(57)【要約】【課題】  最下層に樹脂フィルムプレートを有する吐出ヘッドにおいて、流路内へのエアの侵入を防止することができる液滴吐出装置と、その動作制御方法とを提供する。【解決手段】  記録装置１が備える吐出ヘッド１５ａは、一方の面が液体流路３０ａの内壁面を成すと共に他方の面が大気に露出して設けられた樹脂製のノズルプレート４６を有し、記録モードでは、カートリッジ１０内の液面に対してノズル孔４６ａを相対的に上方へ位置させて液体流路３０ａ内の液体を負圧とする一方、休止モードでは、カートリッジ１０内の液面に対してノズル孔４６ａを相対的に下方へ位置させて液体流路内の液体を正圧とするよう構成されている。【選択図】図８
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部に形成された流路内の液体を変動圧力によってノズル孔から吐出する吐出ヘッドと、該吐出ヘッドへ供給する液体を貯留して前記流路に連通するタンクと、前記吐出ヘッドの動作を制御する制御部とを備える液滴吐出装置であって、
前記吐出ヘッドは、一方の面が前記流路の内壁面を成すと共に他方の面が大気に露出して設けられた樹脂製のダンパ層を有し、
前記制御部は、前記吐出ヘッドから液体を吐出させて被記録体に画像を形成する記録モードと、前記吐出ヘッドから前記被記録体に一定期間液体を吐出させない休止モードとを有し、
前記記録モードでは、前記タンク内の液面に対して前記吐出ヘッドのノズル孔を相対的に上方へ位置させて前記流路内の液体を負圧とする一方、前記休止モードでは、前記タンク内の液面に対して前記吐出ヘッドのノズル孔を相対的に下方へ位置させて前記流路内の液体を正圧とするよう構成されていることを特徴とする液滴吐出装置。
【請求項２】
前記タンクを昇降動させるタンク駆動部を更に備え、該タンク駆動部により前記タンクを昇降させることによって、前記タンク内の液面に対する前記吐出ヘッドのノズル孔の相対位置を変更するよう構成されていることを特徴とする請求項１に記載の液滴吐出装置。
【請求項３】
前記タンクには、吐出によって減少する前記インク液面の変化を検知する液面センサが設けられ、該液面センサにより検知されたインク液面の情報に基づき、前記タンク駆動部が、前記タンクを昇降させることを特徴とする請求項２に記載の液的吐出装置。
【請求項４】
前記タンクは、前記液体としてのブラックインクを貯留するブラックインク用タンクと、前記液体としてのカラーインクを貯留するためのカラーインク用タンクとを有し、
前記タンク駆動部は、前記ブラックインク用タンク及び前記カラーインク用タンクの夫々について独立して昇降動可能に構成されており、
更に、前記休止モードでは、前記カラーインクを吐出する前記ノズル孔に対する前記カラーインク用タンク内の液面の高さ寸法が、前記ブラックインクを吐出する前記ノズル孔に対する前記ブラックインク用タンク内の液面の高さ寸法よりも大きくされ、前記流路内におけるカラーインクの方がブラックインクより大きな正圧値を有するように構成されていることを特徴とする請求項２又は３に記載の液滴吐出装置。
【請求項５】
前記カラーインク用タンクは、マゼンダインクが貯留されるマゼンダインク用タンクと、シアンインクが貯留されるシアンインク用タンクと、イエローインクが貯留されるイエローインク用タンクとを有し、
前記タンク駆動部は、前記マゼンダインク用タンク、前記シアンインク用タンク、及び前記イエローインク用タンクの夫々について独立して昇降動可能に構成されており、
更に、前記休止モードでは、前記マゼンダインク、前記シアンインク、及び前記イエローインクの順序で、前記流路内における各インクの正圧値が大きくなっていくように、各タンクが昇降動されるよう構成されていることを特徴とする請求項４に記載の液滴吐出装置。
【請求項６】
前記正圧は、前記ノズル孔内の液体が前記吐出ヘッドのノズル面に溢れ出てこない程度の値に設定されていることを特徴とする請求項１乃至５の何れかに記載の液滴吐出装置。
【請求項７】
内部に形成された流路内の液体を変動圧力によってノズル孔から吐出し、一方の面に流路の内壁部を成すと共に他方の面が大気に露出して設けられた樹脂製のダンパ層を有する吐出ヘッドと、該吐出ヘッドへ供給する液体を貯留して前記流路に連通するタンクと、前記吐出ヘッドの動作を制御する制御部とを備える液滴吐出装置において、
前記制御部により前記吐出ヘッドが液体を吐出して被記録体に画像を形成する記録モードでは、前記タンク内の液面に対して前記吐出ヘッドのノズル孔を相対的に上方へ位置させて前記流路内の液体を負圧にする一方、
前記吐出ヘッドから一定期間液体を被記録体に吐出しない休止モードでは、前記タンク内の液面に対して前記吐出ヘッドのノズル孔を相対的に下方へ位置させて前記流路内の液体を正圧にすることを特徴とする液滴吐出装置の動作制御方法。
【請求項８】
前記タンクを昇降動させるタンク駆動部を更に備え、前記タンクには、その液面の変化を検知する液面センサが設けられており、該液面センサにより検知されたインク液面の上方に基づいて前記駆動部を動作させて、前記タンク内の液面に対する前記吐出ヘッドのノズル孔の相対位置を変更することを特徴とする請求項７に記載の液滴吐出装置の動作制御方法。
【請求項９】
前記タンクは、前記液体としてのブラックインクを貯留するブラックインク用タンクと、前記液体としてのカラーインクを貯留するためのカラーインク用タンクとを有し、
前記タンク駆動部は、前記ブラックインク用タンク及び前記カラーインク用タンクの夫々について独立して昇降動可能に構成されており、
前記休止モードでは、前記流路内におけるカラーインクの方がブラックインクより大きな正圧値を有するように、前記カラーインクを吐出する前記ノズル孔に対する前記カラーインク用タンク内の液面の高さ寸法が、前記ブラックインクを吐出する前記ノズル孔に対する前記ブラックインク用タンク内の液面の高さ寸法よりも大きくされることを特徴とする請求項８に記載の液滴吐出装置の動作制御方法。
【請求項１０】
前記カラーインク用タンクは、マゼンダインクが貯留されるマゼンダインク用タンクと、シアンインクが貯留されるシアンインク用タンクと、イエローインクが貯留されるイエローインク用タンクとを有し、
前記タンク駆動部は、前記マゼンダインク用タンク、前記シアンインク用タンク、及び前記イエローインク用タンクの夫々について独立して昇降動可能に構成されており、
前記休止モードでは、前記マゼンダインク、前記シアンインク、及び前記イエローインクの順序で、前記流路内における各インクの正圧値が大きくなっていくように、各タンクが昇降動されることを特徴とする請求項９に記載の液滴吐出装置の動作制御方法。
【請求項１１】
前記休止モードでは、前記ノズル孔内の液体が前記吐出ヘッドのノズル面に溢れ出てこない程度の正圧値になるように、前記ノズル孔に対する前記タンク内液面の相対的な位置調整が行われることを特徴とする請求項７乃至１０の何れかに記載の液滴吐出装置の動作制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一方の面が流路の内壁面を成すと共に他方の面が大気に露出して設けられた樹脂製のダンパ層を有する吐出ヘッドと、吐出ヘッドへ供給する液体を貯留して流路に連通するタンクとを備える液滴吐出装置、及びその動作制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、液滴吐出装置として、例えば吐出ヘッドから被記録体へインクを吐出して該記録体に画像を形成するインクジェット記録装置が広く知られている。この吐出ヘッドは、複数の金属プレートが積層接着されて内部にインクが通流する複数の流路が形成された流路ユニットと、該流路ユニットの上面に積層接着されてアクチュエータを成す圧電ユニットとを備えている。また、流路ユニット内には、インクの各色に応じて共通インク室が形成されており、各共通インク室から、流路ユニットの最下層のプレートであるノズルプレートに形成されたノズル孔まで、上記流路が延設されている。そして、圧電ユニットが駆動すると、流路内のインクは、圧電ユニットからの変動圧力によって、ノズル孔から外部へ吐出するようになっている。
【０００３】
ところで、圧電ユニットからの変動圧力がインクに対して不所望の作用を及ぼさないようにするため、流路ユニットには、不所望の変動圧力を減衰させるべく金属製のダンパプレートが備えられているものがある。ダンパプレートは、ダンパ性能を有するためにハーフエッチングにより薄肉化されたダンパ壁を備えたダンパ室を形成していて、ダンパ効果の向上のためには、ダンパ壁の部分の面積を大きくすることが考えられるが、近年のインクジェットヘッドの小型化の要請に反し好ましくない。そこで、ダンパ壁の可撓性をより一層向上させることが考えられ、よりダンパ壁の薄肉化を施すか、可撓性のある樹脂材料でダンパ壁を形成することが考えられる。しかしながら、更なる薄肉化を施した場合には、金属プレート中に存在する介在物の欠落等により貫通孔ができてしまう可能性があり、この場合、貫通孔から流路内にエアが浸入するなどしてインク吐出に影響を及ぼすことがある。
【０００４】
また、金属材料からなる上記のようなダンパプレートに代えて樹脂フィルム製ダンパを採用した吐出ヘッド（例えば、特許文献１参照）においては、このような樹脂フィルム製ダンパが、従来のダンパプレートの素材であった金属材料よりもヤング率が低いことからダンパ性能の向上が期待できると共に、ノズル孔を形成できるため、ダンパプレートとノズルプレートとを１つの樹脂フィルムによって構成することができるという利点もある。
【特許文献１】特開２００６−１９８９０３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ここで、特許文献１に開示されたように最下層に樹脂フィルムプレートを用いると、樹脂フィルムの一方の面が流路の内壁を形成すると共に、他方の面が大気に露出した状態となる。しかしながら、樹脂フィルムは、厚み寸法が小さく、しかも金属プレートに比べると分子密度が小さく気密性が低いため、外部からのエアを除々に透過させる可能性があり、長時間記録がなされない場合など、流路内のインクが外部に出ずに滞留している時間が長いと、樹脂フィルムを除々に透過したエアが流路内で成長してしまう場合がある。また、流路ユニットにおいては、ノズル孔内のインクのメニスカスを維持し、良好なインク吐出を行うために、流路ユニット内を負圧に維持しているものがある。そのようなインクジェットヘッドにおいては、記録がなされない状態においても流路ユニット内が負圧に維持されているため、樹脂フィルムを透過するエアが、この流路内の負圧にひかれ、エアの浸入が助長されてしまう。このようにして流路内にエアが存在すると、流路内のインクの通流が阻害されて、ノズル孔からの吐出不良を招来する可能性がある。また、吐出不良を解消するためにエアが混入したインクや増粘したインクなどを排出するメンテナンス動作において、排出するインク量が増えてしまうという問題があり、廃インクを貯留するタンクも大型化するため好ましくない。なお、このような事情は、インクを吐出するインクジェット記録装置に限らず、液体を吐出する液滴吐出装置においても同様のことがいえる。
【０００６】
本発明は、上述したような事情に鑑みてなされたものであり、最下層に樹脂フィルムプレートを有する吐出ヘッドにおいて、流路内へのエアの侵入を防止することができる液滴吐出装置と、その動作制御方法と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】
本発明に係る液滴吐出装置は、内部に形成された流路内の液体を変動圧力によってノズル孔から吐出する吐出ヘッドと、該吐出ヘッドへ供給する液体を貯留して前記流路に連通するタンクと、前記吐出ヘッドの動作を制御する制御部とを備える液滴吐出装置であって、前記吐出ヘッドは、一方の面が前記流路の内壁面を成すと共に他方の面が大気に露出して設けられた樹脂製のダンパ層を有し、前記制御部は、前記吐出ヘッドから液体を吐出させて被記録体に画像を形成する記録モードと、前記吐出ヘッドから前記被記録体に一定期間液体を吐出させない（画像を形成しない）休止モードとを有し、前記記録モードでは、前記タンク内の液面に対して前記吐出ヘッドのノズル孔を相対的に上方へ位置させて前記流路内の液体を負圧とする一方、前記休止モードでは、前記タンク内の液面に対して前記吐出ヘッドのノズル孔を相対的に下方へ位置させて前記流路内の液体を正圧とするよう構成されている。
【０００８】
このような構成とすることにより、休止モードにおいては流路内の液体を正圧とし、樹脂製のダンパ層を介して外部から流路内へエアが侵入するのを防止することができる。一方で、記録モードにおいては、流路内の液体を負圧にすることにより、ノズル孔内の液体のメニスカスを良好に維持できるため、液滴の吐出特性の安定化を図ることができる。
【０００９】
また、前記タンクを昇降動させるタンク駆動部を更に備え、該タンク駆動部により前記タンクを昇降させることによって、前記タンク内の液面に対する前記吐出ヘッドのノズル孔の相対位置を変更するよう構成されていてもよい。このような構成とすることにより、タンクの昇降によって流路内の圧力を正圧又は負圧に調整することができる。
【００１０】
また、前記タンクには、吐出によって減少する前記インク液面の変化を検知する液面センサが設けられ、該液面センサにより検知されたインク液面の情報に基づき、前記タンク駆動部が、前記タンクを昇降させるようにしてもよい。このような構成とすることにより、液面の高さに基づいて、流路内の圧力をより正確に調整することができる。
【００１１】
また、前記タンクは、前記液体としてのブラックインクを貯留するブラックインク用タンクと、前記液体としてのカラーインクを貯留するためのカラーインク用タンクとを有し、前記タンク駆動部は、前記ブラックインク用タンク及び前記カラーインク用タンクの夫々について独立して昇降動可能に構成されており、更に、前記休止モードでは、前記カラーインクを吐出する前記ノズル孔に対する前記カラーインク用タンク内の液面の高さ寸法が、前記ブラックインクを吐出する前記ノズル孔に対する前記ブラックインク用タンク内の液面の高さ寸法よりも大きくされ、前記流路内におけるカラーインクの方がブラックインクより大きな正圧値を有するように構成されていてもよい。
【００１２】
このような構成とすることにより、休止モードにて正圧とされる流路内の液体において、更に、ブラックインクよりカラーインクの方が大きな正圧値となる。吐出ヘッドの流路内でインク漏れが起こった場合に、カラーインクにブラックインクが少量でも混じると混色が比較的目立ってしまうが、上記のようにブラックインクよりカラーインクを大きな正圧とすることにより、カラーインクが通流する流路へブラックインクが侵入し、混色が発生するのを防止することができる。
【００１３】
また、前記カラーインク用タンクは、マゼンダインクが貯留されるマゼンダインク用タンクと、シアンインクが貯留されるシアンインク用タンクと、イエローインクが貯留されるイエローインク用タンクとを有し、前記タンク駆動部は、前記マゼンダインク用タンク、前記シアンインク用タンク、及び前記イエローインク用タンクの夫々について独立して昇降動可能に構成されており、更に、前記休止モードでは、前記マゼンダインク、前記シアンインク、及び前記イエローインクの順序で、前記流路内における各インクの正圧値が大きくなっていくように、各タンクが昇降動されるよう構成されていてもよい。
【００１４】
上記ブラックインク及びカラーインクの混色と同様のことが、マゼンダ、シアン、イエローの各色を含むカラーインクにおいても言え、イエローインクに少量でもシアンインク又はマゼンダインクが混ざると比較的目立ってしまい、シアンインクに少量でもマゼンダインクが混ざると比較的目立ってしまう。そこで、上記のような構成とすることにより、イエローインクへのシアンインク及びマゼンダインクの混色、シアンインクへのマゼンダインクの混色を、それぞれ防止することができる。
【００１５】
また、前記正圧は、前記ノズル孔内の液体が前記吐出ヘッドのノズル面に溢れ出てこない程度の値に設定されていてもよい。このような構成とすることにより、休止モードにおいて流路内の液体を正圧に維持しつつ、ノズル孔からの液体の漏洩を防止することができる。
【００１６】
また、本発明に係る液滴吐出装置の動作制御方法は、内部に形成された流路内の液体を変動圧力によってノズル孔から吐出し、一方の面に流路の内壁部を成すと共に他方の面が大気に露出して設けられた樹脂製のダンパ層を有する吐出ヘッドと、該吐出ヘッドへ供給する液体を貯留して前記流路に連通するタンクと、前記吐出ヘッドの動作を制御する制御部とを備える液滴吐出装置において、前記制御部により前記吐出ヘッドが液体を吐出して被記録体に画像を形成する記録モードでは、前記タンク内の液面に対して前記吐出ヘッドのノズル孔を相対的に上方へ位置させて前記流路内の液体を負圧にする一方、前記吐出ヘッドから前記被記録体に一定期間液体を吐出しない休止モードでは、前記タンク内の液面に対して前記吐出ヘッドのノズル孔を相対的に下方へ位置させて前記流路内の液体を正圧にする。
【００１７】
このような構成とすることにより、休止モードにおいては流路内の液体を正圧とし、樹脂製のダンパ層を介して外部から流路内へエアが侵入するのを防止することができる。一方で、記録モードにおいては、流路内の液体を負圧にすることにより、ノズル孔内の液体のメニスカスを良好に維持し、液滴の吐出特性の安定化を図ることができる。
【００１８】
また、前記タンクを昇降動させるタンク駆動部を更に備え、前記タンクには、その液面の変化を検知する液面センサが設けられており、該液面センサにより検知されたインク液面の上方に基づいて前記駆動部を動作させて、前記タンク内の液面に対する前記吐出ヘッドのノズル孔の相対位置を変更するようにしてもよい。このような構成とすることにより、検出した液面の高さに基づき、タンクの昇降させることによって、流路内の圧力を正圧又は負圧に正確に調整することができる。
【００１９】
また、前記タンクは、前記液体としてのブラックインクを貯留するブラックインク用タンクと、前記液体としてのカラーインクを貯留するためのカラーインク用タンクとを有し、前記タンク駆動部は、前記ブラックインク用タンク及び前記カラーインク用タンクの夫々について独立して昇降動可能に構成されており、前記休止モードでは、前記流路内におけるカラーインクの方がブラックインクより大きな正圧値を有するように、前記カラーインクを吐出する前記ノズル孔に対する前記カラーインク用タンク内の液面の高さ寸法が、前記ブラックインクを吐出する前記ノズル孔に対する前記ブラックインク用タンク内の液面の高さ寸法よりも大きくされるようにしてもよい。このような構成とすることにより、吐出ヘッドの流路内でインク漏れが起こった場合に、カラーインクが通流する流路へブラックインクが侵入し、混色が発生するのを防止することができる。
【００２０】
また、前記カラーインク用タンクは、マゼンダインクが貯留されるマゼンダインク用タンクと、シアンインクが貯留されるシアンインク用タンクと、イエローインクが貯留されるイエローインク用タンクとを有し、前記タンク駆動部は、前記マゼンダインク用タンク、前記シアンインク用タンク、及び前記イエローインク用タンクの夫々について独立して昇降動可能に構成されており、前記休止モードでは、前記マゼンダインク、前記シアンインク、及び前記イエローインクの順序で、前記流路内における各インクの正圧値が大きくなっていくように、各タンクが昇降動されるようにしてもよい。このような構成とすることにより、吐出ヘッドの流路内でインク漏れが起こった場合に、イエローインクへのシアンインク及びマゼンダインクの混色、シアンインクへのマゼンダインクの混色を、それぞれ防止することができる。
【００２１】
また、前記休止モードでは、前記ノズル孔内の液体が前記吐出ヘッドのノズル面に溢れ出てこない程度の正圧値になるように、前記ノズル孔に対する前記タンク内液面の相対的な位置調整が行われるようにしてもよい。このような構成とすることにより、休止モードにおいて流路内の液体を正圧に維持しつつ、ノズル孔からの液体の漏洩を防止することができる。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、最下層に樹脂フィルムプレートを有する吐出ヘッドにおいて、流路内へのエアの侵入を防止することができる液滴吐出装置と、その動作制御方法とを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、本発明の実施の形態に係る液滴吐出装置について、インクジェット記録装置（以下、「記録装置」と称する）を例にとって、図面を参照しつつ説明する。
【００２４】
［記録装置全体の概要］
図１は、本発明を適用した記録装置１の外観構成を示す斜視図であり、本実施の形態では記録装置１としてプリンタ機能、スキャナ機能、コピー機能、及びファクシミリ機能等を備える所謂複合機を図示している。図１に示すように記録装置１は、インクジェット方式によって画像を記録するプリンタ部２を、略直方体形状の筐体１ａの下部に備え、且つスキャナ部３を筐体１ａの上部に備えて構成されている。
【００２５】
記録装置１のプリンタ部２は、筐体１ａの正面（前側）に開口４を有しており、この開口４の内側には、下側の給紙トレイ５と上側の排紙トレイ６とが２段にして設けられている。給紙トレイ５には被記録体として複数枚の記録用紙を収容でき、例えば、Ａ４サイズ以下の各種サイズの記録用紙が複数枚収容できるようになっている。
【００２６】
プリンタ部２の正面の右下部分には扉７が開閉自在に設けられ、該扉７の内方にはカートリッジ装着部８（図２参照）が設けられている。従って、扉７が開かれるとカートリッジ装着部８が正面側に露出し、カートリッジ１０（図２参照）が水平方向から着脱可能になっている。カートリッジ装着部８には、使用されるインク色に対応したカートリッジ１０の収容ケース９（図２参照）が備えられており、本プリンタ部２では、例えば、染料インクであるシアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）の３色のカラーインクと、顔料インクであるブラック（Ｂｋ）のブラックインクとが使用される。したがって、カートリッジ装着部８には内部が４つに区分けされた収容ケース９が設けられており、区分けされた各スペースに、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）、ブラック（Ｂｋ）の各色インクを貯留するカートリッジ１０が収容される。
【００２７】
記録装置１の上部に設けられたスキャナ部３は、所謂フラットベッドスキャナとして構成されている。即ち、図１に示されるように記録装置１の上面には、該記録装置１の天板として開閉自在に設けられた原稿カバー１ｂが備えられている。そして、原稿カバー１ｂの下側に、原稿が載置されるプラテンガラスや原稿の画像を読み取るイメージセンサなどが配設されている。
【００２８】
記録装置１の正面上部には、プリンタ部２やスキャナ部３を操作するための操作パネル１１が設けられている。操作パネル１１は、各種操作ボタンや情報を出力する出力部としての液晶ディスプレイ１１ａ等から構成されており、記録装置１は、オペレータによる操作パネル１１の操作の結果、該操作パネル１１から出力される指示に基づいて動作可能になっている。また、記録装置１が外部のコンピュータに接続されている場合には、該コンピュータからプリンタドライバ又はスキャナドライバを介して送信される指示に基づいても記録装置１は動作可能になっている。
【００２９】
記録装置１の正面左上部分にはスロット部１２が設けられている。スロット部１２には、記憶媒体である各種小型メモリカードが装填可能であり、操作パネル１１において所定の操作を行うことにより、スロット部１２に装填された小型メモリカードに記憶されたデータが読み出し可能となっている。読み出されたデータは、操作パネル１１の液晶ディスプレイに表示させることも可能であり、この表示に基づいて任意に選択された画像をプリンタ部２により記録用紙に記録させることができる。
【００３０】
図２は、記録装置１が有するプリンタ部２の構成を示す模式的断面図である。図２に示すように、記録装置１の底部近傍には給紙トレイ５が設けられており、該給紙トレイ５の上方には、図１の左右方向に長寸を成す平坦な板状のプラテン１４が設けられている。このプラテン１４の更に上方には、キャリッジ１６に収容された画像記録ユニット１７が設けられており、この画像記録ユニット１７は、図示しないノズル孔からインクを吐出する吐出ヘッド１５ａ、該吐出ヘッド１５ａへインクを供給するサブタンク１５ｂ、及び吐出ヘッド１５ａが備える圧電アクチュエータ３１（図３参照）への駆動信号を出力するヘッド制御基板１５ｃ（例えばＣＯＦ：Chip on Film）等から構成されている。この画像記録ユニット１７が有するサブタンク１５ｂは、記録装置１のカートリッジ装着部８へ装着されたカートリッジ１０との間で、可撓性のチューブ２２を介して連通するようになっており、カートリッジ１０から供給されたインクを一時的に貯留し、更にこれを吐出ヘッド１５ａへと供給する。
【００３１】
また、給紙トレイ５の後方からは用紙搬送路１８が延設されている。この用紙搬送路１８は、給紙トレイ５の後方から上方へ向かい更に前方へ向かうように湾曲した湾曲パス１８ａと、該湾曲パス１８ａの終点から更に前方へ延びるストレートパス１８ｂとから成り、画像記録ユニット１７の配設箇所以外の部分では、所定間隔で対向する外側ガイド面と内側ガイド面とで構成されている。
【００３２】
給紙トレイ５の直上には、該給紙トレイ５内の記録用紙を用紙搬送路１８へ供給する給紙ローラ１９が設けられている。また、用紙搬送路１８における湾曲パス１８ａの下流部分近傍には、搬送ローラ及びピンチローラから成る一対の搬送ローラ対２０が、両ローラによって用紙搬送路１８を上下から挟むようにして設けられている。更に、用紙搬送路１８におけるストレートパス１８ｂの下流部分近傍には、排紙ローラ及びピンチローラから成る一対の排紙ローラ対２１が、両ローラによって用紙搬送路１８を上下から挟むようにして設けられている。上述した画像記録ユニット１７とプラテン１４とは、搬送ローラ対２０と排紙ローラ対２１との間にて、ストレートパス１８ｂを上下から挟むようにして設けられている。
【００３３】
図３は、記録装置１のプリンタ部２の構成を模式的に示す平面図であり、図４は、該プリンタ部２が有するキャリッジ１７周辺の構成を示す斜視図である。図３に示すように、記録装置１には、図１の左右方向（図２で言えばプラテン１４の長手方向）へ延びる一対のガイドロッド１１４，１１５が互いに略平行となるように設けられており、このガイドロッド１１４，１１５には、画像記録ユニット１７が図１の左右方向へのスライド移動可能なように支持されている。また、画像記録ユニット１７は、プーリ１１７，１１８に巻き掛けられたタイミングベルト１１９に接合されており、このタイミングベルト１１９は、ガイドレール１１５の長手方向と略平行に配設されている。一方のプーリ１１８には正逆回転駆動するモータ（図示せず）が走査手段として設けられており、そのプーリ１１８が正逆回転駆動されることでタイミングベルト１１９が一方及び他方へ走行し、その結果、画像記録ユニット１７がガイドレール１１４，１１５に沿って走査される。
【００３４】
画像記録ユニット１７が往復移動する領域は、被記録体である記録用紙への画像記録が行われる印刷領域と、画像記録が行われないメンテナンス領域とを有している。メンテナンス領域には、一対のガイドレール１１４，１１５の間の下方に、ワイパーブレード１２１、廃インク受皿１２２及びキャップ装置１２３が配置されている。メンテナンス領域では、画像記録ユニット１７の下面にあるノズル面をワイパーブレード１２１で拭き取るワイピング動作や、画像記録ユニット１７のノズル面に形成されたインク色ごとのノズル孔４６ａ（図４参照）をキャップ装置１２３で囲み封止してノズル孔４６ａ内の増粘したインクや気泡が混入したインク等を負圧吸引するパージ動作や、画像データとは無関係にインクを廃インク受皿１２２に向かって吐出するフラッシング動作が実施される。なお、記録動作がなされないときには、画像記録ユニット１７がメンテナンス領域に移動し、ノズル孔４６ａ内のインクの増粘を防ぐために、キャップ装置１２３によってノズル面を外部から封止した状態で次の記録動作まで待機している。
【００３５】
また、画像記録ユニット１７は、ケーシングとなる上方が開放された略箱状のキャリッジ１６を有しており、このキャリッジ１６にはインクを色ごとに４つの一時貯留室に貯留するサブタンク１５ｂ（図２も参照）が搭載され、キャリッジ１６の下部には、枠板状の補強フレーム（図示せず）を介して吐出ヘッド１５ａが取り付けられている。サブタンク１５ｂはジョイント部とインク流出口を備え、ジョイント部には、カートリッジ１０と連通するインク供給用のチューブ２２が接続されていて、該チューブ２２を通じてカートリッジ１０からサブタンク１５ｂへインクが供給される。インク流出口は吐出ヘッド１５ａのインク流入口１３９（図４参照）と連通するようになっており、サブタンク１５ｂ内に貯留されたインクが吐出ヘッド１５ａへ供給されるようになっている。
【００３６】
図４に示すように、吐出ヘッド１５ａは、インクを４つのインク流入口（液体流入口）１３９から多数のノズル孔４６ａ（図５参照）まで導く複数のインク流路（液体流路）を有する流路ユニット３０と、この流路ユニット３０の上面に積層されて流路ユニット３０内のインクにノズル孔４６ａ（図５参照）に向かう吐出圧力を選択的に付与する圧電駆動式の圧電アクチュエータ３１とを有している。流路ユニット３０の上面周縁部は、板状のフレーム１１３の下面に接着固定されており、圧電アクチュエータ３１がフレーム１１３の中央の開口部１１３ａに配置されて露出している。また、フレーム１１３には、流路ユニット３０のインク流入口１３９に連通する４つの貫通孔１１３ｂが設けられている。キャリッジ１６の底面には、略矩形状を成す比較的大きな１つの貫通孔１１２ａが形成されていて、キャリッジ１６にサブタンク１５ｂやフレーム１１３などが取り付けられた際に、フレーム１１３の４つの貫通孔１１３ｂは、この貫通孔１１２ａを通じてサブタンク１５ｂのインク流出口との間で貫通孔１１６ａを有する４つのシール部材１１６を介して連通される。そして、サブタンク１５ｂからのインクを流路ユニット３０内に供給できるようになっている。なお、シール部材１１６には、各貫通孔１１６ａの周囲に上下に突出するシールリップ１１６ｂが設けられており、シール性の向上が図られている。
【００３７】
図１に示す記録装置１の筐体１ａの扉７内であって、ガイドレール１１５（図３参照）の右側手前に位置する場所に、カートリッジ装着部８が設けられている（図３参照）。このカートリッジ装着部８には、上述した４色のインク用のカートリッジ１０がそれぞれ着脱自在に装着されていて、各カートリッジ１０は、各インク供給用のチューブ２２を介して各サブタンク１５ｂに夫々接続されている。
【００３８】
このようなプリンタ部２によれば、給紙トレイ５内の記録用紙が、給紙ローラ１９によって用紙搬送路１８へ供給され、続いて搬送ローラ対２０によって用紙搬送路１８上を湾曲パス１８ａからストレートパス１８ｂへと搬送される。ストレートパス１８ｂに到達した記録用紙は、ここで対向配置された画像記録ユニット１７が有する吐出ヘッド１５ａから吐出されるインクにより画像が記録され、記録が完了すると排紙ローラ対２１によってストレートパス１８ｂから排出されて排紙トレイ６へ収容されるようになっている。
【００３９】
［吐出ヘッドの構成］
図５は、上述した記録装置１が備える吐出ヘッド１５ａの構成をより詳細に説明するための断面図である。図５に示すように、吐出ヘッド１５ａは、複数のプレートが積層されて内部に流路３０ａが形成された流路ユニット３０と、複数の圧電シートが積層接着されて前記流路ユニット３０の上面に接着された圧電アクチュエータ３１とを備え、該圧電アクチュエータ３１の上面に、上述したヘッド制御基板１５ｃを有する配線ユニット３２が積層接着されている。
【００４０】
流路ユニット３０は、圧力室プレート４０、第１スペーサプレート４１、絞りプレート４２、第２スペーサプレート４３、第１共通液室プレート４４、第２共通液室プレート４５、及びノズルプレート４６が、この順に上方から配設されてそれぞれ積層接着された構成となっている。これらのうち、ノズルプレート４６はポリイミドなどの樹脂フィルムから成り、それ以外の各プレート４０〜４５は４２％ニッケル合金鋼板（４２合金）やステンレス等の金属板である。そして、各プレート４０〜４６は平面視で何れも長方形状を成し、各々５０〜１５０μｍ程度の肉厚を有している。また、各プレート４０〜４５には、エッチング、レーザ加工、又はプラズマジェット加工等により、液体流路（チャンネル）３０ａを構成する開孔又は凹部が形成されている。
【００４１】
流路ユニット３０の最下層のノズルプレート４６には、微小径のインク滴吐出用のノズル孔４６ａが、微小間隔で多数個穿設されていて、ノズル孔４６ａはノズルプレート４６の長辺方向（図５の紙面に直交する方向）に沿って延びる列状に配置され、短辺方向（図５の紙面に沿う左右方向）に５列設けられている。また、流路ユニット３０において最上層に位置する圧力室プレート４０には、複数の圧力室５１となる複数の圧力室孔４０ａが、圧力室プレート４０をその厚み方向に貫通して形成され、ノズル孔４６ａと同様に、列状を成して５列設けられている。上述したように圧力室孔４０ａは平面視で細長形状を成し、その長手方向がノズル孔４６ａの列の長手方向と直交するように配置されている。これら複数の圧力室孔４０ａは、上方から圧電アクチュエータ３１が積層され、下方から第１スペーサプレート４１が積層されることにより、内部空間を有する複数の圧力室５１を形成する。
【００４２】
第１スペーサプレート４１から第２共通液室プレート４５のそれぞれには、各圧力室５１の一端部に連通し、各ノズル孔４６ａにまで連通するノズル連通流路５６となる各開口が貫通形成され、また、第１スペーサプレート４１と絞りプレート４２と第２スペーサプレート４３には、共通インク室５５と圧力室５１の他端部とを連通する接続流路５３となる各開口４１ａ、４３ａおよび溝４２ａが形成されている。
【００４３】
また、２枚の共通液室プレート４４、４５には、圧力室５１が列状に配置された位置に対応する下方位置にて、その列の長手方向に沿って延設された共通インク室５５を構成する共通インク室孔４４ａ、４５ａが、各共通液室プレート４４、４５をその厚み方向に貫通して５列形成されている。そして、第２スペーサプレート４３、２枚の共通液室プレート４４、４５、及びノズルプレート４６がこの順で積層されることによって、共通インク室５５が形成される。
【００４４】
ここで、ノズルプレート４６は、その上面が液体流路３０ａの一部を成す共通インク室５５の内壁面を形成すると共に、その下面は大気に露出した状態となっている。そして、ノズルプレート４６において、平面視で共通インク室５５に対応する領域は、圧力室５１内で発生して液体流路３０ａを逆流してくる圧力波を減衰させるダンパ部４６ｂを成している。このように、本実施の形態に係る流路ユニット３０では、最下層に位置するノズルプレート４６がダンパ層をも成しており、前記ダンパ部４６ｂにてダンパ機能を発揮することができるようになっている。
【００４５】
そして、これらの各プレート４０〜４６が積層接着されていることで、連通された開孔や溝が構成され、インクが通流する液体流路３０ａが構成されている。即ち、液体流路３０ａは、共通インク室５５から接続流路５３、圧力室５１、ノズル連通流路５６およびノズル孔４６ａから構成されている。このような構成により、サブタンク１５ｂから流路ユニット３０内に供給されたインクは、共通インク室５５、接続流路５３、圧力室５１、及びノズル連通流路５６を順に通り、ノズル孔４６ａへと導かれる。
【００４６】
なお、圧力室プレート４０から第１、第２スペーサプレート４２、４３までの各プレート４０〜４３には、その各長手方向の一端部に、上下の位置を対応させて４色のインクに対応する４つのインク供給口（図示せず）が穿設されており、サブタンク１５ｂからの４色のインクは、このインク供給口にそれぞれ独立して供給され、各共通インク室５５の長手方向の一端部へと導かれる。
【００４７】
一方、図５に示すように圧電アクチュエータ３１は、流路ユニット３０と同様に平面視で長方形状を成し、多数枚の長方形状の圧電シート６０〜６５と絶縁性を有するトップシート６６とが積層されて構成されている。圧電シート６０〜６５は、夫々の厚みが略３０μｍ程度のチタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）のセラミックス材料から構成されている。
【００４８】
各圧電シート６０〜６５のうち、最下層の圧電シート６０から上方へ数えて偶数番目の圧電シート６１，６３の上面には、各圧力室５１の位置に個別に対応するよう配置された多数の個別電極６７が、圧力室５１が形成する各列に対応するよう５列に印刷形成されている。また、最下層の圧電シート６０から上方へ数えて奇数番目の圧電シート６０，６２，６４の上面には、平面視したときに個別電極６７を列ごとに全てを覆うように配置された共通電極６８が印刷形成されている。そして、個別電極６７及び共通電極６８は、各圧電シート６０〜６５及びトップシート６６の側端面又は図示しないスルーホールに設けた図示しない中継配線を介し、トップシート６６の上面に設けられた駆動電極６９と電気的に接続されており、共通電極６８はグランドに接地されている。なお、個別電極６７、共通６８、及び駆動電極６９は、何れもＡｇ−Ｐｄ系の導電材料でスクリーン印刷されている。
【００４９】
このような圧電アクチュエータ３１は、流路ユニット３０よりもその外形形状が小さく、流路ユニット３０の一端部にあるインク供給口を露出させるように配設され、圧電アクチュエータ３１の個別電極６７と流路ユニット３０の圧力室５１とが平面視で重なるように、対向配置されるようにして積層接着されている。
【００５０】
圧電アクチュエータ３１の上面には、配線ユニット３２の一端部が接合される。該配線ユニット３２は可撓性帯状の配線部材であって、圧電アクチュエータ３１上面の駆動電極６９に対応して複数の給電端子７０を有し、該給電端子７０は、配線ユニット３２の他端部に設けられたヘッド制御基板１５ｃとの間で図示しない導線により電気的に接続されている。また、給電端子７０にはハンダバンプが付着しており、圧電アクチュエータ３１とその上面に積層された配線ユニット３２とは、バーヒーターなどで加熱加圧させて溶融したハンダバンプを介して給電端子７０と駆動電極６９とが電気的に接続される。
【００５１】
このような構成を成す吐出ヘッド１５ａは、以下のようにして動作し、ノズル孔４６ａからインク滴を吐出する。即ち、サブタンク１５ｂから流路ユニット３０内に供給されたインクは、共通インク室５５、絞り通路５３、圧力室５１、及びノズル連通流路５６から成る液体流路３０ａ内に充填されている。この状態でヘッド制御基板１５ｃが印字データに従って選択的に駆動電位を配線ユニット３２から圧電アクチュエータ３１へ付与し、複数の個別電極６７を選択的に所定電位とすると、電位を付与された個別電極６７と共通電極６８との間に電位差が生じ、圧電シート６１〜６４の活性部に電界が作用して積層方向の歪み変形が発生する。ここで活性部とは、各圧電シート６１〜６４において個別電極６７と共通電極６８とに挟まれた部分をいい、実質的には上述したような積層方向の歪み変形が生じる部分をいう。そして、このように活性部が変形すると、対応する圧力室５１内へ圧電シートが突出するため、圧力室５１の内圧が上昇し、内部の液体がノズル連通流路５６を通じてノズル孔４６ａから外部へ吐出される。
【００５２】
このように、記録装置１は吐出ヘッド１５ａからインクを記録用紙へ吐出して画像を形成する記録モードを有する。記録モードでは、カートリッジ１０内のインク液面に対して吐出ヘッド１５ａのノズル孔４６ａを相対的に上方へ位置させて液体流路３０ａ内のインクを負圧にする。この負圧状態により、ノズル孔４６ａ内のインクのメニスカスが引き込まれた状態となるため、良好の吐出特性を維持できる。
【００５３】
また、記録モードが終了し記録が終了すると、プーリ１１７，１１８及びタイミングベルト１１９等（図３参照）の駆動によって吐出ヘッド１５ａはメンテナンス領域に移動され、吐出ヘッド１５ａは、キャップ装置１２３の上方に位置され、該キャップ装置１２３にてノズル孔４６ａを覆われた状態で、次の記録モードに入るまでの間、休止状態となる。以下では、このような休止状態がある一定時間経過し、吐出ヘッド１５ａが、一定時間記録動作を行わずに吐出ヘッド１５ａ内のインクが外部へ吐出または排出されずに滞留している状態のときを、一定時間インクを吐出しない（画像の形成を行わない）休止モードと称する。
【００５４】
休止モードでは、カートリッジ１０内のインク液面に対してノズル孔４６ａを相対的に下方へ位置させて液体流路３０ａ内のインクを正圧とするように動作する。なお、このメンテナンス領域で、定期的もしくは次回の記録モードに入る前に、上述したパージ動作やフラッシング動作、ワイピング動作といった所謂メンテナンス動作が行なわれる。
【００５５】
以下、このように液体流路３０ａ内のインクの圧力を調整する記録装置１の構成及びその動作について説明する。なお、本実施の形態に係る記録装置１では、液体流路３０ａ内のインク圧力を上記のように調整すべく、カートリッジ１０を昇降させることとしている。
【００５６】
［カートリッジ昇降機構］
図６は、記録装置１において、主に液体流路３０ａ内のインクの圧力調整に関係する構成を機能的に示すブロック図であり、図７は、カートリッジ１０を昇降させる構成とその昇降動作について説明するための断面図である。
【００５７】
図６に示すように、記録装置１は制御部１００を備えており、該制御部１００には上述したヘッド制御基板１５ｃが接続されている。制御部１００が記録モードのときには、該制御部１００から印字データなどの各種の制御信号に基づいてヘッド制御基板１５ｃは圧電アクチュエータ３１へ駆動信号を出力し、流路ユニット３０のノズル孔４６ａからインクを吐出させて記録用紙に画像を形成する一方、制御部１００が待機モードのときには、ヘッド制御基板１５ｃを駆動させる制御信号は出力せず、記録用紙への画像の形成は行われない。なお、制御部１００が待機モードのときには、別途設けられたヘッド駆動部（図示せず）によって吐出ヘッド１５ａは移動され、記録装置１の筐体１ａ内の所定ポジションにて待機する状態となる。
【００５８】
図６及び図７に示すように、各カートリッジ１０が装着される各収容ケース９には、第１液面センサ８１、第２液面センサ８２、及び第３液面センサ８３がこの順に上方から設けられている。これらの液面センサ８１〜８３は、何れも発光素子８１ａ〜８３ａと受光素子８１ｂ〜８３ｂとから構成されており、収容ケース９に装着されたカートリッジ１０を挟むようにして、発光素子８１ａ〜８３ａと受光素子８１ｂ〜８３ｂとが対向配置されている。そして、発光素子８１ａ〜８３ａからの光信号を受光素子８１ｂ〜８３ｂが受信すると、所定の信号が制御部１００へ出力されるようになっている。また、例えば第１液面センサ８１の高さレベル以上にカートリッジ１０内にインクが貯留していると、発光素子８１ａからの光信号は受光素子８１ｂにおいて受信できず、該受光素子８１ｂから制御部１００へは前記所定の信号が出力されないようになっている。
【００５９】
従って、液面センサ８１〜８３からの出力信号の有無を制御部１００が検知して、カートリッジ１０内のインク残量を取得可能になっている。具体的には、第１液面センサ８１からの信号の出力がない場合（この場合は第２液面センサ８２及び第３液面センサ８２からの信号の出力ない状態である）は、カートリッジ１０内にインクがほぼ満載されている状態（以下、「残量Ｆ」）と判断でき、第１液面センサ８１のみから信号が出力されている場合は、満載状態より若干インクが減少している状態（以下、「残量Ｍ１」）と判断できる。更に、第１液面センサ８１及び第２液面センサ８２のみから信号が出力されている場合は、インク残量が「残量Ｍ１」より若干少ない状態（以下、「残量Ｍ２」）と判断でき、第１液面センサ８１〜第３液面センサ８３の全てから信号が出力されている場合は、インク残量がほとんどなくなっている状態（以下、「残量Ｅ」）と判断でき、インクカートリッジ交換の出力をパネル部に出力する。
【００６０】
一方、図６に示すように記録装置１は、カートリッジ１０が装着された状態の収容ケース９を昇降させるためのカートリッジ駆動部８５を備えており、該カートリッジ駆動部８５は、各収容ケース９を個別に昇降させるべく各収容ケース９に対応するアクチュエータ８６と、制御部１００からの制御信号に基づいて各アクチュエータ８６へ駆動信号を出力する駆動回路８７とを備えている。
【００６１】
図７に示すように、アクチュエータ８６は、モータ８６ａと、該モータ８６ａの回転出力軸に接続されたボールネジ８６ｂと、該ボールネジ８６ｂに螺合するナット８６ｃと、該ナット８６ｃから延設されて収容ケース９の外底部に接続された支持部８６ｄとから構成されている。なお、支持部８６ｄは、図示しないガイドによって上下方向への移動が案内されると共に、ボールネジ８６ｂ回りの回転が規制されるようになっている。このようなアクチュエータ８６に駆動回路８７から駆動信号が入力されると、モータ８６ａが駆動し、ボールネジ８６ｂが駆動信号により決定された回転方向及び回転角度だけ回転する。すると、該ボールネジ８６ｂに螺合するナット８６ｃ及び支持部８６ｄは、前記回転方向及び回転角度により決まる距離だけ上昇又は下降する。その結果、カートリッジ１０を収容している収容ケース９も上昇及び下降することとなり、図５の左に示すように最も上昇した位置（最上方位置Ｐ１）から、図７の右に示す最も下降した位置（最下方位置Ｐ３）に至るまで、図７の中央に示すような両者の中間の位置（中間位置Ｐ２）を経て移動可能であり、最上方位置Ｐ１と最下方位置Ｐ３との間の任意の高さに収容ケース９を位置させることができる。
【００６２】
［カートリッジの動作制御方法］
次に、上述したような記録装置１におけるカートリッジ１０の昇降動作の制御方法について説明する。図８は、カートリッジ１０の昇降動作の一例を示す断面図であり、記録モード及び待機モードでのカートリッジ１０の高さ調整について主に示している。また、図９は記録装置１の動作の一例を示すフローチャートである。図８に示すように、本実施の形態に係る記録装置１では、吐出ヘッド１５ａが有するノズル孔４６ａの開口が、所定の基準位置から高さ位置Ｈ１に設定されている。なお、基準位置として何れを設定してもよいが、ここでは説明の便宜上、アクチュエータ８６が有するモータ８６ａの上端位置を採用している。
【００６３】
そして、制御部１００からの制御信号により、吐出ユニット１５ａからインクを吐出して記録用紙に画像を形成する記録モードになっている場合（図９のＳ１：ＹＥＳ）、制御部１００は第１液面センサ８１〜第３液面センサ８３からの信号に基づいてカートリッジ１０内のインク残量（即ち、インク液面の高さ）を検出し（Ｓ２）、検出した液面の高さが、ノズル孔４６ａの位置Ｈ１より下方の高さ位置Ｈ２となるようにアクチュエータ８６を駆動させる（Ｓ３）（図８中に示す「記録モード位置」参照）。そして、印字がなされる（Ｓ４）。このようにすることにより、吐出ヘッド１５ａの液体流路３０ａ内のインクには負圧が作用することとなるため、安定した吐出性能を発揮することができる。
【００６４】
一方で、記録動作が終了し（Ｓ５：ＹＥＳ）、吐出ヘッド１５ａがメンテナンス領域に移動して、キャップ装置１２３に保護され待機状態となる（Ｓ６）。この時点をスタートとして（Ｓ７：ｔ＝０）、一定時間（例えば、１時間）内に制御部１００から制御信号が送られた場合（Ｓ８：ＹＥＳ）は、引き続き記録モードで動作し、吐出ユニット１５ａが印刷領域に移動してステップ２以下の動作を再び実行する。なお、このとき、キャップ装置１２３を吐出ヘッド１５ａからリリースしてキャリッジ１７が印刷領域に移動するが、正圧のまま吐出ヘッド１５ａからキャップ装置１２３がリリースされるのがよい。また、キャップ装置１２３をリリースしたのち、印字開始（Ｓ４）前に、パージ動作やフラッシング動作及びワイピング動作を行い、待機中に増粘したインクや気泡が混ざったインク等を排出してもよい。この場合、吐出ヘッド１５ａ内は負圧状態にするのが好ましく、ステップ２及びステップ３の工程の後、メンテナンス操作が行なわれるのがよい。
【００６５】
また、待機状態となってから、一定時間以上、制御部１００から制御信号が送られず、吐出ヘッド１５ａからインクを吐出されない場合には(Ｓ９：ＹＥＳ)、制御部１００は休止モードへ移行する。休止モードになった場合、制御部１００は同様にカートリッジ１０内のインク液面の高さを検出し（Ｓ１０）、この液面の高さが、ノズル孔４６ａの位置Ｈ１より上方の高さＨ３となるようにアクチュエータ８６を駆動させる（Ｓ１１）（図８中に示す「休止モード位置１」参照）。このようにすることにより、吐出ヘッド１５ａの液体流路３０ａ内のインクには正圧が作用することとなるため、樹脂フィルムから成るノズルプレート４６を通じて外部から液体流路３０ａへエアが侵入するのを防止することができる。
【００６６】
休止モードから、制御部１００からの制御信号により吐出ユニット１５ａからインクを吐出して記録用紙に画像を形成する記録モードに戻る場合には、再び、第１液面センサ８１〜第３液面センサ８３からの信号に基づいてインクの残量を検出し、その検出した液面高さに基づいてアクチュエータ８６を駆動させて液体流路３０ａ内のインクに負圧が作用するようにする。なお、正圧にするタイミングは、吐出ヘッド１５ａがキャップ装置１２３に覆われた状態で正圧にするのがよい。また、休止モードのまま、印字を行なわないでインクジェットプリンタの電源を切る場合があるが、このとき吐出ヘッド１５ａは、正圧状態となっている。また、休止モードになる以前（例えば、待機状態のとき）にインクジェットプリンタの電源が切られた場合は、電源オフの制御信号により、制御部１００は吐出ヘッド１５ａの液体流路３０ａ内のインクに正圧が作用するようにアクチュエータ８６を駆動し、その後に電源オフになるように制御する。これにより、電源が切られている状態では、液体流路３０ａ内が正圧の状態に維持されるようになっている。
【００６７】
なお、カートリッジ１０内のインク液面が位置Ｈ１より高くなれば高くなるほど、液体流路３０ａ内の正圧値が大きくなるが、休止モードでのカートリッジ１０内のインク液面のノズル孔４６ａに対する高さΔＨは、ノズル孔４６ａからノズル面（ノズルプレート４６の下面）にインクが溢れ出てこない程度に設定されている。または、ノズル孔４６ａに形成されているインクのメニスカスが破壊されない程度に設定してもよい。
【００６８】
また、記録用紙への吐出インク量に応じて、カートリッジ１０内のインク残量は変化するが、このようなインク残量の変化は、第１液面センサ８１〜第３液面センサ８３からの信号に基づいて制御部１００にて取得されるため、そのときどきのインク液面の高さに応じて、休止モードでのアクチュエータ８６の昇降動作量は決定される。例えば、上記「休止モード位置１」の状態よりカートリッジ１０内のインク残量が少なくなった場合、休止モードになると制御部１００はこれを検知し、「休止モード位置１」のときよりカートリッジ１０を上昇させて、インク液面がノズル孔４６ａの位置Ｈ１より高い位置Ｈ４となるように調整する（図８中に示す「休止モード位置２」参照）。
【００６９】
なお、休止モードは、吐出ヘッド１５ａがメンテナンス領域に待機し、インクの吐出を外部に行なわないモードである。そして、このメンテナンス領域では、パージ動作やフラッシング動作などの吐出ヘッド１５ａに対するメンテナンス動作が行われている。メンテナンス動作中は、ノズル孔４６ａ内のインクを吸引したり、インクを強制的に吐出させたりしているため、吐出ヘッド１５ａ内の液体流路３０ａには、ノズル孔４６ａへ向かうインク流れが生じている。そのため、負圧がかかることによって樹脂製のノズルプレート４６を通じてエアが浸入してきたとしても、ノズル孔４６ａから増粘インクやエアが混ざったインクを排出させることができる。
【００７０】
休止モードにおいて、メンテナンス動作を行わない状態で、吐出ヘッド１５ａがキャップ装置に保持されて次の記録動作を待っている間は、吐出ヘッド１５ａ内の液体流路３０ａ内にインク流れが生じないため、樹脂製のノズルプレート４６から浸入したエアが液体流路３０ａ内に溜まり易く、記録動作がなされない時間が長いほどエアは多く溜まる。そのため、一般的には次回の記録動作が始まる前又は定期的に、フラッシングなどのメンテナンス動作が行なわれるが、その折廃インク量が多くなってしまう。廃インク量が多いと、使用者にとってコストがかかるだけでなく、廃インクタンクの容量が大型化するため好ましくない。そのため、本実施の形態に係る記録装置１では、休止モードにおいて液体流路３０ａ内にインク流れが生じない期間に、図８及び図９を用いて説明したような動作が実行されることがより効果的であり、フラッシングなどのメンテナンス動作が行われている間は、吐出ヘッド１５ａ内の液体流路３０ａにはインク流れが生じているため、液体流路３０ａ内を正圧にすべくカートリッジ１０を昇降させることを省略することもできる。
【００７１】
図１０は、カートリッジ１０の昇降動作の他の一例を示す断面図であり、休止モードでのブラックインク用のカートリッジ１０とカラーインク用のカートリッジ１０との高さ調整について示している。この図１０に示すように、休止モードにおいて、カートリッジ１０内のブラックインクの液面位置とカラーインクの液面位置とは、何れもノズル孔４６ａの高さＨ１より高い位置Ｈ５，Ｈ６に調整されるが、カラーインクの液面位置Ｈ６は、ブラックインクの液面位置Ｈ５よりも更に上方に設定されている。このようにすることにより、吐出ヘッド１５ａの液体流路３０ａでは、カラーインクの方がブラックインクよりも大きな正圧値を有することとなる。
【００７２】
吐出ヘッド１５ａは、図４に示すように、インク流入口１３９を有し、補強用のフレーム１１３の貫通孔１１３ｂとシール部材１１６を介してサブタンク１５ｂのインク流出口と連通したインク導入路を形成している。そのため、このインク導入路のいずれかのシール性が低くて、このインク導入路からインク漏れが発生し、漏れたインクが隣のインク導入路に浸入する場合がある。また図５に示したように、流路ユニット３０は、長辺方向に長い共通インク室５５をインク色ごとに複数列有し、共通インク室５５はその占める面積が比較的大きいと共に、各共通インク室５５の間隙寸法は狭くなっている。従って、外部からの衝撃や亀裂などから、色の異なるインクが隣の共通インク室５５内に浸入してしまう場合がある。このような場合、特にブラックインクがカラーインク用のインク流入口１３９や共通インク室５５に浸入すると、視覚的に混色したことが目立ちやすい。そのため、上記のように、カラーインクの方がブラックインクよりも大きな正圧値を有するようにすることによって、ブラックインクがカラーインク用の液体流路３０ａ内に浸入して、これがカラーインクに混入するのを防止することができる。
【００７３】
図１１は、カートリッジ１０の昇降動作の更に他の一例を示す断面図であり、休止モードでの各カラーインク用のカートリッジ１０との高さ調整について示している。この図１１に示すように、待機モードにおいて、カートリッジ１０内の各カラーインクの液面位置は、何れもノズル孔４６ａの高さＨ１より高い位置Ｈ７，Ｈ８，Ｈ９に調整されるが、これらの位置Ｈ７〜Ｈ９は、インク色に応じて大小関係が設定されている。即ち、シアンインクの液面位置Ｈ８は、マゼンダインクの液面位置Ｈ７よりも上方に設定され、イエローインクの液面位置Ｈ９は、シアンインクの液面位置Ｈ８よりも更に上方に設定されている。結局、マゼンダインクの液面位置Ｈ７、シアンインクの液面位置Ｈ８、イエローインクの液面位置Ｈ９の順序で高くなるようになっている。吐出ヘッド１５ａは、図１０で説明したのと同様に、インク流入口１３９や、共通インク室５５間でのインク漏れが発生し、隣のインク流入口１３９や共通インク室５５に異なるインク色のインクが浸入する場合がある。このような場合において、特にイエローインク内に他のカラーインクが混入すると、他のインク内にて混色がおこる場合に比べて、視覚的に目立ちやすい。そのため、上記のように吐出ヘッド１５ａの液体流路３０ａにおいては、マゼンダインク、シアンインク、イエローインクの順序で正圧値が大きくなるようになっている。従って、マゼンダインクがシアンインク用の液体流路３０ａ内に侵入してシアンインクに混入するのを防止することができ、シアンインクがイエローインク用の液体流路３０ａ内に侵入してイエローインクに混入するのを防止することができる。
【００７４】
［アクチュエータの他の構成］
ところで、図７〜図１１ではアクチュエータ８６としてボールネジ８６ｂ及びナット８６ｃ等を用いた直動式の構成について示したが、アクチュエータ８６として他の構成を採用することも可能である。図１２は、アクチュエータの他の構成を示す斜視図であり、図１３は、このアクチュエータによるカートリッジ１０の昇降動作を示す断面図である。
【００７５】
図１２に示すアクチュエータ９０は、上述したアクチュエータ８６と同様にカートリッジ１０が装着された各収容ケース９に対応して個別に設けられており、モータ９０ａと、該モータ９０ａの回転出力軸に接続されたカムシャフト９０ｂと、該カムシャフト９０ｂに支持されたカム９０ｃとから構成されている。このうち、カム９０ｃは略円盤状を成しており、その中心軸が前後方向へ向くようにして、且つ外周面が収容ケース９の外底面に接触するようにして、各収容ケース９の下方に配設されている。カムシャフト９０ｂは、その長手方向が前後方向に沿うように配設され、カム９０ｃの中心から偏芯した位置に接続されている。そして、このカムシャフト９０ｂの後端部にモータ９０ａの回転出力軸が接続されている。なお、カム９０ｃのプリフィールは円形に限定されるものではなく、必要に応じて卵型など異なる形状を採用することができる。
【００７６】
図１３に示すように、このようなアクチュエータ９０が駆動してモータ９０ａの回転出力軸が回転すると、カムシャフト９０ｂの回転角度に応じて、収容ケース９の外底面とカム９０ｃの周面との接点位置が変わり、これに伴って収容ケース９及びカートリッジ１０の高さ位置が変化する。なお、図１３では、最も左に示した状態（回転角度＝０度）を基準として、回転角度が９０度の状態、１８０度の状態、及び２７０度の状態を夫々順に示しており、カートリッジ１０は、回転角度が０度のときに最上方位置、回転角度が１８０度のときに最下方位置となり、回転角度が９０度および２７０度のときに、最上方位置と最下方位置との中間である中間位置となるようになっている。
【００７７】
このような構成のアクチュエータ９０を採用した場合であっても、上記のようにカートリッジ１０の高さ位置を調整することができるため、既に説明したアクチュエータ８６を採用した場合と同様に、各状況に応じてカートリッジ１０の高さを変更することが可能であり、待機モードにおいては、樹脂フィルムから成るノズルプレート４６を通じて外部から液体流路３０ａへエアが侵入するのを防止でき、且つ、不所望なインクの混色を防止することができる。
【００７８】
なお、カートリッジ１０のインク残量が少なくなるかなくなったときに、筐体１ａの右下に設けられた扉７を開いてカートリッジ１０を抜き出し、新たなカートリッジ１０を装着することにより、記録装置１を継続的に使用することができるが、このようなカートリッジ１０の交換のために扉７が開かれた場合に、制御部１００は、全てのカートリッジ１０を開かれた扉７からの着脱が可能な所定の同一高さに停止させるように移動させるようになっている。そして、カートリッジ１０の交換が済んで扉７が閉じられると、改めて各カートリッジ１０又は交換されたカートリッジ１０のインク液面が検出され、その液面高さに応じて各カートリッジ１０の高さ位置が決定され、これに基づいてアクチュエータ８６，９０が駆動されるようになっている。
【産業上の利用可能性】
【００７９】
本発明は、最下層に樹脂フィルムプレートを有する吐出ヘッドにおいて、流路内へのエアの侵入を防止することができる液滴吐出装置と、その動作制御方法とに適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００８０】
【図１】本発明を適用した記録装置１の外観構成を示す斜視図であり、本実施の形態では記録装置としてプリンタ機能、スキャナ機能、コピー機能、及びファクシミリ機能等を備える所謂複合機を図示している。
【図２】図１に示す記録装置が有するプリンタ部の構成を示す模式的断面図である。
【図３】図１に示す記録装置のプリンタ部の構成を模式的に示す平面図である。
【図４】プリンタ部が有するキャリッジ周辺の構成を示す斜視図である。
【図５】図１に示す記録装置が備える吐出ヘッドの構成をより詳細に説明するための断面図である。
【図６】図１に示す記録装置において、主に液体流路内のインクの圧力調整に関係する構成を機能的に示すブロック図である。
【図７】カートリッジを昇降させる構成とその昇降動作について説明するための断面図である。
【図８】カートリッジの昇降動作の一例を示す断面図であり、記録モード及び待機モードでのカートリッジの高さ調整について主に示している。
【図９】記録装置の動作の一例を示すフローチャートである。
【図１０】カートリッジの昇降動作の他の一例を示す断面図であり、待機モードでのブラックインク用のカートリッジとカラーインク用のカートリッジとの高さ調整について示している。
【図１１】カートリッジの昇降動作の更に他の一例を示す断面図であり、待機モードでの各カラーインク用のカートリッジとの高さ調整について示している。
【図１２】アクチュエータの他の構成を示す斜視図である。
【図１３】図１２に示すアクチュエータによるカートリッジの昇降動作を示す断面図である。
【符号の説明】
【００８１】
１      記録装置（液滴吐出装置）
９      収容ケース
１０    カートリッジ
１５ａ  吐出ヘッド
３０    流路ユニット
３１    圧電アクチュエータ
３０ａ  液体流路
４６    ノズルプレート（ダンパ層）
４６ａ  ノズル孔
８１    第１液面センサ
８２    第２液面センサ
８３    第３液面センサ
８５    カートリッジ駆動部
８６    アクチュエータ
９０    アクチュエータ
１００  制御部
【図１】
2010006014.tif 000003
【図２】
2010006014.tif 000004
【図３】
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【図４】
2010006014.tif 000006
【図５】
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【図６】
2010006014.tif 000008
【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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