(57)【要約】【課題】記録ヘッドに対する吸引回復動作において、記録ヘッドへの異物の侵入を抑制することができるインクジェット記録装置、記録ヘッドの回復処理装置、および記録ヘッドの回復処理方法を提供すること。【解決手段】記録ヘッド１０に対する吸引回復動作のために、記録ヘッド１０の吐出口をキャップ１１によってキャッピングする。大気開放弁２３によってキャップ１１の内部を大気に開放させる前に、吸引ポンプが発生する負圧によってキャップ１１の内部を吸引させる。また、大気開放弁２３によってキャップ１１の内部を大気に開放させる前に、圧力導入弁２１、バッファ１３、およびバッファ弁２２を通してキャップ１１の内部に大気圧を導入する。【選択図】図３
2014148072.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
吐出口からインクを吐出可能な記録ヘッドを用いて画像を記録するインクジェット記録装置であって、
前記吐出口をキャッピング可能なキャップと、
前記吐出口をキャッピングしている状態の前記キャップの内部を吸引することにより、前記吐出口から前記キャップの内部にインクを吸引可能な吸引手段と、
前記吐出口をキャッピングしている状態の前記キャップの内部を大気に開放可能な大気開放手段と、
前記記録ヘッドの内部の圧力を大気圧以上に上昇可能な圧力上昇手段と、
前記キャップが前記吐出口をキャッピングしている状態において、前記大気開放手段によって前記キャップの内部を大気に開放させる前に、前記吸引手段によって前記キャップの内部を吸引させかつ前記圧力上昇手段によって前記記録ヘッドの内部の圧力を上昇させる制御手段と、
を備えることを特徴とするインクジェット記録装置。
【請求項２】
前記圧力上昇手段は、前記記録ヘッドの内部を大気に開放可能な開放部を含むことを特徴とする請求項１に記載のインクジェット記録装置。
【請求項３】
前記圧力上昇手段は、前記記録ヘッドの内部を大気圧以上に加圧する加圧部を含むことを特徴とする請求項１または２に記載のインクジェット記録装置。
【請求項４】
前記制御手段は、前記吸引手段によって前記キャップの内部を吸引させた後に、前記圧力上昇手段によって前記記録ヘッドの内部の圧力を上昇させることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載のインクジェット記録装置。
【請求項５】
前記制御手段は、前記吸引手段によって前記キャップの内部を吸引させつつ、前記圧力上昇手段によって前記記録ヘッドの内部の圧力を上昇させることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載のインクジェット記録装置。
【請求項６】
前記キャップの内部を、前記吐出口と対向する空間と、前記吸引手段によって吸引される空間と、に仕切る吸収体をさらに備えることを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載のインクジェット記録装置。
【請求項７】
吐出口からインクを吐出可能な記録ヘッドの回復処理を行う記録ヘッドの回復処理装置であって、
前記吐出口をキャッピング可能なキャップと、
前記吐出口をキャッピングしている状態の前記キャップの内部を吸引することにより、前記吐出口から前記キャップの内部にインクを吸引可能な吸引手段と、
前記吐出口をキャッピングしている状態の前記キャップの内部を大気に開放可能な大気開放手段と、
前記記録ヘッドの内部の圧力を上昇可能な圧力上昇手段と、
前記キャップが前記吐出口をキャッピングしている状態において、前記大気開放手段によって前記キャップの内部を大気に開放させる前に、前記吸引手段によって前記キャップの内部を吸引させかつ前記圧力上昇手段によって前記記録ヘッドの内部の圧力を大気圧以上に上昇させる制御手段と、
を備えることを特徴とする記録ヘッドの回復処理装置。
【請求項８】
吐出口からインクを吐出可能な記録ヘッドの回復処理を行う記録ヘッドの回復処理方法であって、
前記吐出口をキャップによってキャッピングするキャッピング工程と、
前記吐出口をキャッピングしている状態の前記キャップの内部を吸引することにより、前記吐出口から前記キャップの内部にインクを吸引する吸引工程と、
前記吐出口をキャッピングしている状態の前記キャップの内部を大気に開放する大気開放工程と、
前記記録ヘッドの内部の圧力を上昇させる圧力上昇工程と、
を含み、
前記キャップが前記吐出口をキャッピングしている状態において、前記大気開放工程によって前記キャップの内部を大気に開放させる前に、前記吸引工程によって前記キャップの内部を吸引させかつ前記圧力上昇工程によって前記記録ヘッドの内部の圧力を大気圧以上に上昇させることを特徴とする記録ヘッドの回復処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インクを吐出可能な記録ヘッドに対して吸引回復動作を行うインクジェット記録装置、記録ヘッドの回復処理装置、および記録ヘッドの回復処理方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ノズル先端の吐出口からインクを吐出可能な記録ヘッドを用いて画像を記録するインクジェット記録装置においては、記録ヘッドのインクの吐出状態を良好に維持するための回復動作として、吸引回復動作が知られている。吸引回復動作は、記録ヘッドの吐出口をキャップによって覆った状態（キャッピング状態）において、吸引ポンプにより発生させた負圧をキャップ内に導入することにより、画像の記録に寄与しないインクを吐出口からキャップ内に吸引排出させる動作である。このような吸引回復動作により、ノズル内に発生した気泡、およびノズル内の増粘インクやゴミなどの異物を排出して、インクの吐出状態を良好に維持することができる。
【０００３】
特許文献１に記載の記録装置は、吸引回復動作の後に、キャップのキャッピング状態を維持したまま吸引ポンプを停止させて、記録ヘッド内の圧力とキャップ内の圧力とを緩和させてから、キャップ内を大気に開放する大気開放弁が開かれる。その後、大気開放弁を開いたまま吸引ポンプを作動させて、大気開放弁を通してキャップ内に外部の空気を導入し、その空気の流れによって、ノズル先端の吐出口が形成される記録ヘッドの吐出口面を清掃する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−１１８５０８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら特許文献１に記載の記録装置においては、吸引回復動作の後から大気開放弁を開くまでの間は、吸引ポンプを停止させて記録ヘッド内の圧力とキャップ内の圧力とを緩和させるだけである。そのため、このように両者の圧力が緩和したときには、キャップ内の圧力が大気圧よりも若干低い状態にあり、この状態において、吐出口からからキャップ内にインクが排出されないように記録ヘッド内の圧力がキャップ内の圧力とつり合っている。この状態において大気開放弁を開いたときには、キャップ内の圧力上昇により記録ヘッド内の圧力とキャップ内の圧力とのつり合いが崩れる。そのため、大気開放弁から導入された空気、およびキャップ内のゴミやインクなどの異物が吐出口から記録ヘッド内に侵入するおそれがある。
【０００６】
本発明の目的は、記録ヘッドに対する吸引回復動作において、記録ヘッドへの異物の侵入を抑制することができるインクジェット記録装置、記録ヘッドの回復処理装置、および記録ヘッドの回復処理方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明のインクジェット記録装置は、吐出口からインクを吐出可能な記録ヘッドを用いて画像を記録するインクジェット記録装置であって、前記吐出口をキャッピング可能なキャップと、前記吐出口をキャッピングしている状態の前記キャップの内部を吸引することにより、前記吐出口から前記キャップの内部にインクを吸引可能な吸引手段と、前記吐出口をキャッピングしている状態の前記キャップの内部を大気に開放可能な大気開放手段と、前記記録ヘッドの内部の圧力を大気圧以上に上昇可能な圧力上昇手段と、前記キャップが前記吐出口をキャッピングしている状態において、前記大気開放手段によって前記キャップの内部を大気に開放させる前に、前記吸引手段によって前記キャップの内部を吸引させかつ前記圧力上昇手段によって前記記録ヘッドの内部の圧力を上昇させる制御手段と、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、吸引回復動作後のキャップの内部を大気に開放する前に、記録ヘッドの内部の圧力を上昇させるため、吐出口から記録ヘッドの内部への異物の侵入を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本願発明の第１の実施形態における記録装置の概略構成図である。
【図２】図１の記録装置の制御系の要部のブロック構成図である。
【図３】図１の記録装置における回復システムの概略構成図である。
【図４】図３におけるキャップの断面図である。
【図５】図３の回復システムの吸引回復動作を説明するためのフローチャートである。
【図６】図３の回復システムの吸引回復動作を説明するためのフローチャートである。
【図７】図３の回復システムの吸引回復動作を説明するためのフローチャートである。
【図８】図３の回復システムのワイピングおよび予備吐出動作を説明するためのフローチャートである。
【図９】図３の回復システムの吸引回復動作中におけるキャップの断面図である。
【図１０】図３の回復システムの吸引回復動作中におけるキャップの断面図である。
【図１１】図３の回復システムの吸引回復動作中における記録ヘッド内の圧力変化の説明図である。
【図１２】本発明の第２の実施形態における回復システムの概略構成図である。
【図１３】図１２の回復システムの吸引回復動作を説明するためのフローチャートである。
【図１４】図１２の回復システムの吸引回復動作中における記録ヘッド内の圧力変化の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００１１】
（第１の実施形態）
図１は、本実施形態のインクジェット記録装置を模式的に示した正面図である。本例の記録装置１００はフルラインタイプであり、ホストＰＣ（ホスト装置）２００に接続されている。記録装置１００は、ホストＰＣから送信される記録情報に基づいて、４つの記録ヘッド１０（１０Ｋ，１０Ｃ，１０Ｍ，１０Ｙ）からブラック、シアン、マゼンタ、およびイエローのインクを吐出することにより、ロール紙（記録媒体）Ｐ上に画像を記録する。
【００１２】
記録ヘッド１０は、ロール紙Ｐの記録領域の幅方向の全域に渡って延在する長尺なラインヘッドであり、ロール紙Ｐの搬送方向Ｙと交差する方向（本例の場合は直交する方向）に延在している。ブラックインク吐出用の用記録ヘッド１０Ｋ、シアンインク吐出用の記録ヘッド１０Ｃ、マゼンタインク吐出用の記録ヘッド１０Ｍ、およびイエローインク吐出用の記録ヘッド１０Ｙは、その順序で搬送方向に並ぶように配備されている。記録ヘッド１０には、インクを吐出可能な複数のノズルが搬送方向Ｙと交差する方向（本例の場合は直交する方向）に配列されており、電気熱変換素子（ヒータ）やピエゾ素子などの吐出エネルギー発生素子を用いて、それらのノズルからインクを吐出する。電気熱変換素子を用いた場合には、その発熱によりインクを発泡させ、その発泡エネルギーを利用して、ノズル先端の吐出口からインクを吐出することができる。吐出口は、それぞれの記録ヘッド１０における吐出口面に形成されている。
【００１３】
記録装置１００には、記録ヘッド１０からのインクの吐出状態を良好に維持するための回復処理部１０５（図２参照）を構成する回復ユニット１１０が組み込まれている。この回復ユニット１１０によって、定期的に記録ヘッド１０の吐出口面をクリーニングすることにより、記録ヘッド１０の吐出口からのインクの吐出状態を良好に維持することができる。回復ユニット１１０には、クリ−ニング動作のときに、それぞれの記録ヘッド１０の吐出口面に密着（キャッピング）するキャップ１１が備えられている。
【００１４】
ロール紙Ｐは供給ユニット１２０から供給され、記録装置１００に組み込まれた搬送機構１３０によって矢印Ａ方向に搬送される。本例の搬送機構１３０には、搬送ベルトを用いてロール紙Ｐを搬送する構成となっている。
【００１５】
画像を記録する際には、搬送中のロール紙Ｐにおける記録位置が記録ヘッド１０Ｋの対向位置に到達したときに、ホストＰＣ２００から送られた記録情報に基づいて、記録ヘッド１０Ｋからブラックインクが吐出される。同様に、記録ヘッド１０Ｃ、記録ヘッド１０Ｍ、および記録ヘッド１０Ｙの順に、シアン、マゼンタ、およびイエローのインクが吐出されることにより、ロール紙Ｐにカラー記録が記録される。記録装置１００には、記録ヘッドのそれぞれに供給されるインクを収容するカートリッジタイプのインクタンク（以下、「インクカートリッジ」ともいう）２０（２０Ｋ，２０Ｃ，２０Ｍ，２０Ｙ）が備えられている。インクカートリッジ２０内のインクは、インク供給部１０６（図２参照）によって対応する記録ヘッド１０に供給される。
【００１６】
図２は、図１の記録装置の制御系の概略構成を示すブロック図である。ＣＰＵ１５０は、後述する図５、図６、図７及び図８のフローチャートに記載の処理を実行するために、記録装置の動作の制御処理やデータ処理等を実行する。ＲＯＭ１０１は、それらの処理手順等のプログラムが格納され、またＲＡＭ１０２は、それらの処理を実行するためのワークエリアなどとして用いられる。記録ヘッド１０からのインクの吐出は、ＣＰＵ１５０がドライバ１０Ａを介して電気熱変換素子などの吐出エネルギー発生素子を駆動することにより行われる。ＣＰＵ１５０は、ドライバ１０５Ａ，１０６Ａ，１３０Ａを介して、回復処理部１０５、インク供給部１０６、および搬送機構１３０をそれぞれ制御する。
【００１７】
図３は、回復処理部１０５とインク供給部１０６を含む回復システムの概略構成図である。このような回復システムは、複数の記録ヘッド１０のそれぞれに対して同様に構成されため、以下においては、１つの記録ヘッド１０に対する回復システムを代表して説明する。
【００１８】
キャップ１１は記録ヘッド１０の吐出口面４０（図４（ａ）参照）と対向可能に配備されており、キャップ１１には、図４（ａ）のように、キャップ１１の内部の空間を吐出口面側空間Ｓ１と底面側空間Ｓ２に仕切る吸収体１２が備えられている。吸収体１２の形状は、図４（ｂ）のような断面凸形状、あるいは図４（ｃ）のように上面が平らな形状であってもよい。なお、図４（ｂ）、図４（ｃ）は、図４（ａ）におけるキャップ１１を側方（図４（ａ）の右側）から見た場合の断面図である。図４（ｂ）のような断面形状の吸収体１２は、後述する吸引回復動作時におけるインク（後述する液柱を含む）の吸収効率が高かった。その理由は、吐出口面４０との対向部分における吸収体１２の面積が小さくため、その部分に吸引力が集中したと考えられる。
【００１９】
キャップ１１の底面に形成された吸引口１１Ａは、回復弁１４を介して、キャップ１１内を吸引可能な圧力を一時的に貯蔵するバッファ１３に接続されている。バッファ１３には、負圧を発生させる吸引ポンプ１５を介して、廃インクを貯蔵するためのメンテナンスタンク１６に接続されている。記録ヘッド１０にはインク収納部が形成されており、そのインク収納部内に連通するインク供給部１０Ａには、記録ヘッド１０から導入した泡を一時的に貯蔵する泡抜き室１８が接続されている。泡抜き室１８の下側内部は、リフィル弁１９を介してインクカートリッジ２０に連通され、泡抜き室１８内の上側内部は、泡抜き弁１７を介してバッファ１３に連通される。
【００２０】
記録ヘッド１０におけるインク収納部内の上側空間に連通する圧力導入部１０Ｂには、圧力導入弁２１を介してバッファ１３が接続されている。キャップ１１には、図４（ａ）のように、吐出口面側空間Ｓ１と大気とを連通する連通路４１が形成され、その連通路４１には大気開放弁２３が備えられている。また、キャップ１１には、図４（ａ）のように、記録ヘッド１０の吐出口面４０をワイピングするためのブレード４３が備えられている。バッファ１３には、その内部を大気に開放するためのバッファ弁２２が備えられている。
【００２１】
記録動作時は、泡抜き弁１７および圧力導入弁２１が閉じられ、かつリフィル弁１９が開かれている。これにより、記録ヘッド１０におけるインク収納部内の上側空間は密閉空間とされ、インク収納部内のインクに対しては、記録ヘッド１０とインクカートリッジ２０との間の水頭差による負圧が付与されている。記録動作による記録ヘッド１０内のインクの消費に伴って、インク収納部内の上側空間の負圧が高まる。その上部空間内の負圧が所定以上に高まったときに、インク収納部内のインクに付与される水頭差による負圧に抗して、インクカートリッジ２０から記録ヘッド１０内に供給される。このように、インク収納部内の上側空間の負圧によって、記録ヘッド１０内に自動的にインクが供給される。記録ヘッド１０内に生じた気泡や泡抜き室１８に溜まった空気を除去する際には、バッファ１３の負圧により、記録ヘッド内の気泡を泡抜き弁１７、バッファ１３、および吸引ポンプ１５を通してメンテナンスタンク１６内に排出する。
【００２２】
また、インク収納部内にインクが存在しない新規の記録ヘッド１０が装着された場合には、インク収納部内の上側空間に、吸引ポンプ１５により発生されたバッファ１３の負圧を圧力導入弁２１を通して導入する。このように上側空間に負圧を供給することにより、インク収納部内のインクに付与される水頭差による負圧に抗して、インクカートリッジ２０から記録ヘッド１０内にインクが供給される。
【００２３】
次に、記録ヘッド１０の回復処理について説明する。回復処理は、吸引回復動作（Ａ）と、ワイピング動作（Ｂ）と、予備吐出動作（Ｃ）と、を含む。以下、それらの動作について説明する。
【００２４】
（Ａ）吸引回復動作
吸引回復動作は、第１，第２，第３の連続する３つの段階（Ａ１），（Ａ２），（Ａ３）に分けることができる。以下、それらの段階（Ａ１），（Ａ２），（Ａ３）について説明する。
【００２５】
（Ａ−１）第１段階
図５は、吸引回復動作の第１段階を説明するためのフローチャートである。図５のフローチャートに記載された動作はＣＰＵ１５０により実行される。
【００２６】
吸引回復動作の第１段階を開始する時点において、泡抜き弁１７、圧力導入弁２１、およびバッファ弁２２は閉じられており、リフィル弁１９は開けられている。まず、ＣＰＵ１５０は、回復弁１４および大気開放弁２３を開いたまま、記録ヘッド１０とキャップ１１とを相対移動させて、図３のように、記録ヘッド１０の吐出口面４０にキャップ１１を密着（キャッピング）させる（ステップＳ１）。その後、ＣＰＵ１５０は、回復弁１４および大気開放弁２３を閉じて（ステップＳ２，Ｓ３）、キャップ１１内に密閉空間を形成してから、吸引ポンプ１５を作動させて、バッファ１３に所定の負圧Ｖ１（本例の場合は、−４０ｋＰａ）を溜める（ステップＳ４）。
【００２７】
その後、ＣＰＵ１５０は、回復弁１４を開いて（ステップＳ５）、バッファ１３の負圧をキャップ１１内に導入し、図９（ａ）のように、記録ヘッド１０のノズルからインクを吸引する。このようにインクを吸引することにより、インクは、吸収体１２に吸収されつつ、キャップ１１内の空間Ｓ１，Ｓ２内に徐々に充填される。そして、ＣＰＵ１５０は、所定時間Ｔ１（本例の場合は、５秒）の経過を待ってから、回復弁１４を閉じる（ステップＳ６，Ｓ７）。その後、ＣＰＵ１５０は、さらに所定時間Ｔ２（本例の場合は、６秒）の経過を待って、記録ヘッド１０内の圧力Ｖｈとキャップ１１内の圧力Ｖｃとの圧力差を小さくするように、それらの圧力を緩和させる。圧力Ｖｈは、記録ヘッド１０におけるインク収納部の上側空間内の圧力である。圧力Ｖｈと圧力Ｖｃを緩和させることにより、図９（ｂ）のように、記録ヘッド１０の吐出口面４０と吸収体１２との間にインクを柱状に形成する。以下、その柱状の部分のインクを液柱４２ともいう。
【００２８】
このように液柱４２を形成した後、ＣＰＵ１５０は、僅かな負圧状態にあるバッファ１３を大気圧に戻すために、バッファ弁２２を開いてバッファ１３内を大気に開放する（ステップＳ９）。その後、ＣＰＵ１５０は、所定時間Ｔ３（本例の場合は、１秒）の経過を待ってから、再びバッファ弁２２を閉じる（ステップＳ１０，Ｓ１１）。
【００２９】
（Ａ−２）第２段階
図６は、吸引回復動作の第２段階を説明するためのフローチャートである。図６のフローチャートに記載された動作はＣＰＵ１５０により実行される。
【００３０】
この第２段階において、ＣＰＵ１５０は、第１段階のステップＳ４からＳ１１に対応するステップＳ２１からＳ２８によって、記録ヘッド１０のノズルからインクを吸引する動作を再度実施する。この２回目の吸引動作は、インクの液柱４２をより良好に形成するためである。
【００３１】
まずは、ＣＰＵ１５０は、バッファ１３に所定の負圧Ｖ２（本例の場合は、−１０ｋＰａ）を貯めてから、回復弁１４を開く（ステップＳ２１，Ｓ２２）。負圧Ｖ２は、先の１回目の吸引動作時の負圧Ｖ１よりも小さいため、ノズルから、第１段階の吸引動作のときよりも少量のインクが吸引されることになる。このインクの吸引により、吐出口面４０上の複数のインク滴を合わせて、より幅広く液柱４２を形成することができる。その後、ＣＰＵ１５０は、所定時間Ｔ１１（本例の場合は、７．５秒）の経過を待ってから、回復弁１４を閉じる（ステップＳ２３，Ｓ２４）。その所定時間Ｔ１１は、先のステップＳ６における所定時間Ｔ１よりも長く設定されており、ステップＳ６の場合よりも長い時間を掛けてインクを吸引する。その後、ＣＰＵ１５０は、さらに所定時間Ｔ１２（本例の場合は、６秒）の経過を待って、記録ヘッド１０内の圧力Ｖｈとキャップ１１内の圧力Ｖｃとを緩和させる（ステップＳ２５）。これにより、先の第１段階において生成しきれなかった液柱４２が確実に形成される。このように液柱４２が形成されたときには、キャップ１１内の圧力Ｖｃは大気圧よりも僅かに低い負圧状態にあり、この状態において、ノズルからキャップ内にインクが排出されないように、記録ヘッド内の圧力Ｖｈがキャップ内Ｖｃの圧力とつり合っている。このように圧力Ｖｈと圧力Ｖｃとがつり合って、ノズル内のインクが移動しない状態においては、ノズル内の流抵抗、および吐出口に形成されているメニスカスなどの作用により、圧力Ｖｈは必ずしも圧力Ｖｃと同一ではない。しかし、圧力Ｖｈは、圧力Ｖｃよりも小さいことはあるものの、大気圧よりは低い負圧状態にある。
【００３２】
その後、ＣＰＵ１５０は、負圧状態にあるバッファ１３内を大気圧とするために、バッファ弁２２を開いてバッファ１３内を大気に開放する（ステップＳ２６）。その後、ＣＰＵ１５０は、所定時間Ｔ１３（本例の場合は、１秒）の経過を待ってから、再びバッファ弁２２を閉じる（ステップＳ２７，Ｓ２８）。
【００３３】
図１１は、回復処理時における記録ヘッド１０内の圧力Ｐｈの変化曲線Ａを示し、時点ｔ０からｔ１までの期間Ｐ１は、ステップＳ２１からＳ２８までの処理期間に対応する。図１１においては、大気圧を“０”としている。時点ｔ１までには、上述したように、ノズルからキャップ内にインクが排出されないように圧力Ｖｈがキャップ内Ｖｃの圧力とつり合っており、このときの圧力Ｖｈは大気圧よりも僅かに低い負圧状態にある。
【００３４】
（Ａ−３）第３段階
図７は、吸引回復動作の第３段階を説明するためのフローチャートである。図７のフローチャートに記載された動作はＣＰＵ１５０により実行される。
【００３５】
まず、ＣＰＵ１５０は、バッファ弁２２を開いて、バッファ１３内を大気に開放して大気圧にする（ステップＳ３１）。その後、リフィル弁１９を閉じてから圧力導入弁２１を開くことにより（ステップＳ３２，Ｓ３３）、バッファ１３内の大気圧を記録ヘッド１０内へ導入する。このように、僅かな負圧状態にあった記録ヘッド１０内にバッファ１３の大気圧を導入することにより、記録ヘッド１０内の圧力Ｖｈが上昇して、ノズルからキャップ内にインクの排出させないような圧力Ｖｈと圧力Ｖｃとのつり合いが崩れる。そのため、ノズルからキャップ１１内への少量のインクの排出が生じる。このときには、液柱４２が形成されていて、ノズルにはインクのメニスカス力が作用していないため、ノズルからキャップ１１内へのインクの排出は生じやすい。このような少量のインクの排出後、圧力Ｖｈと圧力Ｖｃは、再び、ノズルからインクを排出させないつり合い状態となる。
【００３６】
ステップＳ３２においてリフィル弁１９を閉じる理由は、僅かな負圧状態にある記録ヘッド１０内にバッファ１３の大気圧を導入した際に、記録ヘッド１０内のインクがインクカートリッジ２０内に落ちることを防止するためである。記録ヘッド１０とインクカートリッジ２０との間には水頭差があり、リフィル弁１９を開いたまま、記録ヘッド１０内に大気圧を導入した場合には、記録ヘッド１０内のインクがインクカートリッジ２０内に落ちるおそれがある。また、リフィル弁１９を閉じることにより、記録ヘッド１０内のインクの流動範囲がノズル内およびキャップ内に限定されるため、記録ヘッド１０内の圧力Ｖｈが制御しやすくなる。
【００３７】
その後、ＣＰＵ１５０は、所定時間Ｔ４（本例の場合は、１秒）の経過を待ってから（ステップＳ３４）、バッファ弁２２を閉じ、その後、圧力導入弁２１を閉じて（ステップＳ３５）、回復弁１４を開く（ステップＳ３６）。このように、大気開放弁２３を開く前に回復弁１４を開く。その理由は、キャップ内１１のインクが大気開放弁２３を通じて外部に漏出することを防止するためである。すなわち、圧力Ｖｈと圧力Ｖｃは、ノズルからのインクの排出を止めるようなつり合い状態と戻ってはいるものの、上述したようなノズルからの少量のインクの排出によって、圧力Ｖｃが大気圧よりも大きくなっているおそれがある。この状態において、回復弁１４を開かずに大気開放弁２３を開けた場合には、キャップ内１１のインクが大気開放弁２３を通じて外部に漏出するおそれがある。このようなインクの露出を防止するために、大気開放弁２３を開く前に、回復弁１４を開いてキャップ１１内に大気圧を導入し、圧力Ｖｃを大気圧とする。
【００３８】
その後、ＣＰＵ１５０は、吸引ポンプ１５を駆動し（ステップＳ３７）、バッファ１３および回復弁１４を通して、キャップ１１内のインクを所定量（本例の場合は、０．１ｃｃ/ｓｅｃ）ずつ吸引する。回復弁１４を開いてから吸引ポンプ１５を駆動することにより、キャップ１１内の圧力を緩やか変化させて、圧力が急峻に変化した場合の影響を抑えることができる。そして、ＣＰＵ１５０は、所定時間Ｔ５（本例の場合は、１秒）の経過を待って（ステップＳ３８）、キャップ１１からバッファ１３へのインクの流れを生じさせてから、大気開放弁２３を開けて（ステップＳ３９）、キャップ１１内に空気を導入する。
【００３９】
その後、ＣＰＵ１５０は、所定時間Ｔ６（本例の場合は、２５秒）の経過を待ってから（ステップＳ４０）、吸引ポンプ１５を停止させ（ステップＳ４１）、回復弁１４を閉じる（ステップＳ４２）。
【００４０】
このように、記録ヘッド１０内の圧力Ｖｈとキャップ１１内の圧力Ｖｃとをノズルからインクを排出させないようにつり合わせ、さらに、キャップ１１内に吸引してインクの流れを生じさせてから、大気開放弁２３を開けてキャップ１１内に空気を導入する。この結果、図９（ｃ），（ｄ）および図１０（ａ）から（ｄ）のように、キャップ１１のインクが矢印方向に流されて排出される。液柱４２は、吐出口面４０から引き離されるように流れて排出される。このようなキャップ１１内のインクの流れにより、吐出口面４０にはインク滴が残りにくくなり、さらに、吐出口面４０に付着したゴミはインクの流れによって除去される。液柱４２は、インクの表面張力によって引っ張られるため、残留することなる吸収体１２を通して吸引される。
【００４１】
また、大気開放弁２３を開けるときには、大気圧である記録ヘッド１０の圧力Ｖｈがキャップ１１内の圧力Ｖｃと同一、あるいは圧力Ｖｃよりも僅かに大きくなっているため、キャップ１１内のインクのノズル内への逆流が抑制されることになる。
【００４２】
図１１において、時点ｔ１からｔ２までの期間Ｐ２は、ステップＳ３１からＳ３８までの処理期間に対応する。時点ｔ１において、圧力導入弁２１が開かれて、記録ヘッド１０内に大気圧が導入される。時点ｔ２からｔ３までの期間Ｐ３は、ステップＳ３９からＳ４２までの処理期間に対応する。時点ｔ２において、大気開放弁２３が開かれて、キャップ１１内に大気圧が導入される。
【００４３】
（Ｂ），（Ｃ）ワイピング動作および予備吐出動作
図８は、ワイピング動作と予備吐出動作を説明するためのフローチャートである。図８のフローチャートに記載された動作はＣＰＵ１５０により実行される。
【００４４】
まず、ＣＰＵ１５０は、記録ヘッド１０とキャップ１１との相対移動により、キャップ１１によるキャッピングを解除してから、図４（ａ）のように、キャップ１１に備わるブレード４３を記録ヘッド１０に対するワイピング位置に移動させる（ステップＳ４１）。その後、ＣＰＵ１５０は、記録ヘッド１０に対して、キャップ１１を図４（ａ）中の右方に移動させることにより、ブレード４３によって吐出口面４０をワイピングする（ステップＳ４２）。ブレード４３によるワイピングの方向は任意であり、ノズル列に対して平行および直角などの方向であってもよい。
【００４５】
その後、ＣＰＵ１５０は、記録ヘッド１０とキャップ１１との相対移動により、キャップ１１を予備吐出位置に移動させる（ステップＳ４３）。予備吐出は、画像の記録に寄与しないインクを記録ヘッドのノズルから吐出する動作であり、キャップ１１は、その予備吐出されるインクを受容する予備吐出位置に移動する。その後、ＣＰＵ１５０は、予備吐出を実行する（ステップＳ４４）。
【００４６】
その後、ＣＰＵ１５０は、リフィル弁１９を開いて（ステップＳ４５）、記録ヘッド１０とインクカートリッジ２０との間の水頭差による負圧を記録ヘッド１０内に作用させる。その後、ＣＰＵ１５０は、ノズル先端の吐出口に形成されるインクのメニスカスを整えるために、キャップ１１を予備吐出位置に移動させて予備吐出を行ってから（ステップＳ４６，Ｓ４７）、回復処理の終了に必要な初期化を行う（ステップＳ４８）。
【００４７】
（第２の実施形態）
図１２は、本発明の第２の実施形態における回復システムの概略構成図であり、前述した実施形態の図３と同様の部分には、同一符号を付して説明は省略する。
【００４８】
本実施形態においては、メンテナンスタンク１６と記録ヘッド１０の圧力導入部１０Ｂとの間に、正圧を発生させる加圧ポンプ３３と、加圧ポンプ３３が発生した圧力を一時的に貯蔵するバッファ３０、および圧力導入弁３１が接続されている。加圧ポンプ３３は、記録ヘッド１０の内部を大気圧以上に加圧するための加圧部を構成する。バッファ３０には、その内部を大気に開放するためのバッファ弁３２が備えられている。ＣＰＵ１５０には、加圧ポンプ３３、圧力導入弁３１及びバッファ弁３２が電気的に接続され、ＣＰＵ１５０はこれらを制御する。以下、吸引ポンプ１５側のバッファ１３および圧力導入弁２１を「第１のバッファ１３」および「第１の圧力導入弁２１」とし、加圧ポンプ３３側のバッファ３０および圧力導入弁３１を「第２のバッファ３０」および「第２の圧力導入弁３１」として説明する。
【００４９】
このように本実施形態においては、大気圧に対して負圧と正圧を発生させる２つのポンプ１５，３３と、それらのポンプに対応する２つのバッファ１３，３０と、が備えられている。それらのバッファ１３，３０内の圧力は、それらに対応する圧力導入弁３１，３１を介して記録ヘッド１０の圧力導入部１０Ｂに供給される。したがって、圧力導入部１０Ｂに対して、大気圧よりも低い圧力と高い圧力とを供給し、記録ヘッド１０内の圧力Ｖｈを下げる方向および上げる方向のいずれにも積極的に制御することができる。このような制御ができる構成であればよく、他の構成として、例えば、１つのバッファの内部を２つのバッファ室に仕切る構成、２つのポンプ１５，３３の機能をもつ１つのポンプを用いる構成等を採用することもできる。
【００５０】
記録ヘッド１０の回復処理において、吸引ポンプ１５とバッファ１３を用いることにより、前述した実施形態と同様の吸引回復動作（Ａ）を実施することができる。
【００５１】
本実施形態においては、さらに、吸引回復動作（Ａ）とは異なる吸引回復動作（Ｄ），（Ｅ）を実施することもできる。以下、それらの吸引回復動作（Ｄ），（Ｅ）について説明する。
【００５２】
（Ｄ）吸引回復動作
この吸引回復動作は、第１，第２，第３の連続する３つの段階（Ｄ１），（Ｄ２），（Ｄ３）に分けることができる。第１および第２の段階（Ｄ１），（Ｄ２）は、前述した実施形態の吸引回復動作（Ａ）の第１および第２の段階（Ａ１），（Ａ２）と同じである。以下、第３の段階（Ｄ３）を図１３のフローチャートに基づいて説明する。図１３のフローチャートに記載された動作はＣＰＵ１５０により実行される。
【００５３】
図１３において、ステップＳ５１からＳ５５までの処理は、前述した図７のステップＳ３１からＳ３５までの処理と同じである。ただし、ステップＳ５１では、ＣＰＵ１５０は、第１のバッファ弁２２と共に第２のバッファ弁３２を開き、ステップＳ５５では、ＣＰＵ１５０が第１のバッファ弁２２と共に第２のバッファ弁３２を閉じる。ステップＳ５５の後、ＣＰＵ１５０は、ステップＳ５６からＳ６１までの一連の処理（以下、「第１の処理」という）と、ステップＳ６４からＳ６７までの一連の処理（以下、「第２の処理」という）を並行して実行する。
【００５４】
第１の処理は、キャップ１１内の圧力制御に関する処理であり、ステップＳ５６からＳ６１は、前述した図７のステップＳ３６からＳ４１に対応する。すなわち、ＣＰＵ１５０は、回復弁１４を開いてから吸引ポンプ１５を駆動し（ステップＳ５６，Ｓ５７）、所定時間の経過を待って（ステップＳ５８）、キャップ１１からバッファ１３へのインクの流れを生じさせてから大気開放弁２３を開ける（ステップＳ５９）。これにより、キャップ１１内に空気を導入する。その後、ＣＰＵ１５０は、所定時間の経過を待ってから吸引ポンプ１５を停止させてから（ステップＳ６１）、回復弁１４を閉じる（ステップＳ６８）。
【００５５】
第２の処理は、記録ヘッド１０内の圧力制御に関する処理である。この第２の処理においては、ＣＰＵ１５０は、加圧ポンプ３３を駆動することにより（ステップＳ６４）、加圧ポンプ３３により加圧された圧力を第２のバッファ３０を通して記録ヘッド１０の圧力導入部１０Ｂに導入する。第２の圧力導入弁３１を開いてから加圧ポンプ３３を駆動することにより、記録ヘッド１０内の圧力を緩やか変化させて、圧力が急峻に変化した場合の影響を抑えることができる。その後、ＣＰＵ１５０は、所定時間Ｔ７の経過を待ってから（ステップＳ６５）、加圧ポンプ３３を停止させ（ステップＳ６６）、第２の圧力導入弁３１を閉じる（ステップＳ６７）。
【００５６】
このような図１３の第３の段階（Ｄ３）において、第１の処理を実施することにより、第１の実施形態と同様に、図１１中の曲線Ａのように記録ヘッド１０内の圧力Ｐｈを変化させる制御（以下、第１の制御ともいう）が可能である。また、第１の処理と第２の処理を同時に関連的に実施することにより、図１４中の曲線Ｂ，Ｃ，Ｄのように記録ヘッド１０内の圧力Ｐｈを変化させる制御（以下、それぞれを第２，第３，第４の制御ともいう）が可能となる。時点ｔ０からｔ１までの期間Ｐ１は、前述した図１１における期間Ｐ１と同じである。
【００５７】
以下、曲線Ｂのように圧力Ｐｈを変化させる制御（第２の制御）、曲線Ｃのように圧力Ｐｈを変化させる制御（第３の制御）、および曲線Ｃのように圧力Ｐｈを変化させる制御（第４の制御）のそれぞれについて説明する。
【００５８】
（第２の制御）
前述した第１の制御においては、図１１のように大気開放弁２３を開放した時点ｔ２から、記録ヘッド１０内の圧力Ｖｈが大気圧以下に低下する。第２の制御においては、加圧ポンプ３３により加圧された微小な圧力を記録ヘッド１０内に導入することにより、図１４の曲線Ｂのように、大気開放弁２３が開かれた時点ｔ２以降においても記録ヘッド１０内の圧力Ｖｈを大気圧に維持する。具体的には、加圧ポンプ３３および圧力導入弁３１を制御し、大気開放弁２３の開きタイミングに同調するように記録ヘッド１０内に微小な加圧力を導入する。
【００５９】
このような第２の制御により、ノズルからのインクの排出を止めるような圧力Ｖｈと圧力Ｖｃとのつり合いを維持したまま、圧力Ｖｈを大気圧として、キャップ１１内に大気開放弁２３を通して空気を導入することができる。したがって、前述した第１の実施形態と同様に、大気開放弁２３を開いたときにおけるノズル内へのインクの逆流を抑制することができる。
【００６０】
（第３の制御）
第３の制御においては、圧力導入弁２１が開かれて記録ヘッド１０内に大気圧が導入された時点ｔ１から、加圧ポンプ３３により加圧された微小な圧力を記録ヘッド１０内に導入する。これにより、図１４中の曲線Ｃのように、記録ヘッド１０内の圧力Ｖｈを大気圧以上に高める。時点ｔ１においては、前述したように液柱４２が形成されていて、ノズルにおけるインクのメニスカス力が“ゼロ”になっているため、記録ヘッド１０内に導入される微小な加圧力によりノズルからインクが微少量排出される。このようなインクの微少量排出に伴って記録ヘッド１０内にはインクの流れが生じる。このようにノズルから微小量のインクが排出されることにより、ノズル内のインクの逆流がより確実に抑制されることになる。このような状態において、吸引ポンプ１５の吸引力をキャップ１１内に導入することにより、ノズルからキャップ１１内にインクを吸引する。
【００６１】
大気開放弁２３を開放した時点ｔ２以降においても記録ヘッド１０内に微小な加圧力を導入して、圧力Ｖｈを大気圧以上に維持する。液柱４２の排出が終了した時点ｔ２−１において、このような微小な加圧力の導入を止めることにより圧力Ｖｈは大気圧となる。したがって、微小な加圧力は、時点Ｔ１から時点Ｔ２−１までの期間Ｐ１１，Ｐ１２となり、時点Ｔ２−１を過ぎた期間Ｐ１３において圧力Ｖｈは大気圧まで下がる。
【００６２】
このような第３の制御により、ノズルからのインクの排出を止めるような圧力Ｖｈと圧力Ｖｃとのつり合いを維持したまま、圧力Ｖｈを大気圧以上として、キャップ１１内に大気開放弁２３を通して空気を導入することができる。したがって、前述した第１の実施形態と同様に、大気開放弁２３を開いたときにおけるノズル内へのインクの逆流を抑制することができる。
【００６３】
（第４の制御）
第４の制御においては、図１４中の曲線Ｄのように、大気開放弁２３を開放した時点ｔ２の少し前から、記録ヘッド１０内に微小な加圧力を導入して圧力Ｖｈを大気圧以上に高めた後、期間Ｐ１２において記録ヘッド１０の圧力Ｖｈを徐々に大気圧まで下げる。
【００６４】
このような第４の制御においても第３の制御と同様に、ノズルからのインクの排出を止めるような圧力Ｖｈと圧力Ｖｃとのつり合いを維持したまま、圧力Ｖｈを大気圧以上として、キャップ１１内に大気開放弁２３を通して空気を導入することができる。したがって、前述した第１の実施形態と同様に、大気開放弁２３を開いたときにおけるノズル内へのインクの逆流を抑制することができる。
【００６５】
（他の実施形態）
少なくとも大気開放弁２３を開放した時点ｔ２において、上述した第１から第４の制御のように記録ヘッド１０の圧力Ｖｈを大気圧以上に高めておくことにより、大気開放弁２３を開いたときにおけるノズル内へのインクの逆流を抑制することができる。したがって、時点ｔ２において圧力Ｖｈが大気圧以上に高められていればよく、その限りにおいては、圧力Ｖｈの制御時期は任意に設定することができる。また、大気圧以上に高める圧力Ｖｈを上限は、ノズルからのインクの排出を止めるような圧力Ｖｈと圧力Ｖｃとのつり合いが維持できる程度であることが好ましいが、上述したように、ノズルからインクが微少量排出される程度であってもよい。
【００６６】
また、Ｖｈが高過ぎた場合には、吸引回復動作後に、記録ヘッド１０とインクカートリッジ２０との間の水頭差などによって、記録動作時に要求される負圧を記録ヘッド内のインクに再度付与したときに、ノズル内に外部の空気が入り込むそれがある。このような点も考慮してＶｈを設定する。
【００６７】
また、記録ヘッド１０の圧力Ｖｈは必ずしも大気圧以上に高める必要はなく、大気開放弁２３を開いたときにおけるノズル内へのインクの逆流を抑制する程度に、圧力Ｖｈを高めることができればよい。要は、キャップの内部を大気に開放させる前に、キャップの内部を吸引させかつ記録ヘッドの内部を上昇させることができればよい。
【００６８】
キャップは記録ヘッドの吐出口をキャッピング可能であればよく、その構成は限定されない。また、キャップの内部を大気に開放可能な大気開放部の構成、および記録ヘッドの内部の圧力を上昇可能な圧力上昇部の構成は、上述した実施形態の構成のみに特定されず任意である。また、記録ヘッドの内のインクに負圧を付与するための構成は、水頭差を用いる構成のみに特定されず、インク吸収体などの負圧付与部を用いてもよい。
【００６９】
本発明は、シリアルスキャンタイプの他、シリアルスキャンタイプなどの種々のインクジェット記録装置に対して広く適用することができる。本発明の記録ヘッドの回復処理装置は、インクを吐出可能な種々の記録ヘッドを処理対象とすることができ、また記録装置に組み込まれる処理システム、あるいは記録装置とは別の処理システムを構成するものであってもよい。
【符号の説明】
【００７０】
１０  記録ヘッド
１１  キャップ
１２  吸収体
１４  回復弁
１５  吸引ポンプ
２１  圧力導入弁（第１の圧力導入弁）
２２  バッファ弁
２３  大気開放弁（大気開放手段）
３１  圧力導入弁（第２の圧力導入弁）
【図１】
2014148072.tif 000003
【図２】
2014148072.tif 000004
【図３】
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【図４】
2014148072.tif 000006
【図５】
2014148072.tif 000007
【図６】
2014148072.tif 000008
【図７】
2014148072.tif 000009
【図８】
2014148072.tif 000010
【図９】
2014148072.tif 000011
【図１０】
2014148072.tif 000012
【図１１】
2014148072.tif 000013
【図１２】
2014148072.tif 000014
【図１３】
2014148072.tif 000015
【図１４】
2014148072.tif 000016
【手続補正書】
【提出日】平成26年2月26日(2014.2.26)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００７】
本発明のインクジェット記録装置は、吐出口からインクを吐出可能な記録ヘッドを用いて画像を記録するインクジェット記録装置であって、前記吐出口をキャッピング可能なキャップと、前記吐出口をキャッピングしている状態の前記キャップの内部を吸引することにより、前記吐出口から前記キャップの内部にインクを吸引可能な吸引手段と、前記吐出口をキャッピングしている状態の前記キャップの内部を大気に開放可能な大気開放手段と、前記記録ヘッドの内部の圧力を、大気圧を超える圧力に上昇可能な圧力上昇手段と、前記キャップが前記吐出口をキャッピングしている状態において、前記大気開放手段によって前記キャップの内部を大気に開放させる前に、前記吸引手段によって前記キャップの内部を吸引させかつ前記圧力上昇手段によって前記記録ヘッドの内部の圧力を上昇させる制御手段と、を備えることを特徴とする。
【手続補正２】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
吐出口からインクを吐出可能な記録ヘッドを用いて画像を記録するインクジェット記録装置であって、
前記吐出口をキャッピング可能なキャップと、
前記吐出口をキャッピングしている状態の前記キャップの内部を吸引することにより、前記吐出口から前記キャップの内部にインクを吸引可能な吸引手段と、
前記吐出口をキャッピングしている状態の前記キャップの内部を大気に開放可能な大気開放手段と、
前記記録ヘッドの内部の圧力を、大気圧を超える圧力に上昇可能な圧力上昇手段と、
前記キャップが前記吐出口をキャッピングしている状態において、前記大気開放手段によって前記キャップの内部を大気に開放させる前に、前記吸引手段によって前記キャップの内部を吸引させかつ前記圧力上昇手段によって前記記録ヘッドの内部の圧力を上昇させる制御手段と、
を備えることを特徴とするインクジェット記録装置。
【請求項２】
前記圧力上昇手段は、前記記録ヘッドの内部を大気に開放可能な開放部を含むことを特徴とする請求項１に記載のインクジェット記録装置。
【請求項３】
前記圧力上昇手段は、前記記録ヘッドの内部を大気圧以上に加圧する加圧部を含むことを特徴とする請求項１または２に記載のインクジェット記録装置。
【請求項４】
前記制御手段は、前記吸引手段によって前記キャップの内部を吸引させた後に、前記圧力上昇手段によって前記記録ヘッドの内部の圧力を上昇させることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載のインクジェット記録装置。
【請求項５】
前記制御手段は、前記吸引手段によって前記キャップの内部を吸引させつつ、前記圧力上昇手段によって前記記録ヘッドの内部の圧力を上昇させることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載のインクジェット記録装置。
【請求項６】
前記キャップの内部を、前記吐出口と対向する空間と、前記吸引手段によって吸引される空間と、に仕切る吸収体をさらに備えることを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載のインクジェット記録装置。
【請求項７】
吐出口からインクを吐出可能な記録ヘッドの回復処理を行う記録ヘッドの回復処理装置であって、
前記吐出口をキャッピング可能なキャップと、
前記吐出口をキャッピングしている状態の前記キャップの内部を吸引することにより、前記吐出口から前記キャップの内部にインクを吸引可能な吸引手段と、
前記吐出口をキャッピングしている状態の前記キャップの内部を大気に開放可能な大気開放手段と、
前記記録ヘッドの内部の圧力を上昇可能な圧力上昇手段と、
前記キャップが前記吐出口をキャッピングしている状態において、前記大気開放手段によって前記キャップの内部を大気に開放させる前に、前記吸引手段によって前記キャップの内部を吸引させかつ前記圧力上昇手段によって前記記録ヘッドの内部の圧力を、大気圧を超える圧力に上昇させる制御手段と、
を備えることを特徴とする記録ヘッドの回復処理装置。
【請求項８】
吐出口からインクを吐出可能な記録ヘッドの回復処理を行う記録ヘッドの回復処理方法であって、
前記吐出口をキャップによってキャッピングするキャッピング工程と、
前記吐出口をキャッピングしている状態の前記キャップの内部を吸引することにより、前記吐出口から前記キャップの内部にインクを吸引する吸引工程と、
前記吐出口をキャッピングしている状態の前記キャップの内部を大気に開放する大気開放工程と、
前記記録ヘッドの内部の圧力を上昇させる圧力上昇工程と、
を含み、
前記キャップが前記吐出口をキャッピングしている状態において、前記大気開放工程によって前記キャップの内部を大気に開放させる前に、前記吸引工程によって前記キャップの内部を吸引させかつ前記圧力上昇工程によって前記記録ヘッドの内部の圧力を、大気圧を超える圧力に上昇させることを特徴とする記録ヘッドの回復処理方法。