JPH09234886A - インクジェット記録装置、及びメンテナンス方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 カートリッジの正常なインクの排出を最小限
に抑えつつ、記録ヘッドやサブタンク内の劣化インクを
選択的に排出させる。 【解決手段】 ノズルからインクを選択的に吐出する記
録ヘッド８と、少なくとも一部を可撓性フィルムにより
構成され、インクの充填状態を検出する手段を備えたサ
ブタンク１０と、記録ヘッド８とサブタンク１０とをサ
ブタンク１０が記録ヘッド８よりも高所となるように搭
載して記録用紙に対して相対的に移動するキャリッジ１
と、キャリッジ外に配置され、記録ヘッド８と一方のイ
ンク供給口を介してインク供給路により連通し、また他
方のインク供給口を介してサブタンク１０と連通するイ
ンクカートリッジ６と、インクカートリッジ６のインク
を記録ヘッド８へ圧送するポンプ５０と、記録ヘッド８
のノズル開口を封止するキャップ部材４０とを備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、インクジェット式
記録ヘッドとサブタンクをキャリッジに搭載し、また、
インク貯蔵手段をケース側に載置してインク供給路を介
してインク貯蔵手段から記録ヘッドにインクを供給する
インクジェット記録装置、及びそのメンテナンス技術に
関する。

【０００２】

【従来技術】インクジェット式記録装置は、圧力発生手
段によりインク滴を吐出するインクジェット式記録ヘッ
ドをキャリッジに搭載し、インクタンクからインクの補
給を受けながら印刷を行うもので、記録ヘッドを搭載す
るキャリッジにインクカートリッジ等のインクタンクを
も搭載させて、インク圧送用のポンプを不要として構造
の簡素化を図ることが行われている。一方、インクジェ
ット式記録ヘッドの性能の向上にともなってドット密度
が飛躍的に大きくなり、フルカラーでの印刷が可能とな
り、より一層の印刷品質の向上を図るために記録媒体上
での滲みを可及的に抑制する努力がなされている。その
１つの手段としてインクにエマルジョンや糖を含有させ
て、記録媒体上のインク滴を速やかに造膜させて滲みを
防止する等の技術が提案されている。

【０００３】このような造膜性を有するインクは、オン
キャリッジタイプのインクカートリッジに充填されてい
る圧力変動の抑制のための多孔質体によって記録ヘッド
への流動性が低下する虞があるため、特公平4-43785号
公報に見られるようにキャリッジに可撓性膜を一部に備
えた圧力ダンパーを兼ねるサブタンクを搭載し、函体に
載置されたインクカートリッジのインクをこのサブタン
クに汲み上げ、サブタンクを介して記録ヘッドにインク
を供給する方式が提案されている。

【０００４】これによれば、インクの造膜性等のインク
の特性に関わりなく記録ヘッドに確実にインクを供給す
ることができるばかりでなく、キャリッジの全体の重量
を軽量化して高速印刷と、大容量インクカートリッジの
使用が可能となってインク補充のサイクルを延長するこ
とができるメリットがあるものの、キャリッジの往復動
によりサブタンク内で発生した気泡が記録ヘッドに侵入
して印刷のためのインク滴の吐出を阻害するという問題
を抱えている。このような問題を解消するため、記録ヘ
ッド、サブタンク、及びインクカートリッジを循環流路
により接続してインクを循環させて、記録ヘッドの気泡
を排除するインク供給方式も提案されているが、記録ヘ
ッドとインクカートリッジとの間に往路用の流路と復路
用の流路との２つの流路を必要するため、インク供給の
ための流路構造が複雑になるという問題を抱えている。

【０００５】このような問題を解消するため、本出願人
等は、圧力発生室の両側に連通する２つのリザーバと、
各リザーバにそれぞれ外部と接続するインク供給口とを
備えたインクジェット式記録ヘッドとサブタンクとをキ
ャリッジに搭載し、またケース側にはインクタンクと、
インクタンクのインクを記録ヘッドに間欠的に圧送する
インク供給手段とを設け、記録ヘッドを中継点とするよ
うにしてインクタンクとサブタンクとの間でインクを往
復動させながら記録ヘッドにインクを供給するインクジ
ェット式記録装置を提案した。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】このような構成によれ
ばインク供給のための流路構成を簡素化できるものの、
サブタンクにインクを充填した状態で長期間放置される
と、サブタンクを構成するフィルムからインク溶媒が蒸
発してサブタンク内のインクの粘度が上昇したり、また
印字時のインク吐出の安定性を得るために脱気処理した
インクを用いたとしても、サブタンク内への気体の浸入
によりサブタンク内のインクの脱気度が低下する。この
ようにして劣化したインクは、印字の安定性を損なうだ
けでなく、印字不吐出の原因となる。このような不都合
をを防止するためにはサブタンク内の劣化インクだけを
選択的に排出することが良策であるが、上述のような単
一流路によるインク供給方法では、インクカートリッジ
からサブタンクの方向への一方向にしか能動的にインク
を移動させることができず、サブタンク内のインクを排
出することが不可能である。もとより、吸引等により記
録ヘッドを介してカートリッジ側に積極的に吸引するこ
とも考えられるが、構成が複雑になる。また中継点とな
る記録ヘッドからインクを吸引して排出することも考え
られるが、インク貯蔵手段から印刷に適したインクをも
多量に排出してインクの浪費を招くといった問題を抱え
ている。本発明はこのような問題に鑑みてなされたもの
であって、その目的とするところはカートリッジ内の正
常なインクの排出を最小限に抑えつつ、サブタンク内の
劣化インクを選択的に排出させることができるインクジ
ェット記録装置を提供することである。

【０００７】また本発明の他の目的は、同上装置に適し
たインク滴吐出能力を回復させるためのメンテナンス方
法を提案することである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】このような問題を解消す
るために本発明においては、圧力発生室の両側に連通す
る２つのリザーバと、前記各リザーバにそれぞれ外部か
らインクが流入する複数のインク供給口とを備え、ノズ
ルからインクを選択的に吐出する記録ヘッドと、少なく
とも一部を可撓性フィルムにより構成され、インクの充
填状態を検出する手段を備えたサブタンクと、前記記録
ヘッドと前記サブタンクとを前記サブタンクが前記記録
ヘッドよりも高所となるように搭載して記録用紙に対し
て相対的に移動するキャリッジと、前記キャリッジ外に
配置され前記記録ヘッドと前記一方のインク供給口を介
してインク供給路により連通し、また前記他方のインク
供給口を介して前記サブタンクと連通するインク貯蔵手
段と、前記インク貯蔵手段のインクを前記記録ヘッドへ
圧送するインク供給手段と、前記キャリッジの印刷領域
外に、前記記録ヘッドのノズル開口を封止するキャッピ
ング手段と、前記インク供給手段の動作、及び前記キャ
ッピング手段の動作を制御する制御手段とを備えるよう
にした。

【０００９】

【作用】記録ヘッドのノズルを封止した状態でインク貯
蔵手段を加圧することによりサブタンクの内圧を高く
し、ついでノズルを開放してサブタンクのインクを選択
的に記録ヘッドから流出する。

【００１０】

【発明の実施の形態】そこで以下に本発明の詳細を図示
した実施例に基づいて説明する。図１は本発明のインク
ジェット式記録装置の一実施例を示すものであって、図
中符号１は、キャリッジで、ガイド部材２、３に支持さ
れて後述するプラテン４の回転軸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には記録ヘッド８
と、記録ヘッド８にインクを供給するサブタンク１０と
が搭載されている。記録ヘッド８は、後述する２つのイ
ンク供給口の一方がチューブを介してインクカートリッ
ジ６に接続され、また他方のインク供給口が流路９を介
してサブタンク１０に接続されている。

【００１１】また、記録ヘッド８の移動経路の非印刷領
域には、記録ヘッド８に当接して記録ヘッド８のノズル
開口面を封止する後述するキャッピング装置１１や、記
録ヘッド８から排出されたインクを収容する廃インクタ
ンク１２が設けられている。

【００１２】プラテン４は、給紙トレー１３からピック
アップローラ１４により取り出された記録用紙を爪部材
１５で表面に保持し、記録ヘッド８からのインク滴を記
録用紙で受け止めてドットを形成させるとともに、内蔵
しているヒータによりインクを乾燥させながら排紙口１
６に排出させるように構成されている。

【００１３】インクカートリッジ６は、本体ケース１７
の外から操作可能なレバー１８によりインク供給針が挿
入され、この針に接続するインクチューブ７を介して記
録ヘッド８にインクを供給できるようになっている。な
お、図中符号１９は、排気ファンを示す。

【００１４】図２、図３、図４、図５は、それぞれ上述
したインクジェット式記録ヘッド８の一実施例を、カラ
ーインクジェットヘッドに例を採って示すものであっ
て、図中符号２０は、ノズルプレートで、複数のノズル
開口２１が穿設されていて、後述するスペーサ２２の一
方の面を封止する部材となるものである。２２はスペー
サで、隣接するノズル開口２１、２１、２１を分離する
ように隔壁２３、２３、２３が等間隔に形成されてい
て、ノズル開口２１、２１、２１‥‥に連通する圧力発
生室２４、２４、２４‥‥を形成し、一方の面をノズル
プレート２０により、また他方の面を振動板２５により
封止されている。

【００１５】圧力発生室２４、２４、２４‥‥の両側に
は、図５に示したように圧力発生室２４の並び方向に延
びる２つのリザーバ２６、２７が設けられていて、一方
のリザーバ２６から圧力発生室２４を経由して他方のリ
ザーバ２７にインクが移動できるようになっている。ま
たリザーバ２６、２７にはインクカートリッジ６にチュ
ーブ７を介して接続する第１のインク供給口３０と、サ
ブタンク１０に接続する第２のインク供給口３１が形成
されている。

【００１６】図中符号２８は、圧電振動子で、縦振動モ
ードでの振動を発生するように電極と圧電振動材料とを
サンドイッチ状に積層して構成され、ノズル開口２１、
２１、２１と少なくも同数、その先端を振動板２５に当
接させ、他端を基台２９に固定して印字信号により伸長
されてノズル開口２１からインク滴を吐出させるもので
ある。

【００１７】図６はキャッピング装置及びこれの周辺の
構造の一実施例を示すものであって、この実施例におい
てはキャッピング装置１１に付属させて、記録ヘッド８
から排出されたインクを収容する廃インクタンク１２が
設けられ、これらは図７に示したように共にキャリッジ
１の印刷領域から外れた位置に配置されていて、キャッ
ピング装置１１が記録ヘッド８に対向する高さに、また
廃インクタンク１２がキャッピング装置１１の下方に位
置するように配置されている。

【００１８】キャッピング装置１１についてさらに説明
する。図６において記録ヘッド８を封止するキャップ部
材４０は、耐薬品性を備えたシリコン系ゴム等によりノ
ズル開口を封止可能な形状として構成されていて、軸４
２を中心としてキャップ部材駆動手段７３（図１０）に
より矢印Ａ、Ｂで示す方向に回動するキャップ部材駆動
機構４１に取付けられている。駆動機構４１は、キャッ
プ部材４０が記録ヘッド８に当接する位置と、待避した
位置との間を移動させ、またキャップ部材４０の支持体
に接続する軸４３を長溝４４でガイドして、クランク４
５の回動によりキャップ部材４０を記録ヘッド８に対向
させる高さから、下方の廃インクタンク１２に配置され
たブレード４７まで降下させるように構成されている。

【００１９】このような構成により、非印刷状態では、
キャップ部材４０を記録ヘッド８に対向する位置まで上
昇させた状態で、駆動手段７３により矢印Ａ方向に駆動
機構４１を回動させて記録ヘッド８に当接させ、また記
録ヘッド８を開放する場合には駆動機構４１を矢印Ｂの
方向に回動させて記録ヘッド８との間に間隙を形成さ
せ、さらにノズル開口２１をクリーニングする場合に
は、クランク４５を大きく回動させて、キャップ部材４
０の上部に設けられているワイパ４６をノズルプレート
２０に当接させながら微速で降下させることにより、ラ
ビング動作やワイピング動作を行うことができる。

【００２０】さらにキャップ部材４０を大きく降下させ
ると、キャップ部材４０及びワイパ４６がブレード４７
に弾接しながら移動して、キャップ部材４０及びワイパ
４６に付着しているインクやインクカスをブレード４７
により払拭することができる。

【００２１】第８図は、上述のように構成されたインク
ジェット式記録装置へのインク供給流路の概要を示すも
のであって、キャリッジ１に搭載された記録ヘッド８の
第１インク供給口３０は、チューブ７によりカートリッ
ジ６に収容されているインク袋６ａに、また同じくキャ
リッジ１に搭載されているサブタンク１０は、これを終
端とするようにして記録ヘッド８の第２インク供給口３
１に接続されている。

【００２２】このようなインク供給流路を形成すること
により、キャップ部材４０によりノズル開口２１を封止
した状態で、送液手段、この実施例ではカートリッジ６
の気密空間６ｂを加圧するエアポンプ５０により加圧す
ると、インク袋６ａが圧縮されてインクがチューブ７を
経由して記録ヘッド８の第１インク供給口３０に流入す
る。インクは一方のリザーバ２６から圧力発生室２４を
通過して他方のリザーバ２７に排出され、このリザーバ
２７から第２インク供給口３１を通過してサブタンク１
０に流入する。この過程でリザーバ２６、２７や圧力発
生室２４に残留している気泡や、またノズル開口２１近
傍で濃度が高くなったインクがサブタンク１０に排出さ
れ、カートリッジ６から流れ込んでくるインクによりノ
ズル開口２１や圧力発生室２４が洗浄を受ける。

【００２３】サブタンク１０へのインクの充填が進ん
で、サブタンク１０の空間の圧力が上昇すると、空気抜
きバルブ６３がバネ６３ａ（図９）の付勢力に打勝って
開弁し、空気だけが大気に放出される。サブタンク１０
に所定量のインクが充填されると、インクフルセンサー
６６から信号が出力して、エアポンプ５０が停止し、ま
た空気抜き用バルブ６３もバネ６３ａの付勢力を受けて
閉弁する。その後、サブタンク１０のインクは、キャリ
ッジ１とカートリッジ６との高低差に基づく水頭差によ
り記録ヘッド８に流れ込み、さらにインクカートリッジ
６へと逆流する。インクカートリッジ６へのインクの逆
流が進んで、サブタンク１０のインク量が少なくなる
と、インクエンプテイセンサー６４から信号が出力す
る。これによりエアポンプ５０が作動してインクカート
リッジ６を加圧して記録ヘッド８を経由してサブタンク
１０にインクが供給される。

【００２４】このように記録ヘッド８を中継点とするサ
ブタンク１０とインクカートリッジ６との往復循環を繰
り返して、記録ヘッド８の圧力発生室２４、リザーバ２
６、２７及びノズル開口２１をインクカートリッジ６の
比較的粘度の低いインクで洗浄するるとともに、インク
の濃度を印刷に最適な値に調整する。

【００２５】図９は、上述したインク供給経路を構成す
るのに適したサブタンクの一実施例を示すものであっ
て、図中符号６０は、高分子等により上部６０ａ、下部
６０ｂが舟形状に形成された封止部を兼ねる基体で、３
辺が封止された可撓性を有する高分子フィルムの表面
に、酸化珪素を蒸着して酸化珪素層を形成し、これの表
面を熱溶着性に優れた高分子フィルムを積層して構成さ
れた光透過性を備えた袋体６１の開口部が溶着されてい
る。

【００２６】基体６０には一端が袋体６１の底部に延
び、また上端が記録ヘッド８のインク供給口３１に接続
する接続口６２が形成され、また上部空間に連通させて
バネ６３ａにより常時閉弁状態を維持する空気抜きバル
ブ６３が設けられている。

【００２７】袋体６１の後端側には光透過領域６１ａが
形成され、ここにインクエンプテイセンサー６４が配置
され、また一端６５ａが基体６０に固定され、中央部６
５ｂが袋体６１に弾接して他端に遮光部６５ｃが形成さ
れたインクフル検出板６５が設けられ、遮光部６５ｃに
対向する位置に光路を有するインクフルセンサー６６を
配置して構成されている。

【００２８】図１０は、インク供給動作、及びキャッピ
ング動作を制御するためのシステムの一実施例を示すも
のであって、制御装置７０はメンテナンス指令スイッチ
７１からのメンテナンス指令信号と、インクエンプテイ
センサー６４及びインクフルセンサー６６からの信号を
受け、後述するフローチャートに基づいてインクカート
リッジ加圧用のエアポンプ５０、大気開放弁５１、及び
キャップ部材駆動手段７３を作動させたり、またヘッド
駆動手段７２によりフラッシングのための駆動信号を記
録ヘッド８に出力するように構成されている。

【００２９】次にこのように構成した装置の動作を図１
１、図１２、図１３に示したフローチャートに基づいて
説明する。 （初期充填動作）工場から出荷される記録装置は、記録
ヘッド８やサブタンク１０等の品質を維持するために、
顔料や色素を含まずインク溶媒と同等の性状を備えたメ
ンテナンス液が充填されており、このメンテナンス液
は、時間の経過とともに僅かではあるが蒸発して粘度が
上昇する。

【００３０】記録装置を購入したユーザは、インクカー
トリッジ６を装着して通常は使用しない形態でのスイッ
チ操作、例えばクリーニングスイッチ７１を押圧しなが
ら電源スイッチを投入すると、制御装置７０は初期充填
指令が発せられたと判断し（図１１ ステップ イ）、
駆動手段７２を作動させてキャップ部材４０を記録ヘッ
ド８に弾接させて記録ヘッド８を封止する（図１１ ス
テップ ロ）。

【００３１】次いでエアポンプ５０を作動させて（図１
１ ステップ ハ）インクカートリッジ６のインクを記
録ヘッド８に供給する。これにより記録ヘッド８を経由
してサブタンク１０にインクが流入する。サブタンク１
０に所定量のインクが流入すると、検出板がインクフル
センサー６６の光路に移動してインクフルセンサー６６
からインクフル信号が出力する（図１１ ステップ
ニ）。制御装置７０は、この状態ではエアポンプ５０を
停止させることなく、タイマを作動させて時間Ｔ１が経
過した段階で（図１１ ステップ ホ）、キャップ駆動
手段７２に信号を出力してキャップ部材４０を記録ヘッ
ド８から離間させ（図１１ ステップ ヘ）、エアポン
プ５０を停止させてインクカートリッジ６の加圧を停止
する（図１１ ステップ ト）。

【００３２】これにより、サブタンク１０にインクフル
の状態からさらに過剰に注入されたインクによる高い圧
力によりサブタンク１０の液が記録ヘッド８に逆流す
る。いうまでもなく、この状態ではインクカートリッジ
６もポンプ停止直前までの圧力に加圧されているから、
サブタンク１０のインクはインクカートリッジ６に逆流
することができず、開放されているノズル開口２１から
流出することになる。これにより、主として記録ヘッド
８やサブタンク１０のメンテナンス液がノズル開口２１
から流れ出す。

【００３３】ノズル開口２１からのインクの流出により
サブタンク１０の圧力が正常な圧力に戻るのに要する時
間Ｔ２、例えば１０秒が経過した段階で（図１１ ステ
ップチ）、ヘッド駆動手段７２にフラッシング指令を出
力する。ヘッド駆動手段７２は、印刷時の加圧力よりも
２０％程度高い圧力を発生させることができる駆動信号
を記録ヘッド８の全ての圧電振動子２８に出力するに印
加する。これにより圧力発生室２４が高い圧力で加圧さ
れ、記録装置の流通過程で増粘したメンテナンス液でも
確実にノズル開口２１から液滴として吐出される（図１
１ ステップリ）。このフラッシング動作においては、
サブタンク１０の容量の５０〜８０％に相当する量、ま
たはサブタンク１０のインク量がインク充填時の２０〜
５０％程度に減少するまで行うのが望ましい。このフラ
ッシング動作により記録ヘッド８の圧力発生室２４の隅
に付着しているメンテナンス液であってもインクに溶存
したり、また単独ででもノズル開口２１から排出され
る。

【００３４】所定時間Ｔ３が経過した段階で（図１１
ステップ ヌ）、制御装置７０は、記録ヘッド８への駆
動信号の供給を停止してフラッシング動作を停止する
（図１１ ステップ ル）。次いでキャップ部材４０に
より記録ヘッド８を封止し（図１１ ステップ オ）、
続いてキャップ部材４０を記録ヘッド８から離間させて
記録ヘッド８を開放する（図１１ ステップ ワ）。こ
のキャップ部材４０のノズルプレートへの当接、離間に
よる機械的圧力により、ノズル開口２１やノズル開口近
傍にこびり付いている残留物が物理的に剥離されたり、
剥離されないまでも付着力が低下する。

【００３５】そして回数Ｍをインクリメントして再び前
述のステップ（リ）に戻ってフラッシング動作を実行す
る。このようにキャップ部材４０を当接させ、次いで離
間させてからフラッシング動作を実行するという工程を
複数回、この実施例では３回繰返した後、再び最初のス
テップ（ロ）に戻り、前述のステップ（ロ）乃至（カ）
を複数回、この実施例では３回繰返す（図１１ ステッ
プ ヨ）。このようにメンテナンス動作の複数回の繰り
返しにより記録ヘッド８、チューブ７、サブタンク１０
等に充満していたメンテナンス液が確実に経路外に排出
される。

【００３６】（通常メンテナンス動作１）クリーニング
スイッチ７１を押圧すと、御装置７０はメンテナンス指
令が発せられたと判断し（図１２ ステップ イ）、駆
動手段７２を作動させてキャップ部材４０を記録ヘッド
８に弾接させて記録ヘッド８を封止する（図１２ ステ
ップ ロ）。

【００３７】次いでエアポンプ５０を作動させて（図１
２ ステップ ハ）インクカートリッジ６のインクを記
録ヘッド８に供給する。これにより記録ヘッド８を経由
してサブタンク１０にインクが流入する。サブタンクに
所定量のインクが流入すると、検出板がインクフルセン
サー６６の光路に移動してインクフルセンサー６６から
インクフル信号が出力する（図１２ ステップ ニ）。
制御装置７０は、この状態ではエアポンプ５０を停止さ
せることなく、タイマを作動させて時間Ｔ４が経過した
段階で（図１２ ステップ ホ）、キャップ駆動手段７
２に信号を出力してキャップ部材４０を記録ヘッド８か
ら離間させ（図１２ ステップ ヘ）、エアポンプ５０
を停止させてインクカートリッジ６の加圧を停止する
（図１２ステップ ト）。

【００３８】これにより、サブタンク１０にインクフル
の状態からさらに過剰に注入されたインクによる高い圧
力によりサブタンク１０の液が記録ヘッド８に逆流す
る。いうまでもなく、この状態ではインクカートリッジ
６もポンプ停止直前までの圧力に加圧されているから、
サブタンク１０のインクはインクカートリッジ６に逆流
することができず、開放されているノズル開口２１から
流出することになる。これにより、サブタンク１０や記
録ヘッド８の増粘したインクが系外に排出され、またノ
ズル開口近傍の印刷に障害となる異物等がインクにより
洗い流される。

【００３９】ノズル開口２１からのインクの流出により
サブタンク１０の圧力が正常な圧力に戻るのに要する時
間Ｔ５、例えば１０秒が経過した段階で（図１２ ステ
ップチ）、ヘッド駆動手段７２にフラッシング指令を出
力する。ヘッド駆動手段７２は、印刷時の加圧力よりも
２０％程度高い圧力を発生させることができる駆動信号
を記録ヘッド８の全ての圧電振動子２８に出力するに印
加する。これにより圧力発生室２４が高い圧力で加圧さ
れ、増粘したインクであっても確実にノズル開口２１か
ら液滴として吐出させる（図１２ ステップ リ）。こ
のフラッシング動作においては、高所に配置されたサブ
タンク１０からインクが記録ヘッド８に流れ込むから、
サブタンク１０のインクが選択的に排出される。そして
サブタンク１０の容量の５０〜８０％に相当する量、ま
たはサブタンク１０のインク量がインク充填時の２０〜
５０％程度に減少するまで行うと、後述するインクの充
填により印刷に適したインクをサブタンク１０に充填す
ることが可能となる。

【００４０】所定時間Ｔ６が経過した段階で（図１２
ステップ ヌ）、制御装置７０は、記録ヘッド８への駆
動信号の供給を停止してフラッシング動作を停止する
（図１２ ステップ ル）。再び最初のステップ（ロ）
に戻り、前述のステップ（ロ）乃至（ル）を複数回、こ
の実施例では３回繰返す（図１２ ステップ オ）。こ
のようにメンテナンス動作の複数回の繰り返しにより記
録ヘッド８、チューブ７、サブタンク１０の増粘したイ
ンクが確実に経路外に排出される。

【００４１】（通常メンテナンス動作２）クリーニング
スイッチ７１を押圧すと、御装置７０はメンテナンス指
令が発せられたと判断し（図１３ ステップ イ）、駆
動手段７２を作動させてキャップ部材４０を記録ヘッド
８に弾接させて記録ヘッド８を封止する（図１３ ステ
ップ ロ）。このとき、駆動手段７３は、キャップ部材
４０を１．０乃至２．０ｍｍ／秒程度の微速でノズルプ
レート２０に当接させる。これにより、ノズル開口２１
に形成させているメニスカスが不用意に破壊されるのを
防止することができる。

【００４２】次いでエアポンプ５０を高速駆動して（図
１３ ステップ ハ）インクカートリッジ６のインクを
記録ヘッド８に供給する。これにより記録ヘッド８を経
由してサブタンク１０にインクが流入する。インク供給
開始からの時間Ｔ７、例えば３０秒が経過する以前に
（図１３ ステップ ニ）、検出板がインクフルセンサ
ー６６の光路に移動してインクフルセンサー６６からイ
ンクフル信号が出力するが（図１３ ステップ ホ）、
制御装置７０は、この状態ではエアポンプ５０を停止さ
せることなく、さらに時間Ｔ８の間余分にポンプ５０を
駆動させて（図１３ ステップ ヘ）、ポンプ５０を停
止する（図１３ ステップ ト）。これにより大気圧に
対して０．１５乃至０．３×１０の５乗パスカル程度高
い圧力でサブタンク１０にインクを注入することができ
る。このインクの注入により、チューブ７や、記録ヘッ
ド８の圧力発生室２４やリザーバ２６、２７に侵入して
いる気泡をインクとともにサブタンク１０に押し流し
て、サブタンク１０の上部空間に集合させて、過圧分、
つまり０．１５乃至０．３×１０の５乗パスカル程度圧
力でもって空気抜き弁６３から系外に排出する。

【００４３】制御装置７０は、キャップ駆動手段７２に
信号を出力してキャップ部材４０を記録ヘッド８から離
間させ（図１３ ステップ チ）、この状態で下方に移
動させる。これによりキャップ部材４０のワイパ４６が
ノズルプレート２０に当接させながら降下してノズルプ
レート２０をラビングする（図１３ ステップ リ）。
ラビング動作は、キャップ部材４０を５乃至１０ｍｍ／
秒程度の速度で降下させることにより行われ、ノズルプ
レート２０の表面に付着している固化したインクや、紙
粉等を除去するのに極めて有効である。同時に、高所側
に配置されているサブタンク１０のインクが選択的にノ
ズル開口２１から流出するから、サブタンク内の増粘し
たインクが系外に排出されることになる。

【００４４】ラビング動作を所定回数Ｐｏ実行した段階
で（図１３ ステップ ヌ）、所定時間Ｔ９の経過を待
って（図１３ ステップ ル）、ワイピングを実行する
（図１３ ステップ オ）。このワイピング動作により
ノズル開口２１の近傍に付着しているインク滴を拭き取
って印刷時の、インク滴の飛行曲がり等を防止する。ワ
イピング動作が終了した段階で、制御装置７０は、駆動
手段７３により記録ヘッド８との間に間隙を形成させた
状態えクランク４５を大きく回動させて、キャップ部材
４０、及びワイパ４６を廃インクタンク１２のブレード
４７に弾接させながら降下させる。これにより、キャッ
プ４０に付着しているインクやワイパ４６に付着してい
るインクカスや紙粉等がブレード４７に掻き取られる。

【００４５】制御装置７０は、ワイピング動作が終了し
て所定時間Ｔ１０が経過した段階で（図１３ ステップ
ワ）、エアポンプ５０を低速駆動して（図１３ ステ
ップカ）、サブタンク１０にインクを充填する。インク
充填後、所定時間Ｔ１１が経過した段階で（図１３ ス
テップ ヨ）、ポンプ５０を停止して（図１３ ステッ
プ タ）メンテナンス作業を終了する。このようにポン
プ５０を低速駆動することにより、サブタンク１０や記
録ヘッド８のインク圧を、メニスカスを破壊しない程度
で、かつ大気圧よりも若干、例えば０．０２乃至０．０
４×１０の５乗パスカル程度高く維持し、ノズル開口２
１からのインクの漏れ出しを招くこと無く、印刷が可能
な程度にインクを充填する。

【００４６】なお、所定時間Ｔ７内にインクフルセンサ
ー６６から信号が出力しない場合には（図１３ ステッ
プ ニ）、ポンプ５０を停止させて（図１３ ステップ
レ）、所定時間Ｔ１２が経過した段階で（図１３ ス
テップ ソ）、キャップ部材４０を記録ヘッド８から離
間させて記録ヘッド８を開放し（図１３ ステップ
ツ）、インクエンドを表示して（図１３ ステップ
ネ）メンテナンス動作を実行することなく作業を終了す
る。エアポンプ５０の無用な作動や、またカートリッジ
６の無用な加圧を防止する。

【００４７】

【発明の効果】以上、説明したように本発明において
は、圧力発生室の両側に連通する２つのリザーバと、各
リザーバにそれぞれ外部からインクが流入する複数のイ
ンク供給口とを備え、ノズルからインクを選択的に吐出
する記録ヘッドと、少なくとも一部を可撓性フィルムに
より構成され、インクの充填状態を検出する手段を備え
たサブタンクと、記録ヘッドとサブタンクとをサブタン
クが記録ヘッドよりも高所となるように搭載して記録用
紙に対して相対的に移動するキャリッジと、キャリッジ
外に配置され、記録ヘッドと前記一方のインク供給口を
介してインク供給路により連通し、また他方のインク供
給口を介してサブタンクと連通するインク貯蔵手段と、
インク貯蔵手段のインクを記録ヘッドへ圧送するインク
供給手段と、キャリッジの印刷領域外に、記録ヘッドの
ノズル開口を封止するキャッピング手段と、インク供給
手段の動作、及びキャッピング手段の動作を制御する制
御手段とを備えたので、記録ヘッドを封止した状態でイ
ンクを供給してサブタンクのインク圧を上昇させ、つい
で、記録ヘッドを開放することにより記録ヘッドとサブ
タンクのインクだけを記録ヘッドから選択的に排出させ
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のインク供給システムが適用されたプリ
ンタの一実施例を示す構成図である。

【図２】同上装置に使用するインクジェット式記録ヘッ
ドの一実施例を、インク供給口の中心における水平方向
での断面の構造を示す図である。

【図３】同上装置に使用するインクジェット式記録ヘッ
ドの一実施例を、ノズルプレートを取り外した状態で示
す正面図である。

【図４】ノズル開口を通る軸線での縦断面の構造を示す
図である。

【図５】共通のインク室を形成するスペーサの一実施例
を示す平面図である。

【図６】キャッピング装置の一実施例を示す図である。

【図７】キャップ部材、及び廃インクタンクの位置を示
す図である。

【図８】本発明のインク供給システムの概要を示す流路
構成図である。

【図９】図（イ）、（ロ）は、それぞれキャリッジに作
り付けられるサブタンクの一実施例を示す正面図と、Ｃ
−Ｃ線における断面図である。

【図１０】本発明のインク供給、及びメンテナンスのた
めのシステムの一実施例を示す構成図である。

【図１１】同上装置の動作の内、初期充填の動作を示す
フローチャートである。

【図１２】同上装置の動作の内、メンテナンス動作を示
すフローチャートである。

【図１３】同上装置の動作の内、メンテナンス動作の第
２の実施例を示すフローチャートである。

【符号の説明】

１ キャリッジ ４ プラテン ６ インクカートリッジ ７ チューブ ８ 記録ヘッド １０ サブタンク ３０、３１ 記録ヘッドのインク供給口 ５０ エアポンプ ７３ 駆動手段

フロントページの続き (72)発明者 原 和彦 長野県諏訪市大和３丁目３番５号 セイコ ーエプソン株式会社内 (72)発明者 新村 博恵 長野県諏訪市大和３丁目３番５号 セイコ ーエプソン株式会社内

Claims (12)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 圧力発生室の両側に連通する２つのリザ
   ーバと、前記各リザーバにそれぞれ外部からインクが流
   入する複数のインク供給口とを備え、ノズルからインク
   を選択的に吐出する記録ヘッドと、少なくとも一部を可
   撓性フィルムにより構成され、インクの充填状態を検出
   する手段を備えたサブタンクと、前記記録ヘッドと前記
   サブタンクとを前記サブタンクが前記記録ヘッドよりも
   高所となるように搭載して記録用紙に対して相対的に移
   動するキャリッジと、前記キャリッジ外に配置され、前
   記記録ヘッドと前記一方のインク供給口を介してインク
   供給路により連通し、また前記他方のインク供給口を介
   して前記サブタンクと連通するインク貯蔵手段と、前記
   インク貯蔵手段のインクを前記記録ヘッドへ圧送するイ
   ンク供給手段と、前記キャリッジの印刷領域外に前記記
   録ヘッドのノズル開口を封止するキャッピング手段と、
   前記インク供給手段の動作、及び前記キャッピング手段
   の動作を制御する制御手段とからなるインクジェット記
   録装置。
2. 【請求項２】 前記サブタンクのインク充填状態を検出
   する手段が、前記サブタンクの圧力または変位量を検出
   する変位量検出手段である請求項１に記載のインクジェ
   ット記録装置。
3. 【請求項３】 前記サブタンクが、前記可撓性フィルム
   に光を透過する領域を有し、該領域の光透過量に基づい
   てインクの有無を検出する請求項１に記載のインクジェ
   ット記録装置。
4. 【請求項４】 圧力発生室の両側に連通する２つのリザ
   ーバと、前記各リザーバにそれぞれ外部からインクが流
   入する複数のインク供給口とを備え、ノズルからインク
   を選択的に吐出する記録ヘッドと、少なくとも一部を可
   撓性フィルムにより構成され、インクの充填状態を検出
   する手段を備えたサブタンクと、前記記録ヘッドと前記
   サブタンクとを前記サブタンクが前記記録ヘッドよりも
   高所となるように搭載して記録用紙に対して相対的に移
   動するキャリッジと、前記キャリッジ外に配置され、前
   記記録ヘッドと前記一方のインク供給口を介してインク
   供給路により連通し、また前記他方のインク供給口を介
   して前記サブタンクと連通するインク貯蔵手段と、前記
   インク貯蔵手段のインクを前記記録ヘッドへ圧送するイ
   ンク供給手段と、前記キャリッジの印刷領域外に前記記
   録ヘッドのノズル開口を封止するキャッピング手段とを
   備えたインクジェット式記録装置のメンテナンス方法で
   あって、 前記キャッピング手段により、前記記録ヘッドのノズル
   開口を封止する第１工程と、前記インク供給手段を駆動
   して前記インク貯蔵手段のインクを前記記録ヘッドを経
   由させて前記サブタンクに、前記インク充填状態を検出
   する手段によりインクフルが検出された後もさらに圧送
   する第２工程と、前記キャッピング手段による前記記録
   ヘッドの封止を解除して前記インク供給手段の駆動を停
   止する第３工程と、所定時間の経過後、前記記録ヘッド
   に駆動信号を供給して前記ノズル開口からインク滴を吐
   出させる第４工程とからなるメンテナンス方法。
5. 【請求項５】 第４工程において、前記所定時間が前記
   サブタンクに注入されたインクが大気圧に戻るまでの時
   間である請求項４に記載のメンテナンス方法。
6. 【請求項６】 第４工程において、前記ノズル開口から
   吐出させるインク量が、前記サブタンク容量の５０〜８
   ０％に相当する量、または前記サブタンクのインク容量
   がインク充填時の２０〜５０％に減少するまでである請
   求項４に記載のメンテナンス方法。
7. 【請求項７】 第１工程乃至第４工程を複数回繰り返す
   請求項４に記載のメンテナンス方法。
8. 【請求項８】 圧力発生室の両側に連通する２つのリザ
   ーバと、前記各リザーバにそれぞれ外部からインクが流
   入する複数のインク供給口とを備え、ノズルからインク
   を選択的に吐出する記録ヘッドと、少なくとも一部を可
   撓性フィルムにより構成され、インクの充填状態を検出
   する手段を備えたサブタンクと、前記記録ヘッドと前記
   サブタンクとを前記サブタンクが前記記録ヘッドよりも
   高所となるように搭載して記録用紙に対して相対的に移
   動するキャリッジと、前記キャリッジ外に配置され、前
   記記録ヘッドと前記一方のインク供給口を介してインク
   供給路により連通し、また前記他方のインク供給口を介
   して前記サブタンクと連通するインク貯蔵手段と、前記
   インク貯蔵手段のインクを前記記録ヘッドへ圧送するイ
   ンク供給手段と、前記キャリッジの印刷領域外に前記記
   録ヘッドのノズル開口を封止するキャッピング手段と、
   前記記録ヘッドをクリーニングするワイピング手段とを
   備えたインクジェット式記録装置のメンテナンス方法で
   あって、 前記キャッピング手段により、前記記録ヘッドのノズル
   開口を封止する第１工程と、前記インク供給手段を駆動
   して前記インク貯蔵手段のインクを前記記録ヘッドを経
   由させて前記サブタンクに、前記インク充填状態を検出
   する手段によりインクフルが検出された後もさらに圧送
   する第２工程と、前記キャッピング手段による前記記録
   ヘッドの封止を解除して前記インク供給手段の駆動を停
   止する第３工程と、前記ワイピング手段により前記記録
   ヘッドをクリーニングする第４工程と、前記インク供給
   手段により前記インク貯蔵手段のインクを第２工程より
   も低圧で前記記録ヘッドを経由させて前記サブタンクに
   供給する第５工程とからなるメンテナンス方法。
9. 【請求項９】 第４工程のクリーニングがラビング動作
   とワイピング動作である請求項８に記載のメンテナンス
   方法。
10. 【請求項１０】 前記ラビング動作を複数回繰返した
    後、前記ワイピング動作を実行する請求項９に記載のメ
    ンテナンス方法。
11. 【請求項１１】 第１工程乃至第５工程を複数回繰り返
    す請求項８に記載のメンテナンス方法。
12. 【請求項１２】 第２工程によるインク供給動作により
    所定時間が経過してもインクフルが検出されない場合に
    は、前記インク供給手段を停止させる請求項８に記載の
    メンテナンス方法。