JP2000052568A - インクジェット式記録装置および同装置における記録ヘッドのクリーニング制御方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 記録ヘッド内の気泡を確実に排出することが
できるクリーニングシーケンスを提供すること。 【解決手段】 キャップユニット１３と吸引ポンプ１６
との間に負圧制御バルブ１８が配置され、吸引ポンプ１
６の動作状態において負圧制御バルブ１８が開弁される
ように制御される。これにより、吸引ポンプ１６により
蓄圧された負圧がキャップユニット１３内に急激に作用
し、記録ヘッド８からのインクの排出流速を高めること
が可能となる。したがって記録ヘッド８内に残留する気
泡を即座に排出させることができる。

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吐出して画像を印刷するインクジェ
ット式記録装置に関し、より詳細には記録ヘッド内の残
留気泡を効果的に排出してインク吐出不良を回避するこ
とができる記録ヘッドのクリーニング制御方法に関す
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。このような要求に応えるためにインクジェット式
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、印刷時の騒音が比較的小
さく、しかも小さなドットを高い密度で形成できるた
め、カラー印刷を含めた多くの印刷に使用されている。

【０００３】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ことで記録が行われる。そして
共通のヘッドホルダにブラック、イエロー、シアン、マ
ゼンタのインクの吐出が可能な記録ヘッドを設け、ブラ
ックインクによるテキスト印刷ばかりでなく、各インク
の吐出割合を変えることにより、フルカラー印刷を可能
としている。

【０００４】このようなインクジェット式記録ヘッド
は、圧力発生室で加圧したインクをノズル開口からイン
ク滴として記録用紙に吐出させて印刷を行う関係上、記
録ヘッド内に気泡が残留しないようにインクを充填した
り、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
処理が行われる。また印字データに関係がない駆動信号
を記録ヘッドに供給して、記録ヘッドのノズル開口から
インク滴を吐出させる操作も行われる。

【０００５】記録ヘッド内の残留気泡の排除、並びに増
粘インクによる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てい
る。これは、記録装置の長時間の休止後に印刷を再開す
る場合や、ユーザが印字かすれ等の印字品質不良を認識
した場合にクリーニングスイッチを操作することで実行
される。

【０００６】このクリーニング操作は、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ることに
よって、記録ヘッドよりインクを排出させると共に、そ
の後にゴムなどの弾性板からなるクリーニング部材によ
り、記録ヘッドのノズルプレートを払拭するワイピング
が実行される。

【０００７】一方、記録ヘッドに駆動信号を印加してイ
ンク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記録ヘッドの
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１１は、従来のインクジェット式記録装
置におけるクリーニング操作等において用いられるキャ
ッピング手段としてのキャップユニットの概略構成を断
面図によって示したものである。なお図においては、キ
ャップユニットによって記録ヘッドのノズルプレートを
封止し、ノズルプレートに配置されたノズル開口より、
インクの吸引処理を行なう状態が示されている。

【０００９】キャップユニット１３は、上面が開放され
た方形状のキャップケース１３ａと、キャップケース１
３ａ内に収納されたゴム材料などの可撓性物質よりなる
キャップ部材１３ｂとにより構成されており、キャップ
部材１３ｂはその上測縁がキャップケース１３ａよりも
若干突出した状態に形成されている。そしてキャップ部
材１３ｂの内底部には多孔質材料により形成されたイン
ク吸収材１３ｃが収納されており、このインク吸収材１
３ｃはキャップ部材１３ｂに一体に形成された保持体１
３ｄにより保持されている。

【００１０】またキャップケース１３ａの下底部には、
キャップケース１３ａおよびキャップ部材１３ｂをそれ
ぞれ貫通するようにして、吸引口１３ｅおよび大気開放
口１３ｆが配置されている。

【００１１】そして、キャップケース１３ａの吸引口１
３ｅにはチューブＴ１を介して吸引ポンプ１６が接続さ
れており、吸引ポンプ１６の排出側には排インクタンク
１５が配置されている。さらに、キャップケース１３ａ
の大気開放口１３ｆには、チューブＴ３を介して大気開
放バルブ１９が接続されている。

【００１２】一方、符号８は例えばカラーインク用記録
ヘッドを示しており、この記録ヘッド８はキャップユニ
ット１３が上部に移動した時、そのノズルプレート８ａ
が前記キャップユニット１３によってキャッピングされ
るように構成されている。ノズルプレート８ａにはノズ
ル開口８ｂが配置されており、各ノズル開口８ｂに対応
して配置された圧電振動子８ｃの作用によってイエロ
ー、シアン、マゼンタなどの各インクが吐出されるよう
に構成されている。

【００１３】以上の構成において、記録ヘッド内の残留
気泡の排出およびノズル開口の目詰まりを解消させるた
めのインクの吸引作用は、図１１に示すようにキャップ
部材１３ｂを記録ヘッド８のノズルプレート８ａに密着
させると共に、大気開放バルブ１９を閉弁した状態で行
われる。

【００１４】すなわち、この状態で吸引ポンプ１６を作
動させることで、キャップ部材１３ｂの内部に負圧が与
えられ、ノズル開口８ｂからインクが排出される。イン
クの排出に伴いキャップ部材内部の負圧がある程度減少
した時点で、前記大気開放バルブ１９を開弁させると、
キャップ部材内に大気が導入され内部の負圧は解除され
る。

【００１５】そして、大気開放バルブ１９を開弁させた
状態で吸引ポンプ１６を作動させることにより、キャッ
プ部材内に排出されたインクをチューブＴ１を介して排
インクタンク１５に送り込む動作がなされる。

【００１６】一方、図１２は、前記したクリーニング装
置の構成において、吸引ポンプ１６により記録ヘッドの
ノズル開口からインクを吸引した場合の記録ヘッド内の
所定位置におけるインクの流速と、吸引経過時間との関
係を示したものである。

【００１７】この図１２に示すように、大気開放バルブ
１９を閉弁させた状態で、吸引ポンプ１６を駆動する
と、経過時間に伴って負圧によりインクの流速が序々に
立上がり、やがて一定の流速に達するという特性が描か
れる。図１２に示す特性はその一例ではあるが、現状の
吸引ポンプによる吸引特性は、ポンプの始動時より最高
流速に達するのに２〜３秒程度要している。

【００１８】

【発明が解決しようとする課題】ところで、記録ヘッド
内に存在する気泡は、所定以下のインクの流速状態にお
いてはヘッド内の複雑な流路内に引っ掛かった状態で残
留し、所定以上のインクの流速状態に達した時点で、は
じめてインクに押し流されて排出されるという特性を有
している。

【００１９】したがって、前記したようにインク流速の
立上がりが弱い状態においては、必要流速に達するまで
にインクを無駄に排出することとなり、インクカートリ
ッジの寿命を短縮させてユーザに負担を強いるという問
題が発生する。

【００２０】しかも、昨今においてはより高い解像度を
得るために、記録ヘッドのノズル数が増加されると共
に、ノズル開口のより小さいものが使用されており、こ
のために、記録ヘッド内の増粘インクおよび残留する気
泡を満足に排出するための流速を得ることが困難となり
つつあり、なおさら記録ヘッド内に残留する気泡の排出
処理を困難にしている。

【００２１】したがって、これに対応させて吸引ポンプ
の吸引能力を増大させることによってこれを解決するこ
とはできるものの、記録装置全体の小形化、低価格化が
進むなかで吸引ポンプのみを大型化かつ強力化すること
は難しい。

【００２２】このような諸事情に鑑みて、本件出願人は
例えば特開平７−２７６６７１号公報に示すようなイン
クの吸引方法を提案している。これは、吸引動作後にお
いて吸引ポンプを停止させると共に、大気開放バルブを
瞬間的に開閉することで、ヘッドのインク流路内に衝撃
を与えて残留気泡を排出させようとするものである。こ
れによると、残留気泡の排出作用はなされるものの、大
気開放バルブの急激な開閉によってノズル開口のメニス
カスを破壊し、またノズル内部への気泡の混入を招いて
印字不良を発生させるという他の技術的課題を残す結果
となる。

【００２３】本発明は、前記した技術的課題を解消する
と共に、比較的小型の吸引ポンプを用いつつ、記録ヘッ
ド内の残留気泡を効果的に排出し得るクリーニング制御
方法を提供しようとするものであり、これにより印字不
良の発生を防止できる信頼性の高い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。

【００２４】

【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、前記記録ヘッドを封止すると
共に、負圧発生手段からの負圧を受けて記録ヘッドより
インクを吸引するキャッピング手段とを備えたインクジ
ェット式記録装置であって、前記キャッピング手段と前
記負圧発生手段との間に介在された負圧制御バルブと、
前記負圧発生手段の動作状態において負圧制御バルブの
開閉を制御するバルブ制御手段とをさらに具備した構成
となされる。

【００２５】この場合、好ましい一つの形態として、前
記バルブ制御手段は、負圧発生手段の動作状態において
前記負圧制御バルブを開弁するように制御される。また
この場合の好ましい他の一つの形態として、前記バルブ
制御手段は、負圧発生手段の動作状態において前記負圧
制御バルブの開弁および閉弁を繰り返すように制御され
る。

【００２６】さらに本発明にかかるインクジェット式記
録装置の好ましい実施の形態においては、負圧発生手段
を動作させるための制御信号と、バルブ制御手段を動作
させるための制御信号とが１つの基準信号発生器による
基準信号に基づいて生成され、記録ヘッドからのインク
の吸引シーケンスにしたがって、負圧発生手段およびバ
ルブ制御手段をそれぞれ動作させるように構成される。

【００２７】また、本発明にかかる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制御方法は、
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、前記記録ヘッドを封止すると共に、
負圧発生手段からの負圧を受けて記録ヘッドよりインク
を吸引するキャッピング手段と、前記キャッピング手段
と前記負圧発生手段との間に介在された負圧制御バルブ
とを備えたインクジェット式記録装置における記録ヘッ
ドのクリーニング制御方法であって、前記キャッピング
手段により記録ヘッドを封止するキャッピングステップ
と、キャッピング手段により記録ヘッドを封止した状態
において前記負圧発生手段を動作させる負圧発生手段始
動ステップと、負圧発生手段の動作状態において前記負
圧制御バルブの開閉を制御する負圧制御バルブ開閉ステ
ップとを順次実行するようになされる。

【００２８】この場合、前記負圧制御バルブ開閉ステッ
プにおいては、負圧発生手段始動ステップ後の所定時間
経過後に負圧制御バルブを開弁するように制御される。
またこの場合、前記負圧制御バルブ開閉ステップにおい
ては、負圧発生手段始動ステップ後の所定時間経過後に
負圧制御バルブの開弁および閉弁を繰り返すように制御
する場合もある。

【００２９】そして、前記したいずれの場合において
も、前記負圧制御バルブ開閉ステップの後に、インクの
吸引速度を減速させた微量吸引ステップを実行すること
が望ましい。

【００３０】以上のようになされたインクジェット式記
録装置および同装置における記録ヘッドのクリーニング
制御方法によると、キャッピング手段と負圧発生手段と
の間に負圧制御バルブが配置され、負圧発生手段の動作
状態において負圧制御バルブの開閉が制御される。

【００３１】例えば、負圧発生手段の動作状態において
閉弁状態の負圧制御バルブを開弁するように制御するこ
とにより、負圧発生手段により蓄圧された負圧がキャッ
ピング手段内に急激に作用し、これにより記録ヘッドか
らのインクの排出流速を高めることが可能となる。した
がって、記録ヘッド内に残留する気泡を即座に排出させ
ることが可能となる。

【００３２】また例えば負圧発生手段の動作状態におい
て、負圧制御バルブの開弁および閉弁を繰り返すように
制御することにより、キャッピング手段内における負圧
が脈動するように大きく変化し、同様に記録ヘッド内に
残留する気泡を即座に排出させることが可能となる。

【００３３】

【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。

【００３４】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る。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キャリッジモータ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に沿って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と対向する下面にはブラ
ックインクを吐出する記録ヘッド７およびカラーインク
を吐出する記録ヘッド８が搭載され、各記録ヘッド７，
８は、それぞれブラックインクカートリッジ９、カラー
インクカートリッジ１０からそれぞれインクの供給を受
けて記録用紙６に対してインク滴が吐出できるように構
成されている。

【００３５】非印刷領域側に配置された１１はキャッピ
ンク装置であり、ブラックインク用記録ヘッド７を封止
するキャップユニット１２と、カラーインク用記録ヘッ
ド８を封止するキャップユニット１３が同一のキャップ
ホルダーに搭載されている。

【００３６】前記キャップユニット１２，１３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、非印字時には記録ヘッド７，８の
ノズル開口を封止し、また吐出能力回復操作時（クリー
ニング操作時）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。

【００３７】そして、キャッピング装置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
配置されていて、キャリッジ１がキャッピング装置１１
側に往復移動する際に、記録ヘッド７，８のノズルプレ
ートを払拭するワイピング動作がなされる。

【００３８】図２は、図１に示す記録装置に搭載された
キャップユニット１２，１３のうちの１つ、例えばカラ
ーインク用のキャップユニット１３と、これに接続され
た負圧印加手段などの構成を示したものである。なお、
図２において既に図１１において説明した各部に相当す
る部分は同一符号で示しており、したがってその詳細な
説明は省略する。

【００３９】図２に示すように、本発明が適用されたイ
ンクジェット式記録装置においては、キャップユニット
１３における吸引口１３ｅと、吸引ポンプ１６との間に
はそれぞれチューブＴ１，Ｔ２を介して負圧制御バルブ
１８が介在されている。この負圧制御バルブ１８は、開
弁および閉弁が電気的に制御できる電磁バルブが採用さ
れており、負圧制御バルブ１８に対してバルブ制御手段
２８より開弁および閉弁の指令信号が供給されるように
構成されている。

【００４０】図３は前記したバルブ制御手段２８を含む
記録装置における制御回路の構成を示したものである。
図３において、符号２０は印刷制御手段であり、記録装
置のホストコンピュータ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。

【００４１】符号２２はクリーニング制御手段であり、
電源投入時や、またクリーニング指令検知手段２３およ
び吸引タイマ２４からの信号により、後述するような吸
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、吸引ポンプ１６を制御するも
のである。また、クリーニング制御手段２２は、バルブ
制御手段２８に制御信号を送り、負圧制御バルブ１８を
後述するクリーニングシーケンスに基づいて開閉制御す
る機能も備えている。

【００４２】なお図３においては、各キャップユニット
１２，１３にそれぞれ作用する吸引ポンプ１６、負圧制
御バルブ１８、および大気開放バルブ１９について、そ
れぞれの符号の末尾にＡおよびＢを付して２つに別けて
描いている。

【００４３】符号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、かつフラッ
シグ保留タイマ２７からのタイムアップ信号が出力して
いる場合に、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７，８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。

【００４４】なお、前記フラッシグ保留タイマ２７は、
クリーニング工程が終了した段階で計時動作を開始し、
クリーニング工程で記録ヘッド７，８のノズル開口近傍
に生じた気泡が自然消滅するまでに相当する時間を計時
した段階で、タイムアップするように構成されている。

【００４５】また、符号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し、
ユーザがこれを操作した場合に、クリーニング指令検知
手段２３を介してクリーニング制御手段２２を動作させ
ることができるように構成されている。

【００４６】次に図４は、図３に示されたクリーニング
制御手段２２によるポンプ駆動手段２５とバルブ制御手
段２８の制御形態の構成を示したものである。図４にお
ける符号２２ａは、クリスタル等で構成された基準信号
発生器であり、この基準信号発生器２２ａより供給され
る基準信号は、中央制御装置（ＣＰＵ）２２ｂに加えら
れ、ＣＰＵ２２ｂにおける動作基準信号として利用され
る。

【００４７】また基準信号発生器２２ａより供給される
基準信号は、ＣＰＵ２２ｂにおいて分周され、カウンタ
１（２２ｄ）およびカウンタ２（２２ｅ）に対してカウ
ントアップ用パルスが出力されるように構成されてい
る。

【００４８】またＣＰＵ２２ｂには、記録ヘッドからの
インクの吸引シーケンスプログラムが格納された読み出
し専用メモリ（ＲＯＭ）２２ｃが接続されている。ＣＰ
Ｕ２２ｂは前記ＲＯＭ２２ｃに格納されたプログラムに
したがって順次カウンタ１（２２ｄ）およびカウンタ２
（２２ｅ）に対して数値を設定し、カウンタ１およびカ
ウンタ２はＣＰＵ２２ｂによって設定された数値をカウ
ントアップした場合に、ポンプ駆動手段２５およびバル
ブ制御手段２８に対して制御信号を出力するように構成
されている。

【００４９】一方、ＣＰＵ２２ｂよりポンプ駆動手段２
５に対してポンプ駆動用のパルス信号が供給されるよう
に構成されている。このポンプ駆動用のパルス信号は、
前記基準信号発生器２２ａからの基準信号を用いて生成
され、そのパルス信号の周波数は、例えば４１００Ｈ
ｚ，２４００Ｈｚ，１２００Ｈｚとされる。

【００５０】これは、後述する記録ヘッドのクリーニン
グシーケンスにおける本吸引、微量（少量）吸引１、お
よび微量（少量）吸引２の各ステップにおいて、インク
の吸引速度を変化させるために選択的に利用される。

【００５１】すなわち、パルスモータによって構成され
る吸引ポンプ１６の駆動モータは、供給されるパルス信
号のステップ数（周波数）に応じて回転駆動し、結果と
して記録ヘッドから吸引排出されるインクの吸引速度が
決定される。

【００５２】図５は、４１００Ｈｚ，２４００Ｈｚ，１
２００Ｈｚの各周波数のパルス信号を用いた場合におい
て、記録ヘッドから吸引排出されるインクの吸引速度の
関係を模式的に示したものである。

【００５３】次に図６は、前記した構成の記録装置にお
いて、クリーニング操作を実行した場合の動作シーケン
スを示したものである。なお以下においては、カラーイ
ンク用キャップユニット１３によってカラーインク用記
録ヘッド８のクリーニング操作を行なう状態に基づいて
説明する。

【００５４】クリーニング処理の指令を受けると、ステ
ップＳ１１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８のノズルプレート
のワイピング動作を実行する。このステップＳ１１にお
けるワイピング動作は、次に続くキャップユニット１３
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、キャップユニット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。

【００５５】続いてステップＳ１２において、記録ヘッ
ドはキャップユニット１３上に移動し、キャップユニッ
トによって封止されて記録ヘッドから比較的大量のイン
クを吸引する本吸引の動作が実行される。

【００５６】この場合、図４に示したようにカウンタ１
（２２ｄ）に対して、ＣＰＵ２２ｂより所定の数値が設
定され、カウンタ１（２２ｄ）は同じくＣＰＵ２２ｂか
ら送られるカウントアップ用のパルス数をカウントす
る。そしてＣＰＵ２２ｂより設定された所定の数値にカ
ウントアップされた場合に、カウンタ１（２２ｄ）より
ポンプ駆動手段２５に制御信号を送出し、ポンプ駆動手
段２５によって吸引ポンプ１６が駆動される。

【００５７】すなわち、前記カウンタ１（２２ｄ）は後
述するクリーニングシーケンスの進行にしたがって、Ｃ
ＰＵ２２ｂからカウントアップ用の数値がその都度設定
され、そのパルス数をカウントした時点で、ポンプ駆動
手段２５に制御信号を送出する機能を有しており、これ
により吸引ポンプ１６の動作および不動作をシーケンシ
ャルに制御できるようになされている。

【００５８】またこのステップＳ１２においては、図４
に示したクリーニング制御手段２２のＣＰＵ２２ｂより
ポンプ駆動手段２５に対して４１００Ｈｚのパルス駆動
信号が供給され、最大のインクの吸引速度が達成される
ように制御される。またこのステップＳ１２における本
吸引の動作においては、クリーニング制御手段２２から
バルブ制御手段２８に制御信号を送り、負圧制御バルブ
１８の開閉制御をなすように動作するが、負圧制御バル
ブ１８の開閉制御動作の詳細については、図７および図
８に示す動作シーケンスに基づいて後述する。

【００５９】次に、ステップＳ１３において、キャップ
ユニット１３に連通された大気開放バルブ１９が開弁さ
れ、キャップユニットに連通する吸引ポンプ１６が作動
されることにより、キャップユニット内に吸引されたイ
ンクは廃インクタンク１５に排出される。

【００６０】続いてステップＳ１４において、再び記録
ヘッドはキャップユニットによってインクの少量吸引動
作（微量吸引１）が実行される。これは記録ヘッドのノ
ズル開口から侵入し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。このため負圧制御バルブは開
弁状態で低速ポンプ駆動により吸引を行なう。この場合
には、図４に示したようにクリーニング制御手段２２の
ＣＰＵ２２ｂよりポンプ駆動手段２５に対して２４００
Ｈｚのパルス駆動信号が供給される。

【００６１】そして、ステップＳ１５において、キャッ
プユニット１３に連通された大気開放バルブ１９が開弁
され、同じくキャップユニットに連通する吸引ポンプ１
６が作動されることにより、キャップユニット内に吸引
されたインクは廃インクタンク１５に排出される。

【００６２】さらに、ステップＳ１６において、記録ヘ
ッド８はクリーニング部材１７上を通過してワイピング
動作を受け、記録ヘッドのノズルプレート表面に付着し
たインク泡は、このワイピング動作により取り除かれ
る。

【００６３】続いてステップＳ１７において、再び記録
ヘッドはキャップユニットによってインクの少量吸引動
作（微量吸引２）を受ける。これは仕上げのクリーニン
グ動作であり、記録ヘッドの各ノズル開口における不揃
いのメニスカスを回復させるものである。この場合に
は、図４に示したようにクリーニング制御手段２２のＣ
ＰＵ２２ｂよりポンプ駆動手段２５に対して１２００Ｈ
ｚのパルス駆動信号が供給される。

【００６４】そして同様にステップＳ１８において、キ
ャップユニットに配置された大気開放バルブ１９が開弁
され、キャップユニットに連通する吸引ポンプ１６が作
動されることにより、キャップユニット内に吸引された
インクは廃インクタンク１５に排出される。

【００６５】続いてステップＳ１９において、記録ヘッ
ドはクリーニング部材１７上を通過する仕上げのワイピ
ング動作を受け、ステップＳ２０におけるウエイト（待
機）動作に移行する。このウエイト動作はノズル開口よ
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Ｓ２０による所定のウエイト時間経過後
に、ステップＳ２１において記録ヘッドはキャップユニ
ットによって封止され、クリーニング処理が終了する。

【００６６】図７および図８は、図６に示したクリーニ
ングシーケンスにおけるステップＳ１２におけるさらに
詳細な制御シーケンスの各例を示したものである。

【００６７】先ず図７に示すように、ステップＳ１１に
よるワイピング動作が終了後、ステップＳ１２ａに移行
する。このステップにおいては記録ヘッド８がキャップ
ユニット１３によって封止された状態で吸引ポンプ１６
が動作する。この場合においては前記負圧制御バルブ１
８は閉弁された状態であり、また図６におけるステップ
Ｓ１２において説明したように、クリーニング制御手段
２２のＣＰＵ２２ｂよりポンプ駆動手段２５に対して４
１００Ｈｚのパルス駆動信号が供給され、最大のインク
の吸引速度が達成されるように制御される。

【００６８】そして、ステップＳ１２ｂにおいて吸引ポ
ンプ１８の始動開始後の所定の時間経過を管理する。こ
れは図４に示すカウンタ２（２２ｅ）によってなされ
る。すなわちカウンタ２（２２ｅ）にはＣＰＵ２２ｂよ
り所定の時間ｔ１に対応する数値が設定され、カウンタ
２（２２ｅ）は同じくＣＰＵ２２ｂから送られるカウン
トアップ用のパルス数をカウントする。

【００６９】カウンタ２（２２ｅ）が前記ＣＰＵ２２ｂ
より設定された所定の数値をカウントアップした場合、
すなわち所定時間ｔ１が経過した場合には、ステップＳ
１２ｃに移行して負圧制御バルブ１８を開弁させる制御
がなされる。これは図４においてカウンタ２（２２ｅ）
よりバルブ制御手段２８に対して制御信号を送出するこ
とで行われる。続いてステップＳ１３に移り、この後の
動作シーケンスは図６において説明したものとなる。

【００７０】図９は、前記ステップＳ１２ａ乃至ステッ
プＳ１２ｃによって達成される負圧制御バルブ１８の動
作と、記録ヘッドからのインク吸引流速との関係を示し
たものである。図９に示すように負圧制御バルブ１８、
すなわち電磁バルブが閉弁状態で吸引ポンプ１６が駆動
され、所定の時間ｔ１が経過後に電磁バルブが開弁状態
となされる。

【００７１】電磁バルブが閉弁状態で吸引ポンプ１６が
駆動された場合には、吸引ポンプ１６からバルブ１８に
至るチューブＴ２のキャビティにおいて負圧が蓄積さ
れ、その圧力は急速に低下する。この状態においてバル
ブ１８が開弁されるため、チューブＴ２のキャビティに
おいて蓄積された負圧が瞬時に記録ヘッドのノズル開口
からの吸引力として作用し、これにより記録ヘッド内の
インクの流速が瞬間的に立上がり、やがて定常状態に移
行する。

【００７２】このようなインクの流速特性によって、記
録ヘッド内に残留する気泡はインクの流れによって即座
に排出される。

【００７３】前記の作用で明らかなように、吸引ポンプ
１６からバルブ１８に至るチューブＴ２のキャビティ
は、若干大きくとることが好ましい。したがってバルブ
１８とキャップユニット１３とを結ぶ前記チューブＴ１
に比較して、このチューブＴ２は内径が太いものを用い
ることにより、そのキャビティがリザーブタンクとして
作用し、高いインク流速時間をある程度持続させること
ができる。

【００７４】次に図８は、前記ステップＳ１２における
他の制御シーケンスを示したものである。図８におい
て、ステップＳ１１によるワイピング動作が終了後、ス
テップＳ１２ｅに移行する。このステップにおいては記
録ヘッド８がキャップユニット１３によって封止された
状態で吸引ポンプ１６が動作する。

【００７５】この場合においては前記負圧制御バルブ１
８は閉弁された状態であり、また図６におけるステップ
Ｓ１２において説明したように、クリーニング制御手段
２２のＣＰＵ２２ｂよりポンプ駆動手段２５に対して４
１００Ｈｚのパルス駆動信号が供給され、最大のインク
の吸引速度が達成されるように制御される。

【００７６】そして、ステップＳ１２ｆにおいて吸引ポ
ンプ１８の始動開始後の所定の時間経過を管理する。こ
れは前記したステップＳ１２ｂと同様であり、所定の時
間ｔ１の経過後にステップＳ１２ｇに移行する。このス
テップＳ１２ｇにおいては、負圧制御バルブ１８が開弁
および閉弁の動作が繰り返されるように制御される。

【００７７】これは図４に示すカウンタ２（２２ｅ）に
ＣＰＵ２２ｂより所定数値がその都度設定され、カウン
タ２（２２ｅ）が設定された数値をカウントアップする
毎にバルブ制御手段２８に制御信号を送出することで行
われる。

【００７８】そしてステップＳ１２ｈにおいて、ＣＰＵ
２２ｂは前記繰り返し回数ｎを把握しており、所定の繰
り返し回数ｎに至った時に、ステップＳ１２ｉに移行し
て負圧制御バルブ１８を開弁させる制御がなされる。続
いてステップＳ１３に移り、この後の動作シーケンスは
図６において説明したものとなる。

【００７９】図１０は、前記ステップＳ１２ｅ乃至ステ
ップＳ１２ｉによって達成される負圧制御バルブ１８の
動作と、記録ヘッドからのインク吸引流速との関係を示
したものである。図１０に示すように負圧制御バルブ１
８が閉弁状態で吸引ポンプ１６が駆動され、所定の時間
ｔ１が経過すると、図９に示した場合と同様に、吸引ポ
ンプ１６からバルブ１８に至るチューブＴ２のキャビテ
ィにおいて負圧が蓄積され、その圧力は急速に低下す
る。この状態においてバルブ１８が開弁されるため、チ
ューブＴ２のキャビティにおいて蓄積された負圧が瞬時
に記録ヘッドのノズル開口からの吸引力として作用し、
これにより記録ヘッド内のインクの流速が瞬間的に立上
がり、その後下降する特性を呈する。

【００８０】この時、バルブ１８が閉弁されるため、キ
ャップユニット内に蓄積された負圧によってインクの流
速は序々に低下する。この間において吸引ポンプ１６か
らバルブ１８に至るチューブＴ２のキャビティにおいて
負圧が再び蓄積され、バルブ１８の第２回目の開弁によ
り、再び記録ヘッド内のインクの流速が立上がるという
特性が得られる。図１０に示した例においてはバルブ１
８の開弁および閉弁の繰り返し回数ｎ＝２とした場合を
示しているが、これは必要に応じて適宜変更される。

【００８１】このように図８に示す動作シーケンスにお
いては、図１０に示したように記録ヘッド内のインクの
流速が脈動するように制御される。したがって、数回の
脈動動作が与えられることによって、記録ヘッド内に残
留する気泡の排出を確実に行なわせることが可能とな
り、信頼性を向上させることができる。

【００８２】

【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および同装置における
記録ヘッドのクリーニング制御方法においては、キャッ
ピング手段と負圧発生手段との間に負圧制御バルブを配
置し、負圧発生手段の動作状態において負圧制御バルブ
を開弁するように制御されるので、負圧発生手段により
蓄圧された負圧がキャッピング手段内に急激に作用し、
これにより記録ヘッドからのインクの排出流速を高める
ことが可能となる。これにより記録ヘッド内に残留する
気泡を即座に排出させることができる。

【００８３】また、前記負圧制御バルブの開弁および閉
弁を繰り返すように制御することにより、キャッピング
手段内における負圧が脈動するように大きく変化し、同
様に記録ヘッド内に残留する気泡を即座に排出させるこ
とが可能となる。

【００８４】したがって、比較的小型の吸引ポンプを用
いつつ、記録ヘッド内の残留気泡を効果的に排出し得る
クリーニング制御方法を提供することができ、これによ
り印字不良の発生を防止できる信頼性の高いインクジェ
ット式記録装置を提供するこが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明が適用された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に示す記録装置に装填されたキャッピング
手段とその周辺構成を示した断面図である。

【図３】図１に示す記録装置の制御回路を示したブロッ
ク図である。

【図４】図３に示した制御回路の一部における詳細な構
成を示したブロック図である。

【図５】図４に示す制御回路によってなされるインク吸
引速度の制御態様を示した特性図である。

【図６】図３に示す制御回路によってなされるヘッドク
リーニングの制御シーケンスを示したフローチャートで
ある。

【図７】図６に示すフローチャートの一部のステップに
おいてなされるより詳細な制御シーケンスを示したフロ
ーチャートである。

【図８】図６に示すフローチャートの一部のステップに
おいてなされるより詳細な制御シーケンスの他の例を示
したフローチャートである。

【図９】図７に示す制御シーケンスによってなされるイ
ンク吸引流速の例を示した特性図である。

【図１０】図８に示す制御シーケンスによってなされる
インク吸引流速の例を示した特性図である。

【図１１】従来の記録装置に装填されたキャッピング手
段とその周辺構成を示した断面図である。

【図１２】図１１に示すキャッピング手段によって得ら
れるインク吸引流速の例を示した特性図である。

【符号の説明】

１ キャリッジ ６ 記録用紙 ７，８ 記録ヘッド ８ａ ノズルプレート ８ｂ ノズル開口 ８ｃ 圧電振動子 ９，１０ インクカートリッジ １２，１３ キャップユニット（キャッピング手
段） １３ａ キャップケース １３ｂ キャップ部材 １３ｅ 吸引口 １３ｆ 大気開放口 １５ 排インクタンク １６ 吸引ポンプ（負圧発生手段） １７ クリーニング部材 １８ 負圧制御バルブ １９ 大気開放バルブ 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 ２２ａ 基準信号発生器 ２２ｂ 中央制御装置（ＣＰＵ） ２２ｃ 読み出し専用メモリ（ＲＯＭ） ２２ｄ カウンタ１ ２２ｅ カウンタ２ ２５ ポンプ駆動手段 ２６ フラッシング制御手段 ２８ バルブ制御手段 Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３ チューブ

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【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、前記記録ヘッドを封
   止すると共に、負圧発生手段からの負圧を受けて記録ヘ
   ッドよりインクを吸引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であって、 前記キャッピング手段と前記負圧発生手段との間に介在
   された負圧制御バルブと、 前記負圧発生手段の動作状態において負圧制御バルブの
   開閉を制御するバルブ制御手段とをさらに具備したこと
   を特徴とするインクジェット式記録装置。
2. 【請求項２】 前記バルブ制御手段は、負圧発生手段の
   動作状態において前記負圧制御バルブを開弁するように
   制御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。
3. 【請求項３】 前記バルブ制御手段は、負圧発生手段の
   動作状態において前記負圧制御バルブの開弁および閉弁
   を繰り返すように制御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。
4. 【請求項４】 前記負圧発生手段を動作させるための制
   御信号と、前記バルブ制御手段を動作させるための制御
   信号とが１つの基準信号発生器による基準信号に基づい
   て生成され、記録ヘッドからのインクの吸引シーケンス
   にしたがって、負圧発生手段およびバルブ制御手段をそ
   れぞれ動作させるように構成したことを特徴とする請求
   項１乃至請求項３のいずれかに記載のインクジェット式
   記録装置。
5. 【請求項５】 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、前記記録ヘッドを封
   止すると共に、負圧発生手段からの負圧を受けて記録ヘ
   ッドよりインクを吸引するキャッピング手段と、前記キ
   ャッピング手段と前記負圧発生手段との間に介在された
   負圧制御バルブとを備え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制御方法であって、 前記キャッピング手段により記録ヘッドを封止するキャ
   ッピングステップと、キャッピング手段により記録ヘッ
   ドを封止した状態において前記負圧発生手段を動作させ
   る負圧発生手段始動ステップと、負圧発生手段の動作状
   態において前記負圧制御バルブの開閉を制御するバルブ
   開閉ステップとを順次実行することを特徴とするインク
   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
   制御方法。
6. 【請求項６】 前記負圧制御バルブ開閉ステップは、負
   圧発生手段始動ステップ後の所定時間経過後に負圧制御
   バルブを開弁するように制御することを特徴とする請求
   項５に記載の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制御方法。
7. 【請求項７】 前記負圧制御バルブ開閉ステップは、負
   圧発生手段始動ステップ後の所定時間経過後に負圧制御
   バルブの開弁および閉弁を繰り返すように制御すること
   を特徴とする請求項５に記載の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制御方法。
8. 【請求項８】 前記負圧制御バルブ開閉ステップの後
   に、インクの吸引速度を減速させた微量吸引ステップを
   実行することを特徴とする請求項５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における記録ヘ
   ッドのクリーニング制御方法。