JP6921618B2 - 記録装置、記録装置の制御方法、およびプログラム - Google Patents

Description

本発明は、記録装置、記録装置の制御方法、およびプログラムに関する。

特許文献１には、記録ヘッドを交換するにあたってインクを回収し、該回収したインクを記録ヘッド交換後に再利用することが開示されている。

米国特許第８７３３９０８号明細書

しかしながら、特許文献１では、インクを回収する際に流路に送り込むエアーとして、外部から取り込んだエアーを用いており、該取り込んだエアーが乾燥している場合にインクの蒸発を促進する虞がある。

そこで本発明は、上記の課題に鑑みて、液体が循環する循環システムを有する記録装置において、循環系内の液体をタンクに回収する際に、液体の蒸発を抑えることを目的とする。

本発明は、液体を収容するタンクと、前記液体を吐出する記録ヘッドと、前記タンク内の液体層に接続された第１の流路と、前記タンク内の空気層に接続された第２の流路と、前記第１の流路および前記第２の流路の合流点と前記記録ヘッドとを接続する第３の流路と、前記記録ヘッドと前記タンクとを接続する第４の流路と、前記第３の流路に設けられ、前記タンクおよび前記記録ヘッドを含む循環経路で前記液体または空気を循環させる循環手段と、前記第１の流路と前記第２の流路のいずれか一方を使用可能な状態にする切替手段と、を備えることを特徴とする記録装置である。

本発明により、液体が循環する循環システムを有する記録装置において、循環系内の液体をタンクに回収する際に、液体の蒸発を抑えることが可能となる。

記録装置が待機状態にあるときの図である。 記録装置の制御構成を示すブロック図である。 記録装置が記録状態にあるときの図である。 （ａ）〜（ｃ）は、第１カセットから給送された記録媒体の搬送経路図である。 （ａ）〜（ｃ）は、第２カセットから給送された記録媒体の搬送経路図である。 （ａ）〜（ｄ）は、記録媒体の裏面に記録動作を行う場合の搬送経路図である。 記録装置がメンテナンス状態にあるときの図である。 （ａ）および（ｂ）は、メンテナンスユニットの構成を示す斜視図である。 （ａ）および（ｂ）は、循環型インク供給システムを示す図である。 （ａ）および（ｂ）は、循環型インク供給システムの動作を示す図である。 インク充填処理のフローチャートである。 （ａ）〜（ｅ）は、インク充填処理における各状態を示す図である。 インク回収モード時に実行される処理のフローチャートである。 （ａ）および（ｂ）は、インク回収モード時における各状態を示す図である。

以下、図面を参照して、本発明の実施形態に係る液体吐出ヘッド及び液体吐出装置について説明する。以下の実施形態では、インクを吐出するインクジェット記録ヘッド及びインクジェット記録装置について具体的な構成で説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。本発明の液体吐出ヘッド、液体吐出装置、及び液体の供給方法は、プリンタ、複写機、通信システムを有するファクシミリ、プリンタ部を有するワードプロセッサなどの装置、さらには各種処理装置と複合的に組み合わせた産業記録装置に適用可能である。例えば、バイオチップ作製や電子回路印刷などの用途としても用いることができる。また、以下に述べる実施形態は、本発明の適切な具体例であるから、技術的に好ましい様々の限定が付けられている。しかし、本発明の思想に沿うものであれば、実施形態は以下に記載の実施形態やその他の具体的方法に限定されるものではない。

＜記録装置の内部構成について＞
図１は、本実施形態で使用するインクジェット記録装置１（以下、記録装置１）の内部構成図である。図において、ｘ方向は水平方向、ｙ方向（紙面垂直方向）は後述する記録ヘッド８において吐出口が配列される方向、ｚ方向は鉛直方向をそれぞれ示す。

記録装置１は、プリント部２とスキャナ部３を備える複合機であり、記録動作と読取動作に関する様々な処理を、プリント部２とスキャナ部３で個別にあるいは連動して実行することができる。スキャナ部３は、ＡＤＦ（オートドキュメントフィーダ）とＦＢＳ（フラットベッドスキャナ）を備えており、ＡＤＦで自動給紙される原稿の読み取りと、ユーザによってＦＢＳの原稿台に置かれた原稿の読み取り（スキャン）を行うことができる。なお、本実施形態はプリント部２とスキャナ部３を併せ持った複合機であるが、スキャナ部３を備えない形態であってもよい。図１は、記録装置１が記録動作も読取動作も行っていない待機状態にあるときを示す。

プリント部２において、筐体４の鉛直方向下方の底部には、記録媒体（カットシート）Ｓを収容するための第１カセット５Ａと第２カセット５Ｂが着脱可能に設置されている。第１カセット５ＡにはＡ４サイズまでの比較的小さな記録媒体が、第２カセット５ＢにはＡ３サイズまでの比較的大きな記録媒体が、平積みに収容されている。第１カセット５Ａ近傍には、収容されている記録媒体を１枚ずつ分離して給送するための第１給送ユニット６Ａが設けられている。同様に、第２カセット５Ｂ近傍には、第２給送ユニット６Ｂが設けられている。記録動作が行われる際にはいずれか一方のカセットから選択的に記録媒体Ｓが給送される。

搬送ローラ７、排出ローラ１２、ピンチローラ７ａ、拍車７ｂ、ガイド１８、インナーガイド１９、およびフラッパ１１は、記録媒体Ｓを所定の方向に導くための搬送機構である。搬送ローラ７は、記録ヘッド８の上流側および下流側に配され、不図示の搬送モータによって駆動される駆動ローラである。ピンチローラ７ａは、搬送ローラ７と共に記録媒体Ｓをニップして回転する従動ローラである。排出ローラ１２は、搬送ローラ７の下流側に配され、不図示の搬送モータによって駆動される駆動ローラである。拍車７ｂは、記録ヘッド８の下流側に配される搬送ローラ７及び排出ローラ１２と共に記録媒体Ｓを挟持して搬送する。

ガイド１８は、記録媒体Ｓの搬送経路に設けられ、記録媒体Ｓを所定の方向に案内する。インナーガイド１９は、ｙ方向に延在する部材で湾曲した側面を有し、当該側面に沿って記録媒体Ｓを案内する。フラッパ１１は、両面記録動作の際に、記録媒体Ｓが搬送される方向を切り替えるための部材である。排出トレイ１３は、記録動作が完了し排出ローラ１２によって排出された記録媒体Ｓを積載保持するためのトレイである。

本実施形態の記録ヘッド８は、フルラインタイプのカラーインクジェット記録ヘッドであり、記録データに従ってインクを吐出する吐出口が、図１におけるｙ方向に沿って記録媒体Ｓの幅に相当する分だけ複数配列されている。記録ヘッド８が待機位置にあるとき、記録ヘッド８の吐出口面８ａは、図１のように鉛直下方を向きキャップユニット１０によってキャップされている。記録動作を行う際は、後述するプリントコントローラ２０２によって、吐出口面８ａがプラテン９と対向するように記録ヘッド８の向きが変更される。プラテン９は、ｙ方向に延在する平板によって構成され、記録ヘッド８によって記録動作が行われる記録媒体Ｓを背面から支持する。記録ヘッド８の待機位置から記録位置への移動については、後に詳しく説明する。

インクタンクユニット１４は、記録ヘッド８へ供給される４色のインクをそれぞれ貯留する。インク供給ユニット１５は、インクタンクユニット１４と記録ヘッド８を接続する流路の途中に設けられ、記録ヘッド８内のインクの圧力及び流量を適切な範囲に調整する。本実施形態では循環型のインク供給システムを採用しており、インク供給ユニット１５は記録ヘッド８へ供給されるインクの圧力と記録ヘッド８から回収されるインクの流量を適切な範囲に調整する。

メンテナンスユニット１６は、キャップユニット１０とワイピングユニット１７を備え、所定のタイミングにこれらを作動させて、記録ヘッド８に対するメンテナンス動作を行う。メンテナンス動作については後に詳しく説明する。

＜記録装置の制御構成について＞
図２は、記録装置１における制御構成を示すブロック図である。制御構成は、主にプリント部２を統括するプリントエンジンユニット２００と、スキャナ部３を統括するスキャナエンジンユニット３００と、記録装置１全体を統括するコントローラユニット１００によって構成されている。プリントコントローラ２０２は、コントローラユニット１００のメインコントローラ１０１の指示に従ってプリントエンジンユニット２００の各種機構を制御する。スキャナエンジンユニット３００の各種機構は、コントローラユニット１００のメインコントローラ１０１によって制御される。以下に制御構成の詳細について説明する。

コントローラユニット１００において、ＣＰＵにより構成されるメインコントローラ１０１は、ＲＯＭ１０７に記憶されているプログラムや各種パラメータに従って、ＲＡＭ１０６をワークエリアとしながら記録装置１全体を制御する。例えば、ホストＩ／Ｆ１０２またはワイヤレスＩ／Ｆ１０３を介してホスト装置４００から印刷ジョブが入力されると、メインコントローラ１０１の指示に従って、画像処理部１０８が受信した画像データに対して所定の画像処理を施す。そして、メインコントローラ１０１はプリントエンジンＩ／Ｆ１０５を介して、画像処理を施した画像データをプリントエンジンユニット２００へ送信する。

なお、記録装置１は無線通信や有線通信を介してホスト装置４００から画像データを取得しても良いし、記録装置１に接続された外部記憶装置（ＵＳＢメモリ等）から画像データを取得しても良い。無線通信や有線通信に利用される通信方式は限定されない。例えば、無線通信に利用される通信方式として、Ｗｉ−Ｆｉ（Ｗｉｒｅｌｅｓｓ Ｆｉｄｅｌｉｔｙ）（登録商標）やＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）が適用可能である。また、有線通信に利用される通信方式としては、ＵＳＢ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｓｅｒｉａｌ Ｂｕｓ）等が適用可能である。また、例えばホスト装置４００から読取コマンドが入力されると、メインコントローラ１０１は、スキャナエンジンＩ／Ｆ１０９を介してこのコマンドをスキャナ部３に送信する。

操作パネル１０４は、ユーザが記録装置１に対して入出力を行うための機構である。ユーザは、操作パネル１０４を介してコピーやスキャン等の動作を指示したり、印刷モードを設定したり、記録装置１の情報を認識したりすることができる。

プリントエンジンユニット２００において、ＣＰＵにより構成されるプリントコントローラ２０２は、ＲＯＭ２０３に記憶されているプログラムや各種パラメータに従って、ＲＡＭ２０４をワークエリアとしながら、プリント部２が備える各種機構を制御する。コントローラＩ／Ｆ２０１を介して各種コマンドや画像データが受信されると、プリントコントローラ２０２は、これを一旦ＲＡＭ２０４に保存する。記録ヘッド８が記録動作に利用できるように、プリントコントローラ２０２は画像処理コントローラ２０５に、保存した画像データを記録データへ変換させる。記録データが生成されると、プリントコントローラ２０２は、ヘッドＩ／Ｆ２０６を介して記録ヘッド８に記録データに基づく記録動作を実行させる。この際、プリントコントローラ２０２は、搬送制御部２０７を介して図１に示す給送ユニット６Ａ、６Ｂ、搬送ローラ７、排出ローラ１２、フラッパ１１を駆動して、記録媒体Ｓを搬送する。プリントコントローラ２０２の指示に従って、記録媒体Ｓの搬送動作に連動して記録ヘッド８による記録動作が実行され、印刷処理が行われる。

ヘッドキャリッジ制御部２０８は、記録装置１のメンテナンス状態や記録状態といった動作状態に応じて記録ヘッド８の向きや位置を変更する。インク供給制御部２０９は、記録ヘッド８へ供給されるインクの圧力が適切な範囲に収まるように、インク供給ユニット１５を制御する。メンテナンス制御部２１０は、記録ヘッド８に対するメンテナンス動作を行う際に、メンテナンスユニット１６におけるキャップユニット１０やワイピングユニット１７の動作を制御する。

スキャナエンジンユニット３００においては、メインコントローラ１０１が、ＲＯＭ１０７に記憶されているプログラムや各種パラメータに従って、ＲＡＭ１０６をワークエリアとしながら、スキャナコントローラ３０２のハードウェアリソースを制御する。これにより、スキャナ部３が備える各種機構は制御される。例えばコントローラＩ／Ｆ３０１を介してメインコントローラ１０１がスキャナコントローラ３０２内のハードウェアリソースを制御することにより、ユーザによってＡＤＦに搭載された原稿を、搬送制御部３０４を介して搬送し、センサ３０５によって読み取る。そして、スキャナコントローラ３０２は読み取った画像データをＲＡＭ３０３に保存する。なお、プリントコントローラ２０２は、上述のように取得された画像データを記録データに変換することで、記録ヘッド８に、スキャナコントローラ３０２で読み取った画像データに基づく記録動作を実行させることが可能である。

＜記録状態における記録装置の動作について＞
図３は、記録装置１が記録状態にあるときを示す。図１に示した待機状態と比較すると、キャップユニット１０が記録ヘッド８の吐出口面８ａから離間し、吐出口面８ａがプラテン９と対向している。本実施形態において、プラテン９の平面は水平方向に対して約４５度傾いており、記録位置における記録ヘッド８の吐出口面８ａも、プラテン９との距離が一定に維持されるように水平方向に対して約４５度傾いている。

記録ヘッド８を図１に示す待機位置から図３に示す記録位置に移動する際、プリントコントローラ２０２は、メンテナンス制御部２１０を用いて、キャップユニット１０を図３に示す退避位置まで降下させる。これにより、記録ヘッド８の吐出口面８ａは、キャップ部材１０ａと離間する。その後、プリントコントローラ２０２は、ヘッドキャリッジ制御部２０８を用いて記録ヘッド８の鉛直方向の高さを調整しながら４５度回転させ、吐出口面８ａをプラテン９と対向させる。記録動作が完了し、記録ヘッド８が記録位置から待機位置に移動する際は、プリントコントローラ２０２によって上記と逆の工程が行われる。

次に、プリント部２における記録媒体Ｓの搬送経路について説明する。記録コマンドが入力されると、プリントコントローラ２０２は、まず、メンテナンス制御部２１０およびヘッドキャリッジ制御部２０８を用いて、記録ヘッド８を図３に示す記録位置に移動する。その後、プリントコントローラ２０２は搬送制御部２０７を用い、記録コマンドに従って第１給送ユニット６Ａおよび第２給送ユニット６Ｂのいずれかを駆動し、記録媒体Ｓを給送する。

図４（ａ）〜（ｃ）は、第１カセット５Ａに収容されているＡ４サイズの記録媒体Ｓが給送されるときの搬送経路を示す図である。第１カセット５Ａ内の１番上に積載された記録媒体Ｓは、第１給送ユニット６Ａによって２枚目以降の記録媒体から分離され、搬送ローラ７とピンチローラ７ａにニップされながら、プラテン９と記録ヘッド８の間の記録領域Ｐに向けて搬送される。図４（ａ）は、記録媒体Ｓの先端が記録領域Ｐに到達する直前の搬送状態を示す。記録媒体Ｓの進行方向は、第１給送ユニット６Ａに給送されて記録領域Ｐに到達する間に、水平方向（ｘ方向）から、水平方向に対して約４５度傾いた方向に変更される。

記録領域Ｐでは、記録ヘッド８に設けられた複数の吐出口から記録媒体Ｓに向けてインクが吐出される。インクが付与される領域の記録媒体Ｓは、プラテン９によってその背面が支持されており、吐出口面８ａと記録媒体Ｓの距離が一定に保たれている。インクが付与された後の記録媒体Ｓは、搬送ローラ７と拍車７ｂに案内されながら、先端が右に傾いているフラッパ１１の左側を通り、ガイド１８に沿って記録装置１の鉛直方向上方へ搬送される。図４（ｂ）は、記録媒体Ｓの先端が記録領域Ｐを通過して鉛直方向上方に搬送される状態を示す。記録媒体Ｓの進行方向は、水平方向に対し約４５度傾いた記録領域Ｐの位置から、搬送ローラ７と拍車７ｂによって鉛直方向上方に変更されている。

記録媒体Ｓは、鉛直方向上方に搬送された後、排出ローラ１２と拍車７ｂによって排出トレイ１３に排出される。図４（ｃ）は、記録媒体Ｓの先端が排出ローラ１２を通過して排出トレイ１３に排出される状態を示す。排出された記録媒体Ｓは、記録ヘッド８によって画像が記録された面を下にした状態で、排出トレイ１３上に保持される。

図５（ａ）〜（ｃ）は、第２カセット５Ｂに収容されているＡ３サイズの記録媒体Ｓが給送されるときの搬送経路を示す図である。第２カセット５Ｂ内の１番上に積載された記録媒体Ｓは、第２給送ユニット６Ｂによって２枚目以降の記録媒体から分離され、搬送ローラ７とピンチローラ７ａにニップされながら、プラテン９と記録ヘッド８の間の記録領域Ｐに向けて搬送される。

図５（ａ）は、記録媒体Ｓの先端が記録領域Ｐに到達する直前の搬送状態を示す。第２給送ユニット６Ｂに給送されて記録領域Ｐに到達するまでの搬送経路には、複数の搬送ローラ７とピンチローラ７ａおよびインナーガイド１９が配されることで、記録媒体ＳはＳ字上に湾曲されてプラテン９まで搬送される。

その後の搬送経路は、図４（ｂ）および（ｃ）で示したＡ４サイズの記録媒体Ｓの場合と同様である。図５（ｂ）は、記録媒体Ｓの先端が記録領域Ｐを通過して鉛直方向上方に搬送される状態を示す。図５（ｃ）は、記録媒体Ｓの先端が排出ローラ１２を通過して排出トレイ１３に排出される状態を示す。

図６（ａ）〜（ｄ）は、Ａ４サイズの記録媒体Ｓの裏面（第２面）に対して記録動作（両面記録）を行う場合の搬送経路を示す。両面記録を行う場合、第１面（表面）を記録した後に第２面（裏面）に記録動作を行う。第１面を記録する際の搬送工程は図４（ａ）〜（ｃ）と同様であるので、ここでは説明を省略する。以後、図４（ｃ）以後の搬送工程について説明する。

記録ヘッド８による第１面への記録動作が完了し、記録媒体Ｓの後端がフラッパ１１を通過すると、プリントコントローラ２０２は、搬送ローラ７を逆回転させて記録媒体Ｓを記録装置１の内部へ搬送する。この際、フラッパ１１は、不図示のアクチュエータによってその先端が左側に傾くように制御されるため、記録媒体Ｓの先端（第１面の記録動作における後端）はフラッパ１１の右側を通過して鉛直方向下方へ搬送される。図６（ａ）は、記録媒体Ｓの先端（第１面の記録動作における後端）が、フラッパ１１の右側を通過する状態を示す。

その後記録媒体Ｓは、インナーガイド１９の湾曲した外周面に沿って搬送され、再び記録ヘッド８とプラテン９の間の記録領域Ｐに搬送される。この際、記録ヘッド８の吐出口面８ａに、記録媒体Ｓの第２面が対向する。図６（ｂ）は、第２面の記録動作のために、記録媒体Ｓの先端が記録領域Ｐに到達する直前の搬送状態を示す。

その後の搬送経路は、図４（ｂ）および（ｃ）で示した第１面記録の場合と同様である。図６（ｃ）は、記録媒体Ｓの先端が記録領域Ｐを通過して鉛直方向上方に搬送される状態を示す。この際、フラッパ１１は、不図示のアクチュエータにより先端が右側に傾いた位置に移動するように制御される。図６（ｄ）は、記録媒体Ｓの先端が排出ローラ１２を通過して排出トレイ１３に排出される状態を示す。

＜記録ヘッドに対するメンテナンス動作について＞
次に、記録ヘッド８に対するメンテナンス動作について説明する。図１でも説明したように、本実施形態のメンテナンスユニット１６は、キャップユニット１０とワイピングユニット１７とを備え、所定のタイミングにこれらを作動させてメンテナンス動作を行う。

図７は、記録装置１がメンテナンス状態のときの図である。記録ヘッド８を図１に示す待機位置から図７に示すメンテナンス位置に移動する際、プリントコントローラ２０２は、記録ヘッド８を鉛直方向において上方に移動させるとともにキャップユニット１０を鉛直方向下方に移動させる。そして、プリントコントローラ２０２は、ワイピングユニット１７を退避位置から図７における右方向に移動させる。その後、プリントコントローラ２０２は、記録ヘッド８を鉛直方向下方に移動させメンテナンス動作が可能なメンテナンス位置に移動させる。

一方、記録ヘッド８を図３に示す記録位置から図７に示すメンテナンス位置に移動する際、プリントコントローラ２０２は、記録ヘッド８を４５度回転させつつ鉛直方向上方に移動させる。そして、プリントコントローラ２０２は、ワイピングユニット１７を退避位置から右方向に移動させる。その後プリントコントローラ２０２は、記録ヘッド８を鉛直方向下方に移動させて、メンテナンスユニット１６によるメンテナンス動作が可能なメンテナンス位置に移動させる。

図８（ａ）はメンテナンスユニット１６が待機ポジションにある状態を示す斜視図であり、図８（ｂ）はメンテナンスユニット１６がメンテナンスポジションにある状態を示す斜視図である。図８（ａ）は図１に対応し、図８（ｂ）は図７に対応している。記録ヘッド８が待機位置にあるとき、メンテナンスユニット１６は図８（ａ）に示す待機ポジションにあり、キャップユニット１０は鉛直方向上方に移動しており、ワイピングユニット１７はメンテナンスユニット１６の内部に収納されている。キャップユニット１０はｙ方向に延在する箱形のキャップ部材１０ａを有し、これを記録ヘッド８の吐出口面８ａに密着させることにより、吐出口からのインクの蒸発を抑制することができる。また、キャップユニット１０は、キャップ部材１０ａに予備吐出等で吐出されたインクを回収し、回収したインクを不図示の吸引ポンプに吸引させる機能も備えている。

一方、図８（ｂ）に示すメンテナンスポジションにおいて、キャップユニット１０は鉛直方向下方に移動しており、ワイピングユニット１７がメンテナンスユニット１６から引き出されている。ワイピングユニット１７は、ブレードワイパユニット１７１とバキュームワイパユニット１７２の２つのワイパユニットを備えている。

ブレードワイパユニット１７１には、吐出口面８ａをｘ方向に沿ってワイピングするためのブレードワイパ１７１ａが吐出口の配列領域に相当する長さだけｙ方向に配されている。ブレードワイパユニット１７１を用いてワイピング動作を行う際、ワイピングユニット１７は、記録ヘッド８がブレードワイパ１７１ａに当接可能な高さに位置決めされた状態で、ブレードワイパユニット１７１をｘ方向に移動する。この移動により、吐出口面８ａに付着するインクなどはブレードワイパ１７１ａに拭き取られる。

ブレードワイパ１７１ａが収納される際のメンテナンスユニット１６の入り口には、ブレードワイパ１７１ａに付着したインクを除去するとともにブレードワイパ１７１ａにウェット液を付与するためのウェットワイパクリーナ１６ａが配されている。ブレードワイパ１７１ａは、メンテナンスユニット１６に収納される度にウェットワイパクリーナ１６ａによって付着物が除去されウェット液が塗布される。そして、次に吐出口面８ａをワイピングしたときにウェット液を吐出口面８ａに転写し、吐出口面８ａとブレードワイパ１７１ａ間の滑り性を向上させている。

一方、バキュームワイパユニット１７２は、ｙ方向に延在する開口部を有する平板１７２ａと、開口部内をｙ方向に移動可能なキャリッジ１７２ｂと、キャリッジ１７２ｂに搭載されたバキュームワイパ１７２ｃとを有する。バキュームワイパ１７２ｃは、キャリッジ１７２ｂの移動に伴って吐出口面８ａをｙ方向にワイピング可能に配されている。バキュームワイパ１７２ｃの先端には、不図示の吸引ポンプに接続された吸引口が形成されている。このため、吸引ポンプを作動させながらキャリッジ１７２ｂをｙ方向に移動すると、記録ヘッド８の吐出口面８ａに付着したインク等は、バキュームワイパ１７２ｃによって拭き寄せられながら吸引口に吸い込まれる。この際、平板１７２ａと開口部の両端に設けられた位置決めピン１７２ｄは、バキュームワイパ１７２ｃに対する吐出口面８ａの位置合わせに利用される。

本実施形態では、ブレードワイパユニット１７１によるワイピング動作を行いバキュームワイパユニット１７２によるワイピング動作を行わない第１のワイピング処理と、両方のワイピング処理を順番に行う第２のワイピング処理を実施することができる。第１のワイピング処理を行う際、プリントコントローラ２０２は、まず、記録ヘッド８を図７のメンテナンス位置よりも鉛直方向上方に退避させた状態で、ワイピングユニット１７をメンテナンスユニット１６から引き出す。そして、プリントコントローラ２０２は、記録ヘッド８をブレードワイパ１７１ａに当接可能な位置まで鉛直方向下方に移動させた後、ワイピングユニット１７をメンテナンスユニット１６内へ移動させる。この移動により、吐出口面８ａに付着するインク等はブレードワイパ１７１ａに拭き取られる。すなわち、ブレードワイパ１７１ａは、メンテナンスユニット１６から引き出された位置からメンテナンスユニット１６内へ移動する際に吐出口面８ａをワイピングする。

ブレードワイパユニット１７１が収納されると、プリントコントローラ２０２は、次にキャップユニット１０を鉛直方向上方に移動させ、キャップ部材１０ａを記録ヘッド８の吐出口面８ａに密着させる。そして、プリントコントローラ２０２は、その状態で記録ヘッド８を駆動して予備吐出を行わせ、キャップ部材１０ａ内に回収されたインクを吸引ポンプによって吸引する。

一方、第２のワイピング処理を行う際、プリントコントローラ２０２は、まず、記録ヘッド８を図７のメンテナンス位置よりも鉛直方向上方に退避させた状態で、ワイピングユニット１７をメンテナンスユニット１６からスライドさせて引き出す。そして、プリントコントローラ２０２は、記録ヘッド８をブレードワイパ１７１ａに当接可能な位置まで鉛直方向下方に移動させた後、ワイピングユニット１７をメンテナンスユニット１６内へ移動させる。これにより、ブレードワイパ１７１ａによるワイピング動作が吐出口面８ａに対して行われる。次に、プリントコントローラ２０２は、再び記録ヘッド８を図７のメンテナンス位置よりも鉛直方向上方に退避させた状態で、ワイピングユニット１７をメンテナンスユニット１６からスライドさせて所定位置まで引き出す。続いて、プリントコントローラ２０２は、記録ヘッド８を図７に示すワイピング位置に下降させながら、平板１７２ａと位置決めピン１７２ｄを用いて吐出口面８ａとバキュームワイパユニット１７２の位置決めを行う。その後、プリントコントローラ２０２は、上述したバキュームワイパユニット１７２によるワイピング動作を実行する。プリントコントローラ２０２は、記録ヘッド８を鉛直方向上方に退避させ、ワイピングユニット１７を収納した後、第１のワイピング処理と同様に、キャップユニット１０によるキャップ部材内への予備吐出と回収したインクの吸引動作を行う。

＜循環型インク供給システムについて＞
図９（ａ）は、本実施形態のインクジェット記録装置１で採用する循環型インク供給システムを示す図である。循環型インク供給システムは、インクタンクユニット１４、インク供給ユニット１５、記録ヘッド８が連結されて構成される。ここでは、１色のインクについての循環システムを示しているが、実際にはこのような循環システムが、インク色ごとに用意されている。

インクタンクユニット１４には、比較的大容量のインクを貯留するメインタンク１４１が設置されている。インク供給ユニット１５には、バッファタンク１５１と、これに連結する３つのポンプＰ０、Ｐ１、Ｐ２が含まれている。循環ポンプＰ１およびＰ２は、供給システム中のインクが循環ポンプＰ１からバッファタンク１５１を経由して循環ポンプＰ２方向へ移動するように、循環経路全体のインクを流動させる。

バッファタンク１５１には液面レベルセンサ１５４が設けられている。液面レベルセンサ１５４は、２本のピンで構成され、２本のピン間の導通電流の有無を検出することにより、インク液面の位置（高さ）を把握することが可能である。即ち、液面レベルセンサ１５４を用いることで、バッファタンク１５１内のインク液面が液面レベルセンサ１５４の高さに達したことを検知できる。補充ポンプＰ０は、バッファタンク１５１内のインク残量が少なくなった時に作動し、メインタンク１４１より新たなインクを補充する。インク補充の際、インク液面の高さが液面レベルセンサ１５４の高さを超えないよう、ポンプＰ０は制御される。つまり、バッファタンク１５１内のインク液面が、液面レベルセンサ１５４の高さに達した場合、インク供給制御部２０９はポンプＰ０を制御して、メインタンク１４１からバッファタンク１５１へのインク補充を停止する。

バッファタンク１５１の下流側には、第１の流路１５２と、第２の流路１５３とが存在する。第１の流路１５２は、後述のインク循環経路（液体循環経路）を成すインクの流路であり、第２の流路１５３は、エアーを取り込むための流路であって後述のエアー循環経路を成す流路である（詳細は後述する）。図９（ａ）に示すように、第１の流路１５２は、第２の流路１５３の鉛直方向（重力方向）下側に設けられている。これにより、第１の流路１５２は、バッファタンク１５１内のインク層（液体層）と接続している一方で、第２の流路１５３は、バッファタンク１５１内の空気層と接続している。第１の流路１５２および第２の流路１５３は、下流側で合流して１本の流路となる。ここで、第１の流路１５２と第２の流路１５３との合流点の下流側にあって、該合流点と記録ヘッド８との間の流路を第３の流路１００１（図１０参照）と定義する。また、記録ヘッド８の下流側にあって、記録ヘッド８とバッファタンク１５１との間の流路を第４の流路１００２（図１０参照）と定義する。

第１の流路１５２には、第１の流路切替機構Ｖ１が設けられており、第２の流路には、第２の流路切替機構Ｖ２が設けられている。第１の流路切替機構Ｖ１および第２の流路切替機構Ｖ２は、第１の流路１５２と第２の流路１５３との間で、使用する流路を切り替えるための機構であり、本例では、これらの流路切替機構として弁を採用する。なお、ここでは、流路切替機構として２つの弁を用いる場合を示すが、図９（ｂ）に示すように、第１の流路１５２と第２の流路１５３との合流点に設けられる１つの流路切替機構Ｖを用いるような形態であってもよい。

記録ヘッド８は、インク吐出ユニット８０と、循環ユニット８１と、負圧制御ユニット８２を有している。インク吐出ユニット８０は吐出データに従ってインク滴を吐出するための構造を備えている。本実施形態では、個々の記録素子にヒータを配備し、当該ヒータに電圧を印加することによってインク内に膜沸騰を生じさせ、泡の成長エネルギーに伴って吐出口からインクを吐出させる方式を採用する。負圧制御ユニット８２は、インク吐出ユニット８０において、インクが正常な方向に適切な圧力で流れるように調整する。インク循環ユニット８１は、バッファタンク１５１から負圧制御ユニット８２へのインクの供給、および、インク吐出ユニット８０からバッファタンク１５１へのインクの回収を制御する。

バッファタンク１５１から循環ユニット８１に供給されたインクは、フィルタ８１１を介して負圧制御ユニット８２に供給される。負圧制御ユニット８２には、高圧でインクを流出する負圧制御ユニットＨと、低圧でインクを流出する負圧制御ユニットＬが配されている。負圧制御ユニットＨから流出されたインクと負圧制御ユニットＬより流出されたインクは、それぞれ別の経路で循環ユニット８１を介しインク吐出ユニット８０に供給される。

インク吐出ユニット８０には、複数のノズルがｙ方向に配列される記録素子基板８０ａが更にｙ方向に複数配置され、長尺のノズル列が形成されている。また、負圧制御ユニットＨによって高圧で供給されるインクを導くための共通供給流路８０ｂと、負圧制御ユニットＬによって低圧で供給されるインクを導くための共通回収流路８０ｃも、インク吐出ユニット８０内に形成されている。さらに個々の記録素子基板８０ａには、共通供給流路８０ｂと接続する個別流路と、共通回収流路８０ｃと接続する個別流路が形成されている。２つの負圧制御ユニットにより差圧（圧力差）が生じることで、、個々の記録素子基板８０ａには、高圧力を有する共通供給流路８０ｂより流入し、低圧力を有する共通供給流路８０ｃへ流出するような、インクの流れが生成される。そして、記録素子基板８０ａで吐出動作が行われると、循環するインクの一部は吐出によって消費されるが、残りのインクは共通回収流路８０ｃを経て循環ユニット８１に還流され、循環ポンプＰ１を経てバッファタンク１５１に戻される。

このような循環型インク供給システムにおいては、記録素子基板８０ａの吐出動作で発生する熱が循環するインクによって奪われるので、吐出動作が連続して行われても蓄熱に伴う吐出不良を抑えることができる。また、吐出動作に伴って発生する泡や増粘インク、さらに異物などが停滞しにくい構成のため、ノズルの吐出状態を良好に維持することができる。

特に、吐出動作に伴って発生した泡は上方へと移動する性質があるため、本実施形態のように吐出口面８ａ即ちインク吐出ユニット８０を傾けた状態で記録動作を行うと、特定の記録素子基板８０ａや特定の吐出口に泡が滞留するおそれが生じる。しかしながら、循環型インク供給システムを採用すれば、発生した泡も共通回収流路８０ｃを介して確実に回収できるため、吐出動作時における記録ヘッド８の姿勢の自由度も増す。結果として、図３のような記録位置も可能となり装置の小型化を実現することができる。

但し、その一方で、メンテナンス位置においては、個々の記録素子基板８０ａおよび個々の吐出口に対し重力の影響を均等に作用させるために吐出口面８ａは水平になっていることが望ましい。このため、記録ヘッド８においては、図１に示す待機位置、図３に示す記録位置、および図７に示すメンテナンス位置の間を適宜移動する必要が生じ、簡潔で短時間に移動可能な構成が求められる。

＜記録中の循環型インク供給システムの動作について＞
記録中の循環型インク供給システムの動作について説明する。図１０（ａ）は、記録中の循環型インク供給システムの動作を示す図である。図１０（ａ）に示すように、記録中、第１の流路切替機構Ｖ１である弁は開いており、第２の流路切替機構Ｖ２である弁は閉じている。従ってこの場合、バッファタンク１５１から流れ出たインクは、第１の流路１５２および第３の流路１００１を通って、記録ヘッド８に供給される。記録ヘッド８に供給されたインクの一部は記録に消費され、消費されなかった残りのインクは記録ヘッド８から流れ出る。記録ヘッド８から流れ出たインクは、第４の流路１００２を通って、バッファタンク１５１に戻される。その後、インクはバッファタンク１５１から再び流れ出る。このように記録中は、バッファタンク１５１と、第１の流路１５２と、第３の流路１００１と、記録ヘッド８と、第４の流路１００２とにより、インクが循環する循環経路（インク循環経路と称する）が構成される。

＜インク回収モードにおける、循環型インク供給システムの動作について＞
循環系内に残っているインクを回収してバッファタンク１５１内に集約する動作（インク回収モード時の動作）について説明する。故障等により記録ヘッドを交換するときは、循環系内のインクを回収してバッファタンク１５１内に集約してから記録ヘッドを交換することで、インクを無駄なく使用することが可能となる。また、インクジェット記録装置１を移動するとき等も、記録ヘッド８からのインク漏れを回避するため、循環系内のインクを一旦回収してバッファタンク１５１内に集約させることが望ましい。

図１０（ｂ）は、インク回収モード時の動作を示す図である。図１０（ｂ）に示すように、インク回収モードで動作中、第１の流路切替機構Ｖ１である弁は閉じており、第２の流路切替機構Ｖ２である弁は開いている。従ってこの場合、バッファタンク１５１内のエアーが、第２の流路１５３を通って第３の流路１００１に送り込まれ、循環系内のインクは、このエアーによりバッファタンク１５１に押し出される。ここで第２の流路１５３は、インク液面より高い位置に設けられているので、バッファタンク１５１に押し出されたインクが、再び循環系に送り出されることはない。このようにインク回収モードでは、バッファタンク１５１（の空気層）と、第２の流路１５３と、第３の流路１００１と、記録ヘッド８と、第４の流路１００２とにより、エアーが循環する循環経路（エアー循環経路と称する）が構成される。

本実施形態では、インクタンク内の乾燥していないエアーを流路に送り込むことで、循環系内のインクを回収しており、これにより、インクジェット記録装置の外部からエアー取り込んで流路に送り込む場合と比べて、インクの蒸発を抑制することが可能となる。

＜初期状態におけるインク充填処理について＞
インクジェット記録装置１の初期状態におけるインク充填処理について、図１１および図１２を用いて説明する。以下の処理は、例えばインクジェット記録装置１の電源が入っている状態で、かつメインタンク１４１が装着されたタイミングで開始する。なお、初期状態において、第１の流路切替機構Ｖ１である弁と、第２の流路切替機構Ｖ２である弁とは共に、閉じているものとする。

ステップＳ１１０１において、インク供給制御部２０９は、ポンプＰ０を作動させることで、メインタンク１４１に貯留されているインクをバッファタンク１５１に送る（図１２（ａ）参照）。これにより、バッファタンク１５１内にインクが溜まっていき、あるタイミングでインク液面の高さが、液面レベルセンサ１５４の高さに達することとなる。

ステップＳ１１０２において、インク供給制御部２０９は、バッファタンク１５１内のインク液面が液面レベルセンサ１５４の高さに達したことを検知する。この場合、インク供給制御部２０９は、ポンプＰ０の動作を停止させ、メインタンク１４１からバッファタンク１５１へのインク供給を停止する（図１２（ｂ）参照）。

ステップＳ１１０３において、インク供給制御部２０９は、第１の流路１５２にある弁（第１の流路切替機構Ｖ１）を開くとともに、ポンプＰ１、Ｐ２を作動させる。これにより、インク循環経路を成す、第１の流路１５２と、第３の流路１００１と、記録ヘッド８と、第４の流路１００２とに、インクが流れ込んで充填される。また、バッファタンク１５１内のインク液面の高さが低下する（図１２（ｃ）参照）。

ステップＳ１１０４において、インク供給制御部２０９は、ポンプＰ０を再び作動させることで、メインタンク１４１に貯留されているインクをバッファタンク１５１に送る（図１２（ｄ）参照）。

ステップＳ１１０５において、インク供給制御部２０９は、バッファタンク１５１内のインク液面が液面レベルセンサ１５４の高さに達したことを検知する。この場合、インク供給制御部２０９は、ポンプＰ０の動作を停止させ、メインタンク１４１からバッファタンク１５１へのインク供給を停止する（図１２（ｅ）参照）。以上が、本実施形態に係る初期状態におけるインク充填処理の内容である。

＜インク回収モード時の処理について＞
インク回収モード時に実行される処理について、図１３および図１４を用いて説明する。インク回収モード時の処理は、例えば、ユーザが操作パネル１０４を介して、インク循環経路内のインクを回収してバッファタンク１５１内に集約することを指示したタイミングで開始する。

ステップＳ１３０１において、インク供給制御部２０９は、使用流路の切替処理を行う。具体的には、第１の流路１５２にある弁（第１の流路切替機構Ｖ１）を閉じるとともに、第２の流路１５３にある弁（第２の流路切替機構Ｖ２）を開く（図１４（ａ）参照）。これにより、以降、第１の流路１５２に代えて、第２の流路１５３が使用されることとなる。

ステップＳ１３０２において、インク供給制御部２０９は、ポンプＰ１、Ｐ２を作動させることで、バッファタンク１５１内のエアーを、第２の流路１５３を通して第３の流路１００１に送り込む。これにより、エアー循環経路を成す、第２の流路１５３、第３の流路１００１、記録ヘッド８、及び第４の流路１００２からインクを抜く（図１４（ｂ）参照）。以上が、本実施形態に係るインク回収モード時に実行される処理の内容である。

第２の流路１５３は、循環型インク供給システム内のインクがバッファタンク１５１内に集約された場合に想定されるインク液面の高さのうちの最大のもの（最大高さ）よりも更に高い位置に設けられる。最大高さとは、第１の流路１５２、第３の流路１００１、第４の流路１００２、及び記録ヘッド８にインクが充填され、かつインク液面が液面レベルセンサ１５４の高さに達した状態から、バッファタンク１５１内にインクが集約された場合に収束する高さである。

［その他の実施例］
本発明は、上述の実施形態の１以上の機能を実現するプログラムを、ネットワーク又は記憶媒体を介してシステム又は装置に供給し、そのシステム又は装置のコンピュータにおける１つ以上のプロセッサーがプログラムを読出し実行する処理でも実現可能である。また、１以上の機能を実現する回路（例えば、ＡＳＩＣ）によっても実現可能である。

１ インクジェット記録装置
８ 記録ヘッド
８１ 循環ユニット
１５１ バッファタンク
１５２ 第１の流路
１５３ 第２の流路
１００１ 第３の流路
１００２ 第４の流路

Claims (16)

1. 液体を収容するタンクと、
   前記液体を吐出する記録ヘッドと、
   前記タンク内の液体層に接続された第１の流路と、
   前記タンク内の空気層に接続された第２の流路と、
   前記第１の流路および前記第２の流路の合流点と前記記録ヘッドとを接続する第３の流路と、
   前記記録ヘッドと前記タンクとを接続する第４の流路と、
   前記第３の流路に設けられ、前記タンクおよび前記記録ヘッドを含む循環経路で前記液体または空気を循環させる循環手段と、
   前記第１の流路と前記第２の流路のいずれか一方を使用可能な状態にする切替手段と、を備えることを特徴とする記録装置。
2. 液体を収容するタンクと、
   前記液体を吐出する記録ヘッドと、
   前記タンク内の液体層に接続された第１の流路と、
   前記タンク内の空気層に接続された第２の流路と、
   前記第１の流路および前記第２の流路の合流点と前記記録ヘッドとを接続する第３の流路と、
   前記記録ヘッドと前記タンクとを接続する第４の流路と、
   前記第４の流路に設けられ、前記タンクおよび前記記録ヘッドを含む循環経路で前記液体または空気を循環させる循環手段と、
   前記第１の流路と前記第２の流路のいずれか一方を使用可能な状態にする切替手段と、を備えることを特徴とする記録装置。
3. 前記切替手段により前記第２の流路を使用可能な状態にすることで、前記循環経路の前記液体を前記タンクに回収することを特徴とする請求項１または２に記載の記録装置。
4. 液体を収容するタンクと、
   前記液体を吐出する記録ヘッドと、
   前記タンク内の液体層に接続された第１の流路と、
   前記タンク内の空気層に接続された第２の流路と、
   前記第１の流路および前記第２の流路の合流点と前記記録ヘッドとを接続する第３の流路と、
   前記記録ヘッドと前記タンクとを接続する第４の流路と、
   前記タンクおよび前記記録ヘッドを含む循環経路で前記液体または空気を循環させる循環手段と、
   前記第１の流路と前記第２の流路のいずれか一方を使用可能な状態にする切替手段と、を備え、
   前記切替手段により前記第２の流路を使用可能な状態にすることで、前記循環経路の前記液体を前記タンクに回収することを特徴とする記録装置。
5. 前記切替手段は、前記第１の流路を開閉可能な第１の弁と、前記第２の流路を開閉可能な第２の弁と、を含むことを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の記録装置。
6. 前記第１の弁が開いており、かつ前記第２の弁が閉じている状態において、前記タンク、前記第１の流路、前記第３の流路、前記記録ヘッド、および前記第４の流路の順番で、前記液体が循環する液体循環経路が形成されることを特徴とする請求項５に記載の記録装置。
7. 前記液体循環経路が形成されている状態において、前記記録ヘッドから液体を吐出することを特徴とする請求項６に記載の記録装置。
8. 前記第１の弁が閉じており、かつ前記第２の弁が開いている状態において、前記タンク、前記第２の流路、前記第３の流路、前記記録ヘッド、および前記第４の流路の順番で、空気が循環する空気循環経路が形成されることを特徴とする請求項６または７に記載の記録装置。
9. 前記空気循環経路において空気を循環することによって、前記記録ヘッドから前記タンクへ前記液体を回収することを特徴とする請求項８に記載の記録装置。
10. 前記タンク内の液面の高さを検知する液面レベルセンサを更に有し、
    前記液体循環経路に前記液体を充填する際、前記液面の高さが前記液面レベルセンサの高さを超えないように制御されることを特徴とする請求項８または９に記載の記録装置。
11. 前記液体循環経路を成す、前記第１の流路、前記第３の流路、前記記録ヘッド、および前記第４の流路に前記液体が充填され、かつ前記タンク内の前記液面の高さが前記液面レベルセンサの高さに達している状態から前記タンクへ前記液体を回収した場合に到達する前記液面の高さよりも、前記第２の流路は、前記タンクにおける高い位置に接続されていることを特徴とする請求項１０に記載の記録装置。
12. 液体を収容するタンクと、
    前記液体を吐出する記録ヘッドと、
    前記タンク内の液体層に接続された第１の流路と、
    前記タンク内の空気層に接続された第２の流路と、
    前記第１の流路および前記第２の流路の合流点と前記記録ヘッドとを接続する第３の流路と、
    前記記録ヘッドと前記タンクとを接続する第４の流路と、
    前記第３の流路に設けられ、前記タンクおよび前記記録ヘッドを含む循環経路で前記液体または空気を循環させる循環手段と、を備える記録装置の制御方法であって、
    前記第１の流路と前記第２の流路のいずれか一方を使用可能な状態にする切替ステップを有することを特徴とする制御方法。
13. 液体を収容するタンクと、
    前記液体を吐出する記録ヘッドと、
    前記タンク内の液体層に接続された第１の流路と、
    前記タンク内の空気層に接続された第２の流路と、
    前記第１の流路および前記第２の流路の合流点と前記記録ヘッドとを接続する第３の流路と、
    前記記録ヘッドと前記タンクとを接続する第４の流路と、
    前記第４の流路に設けられ、前記タンクおよび前記記録ヘッドを含む循環経路で前記液体または空気を循環させる循環手段と、を備える記録装置の制御方法であって、
    前記第１の流路と前記第２の流路のいずれか一方を使用可能な状態にする切替ステップを有することを特徴とする制御方法。
14. 前記切替ステップにおいて前記第２の流路を使用可能な状態にすることで、前記循環経路の前記液体を前記タンクに回収するステップを有することを特徴とする請求項１２または１３に記載の制御方法。
15. 液体を収容するタンクと、
    前記液体を吐出する記録ヘッドと、
    前記タンク内の液体層に接続された第１の流路と、
    前記タンク内の空気層に接続された第２の流路と、
    前記第１の流路および前記第２の流路の合流点と前記記録ヘッドとを接続する第３の流路と、
    前記記録ヘッドと前記タンクとを接続する第４の流路と、
    前記タンクおよび前記記録ヘッドを含む循環経路で前記液体または空気を循環させる循環手段と、を備える記録装置の制御方法であって、
    前記第１の流路と前記第２の流路のいずれか一方を使用可能な状態にする切替ステップと、
    前記切替ステップにおいて前記第２の流路を使用可能な状態にすることで、前記循環経路の前記液体を前記タンクに回収するステップと、を有することを特徴とする制御方法。
16. コンピュータに請求項１２から１５のいずれか１項に記載の方法を実行させるためのプログラム。

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