JP2015174378A - 液体吐出装置、およびその制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】各ノズルからの液体の吐出を制御できる液体吐出装置において、吐出ヘッド内の沈降性成分の滞留を効率良く解消できる技術を提供する。
【解決手段】この液体吐出装置は、吐出ヘッド２０と、液体貯留部と、液体貯留部の加圧手段と、供給路と、排出路とを有する。吐出ヘッド２０は、液体流路２２と、液体流路２２に連通する液体充填室２３，２４と、各液体充填室２４に備えられた複数のノズル４４とを有する。排出路の連通が確保された状態で加圧手段による加圧を実行すると、液体貯留部に貯留された液体が供給路を介して供給口２２１から液体流路２２に供給され、その一部が排出口２２２を介して排出路へ排出される。これにより、液体流路２２内に、ノズル４４からの液体吐出時とは異なる、供給口２２１から排出口２２２へ向かう方向の液体の流れが生じる。したがって、液体流路２２内に滞留した沈降性成分を、効率良く分散できる。
【選択図】図６

Description

本発明は、液体吐出装置およびその制御方法に関する。

従来、複数のノズルを備え、かつ、各ノズルにおける液滴の吐出を制御できる吐出ヘッドを有する液体吐出装置が知られている（例えば、特許文献１）。

特許文献１に記載の液体吐出装置（印刷装置）では、吐出ヘッドが、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流路（インク室）を有する（段落００２１、図３）。

特開２０１３−１９３００８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、液体流路内や圧力室内に沈降性成分の沈降が生じやすい。液体流路内に沈降性成分が沈降すると、液体流路と圧力室とを連通する連通口付近において沈降性成分によって流路が狭くなる等の問題が生じる虞がある。

吐出ヘッド内における沈降を解消するために、従来、いわゆるパージが行われる。パージには、一般的に、吐出ヘッド内を加圧してノズルから液体を吐出させる加圧パージや、ノズルに接続される外部装置により、吐出ヘッド内の液体をノズルから吸引する吸引パージが知られている。

しかしながら、従来のパージ動作では、通常のインク吐出時と比べて吐出ヘッド内のインクの流量や流速は非常に大きくなるものの、通常のインク吐出時と同じ方向のインクの流れが生じる。そのため、吐出ヘッドの液体流路内において、通常のインク吐出時にインクの流れが生じにくい領域、すなわち、沈降性成分の滞留が生じやすい領域では、パージ動作においてもインクの流れが生じにくく、沈降性成分の滞留が解消されにくい。

本発明は、このような事情に鑑みなされたものであり、吐出ヘッドの液体流路内における沈降性成分の滞留を効率良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、液体を吐出する複数のノズルを有する、吐出ヘッドと、前記液体を貯留する、液体貯留部と、前記液体貯留部の内部を加圧する、加圧手段と、前記液体貯留部から前記吐出ヘッドへ前記液体を供給する、供給路と、前記吐出ヘッドの内部から前記液体を排出する、排出路と、前記排出路に設けられ、前記排出路の連通を確保する開状態と前記排出路の連通を遮断する閉状態とに切替可能である、開閉手段と、前記加圧手段および前記開閉手段を制御する、制御部と、を有し、前記吐出ヘッドは、前記供給路に連通する供給口と、前記排出路に連通する排出口とを有する、液体流路と、前記液体流路に連通する連通口を有する、液体充填室と、一端が前記液体充填室に連通し、他端が前記吐出ヘッドの外へ露出する、複数の前記ノズルと、を有し、前記制御部は、前記開閉手段を前記開状態としつつ、前記加圧手段による加圧を実行させ、前記加圧の実行時に、前記液体貯留部に貯留された前記液体が前記供給路を介して前記液体流路に供給され、前記液体流路に供給された前記液体の少なくとも一部が、前記排出口を介して前記排出路へ排出される。

本願の第２発明は、第１発明の液体吐出装置であって、前記液体充填室は、前記液体流路に直接連通する前記連通口を有する、第１液体充填室と、前記第１液体充填室と、直接または間接的に連通し、それぞれ単独の前記ノズルと連通する、複数の第２液体充填室と、を含む。

本願の第３発明は、第２発明の液体吐出装置であって、前記第２液体充填室には、それぞれ、圧力発生素子が備えられ、前記圧力発生素子が駆動すると、前記第２液体充填室内が加圧され、前記ノズルから前記液体が液滴として吐出される。

本願の第４発明は、第１発明から第３発明のいずれかの液体吐出装置であって、前記加圧の実行時に、前記液体貯留部に貯留された前記液体が前記供給路を介して前記液体流路に供給され、前記液体流路に供給された前記液体の一部が前記排出口を介して前記排出路へ排出されるとともに、前記液体流路に供給された前記液体の他の一部が前記液体充填室を介して複数の前記ノズルから吐出される。

本願の第５発明は、第４発明の液体吐出装置であって、前記加圧の実行時に、前記液体流路から前記排出口を介して前記排出路へ排出される前記液体の流量は、複数の前記ノズルから吐出される前記液体の総流量よりも大きい。

本願の第６発明は、液体を吐出する複数のノズルを有する吐出ヘッドと、前記吐出ヘッドに供給路を介して供給する前記液体を貯留する液体貯留部と、前記吐出ヘッドから前記液体を排出する排出路と、前記液体貯留部の内部を加圧する加圧手段とを備える液体吐出装置の制御方法であって、前記排出路に設けられた開閉手段を開状態として前記排出路の連通が確保された状態において、前記加圧手段による加圧を実行させ、前記加圧の実行時に、前記液体貯留部に貯留された前記液体が前記供給路を介して前記吐出ヘッド内の液体流路に供給され、前記液体流路に供給された前記液体の少なくとも一部が前記排出路へ排出される、液体吐出装置の制御方法。

本願の第７発明は、第６発明の液体吐出装置の制御方法であって、前記吐出ヘッドは、前記供給路に連通する供給口と、前記排出路に連通する排出口とを有する、前記液体流路と、前記液体流路に連通する連通口を有する、液体充填室と、一端が前記液体充填室に連通し、他端が前記吐出ヘッドの外へ露出する、複数の前記ノズルと、を有し、前記加圧の実行時に、前記液体流路に供給された前記液体の一部が前記排出口を介して前記排出路へ排出されるとともに、前記液体流路に供給された前記液体の他の一部が前記液体充填室を介して複数の前記ノズルから吐出される。

本願の第８発明は、第７発明の液体吐出装置の制御方法であって、前記加圧の実行時に、前記液体流路から前記排出口を介して前記排出路へ排出される前記液体の流量は、複数の前記ノズルから吐出される前記液体の総流量よりも大きい。

本願の第１発明から第８発明によれば、加圧手段による加圧を行うことにより、液体流路内に、排出路へ向かう液体の流れが生じる。すなわち、加圧の実行時には、液体流路内に、ノズルへ向かう通常の液体吐出時とは異なる方向の液体の流れが生じる。したがって、液体流路内に滞留した沈降性成分を、効率良く分散できる。

特に、第４発明および第７発明によれば、加圧手段による加圧を行うことにより、液体流路内において供給口から排出口へ向かう液体の流れが生じるとともに、液体流路から液体充填室を介してノズルから吐出する液体の流れが生じる。これにより、液体流路内に滞留した沈降性成分を分散させると同時に、液体充填室内における沈降性成分を解消できる。

特に第５発明および第８発明によれば、液体流路内において供給口から排出口へ向かう液体の流量が十分に確保される。これにより、液体流路内に滞留した沈降性成分を、より効率良く分散できる。

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インクの供給系統を示したブロック図である。 一実施形態に係る回復工程の流れを示したフローチャートである。 一実施形態に係る回復工程の様子を表した図である。

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、本発明に係る液体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のインク供給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。記録装置１は、印刷用紙９に画像を記録する画像記録工程と、記録ヘッド２０のメンテナンスを行う回復工程とを行うことができる。

図１および図２に示すように、記録装置１は、画像記録工程に関わる部分として、搬送機構１０、４つの記録ヘッド２０、およびキャップ機構３０を有している。また、図４に示すように、記録装置１は、記録ヘッド２０へインクを供給するためのインク供給系統として、インクタンク５１、ポンプ５２、加圧タンク５３、および配管６０を有している。そして、記録装置１は、上記の各部を制御する、制御部８０を有している。

まず、図１〜図３を参照しつつ、記録装置１の画像記録工程に関わる部分について説明する。

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。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。

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流路２２、複数のインク室２３、および複数の圧力室２４とを有する。

インク流路２２は、記録ヘッド２０の外部から供給されたインクが一次的に充填される液体流路である。図３に示すように、インク流路２２には、供給口２２１および排出口２２２が設けられている。供給口２２１および排出口２２２を介したインクの流れについては、後述する。

インク室２３は、記録ヘッド２０内においてインクが二次的に充填される、第１液体充填室である。本実施形態の記録ヘッド２０は、図３に示すように、３つのインク室２３を有する。図２および図３に示すように、インク室２３はそれぞれ、第１連通口４１を介してインク流路２２と連通している。第１連通口４１には、インク中の不純物等の固体成分を濾し取るためのフィルタ４１１が備えられている。本実施形態では、フィルタ４１１として、微細な孔を有するパンチングメタルが用いられているが、その他の構成のフィルタであってもよい。

圧力室２４は、記録ヘッド２０内においてインクが三次的に充填される、第２液体充填室である。図２に示すように、圧力室２４はそれぞれ、第２連通口４２と、圧力発生素子４３と、ノズル４４とを有している。本実施形態では、圧力室２４がインク室２３の下方に配置されているが、圧力室２４は、インク室２３と同じ高さに配置されていてもよい。

第２連通口４２は、圧力室２４の内部とインク室２３の内部とを連通する。インク室２３の下部にはそれぞれ複数の第２連通口４２が配置されている。すなわち、各インク室２３は複数の圧力室２４と連通している。圧力室２４内の圧力が下がると、第２連通口４２を介してインク室２３から圧力室２４内へとインクが供給される。

圧力発生素子４３は、各圧力室２４の上壁面に配置されている。ノズル４４は、各圧力室２４の下壁面に配置され、圧力室２４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４４の内部において、インクの液面がメニスカスを形成する。また、ノズル４４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４４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４４が１次元的に配列されている。個々のノズル４４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４４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４３は、圧電素子である。制御部８０から圧力発生素子４３へ電気信号である吐出信号が送られると、圧力発生素子４３が変形し、圧力室２４内に充填されたインクに圧力がかかる。圧力室２４内の圧力が高まると、ノズル４４から圧力室２４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４４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４４内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４４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４４を覆ったまま、ノズル４４からインクを吐出できる。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、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）に移動させる。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させ、キャップ３１によりノズル４４を覆う。

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４４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４４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４４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、３つのインク室２３と１８個の圧力室２４が記載されている。しかしながら、１つの記録ヘッド２０の有するインク室２３の数は、１つまたは２つであってもよく、４つ以上であってもよい。また、各インク室２３と連通する圧力室２４は、本実施形態に示される６個よりも多くてもよいし、少なくてもよい。

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４４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中に概念的に示すように、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、図１、図２および図４に示すように、制御部８０は、搬送機構１０、４つの記録ヘッド２０の各圧力発生素子４３、インク排出機構３１１、およびキャップ移動機構３２と、後述するポンプ５２、圧力調整手段５３１、液面センサ５３２、開閉弁６１１、および開閉弁６３１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における画像記録処理や、後述する回復工程が進行する。なお、制御部８０は、電子回路により構成されていてもよい。

制御部８０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４４におけるインク滴の吐出を制御する。したがって、制御部８０は、画像記録工程において、各ノズル４４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４４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４４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、各記録ヘッド２０の所定のノズル４４から吐出されるインク滴を受ける。したがって、各ノズル４４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４３へ送られる吐出信号により制御される。制御部８０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４３へ出力する吐出信号を生成する。なお、制御部８０の他の動作については、後述する。

なお、本実施形態の制御部８０は、各ノズル４４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、制御部８０は、画像記録工程において、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４３へ出力する吐出信号を生成する。

次に、図４を参照しつつ、記録ヘッド２０へのインクの供給系統について説明する。上述の通り、記録装置１は、記録ヘッド２０へのインクの供給系統として、インクタンク５１、ポンプ５２、加圧タンク５３、および配管６０を有する。配管６０は、インクタンク５１と加圧タンク５３とを接続する第１供給配管６１、加圧タンク５３と記録ヘッド２０とを接続する第２供給配管６２、および、記録ヘッド２０とインクタンク５１とを接続する還流配管６３を含む。

インクタンク５１は、インクを貯留する液体貯留部である。インクタンク５１の内部に貯留されたインクは、第１供給配管６１を介して加圧タンク５３へ供給される。第１供給配管６１の一端は、インクタンク５１の下端部付近において、インクタンク５１の内部と連通接続されている。また、第１供給配管６１の他端は、加圧タンク５３の内部と連通接続されている。

ポンプ５２は、第１供給配管６１に介挿される、液体搬送手段である。ポンプ５２は、制御部８０からの動作信号に従って、第１供給配管６１の内部に、インクタンク５１から加圧タンク５３へ向かうインクの流れを生成する。これにより、インクタンク５１の内部に貯留されたインクが、加圧タンク５３へと供給される。

本実施形態では、第１供給配管６１には、さらに、開閉弁６１１およびフィルタ６１２が介挿されている。開閉弁６１１は、インクタンク５１とポンプ５２との間に配置される。また、フィルタ６１２は、ポンプ５２と加圧タンク５３との間に配置される。

開閉弁６１１が閉状態である場合、第１供給配管６１の連通が遮断される。すなわち、開閉弁６１１が閉状態である場合、インクタンク５１と、加圧タンク５３との連通は遮断される。一方、開閉弁６１１が開状態である場合、第１供給配管６１の連通が確保される。開閉弁６１１は、通常閉状態であり、ポンプ５２を作動してインクタンク５１から加圧タンク５３へのインクの供給を行う場合のみ、開状態とする。これにより、加圧タンク５３内の圧力変動がインクタンク５１へ影響を及ぼすのを防止できる。

フィルタ６１２は、第１供給配管６１内を通過するインクの固形成分や異物などを除去する。これにより、加圧タンク５３および記録ヘッド２０へ供給されるインクに、固形成分や異物が混入するのが抑制される。

加圧タンク５３は、記録ヘッド２０に供給するためのインクを一時的に貯留する液体貯留部である。加圧タンク５３は、圧力調整手段５３１および液面センサ５３２を備えている。圧力調整手段５３１は、加圧タンク５３の内部の圧力を調整するための機構である。すなわち、圧力調整手段５３１は、加圧タンク５３の内部を加圧する加圧手段を構成する。

液面センサ５３２は、加圧タンク５３の内部に貯留されたインクの液面高さを検出するためのセンサである。制御部８０は、液面センサ５３２からの信号に基づいて、加圧タンク５３内のインクの液面が所定の第１高さよりも低くなったと判断すると、開閉弁６１１を開放して開状態とし、ポンプ５２を作動する。そして、制御部８０は、液面センサ５３２からの信号に基づいて、加圧タンク５３内のインクの液面が所定の第２高さよりも高くなったと判断すると、ポンプ５２を停止し、開閉弁６１１を閉鎖して閉状態とする。なお、本実施形態では、第２高さは第１高さよりも高い位置であるが、第１高さと第２高さとは同じ位置であってもよい。これにより、加圧タンク５３の液面高さは、予め定められた一定の範囲内に調節されている。

加圧タンク５３は、第２供給配管６２を介して記録ヘッド２０と接続されている。第２供給配管６２の一端は、加圧タンク５３内の下端部付近において、加圧タンク５３の内部と連通接続されている。また、第２供給配管６２の他端は、記録ヘッド２０の供給口２２１と接続されている。これにより、加圧タンク５３の内部に貯留されたインクが、第２供給配管６２および供給口２２１を介して、記録ヘッド２０のインク流路２２に接続される。

すなわち、加圧タンク５３は、第２供給配管６２を介して、インク流路２２、インク室２３、および圧力室２４と間接的に連通接続されている。したがって、加圧タンク５３内の圧力を調節することによって、記録ヘッド２０の内部の圧力を調節することができる。このように、第２供給配管６２は、加圧タンク５３から記録ヘッド２０へインクを供給する供給路を構成している。

回復工程を除く、画像記録工程や待機期間においては、圧力室２４内の圧力は、ノズル４４内にインクのメニスカスが形成されるように、調節されている。本実施形態では、圧力室２４が、インク流路２２およびインク室２３の下方に配置されているため、インク室２３内の圧力は負圧となるように、加圧タンク５３内の圧力が設定されている。

還流配管６３の一端は、記録ヘッド２０の排出口２２２に接続されている。また、還流配管６３の他端は、インクタンク５１の内部と連通接続されている。これにより、記録ヘッド２０のインク流路２２から排出口２２２を介して排出されたインクは、インクタンク５１へと還流される。すなわち、還流配管６３は、記録ヘッド２０の内部からインクを排出する排出路を構成している。

還流配管６３には、開閉弁６３１およびフィルタ６３２が介挿されている。開閉弁６３１が閉状態である場合、還流配管６３の連通が遮断される。すなわち、開閉弁６３１が閉状態である場合、記録ヘッド２０のインク流路２２と、インクタンク５１との連通は遮断される。その場合、記録ヘッド２０の内部から排出口２２２を介してインクが排出されることはない。

一方、開閉弁６３１が開状態である場合、還流配管６３の連通が確保される。インク流路２２内の圧力が所定の圧力より大きく、かつ、開閉弁６３１が開状態である場合、インク流路２２の内部から排出口２２２を介して還流配管６３へとインクが排出される。そして、排出口２２２から排出されたインクは、開閉弁６３１を通り、フィルタ６３２でインクの固化成分などが取り除かれた後、インクタンク５１へと還流される。このように、開閉弁６３１は、排出路である還流配管６３に設けられ、開状態と閉状態とに切替可能な開閉手段を構成している。

回復工程を除く、画像記録工程や待機時間においては、開閉弁６３１は閉状態である。これにより、インク室２３内の圧力が負圧になるように、加圧タンク５３内の圧力を調整した場合であっても、還流配管６３から排出口２２２を介してインク流路２２内へとインクが流入しない。

圧力発生素子４３を用いたインク滴の吐出を行うと、インクの吐出後、圧力室２４内の圧力が一時的に低下する。すると、インク室２３から圧力室２４へとインクが補充される。これにより、インク流路２２からインク室２３へインクが供給され、さらに第２供給配管６２を介して加圧タンク５３からインク流路２２へとインクが供給される。

＜２．回復工程について＞
続いて、記録装置１における記録ヘッド２０の回復工程について、図３、図４および図５、図６を参照しつつ説明する。図５は、本実施形態の回復工程の流れを示すフローチャートである。図６は、本実施形態の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、記録ヘッドのインク流路２２内において、沈降性成分２００が下方へと沈降し、滞留する。

画像記録工程、スピッティング、またはフラッシング等の、圧力発生素子４３を用いたノズル４４からのインク滴の吐出を行った場合、インク流路２２内には、図３中に実線矢印で示すように、インク流路２２から第１連通口４１を介してインク室２３へ向かうインクの流れが生じる。この場合、第１連通口４１付近に滞留した沈降性成分２００は多少除去されるものの、インク流路２２内全体に滞留した沈降性成分２００を全て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工程を行う。本実施形態の回復工程は、記録ヘッド２０の内部を加圧して記録ヘッド２０内のクリーニングを行う、いわゆる加圧パージの一種である。以下に、図５を参照しつつ回復工程の流れを説明する。

まず、ノズル４４とキャップ３１とを対向させる（ステップＳ１０１）。すなわち、制御部８０は、キャップ移動機構３２を動作させ、キャップ３１をノズル対向位置に配置する。これにより、後述するステップＳ１０３において、ノズル４４から吐出されるインクは、キャップ３１内に向かう。

次に、制御部８０は、図４に示す開閉弁６３１を開放し、開状態とする（ステップＳ１０２）。これにより、記録ヘッド２０のインク流路２２の内部から、排出口２２２および還流配管６３を介してインクを排出することが可能となる。

そして、開閉弁６３１を開状態とし、還流配管６３の連通が確保された状態において、圧力調整手段５３１が加圧タンク５３の内部の加圧を実行する（ステップＳ１０３）。圧力調整手段５３１により加圧が実行されると、加圧タンク５３内に貯留されたインクが第２供給配管６２を介して記録ヘッド２０のインク流路２２に供給される。これにより、インク流路２２内の圧力が上昇する。

インク流路２２内の圧力が上昇することにより、インク流路２２に供給されたインクの一部は、排出口２２２を介して還流配管６３へ排出される。そして、還流配管６３へ排出されたインクは、フィルタ６３２により異物が取り除かれ、インクタンク５１へと供給される。

インク流路２２内から還流配管６３へインクが排出されると、図６中白抜き矢印で示すように、供給口２２１から排出口２２２へと向かうインクの流れが生じる。これにより、インク流路２２内の下方に滞留した沈降性成分２００を分散できる。すなわち、インク流路２２内における沈降性成分２００の滞留を解消できる。

また、インク流路２２内の圧力が上昇すると、インク流路２２に供給されたインクの他の一部は、図６中実線矢印で示すように、インク室２３および圧力室２４を介して、各ノズル４４から吐出される。

ステップＳ１０３の開始前後から終了後まで、制御部８０は、インク排出機構３１１を動作させる。これにより、各ノズル４４からキャップ３１に対して吐出されたインクは、インク排出機構３１１によりキャップ３１内から排出され、廃棄または再生される。

このように、回復工程において各ノズル４４からインクが吐出されることにより、インク室２３内および圧力室２４内に滞留した沈降性成分２００が排出される。したがって、インク流路２２内の沈降性成分２００を分散させると同時に、インク室２３内および圧力室２４内における沈降性成分２００の滞留も解消できる。

加圧が終了すると、制御部８０は、開閉弁６３１を閉鎖し、閉状態とする（ステップＳ１０４）。そして、圧力調整手段５３１により、加圧タンク５３内および記録ヘッド２０内の圧力が、画像記録工程の際と同じ圧力となるように調節する。その後、記録ヘッド２０の下面側に付着したインクを、拭取り機構（図示せず）により拭き取る（ステップＳ１０５）。これにより、ノズル４４の露出面をクリーニングする。

なお、本実施形態では、回復工程においてインク流路２２から排出口２２２を介して還流配管６３へ排出されるインクの流量は、複数のノズル４４の全てから吐出されるインクの総流量よりも大きい。これにより、インク流路２２内において供給口２２１から排出口２２２へ向かうインクの流量が十分に確保される。したがって、インク流路２２内に滞留した沈降性成分２００を、より効率よく分散できる。

排出口２２２を介して排出されるインクの流量をより大きくするために、排出口２２２および還流配管６３の流路断面積をより大きくしてもよい。この場合、インク流路２２から第１連通口４１、インク室２３、第２連通口４２、圧力室２４、およびノズル４４を介するインクの流路抵抗と比べて、インク流路２２から排出口２２２および還流配管６３を介するインクの流路抵抗が、より小さくなる。

これにより、排出口２２２を介して還流配管６３へ排出されるインクの流量は、複数のノズル４４の全てから吐出されるインクの総流量よりも、さらに大きくなる。したがって、インク流路２２内に滞留した沈降性成分２００を、さらに効率よく分散できる。

また、本実施形態では、前述の通り、記録ヘッド２０から還流配管６３へ排出されたインクは、インクタンク５１へと還流される。そのため、回復工程においてインク流路２２内から排出口２２２を介して排出されたインクは、インクタンク５１へ回収され、その後の画像記録工程や回復工程に再利用できる。これにより、回復工程におけるインクの廃棄量を抑制できる。

＜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。

上記の一実施形態では、インク流路２２とノズル４４との間にインク室２３および圧力室２４の２つの液体充填室が介在したが、本発明はこの限りではない。インク流路２２と圧力室２４が直接連通し、インク流路２２とノズル４４との間に圧力室２４という１つの液体充填室のみが介在してもよい。また、インク流路２２と圧力室２４の間に複数のインク室２３が介在してもよい。すなわち、インク流路２２とノズル４４との間に２つ以上のインク室２３と圧力室２４という３つ以上の液体充填室が介在してもよい。

また、上記の一実施形態では、記録ヘッド２０の位置を固定し、記録ヘッド２０に対してキャップ３１の位置を移動させたが、本発明はこの限りではない。キャップ３１の位置を固定し、記録ヘッド２０を、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させてもよい。

また、上記の一実施形態では、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に対してインクを吐出してもよい。

また、上記の一実施形態では、還流配管６３に設けられた開閉手段が開閉弁６３１であった。しかしながら、排出路に設けられる開閉手段は、ダイアフラムポンプやチュービングポンプ等の、停止時に連通が閉状態となるポンプであってもよい。本発明では、排出路の連通を確保する開状態と排出路の連通を遮断する閉状態とに切替可能であれば、開閉弁以外の開閉手段を用いてもよい。

なお、排出路に設けられる開閉手段としてこのようなポンプを用いる場合、当該ポンプの駆動時（開状態）において、当該ポンプの流量を制御することにより、記録ヘッドから排出路へ排出されるインクの流量を制御してもよい。この場合、ノズルから吐出されるインクの総流量と、記録ヘッドから排出路へ排出されるインクの流量とを、より正確に制御できる。

また、上記の一実施形態では、記録ヘッド２０の排出口２２２から排出されたインクがインクタンク５１へと還流されるが、本発明はこの限りではない。回復工程において記録ヘッド２０の排出口２２２から排出されたインクが、インクタンク５１へと還流されず、排出路を介して記録装置１の外部へ排出される構成であってもよい。

また、上記の一実施形態では、各ノズル４４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 インク流路
２３ インク室
２４ 圧力室
３１ キャップ
４１ 第１連通口
４２ 第２連通口
４３ 圧力発生素子
４４ ノズル
６１ 第１供給配管
６２ 第２供給配管
６３ 還流配管
８０ 制御部
２００ 沈降性成分
２２１ 供給口
２２２ 排出口
５１ インクタンク
５２ ポンプ
５３ 加圧タンク
５３１ 圧力調整手段
５３２ 液面センサ
６３１ 開閉弁
６３２ フィルタ

Claims (8)

1. 液体を吐出する複数のノズルを有する、吐出ヘッドと、
   前記液体を貯留する、液体貯留部と、
   前記液体貯留部の内部を加圧する、加圧手段と、
   前記液体貯留部から前記吐出ヘッドへ前記液体を供給する、供給路と、
   前記吐出ヘッドの内部から前記液体を排出する、排出路と、
   前記排出路に設けられ、前記排出路の連通を確保する開状態と前記排出路の連通を遮断する閉状態とに切替可能である、開閉手段と、
   前記加圧手段および前記開閉手段を制御する、制御部と、
   を有し、
   前記吐出ヘッドは、
   前記供給路に連通する供給口と、前記排出路に連通する排出口とを有する、液体流路と、
   前記液体流路に連通する連通口を有する、液体充填室と、
   一端が前記液体充填室に連通し、他端が前記吐出ヘッドの外へ露出する、複数の前記ノズルと、
   を有し、
   前記制御部は、前記開閉手段を前記開状態としつつ、前記加圧手段による加圧を実行させ、
   前記加圧の実行時に、前記液体貯留部に貯留された前記液体が前記供給路を介して前記液体流路に供給され、前記液体流路に供給された前記液体の少なくとも一部が、前記排出口を介して前記排出路へ排出される、液体吐出装置。
2. 請求項１に記載の液体吐出装置であって、
   前記液体充填室は、
   前記液体流路に直接連通する前記連通口を有する、第１液体充填室と、
   前記第１液体充填室と、直接または間接的に連通し、それぞれ単独の前記ノズルと連通する、複数の第２液体充填室と、
   を含む、液体吐出装置。
3. 請求項２に記載の液体吐出装置であって、
   前記第２液体充填室には、それぞれ、圧力発生素子が備えられ、
   前記圧力発生素子が駆動すると、前記第２液体充填室内が加圧され、前記ノズルから前記液体が液滴として吐出される、液体吐出装置。
4. 請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の液体吐出装置であって、
   前記加圧の実行時に、前記液体貯留部に貯留された前記液体が前記供給路を介して前記液体流路に供給され、前記液体流路に供給された前記液体の一部が前記排出口を介して前記排出路へ排出されるとともに、前記液体流路に供給された前記液体の他の一部が前記液体充填室を介して複数の前記ノズルから吐出される、液体吐出装置。
5. 請求項４に記載の液体吐出装置であって、
   前記加圧の実行時に、前記液体流路から前記排出口を介して前記排出路へ排出される前記液体の流量は、複数の前記ノズルから吐出される前記液体の総流量よりも大きい、液体吐出装置。
6. 液体を吐出する複数のノズルを有する吐出ヘッドと、前記吐出ヘッドに供給路を介して供給する前記液体を貯留する液体貯留部と、前記吐出ヘッドから前記液体を排出する排出路と、前記液体貯留部の内部を加圧する加圧手段とを備える液体吐出装置の制御方法であって、
   前記排出路に設けられた開閉手段を開状態として前記排出路の連通が確保された状態において、前記加圧手段による加圧を実行させ、
   前記加圧の実行時に、前記液体貯留部に貯留された前記液体が前記供給路を介して前記吐出ヘッド内の液体流路に供給され、前記液体流路に供給された前記液体の少なくとも一部が前記排出路へ排出される、液体吐出装置の制御方法。
7. 請求項６に記載の液体吐出装置の制御方法であって、
   前記吐出ヘッドは、
   前記供給路に連通する供給口と、前記排出路に連通する排出口とを有する、前記液体流路と、
   前記液体流路に連通する連通口を有する、液体充填室と、
   一端が前記液体充填室に連通し、他端が前記吐出ヘッドの外へ露出する、複数の前記ノズルと、
   を有し、
   前記加圧の実行時に、前記液体流路に供給された前記液体の一部が前記排出口を介して前記排出路へ排出されるとともに、前記液体流路に供給された前記液体の他の一部が前記液体充填室を介して複数の前記ノズルから吐出される、液体吐出装置の制御方法。
8. 請求項７に記載の液体吐出装置の制御方法であって、
   前記加圧の実行時に、前記液体流路から前記排出口を介して前記排出路へ排出される前記液体の流量は、複数の前記ノズルから吐出される前記液体の総流量よりも大きい、液体吐出装置の制御方法。

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