JP2019081334A - インクジェット記録装置 - Google Patents

Abstract

【課題】記録ヘッドが下降する際の急停止時の慣性力や衝撃力によりインクのメニスカスが破壊されることを防止することができるインクジェット記録装置を提供する。【解決手段】インク８０を吐出する記録ヘッド２２と、記録ヘッド２２を下降する昇降ユニット（下降手段）と、記録ヘッド２２に供給されるインク８０が貯められたインクタンク２８と、記録ヘッド２２とインクタンク２８とを連通させるインク流路６４と、インク流路６４を開閉する開閉弁７３と、を有し、記録ヘッド２２を下降する前に開閉弁７３によりインク流路６４を閉じた後、昇降ユニット（下降手段）が記録ヘッド２２を下降する。【選択図】図６

Description

本発明は、インクを吐出可能な記録ヘッドを用いて画像を記録するインクジェット記録装置に関するものである。

インクジェット記録装置は、インクタンクから連結する記録ヘッドへ供給したインクを、記録ヘッドのノズルから下方に位置する記録材上に向けて吐出することにより、記録材上に画像を形成する。この際、記録ヘッド内部を負圧にすることで、記録ヘッドのノズル部先端にはノズル内部方向に凹形状のインクメニスカスが形成されている。この負圧は、記録ヘッドとインク流路を介して連結されるインクタンクとの間の水頭差によって形成される。

しかし、記録ヘッドをメンテナンス等のために上昇させていくと、この水頭差が過度なレベルまで大きくなり、ノズル先端からインクを吸ってしまい、ノズルからインクが無くなり、吐出ができない状態になるおそれがある。特許文献１では、記録ヘッドが適切な水頭差を超えるような上昇し始めたことを検出すると、記録ヘッドとインクタンクとの間に設けられた流路開閉弁を閉じることで過度な水頭差の発生を防止して記録ヘッド内に過度な負圧がかからないようにしている。

特開２００７−１９６５１９号公報

しかしながら、インクジェット記録装置内の記録ヘッドが印字動作を開始するため等に印字位置へ短時間で移動する際には、高速移動を急停止する下降動作終了時の慣性力や衝撃力により、ノズル先端のインクのメニスカスが破壊される方向に力が働いてしまう。特に記録材に対する浸透性や定着性が良いとされる表面張力の低いインクを使用すると、このような力によってインクのメニスカスが破壊され易くなる。

特許文献１では、水頭差が問題となる記録ヘッドの上昇動作が開始されると、記録ヘッドとインクタンクとの間の流路開閉弁を閉じている。しかしながら、水頭差が問題とならない印字位置へ記録ヘッドが下降動作をする際は流路開閉弁を閉じていないので、記録ヘッドの下降動作急停止時の慣性力や衝撃力によりインクのメニスカスが破壊されるおそれがある。

本発明は前記課題を解決するものであり、その目的とするところは、記録ヘッドが下降する際の急停止時の慣性力や衝撃力によりインクのメニスカスが破壊されることを防止することができるインクジェット記録装置を提供するものである。

前記目的を達成するための本発明に係るインクジェット記録装置の代表的な構成は、インクを吐出する記録ヘッドと、前記記録ヘッドを下降する下降手段と、前記記録ヘッドに供給されるインクが貯められたインクタンクと、前記記録ヘッドと前記インクタンクとを連通させるインク流路と、前記インク流路を開閉する開閉弁と、を有し、前記記録ヘッドを下降する前に前記開閉弁により前記インク流路を閉じた後、前記下降手段が前記記録ヘッドを下降することを特徴とする。

本発明によれば、記録ヘッドが下降する際の急停止時の慣性力や衝撃力によりインクのメニスカスが破壊されることを防止することができる。

本発明に係るインクジェット記録装置の構成を示す断面説明図である。 本発明に係るインクジェット記録装置の制御部の構成を示すブロック図である。 インクジェット記録装置の制御を説明するフローチャートである。 インクジェット記録装置のインクと空気の流路構成を示す断面説明図である。 記録ヘッドを上昇させてキャップから退避させた様子を示す断面説明図である。 記録ヘッドを上昇させてキャップから退避させた状態で、インク液室とインクタンクとの間のインク流路の開閉弁を閉じた様子を示す断面説明図である。 キャップを水平方向に移動して記録ヘッドの昇降領域から退避させた様子を示す断面説明図である。 記録ヘッドを印字位置まで下降させた様子を示す断面説明図である。 記録ヘッドを印字位置まで下降させた状態で、インク液室とインクタンクとの間のインク流路の開閉弁を開いた様子を示す断面説明図である。

図により本発明に係るインクジェット記録装置の一実施形態を具体的に説明する。ただし、以下の実施形態に記載されている構成要素は、あくまで例示であり、本発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。

尚、以下の説明において、「記録」（画像形成ともいう）とは、記録材Ｐ上に文字、図形等の情報を形成する場合のみならず、記録材Ｐ上に画像、模様、パターン等を形成する、または記録材Ｐの加工を行う場合も含む。また、「記録材」とは、紙のみならず、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、皮革等のインク８０を受容可能なものを含む。更に、「インク」とは、記録材Ｐ上に付与されることにより、画像、模様、パターン等の形成または記録材Ｐの加工、或いは、インク８０の処理（例えば記録材Ｐに付与されるインク８０中の色剤の凝固または不溶化）に供され得る液体を含む。

〔第１実施形態〕
先ず、図１〜図９を用いて本発明に係るインクジェット記録装置の第１実施形態の構成について説明する。

＜インクジェット記録装置＞
先ず、図１を用いて本発明に係るインクジェット記録装置１０の構成について説明する。図１は、本発明に係るインクジェット記録装置１０の構成を示す断面説明図である。図１に示すインクジェット記録装置１０は、画像データの供給源をなす外部装置であるパーソナルコンピュータ等のホスト装置１２に接続されている。インクジェット記録装置１０には、紙等の記録材Ｐに対してフルカラーの記録を行うブラックＫ、シアンＣ、マゼンタＭ及びイエローＹの各色のインク８０を吐出するための記録ヘッド２２Ｋ，２２Ｃ，２２Ｍ，２２Ｙが搭載されている。

これらの記録ヘッド２２Ｋ，２２Ｃ，２２Ｍ，２２Ｙは、記録材Ｐの幅方向（図１の矢印Ａ方向に直交する方向）に所定密度で所定範囲にわたって配列されたノズル６１（図４参照）を有する所謂、ラインヘッド形態により構成される。上記所定範囲とは、インクジェット記録装置１０により印刷可能な記録材Ｐ上の最大の有効記録幅（図１の紙面に直交する方向の長さ）よりもやや長いものとする。尚、記録ヘッド２２Ｋ，２２Ｃ，２２Ｍ，２２Ｙは、インク８０の色が異なる以外は、同様な構成であるため記録ヘッド２２Ｋ，２２Ｃ，２２Ｍ，２２Ｙを代表して記録ヘッド２２を用いて説明する場合もある。

尚、記録ヘッド２２の個数や、色調（色、濃度）の種類及び吐出する液体の種類等は一例であり、これらに限定する必要はない。記録ヘッド２２は、図２に示す昇降ユニット５により鉛直方向（図１の矢印Ｂ方向）に昇降可能に支持されている。また、各記録ヘッド２２に対応するキャップ５０を有する回復ユニット４０は、図２に示すスライドユニット９により水平方向（図１の矢印Ａ方向とその反対方向）に移動可能に支持されている。昇降ユニット５やスライドユニット９は公知の手段により適宜構成される。

記録ヘッド２２の保管状態、或いは、印刷待機中等の非印刷時には、記録ヘッド２２のインク８０を吐出するノズル６１の吐出面２２ｅにキャップ５０を被せて覆った状態とする。非印刷時に記録ヘッド２２のノズル６１の吐出面２２ｅが大気に曝されていると、ノズル６１付近のインク８０の溶剤が蒸発してインク８０の増粘・固化が生じたり、塵埃が付着したりして吐出不良が生じる恐れがある。

また、インク８０を吐出する記録ヘッド２２は、インク８０の吐出状態を安定した状態に維持または回復させるための回復処理を行うことが望ましい。ノズル６１の吐出面２２ｅをキャップ５０を被せて覆ったキャッピング状態で、回復ユニット４０による回復処理を行うことができる。

回復ユニット４０による回復処理は、ノズル６１の吐出面２２ｅをキャップ５０を被せて覆ったキャッピング状態において、キャップ５０内の空間、或いは、記録ヘッド２２のノズル６１に負圧を付与する。これによりインク８０をノズル６１から吸引する。

更に、回復ユニット４０による回復処理は、印刷前に記録ヘッド２２のノズル６１からキャップ５０に向けて予備的な吐出動作を行わせる予備吐出動作を含む。更に、ゴム等の弾性部材からなるワイパーブレードにより記録ヘッド２２のノズル６１の吐出面２２ｅをワイピングすることでクリーニングする動作も含む。回復ユニット４０には、これらの動作を行うための各種部品が設けられている。

ノズル６１の吐出面２２ｅをキャップ５０を被せて覆ったキャッピング状態から印刷動作に移行する場合には、昇降ユニット５により記録ヘッド２２を一旦、図１の上方向に上昇させる。その後、スライドユニット９により回復ユニット４０を図１の左方向に退避させる。更に、回復ユニット４０のキャップ５０間に設けた開口に各記録ヘッド２２が対向するようにする。そして、昇降ユニット５により記録ヘッド２２を図１の下方向に下降させてキャップ５０間の開口から記録ヘッド２２を下方に突出させる。そして、記録材Ｐとの間に所定の間隙をもって対向する位置に設定する。

そして、図９に示す印字位置で記録ヘッド２２を固定し、記録材Ｐを図１の矢印Ａ方向に搬送する。その過程で記録ヘッド２２にインク８０の吐出動作を行わせる。これにより記録材Ｐに画像を記録する印刷動作が実行される。尚、印刷動作が終了し、非印刷時の状態に設定する場合は、前述した動作と逆の動作を行えば良い。

図１に示す記録材Ｐは、ロール紙の形態である。記録材Ｐは供給ユニット２４から供給され、インクジェット記録装置１０に設けられた搬送ユニット２６により図１の矢印Ａ方向に搬送される。搬送ユニット２６は、記録材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〜２６ｅ等を有して構成される。記録材Ｐとしては、ロール紙の形態に限られるものではなく、カット紙やファンフォールド紙等の形態のものであっても良い。ファンフォールド紙は、連続印刷が可能な長い用紙で、用紙に刻まれたミシン目に沿って折りたたまれている。

図１に示すインクジェット記録装置１０において、記録材Ｐに画像を形成する。その際には、搬送ユニット２６により記録材Ｐを図１の矢印Ａ方向に搬送する。そして、記録材Ｐの記録開始位置がブラックＫ色用の記録ヘッド２２Ｋの下に到達する。そのとき、印刷データ（画像データ）に基づいて記録ヘッド２２Ｋのノズル６１からブラックＫ色のインク８０を選択的に吐出する。同様に、記録ヘッド２２Ｃ、記録ヘッド２２Ｍ、記録ヘッド２２Ｙの順に、各色のインク８０を吐出してカラー画像を搬送される記録材Ｐに形成する。

インクジェット記録装置１０には、各記録ヘッド２２にそれぞれ供給される各色のインク８０を貯留するインクタンク２８Ｋ，２８Ｃ，２８Ｍ，２８Ｙが搭載されている。尚、インクタンク２８Ｋ，２８Ｃ，２８Ｍ，２８Ｙも収容するインク８０の色が異なる他は同様に構成されるため代表してインクタンク２８を用いて説明する場合もある。

＜制御部＞
次に、図２を用いて本発明に係るインクジェット記録装置１０の制御部の構成について説明する。図２は、本発明に係るインクジェット記録装置１０の制御部の構成を示すブロック図である。図２に示すパーソナルコンピュータ等のホスト装置１２から記録データやコマンドが送信される。これらの記録データやコマンドは、インターフェイスコントローラ１０２を介して制御手段となるＣＰＵ（Central Processing Unit；中央演算装置）１００に受信される。

ＣＰＵ１００は、インクジェット記録装置１０の記録データの受信、記録動作、記録材Ｐのハンドリング等の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、印刷データの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、更にラスタ分割して各記録ヘッド２２で記録するデータを割り当てる。

ＣＰＵ１００は、出力ポート１１４及びモータ駆動部１１６を介して、キャッピングモータ１２２とヘッド昇降モータ１１８とを回転駆動させる。キャッピングモータ１２２は、スライドユニット９を動作させて回復ユニット４０を水平方向に移動する。ヘッド昇降モータ１１８は、昇降手段となる昇降ユニット５を動作させて記録ヘッド２２を昇降する。印刷前の処理動作としては、ＣＰＵ１００は、記録ヘッド２２をキャップ５０から離して図９に示す記録位置（画像形成位置）に移動させる。

続いて、ＣＰＵ１００は、出力ポート１１４及びモータ駆動部１１６を介してロールモータ１及び搬送モータ２６ｂ等を駆動させる。これにより供給ユニット２４と搬送ユニット２６の搬送ベルト２６ａとが同期して記録材Ｐを供給搬送する。

尚、キャッピングモータ１２２は、回復ユニット４０を水平方向に移動させるためのスライドユニット９の駆動源として構成される。また、ヘッド昇降モータ１１８は、記録ヘッド２２を昇降させるための昇降ユニット５の駆動源として構成される。また、ロールモータ１は、供給ユニット２４から記録材Ｐを供給するための駆動源として構成される。また、搬送モータ２６ｂは、記録ヘッド２２による記録位置に対して記録材Ｐを搬送するための搬送ベルト２６ａの駆動源として構成される。搬送ベルト２６ａを介在してローラ２６ｃ，２６ｄに対向してコロ２６ｇ，２６ｆが設けられている。

ロールモータ１及び搬送モータ２６ｂの回転により一定速度で搬送される記録材Ｐに対してインク８０を吐出し始めるタイミングを決定するために先端検出センサ２により記録材Ｐの先端位置を検出する。その後、記録材Ｐの搬送に同期して、ＣＰＵ１００はイメージメモリ１０６から対応する記録ヘッド２２に送出するデータを順次読み出し、記録ヘッド制御回路１１２を介してイメージメモリ１０６から読み出したデータを各記録ヘッド２２に転送する。

インクジェット記録装置１０には、所要の動作を行う前提となる状態検出を行うためにセンサ部１３０が設けられている。センサ部１３０には、先端検出センサ２、インクタンク液面センサ７、記録ヘッド液面センサ８等が含まれる。

これらの各センサによる検出信号は、入力ポート１３２を介してＣＰＵ１００に送信される。ＣＰＵ１００は、ＲＯＭ（Read Only Memory；リードオンリメモリ）１０４に記憶された処理プログラムに基づいて各部を制御する。ＲＯＭ１０４には、図３に示して後述する処理手順等に対応した処理プログラムや所要の固定データを格納するテーブル等が記憶されている。また、ＲＡＭ（Random Access Memory；ランダムアクセスメモリ）１０８は、ＣＰＵ１００による処理の過程で作業用のメモリとして使用される。

記録ヘッド２２の吐出回復処理には、記録ヘッド２２のノズル６１を回復ユニット４０のキャップ５０により覆ってキャッピングした状態で行う吸引回復動作が含まれる。この場合、出力ポート１１４及びモータ駆動部１１６を介して吸引ポンプ２０１を駆動するための駆動源として構成されるポンプモータ１２４が駆動される。図２に示す１１０は操作パネルである。

＜インクと空気の流路＞
次に、図４を用いてインクジェット記録装置１０のインク８０と空気の流路構成について説明する。図４は、インクジェット記録装置１０のインク８０と空気の流路構成を示す断面説明図である。図４は、記録ヘッド２２のノズル６１を回復ユニット４０のキャップ５０により覆ってキャッピングした状態を示す。図４に示すように、記録ヘッド２２は、インク８０を吐出するノズル６１と、インク８０を収容するインク液室６２とを有している。記録ヘッド２２のインク液室６２とバッファ室３００とは流路６３により連通されている。

流路６３には、流路６３を開閉可能な開閉弁６５が設けられている。バッファ室３００には、吸引ポンプ２０１が設けられ、更に、バッファ室３００と外部の大気とは大気連通口３０１により連通されている。大気連通口３０１には、大気連通口３０１を開閉可能な開閉弁３０２が設けられている。

記録ヘッド２２のインク液室６２には、インク流路６４を介してインクタンク２８が接続されている。インク流路６４は、記録ヘッド２２のインク液室６２とインクタンク２８とを連通させる。インクタンク２８内は、大気連通口７１を介して外部の大気と連通している。インク流路６４には、インク流路６４を開閉可能な開閉弁７３が設けられている。図４に示すように、印刷待機状態の記録ヘッド２２は、ノズル６１がキャップ５０により覆われている。

キャップ５０は、キャップ５０内を外部の大気と連通する大気連通口９３と、大気連通口９３を開閉可能な開閉弁９１と、キャップ５０内でノズル６１に対向して設けられた吸収体９２とを有している。更に、キャップ５０内は、流路９５を介してバッファ室３００内に連通されている。流路９５には、流路９５を開閉可能な開閉弁９４が設けられている。

図４に示す記録ヘッド２２とインクタンク２８との配置構成において、インクタンク２８内のインク８０の液面７２の高さは、記録ヘッド２２のノズル６１の高さ位置（後述する待機位置Ｈ１）よりも低い位置に設置される。このため液面７２とノズル６１との水頭差により記録ヘッド２２のノズル６１内のインク８０に負圧がかかる。これによりノズル６１内のインク８０のメニスカス（ノズル６１の吐出口に形成されたインク８０の液面）がノズル内部方向に凹形状の状態を保っている。

＜記録ヘッドの昇降動作＞
次に、図３〜図９を用いて記録ヘッド２２の昇降動作について説明する。図３は、インクジェット記録装置１０の制御を説明するフローチャートである。図５は、記録ヘッド２２を上昇させてキャップ５０から退避させた様子を示す断面説明図である。図６は、記録ヘッド２２を上昇させてキャップ５０から退避させた状態で、インク液室６２とインクタンク２８との間のインク流路６４の開閉弁７３を閉じた様子を示す断面説明図である。

図７は、キャップ５０を水平方向に移動して記録ヘッド２２の昇降領域から退避させた様子を示す断面説明図である。図８は、記録ヘッド２２を印字位置まで下降させた様子を示す断面説明図である。図９は、記録ヘッド２２を印字位置まで下降させた状態で、インク液室６２とインクタンク２８との間のインク流路６４の開閉弁７３を開いた様子を示す断面説明図である。

本実施形態では、図４に示すように、記録ヘッド２２のノズル６１がキャップ５０により覆われた印刷待機状態から図９に示すように、記録ヘッド２２が印字位置に移動する。その際の記録ヘッド２２の昇降動作について説明する。他に、記録ヘッド２２が昇降する種々の場合でも適用可能である。

図３のステップＳ１において、記録ヘッド２２を図９に示す印字位置に移動する動作を開始する。待機時に記録ヘッド２２は図４に示すように待機位置Ｈ１に位置し、記録ヘッド２２のノズル６１がキャップ５０により覆われた印刷待機状態となる。このとき、制御手段としてのＣＰＵ１００は、出力ポート１１４、モータ駆動部１１６、アクチュエータ部１２６を介して開閉弁６５、開閉弁７３、開閉弁９１、開閉弁９４、開閉弁３０２を適宜開閉する。

図４に示すように、記録ヘッド２２のノズル６１がキャップ５０により覆われた印刷待機状態では、記録ヘッド２２のノズル６１は、待機位置Ｈ１に設定されている。このとき、インク液室６２とバッファ室３００とを連通する流路６３の開閉弁６５は待機位置Ｈ１で水頭差による負圧を発生させるために閉じられている。また、印刷待機状態では、インク液室６２とインクタンク２８との間を連通するインク流路６４の開閉弁７３は、環境変動により記録ヘッド２２内の空気が膨張収縮することによる負圧変動に対処するために開いている。

また、印刷待機状態では、キャップ５０内と外部の大気とを連通する大気連通口９３の開閉弁９１は開いている。また、印刷待機状態では、キャップ５０内とバッファ室３００とを連通する流路９５の開閉弁９４は開いている。また、印刷待機状態では、バッファ室３００と外部の大気とを連通する大気連通口３０１の開閉弁３０２は開いている。

次に、ステップＳ２において、ＣＰＵ１００は、ヘッド昇降モータ１１８を駆動制御して昇降ユニット５により記録ヘッド２２を上昇させてキャップ５０から離間させ、図４に示す印刷待機状態から図５に示すように、退避位置Ｈ２に移動する。このとき、記録ヘッド２２のノズル６１は、待機位置Ｈ１よりも高い退避位置Ｈ２に設定される。退避位置Ｈ２は、記録ヘッド２２が上昇する最上昇位置である。

次に、ステップＳ３において、ＣＰＵ１００は、出力ポート１１４、モータ駆動部１１６を介してキャッピングモータ１２２を駆動制御してスライドユニット９によりキャップ５０を図７の左方向に移動して記録ヘッド２２の昇降領域からキャップ５０を退避位置に移動させる。

次に、ステップＳ４において、ＣＰＵ１００は、出力ポート１１４、モータ駆動部１１６、アクチュエータ部１２６を介して、図６に示すように、インク液室６２とインクタンク２８との間を連通するインク流路６４の開閉弁７３を閉じる。この開閉弁７３を閉じると、暫くの間は記録ヘッド２２のノズル６１のインク８０に対しては、閉じた際の負圧が維持される。

次に、ステップＳ５において、ＣＰＵ１００は、出力ポート１１４、モータ駆動部１１６を介してヘッド昇降モータ１１８を駆動制御して昇降ユニット５により記録ヘッド２２を図８に示す印字位置Ｈ３まで下降させる。即ち、ＣＰＵ１００は、昇降ユニット５（昇降手段）により記録ヘッド２２を該記録ヘッド２２の高低差が安全範囲内の退避位置Ｈ２から印字位置Ｈ３まで移動させる。

記録ヘッド２２のノズル６１の高さが図６に示す退避位置Ｈ２から図８に示す印字位置Ｈ３まで下降する。このとき記録ヘッド２２のインク８０にかかる圧力が、記録ヘッド２２をキャップ５０から離間させた退避位置Ｈ２でのインクタンク２８内のインク８０の液面７２との水頭差に保たれる。図６に示す退避位置Ｈ２は、本実施形態の記録ヘッド２２の移動可能な昇降動作における記録ヘッド２２の最高到達点である。

図６に示す退避位置Ｈ２から図８に示す印字位置Ｈ３までは、記録ヘッド２２のノズル６１のインク８０と、インクタンク２８内のインク８０の液面７２との間の高低差が安全範囲内である。ここで、記録ヘッド２２のノズル６１のインク８０と、インクタンク２８内のインク８０の液面７２との間の高低差が安全範囲内とは以下の通り定義される。

本実施形態の高低差が安全範囲内とは、記録ヘッド２２のノズル６１のインク８０と、インクタンク２８内のインク８０の液面７２との間の高低差により生じる水頭圧により記録ヘッド２２に負圧をかける。これによりノズル６１内のインク８０のメニスカス（ノズル６１の吐出口に形成されたインク８０の液面）がノズル内部方向に凹形状の状態を保っている状態である。

これに対して、記録ヘッド２２の高さが退避位置Ｈ２を超えて更に安全範囲を超えるまで上昇すると、記録ヘッド２２内の負圧が高まり、ノズル６１先端のインク８０が内部に戻され、メニスカス（ノズル６１の吐出口に形成されたインク８０の液面）がノズル内部方向に凹形状の状態を保てない場合が生じる。このようにノズル先端に適正なメニスカスが形成出来ないときは、ノズルから精度良くインク吐出が出来ない。逆に、記録ヘッド２２の高さが印字位置Ｈ３を超えて更に安全範囲を超えるまで下降すると、記録ヘッド２２内の負圧が低下し、ノズル６１先端からインク８０が外部に押し出され、ノズル先端に適正なメニスカスが形成出来ず、ノズルから精度良くインク吐出が出来ない。

このように、昇降ユニット５（下降手段）により記録ヘッド２２を図８に示す印字位置Ｈ３まで下降する。その前に開閉弁７３によりインク流路６４（流路）を閉じた後、昇降ユニット５（下降手段）により記録ヘッド２２を図８に示す印字位置Ｈ３まで下降する。昇降ユニット５により記録ヘッド２２を昇降する昇降動作の中の最高点となる図６に示す退避位置Ｈ２で開閉弁７３によりインク流路６４を閉じる。

次に、ステップＳ６において、ＣＰＵ１００は、出力ポート１１４、モータ駆動部１１６、アクチュエータ部１２６を介して、図９に示すように、インク液室６２とインクタンク２８との間を連通するインク流路６４の開閉弁７３を開ける。これにより記録ヘッド２２のノズル６１の高さが図９に示す印字位置Ｈ３に設定された記録ヘッド２２のノズル６１のインク８０にかかる圧力が、インクタンク２８内のインク８０の液面７２との水頭差となる。

このように、昇降ユニット５（昇降手段）により記録ヘッド２２を上昇させて退避位置Ｈ２（最上昇位置）で開閉弁７３を閉じる。これによりノズル６１の高さが図８、図９に示す印字位置Ｈ３に到達したときの記録ヘッド２２のノズル６１のインク８０に負圧をかけることができる。この負圧は、ノズル６１の高さが図６に示す退避位置Ｈ２にあるときの記録ヘッド２２のノズル６１のインク８０にかかるインクタンク２８内のインク８０の液面７２との水頭差による負圧と同じ負圧である。これにより記録ヘッド２２の下降動作が終了したときの慣性力や衝撃力によりノズル６１内のインク８０のメニスカス（ノズル６１の吐出口に形成されたインク８０の液面）がノズル内部方向に凹形状の状態が破壊されることを防止することができる。

尚、本実施形態では、記録ヘッド２２を下降する前に、記録ヘッド２２を上昇させて退避位置Ｈ２で開閉弁７３を閉じているが、これは、待機位置Ｈ１より高い退避位置Ｈ２の方が水頭差が大きいので、負圧が大きくなり、開閉弁７３を閉じた際に維持できる負圧も大きいことによる。このため、待機位置Ｈ１での水頭差による負圧を維持することで、記録ヘッドが下降する際の急停止時の慣性力や衝撃力によりインクのメニスカスが破壊されることを防止できれば、上昇して水頭差を大きくする必要が無いので、下降前の上昇動作が不要となり、印字するために印字位置Ｈ３に移動する時間も短縮できる。

〔第２実施形態〕
次に、図２を用いて本発明に係るインクジェット記録装置の第２実施形態の構成について説明する。尚、前記第１実施形態と同様に構成したものは同一の符号、或いは符号が異なっても同一の部材名を付して説明を省略する。

前記第１実施形態では、記録ヘッド２２を下降する前に開閉弁７３によりインク流路６４を閉じた後、昇降ユニット５が記録ヘッド２２を下降する構成であった。本実施形態では、インクタンク液面センサ７によって検知されたインク８０の液面６６の高さの検知結果に基づいて、ＣＰＵ１００が記録ヘッド２２を下降する前に開閉弁７３によりインク流路６４の開閉を実行する。

記録ヘッド２２のノズル６１内の圧力は、図２に示すインクタンク液面センサ７（インクタンク液面検知手段）により検知したインクタンク２８内のインク８０の液面７２と、記録ヘッド２２のノズル６１位置、により想定される。

インクタンク液面センサ７は、インクタンク２８内（インクタンク内）のインク８０の液面７２（インク液面）の高さを検知するインクタンク液面検知手段を構成する。。

制御手段となるＣＰＵ１００は、インクタンク液面センサ７（インクタンク液面検知手段）によって検知されたインク液面の高さを考慮する。検知結果からインク液面の高さの差により生じる水頭圧に基づいて開閉弁７３によりインク流路６４を閉じるか否かを判定する。

本実施形態では、インクタンク２８内に通電式のインクタンク液面センサ７が設けられている。インクタンク液面センサ７は、グランド接点となるグランド電極７４と、インクタンク２８内のインク８０の液面７２の下限を検出する下部電極７５と、インクタンク２８内のインク８０の液面７２の上限を検出する上部電極７６とを有して構成される。

これらの電極は、インクタンク２８内に収容されているインク８０を介して通電可能になっている。グランド電極７４と下部電極７５との間で通電不能であれば、ＣＰＵ１００は、インクタンク２８内のインク８０の液面７２が下部電極７５の下端部よりも低い位置にあると判定してインクタンク２８内にインク８０が無いと判定する。

また、グランド電極７４と下部電極７５との間で通電可能で、且つ、グランド電極７４と上部電極７６との間で通電不能である場合がある。このとき、ＣＰＵ１００は、インクタンク２８内のインク８０の液面７２が下部電極７５の下端部よりも高い位置で且つ上部電極７６の下端部よりも低い位置にあると判定してインクタンク２８内にインク８０が正常な状態で有ると判定する。

また、グランド電極７４と上部電極７６との間で通電可能であれば、ＣＰＵ１００は、インクタンク２８内のインク８０の液面７２が上部電極７６の下端部よりも高いと判定してインクタンク２８内にインク８０が満杯であると判定する。

これによりＣＰＵ１００は、グランド電極７４と下部電極７５と上部電極７６とにより構成されるインクタンク液面センサ７によりインクタンク２８内のインク８０の液面７２の高さを検知することができる。

開閉弁７３は、インクタンク２８内のインク８０の液面７２が上限に達した位置にあるときに閉じる。これは、記録ヘッド２２のノズル６１位置とインクタンク２８内のインク８０の液面７２との距離が近いので、水頭差が小さいため負圧も小さいと考えられるからである。

一方、インクタンク２８内のインク８０の液面７２が下限に達した位置にあるときは、開閉弁７３を閉じない。これは、記録ヘッド２２のノズル６１位置とインクタンク２８内のインク８０の液面７２との距離が遠いので、水頭差が大きいため負圧も大きいと考えられるからである。

このように記録ヘッド２２の下降動作が終了したときの慣性力や衝撃力によりノズル６１内のインク８０のメニスカス（ノズル６１の吐出口に形成されたインク８０の液面）がノズル内部方向に凹形状の状態が破壊される可能性が高い場合のみ上記発明の実施有無を判断することで、開閉弁７３の開閉耐久性を向上させる効果が有るからである。

また、通電式のインクタンク液面センサ７は、検出高さごとの電極数を増やすほど検出精度を向上することができ、開閉弁７３の開閉動作の実施有無の判定精度を高めることができる。

本実施形態では、インクタンク液面検知手段を導電式の電極により構成した。他に、インクタンク２８のインク８０の液面７２を他の種々の方式により検出することでも良い。

このように、記録ヘッド２２を下降する前にインク液室６２とインクタンク２８との間を連通するインク流路６４の開閉弁７３を閉じる。これにより記録ヘッド２２のノズル６１内のインク８０に、記録ヘッド２２を下降する前の水頭差と同じ負圧を維持でき、開閉弁７３を開いている下降位置での水頭差より大きな負圧をかけることができる。これにより記録ヘッド２２の下降動作が終了したときの慣性力や衝撃力によりノズル６１内のインク８０のメニスカス（ノズル６１の吐出口に形成されたインク８０の液面）がノズル内部方向に凹形状の状態が破壊されることを防止することができる。他の構成は前記第１実施形態と同様に構成され、同様の効果を得ることが出来る。

５…昇降ユニット（下降手段；上昇手段）
２２，２２Ｋ，２２Ｃ，２２Ｍ，２２Ｙ…記録ヘッド
２８，２８Ｋ，２８Ｃ，２８Ｍ，２８Ｙ…インクタンク
６４…インク流路
８０…インク
７３…開閉弁

Claims (4)

1. インクを吐出する記録ヘッドと、
   前記記録ヘッドを下降する下降手段と、
   前記記録ヘッドに供給されるインクが貯められたインクタンクと、
   前記記録ヘッドと前記インクタンクとを連通させるインク流路と、
   前記インク流路を開閉する開閉弁と、
   を有し、
   前記記録ヘッドを下降する前に前記開閉弁により前記インク流路を閉じた後、前記下降手段が前記記録ヘッドを下降することを特徴とするインクジェット記録装置。
2. 前記記録ヘッドを上昇する上昇手段を更に有し、前記上昇手段が前記記録ヘッドを上昇させた後、
   前記記録ヘッドを下降する前に前記開閉弁により前記インク流路を閉じた後、前記下降手段が前記記録ヘッドを下降する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装置。
3. 前記上昇手段により前記記録ヘッドが上昇する最上昇位置で前記開閉弁により前記インク流路を閉じる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装置。
4. 前記インクタンク内のインク液面の高さを検知するインクタンク液面検知手段を有し、
   前記インクタンク液面検知手段によって検知されたインク液面の高さの検知結果に基づいて、前記記録ヘッドを下降する前に前記開閉弁により前記インク流路の開閉を実行する制御手段を有することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載のインクジェット記録装置。