特許 5661838 インク供給装置および記録装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5661838

(24)【登録日】2014年12月12日

(45)【発行日】2015年1月28日

(54)【発明の名称】インク供給装置および記録装置

(51)【国際特許分類】

   B41J 2/19 20060101AFI20150108BHJP

   B41J 2/18 20060101ALI20150108BHJP

【ＦＩ】

   B41J2/19

   B41J2/18

【請求項の数】9

【全頁数】18

(21)【出願番号】特願2013-50594(P2013-50594)

(22)【出願日】2013年3月13日

(65)【公開番号】特開2014-24320(P2014-24320A)

(43)【公開日】2014年2月6日

【審査請求日】2014年2月20日

(31)【優先権主張番号】特願2012-100300(P2012-100300)

(32)【優先日】2012年4月25日

(33)【優先権主張国】JP

(31)【優先権主張番号】特願2012-141366(P2012-141366)

(32)【優先日】2012年6月22日

(33)【優先権主張国】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】000208743

【氏名又は名称】キヤノンファインテック株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001243

【氏名又は名称】特許業務法人 谷・阿部特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】高橋 祐一

(72)【発明者】

【氏名】向井 佳代

(72)【発明者】

【氏名】新倉 裕樹

【審査官】 鈴木 友子

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１０−１４２９９８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０００−３０１７３７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００７−３２６２７１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１３−０１０２４７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０４−２１６０６３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平１１−０１０９０４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００４−０５８３９４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００７−０３８６５８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００１−２１９５８３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−１７８０４８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０３−２１３３５０（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ４１Ｊ ２／０１ − Ｂ４１Ｊ ２／２１５

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

インクを吐出することで記録を行う記録ヘッドと、
前記記録ヘッドにインクを供給するためのインクタンクと、
前記記録ヘッドと前記インクタンクとの間に設けられ、前記インクタンクのインクを前記記録ヘッドに供給するための第一流路と、
前記第一流路に配置される気液分離タンクと、
前記気液分離タンクに接続される第二流路と、
前記記録ヘッドと接続される第三流路と、
前記第二流路を介して前記気液分離タンク内の空気を排出するとともに、前記第三流路に接続されるポンプと、を備え、
前記ポンプは、前記第三流路を介して前記記録ヘッド内の圧力を上昇させて、前記記録ヘッドと前記気液分離タンクとの間の前記第一流路内のインク又は空気を、前記気液分離タンクのインクが前記記録ヘッドに供給される供給方向とは逆方向に移送させることによって、該インク又は該空気を前記気液分離タンクに移送させることを特徴とする記録装置。

【請求項2】

前記第二流路に設けられる第１の弁と、
前記第三流路に設けられる第２の弁と、を備え、
前記ポンプは、前記第１の弁が開放し前記第２の弁が閉じた状態で、前記気液分離タンク内の空気又はインクを、前記第二流路を介して排出させ、
さらに、前記ポンプは、前記第１の弁が閉じ前記第２の弁が開放した状態で、前記第三流路を介して前記記録ヘッド内の圧力を上昇させることによって前記記録ヘッドと前記気液分離タンクとの間の前記第一流路内のインク又は空気を前記気液分離タンクに移送させることを特徴とする請求項１に記載の記録装置。

【請求項3】

前記ポンプは複数の前記記録ヘッドと接続されてい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。

【請求項4】

前記記録ヘッドは、
液体を吐出するための複数の吐出口に各々が連通した複数のノズルと、
前記ノズルに液体を供給するための液体供給室と、
前記液体供給室に供給するための液体を外部より受け入れるための供給口と、
前記液体供給室と前記供給口との間の流路に設けられたフィルタと、
を備え、
前記フィルタの一部を形成する第一の領域における所定液体のメニスカス力が、前記フィルタにおける前記第一の領域を除く第二の領域における前記所定液体のメニスカス力よりも小さいことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の記録装置。

【請求項5】

前記フィルタの前記第一の領域において、前記第二の領域よりも前記所定液体の接触角が大きいことを特徴とする請求項４に記載の記録装置。

【請求項6】

前記フィルタの前記第一の領域において、前記所定液体の接触角が７０度以上であることを特徴とする請求項５に記載の記録装置。

【請求項7】

前記フィルタの前記第二の領域において、前記所定液体は滴状に保持されないことを特徴とする請求項６に記載の記録装置。

【請求項8】

使用状態の重力方向における前記フィルタの最上部を含む領域に、前記第一の領域が形成されていることを特徴とする請求項５ないし請求項７のいずれか１項に記載の記録装置。

【請求項9】

インクを吐出することで記録を行う記録ヘッドにインクを供給するためのインクタンクと、
前記記録ヘッドと前記インクタンクとの間に設けられ、前記インクタンクのインクを前記記録ヘッドに供給するための第一流路と、
前記第一流路に配置される気液分離タンクと、
前記気液分離タンクに接続される第二流路と、
前記記録ヘッドと接続される第三流路と、
前記第二流路を介して前記気液分離タンク内の空気を排出するとともに、前記第三流路に接続されるポンプと、を備え、
前記ポンプは、前記第三流路を介して前記記録ヘッド内の圧力を上昇させることによって、前記記録ヘッドと前記気液分離タンクとの間の前記第一流路内のインク又は空気を、前記気液分離タンクのインクが前記記録ヘッドに供給される供給方向とは逆方向に移送させて前記気液分離タンクに移送させることを特徴とするインク供給装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ノズルからインクを吐出する記録ヘッドを備えた記録装置およびその記録ヘッドにインクを供給するインク供給装置に関する。

【背景技術】

【0002】

記録ヘッドに形成された複数のノズルのインク吐出口から記録媒体にインク（インク滴）を吐出して画像を形成するインクジェット方式の記録装置（インクジェット記録装置）が広く使用されている。記録ヘッドのインク吐出口からインク滴を吐出させる技術として、駆動パルスに応じた熱エネルギを記録ヘッドに形成されたノズル内のインクに供給して膜沸騰による気泡を発生させ、この気泡によってノズルからインク滴を吐出させる技術が知られている。こうしたインク吐出技術を利用したインクジェット記録装置では、記録ヘッドに多数のノズルを配列し、記録する画像に応じた多数のインクを複数のノズルから記録媒体へと吐出することにより、記録媒体に画像を記録する。このようなインクジェット記録装置の中には、画像の記録速度を向上させるために、インク吐出口およびこれに連通するインク流路等からなるノズルを記録媒体の搬送方向との直交方向に多数集積配列させたラインヘッドを用いるものが知られている。このラインヘッドを使用した記録装置（ラインプリンタ）は、記録媒体の搬送に合わせて複数のノズルのインク吐出口からインクを吐出させ、同時に１つのラインの記録を行う。現在の記録装置には、一般に高画像品位で高解像度の画像を高速で形成することが求められるが、上記のラインプリンタをはじめとするインクジェット記録装置を使用することにより、これらの要求を満足させることができる。また、インクジェット記録装置は、画像記録時に記録ヘッドと記録媒体とが非接触であるので、非常に安定した画像記録を行うことができるという利点も有している。ところで、上記したインクジェット記録装置では、記録中や待機中にインクタンクから記録ヘッドのノズルに至る流路中に気泡が混入しインクの供給を阻害することがある。このような場合、インク滴の吐出性能が低下し記録品質が低下するという不具合が発生することがある。このような不具合を解決するため、従来より、ポンプで速い流速により、インクをノズルから吸引することにより流路中の気泡を排出する技術が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２００７−２０３６４９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかし、従来のような回復動作では、気泡だけでなくノズル内のインクが排出されて多量の廃インクが発生してしまう。この場合、記録動作に寄与しない、いわゆる廃インクが増加し、インクのランニングコストが上昇するため好ましくない。

【0005】

よって本発明は、記録ヘッドの吐出性能を回復させるべく流路中の気泡を除去するための回復動作に伴う廃インクの発生低減させることが可能な記録装置を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

そのため本発明の記録装置は、インクを吐出することで記録を行う記録ヘッドと、前記記録ヘッドにインクを供給するためのインクタンクと、前記記録ヘッドと前記インクタンクとの間に設けられ、前記インクタンクのインクを前記記録ヘッドに供給するための第一流路と、前記第一流路に配置される気液分離タンクと、前記気液分離タンクに接続される第二流路と、前記記録ヘッドと接続される第三流路と、前記第二流路を介して前記気液分離タンク内の空気を排出するとともに、前記第三流路に接続されるポンプと、を備え、前記ポンプは、前記第三流路を介して前記記録ヘッド内の圧力を上昇させて、前記記録ヘッドと前記気液分離タンクとの間の前記第一流路内のインク又は空気を、前記気液分離タンクのインクが前記記録ヘッドに供給される供給方向とは逆方向に移送させることによって、該インク又は該空気を前記気液分離タンクに移送させることを特徴とする。

【発明の効果】

【0007】

本発明によれば記録装置では、本発明によれば記録装置では、ポンプの作用によって記録ヘッドと前記インクタンクとの間に設けられる流路から空気が除去される。これによって、記録ヘッドの吐出性能を回復させるべく流路中の気泡を除去するための回復動作に伴う廃インクの発生を低減させることが可能な記録装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】インクジェット記録装置の第１の実施形態を模式的に示す側面図である。

【図2】図１の記録装置の電気的な系統を示すブロック図である。

【図3】インクジェット記録装置に組み込まれたインク供給装置を示す模式図である。

【図4】供給口よりインクタンク内に至る流路の抵抗特性を示すグラフである。

【図5】（ａ）、（ｂ）は、流路気泡を除去するフローチャートを示した図である。

【図6】（ａ）、（ｂ）は本実施形態を適用可能な記録ヘッドの液体供給系および回復系を模式的に示した図である。

【図7】（ａ）から（ｃ）は、記録ヘッドの構造例を示した図である。

【図8】（ａ）から（ｄ）は、ヘッドフィルタＡ２２ａを示した図である。

【図9】（ａ）から（ｄ）は、他の実施形態におけるヘッドフィルタＡ２２ａの一つを示した図である。

【図10】第２の実施形態における記録ヘッドとインクタンクの接続を示した図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

（第１の実施形態）
以下、図面を参照して本発明の第１の実施形態について説明する。
図１は、本発明に係るインクジェット記録装置（以下、単に記録装置という）の第１の実施形態を模式的に示す側面図である。本実施形態における記録装置１０は、パーソナルコンピュータなどのホスト装置１２に接続されており、このホスト装置１２から送られた画像情報に基づいて記録動作を行う。記録装置１０には、４つの記録ヘッド（記録部）２２Ｋ、２２Ｃ、２２Ｍ、２２Ｙが、記録媒体（ここではロール紙）Ｐの搬送方向（矢印Ａ方向）に並んで配置されている。これら４つの記録ヘッド２２Ｋ、２２Ｃ、２２Ｍ、２２Ｙからは、それぞれ黒、シアン、マゼンタ、イエローのインクが吐出される。これら４つの記録ヘッド２２Ｋ、２２Ｃ、２２Ｍ、２２Ｙは、所謂ラインヘッドであり、図１の紙面に垂直な方向に延びている。これら４つの記録ヘッド２２Ｋ、２２Ｃ、２２Ｍ、２２Ｙの長さは、記録装置１０で記録できる記録媒体のうち最大の幅（図１の紙面に垂直方向の長さ）よりもやや長い。また、これら４つの記録ヘッド２２Ｋ、２２Ｃ、２２Ｍ、２２Ｙは、記録動作中は定位置に固定された状態となっている。なお、上記のような記録装置としては、高速で多数枚の名刺を記録する名刺記録装置等が挙げられる。

【0010】

上記のような記録装置では、４つの記録ヘッド２２Ｋ、２２Ｃ、２２Ｍ、２２Ｙの吐出口から吐出されるインク滴の方向、インク量などの吐出性能を適正な状態に保つため、記録に寄与しないインクの排出動作を行う回復ユニット４０が組み込まれている。この回復ユニット４０では、インクタンク７０Ｋ、７０Ｃ、７０Ｍ、７０Ｙから４つの記録ヘッド２２Ｋ、２２Ｃ、２２Ｍ、２２Ｙに至る流路内に存在する吐出性能を低下させる要因となる気泡や増粘したインク等を吐出口から強制的に排出させる排出動作を行う。さらに、回復ユニット４０には、回復動作の時に４つの記録ヘッド２２Ｋ、２２Ｃ、２２Ｍ、２２Ｙの吐出口が形成された吐出口面２２Ｋｓ、２２Ｃｓ、２２Ｍｓ、２２Ｙｓに付着したインク等の付着物を除去する後述のブレード（不図示）が備えられている。キャッピング機構５０は、各記録ヘッド２２Ｋ、２２Ｃ、２２Ｍ、２２Ｙに独立して設けられている。ロール紙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、ロール紙Ｐを支持しつつ移動する無端の搬送ベルト２６ａ、この搬送ベルト２６ａを移動させる搬送モータ（不図示）、搬送ベルト２６ａに張力を与えるローラ２６ｃなどを備える。ロール紙Ｐに画像を形成する際には、搬送中のロール紙Ｐの記録開始位置がブラックの記録ヘッド２２Ｋの下に到達した後に、記録データ（画像情報）に基づいて記録ヘッド２２Ｋからブラックインク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、各色のインクを吐出してカラー画像をロール紙Ｐに形成する。記録装置１０には、上記の部品・部材の他、各記録ヘッド２２Ｋ、２２Ｃ、２２Ｍ、２２Ｙに供給されるインクを貯めておくインクタンク７０Ｋ、７０Ｃ、７０Ｍ、７０Ｙが備えられている。また、記録装置１０には、記録ヘッド２２Ｋ、２２Ｃ、２２Ｍ、２２Ｙにインクを供給したり回復動作をしたりするためのポンプ（図３等参照）などが備えられている。

【0011】

図２は、図１の記録装置１０の電気的な系統を示すブロック図である。ホスト装置１２から送信された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ＣＰＵ１００に受信される。ＣＰＵ１００は、記録装置１０における記録データの受信、記録動作、ロール紙Ｐのハンドリング、後述する気泡の除去動作に関する制御等の全般の制御を司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する。記録前の動作としては、まず出力ポート１１４及びモータ駆動部１１６を介してキャッピングモータ１２２とヘッドアップダウンモータ１１８を駆動し、各記録ヘッドをキャッピング機構５０から離して記録位置に移動（図１矢印Ｂ方向）させる。続いて、出力ポート１１４、モータ駆動部１１６を介して、ロール紙Ｐを繰り出すロールモータ（図示せず）及び低速度でロール紙Ｐを搬送する搬送ベルト２６ａを移動させる搬送モータ１２１等を駆動してロール紙Ｐを記録位置へと搬送する。一定速度で搬送されるロール紙Ｐにインクを吐出し始めるタイミング（記録開始タイミング）を決定するための先端検知センサ（図示せず）でロール紙Ｐの先端位置の検出を開始する。その後、ロール紙Ｐの搬送に同期して、ＣＰＵ１００はイメージメモリ１０６から対応する色の記録データを順次に読み出し、この読み出したデータを各記録ヘッド２２Ｋ、２２Ｃ、２２Ｍ、２２Ｙに記録ヘッド制御回路１１２を介して転送する。

【0012】

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、後述の制御フローに対応する処理プログラム及びテーブルなどが記憶されている。また、作業用のメモリとしてワークＲＡＭ１０８を使用する。各記録ヘッド２２Ｋ、２２Ｃ、２２Ｍ、２２Ｙのクリーニング動作時に、ＣＰＵ１００は、出力ポート１１４、モータ駆動部１１６を介してポンプモータ１２４を駆動し、インクの加圧、吸引等の制御を行う。さらにＣＰＵ１００は、出力ポート１１４、モータ駆動部１１６を介して泡抜き弁開閉モータ１２５および供給弁開閉モータ１２６につながれている。これら泡抜き弁開閉モータ１２５および供給弁開閉モータ１２６の動作の詳細については後述する。

【0013】

図３は、インクジェット記録装置１０に組み込まれたインク供給装置６０を示す模式図である。なお図３では、ブラックのインクを吐出する記録ヘッド２２Ｋに対して、インクの供給や回復を行うためのインク供給装置を示しているが、他の色の記録ヘッド２２Ｃ、２２Ｍ、２２Ｙについても同様の構成を有する。また、図３では、図１と図２に示す構成要素と同一の構成要素には同一の符号が付されている。記録装置１０（図１参照）には、記録ヘッド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（インク供給部）７０Ｋと、このインクタンク７０Ｋにインク供給路６２および気液分離タンク８０を介して記録ヘッド２２Ｋが流体接続されている。記録ヘッド２２Ｋの内部には、記録ヘッド２２Ｋが多数のノズル２２Ｋｎより吐出するインクを貯蔵するヘッド液室２２ｃが形成されている。また記録動作中などにノズル２２Ｋｎ周辺部で発生した気泡は、ヘッド液室２２ｃに自然に導かれ、気液分離されヘッド液室２２ｃ上部の空気で満たされた空間に累積的に溜まる構成となっている。

【0014】

さらにヘッド液室２２ｃには、このヘッド液室２２ｃに貯められているインク(以下、貯蔵インク)の液面レベルを検知する周知の液面検知センサ８６が取り付けられている。前述したような気泡がヘッド液室２２ｃに累積的に溜まっていくと、貯蔵インクの液面が下がり、液面検知センサ８６によりー定レベル以下になったことを検知する。このように液面検知センサ８６が液面の低下を検知すると、後述するプロセスに沿って、記録ヘッド２２Ｋに流路を介して接続されたポンプ９２を駆動方向Ｂ方向に作動させて、気泡排出路６３を介し液室２２ｃ上部の気泡を扱引して排出すると共に液面を上昇させる。その吸引動作とともにインク供給路６２および気液分離タンク８０を介してインクタンク７０Ｋからインクが吸引されてヘッド液室２２ｃに供給される。この後、液面検知センサ８６が、ヘッド液室２２ｃ内のインク液面が予め決められている上限レベルに達したことを検知すると、ポンプ９２が停止してインクの供給は停止される。このポンプ９２の駆動、停止は、ＣＰＵ１００によって制御される。なお、液面検知センサ８６によりインクが上限レベルに達したことを検知された後、ポンプ９２により所定量インクをポンプ９２により吸引してから、ＣＰＵ１００によってポンプ９２を停止させてもよい。インクタンク７０Ｋより供給されるインクは、ヘッドフィルタＡ２２ａで濾過されヘッド液室２２ｃへの異物の進入を防ぐ。またヘッド液室２２ｃと気泡排出路６３との接続部にもヘッドフィルタＢ２２ｂが備えられ外部からヘッド液室２２ｃ内ヘの異物の侵入を防ぐ。ところで、上述したような貯蔵インクの液面レベルを制御することで、記録動作中にノズル２２Ｋｎ周辺部で発生し、ヘッド液室２２ｃ上部に溜まった気泡が気泡排出路６３から抜かれる。これによって、気泡が流路を遮断することでインクの供給を阻害しインク滴の吐出性能を低下させることを防止する。また、上述したようにヘッド液室２２ｃへ導かれず、ヘッドノズル２２Ｋｎの周辺部に留まる気泡に対しては、ヘッドノズル２２Ｋｎ開口部より後述する回復動作によってインクを排出して除去する。

【0015】

ここで、キャッピング機構５０についての説明を行う。キャッピング機構５０は、キャップ５０ａ、インク吸収体５０ｂ、ブレード(不図示)等から構成され、記録ヘッド２２Ｋの吐出口面２２Ｋｓに対向するように備えられている。キャップ５０ａは、記録ヘッド２２Ｋの吐出口面２２Ｋｓと密接可能な形状をなしている。キャップ５０ａは非記録動作時には記録ヘッド２２Ｋの吐出口面２２Ｋｓと密着し、ヘッドノズル２２Ｋｎ内のインクが水分等の蒸発を防止する。また、記録ヘッド２２Ｋの記録動作と記録動作との間で、ヘッドノズル２２Ｋｎよりインク及び気泡を排出する回復動作を行う場合にも、キャップ５０ａが記録ヘッド２２Ｋの吐出口面２２Ｋｓに密着し外気と遮断する。

【0016】

またキャップ５０ａ内には、吸収体５０ｂが吐出口面２２Ｋｓと密着することないように、吐出口面２２Ｋｓと隙間が設けた状態で嵌め込まれている。この吸収体５０ｂは、インクの吐出性能を保つために実施される所定の回復動作において、ヘッドノズル２２Ｋｎよりインクが吸引され排出されたインクを一時的に保持する。またこのようなインク排出を伴う回復動作時や、ヘッドノズル２２Ｋｎ開口部周辺がインク等で汚損されている可能性がある場合は、所定のタイミングでブレード(不図示)によりヘッドノズル２２Ｋｎ開口部を含む吐出口面２２Ｋｓを払拭し余分なインクを除去する。ヘッドノズル２２Ｋｎよりインク及び気泡を排出する回復動作においては、記録ヘッド２２Ｋの吐出口面２２Ｋｓにキャップ５０ａを密着させた状態で、回復弁６７を開きポンプ９２を動作させる。また、上述したようにヘッド液室２２ｃ上部に溜まった気泡を吸引徐去する場合には、供給弁（第２の弁）６９を開きポンプ９２を動作させる。

【0017】

メインタンク７０Ｋには、このメインタンク７０Ｋ内のインクの有無を検出する検出センサ(図示せず)が取り付けられている。また、記録装置１０の本体にメインタンク７０Ｋを装着するときにはメインタンク７０Ｋの内部圧力を大気圧にするためにエア流路７０ａが接続される。

【0018】

ところで記録動作時には、記録ヘッド２２Ｋに適正な負圧、すなわち記録ヘッド２２Ｋのノズル２２Ｋｎのインク吐出口においてインクのメニスカスが形成されるような負圧をノズル２２Ｋｎ内のインクに与える必要がある。本実施形態ではインクの吐出口に対しインクタンク７０Ｋ内のインク液面が図中Ｈに示す分だけ下方になるよう構成されている（ただしＨはインクタンク７０Ｋ内のインク残量、記録ヘッド２２Ｋの上下動作により変化する）。その結果、記録ヘッド２２Ｋ内のインクに負圧（インク吐出口の外側周辺の大気圧より低い圧力）が付与されて記録ヘッド２２Ｋのインク吐出口にインクのメニスカスが形成される。つまり記録ヘッド２２Ｋのインク吐出ロのメニスカス面に水頭差圧Ｈが作用する。ところで、上述したように記録動作中等にノズル２２Ｋｎ周辺部で発生した気泡の一部はヘッド液室２２ｃに自然に導かれ、気液分離され液室２２ｃ上部の空気で満たされた空間に溜まる。こういった記録ヘッド２２Ｋ内に生じる気泡を吸引除去することで気泡が流路を遮断しインクの供給を阻害、インク滴の吐出性能を低下させることを防止している。ところが、記録ヘッド２２Ｋ内以外でもインクタンク７０Ｋの着脱時やインク中に溶存している大気、またチューブ等で構成されるインク供給路６２を透過する大気により気泡が流路に混入することがある。このように生じた気泡は、インク供給動作時のインクタンク７０Ｋから記録ヘッド２２Ｋ側へ向かうインクの流れによって、ヘッドフィルタＡ２２ａのインクタンク７０Ｋ側の面に溜まる（こういった気泡を以下、流路気泡６８と呼ぶ）。こうした流路気泡（第１の気泡）６８は累積して溜まっていくことでヘッドフィルタＡ面の有効面積を減少させ、インクの供給抵抗増加によるインク吐出性能の低下を招く。ところで流路気泡６８をヘッドフィルタＡ２２ａを通過させることでヘッド液室２２ｃ内に導き、既述したような回復動作により気泡排出路６３を介し液室２２ｃ上部の気泡を扱引して排出、除去することができる。しかし、流路気泡６８を目の微細なヘッドフィルタＡ２２ａを通過させるには、記録ヘッド２２Ｋの吐出口面２２Ｋｓにキャップ５０ａを密着させてポンプ９２を動作させて、インク供給路６２から記録ヘッド２２Ｋへの速いインク流速が必要となる。その場合、大量の廃インクが生じることになり廃インクの増加につながる。

【0019】

ここで本発明による流路気泡６８の除去方法について説明する。まず、供給弁６９のみを開放状態とし（泡抜き弁（第１の弁）６５及び回復弁６７は閉じた状態にする）、ポンプ９２を駆動方法Ａの方向に作用するように作動させる。このような動作においてエアが気泡流路６３、ヘッドフィルタＢ２２ｂを介してヘッド液室２２ｃ内に導かれる。つまり記録ヘッド２２Ｋ内部の圧力が正圧方向に振れるように作用させる。ヘッドノズル２２Ｋｎの開口部は、メニスカスが形成され保持力が強い。一方、ヘッドフィルタ２２ａ、インク供給路６２および気液分離タンク８０を介してインクタンク７０Ｋに至る流路は、インクタンク内がエア流路７０ａにより大気開放されており比例的に流路抵抗が低くなっている。そのため、ヘッド液室２２ｃに圧送されたエアは、ヘッド液室２２ｃのインク液面を下げつつ、記録ヘッド内のインクをインクタンク７０Ｋの方向へ移送させるように作用する。なおヘッドフィルタＡ２２ａを含む液室２３に接続されるインク供給路６２は、ヘッドフィルタＡ２２ａが収められる液室２３の上部に接続され、自らの浮力により液室２３上部に溜まる流路気泡６８は、容易にインク供給路６２へ排出される。インク流路６２へ排出された流路気泡６８は、気液分離タンク８０に到達して気液分離される。このように本発明では、インクタンク７０Ｋと記録ヘッド２２Ｋとの間に気液分離タンク８０を設けている。この気液分離タンク８０を設けなくても、流路気泡６８をインクタンク７０Ｋに送ることで気液分離させることはできる。しかしインクタンク７０Ｋと記録ヘッド２２Ｋとが離れている場合、記録ヘッド内に十分インクが有っても（液面検知センサが液面の低下を検知しなくても）流路気泡６８をインクタンク７０Ｋまで到達させる前に記録ヘッド内のインクが無くなることが考えられる。記録ヘッド２２Ｋ内のインクの容量が、インクタンク７０Ｋと記録ヘッド２２Ｋとの間のインク供給路６２の容積よりも少ない場合、流路気泡６８をインクタンク７０Ｋまで到達させることはできない。そのため本発明では、インクタンク７０Ｋと記録ヘッド２２Ｋとの間の記録ヘッド２２Ｋに近い箇所に気液分離タンク８０を設け、記録ヘッド２２Ｋから気液分離タンク８０に向かうインクの流れをポンプ９２により発生させ、流路気泡６８を気液分離タンク８０に送ることで気液分離できる構成としている。通常の記録動作や回復動作に伴うインクタンク７０Ｋから記録ヘッド２２Ｋに至るインクの流れにおいても、気液分離タンク８０の手前側に混入した気泡を気液分離タンク８０に溜めておくことができる。記録ヘッド２２Ｋと気液分離タンク８０との間に生じる気泡や、インクタンク７０Ｋと気液分離タンク８０との間に混入した気泡（第２の気泡）は、この気液分離タンク内で気液分離することが可能となっている。

【0020】

気液分離タンク８０で気液分離された気泡は、気液分離タンク８０の上部に累積的に溜まる。このようにして溜まった気泡が一定以上になった場合、泡抜き弁（第１の弁）６５を開放し、さらに供給弁６９を解放し、ポンプ９２をポンプ駆動方向Ｂの方向に作動させることで気液分離タンク８０内に溜まった気泡を除去することができる。なお、記録ヘッド２２Ｋから気液分離タンク８０に至る流路と、気液分離タンク８０との接続部は、気液分離タンク８０の下部に位置している。これにより、気液分離タンク８０に溜めることができる空気の量を多くすることができる。さらに、これにより、気液分離タンク８０のインクが記録ヘッド２２Ｋに流れる際、インクに空気が混入しづらくなる。また、気液分離タンク８０から泡抜き弁６５を介してポンプ９２に至る流路と、気液分離タンク８０との接続部は、気液分離タンク８０の上部に位置している。これにより、ポンプ９２により気液分離タンク８０に溜められた空気を排出する際、効率的に空気を排出させることができる。

【0021】

ここで既述したように、ヘッドフィルタＡ２２ａを含む液室２３に接続されるインク供給路６２は、液室２３の上部に接続されることが望ましい。設計上の都合等でより下部に接続されるような場合には、接続位置に応じて流路気泡６８の一部が一連の除去動作後も残る場合があるが、これを想定した上でインクの吐出特性に影響を与えないような流路設計すればよい。

【0022】

また液面検知センサ８６は必ずしも必要ではない。つまりヘッド液室２２ｃ内への気泡の混入状況を経過時間等で推定したり、ヘッド液室２２ｃ内からの気泡除去量及び流路気泡６８をインクタンク７０Ｋに流動させるために必要な、ヘッド液室２２ｃ内に送り込むエア量をポンプ９２の作動で把握してもよい。上述したような流路気泡６８を除去するための一連の動作によって、廃インクの発生を無くす、もしくは低減させることが可能である。

【0023】

ところでヘッドフィルタＡ２２ａを介してヘッド液室２２ｃに導かれる流路の供給口２２ｄは、既述の液面検知センサ８６の下限検知位置より更に下にあり、この間に貯蔵されるインク量は、流路気泡６８を気液分離タンク８０に導くのに十分な量となっている。そのため、一連の動作により下がるヘッド液室２２ｃ内のインク液面が供給口２２ｄに達する前にポンプ９２を停止するため、ヘッド液室２２ｃにおける液面の低下によって気泡が供給ロ２２ｄに混入することはない。

【0024】

またヘッド液室２２ｃに気泡除去動作を実施するための十分なインク量が無い（ヘッド液室２２ｃにおける液面が液面検知センサ８６の下限にある）場合、動作前に液面位置を液面検知センサ８６による下限検知以上に上げ、インク量をあらかじめ増加させてもよい。また液面検知センサ８６は必ずしも必要ではない。つまりヘッド液室２２ｃ内への気泡の混入状況を経過時間等で推定したり、ヘッド液室２２ｃ内からの気泡の除去量及び流路気泡６８をインクタンク７０Ｋに流動させるのに必要なヘッド液室２２ｃに送り込むエア量をポンプ９２の作動状況で把握したりしてもよい。

【0025】

このような流路気泡６８を除去するための一連の動作では、廃液の発生を無くすもしくは低減させることが可能である。

【0026】

図４は、供給口２２ｄよりインクタンク７０Ｋ内に至る流路の抵抗特性を示すグラフである。横軸には流量、縦軸には対象流路にインクを流した場合の流量に対して発生する正圧量を示している。つまり上述したようにヘッド液室２２ｃ内にエアを流入する量に対応して抵抗特性グラフに沿ってヘッド液室２２ｃ内の圧力は上昇していく。しかしながら既に説明したように、ヘッドノズル２２Ｋｎには初期的に水頭差圧Ｈ分の負圧が付与されており、図４中に示すように、正圧に作用する流量Ｑが水頭差Ｈによる負圧量を上まわらなければヘッド液室２２ｃ内は全体として負圧に維持される。すなわち水頭差圧Ｈに対応するインク流量Ｑ以下にヘッド液室２２ｃ内に流入するエア流量を抑えれば、原則としてヘッドノズル２２Ｋｎ開口部よりインクが排出されることはない。さらにヘッド液室２２ｃ内が絶対的に正圧になった場合でもヘッドノズル２２Ｋｎ開口部にはメニスカスが形成されているため、メニスカスを破壊するような正圧力以下であれば同様に原則としてヘッドノズル２２Ｋｎ開口部よりインクが排出されることはない。仮にメニスカスが破壊されるような正圧がヘッド液室２２ｃ内に付与された場合、ヘッドノズル２２Ｋｎ開口部からインクは排出される。しかし、ヘッドノズル２２Ｋｎの流路抵抗に対しフィルタ２２ａ、インク供給路６２を介してインクタンク７０Ｋに至る流路は比較的流路抵抗が低くなっているため、廃インクの量を抑えつつ流路気泡６８を除去させることができる。

【0027】

図５（ａ）、（ｂ）は、本実施形態における流路気泡６８を除去するフローチャートを示した図である。このフローチャートに関する制御は、ＣＰＵ１００により実行される。以下、このフローチャートに沿って本実施形態の流路気泡６８の除去方法を説明する。図５（ａ）は、第１の流路気泡除去のフローチャートであり、インクタンク７０Ｋの脱着時やインクタンク７０Ｋと気液分離タンク８０との間の流路（インク供給路６２）で透過混入した気泡の除去する際に実施する。第１の流路気泡除去が開始されると、ステップＳ５００でＣＰＵ１００は泡抜き弁６５を開放し（供給弁６９及び回復弁６７は閉じた状態）、ステップＳ５０１でＣＰＵ１００はポンプ９２をポンプ駆動方向Ｂの方向に所定時間駆動させることにより、気液分離タンク８０に溜まっている空気をメンテナンスカートリッジ９０に排出し、ステップＳ５０２でＣＰＵ１００はポンプ９２を停止させる。その後、ステップＳ５０３で泡抜き弁６５を閉じて終了となる。

【0028】

図５（ｂ）は、第２の流路気泡除去のフローチャートであり、記録ヘッド２２Ｋやインクタンク７０Ｋの脱着時あるいはインクタンク７０Ｋと記録ヘッド２２Ｋとの間の流路（インク供給路６２）で透過混入した気泡の除去する際に実施する。第２の流路気泡除去が開始されると、ステップＳ５１０でＣＰＵ１００は供給弁６９を開放し（泡抜き弁６５及び回復弁６７は閉じた状態）、ステップＳ５１１でＣＰＵ１００はインク液室２２ｃの液面位置が液面検知センサ８６の上限かどうかを確認する。ステップＳ５１１でＣＰＵ１００は液面が液面検知センサ８６の上限に無いことを確認した場合、ステップＳ５１２に移行して、ＣＰＵ１００はポンプ９２をポンプ駆動方向Ｂの方向に駆動させる。その後、再度ステップＳ５１１でＣＰＵ１００はインク液室２２ｃの液面位置が液面検知センサ８６の上限かどうかを確認する。ステップＳ５１１でＣＰＵ１００はインク液室２２ｃの液面位置が液面検知センサ８６の上限であることを確認した場合、ステップＳ５１３に移行して、ＣＰＵ１００はポンプ９２が動いていれば停止させて、ステップＳ５１４で、ＣＰＵ１００は供給弁６９を開放させた状態でポンプ９２をポンプ駆動方向Ａの方向に駆動させる。これにより、液室２３等に混入した気泡を気液分離タンク８０に移送させることができる。その後、ステップＳ５１５でＣＰＵ１００はインク液室２２ｃの液面位置が液面検知センサ８６の下限かどうかを確認する。ステップＳ５１５でＣＰＵ１００は液面が液面検知センサ８６の下限に無いことを確認した場合、ステップＳ５１６でＣＰＵ１００は所定時間待機して再度ステップＳ５１５でインク液室２２ｃの液面位置が液面検知センサ８６の下限かどうかを確認する。ステップＳ５１５でＣＰＵ１００は液面が液面検知センサ８６の下限に有ることを確認すると、ステップＳ５１７に移行してＣＰＵ１００はポンプ９２を停止させる。その後、ステップＳ５１８で、ＣＰＵ１００はポンプ９２をポンプ駆動方向Ｂの方向に駆動させ、ステップＳ５１９でＣＰＵ１００はインク液室２２ｃの液面位置が液面検知センサ８６の上限かどうかを確認する。ステップＳ５１９でＣＰＵ１００はインク液室２２ｃの液面位置が液面検知センサ８６の上限に無いことを確認した場合、ステップＳ５２０に移行して、所定時間待機して再度ステップＳ５１９でＣＰＵ１００はインク液室２２ｃの液面位置が液面検知センサ８６の上限かどうかを確認する。ステップＳ５１９で、ＣＰＵ１００は液面が液面検知センサ８６の上限に有ることを確認すると、ステップＳ５２１に移行して、ＣＰＵ１００は図５（ａ）の第１の流路気泡除去を実施させることにより第２の流路気泡除去が終了となる。

【0029】

以上説明したように本発明による構成では、インクタンクより記録ヘッドに至る流路中に溜まる気泡を簡単な構成かつ廃インクを抑制した状態で除去することができる。よって装置コストを抑えつつ、ランニングコストの低減に寄与することが期待できる。上述の第１の流路気泡除去や、第２の流路気泡除去は、記録ヘッドの回復動作の際に行うようにしてもよいし、所定のタイミングに応じて実行するようにしてもよい。

【0030】

このように、記録ヘッドとインクタンクとの間に、ポンプにつながれた気液分離タンクを設け、記録ヘッドからインクタンク側へインクを流動させる手段を有する。これによって、記録ヘッドの吐出性能を回復させるべく流路中の気泡を除去するための回復動作に伴う廃インクの発生を無くす、もしくは低減させることが可能な記録装置を実現することができた。

【0031】

図６（ａ）、（ｂ）は、図３に示した記録ヘッド２２を示した図である。以下、記録装置に組み込まれる記録ヘッド２２の形態について説明する。本実施形態を適用可能な記録装置１００には、各色のインクに対応した記録ヘッド２２が４本搭載されるが、それらの記録ヘッド２２は各々のノズル列が精密に位置決めされた状態で一体化されている（以下、この状態の４本組のヘッド形態を組みヘッドという）。すなわち、各記録ヘッド２２のノズル列間ピッチ、ノズル列方向ずれ、ノズル列高さずれ及びノズル列間平行度が規定の精度内で組みヘッド化されるよう結合されている。本実施形態において４つの記録ヘッド２２Ｋ、２２Ｃ、２２Ｍ、２２Ｙ間は連結されている。ノズル列が形成された吐出チップ（図示せず）を接着しているベースプレート２２Ｋｂ、２２Ｃｂ、２２Ｍｂ、２２Ｙｂの両端部に形成された貫通穴を同軸上に配列し、２本のシャフト４１を貫通させでストッパー４３にて固定することで組ヘッドを構成している。各記録ヘッド２２のノズル列２２Ｋｎ、２２Ｃｎ、２２Ｍｎ、２２Ｙｎは、別途用意した組みヘッド化冶具により互いに高精度に位置決めされている。

【0032】

ところで昨今、記録装置の超小型化、すなわち設置領域の省スペース化に対する要望が非常に高まっている。そのため、上述したような組みヘッドを記録装置に搭載する形態とする場合では、記録ヘッド２２単体の小型化、特に記録ヘッド２２間のピッチを低減させるための記録ヘッド２２の薄型化が重要な課題となる。本実施形態では、組みヘッド形態であり、後述する記録ヘッド２２の構成を有することで、液体供給性能と気泡除去機能を満足し、板状形状化された記録ヘッド２２単体の厚み（図６（ｂ）における左右方向の寸法）を１０．５ｍｍとすることが可能となっている。なお、各々の記録ヘッド２２の複数の吐出口は、板状形状化された記録ヘッド２２の端部に設けられている。

【0033】

図７（ａ）から（ｃ）は、図３に示した記録ヘッド２２の構造例を示した図であり、（ａ）は、正面図であり、（ｂ）は、正面図Ａ−Ａ線における断面図であり、(ｃ)は、正面図Ｂ−Ｂ線における断面図である。説明の便宜上、正面図において液体供給ケースカバーは省略している。また、図７（ａ）における各部剤の上下位置関係は、記録ヘッド２２Ｋを記録装置１００に組み込んだ際の上下方向位置関係と同一である。なお図７では、ブラックのインクを吐出する記録ヘッド２２Ｋを示しているが、他の色の記録ヘッド２２Ｃ、２２Ｍ、２２Ｙについても同様の構成を有する。なお、図３に示した記録ヘッド２２Ｋは図７に示した記録ヘッドの構造を簡略化して記載したものである。

【0034】

これらの図において、セラミック製のベースプレート７１０はシリコンにより形成されるヒーター基板１１を支持している。ヒーター基板１１には、液体の吐出エネルギ発生素子としての複数の電気熱変換体（ヒーターまたはエネルギー発生部）とこれらの電気熱変換体に対応するノズルを構成するための複数の流路壁とが形成されている。このノズルは板状形状化された記録ヘッド２２の長手方向（図７（ａ）の左右方向）に複数配置されており、この複数のノズルをノズル列と称す。また、ヒーター基板１１には各ノズルに連通する共通液室１２を囲む液室枠も形成されている。このように形成されたノズルの側壁および液室枠の上には、共通液室１２を形成する天板１３が接合されている。したがって、ヒーター基板１１と天板１３は互いに一体化した状態でベースプレート１０に積層接着されている。このような積層接着は、銀ペーストなどの熱伝導率のよい接着剤によって行われる。ベースプレート１０におけるヒーター基板１１の後方には、実装済みのＰＣＢ（電気配線基板）１４が両面テープ（図示せず）によりベースプレート１０に支持されている。ヒーター基板１１上の各吐出エネルギ発生素子とＰＣＢ１４とは、各々の配線に対応するワイヤボンディングにより電気的に接続されている。

【0035】

天板１３上面には、液体供給部材１５が接合されている。液体供給部材１５は、液体供給ケース１６（第一ケース）と液体供給ケースカバー１７（第二ケース）とにより構成されている。そして液体供給部材１５は、液体供給ケースカバー１７が液体供給ケース１６の上面を塞ぐことで、後述する液室や液体供給路が形成されると共に記録ヘッド２２を板状形状化する。本実施形態においては、液体供給ケース１６と液体供給ケースカバー１７の接合は、熱硬化型の接着剤により行われる。また、液体供給ケース１６にはヘッドフィルタＡ２２ａおよびヘッドフィルタＢ２２ｂが配設されており、熱溶着によって固定されている。本実施形態のヘッドフィルタＡ２２ａの構成および機能については後述する。

【0036】

ここで、液体供給ケースと１６液体供給ケースカバー１７の２つの部品の嵌合により形成される液室および液体供給路等の構成について説明する。液体供給ケース１６の天板１３との接合面には、ノズルの配列方向と略平行かつノズル列の幅に渡って矩形上の開口部（以下、液体供給口２７という）が形成されており、液体供給口２７の延長上には貯留室状のヘッド液室２２ｃが形成されている。すなわち、ヘッド液室２２ｃはノズル列と略平行かつノズル列の幅に渡って形成されている。また、液体供給口２７と上部の天面は、ほぼ全域にわたって気液分離部２０を最上部とした傾斜（以下、メイン液体供給室傾斜２９という）を成している。気液分離部２０はヘッド液室２２ｃに流入する液体と空気とを分離するスペースであり、気液分離部２０に突出する形で外部より液面検知センサ８６が実装されており、上述したような液室内の液体量の制御を行う。メインメイン液体供給室傾斜２９には２つの開口部が形成されており、１つはヘッド液室２２ｃへのインク供給経路である液体連通部３１、他方は気液分離部２０である。

【0037】

気液分離部２０はヘッド液室２２ｃの一部を成し、ヘッド液室２２ｃの他の部分よりも深さが大きくなっている。これは、後述するように液室内の液体に混在する気泡を破泡する効果を高めるためである。

【0038】

気液分離部２０の延長上にはエア連通部３０があり、その先はエア流路（空気室）４１となる。さらに先には前述したヘッドフィルタＢ２２ｂが配設されており、エア流路６３と接続する排出ジョイント３３に連通する。ヘッドフィルタＢ２２ｂは撥水性を有する材質によって構成されている。そして、万が一エア流路４１に液体が流入し、ヘッドフィルタＢ２２ｂにインクが付着することで、フィルタ内部にインクのメニスカスが形成されても、その撥水性によってフィルタ部の毛管力を低減することができ、インクのメニスカスを容易に除去することができる。なお、毛管力は、ΔＰ（毛管力）＝（２ＴＣＯＳθ）／ｒ、（Ｔ：表面張力（Ｎ／ｍ）、ｒ：空隙の内径（ｍ）、θ：接触角（ｒａｄ））とする。

【0039】

一方、メイン液体供給室傾斜部２９に設けられた液体連通部３１を介して液体供給路３７が設けられている。液体供給路３７は、液体連通部３１からヘッドフィルタＡ２２ａ近傍まで管状を成しており、ヘッド液室２２ｃとほぼ同一平行平面上に形成される。ヘッドフィルタＡ２２ａもまた、ヘッド液室２２ｃと略同一平行平面上に配置されている。ヘッドフィルタＡ２２ａはサブ液体供給室を二室に分離するように配設され、インク供給路６２に接続する供給ジョイント３２に連通する側の部屋、すなわち記録ヘッド２２内の液体供給の流れ方向上流側の部屋が第一液体供給室３４、下流側が第二液体供給室３５となっている。

【0040】

第二液体供給室３５はヘッドフィルタＡ２２ａ上方に供給口２２ｄがあり、これを介して液体供給路３７に連通している。また、第二液体供給室３５の天面はこの開口を最上部（ヘッドフィルタＡ２２ａから最も離れた部分）とする傾斜（以下、第二液体供給室傾斜３８という）が形成されている。なお、ヘッドフィルタＡ２２ａは、言い換えれば、ノズル列各々の吐出口と供給口２２ｄとの間に配置されている。同様に、ヘッドフィルタＡ２２ａは、ノズル列各々の吐出口と第二液体供給室傾斜３８との間に配置されている。

【0041】

図８（ａ）から（ｄ）は、本実施形態のヘッドフィルタＡ２２ａを示した図である。ここで図８を用いて、ヘッドフィルタＡ２２ａの目的、構成および製法について説明する。ヘッドフィルタＡ２２ａは、液体供給部材１５に供給された液体中の異物の除去を目的とする。ヘッドフィルタＡ２２ａは、インク供給性能を著しく低下させるような大きさの異物がノズルへ侵入することを防止するため、ノズル部のインクの流れに対する断面積も小さい８μｍの空隙を有する異物を捕捉できるステンレス製のメッシュフィルタを採用している。本実施形態のフィルタは、全面積の２０％程度の撥水領域４９（第一の領域）とその他の領域である親水領域５１（第二の領域）とから成る。撥水領域４９は、記録ヘッド２２に供給される液体のフィルタ付着時の接触角が７０度以上となるよう作製されており、予めシランカップリング剤を塗布した部分に撥水剤を塗布し、１５０℃で１８０分程度加熱することで形成される（図８（ｃ）参照）。本実施形態においては、シランカップリング剤は東レダウコーニングシリコーン社のＳＨ６０４０ＳＩＬＡＮＥを使用、撥水剤は旭ガラス社のサイトップＣＴＸ−８０１Ｚ８Ａを用いた。

【0042】

一方、撥水領域４９以外の部分である親水領域５１は、液体の濡れ性を高めるために親水処理が施されており、液体が接触しても液滴を形成せず（滴状に保持されること無く）、フィルタに浸透する状態となっている（図８（ｄ）参照）。すなわち、フィルタの空隙（細孔）部の毛細管力を高め、ヘッドフィルタＡ２２ａ全面の通液性を向上させることでインク供給性を高めている。親水処理は４５０℃で３０分間焼成することで行われる。なお、フィルタの空隙の大きさとして、３００ｄｐｉ〜１２００ｄｐｉに対応したノズルの断面積よりも小さい１μｍ〜３０μｍから選択されることが望ましい。

【0043】

ところで、高速記録を可能とする記録ヘッド２２においては、記録ヘッド２２内で液体が滞りなく流れることが重要であり、そのため記録ヘッド２２内の流路抵抗増大の要因となるフィルタを大面積化することが有効である。本実施形態では液滴吐出記録装置に求められる記録速度、記録品位等と記録ヘッド２２のフィルタ部分での圧力損失等を加味し、ヘッドフィルタＡ２２ａ面積をφ１４相当とした。このような大面積のフィルタを有する記録ヘッド２２においては、フィルタ近傍部の気泡の処理が非常に重要となる。

【0044】

通常、記録ヘッド２２を記録装置に装着する場合、ヘッドフィルタＡ２２ａを通過する液体の上流側の部屋である第一液体供給室３４と下流側の部屋である第二液体供給室３５には空気が存在する。そのため、ヘッドフィルタＡ２２ａの液体が通過しうる有効面積を最大限とさせるためには、ヘッドフィルタＡ２２ａ近傍の空気を除去し、液体で満たす必要がある。したがって、ヘッドフィルタＡ２２ａの空隙部に形成された液体のメニスカスを破壊し、空気を通過させなければならない。すなわち第一液体供給室３４と第二液体供給室３５間に、フィルタのメニスカス力（液体とフィルタの空隙とが発現する毛管力）よりも大きな圧力差を付与する必要がある。そのため、上述したようにバッファタンク等を用いて大きな吸引力で液体を供給した場合、ヘッドフィルタＡ２２ａに形成されている液体のメニスカスが破壊されると同時に空気を含んだインク、つまり微小な気泡を多く含んだインクが勢いよくメイン液室内に流入する。そのような気泡が混在する液体が液室内、およびノズル内に残留した場合、吐出時の液体の補充がスムーズに行われず、吐出不良を発生させるおそれがある。

【0045】

そこで、本実施形態においては、ヘッドフィルタＡ２２ａの一部に対し、その他の領域よりも所定液体に対するメニスカス力が小さい領域、すなわち撥水性が高い領域を形成し、空気の通過性を向上させた。従って、ヘッドフィルタＡ２２ａの前後に圧力差が生じると、インクのメニスカスが形成されていない、もしくは形成されていても毛細管力の小さい撥水領域４９から空気が通過し、液体は撥水領域４９以外から通過する。そのため、インクと空気が混じりあい微細な気泡を発生させることがない。

【0046】

また図７に示すように、本実施形態においては記録ヘッド２２に液体が供給される時の姿勢（使用状態）に対して、ヘッドフィルタＡ２２ａの重力方向における最上部を含む上部位置に撥水領域４９を形成している。第一液体供給室３４の空気は液体の流入によってその浮力により上方へ移動するが、上方に撥水領域４９を設けているため、さらに効率よく気泡を排出することができる。排出された気泡は、第二液体供給室傾斜３８に沿って液体供給路３７の方へ導かれる。そして、ヘッド液室２２ｃ内に流入した空気は液体の供給に伴って上方へ移動し、やがてメイン液体供給室傾斜２９に沿って気液分離部２０へ導かれる。気液分離部２０に液体と空気が混在した気泡が達すると、液室の厚みが深くなっているため気泡が消滅する。

【0047】

このように、記録ヘッド２２において、ヘッドフィルタＡ２２ａの一部に、その他の領域よりもメニスカス力の小さい領域を設けることで、その領域から空気を通過させることができる。なお、ヘッドフィルタＡ２２ａの一部に、その他の領域よりもメニスカス力が小さい領域を設けていれば、他の形態でも同様の効果を得ることができる。

【0048】

図９（ａ）から（ｄ）は、他の実施形態におけるヘッドフィルタの一つを表した図である。ヘッドフィルタＡ９２ａは、空隙の大きさが異なる領域を有している。すなわち、図９（ｃ）のようなフィルタメッシュの粗い領域５２と、図９（ｄ）のような相対的にフィルタメッシュの細かい領域５３とを有する。フィルタの空隙の大きさは、所望の大きさの異物を捕捉できるサイズ以下であれば良い。この形態の場合も、フィルタメッシュの粗い領域５２、すなわちインクのメニスカス力が小さい領域から効率よく空気が排出されるため、フィルタ部を液体および空気が通過する際に大量の気泡を発生させることがない。また、フィルタメッシュの粗い領域５２の部分の厚み方向（インクが第一液体供給室３４から第二液体供給室３５に移動する方向）の厚みを、フィルタメッシュの細かい領域５３の厚みよりも厚くし、フィルタメッシュの粗い領域５２とフィルタメッシュの細かい領域５３との流抵抗を同じようにしてもよい。これにより、フィルタメッシュの粗い領域５２とフィルタメッシュの細かい領域５３との流抵抗の差が小さくなり、インクの流れをスムーズにすることができる。

【0049】

また同様に、メッシュフィルタの織り方が異なる領域の組み合わせや、フィルタの厚みが異なる領域の組み合わせによってメニスカス力が異なるようにした場合も同様の効果を達成できる。

【0050】

（第２の実施形態）
以下、図面を参照して本発明の第２の実施形態を説明する。なお、本実施形態の基本的な構成は第１の実施形態と同様であるため、以下では特徴的な構成についてのみ説明する。

【0051】

図１０は、本実施形態における記録ヘッド２２Ｋ、２２Ｃ、２２Ｍ、２２Ｙとインクタンクとの接続を示した図である。第１の実施形態においては１つの記録ヘッドにそれぞれインク供給装置が対応する形態を例示したが、記録装置１０（図１参照）に複数の記録ヘッドが内蔵されている場合は、流路を構成する要素をまとめてもよい。本実施形態においては記録装置１０に内蔵される記録ヘッド２２Ｋ、２２Ｃ、２２Ｍ、２２Ｙに対し、ポンプ９２、泡抜き弁６５および回復弁６７を共用で用いる。すなわち第１の実施形態で述べたようなヘッドノズル２２Ｋｎ（図３参照）からのインク排出動作は各記録ヘッド２２Ｋ、２２Ｃ、２２Ｍ、２２Ｙの各ノズルから同時に吸引することで全体の構成を簡素化し、装置のコストを低減させている。ただしヘッド液室２２ｃに接続されるエア流路６３Ｋ、６３Ｃ、６３Ｍ、６３Ｙにはそれぞれ供給弁６９Ｋ、６９Ｃ、６９Ｍ、６９Ｙが設けられる既述したような第１の流路気泡除去は、第２の実施形態においては、各ヘッド同時に行うことができる。

【0052】

以上、述べたようにインクタンクと複数の記録ヘッドとの間に気液分離タンクを設け、記録ヘッドからインクタンク側へインクを流動させる手段を設ける。これによって、記録ヘッドの吐出性能を回復させるべく流路中の気泡を除去するための回復動作に伴う廃インクの発生を無くす、もしくは低減させることが可能な記録装置を実現することができた。

【0053】

（他の実施形態）
また、上記した記録ヘッドのクリーニング方法は、複数の機器（例えばホストコンピュータ、インタフェイス機器、リーダ、記録装置など）から構成されるシステムに適用することが可能である。さらに、独立した一つの装置（例えば、複写機、ファクシミリ装置など）にも上記ヘッド回復方法は適用可能である。また、本発明におけるヘッド回復を実施するためのソフトウエアのプログラムコードを記録した記憶媒体をシステムあるいは装置に供給し、それらに具備されるコンピュータのＣＰＵがプログラムコードを読出して上記制御を実行させるようにすることも可能である。

【0054】

さらに、記憶媒体としては、例えば磁気ディスク、ハードディスク、光ディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−Ｒ、磁気テープ、不棒発性のメモリカード、ＲＯＭなどを用いることができる。この他、本発明におけるヘッドの回復を実現するプログラムコードの指示に基づき、コンピュータ上で稼働しているＯＳ（オペレーティングシステム）などで、実際の処理の一部または全部を行うようにすることも可能である。また、コンピュータに挿入された機能拡張ボードやコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わるＣＰＵなどが、プログラムコードに従って実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって本発明の機能を実現するようにすることも可能である。

【符号の説明】

【0055】

１０ 記録装置
２２Ｋ 記録ヘッド（ブラック）
７０Ｋ インクタンク（ブラック）
６５ 泡抜き弁
６７ 回復弁
６８ 流路気泡
６９ 供給弁
８０ 気液分離タンク
８６ 液面検知センサ
１００ ＣＰＵ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】