JPH11115218A

JPH11115218A - インクジェット式記録装置

Info

Publication number: JPH11115218A
Application number: JP27727097A
Authority: JP
Inventors: Kazuhiko Hara; 和彦原
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 1997-10-09
Filing date: 1997-10-09
Publication date: 1999-04-27
Anticipated expiration: 2017-10-09
Also published as: JP3114802B2

Abstract

(57)【要約】【課題】インクカートリッジの脱気度に応じて記録ヘ
ッドのクリーニングシーケンスを変更し、スループット
を向上させること。【解決手段】クリーニング制御手段２２は、記録ヘッ
ド７，８をキャップ部材１２，１３によって吸引しイン
クを排出させる。クリーニング制御手段２２は、インク
カートリッジの交換から所定時間以内のカートリッジの
脱気度の高い状態においては、クリーニングシーケンス
の一部を省略する制御を実行する。したがって、印字開
始までの所用時間を短縮させることができ、これにより
スループットを向上させることが可能となる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、記録用紙の幅方向
に移動する記録ヘッドを有し、印刷データに基づいてイ
ンク滴を記録用紙に噴射して画像を印刷するインクジェ
ット式記録装置に関し、より詳細にはインクカートリッ
ジのインクの管理技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】パーソナルコンピュータの発達によりグ
ラフィック処理が比較的簡単に実行できるようになった
ため、ディスプレイに表示される例えばカラー画像のハ
ードコピーを高品質で出力できる記録装置が求められて
いる。

【０００３】このような要求に応えるためにインクジェ
ット記録ヘッドを搭載した記録装置が提供されている。
このインクジェット式記録装置は、印刷時の騒音が小さ
く、しかも小さなドットを高い密度で形成できるため、
カラー印刷を中心とした多くの印刷に使用されている。

【０００４】このようなインクジェット式記録装置は、
インク貯蔵手段からのインクの供給を受けるインクジェ
ット式記録ヘッドと、記録用紙を記録ヘッドに対して相
対的に移動させる紙送り手段を備え、印字信号に応じて
記録ヘッドを移動させながら記録用紙にインク滴を吐出
させてドットを形成するすることで記録が行われる。

【０００５】このようにインクという液体を扱う関係
上、記録ヘッドへのインクの充填や、またインク溶媒の
揮散による目詰まりを防止するために記録ヘッドからイ
ンクを強制的に吸引排出させる処理や、また印字データ
に関係がない駆動信号を供給して、非印字領域でヘッド
のノズル開口からインク滴を吐出させる操作が行われて
いる。

【０００６】記録ヘッドの目詰まり解消のために行うイ
ンクの強制的な排出処理は、通常クリーニング操作と呼
ばれ、長時間の休止後に印刷を再開する場合や、またユ
ーザが印字かすれ等の印字品質不良を解消するためにク
リーニングスイッチを押圧した場合に、記録ヘッドをキ
ャッピング手段により封止して負圧を作用させてインク
を排出させ、その後にゴムなどの弾性板からなるブレー
ド材によりワイピンク操作が伴う処理である。

【０００７】一方、記録ヘッドに駆動信号を印加してイ
ンク滴を吐出させる操作は、通常フラッシング操作と呼
ばれ、クリーニング操作時にワイピング等でヘッドのノ
ズル開口近傍の不揃いのメニスカスを回復させたり、ま
た印刷中にインク滴の吐出が少ないノズル開口の目詰ま
りを防止する目的で一定周期ごとに実行させる操作であ
る。

【０００８】図１２は、クリーニング操作を実行した場
合の従来の一般的な動作シーケンスを示したものであ
る。すなわち、クリーニング処理の指令を受けると、ス
テップＳ１０１において、記録ヘッドを非印字領域側に
移動させて当該部分に配置されたブレード材の上部を通
過させることで、ワイピング動作を実行する。このステ
ップＳ１０１におけるワイピング動作は、次に続くキャ
ッピング装置により記録ヘッドからインクを強制的に吸
引させる処理において、キャッピング装置に対する記録
ヘッドの密着性を向上させるために実行される。

【０００９】続いてステップＳ１０２において、記録ヘ
ッドはキャッピング装置上に移動し、キャッピング装置
によって封止されて記録ヘッドから比較的大量のインク
が吸引される。

【００１０】そして、ステップＳ１０３において、キャ
ッピング装置の一部に配置された大気開放バルブが開弁
され、キャッピング装置に連通する吸引ポンプが作動さ
れることにより、キャッピング装置内に吸引されたイン
クは廃インクタンクに排出される。

【００１１】続いてステップＳ１０４において、再び記
録ヘッドはキャッピング装置によってインクの少量吸引
動作が実行される。これはヘッドのノズルから入った気
泡を少ない吸引動作で泡立てないように行うものであ
る。そして、ステップＳ１０５において、キャッピング
装置に配置された大気開放バルブが開弁され、キャッピ
ング装置に連通する吸引ポンプが作動されることによ
り、キャッピング装置内に吸引されたインクは廃インク
タンクに排出される。

【００１２】さらに、ステップＳ１０６において、記録
ヘッドはブレード材上を通過するワイピング動作を実行
し、これにより記録ヘッドの表面に付着した泡はこのワ
イピングにより取り除かれる。

【００１３】続いてステップＳ１０７において、再び記
録ヘッドはキャッピング装置によってインクの少量吸引
動作が実行される。これは仕上げのクリーニング動作で
あり、記録ヘッドにおける不揃いのメニスカスを回復さ
せるものである。

【００１４】そして同様にステップＳ１０８において、
キャッピング装置に配置された大気開放バルブが開弁さ
れ、キャッピング装置に連通する吸引ポンプが作動され
ることにより、キャッピング装置内に吸引されたインク
は廃インクタンクに排出される。

【００１５】続いてステップＳ１０９において、記録ヘ
ッドはブレード材上を通過する仕上げのワイピング動作
を実行し、Ｓ１１０におけるウエイト動作に移行する。
このウエイト動作はノズルより侵入した極めて小さい気
泡の自然消滅を待つものであり、ステップＳ１１０によ
る所定のウエイト時間経過後に、ステップＳ１１１にお
いて記録ヘッドはキャッピング装置によって封止され、
クリーニング処理が終了する。

【００１６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、前記した記
録ヘッドに対してインクを供給するインクカートリッジ
は、一般に外ケースがポリプロピレンなどの材料により
形成されており、内部に多孔質体が装填され、インクが
保持されている。

【００１７】このインクカートリッジの出荷時において
は内部が脱気されており、脱気されていることにより初
期充填性（記録装置に対して最初にインクカートリッジ
を装填し、ヘッドへインクを充填した時の記録装置の動
作の信頼性）および交換充填性（インクカートリッジを
交換装填した時の記録装置の動作の信頼性）が確保でき
るようにされている。

【００１８】このように脱気されたインクカートリッジ
を記録装置に装填した後、カートリッジ内のインクは、
上面に設けた開口を介して大気と連通するため、序々に
空気が溶解し、やがてカートリッジ内のインクは飽和状
態となる。

【００１９】ここで、インクカートリッジの交換時およ
びインクカートリッジの脱気度が確保されている間にお
いては、キャッピング手段によりインクを吸引した場合
にギャップ内に発生したノズルより小さい気泡は、イン
クカートリッジの持つ負圧によりヘッド流路内に逆流す
るものの、この種の気泡は臨界半径より小さいために消
滅する。脱気インクの場合、インクへ溶解させることも
できるために実際に気泡の消える時間はより加速され
る。

【００２０】そして、前記したステップＳ１０２におい
て実行する大量吸引後のキャップ内で発生した気泡の影
響を抑える目的の微量吸引、すなわち前記したステップ
Ｓ１０４およびステップＳ１０７およびステップＳ１１
０は、脱気されているインクカートリッジでは微小気泡
の発生が少ないために必ずしも必要ではない。

【００２１】しかしながら、インクカートリッジ内が飽
和の状態においては、微小気泡を溶解する能力が小さい
ために、気泡の発生を抑えたり、発生した気泡の影響を
抑えるには、その気泡が消滅するまでの時間を要する。

【００２２】前述したように、インクカートリッジの脱
気度に応じて微小気泡の発生度合いが異なるにもかかわ
らず、従来のインクジェット式記録装置においては、カ
ートリッジ内が飽和の状態であることを想定した前記し
たような一連のクリーニングシケーンスを一律に実行す
るようにしていた。

【００２３】したがって、常に印字開始までに相当の所
用時間が必要であり、スループットを向上させることが
できないという技術的課題を抱えている。

【００２４】本発明は、このような事情に鑑みてなされ
たものであって、インクカートリッジの脱気度に応じて
クリーニング制御手段のクリーニング動作シーケンスを
変更することで、前記した技術的課題を解決したインク
ジェット式記録装置を提供することを目的とするもので
ある。

【００２５】

【課題を解決するための手段】前記した目的を達成する
ためになされた本発明にかかるインクジェット式記録装
置は、印刷データに対応してインク滴を吐出するインク
ジェット式記録ヘッドと、選択的に大気に連通して前記
記録ヘッドを封止すると共に、吸引ポンプからの負圧を
受けるキャッピング手段と、前記記録ヘッドのノズル開
口面をワイピングするクリーニング部材と、前記吸引ポ
ンプにより前記記録ヘッドからインクを吸引させ、また
前記クリーニング部材により前記記録ヘッドをワイピン
グさせるクリーニング制御手段と、前記記録ヘッドに対
してインクを補給するインクカートリッジ内の脱気度に
応じて前記クリーニング制御手段のクリーニング動作シ
ーケンスを変更するシーケンス変更手段とにより構成さ
れる。

【００２６】この場合、望ましくは前記シーケンス変更
手段には、インクカートリッジの装填後におけるインク
カートリッジ内のインクの溶存ガス量が飽和状態、また
は飽和状態の近傍に達するに要する時間を計時する計時
手段がさらに具備され、前記計時手段のタイムアップ前
とタイムアップ後とで、前記クリーニング制御手段のク
リーニング動作シーケンスを変更するように制御され
る。

【００２７】そして、好ましい実施の形態においては、
前記計時手段のタイムアップ後におけるクリーニング動
作シーケンスは、前記キャッピング手段により記録ヘッ
ドから比較的大量のインクを吸引する第１モードと、前
記キャッピング手段により記録ヘッドから比較的少量の
インクを吸引する第２モードと、さらに前記キャッピン
グ手段により記録ヘッドから比較的少量のインクを吸引
する第３モードより成り、前記計時手段のタイムアップ
前におけるクリーニング動作シーケンスは、前記第２モ
ードまたは第３モードをバイパスするように制御され
る。

【００２８】また、好ましい他の実施の形態において
は、前記計時手段のタイムアップ後におけるクリーニン
グ動作シーケンスは、前記キャッピング手段により記録
ヘッドから比較的大量のインクを吸引する第１モード
と、前記キャッピング手段により記録ヘッドから比較的
少量のインクを吸引する第２モードと、さらに前記キャ
ッピング手段により記録ヘッドから比較的少量のインク
を吸引する第３モードより成り、前記計時手段のタイム
アップ前におけるクリーニング動作シーケンスは、前記
第２モードおよび第３モードをバイパスするように制御
される。

【００２９】さらに、好ましい他の実施の形態において
は、前記計時手段のタイムアップ後におけるクリーニン
グ動作シーケンスは、前記キャッピング手段により記録
ヘッドから比較的少量のインクを間欠的に複数回吸引す
るモードより成り、前記計時手段のタイムアップ前にお
けるクリーニング動作シーケンスは、前記キャッピング
手段により記録ヘッドから比較的少量のインクを間欠的
に複数回吸引する前記モードよりも吸引回数を小とする
ように制御される。

【００３０】さらにまた、好ましい他の実施の形態にお
いては、前記計時手段のタイムアップ後におけるクリー
ニング動作シーケンスには、前記キャッピング手段によ
り記録ヘッドからインクを吸引した後に、ノズル開口近
傍に発生した気泡の消滅、または縮小に要するウエイト
時間を設定するウエイト動作モードがさらに加えられ、
前記計時手段のタイムアップ前におけるクリーニング動
作シーケンスは、ウエイト動作モードをバイパスするよ
うに制御される。

【００３１】この場合、前記ウエイト動作モードにおけ
るウエイト時間は、前記計時手段により得られる経過時
間の関数で設定されることもある。

【００３２】また、前記した好ましい実施の形態におけ
るいずれにおいても、前記計時手段は、交換されるイン
クカートリッジの種類に応じてタイムアップ時間を可変
できるように構成されることもある。

【００３３】さらに、前記計時手段は、前記キャッピン
グ手段のキャップの大きさに応じてタイムアップ時間を
可変できるように構成されることもある。

【００３４】さらにまた、前記計時手段は、前記キャッ
ピング手段によってインクを吸引する記録ヘッドのノズ
ル数に応じてタイムアップ時間を可変できるように構成
されることもある。

【００３５】以上のようになされたインクジェット式記
録装置によると、シーケンス変更手段により、記録ヘッ
ドに対してインクを補給するインクカートリッジ内の脱
気度に応じて、クリーニング動作シーケンスが変更され
る。

【００３６】この脱気度に関する情報は、インクカート
リッジの装填後においてカウントアップする計時手段に
より得ることができ、所定の時間までのタイムアップ前
と所定の時間経過後のタイムアップ後とに応じて、クリ
ーニング制御手段に対して異なった制御態様がとられ
る。

【００３７】そして、計時手段から得られるタイムアッ
プ信号に応じてクリーニング制御手段は、一連のクリー
ニング動作シーケンスを実行させるか、またはそのシー
ケンスの一部をバイパスする手段が採用される。もしく
は計時手段から得られるタイムアップ信号に応じてクリ
ーニング制御手段は、少量のインクを間欠的に吸引する
繰り返し回数の増減を図る。

【００３８】さらに、前記したクリーニングシーケンス
の変更に加え、ウエイト動作モードが設定さるようにな
され、このウエイト動作モードにおけるウエイト時間に
ついても、前記計時手段により得られる経過時間の関数
として定められる。

【００３９】そして、クリーニング動作のシーケンスを
変更するための計時手段によるタイムアップ時間は、イ
ンクカートリッジの種類、キャッピング手段におけるキ
ャッピングの大きさ、記録ヘッドのノズル数に応じて可
変され、クリーニング動作の最適化が図られる。

【００４０】

【発明の実施の形態】以下、本発明にかかるインクジッ
ト式記録装置について、図に示す実施の形態に基づいて
説明する。

【００４１】図１は本発明が適用されたインクジェット
式記録装置の全体構成を示すものであり、図２はその動
作を制御する制御装置の構成をブロック図により示した
ものである。まず図１において符号１はキャリッジであ
り、このキャリッジ１はタイミングベルト２の一部に結
合されてモータ３の往復回転により駆動され、ガイド部
材４に案内されてプラテン５に平行に移動するように構
成されている。キャリッジ１の記録用紙６と対向する面
には印刷領域側（図１における左側）に黒インクを吐出
する記録ヘッド７が、また非印刷領域側にカラー印刷用
の記録ヘッド８が搭載され、各記録ヘッド７，８は、そ
れぞれ黒インクカートリッジ９、カラーインクカートリ
ッジ１０からインクの供給を受けて記録用紙６に対して
インク滴を吐出して印刷するように構成されている。

【００４２】非印刷領域に配置された１１はキャッピン
ク装置であり、黒インク用記録ヘッド７を封止するキャ
ップ部材１２と、カラーインク用記録ヘッド８を封止す
るキャップ部材１３を同一のキャップホルダーに搭載
し、図２に示すようにそれぞれが単独で駆動可能な２台
のポンプ１４，１５からなるポンプユニット１６にチュ
ーブを介して接続されている。そして、キャップ部材１
２，１３はそれぞれ記録ヘッド７，８のノズル開口面を
１つの空間で封止できるサイズを備え、非印字時にはノ
ズル開口を封止し、また吐出能力回復操作時にはポンプ
ユニット１６から負圧の供給を受けて記録ヘッド７，８
からインクを強制的に排出させることができるように構
成されている。

【００４３】そして、キャップ部材１２，１３はキャッ
プ部材内に排出されて、ここで滞留したインクを効果的
に排出するために、キャリッジ１の移動や、また駆動手
段などにより開閉が制御される大気開放バルブＶ１，Ｖ
２を介して大気に連通されている。また、キャッピンク
装置１１の近傍には、ゴムなどの弾性板からなるクリー
ニング部材１７が配置されている。

【００４４】図２における制御装置において、符号２０
は印刷制御手段であり、ホストからの印刷データに基づ
いてビットマップデータを生成し、このデータに基づい
てヘッド駆動手段２１により駆動信号を発生させて、記
録ヘッド７，８からインク滴を吐出させるものである。
ヘッド駆動手段２１は、印刷データに基づく駆動信号の
他に、フラッシング操作のための駆動信号を記録ヘッド
７，８に出力するように構成されている。

【００４５】符号２２はクリーニング制御手段であり、
電源投入時や、また吸引指令検知手段２３および吸引タ
イマ２４からの信号により、規定された吸引強度、吸引
時間、吸引インターバルに基づいてポンプ駆動手段２５
を制御して、各吸引ポンプ１４，１５を制御するもので
ある。

【００４６】２６はフラッシング制御手段であり、印刷
動作が一定時間継続して印刷制御手段２０からフラッシ
ング指令が出力された場合、およびクリーニング制御手
段２２からの吸引終了信号が出力された場合に、印刷制
御手段２０により記録ヘッド７，８をフラッシング位
置、通常はキャッピング位置に移動させて、目詰まりの
防止や、目詰まり解消のために各記録ヘッド７，或いは
８の全てのノズル開口から所定数のインク滴を吐出させ
るものである。

【００４７】２７はシーケンス変更手段であり、ホスト
から得られるインクカートリッジ交換などの信号に基づ
いて飽和計時手段２８を起動し、飽和計時手段２８によ
るタイムカウント値によりクリーニング制御手段２２に
対してクリーニングシーケンス制御信号を供給するよう
にさせる。なお、図中２９は図示しないケースの制御パ
ネルに設けられたクリーニング指令スイッチを示す。

【００４８】次に図３は、図１および図２に示した記録
装置に装填されるインクカートリッジの構成を示したも
のである。なお、図３に示したインクカートリッジは、
イエロー、マゼンタ、シアンの各色のインクが充填され
たカラーインクカートリッジ１０の例を示すものであ
り、黒インクが充填された黒インクカートリッジ９にお
いては、その幅方向の寸法が短縮され、インク溜りが１
つである点で相違し、他の構成は以後に説明するカラー
インクカートリッジ１０とほぼ同一構成にされている。

【００４９】カラーインクカートリッジ１０は、基本的
には例えばポリプロピレンにより箱型に形成されたイン
クタンク３１と、このインクタンク３１内に収納されイ
ンクが含浸される多孔質部材よりなるフォーム３２Ｙ，
３２Ｍ，３２Ｃと、インクタンク３１の上面を覆う蓋体
３３より構成されている。

【００５０】前記インクタンク３１は、３１Ｙ，３１
Ｍ，３１Ｃの３つの室に分割されており、この各室には
直方体状に成型された例えばポリウレタンフォーム等の
多孔質部材よりなるフォーム３２Ｙ，３２Ｍ，３２Ｃが
収納されている。そして、各室にはイエロー、マゼン
タ、シアンのカラーインクがそれぞれ充填されている。

【００５１】インクタンク３１の上部を覆う蓋体３３に
は、外部と連通する連通孔３４が各室に対してそれぞれ
３個ずつ設けられている。これら連通孔３４の各室ごと
の少なくとも１つの連通孔３４ａには、開封可能な帯状
の封止部材３５が貼着されており、使用直前までは部材
３５により封止されていて使用直前に開封して通気孔３
４ａの機能を果たすことができるように構成されてい
る。

【００５２】特に図３に示したような帯状の封止部材３
５を採用することにより、その端部を引っ張り剥がすこ
とで、各室のそれぞれの連通孔３４ａを一度に開封する
ことができる。この場合、カートリッジ１０の包装袋
（図示せず）に帯状の封止部材３５の一端を結合してお
き、包装袋からカートリッジ１０を取り出す時に必ず開
封されるように構成されるのが望ましい。

【００５３】このようにして封止部材３５を開封するこ
とにより、カートリッジ１０を記録装置に装填した場合
において、開封された通気孔３４ａよりインクの消費に
対応した空気がカートリッジ内に補充される。

【００５４】なお、他の通気孔３４もそれぞれ単独の封
止部材３６により封止されている。これらの封止部材３
５，３６は所定以下の水蒸気透過度のものが用いられて
おり、また少なくとも１つの封止部材は所定以上のガス
透過度を保有するものが用いられている。これによりカ
ートリッジの輸送時にインクが漏れ出すのを阻止でき、
また減圧包装後にインクが再脱気されるように作用す
る。

【００５５】前記各室３１Ｙ，３１Ｍ，３１Ｃの下底部
には、図示されていないが円筒状のインク室が形成され
ており、インク室の端部にはゴム等の弾性部材よりなる
盲栓３７が嵌め込まれ封止されている。

【００５６】このように構成されたインクカートリッジ
１０は、印刷装置に装填された状態で記録ヘッド８に連
通する中空針（図示せず）により盲栓３７が貫通され、
カートリッジ１０より記録ヘッド８に対してインクが導
入できるように構成されている。

【００５７】また、インクタンク３１の側面には、その
先端部が各室３１Ｙ，３１Ｍ，３１Ｃ内のフォーム３２
Ｙ，３２Ｍ，３２Ｃにそれぞれ接するようにインクエン
ド検出用の電極３８が埋め込まれており、インクの漏出
を防止するためのＯリング３９によりそれぞれ封止され
ている。そして、これらの電極３８と前記した中空針と
の間での電気抵抗を測定することで、インクエンドの状
態を検出することができるように構成されている。

【００５８】以上図１および図２に示したインクジェッ
ト式記録装置における記録ヘッドのクリーニング作用に
ついて、図４以降に示す動作フローチャート並びにキャ
ッピング手段の動作態様に基づいて説明する。

【００５９】まず図４は、記録ヘッドのクリーニング作
用についての第１の制御シーケンスを示したものであ
り、また図５乃至図８はこの時に制御されるキャッピン
グ手段の各動作を示したものである。なお、図５乃至図
８はいずれもキャップ部材１２，１３のうちの一方のキ
ャップ部材１２のみについて示しているが、他方のキャ
ップ部材１３の動作についても以下の説明と同様であ
る。

【００６０】図４において、クリーニング指令スイッチ
２９の操作等によりクリーニング検出手段２３から信号
が出力すると、ステップＳ１１において、記録ヘッド
７，８を非印字領域側に移動させて当該部分に配置され
たゴムなどの弾性板からなるクリーニング部材１７の上
部を通過させることで、記録ヘッド７，８のノズルプレ
ートに付着している塵埃や紙粉などを除去するワイピン
グ動作を実行する。

【００６１】このステップＳ１１におけるワイピング動
作は、次に続くキャッピング装置により記録ヘッドから
インクを強制的に吸引させる処理において、キャッピン
グ装置に対する記録ヘッドの密着性を向上させるために
実行される。

【００６２】次いでステップＳ１２において、キャリッ
ジ１をキャッピング位置に移動させて記録ヘッド７，８
からインクの大量吸引動作を開始する。すなわち、図５
（イ）に示すように記録ヘッド７，８をキャップ部材１
２，１３により封止し、図５（ロ）に示すようにキャッ
プ部材１２，１３に連通する大気開放バルブＶ１，Ｖ２
を閉弁した状態で吸引ポンプ１４，１５を所定時間だ
け、高速駆動させてキャップ部材１２，１３に強い負圧
を蓄圧させる。

【００６３】強い負圧を蓄圧した状態で放置すると、図
５（ハ）に示すように記録ヘッド７，８から大量のイン
クがキャップ部材１２，１３に排出する。このようにし
て所定時間が経過して記録ヘッド７，８から排出された
インクによりキャップ部材１２，１３の負圧が大気圧程
度に弱まると、図５（ニ）に示すように記録ヘッド７，
８からのインクの排出が停止する。

【００６４】大量吸引終了後、キャップ部材１２，１３
が大気圧まで復帰した段階で、ステップＳ１３に移り、
図６（イ）に示すようにキャップ部材１２，１３に連通
する大気開放バルブＶ１，Ｖ２を開弁し、吸引ポンプ１
４，１５を再び高速駆動させる。

【００６５】大量吸引終了後にはキャップ部材１２，１
３にインクが大量に停滞しているから、大気開放バルブ
Ｖ１，Ｖ２の開放によりキャップ部材１２，１３内のイ
ンクは、図６（ロ）に示すように気泡を発生しながら吸
引ポンプ１４，１５に吸引され、廃インクタンクに排出
される。そして、図６（ハ）に示すように記録ヘッド
７，８はキャップ部材１２，１３の封止から開放され、
再び大気開放バルブＶ１，Ｖ２を閉弁し、吸引ポンプ１
４，１５を駆動してキャップ部材１２，１３に残留して
いるインクを廃インクタンクに排出させる。

【００６６】次いでステップＳ１４においてクリーニン
グ制御手段２２は、記録ヘッド７，８をキャッピング位
置に再び移動させて前記した大量吸引によるメニスカス
等の破損を修復するために、記録ヘッド７，８に対して
第１回目の少量吸引の動作を実行する。すなわち、図７
（イ）に示すように記録ヘッド７，８をキャップ部材１
２，１３により封止し、図７（ロ）に示すようにキャッ
プ部材１２，１３に連通する大気開放バルブＶ１，Ｖ２
を閉弁した状態で吸引ポンプ１４，１５を所定時間、低
速駆動させてキャップ部材１２，１３に弱い負圧を蓄圧
させる。

【００６７】キャップ部材１２，１３内に蓄圧された弱
い負圧を記録ヘッド７，８に作用させた状態で放置する
と、図７（ハ）に示すように記録ヘッド７，８からイン
クがキャップ部材１２，１３に排出される。そして、キ
ャップ部材１２，１３の負圧が大気圧低度に弱まると、
図７（ニ）に示すように記録ヘッド７，８からのインク
の排出が停止する。

【００６８】続いてステップＳ１５に移り、大気開放バ
ルブＶ１，Ｖ２を開弁させる。少量吸引後には少量のイ
ンクがキャップ部材１２，１３に停滞しているだけであ
るから図８（イ）に示すように大気開放バルブＶ１，Ｖ
２を開放しても気泡が発生することはない。そして図８
（ロ）に示すように、この状態で吸引ポンプ１４，１５
を低速駆動して記録ヘッド７，８を封止した状態でキャ
ップ部材１２，１３に停滞しているインクを泡立てるこ
となく吸引して廃タンクに排出する。

【００６９】そして、図８（ハ）に示すように記録ヘッ
ド７，８はキャップ部材１２，１３の封止から開放さ
れ、吸引ポンプ１４，１５を駆動してキャップ部材１
２，１３に残留しているインクを廃インクタンクに排出
させる。

【００７０】次いで、ステップＳ１６においてクリーニ
ング制御手段２２は、記録ヘッド７，８をクリーニング
部材１７の作動位置に移動させて、記録ヘッド７，８の
ノズルプレートを低速モードでワイピングする。これに
よりインク吸引時に生じたインク飛沫によりノズルプレ
ートに付着したインクの層が払拭される。

【００７１】続いてステップＳ１７において、前記シー
ケンス変更手段２７は、飽和計時手段２８による経過時
間、すなわちインクカートリッジ交換時からの累積時間
が所定時間を経過しているか否かを判定する。

【００７２】一般に、前記図３に示したようなインクカ
ートリッジにおいては、この種の記録装置に装填した場
合、内部のインクが完全に飽和に達するのに室温下で約
３日かかる。また飽和の７５％には約２日で達する。し
たがってステップＳ１７においては、インクカートリッ
ジを装填してから２日経過したか否かを判断し、２日を
経過したと判断した場合には、ステップＳ１８に移行す
る。ステップＳ１８においては、クリーニング制御手段
２２は、記録ヘッド７，８をキャッピング位置に再び移
動させて記録ヘッド７，８から第２回目の少量吸引の動
作を実行する。

【００７３】すなわち、図７（イ）に示すように記録ヘ
ッド７，８をキャップ部材１２，１３により封止し、図
７（ロ）に示すようにキャップ部材１２，１３に連通す
る大気開放バルブＶ１，Ｖ２を閉弁した状態で吸引ポン
プ１４，１５を所定時間、低速駆動させてキャップ部材
１２，１３に弱い負圧を蓄圧させる。

【００７４】これによりキャップ部材１２，１３内に蓄
圧された弱い負圧により記録ヘッド７，８から、図７
（ハ）に示すように少量のインクがキャップ部材１２，
１３に排出される。そして、キャップ部材１２，１３の
負圧が大気圧低度に弱まると、図７（ニ）に示すように
記録ヘッド７，８からのインクの排出が停止する。

【００７５】図８（イ）に示すように小量吸引後に大気
開放バルブＶ１，Ｖ２を開放し、図８（ロ）に示すよう
に吸引ポンプ１４，１５を低速駆動してキャップ部材１
２，１３に停滞しているインクを泡立てることなく吸引
して廃タンクに排出する。

【００７６】そして、図８（ハ）に示すように記録ヘッ
ド７，８をキャップ部材１２，１３の封止から開放し、
吸引ポンプ１４，１５を駆動してキャップ部材１２，１
３に残留しているインクを廃インクタンクに排出させ
る。

【００７７】続いてステップＳ２０において記録ヘッド
７，８のノズルプレートを低速モードのワイピングによ
る仕上げワイピングを行う。そして、ステップＳ２１に
おいて記録ヘッド７，８はキャップ部材１２，１３によ
り封止され、クリーニング処理が終了する。

【００７８】なお、以上はステップＳ１７においてイン
クカートリッジを装填してから例えば２日を経過したと
判断した場合のシーケンスであり、ステップＳ１７にお
いてインクカートリッジを装填してから２日を経過して
いないと判断した場合には、クリーニング制御手段２２
はステップＳ１８乃至ステップＳ２０をバイパスする制
御を成し、ステップＳ２１において記録ヘッド７，８を
キャップ部材１２，１３により封止する状態に移行す
る。

【００７９】すなわち、この状態においては記録ヘッド
内に逆流する微小気泡はインクカートリッジ内のインク
脱気度が比較的高いために早期に消滅し、印字品質を低
下させるという不都合は発生しない。このようにインク
カートリッジ内の脱気度が高い状態において一部のクリ
ーニングシーケンスをバイパスさせることで、印字開始
までの所用時間を短縮させることができる。

【００８０】次に図９は、記録ヘッドのクリーニング作
用についての第２の制御シーケンスの例を示したもので
ある。この図９に示した例におけるステップＳ３１乃至
ステップＳ４１の一連のクリーニング制御シーケンス
は、図４に示したステップＳ１１乃至ステップＳ２１の
一連のクリーニング制御シーケンスと同一である。した
がってその詳細な説明は省略する。この図９における図
４との相違点は、ステップＳ３４にインクカートリッジ
交換時からの累積時間が所定時間（例えば２日）を過ぎ
たか否かを判断する判定ステップを設けた点にある。

【００８１】この図９に示した例によると、前記累積時
間が所定時間に至らない場合には、ステップＳ３３から
ステップＳ４０にバイパスするようにクリーニングシー
ケンスが変更される。すなわち、大量吸引後のキャップ
内で発生した気泡の影響を抑える目的の少量吸引（イン
ク少量吸引１およびインク少量吸引２）は、脱気されて
いるインクでは微小気泡の発生が少ないため省略するこ
とができる。

【００８２】さらに図１０は、記録ヘッドのクリーニン
グ作用についての第３の制御シーケンスの例を示したも
のである。この図１０に示す例はステップＳ５１におい
て、まずインクカートリッジ交換時からの累積時間が所
定時間（例えば２日）を過ぎたか否かを判断するように
されており、前記累積時間が所定時間を越えている場合
には、ステップＳ５２に移り、大気開放バルブＶ１，Ｖ
２を閉弁させるようにし、ステップＳ５３とステップＳ
５４を複数回（例えば２０回程度）繰り返すモードをと
るようにしている。

【００８３】すなわち、ステップＳ５３において吸引ポ
ンプ１４，１５を作動させてキャッピング手段１２，１
３により記録ヘッドから比較的少量のインク吸引し、ま
たステップＳ５３において吸引ポンプ１４，１５を停止
させることを複数回リピートするものである。そして、
ステップＳ５５において間欠的に複数回の吸引動作を実
行したと判断すると、ステップＳ５６において大気開放
バルブＶ１，Ｖ２を開弁し、続いてステップＳ５７にお
いて吸引ポンプ１４，１５を作動させてキャップ部材１
２，１３に滞留したインクを排出させると共に、ステッ
プＳ５８に移り吸引ポンプ１４，１５を停止させる。

【００８４】なお、前記ステップＳ５１において前記累
積時間が所定時間を越えていないと判断した場合には、
ステップＳ５９乃至ステップＳ６１のルーチンによる１
回のみの吸引動作となる。

【００８５】次に図１１は、記録ヘッドのクリーニング
作用についての第４の制御シーケンスを示したものであ
る。この図１１に示す制御シーケンスは、ステップＳ８
０およびステップＳ８１を除いて図４に示した制御シー
ケンスと同一である。したがってその詳細な説明は省略
する。すなわち、図１１のシーケンスと図４のシーケン
スとの相違点はステップＳ８０においてインクカートリ
ッジ交換時からの累積時間が所定時間（例えば２日）を
過ぎたか否かを判断する判定ステップを設け、その所定
時間を経過した場合にはウエイト動作のステップＳ８１
を加えるようにしたものである。

【００８６】図３に示したように外ケースがポリプロピ
レン等の材料の場合、カートリッジ内のインクが完全に
飽和に達するのに室温下で約３日かかり、またノズル径
と同サイズの気泡が消滅するのに、約６０秒必要であ
り、ウエイト時間をこれと同時間に設定する。脱気度が
溶存空気量として飽和の７５％以下であれば、ウエイト
時間がなくても速やかに溶解でき、クリーニング後の不
良の発生はない。飽和の７５％は、室温下でほぼ２日で
達するので、インクカートリッジを装填してから所定時
間、すなわち２日経過した時点で判断し、シーケンスの
内容を変えように制御する。そして２日経過以降は一
律、ステップＳ８１に示すようにウエイト時間を設ける
ように制御される。

【００８７】またこの場合、カートリッジ装填後から３
日の間の時間経過を元に、その比率分で、すなわち経過
時間の関数でウエイト時間を設定するように構成するよ
うにしてもよい。

【００８８】以上示した例においてはいずれもインクカ
ートリッジ交換時からの累積時間が所定時間（例えば２
日）を過ぎたか否かによってクリーニング制御シーケン
スを変更するものであるが、この所定時間については他
の要因によってその設定を可変することが望ましい。

【００８９】例えば、インク中の染料および界面活性材
等の成分により、インクの種類によって泡立ちが異な
る。ブラックインク専用のヘッドと、イエロー、マゼン
タ、シアンのカラー色用のヘッドの２個を有し、それぞ
れ専用のキャップを備えている場合、ブラックの方が泡
立ちが少なく、ノズルからの気泡の逆流が少ない傾向が
ある。そのため、同じクリーニングシーケンスでもブラ
ックの方がクリーニングの不良の発生は少ない。その
分、ブラックはシーケンスをシンプルにすることが可能
である。したがって、前記した各経過時間の判定ステッ
プにおける例えば所定の経過時間（タイムアップ）を、
交換されるインクカートリッジの種類に応じて可変でき
るように構成することで、クリーニングシーケンスを最
適化させることができる。

【００９０】また、キャップの大きさが異なる場合、大
きい方のキャップ内では大量吸引の際の泡立ちが多いた
めノズルからの気泡の逆流が多い。これに対して小さい
方のキャップは相対的に泡立ちが少ない。したがってキ
ャッピング手段のキャップの大きさに応じて例えば前記
タイムアップ時間を可変できるように構成することで、
クリーニングシーケンスを最適化させることができる。

【００９１】さらに、２つのヘッドおよびそれに対応し
たキャップを有するインクジェット記録装置の場合、ノ
ズルの数が多い記録ヘッドでは、キャップ内で泡立った
気泡がノズルへ逆流する頻度が高い。逆にノズル数が少
ない記録ヘッドにおいては気泡の逆流が少ない。したが
って、キャッピング手段によってインクを吸引する記録
ヘッドのノズル数に応じて、例えば前記タイムアップ時
間を可変できるように構成することで、同様にクリーニ
ングシーケンスを最適化させることができる。

【００９２】

【発明の効果】以上の説明で明らかなとおり、本発明に
かかるインクジェット式記録装置においては、記録ヘッ
ドに対してインクを補給するインクカートリッジ内の脱
気度に応じてクリーニング制御手段のクリーニング動作
シーケンスを変更するシーケンス変更手段を具備したの
で、カートリッジの脱気度の高い状態における動作シー
ケンスの一部を省略し、印字開始までの所用時間を短縮
させることができる。

【００９３】これによりスループットを向上させること
ができると共に、ユーザを待たせることによる精神的な
煩わしさを軽減させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明が適用されるインクジェット式記録装置
の構成を示した斜視図である。

【図２】図１に示す記録装置における主に記録ヘッドの
クリーニング制御部分のブロック図である。

【図３】図１に示す記録装置に装填されるインクカート
リッジの構成を示した分解斜視図である。

【図４】図２に示すクリーニング制御部分が作用する第
１のクリーニングシーケンスの例を示したフローチャー
トである。

【図５】大量吸引工程の前半におけるキャップ部材内の
様子を示す模式図である。

【図６】大量吸引工程の後半におけるキャップ部材内の
様子を示す模式図である。

【図７】小量吸引工程の前半におけるキャップ部材内の
様子を示す模式図である。

【図８】小量吸引工程の後半におけるキャップ部材内の
様子を示す模式図である。

【図９】図２に示すクリーニング制御部分が作用する第
２のクリーニングシーケンスの例を示したフローチャー
トである。

【図１０】図２に示すクリーニング制御部分が作用する
第３のクリーニングシーケンスの例を示したフローチャ
ートである。

【図１１】図２に示すクリーニング制御部分が作用する
第４のクリーニングシーケンスの例を示したフローチャ
ートである。

【図１２】従来のクリーニングシーケンスの例を示した
フローチャートである。

【符号の説明】

１キャリッジ７，８記録ヘッド９，１０インクカートリッジ１２，１３キャップ部材１４，１５ポンプ１７クリーニング部材２０印刷制御手段２１ヘッド駆動手段２２クリーニング制御手段２５ポンプ駆動手段２７シーケンス変更手段２８飽和計時手段２９クリーニング指令スイッチ３１インクタンク３２フォーム３３蓋体３４連通孔３５，３６封止部材３７盲栓Ｖ１，Ｖ２大気開放バルブ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】印刷データに対応してインク滴を吐出す
るインクジェット式記録ヘッドと、選択的に大気に連通して前記記録ヘッドを封止すると共
に、吸引ポンプからの負圧を受けるキャッピング手段
と、前記記録ヘッドのノズル開口面をワイピングするクリー
ニング部材と、前記吸引ポンプにより前記記録ヘッドからインクを吸引
させ、また前記クリーニング部材により前記記録ヘッド
をワイピングさせるクリーニング制御手段と、前記記録
ヘッドに対してインクを補給するインクカートリッジ内
の脱気度に応じて前記クリーニング制御手段のクリーニ
ング動作シーケンスを変更するシーケンス変更手段とを
具備したことを特徴とするインクジェット式記録装置。
【請求項２】前記シーケンス変更手段には、インクカ
ートリッジの装填後におけるインクカートリッジ内のイ
ンクの溶存ガス量が飽和状態、または飽和状態の近傍に
達するに要する時間を計時する計時手段がさらに具備さ
れ、前記計時手段のタイムアップ前とタイムアップ後と
で、前記クリーニング制御手段のクリーニング動作シー
ケンスを変更することを特徴とする請求項１に記載のイ
ンクジェット式記録装置。
【請求項３】前記計時手段のタイムアップ後における
クリーニング動作シーケンスは、前記キャッピング手段
により記録ヘッドから比較的大量のインクを吸引する第
１モードと、前記キャッピング手段により記録ヘッドか
ら比較的少量のインクを吸引する第２モードと、さらに
前記キャッピング手段により記録ヘッドから比較的少量
のインクを吸引する第３モードより成り、前記計時手段のタイムアップ前におけるクリーニング動
作シーケンスは、前記第２モードまたは第３モードをバ
イパスするように制御されることを特徴とする請求項２
に記載のインクジェット式記録装置。
【請求項４】前記計時手段のタイムアップ後における
クリーニング動作シーケンスは、前記キャッピング手段
により記録ヘッドから比較的大量のインクを吸引する第
１モードと、前記キャッピング手段により記録ヘッドか
ら比較的少量のインクを吸引する第２モードと、さらに
前記キャッピング手段により記録ヘッドから比較的少量
のインクを吸引する第３モードより成り、前記計時手段のタイムアップ前におけるクリーニング動
作シーケンスは、前記第２モードおよび第３モードをバ
イパスするように制御されることを特徴とする請求項２
に記載のインクジェット式記録装置。
【請求項５】前記計時手段のタイムアップ後における
クリーニング動作シーケンスは、前記キャッピング手段
により記録ヘッドから比較的少量のインクを間欠的に複
数回吸引するモードより成り、前記計時手段のタイムア
ップ前におけるクリーニング動作シーケンスは、前記キ
ャッピング手段により記録ヘッドから比較的少量のイン
クを間欠的に複数回吸引する前記モードよりも吸引回数
を小とするように制御されることを特徴とする請求項２
に記載のインクジェット式記録装置。
【請求項６】前記計時手段のタイムアップ後における
クリーニング動作シーケンスには、前記キャッピング手
段により記録ヘッドからインクを吸引した後に、ノズル
開口近傍に発生した気泡の消滅、または縮小に要するウ
エイト時間を設定するウエイト動作モードがさらに加え
られ、前記計時手段のタイムアップ前におけるクリーニ
ング動作シーケンスは、ウエイト動作モードをバイパス
するように制御されることを特徴とする請求項２に記載
のインクジェット式記録装置。
【請求項７】前記ウエイト動作モードにおけるウエイ
ト時間は、前記計時手段により得られる経過時間の関数
で設定されることを特徴とする請求項６に記載のインク
ジェット式記録装置。
【請求項８】前記計時手段は、交換されるインクカー
トリッジの種類に応じてタイムアップ時間を可変できる
ように構成されていることを特徴とする請求項２乃至請
求項７のいずれかに記載のインクジェット式記録装置。
【請求項９】前記計時手段は、前記キャッピング手段
のキャップの大きさに応じてタイムアップ時間を可変で
きるように構成されていることを特徴とする請求項２乃
至請求項７のいずれかに記載のインクジェット式記録装
置。
【請求項１０】前記計時手段は、前記キャッピング手
段によってインクを吸引する記録ヘッドのノズル数に応
じてタイムアップ時間を可変できるように構成されてい
ることを特徴とする請求項２乃至請求項７のいずれかに
記載のインクジェット式記録装置。