(57)【要約】【課題】液体吐出ヘッドにおける吐出不良の発生を抑制する。【解決手段】液体を吐出する吐出口２に連通する液体流路が形成された液体吐出ヘッド１に対し液体を供給する液体供給手段６を備える。液体供給手段は、液体流路内の液体に存在する気泡が液体に溶解し、かつ吐出口２から液体を排出させる所定の圧力を発生させるよう液体流路に液体を供給する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体を吐出する吐出口に連通する液体流路が形成された液体吐出ヘッドに対し前記液体を供給する液体供給手段を備えた液体吐出装置であって、
前記液体供給手段は、前記液体流路内の液体に存在する気泡が前記液体に溶解し、かつ前記吐出口から液体を排出させる所定の圧力を発生させるよう前記液体流路に液体を供給することを特徴とする液体吐出装置。
【請求項２】
前記液体供給手段は、前記吐出口から前記液体を吐出させつつ前記液体流路内の液体に前記所定の圧力を発生させ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】
前記液体吐出ヘッドは、複数の吐出口を有し、
前記液体供給手段は、前記複数の吐出口それぞれの開口面積の和である総面積に基づいて定めた前記所定の圧力を発生させるように前記液体を供給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】
前記液体吐出ヘッドは、開口面積が異なる複数種の吐出口を有し、
前記液体供給手段は、前記吐出口のうち、最も開口面積の大きい吐出口に基づいて定めた前記所定の圧力を発生させるように前記液体を供給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５】
前記液体供給手段は、前記液体流路内の液体の圧力を検出する圧力検出手段を備え、前記圧力検出手段によって検出された圧力が前記所定の圧力となるように、前記液体を供給することを特徴とする請求項１ないし４のいずれか一項に記載の液体吐出装置。
【請求項６】
前記吐出口の閉塞、開放を可能とする閉塞部材をさらに備え、
前記液体供給手段は、前記閉塞部材によって閉塞された状態で、前記液体流路に前記液体を供給することを特徴とする請求項１、３ないし５のいずれか１項に記載の液体吐出装置。
【請求項７】
前記液体供給手段は、前記液体流路に対して断続的に前記液体を供給することを特徴とする請求項１ないし５のいずれか一項に記載の液体吐出装置。
【請求項８】
前記液体供給手段は、前記液体流路に脱気した液体を供給することを特徴とする請求項１ないし７のいずれか１項に記載の液体吐出装置。
【請求項９】
前記液体供給手段は、液体貯蔵部に貯蔵された液体を前記液体流路に供給するポンプと、前記ポンプから前記液体流路に供給する液体の流量を制御する制御手段と、を備えることを特徴とする請求項１ないし８のいずれか１項に記載の液体吐出装置。
【請求項１０】
前記所定の圧力は、２０ｋＰａ以上の圧力であることを特徴とする請求項１ないし９のいずれか１項に記載の液体吐出装置。
【請求項１１】
液体を吐出する吐出口に連通する液体流路が形成された液体吐出ヘッドに対し前記液体を供給する液体供給装置であって、
前記液体流路内の液体に存在する気泡が前記液体に溶解し、かつ前記吐出口から液体を排出させる所定の圧力を発生させるよう前記液体流路に液体を供給する液体供給手段を備えることを特徴とする液体供給装置。
【請求項１２】
前記液体供給手段は、前記液体流路に対して接続、離脱が可能であることを特徴とする請求項１１に記載の液体供給装置。
【請求項１３】
記録媒体を搬送する搬送手段と、前記記録媒体に向けて液体を吐出する吐出口および該吐出口に連通する液体流路が形成された液体吐出ヘッドと、前記液体吐出ヘッドに対し前記液体を供給する液体供給手段と、を備えた記録装置であって、
前記液体供給手段は、前記液体流路内の液体に存在する気泡が前記液体に溶解し、かつ前記吐出口から液体を排出させる所定の圧力を発生させるよう前記液体流路に液体を供給することを特徴とする記録装置。
【請求項１４】
液体を吐出する吐出口に連通する液体流路が形成された液体吐出ヘッドに対し前記液体を供給する液体供給方法であって、
前記液体流路内の液体に存在する気泡が前記液体に溶解し、かつ前記吐出口から液体を排出させる所定の圧力を発生させるよう前記液体流路に液体を供給することを特徴とする液体供給方法。
【請求項１５】
前記液体流路内の液体の圧力を検出し、当該検出された液体の圧力が前記所定の圧力となるように、前記液体流路に液体を供給することを特徴とする請求項１４に記載の液体供給方法。
【請求項１６】
前記吐出口を閉塞した状態で、前記液体流路に前記液体を供給することを特徴とする請求項１４または１５に記載の液体供給方法。
【請求項１７】
前記液体流路に対して断続的に前記液体を供給することを特徴とする請求項１４または１５に記載の液体供給方法。
【請求項１８】
前記液体流路に脱気した液体を供給することを特徴とする請求項１４ないし１７のいずれか１項に記載の液体供給方法。
【請求項１９】
前記所定の圧力は、２０ｋＰａ以上の圧力であることを特徴とする請求項１４ないし１８のいずれか１項に記載の液体供給方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液体を吐出する液体吐出ヘッドを備えた液体吐出装置、および液体吐出ヘッドに液体を供給する液体供給装置、液体供給方法および記録装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
液体吐出装置には、液体を吐出する液体吐出ヘッドと液体吐出ヘッドに液体を供給する液体供給装置が設けられている。液体吐出ヘッドとしては、インクを吐出する複数の吐出口、各吐出口に連通する独立した複数の液路、複数の液路に連通する共通液室、および各液路に設けられた吐出エネルギー発生手段などを備えたものが知られている。液体吐出ヘッドの共通液室には外部に設けられた液体供給装置から液体が供給され、共通液室に供給された液体は、各液路に分配される。このような液体吐出ヘッドにおいては、液体供給口から供給される液体が共通液室および液路内に途切れること無く充填されている必要がある。特に、液路においては、気泡が存在した状態にあると吐出口からの液体の吐出が安定せず、吐出不良などが発生する。そのため、液路に存在する気泡を排除することが必要である。
【０００３】
気泡を排除する手段としては、液体を吐出するための吐出口をキャップで覆い、キャップに連通したポンプ装置を駆動して、ポンプが発生する圧力（負圧）を利用して、吐出口から液体を吸引し、液体と共に気泡を排出する方法が一般的に知られている。特許文献１には、液体吐出ヘッドに連通される液体流路内の断面に非連続的に変化する、いわゆる淀み部が存在しても、そこに停留する気泡を、ポンプの駆動を制御することによって液体吐出ヘッド内に気泡を流入させないようにする技術が開示されている。
【０００４】
特許文献２には、共通液室内に液体の圧力で移動する可動部材を設け、液体に吐出口のメニスカスを破壊しない程度の圧力を加えて可動部材を大気の連通位置へと移動させ、共通液室に溜まった気泡を可動部材を介して大気に排出する構成が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平１１−３００９８８号公報
【特許文献２】特開２００９−５６７４３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１のように、吐出口を覆うキャップに連通したポンプで発生させた負圧を利用して吐出口からインクを吸引し、インクと共に気泡を排出する構成では、液体供給流路内、特に液体流路の淀み部に細かい気泡が残留することがある。このため、液体流路内に残留した気泡が共通液室を経て液路内に侵入し、吐出口における液体の吐出不良を発生させるおそれがある。
【０００７】
また、特許文献２に開示の機構では、液路、共通液室の気泡を排出することはできてもインク流路の淀み部に存在する気泡を排出することはできない。このため、特許文献２に開示の技術にあっても、液体吐出ヘッドの吐出動作に伴って気泡が液路内に流入する可能性を排除することはできず、吐出口における吐出不良を十分に抑えることはできない。
【０００８】
本発明は、液体吐出ヘッドに発生する気泡を液体に溶解させると共に、気体を溶解させた液体を液体吐出ヘッドから排出させることにより、吐出口における吐出不良の発生を抑制することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の第１の形態は、液体を吐出する吐出口に連通する液体流路が形成された液体吐出ヘッドに対し前記液体を供給する液体供給手段を備えた液体吐出装置であって、前記液体供給手段は、前記液体流路内の液体に存在する気泡が前記液体に溶解し、かつ前記吐出口から液体を排出させる所定の圧力を発生させるよう前記液体流路に液体を供給することを特徴とする。
【００１０】
本発明の第２の形態は、液体を吐出する吐出口に連通する液体流路が形成された液体吐出ヘッドに対し前記液体を供給する液体供給方法であって、前記液体流路内の液体に存在する気泡が前記液体に溶解し、かつ前記吐出口から液体を排出させる所定の圧力を発生させるよう前記液体流路に液体を供給することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、液体吐出ヘッドに発生する気泡を液体に溶解させると共に、溶解させた液体を液体吐出ヘッドの吐出口から排出させるようにすることにより、吐出口における吐出不良の発生を抑制することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】第１の実施形態における液体吐出装置を模式的に示す縦断側面図である。
【図２】液体吐出ヘッドを模式的に示す拡大縦断正面図である。
【図３】液体吐出ヘッドおよび吸引回復機構を模式的に示す拡大縦断側面図である。
【図４】第２の実施形態における液体吐出装置を模式的に示す縦断側面図である。
【図５】第３の実施形態における液体吐出装置を模式的に示す縦断側面図である。
【図６】ポンプパルス制御によるインク流路内の圧力波形を示す線図である。
【図７】第５の実施形態における液体吐出装置を模式的に示す縦断側面図である。
【図８】ポンプ流量、吐出口総面積及びポンプ動作時間と消泡との関係を示す図である。
【図９】インクに対する脱気の有無と消泡との関係を示す図である。
【図１０】液滴５ｐｌの液滴を吐出する液体吐出ヘッドに対して異なる流量の液体を供給した際の液体流路の圧力と時間との関係、および消泡領域を示す線図である。
【図１１】液滴１２ｐｌの液滴を吐出する液体吐出ヘッドに対して異なる流量の液体を供給した際の液体流路の圧力と時間との関係、および消泡領域を示す線図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照しつつ説明する。  
（第１の実施形態）
図１は、本発明の第１の実施形態における液体吐出装置を模式的に示す縦断側面図、図２は図１に示した液体吐出ヘッドの拡大縦断正面図である。本実施形態における液体吐出装置５０は、液体を液滴の状態で吐出する液体吐出ヘッド１と、液体吐出ヘッド１に液体を供給する液体供給装置３０とを備える。
【００１４】
液体供給装置（液体供給手段）３０は、液体２４を貯蔵する液体貯蔵手段としてのタンク８と、チューブポンプ６を備える。チューブポンプ６は、上流側の連結チューブ７ｂを介してタンク（液体貯蔵部）８に接続されると共に、下流側の連結チューブ７ａを介して液体吐出ヘッド１に接続されている。このため、チューブポンプ６を駆動することにより、タンク８内の液体を液体吐出ヘッド１へと供給することができる。
【００１５】
チューブポンプ６には、ポンプの回転軸１９に複数のコロ２０が回動自在に支持されると共に可撓性のチューブが円弧状に配置されている。ポンプモータによって回転軸１９を回転させると、回転軸１９と共に公転する複数のコロ２０が、チューブポンプ６内に配置された可撓性のチューブを自転しながら順次しごいていく。これにより、チューブ内の液体は上流側（タンク８側）の端部から下流側（液体吐出ヘッド１側）の端部へと移送される。なお、液体吐出ヘッド１へのインクの供給には、チューブポンプ以外のポンプを用いることも可能である。
【００１６】
一方、液体吐出ヘッド１には、液体供給装置３０の下流側チューブに連結される液体供給口４ａを有する連通流路４と、連通流路４に連通する共通液室３とが形成されている。液体吐出ヘッド１の吐出口面２２には、図２に示すように、液体を液滴の状態で吐出する複数の吐出口２と、これらに連通する独立した複数の液路９が形成されている。このように、液体吐出ヘッド１の吐出口２とチューブポンプ６とは、下流側のチューブ７ａ、連通流路４、共通液室３および液路９によって構成される液体供給流路によって接続されている。
【００１７】
また、複数の液路９それぞれの内部には、吐出口２から液滴を吐出させるための吐出エネルギーを発生させる吐出エネルギー発生素子１１が設けられている。ここでは、吐出エネルギー発生素子として電気熱変換素子が用いられ、電気熱変換素子から発生させた熱エネルギーによって液路９内のインクに気泡を発生させ、気泡発生時の圧力によって吐出口から液滴を吐出させる。吐出エネルギー発生素子としては、電気熱変換素子以外に電気機械変換素子（ピエゾなど）を用いることも可能である。なお、複数の吐出口２は、一定方向（Ｘ方向）に沿って配列され、吐出口列を構成している。本実施形態では、互いに平行する複数の吐出口列が吐出口の配列方向（Ｘ方向）と直交する方向（Ｙ方向）に沿って配置されており、各吐出口列は、それぞれ異なる開口面積を有する吐出口によって構成されている。例えば、１ｐｌの液滴を吐出する開口面積の小さい吐出口から構成される吐出口列、５ｐｌの液滴を吐出する開口面積の大きな吐出口から構成される吐出口列、２ｐｌの液滴を吐出する中間的な開口面積を有する吐出口から構成される吐出口列などを備える。なお、本実施形態は、このような各吐出口列間における吐出口の開口面積が異なる場合に限定されず、各吐出口列間における吐出口の開口面積が等しい構成であってもよい。
【００１８】
図３は、液体吐出ヘッド１の各吐出口２の吐出性能を維持するための回復処理を行う吸引回復機構４０を示す図である。ここに示す吸引回復機構４０は、ゴム等の弾性体に吸引孔１５ａが形成された吸引キャップ１５と、吸引キャップ１５の吸引孔１５ａに連通する吸引ポンプ１４とを備える。吸引キャップ１５の吸引孔はＹ方向（図３の紙面と直交する方向）に延出しており、液体吐出ヘッド１に形成された複数種類の吐出口列（例えば、前述の３種類の吐出口列）のＸ方向における同一位置に存在する吐出口群に同時に連通可能となっている。また、吸引キャップ１５は、液体吐出ヘッドの吐出口面に対し、Ｚ方向およびＸ方向に相対移動可能となっている。
【００１９】
液体吐出ヘッドにおける吐出口の吐出性能を維持するための吸引回復処理を行う場合には、吸引ポンプ１４を駆動して負圧を発生させ、吐出口面２２に吸引キャップ１５をバネ１８圧等の弾性力によって当接させる。これにより、複数種の吐出口列それぞれの一部の吐出口群が吸引キャップ１５の吸引孔１５ａに連通し、複数種類の吐出口群から液路内の液体が吸引される。この吸引動作を行いながら吸引キャップ１５はＸ方向に移動する。これにより吸引される吐出口群が順次切り替わりながら、液路９内のインクが吸引され、液路９に付着していた気泡や塵埃、あるいは増粘したインクなどが吸引・排出されると共に、各液路９、共通液室３、および下流側のチューブ７ａ内の圧力が負圧に保たれる。さらに、弾性体によって形成される吸引キャップ１５が吐出口面２２に摺接しつつ移動するため、吐出口面２２に付着した残留インクなどを払拭、除去することができる。
【００２０】
本実施形態において、液体吐出装置５０は、液体吐出ヘッド１を記録媒体の搬送方向と交差する方向に移動させつつ液体としてのインクを吐出して記録媒体への記録を行うシリアル型のインクジェット記録装置（以下、単に記録装置という）に適用される。すなわち、液体吐出ヘッド１は、記録媒体の搬送方向（Ｘ方向）と交差する方向（Ｙ方向）へと移動するキャリッジに搭載され、キャリッジと共に記録媒体の搬送方向と交差する方向へと移動する。記録媒体を搬送する搬送手段は、記録媒体を挟持しつつ回転する搬送ローラ、あるいは記録媒体を保持しつつＸ方向へと移動する搬送ベルトなどによって搬送される。以下、記録装置に適用される本実施形態の液体吐出装置に用いられる液体をインクとも言う。
【００２１】
記録装置における動作は、制御部１００によって制御される。制御部は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭなどを備え、ＣＰＵは、ＲＯＭに格納された制御プログラムなどにより、演算、判定、比較などの処理を行う。また、ＣＰＵは、入力された指令および画像情報、各部の動作状態を検出するセンサからの出力などに基づいて、前述のチューブポンプ６、液体吐出ヘッド１における電気熱変換素子１１の駆動、およびキャリッジの移動などを制御する。
【００２２】
次に、本実施形態において実施される液体吐出ヘッド１への液体供給動作を説明する。まず、タンク８以外の部分に液体としてのインクが供給されていない初期状態でのインクの充填動作（初期充填）について説明する。チューブポンプ６を駆動することにより、タンク８内のインクは、上流側のチューブ７ｂを介してチューブポンプ６へと吸引されると共に、チューブポンプ６からは下流側のチューブ７ａに向けてインクが送り出される。下流側のチューブ７ａに供給された液体は、液体吐出ヘッド１内の下流側の連通流路４を介して共通液室３に流入する。共通液室３に流入したインクは、複数の液路９内に流入して液路９を充填する。チューブポンプ６は、下流側のチューブ７ａ内の圧力が所定の圧力に到達してから数秒後に停止する。また、チューブポンプ６の駆動時間および回転数は、吐出口２の大きさに応じて変更する。チューブポンプ６を停止させた後にも、下流側のチューブ７ａ内には残圧（正圧）があるため、各吐出口２に対して前述の吸引回復を行い、液路内の吐出に最適な値まで下流側のチューブ７ａ内の圧力を低下させる。以上により、各吐出口２には、インクの吐出に適したメニスカスが形成される。
【００２３】
ところで、液体吐出装置５０においては、インクの初期充填を行う際に、吐出口２と液路９の接続部、連通流路４、および共通液室３などに気泡１３ａ、１３ｂが滞留することがある。このように気泡１３ａ、１３ｂの滞留が生じた場合、液体吐出ヘッド１への安定した液体の供給、および液体吐出ヘッド１からの液体の吐出が不安定になり、記録品質が低下するおそれがある。そこで、本実施形態では、記録動作を開始するに先立ち、キャリッジを移動させ、インク受け部を有する回復位置へと液体吐出ヘッドを移動させ、チューブポンプ６を駆動する。これによって、チューブポンプ６からは、下流側のチューブ７ａに向けてインクが押し出される。その結果、吐出口２の流抵抗によって連通流路４内の圧力が高まり（加圧され）、気泡１３ａ、１３ｂがインクに溶け込んで消失（消泡）する。さらに、チューブポンプ６の駆動が継続し、吐出口２のメニスカス保持力まで連通流路４内の圧力が上昇すると、吐出口２メニスカスが破壊され、インク２４が吐出口より排出される。このとき、前述の加圧によって気泡１３ａ、１３ｂが溶け込んだインク２４も吐出口２より排出される。
【００２４】
メニスカスが破壊されて吐出口２よりインク２４が排出されると、液体吐出ヘッド１の連通流路４、共通液室３、および液路９内の圧力が下がる。これら流体流路内の圧力が一定の圧力より低下すると、液体排出が十分に行われず、液体の排出が停止する可能性がある。このため、メニスカス破壊後も、液体吐出ヘッド１内の圧力が下がらないようにチューブポンプ６によるインク供給の流量を設定することが望ましい。本実施形態では、一定量以上のインクを排出させるため、流路４内は所定の圧力（約２０ｋＰａ以上の圧力）に設定することが好ましく、ポンプには相応の性能を持つものを使用している。
【００２５】
図１０は、液滴５ｐｌの液滴を吐出する液体吐出ヘッドに対して異なる流量の液体を供給した際の液体流路の圧力と時間との関係、および消泡領域を示す線図である。また、図１１は、液滴１２ｐｌの液滴を吐出する液体吐出ヘッドに対して異なる流量の液体を供給した際の液体流路の圧力と時間との関係、および消泡領域を示す線図である。
図１０は、液体吐出ヘッドとして、５ｐｌの液滴を吐出する複数の吐出口２からなる、１つの共通液室３に連通する吐出口列における総吐出口面積（吐出口の面積の総和）が０．１６〜０．２０ｍｍ2である液体吐出ヘッドを使用した場合を示している。また、図１１は、１２ｐｌの液滴を吐出する吐出口２からなる、１つの共通液室３に連通する吐出口列における総吐出口面積が０．３１〜０．３８ｍｍ2の液体吐出ヘッドを使用した場合を示している。図１０および図１１において、破線によって区切られた領域Ｒ１が液体流路内の気泡が液体に溶け込む「泡なし」の領域を示し、領域Ｒ２が泡が残留している「泡あり」の領域を示している。連通流路４内の圧力と圧力を印加している時間とによって、液体流路内の気泡が液体に溶け込む（消泡する）スピードに差があることが分かる。あまり長い時間をかけてインク充填するのはユーザにストレスを与えたり、インクの消費量が増えたりするので短時間でインクを充填することが好ましい。
【００２６】
例えば、５ｐｌの液滴を吐出する液体吐出ヘッド１の総開口面積が０．１６〜０．２０ｍｍ2の場合、２．５ｓｅｃの圧力印加時間で液体流路内の圧力が約２８ｋＰａを超えるように、チューブポンプ６によるインク流量を設定する。また、例えば、１２ｐｌの液滴を吐出する吐出口２からなる液体吐出ヘッド１の総吐出口面積が０．３１〜０．３８ｍｍ2の場合には、１０ｓｅｃの圧力印加時間で約３０ｋＰａを超えるようにチューブポンプ６によるインク流量を設定する。
【００２７】
また、同じ共通液室３に流抵抗が異なる液路９が設けられていた場合、液路９に存在する気泡を消泡させるための所要時間は、液路９の流抵抗によって異なる。液路９の流抵抗は、その先端に連通する吐出口の面積、すなわち、吐出されるインク滴の液量によって異なる。例えば、５ｐｌ、２ｐｌ、１ｐｌの液滴を吐出するための３種類の液路が存在する場合、２ｐｌ、１ｐｌの液滴を吐出するための液路などに存在する気泡は、５ｐｌの液滴を吐出するための液路などに存在する気泡より短い圧力印加時間で消失する。従って、上記のような３種類の液路９が形成されている液体吐出ヘッド１では、最大液量の液滴、つまり５ｐｌの液滴を吐出するための液路に合わせてチューブポンプ６のインク供給流量を設定することが好ましい。本実施形態では５ｐｌの液滴の吐出に対応する連通流路４内の圧力が２８ｋＰａを超えるような流量に設定している。この場合、連通流路４内の圧力を短時間で所定の圧力まで上昇させるためには、チューブポンプ６を高速回転させる必要がある。また、チューブポンプ６の動作時間は、以下に述べるように、液体吐出ヘッドの吐出口の総面積とポンプによる上流側流路のインク流量とで決定される。
【００２８】
図８は、ポンプによる上流側流路のインク流量と、液体吐出ヘッドにおける吐出口の総面積と、ポンプの動作時間（圧力印加時間）と、液体流路における気泡の発生状態との関係を示す図である。図示のように、チューブポンプ６へのインク流量が９０Ｌ／ｍｉｎと同一であっても、吐出口の総面積が異なる場合には、連通流路４において気泡が消失（消泡）するまでに要する時間に差が生じる。吐出口の総面積が大きくなれば液路の流抵抗が小さくなり、吐出口付近の圧力が下がるので消泡までに要する時間が長くなる。逆に、吐出口の総面積が小さければ液路の流抵抗が大きくなり、吐出口付近の圧力が上昇するので消泡までに要する時間は短くなる。吐出口付近の圧力を上昇させるためにはインクを供給するチューブポンプ６による流量を増大させて圧力を上昇させる必要がある。
【００２９】
チューブポンプ６の駆動が停止した後、下流側のチューブ７ａから吐出口２までの液体流路内の残圧を、吐出口２から吸引回復機構によって吸引し、チューブ７から吐出口２までの液体流路の圧力を低下させる。同時に吸引回復機構の吸引キャップ１５によって吐出口面２２に付着した液滴（インク滴）も払拭し、除去する。
【００３０】
以上のように、本実施形態によれば、液体吐出ヘッド１の液体流路に圧力（正圧）を印加することにより、下流側のチューブ７ａ、共通液室３、および液路９内に発生している気泡をインク内に溶解させ、気泡の溶解したインクを吐出口２から排出する。これにより、液体流路の段差などによって液体に淀みが生じる部分が形成されていたとしても、そのような液体流路の形状に左右されにくく、停留する気泡を消失させることができる。また、気体が溶解したインクを吐出口２より排出しながらインクの供給を行うため、液体流路内の圧力が大気圧に戻った際にインクに溶解された気泡が再度気泡となって液体流路内に滞留することが抑制される。従って、本実施形態によれば、液体吐出ヘッド内に存在する気泡を十分に低減することができ、液体吐出ヘッドに良好な吐出性能を得ることができ、画像品質の向上が期待できる。
【００３１】
（第２の実施形態）
次に、本発明の第２の実施形態を、図４を参照しつつ説明する。第２の実施形態では下流側のチューブ７ａ内の圧力を検出する圧力計（圧力検出手段）１６を設け、その圧力計１６によって検出した圧力に基づいてチューブポンプ６の駆動を制御する。なお、図４中、上記第１の実施形態と同一部分には同一符号を付し、その説明の詳細は省く。
【００３２】
チューブポンプ６の駆動によってインクの供給動作が開始されると、チューブポンプ６から吐出口２までの液体流路（下流側チューブ７ａ、連通流路４、共通液室３、および液路９）内に圧力が生じる。この下流側チューブ７ａの圧力を監視し、気泡が消失する圧力に到達した時点でチューブポンプ６の動作を停止させる。また、液体流路内の圧力が所定の圧力まで低下した時点で吸引回復機構の駆動を停止させる。このチューブポンプ６の駆動制御は、制御部１００によって行う。
【００３３】
以上のように、圧力計１６によって検出した圧力に基づいてチューブポンプ６の駆動を制御することにより、吐出口２の開口径の公差によるインクの流路抵抗の差に起因して消泡不足が発生するのを回避することができる。このため、より確実に液体吐出ヘッド１の吐出性能を維持することができる。
【００３４】
（第３の実施形態）
次に、本発明の第３の実施形態を、図５を参照しつつ説明する。第３の実施形態は、液体吐出ヘッド１の吐出口２が形成されている吐出口面２２に対して密接、離間し得るように移動するキャップ部材（閉塞部材）１５を備える。キャップ部材２１の移動は、制御部１００によって制御される不図示のキャップ部材移動機構によって行われる。吸引キャップ１５は、ゴムなどの弾性部材によって形成され、吐出口面に当接させることにより全ての吐出口を閉塞することが可能になっている。また、吸引キャップ１５を吐出口面２２から離間させれば、全ての吐出口２が大気に開放される。
【００３５】
インクが供給されていない液体吐出ヘッド１に対しインクの初期充填を行う場合には、吸引キャップ１５を図外の液体吐出ヘッドの吐出口面から離間させ、吐出口を開放した状態でチューブポンプ６を駆動する。これにより、第１の実施形態と同様に、吐出口２までインクが供給される。このインク供給は、チューブポンプ６を低速で駆動させることによって行い、吐出口２からインクが排出されると、チューブポンプ６の駆動を停止する。以上により、初期充填が終了する。
【００３６】
初期充填が終了した後、キャップ部材を駆動して吐出口面２２を閉塞し、チューブポンプ６を低速で駆動する。これにより、チューブポンプ６から吐出口２に至る連通流路内の圧力が上昇し、気泡１３ａ、１３ｂが消失する。
【００３７】
チューブポンプ６の動作が停止した後、キャップ部材２１を液体吐出ヘッド１の吐出口面２２から離間させる。これにより気泡１３ａ、１３ｂが溶解したインクは、チューブポンプ６による圧力によって吐出口２から排出される。
【００３８】
以上のように、第３の実施形態では、液体吐出ヘッド１の全ての吐出口２をキャップ部材２１によって閉塞した状態で液体を供給し、連通流路４内の圧力を上昇させる。このため、チューブポンプ６の駆動時間（圧力印加時間）や駆動速度を、吐出口総面積に基づいて個別に設定する必要がなくなる。このため、チューブポンプ６の駆動制御が単純化されると共に、第２の実施形態のように、連通流路４内の圧力を検出するための圧力計１６を設けなくても済むため、安価に構成することができる。なお、第２の実施形態のように圧力計を用いてインクの供給を行ってもよい。さらに、インクを吐出口２から排出させながら連通流路４内の圧力を上昇させる必要がないため、インクの消費量を削減することもでき、ランニングコストを低減することができる。
【００３９】
（第４の実施形態）
次に本発明の第４の実施形態を、図６を参照しつつ説明する。第４の実施形態では、チューブポンプ６を断続的に駆動するポンプパルス制御を行い、連通流路４内の圧力を図６に示すように高低２段階に変化させ、吐出口２から排出されるインク量の削減を図る。なお、本実施形態においても、第１の実施形態と同様に、液体供給装置３０、液体吐出ヘッド１、吸引回復機構４０などを備える。
【００４０】
液体吐出ヘッド１への初期充填は、第１の実施形態と同様にチューブポンプ６を駆動し、インクを吐出口２まで供給することによって行う。連通流路４内の圧力が上昇し、吐出口２のメニスカスが破壊されて吐出口２よりインクが排出された時点で、チューブポンプ６の駆動を停止する。チューブポンプ６が停止しても連通流路４内には残圧があるため、吐出口２に形成されているメニスカスが破壊されない圧力へと低下するまで吐出口２からはインクが排出される。
【００４１】
吐出口２よりインクが排出されなくなった時点でチューブポンプ６は再び駆動され、吐出口２よりインクが排出された時点で停止する。このようなポンプの断続的な駆動を複数回繰り返す。なお、チューブポンプ６の駆動、停止を行うタイミングの制御は、チューブポンプ６の駆動を停止してからインクの排出が停止するまでの時間を予め測定しておき、その測定された時間に基づいて行われる。
【００４２】
以上のように、ポンプを断続的に駆動した場合、ポンプの駆動期間内だけでなく、チューブポンプ６の駆動を停止させた後にも液体流路内には圧力が残留する。この残留圧力は、図６に示すように時間の経過と共に減少するものの、所定の圧力値までは、気泡１３ａ、１３ｂを消失させることが可能な圧力となっている。従って、本実施形態では、チューブポンプ６を連続的に駆動させるのではなく、チューブポンプ６を断続的に駆動し、チューブポンプ６の停止時に液体流路に残留する圧力も利用して気泡１３ａ、１３ｂの消失を行う。これによれば、吐出口２から排出されるインク量を抑えつつ、消泡を行うことが可能になり、インク消費量およびチューブポンプ６の駆動に要する電力量を低減することが可能になる。
【００４３】
（第５の実施形態）
次に、本発明の第５の実施形態を、図７を参照しつつ説明する。図７は第５の実施形態の記録装置に用いられる液体吐出装置の構成を示す図である。なお、図７において、図４に示す構成と同一もしくは相当部分には同一符号を付す。
【００４４】
本実施形態の液体供給装置５０における液体供給装置３０は、上記第３の実施形態と同様に、上流側チューブ７ｂと下流側チューブ７ａとに連結されたチューブポンプ６を備えると共に、下流側チューブ７ａには圧力計１６が設けられている。但し、上流側のチューブ７ｂは、後述の脱気タンク（第２のタンク）２５ａに接続されている。また、下流側のチューブ７ａの端部には、液体吐出ヘッド１の液体供給口と接続可能なシール部材１７が設けられている。具体的には、シール部材１７は、ゴム等の弾性部材によって構成され、液体吐出ヘッド１がＹ方向における所定の位置に移動した状態で、液体吐出ヘッド１の液体供給口４ａに対して離間可能に接続されるよう構成されている。なお、シール部材１７が液体供給口４ａに接続された状態では、液体供給口４ａに設けられたフィルタ部材５が、シール部材１７によって覆われる。
【００４５】
また、第１のタンク２５ｂには、液体としてのインク２４が貯蔵され、第１のタンク２５ｂには、連結チューブ７ｃを介して脱気タンク２５ａに連結されている。連結チューブ７ｃには、ベローズポンプ２７が接続されており、第１のタンク２５ｂに貯蔵されたインクはベローズポンプ２７の駆動によって吸引され、脱気モジュール２６を経て脱気タンクへ２５ａと送られ、貯蔵される。脱気タンク２５ａに貯蔵されるインク（液体）は、第１のタンク２５ｂに貯蔵されていたインクから、後述の脱気モジュールによって気泡（気体）が取り除かれた脱気インク（脱気液体）２３となる。
【００４６】
ここで、脱気モジュール２６の構成を説明する。脱気モジュール２６の外殻をなす筐体内には中空糸膜が設けられており、中空糸膜は液体を通さず気体のみを通過させる構造を有している。また、脱気モジュール２６内の中空糸膜は円筒形状を有しており、その中心部に第１のタンク２５ｂから送られたインク２４が流入するようになっている。中空糸膜を収容する筐体には、負圧を発生する真空ポンプ２８が接続されている。中空糸膜の中心部を流れるインク２４に含まれる気泡（気体）は真空ポンプ２８によって筐体内に発生させた負圧によって中空糸膜外へと吸引される。これにより、中空糸膜から排出されるインク（液体）は脱気インクとなった後、脱気タンク２５ａに送られて貯蔵される。なお、ベローズポンプ２７および真空ポンプ２８の駆動は、制御部１００によって制御される。
【００４７】
脱気タンク２５ａに貯蔵された脱気インク２３は、チューブポンプ６によって送り出され、フィルタ部材５を介して液体吐出ヘッド１内に供給される。チューブポンプ６によって吐出口２からインクが排出されるまでインクを充填すると、連通流路４内の圧力が上昇し、気泡１３ａ、１３ｂが消泡する。
【００４８】
脱気インク２３は気泡を溶け込ませ易いという効果があることから、脱気インクでチューブポンプ６による加圧充填を行うと、加圧の効果と相俟って、気泡１３ａを消失させるために要する時間が短縮される。図９は、一定の吐出口総面積を有する液体吐出ヘッド１に対し、脱気インクと脱気していないインクとを、それぞれ、チューブポンプ６によって一定量供給したときの結果を示している。図示のようにチューブポンプ６によるインク流量を９０ｌ／ｍｉｎとし、吐出口総面積を０．１６〜０．２０ｍｍ2とした場合、気泡を消失させるために必要とされるポンプ駆動時間は、脱気インクでは５秒、脱気していないインクでは１０秒となる。また、チューブポンプ６によるインク流量を４５ｌ／ｍｉｎとし、吐出口総面積を０．１６〜０．２０ｍｍ2とした場合、気泡が消失するまでに要するポンプ駆動時間は、脱気インクでは２．５秒、脱気していないインクでは１５秒となる。
【００４９】
以上のように、インク流量および吐出口の総面積が同一であっても、脱気インクを用いた場合には、脱気していないインクを用いた場合に比べて、インク流路内の気泡が消失するまでに要するポンプの駆動時間は明らかに短縮されていることが分かる。従って、本実施形態によれば、短時間で脱気のためのインク供給動作を終了することが可能になり、スループットを向上させることができる。
【００５０】
また、吐出口２から排出されたインクには気泡が多く含まれているため、排出されたインクをそのまま再利用するとインクに溶け込む気泡量が飽和してしまい、インク流路や液体吐出ヘッド１に気泡が混入する可能性がある。これに対し、本実施形態では、気泡や気体が多く含まれた排出インクを第１のタンク２５ｂに供給するようにすれば、脱気インクを常に記録ヘッド１へ供給することが可能になり、インク吐出動作の信頼性を向上させることができる。また、排出インクの再利用も可能になることから、廃インク量を低減することも可能になり、ランニングコストを低減することができる。
【００５１】
さらに、本実施形態における液体供給装置では、シール部材１７によって、液体吐出ヘッドの液体供給口４ａとチューブ７ａとの接続、離脱が可能になっている。このため、記録装置の生産者側で、液体供給装置を単独で設備しておけば、出荷前に行う液体吐出ヘッドの記録検査に用いることも可能になる。この場合、液体吐出ヘッドには、気泡の発生していない液体を供給することが可能になるため、液体吐出ヘッド自体の性能を確実に検査することが可能になり、適正な検査結果を得ることができる。
【００５２】
（他の実施形態）
上記実施形態では、液体吐出ヘッドがキャリッジと共に、記録媒体の搬送方向と交差する方向に移動するシリアル型の記録装置を例示したが、本発明は、シリアル型の記録装置に限らず、フルライン型の記録装置にも適用可能である。
【符号の説明】
【００５３】
１  液体吐出ヘッド
２  吐出口
３  共通液室
４  連通流路
６  チューブポンプ
７ａ  下流側のチューブ
８  タンク（液体貯蔵手段）
９  液路
１３  気泡
１４  吸引ポンプ  
１６  圧力計
２１  キャップ（閉塞部材）
２３  脱気インク（液体）
２４  インク（液体）
２６  脱気モジュール
２５ａ  脱気タンク（液体貯蔵手段）
２５ｂ  タンク（液体貯蔵手段）
３０  液体供給装置（液体供給手段）
５０  液体吐出装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【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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