(57)【要約】【課題】高い吐出周波数での液体吐出が可能なリフィル特性を有し、液体流路内の残留気泡の排除性に優れた液体吐出装置及び液体吐出ヘッドを提供する。【解決手段】共通液室５５の短手方向の端部には、長手方向にそってｎ個のインク補給口１００が設けられている。初期充填時などの非吐出時には長手方向の端部のインク補給口１００-1を用いて共通液室５５内にインクが供給されるので、共通液室５５には長手方向に沿ったインクの流れが発生し、共通液室５５内の気泡発生が抑制される。一方、インクを吐出させる吐出動作時にはインク供給口１００-2〜１００-nを用いて共通液室５５内にインクが供給されるので、共通液室５５には短手方向に沿ったインクの流れが発生し、高い吐出周波数でインクの吐出が行われる場合にも遅滞なくインクを供給することができる。【選択図】  図１０
2006247958.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体を吐出させる２次元状に配置された複数の吐出孔と、
前記吐出孔のそれぞれに対応して設けられ、前記吐出孔から吐出される液体を収容する複数の圧力室と、
前記複数の圧力室のそれぞれに対応して２次元状に配置され、前記圧力室に収容される液体に吐出力を付与するアクチュエータと、
前記圧力室に液体を供給し、前記圧力室が配設される圧力室配設面の液体吐出方向と反対側に面状に設けられ、液体の吐出方向と略直交する面の平面形状が長手方向と短手方向とを持った共通液室と、
前記共通液室の長手方向の両端部のうち少なくとも一方の端部に設けられる第１の液体補給口と、
前記共通液室の長手方向の前記第１の液体補給口が設けられる位置と異なる位置に少なくとも１つ設けられる第２の液体補給口と、
を有する液体吐出ヘッドと、
前記第１の補給口及び前記第２の補給口のそれぞれに接合される複数の液体補給管と、
前記複数の液体補給管のそれぞれに設けられ、各液体補給管の開閉を行う開閉手段と、
前記液体補給管内の圧力を可変させる圧力可変手段と、
前記第１の補給口及び前記第２の補給口のうち前記共通液室が液体の補給を受ける液体補給口を選択すると共に選択された前記第１の補給口或いは前記第２の補給口から前記共通液室へ液体が補給されるように前記開閉手段及び前記圧力可変手段を制御する補給制御手段と、
を備えたことを特徴とする液体吐出装置。
【請求項２】
前記補給制御手段は、前記吐出孔から液体を吐出させない非吐出時には、前記第１の液体補給口に接合される前記液体補給管に設けられる前記開閉手段を開放すると共に、前記第１の液体補給口に接合される前記液体供給管内に前記共通液室へ液体を補給する方向の圧力を発生させるように前記圧力可変手段を制御することを特徴とする請求項１記載の液体吐出装置。
【請求項３】
前記補給制御手段は、前記吐出孔から液体を吐出させる吐出時には、前記第２の液体補給口に接合される前記液体補給管に設けられる前記開閉手段を開放することを特徴とする請求項１又は２記載の液体吐出装置。
【請求項４】
前記補給制御手段は、前記吐出孔から液体を吐出させる吐出時には、前記第１の液体補給口及び前記第２の補給口に接合される前記液体補給管に設けられる前記開閉手段を開放することを特徴とする請求項１又は２記載の液体吐出装置。
【請求項５】
前記圧力可変手段は、前記第１及び第２の液体補給口に接合される液体補給管ごとに備えられることを特徴とする請求項１乃至４のうち何れか１項に記載の液体吐出装置。
【請求項６】
前記第１の液体補給口に接合される液体補給管と、前記第２の液体補給口に接合される液体補給管と、はそれぞれ異なる圧力可変手段を備え、
前記第２の液体補給口に接合される圧力可変手段の数は、前記第２の液体補給口の数よりも少ない数であることを特徴とする請求項１乃至５のうち何れか１項に記載の液体吐出装置。
【請求項７】
液体を吐出させる２次元状に配置された複数の吐出孔と、
前記吐出孔のそれぞれに対応して設けられ、前記吐出孔から吐出される液体を収容する複数の圧力室と、
前記複数の圧力室のそれぞれに対応して２次元状に配置され、前記圧力室に収容される液体に吐出力を付与するアクチュエータと、
前記圧力室に液体を供給し、前記圧力室が配設される圧力室配設面の液体吐出方向と反対側に面状に設けられ、液体の吐出方向と略直交する面の平面形状が長手方向と短手方向とを持った共通液室と、
前記共通液室の長手方向の両端部のうち少なくとも一方の端部に設けられる第１の液体補給口と、
前記共通液室の長手方向の前記第１の液体補給口が設けられる位置と異なる位置に少なくとも１つ設けられる第２の液体補給口と、
を備えたことを特徴とする液体吐出ヘッド。
【請求項８】
前記第１の液体補給口は、前記共通液室の短手方向に沿って少なくとも１つ以上設けられることを特徴とする請求項７記載の液体吐出ヘッド。
【請求項９】
前記共通液室の長手方向に沿って設けられた前記第１及び第２の液体補給口の隣り合う液体補給口との間隔は、前記共通液室の短手方向の長さの２倍以下であることを特徴とする請求項７記載の液体吐出ヘッド。
【請求項１０】
前記共通液室は、少なくとも前記アクチュエータを駆動する駆動信号が伝送される配線部材が配設されることを特徴とする請求項７、８又は９記載の液体吐出ヘッド。
【請求項１１】
前記配線部材は、前記共通液室の前記配線部材が配設される面から立ち上がるように、少なくともその一部が前記共通液室を貫通するように設けられることを特徴とする請求項１０記載の液体吐出ヘッド。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は液体吐出装置及び液体吐出ヘッドに係り、特に被吐出媒体上に液体を吐出させる吐出ヘッドの構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、画像やドキュメント等のデータ出力装置としてインクジェット記録装置が普及している。インクジェット記録装置はヘッドに備えられた吐出素子をデータに応じて駆動させ、該吐出素子から吐出されるインクによって記録紙などのメディア上にデータを形成することができる。
【０００３】
インクジェット記録装置では、多数の吐出素子を有するヘッドとメディアとを相対的に移動させ、該記録素子からインク滴を吐出させることによってメディア上に所望の画像が形成する。
【０００４】
インクジェット記録装置に用いられるインクジェットヘッドは、メディア上にインクを吐出させる吐出孔（ノズル）、ノズルから吐出させるインクを収容する圧力室（インク室）、圧力室に収容されているインクに吐出力を与えるアクチュエータ等を備えた吐出素子と、圧力室へインクを供給する共通液室などのインク供給路と、を有しており、ノズルからインクが吐出されるとインク供給路を介して新たなインクが圧力室へ供給されるように構成されている。
【０００５】
上述したように構成されるインクジェットヘッドでは、インクが存在しない圧力室へインクを充填する初期充填時に圧力室内に気泡が残留してしまうことがあり、このような残留気泡が圧力室に存在するとアクチュエータから与えられるエネルギーに損失を生じてしまい、不吐出などの吐出異常が発生してしまう恐れがある。インクジェットヘッドは、上述した気泡排除性が考慮された構造や形状を有している。
【０００６】
特許文献１に記載されたインクジェットヘッドでは、全圧力室を囲むようにインク室を環状に配置すると共に該インク室にインクを供給する供給口を複数備え、インク室に気泡を残すことなくインク充填を行うことができ、また、インク室に気泡が生じても、スムーズに排出できるように構成されている。
【０００７】
特許文献２に記載されたインクジェット記録ヘッドでは、インク室の断面積がインク注入口近傍から遠方へ減少するような構造を有し、ヘッドのインク補給口から遠ざかるに従って共通液室が小さくなる。インク注入口近傍のインク流速に対してインク注入口より遠方のインク流速を低下させないように構成し、インク室の奥に溜まり易い残留気泡の排除性を向上している。
【０００８】
特許文献３に記載されたインクジェット記録装置では、回復時にヘッド全体を傾け、気泡を片端上方に集めた状態でインクをヘッドに加圧注入し、インク充填時及び回復時に共通液室に残留気泡なく効率的に回復できるように構成されている。
【０００９】
特許文献４に記載された液滴噴出ヘッド及び液体噴出装置では、共通液室の天井を水平面に対して傾きを持たせ、天井最上部近傍に気泡流出口を兼用する液供給口を備え、共通液室内の気泡の除去性の向上を図り、気泡のノズルへの流入をなくし、液体の吐出を確実に行うように構成されている。
【特許文献１】特開平３−２６８９４６号公報
【特許文献２】特開２０００−４３２５３号公報
【特許文献３】特開２００４−１６７９２９号公報
【特許文献４】特開２００２−１４４５７６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
インクジェット記録装置では、高速印字を実現するために短い打滴周期（高い吐出周波数）でメディア上にインクを吐出させる必要がある。インクジェットヘッド内では、このような高速印字が行われる場合にも遅滞なくインクが供給される必要がある。
【００１１】
一般に、共通液室などのインク流路を細くすると（インク流路のインク流方向と略直交する面の断面積を小さくすると）、インクの初期充填時に残留気泡を発生させることなくインクを充填することができる。但し、吐出動作時に吐出周波数を高くしていくと、インクの供給が追いつかなくなり吐出が不安定になり、やがて不吐出になる恐れがある。一方、インク流路を太くすると吐出動作時に吐出周波数を高くしても安定したインク供給が可能であるが、インク充填時にはインクと空気との界面（自由表面）の表面積が大きくなり（重力に対する表面張力が小さくなり）、この自由表面が不安定になるので、残留気泡の問題が発生する。
【００１２】
特許文献１に記載されたインクジェットヘッドでは、上記のインク流路が太い場合に相当し、残留気泡が発生し易い構造となっている。また、特許文献１〜３ではリフィル性が考慮されていないので、インク充填が追いつかないために吐出異常が発生することが起こり得る。
【００１３】
特許文献４に記載された液滴噴出ヘッド及び液体噴出装置では、インク供給チューブが細い場合には吐出動作時におけるリフィルが追いつかずに吐出異常が発生することがあり、また、インク供給チューブが太い場合には残留気泡が発生し易い構造となる。
【００１４】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、高い吐出周波数での液体吐出が可能なリフィル特性を有し、液体流路内の残留気泡の排除性に優れた液体吐出装置及び液体吐出ヘッド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】
【００１５】
前記目的を達成するために請求項１記載の発明に係る液体吐出装置は、液体を吐出させる２次元状に配置された複数の吐出孔と、前記吐出孔のそれぞれに対応して設けられ、前記吐出孔から吐出される液体を収容する複数の圧力室と、前記複数の圧力室のそれぞれに対応して２次元状に配置され、前記圧力室に収容される液体に吐出力を付与するアクチュエータと、前記圧力室に液体を供給し、前記圧力室が配設される圧力室配設面の液体吐出方向と反対側に面状に設けられ、液体の吐出方向と略直交する面の平面形状が長手方向と短手方向とを持った共通液室と、前記共通液室の長手方向の両端部のうち少なくとも一方の端部に設けられる第１の液体補給口と、前記共通液室の長手方向の前記第１の液体補給口が設けられる位置と異なる位置に少なくとも１つ設けられる第２の液体補給口と、を有する液体吐出ヘッドと、前記第１の補給口及び前記第２の補給口のそれぞれに接合される複数の液体補給管と、前記複数の液体補給管のそれぞれに設けられ、各液体補給管の開閉を行う開閉手段と、前記液体補給管内の圧力を可変させる圧力可変手段と、前記第１の補給口及び前記第２の補給口のうち前記共通液室が液体の補給を受ける液体補給口を選択すると共に選択された前記第１の補給口或いは前記第２の補給口から前記共通液室へ液体が補給されるように前記開閉手段及び前記圧力可変手段を制御する補給制御手段と、を備えたことを特徴とする。
【００１６】
２次元状に配置される圧力室が配設される面に対応して、該圧力室の吐出方向と反対側に面状に設けられる共通液室には、その長手方向の一方の端部に第１の液体補給口を備えると共に長手方向の第１の液体補給口が備えられる位置を除く位置に第２の液体補充口を備え、第１及び第２の液体補給口に接合される液体補給管に該液体補給管の開閉を行う開閉手段を選択的に開放し、圧力可変手段によって開放された開閉手段が設けられる液体補給管内の圧力を可変させる圧力可変手段を制御して、第１の及び第２の液体補給口のうち何れの液体補給口から共通液室へ液体が補給されるかを選択可能に構成するので、共通液室の状態に応じて共通液室内に好ましい液体の流れを発生させることができる。
【００１７】
また、吐出孔の液体吐出方向と反対側に共通液室が設けられ、共通液室と吐出素子とを直接的に接合させるので、一般的にその流体抵抗が高いために短い周期で吐出させることが難しい高粘度の液体を用いる場合にも、短い吐出周期（高い吐出周波数）を維持しながら確実に液体を吐出させることが可能になる。
【００１８】
液体に吐出力を与えるアクチュエータには、圧力室を構成する壁面に備えられ、圧力室を変形させる圧電素子や、圧力室の内部に設けられ、圧力室内の液体を加熱するヒータがある。
【００１９】
液体吐出ヘッドには、被吐出媒体の全幅に対応する長さにわたって液滴を吐出させる吐出孔が並べられたフルライン型吐出ヘッドや、被吐出媒体の全幅に対応する長さよりも短い長さにわたって液滴を吐出させる吐出孔が並べられた短尺ヘッドを被吐出媒体の幅方向に走査させながら被吐出媒体上に液滴を吐出させるシリアル型吐出ヘッド（シャトル型吐出ヘッド）などがある。
【００２０】
また、フルライン型の吐出ヘッドには、被吐出媒体の全幅に対応する長さに満たない短尺の吐出孔列を有する短尺ヘッドを千鳥状に配列して繋ぎ合わせて、被吐出媒体の全幅に対応する長さとしてもよい。
【００２１】
共通液室の平面形状（例えば、天面や底面の平面形状）には長方形など正方形を除いた四角形形状が含まれる。また、長手方向及び短手方向を形成する辺は１つの辺で構成されてもよいし、２つ以上の辺から構成されてもよい。
【００２２】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の液体吐出装置の一態様に係り、前記補給制御手段は、前記吐出孔から液体を吐出させない非吐出時には、前記第１の液体補給口に接合される前記液体補給管に設けられる開閉手段を開放すると共に、前記第１の液体補給口に接合される前記液体供給管内に前記共通液室へ液体を補給する方向の圧力を発生させるように前記圧力可変手段を制御することを特徴とする。
【００２３】
吐出孔から液体を吐出させない非吐出時は、共通液室の長手方向の一方の端部に設けられた第１の液体供給口から共通液室へ液体が補給されるので、共通液室内に共通液室の長手方向に沿った液体の流れを発生させることができ、共通液室内における液体と空気の界面（の面積）が小さくなるので、共通液室内の気泡発生を抑制することができる。
【００２４】
請求項３記載の発明は、請求項１又は２記載の液体吐出装置の一態様に係り、前記補給制御手段は、前記吐出孔から液体を吐出させる吐出時には、前記第２の液体補給口に接合される前記液体補給管に設けられる前記開閉手段を開放することを特徴とする。
【００２５】
吐出素子から液体を吐出させる吐出時には、共通液室の長手方向に沿って第１の液体補給口が設けられる位置以外の位置に設けられる第２の液体補給口を用いるので、共通液室の短手方向に沿った液体の流れを発生させ、液体の流れが滞ることなく短い周期で確実に共通液室へ液体を補給することができるので、高い吐出周波数を維持しながら全ての圧力室において確実に液体を吐出させることが可能になる。
【００２６】
第２の液体補給口は共通液室の長手方向の両端部以外の位置に１つ以上設ければよい。好ましくは共通液室の長手方向の両端部以外の位置に第２の液体供給口を複数設けるとよい。また、第１の液体供給口が設けられる端部と異なる端部に第２の液体補給口を設ける場合には、少なくとも２つ以上の第２の液体補給口が設けられる。
【００２７】
請求項４記載の発明は、請求項１又は２記載の液体吐出装置の一態様に係り、前記補給制御手段は、前記吐出孔から液体を吐出させる吐出時には、前記第１の液体補給口及び前記第２の補給口に接合される前記液体補給管に設けられる前記開閉手段を開放することを特徴とする。
【００２８】
非吐出時に用いる第１の液体補給口を吐出時にも兼用することで、共通液室へより多くの液体を補給することができ、短い周期でリフィルが行われても遅滞なく共通液室（圧力室）へ液体を補給（供給）可能である。
【００２９】
請求項５記載の発明は、請求項１乃至４のうち何れか１項に記載の液体吐出装置の一態様に係り、前記圧力可変手段は、前記第１及び第２の液体補給口に接合される液体補給管ごとに備えられることを特徴とする。
【００３０】
各液体補給口に対応して各液体補給口に接合される圧力可変手段を備えるので、共通液室の状態に応じて細かな制御が可能になる。
【００３１】
請求項６記載の発明は、請求項１乃至５のうち何れか１項に記載の液体吐出装置の一態様に係り、前記第１の液体補給口に接合される液体補給管と、前記第２の液体補給口に接合される液体補給管と、はそれぞれ異なる圧力可変手段を備え、前記第２の液体補給口に接合される圧力可変手段の数は、前記第２の液体補給口の数よりも少ない数であることを特徴とする。
【００３２】
第２の液体補給管に備えられる圧力可変手段の数は、第２の液体補給口の数よりも少なく構成されるので、圧力可変手段の数を削減することができる。
【００３３】
これら第２の液体補給口の数個に対して１つの圧力可変手段を備えてもよいし、すべての第２の液体補給口に共通の圧力可変手段を１つだけ備えてもよい。即ち、これら第２の液体補給口には少なくとも１つの圧力可変手段を備えればよい。
【００３４】
また、前記目的を達成するために請求項７記載の発明に係る液体吐出ヘッドは、液体を吐出させる２次元状に配置された複数の吐出孔と、前記吐出孔のそれぞれに対応して設けられ、前記吐出孔から吐出される液体を収容する複数の圧力室と、前記複数の圧力室のそれぞれに対応して２次元状に配置され、前記圧力室に収容される液体に吐出力を付与するアクチュエータと、前記圧力室に液体を供給し、前記圧力室が配設される圧力室配設面の液体吐出方向と反対側に面状に設けられ、液体の吐出方向と略直交する面の平面形状が長手方向と短手方向とを持った共通液室と、前記共通液室の長手方向の両端部のうち少なくとも一方の端部に設けられる第１の液体補給口と、前記共通液室の長手方向の前記第１の液体補給口が設けられる位置と異なる位置に少なくとも１つ設けられる第２の液体補給口と、を備えたことを特徴とする。
【００３５】
共通液室へ液体を供給する際に、共通液室の長手方向の一方の端部に設けられる第１の液体補給口と、共通液室の長手方向の第１の液体補給口が設けられる位置を除く位置に設けられる第２の液体補給口とを選択的に用いることで、共通液室内には長手方向に沿ったインクの流れを発生させて共通液室内の気泡発生を抑制し、また、短手方向に沿ったインクの流れを発生させてリフィル性を向上させることができる。
【００３６】
請求項８記載の発明は、請求項７記載の液体吐出ヘッドの一態様に係り、前記第１の液体補給口は、前記共通液室の短手方向に沿って少なくとも１つ以上設けられることを特徴とする。
【００３７】
第１の液体補給口は、共通液室の短手方向に沿った面（例えば、吐出方向と交差する面など）に備えられてもよいし、共通液室の短手方向の辺（例えば、共通液室の天面の該短手方向に沿った辺など）に備えられてもよい。
【００３８】
この液体補給口は１つだけ設けられてもよいし、複数設けられてもよい。この液体補給口を１つだけ設ける場合には、共通液室の短手方向を形成する辺や面において共通液室の短手方向の長さを２等分する位置（略中央部）に設けられる態様が好ましい。
【００３９】
請求項９記載の発明は、請求項７記載の液体吐出ヘッドの一態様に係り、前記共通液室の長手方向に沿って設けられた前記第１及び第２の液体補給口の隣り合う液体補給口との間隔は、前記共通液室の短手方向の長さの２倍以下であることを特徴とする。
【００４０】
第１及び第２の液体補給口の隣り合う液体補給口の間隔を共通液室の短手方向の長さの２倍以下にすることで、共通液室の短手方向に沿った液体の流れを発生させやすくすることができる。
【００４１】
請求項１０記載の発明は、請求項７、８又は９記載の液体吐出ヘッドの一態様に係り、前記共通液室は、少なくとも前記アクチュエータを駆動する駆動信号が伝送される配線部材が配設されることを特徴とする。
【００４２】
吐出素子を駆動する駆動信号を伝送する配線部材を共通液室の内部に備えることで、液体吐出ヘッド内において吐出孔、圧力室を高密度に配置することができる。
【００４３】
該配線部材には、アクチュエータへの配線だけでなく、ノズルや圧力室及びその周辺に配設されるセンサ類などの配線を含んでいてもよい。
【００４４】
請求項１１記載の発明は、請求項１０記載の液体吐出ヘッドの一態様に係り、前記配線部材は、前記共通液室の前記配線部材が配設される面から立ち上がるように、少なくともその一部が前記共通液室を貫通するように設けられることを特徴とする。
【００４５】
アクチュエータ等への配線を有する配線部材を共通液室内を立ち上がるように立体的に形成するので、更に、吐出孔や圧力室を高密度に配置可能になる。
【発明の効果】
【００４６】
本発明によれば、共通液室に液体を補給する液体補給口を複数備え、これらの液体補給口を選択的に用いて、非吐出時には共通液室の長手方向に沿った液体の流れを発生させ、吐出時には共通液室の短手方向に沿った液体の流れを発生させるように制御されるので、液体補給時の気泡発生を防止すると共に、特に、高速吐出動作時におけるリフィル特性を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４７】
以下、図面に従って本発明の好ましい実施の形態について詳説する。
【００４８】
〔本発明に係るインクジェット記録装置の全体構成〕
図１は本発明の実施形態に係るインクジェット記録装置の全体構成図である。同図に示したように、このインクジェット記録装置１０は、インクの色ごとに設けられた複数の印字ヘッド１２Ｋ，１２Ｃ，１２Ｍ，１２Ｙを有する印字部１２と、各印字ヘッド１２Ｋ，１２Ｃ，１２Ｍ，１２Ｙに供給するインクを貯蔵しておくインク貯蔵／装填部１４と、記録紙１６を供給する給紙部１８と、記録紙１６のカールを除去するデカール処理部２０と、前記印字部１２のインク吐出面（ノズル面）に対向して配置され、記録紙１６（被吐出媒体）の平面性を保持しながら記録紙１６を搬送する吸着ベルト搬送部２２と、印字部１２による印字結果を読み取る印字検出部２４と、印字済みの記録紙１６（プリント物）を外部に排紙する排紙部２６と、を備えている。
【００４９】
図１では、給紙部１８の一例としてロール紙（連続用紙）のマガジンが示されているが、紙幅や紙質等が異なる複数のマガジンを併設してもよい。また、ロール紙のマガジンに代えて、又はこれと併用して、カット紙が積層装填されたカセットによって用紙を供給してもよい。
【００５０】
複数種類の記録紙を利用可能な構成にした場合、紙の種類情報を記録したバーコード或いは無線タグなどの情報記録体をマガジンに取り付け、その情報記録体の情報を所定の読取装置によって読み取ることで、使用される用紙の種類を自動的に判別し、用紙の種類に応じて適切なインク吐出を実現するようにインク吐出制御を行うことが好ましい。
【００５１】
給紙部１８から送り出される記録紙１６はマガジンに装填されていたことによる巻きクセが残り、カールする。このカールを除去するために、デカール処理部２０においてマガジンの巻きクセ方向と逆方向に加熱ドラム３０で記録紙１６に熱を与える。このとき、多少印字面が外側に弱いカールとなるように加熱温度を制御するとより好ましい。
【００５２】
ロール紙を使用する装置構成の場合、図１のように、裁断用のカッター（第１のカッター）２８が設けられており、該カッター２８によってロール紙は所望のサイズにカットされる。カッター２８は、記録紙１６の搬送路幅以上の長さを有する固定刃２８Ａと、該固定刃２８Ａに沿って移動する丸刃２８Ｂとから構成されており、印字裏面側に固定刃２８Ａが設けられ、搬送路を挟んで印字面側に丸刃２８Ｂが配置される。なお、カット紙を使用する場合には、カッター２８は不要である。
【００５３】
デカール処理後、カットされた記録紙１６は、吸着ベルト搬送部２２へと送られる。吸着ベルト搬送部２２は、ローラ３１、３２間に無端状のベルト３３が巻き掛けられた構造を有し、少なくとも印字部１２のインク吐出面及び印字検出部２４のセンサ面に対向する部分が水平面（フラット面）をなすように構成されている。
【００５４】
ベルト３３は、記録紙１６の幅よりも広い幅寸法を有しており、ベルト面には多数の吸引孔（不図示）が形成されている。図１に示したとおり、ローラ３１、３２間に掛け渡されたベルト３３の内側において印字部１２のノズル面及び印字検出部２４のセンサ面に対向する位置には吸着チャンバ３４が設けられており、この吸着チャンバ３４をファン３５で吸引して負圧にすることによってベルト３３上の記録紙１６が吸着保持される。
【００５５】
ベルト３３が巻かれているローラ３１、３２の少なくとも一方にモータ（図１中不図示，図９に符号１８８として図示）の動力が伝達されることにより、ベルト３３は図１上の時計回り方向に駆動され、ベルト３３上に保持された記録紙１６は図１の左から右へと搬送される。
【００５６】
縁無しプリント等を印字するとベルト３３上にもインクが付着するので、ベルト３３の外側の所定位置（印字領域以外の適当な位置）にベルト清掃部３６が設けられている。ベルト清掃部３６の構成について詳細は図示しないが、例えば、ブラシ・ロール、吸水ロール等をニップする方式、清浄エアーを吹き掛けるエアーブロー方式、或いはこれらの組み合わせなどがある。清掃用ロールをニップする方式の場合、ベルト線速度とローラ線速度を変えると清掃効果が大きい。
【００５７】
なお、吸着ベルト搬送部２２に代えて、ローラ・ニップ搬送機構を用いる態様も考えられるが、印字領域をローラ・ニップ搬送すると、印字直後に記録紙１６の印字面をローラが接触するので画像が滲み易いという問題がある。したがって、本例のように、印字領域では画像面を接触させない吸着ベルト搬送が好ましい。
【００５８】
吸着ベルト搬送部２２により形成される記録紙搬送路上において印字部１２の上流側には、加熱ファン４０が設けられている。加熱ファン４０は、印字前の記録紙１６に加熱空気を吹き付け、記録紙１６を加熱する。印字直前に記録紙１６を加熱しておくことにより、インクが着弾後乾き易くなる。
【００５９】
印字部１２は、最大紙幅に対応する長さを有するライン型ヘッドを記録紙１６の送り方向と直交方向（主走査方向）に配置した、いわゆるフルライン型のヘッドとなっている（図２参照）。詳細な構造例は後述するが、各印字ヘッド１２Ｋ，１２Ｃ，１２Ｍ，１２Ｙは、図２に示したように、本インクジェット記録装置１０が対象とする最大サイズの記録紙１６の少なくとも一辺を超える長さ（印字可能幅）にわたってインク吐出口（ノズル）が複数配列されたライン型ヘッドで構成されている。
【００６０】
記録紙１６の送り方向（以下、紙送り方向という。）に沿って上流側から黒（Ｋ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）の順に各色インクに対応した印字ヘッド１２Ｋ，１２Ｃ，１２Ｍ，１２Ｙが配置されている。記録紙１６を搬送しつつ各印字ヘッド１２Ｋ，１２Ｃ，１２Ｍ，１２Ｙからそれぞれ色インクを吐出することにより記録紙１６上にカラー画像を形成し得る。
【００６１】
このように、紙幅の全域をカバーするフルラインヘッドがインク色ごとに設けられてなる印字部１２によれば、副走査方向について記録紙１６と印字部１２を相対的に移動させる動作を一回行うだけで（即ち、１回の副走査で）、記録紙１６の全面に画像を記録することができる。これにより、印字ヘッドが主走査方向に往復動作するシャトル型ヘッドに比べて高速印字が可能であり、生産性を向上させることができる。
【００６２】
なお、本例では、ＫＣＭＹの標準色（４色）の構成を例示したが、インク色や色数の組み合わせについては本実施形態に限定されず、必要に応じて淡インク、濃インクを追加してもよい。例えば、ライトシアン、ライトマゼンタなどのライト系インクを吐出する印字ヘッドを追加する構成も可能である。
【００６３】
図１に示したように、インク貯蔵／装填部１４は、各印字ヘッド１２Ｋ，１２Ｃ，１２Ｍ，１２Ｙに対応する色のインクを貯蔵するインク供給タンク（図１中不図示、図８及び図２４に符号１２０で図示）を有し、各インク供給タンクは不図示（図８、図２４に符号１２２等で図示）の管路を介して各印字ヘッド１２Ｋ，１２Ｃ，１２Ｍ，１２Ｙと連通されている。詳細は後述するが、各印字ヘッド１２Ｋ，１２Ｃ，１２Ｍ，１２Ｙにはインクを補給するための該管路が複数接合されている。また、インク貯蔵／装填部１４は、インク残量が少なくなるとその旨を報知する報知手段（表示手段、警告音発生手段）を備えるとともに、色間の誤装填を防止するための機構を有している。
【００６４】
印字検出部２４は、印字部１２の打滴結果を撮像するためのイメージセンサを含み、該イメージセンサによって読み取った打滴画像からノズルの目詰まりその他の吐出不良をチェックする手段として機能する。
【００６５】
本例の印字検出部２４は、少なくとも各印字ヘッド１２Ｋ，１２Ｃ，１２Ｍ，１２Ｙによるインク吐出幅（画像記録幅）よりも幅の広い受光素子列を有するラインセンサで構成される。このラインセンサは、赤（Ｒ）の色フィルタが設けられた光電変換素子（画素）がライン状に配列されたＲセンサ列と、緑（Ｇ）の色フィルタが設けられたＧセンサ列と、青（Ｂ）の色フィルタが設けられたＢセンサ列と、からなる色分解ラインＣＣＤセンサで構成されている。なお、ラインセンサに代えて、受光素子が二次元配列されて成るエリアセンサを用いることも可能である。
【００６６】
印字検出部２４は、各色の印字ヘッド１２Ｋ，１２Ｃ，１２Ｍ，１２Ｙにより印字されたテストパターンを読み取り、各印字ヘッドの吐出検出を行う。吐出判定は、吐出の有無、ドットサイズの測定、ドット着弾位置の測定などで構成される。
【００６７】
印字検出部２４の後段には、後乾燥部４２が設けられている。後乾燥部４２は、印字された画像面を乾燥させる手段であり、例えば、加熱ファンが用いられる。印字後のインクが乾燥するまでは印字面と接触することは避けたほうが好ましいので、熱風を吹き付ける方式が好ましい。
【００６８】
多孔質のペーパーに染料系インクで印字した場合などでは、加圧によりペーパーの孔を塞ぐことでオゾンなど、染料分子を壊す原因となるものと接触することを防ぐことで画像の耐候性がアップする効果がある。
【００６９】
後乾燥部４２の後段には、加熱・加圧部４４が設けられている。加熱・加圧部４４は、画像表面の光沢度を制御するための手段であり、画像面を加熱しながら所定の表面凹凸形状を有する加圧ローラ４５で加圧し、画像面に凹凸形状を転写する。
【００７０】
こうして生成されたプリント物は排紙部２６から排出される。本来プリントすべき本画像（目的の画像を印刷したもの）とテスト印字とは分けて排出することが好ましい。このインクジェット記録装置１０では、本画像のプリント物と、テスト印字のプリント物とを選別してそれぞれの排出部２６Ａ、２６Ｂへと送るために排紙経路を切り替える不図示の選別手段が設けられている。なお、大きめの用紙に本画像とテスト印字とを同時に並列に形成する場合は、カッター（第２のカッター）４８によってテスト印字の部分を切り離す。カッター４８は、排紙部２６の直前に設けられており、画像余白部にテスト印字を行った場合に本画像とテスト印字部を切断するためのものである。カッター４８の構造は前述した第１のカッター２８と同様であり、固定刃４８Ａと丸刃４８Ｂとから構成される。
【００７１】
また、図１には示さないが、本画像の排出部２６Ａには、オーダー別に画像を集積するソーターが設けられる。
【００７２】
〔ヘッドの構造〕
次に、印字ヘッドの構造について説明する。インク色ごとに設けられている各印字ヘッド１２Ｋ，１２Ｃ，１２Ｍ，１２Ｙの構造は共通しているので、以下、これらを代表して符号５０によって印字ヘッドを示すものとする。
【００７３】
図３(a) は印字ヘッド５０の構造例を示す平面透視図であり、図３(b) はその一部の拡大図である。また、図３(c) は印字ヘッド５０の他の構造例を示す平面透視図、図４はインク室ユニットの立体的構成を示す断面図（図３(a) 、(b) 中の４−４線に沿う断面図）である。
【００７４】
記録紙面上に印字されるドットピッチを高密度化するためには、印字ヘッド５０におけるノズルピッチを高密度化する必要がある。本例の印字ヘッド５０は、図３(a) 〜(c) 及び図４に示したように、インク滴が吐出されるノズル５１と、各ノズル５１に対応する圧力室５２、圧力室５２内のインクを加圧する加圧素子等からなる複数のインク室ユニット５３（吐出素子）を千鳥でマトリックス状に配置させた構造を有し、これにより見かけ上のノズルピッチの高密度化を達成している。
【００７５】
即ち、本実施形態における印字ヘッド５０は、図３(a) 、(b) に示すように、インクを吐出する複数のノズル５１が紙送り方向と略直交する方向（主走査方向）に記録紙１６の全幅に対応する長さにわたって配列された１列以上のノズル列を有するフルラインヘッドである。
【００７６】
また、図３(c) に示すように、短尺の２次元に配列された印字ヘッド５０’を千鳥状に配列して繋ぎ合わせて、印字媒体の全幅に対応する長さとしてもよい。
【００７７】
各ノズル５１に対応して設けられている圧力室５２は、その平面形状が概略正方形となっており、対角線上の両隅部にノズル５１と供給絞り５４が設けられている。
【００７８】
図４に示すように、本例に示す印字ヘッド５０は、圧力室５２へインクを供給する共通液室５５を圧力室５２のインク吐出方向と反対側（図４の圧力室５２上側）に備えている。即ち、圧力室５２の天面を構成する加圧板５６には、圧力室５２の反対側（共通液室５５側）に個別電極５７を備えた圧電素子５８が接合され、更に、加圧板５６には圧力室５２と共通液室５５とを連通させる供給絞り５４が設けられている。
【００７９】
詳細は後述するが、共通液室５５にはインク供給系（図１０に図示）からインクが補給（充填）されるインク補給口（図４中不図示、図７に符号１００で図示）が複数備えられている。各インク補給口はそれぞれインクの流路となるチューブを介してインク供給系と連通される。
【００８０】
また、図４によれば、各圧電素子５８の個別電極５７の端面から圧電素子５８の外側（圧電素子５８が配設されていない非配設部分）へ電極５９が引き出され、この電極５９には圧電素子５８に印加される駆動信号を伝送する配線部材９０が接合される。図４に示すように、配線部材９０は電極５９から垂直に立ち上がり、共通液室５５を貫通するように配設される。
【００８１】
配線部材９０は、略円柱形状（図４では、一方の端の幅が他方の端の幅より大きく、一方の端から他方の端に向かって連続的に幅が変わるテーパ形状）を有しており、該駆動信号を伝送する導電部材９０Ａと、該導電部材９０Ａの周囲を覆い配線部材９０を支持する被覆部材９０Ｂと、導電部材の両端部に設けられる接合部９０Ｃ、９０Ｄと、を有している。図４では、はんだや導電性接着剤によって電極５９と接合される導電部材９０Ａの接合部を符号９０Ｃで表し、他方の端に設けられる接合部を符号９０Ｄで表している。
【００８２】
配線部材９０の加圧板５６と反対側（図４の共通液室５５上側）には、共通液室５５の天面を構成する多層フレキシブル基板９２が配置される。一般に、フレキシブル基板とはポリイミドなどの樹脂シートの上に金、銅、プラチナなどの金属薄膜の配線が形成されている部材である。
【００８３】
本例のフレキシブル基板９２は、金属薄膜で形成される配線９２Ａを有する複数の配線層と、配線９２Ａを支持する複数の支持層と、を交互に積層した多層構造を有している。図４には配線層を１層だけ図示したが、実際には２層以上の配線層及配線層の数に応じた数の支持層が形成される。
【００８４】
また、フレキシブル基板９２の配線部材９０と接合される面（図４では最下層面、共通液室５５の内面側）には、各配線９２Ａから引き出された不図示のパッドが形成されており、該パッドは配線部材９０の接合部９０Ｄとはんだや導電性接着剤などによって接合される。
【００８５】
上述した配線９２Ａ、配線部材９０、電極５９を介して駆動信号が個別電極５７に印加されると、該駆動信号に応じて圧電素子５８が変形することで圧力室５２の体積変化が発生し、この体積変化量に応じたインク量がノズル５１から吐出される。
【００８６】
インク吐出動作の後に、圧電素子５８が元の静定状態に戻るように変形するとこれに応じて共通液室５５から供給絞り５４を通って新しいインクが圧力室５２に補給される。
【００８７】
図４に示す如く、加圧板５６とフレキシブル基板９２との間の柱状の配線部材９０が立ち並んだ空間は、ここから各供給絞り５４を介して各圧力室５２にインクを供給するための共通液室５５となっている。
【００８８】
言い換えると、２次元状にマトリクス配置された圧力室５２が配設される面に対応して、インクの吐出方向と反対側に面状に設けられた共通液室５５から圧力室５２へ垂直方向にインクが供給される。
【００８９】
なお、図４に示した共通液室５５は、図３(a) 、(b) に示した全ての圧力室５２にインクを供給するように、圧力室５２が形成される全領域にわたって形成される１つの大きな空間となっているが、共通液室５５は、このように１つの空間として形成されるものに限定されず、いくつかの領域に分かれて複数に形成されてもよい。
【００９０】
圧力室５２ごとに個別電極５７から引き出され設けられた電極５９上に、垂直に柱のように立ち上がった配線部材９０は、フレキシブル基板９２を下から支え、共通液室５５となる空間を形成している。この柱のように立ち上がった配線部材９０は、その形状からエレキ柱とも呼ぶこととする。
【００９１】
本例に示す配線部材（エレキ柱）９０は、各圧電素子５８（の個別電極５７）に対して１つずつ形成され、１対１に対応しているが、配線数（エレキ柱の数）を削減するために、いくつかの圧電素子５８に対する配線をまとめて１つの配線部材とするようにしてもよい。更に、個別電極５７ばかりでなく、共通電極 (加圧板）５６に対する配線や、印字ヘッド５０内に設けられているセンサ類（温度センサ等）の配線も、この配線部材９０として形成するように構成してもよい。
【００９２】
なお、１つの配線部材９０内に複数の配線を含む態様には、共通の（１つの）配線（本例では導電部材９０Ａ）を備え、信号処理側で各種信号に分離するように構成してもよいし、絶縁部材で被覆された複数の配線を１つの被覆部材９０Ｂでまとめて柱形状を構成してもよい。
【００９３】
図４に示すように、圧力室５２の底面にノズル５１が形成され、圧力室５２のノズル５１と対角をなす隅部の上面側に供給絞り５４が設けられている。供給絞り５４は加圧板５６を貫いており、その上の共通液室５５と圧力室５２とは供給絞り５４を介して真っ直ぐに連通している。これにより、共通液室５５と圧力室５２とを流体的に直接つなぐことができる。
【００９４】
加圧板５６は各圧力室５２に共通のものとして１枚のプレートで形成されている。そして、加圧板５６の各圧力室に対応する部分は、加圧板５６を変形させるための圧電素子５８が配設されている。圧電素子５８に電圧を印加して駆動するための電極（共通電極及び個別電極）が圧電素子５８をはさむようにその上下に形成されている。
【００９５】
加圧板５６をＳＵＳなどの導電性薄膜で形成し、加圧板５６が共通電極を兼ねるように構成してもよい。また、加圧板５６の圧力室５２と反対側の面に１枚の圧電体膜（圧電体層）を形成し、各圧力室５２に対応する部分（圧電体に歪が生じる圧電活性部）に個別電極５７を形成するように構成してもよい。
【００９６】
なお、共通液室５５内はインクで満たされるために、共通電極（加圧板）５６、個別電極５７、圧電素子５８、フレキシブル基板９２が共通液室５５内のインクと接触しないように、共通液室５５の内面には保護部材９４が設けられている。この保護部材９４に代わり、共通液室５５の内面に保護膜（絶縁膜）を形成してもよい。この保護部材９４は配線部材９０の被覆部材９０Ｂと同一材料を用いてもよいし、異なる材料を用いてもよい。
【００９７】
このようにして、共通液室５５を加圧板５６の圧力室５２と反対側に配置する構造によって、図５に示すような、共通液室５５が加圧板５６の圧力室５２と同じ側にある構造を持ったインク室ユニット５３に必要な共通液室５５から圧力室５２への供給側流路５４Ａの長さを短くすることができる。また、図５に示すインク室ユニット５３では、共通液室５５を大きくすると、供給側流路５４Ａ及び圧力室５２とノズルとをつなぐ吐出側流路５１Ａが長くなってしまう。
【００９８】
したがって、図４に示す構造を有するインク室ユニット５３は、図５に示す構造を有するインク室ユニット５３に比べて吐出側流路及び供給側流路の流路抵抗を小さくすることができ、短い周期でインクの吐出及びリフィルを行うことができると共に粘度の高いインクを安定して吐出することが可能である。
【００９９】
図４には、共通液室５５内を貫通する配線部材９０を備えた態様を示したが、図６に示すように、配線部材９０に代わり駆動信号を伝送する配線９６を加圧板５６に配設し、配線９６は水平方向に引き出されるように構成してもよい。図６に示す符号９８は、図４に示すフレキシブル基板９２に代わり共通液室５５の天面を構成する板状部材である。
【０１００】
〔共通液室の構造〕
次に、共通液室５５の構造について詳説する。
【０１０１】
図７(a) は、共通液室５５の構造を示す透視平面図であり、図７(b) は、図７(a) に示す共通液室５５の斜視図である。
【０１０２】
図７(a) に示すように、共通液室５５にはインク供給系（図１０に図示）からインクが充填されるｎ個のインク補給口１００-1、１００-2、１００-3、１００-4、…、１００-nを有している。以降、インク補給口１００-1、１００-2、１００-3、１００-4、…、１００-nを代表してインク補給口１００と記載することがある。
【０１０３】
インク補給口１００は、共通液室５５（印字ヘッド５０）の長手方向（主走査方向）の一辺に沿ってインク吐出面と交わる（略直交する）面の一方に設けられた凸部１０２に形成される。また、隣り合うインク補給口１００は間隔Ｌで等間隔になるように形成されている。
【０１０４】
図７(b) に示すように、各インク補給口１００にはそれぞれ、チューブ１０４-1、１０４-2、１０４-3、１０４-4、…、１０４-n（以降、これらを１０４と記載することがある）が接合されている。なお、チューブ１０４は、図７(b) に示すようにインク吐出方向と反対方向に向くように接合されてもよいし、インク吐出方向と同じ方向に向くように接合されてもよい。なお、図７(a) 、(b) に示す符号Ｄは、共通液室５５の短手方向（副走査方向）の長さを表している。
【０１０５】
〔インク供給系の構成〕
図８はインクジェット記録装置１０におけるインク供給系の構成を示した概要図である。
【０１０６】
インク供給タンク１２０はインクを供給するための基タンクであり、図１で説明したインク貯蔵／装填部１４に設置される。インク供給タンク１２０の形態には、インク残量が少なくなった場合に、不図示の補充口からインクを補充する方式と、タンクごと交換するカートリッジ方式とがある。使用用途に応じてインク種類を変える場合には、カートリッジ方式が適している。この場合、インクの種類情報をバーコード等で識別して、インク種類に応じた吐出制御を行うことが好ましい。
【０１０７】
図８に示すように、インク供給タンク１２０と図７に示した共通液室５５に設けられたインク補給口１００との間には、インク流路となるチューブ１２２（液体補給管）と、チューブ１２２内の圧力を可変させてチューブ１２２内のインクを加圧、減圧するポンプ１２４（Ｐ、圧力可変手段）と、チューブ１２２の開閉を行うバルブ１２６（開閉手段）と、異物や気泡を除去するためにフィルタ１２８と、フィルタ１２８からインク補給口１００へのインク流路となる図７(a) 、(b) にも示したチューブ１０４とが設けられている。
【０１０８】
チューブ１０４、１２２は、柔軟性を持った部材を用いると取り扱いが容易になり（取り回し易くなり）好ましい。また、外部から気体が侵入しないように所定の気密性を備える必要がある。例えば、シリコン系やテフロン系の樹脂材料を用いるとよい。
【０１０９】
フィルタ１２８のフィルタ・メッシュサイズは、ノズル径と同等若しくはノズル径以下（一般的には、２０μｍ程度）とすることが好ましい。
【０１１０】
また、図８に示すようにポンプ１２４、バルブ１２６、フィルタ１２８は、各インク供給に１対１に設けられている。即ち、図７(a) 、(b) に示したインク補給口１００-1、１００-2、…、１００-nに対応してチューブ１０４-1、１０４-2、…、１０４-n、フィルタ１２８-1、１２８-2、…、１２８-n、バルブ１２６-1、１２６-2、…、１２６-n、ポンプ１２４-1、１２４-2、…、１２４-n、が設けられている。
【０１１１】
なお、図８には示さないが、印字ヘッド５０の近傍又は印字ヘッド５０と一体にサブタンクを設ける構成も好ましい。サブタンクは、ヘッドの内圧変動を防止するダンパー効果及びリフィルを改善する機能を有する。
【０１１２】
本例のインクジェット記録装置１０には、ノズル５１の乾燥防止又はノズル近傍のインク粘度上昇を防止するための手段としてのキャップ１３０と、ノズル面の清掃手段としてのクリーニングブレード１３２とが設けられている。
【０１１３】
これらキャップ１３０及びクリーニングブレード１３２を含むメンテナンスユニットは、不図示の移動機構によって印字ヘッド５０に対して相対移動可能であり、必要に応じて所定の退避位置から印字ヘッド５０下方のメンテナンス位置に移動される。
【０１１４】
キャップ１３０は、図示せぬ昇降機構によって印字ヘッド５０に対して相対的に昇降変位される。電源ＯＦＦ時や印刷待機時にキャップ１３０を所定の上昇位置まで上昇させ、印字ヘッド５０に密着させることにより、ノズル面をキャップ１３０で覆う。
【０１１５】
印字中又は待機中において、特定のノズル５１の使用頻度が低くなり、ある時間以上インクが吐出されない状態が続くと、ノズル近傍のインク溶媒が蒸発してインク粘度が高くなってしまう。このような状態になると、圧電素子５８が動作してもノズル５１からインクを吐出できなくなってしまう。
【０１１６】
このような状態になる前に（圧電素子５８の動作により吐出が可能な粘度の範囲内で）圧電素子５８を動作させ、その劣化インク（粘度が上昇したノズル近傍のインク）を排出すべくキャップ１３０（インク受け）に向かって予備吐出（パージ、空吐出、つば吐き、ダミー吐出）が行われる。
【０１１７】
また、印字ヘッド５０内のインク（圧力室５２内）に気泡が混入した場合、圧電素子５８が動作してもノズルからインクを吐出させることができなくなる。このような場合には印字ヘッド５０にキャップ１３０を当て、吸引ポンプ１３６（Ｐc ）で圧力室５２内のインクを吸引により除去し、吸引除去したインクを回収タンク１３８へ送液する。
【０１１８】
回収タンク１３８に収容されるインクに所定の処理を施してインク供給タンク１２０に戻すように、再処理部１４０（図８には再処理部の一例として、所定の粘度よりも小さな粘度のインクを通過させるフィルタを図示）及び、回収タンク１３８とインク供給タンク１２０との間のインク流路となるチューブ１４２を備えてもよい。
【０１１９】
この吸引動作は、初期のインクのヘッドへの装填時、或いは長時間の停止後の使用開始時にも粘度上昇（固化）した劣化インクの吸い出しが行われる。なお、吸引動作は圧力室５２内のインク全体に対して行われるので、インク消費量が大きくなる。したがって、インクの粘度上昇が小さい場合には予備吐出を行う態様が好ましい。
【０１２０】
クリーニングブレード１３２は、ゴムなどの弾性部材で構成されており、図示せぬブレード移動機構（ワイパー）により印字ヘッド５０のインク吐出面に摺動可能である。インク吐出面にインク液滴又は異物が付着した場合、クリーニングブレード１３２をインク吐出面に摺動させることでインク吐出面を拭き取り、インク吐出面を清浄する。なお、該ブレード機構によりインク吐出面の汚れを清掃した際に、該ブレードによってノズル５１内に異物が混入することを防止するために予備吐出が行われる。
【０１２１】
〔制御系の説明〕
図９はインクジェット記録装置１０のシステム構成を示す要部ブロック図である。インクジェット記録装置１０は、通信インターフェース１７０、システムコントローラ１７２、メモリ１７４、モータドライバ１７６、ヒータドライバ１７８、プリント制御部１８０、画像バッファメモリ１８２、ヘッドドライバ１８４等を備えている。
【０１２２】
通信インターフェース１７０は、ホストコンピュータ１８６から送られてくる画像データを受信するインターフェース部である。通信インターフェース１７０にはＵＳＢ、ＩＥＥＥ１３９４、イーサネット、無線ネットワークなどのシリアルインターフェースやセントロニクスなどのパラレルインターフェースを適用することができる。この部分には、通信を高速化するためのバッファメモリ（不図示）を搭載してもよい。ホストコンピュータ１８６から送出された画像データは通信インターフェース１７０を介してインクジェット記録装置１０に取り込まれ、一旦メモリ１７４に記憶される。
【０１２３】
メモリ１７４は、通信インターフェース１７０を介して入力された画像を一旦格納する記憶手段であり、システムコントローラ１７２を通じてデータの読み書きが行われる。メモリ１７４は、半導体素子からなるメモリに限らず、ハードディスクなど磁気媒体を用いてもよい。
【０１２４】
システムコントローラ１７２は、中央演算処理装置（ＣＰＵ）及びその周辺回路等から構成され、所定のプログラムに従ってインクジェット記録装置１０の全体を制御する制御装置として機能するとともに、各種演算を行う演算装置として機能する。即ち、システムコントローラ１７２は、通信インターフェース１７０、メモリ１７４、モータドライバ１７６、ヒータドライバ１７８等の各部を制御し、ホストコンピュータ１８６との間の通信制御、メモリ１７４の読み書き制御等を行うとともに、搬送系のモータ１８８やヒータ１８９を制御する制御信号を生成する。
【０１２５】
メモリ１７４には、システムコントローラ１７２のＣＰＵが実行するプログラム及び制御に必要な各種データなどが格納されている。なお、メモリ１７４は、書換不能な記憶手段であってもよいし、ＥＥＰＲＯＭのような書換可能な記憶手段であってもよい。メモリ１７４は、画像データの一時記憶領域として利用されるとともに、プログラムの展開領域及びＣＰＵの演算作業領域としても利用される。
【０１２６】
モータドライバ１７６は、システムコントローラ１７２からの指示にしたがってモータ１８８を駆動するドライバである。ヒータドライバ１７８は、システムコントローラ１７２からの指示にしたがって後乾燥部４２等のヒータ１８９を駆動するドライバである。
【０１２７】
プリント制御部１８０は、システムコントローラ１７２の制御に従い、メモリ１７４内の画像データから印字制御用の信号（駆動信号）を生成するための各種加工、補正などの処理を行う信号処理機能を有し、生成した印字データ（ドットデータ）をヘッドドライバ１８４に供給する制御部である。プリント制御部１８０において所要の信号処理が施され、該画像データに基づいてヘッドドライバ１８４を介して印字ヘッド５０のインク液滴の吐出量や吐出タイミングの制御が行われる。これにより、所望のドットサイズやドット配置が実現される。
【０１２８】
プリント制御部１８０には画像バッファメモリ１８２が備えられており、プリント制御部１８０における画像データ処理時に画像データやパラメータなどのデータが画像バッファメモリ１８２に一時的に格納される。なお、図９において画像バッファメモリ１８２はプリント制御部１８０に付随する態様で示されているが、メモリ１７４と兼用することも可能である。
【０１２９】
なお、図９には、各種データの記録領域及びプロセッサ類の作業領域としてメモリ１７４及び画像バッファメモリ１８２を示したが、図９に示すシステム制御系にはこれ以外の記録媒体を適宜備えている。即ち、メモリ１７４及び画像バッファメモリ１８２は、複数の記録媒体を表していてもよい。また、プリント制御部１８０とシステムコントローラ７２とを統合して１つのプロセッサで構成する態様も可能である。
【０１３０】
ヘッドドライバ１８４はプリント制御部１８０から与えられる印字データに基づいて各色のヘッド１２Ｋ，１２Ｃ，１２Ｍ，１２Ｙの圧電素子を駆動する。ヘッドドライバ１８４にはヘッドの駆動条件を一定に保つためのフィードバック制御系を含んでいてもよい。
【０１３１】
印刷すべき画像のデータは、通信インターフェース１７０を介して外部から入力され、メモリ１７４に蓄えられる。この段階では、ＲＧＢの画像データがメモリ１７４に記憶される。
【０１３２】
メモリ１７４に蓄えられた画像データは、システムコントローラ１７２を介してプリント制御部１８０に送られ、該プリント制御部１８０においてインク色ごとのドットデータに変換される。即ち、プリント制御部１８０は、入力されたＲＧＢ画像データをＫＣＭＹの４色のドットデータに変換する処理を行う。プリント制御部１８０で生成されたドットデータは、画像バッファメモリ１８２に蓄えられる。
【０１３３】
プログラム格納部１９０には各種制御プログラムが格納されており、システムコントローラ１７２の指令に応じて、制御プログラムが読み出され、実行される。プログラム格納部１９０はＲＯＭやＥＥＰＲＯＭなどの半導体メモリを用いてもよいし、磁気ディスクなどを用いてもよい。外部インターフェースを備え、メモリカードやＰＣカードを用いてもよい。もちろん、これらの記録媒体のうち、複数の記録媒体を備えてもよい。
【０１３４】
なお、プログラム格納部１９０は動作パラメータ等の記録手段（不図示）と兼用してもよい。
【０１３５】
印字検出部２４は、図１で説明したように、ラインセンサを含むブロックであり、記録紙１６に印字された画像を読み取り、所要の信号処理などを行って印字状況（吐出の有無、打滴のばらつきなど）を検出し、その検出結果をプリント制御部１８０に提供する。
【０１３６】
プリント制御部１８０は、必要に応じて印字検出部２４から得られる情報に基づいて印字ヘッド５０に対する各種補正を行う。
【０１３７】
システムコントローラ１７２は、ポンプ制御部１９２を介して図８に示したポンプ１２４（Ｐ）、１３６（Ｐc ）の加圧制御及び減圧制御を実行すると共に、バルブ制御部１９４を介して図８に示すバルブ１２６の開閉制御を実行する。なお、ポンプ１２４、１３６の制御及びバルブ１２６の制御の詳細は後述する。
【０１３８】
〔インク補給制御〕
次に、本発明に係るインク補給制御について詳説する。
【０１３９】
図１０(a) 、(b) は、本インクジェット記録装置１０で行われるインク補給制御を説明する概念図である。図１０(a) 、(b) には、インク吐出方向と反対側から見た共通液室５５を示している。なお、図１０(a) 、(b) 中、図８と同一又は類似する部分には同一の符号を付し、その説明は省略する。
【０１４０】
図１０(a) は、インクが未充填の共通液室５５にインクを充填する初期充填時など、インクの吐出動作を行わない非吐出時のインク補給を表している。
【０１４１】
非吐出時におけるインク補給では、インク補給口１００のうち、一方の端部にあるインク補給口１００-1（第１の液体補給口）に連通するバルブ１２６-1を開き、他のインク補給口１００-2、１００-3、…、１００-n（第２の液体補給口）に連通するバルブ１２６-2、１２６-3、…、１２６-nを閉じるように制御される。
【０１４２】
この状態では、インクはインク補給口１００-1のみから共通液室５５へ補給されることになり、共通液室５５の長手方向に沿った向き（図１０(a) の太矢印線ｘに示す方向）にインクの流れを発生させる。
【０１４３】
一方、図１０(b) は、インク吐出時におけるインクの補給を表している。インク吐出時におけるインク補給では、インク補給口１００-1〜１００-nに連通するバルブ１２６-1〜１２６-nを全て開くように制御される。
【０１４４】
この状態では、全てのインク補給口１００からインクが補給されることになり、共通液室５５の短手方向に沿った向き（図１０(b) の太矢印線ｙに示す方向）にインクの流れを発生させる。なお、吐出動作時には、インク補給口１００-1と連通するバルブ１２６-1を閉じて、インク補給口１００-1からインクを補給しないように制御してもよい。
【０１４５】
また、本例の印字ヘッド５０が有する共通液室５５は、各インク補給口間の間隔Ｌが、共通液室５５のインク吐出方向と垂直な面内における短手方向の長さＤ（インク流れ方向の共通液室５５の長さ）の２倍以下（即ち、Ｌ＜２×Ｄ）となるように構成されている。
【０１４６】
即ち、初期充填時などの非吐出時には、１つのインク補給口（例えば、インク補給口１００-1）を利用して、インクの流れと垂直面（略直交する面）における共通液室５５の断面積が小さい状態を利用する。一方、吐出動作時には、複数のインク補給口を利用して、インクの流れと垂直面（略直交する面）における共通液室５５の断面積が大きい状態を利用する。
【０１４７】
ここでいう「断面積の小さい状態」とは、共通液室５５の短手方向に沿った断面を示し、「断面積の大きな状態」とは、共通液室５５の長手方向に沿った断面を示す。
【０１４８】
なお、インク補給口１００の口径（インクの流れと略直交する面の大きさ、幅）を大きくすることで、共通液室５５の端手方向に沿ったインクの流れを安定して発生させることができる。この場合、インク補給口１００の共通液室５５の長手方向に沿った方向の幅（長さ）を隣り合うインク供給口１００の外周の間隔よりも大きくすることが好ましい。
【０１４９】
図１１は、非吐出時におけるインク補給制御の流れを示すフローチャートである。なお、図１１では、図８に示すバルブ１２６-1〜１２６-nをＶ1 〜Ｖn で表し、チューブ１０４-1〜１０４-n（インク補給口１００-1〜１００-n）をＴ1 〜Ｔn 、キャップ１３０と吸引ポンプ１３６（Ｐc ）との間をつなぐチューブをＴc で表すことにする。
【０１５０】
非吐出時における共通液室５５へのインク補給が開始されると（ステップＳ１０）、バルブＶ1 〜Ｖn を閉じるようにバルブ１２６が制御される（ステップＳ１２）。図１２に
は、全バルブＶ1 〜Ｖn が閉じられた状態を示す。
【０１５１】
次に、印字ヘッド５０のインク吐出面に図８に示すキャップ１３０が当接され（図１１のステップＳ１４）、バルブＶ1 を開いて、チューブＴ1 （インク補給口１００-1）から
共通液室５５にインクが補給される（ステップＳ１６）。
【０１５２】
ここで、図９に示すシステムコントローラ１７２では、バルブＶ1 の開放からの経過時間が計測され、バルブＶ1 の開放からの経過時間が所定の時間を越えたか否かが判断される（ステップＳ１８）。即ち、インクの補給速度（図８に示すポンプ１２４-1の補給時の圧力）を一定にし、インクの補給量は補給開始からの経過時間で管理される。
【０１５３】
ステップＳ１８において、バルブＶ1 の開放からの経過時間が所定の時間を超えない場合には（ＮＯ判定）、共通液室５５へのインク補給が継続される（ステップＳ１６）。一方、バルブＶ1 の開放からの経過時間が所定の時間を超えると（ＹＥＳ判定）、共通液室５５内がインクで満たされたことになる。図１３には、共通液室５５内にインクが満たされた状態を示す。
【０１５４】
図１３に示す状態では、チューブＴ1 からのインク補給を継続すると共に、キャップ１３０と連通される図１２に示すチューブＴc を用いて吸引が開始され（図１１のステップＳ２０）、図１４に示すように、ノズル５１及び圧力室５２にもインクが補給され、ヘッド（共通液室５５）内のインク補給が１次終了され、（図１１のステップＳ２２）チューブＴc を介して行われる吸引が停止される（ステップＳ２４）。
【０１５５】
次に、バルブＶ1 〜Ｖn 開放して（ステップＳ２６）、チューブＴ1 を介して共通液室
５５内にインクを補給するように（インクの流れ方向が図１５の矢印線Ａ1 の向きになるように）図８に示すポンプ１２４-1を制御すると共に、チューブＴ2 〜Ｔn 内へインクを補給するように（インクの流れ方向が図１５の矢印線Ａ2 〜Ａn の向きになるように）、ポンプ１２４-2〜１２４-nを制御する（図１１のステップＳ２８）。
【０１５６】
このときにも、図９に示すシステムコントローラ１７２では、ポンプ１２４-2〜１２４-nによる吸引開始からの経過時間が計測され、チューブＴ2 〜Ｔn がインクで満たされたか否かが判断される（図１１のステップＳ３０）。
【０１５７】
ステップＳ３０において、チューブＴ2 〜Ｔn がインクで満たされていないと判断されると（ＮＯ判定）、チューブＴ2 〜Ｔn へのインク補給が継続され（ステップＳ２８）、チューブＴ2 〜Ｔn へインクが補給されたと判断されると（ＹＥＳ判定）、ポンプ１２４-1〜１２４-nを停止させると共にバルブＶ1 〜Ｖn を閉じるように制御され、チューブＴ2 〜Ｔn へのインク補給が終了される（ステップＳ３２）。
【０１５８】
図１５に示すように、共通液室５５、ノズル５１、圧力室５２及びチューブＴ1 〜Ｔn へのインク補給が完了した状態になると、キャップ１３０が解除されるように制御され（図１１のステップＳ３４）、図８に示すクリーニングブレード１３２を用いてノズル５１及び印字ヘッド５０のインク吐出面のクリーニングが実行され（図１１のステップＳ３６）、クリーニングが終了すると、本インク補給制御が終了される（ステップＳ３８）。図１６には、ステップＳ３６におけるクリーニング中の状態を示す。
【０１５９】
また、図１７には、非吐出時におけるインク補給制御の他の態様を示す。図１７中、図１１と同一又は類似する部分には同一の符号を付し、その説明は省略する。
【０１６０】
図１７に示す態様では、ステップＳ１８において、バルブＶ1 の開放からの経過時間が所定の時間を超え、共通液室５５内にインクが満たされたと判断されると（ＹＥＳ判定）、ステップＳ１００に進み、Ｔ1 を介して共通液室５５内にインクを補給すると共に、バルブＶ2 を開放してチューブＴ2 を介して（ポンプ１２４-2を制御して）吸引を実行し、チューブＴ2 にインクが満たされたか否かが判断される（ステップＳ１０２）。
【０１６１】
ステップＳ１０２において、チューブＴ2 にインクが満たされていないと判断されると（ＮＯ判定）、チューブＴ2 を介して実行されている吸引が継続され、チューブＴ2 にインクが満たされたと判断されると（ＹＥＳ判定）、ポンプ１２４-2を停止させると共にバルブＶ2 を閉じ、バルブＶ3 を開放してチューブＴ3 介して吸引を実行し（ステップＳ１０４）、チューブＴ3 にインクが満たされているか否かが判断される（ステップＳ１０６）。図１８にはチューブＴ2 にインクが満たされた状態を示し、図１９にはチューブＴ2 及びチューブＴ3 にインクが満たされた状態を示す。
【０１６２】
このようにして、チューブＴ2 〜Ｔn-1 に順次インクが補給され、ステップＳ１２０において、バルブＶn-1 を閉じて、バルブＶn を開放し、チューブＴn を介して吸引が行われ、ステップＳ１２２に進む。
【０１６３】
ステップＳ１２２では、チューブＴn がインクで満たされたか否かが判断され、チューブＴn がインクで満たされていない場合には（ＮＯ判定）、チューブＴn を介して吸引が継続され（ステップＳ１２０）、図２０に示すように、チューブＴn がインクで満たされた場合には（ＹＥＳ判定）、チューブＴ1 〜Ｔn を介して圧力室５２内にインクが補給されるようにバルブＶ1 〜Ｖn を開放して（ステップＳ１２３）、図８に示したポンプ１２４-1〜１２４-nを制御すると共に、ポンプ１３６を用いて吸引が実行される（図１７のステップＳ１２４）。このようにして、図２１に示すように、共通液室５５、ノズル５１、圧力室５２及びチューブＴ1 〜Ｔn がインクで満たされた状態になると、ステップＳ３２に進み、チューブＴ1 〜Ｔn に連通されるバルブＶ1 〜Ｖn を閉じるように制御される。
【０１６４】
一方、図示は省略するが、インク吐出時にはバルブＶ1 〜Ｖn を開放してチューブＴ1 〜Ｔn を介して共通液室５５内にインクが供給される。なお、バルブＶ1 は非吐出時には開放し、吐出動作時には常に閉じているように制御してもよいし、吐出動作時にも開放するように制御してもよい。言い換えると、吐出動作時にはチューブＴ1 を用いてインクを補給してもよいし、チューブＴ1 を用いずにチューブＴ2 〜Ｔn を用いてインクの補給を行ってもよい。
【０１６５】
上記の如く構成されたインクジェット記録装置１０では、非吐出時には共通液室５５（印字ヘッド５０）の長手方向にインクの流れが発生するように共通液室５５へインクを供給し、インク吐出動作時（印字ヘッド駆動時）には共通液室５５の短手方向にインクの流れが発生するように共通液室５５へインクを供給するように制御されるので、初期充填時等の非吐出時における共通液室５５内の気泡発生を抑制する（気泡排除性を向上させる）共に、インク吐出動作時には短いリフィル周期（高いリフィル周波数）でリフィルを行うことができるので、高い吐出周波数を維持しながら安定したインク吐出が可能になる。
【０１６６】
特に、図４に示すような、共通液室５５内に配線部材９０が立ち並ぶ構造では、インクの流れを安定させることができるので、大きな効果を得ることができる。
【０１６７】
〔変形例〕
次に、上述した印字ヘッド５０の変形例を説明する。
【０１６８】
図２２(a) 、(b) 及び図２３(a) 、(b) には、長手方向の端部にインク補給口２００を設ける態様を示す。なお、図２２(a) 、(b) 及び図２３(a) 、(b) 中、図７と同一又は類似する部分には同一の符号を付し、その説明は省略する。
【０１６９】
図２２(a) 、(b) に示す態様では、インク補給口２００は長手方向の端部の一方の面（短手方向に沿った面、吐出方向及び凸部１０２形成面と交わる（略直交する）面）に設けられた凸部２０２に形成される。また、インク補給口２００は短手方向の長さを２等分する位置に設けられている。
【０１７０】
図２３(a) 、(b) には、凸部１０２、２０２の平面形状（インク吐出方向と反対側から見た形状）が略三角形形状（略テーパ状）である態様を示す。図２３(a) 、(b) に示す凸部１０２、２０２は共通液室５５側の幅がインク補給口１００、２００側の幅に比べて広くなる形状を有しており、図７(a) 、(b) 及び図２２(a) 、(b) に示す態様に比べて気泡排除性の向上が見込まれる。なお、気泡排除性を向上させるには、図７(a) 、(b) 及び図２２(a) 、(b) に示す態様において、角形状となる部分に面取り加工を施してもよい。
【０１７１】
なお、図２２(a) 、(b) 及び図２３(a) 、(b) に示す態様では、図１１及び図１７に示すフローチャートにおいて、インク補給口２００がインク補給口１００-1に相当する。即ち、非吐出時には、長手方向の端部に設けられたインク補給口２００を用いて共通液室５５内にインクを供給し、吐出動作時には図２２(a) 、(b) 及び図２３(a) 、(b) に示すインク補給口１００-1〜１００-nからインクを補給すると共に、インク補給口２００からは共通液室５５にインクを補給しないように制御するとよい。
【０１７２】
図２２(a) 、(b) 及び図２３(a) 、(b) に示す態様では、図７に示す態様に比べて、非吐出時のインク補給時に共通液室５５の長手方向に沿ったインクの流れを発生させやすくなり、より好ましい。
【０１７３】
また、図２４には、図８に示すインク供給系の変形例を示す。なお、図２４中、図８と同一又は類似する部分には同一の符号を付し、その説明は省略する。
【０１７４】
図２４に示す態様では、図７に示すポンプ１２４-2〜１２４-nが１つのポンプ２１０で兼用されており、ポンプ１２４-1とポンプ２１０とは別のインク補給路２１２、２１４を介してインク供給タンク１２０からインクが供給されるように構成されている。なお、インク補給路（チューブ）２１２とインク補給路２１４は兼用可能である。
【０１７５】
図２４に示すようにインク供給系を構成すると、非吐出動作時にはバルブ１２６-1を開放してポンプ１２４-1を動作させ、吐出動作時にはバルブ１２６-2〜１２６-nを開放してポンプ２１０を動作させればよい。
【０１７６】
図２４に示す態様では、図８に示す態様に比べてポンプ１２４の数を大幅に削減することができると共に、ポンプの制御を簡素化することが可能になる。更に、図２２(a) 、(b) 及び図２３(a) 、(b) に示す構造を持った共通液室５５と組み合わせてもよい。
【０１７７】
本実施形態では、フルライン型の印字ヘッド５０を例示したが、本発明は記録紙１６の印字可能幅に満たない幅を持った短尺ヘッドを主走査方向に走査させながら主走査方向の印字を行うシリアル型ヘッドにも適用可能である。
【０１７８】
また、本実施形態では、液体吐出ヘッドとしてインクジェット記録装置に用いられる印字ヘッドを例示したが、本発明は、ウエハやガラス基板、エポキシなどの基板類等の被吐出媒体上に液類（水、薬液、レジスト、処理液）を吐出させて画像、回路配線、加工パターンなどの形状を形成させる液吐出装置に用いられる液体吐出ヘッドにも適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【０１７９】
【図１】本発明の実施形態に係る印字ヘッドを搭載したインクジェット記録装置の基本構成図
【図２】図１に示したインクジェット記録装置の印字周辺の要部平面図
【図３】印字ヘッドの構造例を示す平面透視図
【図４】印字ヘッドの有するインク室ユニットの詳細構造を示す図
【図５】図４に示すインク室ユニットの他の態様を示す図
【図６】図４に示すインク室ユニットの更に他の態様を示す図
【図７】図４に示す共通液室の概略構造を示す図
【図８】本実施形態に係るインクジェット記録装置におけるインク供給系の構成を示した概念図
【図９】本実施形態に係るインクジェット記録装置のシステム構成を示す要部ブロック図
【図１０】図４に示す共通液室のインクの流れを説明する概念図
【図１１】本実施形態に係るインク補給制御の流れを示すフローチャート
【図１２】図１１のステップＳ１０を説明する図
【図１３】図１１のステップＳ１６を説明する図
【図１４】図１１のステップＳ２０を説明する図
【図１５】図１１のステップＳ２８を説明する図
【図１６】図１１のステップＳ３６を説明する図
【図１７】図１１に示すインク補給制御の他の態様を示すフローチャート
【図１８】図１７のステップＳ１００を説明する図
【図１９】図１７のステップＳ１０６を説明する図
【図２０】図１１のステップＳ１２０を説明する図
【図２１】図１１のステップＳ１２４を説明する図
【図２２】図７に示す共通液室の他の態様を示す図
【図２３】図７に示す共通液室の更に他の態様を示す図
【図２４】図８に示すインク供給系の他の態様を説明する図
【符号の説明】
【０１８０】
１０…インクジェット記録装置、１２Ｋ，１２Ｃ、１２Ｍ，１２Ｙ，５０…印字ヘッド、５１…ノズル、５２…圧力室、５４…供給絞り、５６…加圧板、５８…圧電素子、９０…配線部材、１００，２００…インク補給口、１２０…インク供給タンク、１２４，１３６，２１０…ポンプ、１２６…バルブ、１７２…システムコントローラ、１９２…ポンプ制御部、１９４…バルブ制御部
【図１】
2006247958.tif 000003
【図２】
2006247958.tif 000004
【図３】
2006247958.tif 000005
【図４】
2006247958.tif 000006
【図５】
2006247958.tif 000007
【図６】
2006247958.tif 000008
【図７】
2006247958.tif 000009
【図８】
2006247958.tif 000010
【図９】
2006247958.tif 000011
【図１０】
2006247958.tif 000012
【図１１】
2006247958.tif 000013
【図１２】
2006247958.tif 000014
【図１３】
2006247958.tif 000015
【図１４】
2006247958.tif 000016
【図１５】
2006247958.tif 000017
【図１６】
2006247958.tif 000018
【図１７】
2006247958.tif 000019
【図１８】
2006247958.tif 000020
【図１９】
2006247958.tif 000021
【図２０】
2006247958.tif 000022
【図２１】
2006247958.tif 000023
【図２２】
2006247958.tif 000024
【図２３】
2006247958.tif 000025
【図２４】
2006247958.tif 000026