JP2009148955A - インクジェット記録ヘッド、インクジェット記録装置、およびインクジェット記録方法 - Google Patents

Abstract

【課題】記録動作の待機時に、記録ヘッド内の空気やインクの膨張、収縮に拘わらず、ノズルに連通する液室内の負圧を保つことができるインクジェット記録ヘッド、インクジェット記録装置、およびインクジェット記録方法を提供すること。
【解決手段】記録動作の待機時に、貯留室２２Ｋｒと空気室６６を含む液室がノズル２２Ｋｎを除いて大気と遮断された密閉系を形成するように、その液室を外部から遮断する。その後、その液室内の流体（空気およびインク）の体積変化に応じて、液室内に連通する保圧機構８０の閉空間の容積を増減させることにより、液室内の負圧を保つ。
【選択図】図３

Description

本発明は、記録媒体に液体を吐出して記録を行うインクジェット記録ヘッド、インクジェット記録装置、およびインクジェット記録方法に関するものである。

記録ヘッドから記録媒体にインクを吐出して記録を行うインクジェット記録装置が知られている。このようなインクジェット記録装置では、一般にインクが吐出される複数のノズルが高密度に形成された小型の記録ヘッドを用いて高精細な記録が行われる。また、この小型の記録ヘッドを複数配置して各記録ヘッドに異なる色のインクを供給することにより、比較的安価かつ小型な構成で、記録媒体にカラー記録を行うことができる。そのためインクジェット記録装置は、業務用、家庭用を問わず、プリンタ、ファクシミリおよび複写機など、様々な記録装置に用いられている。

このようなインクジェット記録装置では、記録ヘッドからのインク吐出動作を安定させるために、記録ヘッド内のインクを所定の負圧に維持する（記録ヘッド内のインクに作用する圧力を所定の負圧に保つ）ことが重要である。このため、一般には記録ヘッドにインクを供給するインク供給系の中に負圧発生手段を備え、その負圧発生手段によって負圧が付与されたインクを記録ヘッドに供給している。

負圧発生手段として特許文献１には、インクタンク内に収容したスポンジ状のインク吸収体の毛管作用を利用して、負圧を発生する構成が開示されている。また他の負圧発生手段として特許文献２には、可撓性のインクバッグと弓形ばねとを備えた構成が開示されている。さらに他の負圧発生手段として特許文献３には、記録ヘッドよりも下方にインクタンクを配置し、記録ヘッドとインクタンクとの水頭差を利用してインクに負圧を付与する構成が開示されている。

特許文献１から特許文献３のような負圧発生手段を備えたインク供給系では、記録ヘッドからのインク吐出に伴って、記録ヘッド内の負圧は上昇する。この上昇する負圧を利用して、インクタンクから記録ヘッドへインクが供給される。このため、単位時間当りに記録ヘッドから吐出されるインクの量が多いときには、インクタンクから記録ヘッドへのインク供給が追いつかず、記録ヘッド内の負圧が所定の負圧より大きくなることがある。また逆に、単位時間当りに記録ヘッドから吐出されるインクの量が少ないときは、インクの慣性によって記録ヘッド内の負圧が所定の負圧よりも小さくなることがある。

このような課題に対して特許文献４では、記録ヘッドへのインク供給はポンプにより行い、記録ヘッド内の負圧はファンによって制御を行い、インクの供給と負圧の制御とを別々に行う構成が提案されている。

特開２００２−１９８０号公報 特開平０６−１９８９０４号公報 特開２００３−１１３８０号公報 特開２００６−３２６８５５号公報

特許文献４のように、記録ヘッドへのインクの供給はポンプにより行い、記録ヘッド内の負圧量をファンにより制御する構成は、記録動作中、記録ヘッド内への負圧を最適に保つ上において優れている。

しかしながら、ファンが停止する記録装置の待機中において、記録ヘッドのノズルを含むインク流路は、記録ヘッドのノズル開口部を除いて、大気と連通しないように密閉された密閉系内におかれていた。このような密閉系内にて空気が存在する場合、記録装置の待機期間中の温度変化（主に外気温度の変化）により、その空気の体積が膨張または収縮する。その空気の体積が膨張した場合には、密閉系内の圧力が高まって、記録ヘッド内のインクをノズル開口部から外部へ流出させるように作用する。一方、その空気の体積が収縮した場合には、密閉系内の圧力が低下して、外気をノズル開口部から記録ヘッド内に入り込ませるように作用する。

このような現象が生じた場合には、記録装置が記録動作を再開したときに、記録ヘッドのノズルにインクの吐出不良が発生し易くなる。また、このようなインクの吐出不良を防止するために、記録ヘッドのクリーニング動作を実施した場合には、時間的なロスが生じたり、クリーニング動作に伴ってノズルから排出される廃インクのために、ランニングコストの上昇を招くおそれがある。また、記録ヘッド内のインクがノズル開口部から外部へ流出した場合には、インクが記録装置の機外へ漏れるおそれがあった。

本発明の目的は、記録動作の待機時に、記録ヘッド内の空気やインクの膨張、収縮に拘わらず、ノズルに連通する液室内の負圧を保つことができるインクジェット記録ヘッド、インクジェット記録装置、およびインクジェット記録方法を提供することにある。

本発明のインクジェット記録ヘッドは、負圧を導入可能な液室内のインクをノズルから吐出可能なインクジェット記録ヘッドにおいて、前記液室が前記ノズルを除いて大気と遮断された密閉系を形成するときに、前記液室内の負圧を保つように当該液室内の流体の体積変化を吸収可能な保圧手段を備えることを特徴とする。

本発明のインクジェット記録装置は、負圧を導入可能な液室内のインクをノズルから吐出可能なインクジェット記録ヘッドを用いて、記録媒体に画像を記録可能なインクジェット記録装置において、前記液室内に導入するための負圧を発生する負圧発生手段と、前記液室が前記ノズルを除いて大気と遮断された密閉系を形成するように、前記液室を外部から遮断する遮断手段と、前記液室内の負圧を保つように当該液室内の流体の体積変化を吸収可能な保圧手段と、を備えることを特徴とする。

本発明のインクジェット記録方法は、負圧を導入可能な液室内のインクをノズルから吐出可能なインクジェット記録ヘッドを用いて、記録媒体に画像を記録するインクジェット記録方法において、記録動作時に、前記液室内に負圧を導入し、記録動作の待機時に、負圧が導入された前記液室が前記ノズルを除いて大気と遮断された密閉系を形成するように、前記液室を外部から遮断した後に、前記室内に連通する閉空間の容積を前記液室内の流体の体積変化に応じて増減させることにより前記液室内の負圧を保つことを特徴とする。

なお、本明細書でいう、「記録」（画像形成とも称する）は、文字、図形等有意の情報を形成することに特定されない。すなわち、有意無意を問わず、また人間が視覚で知覚し得るように顕在化したものであるか否かを問わず、広く記録媒体上に画像、模様、パターン等を形成する、または媒体の加工を行う場合も含むものとする。

また、「記録媒体」（シートとも称する）とは、一般的な記録装置で用いられる紙のみならず、広く、布、プラスチック・フィルム、金属板、ガラス、セラミックス、木材、皮革等、インクを受容可能なものも含むものとする。

さらに、「インク」とは、上記「記録」の定義と同様に広く解釈されるべきものである。すなわち、記録媒体上に付与されることによって、画像、模様、パターン等の形成または記録媒体の加工、或いはインクの処理（例えば記録媒体に付与されるインク中の色剤の凝固または不溶化）に供され得る液体を含むものとする。

本発明によれば、記録動作の待機時に、記録ヘッドのノズルに連通する液室内の空気やインクの体積変化に応じて、その液室内に連通する閉空間の容積を増減させることにより、その液室内の負圧を保つことができる。したがって、記録動作の待機期間中の温度変化（主に外気温度の変化）によって、記録ヘッド内の空気やインクが膨張、収縮した場合に、それに伴う液室内の空気やインクの体積変化を吸収して、液室内の負圧を保つことができる。

このように、待機時に液室内の負圧を保つことにより、その液室内の負圧が変化した場合の弊害、つまりノズルからのインクの漏れ出し、およびノズル内へ外気の入り込みなどの発生を防止して、記録性能を維持することができる。この結果、記録品位を向上させることができると共に、記録性能を維持するためのクリーニング動作の実行頻度を抑制して、ランニングコストを低減することもできる。

以下本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
（第１の実施形態）
図１は、本実施形態を適用可能なインクジェット記録装置（以下、単に記録装置ともいう）を模式的に示した正面図である。記録装置１０はホストＰＣ（ホスト装置）１２と接続されており、ホストＰＣ１２から送信される記録情報に基づいて、４つの記録ヘッド２２Ｋ、２２Ｃ、２２Ｍ、２２Ｙのノズルから記録媒体（以下、ロール紙ともいう）Ｐにインクを吐出する。記録ヘッドは、それ自体をユニット構成とすることができるため、以下、４つの記録ヘッドをヘッドユニット２２Ｋ、２２Ｃ、２２Ｍ、２２Ｙという。４つのヘッドユニット２２Ｋ、２２Ｃ、２２Ｍ、２２Ｙは、記録媒体Ｐの搬送方向（矢印Ａ方向）に沿って配置されている。各ヘッドユニットは、搬送方向に沿って、黒インク用ヘッドユニット２２Ｋ、シアンインク用ヘッドユニット２２Ｃ、マゼンタインク用ヘッドユニット２２Ｍ、イエローインク用ヘッドユニット２２Ｙの順で配置されている。ヘッドユニット２２Ｋ、２２Ｃ、２２Ｍ、２２Ｙは所謂ラインヘッドであり、それぞれ記録媒体Ｐの記録幅全域に亘って延在し、その延在方向に沿って複数のノズルが列状に形成されている。また、これらのヘッドユニットは、搬送方向に対して互いに平行に配備されている。記録装置が記録を行う際には、各ヘッドユニットを移動させることなく、ヘッドユニットに設けられた吐出エネルギー発生手段を駆動することにより、吐出口（ノズルの開口部）からインクを吐出させる。吐出エネルギー発生手段としては、電気熱変換体（ヒータ）やピエゾ素子を用いることができる。電気熱変換体を用いた場合には、インク流路内のインクを発泡させ、その発泡エネルギーを利用して吐出口からインクを吐出することができる。以下、このような吐出エネルギー発生手段、インク流路、および吐出口を含む部分を「ノズル」ともいう。

ヘッドユニットは、吐出口が形成される面（以下、インク吐出口面ともいう）２２Ｋｓ、２２Ｃｓ、２２Ｍｓ、２２Ｙｓに、インクの吐出動作に伴ってゴミやインク滴等の異物が付着することがある。これらの異物が付着した場合には、インクの吐出状態が変わって、記録に悪影響を及ぼすおそれがある。そのため記録装置１０には、各ヘッドユニット２２Ｋ、２２Ｃ、２２Ｍ、２２Ｙが安定してインクを吐出できるように、回復ユニット４０が組み込まれている。この回復ユニット４０によって、インク吐出口面のクリーニングを定期的に行うことにより、ヘッドユニット２２Ｋ、２２Ｃ、２２Ｍ、２２Ｙのノズルからのインク吐出状態を初期の良好なインク吐出状態に回復することができる。回復ユニット４０には、４つのヘッドユニット２２Ｋ、２２Ｃ、２２Ｍ、２２Ｙのインク吐出口面２２Ｋｓ、２２Ｃｓ、２２Ｍｓ、２２Ｙｓに付着した異物を除去するためのキャッピング機構５０が備えられている。キャッピング機構５０は、各ヘッドユニット２２Ｋ、２２Ｃ、２２Ｍ、２２Ｙに対して独立して設けられており、それぞれ、ブレード、インク除去部材、ブレード保持部材、キャップ等を含む。

記録媒体Ｐは、ロール紙供給ユニット２４から供給され、記録装置１０に組み込まれた搬送機構２６によって矢印Ａ方向に搬送される。搬送機構２６は、ロ−ル紙Ｐを載置して搬送する搬送ベルト２６ａ、この搬送ベルト２６ａを回転させる搬送モータ２６ｂ、搬送ベルト２６ａに張力を与えるローラ２６ｃなどから構成されている。

記録を行う際には、搬送中のロール紙Ｐがブラックのヘッドユニット２２Ｋの下に到達すると、ホストＰＣ１２から送られた記録情報に基づいて、ヘッドユニット２２Ｋからブラックインクが吐出される。同様に、ヘッドユニット２２Ｃ、ヘッドユニット２２Ｍ、ヘッドユニット２２Ｙの順に、シアン、マゼンタ、イエローの各色のインクが吐出されて、ロール紙Ｐへのカラー画像の記録が完成する。

記録装置１０には、各ヘッドユニットに供給されるインクを貯めておくメインタンク２８Ｋ、２８Ｃ、２８Ｍ、２８Ｙ、各ヘッドユニットにインクを補充するためのポンプ、後述するクリーニング動作をするためのポンプ（図３等参照）などが備えられている。

図２は、図１の記録装置１０の制御系を示すブロック図である。ホストＰＣ（ホスト装置）１２から送信された記録情報やコマンドは、インターフェイスコントローラ１０２を介してＣＰＵ１００に受信される。

ＣＰＵ１００は、記録装置１０の記録情報の受信、記録動作、ロール紙Ｐのハンドリング等全般の制御を掌る演算処理装置である。ＣＰＵ１００では、受信したコマンドを解析した後に、記録データの各色成分のイメージデータをイメージメモリ１０６にビットマップ展開して描画する。記録前に行う動作処理では、出力ポート１１４およびモータ駆動部１１６を介してキャッピングモータ１２２とヘッドアップダウンモータ１１８を駆動し、各記録ヘッド２２Ｋ、２２Ｃ、２２Ｍ、２２Ｙをキャッピング機構５０から離して記録位置に移動させる。またＣＰＵ１００は、後述するように、圧力センサ１１１によって得られた圧力情報に基づいて、ヘッドユニット２２Ｋ、２２Ｃ、２２Ｍ、２２Ｙに適正な負圧を付与するためのファンのファンモータ１２５の回転を随時補正する制御を行う。さらにＣＰＵ１００は、出力ポート１１４およびモータ駆動部１１６を介して、ロ−ル紙Ｐを繰り出すロールモータ１２６およびロール紙Ｐを搬送する搬送モータ１２０等を駆動することにより、ロ−ル紙Ｐを記録位置に搬送する制御を行う。

記録を行う際には、一定速度で搬送されるロール紙Ｐに対するインクの吐出タイミング（記録タイミング）を決定するために、先端検知センサ１０９でロール紙Ｐの先端位置を検出する。その後、ロ−ル紙Ｐの搬送に同期して、ＣＰＵ１００は、イメージメモリ１０６から記録情報を順次読み出し、この読み出した記録情報を各ヘッドユニット２２Ｋ、２２Ｃ、２２Ｍ、２２Ｙに、ヘッドユニット制御回路１１２経由して転送する。

ＣＰＵ１００の動作は、プログラムＲＯＭ１０４に記憶された処理プログラムに基づいて実行される。プログラムＲＯＭ１０４には、制御フローに対応する処理プログラムおよびテーブルなどが記憶されている。またＣＰＵ１００は、作業用のメモリとしてワークＲＡＭ１０８を使用する。さらにＣＰＵ１００は、各ヘッドユニット２２Ｋ、２２Ｃ、２２Ｍ、２２Ｙのクリーニングや回復動作時に、出力ポート１１４、モータ駆動部１１６を介してポンプモータ１２４を駆動することにより、インクの加圧および吸引等の制御を行う。

図３は、インクタンク２８Ｋからヘッドユニット２２Ｋまでのインクの通る経路を模式的に示した図である。図３におけるヘッドユニット２２Ｋは、それに対応するキャッピング機構５０によってキャッピングされた状態にある。各ヘッドユニットは同じ構造であるため、以下、例としてブラックインク用ヘッドユニット２２Ｋについてのみ説明を行う。

記録装置１０には、ヘッドユニット２２Ｋにインクを供給するインク供給装置６０が組み込まれており、ヘッドユニット２２Ｋは、貯留部２２Ｋｒと、インクを吐出可能な吐出部２２ＫＳｉと、を備えている。インク供給装置６０は、記録装置１０の本体に着脱自在なインクタンク２８Ｋ、このインクタンク２８Ｋとヘッドユニット２２Ｋとをつなぐインク供給路６２、および、そのインク供給路６２の途中に配置されたインク供給ポンプ７２などから構成されている。供給ポンプ７２は、インクフィルタ９０を介して貯留部２２Ｋｒへのインク供給を担う。

本例の供給ポンプ７２はチューブポンプであり、動作が停止したときに、インク供給路６２を閉じる構成となっている。後述するように、記録動作の待機時に、貯留部２２Ｋｒおよび空気室６６を含む液室が、ノズル２２Ｋｎを除いて大気と遮断された密閉系を形成する場合には、供給ポンプ７２が停止することによりインク供給路６２が閉じられる。供給ポンプ７２として、インク供給路６２を閉じることができないポンプを用いた場合には、インク供給路６２を遮断するためのバルブ（遮断手段）を備えればよい。

貯留部２２Ｋｒには、貯留されているインク（以下、貯留インクともいう）の液面２２Ｋｒｓのレベルを検知する液面検知センサ８６が取り付けられている。また、貯留部２２Ｋｒの下方には吐出部が位置し、その吐出部２２ＫＳｉには、複数のノズル２２Ｋｎと、それぞれのノズル２２Ｋｎに貯留インクを供給するためのインク供給口および共通液室と、が形成されている。

貯留部２２Ｋｒの上部には、空気を収容可能な空間（以下、空気室という）６６が形成されている。貯留部２２Ｋｒと空気室６６と含めて液室ともいう。空気室６６には、エアーフィルタ９５を介して空気流路６４が接続されるインク導入部が設けられており、空気流路６４には、大気解放バルブ（遮断手段）８４、および圧力を測定可能な圧力検出センサ８１が備えられている。圧力検出センサ８１は、空気室６６内の圧力を検出することが可能である。空気流路６４の一方端部は、エアーフィルタ９５が設けられた負圧導入部に連通されている。空気流路６４の他方端部は、減圧流路６５とＴ字状に接続されており、その減圧流路６５は、一端が吸入口６１（空気導入部）によって大気に開放され、他端はファン６８に接続されている。空気流路６４において、バルブ８４と空気室６６との間の部位には、保圧流路２７を介して後述する保圧機構８０が接続されている。後述するように、記録動作の待機時に、貯留部２２Ｋｒおよび空気室６６を含む液室が、ノズル２２Ｋｎを除いて大気と遮断された密閉系を形成する場合には、バルブ８４によって空気流路６４が閉じられる。

インクタンク２８Ｋには、その内部のインクの有無を検出する検出センサ（不図示）が取り付けられている。また、インクタンク２８Ｋには、その内部の圧力を大気圧にするための大気開放バルブ７４が取り付けられている。

貯留部２２Ｋｒの液面検知センサ８６の測定結果に基づいて、インク液面２２Ｋｒｓが一定レベル以下にあると判断されたときには、インクタンク２８Ｋの大気開放バルブ７４を開放し、かつ供給ポンプ７２を駆動する。これに、インクタンク２８Ｋ内のインクを吸引して貯留部２２Ｋｒ内に供給する。一方、液面検知センサ８６が一定レベル以上のインク液面２２Ｋｒｓを検知したときには、供給ポンプ７２を停止し、かつ大気解放バルブ７４を密閉して、インクの供給を停止する。供給ポンプ７２としてはチューブポンプが用いられており、供給ポンプ７２の非駆動時には、インク供給路６２が遮断される（インクタンク２８Ｋと貯留部２２Ｋｒとの間の流路が遮断される）。

図４は、ヘッドユニットの吐出口面２２Ｋｓをクリーニングする際の手順を示したフローチャートである。また、図５は、吐出口面２２Ｋｓからワイパ５２によってインクを拭き取る手順を示す模式図であり、（ａ）は拭き取り開始前を示し、（ｂ）は拭き取り終了直後を示し、（ｃ）は拭き取り終了後の待機状態を示す。ここクリーニングとは、ヘッドユニット２２Ｋのインク吐出を良好な状態に継続的に維持するために行われる動作をいい、経過時間や吐出状況等の条件を満たした場合、または、記録品位に異常が見られる場合等において、自動的にもしくは任意に実施される。以下、クリーニングの動作について順に説明する。

ステップＳ４０１でクリーニング指令を受信すると、ステップＳ４０２でバルブ８４を解放する。その後、ステップＳ４０３でクリーニングポンプ９２を作動させて、図５（ｃ）のようにヘッドユニット２２Ｋをキャッピングしているキャップ５４内を減圧する。これにより、貯留部２２Ｋｒ内のインクをノズル２２Ｋｎからキャップ５４に引き込んで排出させる。このようなインクの吸引排出動作を吸引回復動作ともいう。このインクの排出により、記録動作中等においてノズル２２Ｋｎの周囲部に溜まった微細な気泡、およびヘッドユニットの吐出口面２２Ｋｓ上に付着したゴミ等の異物を除去することができる。そして一定時間経過後、ステップ４０４でクリーニングポンプ９２の駆動を停止する。その後、後述するように、保圧機構８０内を減圧するために空気ファン６８を作動させ（Ｓ４０５）、バルブ８４を閉じてから（Ｓ４０６）、空気ファン６８を停止させる（Ｓ４０７）。

この状態では、ヘッドユニット２２Ｋの各ノズル２２Ｋｎの開口を含む吐出口面２２Ｋｓに、まだインクなどの異物が付着しているおそれがある。そこで、そのような異物を除去するために、キャッピング機構５０に備わるワイパ５２で吐出口面２２Ｋｓを拭く。

すなわち、先ずステップＳ４０８で図５（ａ）に示すように、ヘッドユニット２２Ｋを回復キャップ５４の上方へ移動させる。その後、ステップＳ４０９でキャップ５４を矢印Ｂ方向に移動することにより、図５（ｂ）に示すように、吐出口面２２Ｋｓに付着しているインクなどの汚れをワイパ５２で拭き取る。このような動作をワイピング動作という。このワイピング動作の終了後は、ステップＳ４１０でヘッドユニット２２Ｋをキャップ５４の位置に移動させて、図５（ｃ）に示すように、ヘッドユニット２２Ｋをキャップ５４により再びキャッピングして待機状態となる。このようなワイピング動作は、上述した吸引回復動作とは別に、適宜のタイミングで独立して実施してもよい。

この待機状態においては、キャップ５４の当接部がヘッドユニット２２Ｋの吐出口面２２Ｋｓが密着して、ヘッドユニット２２Ｋをキャッピングしている。そのため、キャップ５４内では空気の対流がほとんど無く、ノズル２２Ｋｎ内のインクの増粘を防止することができる。

ノズル２２Ｋｎからキャップ５４内に排出されたインク（廃インク）は、吸引ポンプ９２（図３参照）によって吸引されて、廃インクタンク７1（図３参照）に圧送される。廃インクタンク７１には微小な大気開放口７５が設けられており、廃インクや気泡の流入に伴って変化する廃インクタンク７１内の圧力を大気へと解放する。

記録動作時には、ノズル２２Ｋｎの吐出口にインクのメニスカスを形成するために、ヘッドユニット２２Ｋ内のインクに適正な負圧を付与する必要がある。そのため記録動作時には、バルブ８４を開放し、そして矢印Ｃ方向の空気の流れを作るようにファン６８を作動させることにより、空気流路６４を通してヘッドユニット２２Ｋの空気室６６内を減圧させる。これにより、貯留部２２Ｋｒ内およびノズル２２Ｋｎ内が減圧されることになる。

本実施形態では、特許文献４のように、負圧を発生させる空間から直接ファンによって空気を吸引するのではなく、図３のように間接的に吸引する手法を用いている。つまり、ファン６８を作動させることで発生する負圧が直接空気室６６に掛かるのではなく、大気を導入可能な吸入口６１（空気導入部）を設けていることで、負圧は間接的に空気室６６に掛かることになる。また本実施形態では、ファン６８を作動させることにより、吸入口６１から取り込まれた空気の流れが減圧流路６５に生じ、その減圧流路６５に接続された空気流路６４内の空気は、主にエジェクタの原理により、減圧流路６５の空気の流れに引き込まれる。この結果、空気室６６に負圧が生じることになる。

バルブ８４が解放されているときには、ノズルにおけるインクのメニスカスを最適な状態に維持するために、常に一定の負圧を空気室６６内に付与することが必要である。吐出部２２ＫＳｉからインクが吐出されると貯留部２２Ｋｒのインク量が減るため、それに伴って空気室６６の負圧は高くなる。空気室６６の負圧が高い状態のままだと、メニスカスを所定の位置に形成することができなくなり、インクを良好に吐出できなくなる。そのため、インクの吐出に伴って高くなった負圧を一定の負圧に戻すために、空気室６６内の圧力調整を行う必要がある。

本実施形態のように空気室６６内の空気を間接的に吸引する手法では、空気室６６からファン６８までの間に大気と連通している部分があるため、減圧流路６５には、ファン６８の回転によって常に空気の流れが生じている。空気室６６内の負圧は、その減圧流路６５内の空気の流れに起因し、ファン６８の回転速度が速くなって空気の単位面積あたりの流量（流速）が増大するほど、空気室６６内の負圧は大きくなる。逆に、ファン６８の回転速度が低下して空気の流量が減少するほど、空気室６６内の負圧は小さくなる。

空気室６６内の負圧を一定に維持するためには、その空気室６６内の負圧の変動に応じてファン６８を制御し、減圧流路６５内の空気の流量を調整する必要がある。このような流量の調整に際しては、減圧流路６５内を定常的に流れる空気が有利に作用する。すなわち、空気室６６内の圧力が変動した時に、ファン６８の回転速度が一定であっても空気室６６内の圧力変動をある程度吸収するように、減圧流路６５内の空気流量が自動的に変化する。したがって、空気室６６内の細かな圧力変動に追従させるように、ファン６８をさほど細かく制御する必要がない。つまり、ファン６８の一定回転速度下において圧力変動に追従できる範囲（圧力ヘッドの吸収可能な程度）は、特許文献４のような構成、つまり空気室内の空気を直接的に吸引する場合よりも広くなる。そのため、空気室６６内を比較的簡単な制御によって所定の負圧力に安定的に維持することができる。ファン６８の回転を制御することにより、圧力変動量が短時間に大きく発生する場合にも一定の負圧を維持できることは勿論である。また本実施形態のように、空気室６６内の空気を間接的に吸引する手法では、自動的に大気から空気を取り込むことで、空気室６６内の圧力が目標値に収束するまでの時間を短時間にすることができる。

さらに、本実施形態のように空気室６６内の空気を間接的に吸引することにより、貯留部２２Ｋｒ内のインクと触れる空気室６６内の空気を大きく攪拌することがない。そのため、インクの揮発成分が蒸発しにくく、インクは増粘しにくい。また本実施形態においては、ファン６８の作動時に常時空気の流れが生じるため、その空の流れを利用してファンモータ８２を冷却することができる。

ちなみに、特許文献４の構成のように空気室内の空気をファンによって直接吸引する場合には、空気室の圧力変動に敏感に対応するようにファンを制御する必要がある。すなわち、ファンで発生させた負圧が直接ノズル内に作用することから、ファンの回転速度を細かく制御する必要がある。しかし、ファンによる圧力制御の場合、オーバーシュートやアンダーシュートが発生しやすく、目標とする圧力に収束させるには比較的時間を要する。しかも、空気室内の空気がファンによって攪拌されるため、貯留部にあるインクの揮発成分の蒸発が促進されるおそれがある。

図６は、記録信号を受信してから記録が終了するまでの動作を表わしたフローチャートである。通常、記録装置を使用していない状態では、ノズルＫｎからのインクの漏れを防止するために、バルブ８４は閉じられている。記録を開始する場合には、予め、バルブ８４が閉じられている状態でファン６８を作動させて空気流路６４内を減圧させてから、バルブ８４を開く。

ステップＳ７０１で記録装置１０が記録信号を受信すると、ステップＳ７０２でファン６８を作動させる。次のステップＳ７０３では、ファン６８による減圧が正常に行われているかを確認するために、空気流路６４内の負圧を圧力検出センサ８１で検出する。所定の負圧が得られていない場合にはステップＳ７０４へ進み、ファン６８の回転速度を補正する。ステップＳ７０３において所定の負圧が得られていれば、ステップＳ７０５へ移行してバルブ８４を解放する。

本実施形態では、大気と連通した貯留部２２Ｋｒが吐出口面２２Ｋｓの上方に配置されているため、バルブ８４が開くことによりノズル２２Ｋｎの吐出口には、インク液面２２Ｋｒｓからの水頭圧力Ｈの正圧がノズル２２Ｋｎの吐出口に作用する。そのため、ファン６８によって空気室６６に作用させる減圧の程度は、水頭圧力Ｈ以上に設定される。これによりノズル２２Ｋｎに負圧が作用して、インクの最適なメニスカスが吐出口に形成される。

次に、ステップＳ７０６でヘッドユニット２２Ｋをワイピング位置へ移動させてから、ステップＳ７０７にて、前述したように吐出口面２２Ｋｓのワイピング動作を行う。その後、ステップ７０８において、記録を行うためにヘッドユニット２２Ｋを下降させてから記録位置へ移動させる。そして、ステップ７０９にて記録媒体Ｐに対する記録動作を行う。その記録動作の終了後、ステップＳ７１０において、ヘッドユニット２２Ｋを上昇させから待機位置まで移動させて、キャップ５４によってヘッドユニット２２Ｋを再びキャッピングする。その後、ステップＳ７１１でバルブ８４を閉じて、ステップＳ７１２でファン６８の作動を停止する。これにより、記録装置が再び待機モードとなって、このフローを終了する。

記録動作が実行されている間、貯留部２２Ｋｒ内のインクは、記録によるインク消費に伴って減少する。本実施形態においては、その減少したインクと同等体積の空気が吸入口６１および空気流路６４を経由して空気室６６内に導かれる。また、液面検知センサ８６によって、液面２２Ｋｒｓが一定レベル以下になったことが検知された場合には、液面検知センサ８６が液面２２Ｋｒｓの所定の上限レベルを検知するまで、インク供給ポンプ７２によって貯留部２２Ｋｒ内へインクを供給する。この際には、貯留部２２Ｋｒ内に流入するインクの体積相当分の空気が空気流路６４を介して減圧流路６５へ放出される。したがって、貯留部２２Ｋｒ内のインクの増減による貯留部２２Ｋｒ内の圧力変動、ひいてはノズル２２Ｋｎに作用する圧力変動が抑制される。

次に、保圧機構８０（図３参照）について説明する。
前述したように、記録装置における記録動作の待機時に、ヘッドユニット２２Ｋの空気室６６を大気に連通させる空気流路６４はバルブ８４によって遮断されている。また待機時には、ヘッドユニット２２Ｋと、インクタンク２８Ｋを含むインク供給ユニット側と、の間のインク流路６２が供給ポンプ７２によって遮断されている。したがって、このような待機時におけるヘッドユニット２２Ｋの内部は、ノズル２２Ｋｎの吐出口を除いて密閉された密閉系を形成している。

このような密閉系を形成する待機時において、温度変化があった場合には、空気室６６内の空気が膨張もしくは収縮し、ノズル２２Ｋｎの吐出口に形成されているインクのメニスカスが破壊されるおそれがある。また、温度が上昇して空気室６６内の空気の体積が膨張した場合には、ノズル２２Ｋｎの吐出口からインクが漏出して、吐出口形成面２２Ｋｓにインク溜まりを形成するおそれがある。極端な場合には、その漏出したインクがキャップ５４から外部へ漏れるおそれもある。一方、温度が下がった場合には、空気室６６内の空気の体積が収縮し、ノズル２２Ｋｎの吐出口から内部に空気を引き込んでしまうおそれがある。このような事態が想定される場合には、記録動作の前に前述したようなクリーニング動作が欠かせない。なお、待機時におけるヘッドユニット２２Ｋの温度変化の要因としては、外気温度の変化の他、例えば、インクの余熱の影響、待機モードにおける基板の発熱等が考えられる。

図７は、保圧機構８０の簡略構成図である。この保圧機構８０は、前述したように、保圧流路２７を通して空気流路６４（図３参照）に接続される。

８３は、保圧機構８０の本体を構成するケ−シングであり、その内部は、大気連通口８３Ａによって大気に連通されている。ケーシング８３の内部には可撓性バッグ８５の底部が固定されており、その可撓性バッグ８５の内部は保圧流路２７に連通されている。可撓性バック８５は、保圧流路２７との接続部分を除いて密閉されたバック内空間８７を形成している。可撓性バック８５は、その空間８７内の圧力に応じて容積が変化するものであり、本例の場合は、所定範囲内において上下方向に伸縮可能な蛇腹状に形成されている。ケーシング８３内には、可撓性バッグ８５の上部を上方に付勢する引張りスプリング８８が備えられている。このスプリング８８が所定の付勢力によって可撓性バック８５の上部を引き上げることにより、可撓性バック８５は、その空間８７内の圧力に応じて上下のＦ方向にスムーズに変形する。つまり本例の可撓性バック８５は、その空間８７内の極めて小さな圧力変化に応じてＦ方向に変形し、側方などから加わる外力によるＦ方向以外の方向への変形が抑えられる。

図７（ａ）は、可撓性バック８５の空間８７が大気に連通されているときの状態、つまり保圧機構８０が外的要因を受けないときの状態を表す。すなわち、ファン６８が停止し、かつバルブ８４が開放されて、バック内空間８７が保圧流路２７と空気流路６４を通して大気に連通されている。このようにバック内空間８７が大気圧のとき、可撓性バッグ８５の高さＨａは、スプリング８８の引き上げ力を受ける分だけ、可撓性バッグ８５の自由長よりもやや大きい長さに相当する。ここで可撓性バッグ８５の自由長とは、それにスプリング８８のバネ力などを含む外力が与えられずに、可撓性バッグ８５が単体として存在するときの長さである。スプリング８８は、自由長の可撓性バッグ８５を上方に引き伸ばすように作用するため、高さＨａは、可撓性バッグ８５の自由長よりもやや大きい長さに相当することになる。以下、可撓性バッグ８５の高さＨａを拮抗位置Ｈａともいう。

図７（ｂ）は、記録動作中における保圧機構８０の状態を表す。記録動作時には、前述したように、ファン６８の作用によって空気流路６４が大気圧よりも減圧され、その減圧（負圧）がバルブ８４を通して空気室６６内に導入されている。したがって、バッグ内空間８７は空気流路６４と同様に減圧され、可撓性バッグ８５はスプリング８８の力に抗して下方へ押し縮められる。このとき、可撓性バッグ８５の上面部を引き下げるように作用する力は、バッグ内空間８７の上面部の面積Ｓに、ファン６８によって減圧された圧力（減圧量）を乗じた値に相当する。

可撓性バッグ８５の高さＨｂは、このような減圧によって可撓性バッグ８５が下方へ押し縮められる力と、スプリング８８が可撓性バッグ８５を上方へ引き伸ばす力と、可撓性バッグ８５が自らの自由長に戻ろうとする力と、が釣り合ったときの長さに相当する。スプリング８８が可撓性バッグ８５を上方へ引き伸ばす力は、可撓性バッグ８５が下方へ押し縮められて高さＨｂが短くなるほど増大する。以下、可撓性バッグ８５の高さＨｂを拮抗位置Ｈｂともいう。

図８（ｃ）は、バッグ内空間８７が大きく減圧されて、可撓性バッグ８５が限界まで下方へ押し縮められた状態を示す。このときの可撓性バッグ８５の高さＨｃを拮抗位置Ｈｃともいう。

次に、保圧機構８０の作用について説明する。
記録動作時を含むファン６８による減圧プロセス中において、ヘッドユニット２２Ｋの空気室６６が減圧されているときには、上述したようにバッグ内空間８７内も減圧されて、可撓性バッグ８５は図８（ｂ）の拮抗位置Ｈｂにある。このような減圧プロセスを経た後に、バルブ８４を密閉してファン６８を停止する待機状態に移行したときには、可撓性バッグ８５はほぼ拮抗位置Ｈｂに保たれる。

その理由は、バルブ８４を閉じた待機時には、前述したようにヘッドユニット２２Ｋの内部が、ノズル２２Ｋｎの吐出口を除いて密閉された密閉系を形成し、またバッグ内空間８７は、外部から空気を引き込むことがなく、その密閉系の一部を形成するからである。つまり、バッグ内空間８７を含むヘッドユニット２２Ｋの内部の系内は、ノズル２２Ｋｎの吐出口によって大気に連通しているものの、その吐出口にインクのメニスカスが形成される。そのため、ヘッドユニット２２Ｋの内部の系内の圧力と大気圧との差がメニスカスを破壊しない範囲内であれば、ノズル２２Ｋｎの吐出口からのインクの排出および外気の吸引は阻止される。したがって、バッグ内空間８７を含むヘッドユニット２２Ｋの内部の系内は、密閉された空間とみなすことができる。ゆえに、減圧プロセスを経た後にバルブ８４を閉じることにより、可撓性バッグ８５は、ほぼ図８（ｂ）の拮抗位置Ｈｂに保たれることになる。

可撓性バッグ８５が図８（ｂ）の拮抗位置Ｈｂにある待機時には、バッグ内空間８７が減圧された状態であるため、ヘッドユニット２２Ｋの内部の密閉系内は、ノズル２２Ｋｎ内までをも含めて負圧状態に維持される。

このような待機時おいて、上記の密閉系内の温度が上昇した場合、その密閉系内の空気、つまり空気室６６内、バッグ内空間８７内、および空気流路６４内などの空気が膨張する。そのような空気の膨張によって密閉系内の圧力が上昇（負圧が減少）した場合には、その上昇分の圧力がノズル２２Ｋｎからインクを外部へ押し出すように作用する。しかし本実施形態においては、保圧機構８０の作用により密閉系内の圧力（負圧）を保つことができる。

すなわち、密閉系内の空気が膨張した場合には、バッグ内空間８７の体積を増加させるように、可撓性バッグ８５が拮抗位置Ｈｂよりも上方に伸びることにより、空気の体積膨張分を吸収する。ただし、可撓性バッグ８５が上方に伸びる位置は拮抗位置Ｈａ以下である。このように、可撓性バッグ８５が拮抗位置Ｈｂよりも上方に伸びたときには、スプリング８８のバネ力と、可撓性バッグ８５が自ら自由長に戻ろうとする力と、が可撓性バッグ８５の内部上面を押し上げるように作用する。このような可撓性バッグ８５が上方に伸びることにより、密閉系内の負圧が保たれることになる。密閉系内の空気が膨張する過程においては、スプリング８８の作動長（引き伸ばし量）が短くなって、それが可撓性バッグ８５の内部上面を上方へ引き上げる力が弱まる。そのため、可撓性バッグ８５の上方の伸び量が大きくなるほど、その単位伸び量に対する密閉系内の負圧の吸収量は低下することになる。

また、上記の密閉系内の温度が下降した場合には、密閉系内の空気、つまり空気室６６内、バッグ内空間８７内、空気流路６４内などの空気が収縮する。そのような空気の収縮によって密閉系内の圧力が下降（負圧が増大）した場合には、その下降分の圧力がノズル２２Ｋｎから外部の空気を吸引するように作用する。しかし本実施形態においては、保圧機構８０の作用により密閉系内の圧力（負圧）を保つことができる。

すなわち、密閉系内の空気が収縮した場合には、バッグ内空間８７の体積を減少させるように、可撓性バッグ８５が拮抗位置Ｈｂよりも下方に縮むことにより、空気の体積収縮分を吸収する。ただし、可撓性バッグ８５が下方に縮む位置は拮抗位置Ｈｃ以上である。このように、可撓性バッグ８５が拮抗位置Ｈｂよりも下方に縮んだときには、スプリング８８のバネ力と、可撓性バッグ８５が自ら自由長に戻ろうとする力と、が可撓性バッグ８５の内部上面を押し上げるように作用する。このような可撓性バッグ８５が下方に縮むことにより、密閉系内の負圧が保たれることになる。密閉系内の空気が収縮する過程においては、スプリング８８の作動長（引き伸ばし量）が長くなって、それが可撓性バッグ８５の内部上面を上方へ引き上げる力が強まる。そのため、可撓性バッグ８５の下方の縮み量が大きくなるほど、その単位縮み量に対する密閉系内の負圧の吸収量は増加することになる。

以上説明したように、密閉系内の空気の膨張および収縮をバッグ内空間８７の体積変化によって吸収することにより、密閉系内の負圧が保たれる。可撓性バッグ８５が図７（ｃ）の拮抗位置Ｈｃの限界位置まで収縮したときに保たれる密閉系内の負圧は、ノズル２２Ｋｎの吐出口に形成されるインクのメニスカスを破壊する大きさに達しないように設定するとよい。したがって、密閉系内の空気の膨張および収縮によって、可撓性バッグ８５の拮抗位置が位置Ｈａと位置Ｈｃとの間の範囲内において変化することにより、密閉系内の負圧を適正な範囲に維持して、待機中の温度変化に起因する弊害を回避することができる。

また、可撓性バッグ８５内は、ファン６８による減圧プロセス中において減圧することにより、図７（ｂ）のような拮抗位置Ｈｂにリセットされる。したがって保圧機構８０は、経時的に安定した性能を維持することができる。

本実施形態において、想定される空気の膨張および収縮による体積変化に対応する可撓性バッグ８５の変位位置は、拮抗位置ＨａからＨｃの範囲内に設定した。しかし、必ずしもこのように設定しなくともよい。

仮に、可撓性バッグ８５の拮抗位置が位置Ｈａに達した後に、さらに空気の膨張が続いた場合には、上記の密閉系内が大気圧よりも大きい正圧になって、インクのメニスカスは、吐出口から凸状に突出する形状に形成されて破壊されやすくなる。この場合、そのメニスカスが破壊されて、ヘッドユニット２２Ｋ内のインクがノズル２２Ｋｎから外部へ漏出するおそれはあるものの、その状態も許容範囲内とみなしてもよい。また、可撓性バッグ８５が拮抗位置Ｈｃのときの密閉系内の負圧は、インクのメニスカスを破壊する程度以上の負圧に設定してもよい。ただし、想定される空気の収縮によって増加する密閉系内の負圧は、メニスカスを破壊する負圧以下とする。

また上述したように、待機時のバッグ内空間８７の体積が変化することにより、上記の密閉系内の負圧の増加が支障のない範囲内において、待機中にノズル２２Ｋｎからインクを吐出することも可能である。例えば、待機中に、ノズル２２Ｋｎ内のインクの増粘を防止するために、画像の記録に寄与しないインクをノズル２２Ｋｎからキャップ５４内に吐出（予備吐出ともいう）して、ノズル２２Ｋｎ内のインクをフレッシュなインクに置換することが可能である。さらに待機中に、画像を記録するためにノズル２２Ｋｎからインクを吐出して、実際の記録動作を行なうことも可能である。また待機中に、ノズル２２Ｋｎからキャップ５４内に、画像の記録に寄与しないインクを吸引排出することも可能である。いずれにしても、密閉系内の負圧の増加が支障のない範囲内において、待機中に、ノズル２２Ｋｎからインクを吐出および排出することが可能である。

（保圧機構の変形例）
ところで保圧機構８０の構成は、上述した例に限定されるものではなく、上記の密閉系内の体積増減を吸収して、その密閉系内の負圧を維持することができる構成であればよい。以下、図８から図１１に基づいて、本実施形態における保圧機構８０の他の構成例について説明する。ただし、同様の機能を持つ部分については、同一名称および同一符号を付して説明を簡略化する。

図８の保圧機構８０は、前述した図７の引っ張りスプリング８８に代えて、可撓性バッグ８５内に圧縮スプリング８９が配備されている。圧縮スプリング８９は、引っ張りスプリング８８と同様に、可撓性バッグ８５の内部上面を押し上げることにより、上記の密閉系内に負圧を作用させる。

図９の保圧機構８０は、可撓性バッグ８５の内部下面を錘９１によって押し下げる構成となっている。本例の場合は、可撓性バッグ８５の伸縮位置に拘わらず、錘９１によって一定の力を可撓性バッグ８５に加えることができる。そのため、上記の密閉系内の体積の変化量と、負圧の変化量と、の対応関係が単純化し、負圧の変化を抑制しやすくなる。

図１０の保圧機構８０は、可撓性バッグ８５内に、２組の弓形のばね９３を備えた構成となっている。２組の弓形のばね９３は、その両端が互いに結合する上下対称的に組み合わされており、バッグ内空間８７を拡張させるように、可撓性バッグ８５の内部上面と内部下面を矢印方向に付勢する。そのバッグ内空間８７が拡張するほど、可撓性バッグ８５の内部上面および内部下面と、弓形のばね９３と、が矢印方向に大きく変形する。バッグ内空間８７の拡張方向は、上下方向のみに限定されず任意である。

図１１の保圧機構８０は、空気流路６４の一部と一体的に構成されている。このように保圧機構８０は、空気流路６４から独立したユニット形態でなくてもよく、またヘッドユニット２２Ｋなどの他の構成部材と一体的に構成してもよい。

以上、例示したような保圧機構によっても同様の効果を得ることができる。本発明においては、特に保圧機構の構成を限定するものではなく、例えば、これら例示したような構成の組み合わせてもよい。要は、上記の密閉系内の体積の増減を吸収して、負圧を維持できる構成であればよい。

（第２の実施形態）
保圧機構８０は必ずしも空気流路６４に接続しなくともよく、インク流路中に接続してもよい。図１２は、保圧機構８０をインク流路中に接続する一例としての本発明の第２の実施形態の説明図であり、保圧機構８０は、保圧流路（インク流路）２７によってヘッドユニット２２Ｋの貯留部２２Ｋｒに接続されている。保圧機構８０は、前述した種々の構成を採ることができ、その内部に備わる可撓性バッグ８５内には貯留部２２Ｋｒ内のインクが導入される。記録装置の待機中に、貯留部２２Ｋｒを含む密閉系内の空気の膨張および収縮は、保圧流路（インク流路）２７を通して保圧機構８０により吸収される。これにより、前述した実施形態と同様の保圧効果を得ることができる。

保圧機構８０の可撓性バッグ８５内は、インクによって満たされていてもよく、また空気が入っていてもよい。また、本実施形態のようにインク流路に保圧機構を備える場合、その保圧機構は、インク流路から独立したユニット形態とする他、例えば、ヘッドユニット２２Ｋなどの他の構成物と一体的に構成してもよい。また、前述した実施形態および本実施形態においては、空気の体積の膨張および収縮に着目し、それらに起因する圧力変動を吸収する保圧機構８０の機能について説明した。しかし厳密には、保圧機構８０によって、温度変化によるインクの体積が膨張および収縮、およびヘッドユニット２２Ｋなどの構成部材が受ける温度変化の影響などに起因する変動なども吸収することができる。

（第３の実施形態）
複数のヘッドユニットが用いられる場合、もしくは１つのヘッドユニット内に複数の貯留室が形成される場合には、必ずしも複数のヘッドユニットまたは複数の貯留室のそれぞれに対して、保圧機構を個別に備える必要はない。

図１３は、本発明の第３の実施形態の要部の説明図であり、前述した実施形態と同様の部分には、同一符号を付して説明を省略する。ヘッドユニット２２Ｋ、２２Ｃ、２２Ｍ，２２Ｙの空気室６６内に連通する空気流路６４は集合されて、バルブ８１を介して共通の減圧流路６５に接続されている。その減圧流路６５には、前述したようにファン６８が備えられている。また、それぞれの空気流路６４は、集合されて共通の保圧機構８８に接続されている。

前述した実施形態と同様に、ファン６８による減圧プロセスによって空気流路６４内を減圧することにより、ヘッドユニット２２Ｋ、２２Ｃ、２２Ｍ，２２Ｙのそれぞれの空気室６６内を一定の負圧に維持することができる。また、このような減圧プロセス後の記録装置の待機時に、バルブ６４を閉じることにより、共通の保圧機構８８８０によって、ヘッドユニット２２Ｋ、２２Ｃ、２２Ｍ，２２Ｙのそれぞれの空気室６６内の負圧を保つことができる。共通の保圧機構８０は、それぞれのヘッドユニット２２Ｋ、２２Ｃ、２２Ｍ，２２Ｙに対して、空気が存在する空気流路６４を介して接続されるため、それぞれのヘッドユニット内のインクは混じり合うことがない。

また、ヘッドユニット毎に、記録装置の待機中に維持する負圧の範囲が異なる場合には、それぞれのヘッドユニット毎に保圧機構８０を接続してもよい。

（第４の実施形態）
前述した実施形態においては、ファンによる減圧プロセスによってヘッドユニット内を減圧する構成を備えている。しかし、ヘッドユニット内を減圧する方式は、このようなファンを用いた方式のみに特定されない。図１４は、本発明の第４の実施形態として、前述した実施形態と異なる方式によってヘッドユニット内を減圧する方式を採用した一例の説明図であり、前述した実施形態と同様の部分には、同一符号を付して説明を省略する。

本実施形態のヘッドユニットＫｒにおける貯留部２２Ｋｒは、上下に位置する第１および第２の貯留部２２Ｋｒ−１，２２Ｋｒ−２に分けてられており、下側の第２の貯留部２２Ｋｒ−２は吐出部２２ＫＳｉと一体に構成されている。貯留部２２Ｋｒ−１，２２Ｋｒ−２は連通路３３によって互いに連通されており、その連通路３３にはバルブ３５が備えられている。上側の第１の貯留部２２Ｋｒ−１は、インクタンク２８Ｋをメインタンクとしたときに、サブタンクとして機能することができる。前述した実施形態においては、吐出部２２ＫＳｉと貯留部２２Ｋｒは一体的に構成されている。

第１の貯留部２２Ｋｒ−１は、大気連通口３６を通して大気に連通している。また第１の貯留部２２Ｋｒ−１内には、連通路３３に連通する吸引口３３Ａの近傍に位置するポンプ３４が備えられており、そのポンプ３４は、モータ３７によって回転駆動されて遠心ファンとして機能する。第２の貯留部２２Ｋｒ−２には、保圧流路（インク流路）２７によって保圧機構８０が接続されている。バルブ３５を閉じることにより、吐出部２２ＫＳｉは、前述した実施形態と同様に密閉系を形成する。

本実施形態の場合は、モ−タ３７によって、第１の貯留部２２Ｋｒ−１内のインク中においてポンプ３４を回転させ、その回転によって生じるインクの遠心力により、吸入口３３Ａの近傍を減圧する。その減圧により、前述した実施形態と同様に、吐出部２２ＫＳｉ内のインクに負圧を付与することができる。このようにポンプ３４による減圧プロセスの後の待機時に、バルブ３５を閉じることにより、吐出部２２ＫＳｉは前述した実施形態と同様に密閉系を形成し、その密閉系内の負圧は、前述した第２の実施形態と同様に保圧機構８０によって保たれる。

本実施形態では、上記の密閉系内に積極的に空気を貯蔵する空間（空気室６６）はない。しかし記録動作等に伴って、その密閉系内に気泡が混入することが考えられるため、前述した実施形態と同様に、その気泡の膨張および収縮を吸収するように保圧機構８０を機能させることができる。またバルブ３５は、サブタンクを構成する第１の貯留部２２Ｋｒ−１の大気連通口３６に備えてもよい。この場合には、待機時にバルブ３５によって大気連通口３６を閉じることにより、上記の密閉系内に、第１の貯留部２２Ｋｒ−１内の空気層が含まれるため、前述した第１および第３の実施形態と同様に保圧機構８０を機能させることができる。また、この場合には、ポンプ３４とモータ３７とを接続するシャフト（接続部）が第１の貯留部２２Ｋｒ−１を貫通する部分に、その貯留部２２Ｋｒ−１の内部を外気と遮断するためのシール機構を備える必要がある。また、第１および第２の貯留部２２Ｋｒ−１，２２Ｋｒ−２を含めてユニット化した記録ヘッドを構成する他、第１の貯留部２２Ｋｒ−１を記録装置側に備え、第２の貯留部２２Ｋｒ−２を記録ヘッド側に備えてもよい。

（他の実施形態）
インクの吐出方式としては、前述した実施形態のように吐出エネルギー発生素子として電気熱変換体（ヒータ）を用いる方式の他、圧電素子などを用いた種々の方式を採用することができる。つまり本発明は、種々の吐出方式の記録ヘッドに対して広く適用することができる。また本発明を適用可能な記録ヘッドは、インクを吐出可能なインクジェット記録ヘッドのみに特定されず、種々の方式によって画像を記録可能な記録ヘッドに対して適用可能である。

また、インクを用いて記録媒体に画像を記録する記録方式としては、前述した実施形態のような所謂フルライン方式、つまり記録媒体の幅方向の記録領域の全域に渡って延在する長尺な記録ヘッドを用いる記録方式のみに特定されない。例えば、記録ヘッドの主走査方向の移動と、記録媒体の副走査方向の搬送動作と、を伴って画像を記録する所謂シリアルスキャン方式であってもよい。また、前述した第１から第３の実施形態におけるファン６８としては、種々のものを用いることができ、プロペラタイプのいわゆる非容積型のポンプの他、容積型のポンプを用いることもできる。また本発明は、インク以外の液体（薬液など）を供給するための液体供給装置および液体供給装置、インク以外の液体を吐出する液体吐出ヘッド、その液体吐出ヘッドを用いる液体吐出装置としても広く適用可能である。

本発明は、負圧を導入可能な液室内のインクをノズルから吐出可能なインクジェット記録ヘッドにおいて、液室がノズルを除いて大気と遮断された密閉系を形成するときに、液室内の負圧を保つように液室内の流体の体積変化を吸収可能な保圧機構を備えればよい。その場合、保圧機構は、液室に連通しかつ容積の増減が可能な閉空間と、その閉空間を形成する形成部材に閉空間を増加させる方向の荷重を与える荷重付与部と、を含むことができる。その形成部材は、少なくとも可撓性の部材を含む構成することができ、また、剛体のシリンダとピストンとを組み合わせるようにして閉空間を形成することもできる。また荷重付与部としては、前述したようなばね部材や錘を含む構成の他、種々の構成を採用することができ、要は、閉空間を増加させる方向の荷重を与えることができればよい。

液室は、ノズルに連通するインク貯留部と、インク貯留部に連通する空気室と、負圧発生部から空気室内に負圧を導入可能な負圧導入部と、インク供給部からインク貯留部にインクを導入可能なインク導入部と、を含むことができる。その場合、液室は、負圧発生部と負圧導入部との間が遮断され、かつインク供給部とインク導入部との間が遮断されることにより密閉系を形成することになる。

また負圧発生部は、液室内を減圧するように空気室内の空気を外部に放出するための空気流路を含むことができ、さらに、ファンによって空気の流れが生じる保圧流路中に空気流路を連通させることにより、空気室内の空気が保圧流路内に吸引させることができる。また負圧発生部は、液室に連通路を介して連通されてインクを貯留可能なインク貯留部と、液室内のインクに負圧を付与するように、連通路内のインクを液室からインク貯留部に向かって吸引するポンプと、を備えることができる。

本発明の第１の実施形態を適用可能なインクジェット記録装置を模式的に示した正面図である。 図１の記録装置の制御系を示すブロック図である。 本発明の第１の実施形態の記録装置におけるインクタンクからヘッドユニットまでのインク経路を模式的に示した図である。 図１のヘッドユニットの吐出口面をクリーニングする際の手順を示したフローチャートである。 図１の吐出口面からワイパによってインクを拭き取る手順を示す模式図であり、（ａ）は拭き取り開始前を示し、（ｂ）は拭き取り終了直後を示し、（ｃ）は拭き取り終了後の待機状態を示す。 記録信号を受信してから記録が終了するまでの動作を表わしたフローチャートである。 図３における保圧機構の概略構成図であり、（ａ）は外的要因を受けていないときの状態を示し、（ｂ）は記録動作中の状態を示し、（ｃ）は限界まで縮められた状態を示す。 図３の保圧機構の変形例を説明するための概略構成図である。 図３の保圧機構の他の変形例を説明するための概略構成図である。 図３の保圧機構のさらに他の変形例を説明するための概略構成図である。 図３の保圧機構のさらに他の変形例を説明するための概略構成図である。 本発明の第２の実施形態の要部を説明するための概略構成図である。 本発明の第３の実施形態の要部を説明するための概略構成図である。 本発明の第４の実施形態の要部を説明するための概略構成図である。

符号の説明

１０ インクジェット記録装置
２２Ｋ，２２Ｃ，２２Ｍ，２２Ｙ ヘッドユニット（記録ヘッド）
２２Ｋｎ ノズル
２２Ｋｒ 貯留部
２２Ｋｒ−１ 第１の貯留部
２２Ｋｒ−２ 第２の貯留部
６４ 空気流路
６５ 減圧流路
６６ 空気室
６８ ファン
８０ 保圧機構
８３ ケーシング
８４ バルブ
８５ 可撓性バッグ
８７ バッグ内空間
８８ 引張りスプリング
９１ 錘

Claims (18)

1. 負圧を導入可能な液室内のインクをノズルから吐出可能なインクジェット記録ヘッドにおいて、
   前記液室が前記ノズルを除いて大気と遮断された密閉系を形成するときに、前記液室内の負圧を保つように当該液室内の流体の体積変化を吸収可能な保圧手段を備えることを特徴とするインクジェット記録ヘッド。
2. 前記保圧手段は、前記液室に連通しかつ容積の増減が可能な閉空間と、前記閉空間を形成する形成部材に当該閉空間を増加させる方向の荷重を与える荷重付与部と、を含むことを特徴とする請求項１に記載のインクジェット記録ヘッド。
3. 前記形成部材は、少なくとも可撓性の部材を含むことを特徴とする請求項２に記載のインクジェット記録ヘッド。
4. 前記荷重付与部は、ばね部材を含む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記録ヘッド。
5. 前記荷重付与部は、錘を含む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記録ヘッド。
6. 前記液室は、前記ノズルに連通しかつインクを貯留可能なインク貯留部と、前記インク貯留部に連通しかつ空気を収容可能な空気室と、負圧発生部から前記空気室内に負圧を導入可能な負圧導入部と、インク供給部から前記インク貯留部にインクを導入可能なインク導入部と、を含み、
   前記液室は、前記負圧発生部と前記負圧導入部との間が遮断され、かつ前記インク供給部と前記インク導入部との間が遮断されることにより前記密閉系を形成する
   ことを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載のインクジェット記録ヘッド。
7. 前記保圧手段は、前記液室内の負圧を保つように、前記空気室および／または前記インク貯留部の内部の空気の体積変化を吸収することを特徴とする請求項６に記載のインクジェット記録ヘッド。
8. 前記液室は、負圧が付与されたインクを導入可能なインク導入部を含み、かつ前記インク導入部が閉じられることにより前記密閉系を形成する
   ことを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載のインクジェット記録ヘッド。
9. 前記インク導入部に連通路を介して連通されてインクを貯留可能なインク貯留部と、
   前記液室内のインクに負圧を付与するように、前記連通路内のインクを前記液室から前記インク貯留部に向かって吸引するポンプと、
   を備えることを特徴とする請求項８に記載のインクジェット記録ヘッド。
10. 負圧を導入可能な液室内のインクをノズルから吐出可能なインクジェット記録ヘッドを用いて、記録媒体に画像を記録可能なインクジェット記録装置において、
    前記液室内に導入するための負圧を発生する負圧発生手段と、
    前記液室が前記ノズルを除いて大気と遮断された密閉系を形成するように、前記液室を外部から遮断する遮断手段と、
    前記液室内の負圧を保つように当該液室内の流体の体積変化を吸収可能な保圧手段と、
    を備えることを特徴とするインクジェット記録装置。
11. 前記保圧手段は、前記液室に連通しかつ容積の増減が可能な閉空間と、前記閉空間を形成する形成部材に当該閉空間を増加させる方向の荷重を与える荷重付与部と、を含むことを特徴とする請求項１０に記載のインクジェット記録装置。
12. 前記形成部材は、少なくとも可撓性の部材を含むことを特徴とする請求項１１に記載のインクジェット記録装置。
13. 前記荷重付与部は、ばね部材を含むことを特徴とする請求項１１または１２に記載のインクジェット記録装置。
14. 前記荷重付与部は、錘を含むことを特徴とする請求項１１または１２に記載のインクジェット記録装置。
15. 前記液室は、前記ノズルに連通しかつインクを貯留可能なインク貯留部と、前記インク貯留部に連通しかつ空気を収容可能な空気室と、を含み、
    前記負圧発生手段は、前記液室内を減圧するように前記空気室内の空気を外部に放出するための空気流路を含む
    ことを特徴とする請求項１０から１４のいずれかに記載のインクジェット記録装置。
16. 前記負圧発生手段は、ファンによって空気の流れが生じる保圧流路を備え、
    前記空気流路は、前記空気室内の空気が前記保圧流路内に吸引されるように前記保圧流路中に連通する
    ことを特徴とする請求項１５に記載のインクジェット記録装置。
17. 前記負圧発生手段は、前記液室に連通路を介して連通されてインクを貯留可能なインク貯留部と、前記液室内のインクに負圧を付与するように、前記連通路内のインクを前記液室から前記インク貯留部に向かって吸引するポンプと、
    を備えることを特徴とする請求項１０から１４のいずれかに記載のインクジェット記録装置。
18. 負圧を導入可能な液室内のインクをノズルから吐出可能なインクジェット記録ヘッドを用いて、記録媒体に画像を記録するインクジェット記録方法において、
    記録動作時に、前記液室内に負圧を導入し、
    記録動作の待機時に、負圧が導入された前記液室が前記ノズルを除いて大気と遮断された密閉系を形成するように、前記液室を外部から遮断した後に、前記室内に連通する閉空間の容積を前記液室内の流体の体積変化に応じて増減させることにより前記液室内の負圧を保つ
    ことを特徴とするインクジェット記録方法。

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