特許 7439150 液体吐出装置、循環装置、液体吐出装置の制御方法、及び循環装置の制御方法

(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】

(24)【登録日】2024-02-16

(45)【発行日】2024-02-27

(54)【発明の名称】液体吐出装置、循環装置、液体吐出装置の制御方法、及び循環装置の制御方法

(51)【国際特許分類】

   B41J 2/18 20060101AFI20240219BHJP

   B41J 2/01 20060101ALI20240219BHJP

   B41J 2/175 20060101ALI20240219BHJP

   B41J 2/21 20060101ALI20240219BHJP

【ＦＩ】

B41J2/18

B41J2/01 401

B41J2/175 501

B41J2/21

【請求項の数】 14

(21)【出願番号】P 2022020280

(22)【出願日】2022-02-14

(62)【分割の表示】P 2018129324の分割

【原出願日】2018-07-06

(65)【公開番号】P2022051952

(43)【公開日】2022-04-01

【審査請求日】2022-03-16

(31)【優先権主張番号】P 2017133664

(32)【優先日】2017-07-07

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】000001007

【氏名又は名称】キヤノン株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001243

【氏名又は名称】弁理士法人谷・阿部特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】小菅 淳也

(72)【発明者】

【氏名】向山 祐未

(72)【発明者】

【氏名】時沢 聡明

(72)【発明者】

【氏名】佐伯 剛

【審査官】長田 守夫

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１５－１９３１２９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１５－１６６１５９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１２－２１８３９８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１５－２０８９１５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１２－５６３０６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１１－１６８０３９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１０－２７４４４８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１１－７９１６９（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ４１Ｊ ２／０１－２／２１５

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

第１の吐出口に供給される第１の液体を循環する第１の循環と、前記第１の吐出口と異なる第２の吐出口に供給される前記第１の液体と異なる色の第２の液体を循環する第２の循環と、を制御する循環制御手段と、
前記第１の吐出口から前記第１の液体を吐出することと前記第２の吐出口から前記第２の液体を吐出することとをそれぞれ行う第１の吐出動作と、前記第１の吐出口から前記第１の液体を吐出し前記第２の吐出口から前記第２の液体を吐出しない第２の吐出動作と、を切り替える切替手段と、を備え、
前記第１の吐出動作を行う場合、前記循環制御手段は前記第１の循環と前記第２の循環の両方を行う制御を行い、前記第２の吐出動作を行う場合、前記循環制御手段は前記第１の循環を行うが前記第２の循環を行わない制御を行い、
前記循環制御手段は、前記第１の循環において循環する前記第１の液体の流量および前記第２の循環において循環する前記第２の液体の流量が、第１の流量と、前記第１の流量と異なる第２の流量と、になるように、制御可能であり、
前記循環制御手段は、前記第１の循環または前記第２の循環が開始してから、予め設定された長さの時間が経過するまで、前記第２の流量で液体を循環させ、
前記時間は、前記第１の液体の吐出または前記第２の液体の吐出が終了してからの経過時間に応じて決められた長さの時間であることを特徴とする液体吐出装置。

【請求項2】

前記第１の液体を前記第１の吐出口から吐出するためのエネルギーを生成する第１の記録素子と面する空間である第１の圧力室と、前記第２の液体を前記第２の吐出口から吐出するためのエネルギーを生成する第２の記録素子と面する空間である第２の圧力室と、を備え、
前記循環制御手段は、前記第１の循環において、前記第１の圧力室の外から前記第１の圧力室の中へと前記第１の液体を流す第１の流路と、前記第１の圧力室と、前記第１の圧力室の中から前記第１の圧力室の外へと流す第２の流路と、を含む第１の循環路において前記第１の液体を循環し、
前記第２の循環において、前記第２の圧力室の外から前記第２の圧力室の中へと前記第１の液体を流す第３の流路と、前記第２の圧力室と、前記第２の圧力室の中から前記第２の圧力室の外へと流す第４の流路と、を含む第２の循環路において前記第２の液体を循環することを特徴とする請求項１に記載の液体吐出装置。

【請求項3】

前記循環制御手段は、前記時間が経過するまで、前記第１の循環における前記第１の液体の流量または前記第２の循環における前記第２の液体の流量、もしくはその両方を前記第２の流量にすることを特徴とする請求項１または２に記載の液体吐出装置。

【請求項4】

前記第２の吐出動作を行った後に、前記切替手段が前記第２の吐出動作から前記第１の吐出動作に切り替えた場合、前記循環制御手段は前記第２の循環における前記第２の液体の流量を前記第２の流量とする時間を前記時間よりも長くすることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の液体吐出装置。

【請求項5】

前記時間が経過した後、前記循環制御手段は、前記第１の循環における前記第１の液体の流量または前記第２の循環における前記第２の液体の流量、もしくはその両方を前記第１の流量にすることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の液体吐出装置。

【請求項6】

前記液体吐出装置に前記吐出動作の指示が入力された場合に、前記循環制御手段は、前記第１の循環、または前記第２の循環、もしくはその両方を開始することを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の液体吐出装置。

【請求項7】

前記循環制御手段は、前記第１の吐出口に供給された前記第１の液体の少なくとも一部を回収する第１の回収ポンプと、前記第２の吐出口に供給された前記第２の液体の少なくとも一部を回収する第２の回収ポンプと、の駆動を制御することを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載の液体吐出装置。

【請求項8】

前記液体は、インクであることを特徴とする請求項１から７のいずれか１項に記載の液体吐出装置。

【請求項9】

第１の吐出口に第１の液体を供給する第１の供給部と、
前記第１の吐出口と異なる第２の吐出口に前記第１の液体と異なる色の第２の液体を供給する第２の供給部と、
前記第１の供給部から前記第１の吐出口に供給された前記第１の液体の少なくとも一部を回収する第１の回収部と、
前記第２の供給部から前記第２の吐出口に供給された前記第２の液体の少なくとも一部を回収する第２の回収部と、
前記第１の供給部と、前記第１の吐出口と、前記第１の回収部と、を含む第１の循環路において液体を循環させる第１の循環と、前記第２の供給部と、前記第２の吐出口と、前記第２の回収部と、を含む第２の循環路において液体を循環させる第２の循環と、を制御する循環制御手段と、を備え、
前記第１の吐出口から前記第１の液体を吐出することと前記第２の吐出口から前記第２の液体を吐出することとをそれぞれ行う第１の吐出動作と、前記第１の吐出口から前記第１の液体を吐出し前記第２の吐出口から前記第２の液体を吐出しない第２の吐出動作と、を切り替え可能であり、前記第１の吐出動作を行う場合、前記循環制御手段は前記第１の循環と前記第２の循環の両方を行う制御を行い、前記第２の吐出動作を行う場合、前記循環制御手段は前記第１の循環を行うが前記第２の循環を行わない制御を行い、
前記循環制御手段は、前記第１の循環において循環する前記第１の液体の流量および前記第２の循環において循環する前記第２の液体の流量が、第１の流量と、前記第１の流量と異なる第２の流量と、になるように、制御可能であり、
前記循環制御手段は、前記第１の循環または前記第２の循環が開始してから、予め設定された長さの時間が経過するまで、前記第２の流量で液体を循環させ、
前記時間は、前記第１の液体の吐出または前記第２の液体の吐出が終了してからの経過時間に応じて決められた長さの時間であることを特徴とする循環装置。

【請求項10】

前記循環制御手段は、前記時間が経過するまで、前記第１の循環における前記第１の液体の流量または前記第２の循環における前記第２の液体の流量、もしくはその両方を前記第２の流量で循環させることを特徴とする請求項９に記載の循環装置。

【請求項11】

前記循環装置に前記吐出動作の指示が入力された場合に、前記循環制御手段は、前記第１の循環、または前記第２の循環、もしくはその両方を開始することを特徴とする請求項９または１０に記載の循環装置。

【請求項12】

前記循環制御手段は、前記第１の回収部に備えられる第１の回収ポンプと、前記第２の回収部に備えられる第２の回収ポンプと、の駆動を制御することを特徴とする請求項９から１１のいずれか１項に記載の循環装置。

【請求項13】

第１の吐出口に供給される第１の液体を循環する第１の循環と、前記第１の吐出口と異なる第２の吐出口に供給される前記第１の液体と異なる色の第２の液体を循環する第２の循環と、を制御する循環制御工程と、
前記第１の吐出口から前記第１の液体を吐出することと前記第２の吐出口から前記第２の液体を吐出することとをそれぞれ行う第１の吐出動作と、前記第１の吐出口から前記第１の液体を吐出し前記第２の吐出口から前記第２の液体を吐出しない第２の吐出動作と、を切り替える切替工程と、を有し、
前記第１の吐出動作を行う場合、前記循環制御工程では前記第１の循環と前記第２の循環の両方を行う制御を行い、前記第２の吐出動作を行う場合、前記循環制御工程では前記第１の循環を行うが前記第２の循環を行わない制御を行い、
前記循環制御工程では、前記第１の循環において循環する前記第１の液体の流量および前記第２の循環において循環する前記第２の液体の流量が、第１の流量と、前記第１の流量と異なる第２の流量と、になるように、制御可能であり、
前記循環制御工程は、前記第１の循環または前記第２の循環が開始してから、予め設定された長さの時間が経過するまで、前記第２の流量で液体を循環させ、
前記時間は、前記第１の液体の吐出または前記第２の液体の吐出が終了してからの経過時間に応じて決められた長さの時間であることを特徴とする液体吐出装置の制御方法。

【請求項14】

第１の吐出口に第１の液体を供給する第１の供給部と、
前記第１の吐出口と異なる第２の吐出口に前記第１の液体と異なる色の第２の液体を供給する第２の供給部と、
前記第１の供給部から前記第１の吐出口に供給された前記第１の液体の少なくとも一部を回収する第１の回収部と、
前記第２の供給部から前記第２の吐出口に供給された前記第２の液体の少なくとも一部を回収する第２の回収部と、
を備える循環装置の制御方法であって、
前記第１の供給部と、前記第１の吐出口と、前記第１の回収部と、を含む第１の循環路において液体を循環させる第１の循環と、前記第２の供給部と、前記第２の吐出口と、前記第２の回収部と、を含む第２の循環路において液体を循環させる第２の循環と、を制御する循環制御工程を有し、
前記第１の吐出口から前記第１の液体を吐出することと前記第２の吐出口から前記第２の液体を吐出することとをそれぞれ行う第１の吐出動作と、前記第１の吐出口から前記第１の液体を吐出し前記第２の吐出口から前記第２の液体を吐出しない第２の吐出動作と、を切り替え可能であり、
前記第１の吐出動作を行う場合、前記循環制御工程では前記第１の循環と前記第２の循環の両方を行う制御を行い、前記第２の吐出動作を行う場合、前記循環制御工程は前記第１の循環を行うが前記第２の循環を行わない制御を行い、
前記循環制御工程では、前記第１の循環において循環する前記第１の液体の流量および前記第２の循環において循環する前記第２の液体の流量が、第１の流量と、前記第１の流量と異なる第２の流量と、になるように、制御可能であり、
前記循環制御工程では、前記第１の循環または前記第２の循環が開始してから、予め設定された長さの時間が経過するまで、前記第２の流量で液体を循環させ、
前記時間は、前記第１の液体の吐出または前記第２の液体の吐出が終了してからの経過時間に応じて決められた長さの時間であることを特徴とする循環装置の制御方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、液体吐出装置、循環装置、液体吐出装置の制御方法、及び循環装置の制御方法に関する。

【背景技術】

【0002】

インクを吐出する吐出口に連通している圧力室のインクを循環させるインク循環系を採用するインクジェット記録装置がある。特許文献１には、インク循環型の圧力室を備えるヘッドモジュールが記載されており、第１主流路、ヘッドモジュール、第２主流路の順にインクが循環するインク循環供給システムが記載されている。特許文献１では、第１主流路に第１液体ポンプが設けられ、第２主流路に第２液体ポンプが設けられている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０１１－７９１６９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

記録指示が入力されてから吐出が開始されるまでの時間は、ＦＰＯＴ（First Print Out Time）と呼ばれる。インク循環系を採用するインクジェット記録装置では、記録動作が行われていないとき、インクの循環は停止している。インクの循環が停止している状態から、記録指示に応じてインクの循環を開始する場合、ＦＰＯＴが長くなってしまうことがある。

【0005】

また、特許文献１のように圧力室のインクを循環させる構成では、温度変化に応じて流路中の空気が収縮して吐出口から空気を引き込んだり、空気が膨張して吐出口からインクが漏れたりすることがある。このため、流路中の空気の体積変化を吸収するためのバッファ室を循環経路に設けることがある。ヘッドモジュールの圧力室にインク流を発生させるために循環経路内を適切な圧力に調節する必要があり、バッファ室を設けることでさらに時間がかかってFPOTが長くなることがある。

【0006】

本発明は、上記課題に鑑み、液体吐出ヘッドとタンクの間でインクを循環する構成において液体の流量を制御することが可能な液体吐出装置、循環装置、液体吐出装置の制御方法、および循環装置の制御方法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】

【0007】

本発明の一態様に係る液体吐出装置は、第１の吐出口に供給される第１の液体を循環する第１の循環と、前記第１の吐出口と異なる第２の吐出口に供給される前記第１の液体と異なる色の第２の液体を循環する第２の循環と、を制御する循環制御手段と、前記第１の吐出口から前記第１の液体を吐出することと前記第２の吐出口から前記第２の液体を吐出することとをそれぞれ行う第１の吐出動作と、前記第１の吐出口から前記第１の液体を吐出し前記第２の吐出口から前記第２の液体を吐出しない第２の吐出動作と、を切り替える切替手段と、を備え、前記第１の吐出動作を行う場合、前記循環制御手段は前記第１の循環と前記第２の循環の両方を行う制御を行い、前記第２の吐出動作を行う場合、前記循環制御手段は前記第１の循環を行うが前記第２の循環を行わない制御を行い、前記循環制御手段は、前記第１の循環において循環する前記第１の液体の流量および前記第２の循環において循環する前記第２の液体の流量が、第１の流量と、前記第１の流量と異なる第２の流量と、になるように、制御可能であり、前記循環制御手段は、前記第１の循環または前記第２の循環が開始してから、予め設定された長さの時間が経過するまで、前記第２の流量で液体を循環させ、前記時間は、前記第１の液体の吐出または前記第２の液体の吐出が終了してからの経過時間に応じて決められた長さの時間であることを特徴とする。

【発明の効果】

【0008】

本発明によれば、液体吐出ヘッドとタンクの間でインクを循環する構成において液体の流量を制御することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】記録装置が待機状態にあるときの図である。

【図2】記録装置の制御構成図である。

【図3】記録装置が記録状態にあるときの図である。

【図4】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。

【図5】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。

【図6】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。

【図7】記録装置がメンテナンス状態にあるときの図である。

【図8】メンテナンスユニットの構成を示す斜視図である。

【図9】インク循環系の流路構成を説明する図である。

【図10】バッファ室の一例を示す図である。

【図11】バッファ室の断面を示す図である。

【図12】循環流路内の弁の開閉状態およびポンプの駆動状態を示す図である。

【図13】循環流路内の弁の開閉状態およびポンプの駆動状態を示す図である。

【図14】フローチャートを示す図である。

【図15】インク循環系の流路構成を説明する図である。

【図16】インク循環系の流路構成を説明する図である。

【図17】吐出口と圧力室とを説明する図である。

【図18】負圧制御ユニットを説明する図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

以下、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。なお、以下の実施形態は本発明を限定するものではなく、また、本実施形態で説明されている特徴の組み合わせの全てが本発明の解決手段に必須のものとは限らない。なお、同一の構成については、同じ符号を付して説明する。また、実施形態に記載されている構成要素の相対配置、形状等は、あくまで例示であり、この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。

【0011】

＜＜実施形態１＞＞
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。

【0012】

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。

【0013】

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。

【0014】

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。

【0015】

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。

【0016】

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。

【0017】

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系を採用しており、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。

【0018】

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。

【0019】

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。

【0020】

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。

【0021】

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。

【0022】

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。

【0023】

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。

【0024】

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。

【0025】

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。

【0026】

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。

【0027】

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。

【0028】

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。

【0029】

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。

【0030】

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。

【0031】

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。

【0032】

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。

【0033】

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。

【0034】

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。

【0035】

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。

【0036】

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。

【0037】

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。

【0038】

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。

【0039】

＜メンテナンス動作＞
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。

【0040】

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。

【0041】

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。

【0042】

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。

【0043】

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（ワイピング部材）を備えている。

【0044】

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。

【0045】

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。

【0046】

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。

【0047】

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。

【0048】

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。

【0049】

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。

【0050】

＜インク供給ユニット（インク循環系）＞
図９は、本実施形態のインクジェット記録装置１で採用するインク供給ユニット１５を含む図である。図９を用いて本実施形態のインク循環系の流路構成を説明する。インク供給ユニット１５は、インクタンクユニット１４から記録ヘッド８へインクを供給する構成である。ここでは、１色のインクについての構成を示しているが、実際にはこのような構成が、インク色ごとに用意されている。インク供給ユニット１５は、基本的に図２で示したインク供給制御部２０９によって制御される。以下、ユニットの各構成について説明する。

【0051】

インクは主にサブタンク１５１と記録ヘッド８（図９ではヘッドユニット）の間を循環する。ヘッドユニット８では画像データに基づいてインクの吐出動作が行われ、吐出されなかったインクが再びサブタンク１５１に回収される。

【0052】

所定量のインクを収容するサブタンク１５１は、ヘッドユニット８へインクを供給するための供給流路Ｃ２とヘッドユニット８からインクを回収するための回収流路Ｃ４に接続されている。すなわち、サブタンク１５１、供給流路Ｃ２、ヘッドユニット８、および回収流路Ｃ４によってインクが循環する循環経路が構成される。

【0053】

サブタンク１５１には複数のピンで構成される液面検知手段１５１ａが設けられ、インク供給制御部２０９は、これら複数のピン間の導通電流の有無を検知することによって、インク液面の高さ即ちサブタンク１５１内のインク残量を把握することができる。減圧ポンプＰ０は、サブタンク１５１の内部を減圧するための負圧発生源である。大気開放弁Ｖ０は、サブタンク１５１の内部を大気に連通させるか否かを切り替えるための弁である。

【0054】

メインタンク１４１は、サブタンク１５１へ供給されるインクを収容するタンクである。メインタンク１４１は可撓性部材で構成され、可撓性部材の容積変化によってサブタンク１５１へインクが充填される。メインタンク１４１は、記録装置本体に対して着脱可能な構成である。サブタンク１５１とメインタンク１４１を接続するタンク接続流路Ｃ１の途中には、サブタンク１５１とメインタンク１４１の接続を切り替えるためのタンク供給弁Ｖ１が配されている。

【0055】

以上の構成のもと、インク供給制御部２０９は、液面検知手段１５１ａによってサブタンク１５１内のインクが所定量より少なくなったことを検知すると、大気開放弁Ｖ０、供給弁Ｖ２、回収弁Ｖ４、およびヘッド交換弁Ｖ５を閉じ、タンク供給弁Ｖ１を開く。この状態において、インク供給制御部２０９は減圧ポンプＰ０を作動させる。すると、サブタンク１５１の内部が負圧となりメインタンク１４１からサブタンク１５１へインクが供給される。液面検知手段１５１ａによってサブタンク１５１内のインクが所定量を超えたことを検知すると、インク供給制御部２０９は、タンク供給弁Ｖ１を閉じ減圧ポンプＰ０を停止する。

【0056】

供給流路Ｃ２は、サブタンク１５１からヘッドユニット８へインクを供給するための流路であり、その途中には供給ポンプＰ１と供給弁Ｖ２が配されている。記録動作中は、供給弁Ｖ２を開いた状態で供給ポンプＰ１を駆動することにより、ヘッドユニット８へインクを供給しつつ循環経路においてインクを循環することができる。ヘッドユニット８によって単位時間あたりに吐出されるインクの量は画像データに応じて変動する。供給ポンプＰ１の流量は、ヘッドユニット８が単位時間あたりのインク消費量が最大となる吐出動作を行った場合にも対応できるように決定されている。

【0057】

リリーフ流路Ｃ３は、供給弁Ｖ２の上流側であって、供給ポンプＰ１の上流側と下流側を接続する流路である。リリーフ流路Ｃ３の途中には差圧弁であるリリーフ弁Ｖ３が配される。供給ポンプＰ１からの単位時間あたりのインク供給量がヘッドユニット８の単位時間あたりの吐出量と回収ポンプＰ２における単位時間あたりの流量（インクを引く量）の合計値よりも多い場合は、リリーフ弁Ｖ３は自身に作用する圧力に応じて開放される。これにより、供給流路Ｃ２の一部とリリーフ流路Ｃ３とで構成される巡回流路が形成される。上記リリーフ流路Ｃ３の構成を設けることにより、ヘッドユニット８に対するインク供給量はヘッドユニット８でのインク消費量に応じて調整され、循環経路内の圧力を画像データによらず安定させることができる。

【0058】

回収流路Ｃ４は、ヘッドユニット８からサブタンク１５１へインクを回収するための流路であり、その途中には回収ポンプＰ２と回収弁Ｖ４が配されている。また、回収流路Ｃ４には、バッファ室８５が配されている。バッファ室８５については、後述する。回収ポンプＰ２は、循環経路内にインクを循環させる際、負圧発生源となってヘッドユニット８よりインクを吸引する。回収ポンプＰ２の駆動により、ヘッドユニット８内のＩＮ流路８０ｂとＯＵＴ流路８０ｃの間に適切な圧力差が生じ、ＩＮ流路８０ｂとＯＵＴ流路８０ｃの間でインクを循環させることができる。ヘッドユニット８内の流路構成については後に詳しく説明する。

【0059】

回収弁Ｖ４は、記録動作を行っていないとき、すなわち循環経路内にインクを循環させていないときの逆流を防止するための弁である。本実施形態の循環経路では、サブタンク１５１はヘッドユニット８よりも鉛直方向において上方に配置されている（図１参照）。このため、供給ポンプＰ１や回収ポンプＰ２を駆動していないとき、サブタンク１５１とヘッドユニット８の水頭差によって、サブタンク１５１からヘッドユニット８へインクが逆流してしまうおそれがある。このような逆流を防止するため、本実施形態では回収流路Ｃ４に回収弁Ｖ４を設けている。

【0060】

同様に供給弁Ｖ２も、記録動作を行っていないとき、すなわち循環経路内にインクを循環させていないときに、サブタンク１５１からヘッドユニット８へのインクの供給を防止するための弁として機能する。

【0061】

ヘッド交換流路Ｃ５は、供給流路Ｃ２とサブタンク１５１の空気層（インクが収容されていない部分）を接続する流路であり、その途中にはヘッド交換弁Ｖ５が配されている。ヘッド交換流路Ｃ５の一端は供給流路Ｃ２におけるヘッドユニット８の上流に接続し、他端はサブタンク１５１の上方に接続して内部の空気層と連通する。ヘッド交換流路Ｃ５は、ヘッドユニット８を交換する際や記録装置１を輸送する際など、使用中のヘッドユニット８からインクを回収するときに利用される。ヘッド交換弁Ｖ５は、記録装置１にインクを初期充填するときとヘッドユニット８からインクを回収するとき以外は閉じるように、インク供給制御部２０９によって制御される。また、上述した供給弁Ｖ２は、供給流路Ｃ２において、ヘッド交換流路Ｃ５との接続部と、リリーフ流路Ｃ３との接続部の間に設けられている。

【0062】

次に、ヘッドユニット８内の流路構成について説明する。供給流路Ｃ２よりヘッドユニット８に供給されたインクは、フィルタ８３を通過した後、第１の負圧制御ユニット（第１の負圧制御手段）８１と、第２の負圧制御ユニット（第２の負圧制御手段）８２とに供給される。第１の負圧制御ユニット８１は、弱い負圧に制御圧力が設定されている。第２の負圧制御ユニット８２は、強い負圧に制御圧力が設定されている。これら第１の負圧制御ユニット８１と第２の負圧制御ユニット８２における圧力は、回収ポンプＰ２の駆動により適正な範囲で生成される。

【0063】

インク吐出部８０には、複数の吐出口が配列された記録素子基板８０ａが複数配置され、長尺の吐出口列が形成されている。第１の負圧制御ユニット８１より供給されるインクを導くための共通供給流路８０ｂ（ＩＮ流路）と、第２の負圧制御ユニット８２より供給されるインクを導くための共通回収流路８０ｃ（ＯＵＴ流路）も、記録素子基板８０ａの配列方向に延在している。さらに個々の記録素子基板８０ａには、共通供給流路８０ｂと接続する個別供給流路と、共通回収流路８０ｃと接続する個別回収流路が形成されている。このため、個々の記録素子基板８０ａにおいては、相対的に負圧の弱い共通供給流路８０ｂより流入し、相対的に負圧の強い共通回収流路８０ｃへ流出するような、インクの流れが生成される。個別供給流路と個別回収流路との経路中に、各吐出口に連通し、インクを充填する圧力室が設けられており、記録を行っていない吐出口や圧力室においてもインクの流れが生じる。記録素子基板８０ａで吐出動作が行われると、共通供給流路８０ｂから共通回収流路８０ｃへ移動するインクの一部は吐出口から吐出されることによって消費されるが、吐出されなかったインクは共通回収流路８０ｃを経て回収流路Ｃ４へ移動する。

【0064】

図１７（ａ）は記録素子基板８０ａの一部を拡大した平面模式図であり、図１７（ｂ）は、図１７（ａ）の断面線ＸＶＩＩｂ－ＸＶＩＩｂにおける断面模式図である。記録素子基板８０ａには、インクが充填される圧力室１００５とインクを吐出する吐出口１００６が設けられている。圧力室１００５において、吐出口１００６と対向する位置には記録素子１００４が設けられている。また、記録素子基板８０ａには、共通供給流路８０ｂと接続する個別供給流路１００８と、共通回収流路８０ｃと接続する個別回収流路１００９とが吐出口１００６毎に複数形成されている。

【0065】

上述した構成により、記録素子基板８０ａでは、相対的に負圧の弱い（圧力の高い）共通供給流路８０ｂより流入し、相対的に負圧の強い（圧力の低い）共通回収流路８０ｃへ流出するインクの流れが生成される。より詳しくは、共通供給流路８０ｂ→個別供給流路１００８→圧力室１００５→個別回収流路１００９→共通回収流路８０ｃの順にインクが流れる。記録素子１００４によってインクが吐出されると、共通供給流路８０ｂから共通回収流路８０ｃへ移動するインクの一部は吐出口１００６から吐出されることによってヘッドユニット８の外部へ排出される。一方、吐出口１００６から吐出されなかったインクは、共通回収流路８０ｃを経て回収流路Ｃ４へ回収される。

【0066】

図１８はヘッドユニット８に設けられた第１の負圧制御ユニット８１を示す。図１８（ａ）（ｂ）は外観斜視図であり、特に図１８（ｂ）は、第１の負圧制御ユニット８１の内部を示すために可撓性フィルム２３２を不図示にした様子を示す。図１８（ｃ）は、図１８（ａ）におけるＸＶＩＩＩｃ－ＸＶＩＩＩｃの断面を示す。第１の負圧制御ユニット８１と第２の負圧制御ユニット８２は差圧弁であり、制御圧（バネの初期荷重）の差異以外は同一の構成のため、第２の負圧制御ユニット８２の説明は省略する。

【0067】

第１の負圧制御ユニット８１は、図１８（ｂ）に示される受圧板２３１とその周囲の空間を密閉する可撓性フィルム２３２によって、第１圧力室２３３が内部に形成されている。可撓性フィルム２３２は、図１８（ｂ）で示す円形状の縁及び受圧板２３１に対して溶着されている。第１圧力室２３３内のインクの増減に応じて、可撓性フィルム２３２と可撓性フィルム２３２に溶着された受圧板２３１とが上下に変位する。

【0068】

第１圧力室２３３のインク供給方向における上流側には、供給ポンプＰ１と接続される第２圧力室２３８と、受圧板２３１と連結されたシャフト２３４と、シャフト２３４と連結された弁２３５と、弁２３５に当接するオリフィス２３６と、が設けられている。本実施形態のオリフィス２３６は、第１圧力室２３３と第２圧力室２３８との境界に設けられている。弁２３５とシャフト２３４と受圧板２３１はさらに、付勢部材（バネ）２３７によって鉛直上方へ向けて付勢されている。

【0069】

第１圧力室２３３内の圧力の絶対値が第１閾値以上であるとき（第１閾値より負圧が弱い場合）は、付勢部材２３７の付勢力によって弁２３５がオリフィス２３６と当接し、第１圧力室２３３と第２圧力室２３８との接続を遮断している。一方、第１圧力室２３３内の圧力の絶対値が第１閾値未満となったとき、つまり第１圧力室２３３に第１閾値より強い負圧がかかったとき、可撓性フィルム２３２が収縮して下方へ変位する。これにより、受圧板２３１と弁２３５が付勢部材２３７の付勢に抗って下方へ変位して、弁２３５とオリフィス２３６が離間して、第１圧力室２３３と第２圧力室２３８とが接続される。この接続によって、供給ポンプＰ１によって供給されたインクが第１圧力室２３３へ向けて流入する。

【0070】

第１の負圧制御ユニット８１は上述した差圧弁の構成になっており、これにより流入圧力と流出圧力を一定に制御する。第２の負圧制御ユニット８２は、第１の負圧制御ユニット８２より強い負圧を発生させるために、付勢部材２３７の付勢力が第１の負圧制御ユニットより大きいものを採用している。すなわち、第２の負圧制御ユニット８２は、第１閾値よりも圧力の絶対値が小さい、第２閾値未満となったときに弁が開放される。従って、回収ポンプＰ２が駆動すると、まず第１の負圧制御ユニット８１が開放され、次いで第２の負圧制御ユニット８２が開放される。

【0071】

以上の構成のもと、記録動作を行うとき、インク供給制御部２０９は、タンク供給弁Ｖ１とヘッド交換弁Ｖ５を閉じ、大気開放弁Ｖ０、供給弁Ｖ２、および回収弁Ｖ４を開き、供給ポンプＰ１および回収ポンプＰ２を駆動する。これにより、サブタンク１５１→供給流路Ｃ２→ヘッドユニット８→回収流路Ｃ４→サブタンク１５１の循環経路が確立する。供給ポンプＰ１からの単位時間あたりのインク供給量がヘッドユニット８の単位時間あたりの吐出量と回収ポンプＰ２における単位時間あたりの流量の合計値よりも多い場合は、供給流路Ｃ２からリリーフ流路Ｃ３にインクが流れ込む。これにより、供給流路Ｃ２からヘッドユニット８に流入するインクの流量が調整される。

【0072】

記録動作を行っていないとき、インク供給制御部２０９は、供給ポンプＰ１および回収ポンプＰ２を停止し、大気開放弁Ｖ０、供給弁Ｖ２、および回収弁Ｖ４を閉じる。これにより、ヘッドユニット８内のインクの流れは止まり、サブタンク１５１とヘッドユニット８の水頭差による逆流も抑制される。また、大気開放弁Ｖ０を閉じることで、サブタンク１５１からのインク漏れやインクの蒸発が抑制される。

【0073】

ヘッドユニット８からインクを回収するとき、インク供給制御部２０９は、大気開放弁Ｖ０、タンク供給弁Ｖ１、供給弁Ｖ２、および回収弁Ｖ４を閉じ、ヘッド交換弁Ｖ５を開き、減圧ポンプＰ０を駆動する。これにより、サブタンク１５１内が負圧状態になり、ヘッドユニット８内のインクは、ヘッド交換流路Ｃ５を経由してサブタンク１５１へ回収される。このように、ヘッド交換弁Ｖ５は、通常の記録動作や待機時には閉じられており、ヘッドユニット８からインクを回収する際に開放される弁である。但し、ヘッドユニット８への初期充填においてヘッド交換流路Ｃ５にインクを充填する際もヘッド交換弁Ｖ５は開放される。

【0074】

＜バッファ室＞
次に、図９で説明したインク循環系において、回収流路Ｃ４に配置されているバッファ室８５（図９では「Ｂ」と表記）を説明する。

【0075】

インク循環系においては、循環経路内のエアーが完全に排出された状態でインクが循環することが理想的である。しかしながら、実際には、ヘッドユニット８や流路内にわずかな気泡（エアー）が滞留する。このような気泡が環境変化（例えば温度変化）などによって膨張したり、収縮したりすることがある。気泡が膨張したり収縮したりすることにより、吐出口にかかる圧が変わってしまい、インク漏れやエアーの引き込みが生じてしまう。例えば、気温が低下すると、気泡が収縮し、吐出口の負圧が高くなり、吐出口のメニスカス破壊を引き起こしてエアーをヘッドユニット内に吸い込んでしまう場合がある。気温が上昇すると、気泡が膨張し、吐出口からインクが漏れ出す場合がある。バッファ室８５は、このような気泡の膨張や収縮を吸収する。

【0076】

図１０は、バッファ室８５の一例を示す図である。図１０（ａ）は、バッファ室８５の斜視図を示しており、図１０（ｂ）は、Ｘｂ－Ｘｂ線の断面を含む斜視図を示している。バッファ室８５は、フレーム８５１と、フィルム８５２と、受圧板８５３と、圧縮ばね８５４とを備えている。フレーム８５１は、第１の面が開口されており、第１の面を覆うようにフィルム８５２が張られている。フィルム８５２は、可撓性部材であり、受圧板８５３と接着されている。受圧板８５３は、圧縮ばね８５４と接続されている。このような構成により、圧縮ばね８５４の伸縮に応じて受圧板８５３の位置が可動する。受圧板８５３の位置に応じてフィルム８５２が膨らんだり、縮んだりする。以下では、このようにフィルム８５２が膨らむこと（あるいは縮むこと）を、バッファ室８５が膨張する（あるいはバッファ室８５が収縮する）と呼ぶ。すなわち、バッファ室８５は、容積可変である。このようなバッファ室８５を設けることで、インクが循環していない状態において温度変化などによって気泡が膨張したり収縮したりする場合、バッファ室８５が、流路中の気泡の体積変化に応じて追従して膨張したり収縮したりする。バッファ室８５がこのように作用することで、気泡の膨張分や収縮分を吸収できる。したがって、上述したようなインクの漏れやエアーの吸引を防止することができる。

【0077】

第１の負圧制御ユニット８１および第２の負圧制御ユニット８２は、圧力調整弁をそれぞれ備えている。インクが循環していない状態、すなわち、負圧が発生していない状態では、第１の負圧制御ユニット８１および第２の負圧制御ユニット８２の圧力調整弁が閉じた状態になっており、上流側の供給流路とは切り離されている。したがって、図９の例では、インクが循環していない場合において気泡の膨張や収縮がヘッドユニット８の吐出口に影響し得る流路内、具体的には、回収流路Ｃ４にバッファ室８５が配置されている。

【0078】

なお、バッファ室８５には、長手方向の一端側（図１０の手前側）にインクが流入する流入口が備えられており、他端側（図１０の奥側）にインクが流出する流出口が備えられている。バッファ室８５の鉛直方向の上方の天井部分の高さは、流入口から流出口に向かうに連れて、高くなるように構成されている。

【0079】

＜ＦＰＯＴが長くなる原因＞
上記のようなバッファ室８５を設けたインク循環系を採用した場合にＦＰＯＴが長くなる原因を説明する。図９に示したように、バッファ室８５は、回収流路Ｃ４において、回収ポンプＰ２より上流側（ヘッドユニット８側）に配置されている。インクの循環を開始すると、前述したように、回収ポンプＰ２が負圧発生源となり、ヘッドユニット８よりインクが吸引される。より詳細には、ヘッドユニット８内にかかる負圧が安定すると、第１の負圧制御ユニット８１および第２の負圧制御ユニット８２の圧力調整弁が開き、ヘッドユニット８内の所定の差圧によってＩＮ流路からＯＵＴ流路への流れが生じ、インクの循環が開始される。ここで、バッファ室８５は、上述したようなバネ袋の構成となっており、回収ポンプＰ２によって負圧が生じると、収縮を開始する（フィルム部分が潰れてくる）。負圧発生時の初期段階では、圧力変化は、負圧発生源に近いバッファ室８５に作用するので、ヘッドユニット８の負圧が安定するには、バッファ室８５が収縮しきって（潰れきって）からさらに、所定圧に達する必要がある。この結果、記録指示が出力されてから実際に記録が行われるまでのＦＰＯＴが長くなってしまう。

【0080】

図１１は、図１０のバッファ室８５のＸｂ－Ｘｂ線の断面を示す図である。図１１（ａ）は、バッファ室８５の第１の状態を示している。第１の状態は、インクが循環している状態である。インクが循環している場合、回収ポンプＰ２によって生じた負圧によってバッファ室８５は収縮しきった状態になっている。

【0081】

図１１（ｂ）から図１１（ｄ）は、インクの循環を停止した場合のバッファ室８５の様子を示している。回収ポンプＰ２が停止されることによって生じていた負圧がなくなるので、図１１（ｂ）から図１１（ｄ）のいずれも、図１１（ａ）の循環時の第１の状態よりもバッファ室８５は膨らんだ状態になっている。図１１（ｂ）は、バッファ室８５の第２の状態を示している。第２の状態は、循環停止中の環境変化によって気泡が収縮した状態である。気泡の収縮によってバッファ室８５が収縮した場合であっても、循環時の第１の状態よりは、バッファ室８５は膨らんだ状態になっている。図１１（ｃ）は、バッファ室８５の第３の状態を示している。第３の状態は、循環停止中において、環境変化などが生じていない（気泡の収縮や膨張がない）待機時の状態である。第３の状態が、循環停止中の基準の状態であり、この状態で気泡が収縮すると、図１１（ｂ）の第２の状態にバッファ室８５が変化することになる。図１１（ｄ）は、バッファ室８５の第４の状態を示している。第４の状態は、循環停止中の環境変化によって気泡が膨張した状態である。第４の状態は、第３の状態よりもバッファ室８５がさらに膨らんだ状態になっている。図１１に示すように、インクを循環中のバッファ室８５の第１の状態は、インクの循環を停止している第２～第４の状態のいずれの状態よりも、バッファ室８５が収縮している状態である。つまり、インクの循環が停止している状態からインクの循環が開始する場合には、図１１（ｂ）～図１１（ｄ）の間の任意の状態から、図１１（ａ）の第１の状態になるまでのバッファ室８５が収縮するまでの時間が、ＦＰＯＴに影響を及ぼすことになる。以下では、ＦＰＯＴを短縮する構成を説明する。

【0082】

＜ポンプ流量制御＞
図１２は、図９に示す循環系において、インク循環を行っている場合の循環流路内の弁の開閉状態およびポンプの駆動状態を示す図である。記録動作が行われている場合には、図１２に示すようなインク循環が行われる。インクが循環中の場合、タンク供給弁Ｖ１およびヘッド交換弁Ｖ５が閉じた状態である。減圧ポンプＰ０は停止した状態である。一方、大気開放弁Ｖ０、供給弁Ｖ２、回収弁Ｖ４は開いた状態である。供給ポンプＰ１および回収ポンプＰ２は、動作した状態である。このようにしてインク循環が行われている場合、バッファ室８５は、図１１（ａ）で示す第１の状態である。すなわち、バッファ室８５は、負圧によって収縮しきった状態になっている。

【0083】

図１３は、図９に示す循環系において、インク循環を停止した場合の循環流路内の弁の開閉状態およびポンプの駆動状態を示す図である。記録動作が終了した場合、図１３に示すようなインク循環が停止した状態になる。図１２と比べて、大気開放弁Ｖ０、供給弁Ｖ２、および回収弁Ｖ４が閉じた状態に変わっている。また、供給ポンプＰ１および回収ポンプＰ２は、停止した状態になっている。この場合、バッファ室８５は、図１１（ｃ）で示す待機時の第３の状態となっている。回収ポンプＰ２が動作を停止すると、圧損によって収縮していた部分が、インクの流れが停止することで膨らんだり、インクがバッファ室８５の上流側から流入したりするからである。

【0084】

本実施形態では、この図１３に示すような循環が停止した状態から、記録指示に応じてインク循環を開始する場合、回収ポンプＰ２の流量を、記録動作時の流量よりも一時的に増加させる。これにより、膨張しているバッファ室８５を速やかに図１１（ａ）で示すような収縮しきった状態（第１の状態）に移行させる。

【0085】

なお、本実施形態において回収ポンプＰ２には、流量の制約が設けられている。流量の下限は、吐出に対して十分な流量を確保するために必要な値、すなわちヘッドユニット８内でインクを循環させるために必要な値に規定される。また、流量が多すぎると、吐出口に対する圧力損失が大きくなりすぎてしまい、吐出口におけるメニスカス破壊が起きることで不吐が生じてしまう。このため、流量の上限についても制約が設けられている。このように、流量の下限と上限の制約が設けられており、回収ポンプＰ２は、この範囲内で駆動制御される。一例としては、回収ポンプＰ２は、１０ｍｌ／ｍｉｎの流量を実現するように駆動制御される。

【0086】

このように、回収ポンプＰ２の流量には、吐出を考慮した制約が設けられている。しかしながら、記録動作前のバッファ室８５は図１１（ｃ）に示す第３の状態となっており、図１１（ａ）で示す収縮しきった第１の状態になるまでヘッドユニット８内で循環するインクの流量は安定しないため、上述したような流量の制約を考慮しなくてよい。このため、本実施形態においては、回収ポンプＰ２が、インク循環の開始時に流量を増加させるように制御される。例えば、記録動作が可能なインク循環時の１０ｍｌ／ｍｉｎの流量（第１の流量）に対して、３倍の３０ｍｌ／ｍｉｎの流量（第２の流量）となるように、インク供給制御部２０９が回収ポンプＰ２の駆動量（回転数）を増加させる制御を行う。すなわち、記録動作時における回収ポンプＰ２の回転速度を第１の速度とすると、回収ポンプＰ２を、回転開始から所定時間が経過するまでは、第１の速度より速い第２の速度で駆動する。流量を増加させることにより、ヘッドユニット８を含む回収ポンプＰ２の上流側に高い負圧をかけることができるので、バッファ室８５が速やかに収縮する。このため、ＦＰＯＴを短縮することができる。回収ポンプＰ２の流量を増加させる所定の時間は、例えばヘッドユニット８の内部および回収流路Ｃ４を通るインクの流量が安定するまでの時間を予め測定しておき、その測定した時間を設定すればよい。所定の時間が経過した後は、インク供給制御部２０９は、通常のインク循環の流量となるように回収ポンプＰ２の駆動量を変更する。

【0087】

なお、上記の例においては、回収ポンプＰ２は、インク循環している間の流量である第１の流量の３倍の流量の第２の流量が生じるように駆動制御される形態を例に挙げて説明したが、これに限られない。インク循環の開始時に、インク循環している間の流量である第１の流量よりも流量が多い第２の流量が生じるように回収ポンプＰ２が駆動制御されればよい。第１の流量よりも流量を多くすることで、本実施形態のような制御を行わない場合に比べて、ＦＰＯＴを短縮することができる。また、第２の流量は、固定された流量でなくてもよく、第１の流量よりも流量が多い範囲内で可変する流量でもよい。

【0088】

また、本実施形態において、回収ポンプＰ２を通常より速い第２の速度で駆動させる時間を変更する制御を行ってもよい。例えば、記録動作が終了した後、次の記録動作が開始するまでの待機時間が長い場合は、インク吐出口１００６付近のインクが固着することがある。そのような場合は、回収ポンプＰ２を第２の速度で駆動させる時間を長くすることで、インク吐出口１００６から固着したインクを十分に循環することができ、安定したインク吐出を行える状態にする。すなわち、前の記録動作終了からの経過時間に応じて回収ポンプＰ２を第２の速度で駆動させる時間を変更する。

【0089】

また、本実施形態の記録ヘッドは、ブラックインクとカラーインクとを吐出可能である。本実施形態では、さらに記録モードに応じてインク循環を切り替えることができる。すなわち、モノクロモードのときはブラックインクのみ循環して、カラーモードのときはブラックインクとカラーインクの両方を循環する。モノクロモードで継続して記録動作が行われるときは、カラーインクのインク循環が長時間行われないため、カラーインクがインク吐出口１００６付近で固着しやすい。そのため、モノクロモードの記録動作の後にカラーモードの記録動作が行われるときは、回収ポンプＰ２を第２の速度で駆動させる時間を長くする。

【0090】

このように、通常は回転開始から第１の時間が経過するまで回収ポンプＰ２を第２の速度で駆動させる。しかし、待機時間が長い場合、モノクロモードからカラーモードへ記録モードを切り替える場合、その他エラーから回復した場合などは、第１の時間より長い第２の時間が経過するまで回収ポンプＰ２を第２の速度で駆動させる。

【0091】

＜フローチャート＞
図１４は、本実施形態のインク循環が開始される場合のフローチャートを示す図である。ステップＳ１４１０においてプリントコントローラ２０２は、記録指示を入力する。プリントコントローラ２０２は、インク供給制御部２０９に循環の開始を指示する。

【0092】

ステップＳ１４２０においてインク供給制御部２０９は、図１２に示すような状態となるように、弁を開く制御を行う。具体的には、インク供給制御部２０９によって供給弁Ｖ２と回収弁Ｖ４が開く。ステップＳ１４３０においてインク供給制御部２０９は、供給ポンプＰ１の駆動を開始する。

【0093】

ステップＳ１４４０においてインク供給制御部２０９は、通常のインク循環の流量（第１の流量）よりも多い流量である第２の流量を実現する駆動量で回収ポンプＰ２の駆動を開始する。ステップＳ１４５０において所定の時間が経過するまで待機し、所定の時間が経過した場合、ステップＳ１４６０に進む。ステップＳ１４６０においてインク供給制御部２０９は、回収ポンプＰ２の駆動量を、第１の流量となるように変更する。ステップＳ１４７０においてプリントコントローラ２０２は、ヘッドキャリッジ制御部２０８を制御して、記録動作を実行させる。

【0094】

以上説明したように、本実施形態では、インク循環の開始時に、所定の時間、回収ポンプＰ２の流量を、通常のインク循環時よりも増加させる制御を行う。これにより、バッファ室８５の収縮時間を短縮できるので、ＦＰＯＴを短縮することができる。

【0095】

＜＜実施形態２＞＞
本実施形態では、回収流路Ｃ４においてバッファ室８５の上流側にバッファ室遮断弁を設ける形態を説明する。

【0096】

図１５は、本実施形態の流路構成を示す図であり、バッファ室８５よりも上流側の回収流路Ｃ４に、バッファ室遮断弁Ｖ６を備えている。図１５は、インク循環が停止した状態の流路を示している。バッファ室遮断弁Ｖ６は、インク供給制御部２０９の制御によって開閉が駆動可能な駆動弁である。本実施形態においてインク供給制御部２０９は、インクの循環を停止するとき、バッファ室遮断弁Ｖ６を閉じる制御を行う。これにより、バッファ室８５は、循環時の圧力（負圧）がかかった状態で維持される。したがって、バッファ室８５は、図１１（ａ）に示すように、収縮しきった第１の状態に近い状態で維持されることが期待できる。これにより、記録動作を短期間で繰り返すような場合には、ＦＰＯＴを短縮することができる。

【0097】

しかしながら、バッファ室遮断弁Ｖ６を閉じるタイミングによっては、バッファ室８５は、少し膨らんだ状態で維持される場合がある。また、長期間使用されない場合には、バッファ室８５の機能を発揮させるために、バッファ室遮断弁Ｖ６を開ける制御が行われる。この場合も、バッファ室８５が膨らんだ状態となる。

【0098】

本実施形態は、実施形態１と同様に、インク循環の開始時に、一定時間、回収ポンプＰ２の流量を、通常のインク循環時（記録動作時）の流量よりも増加させる。これにより、バッファ室遮断弁Ｖ６が配置されている場合においても、バッファ室８５を短時間で収縮することができるので、ＦＰＯＴを短縮することができる。

【0099】

＜＜その他の実施形態＞＞
バッファ室８５は、回収流路Ｃ４に配置される形態を説明したが、これに限られるものではない。図１６に示すように、バッファ室８５は、ヘッドユニット８内の流路に配置されていてもよい。より具体的には、ヘッドユニット８内において、圧力制御ユニットよりも下流側に配置されていてもよい。すなわち、第１の負圧制御ユニット８１および第２の負圧制御ユニット８２よりも下流側に配置されていてもよい。

【0100】

また、バッファ室８５は、流路上に１つ配置される形態を例に挙げて説明したが、これに限られない。バネ圧が異なる収縮吸収用と膨張吸収用との２つのバッファ室８５を配置し、それぞれのバッファ室のサイズを小さくしてもよい。

【符号の説明】

【0101】

８ 記録ヘッド（ヘッドユニット）
８５ バッファ室
２０９ インク供給制御部
Ｃ４ 回収流路
Ｐ１ 供給ポンプ
Ｐ２ 回収ポンプ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】