ヘッドキャップ内の水分比率調整方法およびインクジェットプリンター
【課題】高価な吐出ヘッドを用いず、インクの消費が少ない方法で、ヘッドキャップ内の水分比率を適正範囲内に調整すること。
【解決手段】インクジェットプリンター１は、インクジェットヘッド３が待機位置Ｃ２のとき、キャップ１４によってインクノズル面３ａをキャッピングする。キャップ１４の開放時間が長く、キャップ１４内の水分比率が適正範囲Ｆよりも低下していると判断した場合には、制御部３０は、キャップ１４内の水分調整を行う。すなわち、水ヘッドユニット９を水供給位置Ｄ１に移動させて水ノズル面１１ａをキャッピングし、吸引ポンプ１５を駆動制御してキャップ１４内に水を供給する。続いて、キャップ１４をインクノズル面３ａに対峙させてインクジェットヘッド３を駆動制御し、キャップ内に所定量のインクを供給する。これにより、水供給によって上昇しすぎた水分比率が適正範囲Ｆ内に戻る。
【解決手段】インクジェットプリンター１は、インクジェットヘッド３が待機位置Ｃ２のとき、キャップ１４によってインクノズル面３ａをキャッピングする。キャップ１４の開放時間が長く、キャップ１４内の水分比率が適正範囲Ｆよりも低下していると判断した場合には、制御部３０は、キャップ１４内の水分調整を行う。すなわち、水ヘッドユニット９を水供給位置Ｄ１に移動させて水ノズル面１１ａをキャッピングし、吸引ポンプ１５を駆動制御してキャップ１４内に水を供給する。続いて、キャップ１４をインクノズル面３ａに対峙させてインクジェットヘッド３を駆動制御し、キャップ内に所定量のインクを供給する。これにより、水供給によって上昇しすぎた水分比率が適正範囲Ｆ内に戻る。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、非印刷時にインクジェットヘッドのインクノズル面をキャッピングすると共に、メンテナンス時にはインクジェットヘッドから吐出されるインクを受けるためのヘッドキャップを有するインクジェットプリンターおよびそのヘッドキャップ内の水分比率調整方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
インクジェット記録装置では、インクノズル内のインクの増粘によってインクノズルに目詰まりが発生することを防止するために、インクジェットヘッドが待機中の間、インクノズルが形成されているインクノズル面をヘッドキャップで覆い、インクノズルからの水分の蒸発を抑制している。また、このような目詰まりの発生を抑制するために、インクノズル面にヘッドキャップを対向させてインクを吐出させるフラッシング動作を定期的に行っている。さらに、インクノズルに目詰まりが発生した場合には、インクノズル面をキャップで覆い、ノズル面とヘッドキャップとによって形成された密閉空間に吸引ポンプによって負圧を発生させて、インクノズルからヘッドキャップ内にインクを強制的に吐出させるインク吸引動作を行い、この目詰まりを解消している。フラッシング動作およびインク吸引動作では、インクノズルから吐出されたインクはキャップの内側に収納されているフェルトなどのインク吸収材に吸収される。
【０００３】
インクノズルから吐出されるインクにはグリセリンなどの保湿成分が含まれており、フラッシング動作やインク吸引動作が行われると、インク吸収材には、この保湿成分を含む廃インクが堆積されていく。ここで、インクジェットヘッドによる印刷が行われている間は、ヘッドキャップはインクノズル面を覆っておらず開放状態となっているので、インク吸収材側から水分が蒸発し、ヘッドキャップ内の廃インク中の水分量に対する保湿成分量のバランスが崩れることがある。水分量に対する保湿成分量のバランスが崩れて水分比率が低下すると、ヘッドキャップによってインクノズル面を覆ったときに保湿成分がヘッドキャップとインクノズル面とによって形成された密閉空間内の水分を奪い、インクノズルからの水分の蒸発を促進してインクの増粘を助長するので、インクノズルに目詰まりが発生し易くなってしまう。
【０００４】
このような事態を防止するためには、何らかの手段でヘッドキャップ内に水分を供給して、ヘッドキャップ内の廃インク中の水分比率を上昇させる必要がある。例えば、定期的なフラッシング動作により、水分比率が低下していない新たなインクを定期的にヘッドキャップ内に供給することが考えられる。しかしながら、このような方法は、高価なインクを印刷以外の目的で無駄に消費することになり、ユーザーのコスト負担が大きくなるため、望ましいとはいえない。
【０００５】
ここで、特許文献１には、フラッシング以外の手段でヘッドキャップ内に液体（洗浄液）を供給する構成が開示されている。特許文献１のプリンターは、ヘッドキャップ内に堆積したインクを洗浄するための洗浄液供給手段を備えており、キャップ部材を洗浄液供給本体（洗浄液供給用のヘッド）に当接させて吸引ポンプを駆動することにより、洗浄液供給本体の洗浄液供給口からヘッドキャップ内に洗浄液を吸引する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００９−２２６７１９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１のように、液体供給用のヘッドから吸引ポンプで液体を吸引してヘッドキャップ内に供給する手段を用いると、微量の液体を吸引することが困難であり、液体の供給量を細かく調整することができない。従って、ヘッドキャップ内への水分供給にこのような液体供給手段を用いると、ヘッドキャップ内の水分比率が必要以上に上昇してしまうおそれがある。ヘッドキャップ内の水分比率が過度に上昇すると、増粘発生時とは逆にインクノズル内のインクに含まれる保湿成分によってヘッドキャップ側から水分が奪われ、インクノズル内のインクが薄まって印刷品質が低下するという問題点が生じる。
【０００８】
このように、ヘッドキャップ内の水分比率には適正範囲があるが、水分供給のみによって確実に適正範囲内に戻すためには、水分供給量を細かく調整可能な水分供給手段を用いる必要がある。しかしながら、上述したように吸引ポンプでは微量の吸引は困難であり、微量ずつ水分を供給するためには、インクジェットヘッドと同様の吐出ヘッドを用いなければならない。このような吐出ヘッドは高価であるため、水分供給のためだけにこのような吐出ヘッドを追加すると、装置コストの増大を招いてしまう。
【０００９】
本発明の課題は、このような点に鑑みて、高価な吐出ヘッドを用いることなく、また、定期的なインク吐出動作を行うよりもインクの消費が少なくて済む方法で、ヘッドキャップ内の水分比率を適正な範囲に調整することが可能な水分比率調整方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記の課題を解決するために、本発明は、
非印刷時にインクジェットヘッドのインクノズル面をキャッピングすると共に、メンテナンス時に前記インクジェットヘッドから吐出されるインクを受けるためのヘッドキャップ内の水分比率調整方法であって、
前記ヘッドキャップ内の水分比率が予め設定した目標範囲を下回った場合には、
水を吐出するための水ノズルが形成されている水ヘッドの水ノズル面を前記ヘッドキャップによって密閉して密閉空間を形成し、当該密閉空間内に負圧を形成することにより、前記水ノズルから前記ヘッドキャップ内に水を吸引する水吸引動作を行って前記ヘッドキャップ内に水を供給し、
当該水吸引動作と共に、前記インクジェットヘッドから前記ヘッドキャップ内へのインク吐出動作を行うことを特徴とする。
【００１１】
本発明は、このように、ヘッドキャップの吸引機能を利用して水ヘッドから水を吸引するため、水ヘッドにインクジェットヘッドと同様の吐出機構を設ける必要がなく、水ヘッドを単純で安価な構成にすることができる。また、ヘッドキャップへの水吸引動作と共にインク吐出動作も行うことにより、水吸引動作による水供給量の微調整がきかず、水吸引動作だけではヘッドキャップ内の水分比率が目標範囲を上回ってしまう場合においても、インクの吐出によって上昇しすぎた水分比率を低下させることができる。従って、確実に水分比率を目標範囲内に調整することができる。このように、微調整のきかない水吸引動作とインク吐出動作とを組み合わせて行う方法では、定期的なインク吐出動作を行うことによって水分比率を目標範囲内に維持する方法よりもインクの使用量が少なくて済む。また、水供給用に高価な吐出ヘッドを追加する必要がないため、装置コストの上昇も抑制できる。
【００１２】
本発明において、前記水吸引動作を、前記インク吐出動作に先行して行うことが望ましい。ヘッドキャップで密閉空間を形成して水を吸引するとき、ヘッドキャップ内に堆積していた廃インクおよび吸引した水の一部が外部に排出される。従って、水吸引動作よりも先にインクの吐出動作を行うと、吐出したインクの一部までも排出されてしまい、インクの全てを水分調整に有効利用できないことになる。水吸引動作の後にインク吐出動作を行う場合には、新たに吐出したインクを全て水分比率の調整のために有効利用できるため、インクの無駄な消費をさらに抑制できる。
【００１３】
また、本発明において、予め、前記水吸引動作に起因する前記ヘッドキャップ内の水分比率の上昇度合いを評価しておき、当該評価結果に基づき、前記ヘッドキャップ内の水分比率が前記目標範囲内となった状態を達成するための前記インク吐出動作におけるインク吐出量を予め設定しておき、前記ヘッドキャップ内の水分比率が前記目標範囲を下回った場合には、前記水吸引動作と共に、前記予め設定したインク吐出量のインクを吐出するインク吐出動作を行うように構成することができる。水吸引動作による水吸引量およびこれに対応する適正なインク吐出量は実験等によって評価できるため、事前に評価を行っておくことにより、インク吐出量を固定値に設定することができる。従って、水分比率を目標範囲内に維持するために複雑な制御を行わずに済む。
【００１４】
ここで、前記水吸引動作と共に行う前記インク吐出動作におけるインク吐出量を、インクの種類、および／または、温度条件に基づいて補正することが望ましい。このように、水分比率や水分蒸発に影響する各種のパラメーターを考慮してインク吐出量を調整することにより、より的確に水分比率を調整できる。
【００１５】
ここで、前記ヘッドキャップ内の水分比率が前記目標範囲を下回ったことを、前記ヘッドキャップの開放時間、および／または、前記ヘッドキャップの重量変化に基づいて検出することができる。ヘッドキャップ内の水分はヘッドキャップ開放時に蒸発するため、ヘッドキャップ開放時間に基づいてヘッドキャップ内の水分比率を精度良く推定できる。また、ヘッドキャップ重量は水分蒸発によって変化するため、ヘッドキャップの重量変化に基づいてヘッドキャップ内の水分比率を精度良く推定できる。これにより、ヘッドキャップ内の水分比率が目標範囲を下回った場合に速やかに水分調整を行うことができるため、インクノズルの目詰まりを効果的に抑制できる。
【００１６】
次に、本発明のインクジェットプリンターは、
インクノズルが形成されているインクノズル面を備えるインクジェットヘッドと、
水を吐出するための水ノズルが形成されている水ノズル面を備える水ヘッドと、
前記インクノズル面および前記水ノズル面の一方を選択的にキャッピング可能に構成されたヘッドキャップと、
前記インクノズル面あるいは前記水ノズル面を前記ヘッドキャップによって密閉した状態で密閉空間内を吸引するための吸引手段と、
前記インクジェットヘッドによるインク吐出動作、前記ヘッドキャップによるキャッピング動作、および、前記吸引手段による吸引動作を制御する制御手段とを備え、
前記制御手段は、上記の水分比率調整方法により、前記ヘッドキャップ内の水分比率を前記目標範囲内に調整することを特徴としている。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、ヘッドキャップの吸引機能を利用した微調整のきかない水吸引動作と、インクジェットヘッドによるインク吐出動作とを組み合わせて水分調整を行うことにより、定期的なインク吐出動作を行うことによって水分比率を目標範囲内に維持する方法よりもインクの使用量が少なくて済む。また、水供給用にインクジェットヘッドと同様の高価な吐出ヘッドを追加する必要がないため、装置コストの上昇も抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】インクジェットプリンターの要部を示す斜視図である。
【図２】キャップの断面図である。
【図３】水ヘッドの斜視図および断面図である。
【図４】キャップ内の水分比率の適正範囲の説明図である。
【図５】水分比率調整のフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下に、図面を参照して、本発明を適用したインクジェットプリンターおよびそのキャップ内の水分比率調整方法を説明する。
【００２０】
（全体構成）
図１は本実施形態のインクジェットプリンターの要部を示す斜視図であり、プリンターケースを取り除いた状態を示している。インクジェットプリンター１（以下、プリンター１という）は、複数種類のカラーインクを用いてロール紙から繰り出される長尺状の記録紙に印刷を行うものである。プリンター１の後側部分にはロール紙装填部２が設けられており、ここに装填されたロール紙から引き出された記録紙は、インクジェットヘッド３による印刷位置を経由する記録紙搬送経路に沿って、プリンター前方（図１の矢印Ａ方向）に向って搬送される。印刷位置は、ロール紙装填部２の前方に配置されたプラテン４によって規定されている。
【００２１】
ロール紙装填部２およびプラテン４の側方にはメンテナンスユニット５が配置されている。インクジェットヘッド３はキャリッジユニット６に搭載されており、キャリッジユニット６の旋回動作（図１の矢印Ｂ方向およびその逆方向への旋回動作）に基づき、プラテン４の上方の印刷可能位置Ｃ１、および、メンテナンスユニット５の上方の待機位置Ｃ２に移動する。インクジェットヘッド３は、インクノズルが形成されているインクノズル面３ａを下方に向けた状態で配置されている。
【００２２】
一方、プラテン４の下方にはインクカートリッジ装着部７が設けられている。インクカートリッジ装着部７には、例えば、シアン、マゼンタ、イエローおよびブラックの４色のインクのそれぞれを貯留するインクカートリッジ７ａ〜７ｄが装着される。インクカートリッジ装着部７にインクカートリッジを装着すると、インク供給管（図示省略）を介して、後述するインク供給用のポンプ機構８とインクカートリッジ７ａ〜７ｄ内のインクタンクとが接続された状態となり、インクジェットヘッド３へのインクの供給が可能となる。
【００２３】
メンテナンスユニット５の上端には、メンテナンスユニット５の上面部分に沿って水ヘッドユニット９を移動させるための水ヘッド移動機構１０が設けられている。水ヘッド移動機構１０は、プリンター前後方向に延びるレール１０ａを備えている。水ヘッドユニット９は、このレール１０ａに沿って、メンテナンスユニット５の前端側の水供給位置Ｄ１、および、メンテナンスユニット５の後端側の待機位置Ｄ２に移動する。水ヘッドユニット９の上部には、上述したインクジェットヘッド３へのインク供給用のポンプ機構８が搭載されている。
【００２４】
水ヘッドユニット９の下部には水ヘッド１１が設けられている。水ヘッド１１は矩形の板状に形成されており、水を吐出するための水ノズル１２（図３参照）が形成された水ノズル面１１ａを下方に向けて配置されている。水ヘッド１１への水の供給は、インクカートリッジ装着部７の前方に装着された水カートリッジ１３から行われる。
【００２５】
（メンテナンスユニット）
メンテナンスユニット５は、上端開口を備える箱型のキャップ１４（ヘッドキャップ）と、キャップ１４に接続された吸引ポンプ１５（吸引手段）を備えている。図２はキャップの断面図である。キャップ１４は、上端開口の縁に設けられたブチルゴムなどからなる枠状のリップ１４ａを備えている。キャップ１４の内側にはフェルトなどからなるインク吸収材１４ｂが収納されている。
【００２６】
キャップ１４は、インクジェットヘッド３が待機位置Ｃ２のとき、インクノズル面３ａに形成された各インクノズル列と対峙するように配置されている。また、このキャップ１４の配置は、水ヘッドユニット９が水供給位置Ｄ１のとき、水ノズル面１１ａに形成された水ノズル１２の各配列と対峙する配置となっている。キャップ１４は、メンテナンスユニット５内に設けられている昇降機構（図示省略）により、インクノズル面３ａあるいは水ノズル面１１ａをキャッピング可能なキャッピング位置、および、その下側の待避位置に移動する。キャッピング位置では、インクノズル面３ａあるいは水ノズル面１１ａにリップ１４ａが圧接されることにより、インクノズル面３ａあるいは水ノズル面１１ａとキャップ１４との間に密閉空間が形成される。
【００２７】
（水ヘッド）
図３（ａ）は水ヘッド１１を斜め上方から見た斜視図であり、図３（ｂ）は水ヘッド１１を斜め下方から見た斜視図である。また、図３（ｃ）は、水ヘッド１１の断面図（図３（ａ）のＸ−Ｘ断面図）である。水ヘッド１１は矩形の板部２０を有している。板部２０の内部には、水ノズル１２に水を供給するための水路２１が形成されている。水路２１は、板部２０の下面に近い部位において板部２０の長手方向に延びる幹線２１ａと、板部２０の上面に近い部位において、板部２０の幅方向に延びる複数の支線２１ｂと、支線２１ｂの先端から下方に向って延びる溝２１ｃを備えている。
【００２８】
図３（ａ）に示すように、板部２０の上面には、水カートリッジ１３からの水供給管（図示省略）が接続される流入管２２が形成されており、この流入管２２は水路２１の幹線２１ａに連通している。また、図３（ｂ）に示すように、板部２０の下面には直方体形状の８つの凸部２３が形成されており、この凸部２３の下端面は、水ノズル１２の配列が形成された水ノズル面１１ａとなっている。水ノズル１２は、溝２１ｃを介して支線２１ｂに連通している。
【００２９】
水路２１の幹線２１ａと支線２１ｂの間には、上下方向に延びてこれら幹線２１ａと支線２１ｂを連通させる弁室２４が形成されている。弁室２４には弾性体からなるパラソル型の弁体２５が配置されている。弁体２５は、水カートリッジ１３に貯留されている水の水頭圧に抗して水路２１を閉鎖している。弁体２５よりも水ノズル１２の側に所定以上の負圧が発生すると、弁体２５が駆動されて水路２１が開放状態となるため、水ノズル１２から水が吐出される。水カートリッジ１３から供給される水は、微量の防腐剤などを含有しており、常温で長期間にわたって入れ替えることなく適正に使用できるように成分調整がなされている。
【００３０】
ここで、水ノズル１２から水を吐出させる際には、メンテナンスユニット５に設けられたキャップ１４により水ヘッド１１の水ノズル面１１ａを覆った状態として、吸引ポンプ１５を駆動し、キャップ１４と水ノズル面１１ａの間の密閉空間に負圧を発生させる。すなわち、水カートリッジ１３、水路２１、およびこれらを接続する水供給管（図示省略）からなる水供給路、弁体２５および吸引ポンプ１５は、キャップ１４内に水を供給するための水供給機構を構成している。
【００３１】
（制御系）
プリンター１は、図１に示すように、ホストコンピューターなどからの印刷命令に基づいて記録紙への印刷動作を行う制御部３０（制御手段）を備えている。制御部３０は、記録紙搬送機構を駆動制御して、ロール紙から繰り出した記録紙を搬送するとともに、この搬送動作に同期してポンプ機構８およびインクジェットヘッド３を駆動制御して、記録紙への印刷を行う。
【００３２】
また、制御部３０は、上述したキャリッジユニット６を旋回させるための機構、水ヘッド移動機構１０、キャップ１４の昇降機構などを駆動制御することにより、インクジェットヘッド３の印刷可能位置Ｃ１および待機位置Ｃ２への位置決め、水ヘッドユニット９の水供給位置Ｄ１および待機位置Ｄ２への位置決め、キャップ１４のキャッピング位置および待避位置への位置決めを行う。
【００３３】
制御部３０は、インクジェットヘッド３の待機中にはキャップ１４によるインクノズル面３ａのキャッピング状態を形成し、インクノズルからの水分の蒸発を抑制する。また、インクノズルの目詰まりの抑制あるいは解消のために、所定のタイミングでインクノズル面３ａのキャッピング状態を形成してインクジェットヘッド３を駆動制御し、キャップ１４内へのインクの吐出動作（フラッシング）を行う。あるいは、インクノズルの目詰まりの抑制あるいは解消のために、所定のタイミングでインクノズル面３ａのキャッピング状態を形成して吸引ポンプ１５を駆動制御することにより、キャップ１４とインクノズル面３ａとの間の密閉空間に負圧を形成し、キャップ１４内へインクを強制的に吐出させるインク吸引動作を行う。
【００３４】
（キャップ内の水分比率調整）
図４は、キャップ１４内の水分比率の適正範囲の説明図である。この図に示すように、本実施形態では、キャップ１４内の水分比率について、予め設定した下限値Ｅ１および上限値Ｅ２の間を適正範囲Ｆ（目標範囲）として設定している。下限値Ｅ１は、キャップ１４内の保湿成分がインクノズル内のインクから水分を奪ってしまうことに起因する目詰まりを発生させないための下限値である。また、上限値Ｅ２は、インクノズル内のインクがキャップ１４側から水分を奪い、インクが薄まることに起因する印刷品質の低下を発生させないための上限値である。
【００３５】
本実施形態では、キャップ１４がインクノズル面３ａあるいは水ノズル面１１ａをキャッピングしていない開放状態のときは、キャップ内に吐出された廃インクからの水分の蒸発が進行することを考慮して、制御部３０によってキャップ１４の開放時間を監視し、開放時間に基づいてキャップ１４内の水分比率の低下を推定している。そして、キャップ１４の開放時間が予め設定した基準開放時間を超えた場合は、キャップ１４内の水分比率、すなわち、キャップ１４に吐出され堆積している廃インクの水分比率が適正範囲Ｆを下回ったと判断し、キャップ１４内の水分比率を適正範囲Ｆ内に戻すための水分比率調整を行う。
【００３６】
図５は、水分比率調整のフローチャートである。制御部３０は、キャップ１４の開放時間が予め設定した基準開放時間を超えた場合、すなわち、図４において符号Ｔ１で示した状態になったと推定される場合に、この処理を開始する。まず、ステップＳ１において、水ヘッド１１の水ノズル１２からキャップ１４内へ水を吐出させるための水吸引動作を行う。具体的には、制御部３０は、水ヘッドユニット９の水供給位置Ｄ１への位置決め、および、キャップ１４のキャッピング位置への位置決めを行うことによってキャップ１４と水ノズル面１１ａの間に密閉空間を形成する。そして、予め決めた設定（強度、時間など）に従って吸引ポンプ１５を駆動制御することにより、密閉空間内を負圧状態とする。これにより、水ノズル１２からキャップ１４内に水が強制的に吐出され、キャップ１４内に所定量の水が供給される。
【００３７】
続いて、制御部３０は、インクジェットヘッド３のインクノズルからキャップ１４内へインクを吐出させるためのインク吐出動作を行う。具体的には、制御部３０は、キャップ１４を一旦待避位置に下げたのち、水ヘッドユニット９を待機位置Ｄ２に移動させ、代わりにインクジェットヘッド３を待機位置Ｃ２に位置決めする。そして、再びキャップ１４のキャッピング位置への位置決めを行うことによってキャップ１４とインクノズル面３ａの間に密閉空間を形成する。そして、インクジェットヘッド３を予め決めた設定で駆動制御することにより、キャップ１４内に所定量のインクを吐出する。
【００３８】
ここで、本実施形態では、ステップＳ１の水吸引動作を予め決めた設定で実施するものとしており、この設定で行った水吸引動作によるキャップ１４内のへの水供給量、および、供給された水に起因するキャップ１４内の水分上昇の度合いを予め評価している。そして、その結果、適正範囲Ｆを下回ったあたり（図４において符号Ｔ１で示した状態）で水吸引動作を行うと、キャップ１４内の水分比率が一旦適正範囲Ｆを上回る状態（図４において符号Ｔ２で示した状態）になるとの評価を得ている。これは、吸引ポンプ１５の駆動制御によって水の吸引量を微調整することは難しく、多くの水が吸引されてしまうためである。
【００３９】
そこで、水ヘッド１１からの水供給によって適正範囲Ｆを上回った水分比率を再び適正範囲Ｆ内に下げるために、ステップＳ２のインク吐出動作を行っている。ステップＳ２におけるインク吐出量は、事前の実験等により、水分比率を適正範囲Ｆ内に下げるのに必要十分な量を予め評価し、評価結果に従って予め設定しておくことができる。従って、設定量のインクのみを吐出することにより、上がりすぎた水分比率を適正範囲Ｆ内に戻した状態（図４において符号Ｔ３で示した状態）を達成することができる。
【００４０】
以上のように、本実施形態では、キャップ１４の吸引機能を利用して水ヘッド１１から水を吸引するため、水ヘッド１１を単純で安価な構成にすることができる。また、キャップ１４への水吸引動作と共にインクジェットヘッド３からのインク吐出動作も行うことにより、水吸引動作による水供給量の微調整がきかず、水吸引動作だけではキャップ１４内の水分比率が目標範囲を上回ってしまう場合においても、インクの吐出によって上昇しすぎた水分比率を低下させることができる。従って、確実に水分比率を目標範囲内に調整することができる。また、事前の評価によって必要十分なインク吐出量を決定しているため、複雑な制御も必要としない。このように、微調整のきかない水吸引動作とインク吐出動作とを組み合わせて行う方法では、定期的なインク吐出動作によって水分比率を維持する場合よりもインクの使用量が少なくて済む。また、水供給用に高価な吐出ヘッドを追加する必要がないため、装置コストの上昇も抑制できる。
【００４１】
また、本実施形態では、先に水吸引動作を行った後、インク吐出動作を行って上昇し過ぎた水分比率を調整している。この順序を逆にすることもできるが、この場合には、水吸引動作に伴って水分調整のために吐出したインクの一部が排出されてしまうため、吐出したインクの一部が水分調整のために有効利用されないことになる。これに対し、先に水吸引動作を行う場合には、吐出したインクの全てを水分調整のために有効利用することができる。従って、インクの消費量が最も少なくて済む。但し、順序を逆にした場合であっても、定期的なインク吐出動作のみで水分比率の調整を行う場合に比べると、インクの使用量は格段に少なくて済む。
【００４２】
（改変例）
（１）キャップ１４内の水分比率を、キャップ１４の開放時間を監視する以外の手段で判定することもできる。例えば、キャップ１４の重量変化（水分蒸発に起因する重量変化）を監視することにより判定することもできる。また、キャップ１４の開放時間を監視する場合には、温度条件によって水分蒸発の速度が異なることを考慮して、温度条件に基づく補正を行うことが望ましい。
【００４３】
（２）水分調整のためのインク吐出量を、吐出するインクの種類によって補正することが望ましい。例えば、最も使用量が少ない色のインクを水分調整に用いるようにした場合には、インクの種類によって水分含有量が異なるため、インクの種類による吐出量の補正を行うことが望ましい。あるいは、温度条件によってノズル内のインクの状態や水分蒸発の状況が異なることを考慮して、温度条件によるインク吐出量の補正を行っても良い。
【００４４】
（３）上記実施形態では、水吸引動作とインク吐出動作をセットで行っているが、例えば、インクジェットヘッド３のキャッピングを行う際に、それまでのキャップ開放時間を評価して水分調整の要否を判定する場合には、キャップ開放時間が長く続いた場合などに、水分比率が適正範囲Ｆを大きく下回っていることなども考えられる。そこで、このような場合に水吸引動作後の水分比率がどうなるかを予め評価しておき、水分比率が適正範囲Ｆ内に収まることが予測される状況では、インク吐出動作を行わず、水吸引動作のみを行うように制御することもできる。また、インク吐出動作を行う場合においても、インク吐出量を固定値とせず、キャップ開放時間等から推定したキャップ１４内の水分比率に基づいてその都度決定することもできる。
【符号の説明】
【００４５】
１…インクジェットプリンター（プリンター）、２…ロール紙装填部、３…インクジェットヘッド、３ａ…インクノズル面、４…プラテン、５…メンテナンスユニット、６…キャリッジユニット、７…インクカートリッジ装着部、７ａ〜７ｄ…インクカートリッジ、８…ポンプ機構、９…水ヘッドユニット、１０…水ヘッド移動機構、１０ａ…レール、１１…水ヘッド、１１ａ…水ノズル面、１２…水ノズル、１３…水カートリッジ、１４…キャップ（ヘッドキャップ）、１４ａ…リップ、１４ｂ…インク吸収材、１５…吸引ポンプ（吸引手段）、２０…板部、２１…水路、２１ａ…幹線、２１ｂ…支線、２１ｃ…溝、２２…流入管、２３…凸部、２４…弁室、２５…弁体、３０…制御部（制御手段）、Ｃ１…印刷可能位置、Ｃ２…待機位置、Ｄ１…水供給位置、Ｄ２…待機位置、Ｅ１…下限値、Ｅ２…上限値、Ｆ…適正範囲（目標範囲）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、非印刷時にインクジェットヘッドのインクノズル面をキャッピングすると共に、メンテナンス時にはインクジェットヘッドから吐出されるインクを受けるためのヘッドキャップを有するインクジェットプリンターおよびそのヘッドキャップ内の水分比率調整方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
インクジェット記録装置では、インクノズル内のインクの増粘によってインクノズルに目詰まりが発生することを防止するために、インクジェットヘッドが待機中の間、インクノズルが形成されているインクノズル面をヘッドキャップで覆い、インクノズルからの水分の蒸発を抑制している。また、このような目詰まりの発生を抑制するために、インクノズル面にヘッドキャップを対向させてインクを吐出させるフラッシング動作を定期的に行っている。さらに、インクノズルに目詰まりが発生した場合には、インクノズル面をキャップで覆い、ノズル面とヘッドキャップとによって形成された密閉空間に吸引ポンプによって負圧を発生させて、インクノズルからヘッドキャップ内にインクを強制的に吐出させるインク吸引動作を行い、この目詰まりを解消している。フラッシング動作およびインク吸引動作では、インクノズルから吐出されたインクはキャップの内側に収納されているフェルトなどのインク吸収材に吸収される。
【０００３】
インクノズルから吐出されるインクにはグリセリンなどの保湿成分が含まれており、フラッシング動作やインク吸引動作が行われると、インク吸収材には、この保湿成分を含む廃インクが堆積されていく。ここで、インクジェットヘッドによる印刷が行われている間は、ヘッドキャップはインクノズル面を覆っておらず開放状態となっているので、インク吸収材側から水分が蒸発し、ヘッドキャップ内の廃インク中の水分量に対する保湿成分量のバランスが崩れることがある。水分量に対する保湿成分量のバランスが崩れて水分比率が低下すると、ヘッドキャップによってインクノズル面を覆ったときに保湿成分がヘッドキャップとインクノズル面とによって形成された密閉空間内の水分を奪い、インクノズルからの水分の蒸発を促進してインクの増粘を助長するので、インクノズルに目詰まりが発生し易くなってしまう。
【０００４】
このような事態を防止するためには、何らかの手段でヘッドキャップ内に水分を供給して、ヘッドキャップ内の廃インク中の水分比率を上昇させる必要がある。例えば、定期的なフラッシング動作により、水分比率が低下していない新たなインクを定期的にヘッドキャップ内に供給することが考えられる。しかしながら、このような方法は、高価なインクを印刷以外の目的で無駄に消費することになり、ユーザーのコスト負担が大きくなるため、望ましいとはいえない。
【０００５】
ここで、特許文献１には、フラッシング以外の手段でヘッドキャップ内に液体（洗浄液）を供給する構成が開示されている。特許文献１のプリンターは、ヘッドキャップ内に堆積したインクを洗浄するための洗浄液供給手段を備えており、キャップ部材を洗浄液供給本体（洗浄液供給用のヘッド）に当接させて吸引ポンプを駆動することにより、洗浄液供給本体の洗浄液供給口からヘッドキャップ内に洗浄液を吸引する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００９−２２６７１９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１のように、液体供給用のヘッドから吸引ポンプで液体を吸引してヘッドキャップ内に供給する手段を用いると、微量の液体を吸引することが困難であり、液体の供給量を細かく調整することができない。従って、ヘッドキャップ内への水分供給にこのような液体供給手段を用いると、ヘッドキャップ内の水分比率が必要以上に上昇してしまうおそれがある。ヘッドキャップ内の水分比率が過度に上昇すると、増粘発生時とは逆にインクノズル内のインクに含まれる保湿成分によってヘッドキャップ側から水分が奪われ、インクノズル内のインクが薄まって印刷品質が低下するという問題点が生じる。
【０００８】
このように、ヘッドキャップ内の水分比率には適正範囲があるが、水分供給のみによって確実に適正範囲内に戻すためには、水分供給量を細かく調整可能な水分供給手段を用いる必要がある。しかしながら、上述したように吸引ポンプでは微量の吸引は困難であり、微量ずつ水分を供給するためには、インクジェットヘッドと同様の吐出ヘッドを用いなければならない。このような吐出ヘッドは高価であるため、水分供給のためだけにこのような吐出ヘッドを追加すると、装置コストの増大を招いてしまう。
【０００９】
本発明の課題は、このような点に鑑みて、高価な吐出ヘッドを用いることなく、また、定期的なインク吐出動作を行うよりもインクの消費が少なくて済む方法で、ヘッドキャップ内の水分比率を適正な範囲に調整することが可能な水分比率調整方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記の課題を解決するために、本発明は、
非印刷時にインクジェットヘッドのインクノズル面をキャッピングすると共に、メンテナンス時に前記インクジェットヘッドから吐出されるインクを受けるためのヘッドキャップ内の水分比率調整方法であって、
前記ヘッドキャップ内の水分比率が予め設定した目標範囲を下回った場合には、
水を吐出するための水ノズルが形成されている水ヘッドの水ノズル面を前記ヘッドキャップによって密閉して密閉空間を形成し、当該密閉空間内に負圧を形成することにより、前記水ノズルから前記ヘッドキャップ内に水を吸引する水吸引動作を行って前記ヘッドキャップ内に水を供給し、
当該水吸引動作と共に、前記インクジェットヘッドから前記ヘッドキャップ内へのインク吐出動作を行うことを特徴とする。
【００１１】
本発明は、このように、ヘッドキャップの吸引機能を利用して水ヘッドから水を吸引するため、水ヘッドにインクジェットヘッドと同様の吐出機構を設ける必要がなく、水ヘッドを単純で安価な構成にすることができる。また、ヘッドキャップへの水吸引動作と共にインク吐出動作も行うことにより、水吸引動作による水供給量の微調整がきかず、水吸引動作だけではヘッドキャップ内の水分比率が目標範囲を上回ってしまう場合においても、インクの吐出によって上昇しすぎた水分比率を低下させることができる。従って、確実に水分比率を目標範囲内に調整することができる。このように、微調整のきかない水吸引動作とインク吐出動作とを組み合わせて行う方法では、定期的なインク吐出動作を行うことによって水分比率を目標範囲内に維持する方法よりもインクの使用量が少なくて済む。また、水供給用に高価な吐出ヘッドを追加する必要がないため、装置コストの上昇も抑制できる。
【００１２】
本発明において、前記水吸引動作を、前記インク吐出動作に先行して行うことが望ましい。ヘッドキャップで密閉空間を形成して水を吸引するとき、ヘッドキャップ内に堆積していた廃インクおよび吸引した水の一部が外部に排出される。従って、水吸引動作よりも先にインクの吐出動作を行うと、吐出したインクの一部までも排出されてしまい、インクの全てを水分調整に有効利用できないことになる。水吸引動作の後にインク吐出動作を行う場合には、新たに吐出したインクを全て水分比率の調整のために有効利用できるため、インクの無駄な消費をさらに抑制できる。
【００１３】
また、本発明において、予め、前記水吸引動作に起因する前記ヘッドキャップ内の水分比率の上昇度合いを評価しておき、当該評価結果に基づき、前記ヘッドキャップ内の水分比率が前記目標範囲内となった状態を達成するための前記インク吐出動作におけるインク吐出量を予め設定しておき、前記ヘッドキャップ内の水分比率が前記目標範囲を下回った場合には、前記水吸引動作と共に、前記予め設定したインク吐出量のインクを吐出するインク吐出動作を行うように構成することができる。水吸引動作による水吸引量およびこれに対応する適正なインク吐出量は実験等によって評価できるため、事前に評価を行っておくことにより、インク吐出量を固定値に設定することができる。従って、水分比率を目標範囲内に維持するために複雑な制御を行わずに済む。
【００１４】
ここで、前記水吸引動作と共に行う前記インク吐出動作におけるインク吐出量を、インクの種類、および／または、温度条件に基づいて補正することが望ましい。このように、水分比率や水分蒸発に影響する各種のパラメーターを考慮してインク吐出量を調整することにより、より的確に水分比率を調整できる。
【００１５】
ここで、前記ヘッドキャップ内の水分比率が前記目標範囲を下回ったことを、前記ヘッドキャップの開放時間、および／または、前記ヘッドキャップの重量変化に基づいて検出することができる。ヘッドキャップ内の水分はヘッドキャップ開放時に蒸発するため、ヘッドキャップ開放時間に基づいてヘッドキャップ内の水分比率を精度良く推定できる。また、ヘッドキャップ重量は水分蒸発によって変化するため、ヘッドキャップの重量変化に基づいてヘッドキャップ内の水分比率を精度良く推定できる。これにより、ヘッドキャップ内の水分比率が目標範囲を下回った場合に速やかに水分調整を行うことができるため、インクノズルの目詰まりを効果的に抑制できる。
【００１６】
次に、本発明のインクジェットプリンターは、
インクノズルが形成されているインクノズル面を備えるインクジェットヘッドと、
水を吐出するための水ノズルが形成されている水ノズル面を備える水ヘッドと、
前記インクノズル面および前記水ノズル面の一方を選択的にキャッピング可能に構成されたヘッドキャップと、
前記インクノズル面あるいは前記水ノズル面を前記ヘッドキャップによって密閉した状態で密閉空間内を吸引するための吸引手段と、
前記インクジェットヘッドによるインク吐出動作、前記ヘッドキャップによるキャッピング動作、および、前記吸引手段による吸引動作を制御する制御手段とを備え、
前記制御手段は、上記の水分比率調整方法により、前記ヘッドキャップ内の水分比率を前記目標範囲内に調整することを特徴としている。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、ヘッドキャップの吸引機能を利用した微調整のきかない水吸引動作と、インクジェットヘッドによるインク吐出動作とを組み合わせて水分調整を行うことにより、定期的なインク吐出動作を行うことによって水分比率を目標範囲内に維持する方法よりもインクの使用量が少なくて済む。また、水供給用にインクジェットヘッドと同様の高価な吐出ヘッドを追加する必要がないため、装置コストの上昇も抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】インクジェットプリンターの要部を示す斜視図である。
【図２】キャップの断面図である。
【図３】水ヘッドの斜視図および断面図である。
【図４】キャップ内の水分比率の適正範囲の説明図である。
【図５】水分比率調整のフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下に、図面を参照して、本発明を適用したインクジェットプリンターおよびそのキャップ内の水分比率調整方法を説明する。
【００２０】
（全体構成）
図１は本実施形態のインクジェットプリンターの要部を示す斜視図であり、プリンターケースを取り除いた状態を示している。インクジェットプリンター１（以下、プリンター１という）は、複数種類のカラーインクを用いてロール紙から繰り出される長尺状の記録紙に印刷を行うものである。プリンター１の後側部分にはロール紙装填部２が設けられており、ここに装填されたロール紙から引き出された記録紙は、インクジェットヘッド３による印刷位置を経由する記録紙搬送経路に沿って、プリンター前方（図１の矢印Ａ方向）に向って搬送される。印刷位置は、ロール紙装填部２の前方に配置されたプラテン４によって規定されている。
【００２１】
ロール紙装填部２およびプラテン４の側方にはメンテナンスユニット５が配置されている。インクジェットヘッド３はキャリッジユニット６に搭載されており、キャリッジユニット６の旋回動作（図１の矢印Ｂ方向およびその逆方向への旋回動作）に基づき、プラテン４の上方の印刷可能位置Ｃ１、および、メンテナンスユニット５の上方の待機位置Ｃ２に移動する。インクジェットヘッド３は、インクノズルが形成されているインクノズル面３ａを下方に向けた状態で配置されている。
【００２２】
一方、プラテン４の下方にはインクカートリッジ装着部７が設けられている。インクカートリッジ装着部７には、例えば、シアン、マゼンタ、イエローおよびブラックの４色のインクのそれぞれを貯留するインクカートリッジ７ａ〜７ｄが装着される。インクカートリッジ装着部７にインクカートリッジを装着すると、インク供給管（図示省略）を介して、後述するインク供給用のポンプ機構８とインクカートリッジ７ａ〜７ｄ内のインクタンクとが接続された状態となり、インクジェットヘッド３へのインクの供給が可能となる。
【００２３】
メンテナンスユニット５の上端には、メンテナンスユニット５の上面部分に沿って水ヘッドユニット９を移動させるための水ヘッド移動機構１０が設けられている。水ヘッド移動機構１０は、プリンター前後方向に延びるレール１０ａを備えている。水ヘッドユニット９は、このレール１０ａに沿って、メンテナンスユニット５の前端側の水供給位置Ｄ１、および、メンテナンスユニット５の後端側の待機位置Ｄ２に移動する。水ヘッドユニット９の上部には、上述したインクジェットヘッド３へのインク供給用のポンプ機構８が搭載されている。
【００２４】
水ヘッドユニット９の下部には水ヘッド１１が設けられている。水ヘッド１１は矩形の板状に形成されており、水を吐出するための水ノズル１２（図３参照）が形成された水ノズル面１１ａを下方に向けて配置されている。水ヘッド１１への水の供給は、インクカートリッジ装着部７の前方に装着された水カートリッジ１３から行われる。
【００２５】
（メンテナンスユニット）
メンテナンスユニット５は、上端開口を備える箱型のキャップ１４（ヘッドキャップ）と、キャップ１４に接続された吸引ポンプ１５（吸引手段）を備えている。図２はキャップの断面図である。キャップ１４は、上端開口の縁に設けられたブチルゴムなどからなる枠状のリップ１４ａを備えている。キャップ１４の内側にはフェルトなどからなるインク吸収材１４ｂが収納されている。
【００２６】
キャップ１４は、インクジェットヘッド３が待機位置Ｃ２のとき、インクノズル面３ａに形成された各インクノズル列と対峙するように配置されている。また、このキャップ１４の配置は、水ヘッドユニット９が水供給位置Ｄ１のとき、水ノズル面１１ａに形成された水ノズル１２の各配列と対峙する配置となっている。キャップ１４は、メンテナンスユニット５内に設けられている昇降機構（図示省略）により、インクノズル面３ａあるいは水ノズル面１１ａをキャッピング可能なキャッピング位置、および、その下側の待避位置に移動する。キャッピング位置では、インクノズル面３ａあるいは水ノズル面１１ａにリップ１４ａが圧接されることにより、インクノズル面３ａあるいは水ノズル面１１ａとキャップ１４との間に密閉空間が形成される。
【００２７】
（水ヘッド）
図３（ａ）は水ヘッド１１を斜め上方から見た斜視図であり、図３（ｂ）は水ヘッド１１を斜め下方から見た斜視図である。また、図３（ｃ）は、水ヘッド１１の断面図（図３（ａ）のＸ−Ｘ断面図）である。水ヘッド１１は矩形の板部２０を有している。板部２０の内部には、水ノズル１２に水を供給するための水路２１が形成されている。水路２１は、板部２０の下面に近い部位において板部２０の長手方向に延びる幹線２１ａと、板部２０の上面に近い部位において、板部２０の幅方向に延びる複数の支線２１ｂと、支線２１ｂの先端から下方に向って延びる溝２１ｃを備えている。
【００２８】
図３（ａ）に示すように、板部２０の上面には、水カートリッジ１３からの水供給管（図示省略）が接続される流入管２２が形成されており、この流入管２２は水路２１の幹線２１ａに連通している。また、図３（ｂ）に示すように、板部２０の下面には直方体形状の８つの凸部２３が形成されており、この凸部２３の下端面は、水ノズル１２の配列が形成された水ノズル面１１ａとなっている。水ノズル１２は、溝２１ｃを介して支線２１ｂに連通している。
【００２９】
水路２１の幹線２１ａと支線２１ｂの間には、上下方向に延びてこれら幹線２１ａと支線２１ｂを連通させる弁室２４が形成されている。弁室２４には弾性体からなるパラソル型の弁体２５が配置されている。弁体２５は、水カートリッジ１３に貯留されている水の水頭圧に抗して水路２１を閉鎖している。弁体２５よりも水ノズル１２の側に所定以上の負圧が発生すると、弁体２５が駆動されて水路２１が開放状態となるため、水ノズル１２から水が吐出される。水カートリッジ１３から供給される水は、微量の防腐剤などを含有しており、常温で長期間にわたって入れ替えることなく適正に使用できるように成分調整がなされている。
【００３０】
ここで、水ノズル１２から水を吐出させる際には、メンテナンスユニット５に設けられたキャップ１４により水ヘッド１１の水ノズル面１１ａを覆った状態として、吸引ポンプ１５を駆動し、キャップ１４と水ノズル面１１ａの間の密閉空間に負圧を発生させる。すなわち、水カートリッジ１３、水路２１、およびこれらを接続する水供給管（図示省略）からなる水供給路、弁体２５および吸引ポンプ１５は、キャップ１４内に水を供給するための水供給機構を構成している。
【００３１】
（制御系）
プリンター１は、図１に示すように、ホストコンピューターなどからの印刷命令に基づいて記録紙への印刷動作を行う制御部３０（制御手段）を備えている。制御部３０は、記録紙搬送機構を駆動制御して、ロール紙から繰り出した記録紙を搬送するとともに、この搬送動作に同期してポンプ機構８およびインクジェットヘッド３を駆動制御して、記録紙への印刷を行う。
【００３２】
また、制御部３０は、上述したキャリッジユニット６を旋回させるための機構、水ヘッド移動機構１０、キャップ１４の昇降機構などを駆動制御することにより、インクジェットヘッド３の印刷可能位置Ｃ１および待機位置Ｃ２への位置決め、水ヘッドユニット９の水供給位置Ｄ１および待機位置Ｄ２への位置決め、キャップ１４のキャッピング位置および待避位置への位置決めを行う。
【００３３】
制御部３０は、インクジェットヘッド３の待機中にはキャップ１４によるインクノズル面３ａのキャッピング状態を形成し、インクノズルからの水分の蒸発を抑制する。また、インクノズルの目詰まりの抑制あるいは解消のために、所定のタイミングでインクノズル面３ａのキャッピング状態を形成してインクジェットヘッド３を駆動制御し、キャップ１４内へのインクの吐出動作（フラッシング）を行う。あるいは、インクノズルの目詰まりの抑制あるいは解消のために、所定のタイミングでインクノズル面３ａのキャッピング状態を形成して吸引ポンプ１５を駆動制御することにより、キャップ１４とインクノズル面３ａとの間の密閉空間に負圧を形成し、キャップ１４内へインクを強制的に吐出させるインク吸引動作を行う。
【００３４】
（キャップ内の水分比率調整）
図４は、キャップ１４内の水分比率の適正範囲の説明図である。この図に示すように、本実施形態では、キャップ１４内の水分比率について、予め設定した下限値Ｅ１および上限値Ｅ２の間を適正範囲Ｆ（目標範囲）として設定している。下限値Ｅ１は、キャップ１４内の保湿成分がインクノズル内のインクから水分を奪ってしまうことに起因する目詰まりを発生させないための下限値である。また、上限値Ｅ２は、インクノズル内のインクがキャップ１４側から水分を奪い、インクが薄まることに起因する印刷品質の低下を発生させないための上限値である。
【００３５】
本実施形態では、キャップ１４がインクノズル面３ａあるいは水ノズル面１１ａをキャッピングしていない開放状態のときは、キャップ内に吐出された廃インクからの水分の蒸発が進行することを考慮して、制御部３０によってキャップ１４の開放時間を監視し、開放時間に基づいてキャップ１４内の水分比率の低下を推定している。そして、キャップ１４の開放時間が予め設定した基準開放時間を超えた場合は、キャップ１４内の水分比率、すなわち、キャップ１４に吐出され堆積している廃インクの水分比率が適正範囲Ｆを下回ったと判断し、キャップ１４内の水分比率を適正範囲Ｆ内に戻すための水分比率調整を行う。
【００３６】
図５は、水分比率調整のフローチャートである。制御部３０は、キャップ１４の開放時間が予め設定した基準開放時間を超えた場合、すなわち、図４において符号Ｔ１で示した状態になったと推定される場合に、この処理を開始する。まず、ステップＳ１において、水ヘッド１１の水ノズル１２からキャップ１４内へ水を吐出させるための水吸引動作を行う。具体的には、制御部３０は、水ヘッドユニット９の水供給位置Ｄ１への位置決め、および、キャップ１４のキャッピング位置への位置決めを行うことによってキャップ１４と水ノズル面１１ａの間に密閉空間を形成する。そして、予め決めた設定（強度、時間など）に従って吸引ポンプ１５を駆動制御することにより、密閉空間内を負圧状態とする。これにより、水ノズル１２からキャップ１４内に水が強制的に吐出され、キャップ１４内に所定量の水が供給される。
【００３７】
続いて、制御部３０は、インクジェットヘッド３のインクノズルからキャップ１４内へインクを吐出させるためのインク吐出動作を行う。具体的には、制御部３０は、キャップ１４を一旦待避位置に下げたのち、水ヘッドユニット９を待機位置Ｄ２に移動させ、代わりにインクジェットヘッド３を待機位置Ｃ２に位置決めする。そして、再びキャップ１４のキャッピング位置への位置決めを行うことによってキャップ１４とインクノズル面３ａの間に密閉空間を形成する。そして、インクジェットヘッド３を予め決めた設定で駆動制御することにより、キャップ１４内に所定量のインクを吐出する。
【００３８】
ここで、本実施形態では、ステップＳ１の水吸引動作を予め決めた設定で実施するものとしており、この設定で行った水吸引動作によるキャップ１４内のへの水供給量、および、供給された水に起因するキャップ１４内の水分上昇の度合いを予め評価している。そして、その結果、適正範囲Ｆを下回ったあたり（図４において符号Ｔ１で示した状態）で水吸引動作を行うと、キャップ１４内の水分比率が一旦適正範囲Ｆを上回る状態（図４において符号Ｔ２で示した状態）になるとの評価を得ている。これは、吸引ポンプ１５の駆動制御によって水の吸引量を微調整することは難しく、多くの水が吸引されてしまうためである。
【００３９】
そこで、水ヘッド１１からの水供給によって適正範囲Ｆを上回った水分比率を再び適正範囲Ｆ内に下げるために、ステップＳ２のインク吐出動作を行っている。ステップＳ２におけるインク吐出量は、事前の実験等により、水分比率を適正範囲Ｆ内に下げるのに必要十分な量を予め評価し、評価結果に従って予め設定しておくことができる。従って、設定量のインクのみを吐出することにより、上がりすぎた水分比率を適正範囲Ｆ内に戻した状態（図４において符号Ｔ３で示した状態）を達成することができる。
【００４０】
以上のように、本実施形態では、キャップ１４の吸引機能を利用して水ヘッド１１から水を吸引するため、水ヘッド１１を単純で安価な構成にすることができる。また、キャップ１４への水吸引動作と共にインクジェットヘッド３からのインク吐出動作も行うことにより、水吸引動作による水供給量の微調整がきかず、水吸引動作だけではキャップ１４内の水分比率が目標範囲を上回ってしまう場合においても、インクの吐出によって上昇しすぎた水分比率を低下させることができる。従って、確実に水分比率を目標範囲内に調整することができる。また、事前の評価によって必要十分なインク吐出量を決定しているため、複雑な制御も必要としない。このように、微調整のきかない水吸引動作とインク吐出動作とを組み合わせて行う方法では、定期的なインク吐出動作によって水分比率を維持する場合よりもインクの使用量が少なくて済む。また、水供給用に高価な吐出ヘッドを追加する必要がないため、装置コストの上昇も抑制できる。
【００４１】
また、本実施形態では、先に水吸引動作を行った後、インク吐出動作を行って上昇し過ぎた水分比率を調整している。この順序を逆にすることもできるが、この場合には、水吸引動作に伴って水分調整のために吐出したインクの一部が排出されてしまうため、吐出したインクの一部が水分調整のために有効利用されないことになる。これに対し、先に水吸引動作を行う場合には、吐出したインクの全てを水分調整のために有効利用することができる。従って、インクの消費量が最も少なくて済む。但し、順序を逆にした場合であっても、定期的なインク吐出動作のみで水分比率の調整を行う場合に比べると、インクの使用量は格段に少なくて済む。
【００４２】
（改変例）
（１）キャップ１４内の水分比率を、キャップ１４の開放時間を監視する以外の手段で判定することもできる。例えば、キャップ１４の重量変化（水分蒸発に起因する重量変化）を監視することにより判定することもできる。また、キャップ１４の開放時間を監視する場合には、温度条件によって水分蒸発の速度が異なることを考慮して、温度条件に基づく補正を行うことが望ましい。
【００４３】
（２）水分調整のためのインク吐出量を、吐出するインクの種類によって補正することが望ましい。例えば、最も使用量が少ない色のインクを水分調整に用いるようにした場合には、インクの種類によって水分含有量が異なるため、インクの種類による吐出量の補正を行うことが望ましい。あるいは、温度条件によってノズル内のインクの状態や水分蒸発の状況が異なることを考慮して、温度条件によるインク吐出量の補正を行っても良い。
【００４４】
（３）上記実施形態では、水吸引動作とインク吐出動作をセットで行っているが、例えば、インクジェットヘッド３のキャッピングを行う際に、それまでのキャップ開放時間を評価して水分調整の要否を判定する場合には、キャップ開放時間が長く続いた場合などに、水分比率が適正範囲Ｆを大きく下回っていることなども考えられる。そこで、このような場合に水吸引動作後の水分比率がどうなるかを予め評価しておき、水分比率が適正範囲Ｆ内に収まることが予測される状況では、インク吐出動作を行わず、水吸引動作のみを行うように制御することもできる。また、インク吐出動作を行う場合においても、インク吐出量を固定値とせず、キャップ開放時間等から推定したキャップ１４内の水分比率に基づいてその都度決定することもできる。
【符号の説明】
【００４５】
１…インクジェットプリンター（プリンター）、２…ロール紙装填部、３…インクジェットヘッド、３ａ…インクノズル面、４…プラテン、５…メンテナンスユニット、６…キャリッジユニット、７…インクカートリッジ装着部、７ａ〜７ｄ…インクカートリッジ、８…ポンプ機構、９…水ヘッドユニット、１０…水ヘッド移動機構、１０ａ…レール、１１…水ヘッド、１１ａ…水ノズル面、１２…水ノズル、１３…水カートリッジ、１４…キャップ（ヘッドキャップ）、１４ａ…リップ、１４ｂ…インク吸収材、１５…吸引ポンプ（吸引手段）、２０…板部、２１…水路、２１ａ…幹線、２１ｂ…支線、２１ｃ…溝、２２…流入管、２３…凸部、２４…弁室、２５…弁体、３０…制御部（制御手段）、Ｃ１…印刷可能位置、Ｃ２…待機位置、Ｄ１…水供給位置、Ｄ２…待機位置、Ｅ１…下限値、Ｅ２…上限値、Ｆ…適正範囲（目標範囲）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
非印刷時にインクジェットヘッドのインクノズル面をキャッピングすると共に、メンテナンス時に前記インクジェットヘッドから吐出されるインクを受けるためのヘッドキャップ内の水分比率調整方法であって、
前記ヘッドキャップ内の水分比率が予め設定した目標範囲を下回った場合には、
水を吐出するための水ノズルが形成されている水ヘッドの水ノズル面を前記ヘッドキャップによって密閉して密閉空間を形成し、当該密閉空間内に負圧を形成することにより、前記水ノズルから前記ヘッドキャップ内に水を吸引する水吸引動作を行って前記ヘッドキャップ内に水を供給し、
当該水吸引動作と共に、前記インクジェットヘッドから前記ヘッドキャップ内へのインク吐出動作を行うことを特徴とするヘッドキャップ内の水分比率調整方法。
【請求項２】
請求項１において、
前記水吸引動作を、前記インク吐出動作に先行して行うことを特徴とするヘッドキャップ内の水分比率調整方法。
【請求項３】
請求項１または２において、
予め、前記水吸引動作に起因する前記ヘッドキャップ内の水分比率の上昇度合いを評価しておき、
当該評価結果に基づき、前記ヘッドキャップ内の水分比率が前記目標範囲内となった状態を達成するための前記インク吐出動作におけるインク吐出量を予め設定しておき、
前記ヘッドキャップ内の水分比率が前記目標範囲を下回った場合には、
前記水吸引動作と共に、前記予め設定したインク吐出量のインクを吐出する前記インク吐出動作を行うことを特徴とするヘッドキャップ内の水分比率調整方法。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれかの項において、
前記水吸引動作と共に行う前記インク吐出動作におけるインク吐出量を、インクの種類、および／または、温度条件に基づいて補正することを特徴とするヘッドキャップ内の水分比率調整方法。
【請求項５】
請求項１ないし４のいずれかの項において、
前記ヘッドキャップ内の水分比率が前記目標範囲を下回ったことを、前記ヘッドキャップの開放時間、および／または、前記ヘッドキャップの重量変化に基づいて検出することを特徴とするヘッドキャップ内の水分比率調整方法。
【請求項６】
インクノズルが形成されているインクノズル面を備えるインクジェットヘッドと、
水を吐出するための水ノズルが形成されている水ノズル面を備える水ヘッドと、
前記インクノズル面および前記水ノズル面の一方を選択的にキャッピング可能に構成されたヘッドキャップと、
前記インクノズル面あるいは前記水ノズル面を前記ヘッドキャップによって密閉した状態で密閉空間内を吸引するための吸引手段と、
前記インクジェットヘッドによるインク吐出動作、前記ヘッドキャップによるキャッピング動作、および、前記吸引手段による吸引動作を制御する制御手段とを備え、
前記制御手段は、請求項１ないし５のいずれかの項に記載のヘッドキャップ内の水分比率調整方法により、前記ヘッドキャップ内の水分比率を前記目標範囲内に調整することを特徴とするインクジェットプリンター。
【請求項１】
非印刷時にインクジェットヘッドのインクノズル面をキャッピングすると共に、メンテナンス時に前記インクジェットヘッドから吐出されるインクを受けるためのヘッドキャップ内の水分比率調整方法であって、
前記ヘッドキャップ内の水分比率が予め設定した目標範囲を下回った場合には、
水を吐出するための水ノズルが形成されている水ヘッドの水ノズル面を前記ヘッドキャップによって密閉して密閉空間を形成し、当該密閉空間内に負圧を形成することにより、前記水ノズルから前記ヘッドキャップ内に水を吸引する水吸引動作を行って前記ヘッドキャップ内に水を供給し、
当該水吸引動作と共に、前記インクジェットヘッドから前記ヘッドキャップ内へのインク吐出動作を行うことを特徴とするヘッドキャップ内の水分比率調整方法。
【請求項２】
請求項１において、
前記水吸引動作を、前記インク吐出動作に先行して行うことを特徴とするヘッドキャップ内の水分比率調整方法。
【請求項３】
請求項１または２において、
予め、前記水吸引動作に起因する前記ヘッドキャップ内の水分比率の上昇度合いを評価しておき、
当該評価結果に基づき、前記ヘッドキャップ内の水分比率が前記目標範囲内となった状態を達成するための前記インク吐出動作におけるインク吐出量を予め設定しておき、
前記ヘッドキャップ内の水分比率が前記目標範囲を下回った場合には、
前記水吸引動作と共に、前記予め設定したインク吐出量のインクを吐出する前記インク吐出動作を行うことを特徴とするヘッドキャップ内の水分比率調整方法。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれかの項において、
前記水吸引動作と共に行う前記インク吐出動作におけるインク吐出量を、インクの種類、および／または、温度条件に基づいて補正することを特徴とするヘッドキャップ内の水分比率調整方法。
【請求項５】
請求項１ないし４のいずれかの項において、
前記ヘッドキャップ内の水分比率が前記目標範囲を下回ったことを、前記ヘッドキャップの開放時間、および／または、前記ヘッドキャップの重量変化に基づいて検出することを特徴とするヘッドキャップ内の水分比率調整方法。
【請求項６】
インクノズルが形成されているインクノズル面を備えるインクジェットヘッドと、
水を吐出するための水ノズルが形成されている水ノズル面を備える水ヘッドと、
前記インクノズル面および前記水ノズル面の一方を選択的にキャッピング可能に構成されたヘッドキャップと、
前記インクノズル面あるいは前記水ノズル面を前記ヘッドキャップによって密閉した状態で密閉空間内を吸引するための吸引手段と、
前記インクジェットヘッドによるインク吐出動作、前記ヘッドキャップによるキャッピング動作、および、前記吸引手段による吸引動作を制御する制御手段とを備え、
前記制御手段は、請求項１ないし５のいずれかの項に記載のヘッドキャップ内の水分比率調整方法により、前記ヘッドキャップ内の水分比率を前記目標範囲内に調整することを特徴とするインクジェットプリンター。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２０１２−２０６２９０（Ｐ２０１２−２０６２９０Ａ）
【公開日】平成２４年１０月２５日（２０１２．１０．２５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−７１８６６（Ｐ２０１１−７１８６６）
【出願日】平成２３年３月２９日（２０１１．３．２９）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１０月２５日（２０１２．１０．２５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年３月２９日（２０１１．３．２９）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
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