(57)【要約】【課題】液体吐出ヘッドの液体流路内に混入した異物や気泡等を、より確実に排出することが可能な液体吐出装置を提供すること。【解決手段】切換ユニット２７は、インク供給部６の状態を、第１供給部２１の印刷用インクＩａがインクジェットヘッド３に吐出される第１の状態と、第２供給部２２の増粘インクＩｂがインクジェットヘッド３に供給される第２の状態との間で切り換える。インク供給部６が前記第２の状態にあるときに、第２パージポンプ２６により増粘インクＩｂをインクジェットヘッド３に加圧して送ることで、インクジェットヘッド３の複数のノズル１０から増粘インクＩｂを排出させる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のノズルを有する液体吐出ヘッドと、前記液体吐出ヘッドに液体を供給する液体供給部を備え、
前記液体供給部は、
前記液体吐出ヘッドと接続され、且つ、液体供給源から送られる液体を前記液体吐出ヘッドに供給する第１供給部と、
同じく前記液体吐出ヘッドと接続され、且つ、前記液体供給源から送られる液体の粘度を高めて、前記第１液体供給部の液体よりも粘度の高い増粘液体とし、この増粘液体を前記液体吐出ヘッドへ供給する第２供給部と、
前記液体供給部の状態を、前記第１供給部の液体が前記液体吐出ヘッドに供給される第１の状態と、前記第２供給部の増粘液体が前記液体吐出ヘッドに供給される第２の状態との間で切り換える切換手段と、を備えていることを特徴とする液体吐出装置。
【請求項２】
前記液体吐出ヘッドの前記複数のノズルから液体を強制的に排出させるパージ手段と、
液体吐出装置の動作を制御する制御手段を備え、
前記制御手段は、
前記切換手段を制御して、前記液体供給部を前記第２の状態にして、前記液体吐出ヘッド内の液体を、前記第２供給部の前記増粘液体に置換する置換処理と、
前記パージ手段を制御して、前記液体吐出ヘッドの前記複数のノズルから前記増粘液体を強制的に排出させる増粘パージ処理と、
を実行することを特徴とする請求項１に記載の液体吐出装置。
【請求項３】
前記制御手段は、
前記パージ手段によるパージを行う指令が入力されたときには、
前記切換手段により前記液体供給部が前記第１の状態とされている状態で、前記パージ手段を制御して、前記液体吐出ヘッドの前記複数のノズルから液体を強制的に排出させる通常パージ処理を実行し、
前記通常パージ処理後、所定時間が経過する前に、再び、パージを行う指令が入力されたときには、前記置換処理と前記増粘パージ処理を実行することを特徴とする請求項２に記載の液体吐出装置。
【請求項４】
前記切換手段は、前記液体供給部の状態を、前記第１の状態と前記第２の状態に加えて、さらに、前記第１供給部の液体が前記液体吐出ヘッドに供給されず、且つ、前記第２供給部の増粘液体も前記液体吐出ヘッドに供給されない、第３の状態にも切換可能であり、
前記液体吐出ヘッド内を大気と連通させる大気連通手段をさらに備え、
前記制御手段は、前記置換処理において、
前記切換手段を制御して、前記液体供給部を前記第３の状態にし、且つ、前記大気連通手段を制御して前記液体吐出ヘッド内を大気と連通させ、
前記液体吐出ヘッドを制御して、前記複数のノズルから液体を吐出させることによって前記液体吐出ヘッド内の液体を排出させ、
前記液体吐出ヘッド内の液体を所定量排出した後に、前記切換手段を制御して前記液体供給部を前記第２の状態に切り換えることで、前記増粘液体を前記液体吐出ヘッドに供給することを特徴とする請求項２又は３に記載の液体吐出装置。
【請求項５】
前記パージ手段は、前記第１供給部の液体を前記液体吐出ヘッドに向けて送る第１ポンプと、前記第２供給部の液体を前記液体吐出ヘッドに向けて送る第２ポンプとを含み、
前記第１ポンプと前記第２ポンプの何れか一方を選択的に駆動する駆動モータを有することを特徴とする請求項２〜４の何れかに記載の液体吐出装置。
【請求項６】
前記増粘液体の粘度に関連するパラメータを検出する検出手段を有し、
前記制御手段は、
前記検出手段によって検出されたパラメータに基づいて、前記増粘液体の粘度が一定以下になるように、前記切換手段を制御して、前記第２供給部の前記増粘液体を、前記液体吐出ヘッドに流すことにより、前記液体供給源の液体を前記第２供給部に導入することを特徴とする請求項１〜５の何れかに記載の液体吐出装置。
【請求項７】
前記第１供給部は、前記液体供給源から送られる液体を貯留する第１液体貯留体を有し、
前記第２供給部は、前記増粘液体を貯留する第２液体貯留体を有することを特徴とする請求項１〜６の何れかに記載の液体吐出装置。
【請求項８】
前記第２液体貯留体の液面の面積が、前記第１液体貯留体の液面の面積よりも大きいことを特徴とする請求項７に記載の液体吐出装置。
【請求項９】
前記第２液体貯留体は、前記第１液体貯留体よりも、前記液体吐出ヘッドに近い位置に配置されていることを特徴とする請求項７又は８に記載の液体吐出装置。
【請求項１０】
前記液体吐出ヘッドにはヒートシンクが設けられ、
前記第１液体貯留体は前記ヒートシンクから離れており、
前記第２液体貯留体は前記ヒートシンクに接していることを特徴とする請求項７〜９の何れかに記載の液体吐出装置。
【請求項１１】
液体を吐出する複数のノズルを有する液体吐出ヘッドの、前記ノズルの吐出不良を解消する方法であって、
液体供給源から送られる液体の粘度を高めて、前記ノズルから液体を吐出する場合に前記液体供給源から前記液体吐出ヘッドに供給される液体よりも粘度の高い増粘液体とし、
前記増粘液体を前記液体吐出ヘッドに供給し、
前記複数のノズルから前記増粘液体を排出させることを特徴とする、液体吐出ヘッドの吐出不良解消方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液体吐出装置、及び、液体吐出ヘッドの吐出不良解消方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、ノズルから液体を吐出する液体吐出装置において、液体吐出ヘッドの液体流路内に異物や気泡等が混入することによって、ノズルに吐出不良が生じるという問題がある。この問題を解決するために、液体流路内の液体をノズルから強制的に排出させて、吐出不良の原因である異物や気泡等を排出することが知られている。上述した、ノズルからの強制的な液体の排出は、一般にパージと呼ばれる。
【０００３】
例えば、特許文献１には、インクの液滴を吐出するインクジェットヘッドを備えたインクジェットプリンタが開示されている。このインクジェットプリンタは、インクジェットヘッドのパージを行うパージユニットを備えている。パージユニットは、インクジェットヘッドに装着されて複数のノズルを覆うパージキャップと、パージキャップに接続されたポンプを有する。そして、パージユニットはパージキャップが複数のノズルを覆っている状態でポンプを駆動し、パージキャップ内の密閉空間を減圧することによって、複数のノズルからパージキャップ内へインクを強制的に排出させる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−８０７２４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、液体流路内に混入した異物や気泡等の形状や、混入した位置によっては、パージを行っても異物等が完全に抜けきらず、ノズルの吐出不良を解消するために何度もパージを行う必要があった。例えば、異物が、ノズルに突き刺さった紙粉（紙の繊維）である場合には、紙粉がノズルの奥深くまで突き刺さっていると、通常のパージでは紙粉をノズルから除去することは困難である。
【０００６】
本発明の目的は、液体吐出ヘッドの液体流路内に混入した異物や気泡等を、より確実に排出することが可能な液体吐出装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
第１の発明の液体吐出装置は、複数のノズルを有する液体吐出ヘッドと、前記液体吐出ヘッドに液体を供給する液体供給部を備え、前記液体供給部は、前記液体吐出ヘッドと接続され、且つ、液体供給源から送られる液体を前記液体吐出ヘッドに供給する第１供給部と、同じく前記液体吐出ヘッドと接続され、且つ、前記液体供給源から送られる液体の粘度を高めて、前記第１液体供給部の液体よりも粘度の高い増粘液体とし、この増粘液体を前記液体吐出ヘッドへ供給する第２供給部と、前記液体供給部の状態を、前記第１供給部の液体が前記液体吐出ヘッドに供給される第１の状態と、前記第２供給部の増粘液体が前記液体吐出ヘッドに供給される第２の状態との間で切り換える切換手段と、を備えていることを特徴とするものである。
【０００８】
本発明は、液体供給部を第２の状態に切り換えて、第１の状態で供給される第１供給部の液体よりも、高い粘度の増粘液体を第２供給部から供給する。この増粘液体をノズルから排出させることで、ノズルを含む流路内の異物や気泡等を排出しやすくなる。また、本発明では、第２供給部において、第１供給部と同じ液体供給源から供給された液体の粘度を高めて、増粘液体としている。つまり、第２供給部から供給される増粘液体も、第１供給部から供給される液体と同様に、異物が混じっていない清浄な液体であることから、増粘液体を供給することによって、別の異物が液体吐出ヘッド内に入り込むことはない。
【０００９】
第２の発明の液体吐出装置は、前記第１の発明において、前記液体吐出ヘッドの前記複数のノズルから液体を強制的に排出させるパージ手段と、液体吐出装置の動作を制御する制御手段を備え、前記制御手段は、前記切換手段を制御して、前記液体供給部を前記第２の状態にして、前記液体吐出ヘッド内の液体を、前記第２供給部の前記増粘液体に置換する置換処理と、前記パージ手段を制御して、前記液体吐出ヘッドの前記複数のノズルから前記増粘液体を強制的に排出させる増粘パージ処理と、を実行することを特徴とするものである。
【００１０】
本発明では、液体吐出ヘッド内の液体を、これよりも粘度の高い増粘液体で置換することで、粘度の違う２種類の液体が混じることを防止できる。従って、粘度の高い状態で増粘液体をノズルから排出することができ、液体流路内の異物等をより確実に排出できる。
【００１１】
第３の発明の液体吐出装置は、前記第２の発明において、前記制御手段は、前記パージ手段によるパージを行う指令が入力されたときには、前記切換手段により前記液体供給部が前記第１の状態とされている状態で、前記パージ手段を制御して、前記液体吐出ヘッドの前記複数のノズルから液体を強制的に排出させる通常パージ処理を実行し、前記通常パージ処理後に、所定時間が経過する前に、再び、パージを行う指令が入力されたときには、前記置換処理と前記増粘パージ処理を実行することを特徴とするものである。
【００１２】
増粘パージ処理を行う場合は、その前に置換処理が必要になり、液体の置換に時間がかかるし、廃棄される液体量も増える。そこで、本発明では、パージ指令が入力されたときには、まず、第１供給部から供給される液体を排出させる通常パージ処理を行い、この通常パージ処理後、所定時間が経過する前に再びパージ指令が入力されたときに、増粘パージ処理を行う。つまり、通常パージ処理を行っても吐出不良が解消されない場合に限り、増粘パージ処理を実行することで、増粘パージ処理を行う頻度を抑えることができる。
【００１３】
第４の発明の液体吐出装置は、前記第２又は第３の発明において、前記切換手段は、前記液体供給部の状態を、前記第１の状態と前記第２の状態に加えて、さらに、前記第１供給部の液体が前記液体吐出ヘッドに供給されず、且つ、前記第２供給部の増粘液体も前記液体吐出ヘッドに供給されない、第３の状態にも切換可能であり、前記液体吐出ヘッド内を大気と連通させる大気連通手段をさらに備え、
前記制御手段は、前記置換処理において、前記切換手段を制御して、前記液体供給部を前記第３の状態にし、且つ、前記大気連通手段を制御して前記液体吐出ヘッド内を大気と連通させ、前記液体吐出ヘッドを制御して、前記複数のノズルから液体を吐出させることによって前記液体吐出ヘッド内の液体を排出させ、前記液体吐出ヘッド内の液体を所定量排出した後に、前記切換手段を制御して前記液体供給部を前記第２の状態に切り換えることで、前記増粘液体を前記液体吐出ヘッドに供給することを特徴とするものである。
【００１４】
本発明では、液体供給部を第３の状態にして、液体吐出ヘッドへの液体の供給を一旦停止する。また、液体吐出ヘッド内を大気に連通させる。この状態で、液体吐出ヘッド内の液体をノズルから吐出して所定量排出してから、液体供給部を第２の状態にして増粘液体を液体吐出ヘッド内に導入する。これにより、置換処理の際に、粘度の異なる２種類の液体が混ざることが防止される。
【００１５】
第５の発明の液体吐出装置は、前記第２〜第４の何れかの発明において、前記パージ手段は、前記第１供給部の液体を前記液体吐出ヘッドに向けて送る第１ポンプと、前記第２供給部の液体を前記液体吐出ヘッドに向けて送る第２ポンプとを含み、前記第１ポンプと前記第２ポンプの何れか一方を選択的に駆動する駆動モータを有することを特徴とするものである。
【００１６】
本発明では、第１ポンプと第２ポンプとを、１つの駆動モータで駆動できるため、コストを低減できる。
【００１７】
第６の発明の液体吐出装置は、前記第１〜第５の何れかの発明において、前記増粘液体の粘度に関連するパラメータを検出する検出手段を有し、前記制御手段は、前記検出手段によって検出されたパラメータに基づいて、前記増粘液体の粘度が一定以下になるように、前記切換手段を制御して、前記第２供給部の前記増粘液体を、前記液体吐出ヘッドに流すことにより、前記液体供給源の液体を前記第２供給部に導入することを特徴とするものである。
【００１８】
第２供給部の増粘液体の粘度が高くなりすぎると、液体吐出ヘッド内に導入された増粘液体を増粘パージでノズルから排出しにくくなり、また、増粘パージ後に、液体吐出ヘッド内の増粘液体を第１供給部の液体で置換するのが難しくなるなどの問題がある。そこで、本発明では、増粘液体を液体吐出ヘッドに流し、その分、液体供給源の液体を第２供給部に導入することにより、増粘液体の粘度を下げる。
【００１９】
第７の発明の液体吐出装置は、前記第１〜第６の何れかの発明において、前記第１供給部は、前記液体供給源から送られる液体を貯留する第１液体貯留体を有し、前記第２供給部は、前記増粘液体を貯留する第２液体貯留体を有することを特徴とするものである。
【００２０】
第１液体供給部が、第１液体貯留部を有することで、液体吐出ヘッドに供給される液体の圧力変動を吸収できる。また、第１液体供給部内に混入したエアを第１液体貯留部で分離することも可能となる。一方、第２液体供給部が第２液体貯留部を有することで、液体を一時的に貯留して、増粘させる時間を確保することができる。また、生成した増粘液体を蓄えておき、必要なときに速やかに液体吐出ヘッドに供給することができる。
【００２１】
第２供給部において、液体供給源から供給される液体を増粘液体にするためには、以下のような構成を採用しうる。
【００２２】
前記第２液体貯留体の液面の面積が、前記第１液体貯留体の液面の面積よりも大きくてもよい（第８の発明）。また、前記第２液体貯留体は、前記第１液体貯留体よりも、前記液体吐出ヘッドに近い位置に配置されてもよい（第９の発明）。あるいは、前記液体吐出ヘッドにはヒートシンクが設けられ、前記第１液体貯留体は前記ヒートシンクから離れており、前記第２液体貯留体は前記ヒートシンクに接していてもよい（第１０の発明）。
【００２３】
第１１の発明の液体吐出ヘッドの吐出不良解消方法は、液体を吐出する複数のノズルを有する液体吐出ヘッドの、前記ノズルの吐出不良を解消する方法であって、液体供給源から送られる液体の粘度を高めて、前記ノズルから液体を吐出する場合に前記液体供給源から前記液体吐出ヘッドに供給される液体よりも粘度の高い増粘液体とし、前記増粘液体を前記液体吐出ヘッドに供給し、前記複数のノズルから前記増粘液体を排出させることを特徴とするものである。
【００２４】
本発明では、液体吐出ヘッドに増粘液体を供給して、この増粘液体をノズルから排出させることで、ノズルを含む液体流路内の異物や気泡等を排出しやすくなる。
【発明の効果】
【００２５】
本発明によれば、第２供給部の増粘液体を液体吐出ヘッドに供給して、この増粘液体をノズルから排出させることで、ノズルを含む液体流路内の異物や気泡等を排出しやすくなる。また、第２供給部から供給される増粘液体も、第１供給部から供給される液体と同様に、異物が混じっていない清浄な液体であることから、増粘液体を供給することによって、別の異物が液体吐出ヘッド内に入り込むことはない。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本実施形態に係るプリンタの概略平面図である。
【図２】図１のII-II線矢視図である。
【図３】第１インクタンクと第２インクタンクの断面図である。
【図４】プリンタの電気的構成を概略的に示すブロック図である。
【図５】メンテナンス処理のフローチャートである。
【図６】過増粘防止処理のフローチャートである。
【図７】変更形態のインクジェットヘッドとインク供給部を示す図である。
【図８】別の変更形態のインクジェットヘッドとインク供給部を示す図である。
【図９】さらに別の変更形態のインクジェットヘッドとインク供給部を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
次に、本発明の実施の形態について説明する。本実施形態は、記録用紙に向けてノズルからインクを吐出して、記録用紙に画像等を印刷する、インクジェット方式のプリンタに本発明を適用した一例である。図１は、本実施形態に係るプリンタの概略平面図である。図２は、図１のII-II線矢視図である。
【００２８】
図１、図２に示すように、プリンタ１は、プラテン２、インクジェットヘッド３、搬送機構４、カートリッジホルダ５、インク供給部６、及び、制御装置７等を備えている。尚、図１における上下方向をプリンタ１の前後方向、図１における左右方向をプリンタ１の左右方向、図１の紙面垂直方向をプリンタ１の上下方向（紙面手前側が上方）と定義し、以下では、前後、左右、上下といった方向語を適宜用いて説明する。
【００２９】
プラテン２は、前後方向に並ぶ２枚の板状部材２ａ，２ｂを有する。２枚の板状部材２ａ，２ｂは、それぞれ、水平姿勢と、この水平姿勢に対して両開きのように下向きに回動した回動姿勢を取りうるように構成されている。図１、図２に示すように、２枚の板状部材２ａ，２ｂがそれぞれ水平姿勢であるときに、これら２枚の板状部材２ａ，２ｂの上面に記録用紙１００が載置される。
【００３０】
図２に示すように、プラテン２の下方にはインク受け部材８が配置されている。インク受け部材８は、後述するインクジェットヘッド３のパージにおいて排出された廃インクを受けるためのものである。プラテン２の２枚の板状部材２ａ，２ｂがそれぞれ両開き状に回動すると、プラテン２の下方に位置するインク受け部材８が露出する。図２に矢印で示すように、インク受け部材８は、後述するパージ時には、図示しない昇降機構により、プラテン２よりも上方の、インクジェットヘッド３の下面に近接する位置まで駆動される。
【００３１】
インクジェットヘッド３は、プラテン２の上方において、プラテン２と隙間を空けて配置されている。図２に示すように、インクジェットヘッド３は、搬送される記録用紙１００の幅方向に沿って配列された複数のノズル１０を有する、いわゆるラインタイプのインクジェットヘッド３である。尚、本実施形態では、記録用紙１００が搬送される搬送方向と、ノズル１０の配列方向とが直交しているが、これら２つの方向が９０度とは異なる角度で交差していてもよい。図示は省略するが、インクジェットヘッド３は、インクに吐出エネルギーを付与して、複数のノズル１０からそれぞれインクを吐出させる、複数のインク吐出素子を備えている。インク吐出素子の構成は特に限定されないが、例えば、圧電素子や、インクに膜沸騰を生じさせて圧力を発生させる発熱素子などを採用できる。
【００３２】
図２に示すように、インクジェットヘッド３には、このインクジェットヘッド３の周囲の環境温度を検出する温度センサ３０と、環境湿度を検出する湿度センサ３１とが設けられている。
【００３３】
カートリッジホルダ５は、記録用紙１００の搬送面よりも下側に配置されている。このカートリッジホルダ５には、インクを貯留するインクカートリッジ１３を前方から着脱可能である。
【００３４】
搬送機構４は、インクジェットヘッド３を前後に挟むように配置された２つの搬送ローラ１６，１７を有する。２つの搬送ローラ１６，１７は、搬送モータ１２（図４参照）によりそれぞれ回転駆動される。搬送機構４は、図示しない給紙機構によって供給されてきた記録用紙１００を、２つのローラ１６，１７により、インクジェットヘッド３に対して前方に搬送する。
【００３５】
図２に示すように、インク供給部６は、インクジェットヘッド３とカートリッジホルダ５とを接続し、インクカートリッジ１３に貯留されているインクを、インクジェットヘッド３に供給する。インクジェットヘッド３は、複数のインク吐出素子（図示省略）を駆動することにより、複数のノズル１０から、プラテン２に載置された記録用紙１００に向けてインクをそれぞれ吐出する。
【００３６】
インク供給部６の構成について詳細に説明する。インク供給部６は、第１供給部２１、第２供給部２２、切換ユニット２７等を備えている。第１供給部２１は、記録用紙１００への画像等の印刷時に使用する印刷用インクＩａをインクジェットヘッド３に供給するものであり、第１インクタンク２３と第１パージポンプ２５を備えている。また、第２供給部２２は、印刷用インクＩａよりも粘度の高い増粘インクＩｂをインクジェットヘッド３に供給するものであり、第２インクタンク２４と第２パージポンプ２６を備えている。
【００３７】
第１インクタンク２３（本発明の第１液体貯留体）と第２インクタンク２４（本発明の第２液体貯留体）は、それぞれ、同じインクカートリッジ１３（本発明の液体供給源）と、チューブ１７，１８で接続されている。接続されている。つまり、１つのインクカートリッジ１３に貯留されているインクが、第１インクタンク２３と第２インクタンク２４にそれぞれ供給される。
【００３８】
図３は、第１インクタンク２３と第２インクタンク２４の断面図である。第１インクタンク２３は、上部が開放されたタンク本体４０と、このタンク本体４０の上部を覆う気体透過膜４１とを有する。同様に、第２インクタンク２４も、タンク本体４２と、気体透過膜４３を有する。第２インクタンク２４のタンク本体４２は、第１インクタンク２３のタンク本体４０よりも、上部の開口面積が大きい。即ち、第２インクタンク２４内のインクＩｂの液面の面積は、第１インクタンク２３内のインクＩａの液面の面積よりも大きくなっている。尚、第１インクタンク２３の容積は、第２インクタンク２４よりも大きくなっている。気体透過膜４１，４３は、液体（インク）は通さないが、気体（空気）は透過させる、合成樹脂のフィルムである。従って、第１インクタンク２３と第２インクタンク２４にそれぞれ貯留されているインクは、時間が経過するにつれて徐々に水分が蒸発して粘度が上昇する。
【００３９】
第１インクタンク２３は、インクカートリッジ１３から供給されたインクを、画像等の印刷動作時に使用する印刷用インクＩａとして貯留する。この第１インクタンク２３により、インクジェットヘッド３に供給される印刷用インクＩａの圧力変動を吸収できる。また、チューブ１７を透過してくるなどして第１供給部２１内に混入したエアを、第１インクタンク２３にてインクから分離した上で、印刷用インクＩａをインクジェットヘッド３に供給することができる。
【００４０】
第２インクタンク２４は、インクカートリッジ１３から供給されたインクを、後述する増粘パージにおいてのみ使用する増粘インクＩｂとして貯留する。印刷には使用されない第２インクタンク２４内のインクＩｂは、第１インクタンク２３内のインクＩａよりも使用頻度が低く、使用されずに貯留されたままの状態が続く。それ故、第２インクタンク２４内のインクＩｂは、第１インクタンク２３内のインクＩａと比べて増粘が進行する。さらに、第２インクタンク２４のインク液面の面積は、第１インクタンク２３のインク液面の面積よりも大きい。この点からも、第２インクタンク２４内のインクＩｂは、第１インクタンク２３よりも水分の蒸発が促進され、一層増粘しやすくなっている。以上より、第２インクタンク２４内の増粘インクＩｂの粘度は、第１インクタンク２３内の印刷用インクＩａの粘度よりも高くなる。
【００４１】
インクカートリッジ１３から供給されたインクを第２供給部２２で増粘させるには一定の時間が必要であるが、第２供給部２２が第２インクタンク２４を有することで、第２インクタンク２４にインクを一時的に貯留して、増粘させる時間を確保することができる。また、生成した増粘インクＩｂを第２インクタンク２４に蓄えておき、後述する増粘パージの実行が必要になったときに、速やかにインクジェットヘッド３に供給することができる。
【００４２】
第１パージポンプ２５（本発明の第１ポンプ）は、第１インクタンク２３に接続されている。インクジェットヘッド３内のインク流路に異物や気泡（エア）等が混入すると、ノズル１０に吐出不良が生じる。このような場合に、インク流路内の異物や気泡等を排出してノズル１０の吐出不良を解消するために、以下のパージを行う。即ち、第１パージポンプ２５によって第１インクタンク２３内の印刷用インクＩａをインクジェットヘッド３に向けて加圧する。これにより、インクジェットヘッド３内のインクに、ノズル１０からの吐出時よりも大きな圧力を作用させ、複数のノズル１０からインクを強制的に排出させる。このとき、インクジェットヘッド３内の異物や気泡が、インクとともにノズル１０から排出される。この印刷用インクＩａを排出するパージを、以下では通常パージという。
【００４３】
第２パージポンプ２６（本発明の第２ポンプ）は、第２インクタンク２４に接続されている。第２パージポンプ２６は、第２インクタンク２４の増粘インクＩｂを排出するパージ（以下、増粘パージという）を行うためのものである。即ち、第２パージポンプ２６によって第２インクタンク２４内の印刷用インクＩａをインクジェットヘッド３に向けて加圧することで、インクジェットヘッド３の複数のノズル１０から増粘インクＩｂを強制的に排出させる。
【００４４】
尚、上記の通常パージ及び増粘パージによって、インクジェットヘッド３の複数のノズル１０から排出された廃インクは、図１のインク受け部材８によって回収される。また、パージ後には、インクジェットヘッド３の複数のノズル１０が形成された下面に廃インクが付着するが、この廃インクは、図示しないワイパーによって拭き取られて除去される。
【００４５】
第１パージポンプ２５と第２パージポンプ２６は、ポンプ切換部２９を介して、１つのポンプ駆動モータ２８（本発明の駆動モータ）と接続されている。ポンプ切換部２９は、ポンプ駆動モータ２８の駆動力を伝える動力伝達先を、第１パージポンプ２５と第２パージポンプ２６との間で切り換える。つまり、ポンプ駆動モータ２８は、第１パージポンプ２５と第２パージポンプ２６の何れか一方を選択的に駆動する。このように、第１パージポンプ２５と第２パージポンプ２６とを、１つのポンプ駆動モータ２８で駆動できるため、コストを低減できる。尚、第１パージポンプ２５と第２パージポンプ２６とを、別々の駆動モータで駆動しても構わない。
【００４６】
切換ユニット２７（本発明の切換手段）は、第１供給部２１及び第２供給部２２と、インクジェットヘッド３との間に設けられている。詳細な構成の図示は省略するが、切換ユニット２７は、その内部に、第１供給部２１とインクジェットヘッド３との間の連通／遮断を切り換える第１弁機構と、第２供給部２２とインクジェットヘッド３との間の連通／遮断を切り換える第２弁機構と、これら第１弁機構と第２弁機構をそれぞれ駆動する、モータやソレノイド等のアクチュエータを備えている。つまり、切換ユニット２７は、第１弁機構と第２弁機構をそれぞれ独立して切り換えることにより、インク供給部６の状態を、第１供給部２１からインクジェットヘッド３へ印刷用インクＩａを供給する第１の状態と、第２供給部２２からインクジェットヘッド３へ増粘インクＩｂを供給する第２の状態と、第１供給部２１と第２供給部２２の両方からインクを供給しない第３の状態との間で切り換えることができる。
【００４７】
切換ユニット２７は、インク供給部６を、インクジェットヘッド３にインク供給しない第３の状態に切り換えたときに、インクジェットヘッド３の内部のインク流路を、大気開放部２７ａを介して大気と連通させる。尚、本実施形態では、切換ユニット２７が、本発明の大気連通手段に相当する。尚、インクジェットヘッド３内のインク流路の、大気との連通状態と大気からの遮断状態とを切り換える大気連通手段が、切換ユニット２７とは別に設けられてもよい。
【００４８】
次に、制御装置７を中心とするプリンタ１の電気的構成について説明する。図４は、プリンタの電気的構成を概略的に示すブロック図である。制御装置７（本発明の制御手段）は、プリンタ１の動作を制御するものであり、バスによって互いに接続された、ＣＰＵ（Central Processing Unit）５０、ＲＯＭ（Read Only Memory）５１、ＲＡＭ（Random Access Memory）５２、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）５３等を備えている。また、制御装置７には、インクジェットヘッド３、搬送モータ１２、ポンプ駆動モータ２８、ポンプ切換部２９、切換ユニット２７、操作パネル３３等が接続されている。また、制御装置７には、温度センサ３０、湿度センサ３１等の各種センサの信号が入力される。さらに、制御装置７には、外部装置であるＰＣ３８が接続される。
【００４９】
制御装置７は、ＲＯＭ５１に記憶された各種プログラムに従って、ＣＰＵ５０及びＡＳＩＣ５３によって、インクジェットヘッド３や、搬送モータ１２等のプリンタ１の各駆動部を制御する。尚、制御装置７が複数のＣＰＵを備え、複数のＣＰＵによって処理を分担して行ってもよい。また、制御装置７が複数のＡＳＩＣを備え、複数のＡＳＩＣによって処理を分担してもよい
【００５０】
ＰＣ３８から印刷画像のデータが入力されると、制御装置７は、この画像データに基づいてインクジェットヘッド３と搬送モータ１２を制御する。つまり、搬送ローラ１６，１７によって搬送される記録用紙１００に対してインクジェットヘッド３の複数のノズル１０からそれぞれインクを吐出させる。これにより、記録用紙１００に所望の画像が印刷される。また、インクジェットヘッド３のノズル１０に吐出不良が生じた場合などには、制御装置７は、切換ユニット２７、ポンプ駆動モータ２８等を制御して、通常パージや増粘パージを行わせる、メンテナンス処理を実行する。
【００５１】
（メンテナンス処理の詳細）
次に、メンテナンス処理について詳細に説明する。図５は、メンテナンス処理のフローチャートである。尚、図５におけるＳｉ（ｉ＝１０，１１，１２・・・）は、ステップ番号を示す。
【００５２】
このメンテナンス処理は、プリンタ１の電源が投入されている間、常に実行されており、パージ指令の入力待ちの状態で待機している（Ｓ１０）。記録用紙１００に印刷された画像がかすれた場合などに、ユーザが操作パネル３３を操作するなどして、パージ指令が制御装置７に入力されたとする（Ｓ１０：Ｙｅｓ）。尚、このＳ１０のパージ指令は、ユーザにより入力された指令には限られず、例えば、一定期間経過毎に自動的に行われる定期パージの指令であってもよい。あるいは、プリンタ１が、複数のノズル１０の吐出不良を検出する検査装置を具備している場合は、この検査装置からの吐出不良検出信号であってもよい。
【００５３】
上記のパージ指令が入力されると、制御装置７は、以下の通常パージ処理を実行する（Ｓ１１）。インク供給部６は、切換ユニット２７により、第１供給部２１からインクジェットヘッド３へ印刷用インクＩａを供給する第１の状態にある。この状態で、制御装置７は、ポンプ駆動モータ２８及びポンプ切換部２９を制御して第１パージポンプ２５を駆動させ、複数のノズル１０から印刷用インクＩａを排出させる通常パージを行わせる。
【００５４】
しかし、インクジェットヘッド３内に混入している異物や気泡の形状や位置等によっては、上記の通常パージでは異物等の排出が難しい場合がある。例えば、ノズル１０に紙粉等の異物が突き刺さっている場合、紙粉は長い紙の繊維であって、ノズル１０の奥深くまで入り込んでいる場合もあり、このような場合にはパージでは紙粉等の異物が排出されにくい。従って、通常パージを何度行っても吐出不良が解消されないこともある。
【００５５】
そこで、制御装置７は、Ｓ１１の通常パージ後からの経過時間を、その内部に有するタイマー回路により計測する。そして、Ｓ１１の通常パージ終了後から所定時間が経過する前に、パージ指令が再び制御装置７に入力された場合は（Ｓ１２：Ｙｅｓ）、制御装置７は、第１置換処理（Ｓ１３）と増粘パージ処理を実行する（Ｓ１４）。尚、Ｓ１２でのパージ指令は、Ｓ１０とは違って、定期パージの指令は含まれず、ノズル１０の吐出不良が解消されていないことを認識したユーザによって入力される場合や、検査装置によってノズル１０の吐出不良が再び検出された場合の検出信号である。
【００５６】
Ｓ１３の第１置換処理では、インクジェットヘッド３内の印刷用インクＩａを、第２インクタンク２４の増粘インクＩｂに置換する。まず、制御装置７は、切換ユニット２７を制御して、インク供給部６の状態を第３の状態に切り換え、インク供給部６からインクジェットヘッド３へのインクの供給を一時停止する。このとき、同時に、インクジェットヘッド３内のインク流路が、切換ユニット２７に設けられた大気開放部２７ａを介して、大気に連通する。
【００５７】
この状態で、制御装置７は、インクジェットヘッド３を制御して複数のインク吐出素子を駆動させ、複数のノズル１０から印刷用インクＩａを連続して吐出させることによって、インクジェットヘッド３内の所定量以上の印刷用インクＩａを排出する。このとき、インクジェットヘッド３内の印刷用インクＩａを完全に排出してもよいが、印刷用インクＩａと増粘インクＩｂとが一部混ざっても、増粘インクＩｂの粘度が増粘パージによる異物除去が可能な粘度となる量であれば、インクジェットヘッド３内に印刷用インクＩａが多少残留していてもよい。その後、制御装置７は、切換ユニット２７を制御して、インク供給部６の状態を第２の状態に切り換える。これにより、第２供給部２２からインクジェットヘッド３へ増粘インクＩｂが供給されて、インクジェットヘッド３内のインク流路に充填される。
【００５８】
第１置換処理が終了すると、制御装置７は、ポンプ駆動モータ２８及びポンプ切換部２９を制御して第２パージポンプ２６を駆動させ、複数のノズル１０から増粘インクＩｂを排出させる増粘パージを行わせる。この増粘パージは、印刷用インクＩａよりも粘度の高い増粘インクＩｂをノズル１０から排出させるため、通常パージと比べて、インクジェットヘッド３内のインク流路内の異物や気泡等を排出する効果が高い。そのため、通常パージでは排出しれなかった異物や気泡等をより確実に排出できる。
【００５９】
尚、第２供給部２２から供給される増粘インクＩｂは、印刷用インクＩａと同じく、インクカートリッジ１３に貯留された、異物が混入していない清浄なインクから生成されている。そのため、増粘インクＩｂを供給することによって、別の異物がインクジェットヘッド３内に入り込むことはない。また、増粘パージの前に第１置換処理を行って、インクジェットヘッド３内の印刷用インクＩａを粘度の高い増粘インクＩｂで置換しておくことで、粘度の異なる２種類のインクが混じることを防止できる。従って、粘度の高い状態で増粘インクＩｂをノズル１０から排出することができ、異物等の排出効果がさらに高くなる。
【００６０】
このように、増粘パージは異物等の排出効果が高いのであるが、一方で、増粘パージを行うにはインクの置換に時間を要するし、また、廃棄されるインク量も増える。この点、本実施形態では、パージ指令が入力されたときには、いきなり、Ｓ１３の第１置換処理とＳ１４の増粘パージ処理を行うのではなく、まず、通常パージ処理（Ｓ１１）を行い、この通常パージ処理後、所定時間経過する前に、再びパージ指令が入力されたとき（Ｓ１２：Ｙｅｓ）に増粘パージ処理を行う。つまり、通常パージを行ってもノズル１０の吐出不良が解消されない場合に限り、増粘パージ処理を実行することで、増粘パージ処理を行う頻度を抑えることができる。
【００６１】
増粘パージが終了すると、制御装置７は、インクジェットヘッド３内の増粘インクＩｂを印刷用インクＩａで置換するための、第２置換処理を実行する（Ｓ１５）。第２置換処理は、前記の第１置換処理とはほぼ逆の動作をインク供給部６に行わせる。即ち、制御装置７は、まず、切換ユニット２７を制御して、インク供給部６の状態を第３の状態に切り換える。この状態で、制御装置７は、インクジェットヘッド３を制御して複数のインク吐出素子を駆動させ、複数のノズル１０から増粘インクＩｂを連続して吐出させることによって、インクジェットヘッド３内の増粘インクＩｂを排出する。その後、制御装置７は、切換ユニット２７を制御して、インク供給部６の状態を第１の状態に切り換える。
【００６２】
第２置換処理が終了すると、制御装置７は、インクジェットヘッド３内に残存している増粘インクＩｂを完全に排出するために、通常パージ処理を再び実行する（Ｓ１６）。尚、Ｓ１５の第２置換処理を省略し、Ｓ１６の通常パージ処理のみによって、インクジェットヘッド３内の増粘インクＩｂを印刷用インクＩａに置換することも可能である。
【００６３】
（過増粘防止処理）
上述したように、本実施形態では、インクカートリッジ１３から供給されたインクを、第２供給部２２の第２インクタンク２４において粘度を高めて増粘インクＩｂとしている。しかし、この増粘インクＩｂの粘度が高くなりすぎると、増粘パージ時に増粘インクＩｂをノズル１０から排出しにくくなり、また、増粘パージ後に、インクジェットヘッド３内の増粘インクＩｂを印刷用インクＩａで置換するのが難しくなるなどの問題がある。そこで、制御装置７は、増粘インクＩｂの粘度が一定以下となるように、以下の過増粘防止処理を実行する。
【００６４】
図６は、過増粘防止処理のフローチャートである。この過増粘防止処理は、増粘インクＩｂの粘度を常時監視するために、プリンタ１の電源が投入されている間、常に実行されている。まず、制御装置７は、増粘インクＩｂがどれくらい増粘しているのかを把握するために、増粘インクＩｂの粘度に関連するパラメータを検出する（Ｓ２０）。
【００６５】
粘度に関連するパラメータの例を以下に挙げる。増粘インクＩｂの粘度は、環境温度、環境湿度、及び、増粘インクＩｂの放置時間等によって大きく変わってくる。そこで、制御装置７は、温度センサ３０の検出温度、湿度センサ３１の検出湿度、及び、増粘インクＩｂの放置時間のうちの、少なくとも１つのパラメータを検出する。尚、この例では、温度センサ３０、湿度センサ３１、及び、放置時間をカウントする制御装置７のタイマー回路が、本発明の検出手段に相当する。また、増粘インクＩｂの放置時間とは、例えば、下記に説明する粘度低下処理（Ｓ２２）が行われない時間とすることができる。
【００６６】
制御装置７は、上記の粘度に関するパラメータに基づいて、増粘インクＩｂの粘度が一定値を超えて高くなった高粘度状態であるかを判定する（Ｓ２１）。増粘インクＩｂが高粘度状態であると判定したときには（Ｓ２１：Ｙｅｓ）、粘度が前記一定値以下になるように、増粘インクＩｂの粘度を低下させる粘度低下処理を実行する（Ｓ２２）。
【００６７】
以下に、粘度低下処理の例を示す。制御装置７は、切換ユニット２７を制御して、インク供給部６の状態を、一定期間、第１の状態から第２の状態に切り換える。これにより、第２インクタンク２４内の増粘インクＩｂを、インクジェットヘッド３に流す。第２インクタンク２４内の増粘インクＩｂが減ると、その分、上流側のインクカートリッジ１３から第２インクタンク２４内にインクが供給される。これにより、第２インクタンク２４内の増粘インクＩｂの粘度が低下する。例えば、インクカートリッジ１３内のインクの粘度標準値を４．５ｃｐｓ、増粘インクＩｂの粘度上限値を９ｃｐｓとすると、増粘インクＩｂの推定粘度が９ｃｐｓを超える場合に、粘度が４．５ｃｐｓのインクを第２インクタンク２４内に足すことで、増粘インクＩｂの粘度を９ｃｐｓ未満に低下させる。
【００６８】
尚、当然のことながら、インクジェットヘッド３に流れる増粘インクＩｂの量が多くなると、インクジェットヘッド３内のインクの粘度が上昇する。そこで、第２の状態に切り換えてからのインクジェットヘッド３で消費したインク量を推定することにより、インクジェットヘッド３に流れた増粘インクＩｂの量を求め、この量が一定値に達した時点でインク供給部６を第１の状態に切り換える、ということも可能である。
【００６９】
また、第２インクタンク２４とインクカートリッジ１３との間にポンプを設け、前記ポンプにより、インクカートリッジ１３のインクを第２インクタンク２４に送り込んでもよい。この場合は、切換ユニット２７によりインク供給部６の状態を第１の状態に維持したまま、増粘インクＩｂをインクジェットヘッド３に流すことなく、第２インクタンク２４内の増粘インクＩｂの粘度を低下させることが可能である。
【００７０】
次に、前記実施形態に種々の変更を加えた変更形態について説明する。但し、前記実施形態と同様の構成を有するものについては、同じ符号を付して適宜その説明を省略する。
【００７１】
１］第２インクタンク２４でのインクの増粘を促進するための構成として、前記実施形態の他に、以下のような構成を例示する。
【００７２】
ノズル１０からインクを吐出させるために、インクジェットヘッド３のインク吐出素子を駆動したときに、インク吐出素子の作動熱がインクジェットヘッド３に発生する。この作動熱を利用して、第２インクタンク２４でのインクの水分の蒸発を促進するために、図７に示すように、第２インクタンク２４が、第１インクタンク２３よりも、インクジェットヘッド３に近い位置に配置されてもよい。あるいは、図８に示すように、インクジェットヘッド３にヒートシンク５８（放熱部材）が設けられた上で、第１インクタンク２３はヒートシンク５８から離れており、第２インクタンク２４はヒートシンク５８に接した構成であってもよい。
【００７３】
その他、第２インクタンク２４が、第１インクタンク２３よりも、インクジェットヘッド３以外の熱源の近くに配置されてもよい。例えば、記録用紙１００を搬送する搬送ローラ１６，１７を駆動する搬送モータ１２の近くに、第２インクタンク２４が配置されてもよい。また、第２インクタンク２４内に、シリカゲル等の吸湿材が配置されてもよい。
【００７４】
尚、前記実施形態でも少し触れたが、第１インクタンク２３内の印刷用インクＩａは使用頻度が高いために、インクカートリッジ１３からインクが頻繁に供給されるのに対し、第２インクタンク２４内の増粘インクＩｂは使用頻度が低いために、インクカートリッジ１３からのインク供給頻度も低い。従って、第１インクタンク２３と第２インクタンク２４とで、それらの内部のインクの増粘しやすさの条件が同じであっても、第２インクタンク２４内のインクは、第１インクタンク２３内のインクよりも放置される期間が長いため粘度が高くなりやすい。つまり、第２インクタンク２４内のインクの増粘を促進するために、第１インクタンク２３と第２インクタンク２４との間で構成や配置等に違いをつけることは、必須ではない。
【００７５】
２］前記実施形態では、増粘パージ前の第１置換処理（図５のＳ１３）において、インクジェットヘッド３内の印刷用インクＩａを、複数のノズル１０から吐出させることによって排出していた。これに対し、インクジェットヘッド３内の印刷用インクＩａを再利用することが可能な構成を採用することもできる。
【００７６】
図９に示すように、インクジェットヘッド３内には、複数のノズル１０に共通に連通する共通インク室６０が形成されている。第１供給部２１又は第２供給部２２からインクジェットヘッド３に供給されたインクは、共通インク室６０に導入される。この構成において、インクジェットヘッド３と第１インクタンク２３との間がチューブ６２，６３と還流ポンプ６１によって接続され、共通インク室と第１インクタンク２３とが、第１供給部２１とは別の経路で連通している。この構成では、還流ポンプ６１を用いて、共通インク室６０内のインクを第１供給部２１に戻すことが可能である。
【００７７】
第１置換処理においては、まず、制御装置７は、切換ユニット２７を制御してインク供給部６を第３の状態に切り換える。次に、制御装置７は、還流ポンプ６１を制御して共通インク室６０内の印刷用インクＩａを、第１インクタンク２３へ戻す。これにより、第１置換処理にて廃棄されるインクの量を大幅に減らすことができる。
【００７８】
共通インク室６０内の印刷用インクＩａを第１インクタンク２３に戻したら、制御装置７は、切換ユニット２７を制御してインク供給部６を第２の状態に切り換える。これにより、共通インク室６０内に増粘インクＩｂが充填される。尚、共通インク室６０よりも下流側（ノズル１０側）のインク流路には印刷用インクＩａが残ったままとなる。この残存する印刷用インクＩａをノズル１０から吐出させて完全に排出してから増粘パージを行ってもよいが、印刷用インクＩａの残存量は、共通インク室６０内のインク量と比べればわずかであり、残したままで次の増粘パージを行っても特に問題はない。
【００７９】
３］前記実施形態におけるパージは、インクジェットヘッド３の上流側からパージポンプ２５，２６によりインクを加圧して、ノズル１０からインクを押し出す、いわゆる、押しパージと呼ばれるものであったが、本発明は押しパージに限定されるものではない。即ち、インクジェットヘッド３に複数のノズル１０を覆うようにキャップ部材を装着し、キャップ部材内を減圧することによって、複数のノズル１０からインクを吸引排出する、いわゆる、吸引パージであってもよい。
【００８０】
４］前記実施形態のインクジェットヘッドは、ライン型のインクジェットヘッドであったが、用紙幅方向に移動するキャリッジに搭載されて、用紙幅方向に移動しながらインクを吐出する、いわゆるシリアルヘッドであってもよい。
【００８１】
５］異物の種類によっては、プリンタ１の使用期間が長いほど生じやすい場合もある。例えば、紙粉は、搬送されてくる記録用紙１００から飛散するものであるが、搬送ローラ１６，１７の表面が経年劣化で荒れてくるなどの理由から、プリンタ１を長く使用するにつれて紙粉の発生量が増える場合が考えられる。一方で、増粘インクＩｂを排出する増粘パージは、前もってインクジェットヘッド３内の印刷用インクＩａを増粘インクＩｂで置換する必要があるため、時間がかかるし、廃棄されるインク量も増える。従って、ノズル１０に紙粉等の異物が付着しにくい、プリンタ１の使用初期の段階では、不必要に増粘パージを行わないことが好ましい。そこで、制御装置７が、プリンタ１をどのくらい使用したかによって、増粘パージを行うか否かを決定してもよい。例えば、制御装置７が、記録用紙１００の総印刷枚数をカウントしておき、この総印刷枚数が所定枚数を超えた場合にのみ、増粘パージ処理を実行してもよい。
【００８２】
６］インクジェットヘッド３に増粘インクＩｂを供給した後、この増粘インクＩｂをノズル１０から排出する方法としては、前記の増粘パージの他、インク吐出素子を駆動してノズル１０からインクを複数回連続して吐出させて排出する、いわゆるフラッシングであってもよい。
【００８３】
７］前記実施形態では、前記第１置換処理において、インク供給部６を第３の状態に切り換えて、インクジェットヘッド３内にインクが供給されない状態でインクジェットヘッド３内の印刷用インクＩａを排出していたが、本発明はこれに限らない。例えば、前記第１置換処理において、増粘インクＩｂが供給される第２の状態でインクジェットヘッド３内の印刷用インクＩａを排出してもよい。この場合、インクジェットヘッド３内で、まだ排出されずに残っている印刷用インクＩａと、第２供給部２２から供給されてきた増粘インクＩｂとが混ざってしまう。しかし、インクジェットヘッド３内の印刷用インクＩａの排出と、インクジェットヘッド３への増粘インクＩｂの供給とを同時に行うことができ、置換に要する時間を短縮するという点では有利である。
【００８４】
以上説明した前記実施形態及びその変更形態は、本発明を、記録用紙にインクを吐出して画像等を印刷するインクジェットプリンタに適用したものであるが、画像等の印刷以外の様々な用途で使用される液体吐出装置においても本発明は適用されうる。例えば、基板に導電性の液体を噴射して、基板表面に導電パターンを形成する液体吐出装置にも、本発明を適用することは可能である。
【符号の説明】
【００８５】
１  プリンタ
３  インクジェットヘッド
７  制御装置
１０  ノズル
１３  インクカートリッジ
２１  第１供給部
２２  第２供給部
２３  第１インクタンク
２４  第２インクタンク
２５  第１パージポンプ
２６  第２パージポンプ
２７  切換ユニット
２８  ポンプ駆動モータ
３０  温度センサ
３１  湿度センサ
５８  ヒートシンク
Ｉａ  印刷用インク
Ｉｂ  増粘インク
【図１】
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【図２】
2014188920.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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