(57)【要約】【課題】円環状に湾曲させた可撓性チューブの両端を同方向に引き出して同一平面内で束ねる形式のチューブポンプを支障なく駆動する。【解決手段】本装置は、液体噴射ヘッド１２のノズル形成面を封止したキャッピング手段１３の内部を排気するチューブポンプ１０を有する。チューブポンプ１０は、可撓性チューブを円環状に湾曲させると共に同一方向に引き出したチューブ両端を同一平面内で束ねて構成されたチューブ部材２０、円環状部の内周を転動するローラ部材、及びその駆動源２２を有する。制御部３６は、ポンプ始動に際して、静止状態にあるローラ部材を所定の高速回転速度まで加速するために、駆動源２２に対して、所定の高速回転速度よりも小さい低速回転速度に対応する低速指令信号を送出した後、所定の高速回転速度に対応する高速指令信号を送出する。【選択図】　図４
2004136508.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ノズル開口に連通する圧力室内の液体に圧力変動を生じさせて前記ノズル開口から液滴を吐出させる液体噴射ヘッドと、
前記液体噴射ヘッドのノズル形成面を封止して密閉空間を形成し得るキャッピング手段と、
前記ノズル形成面を封止した前記キャッピング手段の内部を排気するためのチューブポンプであって、可撓性チューブを円環状に湾曲させると共に同一方向に引き出したチューブ両端を同一平面内で束ねて構成されたチューブ部材と、前記チューブ部材の円環状部の内周を転動するローラ部材と、前記円環状部の内周に沿って前記ローラ部材を回転駆動するための駆動源と、有するチューブポンプと、
前記チューブポンプの駆動を制御する制御部であって、前記チューブポンプの始動に際して、静止状態にある前記ローラ部材を所定の高速回転速度まで加速するために、前記所定の高速回転速度よりも小さい低速回転速度に対応する低速指令信号を前記駆動源に対して送出し、しかる後、前記所定の高速回転速度に対応する高速指令信号を前記駆動源に対して送出することを特徴とする液体噴射装置。
【請求項２】
前記低速指令信号は、前記チューブポンプの始動により回転を開始した前記ローラ部材が前記チューブ部材の前記円環状部を１周するまで継続されることを特徴とする請求項１記載の液体噴射装置。
【請求項３】
前記可撓性チューブを複数本備え、複数の前記可撓性チューブに形成された複数の前記円環状部同士を互いに同心に隣接並置したことを特徴とする請求項１又は２に記載の液体噴射装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、液体噴射ヘッドからの液体吸引機能を備えた液体噴射装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の液体噴射装置の代表例としては、画像記録用のインクジェット式記録ヘッドを備えたインクジェット式記録装置がある。その他の液体噴射装置としては、例えば液晶ディスプレー等のカラーフィルタ製造に用いられる色材噴射ヘッドを備えた装置、有機ＥＬディスプレー、面発光ディスプレー（ＦＥＤ）等の電極形成に用いられる電極材（導電ペースト）噴射ヘッドを備えた装置、バイオチップ製造に用いられる生体有機物噴射ヘッドを備えた装置、精密ピペットとしての試料噴射ヘッドを備えた装置等が挙げられる。
【０００３】
液体噴射装置の代表例である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、昨今においてはカラー印刷を含めた多くの印刷に使用されている。
【０００４】
このようなインクジェット式記録装置は、一般に、キャリッジに搭載されて記録紙等の記録媒体の幅方向（ヘッド走査方向）に往復移動するインクジェット式記録ヘッド（液体噴射ヘッド）と、記録媒体をヘッド走査方向と直交する方向（媒体送り方向）に移動させる送り手段と、を備えている。
【０００５】
そして、インクジェット式記録装置においては、印刷データに対応して記録ヘッドより記録媒体に対してインク滴（液滴）を吐出させることで印刷が行われる。そして、キャリッジ上に搭載される記録ヘッドを、例えばブラック、イエロー、シアン、マゼンタの各色のインクの吐出が可能なものとすることにより、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。
【０００６】
インクジェット式記録装置においては、使用開始時において記録ヘッド内のインク流路にインクを充填するために、或いはインク溶媒の揮散によるノズル開口の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インク吸引機能を備えている。記録ヘッドの目詰まりを解消するために、或いは記録ヘッド内の残留気泡を排出するために実施されるインクの強制的な排出処理は、クリーニング操作と呼ばれる。そして、このクリーニング操作は、記録装置における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、クリーニングスイッチを操作した場合等に実行される。
クリーニング操作においては、記録ヘッドをキャッピング手段により封止し、キャッピング手段内に負圧を作用させることで、記録ヘッドのノズル開口よりインクを排出させるとともに、キャッピング手段内に排出されたインクを負圧により吸引して廃インクタンクに送り出す。その後、ゴムなどの弾性板からなるワイピング手段により、記録ヘッドのノズルプレート（ノズル形成面）を払拭（ワイピング）するシーケンスが実行される。
キャッピング手段内に負圧を与える手段としては、比較的構造が簡単で小形化が図りやすく、しかもインクの吸引および排出する機構部分で汚染を生じさせない、いわゆるチューブポンプが用いられている。このチューブポンプは、図６に示したように可撓性チューブ５０を円環状に湾曲させてポンプフレーム（図示せず）でその外周を支持し、紙送りモータ等の動力を利用することにより可撓性チューブ５０の円環状部の内周を転動するローラ５１とを備えている。
【０００７】
そして、このチューブポンプにおいては、ローラ５１が可撓性チューブ５０を順次押し潰しながら回転し、これにより、可撓性チューブ５０内に圧力を発生させてキャッピング手段に負圧を与える。このようにして記録ヘッドから負圧により強制的にインクを排出させるとともに、さらにキャッピング手段内に排出されたインクを吸引して廃インクタンクに送り出す。
【０００８】
【特許文献１】
特開２００１−３４２９７５号公報（図３等）
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、図６に示したように従来のチューブポンプは円環状に湾曲させたチューブ５０同士を互いに逆方向に引き出して交差させる構造であるために、チューブ交差部においてチューブ径の２倍の厚みＷがでてしまい、チューブポンプが大型化してその占有スペースが増大してしまうという問題がある。
【００１０】
特に、ポンプ容量（流速、流量）を増やすために、図７に示したように２本のチューブ５０を並置するような場合には、チューブポンプの厚みはチューブ径の４倍になってしまうので上記の問題はさらに深刻化する。
【００１１】
そこで、チューブ同士を交差させる代わりに、図８に示したように円環状に湾曲させた可撓性チューブ５０の両端を同方向に引き出して同一平面内で束ねる構成が提案されている。この構成によれば、図６に示した従来のチューブポンプのようなチューブ交差部が存在しないので、ポンプ容量を増やすために図９に示した如く２本のチューブ５０を並置した場合でも、その厚みはチューブ径の２倍に収まる。
【００１２】
ところが、図８から分かるように可撓性チューブ５０を束ねた部分に凹部Ｘが形成されるために、チューブポンプのローラ５１がこの凹部Ｘを通過するためには、その他の滑らかな円弧部分を転動しているときよりも大きなトルクが必要となる。
【００１３】
そして、ポンプ始動時におけるローラ５１の初期位置が凹部Ｘの手前直近にある場合には、ローラ５１の回転が所定の高速回転速度に達する前にローラ５１が凹部Ｘに到達する。この場合、凹部Ｘに到達した時点でローラ５１はまだ十分な慣性力を持っていない（慣性力は回転速度に依存する点に留意されたい）。しかも、ポンプ始動時にはローラ５１が静止状態にあり、この状態において、ローラ５１を回転駆動するモータ（図示せず）に対して高速回転指令を出すと、モータの始動初期において十分なトルクが得られない（これはモータの特性によるものである）。
【００１４】
このため、ポンプ始動時におけるローラ５１の初期位置が凹部Ｘの手前直近にある場合には、モータトルク及びローラ慣性力が不十分なために、ローラ５１が凹部Ｘを通過できずに捕捉されてモータが脱調し、ローラ５１の回転が停止してしまうという問題があった。
【００１５】
本発明は、上述した事情を考慮してなされたものであって、その目的とするところは、円環状に湾曲させた可撓性チューブの両端を同方向に引き出して同一平面内で束ねる形式のチューブポンプを支障なく駆動することができる液体噴射装置を提供することにある。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
本発明による液体噴射装置は、ノズル開口に連通する圧力室内の液体に圧力変動を生じさせて前記ノズル開口から液滴を吐出させる液体噴射ヘッドと、前記液体噴射ヘッドのノズル形成面を封止して密閉空間を形成し得るキャッピング手段と、前記ノズル形成面を封止した前記キャッピング手段の内部を排気するためのチューブポンプであって、可撓性チューブを円環状に湾曲させると共に同一方向に引き出したチューブ両端を同一平面内で束ねて構成されたチューブ部材と、前記チューブ部材の円環状部の内周を転動するローラ部材と、前記円環状部の内周に沿って前記ローラ部材を回転駆動するための駆動源と、有するチューブポンプと、前記チューブポンプの駆動を制御する制御部であって、前記チューブポンプの始動に際して、静止状態にある前記ローラ部材を所定の高速回転速度まで加速するために、前記所定の高速回転速度よりも小さい低速回転速度に対応する低速指令信号を前記駆動源に対して送出し、しかる後、前記所定の高速回転速度に対応する高速指令信号を前記駆動源に対して送出することを特徴とする。
【００１７】
また、好ましくは、前記低速指令信号は、前記チューブポンプの始動により回転を開始した前記ローラ部材が前記チューブ部材の前記円環状部を１周するまで継続される。
【００１８】
また、好ましくは、前記可撓性チューブを複数本備え、複数の前記可撓性チューブに形成された複数の前記円環状部同士を互いに同心に隣接並置する。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明による液体噴射装置の一実施形態としてのインクジェット式記録装置について図面を参照して説明する。
【００２０】
本実施形態によるインクジェット式記録装置は、複数のノズル開口のそれぞれに連通する各圧力室に対応して設けられた各圧力発生素子により、各圧力室内のインクに圧力変動を生じさせて各ノズル開口からインク滴（液滴）を吐出させるインクジェット式記録ヘッド（液体噴射ヘッドの一種）を備えている。圧力発生素子としては、例えば圧電振動子を用いることができる。
【００２１】
図１は、本実施形態によるインクジェット式記録装置の概略構成を示した斜視図である。図１中符号１はキャリッジであり、このキャリッジ１はキャリッジモータ２により駆動されるタイミングベルト３を介して、ガイド部材４に案内されてプラテン５の軸方向に往復移動されるように構成されている。プラテン５は、記録紙６（記録媒体の一種）をその裏面から支持して記録ヘッド１２に対する記録紙６の位置を規定する。
【００２２】
記録ヘッド１２は、キャリッジ１の記録紙６に対向する側に搭載されている。また、キャリッジ１には、記録ヘッド１２にインクを供給するインクカートリッジ７が着脱可能に装着されている。
【００２３】
図２に示したように記録ヘッド１２には複数のノズル開口１４及びこれらに連通する複数の圧力室１５が形成されており、圧力室１５内のインクに圧力変動を生じさせてノズル開口１４からインク滴を吐出させることができる。
【００２４】
図１に示したように、インクジェット式記録装置の非印刷領域であるホームポジション（図１中、右側）にはキャッピング手段１３が配置されており、このキャッピング手段１３はキャリッジ１に搭載された記録ヘッド１２がホームポジションに移動した時に、記録ヘッド１２のノズル形成面に押し当てられてノズル形成面との間に密閉空間を形成するように構成されている。そして、キャッピング手段１３の下方には、キャッピング手段１３により形成された密閉空間に負圧を与えてインクを吸引するためのチューブポンプ１０が配置されている。
【００２５】
キャッピング手段１３の印刷領域側の近傍には、ゴムなどの弾性板を備えたワイピング手段１１が記録ヘッド１２の移動軌跡に対して例えば水平方向に進退できるように配置されていて、キャリッジ１がキャッピング手段１３側に往復移動するに際して、必要に応じて記録ヘッド１２のノズル形成面を払拭することができるように構成されている。
【００２６】
本実施形態によるインクジェット式記録装置は、さらに、記録ヘッド１２により印刷（記録）が行われる記録紙６をヘッド走査方向に対して直交する紙送り方向に間欠的に搬送する紙送り機構を備えている。
【００２７】
図３に示したようにチューブポンプ１０は、円環状に湾曲させた可撓性チューブの両端を同方向に引き出して同一平面内で束ねる形式のものであり、円環状部２０ａを含むチューブ部材２０と、チューブ部材２０の円環状部２０ａの内周を転動するローラ部材２１と、チューブ部材２０の円環状部２０ａの内周に沿ってローラ部材２１を回転駆動するモータ（駆動源）２２と、有する。このモータ２２は、紙送り機構のモータ等で兼用することができる。
【００２８】
好ましくは、チューブポンプ１０は、チューブ部材２０を複数本備え、複数のチューブ部材２０に形成された複数の円環状部２０ａ同士を互いに同心に隣接並置する（図９参照）。これにより、チューブポンプ１０の容量（流速、流量）を増大させることができる。
【００２９】
図４は、本実施形態によるインクジェット式記録装置におけるクリーニング操作を制御する制御回路等を示したブロック図である。図４に示したようにチューブポンプポンプ１０を構成するチューブ部材２０の一端はキャッピング手段１３に連通しており、他端は廃液タンク２３に連通している。これにより、キャッピング手段１３の内部空間に排出されたインク廃液は、チューブポンプ１０を介して廃液タンク２３に廃棄することができる。
【００３０】
図４中の符号３０はホストコンピュータであり、このホストコンピュータ３０にはプリンタドライバ３１が搭載されている。そして、プリンタドライバ３１のユーティリティ上で、入力装置およびディスプレイを利用して、既知の用紙サイズ、印刷モードの選択、フォント等のデータおよび印刷指令等が入力されるように構成されている。
【００３１】
そして、プリンタドライバ３１から印刷制御手段３２に対して印刷データが送出され、印刷制御手段３２は受け取った印刷データに基づいてビットマップデータを生成し、このビットマップデータに基づいてヘッド駆動手段３３により駆動信号を発生させて、記録ヘッド１２からインクを吐出させるように構成されている。
【００３２】
ヘッド駆動手段３３は、印刷データに基づく駆動信号の他に、クリーニング制御手段３４の一部を構成するフラッシング制御手段３５からのフラッシング指令信号を受けてフラッシングのための駆動信号を記録ヘッド１２に出力するようにも構成されている。
【００３３】
クリーニング制御手段３４は、さらに、インク吸引制御手段（制御部）３６を有しており、このインク吸引制御手段３６は、クリーニング操作としてインク吸引を実施する際にチューブポンプ１０の駆動を制御する。
【００３４】
以下、インク吸引制御手段３６による制御内容について説明する。
【００３５】
図５に示したように、インク吸引制御手段３７は、チューブポンプ１０の始動に際して、静止状態にあるローラ部材２１を所定の高速回転速度ＶＨまで加速するために、まず初めに所定の高速回転速度ＶＨよりも小さい低速回転速度ＶＬに対応する低速指令信号をモータ２２に対して送出する。好ましくは、この低速指令信号は、回転を開始したローラ部材２１がチューブ部材２０の円環状部２０ａを１周するまで継続される。その後、インク吸引制御手段３７は、所定の高速回転速度ＶＨに対応する高速指令信号をモータ２２に対して送出する。この高速指令信号が送出された時点では、ローラ部材２１はその回転による慣性力を有している。
【００３６】
以上述べたように本実施形態によれば、チューブポンプ１０の始動に際して、静止状態にあるローラ部材２１を所定の高速回転速度ＶＨまで加速する際には、モータ２２に対していきなり高速指令信号を出すのではなく、まず初めに低速指令信号を出した後に高速指令信号を出すようにして、いわば二段階加速方式を採用したので、チューブポンプ１０の始動初期においてローラ部材２１の回転速度が小さく、ローラ部材２１の慣性力が小さい段階においても、十分なモータトルクを確保することができる。このため、円環状に湾曲させた可撓性チューブの両端を同方向に引き出して同一平面内で束ねる形式のチューブポンプ１０においても、束ねたチューブで形成された凹部Ｘにローラ部材２１が捕捉されてしまうことがなく、チューブポンプ１０を支障なく駆動することができる。
【００３７】
【発明の効果】
以上述べたように本発明によれば、チューブポンプの始動に際して、静止状態にあるローラ部材を所定の高速回転速度まで加速するために、駆動源に対していきなり高速指令信号を出すのではなく、低速指令信号を出した後に高速指令信号を出すようにしたので、円環状に湾曲させた可撓性チューブの両端を同方向に引き出して同一平面内で束ねる形式のチューブポンプにおいても、束ねたチューブで形成された凹部にローラ部材が捕捉されてしまうことがなく、チューブポンプを支障なく駆動することができる
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による液体噴射装置の一実施形態としてのインクジェット式記録装置の概略構成を示した斜視図。
【図２】図１に示したインクジェット式記録装置の記録ヘッド、キャリッジ、インクカートリッジ、及びキャッピング手段の部分を拡大して示した図。
【図３】図１に示したインクジェット式記録装置のチューブポンプの部分を拡大して示した図。
【図４】図１に示し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操作を制御する制御回路等を示したブロック図。
【図５】図１に示したインクジェット式記録装置におけるポンプ回転速度の指令値及び実測値を示した図。
【図６】従来のチューブポンプの概略構成を示した図。
【図７】図６に示した従来のチューブポンプを並置した状態を示した図。
【図８】改良型のチューブポンプの概略構成を示した図。
【図９】図８に示した改良型のチューブポンプを並置した状態を示した図。
【符号の説明】
１　キャリッジ
６　記録紙（記録媒体）
７　インクカートリッジ
１０　チューブポンプ
１２　インクジェット式記録ヘッド（液体噴射ヘッド）
１３　キャッピング手段
１４　ノズル開口
１５　圧力室
２０　チューブ部材
２０ａ　チューブ部材の円環状部
２１　ローラ部材
２２　モータ（駆動源）
３０　ホストコンピュータ
３１　プリンタドライバ
３２　印刷制御手段
３３　ヘッド駆動手段
３４　クリーニング制御手段
３５　フラッシング制御手段
３６　インク吸引制御手段
【図１】
2004136508.tif 000003
【図２】
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【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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