JP4830835B2 - インクジェットプリンタ - Google Patents

Description

本発明は、インクジェットプリンタ、もしくは、ファクシミリ、画像処理装置または画像記録装置などの出力機能としてのインクジェットプリンタに関するものである。

従来より、インクジェットプリンタにおいて、インクについて最適な粘度状態を保持するために、記録ヘッド内のインクを定期的に排出するパージ装置を備えるものは知られている。

そのようなものにおいて、パージ処理の際に、排出するインクの量を、インクの種類毎に予め設定された吐出規定回数（ドット数）から、実際に記録で使用されたドット数を差し引いた残りのドット数に対応する量とし、無駄なインクの消費を防止するものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
特開平１０−３３７８８１号公報（段落００２９〜００３４及び図６，図７）

上記特許文献１に記載の技術はじめ多くのものでは、記録ヘッドのノズルでの増粘によるインク濃度異常、吐出異常を回避するため、パージ装置によってインクを排出することを行っている。しかし、インクタンクなどのインク供給源から記録ヘッドへ至るインク供給系内にインクが長期間滞留すると、インク供給経路において水分が蒸発したり、空気が侵入したりして、インク内で気泡が成長したり、インクが増粘してしまう。したがって、インク供給系内にインクは、一定期間内にすべて入れ替わって、ほぼ新鮮な状態にあることが好ましいが、これをパージ装置によって排出しようとすると、多量のインクを排出することになる。特に可撓性のチューブを用いて記録ヘッドへインクを供給するものでは、排出するインク量が多くなる。

また、特許文献１に記載の技術では、排出するインクの量を演算するために、実際に記録時に使用されたドット数を記憶しておく必要があり、大きなメモリ容量を必要とする。

本発明は、インク供給系内のインクを無駄に排出することなく、一定期間内に入れ替えて良好なインクの状態を保つことができ、さらに大きなメモリ容量を必要とすることなく、パージ処理を制御することができるインクジェットプリンタを提供することを目的とする。

請求項１の発明は、インクを貯留するインクカートリッジから記録ヘッドへインクを供給するインク供給系と、そのインク供給系内のインクを記録動作とは別に排出するパージ装置とを備えるインクジェットプリンタにおいて、前記パージ装置による前回のパージ処理後からの経過時間を計測するタイマー手段と、前記パージ装置による前回のパージ処理後からのインクの消費量を計測する消費量演算手段と、前記インク供給系内のインク容量から前記タイマー手段による計測にもとづく一定期間内において前記消費量演算手段が計測したインクの消費量を減算した値を、前記パージ装置によって前記前回のパージ処理に続く次のパージ処理で前記インク供給系から排出するインク量とするインク排出量決定手段とを備えることを特徴とする。

このようにすれば、一定期間内に、インク供給系内のインク容量に対応する、（インクの消費量＋パージ処理で排出するインク量）の量を入れ替えことができるので、インク供給系内のインクを気泡が少なくかつ増粘が少ない状態に保つことができる。しかも、パージ処理でインク供給系内のインクを全部入れ替えるのではなく、インクの消費量を加味してパージ処理で排出するインク量を決めるため、パージ処理で無駄に排出するインク量を少なくすることができる。

この場合、請求項２に記載のように、請求項１のインクジェットプリンタにおいて、前記一定期間を複数に分割し、前記インク排出量決定手段は、前記インク供給系内のインク容量を前記分割に対応して分割した量から、前記分割された一期間内において前記消費量演算手段が計測したインクの消費量を減算した値を、前記パージ装置によるパージ処理で前記インク供給系から排出するインク量とし、前記パージ装置は、前記分割された各期間毎に、前記インク排出量決定手段により決定したインク量を排出する構成とすることができる。

このようにすれば、インク供給系内のインクを、複数回に分割した各期間での（インクの消費量＋パージ処理で排出するインク量）の合計で入れ替えることができる。記録ヘッドでのノズル詰まりを回避するためのパージ処理の周期が、インク供給系内のインクを入れ替えるべき周期よりも短い場合であっても、複数回に分割してパージ処理を行うことで、ノズル詰まりを回避することもできる。

また、請求項３に記載のように、請求項１のインクジェットプリンタにおいて、前記タイマー手段により計測した経過時間が前記一定期間を経過したとき、その一期間内において前記消費量演算手段が計測したインクの消費量を、前記インク供給系内のインク容量から減算したインク量を、前記パージ装置は排出する構成とすることができる。

このようにすれば、インク供給系内のインクを、（一定期間内のインクの消費量＋１回のパージ処理で排出するインク量）で入れ替えることができる。

また、請求項４に記載のように、請求項２または３のインクジェットプリンタにおいて、前記パージ装置は、前記インク排出量決定手段により決定したインク量がゼロまたは負の値になるとき、パージ処理を実行しない構成とすることができる。つまり、一定期間内のインクの消費量がインク供給系内のインク容量と同等かそれを上回る、または分割された期間内のインクの消費量がインク供給系内の分割されたインク容量と同等かそれを上回る場合には、パージ処理を実行しなくても、インク供給系内のインクを気泡が少なくかつ増粘が少ない状態に保つことができる。

また、請求項５に記載のように、請求項１〜４のいずれかのインクジェットプリンタにおいて、前記消費量演算手段は、記録用紙に対する記録のために消費されるインク量と、その記録にともない非記録時に行われるフラッシングで消費されるインク量とを加算したものを前記インクの消費量とする構成とすることができる。このようにすれば、その記録にともない非記録時に行われるフラッシングによるインク消費量についても考慮して、設定消費量を演算することができる。

また、請求項６に記載のように、請求項１〜５のいずれかのインクジェットプリンタにおいて、前記インクカートリッジは、前記記録ヘッドを搭載したキャリッジ外に設置され、前記インク供給系は、前記記録ヘッドとともにキャリッジに搭載されたサブタンクと、そのサブタンクと前記インクカートリッジとを接続する可撓性のチューブとを含む構成とすることができる。このように、チューブ、サブタンクからなる構成においては、インク供給系が長くなって、気泡の成長やインクの増粘の問題が発生しやすくなるが、この構成において上記各請求項に記載の構成を好適に実施することができる。

請求項７の発明は、インクを貯留するインクカートリッジから記録ヘッドへインクを供給するインク供給系内のインクを記録動作とは別に排出するパージ装置を備えるインクジェットプリンタにおいて、前回のパージ処理後に、記録された記録用紙の枚数をカウントする第１のカウント手段と、前記第１のカウント手段よりの信号を受け、記録用紙１枚当たりの記録について消費されると予想されるインクの量である設定消費量に対し、前記カウント数を乗算したものを第１のインク消費量とするインク消費量演算手段と、前記パージ装置によるパージ処理の際に、前記第１のインク消費量をパージ排出予定量から減算してその減算された量を、前記パージ装置によって前記前回のパージ処理に続く次のパージ処理の際に排出されるインク排出量とするインク排出量決定手段とを備えることを特徴とする。

このようにすれば、前回のパージ処理後に、記録用紙の記録に要した第１のインク消費量をパージ排出予定量より減算した量を、実際のインク排出量とし、パージ処理の際に、前記実際のインク排出量が排出される。よって、インクの無駄な消費を回避して、インク供給系内のインクの入れ替えを行うパージ処理を実行して、インクについて最適な粘度状態に保持することができる。第１のカウント手段によって、記録された記録用紙の枚数をカウントするだけであるので、メモリ容量も少なくてすむ。

請求項８の発明は、インクを貯留するインクカートリッジから記録ヘッドへインクを供給するインク供給系内のインクを排出するパージ装置を備えるインクジェットプリンタにおいて、前回のパージ処理後に、キャリッジが往復した往復回数をカウントする第１のカウント手段と、前記第１のカウント手段よりの信号を受け、キャリッジの１往復当たりの記録について消費されると予想されるインクの量である設定消費量に対し、前記カウント数を乗算したものを第１のインク消費量とするインク消費量演算手段と、前記パージ装置による定期パージの際に、前記第１のインク消費量をパージ排出予定量から減算してその減算された量を、前記パージ装置によって前記前回のパージ処理に続く次のパージ処理の際に排出されるインク排出量とするインク排出量決定手段とを備えることを特徴とする。

このようにすれば、請求項７の、記録用紙の枚数をカウントする場合よりも、精度よく、実際のインク排出量を決定することができる。また、メモリ容量をあまり大きくする必要もない。

これらの場合、請求項９に記載のように、請求項７または８のインクジェットプリンタにおいて、前回のパージ処理時から一定期間以上経過しているか否かを判定するパージ判定手段を備え、前記パージ装置は、前記パージ判定手段よりの信号を受け、前回のパージ処理時から一定期間以上経過している場合にのみ、前記インク排出量決定手段よりの信号にもとづき、前記パージ装置によるパージ処理を実行する構成とすることができる。

このようにすれば、前回のパージ処理時などから一定期間以上経過している場合にのみ、パージ処理を実行するので、インクの増粘の進行具合などを考慮して、必要最小回数のパージ処理とすることができる。よって、インクの無駄な消費を回避して、インクについて最適な粘度状態を保持することができる。

請求項１０に記載のように、請求項７〜９のいずれかのインクジェットプリンタにおいて、前記インク消費量演算手段は、記録開始前に行われるフラッシングで消費されるインクの量を前記設定消費量に加算したものを、前記設定消費量に代えて用いる構成とすることができる。

このようにすれば、記録開始前に行われるフラッシングによるインク消費量についても考慮して、設定消費量を演算することができる。

請求項３１に記載のように、請求項７〜１０のいずれかのインクジェットプリンタにおいて、前記記録開始前とは別に、定期的に行われる定期フラッシングの回数をカウントする第２のカウント手段を備え、前記インク排出量決定手段は、定期フラッシング１回当たりについて消費されるインクの量に、定期フラッシングの回数を乗算した第２のインク消費量を、前記第１のインク消費量とともにパージ排出予定量から減算したものを、前記実際のインク排出量として用いることが望ましい。

このようにすれば、定期的に行われる定期フラッシングによるインク消費量についても考慮して、インク排出量を演算することができる。

請求項１の発明は、一定期間内に、インク供給系内のインク容量に対応する、（インクの消費量＋パージ処理で排出するインク量）の量を入れ替えことができるので、インク供給系内のインクを気泡が少なくかつ増粘が少ない状態に保つことができる。しかも、パージ処理でインク供給系内のインクを全部入れ替えるのではなく、インクの消費量を加味してパージ処理で排出するインク量を決めるため、パージ処理で無駄に排出するインク量を少なくすることができる。

また、請求項７または８の発明は、記録用紙の枚数やスキャンの回数などに基づくインク消費量を、排出予定量から減算したインク排出量でもって、パージ処理を実行するので、インクの無駄な消費を回避することができる。特に、記録に使用したドット数を記憶する場合よりもメモリ容量が少なくてすむので、インク供給系内のインクの入れ替えを行うパージ処理を簡便に実行することができる。

以下、本発明の実施の形態を図面に沿って説明する。なお、本例は、ファックシミリにおいて用紙への記録に用いられるインクジェットプリンタに適用したものである。

図１（ａ）はインク供給系内のインクを排出するパージ装置の概略構成を示す説明図、同図（ｂ）は大気開放弁の動作説明図である。

前記インクジェットプリンタにおいて、インク供給系内のインクを排出するパージ装置３０は、図１（ａ）に示すように、加圧空気を供給する加圧ポンプ３２が、サージタンク３３及び大気開放弁３４を介して、切替ユニット３５に接続されている。切替ユニット３５は、ブラック、マゼンタ、イエロー及びシアンのインクカートリッジ６Ｂ，６Ｍ，６Ｙ，６Ｃの全てあるいはいずれかに加圧ポンプ３２を接続させるものである。各インクカートリッジ６Ｂ，６Ｍ，６Ｙ，６Ｃは、各インクをそれぞれチューブ７を介してインク別に仕切られたサブタンク５に供給し、記録ヘッド２の各インク毎のノズル群に供給するようになっている。なお、サブタンク５および記録ヘッド２はキャリッジ（図示せず）に搭載され、このキャリッジが、記録時に、記録用紙の移動方向に直交する方向において、往復移動する。なお、各インクカートリッジ６Ｂ，６Ｍ，６Ｙ，６Ｃは、キャリッジ外の装置本体内に静置されている。以下、ブラックインクを除く、マゼンタ、イエロー及びシアンのインクをカラーインクという。

大気開放弁３４は、ケーシング内にＴ字形状の大気通路３４ａを有する弁体を有し、この弁体を回転することで、図１（ａ）に示す連通位置と、図１（ｂ）に示す大気開放位置とを選択的に取り得る構成とされている。前記連通位置では、サージタンク３３を、通路３４ａを通じて切替ユニット３５の空気導入口３５Ａａに連通する。前記大気開放位置では、切替ユニット３５の空気導入口３５Ａａを大気開放口３４ｂに連通する。

切替ユニット３５は、図２（ａ）（ｂ）に示すように、ケーシング３５Ａ内でゴム製の可動部材３５Ｂが回転して、切替動作が行われるようになっている。可動部材３５Ｂは、後述するパージ制御手段によって駆動制御される駆動装置（図示せず）を介して、切り替えのために回転が行われる。

ケーシング３５Ａは、図２（ａ）に示すように、加圧ポンプ３２からの加圧空気が導入される空気導入口３５Ａａと、各インクカートリッジ６Ｂ，６Ｍ，６Ｙ，６Ｃへの空気通路に連通する空気排出口５Ａｂ，５Ａｃ，５Ａｄ，５Ａｅを備える。可動部材５Ｂは、図２（ｂ）に示すように、一端が空気導入口５Ａａに連通し他端が空気排出口３５Ａｂ〜３５Ａｅに対応して外周面に開放される４つの全色加圧用通路３５Ｂａを備える。また、一端が空気導入口３５Ａａに、他端が外周面に開放される１つの単色加圧用通路３５Ｂｂも備える。全色加圧用通路３５Ｂａおよび単色加圧用通路３５Ｂｂは、平面視で、可動部材３５Ｂに、空気導入口３５Ａａを中心として放射状に設けられている。

そして、全色加圧の時には、図３（ａ）に示すように、全色加圧用通路３５Ｂａが各インクカートリッジ６Ｂ，６Ｍ，６Ｙ，６Ｃに通じる空気排出口３５Ａｂ，３５Ａｃ，３５Ａｄ，３５Ａｅに接続され、単色加圧用通路３５Ｂｂはケーシング３５Ａの壁面によって閉塞される。また、単色としてのブラックインクについてパージ処理をする場合には、図３（ｂ）に示すように、単色加圧用通路３５Ｂｂがブラックカートリッジ６Ｂに通じる空気排出口３５Ａａに連通され、全色加圧用通路３５Ｂａはケーシング３５Ａの壁面によって閉塞される。同様に、各カラーインクについてパージ処理をする場合には、ブラックインクの場合と同様に、単色加圧用通路３５Ｂｂが、マゼンタカートリッジ６Ｍ、イエローカートリッジ６Ｙ及びシアンカートリッジ６Ｃそれぞれに通じる空気排出口３５Ａｃ，３５Ａｄ，３５Ａｅに択一的に接続され、全色加圧用通路３５Ｂａがケーシング３５Ａの壁面によって閉塞される（図３（ｃ）〜（ｅ）参照）。

加圧ポンプ３２、大気開放弁３４および切替ユニット３５の駆動装置を駆動制御するパージ制御手段３１は、例えばマイクロコンピュータからなり、第１および第２のカウント手段３１Ａ，３１Ｂと、インク消費量演算手段３１Ｃと、インク排出量決定手段３１Ｄと、パージ判定手段３１Ｅと、タイマー手段３１Ｆを備える。

第１のカウント手段３１Ａは、前回のパージ処理後に、記録された記録用紙の枚数ｍをカウントするものである。パージ装置１は、プリンタ全体を制御する制御装置におけるパージ司令部４２からの信号を受けて、パージ処理を開始する一方、第１のカウント手段３１Ａは、その信号を受けて、記録ヘッド７に対して給紙する記録用紙の枚数ｍを、給紙経路中に配置した給紙センサ４１からの信号にもとづいてカウントする。または、記録データ中の改ページ信号の数をカウントしてもよい。よって、このパージ司令部４２からの信号を受けたとき、第１のカウント手段３１Ａのカウント数がリセットされ、新たにカウントが開始される。

第２のカウント手段３１Ｂは、記録開始前とは別に、定期的に行われる定期フラッシングの回数ｎをカウントするものである。例えばプリンタ全体を制御する制御装置におけるフラッシング司令部４３からの信号にもとづいて、定期フラッシングの回数ｎをカウントする。フラッシングは、周知のようにキャリッジの移動範囲の一方の端に設けたフラッシングエリアへ、記録ヘッド７を移動させ全ノズルから記録データとは別にインクを吐出させ、吐出機能の回復を図るものである。

インク消費量演算手段３１Ｃは、第１のカウント手段３１Ａよりの信号を受け、記録用紙１枚当たりの記録について消費されると予想されるインクの量である設定消費量に対し、カウント数ｍを乗算し、その結果を第１のインク消費量とする。ここで、前記設定消費量には、各記録用紙に記録開始前に行われるフラッシングで消費されるインクの量ｃが含まれる。つまり、前記設定消費量は、記録用紙の記録に要したインクの量ｂと、記録開始前に行われるフラッシングで消費されるインクの量ｃとの和（ｂ＋ｃ）である。前記インクの量ｂは、実際に多数枚の記録用紙に記録を行って実験的に求めてもよいし、記録可能な全面積に対応するドット数に対する平均的な記録データのドット数の割合、いわゆるデューティ値を例えば５％として求めてもよい。

また、インク消費量演算手段３１Ｃは、第２のカウント手段３１Ｂからの信号を受け、定期フラッシング１回当たりについて消費されるインクの量ｄに、定期フラッシングの回数ｎを乗算したものを第２のインク消費量とする。

インク排出量決定手段３１Ｄは、パージ排出予定量（ブラックインクの場合はａ、カラーインクの場合はａ１）から、第１のインク消費量（ｂ＋ｃ）・ｍとともに第２のインク消費量ｄ・ｎを減算したもの、つまりａ（またはａ１）−（ｂ＋ｃ）・ｍ−ｄ・ｎを求める。この結果を、パージ装置１によってパージ処理の際に排出される実際のインク排出量Ｈとする。

前記パージ排出予定量ａ，ａ１は、各インク色毎の、チューブ９とサブタンク８からなるインク供給系のインク容量である。ブラックインクの場合は、インクの消費量が、他のカラーインクよりも多いことから、チューブ９の内径が他のカラーインクのチューブよりも大きく、サブタンク８の容量も他のカラーインクの容量よりも大きく設定され、ａ＞ａ１の関係にある。なお、サブタンク８の材質が、空気を侵入させない、および水分を蒸発させないものならば、パージ排出予定量からサブタンク８の容量を除くことができる。 タイマー手段３１Ｆは、前回のパージ処理時からの経過期間Ｔが一定期間Ａ（例えば６０日）以上経過しているか否かを判定するものである。この期間Ｔは、パージ司令部４２からのパージ処理の開始を指示する信号を受けて、パージ制御手段３１が内蔵するタイマー手段３１Ｆにてカウントされる。また、一定期間Ａは、インク供給系においてインク中の気泡の成長やインクの増粘の問題を生じることなく、前記インク容量ａ，ａ１を全て入れ替えるべき期間であり、インク供給系に用いる材料や表面積等によって決定される。

パージ判定手段３１Ｅは、タイマー手段３１Ｆから前記経過期間Ｔが一定期間Ａを超えていることを判定した信号を受け、インク排出量決定手段３１Ｄで求めたインク排出量が正か否か（あるいはゼロ以下か）を判定する。そして、パージ判定手段３１Ｅは、その判定にもとづいて、パージ司令部２２に対してパージ処理の必要を指示する信号を出力するか否かの制御をする。

したがって、パージ制御手段３１は、前回のパージ処理時から一定期間Ａ以上経過し、インク排出量決定手段３１Ｄで求めたインク排出量Ｈが正であるとき、パージ司令部４２に対してパージ処理を指示し、パージ装置１によるパージ処理を実行することになる。

つまり、例えばブラックインクについてパージする場合には、まず、図４（ａ）に示すように、大気開放弁３４がサージタンク３３を閉塞した状態で、インク排出量決定手段３１Ｄにより演算されたインク排出量Ｈに対応する回転数だけ圧力ポンプ２が回転され、サージタンク３３の圧力が高められる。この場合、インク排出量Ｈに対応するポンプ回転数は、パージ制御手段３１が内蔵するメモリテーブルなどによって決定される。それから、図４（ｂ）に示すように、大気開放弁３４および切替ユニット３５が切り換えられて、その圧力空気がインクカートリッジ６Ｂに供給され、インクが加圧されて、前記インク排出量Ｈのインクが記録ヘッド７のノズルを通じて吐出される。その後、図４（ｃ）に示すように、圧力ポンプ２が停止され、大気開放弁３４の通路３４ａが大気開放口３４ｂに連通されて、インクカートリッジ６Ｂｋ内が切替ユニット３５および大気開放弁３４を介して大気に開放され、インクの排出を終了する。なお、１０は排出されたインク滴１１を吸収する廃液フォームである。

続いて、パージ制御手段３１による処理の流れについて、図５に沿って説明する。

スタートすると、まず、前回のパージ処理より一定期間Ａ以上経過しているか否かを判定する（ステップＳ１）。ここで、ＮＯの場合には、記録動作のルーチンに戻る。ＹＥＳの場合には、インク排出量決定手段３１Ｄで求めたインク排出量Ｈが正か否かを判定を判定する（ステップＳ２）。

前回のパージ処理から記録動作、フラッシングで消費されたインク量（ｂ＋ｃ）・ｍ＋ｄ・ｎが、インク供給系のインク容量ａ（ａ１）とほぼ同等か、それを超えている場合には（ステップＳ２でＮＯ）、前記一定期間Ａ内に、インク供給系内のインクがすべて入れ替えられたことを意味する。つまり、インク供給系においてインク中の気泡の成長やインクの増粘の問題を生じることはないから、パージ処理をしなくてもパージ処理を実施したことと同等に扱い、タイマー手段でカウントした期間Ｔ、カウンタ手段３１Ａ，３１Ｂでのカウントをリセットする（ステップＳ４）。そして、記録動作のルーチンに戻り、前記期間Ｔ、インクの消費量を初期値からカウントする（ステップ５）。

ステップＳ２の判定で、ＹＥＳの場合には、インク供給系内のインクがすべて入れ替えられておらず、パージ処理の必要があるブラックインク又はカラーインクについて、パージ処理を実行する（ステップＳ３）。この場合、インク供給系内のインクは、インク消費量（ｂ＋ｃ）・ｍ＋ｄ・ｎ分だけは、入れ替えられているから、インク供給系のインク容量とインク消費量との差分だけ、パージ処理で排出すれば、インク供給系内のインクはすべて入れ替えられることになる。つまり、パージ処理によるインク排出量は、次の式によって求められる。そして、このインク排出量に対応する回転数だけ、圧力ポンプ３２が回転され、サージタンク３３内の空気の圧力が高められ、その圧力の空気によってパージ処理が実行される。

ブラックインクの場合：ａ −（ｂ＋ｃ）・ｍ−ｄ・ｎ
カラーインクの場合 ：ａ１−（ｂ＋ｃ）・ｍ−ｄ・ｎ
そして、パージ処理の実行後、前述と同様にステップＳ４，Ｓ５を実行する。

このように、パージ処理が行われるので、インクについて気泡が少なくかつ最適な粘度状態を保持することができ、いつでも良好な記録を行える状態にある。また、インク消費量は、記録ヘッドからの吐出量を積算して求めてもよいが、記録用紙の枚数や定期フラッシングの回数をカウントするように構成する場合には、そのカウント値を記憶するだけであるので、記録したドット数を記憶する場合に比べて、パージ制御手段３１が必要とするメモリ容量は少なくてよくなる。

なお、記録用紙の記録枚数に代えて、キャリッジの往復回数（スキャン回数）を基準として、インク消費量を求めることも可能である。この場合、第1のカウント手段３１Ａにおいて、キャリッジの移動を直接カウントするか、記録データを格納するＲＡＭ内における記録行数をカウントしてもよい。インク消費量は、1行の長さと高さとからなる面積での、記録データの平均的なデューティ値から求めることができる。

前記実施の形態において、インク消費量演算手段３１Ｃは、記録開始前に行われるフラッシングについて消費されるインクの量を加算することなく、より簡便に第１のインク消費量を演算することも可能である。

また、インク排出量決定手段３１Ｄは、定期フラッシング１回当たりについて消費されるインクの量に、定期フラッシングの回数を乗算した第２のインク消費量を減算することなく、前記インク排出量を決定することも可能である。この場合、前記第１のインク消費量のみを減算することでインク排出量を決定するので、より簡便にインク排出量を決定することができる。

ユーザが、ノズル詰まりを解消するために、キー操作をしてパージ処理を行った場合には、前回のパージ処理から、そのキー操作をするまでのインク消費量に、パージ処理による消費量を加算しそれにもとづいて次の定期パージでのインク排出量Ｈを求めて、ステップＳ２，Ｓ３，Ｓ４，Ｓ５を実行する。このとき、加算した消費量がインク供給系のインク容量を超えれば、直ちにＳ４，Ｓ５を実行する。

さらに、前記一定期間Ａを複数回に分割し、それぞれの回毎にインク消費量を求め、パージ処理によるインク排出を実行することで、インク供給系内のインク容量を複数回に分割して入れ替えることができる。

たとえば、一定期間（６０日）を３回に分割して、前記実施の形態における各値を１／３ずつに設定する。図５のステップＳ１で、タイマー手段３１Ｆがカウントした期間Ｔが２０日を超えたか否かを判断する。そしてステップＳ２で、前回のパージ処理からのインク消費量［（ｂ＋ｃ）・ｍ＋ｄ・ｎ］／３を、インク供給系のインク容量ａ／３（ａ１／３）から減算した値Ｈが正か否かを判断する。値Ｈがほぼゼロか、負である場合には（ステップＳ２でＮＯ）、タイマー手段でカウントした期間Ｔ、カウンタ手段３１Ａ，３１Ｂでのカウントをリセットする（ステップＳ４）。そして、記録動作のルーチンに戻り、前記期間Ｔ、インクの消費量を初期値からカウントする。

値Ｈが正である場合には（ステップＳ２でＹＥＳ）、次式によって求められるインク排出量をパージ処理により排出する。

ブラックインクの場合：ａ／３ −［（ｂ＋ｃ）・ｍ＋ｄ・ｎ］／３
カラーインクの場合 ：ａ１／３ −［（ｂ＋ｃ）・ｍ＋ｄ・ｎ］／３
そして、パージ処理の実行後、前述と同様にステップＳ４，Ｓ５を実行する。

上記処理を３回行えば、前記一定期間（６０日）でインク供給系内のインクがすべて入れ替わることになる。また、記録ヘッド７でのノズル詰まりを回避するためのパージ処理の周期が、インク供給系内のインクを入れ替えるべき周期よりも短い場合であっても、このように複数回に分割してパージ処理を行うことで、ノズル詰まりを回避することもできる。

ユーザが、記録不良を解消するために、キー操作をしてパージ処理を行った場合には、前述の各回のうちそのパージ処理を行った回でのインク消費量に、パージ処理による消費量を加算しそれにもとづいて次の定期パージでのインク排出量を求めて、ステップＳ２，Ｓ３，Ｓ４，Ｓ５を実行する。

図６から図８は他の実施の形態を示すもので、パージ処理において前述の実施の形態ではインクに上流側から正圧をかけて記録ヘッドのノズルからインクを押し出す方式を用いたが、この実施の形態では、ノズル側からインクを吸引する方式を用いる。

インクジェット式の記録ヘッド２は、キャリッジ３に搭載されている。キャリッジ３は、ガイド軸４Ａ，４Ｂに、記録用紙と平行に移動可能に支持されている。キャリッジ３には、記録ヘッド２にインクを供給するサブタンク５が搭載されている。

サブタンク５は、複数種類のインクを貯留するインク貯留室８Ｂ，８Ｙ，８Ｍ，８Ｃ（図３参照）と、そのインク貯留室８Ｂ，８Ｙ，８Ｍ，８Ｃの上部空間と大気とを連通する排気通路９Ｂ，９Ｙ，９Ｍ，９Ｃとを、各インクごとに有する。インク貯留室８Ｂ〜８Ｃには、キャリッジ３外であってサブタンク５よりも低位置に配置されたインクカートリッジ６Ｂ，６Ｙ，６Ｍ，６Ｃから可撓性のあるチューブ７Ｂ，７Ｙ，７Ｍ，７Ｃを通じてインクが供給される。

各チューブ７Ｂ〜７Ｃの上流端は、ブラックのインクのインク供給チューブ７Ｂの上流端について図２（ａ）に示すように、筒状の接続部７Ｂａとして構成される。この接続部７Ｂａは、カートリッジ受け１２の底部に上向きに配置されている。また、この接続部７Ｂａと平行に、大気連通管７１の接続部７１ａが、カートリッジ受け１２の底部に配置されている。インクカートリッジ６Ｂはカートリッジ受け１２に装着されることで、接続部７Ｂａ，７１ａがそれぞれ開孔６Ｂａ，６Ｂａに挿入され弁１３Ｂ，１３Ｂが開放される。それにより、インクカートリッジ６Ｂからチューブ７Ｂを経てインク貯留室８Ｂへインクが供給され、また大気連通管７１からインクカートリッジ６Ｂへ大気が導入される。

各排気通路９Ｂ〜９Ｃには、ブラックのインクの排気通路９Ｂについて図３に示すように、インク貯留室８Ｂと大気とを連通または遮断する排気弁手段１０Ｂを有する。排気弁手段１０Ｂは、図３に示すように、排気通路９Ｂの大気側開口端付近に設けられた排気口９Ｂａを開閉可能に閉塞する排気弁１０Ｂａと、排気口９Ｂａを閉じる方向に排気弁１０Ｂｂを常時付勢するスプリング１０Ｂｂとを備える。また、排気弁１０Ｂａには、スプリング１０Ｂｂと接する側と反対側の面に、排気通路９Ｂの大気側開口端付近まで延びる延長軸部１０Ｂｃを備える。この延長軸部１０Ｂｃを後述するロッド部材（操作部材）で、スプリング１０Ｂｂのスプリング力に抗して上昇させることで、排気口９Ｂａを開放操作するようになっている。なお、記録ヘッド２のインク吐出ノズルと、排気通路９Ｂ〜９Ｃの大気側開口端とは、キャリッジ３の下面において、隣接してほぼ平行に開口している。

図６及び図８に示すように、キャリッジ３の移動経路のうち、前記記録媒体への記録に関与しない所定の待機位置には、キャリッジ３の下面に対向するように、パージ装置２１が設けられている。

パージ装置２１は、排気通路９Ｂ〜９Ｃの大気側開口端に接離可能に接続される排気キャップ２２と、記録ヘッド２のインク吐出ノズルに接離可能に接続される吸引キャップ２３とを備え、それらが隣接して設けられている。排気キャップ２２及び吸引キャップ２３の接続開孔部２２ａ，２３ａは、切替弁２４を有する吸引通路２５を介して吸引ポンプ２６に接続されている。切替弁２４は、排気キャップ２２と吸引キャップ２３とを吸引ポンプ２６に選択的に接続するものである。

排気キャップ２２及び吸引キャップ２３は、昇降装置２７によって昇降可能に支持される可動板２８上に取り付けられている。また、排気キャップ２２内には、各排気弁手段の延長軸部に対応してロッド部材２９Ｂ，２９Ｙ，２９Ｍ，２９Ｃが鉛直方向に突出して設けられている。排気キャップ２２の上昇により、ロッド部材２９Ｂ〜２９Ｃが各排気弁手段の延長軸部を押し上げ、排気弁手段が開放されるようになっている。

切替弁２４、吸引ポンプ２６及び昇降装置２７は、例えばマイクロコンピュータからなるパージ制御手段３１にて制御される。

通常、記録動作が可能な状態では、サブタンクの各インク貯留室８Ｂ〜８Ｃ内のインクは、チューブ７Ｂ〜７Ｃを介してインクカートリッジ６Ｂ〜６Ｃ内のインクと連通しており、各排気弁（１０Ｂａのみ図示）は各インク貯留室８Ｂ〜８Ｃを密閉した状態にある。記録ヘッド２のインク吐出ノズルの開口面が、インクカートリッジ６Ｂ〜６Ｃよりも重力方向において上方に位置しているから、各インク貯留室８Ｂ〜８Ｃ内のインクはインクカートリッジ６Ｂ〜６Ｃ内のインクとの水頭差により、負圧状態にある。この状態で、周知のように記録ヘッド２の動作により、インクが液滴として吐出される。

記録動作中、チューブ７Ｂ〜７Ｃの壁をとおりインク中に侵入した空気は、インク貯留室８Ｂ〜８Ｃ内にて気泡となって浮上し分離される。このインク貯留室８Ｂ〜８Ｃ内に溜まった気泡を除去する場合、パージ制御手段３１は、まず、キャリッジ３を吸引手段２１と対向する位置へ移動させる。そして、昇降装置２７を駆動して排気キャップ２２及び吸引キャップ２３を上昇させ、各排気通路９Ｂ〜９Ｃの大気側開口端、記録ヘッド２のノズル面を覆う。このとき、ロッド部材２９Ｂ〜２９Ｃが各排気弁（１０Ｂａのみ図示）の延長軸部１０Ｂｃを押し上げ、各排気弁を開放する。切替弁２４を排気キャップ２２と吸引ポンプ２６とが連通する状態に切り替え、吸引ポンプ２６を一定時間駆動することで、インク貯留室８Ｂ〜８Ｃ内に溜まった気泡を外部に排出することができる。

また、排気キャップ２２及び吸引キャップ２３が、排気通路９Ｂ〜９Ｃの大気側開口端、記録ヘッド２のノズル面に密着した状態で、切替弁２４を吸引キャップ２３と吸引ポンプ２６とが連通する状態に切り替え（排気キャップ２２と吸引ポンプ２６との連通は遮断する）、吸引ポンプ２６を一定時間駆動することで、記録ヘッド内のエアや増粘インクをノズル側から外部に排出することができる。

上記の場合、好ましくは、まず各排気通路９Ｂ〜９Ｃからインク貯留室８Ｂ〜８Ｃ内の気泡を排出する動作を行い、その次に、吸引キャップ２３で記録ヘッド２のノズルからインクを吸引するという順序で行う。これは、インク貯留室８Ｂ〜８Ｃ内の気泡が吸引キャップ２３での吸引によって記録ヘッドに侵入することを防ぐためである。実施の形態では、４つのインク貯留室８Ｂ〜８Ｃから同時に気泡排出、ノズルをとおして同時に吸引するようになっているが、

この構成において、パージ制御手段３１は、前記実施の形態と同様に、記録動作に伴うインクの消費量を求め、インク供給系のインク容量からその消費量を減算することで、パージ装置２１でのインク排出量Ｈを設定することができる。この場合、排気キャップ２２から気泡を吸引する動作にともないインク供給系内を移動するインク量と、吸引キャップ２３からインクを吸引する動作にともないインク供給系内を移動するインク量との和が、前記インク排出量Ｈとなる。排気キャップ２２からの吸引量、吸引キャップ２３からの吸引量は、流路の抵抗等によって適宜設定される。

パージ制御手段３１によるパージ処理は、前記実施の形態と同様に図５のフローチャートに沿って行われる。また、一定期間Ａを複数に分割して行うことができることも同様である。

なお、実施の形態では、４つのインク貯留室８Ｂ〜８Ｃから同時に気泡排出、ノズルをとおして同時に吸引するようになっているが、この場合、４つのインクのうち最も消費量が少ないインクに対してパージ装置２１によるインク排出量Ｈを設定すればよい。

４つのインク貯留室８Ｂ〜８Ｃ毎に気泡排出し、かつ吸引するように構成することもできる。たとえば、各ロッド部材２９Ｂ〜２９Ｃにそれぞれ駆動手段を接続して各排気弁を独立して開閉できるようにし、また、各インク貯留室８Ｂ〜８Ｃに対応するノズル群毎に吸引キャップ２３を仕切り、切替弁２４により吸引キャップ２３内の各区画を選択的に吸引ポンプに接続できるようにすればよい。

図1の実施の形態において、図６〜８の実施形態のように、吸引方式によるパージ装置を用いることもできる。また、図６〜８の実施形態において、図1の実施の形態のように、押し方式によるパージ装置を用いることもできる。さらに、図６〜８の実施形態において、排気通路９Ｂ〜９Ｃからの排気とノズルからの排出との一方に押し方式、他方に吸引方式を用いることもできる。

（ａ）はインク供給系内のインクを排出するパージ装置の概略構成を示す説明図、（ｂ）は大気開放弁の動作説明図である。 （ａ）（ｂ）は前記パージ装置の切替ユニットの説明図である。 （ａ）〜（ｅ）はそれぞれ前記切替ユニットの動作説明図である。 （ａ）〜（ｃ）はそれぞれパージ処理の説明図である。 パージ処理の流れを示すフローチャート図である。 他の実施の形態のインクジェットプリンタの概略構成を示す斜視図である。 図６のインクジェットプリンタのインク供給経路を示す断面図である。 図６のインクジェットプリンタのサブタンク、パージ装置の断面図である。

符号の説明

３０ パージ装置
３１ パージ制御手段
３１Ａ，３１Ｂ カウント手段
３１Ｃ インク消費量演算手段
３１Ｄ インク排出量決定手段
３１Ｅ パージ判定手段
３１Ｆ タイマー手段

Claims (11)

1. インクを貯留するインクカートリッジから記録ヘッドへインクを供給するインク供給系と、そのインク供給系内のインクを記録動作とは別に排出するパージ装置とを備えるインクジェットプリンタにおいて、
   前記パージ装置による前回のパージ処理後からの経過時間を計測するタイマー手段と、
   前記パージ装置による前回のパージ処理後からのインクの消費量を計測する消費量演算手段と、
   前記インク供給系内のインク容量から前記タイマー手段による計測にもとづく一定期間内において前記消費量演算手段が計測したインクの消費量を減算した値を、前記パージ装置によって前記前回のパージ処理に続く次のパージ処理で前記インク供給系から排出するインク量とするインク排出量決定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。
2. 前記一定期間を複数に分割し、
   前記インク排出量決定手段は、前記インク供給系内のインク容量を前記分割に対応して分割した量から、前記分割された一期間内において前記消費量演算手段が計測したインクの消費量を減算した値を、前記パージ装置によるパージ処理で前記インク供給系から排出するインク量とし、
   前記パージ装置は、前記分割された各期間毎に、前記インク排出量決定手段により決定したインク量を排出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プリンタ。
3. 前記タイマー手段により計測した経過時間が前記一定期間を経過したとき、その一期間内において前記消費量演算手段が計測したインクの消費量を、前記インク供給系内のインク容量から減算したインク量を、前記パージ装置は排出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プリンタ。
4. 前記パージ装置は、前記インク排出量決定手段により決定したインク量がゼロまたは負の値になるとき、パージ処理を実行しないことを特徴とする請求項２または３に記載のインクジェットプリンタ。
5. 前記消費量演算手段は、記録用紙に対する記録のために消費されるインク量と、その記録にともない非記録時に行われるフラッシングで消費されるインク量とを加算したものを前記インクの消費量とすることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のインクジェットプリンタ。
6. 前記インクカートリッジは、前記記録ヘッドを搭載したキャリッジ外に設置され、前記インク供給系は、前記記録ヘッドとともにキャリッジに搭載されたサブタンクと、そのサブタンクと前記インクカートリッジとを接続する可撓性のチューブとを含むことを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載のインクジェットプリンタ。
7. インクを貯留するインクカートリッジから記録ヘッドへインクを供給するインク供給系内のインクを記録動作とは別に排出するパージ装置を備えるインクジェットプリンタにおいて、
   前回のパージ処理後に、記録された記録用紙の枚数をカウントする第１のカウント手段と、
   前記第１のカウント手段よりの信号を受け、記録用紙１枚当たりの記録について消費されると予想されるインクの量である設定消費量に対し、前記カウント数を乗算したものを第１のインク消費量とするインク消費量演算手段と、
   前記パージ装置によるパージ処理の際に、前記第１のインク消費量をパージ排出予定量から減算してその減算された量を、前記パージ装置によって前記前回のパージ処理に続く次のパージ処理の際に排出されるインク排出量とするインク排出量決定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。
8. インクを貯留するインクカートリッジから記録ヘッドへインクを供給するインク供給系内のインクを記録動作とは別に排出するパージ装置を備えるインクジェットプリンタにおいて、
   前回のパージ処理後に、キャリッジが往復した往復回数をカウントする第１のカウント手段と、
   前記第１のカウント手段よりの信号を受け、キャリッジの１往復当たりの記録について消費されると予想されるインクの量である設定消費量に対し、前記カウント数を乗算したものを第１のインク消費量とするインク消費量演算手段と、
   前記パージ装置による定期パージの際に、前記第１のインク消費量をパージ排出予定量から減算してその減算された量を、前記パージ装置によって前記前回のパージ処理に続く次のパージ処理の際に排出されるインク排出量とするインク排出量決定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。
9. 前回のパージ処理時から一定期間以上経過しているか否かを判定するパージ判定手段を備え、
   前記パージ装置は、前記パージ判定手段よりの信号を受け、前回のパージ処理時から一定期間以上経過している場合にのみ、前記インク排出量決定手段よりの信号にもとづき、前記パージ装置によるパージ処理を実行する構成とされていることを特徴とする請求項７または８記載のインクジェットプリンタ。
10. 前記インク消費量演算手段は、記録開始前に行われるフラッシングで消費されるインクの量を前記設定消費量に加算したものを、前記設定消費量に代えて用いることを特徴とする請求項７〜９のいずれかに記載のインクジェットプリンタ。
11. 前記記録開始前とは別に、定期的に行われる定期フラッシングの回数をカウントする第２のカウント手段を備え、
    前記インク排出量決定手段は、定期フラッシング１回当たりについて消費されるインクの量に、定期フラッシングの回数を乗算した第２のインク消費量を、前記第１のインク消費量とともにパージ排出予定量から減算したものを、前記インク排出量として用いることを特徴とする請求項７〜１０のいずれかに記載のインクジェットプリンタ。

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