JP3915185B2 - インクジェット記録装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、記録媒体にインクを吐出して記録動作するインクジェット記録装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、例えば特開平８−７２２６６号公報に記載されるように、インクジェット記録装置の吸引ポンプにおいて、多種多様な制御を可能とするために、筒状のケーシング内に１対のピストン部材を互いに対向して設け、前記ピストン部材間に容積可変のポンプ室を形成するものが知られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、吸引キャップが記録ヘッドのノズル面に密着されるキャッピング時には、吸引ポンプの吸引口はピストン部材にて閉塞されているため、吸引キャップがノズル面に密着されたときに、吸引キャップが弾性変形し、その内部の空気が圧縮され、ノズル孔に作用することとなり、いわゆるメニスカスを壊し、気泡を記録ヘッド内に侵入させるおそれがあった。
【０００４】
そこで、例えば特開平５−１６９６８０号公報に記載されるように、インク排出口が大気連通孔としても機能し、吸引キャップのキャッピング時に吸引キャップの内部を大気に開放するものが提案されているが、この吸引ポンプはピストン部材が１つだけの構造であり、前述した如き２つのピストン部材を有する吸引ポンプに適用することができない。
【０００５】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたもので、吸引キャップのキャッピング時に、吸引キャップの内部を大気に開放す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を目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、記録媒体にインクを吐出して記録動作する記録ヘッドと、該記録ヘッドのノズル面を開閉可能に覆うようにノズル面に対し接離可能な吸引キャップと、該吸引キャップを通じて前記記録ヘッドのノズル孔からインクを吸引する吸引ポンプと、前記吸引キャップの接離動作に連動して前記吸引ポンプの作動を制御するポンプ制御手段とを備えるインクジェット記録装置を前提とする。
【０００７】
そして、請求項１の発明は、前記インクジェット記録装置において、前記吸引ポンプは、前記吸引キャップに接続された吸引口と吸引されたインクを排出する排出口とを軸線方向に間隔を存して有する筒状のポンプケーシングと、該ポンプケーシングの内部に摺動可能に嵌合された第１及び第２のピストン部材とを備え、前記ポンプケーシングの一端部側から前記吸引口及び排出口がこの順に設けられ、前記ポンプケーシングの一端部側に第１のピストン部材が配設されるとともに第１及び第２のピストン部材の間に容積可変のポンプ室を形成するものであり、前記ポンプ制御手段は、前記吸引キャップが記録ヘッドのノズル面を覆った状態で、前記ポンプ室を吸引口に接続すると共に拡大するように前記両ピストン部材を相対移動させる第１の制御と、前記ポンプ室を排出口に接続すると共に圧縮するように前記両ピストン部材を相対移動させる第２の制御と、前記吸引キャップが記録ヘッドのノズル面を覆うまで、前記第１のピストン部材及び第２のピストン部材を、前記吸引口及び排出口を挟んで間隔を置いて位置させ、前記吸引口がポンプ室及び排出口を通じて大気に開放する状態とする第３の制御とを有し、前記第３の制御を行って前記吸引キャップが記録ヘッドのノズル面を覆った後に、前記第１及び第２のピストン部材の間のポンプ室の容積を維持したまま第１のピストン部材が前記吸引口を前記ポンプ室に対して閉鎖する位置に前記第１及び第２のピストン部材を移動させ、それから、前記両ピストン部材を、前記ポンプ室が前記排出口に接続した状態で最小容積となるように相対移動させることを特徴とする。
【０００８】
よって、請求項１の発明によれば、吸引キャップが記録ヘッドのノズル面を覆った状態で、ポンプ制御手段によって、吸引ポンプのポンプ室を吸引口に接続すると共に拡大するように吸引ポンプの両ピストン部材が相対移動されて、吸引動作が行われる。また、ポンプ制御手段によって、前記ポンプ室を排出口に接続すると共に圧縮するように、前記両ピストン部材が相対移動されて、排出動作が行われる。さらに、前記吸引キャップが記録ヘッドのノズル面を覆うまで、ポンプ制御手段によって、前記第１及び第２のピストン部材を、前記吸引口及び排出口を挟んで間隔を置いて位置させ、前記吸引口がポンプ室及び排出口を通じて大気に開放する状態とするので、吸引キャップが記録ヘッドのノズル面を覆う際に、吸引キャップが弾性変形しても、その内部の空気が圧縮されることがなく、よって記録ヘッドのノズル孔に作用していわゆるメニスカスを壊し、気泡を記録ヘッド内に侵入させるおそれがない。そして、吸引キャップがノズル面を覆った後、前記第１及び第２のピストン部材の間のポンプ室の容積を維持したまま第１のピストン部材が前記吸引口を前記ポンプ室に対して閉鎖する位置に前記第１及び第２のピストン部材を移動させるので、ポンプ室が圧縮されないことで、空気がノズル孔に作用してメニスカスを壊すおそれはない。それから、前記両ピストン部材を、前記ポンプ室が前記排出口に接続した状態で最小容積となるように相対移動させることで、吸引可能な状態となる。小さな負圧で吸引が行われ、インクが泡立つことが抑制される。これにより、吸引キャップが記録ヘッドのノズル面を覆う際に、吸引キャップが弾性変形しても、その内部の空気が圧縮されることがなく、よって記録ヘッドのノズル孔に作用していわゆるメニスカスを壊し、気泡を記録ヘッド内に侵入させるおそれがない。
【０００９】
請求項２の発明は、請求項１のインクジェット記録装置において、前記ポンプ制御手段が、前記吸引キャップが記録ヘッドのノズル面を覆うまで、前記第１のピストン部材を前記吸引口よりもポンプケーシングの一端部側に位置させ、第２のピストン部材を前記排出口よりもポンプケーシングの他端部側に位置させるものである。
【００１０】
よって、請求項２の発明によれば、前記吸引キャップが記録ヘッドのノズル面を覆うまで、前記第１のピストン部材を前記吸引口よりもポンプケーシングの一端部側に位置させ、第２のピストン部材を前記排出口よりもポンプケーシングの他端部側に位置させるようにしているので、吸引口及び排出口が共にポンプ室に開口せしめられ、吸引口が大気に開放される。その結果、吸引キャップが記録ヘッドのノズル面を覆う際に、吸引キャップの内部の空気が吸引口を通じて大気に開放される。
【００１１】
請求項３の発明は、請求項２のインクジェット記録装置において、前記ポンプ制御手段が、前記両ピストン部材を、前記ポンプ室が最小容積の状態のまま前記吸引口側に移動させ、その後、前記第１の制御を行うものである。
【００１２】
よって、請求項３の発明によれば、両ピストン部材を、前記ポンプ室が最小容積の状態のまま前記吸引口側に移動させ、その後、前記第１の制御を行い、吸引動作を行うことができる。
【００１３】
請求項４の発明は、請求項１〜３のいずれかのインクジェット記録装置において、前記ポンプ制御手段は、前記第３の制御、第２の制御、第１の制御及び第２の制御からなる一連の動作を、この順に行い、その一連の動作を行った後、前記第３の制御を行う状態で停止するものである。
よって、請求項４の発明によれば、排出動作後、両ピストン部材が、初期状態（待機状態）である前記第３の制御を行う状態に戻されて停止する。
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に沿って説明する。
【００１４】
図１はインクジェット記録装置の全体構成を示す概略斜視図である。同図において、インクジェット記録装置１は、左右方向に延びる回転軸（図示せず）によってプリンタフレーム２に回転可能に支承される円筒形状のプラテンローラ３を有する。プラテンローラ３は、給紙カセット又は手差し給紙部から供給された印刷用紙４（記録媒体）を、記録ヘッド５に対面させながら搬送するものであり、いわゆる紙送り機構ＬＭの一部を構成している。尚、前記記録ヘッド５は、印刷用紙４にインク液滴を吐出するノズル孔を有し印刷用紙４に対し記録動作を行うインクジェット式で、紙送り機構ＬＭは、該紙送り機構ＬＭを駆動し印刷用紙４を搬送する紙送りモータとしてのＬＦモータ１４（図５参照）を備えている。
【００１５】
前記印刷用紙４は、プリンタフレーム２の後方の用紙供給口（図示せず）から矢印Ａ方向に供給され、プラテンローラ３の回転により矢印Ｂ方向に送給され、用紙排出口（図示せず）から矢印Ｃ方向に排出されるように構成されている。前記プラテンローラ３の前方には、キャリッジ６がプラテンローラ３の軸線に沿って矢印Ｄ方向に移動可能に設けられている。
【００１６】
前記キャリッジ６は、記録ヘッド５及び該記録ヘッド５に供給されるインクを収容したインクカートリッジ７をそれぞれ着脱可能に搭載している。記録ヘッド５とインクカートリッジ７との接続部分は、図２に詳細を示すように、キャリッジ６のカートリッジ装着部６ａに、マニホールド部材１７を介して記録ヘッド５が支持され、前記マニホールド部材１７は、その後端部がカートリッジ装着部６ａの縦壁部６ｂを貫通してジョイント部材１９を介してインクカートリッジ７のインク供給孔７ａに接続されている。そして、インクカートリッジ７は、インク供給孔７ａにアダプタ２０と共に網状のフィルタ部材２１が設けられている。記録ヘッド５の上下は、それぞれ上カバー２２及び下カバー２３にて覆われている。記録ヘッド５は、図２において左の端面をノズル孔が開口するノズル面としている。尚、本例では、イエロー、ブラック、シアン、マゼンタの４色についてのヘッド部を有する記録ヘッド５及びそれらのインクを貯留するインクカートリッジ７が、キャリッジ６に搭載されている。
【００１７】
前記プラテンローラ３の軸線と平行にキャリッジ軸８が設けられ、このキャリッジ軸８にはキャリッジ６がスライド可能に嵌挿されている。また、キャリッジ６の係合部６ｃが、キャリッジ軸８と平行に延びるガイドレール９によって案内されるようになっている。これによって、キャリッジ６に搭載された記録ヘッド５は、プラテンローラ３の軸線に沿ってスライド移動により往復移動可能となっている。前記キャリッジ６はタイミングベルト１１の一部に固着され、該タイミングベルト１１がタイミングプーリ１２，１３間に巻き掛けられてキャリッジ機構ＣＭが構成され、前記一方のタイミングプーリ１２にＣＲモータ１０（キャリッジ駆動モータ）が連結されている。よって、ＣＲモータ１０が回転駆動されることで、キャリッジ機構ＣＭを介して、キャリッジ６が、印刷用紙４に記録を行う記録エリアにおいて往復移動するようになっている。また、キャリッジ機構ＣＭとＣＲモータ１０とによって、前記記録エリアと、後述する吸引キャップ４１、吸引ポンプ４２及びワイパ部材３２による回復動作を行う回復エリアとの間においてキャリッジ６を移動させる移動手段が構成されている。尚、前記ＣＲモータ１０としては、ステップモータ又はＤＣモータが使用される。
【００１８】
また、前記プラテンローラ３に対応する記録エリアの左側には、廃インク受け部材２４が配設されたフラッシングエリアが、前記プラテンローラ３に対応する記録エリアの右側には、記録ヘッド５の不吐出あるいは吐出不良を回復するためのパージ機構ＲＭが配設された回復エリアがそれぞれ形成されている。このような廃インク受け部材２４を設けているのは、記録ヘッド５のノズル孔の目詰まりを解消したり、記録ヘッド５のノズル孔内のインクに混入した気泡を除去したりするために、記録ヘッド５による記録動作の直前にインクを予備吐出するためであり、また、パージ機構ＲＭを設けているのは、インクジェット式の記録ヘッド５は、使用中に内部に気泡が発生したり、インクが乾燥したりする等の原因により吐出不良を起こすので、これを良好な吐出状態に回復させるためである。
【００１９】
前記パージ機構ＲＭは、記録ヘッド５の移動経路内に突出した突出位置と記録ヘッド５の移動経路より後退した待機位置との間を移動可能で、突出位置において記録ヘッド５のノズル面に密着する吸引キャップ４１と、前記突出位置において、記録ヘッド５のノズル面が吸引キャップ４１に覆われているときに、負圧を発生させ、前記吸引キャップ４１を通じて、記録ヘッド５内のインクを吸引する吸引ポンプ４２と有する吸引手段３１を備えている。
【００２０】
前記吸引手段３１に隣接して、記録エリア側に記録ヘッド５のノズル面を払拭するように記録ヘッド５に対し相対移動可能なワイパ部材３２が、その反対側に記録を行わない際に記録ヘッド５のノズル面を覆いインク蒸発を防止してノズル面が乾燥するのを回避する保存キャップ装置３３がそれぞれ配設されている。
【００２１】
そして、前記ワイパ部材３２、吸引キャップ４１及び吸引ポンプ４２が、回転駆動されるカム部材４３を有する駆動手段に関連づけられ、前記ワイパ部材３２の進退、吸引キャップ４１の進退及び吸引ポンプ４２の作動は、共通のカム部材４３の回転によって制御されるように構成されている。
【００２２】
前記カム部材４３は、図３に示すように、一体的に設けられた駆動ギヤ４６を有し、該駆動ギヤ４６が、後述の切り換え機構１２１によって、キャリッジ６が回復エリアにあるときに、紙送り機構ＬＭのＬＦモータ１４により回転駆動される駆動ギヤ（図示せず）に係脱可能に噛み合うように構成され、ＬＦモータ１４を駆動手段として、カム部材４３が回転駆動されるようになっている。
【００２３】
また、前記ワイパ部材３２を支持するワイパホルダ３４の後端部（カムフォロア部）がカム部材４３の第１のカム溝４３ａに移動可能に係合し、それによって、カム部材４３が回転することで、前記ワイパ部材３２が、記録ヘッド５の移動経路内に突出する突出位置と、記録ヘッド５の移動経路よりも後退した待機位置との間を、記録ヘッド５の移動経路に対して直交する方向に往復移動可能で、前記突出位置において記録ヘッド５のノズル面を払拭するように制御される。
【００２４】
また、前記吸引キャップ４１は、キャップホルダ４４の支持部４４ａに支持され、該キャップホルダ４４の後端部であるカムフォロア部４４ｂが、前記第１のカム溝４３ａと同一面側のカム部材４３の第２のカム溝４３ｂに移動可能に係合し、それによって、カム部材４３が回転することで、前記吸引キャップ４１が、記録ヘッド５の移動経路内に突出する突出位置と、記録ヘッド５の移動経路よりも後退した待機位置との間を、記録ヘッド５の移動経路に対して直交する方向に往復移動可能で、前記突出位置において記録ヘッド５のノズル面を覆うように制御される。なお、前記キャップホルダ４４の支持部４４ａは、フレーム部材５１に設けられたガイド部材４５に移動可能に支持され、該ガイド部材４５と支持部４４ａとの間に介装されたスプリング部材４７によって、キャップホルダ４４（吸引キャップ４１）が突出する方向に常時付勢されている。
【００２５】
前記吸引ポンプ４２は、フレーム部材５１に取り付け固定された円筒状のポンプケーシング５２内に、第１及び第２のピストン部材５３，５４が独立して移動可能に嵌挿されている。そして、ポンプケーシング５２には、吸引口５２ａと排出口５２ｂとが軸線方向に一定間隔を存して設けられ、吸引口５２ａには吸引パイプ５５を介して吸引キャップ４１が接続され、排出口５２ｂは、大気に開放されているとともに、吸着材５７が収容された廃インクタンク５８の上方に開口している（図１参照）。また、ポンプケーシング５２の一端部側が大気に開放された大気開放部５２ｃとなっており、該大気開放部５２ｃ側から吸引口５２ａ，排出口５２ｂの順に備え、さらに、前記一端部側に第１のピストン部材５３が、他端部側に第２のピストン部材５４が配設されている。
【００２６】
第１及び第２のピストン部材５３，５４は、それぞれ第１及び第２の駆動軸部材６１，６２の一端部に連結され、該駆動軸部材６１，６２によって駆動され、ポンプケーシング５２内において両ピストン部材５３，５４間にポンプ室５２ｅを形成するようになっている。
【００２７】
前記第１の駆動軸部材６１は、第２の駆動軸部材６２内に摺動可能に嵌挿され、各駆動軸部材６１，６２の他端の第１及び第２の係合部材６３，６４が、前記カム溝４３ａ，４３ｂとは反対面側のカム部材４３の第３及び第４のカム溝４３ｃ，４３ｄに移動可能に係合している。
【００２８】
従って、前記カム部材４３が一定のタイミングで回転駆動されることで、吸引キャップ４１のキャッピング、吸引ポンプ４２によるインクの吸引、及びワイパ部材３２による記録ヘッド５のノズル面の払拭が順に行われ、吸引ポンプ４２によって吸引されたインクは、吸引ポンプ４２を介して廃インクタンク５８に吐出され、そして廃インクタンク５８内の吸着材５７に吸着される。
【００２９】
そして、上記カム部材４３は、第１及び第２のピストン部材５３，５４を制御して、吸引開始前の待機状態から吸引キャップ４１が記録ヘッド５のノズル面を覆うまでの間、吸引口５２ａがポンプ室５２ｅ及び排出口５２ｂを通じて大気に開放される状態とする動作、及び記録ヘッド５のインクを吸引するために吸引力の異なる二以上の吸引動作を行うようになっている。ここで、吸引開始前の待機状態から吸引キャップ４１が記録ヘッド５のノズル面を覆うまでの間、吸引口５２ａが大気に開放される状態とするのは、吸引キャップ４１が記録ヘッド５のノズル面を覆う際に、吸引キャップ４１が弾性変形しても、その内部の空気が圧縮されることがなく、よって記録ヘッド５のノズル孔に作用していわゆるメニスカスを壊し、気泡を記録ヘッド５内に侵入させるおそれがないようにするためである。また、吸引力の異なる二以上の吸引動作とは、吸引力が小さい第１の吸引動作と、該第１の吸引動作よりも吸引力が大きくかつ吸引時間が長い第２の吸引動作とであり、このような吸引動作を行うのは、記録ヘッド５内にインクが含まれておらずそれのインク通路が空気で満たされているような状態で、吸引ポンプ４２により吸引動作を行う際に、吸引キャップ４１を通じて大きな負圧力を作用させて記録ヘッド５のインクを一気に吸引するようにすると、インクカートリッジ７より記録ヘッド５の多数のチャンネル（インク通路）内にインクが空気と混ざった状態で急激に流入し、該インクが泡立ち、記録ヘッド５内のインクに気泡が含まれることとなるからである。
【００３０】
前記保存キャップ装置３３は、図１に示すように、保存キャップ７１を有し、該保存キャップ７１を支持するケーシング７２が、キャリッジ６の移動方向と平行に延びるガイドロッド７３にスライド移動及び回動が可能なるように支承されている。
【００３１】
また、前記ケーシング７２は、前方に突出する係合凸部７２ａを有し、該係合凸部７２ａが、キャリッジ６の回復エリア側への移動時に、該キャリッジ６に係合して、キャリッジ６と一体的にスライド移動するようになっている。よって、キャリッジ６が記録エリアから回復エリア側に移動すると、キャリッジ６がケーシング７２の係合凸部７２ａに係合するので、保存キャップ７１はキャリッジ６の移動に追従してスライド移動することになる（図１において右方向）。このスライド移動の際に、ケーシング７２が、図示しない傾斜カム手段の作用によりガイドロッド７３の回りに回動し、その結果、保存キャップ７１は記録ヘッド５に接近する方向へ回転し、保存キャップ７１は記録ヘッド５のノズル面に接触して、キャッピングを行うことになる。その後、再びキャリッジ６が記録エリア方向に移動する場合には、保存キャップ７１が記録エリア側に移動しながら記録ヘッド５から離れ、キャリッジ５が回復エリアから脱すると、初期状態に戻る。
【００３２】
次に、前記実施の形態に係るインクジェット記録装置１の制御部を図５のブロック図を参照しつつ説明する。この制御部は、周知の演算処理装置であるＣＰＵ１００を中心に構成される。
【００３３】
ＣＰＵ１００は、インターフェース１０１を介して、パソコン等のホストコンピュータ１０２の接続され、ホストコンピュータ１０２からの印刷指令を受け、その指令に従って種々の印刷を実行するようになっている。
【００３４】
ホストコンピュータ１０２の機能構成として典型的なものにウインドウシステムがある。このウインドウシステム上に、各種のアプリケーション（Ａ）（Ｂ）・・・（ｎ）が設けられ、また、フォントドライバ、ＣＲＴドライバ、キーボードドライバ、マウスドライバ、プリンタドライバ等が組み込まれている。各種のアプリケーションの実行中に、インクジェット記録装置１を使用して印刷する場合には、このプリンタドライバによってインクジェット記録装置１の印刷機能に適合した画像に関する出力データが作成される。
【００３５】
前記ＣＰＵ１００には、操作パネル１０３，ＲＯＭ１０４，ＲＡＭ１０５が接続されている。操作パネル１０３は、用紙サイズその他の種々のパラメータを設定し、それらを表示するものである。ＲＯＭ１０４は、インクジェット記録装置１の制御上必要な種々のプログラム類を格納するものである。ＲＡＭ１０５は、ホストコンピュータ１０２から転送された印刷データや、インクジェット記録装置１の制御上必要な種々の数値の一時記憶を行うものであり、また、バッファメモリ１０５ａを有する。
【００３６】
前記ＣＰＵ１００は、ＬＦ駆動回路１１１、ＣＲ駆動回路１１２、ヘッド駆動回路１１３を介してＬＦモータ１４、ＣＲモータ１０、記録ヘッド５を駆動制御するようになっている。
【００３７】
ＬＦモータ１４は、切り換え機構１２１を介して、パージ機構ＲＭ又は紙送り機構ＬＭのいずれか一方を駆動するように構成されている。即ち、パージ機構ＲＭは、紙送り手段としてのＬＦモータ１４を利用して駆動されるように構成されており、その駆動力は切り換え機構１２１を介して伝達される構成になっている。
【００３８】
そして、前記ＣＰＵ１００と、パージ動作時においてのみパージ機構ＲＭにＬＦモータ１４よりの駆動力が伝達されるように切り換える切り換え機構１２１と、所定のタイミングで回転駆動されるカム部材４３とにより、吸引ポンプ４２の作動を制御してパージ動作を行わせるポンプ制御手段が構成され、該ポンプ制御手段によって、吸引キャップ４１が記録ヘッド５のノズル面を覆った状態で、前記ポンプ室５２ｅを吸引口５２ａに接続すると共に拡大するように、前記両ピストン部材５３，５４を相対移動させる制御と、前記ポンプ室５２ｅを排出口５２ｂに接続すると共に圧縮するように、前記両ピストン部材５３，５４を相対移動させる制御と、前記吸引キャップ４１が記録ヘッド５のノズル面を覆うまで、前記両ピストン部材５３，５４を、前記吸引口５２ａが前記ポンプ室５２ｅ及び排出口５２ｂを通じて大気に開放される状態となるように位置させる制御とを行うようになっている。
【００３９】
ＣＲモータ１０は、キャリッジ機構ＣＭを駆動するもので、該キャリッジ機構ＣＭのキャリッジ６の動きにより、前記切り換え機構１２１の切り換えがなされる。
【００４０】
前記パージ機構ＲＭ、紙送り機構ＬＭ、キャリッジ機構ＣＭは、それぞれのセンサを備えており、該センサによる検知信号は、カウンタ群１２２を介してＣＰＵ１００に入力される。パージ機構ＲＭは、パージＨＰセンサ１３１を有し、該パージＨＰセンサ１３１は、吸引ポンプ４２が原点位置にあるときに、その旨をカウンタ群１２２のパージ位置カウンタ１２２ａに報知する。この信号はパージ機構によるパージ動作の基準とされる。
【００４１】
紙送り機構ＬＭは，ＰＥセンサ１３２を有し、該ＰＥセンサ１３２は、新たに供給される印刷用紙４の先端により信号を発し、カウンタ群１２２のＬＦ位置カウンタ１２２ｂに報知する。この信号が縦方向の記録位置制御の基準となる。
【００４２】
キャリッジ機構ＣＭは，ＣＲ位置センサ１３３を有し、該ＣＲ位置センサ１３３は、ＣＲモータ１０の駆動パルスをカウントしてキャリッジの位置を検知し、カウンタ群１２２のＣＲ位置カウンタ１２２ｃに報知する。この位置情報は、横方向の維持位置制御の基準となるほか、印刷用紙４の新規供給動作及び印刷済み用紙の排出動作の可否の判断基準となる。
【００４３】
以上のように構成されたインクジェット記録装置１の動作について説明する。
【００４４】
まず、インクジェット記録装置１においては、通常、記録ヘッド５は、回復エリアにおいて、保存キャップ７１で覆われた状態で待機位置にある。そして、記録データが入力されると、記録ヘッド５による記録動作が開始される。
【００４５】
記録のための印刷用紙４は、プラテンローラ３と記録ヘッド５との間に供給され、ＣＲモータ１０の作動により記録ヘッド５が待機位置から記録開始位置に移動させられる。このとき、保存キャップ７１は後退される。その結果、記録ヘッド５が、記録データに基づいてインクを噴射しつつ記録エリアにおいて往復移動せしめられることによって、印刷用紙４上に、記録データに基づいて印刷が行われる。
【００４６】
そして、ＲＡＭ１０５の記録データメモリに記録すべき記録データがなくなり、記録が終了すると、記録ヘッド５が記録終了位置から待機位置に移動させられ、前進した保存キャップ７１にて覆われ、使用しない間の記録ヘッド５のノズル面の乾燥が防止される。
【００４７】
また、使用者の判断によって、操作パネル１０３におけるパージスイッチが操作され、パージ指令が入力されると、パージ機構ＲＭを作動させるパージモードに移行し、吸引作動プログラムが実行される。即ち、ＣＲモータ１０によるキャリッジ機構ＣＭの駆動によって、記録ヘッド５が上記待機位置から吸引キャップ４１と対向するパージ可能な位置に移動せしめられる。記録ヘッド５が待機位置にあるとき、既に切り換え機構１２１によって、ＬＦモータ１４がパージ機構ＲＭに駆動力を伝達可能な状態に切り換わっているので、ＬＦモータ１４からの駆動力により、カム部材４３が一回転し、所定のパージ位置にある記録ヘッド５に対し吸引キャップ４１及びワイパ部材３２を接離する動作、吸引ポンプ４２により吸引・排出動作が行われる。
【００４８】
ここで、吸引動作には、吸引キャップ４１を記録ヘッド５のノズル面に密着させて吸引ポンプ４２により記録ヘッド５からインクを吸引する動作と、吸引キャップ４１の少なくとも一部を記録ヘッド５のノズル面から離して吸引ポンプ４２により吸引キャップ４１内からインクを吸引する、いわゆる空吸引動作とが含まれる。
【００４９】
尚、かかるパージスイッチは、インク吐出不良が生じた場合、インクカートリッジが交換される場合、メンテナンスを行う場合等のインクを吸引する必要がある場合に操作されるものである。
【００５０】
続いて、上記インクジエット記録装置１におけるパージ動作について、図６〜図１２及び図１３に基づいて説明する。
【００５１】
インクジェット記録装置１についてパージ動作が行われる場合は、ＣＰＵ１００によってＣＲ駆動回路１１２を介してＣＲモータ１０が駆動され、上記の如く、記録ヘッド５が吸引キャップ４１と対向するパージ可能な位置に移動せしめられ、カム部材４３による制御によって、吸引キャップ４１、吸引ポンプ４２等の作動が制御され、それによって良好なインクの吐出状態を回復するための一連のパージ動作が行われる。
【００５２】
まず、カム部材４３の回転開始前の待機状態では、図６に示すように、吸引ポンプ４２の第１のピストン部材５３は、吸引口５２ａよりもポンプケーシングの一端部側に位置し、第２のピストン部材５４は、排出口５２ｂよりもポンプケーシングの他端部側に位置することで、それらの間のポンプ室５２ｅを介して吸引口５２ａと排出口５２ｂとを連通させている。尚、吸引キャップ４１は記録ヘッド５のノズル面から離れた待機位置にある。
【００５３】
それから、カム部材４３が回転駆動されると、吸引キャップ４１が待機位置から記録ヘッド５の移動経路側に徐々に前進せしめられ（図１３のＰ１付近参照）、吸引キャップ４１が記録ヘッド５のノズル面を覆うキャッピングを行うことになる。
【００５４】
このキャッピングが完了するまでの間、第１及び第２のピストン部材５３，５４は移動しないで、前述した待機状態のままであり、吸引口５２ａは、ポンプ室５２ｅ及び排出口５２ｂを通じて大気に開放されている。よって、吸引キャップ４１によるキャッピングが行われる際には、ポンプケーシング５２のポンプ室５２ｅ及び排出口５２ｂを通じて、吸引口５２ａ、吸引チューブ５５、及び吸引キャップ４１の内部が連通されている状態にあり、それらがポンプ室５２ｅ及び排出口５２ｂを通じて大気に開放されることとなるので、吸引キャップ４１が記録ヘッド５のノズル面を覆う際に、吸引キャップ４１が弾性変形しても、その内部の空気が圧縮されることがなく、よって記録ヘッド５のノズル孔に作用していわゆるメニスカスを壊すおそれがない。
【００５５】
そして、吸引キャップ４１が完全に記録ヘッド５のノズル面を覆って密着した後に、第１及び第２のピストン部材５３，５４がその間隔を維持したままで、他端部側に移動を開始し（図７、図１３のＰ２付近参照）、第１のピストン部材５３が吸引口５２ａを閉鎖する。このとき、ポンプ室５２ａが圧縮されないことで、上記と同様に、空気がノズル孔に作用してメニスカスを壊すことはない。この後、第２のピストン部材５４は、排出口５２ｂの側縁位置まで前進するとともに、第１のピストン部材５３は、吸引口５２ａがポンプ室５２ｅを通じて排出口５２ｂに連通するのを遮断する。図８に示すように、ポンプ室５２ｅが最小容積となるまで継続される（図１３のＰ３参照）。
【００５６】
それから、第１及び第２のピストン部材５３，５４は、ポンプ室５２ｅの容積を最小に維持したまま一体となって一端部側に移動し、図９に示すように、最小容積のポンプ室５２ｅが吸引口５２ａに連通された状態とされる（図１３のＰ４付近参照）。そして、図１０に示すように、第１のピストン部材５３は静止したままで第２ピストン部材５４が第１のピストン部材５３との間のポンプ室５２ｅを拡大する方向に移動せしめられる（図１３のＰ５付近参照）。このとき、ポンプ室５２ｅは吸引口５２ａと接続しているから、第１の吸引動作が開始される。この第１の吸引動作によって、小さな負圧で吸引が行われ、記録ヘッド５内に空気が含まれている場合には、その空気とともにインクが吸引され、インクカートリッジ７内のインクがフィルタ２１をゆっくり通過してマニホールド部材１７に満たされる。このように、インクがフィルタ２１を通過するとき、小さな負圧で吸引が行われることで、インクが泡立つことが抑制され、記録ヘッド５に気泡が侵入することが抑制される。
【００５７】
それから、しばらくの間、第１及び第２のピストン部材５３，５４が、ポンプ室５２ｅの容積を一定に維持して、第１の吸引動作が継続された後、図１１に示すように、第１及び第２のピストン部材５３，５４がポンプ室５２ｅの容積を保持したまま、吸引口５２ａを閉塞する方向に移動せしめられ（図１３のＰ６付近参照）、第１の吸引動作が終了する。このとき、第２のピストン部材５４は、排出口５２ｂを閉塞している。
【００５８】
その後、しばらくの間、前記状態を維持し、排出口５２ｂを第２のピストン部材５４で閉塞した状態で、第１のピストン部材５３を吸引口５２ａを開放する方向に移動させ、ポンプ室５２ｅを拡大して負圧を徐々に高め、最終的に図１２に示すように吸引口５２ａを開放し（図１３のＰ７付近参照）、その状態がしばらく維持される。よって、吸引キャップ４１によるキャッピングが解除されるまで、第１の吸引動作よりも吸引力が大きくかつ吸引時間が長い第２の吸引動作が行われる。この第２の吸引動作により、記録ヘッド５内のインクが一気に吸引され、良好な吐出状態に回復される。
【００５９】
そして、吸引キャップ４１が徐々に後退し記録ヘッド５から離間せしめられる際には、ポンプ室５２ｅは負圧状態にあるから、記録ヘッド５からはインクを吸引せず、吸引キャップ４１内の残留インクを吸引する、いわゆる空吸引動作が開始されることになる。
【００６０】
それから、第１のピストン部材５３が吸引口５２ａを開放した状態のまま、図６に示すように、第２のピストン部材５４が排出口５２ｂを開放するまで移動せしめられ（図１３のＰ８付近参照）、ポンプ室５２ｅをさらに拡大しつつ空吸引動作が行われる。
【００６１】
そして、図７に示すように、第１及び第２のピストン部材５３，５４がその間隔を維持したまま一体に移動し、排出口５２ｂを開放するとともに吸引口５２ａを閉塞して（図１３のＰ９参照）、空吸引動作を終了する。
【００６２】
そして、図８に示すように、第２ピストン部材５４が排出口５２ｂの側縁位置まで前進して停止する一方、第１のピストン部材５３は、前記移動を継続し、ポンプ室５２ｅを圧縮し、積極的に排出動作を行う（図１３のＰ１０参照）。これによって、ポンプ室５２ｅ内のインクが廃インクタンク５８に排出される。排出動作後、両ピストン部材５３，５４が、図６に示す初期状態（待機状態）と同様の状態に戻される。
【００６３】
ところで、前記実施の形態は、インクカートリッジ７のインク供給孔７ａにのみフィルタ部材２１を設けている場合に適用したものであるが、インクカートリッジ７と記録ヘッド５との接続部分の記録ヘッド（マニホールド）側にもフィルタ部材２１Ａが設けられている場合もあり（図２参照）、かかる場合には、前記吸引ポンプ４２が行う吸引動作を、吸引力が小さい第１及び第２の吸引動作と、該第１及び第２の吸引動作よりも吸引力が大きくかつ吸引時間が長い第３の吸引動作とすることで、前述した実施の形態と同様の作用効果が得られる。
【００６４】
即ち、前記吸引ポンプ４２による第１の吸引動作が、インクが最初のフィルタ部材２１を通過するのに必要な吸引力で行われ、第２の吸引動作が、インクがさらに次のフィルタ部材２１Ａを通過し記録ヘッド５内のインク通路を満たすのに必要な吸引力により行われることで、それらの後に、第１及び第２の吸引動作よりも吸引力が大きくかつ吸引時間が長い第３の吸引動作を行ってもインクが泡立つことがないようにすることが可能となる。
【００６５】
【発明の効果】
本発明は、以上に説明したような形態で実施され、以下に述べるような効果を奏する。
【００６６】
請求項１の発明は、上記のように、ポンプ制御手段が、吸引キャップが記録ヘッドのノズル面を覆った状態で、前記ポンプ室を吸引口に接続すると共に拡大するように、前記両ピストン部材を相対移動させる第１の制御と、前記ポンプ室を排出口に接続すると共に圧縮するように、前記両ピストン部材を相対移動させる第２の制御と、前記吸引キャップが記録ヘッドのノズル面を覆うまで、第１及び第２のピストン部材を、前記吸引口及び排出口を挟んで間隔を置いて位置させ前記両ピストン部材を、前記吸引口がポンプ室及び排出口を通じて大気に開放される状態となるように位置させる第３の制御とを有し、前記第３の制御を行って前記吸引キャップが記録ヘッドのノズル面を覆った後に、前記第１及び第２のピストン部材の間のポンプ室の容積を維持したまま第１のピストン部材が前記吸引口を前記ポンプ室に対して閉鎖する位置に前記第１及び第２のピストン部材を移動させ、それから、前記両ピストン部材を、前記ポンプ室が前記排出口に接続した状態で最小容積となるように相対移動させるようにしているので、記録ヘッドよりのインクの吸引・排出動作が行うことができるのに加えて、前記吸引キャップが記録ヘッドのノズル面を覆うまで、ポンプ制御手段によって、前記第１及び第２のピストン部材を、前記吸引口及び排出口を挟んで間隔を置いて位置させ、前記吸引口がポンプ室及び排出口を通じて大気に開放する状態とすることで、吸引キャップが記録ヘッドのノズル面を覆う際に、吸引キャップが弾性変形しても、その内部の空気が圧縮されることがなく、よって記録ヘッドのノズル孔に作用していわゆるメニスカスを壊し、気泡を記録ヘッド内に侵入させるおそれがない。そして、吸引キャップがノズル面を覆った後、前記第１及び第２のピストン部材の間のポンプ室の容積を維持したまま第１のピストン部材が前記吸引口を前記ポンプ室に対して閉鎖する位置に前記第１及び第２のピストン部材を移動させるので、ポンプ室が圧縮されないことで、空気がノズル孔に作用してメニスカスを壊すおそれがない。し、それから、前記両ピストン部材を、前記ポンプ室が前記排出口に接続した状態で最小容積となるように相対移動させることで、吸引可能な状態となる。小さな負圧で吸引を行うので、インクが泡立つことを抑制できる。これにより前記吸引キャップが記録ヘッドのノズル面を覆うまで、両ピストン部材を、前記吸引口が前記ポンプ室及び排出口を通じて大気に開放される状態となるように位置させ、吸引キャップが記録ヘッドのノズル面を覆う際に、吸引キャップが弾性変形しても、その内部の空気が圧縮されることがなく、よってノズル孔に作用していわゆるメニスカスを壊し、気泡が記録ヘッドに侵入しないようにすることができる。
【００６７】
請求項２の発明は、吸引キャップが記録ヘッドのノズル面を覆うまで、第１のピストン部材を前記吸引口よりもポンプケーシングの一端部側に、第２のピストン部材を前記排出口よりもポンプケーシングの他端部側にそれぞれ位置させるようにしているので、吸引キャップが記録ヘッドのノズル面を覆う際に、簡単な制御で、吸引キャップの内部の空気をポンプ室及び排出口を通じて大気に開放することができる。
【００６８】
請求項３の発明は、両ピストン部材を、前記ポンプ室が最小容積の状態のまま前記吸引口側に移動させ、その後、前記第１の制御を行うので、吸引動作を行うことができる。小さな負圧で吸引を行ってインクが泡立つことを抑制し、記録ヘッドに気泡が侵入することを抑制できる。
請求項４の発明は、排出動作後、両ピストン部材を前記第３の制御を行う状態に戻すことで、初期状態（待機状態）に停止させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明に係るインクジェット記録装置の概略構成を示す斜視図である。
【図２】 記録ヘッドとインクカートリッジとの接続部分の説明図である。
【図３】 本発明に係るワイパ部材、吸引キャップ、吸引ポンプ及びカム部材との関係を示す横断面図である。
【図４】 図３のIII-III線における断面図である。
【図５】 インクジェット記録装置の制御部のブロック図である。
【図６】 吸引ポンプの動作説明図である。
【図７】 吸引ポンプの動作説明図である。
【図８】 吸引ポンプの動作説明図である。
【図９】 吸引ポンプの動作説明図である。
【図１０】 吸引ポンプの動作説明図である。
【図１１】 吸引ポンプの動作説明図である。
【図１２】 吸引ポンプの動作説明図である。
【図１３】 カム部材の回転角と、吸引キャップ、ワイパ部材及び吸引ポンプ（第１及び第２のピストン部材）との動作説明図である。
【符号の説明】
１ インクジェット記録装置
５ 記録ヘッド
１４ ＬＦモータ
３１ 吸引手段
３２ ワイパ部材
４１ 吸引キャップ
４２ 吸引ポンプ
４３ カム部材
５２ ポンプケーシング
５２ａ 吸引口
５２ｂ 排出口
５２ｅ ポンプ室
５３ 第１のピストン部材
５４ 第２のピストン部材
１００ ＣＰＵ

Claims (4)

1. 記録媒体にインクを吐出して記録動作する記録ヘッドと、該記録ヘッドのノズル面を開閉可能に覆うようにノズル面に対し接離可能な吸引キャップと、該吸引キャップを通じて前記記録ヘッドのノズル孔からインクを吸引する吸引ポンプと、前記吸引キャップの接離動作に連動して前記吸引ポンプの作動を制御するポンプ制御手段とを備えるインクジェット記録装置において、
   前記吸引ポンプは、前記吸引キャップに接続された吸引口と吸引されたインクを排出する排出口とを軸線方向に間隔を存して有する筒状のポンプケーシングと、該ポンプケーシングの内部に摺動可能に嵌合された第１及び第２のピストン部材とを備え、前記ポンプケーシングの一端部側から前記吸引口及び排出口がこの順に設けられ、前記ポンプケーシングの一端部側に第１のピストン部材が配設されるとともに第１及び第２のピストン部材の間に容積可変のポンプ室を形成するものであり、
   前記ポンプ制御手段は、前記吸引キャップが記録ヘッドのノズル面を覆った状態で、前記ポンプ室を吸引口に接続すると共に拡大するように前記両ピストン部材を相対移動させる第１の制御と、前記ポンプ室を排出口に接続すると共に圧縮するように前記両ピストン部材を相対移動させる第２の制御と、前記吸引キャップが記録ヘッドのノズル面を覆うまで、前記第１のピストン部材及び第２のピストン部材を、前記吸引口及び排出口を挟んで間隔を置いて位置させ、前記吸引口がポンプ室及び排出口を通じて大気に開放する状態とする第３の制御とを有し、
   前記第３の制御を行って前記吸引キャップが記録ヘッドのノズル面を覆った後に、前記第１及び第２のピストン部材の間のポンプ室の容積を維持したまま第１のピストン部材が前記吸引口を前記ポンプ室に対して閉鎖する位置に前記第１及び第２のピストン部材を移動させ、
   それから、前記両ピストン部材を、前記ポンプ室が前記排出口に接続した状態で最小容積となるように相対移動させることを特徴とするインクジェット記録装置。
2. 前記ポンプ制御手段は、前記吸引キャップが記録ヘッドのノズル面を覆うまで、前記第１のピストン部材を前記吸引口よりもポンプケーシングの一端部側に位置させ、第２のピストン部材を前記排出口よりもポンプケーシングの他端部側に位置させるものであるところの請求項１記載のインクジェット記録装置。
3. 前記ポンプ制御手段は、前記両ピストン部材を、前記ポンプ室が最小容積の状態のまま前記吸引口側に移動させ、その後、前記第１の制御を行うものであるところの請求項１または２記載のインクジェット記録装置。
4. 前記ポンプ制御手段は、前記第３の制御、第２の制御、第１の制御及び第２の制御からなる一連の動作を、この順に行い、その一連の動作を行った後、前記第３の制御を行う状態で停止するものであるところの請求項１〜３のいずれかに記載のインクジェット記録装置。

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