JP4144399B2

JP4144399B2 - インクジェットプリンタの回復装置

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Publication number: JP4144399B2
Application number: JP2003093545A
Authority: JP
Inventors: 修高木
Original assignee: Brother Industries Ltd
Current assignee: Brother Industries Ltd
Priority date: 2003-03-31
Filing date: 2003-03-31
Publication date: 2008-09-03
Anticipated expiration: 2023-03-31
Also published as: JP2004299183A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、インクジェットプリンタの回復装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、インクジェットヘッドのインクジェットノズルから用紙にインクを吐出して、画像を形成するインクジェットプリンタにおいては、インクジェットノズル内のインクが乾燥して粘度が高くなったり、インク流路の内壁面に付着した気泡や塵埃などにより、インクジェットノズルが詰る場合がある。
【０００３】
そこで、インクジェットプリンタにおいて、インクジェットノズルのインク吐出状態を回復・維持するために、インクジェットノズルから高い圧力でインクを排出させる回復動作（いわゆるパージ動作）を行う回復装置が知られている。
例えば、インクカートリッジからインクジェットヘッドへインクを供給する経路に設けられた可塑性を有するサブインク袋と、これを収納するサブタンクと、空気を圧縮するポンプとからなり、ポンプからサブタンクへ圧縮された空気を送り込み、サブインク袋と共にサブインク袋内のインクを加圧して、インクジェットノズルから、内部のインクを気泡や塵埃と共に外部へ排出させるインクジェットプリンタの回復装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
【特許文献１】
特開２０００−１４１６８７号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、インクジェットプリンタにおけるパージ動作は、インクジェットノズルが詰った場合の他に、新しいプリンタに最初にインクカートリッジを装着した場合や、メンテナンスによりインク流路に多量の空気が混入した場合などにも、インク流路にインクを満たすために行われる。
【０００６】
そして、このようにインク流路にインクを満たすためにパージ動作を行う場合、高い圧力で急激にインクを送り込むと、インクと空気とが混ざり合ってインクジェットノズル内に流入するため、インクが泡立ちインクジェットノズル内のインクに多量の気泡が含まれることになり、インク流路内にインクを満たすことができないことがある。このため、このような場合には、インクを泡立たせることのないよう、インクの加圧圧力を低くすることが望ましい。
【０００７】
一方、パージ動作では、インクジェットノズルの吐出状態が回復しない場合など、さらに高い圧力でのパージ動作を行いたい場合もある。
しかし、従来のインクジェットプリンタの回復装置においては、いずれの状況に対しても、一定の圧力でサブインク袋を加圧することによりパージ動作を行うようになっている。また、インクを他の方法で加圧又は吸引してパージ動作を行う回復装置があるが、いずれも一定圧力でのパージ動作しかできない。
【０００８】
本発明は、こうした問題点に鑑みなされたものであり、パージ動作が行われる状況に応じた圧力条件でパージ動作を行うと共に安価で信頼性の高いインクジェットプリンタの回復装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
かかる目的を達成するためになされた請求項１記載のインクジェットプリンタの回復装置は、可塑性を有し、インクジェットノズルへ供給するインクを貯留するインク袋と、前記インク袋におけるインクを貯留する領域を、インクジェットノズルへ前記インクを供給する側の供給領域と、もう一方の貯留領域とに分断する位置に配置される押圧部材により前記インク袋を外部から押圧して、前記押圧部材を変位させることによって、前記インク袋の前記供給領域を加圧するための加圧手段と、を備え、前記加圧されたインクにより、インクジェットノズルにおけるインクの吐出状態を回復させるための回復動作を行うインクジェットプリンタの回復装置において、前記インク袋の前記供給領域のインクの残量を検出する残量検出手段と、前記残量検出手段にて検出された前記インクの残量が第１規定量より少ない場合に、前記インク袋を分断する位置から前記押圧部材を退避させて、前記インク袋内のインクを前記貯留領域から前記供給領域へ流入させるように前記駆動手段を駆動すると共に、前記外部からの指令、及び、前記回復動作の過去の実行状態に応じて、前記加圧手段における加圧力、又は、加圧時間を表す加圧制御量を設定し、該加圧制御量に基づき前記加圧手段を駆動する加圧制御手段と、前記インク袋内のインクを前記貯留領域から前記供給領域へ流入させる際に、前記残量検出手段にて検出されたインクの残量が前記第１規定量に所定量加えた第２規定量となるまでの時間を計測し、該計測された時間を基に、前記インク袋中のインクの残量を算出して、使用者に対する前記インク袋中のインクの残量の報知、及び、該インク袋中のインクの残量が第３規定量以下と判断される場合の使用者に対する警告、駆動停止、若しくはそのいずれか一つを行うインク残量報知手段とを備える。
【００１０】
この結果、本発明のインクジェットプリンタの回復装置においては、外部からの指令、及び、回復動作の過去の実行状態に応じて設定された圧力制御量で加圧されたインクで回復動作を行うことができる。
つまり、回復動作が行われる状況に応じた最適な圧力条件でインクを加圧し、回復動作を行うことができる。
【００１１】
ところで、インクジェットノズルへのインクには適度な負圧がかかっている必要がある。このため、インクを貯留するインク袋からインクを供給する場合に、インク袋をインクジェットノズルより低く配置するか、従来例のようなインク袋とは別のサブインク袋をインクジェットノズルより低い位置に設けて、一旦このサブインク袋にインクを貯留するようにしているものもある。
【００１２】
【００１３】
つまり、本発明のインクジェットプリンタの回復装置において、インク袋におけるインクを貯留する領域を、インクジェットノズルへインクを供給する側の供給領域と、もう一方の貯留領域とに分断する位置に配置される押圧部材により前記インク袋を外部から押圧して、押圧部材を変位させることによって、インク袋の供給領域を加圧するように構成すると、押圧部材により、供給領域を加圧して回復動作を行うことができ、更に、インク袋を供給領域と貯留領域とに分けることができ、供給領域を従来のサブインク袋として機能させることができる。従って、従来のサブインク袋で問題となる気泡の滞留が防止される。
また、インク袋を分断した場合には、供給領域側のインクを消費した際、貯留領域側からインクを補充できるようにする必要がある。
本発明のインクジェットプリンタの回復装置は、インク袋の供給領域のインクの残量を検出する残量検出手段を備えられ、加圧制御手段が、前記残量検出手段にて検出された前記インクの残量が第１規定量より少ない場合に、インク袋を分断する位置から押圧部材を退避させて、インク袋内のインクを貯留領域から供給領域へ流入させるように前記駆動手段を駆動するため、用紙の印刷をくり返して、インク袋の供給領域側のインクが消費されて少なくなると、貯留領域側からインクが補充されてインク袋全体のインクを使用するようにできる。
また、本発明のインクジェットプリンタの回復装置によれば、貯留領域から供給領域へインクを補充する際には、貯留領域に貯留されているインクの量が多いほど、供給領域に流入する速さが早くなるため、供給領域にインクが充満されるまでの時間に基づいて貯留領域に貯留されているインクの量を容易に導出することができる。
さらに、本発明のインクジェットプリンタの回復装置によれば、残量報知手段が備えられているため、インク袋の供給領域へのインク補充の機能で、インク袋全体のインク残量の警告、及び適切な処置をすることができる。
【００１４】
また、請求項１におけるインク袋にて、従来のサブインク袋としての機能を持たせる場合には、請求項２に記載のように、押圧部材により分断されるインク袋は、供給領域の内容積が小さく構成されるようにすると良い。
本発明のインクジェットプリンタの回復装置は、押圧部材により分断されるインク袋は、供給領域の内容積が小さくするように構成されているため、押圧部材による加圧制御量を正確にコントロールでき、押圧力を小さく抑えることができる。また、供給領域内のインクの高度差によって発生する圧力を小さいものとでき、インクジェットノズルに対してより安定して負圧となる状態とすることができる。
【００１５】
【００１６】
【００１７】
【００１８】
また、請求項３に記載のインクジェットプリンタの回復装置のように、インク袋が、装置本体から着脱可能なカートリッジケースに収納されるように構成すると良い。
【００１９】
つまり、このように構成すると、インク袋内のインクが無くなるとインク袋ごとカートリッジケースが交換されて、インク袋が消耗品となるため、インク袋が押圧部材により押圧動作されることによるインク袋の疲労劣化の影響を考慮する必要が無くなる。また、カートリッジケースに加圧手段を設けないので、カートリッジケースの構造が簡単となり、消耗品交換コストを安価にできる。
【００２０】
一方、加圧制御手段で加圧制御量を設定する際の条件として、前回の回復動作からの経過時間が短い場合に、その回復動作は、前回の回復動作では吐出状態が回復されずに再度行うものであって、一連の回復動作であると判断することができる。このような、一連の回復動作の場合、同じ条件で回復動作を行うよりも、高い圧力で回復動作を行うか、加圧時間が長い回復動作を行うようにしたほうが、吐出状態が回復されやすくなるため良い。
【００２１】
このため、請求項４に記載のインクジェットプリンタの回復装置のように加圧されるインクの圧力が予め規定された第一圧力となり、加圧時間が予め規定された第一時間となるように設定された前記加圧制御量を第一制御量とし、前記第一制御量に基づく前記駆動手段の駆動をノーマル回復動作として、前記回復動作が行われる際、前記ノーマル回復動作が行われてからの経過時間が、予め規定された規定時間内であるか否かを判定し、判定の結果、前記規定時間以内であれば、前記加圧されるインクの圧力が前記第一圧力よりも高い第二圧力となり、前記加圧時間が前記第一時間よりも長い第二時間となるように前記加圧制御量を設定するようにしても良い。
【００２２】
また、請求項５に記載のインクジェットプリンタの回復装置においては、加圧制御手段が、インク袋からインクジェットノズルまでのインク流路のインクが途切れる状態になると回復手段を行うように構成され、この回復動作の実行時には、インクからインクジェットノズルまでの経路がインクで満たされるまでの初期段階は、インクにて気泡を発生させない圧力でインクを加圧し、初期段階以降は初期段階より高い圧力でインクを加圧するように加圧制御量を設定する。
【００２３】
この結果、本発明（請求項５）のインクジェットプリンタの回復装置によれば、インクジェットプリンタが、一番最初に使用される場合や、メンテナンスなどにより、インク流路にインクが満たされなくなった場合に、インク流路内に泡立たせること無くインクを充填し、その後、流路内のごみ等を排出するために高い圧力で回復動作を行うことができる。
【００２４】
一方、加圧手段の押圧部材として、請求項６に記載のように、インク袋を分断するように押圧される略円柱形状の回転体を備え、その回転体をインクジェットノズルへインクを供給する側へ回転させてインクを加圧するよう構成すると良い。
【００２５】
つまり、このように構成すると、加圧力を小さくできる。また、加圧されるインクの圧力が回転体の移動速度に比例するので、加圧する圧力の精度を高いものにできる。このため、回転体の移動量により、インクの排出量を正確に制御できるのである。
【００２６】
また、押圧部材は、請求項７に記載のように、インク袋に当接させた押圧板を、インクジェットノズルにインクを供給する側へ回動させて、インクを加圧するよう構成しても良い。
つまり、このような構成にすると、押圧板の回転動作によりインクを加圧することができる。このため、モータのような回転機を駆動源として構成する場合に、装置の構成を簡易にでき、インク排出を安定して行うことができる。
さらに、本発明のインクジェットプリンタの回復装置における前記インク袋の前記供給領域は、請求項８に記載のように、前記インクジェットプリンタに設けられたインクジェットヘッドよりも高い位置に設けることができる。
【００２７】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の実施例を図面と共に説明する。
図１は、本発明の回復装置２が装備されたインクジェットプリンタ１全体の内部構成を表す概略側面図である。尚、回復装置２に対して記録装置３が配置されている側（図１における右側）がインクジェットプリンタ１の前方である。
【００２８】
インクジェットプリンタ１は、インクを吐出して用紙Ｐに画像の印刷を行う記録装置３と、黒色インクを貯留して、このインクを記録装置３へ供給する回復装置２とで構成されている。
記録装置３は、回復装置２からのインクを用紙Ｐに印字するためのインクジェットヘッド１１と、用紙Ｐを積層して収容し、供給する給紙部１３と、給紙部１３からの用紙Ｐをインクジェットヘッド１１へ搬送する用紙搬送ベルト１４と、インクジェットプリンタ１全体での動作の制御を行う制御部７０とで構成される。
【００２９】
尚、インクジェットヘッド１１は、それぞれピエゾ素子の振動によりノズル内に圧力波を発生させてインクを吐出する吐出口が、用紙Ｐの搬送方向とは直交する方向に、用紙Ｐの幅の分並べられており、インクカートリッジ２０に貯留されるインクを吸引して、用紙Ｐの幅方向１列分を１度に吐出して印画を行う。これにより、高速印刷を可能としている。また、インクジェットヘッド１１には、印刷を行わない時にインクジェットヘッド１１の吐出口を覆うためのキャップ部１５（図示無し）が設けられている。インクジェットヘッド１１は、用紙搬送ベルト１４上に載置された用紙Ｐに印刷を行う下降位置と、その下降位置よりも上方の上昇位置との間を移動可能に設けられている。そして、上昇位置にインクジェットヘッド１１が配置されている際に、キャップ部１５によりインクジェットヘッド１１はキャップされる。このキャップ状態で、後述のパージ処理が行われるのである。
【００３０】
また、給紙部１３は、積層された用紙Ｐを収容するためのもので、その収容した用紙Ｐを一枚づつ用紙搬送ベルト１４の方へ送り出す。
また、用紙搬送ベルト１４は、搬送中に用紙Ｐを滑らせず保持する程度の粘着性をその表面に有し、２つのローラＲ（図１では一方のみ示す）に架け渡されていて、ローラＲが回転して、給紙部１３から送られてくる用紙Ｐを、インクジェットヘッド１１の下方を通過するように搬送する。
【００３１】
これらによって、インクジェットプリンタ１では、制御部７０が、例えばパーソナルコンピュータなどの外部から画像データを入力されると、給紙部１３から１枚の用紙を用紙搬送ベルト１４へ送り、用紙搬送ベルト１４により用紙Ｐをインクジェットヘッド１１の直下に送る。そして、回復装置２からのインクをインクジェットヘッド１１から画像データに応じて吐出して、用紙Ｐに画像を形成する。
【００３２】
次に、本発明の特徴部分である回復装置２について説明する。
回復装置２は、図４に示すように、インクを貯留するインクカートリッジ２０と、インクカートリッジ２０を装着して、コロ体３８によりインクカートリッジ２０のインク袋２４を押圧する押圧部３０（加圧手段）とを備える。このコロ体３８が押圧部材，回転体に対応している。また、押圧部３０には、図２に示すように、コロ体３８を移動させるモータ３３と、パージ動作の指令を出力するスイッチパネル７４と、スイッチパネル７４からの入力を受け、モータ３３の移動条件を指令する制御部７０と、制御部７０からの指令に応じてモータ３３を駆動する駆動部７２と、インクの残量を検出する残量センサ４０とが備えられている。
【００３３】
尚、インクカートリッジ２０は、図３に示すような外観で、図４に示すように、カートリッジケース２２にインク袋２４を内装して構成されている。
また、インク袋２４は、ガスや蒸気に対してバリア性を有する積層フィルムなどのうち可塑性を有する材料で袋状に構成されており、その前方下端には、インク袋２４内部と外部とを連通するためのスパウト２６が設けられている。
【００３４】
そして、インク袋２４は、スパウト２６が取り付けられていて全体の高さより低い部分が所定の長さ続いている供給部２４ａと、供給部２４ａの後部でカートリッジケース２２いっぱいに広がっている貯留部２４ｂとから形成されている。
また、インク袋２４には、スパウト２６が設けられている箇所の付近に、光の反射率が高い反射体２８がカートリッジケース２２の側面に向けて貼り付けられている。
【００３５】
また、スパウト２６は、円筒状部材で構成され、外部と接する面の円筒内部には、インク袋２４内部と外気とを遮断するように、インク不透過性かつ気体不透過性で、弾性を有する弾性シール材２６ａが圧入されている。
また、カートリッジケース２２は、インク袋２４全体を包むような略直方体の箱型形状をしており、スパウト２６を前面の下部で外部に露出し、下面前方に長穴２２ａが形成され、インク袋２４に貼り付けられた反射体２８を露出させる穴２２ｂが形成されている。
【００３６】
一方、押圧部３０は、インクカートリッジ２０を装着する装着台３１と、モータ３３と、後述のインク供給針３９の延びる方向（前後方向）に移動可能に支持された移動体３６と、移動体３６へ回転可能に装着されるコロ体３８と、残量センサ４０とを備えた構成となっている。
【００３７】
尚、モータ３３は、ステップモータであり、回転軸に歯車３５を装着してあり、入力される矩形波電圧のパルス数に応じた角度だけ歯車３５を回転する。
また、移動体３６は、略長方形の板状部材で構成され、下面に刻んである歯で歯車３５と噛合し、その背面に上方へ延びる軸３７が設けてある。そして、前後方向に移動可能に保持されている。
【００３８】
また、コロ体３８は、両端が丸められた略円柱形状である。そして、コロ体３８には、中心に穴が開けてあり、この穴で移動体３６の軸３７へ回転可能に装着される。
ここで、移動体３６とその移動体を駆動するモータ３３はユニットＵを構成し、ユニットＵは前記装着台３１に傾動可能に取り付けられている。また、インク袋２４を収容するカートリッジケース２２の側壁部内面のうち、インク袋２４の供給部２４ａに対向する部分には、インク袋２４の供給部２４ａをコロ体３８で挟圧するための突出部２２ｃが形成されている。そして、前記ユニットＵは、切換ソレノイドＳのプランジャの突出駆動により前記インク袋２４を介して前記突出部２２ｃに向かう方向にコロ体３８を付勢し、インク袋２４を供給部２４ａと貯留部２４ｂとに分断する分断位置と、切換ソレノイドＳのプランジャの引き込み駆動によりコロ体３８を逆方向に移動させて前記分断状態を解除する分断解除位置との間を切換配置される。
【００３９】
このユニットＵは、装置の初期状態では分断解除位置に配置され、インクカートリッジ２０の装着時にコロ体３８がインク袋２４に干渉しない。カートリッジケース２２の突出部２２ｃとコロ体３８との間には、インク袋２４を挿入可能な間隙が形成されるからである。
【００４０】
また、インクカートリッジ２０が装着台３１に装着されると、コロ体３８は、カートリッジケース２２下面の長穴２２ａから、カートリッジケース２２の内部に入り、所定のスイッチ操作により切換ソレノイドＳが突出駆動されて、コロ体３８がインク袋２４をカートリッジケース２２の内側面の突出部２２ｃに押圧する状態となる。そして、コロ体３８が、インク袋２４の供給部２４ａに配置され、供給部２４ａを貯留部２４ｂから分断して、供給部２４ａと貯留部２４ｂとの間でインクが流れないようになる。
【００４１】
このため、コロ体３８が、スパウト２６の方向に移動されると、供給部２４ａのインクが加圧される。そして、後述のインク供給針３９を介して、配管６６を通り、インクジェットヘッド１１から噴出されるパージ動作となる。パージ動作終了後は、切換ソレノイドＳが引き込み駆動され、コロ体３８によるインク袋２４の分断を解除して初期位置（図４において実線で示した位置）に戻り、切換ソレノイドＳが突出駆動される。
【００４２】
尚、以下の説明では、コロ体３８が、インク袋２４に当接されて、供給部２４ａと貯留部２４ｂとの境目に配置される位置を「封止位置」と呼ぶ。また、コロ体３８を「封止位置」を境としてスパウト２６から離れる方向へ移動して、コロ体３８が完全に貯留部２４ｂ側に移ると、コロ体３８の長さより貯留部２４ｂの長さの方が長くなりインク袋２４を分断しきれなくなる。この位置を「退避位置」と呼ぶ。
【００４３】
また、残量センサ４０は、光学式の高さ計測センサであり、装着台３１に、カートリッジケース２２の穴２２ｂを介して、反射体２８に対向する位置に装着されている。
そして、残量センサ４０は、反射体２８に対して垂直に光を照射して、その反射光を検知して、検知した光の強度に応じた大きさの信号を出力する。つまり、反射光の強度は、光源から反射板までの距離に比例するため、残量センサ４０から出力される信号は、光源からの距離に比例するため、供給部２４ａのインク残量を表す。なぜならば、供給部２４ａのインクが減少すると、残ったインクの容積となるよう供給部２４ａが薄くなり、前記距離が徐々に拡大するからである。
【００４４】
また、装着台３１は、インクカートリッジ２０を保持するよう構成され、インクジェットヘッド１１へつながる配管６６との接続部には、インク供給針３９が設けられている。尚、インク供給針３９は、針状の管であり、インクカートリッジ２０が装着されるとスパウト２６に刺さり、インク袋２４内のインクが配管６６に流れるようにする。
【００４５】
また、インクカートリッジ２０が外された場合に配管６６からのインクが流れ出ないように、インク供給針３９は、インク供給針３９の針先方向からの流れに対してだけ開くチェックバルブの機能を有している。また、インクカートリッジ２０が外された場合のインクカートリッジ２０側からのインクの漏れは、スパウト２６に圧入される弾性シール材２６ａで防止される。弾性シール材２６ａは、インク供給針３９により刺通された時に、インク供給針３９に密着して、インクが外部へ漏れないようにシールし、インク供給針３９が引き抜かれた場合にも弾性により穴が埋まりインク外部へ漏れないようになっている。
【００４６】
また、駆動部７２は、モータ３３に対して矩形波電圧を出力する装置であり、制御部７０から入力される移動条件の移動量及び移動速度に対して、移動量に応じたパルス数だけ、移動速度に応じた周期で矩形波信号を出力する。
また、スイッチパネル７４は、制御部７０からの信号により、インクジェットプリンタ１の外面表面に、インクカートリッジ２０のインク残量及び交換の要否を表示する。また、使用者が操作するためボタンが設けられていて、使用者の操作によりパージ動作を指示するパージコマンドを制御部７０へ出力する。このスイッチパネル７４から出力されるパージコマンドの種類には、通常のパージ動作を行う「ノーマルパターン」のコマンドと、配管６６内をインクで充満させる「初期パターン」でのパージ動作を指示するコマンドとがある。
【００４７】
また、制御部７０は、周知のマイコンにより構成され、スイッチパネル７４からのパージコマンドを受けて、駆動部７２へ、モータ３３の駆動指令を出力する。そして、制御部７０は、パージ動作を行ったときの日時を記憶する日付レジスタ７８と、インクジェットヘッド１１でのインクの吐出動作から印字量をカウントする印字カウンタ７９とを備えている。尚、制御部７０は、記録装置３でのインクジェットヘッド１１でのインクの吐出量や、用紙搬送ベルト１４の動作、給紙部４３の動作の制御を行っているものである。
【００４８】
また、制御部７０には、パージ動作を行う圧力条件として、次のような圧力パターンとなるようなコロ体３８の移動条件が記憶されている。尚、この圧力条件は、供給部２４ａに発生する圧力である。
まず、ノーマルパターンとして、図５（ｂ）に示すように、一定の圧力（例えば６０ｋＰａ）で一定の時間（例えば０．５秒）加圧するようになるコロ体３８の移動条件が記憶されている。尚、図５（ｃ）に示すようにパージ圧力は、コロ体の移動速度に比例するため、この関係を利用して、移動条件が設定されている。
【００４９】
また、強パージパターンとして、図５（ｂ）の点線に示すように、ノーマルパターンより高い圧力（例えば８０ｋＰａ）で、ノーマルパターンより長い時間（例えば、１秒）加圧するようになるコロ体３８の移動条件が記憶されている。
また、初期パターンとして、図５（ａ）のに示すように、始めの内はインクが泡立たないように低い圧力(「例えば、２０ｋＰａ）で、配管６６内にインクが満たされるのに十分な時間（例えば１秒）加圧し、その後に、異物排出のための圧力（例えば６０ｋＰａ）で、一定の時間（例えば０．５秒）加圧するようになるコロ体３８の移動条件が記憶されている。
【００５０】
次に、図６のフローチャートを用いて。パージ動作に関して制御部７０で実行される制御処理、及び、回復装置２の動作を説明する。
まず、インクジェットプリンタ１の電源が入れられ、インクジェットプリンタ１が起動すると、Ｓ１１０（Ｓはステップを表す）で印字カウンタ７９の値が「１」より大きいか判別する。この印字カウンタは、制御部７０の不揮発性メモリ内の書きかえ可能な記憶領域であり、インクカートリッジ２０の交換時にゼロにリセットされる。そして、用紙を１枚印刷する毎にカウンタの値は「１」加算される。印字カウンタ７９の値が「１」以上では無い、つまり「０」の場合は、インクカートリッジ２０が始めて使用される場合であり、配管６６内にインクが満たされていない状態であると判断して、配管６６内をインクで満たすために、Ｓ１２０へ移行する。そして、印字カウンタ７９の値が「１」以上の場合は、Ｓ１６０へ移行する。
【００５１】
Ｓ１２０では、インク袋２４の供給部２４ａへインクの補充を行うリフィル動作（詳細は後述する）を行う。
次に、Ｓ１３０にて、「初期パターン」に対して記憶された移動条件を駆動部７２に出力してコロ体３８を移動させ、「初期パターン」でのパージ動作を行う。
【００５２】
次に、Ｓ１４０にて、日付レジスタ７８の値を現在の日時で更新する。この日付レジスタ７８は、制御部７０の不揮発性メモリ内の記憶領域である。
次に、Ｓ１５０にて、再度リフィル動作を行い、供給部２４ａへインクの補充を行い、コロ体３８を「封止位置」に戻す。
【００５３】
次に、Ｓ１６０にて、残量センサ４０からの信号を検出する。
次に、Ｓ１７０にて、Ｓ１６０で検出した残量センサ４０の値が、供給部２４ａに貯留するインク量の下限としての規定値ＥＭＰＴＹ（第１規定量）より低いか否かを判別する。規定値ＥＭＰＴＹより低い場合は、印刷の実行により供給部２４ａのインク残量が少ないと判断してＳ１８０へ移行し、ＥＭＰＴＹより低くない場合は、Ｓ１９０へ移行する。
【００５４】
Ｓ１８０では、リフィル動作を行いＳ１６０へ戻る。
次に、Ｓ１９０にて、スイッチパネル７４からのパージコマンドを検知したか判別する。そして、パージコマンドを検知したと判別された場合、Ｓ２１０へ移行する。パージコマンドが検知されていない場合は、Ｓ２００へ移行する。
【００５５】
次に、Ｓ２００では、現在日時から日付レジスタ７８の値を減算し、この値が規定値Ｍ（例えば２週間）より大きいか否かを判別する。そして、規定値Ｍより大きい場合は、定期的にパージ動作を行う期間に達したと判断して、Ｓ２１０へ移行し、規定値Ｍより大きくない場合は、Ｓ１６０へ戻る。
【００５６】
Ｓ２１０では、リフィル動作を行い、供給部２４ａにインクを充填する。
次に、Ｓ２２０にて、Ｓ１９０で検知したパージコマンドは、初期パージを指示するパージコマンドであるか否かを判別する。パージコマンドの内容が、初期パージを指示するものであった場合はＳ２８０へ移行し、違う場合はＳ２３０へ移行する。
【００５７】
Ｓ２８０では、「初期パターン」に対して記憶された移動条件を駆動部７２に出力してコロ体３８を移動させ、「初期パターン」でのパージ動作を行う。
次に、Ｓ２３０にて、現在日付から日付レジスタ７８の値を減算し、この値が、規定値Ｎ（例えば１時間）より小さいかを判別する。そして、規定値Ｎより小さい場合は、続けてパージ動作が行われると判断して、Ｓ２７０へ移行する。規定値Ｎより小さく無い場合は、Ｓ２４０へ移行する。
【００５８】
Ｓ２４０では、「ノーマルパターン」に対して記憶された移動条件を駆動部７２に出力してコロ体３８を移動させ、「ノーマルパターン」でのパージ動作を行い、続くＳ２５０へ移行する。
Ｓ２７０では、「強パターン」に対して記憶された移動条件を駆動部７２に出力してコロ体３８を移動させ、「強パターン」でのパージ動作を行い、続くＳ２５０へ移行する。
【００５９】
Ｓ２５０では、日付レジスタ７８の値を現在日時で更新する。
次に、Ｓ２６０にて、リフィル動作を行い、供給部２４ａへインクを充填すると共に、コロ体３８を「封止位置」へ戻す。そして、Ｓ１６０へ戻る。
続いて、図７のフローチャート図により供給部２４ａへのインク補充の動作であるリフィル動作について制御部７０での処理手順を説明する。
【００６０】
まず、Ｓ３１０にて、コロ体３８を「開放位置」へ移動するよう、駆動部７２へ移動指令を出力し、移動開始時刻をメモリに一時的に記憶する（Ｓ３２０）。これにより、供給部２４ａと、貯留部２４ｂとがつながる状態となり、貯留部２４ｂから供給部２４ａへインクが流れ込む。
【００６１】
次に、Ｓ３３０にて、現在時刻から、Ｓ３２０で記憶した時間を減算して経過時間を算出する。
次に、Ｓ３４０にて、Ｓ３３０で求めた経過時間が、規定値Ｒ（例えば５秒）より大きいか判別し、残量センサ４０の位置を取得し（Ｓ３５０）、その値が供給部２４ａにインクが充満された状態の規定値ＦＵＬＬ以上になったか否かを判別する（Ｓ３６０）。規定値ＦＵＬＬ以上でなければＳ３３０へ戻り、処理を繰り返す。そして、経過時間が規定値Ｒに達する前に残量センサ４０の値が規定値ＦＵＬＬ以上となれば、Ｓ３８０へ移行する。
【００６２】
一方、貯留部２４ｂ内のインクの残量が少なくなると、供給部２４ａへ流れ込む時間が長くなることから、経過時間が規定値Ｒに達する前に残量センサ４０の値がＦＵＬＬ以上とならない場合は、インクカートリッジ２０の交換が必要になったと判断して、Ｓ３７０へ移行する。
【００６３】
Ｓ３７０では、インクカートリッジ２０のインクカートリッジ２０の交換が必要となった旨を、スイッチパネル７４に表示し、Ｓ３８０へ移行する。
また、Ｓ３６０にて、規定値ＦＵＬＬ以上と判別した際には、供給部２４ａにインクが補充されたとして、Ｓ３３０で求めた経過時間に応じたインク残量表す表示をスイッチパネル７４にて行い、Ｓ３８０へ移行する。
【００６４】
尚、インク貯留部２４ｂのインク残量は、この経過時間の値に対応させて制御部７０のメモリに予めテーブル記憶されており、検出した経過時間に対応するインク貯留部２４ｂのインク残量が表示される。このインク貯留部２４ｂのインク残量はインク袋２４のインク残量とほぼ等しい。請求項４における第２規定値は供給部２４ａが規定値ＦＵＬＬになった場合を示す値である。また、第１規定量を規定値ＥＭＰＴＹとして供給部２４ａがエンプティー状態に対応する値よりも若干大きく設定し、インク貯留部２４ｂのエンプティー状態を示す値としての第３規定量と対応する規定値Ｒが設定してあり、第３規定量になった場合に装置の動作を強制的に停止させることができる。このため、インク袋２４のインク残量の警告及び停止などの適切な処置を行うことができる。
【００６５】
そして、Ｓ３８０では、コロ体３８を「封止位置」へ移動するよう駆動部７２に移動指令を出力し、処理をメインの処理に戻す。
このように、インクジェットプリンタ１では、装置が一番最初に使用されるときには、配管６６内にインクを充填するように、「初期パターン」の条件で自動的にパージ動作が行われる。
【００６６】
そして、通常使用において、使用者により、スイッチパネル７４でパージ動作が指示されると、「ノーマルパターン」の条件でのパージ動作が行われ、吐出状態が改善されず、続けてパージ動作が指示された場合には、「強パターン」でのパージ動作が行われる。
【００６７】
また、メンテナンスなどで配管内に空気が多量に混入した場合などに、使用者によるスイッチパネル７４での選択により「初期パターン」でのパージ動作を行うこともできる。
また、パージ動作を行ってから長時間経過すると、ノズルが目詰まりする可能性が高くなるため、定期的にパージ動作が行われる。
【００６８】
以上のように、インクジェットプリンタ１によれば、スイッチパネル７４からのパージコマンド、及び、前回実施の時刻に応じた動作条件で、コロ体３８を移動させて、インク袋２４を加圧し、加圧されたインクをインクジェットヘッド１１へ供給して、インクの吐出状態を回復させるためのパージ動作を行うことができる。
【００６９】
また、コロ体３８が「封止位置」でインク袋２４を供給部２４ａと貯留部２４ｂとに分断しており、インクを負圧の状態で供給する必要のあるインクジェットヘッド１１に対して、供給部２４ａから良好に負圧のインクを供給できるため、貯留部２４ｂの高さをインクジェットヘッド１１の高さより高くすることができ、大容量のインクカートリッジ２０とすることができる。
【００７０】
また、供給部２４ａでのインクが消費されると、残量センサ４０により検知して、自動的に貯留部２４ｂから供給部２４ａへインクを補充させる。
また、同じ残量センサ４０で、貯留部２４ｂのインク残量も容易に検出でき、インクカートリッジ２０の交換要否を使用者に対して報知し、強制停止することができる。
【００７１】
また、インクカートリッジ２０は、インクが無くなると交換される消耗品であるため、インク袋２４がコロ体３８により押圧動作されることによるインク袋２４の疲労劣化の影響を考慮する必要が無くて良い。また、インクカートリッジ２０に加圧手段を備えないので安価にできる。
【００７２】
また、コロ体３８を移動させて加圧する場合には加圧力を低減でき、加圧力を精度良くできるので、パージ吐出量を正確にできる。
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記の具体的な実施形態に限定されず、このほかにも様々な形態で実施することができる。
【００７３】
例えば、本実施例においては、パージ動作は、スイッチパネル７４からの指令により行うものとしているが、例えば、外部のパーソナルコンピュータなどから指令が入力されるもののように、他からの要求によりパージ動作を行うものであっても良い。
【００７４】
また、本実施例では、コロ体３８を移動してインク袋２４とともにインクを加圧しているが、他の方法によって加圧するものであっても良く、例えば、図８に示すように、モータ３３を駆動軸がインクカートリッジ２０の下面に対し垂直になるように配置し、モータ３３の駆動軸８２の先に略円柱形状に突起部が形成された回転体８３を設け、板面が供給部２４ａに当接するように押圧板８４を駆動軸８２に回転可能に装備した構成とし、回転体８３が、コロ体３８と同様に「封止位置」でインク２４袋を供給部２４ａと貯留部２４ｂに分断して、モータ３３を回転して回転体８３を回転することにより、回転体８３の突起部が押圧板８４を押し、これに伴ない押圧板８４がインク袋２４の供給部２４ａを押圧して、インクを加圧するようにしたものでも良い。このようにすると、パージのためのインク吐出を安定して行うことができる。
【００７５】
尚、回転体８３は、円柱形状の一部が切除された形状となっており、この切除された箇所でインク袋２４と当接するように回転体８３を逆回転すると、インク袋２４が分断されなくなり、貯留部２４ｂから供給部２４ａへインクが流れ込み、供給部２４ａへインクを補充できる。
【００７６】
また、本実施例のインクジェットプリンタ１は、黒色インクで印刷するものとしたが、インクジェットヘッド１１、及び、回復装置２を色数分装備して複数色の印刷を行うインクジェットプリンタであっても良い。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施例の回復装置２を装備したインクジェットプリンタ１の概略側面図である。
【図２】本実施例の回復装置を表すブロック図である。
【図３】本実施例のインクカートリッジを表す図であり、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は底面図である。
【図４】本実施例の回復装置の内部構造を示す図であり、（ａ）は正面図、（ｂ）Ｂ−Ｂ線断面図であり、（ｃ）はＡ−Ａ線要部断面図である。
【図５】本実施例のインクの加圧条件を表す図である。
【図６】本実施例の制御部７０での処理手順を表すフローチャート図である。
【図７】本実施例の制御部７０でのリフィル動作の処理手順を表すフローチャート図である。
【図８】本実施例の押圧部３０の変形例を表す（ａ）は正面図、（ｂ）Ｃ−Ｃ線断面図であり、（ｃ）はＤ―Ｄ線要部断面図である。
【符号の説明】
１・・・インクジェットプリンタ、２・・・回復装置、３・・・記録装置、１１・・・インクジェットヘッド、１３・・・給紙部、１４・・・用紙搬送ベルト、１５・・・キャップ部、２０・・・インクカートリッジ、２２・・・カートリッジケース、２４・・・インク袋、２６・・・スパウト、２８・・・反射体、３０・・・押圧部、３１・・・装着台、３３・・・モータ、３５・・・歯車、３６・・・移動体、３７・・・軸、３８・・・コロ体、３９・・・インク供給針、４０・・・残量センサ、６６・・・配管、７０・・・制御部、７２・・・駆動部、７４・・・スイッチパネル、７４・・・残留センサ、７８・・・日付レジスタ、７９・・・印字カウンタ、８２・・・駆動軸、８３・・・回転体、８４・・・押圧板。

Claims

可塑性を有し、インクジェットノズルへ供給するインクを貯留するインク袋と、
前記インク袋におけるインクを貯留する領域を、インクジェットノズルへ前記インクを供給する側の供給領域と、もう一方の貯留領域とに分断する位置に配置される押圧部材により前記インク袋を外部から押圧して、前記押圧部材を変位させることによって、前記インク袋の前記供給領域を加圧するための加圧手段と、
を備え、前記加圧されたインクにより、インクジェットノズルにおけるインクの吐出状態を回復させるための回復動作を行うインクジェットプリンタの回復装置において、
前記インク袋の前記供給領域のインクの残量を検出する残量検出手段と、
前記残量検出手段にて検出された前記インクの残量が第１規定量より少ない場合に、前記インク袋を分断する位置から前記押圧部材を退避させて、前記インク袋内のインクを前記貯留領域から前記供給領域へ流入させるように前記駆動手段を駆動すると共に、前記外部からの指令、及び、前記回復動作の過去の実行状態に応じて、前記加圧手段における加圧力、又は、加圧時間を表す加圧制御量を設定し、該加圧制御量に基づき前記加圧手段を駆動する加圧制御手段と、
前記インク袋内のインクを前記貯留領域から前記供給領域へ流入させる際に、前記残量検出手段にて検出されたインクの残量が前記第１規定量に所定量加えた第２規定量となるまでの時間を計測し、該計測された時間を基に、前記インク袋中のインクの残量を算出して、使用者に対する前記インク袋中のインクの残量の報知、及び、該インク袋中のインクの残量が第３規定量以下と判断される場合の使用者に対する警告、駆動停止、若しくはそのいずれか一つを行うインク残量報知手段と
を備えることを特徴とするインクジェットプリンタの回復装置。
前記押圧部材により分断されるインク袋は、
前記供給領域の内容積が小さく構成されることを特徴とする請求項１に記載のインクジェットプリンタの回復装置。
前記インク袋は、
装置本体から着脱可能なカートリッジケースに収納されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のインクジェットプリンタの回復装置。
前記加圧制御手段は、
加圧されるインクの圧力が予め規定された第一圧力となり、加圧時間が予め規定された第一時間となるように設定された前記加圧制御量を第一制御量とし、前記第一制御量に基づく前記駆動手段の駆動をノーマル回復動作として、前記回復動作が行われる際、前記ノーマル回復動作が行われてからの経過時間が、予め規定された規定時間内であるか否かを判定し、判定の結果、前記規定時間以内であれば、前記加圧されるインクの圧力が前記第一圧力よりも高い第二圧力となり、前記加圧時間が前記第一時間よりも長い第二時間となるように前記加圧制御量を設定する
ことを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか記載のインクジェットプリンタの回復装置。
前記加圧制御手段は、
前記インク袋から前記インクジェットノズルまでのインク流路のインクが途切れる状態になると前記回復動作を行うように構成され、該回復動作の実行時には、前記インク流路がインクで満たされるまでの初期段階は、該インクにて気泡を発生させない圧力でインクを加圧し、該初期段階以降は該初期段階より高い圧力でインクを加圧するように前記加圧制御量を設定する、
ことを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれか記載のインクジェットプリンタの回復装置。
前記押圧部材は、
前記インク袋を分断するように押圧する略円柱形状の回転体を備え、回転体をインクジェットノズルへインクを供給する側へ回転させて前記インクを加圧するよう構成されることを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれか記載のインクジェットプリンタの回復装置。
前記押圧部材は、
前記インク袋に向けて回動される押圧板を備え、前記インク袋に当接させた該押圧板を、インクジェットノズルへインクを供給する側へ回動させることにより、前記インクを加圧するよう構成されることを特徴とする、請求項１〜請求項６のいずれか記載のインクジェットプリンタの回復装置。
前記インク袋の前記供給領域は、
前記インクジェットプリンタに設けられたインクジェットヘッドよりも高い位置に設けられていることを特徴とする請求項１〜請求項７のいずれかに記載のインクジェットプリインタの回復装置。