JP2015168157A - 液滴吐出装置、および液滴吐出方法 - Google Patents

Abstract

【課題】圧力発生素子を用いて液滴を吐出する液滴吐出装置において、複数の圧力室に連通する液体充填室内の沈降性成分の滞留を効率よく解消できる技術を提供する。
【解決手段】この液滴吐出装置は、液体が充填される液体充填室２２と、液体充填室２２と連通し液体が充填される複数の圧力室２３とを有する。複数の圧力室２３はそれぞれ、液体充填室２２と連通する連通口４１と、圧力室２３内の液体に圧力をかける圧力発生素子と、圧力室２３内の液体を液滴として吐出するノズルとを有する。回復制御手段は、液体充填室２２内の一部の領域Ａ１に含まれる連通口４１と対応する圧力発生素子を動作させ、ノズルから液滴を吐出する。これにより、液体充填室２２内に、当該一部の領域Ａ１に向かう液体の流れが生じ、液体充填室２２内に滞留した沈降性成分が効率よく拡散する。
【選択図】図６

Description

本発明は、圧力発生素子を用いて液滴を吐出する液滴吐出装置および液滴吐出方法に関する。

従来、液体が充填された複数の圧力室の内部の圧力を圧力発生素子を用いて変動させることによって、圧力室内に充填された液体を液滴としてノズルから吐出する液滴吐出装置が用いられている（例えば、特許文献１）。

特許文献１に記載の液滴吐出装置（液滴噴射装置）では、吐出ヘッド（記録ヘッド）が、複数の圧力室と、各圧力室に設けられたノズルとを有する。そして、各圧力室に設けられた圧電素子が変形することにより、圧力室内のインクがノズルから噴射する。また、吐出ヘッドは、インク供給源からそれぞれの圧力室へインクを供給する供給経路として、複数の圧力室に連通する液体充填室（リザーバー）を有する（段落００２５、図３）。

特開２０１２−１６１９１７号公報

このような吐出ヘッドにおいて、沈降性成分を含む液体の吐出を行う場合、長時間吐出を行わないと、液体充填室内や圧力室内に沈降性成分の沈降が生じやすい。液体充填室内に沈降性成分が沈降すると、液体充填室から圧力室とを連通する連通口付近の液体流路が沈降性成分によって狭くなる等の問題が生じる虞がある。

圧力室内における沈降を解消するために、従来、いわゆるスピッティングやフラッシングが行われる。スピッティングやフラッシングでは、一般的に、通常の吐出動作と同じ吐出方法により全てのノズルから一斉にインクの吐出が行われる。これにより、圧力室内の沈降部分をノズルから吐出し、圧力室内における沈降性成分の滞留を解消することができる。

一方、従来のスピッティングやフラッシングでは、液体充填室内に液体充填室から圧力室へと向かう液体の流れが生じるものの、液体充填室内における沈降を解消するのに十分ではなかった。そのため、液体充填室内の沈降を解消するために、吐出ヘッドに外力を加えてインクを大量に吐出させる、いわゆるパージを行っていた。

しかしながら、パージを行うとスピッティングやフラッシングと比べて、大量のインクが消費される。また、パージ後には、吐出ヘッドのクリーニングを行う必要があり、スピッティングやフラッシングと比べて工程数が多い。このため、パージを行うことなく、いわゆるスピッティングやフラッシングによって液体充填室内の沈降を解消することが望ましい。

本発明は、このような事情に鑑みなされたものであり、複数の圧力室に連通する液体充填室内の沈降性成分の滞留を効率よく解消できる技術を提供することを目的とする。

上記課題を解決するため、本願の第１発明は、液体が充填される、液体充填室と、前記液体充填室と連通し、前記液体が充填される、複数の圧力室と、複数の前記圧力室からの前記液体の吐出を制御する、回復制御手段と、を有し、複数の前記圧力室はそれぞれ、前記液体充填室と連通する、連通口と、前記圧力室内に充填された液体に圧力をかける、圧力発生素子と、前記圧力室内の液体を液滴として吐出する、ノズルと、を有し、前記回復制御手段は、前記液体充填室内の一部の領域に含まれる前記連通口と対応する前記圧力発生素子を動作させ、前記ノズルから前記液滴を吐出させる、液滴吐出装置である。

本願の第２発明は、第１発明の液滴吐出装置であって、前記回復制御手段は、前記一部の領域に含まれる前記連通口と対応する前記ノズルから前記液滴を吐出した後、前記液体充填室内の他の一部の領域に含まれる前記連通口と対応する前記ノズルから前記液滴を吐出させる。

本願の第３発明は、第２発明の液滴吐出装置であって、前記一部の領域と、前記他の一部の領域とは、重複する領域を有する。

本願の第４発明は、第１発明ないし第３発明のいずれかの液滴吐出装置であって、前記液体充填室と複数の前記圧力室とを備える、吐出ヘッドと、前記吐出ヘッドの前記ノズルを有する面と対向する、キャップと、前記キャップと前記吐出ヘッドとを相対的に移動させる、第１移動機構と、を有し、前記回復制御手段は、前記第１移動機構によって、前記キャップと前記吐出ヘッドの前記ノズルを有する面とを互いに対向する位置に配置した状態で、前記液体充填室内の一部の領域に含まれる前記連通口と対応する前記ノズルから、前記液滴を吐出させる。

本願の第５発明は、第１発明ないし第３発明のいずれかの液滴吐出装置であって、前記液体充填室と複数の前記圧力室とを備える、吐出ヘッドと、記録媒体と前記吐出ヘッドとを相対的に移動させる、第２移動機構と、を有し、前記回復制御手段は、前記第２移動機構によって、前記記録媒体の非記録領域と前記吐出ヘッドの前記ノズルを有する面とを互いに対向する位置に配置した状態で、前記液体充填室内の一部の領域に含まれる前記連通口と対応する前記ノズルから、前記記録媒体の前記非記録領域に対して、前記液滴を吐出させる。

本願の第６発明は、第１発明ないし第５発明のいずれかの液滴吐出装置であって、各ノズルから吐出する前記液滴は、大サイズおよび小サイズの少なくとも２種類の液量の前記液滴から選択可能であり、前記回復制御手段は、前記液体充填室内の一部の領域に含まれる前記連通口と対応する前記圧力発生素子を動作させ、前記ノズルから前記大サイズの前記液滴を吐出させる。

本願の第７発明は、液体が充填される液体充填室と、前記液体充填室と連通する連通口を有する複数の圧力室とを備える液滴吐出装置において、前記圧力室に設けられたノズルから前記液体を液滴として吐出する液滴吐出方法であって、ａ）前記液体充填室内の一部の領域に含まれる前記連通口に対応する前記ノズルから前記液滴を吐出する回復動作を行う、第１回復工程を有する、液滴吐出方法である。

本願の第８発明は、第７発明の液滴吐出方法であって、ｂ）前記工程ａ）の後に、前記液体充填室内の他の一部の領域に含まれる前記連通口に対応する前記ノズルから前記液滴を吐出する回復動作を行う、第２回復工程をさらに有する。

本願の第９発明は、第８発明の液滴吐出方法であって、前記一部の領域と、前記他の一部の領域とは、重複する領域を有する。

本願の第１０発明は、第７発明ないし第９発明のいずれかの液滴吐出方法であって、前記回復動作は、複数の前記ノズルに対向して配置されたキャップに対して行われる。

本願の第１１発明は、第７発明ないし第９発明のいずれかの液滴吐出方法であって、前記回復動作は、複数の前記ノズルに対向して配置された記録媒体の非記録領域に対して行われる。

本願の第１２発明は、第７発明ないし第１１発明のいずれかの液滴吐出方法であって、前記回復動作は、所定の時間ごとに行われる。

本願の第１３発明は、第７発明ないし第１１発明のいずれかの液滴吐出方法であって、ｃ）複数のノズルから記録媒体の記録領域に対して前記液滴を吐出して、前記記録媒体の記録領域に画像を記録させる、記録工程をさらに有し、前記工程ｃ）を行う前に、前記回復動作が行われる。

本願の第１４発明は、第７発明ないし第１３発明のいずれかの液滴吐出方法であって、各ノズルから吐出する前記液滴は、大サイズおよび小サイズの少なくとも２種類の液量の前記液滴から選択可能であり、前記回復動作において、前記一部の領域に含まれる前記連通口に対応する前記ノズルから前記大サイズの前記液滴を吐出させる。

本願の第１発明から第１４発明によれば、液体充填室内に、当該一部の領域に向かう液体の流れが生じる。これにより、液体充填室内に滞留した沈降性成分が効率よく拡散する。

特に、本願の第２発明および第８発明によれば、液体充填室内に、一部の領域に向かう液体の流れが生じた後に、他の一部の領域に向かう液体の流れが生じる。液体充填室内に、異なる２つの方向に向かう液体の流れが生じることにより、液体充填室内に滞留した沈降性成分が、より効率よく拡散する。

特に、本願の第６発明および第１４発明によれば、液体充填室内に効率よく液体の流れを生じさせることができる。これにより、液体充填室内に滞留した沈降性成分が、より効率よく拡散する。

一実施形態に係る記録装置の構成を概念的に示した図である。 一実施形態に係る記録ヘッドの縦断面図である。 一実施形態に係る記録ヘッドのＡ−Ａ矢視断面図である。 一実施形態に係る記録装置の制御系統を示したブロック図である。 一実施形態に係る記録装置における回復動作の流れを示したフローチャートである。 一実施形態に係る第１回復工程の様子を表した図である。 一実施形態に係る第２回復工程の様子を表した図である。 他の実施形態に係る第１回復工程の様子を表した図である。 他の実施形態に係る第２回復工程の様子を表した図である。 他の実施形態に係る第３回復工程の様子を表した図である。 他の実施形態に係る第４回復工程の様子を表した図である。 他の実施形態に係る第１回復工程の様子を表した図である。 他の実施形態に係る第２回復工程の様子を表した図である。 他の実施形態に係る第３回復工程の様子を表した図である。 他の実施形態に係る第４回復工程の様子を表した図である。 変形例に係る回復動作パターンの例を表した図である。

以下、本発明の実施形態について、図面を参照しつつ説明する。なお、以下では、印刷用紙９が搬送される方向を「搬送方向」と称する。

＜１．記録装置の構成＞
図１は、本発明に係る液滴吐出装置の一実施形態となる記録装置１の構成を、概念的に示した図である。図２は、記録装置１の記録ヘッド２０の縦断面図である。図３は、記録ヘッド２０のＡ−Ａ矢視断面図である。図４は、記録装置１の制御系統を示したブロック図である。

この記録装置１は、長尺帯状の記録媒体である印刷用紙９を搬送しつつ、複数の記録ヘッド２０から印刷用紙９にインク滴を吐出することにより、印刷用紙９にカラー画像を記録するインクジェット方式の印刷装置である。図１および図２に示すように、記録装置１は、搬送機構１０、４つの記録ヘッド２０、キャップ機構３０および制御部８０を備えている。

搬送機構１０は、印刷用紙９をその長手方向である搬送方向に搬送するための機構である。本実施形態の搬送機構１０は、巻き出し部１１、複数のローラ１２、および巻き取り部１３を有する。

巻き出し部１１、複数のローラ１２、および巻き取り部１３には、動力源となるモータ（図示せず）が連結されている。これにより、制御部８０がモータを駆動させると、巻き出し部１１、複数のローラ１２、および巻き取り部１３がそれぞれ回転する。これにより、印刷用紙９は、巻き出し部１１から繰り出され、複数のローラ１２により構成される搬送経路に沿って、巻き取り部１３へ搬送される。

各ローラ１２は、水平軸を中心として回転することによって、印刷用紙９を搬送経路の下流側へ案内する。また、複数のローラ１２に印刷用紙９が接触することで、印刷用紙９に張力が与えられる。搬送後の印刷用紙９は、巻き取り部１３へ回収される。このように、本実施形態では、搬送機構１０が印刷用紙９と記録ヘッド２０とを相対的に移動させる「第２移動機構」を構成している。

４つの記録ヘッド２０は、印刷用紙９の搬送経路の上方に、搬送方向に間隔をあけて配列されている。４つの記録ヘッド２０は、それぞれ、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）のインク滴を、印刷用紙９の上面に吐出する吐出ヘッドである。本実施形態の記録装置１は、印刷用紙９が各記録ヘッド２０の下方を１回だけ通過する間に、各記録ヘッド２０からインク滴を吐出することにより、印刷用紙９上に所望の画像パターンを記録する、いわゆるワンパス式の記録装置である。４つの記録ヘッド２０の構造は、ほぼ同等であるため、以下では、１つの記録ヘッド２０の構造について、説明する。

図２および図３に示すように、記録ヘッド２０は、筐体２１と、筐体２１内に設けられたインク室２２および複数の圧力室２３とを有する。

インク室２２は、インクが一次的に充填される液体充填室である。図３に示すように、インク室２２の上部には、インクを貯留するインクタンク（図示せず）からインク室２２内へとインクを供給する、インク供給口２２１が設けられている。

インク室２２内の圧力は、インク室２２と連通する圧力室２３に設けられた後述するノズル４３内にメニスカスが形成されるように、調節されている。したがって、インク室２２内の圧力は、インク室２２と圧力室２３との相対的な位置関係を考慮して設定される。なお、本実施形態では、圧力室２３がインク室２２の下方に配置されているため、インク室２２内の圧力は負圧に設定されている。

図２に示すように、圧力室２３はそれぞれ、連通口４１と、圧力発生素子４２と、ノズル４３とを有している。本実施形態では、圧力室２３がインク室２２の下方に配置されているが、圧力室２３は、インク室２２と同じ高さに配置されていてもよいし、インク室２２よりも上方に配置されていてもよい。

連通口４１は、圧力室２３の内部とインク室２２とを連通する。これにより、圧力室２３内の圧力が下がると、連通口４１を介してインク室２２から圧力室２３内へとインクが供給される。

圧力発生素子４２は、圧力室２３の上壁面に配置されている。ノズル４３は、圧力室２３の下面に配置され、圧力室２３と外部の空間とを連通する。インクの非吐出時には、ノズル４３の内部には、インクの液面がメニスカスを形成する。また、ノズル４３の下端部は、筐体２１の下面に露出して配置される。

記録ヘッド２０の個々のノズル４３は、筐体２１の下面に２次元的に配列される。なお、図２および図３に示す記録ヘッド２０では、説明の簡便のため、筐体２１の下面に複数のノズル４３が１次元的に配列されている。個々のノズル４３は、搬送方向と直交する方向に位置をずらして配列されており、印刷用紙９上の１ピクセル幅の領域に対して、１つのノズル４３が割り当てられている。

本実施形態の記録ヘッド２０は、いわゆるピエゾ方式の吐出ヘッドである。そのため、本実施形態の圧力発生素子４２は、圧電素子である。制御部８０から圧力発生素子４２へ電気信号である吐出信号が送られると、圧力発生素子４２が変形し、圧力室２３内に充填されたインクに圧力をかける。圧力室２３内の圧力が高まると、ノズル４３から圧力室２３内のインクが液滴として吐出される。

なお、本発明の記録ヘッドは、ピエゾ方式に限られない。例えば、圧力発生素子としてヒータを用いることにより、圧力室内の液体を加熱して泡を発生させて圧力室内の圧力を高める、いわゆるサーマル方式の記録ヘッドであってもよい。

キャップ機構３０は、図２に示すように、キャップ３１と、キャップ移動機構３２とを有する。キャップ３１は、記録ヘッド２０が印刷用紙９への記録を行わない期間に、記録ヘッド２０のノズル４３を有する面を覆う。これにより、印刷用紙９への記録を行わない期間に、ノズル４３に形成されたインクのメニスカス面からインクの溶媒が蒸発し、ノズル４３付近でインクが固化または凝集するのが抑制される。

また、キャップ３１には、インク排出機構３１１が備えられている。これにより、キャップ３１がノズル４３を覆ったまま、スピッティング、フラッシング、またはパージなどを行うことができる。記録ヘッド２０から、キャップ３１に対してインクが吐出されると、当該インクはインク排出機構３１１を介してキャップ３１の内部から排出される。

記録ヘッド２０が印刷用紙９への記録を行わない期間には、上述の通り、キャップ移動機構３２は、キャップ３１を記録ヘッド２０の下方のノズル対向位置に配置する。一方、記録ヘッド２０が印刷用紙９への記録を行う場合、キャップ移動機構３２は、画像記録工程の開始前に、キャップ３１を記録ヘッド２０と上下に重ならない待機位置（図２中破線で示す位置）に移動する。そして、画像記録工程が終了すると、キャップ移動機構３２は、キャップ３１を記録ヘッド２０の下方のノズル対向位置へと移動し、キャップ３１によりノズル４３を覆う。このように、キャップ移動機構３２は、キャップ３１と記録ヘッド２０とを相対的に移動させる「第１移動機構」を構成している。

なお、本実施形態では、ノズル対向位置においてキャップ３１はノズル４３を覆うように配置されるが、本発明はこの限りではない。メニスカス面からの蒸発の問題が生じにくいインクを使用する場合、キャップ３１がノズル４３を完全に覆っていなくてもよい。また、図２においてキャップ３１は記録ヘッド２０の下面全体を覆っていないが、キャップ３１は、記録ヘッド２０の下面全体を覆っていてもよい。

記録装置１が画像記録工程を行う際には、搬送機構１０により印刷用紙９を搬送しつつ、当該印刷用紙９の上面に、複数のノズル４３からインク滴が吐出される。図２および図３では、説明の簡便のため、記録ヘッド２０の筐体２１内に、１つのインク室２２と１２個の圧力室２３のみが記載されている。しかしながら、実際の記録ヘッド２０は複数のインク室２２と多数の圧力室２３を有する。実際の各記録ヘッド２０には、印刷用紙９の上面のほぼ全幅に対向する位置に複数のノズル４３が配置されている。このため、各記録ヘッド２０は、印刷用紙９の上面のほぼ全幅に亘って、インク滴を吐出することができる。

なお、同一色のインク滴を、複数の記録ヘッド２０を用いて印刷用紙９に記録してもよい。例えば、同一色のインク滴を吐出する記録ヘッド２０を、印刷用紙９の幅方向に複数組み合わせて配置することにより、印刷用紙９の上面のほぼ全幅に亘って、当該色のインク滴を吐出できるようにしてもよい。

このようなインク滴の吐出処理を、各色を担当する４つの記録ヘッド２０において順次行うことにより、印刷用紙９の上面にカラーパターンが形成される。

制御部８０は、記録装置１内の各部を動作制御するための部位である。図１中に概念的に示したように、本実施形態の制御部８０は、ＣＰＵ等の演算処理部８１、ＲＡＭ等のメモリ８２、およびハードディスクドライブ等の記憶部８３を有するコンピュータにより構成されている。また、制御部８０は、図４に示したように、搬送機構１０、４つの記録ヘッド２０、インク排出機構３１１、およびキャップ移動機構３２と、それぞれ電気的に接続されている。

制御部８０は、記憶部８３に記憶されたコンピュータプログラム８３１やデータ８３２を、メモリ８２に一時的に読み出し、当該コンピュータプログラム８３１およびデータ８３２に基づいて、演算処理部８１が演算処理を行うことにより、記録装置１内の各部を動作制御する。これにより、記録装置１における印刷処理や、後述する回復動作が進行する。なお、制御部８０は、電子回路により構成されていてもよい。

また、図４に示すように、本実施形態の制御部８０は、ソフトウエア上で実現される処理部として、記録制御手段８０１および回復制御手段８０２を有する。記録制御手段８０１および回復制御手段８０２の各機能は、上述の演算処理部８１、メモリ８２、および記憶部８３により実現される。

記録制御手段８０１は、印刷用紙９の上面に画像パターンを記録する際に、各ノズル４３におけるインク滴の吐出を制御する。したがって、記録制御手段８０１は、画像パターンの記録時に、各ノズル４３におけるインク滴の吐出位置および吐出量を制御する。

本実施形態では、インク滴の吐出位置の制御は、各ノズル４３からのインク滴の吐出タイミングを制御することにより行われる。本実施形態では、印刷用紙９を一定速度で搬送しながら、各ノズル４３からのインク滴の吐出を行う。印刷用紙９は、記録ヘッド２０の下方を通過しつつ、各ノズル４３の内の所定のノズル４３から吐出されるインク滴を受ける。したがって、各ノズル４３からのインク滴の吐出タイミングにより、印刷用紙９への搬送方向のインク滴の着弾位置が決まる。

また、本実施形態では、インク滴の吐出量および吐出タイミングの制御は、制御部８０から圧力発生素子４２へ送られる吐出信号により制御される。記録制御手段８０１は、入力された画像パターンや印刷用紙９の位置情報に基づき、圧力発生素子４２へ出力する吐出信号を生成する。

回復制御手段８０２は、ノズル４３に対向する位置に配置されたキャップ３１に対してインク滴を吐出する回復動作を行う際に、各ノズル４３におけるインク滴の吐出を制御する。したがって、回復制御手段８０２は、画像パターン非記録時に、各ノズル４３におけるインク滴の吐出量および吐出タイミングを制御する。すなわち、回復制御手段８０２は、所定の回復動作パターンに基づき、圧力発生素子４２へ出力する吐出信号を生成する。

なお、本実施形態の記録制御手段８０１および回復制御手段８０２は、各ノズル４３から吐出するインク滴を大サイズ、中サイズおよび小サイズの３種類の液量のインク滴から選択可能である。すなわち、記録制御手段８０１および回復制御手段８０２は、吐出タイミングを決定するとともに、液量サイズを選択して吐出量を決定することにより、圧力発生素子４２へ出力する吐出信号を生成する。

＜２．回復動作について＞
次に、記録装置１における記録ヘッド２０の回復動作について、図３および図５から図７を参照しつつ説明する。図５は、本実施形態の回復動作の流れを示すフローチャートである。図６は、第１回復工程における記録ヘッド２０の様子を表した図である。図７は、第２回復工程における記録ヘッド２０の様子を表した図である。

本実施形態の記録装置１では、記録ヘッド２０から吐出するインクは、沈降性成分を含む。そのため、長時間インクの吐出を行わないと、図３に示すように、記録ヘッド２０のインク室２２内において、沈降性成分２２０が下方へと沈降し、滞留する。ここで、インク室２２内の沈降性成分２２０の滞留は、不均一に起こる場合がある。インク室２２の形状や、インク室２２内におけるインク供給口２２１の位置や各連通口４１の位置によって、特に滞留しやすい領域が生じる。

従来のスピッティングやフラッシングでは、記録ヘッド２０の全ての圧力室２３の圧力発生素子４２に対して制御部８０から吐出信号が送られることにより、全てのノズル４３から一斉にインク滴を吐出する。これにより、図３中に実線矢印で示すように、インク室２２内から連通口４１を介して圧力室２３内へと向かうインクの流れが生じる。この場合、連通口４１付近に滞留した沈降性成分２２０は多少除去されるものの、隣り合う連通口４１間に滞留した沈降性成分２２０の滞留を解消するのは困難である。そこで、本発明では、以下に説明する回復動作を行う。本実施形態の回復動作は、印刷用紙９への記録を行う前にキャップ３１に対して行われるスピッティングの一種である。

まず、図５に示すように、外部から制御部８０へ、印刷用紙９へ画像パターンを記録する指令信号が入力されると、制御部８０の回復制御手段８０２は、キャップ移動機構３２によって、記録ヘッド２０のノズル４３に対向し、かつ、記録ヘッド２０のノズル４３を有する面を覆う位置にキャップ３１を移動させる（ステップＳ１０１）。なお、既に当該位置にキャップ３１が配置されている場合、制御部８０はキャップ３１を移動させない。

次に、第１回復工程として、図６に示すように、回復制御手段８０２は、インク室２２の一部の領域である第１領域Ａ１に含まれる連通口４１と対応する圧力発生素子４２を動作させ、第１領域Ａ１に対応するノズル４３から、インク滴を同時に複数回吐出させる（ステップＳ１０２）。本実施形態では、キャップ３１と記録ヘッド２０のノズル４３を有する面とを互いに対向する位置に配置した状態で、第１領域Ａ１に対応するノズル４３からインク滴を複数回吐出させる。ここで、第１領域Ａ１は、インク室２２を長手方向に分割した複数の領域のうち、最も一方側の端に位置する領域である。

このように、第１領域Ａ１に対応するノズル４３からインク滴を複数回吐出させると、図６中に白抜き矢印で示すように、インク室２２内に、他方側から一方側へ向かう水平方向のインクの流れが生じる。すなわち、図４中に実線矢印で示したような従来のスピッティングにより生じるインクの流れとは異なる方向のインクの流れが生じる。これにより、インク室２２の下方に滞留した沈降性成分２２０が水平方向のインクの流れによって分散される。また、同時に、吐出を行った圧力室２３内における沈降性成分２２０の滞留も解消される。

続いて、第２回復工程として、図７に示すように、回復制御手段８０２は、インク室２２内の他の一部の領域である第２領域Ａ２に含まれる連通口４１と対応する圧力発生素子４２を動作させ、第２領域Ａ２に対応するノズル４３から、インク滴を複数回吐出させる（ステップＳ１０３）。ステップＳ１０２と同様に、ステップＳ１０３においても、キャップ３１と記録ヘッド２０のノズル４３を有する面とを互いに対向する位置に配置した状態で、第２領域Ａ２に対応するノズル４３からインク滴を同時に複数回吐出させる。ここで、第２領域Ａ２は、インク室２２を長手方向に分割した複数の領域のうち、最も他方側の端に位置する領域である。

これにより、図７中に白抜き矢印で示すように、インク室２２内に、一方側から他方側へ、ステップＳ１０２とは逆向きの方向に水平方向のインクの流れが生じる。これにより、インク室２２内になお滞留している沈降性成分２２０に、ステップＳ１０２とは逆向きの力が加わる。したがって、インク室２２の下方に滞留した沈降性成分２２０が、さらに分散される。また、同時に、吐出を行った圧力室２３内における沈降性成分２２０の滞留も解消される。

なお、本実施形態では、第１回復工程であるステップＳ１０２と、第２回復工程であるステップＳ１０３とにおいて、ノズル４３から吐出するインク滴の液量サイズは、大サイズである。一度の吐出でなるべく多くの液量のインクを吐出することにより、短時間でインク室２２内に水平方向の流れを生じさせることができる。

本実施形態では、第１領域Ａ１と、第２領域Ａ２とは、互いに重ならない位置に設定されている。これにより、ステップＳ１０２では水平方向のインクの流れが生じにくい第１領域Ａ１において、ステップＳ１０３では水平方向のインクの流れが生じる。したがって、インク室２２内の沈降性成分２２０を、効率よく分散できる。

なお、ステップＳ１０２およびステップＳ１０３における吐出回数は、使用するインクの種類、インク滴の液量サイズ、インク室２２の形状、およびインク室２２内における連通口４１の配置等を考慮して、水平方向のインクの流れが生じる回数に適宜設定されている。また、本実施形態では、ステップＳ１０２およびステップ１０３において、各領域Ａ１，Ａ２に対応するノズル４３の全てから同時に複数回吐出したが、本発明はこの限りではない。所定の期間内に各領域Ａ１，Ａ２に対応する複数のノズル４３からのインク滴の吐出があればよい。例えば、隣接する圧力室２３における電気的な影響（いわゆるクロストーク）を防止するために、隣接する圧力室２３のノズル４３からの吐出タイミングを微小時間ずらしてもよい。

その後、第３回復工程として、回復制御手段８０２は、連通口４１がインク室２２内の第１領域Ａ１および第２領域Ａ２以外の領域に含まれる圧力室２３のノズル４３から、インク滴を複数回吐出させる（ステップＳ１０４）。これにより、これらの圧力室２３内における沈降性成分２２０の滞留が解消される。なお、ステップＳ１０４では、圧力室２３内の沈降性成分２２０の滞留を解消することを目的としており、インク室２２内にインクの流れを生じさせる必要はないため、ステップＳ１０２およびステップＳ１０３と比べて、吐出回数が少なくてもよい。

本実施形態では、第１回復工程であるステップＳ１０２、第２回復工程であるステップＳ１０３、および第３回復工程であるステップＳ１０４において、ノズル４３からキャップ３１へ向かってインクを吐出する。ステップＳ１０２〜ステップＳ１０４では、回復制御手段８０２は、キャップ３１に設けられたインク排出機構３１１を動作させ、キャップ３１へ吐出されたインクを回収し、廃棄ラインまたは再生ラインへと輸送する。

ステップＳ１０２〜Ｓ１０４により、第１〜第３回復工程が終了すると、次に、画像記録工程へと移る。まず、制御部８０の記録制御手段８０１は、キャップ移動機構３２を動作させることによって、キャップ３１を待機位置へと移動させる。次に、記録制御手段８０１は、搬送機構１０を動作させ、印刷用紙９を所定の位置へと配置する。これにより、印刷用紙９のうち、画像パターンを記録するための記録領域と、最も上流側の記録ヘッド２０のノズル４３を有する面とは、互いに対向する位置に配置される（ステップＳ１０５）。

そして、記録制御手段８０１は、搬送機構１０によって印刷用紙９を搬送しつつ、各記録ヘッド２０の複数のノズル４３から、記録すべき画像パターンに応じて、印刷用紙９の記録領域に対してインク滴を吐出する。これにより、印刷用紙９の記録領域に画像パターンを記録させる（ステップＳ１０６）。

本実施形態では、ステップＳ１０６の画像記録工程を行う前に、ステップＳ１０２〜Ｓ１０４の回復工程を行っている。このように、画像記録工程を行う前にインク室２２内の沈降性成分２２０の滞留を解消することにより、画像記録工程において、インクの色ムラや、インクの吐出不良が生じるのが効率よく抑制されている。

＜３．変形例＞
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は、上記の実施形態に限定されるものではない。

＜３−１．回復動作における吐出領域のバリエーション＞
上記の実施形態では、回復工程において、インク室２２を長手方向に分割した複数の領域のうち最も一方側の第１領域Ａ１、最も他方側の第２領域Ａ２、そしてその他の領域の順に、対応するノズル４３からインク滴の吐出を行う回復動作が行われた。しかしながら、回復動作を行う領域の設定やその順序は、使用するインクの種類や、インク室２２の形状等を考慮して、様々なバリエーションが考えられる。以下に、回復動作のバリエーションの例を紹介する。

＜３−１−１．バリエーション１＞
図８〜図１１は、バリエーション１における回復動作の第１回復工程〜第４回復工程の様子を表した図である。図８〜図１１に示すように、第１領域Ｂ１、第２領域Ｂ２、第３領域Ｂ３、および第４領域Ｂ４は、インク室２２の長手方向の一方側から他方側へ順に並ぶ領域である。第１領域Ｂ１〜第４領域Ｂ４のうち、インク室２２の長手方向に隣り合う２つの領域は、重複する領域を有している。このように、複数の吐出領域は、重複する領域を有していてもよい。

回復動作において、まず、第１回復工程として、第１領域Ｂ１に対応するノズル４３からインク滴の吐出が行われる。これにより、図８に示すように、インク室２２内に、他方側から一方側へ水平方向に向かうインクの流れが生じる。

次に、第２回復工程として、第２領域Ｂ２に対応するノズル４３からインク滴の吐出が行われる。これにより、図９に示すように、インク室２２内において、第２領域Ｂ２の一方側では一方側から他方側へ水平方向に向かうインクの流れが生じる。また、インク室２２内において、第２領域Ｂ２の他方側では、第１回復工程に引き続き、他方側から一方側へ水平方向に向かうインクの流れが生じる。

続いて、第３回復工程として、第３領域Ｂ３に対応するノズル４３からインク滴の吐出が行われる。これにより、図１０に示すように、インク室２２内において、第３領域Ｂ３の一方側では、第２回復工程に引き続き、一方側から他方側へ水平方向に向かうインクの流れが生じる。また、インク室２２内において、第３領域Ｂ３の他方側では、第１回復工程および第２回復工程に引き続き、他方側から一方側へ水平方向に向かうインクの流れが生じる。

最後に、第４回復工程として、第４領域Ｂ４に対応するノズル４３からインク滴の吐出が行われる。これにより、図１１に示すように、インク室２２内において、一方側から他方側へ水平方向に向かうインクの流れが生じる。

このように、インク滴の吐出を行うノズル４３に対応する領域を、インク室２２内の一方側から他方側へと次第に移動させることにより、インク室２２内のインクの流れの方向をスムーズに変えることができる。また、インク室２２内の全領域に対応するノズル４３からインク滴の吐出を行うことができるため、インク室２２と連通する全ての圧力室２３内における沈降性成分２２０の滞留を解消できる。

＜３−１−２．バリエーション２＞
図１２〜図１５は、バリエーション２における回復動作の第１回復工程〜第４回復工程の様子を表した図である。図１２〜図１５に示すように、第１領域Ｃ１、第２領域Ｃ２、第３領域Ｃ３、および第４領域Ｃ４は、インク室２２の長手方向に４つに分割した領域であって、一方側から他方側へ順に並ぶ領域である。バリエーション２では、第１領域Ｃ１〜第４領域Ｃ４のうち、インク室２２の長手方向に隣り合う２つの領域は、重複する領域を有していないが、重複する領域を有していてもよい。

回復動作において、まず、第１回復工程として、インク室２２の最も一方側に配置される第１領域Ｃ１に対応するノズル４３からインク滴の吐出が行われる。これにより、図１２に示すように、インク室２２内に、他方側から一方側へ水平方向に向かうインクの流れが生じる。

次に、第２回復工程として、インク室２２の他方側に配置される第３領域Ｃ３に対応するノズル４３からインク滴の吐出が行われる。これにより、図１３に示すように、インク室２２の中心よりも一方側では、インク室２２内に、一方側から他方側へ水平方向に向かうインクの流れが生じる。

続いて、第３回復工程として、インク室２２の一方側に配置される第２領域Ｃ２に対応するノズル４３からインク滴の吐出が行われる。これにより、図１４に示すように、インク室２２の中心よりも他方側では、インク室２２内に、他方側から一方側へ水平方向に向かうインクの流れが生じる。

最後に、第４回復工程として、インク室２２の最も他方側に配置される第４領域Ｃ４に対応するノズル４３からインク滴の吐出が行われる。これにより、図１５に示すように、インク室２２内に、一方側から他方側へ水平方向に向かうインクの流れが生じる。

このように、第１回復工程から第４回復工程において、他方側から一方側へ、一方側から他方側へ、他方側から一方側へ、そして一方側から他方側へと、インク室２２内のインクの流れる方向が変わることによって、インク室２２内のインクが効率よく撹拌される。したがって、インク室２２内に滞留した沈降性成分２２０が、効率よく分散する。また、インク室２２内の全領域に対応するノズル４３からインク滴の吐出を行うことができるため、インク室２２と連通する全ての圧力室２３内における沈降性成分２２０の滞留を解消できる。

また、上記の実施形態およびバリエーション１〜２においては、インク室２２内に３つまたは４つの領域を設定したが、本発明はこの限りではない。インク室２２内に設定する領域は、２つであってもよいし、５つ以上であってもよい。

なお、上記の実施形態の回復動作、バリエーション１の回復動作、バリエーション２の回復動作、および、その他のバリエーションの回復動作を続けて行ってもよい。各回復動作を組み合わせて行うことで、それぞれの回復動作における利点が生かされ、インク室２２内の沈降性成分を、さらに効率よく分散できる。

＜３−２．回復動作を行うタイミングのバリエーション＞
次に、回復動作を行うタイミングのバリエーションについて説明する。上記の実施形態の回復動作は、印刷用紙９へ画像パターンを記録する画像記録工程を行う前に行われていた。すなわち、上記の実施形態の回復動作は、従来のスピッティングに対応するタイミングで行われていた。しかしながら、本発明はこれに限られない。

＜３−２−１．待機期間に行う回復動作＞
回復動作は、印刷用紙９へ画像パターンを記録する画像記録工程を行わない待機時間に行われるものであってもよい。例えば、記録装置１の電源を入れた後、すぐに回復動作を行うようにしてもよい。また、記録装置１の電源が入った後、前回の回復動作が終了した後、または、画像記録工程が終了した後に、所定の期間が経過すると、自動で回復動作を行うようにしてもよい。

＜３−２−２．印刷用紙に対して吐出を行う回復動作＞
上記の実施形態では、回復動作において、インク滴の吐出をキャップに対して行ったが、本発明はこの限りではない。回復動作において、インク滴の吐出を印刷用紙９に対して行ってもよい。図１６は、図３に模式的に示された記録ヘッド２０を用いて印刷用紙９に記録された回復動作パターンの例を示した図である。

上記の実施形態のように、長尺状の印刷用紙９を用いる場合、印刷用紙９に、予め、画像パターンを記録する記録領域と、画像パターンを記録しない非記録領域とを定めておいて、回復パターンを非記録領域に記録することにより、回復動作を行ってもよい。

回復制御手段８０２は、搬送機構１０によって印刷用紙９の非記録領域と記録ヘッド２０のノズル４３を有する面とを互いに対向する位置に配置した状態で、印刷用紙９を搬送しつつ回復動作を行う。これにより、印刷用紙９の非記録領域にインク滴が吐出され、図１６に示すような回復動作パターンが記録される。なお、図１６中に、印刷用紙９の搬送方向を実線矢印で示す。

図１６（ａ）は、前述の実施形態の回復動作を印刷用紙９に対して行った場合の回復動作パターンを示したものである。図１６において、図の上方が印刷用紙９の搬送方向下流側、図の下方が印刷用紙９の搬送方向上流側に対応している。図１６（ａ）の例では、まず、第１領域Ａ１に対応する４つのノズル４３から４０回インク滴が吐出されることにより、印刷用紙９の非記録領域の最も搬送方向下流側に、パターンＰＡ１が記録される。次に、第２領域Ａ２に対応する４つのノズル４３から４０回インク滴が吐出されることにより、パターンＰＡ１の搬送方向上流側に、パターンＰＡ２が記録される。その後、その他の領域に対応する４つのノズル４３から２０回インク滴が吐出されることにより、パターンＰＡ２の搬送方向上流側に、パターンＰＡ３が記録される。

図１６（ｂ）は、前述のバリエーション１の回復動作を印刷用紙９に対して行った場合の回復動作パターンを示したものである。図１６（ｂ）の例では、まず、第１領域Ｂ１に対応する４つのノズル４３から２５回インク滴が吐出されることにより、印刷用紙９の非記録領域の最も搬送方向下流側に、パターンＰＢ１が記録される。次に、第２記録領域Ｂ２に対応する４つのノズル４３から２５回インク滴が吐出されることにより、パターンＰＢ１の搬送方向上流側に、パターンＰＢ２が記録される。続いて、第３領域Ｂ３に対応する４つのノズル４３から２５回インク滴が吐出されることにより、パターンＰＢ２の搬送方向上流側に、パターンＰＢ３が記録される。その後、第４領域Ｂ４に対応する４つのノズル４３から２５回インク滴が吐出されることにより、パターンＰＢ３の搬送方向上流側に、パターンＰＢ４が記録される。

図１６（ｃ）は、前述のバリエーション２の回復動作を印刷用紙９に対して行った場合の回復動作パターンを示したものである。図１６（ｃ）の例では、まず、第１領域Ｃ１に対応する３つのノズル４３から２５回インク滴が吐出されることにより、印刷用紙９の非記録領域の最も搬送方向下流側に、パターンＰＣ１が記録される。次に、第３領域Ｃ３に対応する３つのノズル４３から２５回インク滴が吐出されることにより、パターンＰＣ１の搬送方向上流側に、パターンＰＣ３が記録される。続いて、第２領域Ｃ２に対応する３つのノズル４３から２５回インク滴が吐出されることにより、パターンＰＣ３の搬送方向上流側に、パターンＰＣ２が記録される。その後、第４領域Ｃ４に対応する２つのノズル４３から２５回インク滴が吐出されることにより、パターンＰＣ２の搬送方向上流側に、パターンＰＣ４が記録される。

このように、印刷用紙９に対して所定の回復動作パターンを記録することによって回復動作をおこなってもよい。なお、各領域の吐出回数は、それぞれ異なってもよい。その場合、インク室２２内において特に沈降性成分が滞留しやすい領域にインクの流れを生じさせるように、所定の領域の吐出回数を多くしてもよい。

なお、本発明の記録装置は、枚葉式の記録装置であってもよい。その場合、画像パターンを記録するための記録用印刷用紙と、回復動作パターンを記録するための回復用印刷用紙とを準備すればよい。

＜３−３．その他の変形例＞
また、上記の実施形態では、キャップ３１の位置が移動したが、本発明はこの限りではない。キャップ３１の位置が固定されており、記録ヘッド２０が、キャップ３１と対向する待機位置と、印刷用紙９と対向する印刷位置との間で移動してもよい。

また、上記の実施形態では、インク室２２内に設定する領域を、インク室２２の長手方向の位置を基準に設定したが、本発明はこの限りではない。インク室２２内に設定する領域は、インク室２２の短手方向の位置を基準に設定してもよい。また、ある領域の長手方向の位置および短手方向の位置と、他の領域の長手方向の位置および短手方向の位置とが、ともに相違していてもよい。

また、上記の実施形態では、記録ヘッド２０の位置を固定し、記録ヘッド２０に対して印刷用紙９を移動させつつ、印刷用紙９に対してインクを吐出していた。しかしながら、印刷用紙９の位置を固定し、当該印刷用紙９に対して記録ヘッド２０を移動させつつ、印刷用紙９を移動させてもよい。すなわち、本発明の第２移動機構は、記録媒体と吐出ヘッドとを相対的に移動させるものであればよい。

また、上記の実施形態では、各ノズル４３から吐出されるインク滴のサイズを、大サイズ、中サイズおよび小サイズの３種類から選択可能であった。しかしながら、各ノズルから吐出可能なインク滴のサイズは、１種類または２種類であってもよく、４種類以上であてもよい。

また、上記の記録装置１は、記録媒体としての印刷用紙９に画像を記録するものであった。しかしながら、本発明の記録装置は、一般的な紙以外のシート状の記録媒体（例えば、樹脂製のフィルム等）に、画像等のパターンを記録するものであってもよい。

また、上記の実施形態や変形例に登場した各要素を、矛盾が生じない範囲で、適宜に組み合わせてもよい。

１ 記録装置
９ 印刷用紙
１０ 搬送機構
２０ 記録ヘッド
２２ インク室
２３ 圧力室
３１ キャップ
３２ キャップ移動機構
４１ 連通口
４２ 圧力発生素子
４３ ノズル
８０ 制御部
２２０ 沈降性成分
８０１ 記録制御手段
８０２ 回復制御手段
Ａ１，Ｂ１，Ｃ１ 第１領域
Ａ２，Ｂ２，Ｃ２ 第２領域
Ｂ３，Ｃ３ 第３領域
Ｂ４，Ｃ４ 第４領域

Claims (14)

1. 液体が充填される、液体充填室と、
   前記液体充填室と連通し、前記液体が充填される、複数の圧力室と、
   複数の前記圧力室からの前記液体の吐出を制御する、回復制御手段と、
   を有し、
   複数の前記圧力室はそれぞれ、
   前記液体充填室と連通する、連通口と、
   前記圧力室内に充填された液体に圧力をかける、圧力発生素子と、
   前記圧力室内の液体を液滴として吐出する、ノズルと、
   を有し、
   前記回復制御手段は、前記液体充填室内の一部の領域に含まれる前記連通口と対応する前記圧力発生素子を動作させ、前記ノズルから前記液滴を吐出させる、液滴吐出装置。
2. 請求項１に記載の液滴吐出装置であって、
   前記回復制御手段は、前記一部の領域に含まれる前記連通口と対応する前記ノズルから前記液滴を吐出した後、前記液体充填室内の他の一部の領域に含まれる前記連通口と対応する前記ノズルから前記液滴を吐出させる、液滴吐出装置。
3. 請求項２に記載の液滴吐出装置であって、
   前記一部の領域と、前記他の一部の領域とは、重複する領域を有する、液滴吐出装置。
4. 請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の液滴吐出装置であって、
   前記液体充填室と複数の前記圧力室とを備える、吐出ヘッドと、
   前記吐出ヘッドの前記ノズルを有する面と対向する、キャップと、
   前記キャップと前記吐出ヘッドとを相対的に移動させる、第１移動機構と、
   を有し、
   前記回復制御手段は、前記第１移動機構によって、前記キャップと前記吐出ヘッドの前記ノズルを有する面とを互いに対向する位置に配置した状態で、前記液体充填室内の一部の領域に含まれる前記連通口と対応する前記ノズルから、前記液滴を吐出させる、液滴吐出装置。
5. 請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の液滴吐出装置であって、
   前記液体充填室と複数の前記圧力室とを備える、吐出ヘッドと、
   記録媒体と前記吐出ヘッドとを相対的に移動させる、第２移動機構と、
   を有し、
   前記回復制御手段は、前記第２移動機構によって、前記記録媒体の非記録領域と前記吐出ヘッドの前記ノズルを有する面とを互いに対向する位置に配置した状態で、前記液体充填室内の一部の領域に含まれる前記連通口と対応する前記ノズルから、前記記録媒体の前記非記録領域に対して、前記液滴を吐出させる、液滴吐出装置。
6. 請求項１ないし請求項５のいずれかに記載の液滴吐出装置であって、
   各ノズルから吐出する前記液滴は、大サイズおよび小サイズの少なくとも２種類の液量の前記液滴から選択可能であり、
   前記回復制御手段は、前記一部の領域に含まれる前記連通口と対応する前記ノズルから前記大サイズの前記液滴を吐出させる、液滴吐出装置。
7. 液体が充填される液体充填室と、前記液体充填室と連通する連通口を有する複数の圧力室とを備える液滴吐出装置において、前記圧力室に設けられたノズルから前記液体を液滴として吐出する液滴吐出方法であって、
   ａ）前記液体充填室内の一部の領域に含まれる前記連通口に対応する前記ノズルから前記液滴を吐出する回復動作を行う、第１回復工程
   を有する、液滴吐出方法。
8. 請求項７に記載の液滴吐出方法であって、
   ｂ）前記工程ａ）の後に、前記液体充填室内の他の一部の領域に含まれる前記連通口に対応する前記ノズルから前記液滴を吐出する回復動作を行う、第２回復工程
   をさらに有する、液滴吐出方法。
9. 請求項８に記載の液滴吐出方法であって、
   前記一部の領域と、前記他の一部の領域とは、重複する領域を有する、液滴吐出方法。
10. 請求項７ないし請求項９のいずれかに記載の液滴吐出方法であって、
    前記回復動作は、複数の前記ノズルに対向して配置されたキャップに対して行われる、液滴吐出方法。
11. 請求項７ないし請求項９のいずれかに記載の液滴吐出方法であって、
    前記回復動作は、複数の前記ノズルに対向して配置された記録媒体の非記録領域に対して行われる、液滴吐出方法。
12. 請求項７ないし請求項１１のいずれかに記載の液滴吐出方法であって、
    前記回復動作は、所定の時間ごとに行われる、液滴吐出方法。
13. 請求項７ないし請求項１１のいずれかに記載の液滴吐出方法であって、
    ｃ）複数のノズルから記録媒体の記録領域に対して前記液滴を吐出して、前記記録媒体の記録領域に画像を記録させる、記録工程
    をさらに有し、
    前記工程ｃ）を行う前に、前記回復動作が行われる、液滴吐出方法。
14. 請求項７ないし請求項１３のいずれかに記載の液滴吐出方法であって、
    各ノズルから吐出する前記液滴は、大サイズおよび小サイズの少なくとも２種類の液量の前記液滴から選択可能であり、
    前記回復動作において、前記一部の領域に含まれる前記連通口に対応する前記ノズルから前記大サイズの前記液滴を吐出させる、液滴吐出方法。

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