(57)【要約】【課題】吸引回復機能を具えるインクジェット記録装置において、記録ヘッドからのインクの吸引量を軽減しつつ、記録ヘッドの信頼性を回復する吸引回復を行なう。【解決手段】インクを吐出するための吐出口が形成された吐出口面を有する記録ヘッドと、吐出口面を覆うキャップと、該キャップ内にポンプにより負圧を生じさせ記録ヘッドからインクを吸引する吸引手段とを具える。そして、吸引手段は、ポンプとキャップとを繋ぐ連通路に設けられた弁を有し、相対的に低い負圧によりインクを吸引した後に、前記弁の切り替えにより相対的に高い負圧によりインクを吸引する。【選択図】図８
2008055788.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
インクを吐出するための吐出口が形成された吐出口面を有する記録ヘッドと、該記録ヘッドの吐出口面を覆うキャップと、該キャップ内にポンプにより負圧を生じさせ前記記録ヘッドからインクを吸引する吸引手段と、を具えるインクジェット記録装置において、
前記吸引手段は、前記ポンプと前記キャップとが連通路を介して連通され、前記ポンプと前記キャップとの連通を遮断可能な弁を有し、相対的に低い負圧によりインクを吸引した後に、前記弁を使用して相対的に高い負圧によりインクを吸引することを特徴とするインクジェット記録装置。
【請求項２】
前記弁は、前記連通路を介して連通する前記ポンプと前記キャップとの中間よりも前記キャップに近接している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】
前記相対的に低い負圧によるインクの吸引は、前記相対的に高い負圧によるインクの吸引よりインクの吸引量が多いことを特徴とする請求項１または請求項２に記載のインクジェット記録装置。
【請求項４】
前記吸引手段は、吸引の実行命令に基づいて、前記相対的に低い負圧によるインクの吸引と、前記相対的に高い負圧によるインクの吸引を、それぞれ１回以上行なうことを特徴とする請求項１から請求項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】
インクを吐出するための吐出口が形成された吐出口面を有する記録ヘッドと、該記録ヘッドの吐出口面を覆うキャップと、該キャップ内にポンプにより負圧を生じさせ前記記録ヘッドからインクを吸引する吸引手段と、を具えるインクジェット記録装置において、
前記吸引手段は、前記ポンプと前記キャップとが連通路を介して連通され、前記ポンプと前記キャップとの連通を遮断可能な弁を有し、前記弁を閉じた遮断状態で前記ポンプを駆動して前記負圧を生じさせ、その後、前記ポンプの駆動を停止し、その後、前記弁を開けて前記遮断状態を解除することでインクを吸引することを特徴とするインクジェット記録装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はインクジェット記録装置に関し、特に、インクジェット記録ヘッドの吸引回復を行なう構成を備えたインクジェット記録装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
記録装置は、プリンタ、複写機、ファクシミリ等におけるプリント出力機能を担い、また、コンピュータやワードプロセッサ等を含む複合型電子機器やワークステーションの出力機器として用いられている。記録装置は、画像情報に基づいて、記録媒体、例えば用紙やプラスチック薄板に、画像を記録する。これらの記録装置は、その記録方式によりインクジェット式、ワイヤドット式、サーマル式、レーザビーム式等に分けることができる。
【０００３】
インクジェット式の記録装置は、記録ヘッドから記録媒体にインクを吐出することにより記録を行う。記録ヘッドからインクを吐出する動作を継続していくうちに、記録ヘッドのインク吐出口内のインクの乾燥やインク吐出口やその周囲への異物の付着などにより、正常な記録が行えなくなることがある。また、インクジェット記録装置には、インクを充填したインクカートリッジが記録ヘッドと分離可能なものがある。インクがなくなったときにインクカートリッジのみを交換するタイプの場合、新しいインクカートリッジを取り付けた後に、記録ヘッド内へインクを導入するための処理が必要となる。さらに、インク流路や吐出口等のインクが流れる部分は微小な空間であり、インクタンクからインクノズルにインクが流れる流路や連通部に気泡が留まることがあるため、これらの気泡を取り除く必要がある。
【０００４】
このような点から、インクジェット記録装置は、記録ヘッドの吐出口面を覆ったキャップ内に負圧を作用させて、記録ヘッド内のインクを吸引し、インクを強制的に排出させるための吸引回復処理を行う回復機構を備えている。これにより、乾燥したインク、異物、空気などをインクと共に排出させることができ、インクカートリッジを交換したときのインク導入も行うことができる。また、インク流路等の気泡を排出させることができる。さらに、回復処理の一つとして、上記のキャップ内に所定箇所で記録に関与しない吐出（以下、予備吐出ともいう。）を行うことも知られている。このような回復処理では、キャップ内に排出された廃インクを上記の吸引と同じ作用によって収容することが行なわれている。
【０００５】
吸引回復処理の負圧発生源として、チューブポンプを用いたものが知られている。このチューブポンプは、チューブをプラスチック部材により外側から規制し、その内側に回転可能であってチューブを押圧するコロを備えた回転軸を配置したものである。そして、回転軸を回転させることによりコロが追従、回転してチューブを押圧しつつ回転する動作により発生する負圧を発生させる。そして、この負圧によりインクジェット記録ヘッドのインク吐出口面（以下、吐出面ともいう。）を減圧して、インク吸引回復を行なう。チューブポンプを用いて吸引回復を行なう場合、インクを吸引しながらキャップ内の負圧を上昇させるため、所望の圧力に減圧するまでに、記録ヘッドから必要以上のインクが排出されることがある。すなわち、吐出口内にインクを充填させるためのインク吸引量は容易に設定することができるが、インク流路中等の気泡を除去するためには、さらにキャップ内の負圧を増す必要が生じ、吐出口内にインクが充填されても、インクをさらに吸引することが必要となる。
【０００６】
また、負圧発生源の他の形態としてピストンポンプを用いたものが知られている。例えば、密閉されたシリンダ内にシリンダ内壁と密着し、圧力リークしない状態でピストンを設ける。そして、ピストンを移動させる事によりシリンダ内を減圧する。その後、ピストンがインクジェット記録ヘッドの吐出口面に連通する穴を通過した時点でシリンダ内の負圧をインクジェット記録ヘッドへ伝達してインク吸引回復を行なう。
【０００７】
ピストンポンプを用いて吸引回復を行なう場合、初期負圧を高く設定することができる。すなわち、インク流路内の気泡を除去するための圧力を予め設定をすることができる。しかしながら、吸引量を可変とすることが困難、あるいは調整範囲が狭いことから、吐出口内にインクを充填させるためのインク量の調整が困難となる。したがって、吐出口にインクを充填することを目的とした回復処理と、インク流路内の気泡を除去することを目的とした回復処理を同時に行うためには、インク流路内にインクを充填するために複数回の吸引を行い、吸引量を調整することが必要となる。
【０００８】
したがって、上述したポンプでは吐出口内にインクを充填させるための吸引回復と、インク流路内等の気泡を除去するための吸引回復を同一の機構で行なうことができなかった。
【０００９】
これに対し、特許文献１には、チューブポンプを用いた回復処理であって、吸引回復を行う構成内に、弁を配置することにより負圧を増すものが開示されている。また、特許文献２には、同様に、チューブポンプを用いた回復処理であって、吸引回復を行う構成内に、弁を配置することにより負圧を増すことにより、２段階の吸引を行なうものが開示されている。
【００１０】
【特許文献１】特開平０９−３２３４３２号公報
【特許文献２】特開２０００−５２５６８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、特許文献１に記載された回復処理では、回復を行なう構成内に弁を配置して負圧を増すことにより高い負圧を急激に作用させてインクの排出流速を高め、インク流路内等の気泡を除去することができる。しかし、この高圧による気泡除去のための吸引は、これとは別の態様で、記録ヘッドにインクを充填させるためのインクの吸引との関連はない。このため、インクの吸引量の低減を図ることができない。また、特許文献２に記載された回復処理では、低圧、高圧の順に２段階の吸引を行なう場合にあっては、これら圧力の切り替えの間でもポンプを作動していることから、インクの吸引量の低減を図ることができない。
【００１２】
本発明の目的は、吸引回復機能を具えるインクジェット記録装置において、記録ヘッドからのインクの吸引量を軽減しつつ、記録ヘッドの信頼性を回復する吸引回復を行なうことを可能とするポンプを備えたインクジェット記録装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記問題点を解決するため、本発明は、インクを吐出するための吐出口が形成された吐出口面を有する記録ヘッドと、該記録ヘッドの吐出口面を覆うキャップと、該キャップ内にポンプにより負圧を生じさせ前記記録ヘッドからインクを吸引する吸引手段と、を具えるインクジェット記録装置において、前記吸引手段は、前記ポンプと前記キャップとが連通路を介して連通され、前記ポンプと前記キャップとの連通を遮断可能な弁を有し、相対的に低い負圧によりインクを吸引した後に、前記弁を使用して相対的に高い負圧によりインクを吸引することを特徴とする。
【００１４】
また、本発明は、インクを吐出するための吐出口が形成された吐出口面を有する記録ヘッドと、該記録ヘッドの吐出口面を覆うキャップと、該キャップ内にポンプにより負圧を生じさせ前記記録ヘッドからインクを吸引する吸引手段と、を具えるインクジェット記録装置において、前記吸引手段は、前記ポンプと前記キャップとが連通路を介して連通され、前記ポンプと前記キャップとの連通を遮断可能な弁を有し、前記弁を閉じた遮断状態で前記ポンプを駆動して前記負圧を生じさせ、その後、前記ポンプの駆動を停止し、その後、前記弁を開けて前記遮断状態を解除することでインクを吸引することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
以上の構成によれば、記録ヘッドからのインクの吸引量を軽減しつつ、記録ヘッドの信頼性を回復する吸引回復を行なうことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下に図面を参照して本発明における実施形態を詳細に説明する。  
（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インクジェット記録装置の要部を示す概略構成図である。図１において、記録装置の外装部材内に収納されたシャーシＭ３０１９は、所定の剛性を有する複数の板状金属部材によって構成され、記録装置の骨格を成すものである。シャーシＭ３０１９、自動給送部Ｍ３０２２、搬送部Ｍ３０２９、排出部Ｍ３０３０、回復部Ｍ５０００を備える。自動給送部Ｍ３０２２は、用紙（記録媒体）を装置本体内へと自動的に給送する。搬送部Ｍ３０２９は、自動給送部Ｍ３０２２から１枚ずつ送出される用紙を所定の記録位置へと導くと共に、その記録位置から排出部Ｍ３０３０へと用紙を導く。矢印Ｙは、用紙の搬送方向（副走査方向）である。記録位置に搬送された用紙は、記録部によって所望の記録が行われる。この記録部は回復部Ｍ５０００によって回復処理が行われる。Ｍ２０１５は紙間調整レバー、Ｍ３００６はＬＦローラＭ３００１の軸受けを示している。記録部において、キャリッジＭ４００１は、キャリッジ軸Ｍ４０２１によって矢印Ｘ方向（主走査方向）に移動可能に支持されている。このキャリッジＭ４００１には、インクを吐出可能なインクジェット記録ヘッドＨ１００１（図３参照）が着脱可能に搭載される。
【００１７】
キャリッジＭ４００１に搭載された記録ヘッドＨ１００１は、メイン基板Ｅ０００１から本体フレキＥ００１２を経由して記録に必要なヘッド駆動信号を得る。また、インクを吐出するためのエネルギとして、電気熱変換体から発生する熱エネルギを利用するものであってもよい。その場合には、電気熱変換体の発熱によってインクに膜沸騰を生じさせ、そのときの発泡エネルギによって、吐出口からインクを吐出することができる。
【００１８】
回復部Ｍ５０００には、記録ヘッドＨ１００１における吐出面をキャップするキャップ（不図示）が備えられている。このキャップには、その内部に負圧を導入するためのチューブポンプ（不図示）が接続される。このチューブポンプでは不図示のモータによってコロを保持したホルダの回転駆動がおこなわれる。記録ヘッドＨ１００１の吐出面を覆ったキャップ内に負圧を導入し、インク吐出口からインクを吸引排出させることにより、記録ヘッドＨ１００１の良好なインク吐出状態を維持すべく吸引回復処理を行う。また、キャップ内に向かって、インク吐出口から画像の記録に寄与しないインクを吐出させる（以下、「予備吐出」ともいう。）ことによって、記録ヘッドＨ１００１の良好なインク吐出状態を維持すべく吐出回復処理を行なう。
【００１９】
また、キャリッジＭ４００１には、キャリッジＭ４００１上の所定の装着位置に記録ヘッドＨ１００１を案内するためのキャリッジカバーＭ４００２が設けられている。さらに、キャリッジＭ４００１には、記録ヘッドＨ１００１のタンクホルダーと係合して、記録ヘッドＨ１００１を所定の装着位置にセットするためのヘッドセットレバーＭ４００７が設けられている。ヘッドセットレバーＭ４００７は、キャリッジＭ４００１の上部に位置するヘッドセットレバー軸に対して回動可能に設けられており、記録ヘッドＨ１００１と係合する係合部には、ばね付勢されるヘッドセットプレート（不図示）が備えられている。そのばね力によって、ヘッドセットレバーＭ４００７は、記録ヘッドＨ１００１を押圧しながらキャリッジＭ４００１に装着する。
【００２０】
図２は、本実施形態の記録装置における制御系の概略を示すブロック図である。  図２において、ＣＰＵ１００は、本実施形態における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Ｈ１００１からのインクの吐出は、ＣＰＵ１００が電気熱変換体などの駆動データ（記録データ）および駆動制御信号（ヒートパルス信号）をヘッドドライバＨ１００１Ａに供給することにより行われる。ＣＰＵ１００は、キャリッジＭ００１を主走査方向に駆動するためのキャリッジモータ１０３をモータドライバ１０３Ａにより制御し、また記録媒体を副走査方向に搬送するためのＰ．Ｆモータ１０４をモータドライバ１０４Ａにより制御する。記録を行う場合には、ホスト装置２００から外部Ｉ／Ｆを通して送出されてきた記録データをプリントバッファに一旦格納する。そして、キャリッジモータ１０３によってキャリッジＭ４００１と共に記録ヘッドＨ１００１を主走査方向に走査させる。そして記録データに基づいて記録ヘッドＨ１００１からインクを吐出させる記録動作と、Ｐ．Ｆモータ１０４によって記録媒体を副走査方向に所定量搬送する搬送動作とを繰り返すことによって、記録媒体上に順次画像を記録する。
【００２１】
以上説明した制御系によって本発明の一実施形態に係るチューブポンプの駆動制御が行なわれる。具体的には、ＣＰＵ１００は、図８にて後述される処理プログラムに従い、チューブポンプの駆動モータを始めとして、キャップ、ワイピングの駆動制御を実行する。
【００２２】
図３は、本発明の第１の実施形態におけるインクタンクおよび記録ヘッドを示す図である。記録ヘッドＨ１００１は、インクを貯留するインクタンクＨ１９００ＡからＨ１９００Ｆを搭載して記録ヘッドカートリッジＨ１０００を構成する。本実施形態の記録同地は、写真調の高画質なカラー記録を可能とするために、フォトブラック（Ｂｋ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）およびイエロー（Ｙ）の各色独立のインクタンクを搭載している。Ｈ１９００ＡおよびＨ１９００ＦにはＣインクが、Ｈ１９００ＢおよびＨ１９００ＦにはＭインクが、Ｈ１９００ＣにはＹインクが、Ｈ１９００ＤにはＢｋインクがそれぞれ貯蔵されている。これらのインクタンクは、記録ヘッドＨ１００１に対して着脱自在となっている。なお、本実施形態では、フォトブラック、シアン、マゼンタおよびイエローを用いているが、本発明はこの４色のインクに限定されない。これらの３色以下のインクを用いたものであっても、他のインクを用いたもの、また、他のインクとこれらの４色のいずれかを用いたものであってもよい。他のインクとは、例えばライトシアン、ライトマゼンタ、ライトイエロー、また、顔料ブラックインク等である。
【００２３】
図４、図５、図６、図７は、図３に示すインクジェット記録ヘッドをより詳細に説明するための図である。
【００２４】
図４は、インクジェット記録ヘッドのインク流路を示す模式図である。本実施形態では、シアン、マゼンタ、イエロー、フォトブラックの４色のインク流路を有する。フィルタ部３０１では、金属製のフィルタがH１００１に熱溶着される。フィルタ部３０１はインクタンクとの結合部であり、インクタンクからインクを導入するための毛管力の発生と外部からのごみの侵入を防止する機能を有する。また、フィルタ部３０１からインクノズルへとインクを導入するためのインク流路部３０２が設けられている。インク流路部３０２の断面はおよそ１ｍｍ程度の直径であり、インクノズル部と比較して流抵抗は低いが、その体積はインク流路体積の大部分を占める。そのインク流路からインク共通液室３０３に連通する。インク共通液室３０３はおよそ幅１ｍｍで構成され泡抜けのためにインクノズルが構成される方向へ傾きを持って構成されている。４色合計の総体積はおよそ１９７mm3となっている。
【００２５】
図５は、インクノズル列をインク流路側から見た模式透視図である。共通液室３０３の各々に、インクノズル列が２列構成されている。インクノズル列の長さは０．２１ｉｎｃｈである。また、シアンとマゼンタは右から５ｐｌ、１ｐｌ、２ｐｌ、５ｐｌのノズル列、イエローは５ｐｌ、５ｐｌ、フォトブラックは２ｐｌ、５ｐｌの幅となっている。
【００２６】
図６は、図５の一部を拡大した模式図である。３０３は共通液室を、３０４はインク発泡室を、３０５は５ｐｌのインク吐出口を、３０６は１ｐｌのインク吐出口を、３０７は共通液室３０３からインクを導入するためのインク導入部を、それぞれ示している。
【００２７】
図７は図６における破線Ｃ−Ｃの断面を示す模式図である。３０３は共通液室、３０８はインク発泡、３０５は５ｐｌのインク吐出口、３０６は１ｐｌのインク吐出口、３０９は５ｐｌのインク吐出口用のヒータ（電気熱変化素子）、３１０は２ｐｌのインク吐出口用のヒータ（電気熱変化素子）をそれぞれ示している。
【００２８】
図８は、本発明の第１の実施形態における吸引回復の制御工程を示すフローチャートである。また、図９は、記録ヘッドの吸引回復動作の組合せを示す表である。
【００２９】
インクジェット記録装置は、記録ヘッド内の気泡除去、固着インクの排出、インク充填などを目的とした、吸引回復制御によるヘッドのクリーニングを実施している。クリーニングを必要とする状況として、インクジェット記録ヘッドの装着時、インクタンクの交換時、非記録時間が予め決められた期間を超えた場合がある。また、プリンタドライバなどからクリーニング実行の命令が入力された場合に、即座にもしくは所定のタイミングでインクジェット記録ヘッドのクリーニングを実行する。
【００３０】
クリーニングの種類は各種の用途ごとに異なり、図９に示すクリーニング１は、最も弱いクリーニング強度であり、最も短い非記録時間経過後のクリーニングや、プリンタドライバなどから入力されるマニュアルクリーニングに割り当てられる。また、最も強度の強いクリーニング８は、プリンタドライバなどから指定可能なリフレッシュクリーニングに割り当てられ、インクジェット記録ヘッドの吐出記録状態がマニュアルクリーニングなどでは回復しない場合に用いられる。
【００３１】
また、吸引工程（１）は、図１０にて後述するチャージバルブ（チャージ弁）を使用しない吸引回復動作であり、「吸引Ｒ」と「吸引Ａ」ではモータの回転数が異なる吸引を示している。また、吸引工程（２）は、図１０にて後述するチャージバルブ（チャージ弁）を使用する吸引回復動作であり、「吸引Ｂ」は、チャージバルブを開いた時にポンプが作動していない吸引を示している。また、「吸引Ｃ」は、チャージバルブを開いた時にポンプが作動している吸引を示している。なお、本実施形態では、工程（１）および工程（２）のいずれもモードが２つ設定されているものであるが、本発明は、モードの数や種類はこれらに限定されない。すなわち、工程（１）では、「吸引Ｒ」と「吸引Ａ」以外のモータの回転数が異なるモードが選択されるものであってもよく、また、「吸引Ｒ」や「吸引Ａ」のモータの回転数のみのモードであってもよい。また、工程（２）では、ポンプの回転を停止させるタイミングによってモードを増やしてもよい。
【００３２】
以下、インクタンク交換時に割り当てられるクリーニング２を例に、吸引回復工程について図８を用いて説明する。図９に示されるように、クリーニング２が選択されると、吸引工程（１）は「吸引Ａ」が選択され、回数は１回となる。また、吸引工程（２）は「吸引Ｂ」が選択され、回数が１回となる。また、予備吐出（３）は「予備吐出１」が選択されることとなる。
【００３３】
まず、インクタンクが交換されたことを記録装置が検知し、クリーニング２の要求フラグがセットされる。次に記録信号入力時、もしくはプリンタドライバなどからクリーニング実行の命令が入力された際に他のクリーニング要求フラグと比較し、クリーニング２が最も優先順位が高い場合にクリーニング２が実行される。
【００３４】
クリーニングが開始されると（S１００）吸引工程（１）が実行される（Ｓ１０１からＳ１０６）。クリーニング２が実行されるため、吸引工程（１）は吸引Ａが行なわれる。
【００３５】
まず、キャップが記録ヘッドへ押圧されて吐出面と密着する（S１０１）。吸引工程（１）はチャージバルブを使用しない制御であるため、S１０２ではチャージバルブが開放される。次に、S１０３にてポンプ回転が開始される。
【００３６】
図１０は、チャージバルブ、チャージバルブポンプ、および記録ヘッドの構成を示す図である。１０はチャージバルブ（弁）、１１はチャージバルブポンプ、Ｈ１００１は記録ヘッドをそれぞれ示している。チャージバルブ（弁）１０は、チャージバルブポンプ１１とキャップとの連通を遮断可能に構成されている。チャージバルブ（弁）１０を閉じるとチューブが押圧され、連通が遮断された状態（遮断状態）となる。一方、チャージバルブ（弁）１０を開けると遮断状態が解除され、連通状態に復帰する。コロ１２が配置された軸が、矢印方向へ回転することにより、コロ１２とガイド１３によって保持される部分のチューブが順次つぶされ、コロ１２が回転することでチューブ内に負圧が生じる。その結果インクジェット記録ヘッドＨ１００１はキャップ１６を通じて減圧され、インク吐出口からインクを吸引する。この吸引量は予め規定されたコロ１２の回転数、回転速度によって制御される。「吸引Ａ」の吸引量はおよそ０．３５ｃｃ（４色合計）であり、吸引時の最大圧力（全負圧、すなわちインク流れの有る状態での発生負圧）はおよそ−２０ｋＰａである。
【００３７】
上記の所定の回転数を実施した後、ポンプ駆動は停止する（Ｓ１０４）。そして、キャップオープンし記録ヘッドの内部を大気圧へと開放する（Ｓ１０５）。その後、キャップ内に残留するインクを空吸引し排出する（Ｓ１０６）。ここで、キャップオープン（Ｓ１０５）は、記録ヘッドへ押圧されて密着するキャップを記録ヘッドから離すことにより大気圧へ解放してもよく、また、大気連通弁１７により、キャップを記録ヘッドから離すことなく大気圧へと開放してもよい。大気開放弁１７を使用して大気圧へと開放すると、内部の減圧度による影響を受けにくくなる。
【００３８】
以上の工程１では、インクジェット記録ヘッド内のインク流路、インク共通液室にインクを充填し気泡を除去する事を主目的としている。これは、インクタンク交換がなされる場合はインクタンクのインクが無くなり、記録状態がかすれるまで記録を継続した場合にインクジェット記録ヘッドのインク流路内にインクが全く無い場合が想定されるためである。すなわち、第１工程では、インク吐出ノズル部の発泡室３０８、インク共通液室３０３、インク導入部３０７などの微小部分での気泡の完全な除去を目的とはしていない。
【００３９】
クリーニング２では、第１工程を１回（Ｎ＝１）行い（Ｓ１０７）、次に、第２工程を行なう。
【００４０】
キャップが記録ヘッドへ押圧されて吐出面と密着する（S１０８）。吸引工程（２）はチャージバルブを使用する制御であるため、S１０９ ではチャージバルブ１０を閉める。バルブの方式は、機械的にチューブを押圧し密閉しても良く、電磁弁などを設けても良いが、コストやサイズの観点からは機械的にチューブを押圧する方式が最も好適である。
【００４１】
S１１０ではポンプ駆動を開始する。このときチューブのコロ１２からチャージバルブ１０までの部分が減圧室となり負圧をチャージする。クリーニング２では、「吸引B」が選択され、このときのチャージ圧は予め規定されたコロの回転数、回転速度によって制御される。
【００４２】
次にS１１１では、ポンプの駆動を停止させる。そして、S１１２ではチャージバルブを開放して、記録ヘッドの吸引を行なう。そして、Ｓ１０５、Ｓ１０６と同様に、キャップオープンし記録ヘッドの内部を大気圧へと開放し（Ｓ１１３）、キャップ内に残留するインクを空吸引し排出する（Ｓ１１４）。チャージバルブを開放してキャップオープンの間（Ｓ１１２からＳ１１３）の設定時間によって吸引量は制御される。本実施形態では、チャージバルブ解放後におよそ０．１秒でキャップを開放する。このときの吸引量はおよそ０．０３ｃｃ（４色合計）であり、吸引時の最大圧力（全負圧）はおよそ−３５ｋＰａである。なお、S１１３のキャップオープンは、大気開放弁１７により大気圧へと開放すると、内部の減圧度による影響を受けにくい。
【００４３】
クリーニング２では、以上の吸引工程（２）を１回（Ｍ＝１）行なう（Ｓ１１５）。このようにクリーニング２では、１つの吸引実行命令に基づいて、相対的に低い負圧による吸引工程（１）および相対的に高い負圧による吸引工程（２）がこの順序で連続して実行される。
【００４４】
次に、Ｓ１１６からＳ１１９では、予備吐出を行なう。
【００４５】
図１１は、予備吐出の発数を示す表である。まず、Ｓ１１６では、空吸引をしながら、１．５秒待機した後に予備吐出３を行なう。図１１に示すように、予備吐出３では、大ノズル（５ｐｌ）、中ノズル（２ｐｌ）、小ノズル（１ｐｌ）の全ノズルについて、５０００発の予備吐出を行なう。そして、０．５秒待機した後に再び予備吐出３を行なう。
【００４６】
次に、吐出面のワイピングを行い（Ｓ１１７）、予備吐出工程（３）を実施する（Ｓ１１８）。予備吐出工程（３）では、図１１に示す「予備吐出１」または「予備吐出２」を行なう（図９参照）。すなわち、クリーニング１または２が選択された場合には、「予備吐出１」を実施し、クリーニング３から８が選択された場合には、「予備吐出２」を実施する。
【００４７】
クリーニング２が選択されている場合には、「予備吐出１」を行なうことから、大ノズル（５ｐｌ）の全ノズルについて、１０００発、２０００発、０発、１０００発、２０００発の順で、予備吐出するノズルを異ならせて予備吐出を行なうこととなる。
【００４８】
次に、予備吐出４を行なう（Ｓ１１９）。この予備吐出では、中ノズル（２ｐｌ）と小ノズル（１ｐｌ）の全ノズルについて３００発ずつ予備吐出を行なう。そして、Ｓ１２０では空吸引を行い、Ｓ１２１で回復処理工程を終了する。
【００４９】
図１２は、吸引工程（２）において、チャージバルブを開いてから（Ｓ１１２）、キャップオープン（Ｓ１１３）までの時間と吸引量を示すグラフである。チャージ圧６５ｋＰａおよび８２ｋＰａの２種類で実質吸引時間をパラメータにその時の吸引量を調べている。
【００５０】
チャージ圧６５ｋＰａでは、実質吸引時間０．１秒のときに吸引量がおよそ０．０３ｃｃであるが、実質吸引時間が０．２秒となると吸引量は０．０５ｃｃとなる。このとき、インク吐出ノズルの微小部分の気泡除去の性能に差はなく、記録信頼性に問題ない。したがって、実質吸引時間を０．１秒とし吸引量を０．０３ｃｃとするのが効果的である。インク吐出ノズルの微小部分からの気泡除去には、チャージバルブ開放直後の最大の吸引圧が最も支配的であり、その後に吸引されるインクは気泡除去には寄与していないからである。なお、０．１秒より短い場合には、機構部品の動作が不安定となることがある。
【００５１】
また、チャージ圧を８２ｋＰａとして最高圧力を６５ｋＰａのおよそ１．２６倍としても、実質吸引時間が０．１秒のときの吸引量は、０．０３ｃｃ程度の増加である。したがって、更に高圧の吸引圧が必要なインクジェット記録ヘッドのクリーニングにおいても、吸引量の大きな増加無く対応可能である。
【００５２】
よって、本実施形態では、チャージバルブ解放後からキャップ開放までの実質吸引時間を０．１秒としている。
【００５３】
また、吸引工程（２）において「吸引Ｂ」が選択された場合には、チャージバルブ開放時にポンプの駆動を継続したとしても、その後に減圧度は上昇せず、インク吐出ノズルの微小部分からの気泡除去には寄与しない。したがって、チャージバルブを開放する前にポンプを停止する。これにより、インク吸引量を抑制することができる。
【００５４】
吸引工程（２）では、記録ヘッドのインク吐出ノズル部の気泡を除去する事が主目的となる。これは、吸引工程（１）にて記録ヘッドのインク流路内にインクは充填されているが、インク吐出ノズル、特に小液滴ノズルの微小部分での気泡は完全には除去されていないためである。すなわち、吸引工程（２）は、インク吸引量を増大させずにノズル部の気泡を除去するための最終的な仕上げの吸引である。
【００５５】
クリーニング２を選択した場合、総吸引量はおよそ０．３８ｃｃ（０．３５ｃｃ＋０．０３ｃｃ）であり、吸引工程（１）の吸引時の最大圧力はおよそ−２０ｋＰａ、吸引工程（２）の吸引時の最大圧力はおよそ−３５ｋＰａである。
【００５６】
図１３は、実際に記録ヘッドの吸引を実施した際の波形を示す。前半部は、チャージバルブを使用しない吸引である吸引Ａを示し、後半部は、チャージバルブを使用した吸引である吸引Ｂを示している。吸引Ａのピーク圧はおよそ−２０ｋＰａであり吸引継続時間はおよそ５秒である。吸引Ｂのピーク圧はおよそ−３５ｋＰａでありチャージバルブ解放後の負圧保持時間（大気開放までの時間）はおよそ０．１秒である。
【００５７】
図１４は、比較対象として従来のチューブ方式で本件のインクジェット記録ヘッドのインクタンク交換吸引を実施した場合の圧力波形を示す。チューブポンプ機能のみで吸引圧力を−３５ｋＰａまで上昇させるためには、吸引継続時間はおよそ１２秒必要となり、吸引量はおよそ０．６５ｃｃ必要となる。
【００５８】
図１５は、クリーニング２の圧力波形を示す。図１５において、縦軸に圧力、横軸に時間をそれぞれ示し、クリーニング２を実施した際の静負圧（インク流れの無い状態での発生負圧）をチャージバルブよりポンプ側（減圧室側）で取得した値をプロットしたものである。前半部は、チャージバルブを使用しない吸引である吸引Ａを示し、後半部は、チャージバルブを使用した吸引である吸引Ｂを示している。吸引Ａのピーク圧はおよそ−２５ｋＰａであり吸引継続時間はおよそ５秒である。吸引Ｂのピーク圧はおよそ−６５ｋＰａでありチャージ圧を蓄積するためにおよそ４秒である。
【００５９】
図１５および図１３から、チャージバルブを使用した吸引は、チャージ圧から吸引圧への圧力の損失が大きい。その損失は、図１０に示すコロ１２からチャージバルブ１０までのチューブ内の体積Ｖ１と、Ｖ１にチャージバルブ１０が開放された後のバルブ１０から記録ヘッドＨ１００１側の回復系内の体積を加えたＶ２の体積比によって決まる。したがって、本実施形態において、チャージバルブは可能な限り記録ヘッドＨ１００１側に設けた方が、吸引圧の損失を抑制することができる。
【００６０】
以上により、チャージバルブを用いた吸引回復制御を実施することにより、吸引量に与える影響を低くしながら吸引圧力を高める事が可能となる。その結果、吐出口にインクを充填させるための回復に必要な吸引圧を発生させ、かつ気泡の除去をすることが可能となり、高い記録信頼性を確保することが可能となる。
【００６１】
また、インクタンク交換時の吸引量は吸引量も０．６５ｃｃから０．３８ｃｃへと、５８％に削減される。したがって、廃インク保持のための部材の小型化が可能となり、記録装置の小型化、コストダウンを図ることができる。
【００６２】
本実施形態の記録装置は、図５または図６に示されるように、吐出量の異なるノズル列を有する記録装置である。吐出量が異なるノズル列を同時に吸引した場合の効果について説明する。
ノズルの流抵抗はハーゲンポアゼイユの一般式より
△P＝１２８ＬＱη／πＤ４
η：インク粘度(ｋｇｆ＊ｓｅｃ／ｍ２)、Ｌ：円管長さ（ｍ）、Ｑ：流量（ｍ３）、Ｄ：円管の直径（ｍ）
で示される。
【００６３】
η、Ｌ、Ｑがほぼ等しいと見なした場合、インク吐出ノズル部における圧損は、主に吐出口の直径の４乗に反比例する。
【００６４】
このことから、本実施形態のようなインク吐出量が異なるインクノズル列を複数有する記録ヘッドにおいて、吐出量が異なるノズル列を同時に吸引する場合は、吐出口の大きいノズルからインクは流れ易い。よって、インクノズル内の気泡除去に必要とする吸引圧力の上昇が妨げられる。またメニスカス力により気泡の除去に高い減圧度が必要となるのは吐出口の小さいインクノズルであり、その必要圧を得るために吸引圧力を高める必要が生じる。
【００６５】
したがって、本実施形態では、吐出量の異なるインク吐出ノズルを有する記録ヘッドや、小液滴化したインクノズルからの気泡除去のために必要な吸引圧により、吸引量の大きな増大を招くことなく吸引回復を行なうことができる。
【００６６】
また、図１４に示す吸引では、インク流れを発生させる時間は１２秒間であった。一方、本実施形態では、インク流れが発生する時間はおよそ５秒となるため、インク供給系、すなわちインクタンクなどの負荷を軽減し、供給系からの気泡の侵入を抑制することができる。
【００６７】
なお、本実施形態では、吐出量の異なるノズル列を有する記録装置であるが、吐出量が同じノズル列を有する記録装置であっても、本発明は適用することができる。また、本発明はインクジェット記録装置のほか、インクジェット記録装置を応用したファクシミリ、複写機、ワードプロセッサ、また複合機にも適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６８】
【図１】本発明の第１の実施形態におけるインクジェット記録装置を示す図である。
【図２】本発明の第１の実施形態における記録装置の制御系を示すブロック図である。
【図３】本発明の第１の実施形態におけるインクジェット記録ヘッドおよびインクタンクの概観を示す図である。
【図４】本発明の第１の実施形態におけるインクジェット記録ヘッドのインク流路を示す模式図である。
【図５】本発明の第１の実施形態におけるインクジェット記録ヘッドのインクノズル列をインク流路側から見た模式透視図である。
【図６】図５に示すインクノズル列をインク流路側から見た模式透視図である。
【図７】図６に示すノズル列の破線Ｃ-Ｃの断面模式図である。
【図８】本発明の第１の実施形態におけるフローチャートである。
【図９】本発明の第１の実施形態におけるクリーニングモードの動作を示す表である。
【図１０】本発明の第１の実施形態におけるチャージバルブ方式回復系の模式図である。
【図１１】本発明の第１の実施形態における予備吐出の発数を示す表である。
【図１２】本発明の第１の実施形態におけるチャージ吸引時のキャップオープンの時間と吸引量の関係を示すグラフである。
【図１３】本発明の第１の実施形態における吸引時間と吸引圧力の関係を示すグラフである。
【図１４】従来例の吸引時間と吸引圧力の関係を示すグラフである。
【図１５】本発明の第１の実施形態におけるポンプ付近の吸引時間と吸引圧力の関係を示すグラフである。
【符号の説明】
【００６９】
Ｍ４００１  キャリッジ
H１０００  記録ヘッドカートリッジ
Ｈ１００１  インクジェット記録ヘッド
Ｈ１９００Ａ、Ｈ１９００Ｂ、Ｈ１９００Ｃ、Ｈ１９００Ｄ、Ｈ１９００Ｅ、Ｈ１９００Ｆ    インクタンク
１００  ＣＰＵ
１０１  ＲＯＭ
１０２  ＲＡＭ
１０３  キャリッジモータ
１０３A  モータドライバ
１０４  P．Fモータ
１０４A  モータドライバ
３０３  インク共通液室
３０４  インク発泡室
３０７  導入部
３０９、３１０  吐出用ヒータ（電気熱変換素子）
１０  チャージバルブ（弁）
１１  チャージバルブポンプ
１２  コロ
１３  ガイド
１６  キャップ
１７  大気連通弁
【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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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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