液体吐出装置

【課題】キャッピングされた状態においてノズル内の液体の乾燥を好適に抑制可能な液体
吐出装置を提供すること。
【解決手段】描画動作の開始終了時や、その最中において周期的に予備吐出を行う液体吐
出装置において、予備吐出の履歴が履歴パラメータによって管理される。履歴パラメータ
が所定値に達すると、液体吐出装置は補充吐出（ステップＳ１２）によってキャップ内に
インクを補充し、続くキャップ内吸引（ステップＳ１３）によって、補充したインクと共
にキャップ内に蓄積されていた古いインクを効率的に排出させる。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インクジェット式記録装置、ディスプレー製造装置、電極形成装置、バイオ
チップ製造装置など、ノズルから液体を吐出して描画等を行う液体吐出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、液体吐出装置として、紙への印刷に適したインクジェットプリンタ（以下、プリ
ンタとする）が知られており、一般的には、液体（インク）を吐出するための微細なノズ
ルを備えるヘッドを、紙に対向した状態で移動可能に配した構成となっている。
【０００３】
このようなプリンタでは、ノズル内のインクが乾燥すると正常な吐出が行えなくなるた
め、このような乾燥を抑え、あるいは乾燥した状態からの回復を図るための技術が重要と
なる。もとより、プリンタにはノズルの開口を封止（キャッピング）するためのキャップ
が設けられており、非動作時にはキャッピングを行うことで、ノズル内のインクの乾燥を
抑えることができるようになっている。
【０００４】
また、描画動作の前後やその最中において紙面外にインクの吐出を行うことにより、ノ
ズル内において乾燥の進行した古いインクを新しいインクに置換し、吐出性能の回復、維
持を図るようにしたプリンタも広く知られている。このようなノズルメンテナンスのため
の吐出は予備吐出と呼ばれ、キャップに対して吐出されることが多い。
【０００５】
従来、キャップ内にはインクを保持するための吸収体が設けられていて、吸収体中に保
持されるインクの水分により、キャッピングされた封止空間内が高湿に保たれるようにさ
れていた。しかしながら、上述のような予備吐出を伴うプリンタにあっては、予備吐出さ
れたインクが、キャッピング時におけるノズル内の乾燥を却って促進させてしまう場合が
ある。これは、予備吐出の履歴が進むと共に、インクの保湿成分（グリセリン等）がその
保持水分を失った状態で吸収体に蓄積されてゆき、キャッピングされた時にノズル内のイ
ンクから積極的に水分を奪うように作用するためである。
【０００６】
このことに鑑みて、本願出願人は先に、内部にインクが残留しないようなキャップの構
造に係る発明について、出願を行っている（特許文献１）。
【０００７】
【特許文献１】特開２００３−２５１８２８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、特許文献１に係るキャップでは、上述したインク中の保湿成分による弊
害を抑えることはできるが、水分の保持機能も失われてしまい、長期間の放置下において
ノズル内の乾燥を十分に抑えることはできない。
【０００９】
また、吸収体を残したままのキャップの構成で、キャップに連通する吸引手段を用いて
予備吐出されたインクの強制排出を試みるとしても、当該インクは既に水分を多く失って
高粘度化しているためほとんど排出させることができない。
【００１０】
本発明は、上述の課題を解決するためになされたもので、キャッピングされた状態にお
いてノズル内の液体の乾燥を好適に抑制可能な液体吐出装置を提供することを目的として
いる。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の液体吐出装置は、液体をノズルから吐出する吐出ヘッドと、前記ノズルの開口
を封止可能なキャップと、前記キャップ内に配設される吸収体と、前記キャップに対して
前記ノズルのメンテナンスのための予備吐出を実行させる予備吐出手段と、前記キャップ
から前記液体の吸引を行う吸引手段と、前記吸引に先立って、前記キャップに対して前記
液体を当該キャップ内に補充するための補充吐出を実行させる補充吐出手段と、を備える
ことを特徴とする。
【００１２】
この発明の液体吐出装置によれば、新規の液体を吸収体に補充（補充吐出）した上で吸
引を行うようになっているため、予備吐出によって吸収体内に蓄積された古い（湿潤成分
が失われ、保湿成分を多く含む）液体を、新規の液体で洗い流して好適に排出させること
ができる。また、吸収体には、補充した液体の一部が保持される。かくして、ノズルの開
口がキャッピングされた状態において、予備吐出された古い液体がノズル内の乾燥を促す
ことがなく、また、吸収体中に保持される液体の湿潤成分によって、ノズル内の乾燥が好
適に抑えられる。
尚、液体の湿潤成分とは主溶媒成分のことを、液体の保湿成分とは当該湿潤成分を保持
する性質を有する添加成分のことを表している。
【００１３】
また好ましくは、前記液体吐出装置において、前記補充吐出の吐出量は、前記予備吐出
により前記吸収体に含まれることになった前記液体中の保湿成分の量よりも多いことを特
徴とする。
この発明の液体吐出装置によれば、吸収体に蓄積された保湿成分を好適に排出させるこ
とができる。
【００１４】
また好ましくは、前記液体吐出装置において、前記補充吐出手段は、主電源がオフされ
る直前のタイミングで、前記補充吐出を実行させることを特徴とする。
この発明の液体吐出装置によれば、長期的な非動作状態が予想される状況に臨んで吸収
体中の保湿成分の排出が行われるので、ノズル内の乾燥を好適に抑えることができる。
【００１５】
また好ましくは、複数の液体種に対応して、前記ノズルおよび前記キャップがそれぞれ
設けられた前記液体吐出装置において、前記補充吐出手段は、対応する液体種ごとに前記
補充吐出の吐出量を設定することを特徴とする。
この発明の液体吐出装置によれば、対応する液体種ごとに適量の液体を補充して、吸収
体中の保湿成分を効率的に洗い流すことができる。
【００１６】
また好ましくは、前記液体吐出装置において、前記吸引手段は、前記補充吐出の後、所
定の待機時間の経過を待って前記吸引を行うことを特徴とする。
この発明の液体吐出装置によれば、補充吐出によってキャップ内に補充された液体と吸
収体中に蓄積された保湿成分とを馴染ませるための待機時間を経てから吸引が行われるの
で、吸収体中の当該保湿成分を効率的に排出させることができる。
【００１７】
また好ましくは、前記液体吐出装置において、前記予備吐出に係る履歴を管理する履歴
管理手段を備え、前記補充吐出手段は、前記履歴に基づいた条件で、前記補充吐出を実行
させることを特徴とする。
予備吐出の履歴が進むと、吸収体には古い保湿成分が多く含まれることになり、キャッ
ピング時のノズル内の乾燥の促進を招いたり、当該保湿成分を洗い流すことが困難になっ
たりする。この発明の液体吐出装置によれば、予備吐出に係る履歴情報に基づいて、好適
な条件で保湿成分を排出させることができる。
【００１８】
また好ましくは、前記履歴管理手段を備える前記液体吐出装置において、前記補充吐出
手段は、前記履歴に基づいた吐出量で、前記補充吐出を実行させることを特徴とする。
この発明の液体吐出装置によれば、吸収体に蓄積されている保湿成分の量に応じた適量
の液体を補充して当該保湿成分を効率的に洗い流すことができる。
【００１９】
また好ましくは、前記補充吐出手段は、前記履歴に基づいたタイミングで、前記補充吐
出を実行させることを特徴とする。
この発明の液体吐出装置によれば、予備吐出の履歴を反映した適切なタイミングで液体
の補充を伴う吸引を行うことにより、吸収体中の保湿成分を効率的に排出させることがで
きる。
【００２０】
また好ましくは、前記履歴管理手段を備える前記液体吐出装置において、前記履歴管理
手段は、前記予備吐出の累積吐出量に係る情報を管理することを特徴とする。
この発明の液体吐出装置によれば、吸収体に蓄積された保湿成分の状態を好適に反映し
た履歴情報に基づいて、吸収体中の保湿成分を効率的に排出させることができる。
【００２１】
また好ましくは、前記履歴管理手段を備える前記液体吐出装置において、前記履歴管理
手段は、描画動作の累積時間を管理することを特徴とする。
この発明の液体吐出装置によれば、吸収体に蓄積された保湿成分の状態を好適に反映し
た履歴情報に基づいて、吸収体中の保湿成分を効率的に排出させることができる。
【００２２】
また好ましくは、前記液体吐出装置は、前記予備吐出により前記吸収体に含まれること
になった前記液体について、当該液体の乾燥履歴を管理する乾燥履歴管理手段を備え、前
記補充吐出手段は、前記乾燥履歴に基づいた吐出量で、前記補充吐出を実行させることを
特徴とする。
この発明の液体吐出装置によれば、吸収体に蓄積された液体の乾燥状態を勘案した適切
な吐出量で補充吐出を行うことで、当該液体に含まれる保湿成分を効率的に排出させるこ
とができる。
【００２３】
また好ましくは、前記液体吐出装置は、環境温度を検知する温度検知手段を備え、前記
補充吐出手段は、前記環境温度に基づいた吐出量で、前記補充吐出を実行させることを特
徴とする。
この発明の液体吐出装置によれば、環境温度による液体の粘度変化を勘案した適切な吐
出量で補充吐出を行うことで、吸収体中の保湿成分を効率的に排出させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下、本発明の好適な実施の形態を添付図面に基づいて詳細に説明する。
なお、以下に述べる実施の形態は、本発明の好適な具体例であるから、技術的に好まし
い種々の限定が付されているが、本発明の範囲は、以下の説明において特に本発明を限定
する旨の記載がない限り、これらの形態に限られるものではない。また、以下の説明で参
照する図では、図示の便宜上、部材ないし部分の縦横の縮尺を実際のものとは異なるよう
に表す場合がある。
【００２５】
（液体吐出装置の構成）
（第１実施形態）
まずは、図１、図２、図３を参照して液体吐出装置の構成について説明する。
図１は、液体吐出装置の全体構成を示す概略斜視図である。図２は、キャップの周辺構
成を示す一部破断の側面図である。図３は、液体吐出装置の電気的構成を示すブロック図
である。
【００２６】
図１において、液体吐出装置としてのプリンタ１は、スチール板等で形成されたガイド
フレーム３と、用紙２を搬送する搬送ローラ４と、微小なノズルが並設されたノズル面１
０ａを有する吐出ヘッド１０と、吐出ヘッド１０のノズルメンテナンスを行うためのメン
テナンスユニット５と、を備えている。吐出ヘッド１０は、キャリッジ６に搭載されて、
ガイドロッド８に沿って往復動（走査）されるようになっている。ガイドフレーム３は、
その剛性と重量によって装置全体の土台をなすと共に、電気的なアースとしての機能も果
たしている。
【００２７】
キャリッジ６には、液体としての４色の着色インク（インク）をそれぞれ収容するイン
クカートリッジ７ａ〜７ｄが搭載されており、吐出ヘッド１０にはこれら各色の着色イン
クがそれぞれ供給される。そして、キャリッジ６の走査および用紙２の搬送に同期して吐
出ヘッド１０のノズル毎の吐出制御が行われ（描画動作）、液滴化されたインクによって
用紙２上に画像等が形成される。
【００２８】
メンテナンスユニット５は、吐出ヘッド１０のノズル面１０ａに密着してノズルの開口
を封止（キャッピング）可能なキャップ１１と、ゴム等で形成された板状部材であるワイ
パブレード１２とを備えている。キャップ１１は、ノズルを粉塵や乾燥などから保護する
役割を果たすほか、後述するノズルメンテナンス動作の際にも用いられる。また、ワイパ
ブレード１２は、ノズル面１０ａに付着したインクを払拭するのに用いられる。
【００２９】
図２において、吐出ヘッド１０は、対応するインク種ごとにノズル面１０ａにライン状
に並設されたノズル２１と、各ノズル２１と連通する圧力発生室２２とを備えている。圧
力発生室２２の壁面の一部は圧電素子等により変形するようになっており、当該圧電素子
の駆動により圧力発生室２２に圧力を発生させることで、インクの吐出が行われる。
【００３０】
キャップ１１は、吐出ヘッド１０と対向する側に開口を有する箱型の部材である。キャ
ップ１１は、その開口縁部１１ａにおいて弾性を有しており、当該開口縁部１１ａをノズ
ル面１０ａに密着させることでノズル２１の開口を封止（キャッピング）することができ
る。また、キャップ１１内には、スポンジや不織布などで形成された吸収体１３が配設さ
れている。これは、吸収体１３の持つインクの保持機能により、キャッピングの状態にお
いてキャップ１１内を高湿に保つためのものである。
【００３１】
キャップ１１は、図示しないスライダー機構によって保持されており、吐出ヘッド１０
の走査方向への移動に連動して上下方向（ノズル面１０ａに対する遠近方向）に移動する
。かくして、吐出ヘッド１０の走査制御により、キャッピングおよびその解除を自在に行
うことができる。
【００３２】
キャップ１１の底部には連通管１１ｂが形成されており、連通管１１ｂは連通チューブ
１４の一端と接続されている。連通チューブ１４は、キャップ１１がスライダー機構によ
って移動可能に構成されることに鑑みて、適度な可撓性を有していることが好ましい。ま
た、キャッピングされた状態において、キャップ１１内の封止空間と連通される空間を形
成することに鑑みて、壁面からの蒸気透過が起こりにくい材質であることが好ましい。
【００３３】
連通チューブ１４の他端は、吸引手段としての吸引ポンプ１５（模式化して図示）と接
続されている。吸引ポンプ１５には、小型で効率の良いチューブポンプなどが好適に用い
られる。吸引ポンプ１５は、キャッピング状態でノズル２１内からインクを吸引する（ノ
ズル内吸引）ほか、キャッピングしない状態でキャップ１１内に溜まったインクを吸引す
る（キャップ内吸引）ことができる。吸引されたインクは、吸引ポンプ１５の排出口と連
通する廃液チューブ１６を通って、廃液タンク１７内に収容される。
【００３４】
ノズル内吸引は、ノズル２１内のインクが乾燥して、固化もしくは吐出がほとんど不能
なほどに高粘度化した場合に、乾燥したインクを強制的に排出して吐出性能の回復を図る
目的で実行される。また、キャップ内吸引は、ノズル内吸引によりキャップ１１内に排出
されたインクを回収したり、予備吐出（詳しくは後述する）により吐出されたインクを回
収したりする目的で実行される。
【００３５】
図３において、プリンタ１は、動作に係る各種制御を行う制御部１２０を備えている。
制御部１２０は、外部インターフェース（Ｉ／Ｆ）１２１を介してホストコンピュータ１
１９と接続されている。また、内部Ｉ／Ｆ１２２を介して、吐出ヘッド１０の吐出駆動回
路１３１、キャリッジ６（図１参照）の走査駆動を行うための走査モータ１０４、搬送ロ
ーラ４（図１参照）駆動用の搬送モータ１０５、吸引ポンプ１５（図２参照）駆動用のポ
ンプモータ１０６と接続されている。
【００３６】
制御部１２０は、ＣＰＵ１２３と、ＣＰＵ１２３のワークメモリや吐出制御に係るデー
タのバッファメモリとして機能するＲＡＭ１２４と、各種制御情報を記憶するＲＯＭ１２
５と、クロック信号（ＣＫ）を生成する発信回路１２６と、駆動信号（ＣＯＭ）を生成す
る駆動信号生成回路１２７と、を備えている。尚、ＲＯＭ１２５は、ＥＥＰＲＯＭのよう
な書き換え可能なものとすることもできる。
【００３７】
吐出駆動回路１３１は、シフトレジスタ１３２からなるシフトレジスタ回路と、ラッチ
回路１３３と、レベルシフタ１３４と、スイッチ１３５とを備え、圧電素子１３６の個々
に選択的に駆動信号（ＣＯＭ）を印加できるように構成されている。尚、駆動信号（ＣＯ
Ｍ）は、充放電のパルスの組み合わせにより構成されている。
【００３８】
印刷動作は、用紙２（図１参照）におけるインク滴の配置を表したいわゆるビットマッ
プ形式の描画パターンデータを、ホストコンピュータ１１９から制御部１２０に伝送する
ことで実行される。このとき制御部１２０は、描画パターンデータをデコードしてノズル
毎のＯＮ／ＯＦＦ情報であるノズルデータを生成する。
【００３９】
ノズルデータをシリアル信号化したノズルデータ信号（ＳＩ）は、クロック信号（ＣＫ
）に同期してシフトレジスタ回路に伝送され、ノズル毎のＯＮ／ＯＦＦ情報がそれぞれシ
フトレジスタ１３２に記憶される。そして、ラッチ信号（ＬＡＴ）によりラッチ回路１３
３でラッチされた「ＯＮ」情報に係るノズルデータは、レベルシフタ１３４で所定の電圧
信号に変換されてスイッチ１３５に供給される。
【００４０】
かくして、「ＯＮ」に対応する圧電素子１３６に駆動信号（ＣＯＭ）が印加され、ノズ
ルからインクが吐出される。このような描画パターンデータに基づく吐出制御（描画制御
）は、吐出ヘッド１０の走査位置に同期して周期的に行われる。
【００４１】
制御部１２０は、描画制御の処理に割り込ませるかたちで、対応するノズルデータ信号
（ＳＩ）や駆動信号（ＣＯＭ）等を発生させて、予備吐出や補充吐出を実行させることも
できる。すなわち、制御部１２０は、本発明の予備吐出手段および補充吐出手段としての
機能を有している。
【００４２】
ここで、予備吐出とは、ノズルメンテナンスを目的として描画動作の前後やその最中に
キャップ１１に対して行われる吐出のことであり、ノズル内の古いインクを新しいインク
に置換して吐出性能の回復、維持を図ったり、吸収体１３（図２参照）に水分を与えてキ
ャッピング時の保湿性を向上させる目的で実行される。
【００４３】
また、補充吐出とは、キャップ内吸引に先立って吸収体１３（図２参照）にインクを補
充するために実行される吐出のことである。補充吐出は、予備吐出と同様、キャップ１１
（図２参照）に対して行われる吐出であるが、常にキャップ内吸引と共に実行されるもの
であり、また一動作あたりの吐出量は予備吐出の数倍ないし数十倍程度となっている。
【００４４】
（液体吐出装置のノズルメンテナンス）
次に、図２、図３を参照しながら、図４、図５のフローチャートに沿って液体吐出装置
のノズルメンテナンスについて説明する。
図４は、描画動作に係る処理を示すフローチャートである。図５は、主電源のオフ時の
ノズルメンテナンスに係る処理を示すフローチャートである。
【００４５】
プリンタ１は、非動作時において、ノズル２１の開口がキャッピングされた状態（キャ
ッピング状態）となっている。そして、ホストコンピュータ１１９から描画命令を受ける
と、プリンタ１は、図４に示すフローチャートに沿って処理を実行する。
【００４６】
制御部１２０は、まず走査モータ１０４の駆動によりキャッピングを解除し（ステップ
Ｓ１）、次いでキャップ１１に対する予備吐出を実行させると共に（ステップＳ２）、履
歴パラメータの更新（ステップＳ３）、および周期タイマの初期化（ステップＳ４）を行
う。
【００４７】
ステップＳ２における予備吐出動作は、キャッピング状態の間に乾燥が進行したインク
をノズル２１内から排出し、吐出性能の回復を図る目的で実行されるものである。尚、イ
ンクの種類によってはこのような予備吐出を行わないようにすることもできるし、直近の
描画動作からの経過時間を参照して、予備吐出の実行の要否を判断するようにすることも
できる。
【００４８】
ステップＳ３における履歴パラメータとは、予備吐出の履歴をパラメータ化したもので
あり、具体的には、予備吐出動作毎の吐出量を積算した累積吐出量を表している。この履
歴パラメータは、吐出したインク滴の数、消費したインク量に相当する値とすることがで
きるほか、予備吐出の回数（吐出駆動回数、動作回数）に対応する値とすることもできる
。またこの場合において、１ノズル単位、１インク種単位、全ノズル単位のいずれに相当
する値としてもよい。このように、制御部１２０は、履歴パラメータによって予備吐出の
履歴を管理する履歴管理手段としての機能を有している。
【００４９】
ステップＳ４における周期タイマは、描画動作中に定期的に実行する予備吐出動作（ス
テップＳ９）の実行タイミングを規定するためのタイマである。図４のフローチャートが
示すように、周期タイマは予備吐出（ステップＳ２およびステップＳ９）の直後を起算時
としてカウントされる。
【００５０】
ステップＳ４の後、制御部１２０は、一走査分の描画制御を行い（ステップＳ５）、次
いで未処理の描画パターンデータが残っているか否かの判断を行う（ステップＳ６）。
【００５１】
ステップＳ６において描画パターンデータが残っていないと判断される場合は、制御部
１２０は、描画動作の終了のためのノズルメンテナンス処理（ステップＳ１５〜Ｓ１７）
を行う。すなわち、キャップ１１内への予備吐出（ステップＳ１５）、および履歴パラメ
ータの更新（ステップＳ１６）がなされた後、キャッピング（ステップＳ１７）によって
ノズル２１の保護が図られる。
【００５２】
ステップＳ１５における予備吐出は、キャップ１１内の吸収体１３を保湿させる目的で
実行されるものである。これにより、キャッピング状態において封止空間内は高湿状態に
保たれ、ノズル２１内のインクの乾燥が好適に抑えられる。
【００５３】
ステップＳ６において描画パターンデータが残っていると判断される場合は、制御部１
２０は、周期タイマの値が所定値以上であるか否かの判断を行う（ステップＳ７）。
【００５４】
ステップＳ７において周期タイマの値が所定値未満と判断される場合は、上述のステッ
プＳ５の処理に戻って上述の処理が繰り返される。すなわち、走査単位での描画制御（ス
テップＳ５）は、周期タイマの値が所定値に達するまで複数回繰り返される。
【００５５】
ステップＳ７において周期タイマの値が所定値以上と判断される場合には、制御部１２
０は、履歴パラメータが所定値未満であるか否かの判断を行う（ステップＳ８）。
【００５６】
ステップＳ８において履歴パラメータが所定値未満であると判断される場合は、制御部
１２０は、描画動作中における吐出性能維持のためのノズルメンテナンス処理（ステップ
Ｓ９〜Ｓ１１）を行う。すなわち、キャップ１１内への予備吐出（ステップＳ９）と共に
、周期タイマの初期化（ステップＳ１０）および履歴パラメータ更新（ステップＳ１１）
が行われる。
【００５７】
ステップＳ９における予備吐出は、描画動作中に乾燥の進行したノズル２１内の古いイ
ンクを新しいインクに強制置換する目的で実行させるものである。これにより、描画パタ
ーンデータに基づいた吐出の有無に関わらず最低限度のインクの吐出が確保され、描画動
作中における吐出性能が好適に維持される。
【００５８】
ステップＳ１１の後は、再びステップＳ５の処理に戻って上述の処理が繰り返される。
このように、予備吐出（ステップＳ９）は、描画動作中において周期的なタイミングで間
欠的に行われる。
【００５９】
ステップＳ８において履歴パラメータが所定値以上と判断された場合は、制御部１２０
は、吸収体１３に蓄積されたインクを強制排出するための処理を行う。すなわち、キャッ
プ１１内への補充吐出（ステップＳ１２）とキャップ内吸引（ステップＳ１３）とが連続
して行われる。尚、ここで「連続して行われる」という表現を用いたが、これは二つの動
作が一体に実行されるという意味で使用したもので、実際上は、キャップ内吸引（ステッ
プＳ１３）は、補充吐出（ステップＳ１２）後、所定の待機時間の経過を待って実行され
る。
【００６０】
予備吐出（ステップＳ２，Ｓ９，Ｓ１５）が間欠的に実行され、履歴パラメータの値が
上昇した状態にあっては、予備吐出によって吸収体１３に含まれることになったインクは
多くの水分を失って高粘度化した状態にある。そしてこのような水分を失った古いインク
は、当該インク中の保湿成分（グリセリン等）の働きにより、キャッピング状態において
ノズル２１内の乾燥を促す働きをする。ステップＳ１３のキャップ内吸引は、このような
悪影響を及ぼす古いインクを強制的に排出させる目的で行われるものである。
【００６１】
高粘度化した古いインクは流動性の低下により排出が困難であるが、本実施形態では、
補充吐出（ステップＳ１２）によって吸収体１３に相当量のインクを補充した上でキャッ
プ内吸引（ステップＳ１３）を行うことにより、当該古いインクの排出性を高めている。
吸収体１３に蓄積された古いインクは、補充吐出した新しいインクによって洗い流される
ことで、好適に排出されるからである。尚、補充吐出（ステップＳ１２）とキャップ内吸
引（ステップＳ１３）との間に待機時間を設けたのは、高粘度化した古いインクと補充吐
出による新しいインクとを馴染ませて、当該古いインクの排出性をより高めるための配慮
である。
【００６２】
また、補充吐出された新しいインクは、キャップ内吸引（ステップＳ１３）後、その一
部が吸収体１３に保持されて、キャッピングされた封止空間内を高湿状態に維持する役割
を果たす。
【００６３】
補充吐出（ステップＳ１２）によるインクの吐出量は、吸収体１３に蓄積されているイ
ンク中の保湿成分量よりも多い量とすることが好ましく、より好ましくは、当該保湿成分
量の２〜３倍（重量比）程度の吐出量である。尚、本実施形態では、保湿成分を１０〜２
０重量％含むインク（インク種によって含有比率が異なる）が用いられており、キャップ
１１内に予備吐出されたインク総量の５０％相当のインクが補充吐出（ステップＳ１２）
されるようになっている。
【００６４】
補充吐出（ステップＳ１２）、キャップ内吸引（ステップＳ１３）により、吸収体１３
内に蓄積されていた古いインクのほとんどは排出されるため、履歴パラメータは続くステ
ップＳ１４において初期化される。履歴パラメータは、予備吐出によって吸収体１３内に
蓄積されてゆくインク量の指標となるものだからである。また、同様の理由から、履歴パ
ラメータの初期化は、ノズル２１内方の固化インクや気泡の除去のためにノズル吸引動作
が実行された場合にも行われる。
【００６５】
ステップＳ１４の後は、再びステップＳ５に戻って上述の処理が繰り返される。すなわ
ち、予備吐出されたインクのキャップ１１からの強制排出（ステップＳ１２，Ｓ１３）は
、履歴パラメータが所定値に到達したタイミングで、定期的に実行される。
【００６６】
古いインクの強制排出（ステップＳ１２，Ｓ１３）を履歴パラメータを参照して定期的
に行うようにしたのは、当該古いインクの排出の効率化を図るためである。すなわち、吸
収体１３に古いインクがあまりにも多く蓄積されてしまうと、このインクを排出させるた
めに著しく多量のインクの補充が必要になったり、また、十分な排出ができなくなってし
まったりするからである。
【００６７】
描画動作を終えたプリンタ１は、非動作状態のままホストコンピュータ１１９等からの
命令を待ち、再び新たな描画命令を受けた場合には、上述のステップＳ１〜Ｓ１７の処理
が行われる。この場合において、履歴パラメータは、前回の描画動作が終了した時点の値
が引き続き使用される。
【００６８】
一方、プリンタ１の主電源スイッチをオフする操作が、図示しないハードウェアスイッ
チによって行われた場合には、プリンタ１は、図５に示すフローチャートに沿って処理を
実行する。
【００６９】
制御部１２０は、まず走査モータ１０４の駆動によりキャッピングを解除する（ステッ
プＳ２１）。次いで履歴パラメータを取得して（ステップＳ２２）、取得した履歴パラメ
ータに基づいて次に行う補充吐出の吐出量の設定を行う（ステップＳ２３）。そして、設
定した吐出量の下で補充吐出（ステップＳ２４）とそれに続くキャップ内吸引（ステップ
Ｓ２５）を実行させ、履歴パラメータを初期化して（ステップＳ２６）、キャッピングを
行う（ステップＳ２７）。
【００７０】
このように、主電源がオフされる際には、その時点での履歴パラメータの値に関係無く
、補充吐出（ステップＳ２４）とキャップ内吸引（ステップＳ２５）とを組み合わせたイ
ンクの排出動作が実行される。主電源がオフされる場合は、その後においてプリンタ１が
長期にわたって動作しないケースが想定されるため、吸収体１３内に蓄積された古いイン
クを排出させて、ノズル２１内の好適な乾燥防止を図ろうとするものである。
【００７１】
また、ステップＳ２４における補充吐出は、履歴パラメータを参照して設定された吐出
量に基づいて実行される。これは、吸収体１３に蓄積されている古いインクの量に応じて
、当該古いインクの洗い流しに必要十分なインクを補充するようにすることで、補充吐出
（ステップＳ２４）で無用のインクが浪費されないように配慮したものである。また、補
充吐出（ステップＳ２４）の吐出量に応じて、キャップ内吸引（ステップＳ２５）に係る
ポンプモータ１０６の駆動量も可変するように、その適性化が図られている。
【００７２】
（変形例１）
次に、変形例１について、図６のフローチャートに沿って、先の実施形態との相違点を
中心に説明する。
図６は、変形例１における描画動作に係る処理を示すフローチャートである。
【００７３】
変形例１における予備吐出に係る処理（ステップＳ３３，Ｓ３４，Ｓ３７，Ｓ３９，Ｓ
４０，Ｓ４４）や描画制御（ステップＳ３５）、描画動作の終了判断の処理（ステップＳ
３６）については、先の実施形態と同様なので説明を省略する。
【００７４】
変形例１では、補充吐出（ステップＳ４１）およびキャップ内吸引（ステップＳ４２）
の実行判断（ステップＳ３８）は、履歴タイマに基づいて行われるようになっている。履
歴タイマは、描画動作の累積時間を計上するタイマであり、描画動作に係る予備吐出（ス
テップＳ３３，Ｓ３９，Ｓ４４）が概ね周期的に実行されることから、予備吐出に係る履
歴を間接的に管理する手段としてカウントされるものである。この変形例１のように、予
備吐出に係る履歴は、関連する時間等によって間接的に管理することも可能である。
【００７５】
履歴タイマは、具体的には、キャッピング解除（ステップＳ３１）直後にカウントを開
始し（ステップＳ３２）、キャッピング（ステップＳ４６）直前にカウントを終了する（
ステップＳ４５）。また、履歴タイマは、一の描画動作が終了した後においても維持され
るが、キャップ内吸引（ステップＳ４２）が行われた際や、ノズル吸引動作が行われた際
に初期化される（ステップＳ４３）。
【００７６】
（変形例２）
次に、変形例２について、先の実施形態との相違点を中心に説明する。
【００７７】
この変形例２においては、インク種毎に対応してノズルをキャッピングするキャップが
独立または分割して設けられており、インク種毎に予備吐出や補充吐出、キャップ内吸引
を行うようになっている。この場合において、補充吐出における吐出量は、対応するイン
ク種ごとに設定される。これは、対応するインク種によって含まれる保湿成分量等が異な
り、吸収体からの洗い流しに要する補充インクの適正量に差が生じるため、その適正化を
図ることで補充吐出における無用なインクの消費を抑えるようにしたものである。尚、こ
の場合において、予備吐出の履歴を示す履歴パラメータはインク種ごとにカウントするよ
うにしてもよい。
【００７８】
また、古いインクの洗い流しに要する補充インクの適正量は、保湿成分以外の成分（色
材など）の影響も受けるため、このような点にも配慮して適性化がなされることが好まし
い。例えば、顔料系のインクは、染料系のインクに比べて水分を失った際の流動性におい
て劣るため、顔料系のインクに対応するキャップに対して行う補充吐出の吐出量は、染料
系のインクに対応するキャップに対して行う補充吐出の吐出量よりも多く設定される。
【００７９】
（第２実施形態）
次に、図２、図７、図８を参照して、本発明の第２実施形態について、第１実施形態と
の相違点を中心に説明する。
図７は、第２実施形態における液体吐出装置の電気的構成を示すブロック図である。図
８は、第２実施形態における描画動作に係る処理を示すフローチャートである。
【００８０】
図７において、プリンタ１は、温度検知手段としてのサーミスタ１４０を吐出ヘッド１
０に備えており、周囲の環境温度を検知して、検知した環境温度に基づいた動作制御（詳
しくは後述する）を制御部１２０により行うことができる。このプリンタ１は、ホストコ
ンピュータ１１９から描画命令を受けて、図８に示すフローチャートに沿って描画動作に
係る処理を行う。
【００８１】
すなわち、プリンタ１は、キャッピングを解除（ステップＳ３１）して、キャップ１１
に対してノズルメンテナンス（キャッピング間において高粘度化したインクの排出）を目
的とした予備吐出を行うと共に（ステップＳ３２）、履歴パラメータＡの更新を行う（ス
テップＳ３３）。ここで、履歴パラメータＡとは、予備吐出の累積吐出量に係るパラメー
タであって、第１実施形態における履歴パラメータと全く同じものである。
【００８２】
ステップＳ３３の後、プリンタ１は必要な描画制御を行い（ステップＳ３４）、予備吐
出が必要なタイミング（第１実施形態において周期タイマが所定値に達するタイミングに
相当する）に達したか否かの判断を行う（ステップＳ３５）。ここで、予備吐出が必要な
タイミングに達していればステップＳ３６に移行する。また、予備吐出が必要なタイミン
グに達していなければステップＳ４１に移行して、描画パターンデータが残っているか否
かの判断がなされる。
【００８３】
ステップＳ４１において、描画パターンデータが残っていると判断されれば、再びステ
ップＳ３４に戻って上述のフローが繰り返される。また、描画パターンデータが残ってい
ないと判断されれば、プリンタ１は、ノズルメンテナンス（キャッピング時におけるキャ
ップ１１内の保湿）を目的とした予備吐出（ステップＳ４７）、および履歴パラメータＡ
の更新（ステップＳ４８）を行い、キャッピング（ステップＳ４９）により一連のフロー
を終了する。
【００８４】
ステップＳ３６では、履歴パラメータＡが所定値未満か否かの判断がなされる。ステッ
プＳ３６において履歴パラメータが所定値未満と判断された場合、プリンタ１は、ノズル
メンテナンス（描画動作中において高粘度化したインクの排出）を目的とした予備吐出動
作（ステップＳ３７）を行い、履歴パラメータＡを更新（ステップＳ３８）する。またさ
らに、サーミスタ１４０により環境温度を検知して（ステップＳ３９）、その検知した環
境温度に基づいて履歴パラメータＢの更新を行う（ステップＳ４０）。
【００８５】
ステップＳ４０の後はステップＳ４１の処理に移行する。かくして、描画パターンデー
タが残っている限りにおいて、履歴パラメータＡが所定値に達するまで、定期的に予備吐
出動作（ステップＳ３７）が繰り返されることになる。これに伴い、キャップ１１の吸収
体１３内には予備吐出されたインクが蓄積されてゆき、また、予備吐出に係る累積吐出量
を示す履歴パラメータＡの値が大きくなってゆく。
【００８６】
ここで、ステップＳ４０に係る履歴パラメータＢとは、予備吐出によって吸収体１３内
に蓄積されることになったインクの乾燥履歴を司るパラメータであり、本実施形態では、
当該インク中の水分の累積蒸発量の推定値を反映したパラメータとなっている。より具体
的には、サーミスタ１４０が検知（ステップＳ３９）した環境温度に応じた所定の速度で
吸収体１３から水分蒸発が起こると仮定して、予備吐出（ステップＳ３７）の実行タイミ
ング毎にその累積蒸発量を制御部１２０が算出（更新）している。すなわち、サーミスタ
１４０と制御部１２０とは、本発明の乾燥履歴管理手段を構成している。
【００８７】
履歴パラメータＢの算出の基礎となる水分の蒸発速度は、環境温度の他、キャップ１１
の開口面積や吸収体１３の種類（材質、発泡密度等）などによっても変化する値である。
このため、制御部１２０は、あらかじめ実験により得られている当該蒸発速度のデータを
ＲＯＭ１２５（図３参照）から読み出して、履歴パラメータＢの算出を行うようになって
いる。
【００８８】
ステップＳ３６において、履歴パラメータＡが所定値以上である場合は、プリンタ１は
、予備吐出により吸収体１１に蓄積されることになった古いインクを強制排出するための
処理（ステップＳ４２〜Ｓ４６）を行う。具体的には以下のように処理が行われる。
【００８９】
すなわち、サーミスタ１４０により環境温度の検知を行い（ステップＳ４２）、検知さ
れた環境温度および履歴パラメータＢに基づいて、この後実行されるステップＳ４４〜Ｓ
４５の動作条件（吐出量等）の設定を行う（ステップＳ４３）。そして、設定した動作条
件下で、補充吐出（ステップＳ４４）を行い、待機時間の経過を待ってキャップ内吸引（
ステップＳ４５）を行うことで、吸収体１３に蓄積されていた古いインクを排出させる。
これにより、吸収体１３中のインクの状態が初期化されるため、当該インクの状態を反映
する履歴パラメータＡ、Ｂについても初期化を行い（ステップＳ４６）、ステップＳ４１
の処理に移行する。
【００９０】
ステップＳ４３では、環境温度と履歴パラメータＢに基づいて、補充吐出（ステップＳ
４４）の吐出量、補充吐出後の待機時間、キャップ内吸引（ステップＳ４５）におけるポ
ンプモータ１０６の駆動量の設定を行うようになっている。具体的には、環境温度が低い
ほど、また履歴パラメータＢの値が大きいほど（累積蒸発量が多いほど）、多くの吐出量
で補充吐出（ステップＳ４４）を行い、長めの待機時間を経て、駆動量を多くしてキャッ
プ内吸引（ステップＳ４５）を行う。これは、低温になるほどインク（補充吐出に係るイ
ンクも含む）の粘度が上昇し、また吸収体１３におけるインクの乾燥が進むほど当該イン
クの粘度（インク中に占める保湿成分の濃度）が上昇して、吸収体１３からのインクの排
出が困難になることに鑑みたものである。
【００９１】
このように、第２実施形態におけるプリンタ１によれば、環境温度や吸収体１３におけ
るインクの乾燥履歴（履歴パラメータＢ）に基づいて、より精細な動作条件の下で補充吐
出やキャップ内吸引が実行されるので、吸収体１３に蓄積された古いインクが効率的に排
出され、キャッピング時におけるノズル内の乾燥が好適に抑えられる。
【００９２】
本発明は上述の実施形態に限定されない。
例えば、本発明は予備吐出の履歴があることが前提となるが、予備吐出の実行に係る態
様は上述の実施形態に限定されるものではなく、ノズルメンテナンスの目的を有する限り
において様々な条件の変更および付加が可能である。
また、補充吐出とキャップ内吸引の実行タイミングや、その判断条件などについても、
本発明の趣旨を変えない範囲で自由な変更が可能である。
また、吸収体中の液体の乾燥履歴に関しては、描画動作中の蒸発のみならず、キャッピ
ング中の蒸発についても考慮してその値を算出するようにすることもできる。また、環境
温度以外に、湿度の履歴によって乾燥履歴を管理するようにすることもできる。
また、本発明は工業用途で使用される描画装置にも適用することができ、この場合にお
いて、液体の湿潤成分には水だけでなく有機溶媒を含むこともできる。
また、各実施形態の各構成はこれらを適宜組み合わせたり、省略したり、図示しない他
の構成と組み合わせたりすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００９３】
【図１】液体吐出装置の全体構成を示す概略斜視図。
【図２】キャップの周辺構成を示す一部破断の側面図。
【図３】液体吐出装置の電気的構成を示すブロック図。
【図４】描画動作に係る処理を示すフローチャート。
【図５】主電源のオフ時のノズルメンテナンスに係る処理を示すフローチャート。
【図６】変形例１における描画動作に係る処理を示すフローチャート。
【図７】第２実施形態における液体吐出装置の電気的構成を示すブロック図。
【図８】第２実施形態における描画動作に係る処理を示すフローチャート。
【符号の説明】
【００９４】
１…液体吐出装置としてのプリンタ、５…メンテナンスユニット、１０…吐出ヘッド、
１０ａ…ノズル面、１１…キャップ、１２…ワイパブレード、１３…吸収体、１４…連通
チューブ、１５…吸引手段としての吸引ポンプ、１６…廃液チューブ、１７…廃液タンク
、２１…ノズル、２２…圧力発生室、１１９…ホストコンピュータ、１０６…ポンプモー
タ、１２０…予備吐出手段および補充吐出手段および履歴管理手段および乾燥履歴管理手
段の構成要素としての制御部。１４０…温度検知手段および乾燥履歴管理手段の構成要素
としてのサーミスタ。

【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体をノズルから吐出する吐出ヘッドと、
前記ノズルの開口を封止可能なキャップと、
前記キャップ内に配設される吸収体と、
前記キャップに対して前記ノズルのメンテナンスのための予備吐出を実行させる予備吐
出手段と、
前記キャップから前記液体の吸引を行う吸引手段と、
前記吸引に先立って、前記キャップに対して前記液体を当該キャップ内に補充するため
の補充吐出を実行させる補充吐出手段と、を備える液体吐出装置。
【請求項２】
前記補充吐出の吐出量は、前記予備吐出により前記吸収体に含まれることになった前記
液体中の保湿成分の量よりも多い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】
前記補充吐出手段は、主電源がオフされる直前のタイミングで、前記補充吐出を実行さ
せることを特徴とする請求項１または２に記載の液体吐出装置。
【請求項４】
複数の液体種に対応して、前記ノズルおよび前記キャップがそれぞれ設けられた請求項
１ないし３のいずれか一項に記載の液体吐出装置であって、
前記補充吐出手段は、対応する液体種ごとに前記補充吐出の吐出量を設定することを特
徴とする液体吐出装置。
【請求項５】
前記吸引手段は、前記補充吐出の後、所定の待機時間の経過を待って前記吸引を行うこ
とを特徴とする請求項１ないし４のいずれか一項に記載の液体吐出装置。
【請求項６】
前記予備吐出に係る履歴を管理する履歴管理手段を備え、
前記補充吐出手段は、前記履歴に基づいた条件で、前記補充吐出を実行させることを特
徴とする請求項１ないし５のいずれか一項に記載の液体吐出装置。
【請求項７】
前記補充吐出手段は、前記履歴に基づいた吐出量で、前記補充吐出を実行させることを
特徴とする請求項６に記載の液体吐出装置。
【請求項８】
前記補充吐出手段は、前記履歴に基づいたタイミングで、前記補充吐出を実行させるこ
とを特徴とする請求項６または７に記載の液体吐出装置。
【請求項９】
前記履歴管理手段は、前記予備吐出の累積吐出量に係る情報を管理することを特徴とす
る請求項６ないし８のいずれか一項に記載の液体吐出装置。
【請求項１０】
前記履歴管理手段は、描画動作の累積時間を管理することを特徴とする請求項５ないし
７のいずれか一項に記載の液体吐出装置。
【請求項１１】
前記予備吐出により前記吸収体に含まれることになった前記液体について、当該液体の
乾燥履歴を管理する乾燥履歴管理手段を備え、
前記補充吐出手段は、前記乾燥履歴に基づいた吐出量で、前記補充吐出を実行させるこ
とを特徴とする請求項１ないし１０のいずれか一項に記載の液体吐出装置。
【請求項１２】
環境温度を検知する温度検知手段を備え、
前記補充吐出手段は、前記環境温度に基づいた吐出量で、前記補充吐出を実行させるこ
とを特徴とする請求項１ないし１１のいずれか一項に記載の液体吐出装置。

【図１】