液体吐出装置および保湿液供給制御方法

【課題】保湿液カートリッジの交換頻度を低減でき、保湿液が無くなりヘッドキャップを保湿状態に維持できなくなる事態の発生を回避可能な液体吐出装置を提供すること。
【解決手段】インクジェットプリンター１のプリンター制御回路２３の保湿液供給制御部３０は、保湿液供給部１１から所定のタイミングで所定量の保湿液をヘッドキャップ９内に供給する保湿液供給動作制御を行う（ＳＴ１→ＳＴ２→ＳＴ５）。保湿液貯留部１８内の保湿液を、ブラックインク貯留部１７内のブラックインクＢｋを使い切る手前の保湿液供給動作によって使い切るように、ブラックインク貯留部１７内のブラックインク残量に基づき、保湿液供給部１１からヘッドキャップ９内に供給される保湿液供給量（Ｑ１、Ｑ２）を制御する（ＳＴ１→ＳＴ２→ＳＴ３→ＳＴ４→ＳＴ５）。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、非駆動時等に液体吐出ヘッドのノズル面を覆うヘッドキャップが備わっている液体吐出装置に関し、特に、ヘッドキャップ内を適切な保湿状態に維持するために保湿液をヘッドキャップ内に供給する保湿液供給制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ノズルから液滴を吐出する液体吐出ヘッド、例えばインクジェットヘッドにおいては、非印刷時にそのノズル面をヘッドキャップで密閉状態に覆うことにより、ノズル内のインクが乾燥してノズル詰まり状態に陥ることや、ノズル面あるいはノズルに異物が付着あるいは混入することを防止している。また、インクジェットヘッドの各ノズルからヘッドキャップに向けてインク液滴を吐出するフラッシングを定期的に行ってノズル詰まりを未然に防止している。フラッシングにより吐出されたインク液滴はヘッドキャップ内に装着されているインク吸収材に回収され、当該インク吸収材に吸収されたインクはインク回収部に回収されるようになっている。
【０００３】
ヘッドキャップ内のインク吸収材には、そこに吸収された廃インクが乾燥してインク増粘物が堆積した状態になる。この状態でキャッピングが行われると、インク堆積物中に含まれている高濃度のグリセリン、ジエチレングリコールなどの保湿剤がインクジェットヘッドのノズル内のインクから水分を吸収し、却って、ノズル内インクの増粘化を促進してしまい、ノズルの目詰まり、吐出不良を誘発する。そこで、従来においては、ヘッドキャップ内を適切な保湿状態に維持するために、定期的に水などの保湿液をヘッドキャップ内に供給するようにしている。特許文献１〜３には、このような保湿機能を備えたインクジェットプリンターが提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−１８４０８号公報
【特許文献２】特開２００１−２５３０８１号公報
【特許文献３】特開２００８−１０５２６２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来におけるヘッドキャップの保湿機能を備えたインクジェットプリンターでは、保湿液タンクあるいは保湿液カートリッジを専用に設けている。このため、印刷に使用するインクカートリッジに加えて保湿液も消耗品として交換する必要がある。この結果、ユーザーが用意しなければならない消耗品の数が増え、消耗品交換回数も増えるので、使い勝手が悪化するという問題がある。
【０００６】
例えば、保湿液の供給タイミングはユーザーのインクジェットプリンターの使用状況（印刷時間、印刷ジョブ間隔等）によって変化する。このため、高デューティーの印刷が繰り返し行われる場合には、インク消費量が多く、保湿液の使用量が少ないので、インク切れによるインクカートリッジの交換時期が早く到来し、インクカートリッジ交換後に再度、保湿液カートリッジの交換が必要になる。逆に、低デューティの印刷が繰り返し行われる場合には保湿液の消費量が多く、インクカートリッジの交換前に保湿液を使い切ってしまう可能性が高い。このような場合には保湿液カートリッジを先に交換する必要がある。いずれの場合においても、インクカートリッジおよび保湿液カートリッジの交換時期が異なるので、カートリッジ交換頻度が高くなり、ユーザーの負担が増えてしまう。また、保湿液が無くなった場合には、そのまま交換せずに放置すると、ヘッドキャップを保湿状態に維持できなくなり、ノズル詰まりなどの弊害が発生するので好ましくない。
【０００７】
本発明の課題は、このような点に鑑みて、保湿液カートリッジの交換頻度を低減でき、しかも、保湿液が無くなりヘッドキャップを保湿状態に維持できなくなる事態の発生を回避することのできる液体吐出装置および保湿液供給制御方法を提案することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の課題を解決するために、本発明の液体吐出装置は、
液体吐出用のノズルが配列されたノズル面を備えた液体吐出ヘッドと、
前記ノズル面を覆うためのヘッドキャップと、
前記液体吐出ヘッドの前記ノズルから吐出される吐出用液体が貯留されている液体貯留部と、
前記ヘッドキャップ内を所定の保湿状態に維持するための保湿液を当該ヘッドキャップ内に供給する保湿液供給部と、
前記保湿液供給部から前記ヘッドキャップ内に供給される前記保湿液が貯留されている保湿液貯留部と、
前記保湿液供給部から所定のタイミングで所定量の前記保湿液を前記ヘッドキャップ内に供給する保湿液供給動作を制御する保湿液供給制御部とを有し、
前記保湿液供給制御部は、前記保湿液貯留部内の前記保湿液を、前記液体貯留部内の前記吐出用液体と同時に使い切るように、あるいは、当該吐出用液体を使い切る直前に使い切るように、前記液体貯留部内の前記吐出用液体の残量に基づき、前記保湿液供給部から前記ヘッドキャップ内に供給される保湿液供給量を制御することを特徴としている。
【０００９】
ここで、ヘッドキャップを液体吐出ヘッドにキャッピングしていない状態では、ヘッドキャップは開放状態になる。この状態では、ヘッドキャップ内から水分が蒸発するので、保湿状態を維持できない。したがって、キャッピングがされていない時間の累積値が一定の値に達した場合には保湿液をヘッドキャップに補給する必要がある。キャッピングされていない状態は、通常は液体吐出ヘッドが駆動中の状態であるので、保湿動作を、液体吐出ヘッドの駆動時間の累積値が予め定めた設定累積値（Ｔｓ）に達する毎に行うようにすればよい。
【００１０】
また、液体吐出ヘッドによる液体吐出状況（駆動履歴）に応じて液体の消費状況が変化するので、液体貯留部および保湿液貯留部にそれぞれ液体および保湿液が十分に残っている状態から、保湿液が液体と同時的に無くなるように保湿液供給量を調整する制御を行うことは困難である。そこで、液体の残量が残り少なくなるまで、すなわち、予め定めたニアエンド残量になるまでの間は、各保湿液供給動作において予め定めた一定の供給量（Ｑ１）の保湿液をヘッドキャップ内に供給し、液体の残量がニアエンド残量になった後は、保湿液貯留部内の保湿液を液体貯留部内の吐出用液体と同時的に使い切るように、各保湿液供給動作における保湿液の供給量を調整することが望ましい。
【００１１】
このような保湿液の供給量の調整は次のように行うことができる。まず、液体貯留部の液体がニアエンド残量になった後に、液体貯留部の満杯時点からニアエンド残量になった時点までの液体吐出ヘッドの単位駆動時間当たりの平均液体消費量（Ｑｍ）でニアエンド残量（Ｑｎｅ）を除算して、ニアエンド残量（Ｑｎｅ）の液体が消費されるのに要する吐出ヘッドの駆動時間の予測累積値（Ｔｐ（＝Ｑｎｅ／Ｑｍ））を算出する。次に、算出した予測累積値（Ｔｐ）を設定累積値（Ｔｓ）で除算して液体が無くなる前の時点までの保湿液の供給回数（Ｎｐ（＝Ｔｐ／Ｔｓ））を算出する。しかる後に、液体がニアエンド残量（Ｑｎｅ）になった時点の保湿液残量（Ｑａ）を供給回数（Ｎｐ）で除算して、保湿液調整供給量（Ｑ２（＝Ｑａ／Ｎｐ））を算出する。そして、液体の残量がニアエンド残量（Ｑｎｅ）になった後の各保湿液供給動作における保湿液の供給量として保湿液調整供給量（Ｑ２）を採用する。
【００１２】
このように保湿液供給量を調整すると、液体吐出ヘッドによる実際の液体消費状態を反映して、液体を使い切る時点の直前における保湿液供給動作において保湿液を使い切る制御を精度良く行うことができる。
【００１３】
ここで、液体がニアエンド残量以下になった場合に、残っている保湿液を均等に分けて供給する代わりに、液体を使い切る直前の保湿液供給動作において残っている全ての保湿液をヘッドキャップに供給して使い切ることも可能である。この場合においても、液体貯留部の満杯時点からニアエンド残量になった時点までの液体吐出ヘッドの単位駆動時間当たりの平均液体消費量に基づき、液体がニアエンド残量の状態から完全に無くなるまでの保湿液の供給回数を算出する。この結果、液体を使い切る直前に行われる保湿液供給時点を、算出された供給回数の最後の回数に当る保湿液供給動作の時点であると特定できる。最後の保湿液供給動作において、保湿液貯留部に残っている保湿液の全てをヘッドキャップ内に供給することで、液体が無くなる直前の時点で保湿液を使い切ることができる。
【００１４】
最後の保湿液供給時において、保湿液貯留部に多量の保湿液が残っているときには多量の保湿液がヘッドキャップ内に供給される。多量の保湿液を供給すると、保湿液の供給流路内に気泡、異物が滞留している場合やヘッドキャップ内に異物が存在する場合に、それらを多量に供給される保湿液によって洗い流すことができ、これによって、保湿液の流路内を良好な状態に保つことができる。
【００１５】
次に、液体貯留部を、カートリッジ装着部に着脱可能な状態で装着されている液体カートリッジとし、この液体カートリッジ内に保湿液貯留部を配置しておくことが望ましい。このようにすれば、保湿液の補充と吐出用液体の補充を一回の操作で行うことができる。また、本発明では、保湿液と液体がほぼ同時に無くなるように保湿液の供給が制御されるので、液体カートリッジの交換時には保湿液も実質的に無くなった状態になる。保湿液が多量に残っている場合には、液体カートリッジの交換時に液体が残っているものとユーザーに誤解を与えるなどの不具合が生ずるが、本発明によればこのような不具合を回避できる。また、取り外して廃棄あるいはリユースされる液体カートリッジ内に残っている液体が殆ど無いので、廃棄される液体が殆ど無く経済的であり、環境負荷の低減化にも有利である。
【００１６】
一方、本発明はカラー印刷を行うインクジェットプリンターに適用することができる。この場合には、液体吐出ヘッドとしてインクジェットヘッドが用いられ、液体カートリッジとして各色、一般的には、シアン、マゼンタ、イエローおよびブラックの各色のインクカートリッジが用いられている。これらのインクのうち、ブラックインクの消費量が最も多いので、ブラックインクカートリッジは他の色インクのインクカートリッジよりも一回り大きな寸法となっている。そこで、ブラックインクカートリッジ内に保湿液貯留部を設けるようにすれば、保湿液貯留部の分だけカートリッジが大型化しても、ブラックインクカートリッジは元々他のインクカートリッジよりもサイズが大きいので、ユーザーが違和感を覚えることが少ない。
【００１７】
次に、本発明は、液体吐出用のノズルが配列されたノズル面を備えた液体吐出ヘッドと、前記ノズル面を覆うためのヘッドキャップと、前記液体吐出ヘッドの前記ノズルから吐出される吐出用液体が貯留されている液体貯留部と、前記ヘッドキャップ内を所定の保湿状態に維持するための保湿液を当該ヘッドキャップ内に供給する保湿液供給部と、前記保湿液供給部から前記ヘッドキャップ内に供給される前記保湿液が貯留されている保湿液貯留部を有する液体吐出装置の保湿液供給制御方法に関するものである。本発明の方法は、上記の液体吐出装置の保湿液供給制御部と同様な保湿液供給動作制御を行うことにより、前記保湿液貯留部内の前記保湿液を前記液体貯留部内の前記吐出用液体と同時に使い切るように、前記液体貯留部内の前記吐出用液体の残量に基づき、前記保湿液供給部から前記ヘッドキャップ内に供給される保湿液供給量を制御することを特徴としている。
【発明の効果】
【００１８】
本発明においては、液体貯留部の液体を使い切ると同時あるいはその直前に、保湿液貯留部の保湿液を使い切るようにしている。したがって、液体貯留部に液体を補充する操作あるいは液体貯留部を新しいものに交換する操作を行う際に、保湿液が無くなった保湿液貯留部の補充操作あるいは交換操作を同時に行うことができる。よって、ユーザーの使い勝手を犠牲にすることなくヘッドキャップの保湿状態を維持できる。また、保湿液は液体と同時あるいはその直前に無くなるので、保湿液を使い終わった後に液体吐出ヘッドによる液体吐出動作が長時間に亘って行われて、ヘッドキャップ内が乾燥してノズル詰まりなどが発生してしまうという弊害も防止できる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明によるインクジェットプリンターの概略構成図である。
【図２】インクジェットプリンターの主要部分を制御系と共に示す説明図である。
【図３】保湿液供給動作を示す動作説明図である。
【図４】保湿液供給部を示す概略断面図である。
【図５】保湿液供給動作を示す概略フローチャートおよびグラフである。
【図６】保湿液供給動作の別の例を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
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の実施の形態を説明する。
【００２１】
図１はインクジェットプリンターの主要部を示す全体構成図であり、図２はその主要部の断面構成を制御系と共に示す説明図である。これらの図を参照して説明すると、インクジェットプリンター１は装置フレーム２に搭載されているライン型のインクジェットヘッド３を備えており、インクジェットヘッド３は、そのノズル面３ａが下を向く姿勢で、装置幅方向に水平に配置されている。ノズル面３ａには装置幅方向に複数列のノズル３ｂが配置されている。ノズル面３ａには下側から移動式プラテン４が一定のギャップで対峙しており、移動式プラテン４の表面によってインクジェットヘッド３の印刷位置が規定されている。この印刷位置を経由して装置後方から前方に向かって水平に延びる印刷用紙５の搬送経路が形成されている。搬送経路は搬送ガイド６、搬送ローラー対７等によって規定されている。
【００２２】
搬送ガイド６は、移動式プラテン４の装置後側（搬送方向の上流側）において装置幅方向に水平に配置されている。搬送ローラー対７は駆動ローラー７ａと従動ローラー７ｂとを備えており、搬送ガイド６の後側の位置において、同じく装置幅方向に水平に配置されている。搬送ローラー対７によって印刷用紙５は後側から前方に向かって搬送経路に沿って搬送され、印刷位置においてインクジェットヘッド３によって印刷が施される。
【００２３】
移動式プラテン４の下側には移動式のメンテナンスユニット８が装置幅方向に水平に配置されている。メンテナンスユニット８は、ライン型のインクジェットヘッド３のノズル面３ａをキャッピング可能な大きさのヘッドキャップ９と、ノズル面３ａをワイピングするためのワイパー１０とを備えている。ヘッドキャップ９は、図２に示すように、上方に開口しているキャップ本体９ａと、このキャップ本体９ａの内部底面に配置した一定厚さの板状のインク吸収材９ｂとを備えている。キャップ本体９ａの底面には廃インク吸引口９ｃが形成されており、ここを介してインク吸収材９ｂに吸収された廃インクが不図示の廃インク回収部に回収可能となっている。
【００２４】
インクジェットヘッド３の後側には、２つの保湿液供給部１１Ｌ、１１Ｒが配置されている。これらの保湿液供給部１１Ｒ、１１Ｌは、装置幅方向において所定の間隔を開けて同一高さ位置に配置されている。これらの保湿液供給部１１Ｌ、１１Ｒは同一構成であり、以下の説明においては、これらを総称して保湿液供給部１１と呼ぶものとする。保湿液供給部１１の下面には、図２に示すように、保湿液供給ノズル１２が下向きに取り付けられており、ここから下方に吐き出される保湿液は、搬送ガイド６に形成した貫通穴６ａを通って下側に位置しているヘッドキャップ９のインク吸収材９ｂに供給可能である。
【００２５】
保湿液供給部１１の保湿液供給動作は、後述のように、装置幅方向に延びる水平な揺動中心軸１３を中心として上下方向に揺動可能な揺動リンク１４によって駆動されるようになっている。揺動リンク１４の揺動は後述のように移動式のメンテナンスユニット８の移動に連動して行われるようになっている（図３参照）。
【００２６】
次に、装置フレーム２にはインクカートリッジ装着部１５が設けられており、ここには、インクカートリッジが着脱可能な状態で装着されている。本例では、図２に示すように、シアン、マゼンタ、イエローおよびブラックの各インクが貯留されている４個のインクカートリッジ１６Ｃ、１６Ｍ、１６Ｙ、１６Ｂｋが装着される。また、ブラックインクカートリッジ１６Ｂｋ内には、ブラックインク貯留部１７と保湿液貯留部１８が内蔵されている。保湿液貯留部１８には、保湿液として水が貯留されている。水以外の保湿液を使用してもよいことは勿論である。各インクカートリッジ内のインクは、インク供給路１９を経由してインクジェットヘッド３の各色のインクを吐出するノズル列のそれぞれに供給される。ブラックインクカートリッジ１６Ｂｋ内の保湿液貯留部１８内の保湿液は保湿液供給路２０を経由して保湿液供給部１１に供給される。
【００２７】
次に、搬送ローラー対７は搬送モーター２１によって回転駆動され、メンテナンスユニット８の移動および移動式プラテン４の移動は駆動モーター２２によって行われる。これらのモーター２１、２２の駆動制御は、コンピューターを中心に構成されているプリンター制御回路２３からモータードライバー２４、２５を介して行われる。インクジェットヘッド３の駆動制御はヘッドドライバー２６を介してプリンター制御回路２３によって行われる。また、プリンター制御回路２３はヘッドキャップ９内を保湿状態に維持するための保湿液供給制御部３０として機能する。
【００２８】
保湿液供給制御部３０は、インクジェットヘッド３による印刷時間の累積値をカウントする累積値算出部２７、インクカートリッジ装着部１５に取り付けた検出器２８ａの検出信号に基づき保湿液切れを検出するための保湿液残量監視部２９ａ、インクカートリッジ装着部１５に取り付けた検出器２８ｂの検出信号に基づきブラックインクＢｋが残り少なくなったニアエンド状態になったことを検出するためのインク残量監視部２９ｂを備えている。累積値、保湿液残量、ブラックインク残量に基づき、保湿液供給制御部３０はヘッドキャップ９内を保湿状態に維持するための保湿制御を行う。
【００２９】
保湿液供給制御部３０は、保湿液貯留部１８内の保湿液を、ブラックインクカートリッジ１６Ｂｋ内のブラックインクＢｋを使い切る直前の保湿液供給動作によって保湿液貯留部１８内の保湿液を使い切ることができるように、保湿液供給部１１からヘッドキャップ９内に供給される保湿液供給量を制御する。
【００３０】
（保湿液供給部の動作）
次に、図３は保湿液供給部１１の保湿液供給動作を示す説明図であり、図４は保湿液供給部１１を示す概略断面図である。
【００３１】
まず、これらの図を参照して、移動式プラテン４とメンテナンスユニット８の動きについて説明する。印刷時には、図３（Ｃ）に示すように、インクジェットヘッド３の真下に移動式プラテン４が位置しており、メンテナンスユニット８は移動式プラテン４の下側において僅かに装置後方側に寄った待機位置に位置している。
【００３２】
非印刷時には、インクジェットヘッド３のノズル面３ａにヘッドキャップ９がキャッピングされる。このために、印刷動作が終了した後は、移動式プラテン４が装置前方に水平に送り出されて図３（Ａ）に示す退避位置に移動する。これと同期してメンテナンスユニット８が前方に向かって斜め上方に移動して、図３（Ａ）に示すようにそのヘッドキャップ９がインクジェットヘッド３のノズル面３ａを下側からキャッピングしたキャッピング位置に移動する。
【００３３】
メンテナンスユニット８には係合ピン８ａが取り付けられており、この係合ピン８ａの移動軌跡は、揺動中心軸１３を中心とする揺動リンク１４の下側端部１４ａの揺動軌跡に重なるように設定されている。したがって、メンテナンスユニット８が前方に向かって斜め上方に移動する際には、係合ピン８ａが揺動リンク１４の下側端部１４ａを装置後側から前方に押しやる。この結果、揺動リンク１４の上側端部１４ｂが揺動中心軸１３を中心として上方に揺動する。この上側端部１４ｂは保湿液供給部１１に連結されている。
【００３４】
ここで、保湿液供給部１１は、図４に示すように、円筒状の保湿液溜め４１を備えている。この保湿液溜め４１は、その底面中高に形成した供給口４２に取り付けた逆止弁４３を介してノズル１２に連通している。保湿液溜め４１の天面は開口端となっており、この開口端は上下方向に撓み可能なダイヤフラム４４によって封鎖されている。また、保湿液溜め４１の側面に形成した吸引口４５は逆止弁４６を介して保湿液供給路２０に連通している。
【００３５】
この構成の保湿液供給部１１のダイヤフラム４４が揺動リンク１４の上側端部１４ｂに連結されている。図３（Ｃ）の状態から、前方に向かって斜め上方に移動するメンテナンスユニット８の係合ピン８ａによって揺動リンク１４が上方に揺動すると、ダイヤフラム４４が上方に引き上げられ、保湿液溜め４１の内容積が増加する。この結果、保湿液供給路２０から逆止弁４６を介して保湿液が保湿液溜め４１内に吸引される（補給される）。メンテナンスユニット８の移動途中において係合ピン８ａが揺動リンク１４の下側端部１４ａから前方に外れる。この後は、揺動リンク１４は、その吊り下げ用の引張コイルバネ４７のバネ力と、ダイヤフラム４４の弾性復帰力などとの間で釣り合い状態が形成される揺動位置に戻る。このようにして、図３（Ｃ）に示す印刷状態から図３（Ａ）に示す非印刷状態に移行する間に保湿液が保湿液供給部１１に補給される。
【００３６】
次に、図３（Ａ）に示すキャッピング状態において印刷動作を行う場合には、まず、メンテナンスユニット８が装置後側に向かって斜め下方に移動を開始する。メンテナンスユニット８の移動に伴って、そこに搭載されているワイパー１０がノズル面３ａに押し付けられながら後方に移動してノズル面３ａのワイピングが行われる。
【００３７】
また、このメンテナンスユニット８の移動によって、保湿液供給部１１が駆動されて保湿液をヘッドキャップ９内に供給する保湿動作が行われる。すなわち、図３（Ｂ）に示すように、移動の途中からメンテナンスユニット８の係合ピン８ａが揺動リンク１４の下側端部１４ａに当り、揺動リンク１４を、揺動中心軸１３を中心として上方に揺動させながら移動する。この結果、揺動リンク１４の上側端部１４ｂが下方に揺動し、そこに連結されている保湿液供給部１１のダイヤフラム４４が下方に押し込まれ、保湿液溜め４１の内容積が小さくなる。
【００３８】
これにより、保湿液溜め４１内の保湿液が逆止弁４３を介してノズル１２の側に押し出され、ノズル１２から下方に吐き出される。この時点では、メンテナンスユニット８のヘッドキャップ９はノズル１２の真下に位置している。したがって、ノズル１２から吐き出された保湿液Ｗは、搬送ガイド６の貫通穴６ａを通ってヘッドキャップ９内のインク吸収材９ｂに供給され、ここに吸収保持される。このようにして保湿液Ｗが供給されることにより、ヘッドキャップ９内が適切な保湿状態に維持される。ここで、保湿液Ｗを多量に供給する場合には、メンテナンスユニット８を繰り返し移動させることにより、保湿液供給部１１から繰り返しヘッドキャップ９内に保湿液Ｗを供給すればよい。
【００３９】
なお、メンテナンスユニット８の移動に同期して移動式プラテン４が装置後方に向けて水平に移動して、図３（Ｃ）に示すように、インクジェットヘッド３のノズル面３ａの真下の位置に位置決めされる。これにより印刷可能な状態になる。
【００４０】
（保湿液供給制御）
次に、図５（ａ）はインクジェットプリンター１のプリンター制御回路２３によるヘッドキャップ９内への保湿液供給制御動作を示す概略フローチャートであり、図５（ｂ）および（ｃ）はブラックインク残量と保湿液残量の推移を示すグラフである。
【００４１】
これらの図にしたがって説明すると、プリンター制御回路２３の累積値算出部２７では、図５（ａ）のステップＳＴ１（累積印字時間が所定に達したか？）に示すように、インクジェットヘッド３による累積印刷時間が予め設定されている累積印刷時間Ｔｓに達したか否かを監視している。予め設定した累積印刷時間Ｔｓに達すると、保湿液供給制御部３０は保湿液供給部１１を駆動してヘッドキャップ９内に保湿液を供給する保湿液供給動作を行う。
【００４２】
本例では、ブラックインクＢｋの残量が予め定めたニアエンド残量Ｑｎｅになるまでの間は、各保湿液供給動作において一定の供給量Ｑ１の保湿液Ｗをヘッドキャップ９内に供給して、ヘッドキャップ９内を保湿状態に維持する。すなわち、図５（ａ）のステップＳＴ２（インクニアエンド？）に示すように、インク残量監視部２９ｂはブラックインク貯留部１７のブラックインクＢｋの残量を監視している。ブラックインクＢｋの残量がニアエンド残量Ｑｎｅになるまでの間は、累積印刷時間が予め設定した累積印刷時間Ｔｓに達すると、図５（ａ）のステップＳＴ１からステップＳＴ２を経由してステップＳＴ５に移行し、予め設定されている保湿液供給量Ｑ１で保湿液をヘッドキャップ９内に供給する保湿液供給動作を行う。
【００４３】
図５（ｂ）の曲線Ａで示すように、ブラックインク貯留部１７のブラックインクＢｋの残量は満杯時（時点ｔ０）から、印刷によって徐々に消費されて少なくなる。また、保湿液貯留部１８内の保湿液Ｗの残量は満杯時（時点ｔ０）から、折れ線Ｂで示すように、累積印刷時間Ｔｓ毎に行われる保湿液供給動作によって一定量Ｑ１ずつ徐々に消費されて段階的に少なくなる。
【００４４】
ブラックインクＢｋの残量がニアエンド残量Ｑｎｅに達したことがインク残量監視部２９ｂによって検出されると（図５（ｂ）の時点ｔ１）、その後は、保湿液貯留部１８内の保湿液Ｗをブラックインク貯留部１８内のブラックインクＢｋを使い切る時点（インクエンドになる時点ｔ３）の直前の時点（ｔ２）において使い切るように、各保湿液供給動作における保湿液の供給量が調整される。
【００４５】
すなわち、ニアエンド検出後は、制御が図５（ａ）におけるステップＳＴ２からＹＥＳの流れに沿ってステップＳＴ３（保湿液残量データ取得）に移行して、保湿液残量監視部２９ａによって保湿液貯留部１８内の保湿液残量Ｑａを検出する。次に、図５（ａ）のステップＳＴ４（以降の供給量を計算）に移行して、保湿液の調整供給量Ｑ２を計算する。このステップＳＴ４では、まず、ブラックインク貯留部１８の満杯時点ｔ０からニアエンド残量になった時点ｔ１までのインクジェットヘッド３の単位駆動時間当たりの平均ブラックインク消費量ｑｍを算出する。次に、この平均ブラックインク消費量ｑｍでニアエンド残量Ｑｎｅを除算して、ニアエンド残量ＱｎｅのブラックインクＢｋを使い切るまでに要するインクジェットヘッド３の印刷時間の予測累積値Ｔｐ（＝Ｑｎｅ／ｑｍ）を算出する。
【００４６】
しかる後に、算出した予測累積値Ｔｐを累積印刷時間Ｔｓで除算してブラックインクＢｋが無くなるまでの保湿液Ｗの供給回数Ｎｐ（＝Ｔｐ／Ｔｓ）を算出する。例えば、Ｎｐ＝２と算出される。次に、ブラックインクＢｋがニアエンド残量Ｑｎｅになった時点ｔ１の保湿液残量Ｑａを供給回数Ｎｐ（＝２）で除算して、保湿液の調整供給量Ｑ２（＝Ｑａ／Ｎｐ）を算出する。
【００４７】
この後は、図５（ａ）のステップＳＴ５（保湿液を供給）に移行して、算出した調整供給量Ｑ２をヘッドキャップ９内に供給する保湿液供給動作を行う。図５（ｂ）に示すように、本例では、残りの保湿液を２回に分けて供給して無くなるようにしており、調整供給量Ｑ２は通常時の供給量Ｑ１に加えて数倍の量となっている。先に図３、４を参照して説明したように、メンテナンスユニット８を往復移動させることにより、保湿液供給部１１が駆動されて保湿液が供給されるので、メンテナンスユニット８を繰り返し往復移動することにより、保湿液供給部１１を繰り返し駆動して調整供給量Ｑ２分の保湿液Ｗをヘッドキャップ９内に供給する。
【００４８】
この結果、保湿液貯留部１８内の保湿液Ｗは、ブラックインク貯留部１７内のブラックインクＢｋが無くなる時点（インクエンドの時点ｔ３）の手前の時点ｔ２において行われる最後の保湿液供給動作によって使い切ることができる。インクエンド後にブラックインクカートリッジ１６Ｂｋの交換時には、ブラックインクＢｋおよび保湿液Ｗの双方が実質的に無くなった状態になる。
【００４９】
（その他の実施の形態）
本例では、ブラックインクＢｋがニアエンド残量以下になった場合に、残っている保湿液を均等に分けて供給している。この代わりに、ブラックインクＢｋを使い切る直前の最後の保湿液供給動作において残っている全ての保湿液をヘッドキャップ９内に供給して使い切ることも可能である。
【００５０】
この場合においても、まず、保湿液残量監視部２９ａによって保湿液貯留部１８内の保湿液残量Ｑａを検出する。次に、ブラックインク貯留部１８の満杯時点ｔ０からニアエンド残量になった時点ｔ１までのインクジェットヘッド３の単位駆動時間当たりの平均ブラックインク消費量ｑｍを算出し、この平均ブラックインク消費量ｑｍでニアエンド残量Ｑｎｅを除算して、ニアエンド残量ＱｎｅのブラックインクＢｋが消費され終わるのに要するインクジェットヘッド３の印刷時間の予測累積値Ｔｐ（＝Ｑｎｅ／ｑｍ）を算出する。しかる後に、算出した予測累積値Ｔｐを累積印刷時間Ｔｓで除算してブラックインクＢｋが無くなるまでの保湿液Ｗの供給回数Ｎｐ（＝Ｔｐ／Ｔｓ）を算出する。例えば、Ｎｐ＝２と算出する。この結果、ブラックインクＢｋを使い切る直前に行われる保湿液供給時点を、算出された供給回数Ｎｐの最後の回数に当る保湿液供給動作の時点、本例では２回目の動作であると特定できる。
【００５１】
この後は、図６（ａ）のグラフに示すように、最初の保湿液供給動作においては、ニアエンド前の一定の供給量Ｑ１で保湿液を供給する。そして、最後の保湿液供給時、すなわち、２回目の保湿液供給動作においては、残りの全ての保湿液（残量Ｑ３）を供給する動作を行う。これにより、ブラックインクＢｋが無くなる直前の時点ｔ２において保湿液を使い切ることができる。
【００５２】
このように制御を行うと、最後の保湿液供給時において、保湿液貯留部１８に多量の保湿液が残っているときには多量の保湿液がヘッドキャップ９内に供給される。多量の保湿液を供給すると、保湿液の供給流路内に気泡、異物が滞留している場合やヘッドキャップ９内に異物が存在する場合に、それらを多量に供給される保湿液によって洗い流すことができ、これによって、保湿液の流路内を良好な状態に保つことができるという作用効果が得られる。
【００５３】
また、図６（ｂ）に示すように、ブラックインクＢｋがニアエンド残量になるまでは保湿液Ｗの供給量をＱ１とし、ニアエンド残量になった後には、保湿液供給量を、Ｑ２ａ、Ｑ２ｂで示すように、徐々に増加させるようにしてもよい。
【００５４】
さらには、ブラックインクＢｋが無くなったことが検出されたときに、これをトリガーとして、メンテナンスユニット８を往復移動させて保湿液供給部１１から保湿液をヘッドキャップ９内に供給する供給動作を実行して、残っている保湿液Ｗを使い切ることも可能である。これにより、ブラックインクＢｋが無くなると、その時点で残っている保湿液Ｗが全て消費されるので、双方を同時に使い切ることができる。
【００５５】
次に、本例では、図３に示すように、メンテナンスユニット８の移動に伴って揺動リンク１４を介して保湿液供給部１１が駆動されるが、保湿液供給部１１を駆動するための専用の駆動源を配置してもよい。また、保湿液供給部１１の機構としては本例以外の機構、例えば、インクジェットヘッドと同様な構造の液体吐出機構を用いて保湿液をヘッドキャップ内に供給すれば、保湿液の調整供給量Ｑ２の供給を高精度に行うことができる。さらに、保湿液の供給量をコントロールすることが難しく、供給量の精度が悪くなってしまうが、ヘッドキャップに連結した吸引ポンプによる吸引動作を利用して、保湿液をヘッドキャップ内に供給しても良い。
【００５６】
一方、上記の実施の形態は本発明をインクジェットプリンターに適用したものである。本発明はインクジェットプリンター以外の液体吐出装置にも同様に適用可能である。例えば、液晶ディスプレイ、有機ＥＬディスプレイ、面発光ディスプレイ等の電極形成に用いられる電極材、色材等の液体をノズルから吐出する液体吐出ヘッドを備えた液体吐出装置に適用できる。また、バイオチップ製造に用いられる生体有機物をノズルから吐出する液体吐出ヘッドを備えた液体吐出装置、精密ピペットとして試料をノズルから吐出する液体吐出ヘッドを備えた液体吐出装置などにも適用可能である。
【符号の説明】
【００５７】
１…インクジェットプリンター、２…装置フレーム、３…インクジェットヘッド、３ａ…ノズル面、３ｂ…ノズル、４…移動式プラテン、５…印刷用紙、６…搬送ガイド、７…搬送ローラー対、７ａ…駆動ローラー、７ｂ…従動ローラー、８…メンテナンスユニット、９…ヘッドキャップ、９ａ…キャップ本体、９ｂ…インク吸収材、９ｃ…吸引口、１０…ワイパー、１１、１１Ｌ、１１Ｒ…保湿液供給部、１２…ノズル、１３…揺動中心軸、１４…揺動リンク、１４ａ…下側端部、１４ｂ…上側端部、１５…インクカートリッジ装着部、１６Ｙ、１６Ｍ、１６Ｃ、１６Ｂｋ…インクカートリッジ、１７…インク貯留部、１８…保湿液貯留部、１９…インク供給路、２０…保湿液供給路、２１…搬送モーター、２２…駆動モーター、２３…プリンター制御回路、２４，２５…モータードライバー、２６…ヘッドドライバー、２７…累積値算出部、２８ａ，２８ｂ…検出器、２９ａ…保湿液残量監視部、２９ｂ…インク残量監視部、３０…保湿液供給制御部、４１…保湿液溜め、４２…供給口、４３…逆止弁、４４…ダイヤフラム、４５…吸引口、４６…逆止弁、Ｑ１…供給量、Ｑ２，Ｑ２ａ，Ｑ２ｂ，Ｑ３…調整供給量、ｔ０…満杯時点、ｔ１…ニアエンド時点、ｔ２…最後の保湿液供給動作の時点、ｔ３…インクエンド時点

【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体吐出用のノズルが配列されたノズル面を備えた液体吐出ヘッドと、
前記ノズル面を覆うためのヘッドキャップと、
前記液体吐出ヘッドの前記ノズルから吐出される吐出用液体が貯留されている液体貯留部と、
前記ヘッドキャップ内を所定の保湿状態に維持するための保湿液を当該ヘッドキャップ内に供給する保湿液供給部と、
前記保湿液供給部から前記ヘッドキャップ内に供給される前記保湿液が貯留されている保湿液貯留部と、
前記保湿液供給部から所定のタイミングで所定量の前記保湿液を前記ヘッドキャップ内に供給する保湿液供給動作を制御する保湿液供給制御部とを有し、
前記保湿液供給制御部は、前記保湿液貯留部内の前記保湿液を、前記液体貯留部内の前記吐出用液体と同時に使い切るように、あるいは、当該吐出用液体を使い切る直前に使い切るように、前記液体貯留部内の前記吐出用液体の残量に基づき、前記保湿液供給部から前記ヘッドキャップ内に供給される保湿液供給量を制御することを特徴とする液体吐出装置。
【請求項２】
請求項１において、
前記保湿液供給制御部は、
前記液体吐出ヘッドの駆動時間の累積値（Ｔａ）が予め定めた設定累積値（Ｔｓ）に達する毎に、前記保湿液供給部を駆動して、前記ヘッドキャップ内に前記保湿液を供給する保湿液供給動作を行い、
前記吐出用液体の残量が予め定めたニアエンド残量になるまでの間は、各保湿液供給動作において一定の供給量（Ｑ１）の前記保湿液を前記ヘッドキャップ内に供給し、
前記吐出用液体の残量が前記ニアエンド残量（Ｑｎｅ）になった後は、前記液体貯留部内の前記吐出用液体と同時に使い切るように、あるいは、当該吐出用液体を使い切る直前に使い切るように、各保湿液供給動作における前記保湿液の供給量（Ｑ２）を調整することを特徴とする液体吐出装置。
【請求項３】
請求項２において、
前記液体貯留部の満杯時点から前記ニアエンド残量になった時点までの前記液体吐出ヘッドの単位駆動時間当たりの平均液体消費量（ｑｍ）で前記ニアエンド残量（Ｑｎｅ）を除算して、前記ニアエンド残量の吐出用液体が消費されるのに要する前記吐出ヘッドの駆動時間の予測累積値（Ｔｐ＝Ｑｎｅ／ｑｍ）を算出し、
算出した前記予測累積値（Ｔｐ）を前記設定累積値（Ｔｓ）で除算して、前記吐出用液体が無くなる前の時点までの前記保湿液の供給回数（Ｎｐ＝Ｔｐ／Ｔｓ）を算出し、
前記液体が前記ニアエンド残量（Ｑｎｅ）になった時点の保湿液残量（Ｑａ）を前記供給回数（Ｎｐ）で除算して、保湿液調整供給量（Ｑ２＝Ｑａ／Ｎｐ）を算出し、
前記液体の残量がニアエンド残量になった後の各保湿液供給動作における前記保湿液の供給量を前記保湿液調整供給量（Ｑ２）に設定することを特徴とする液体吐出装置。
【請求項４】
請求項２において、
前記液体貯留部の満杯時点から前記ニアエンド残量になった時点までの前記液体吐出ヘッドの単位駆動時間当たりの平均液体消費量（ｑｍ）で前記ニアエンド残量（Ｑｎｅ）を除算して、前記ニアエンド残量の吐出用液体が全て消費されるのに要する前記吐出ヘッドの駆動時間の予測累積値（Ｔｐ＝Ｑｎｅ／ｑｍ）を算出し、
算出した前記予測累積値（Ｔｐ）を前記設定累積値（Ｔｓ）で除算して、前記吐出用液体が無くなる前の時点までの前記保湿液の供給回数（Ｎｐ＝Ｔｓ／Ｔｐ）を算出し、
算出された前記供給回数（Ｎｐ）の最後の回数に当る前記保湿液供給動作において、前記保湿液貯留部に残っている前記保湿液の全てを前記ヘッドキャップ内に供給することを特徴とする液体吐出装置。
【請求項５】
請求項１ないし４のうちのいずれかの項において、
前記液体貯留部は、前記吐出用液体が貯留された液体カートリッジと、当該液体カートリッジが着脱可能な状態で装着されているカートリッジ装着部とを備えており、
前記保湿液貯留部は前記液体カートリッジの内部に配置されていることを特徴とする液体吐出装置。
【請求項６】
請求項１ないし４のうちのいずれかの項において、
前記液体吐出ヘッドはインクジェットヘッドであり、
前記液体貯留部にはインクが貯留されていることを特徴とする液体吐出装置。
【請求項７】
請求項６において、
前記液体貯留部は、ブラックインクが貯留されているインクカートリッジと、当該インクカートリッジが着脱可能な状態で装着されているカートリッジ装着部とを備えており、
前記保湿液貯留部は前記インクカートリッジの内部に配置されていることを特徴とする液体吐出装置。
【請求項８】
液体吐出用のノズルが配列されたノズル面を備えた液体吐出ヘッドと、前記ノズル面を覆うためのヘッドキャップと、前記液体吐出ヘッドの前記ノズルから吐出される吐出用液体が貯留されている液体貯留部と、前記ヘッドキャップ内を所定の保湿状態に維持するための保湿液を当該ヘッドキャップ内に供給する保湿液供給部と、前記保湿液供給部から前記ヘッドキャップ内に供給される前記保湿液が貯留されている保湿液貯留部を有する液体吐出装置の保湿液供給制御方法であって、
前記保湿液供給部から所定のタイミングで所定量の前記保湿液を前記ヘッドキャップ内に供給する保湿液供給動作制御を実行し、
前記保湿液貯留部内の前記保湿液を前記液体貯留部内の前記吐出用液体と同時に使い切るように、あるいは、当該吐出用液体を使い切る直前に使い切るように、前記液体貯留部内の前記吐出用液体の残量に基づき、前記保湿液供給部から前記ヘッドキャップ内に供給される保湿液供給量を制御することを特徴とする液体吐出装置の保湿液供給制御方法。
【請求項９】
請求項８において、
前記液体吐出ヘッドの駆動時間の累積値（Ｔａ）が予め定めた設定累積値（Ｔｓ）に達する毎に、前記保湿液供給部を駆動して、前記ヘッドキャップ内に前記保湿液を供給する保湿液供給動作を行い、
前記吐出用液体の残量が予め定めたニアエンド残量になるまでの間は、各保湿液供給動作において一定の供給量（Ｑ１）の前記保湿液を前記ヘッドキャップ内に供給し、
前記吐出用液体の残量が前記ニアエンド残量（Ｑｎｅ）になった後は、前記保湿液貯留部内の前記保湿液を前記液体貯留部内の前記吐出用液体と同時に使い切るように、あるいは、当該吐出用液体を使い切る直前に使い切るように、各保湿液供給動作における前記保湿液の供給量（Ｑ２）を調整することを特徴とする液体吐出装置の保湿液供給制御方法。
【請求項１０】
請求項９において、
前記液体貯留部の満杯時点から前記ニアエンド残量になった時点までの前記液体吐出ヘッドの単位駆動時間当たりの平均液体消費量（ｑｍ）で前記ニアエンド残量（Ｑｎｅ）を除算して、前記ニアエンド残量の吐出用液体が消費されるのに要する前記吐出ヘッドの駆動時間の予測累積値（Ｔｐ＝Ｑｎｅ／ｑｍ）を算出し、
算出した前記予測累積値（Ｔｐ）を前記設定累積値（Ｔｓ）で除算して、前記吐出用液体が無くなる前の時点までの前記保湿液の供給回数（Ｎｐ＝Ｔｐ／Ｔｓ）を算出し、
前記吐出用液体が前記ニアエンド残量（Ｑｎｅ）になった時点の保湿液残量（Ｑａ）を前記供給回数（Ｎｐ）で除算して、保湿液調整供給量（Ｑ２＝Ｑａ／Ｎｐ）を算出し、
前記吐出用液体の残量がニアエンド残量になった後の各保湿液供給動作における前記保湿液の供給量を前記保湿液調整供給量（Ｑ２）に設定することを特徴とする液体吐出装置の保湿液供給制御方法。
【請求項１１】
請求項９において、
前記液体貯留部の満杯時点から前記ニアエンド残量になった時点までの前記液体吐出ヘッドの単位駆動時間当たりの平均液体消費量（ｑｍ）で前記ニアエンド残量（Ｑｎｅ）を除算して、前記ニアエンド残量の吐出用液体が全て消費されるのに要する前記吐出ヘッドの駆動時間の予測累積値（Ｔｐ＝Ｑｎｅ／ｑｍ）を算出し、
算出した前記予測累積値（Ｔｐ）を前記設定累積値（Ｔｓ）で除算して、前記吐出用液体が無くなる前の時点までの前記保湿液の供給回数（Ｎｐ＝Ｔｓ／Ｔｐ）を算出し、
算出された前記供給回数（Ｎｐ）の最後の回数に当る前記保湿液供給動作において、前記保湿液貯留部に残っている前記保湿液の全てを前記ヘッドキャップ内に供給することを特徴とする液体吐出装置の保湿液供給制御方法。

【図１】