(57)【要約】【課題】液体中の気泡を簡単かつ確実に除去できるようにし、液体吐出ヘッドに対する安定的なインクの供給を可能とする。【解決手段】ラインヘッド（液体吐出ヘッド）にインク（液体）を供給する供給ポンプと、ラインヘッドからインクを吸引する吸引ポンプとを備え、供給ポンプ及び吸引ポンプの駆動により、ラインヘッド（インク流路２４）内のインクが入替え又は充填され、供給ポンプの駆動により、ラインヘッド（インク液室２２）内のインクがノズル２８から押し出され、吸引ポンプの駆動により、ノズル２８から押し出されたインクがラインヘッド内に吸い戻される。【選択図】図９
2008132762.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ノズルから液体を吐出させて画像を形成する液体吐出ヘッドを備える液体吐出装置であって、
前記液体吐出ヘッドに液体を供給する供給ポンプと、
前記液体吐出ヘッドから液体を吸引する吸引ポンプと
を備え、
前記供給ポンプ及び前記吸引ポンプの駆動により、前記液体吐出ヘッド内の液体が入れ替えられ、
前記供給ポンプの駆動により、前記液体吐出ヘッド内の液体が前記ノズルから押し出され、
前記吸引ポンプの駆動により、前記ノズルから押し出された液体が前記液体吐出ヘッド内に吸い戻される
ことを特徴とする液体吐出装置。
【請求項２】
請求項１に記載の液体吐出装置において、
前記供給ポンプと前記液体吐出ヘッドとの間に、前記ノズルから吐出させる液体を貯留するとともに、前記液体吐出ヘッドに供給する液体の圧力を調整可能な圧力調整手段が配置されている
ことを特徴とする液体吐出装置。
【請求項３】
請求項２に記載の液体吐出装置において、
前記圧力調整手段は、
内部に液体を貯留可能であり、内部と大気とを連通させるための大気連通口を有する第１液室と、
前記大気連通口を開閉する大気連通バルブと、
内部に貯留された液体を前記液体吐出ヘッドに供給するための排出口を有する第２液室と、
前記第１液室と前記第２液室との間を仕切る仕切り壁と、
前記仕切り壁に形成され、前記第１液室内に貯留された液体を前記第２液室に向けて流出させるための開口部と、
前記開口部を開閉する圧力調整バルブと
を備えることを特徴とする液体吐出装置。
【請求項４】
請求項１に記載の液体吐出装置において、
前記液体吐出ヘッドと対向して配置され、前記ノズルから押し出された液体を吸収可能な液体吸収部材と、
前記液体吐出ヘッドと前記液体吸収部材とを相対的に接近又は離間させる移動手段と
を備えることを特徴とする液体吐出装置。
【請求項５】
請求項１に記載の液体吐出装置において、
前記液体吐出ヘッドの液体吐出面の付着物を除去するクリーニング部材と、
前記液体吐出ヘッドの液体吐出面に前記クリーニング部材を接触させながら移動させるクリーニング手段と
を備えることを特徴とする液体吐出装置。
【請求項６】
ノズルから液体を吐出させて画像を形成するための液体吐出ヘッドと、
前記液体吐出ヘッドに液体を供給する供給ポンプと、
前記液体吐出ヘッドから液体を吸引する吸引ポンプと
を備える液体吐出装置の制御方法であって、
前記供給ポンプ及び前記吸引ポンプを駆動して、前記液体吐出ヘッド内の液体を入れ替える第１回復動作と、
前記供給ポンプを駆動して、前記液体吐出ヘッド内の液体を前記ノズルから押し出す第２回復動作と、
前記吸引ポンプを駆動して、前記ノズルから押し出された液体を前記液体吐出ヘッド内に吸い戻す第３回復動作と
を一連の動作として実行する
ことを特徴とする液体吐出装置の制御方法。
【請求項７】
請求項６に記載の液体吐出装置の制御方法において、
前記第２回復動作は、前記液体吐出ヘッド内の液体が前記ノズルから滴下しないように前記供給ポンプを駆動する
ことを特徴とする液体吐出装置の制御方法。
【請求項８】
請求項６に記載の液体吐出装置の制御方法において、
前記第３回復動作は、前記ノズルにメニスカスが形成されるように前記吸引ポンプを駆動する
ことを特徴とする液体吐出装置の制御方法。
【請求項９】
請求項６に記載の液体吐出装置の制御方法において、
前記供給ポンプと前記液体吐出ヘッドとの間に、前記ノズルから吐出させる液体を貯留するとともに、前記液体吐出ヘッドに供給する液体の圧力を調整可能な圧力調整バルブを備える圧力調整手段が配置され、
前記第２回復動作は、前記圧力調整バルブを閉塞した状態で前記供給ポンプを駆動し、前記圧力調整手段に正圧を蓄積した後、前記圧力調整バルブを開放する
ことを特徴とする液体吐出装置の制御方法。
【請求項１０】
請求項６に記載の液体吐出装置の制御方法において、
前記液体吐出ヘッドと対向して配置され、前記ノズルから押し出された液体を吸収可能な液体吸収部材と、
前記液体吐出ヘッドと前記液体吸収部材とを相対的に接近又は離間させる移動手段と
を備え、
少なくとも前記第２回復動作の動作中は、前記移動手段により、前記液体吐出ヘッドと前記液体吸収部材とを接近させる
ことを特徴とする液体吐出装置の制御方法。
【請求項１１】
請求項６に記載の液体吐出装置の制御方法において、
前記液体吐出ヘッドの液体吐出面の付着物を除去するクリーニング部材と、
前記液体吐出ヘッドの液体吐出面に前記クリーニング部材を接触させながら移動させるクリーニング手段と
を備え、
画像の形成前に前記クリーニング手段を作動させ、その後、前記第１回復動作、前記第２回復動作、及び前記第３回復動作を実行する
ことを特徴とする液体吐出装置の制御方法。
【請求項１２】
請求項６に記載の液体吐出装置の制御方法において、
前記液体吐出ヘッドの液体吐出面の付着物を除去するクリーニング部材と、
前記液体吐出ヘッドの液体吐出面に前記クリーニング部材を接触させながら移動させるクリーニング手段と
を備え、
複数の画像の形成中に前記クリーニング手段を作動させ、その後、前記第１回復動作、前記第２回復動作、及び前記第３回復動作を実行する
ことを特徴とする液体吐出装置の制御方法。
【請求項１３】
ノズルから液体を吐出させて画像を形成するための液体吐出ヘッドと、
前記液体吐出ヘッドに液体を供給する供給ポンプと、
前記液体吐出ヘッドから液体を吸引する吸引ポンプと
を備える液体吐出装置の制御方法であって、
前記供給ポンプ及び前記吸引ポンプを駆動して、前記液体吐出ヘッド内に液体を充填する第１充填動作と、
前記供給ポンプを駆動して、前記液体吐出ヘッド内の液体を前記ノズルから押し出す第２充填動作と、
前記吸引ポンプを駆動して、前記ノズルから押し出された液体を前記液体吐出ヘッド内に吸い戻す第３充填動作と
を一連の動作として実行する
ことを特徴とする液体吐出装置の制御方法。
【請求項１４】
請求項１３に記載の液体吐出装置の制御方法において、
前記液体吐出ヘッド内に液体が充填されていないときに、前記第１充填動作、前記第２充填動作、及び前記第３充填動作を実行する
ことを特徴とする液体吐出装置の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ノズルから液体を吐出させて画像を形成するための液体吐出ヘッドと、液体吐出ヘッドに液体を供給する供給ポンプと、液体吐出ヘッドから液体を吸引する吸引ポンプとを備える液体吐出装置及び液体吐出装置の制御方法に係るものであり、詳しくは、供給ポンプ及び吸引ポンプの駆動又は停止によって液体吐出ヘッドの吐出回復動作又は液体充填動作を行うようにした技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、液体吐出装置の一例として、記録用紙等の被記録媒体を液体吐出ヘッドまで搬送し、この液体吐出ヘッドのノズルからインク（液体）を吐出して画像を形成するインクジェットプリンタが知られている。このようなインクジェットプリンタにおいては、インクが貯留されているインクカートリッジから液体吐出ヘッドに向けてインクが安定して供給されることが必要である。
【０００３】
ここで、液体吐出ヘッドの内部に気泡が存在すると、圧力損失によってインクが適切に供給されず、ノズルからのインクの吐出が不安定になってしまう。そのため、吐出回復動作を行って液体吐出ヘッド内の気泡を除去する技術が知られている。すなわち、インクの吐出面にキャッピングを施し、ノズルからインクを吸引して気泡を排出する技術であり、キャップコンポーネントがノズルグループ単位でそれぞれキャップするための複数の部屋を有しているので、目詰まりしているノズル群だけを選択的に吸引ポンプに接続し、排出することができる。そのため、吐出回復動作で消費するインクの量を極力減らすことができる（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２０００−２２５７１５号公報
【０００４】
また、液体吐出ヘッド内のインクをインクタンクに戻す循環流路を備え、ポンプでインクを圧送することによって気泡を含んだインクごと循環させ、液体吐出ヘッド内の気泡を除去する技術も知られており、最小限のインクの消費でノズルの目詰まりや吐出不良を防止できるようにしている（例えば、特許文献２参照）。
【特許文献２】特開平１１−３４２６３４号公報
【０００５】
さらに、液体吐出ヘッド内の気泡は、温度の急激な変化による気泡の成長や、画像形成中の振動又は衝撃によって発生するだけでなく、液体吐出装置の使用開始に伴うインクの初期充填時に、液体吐出ヘッドの内部に形成されたコーナー部や段差部に滞留している空気を巻き込むことによっても発生する。そして、新しいインクを充填したにも関わらず気泡が混入した場合、上記の特許文献１や特許文献２の技術で気泡を排出させたり除去することは、不経済であり非効率的である。
【０００６】
そこで、液体吐出ヘッドの内部に気泡を残留させないようにしてインクを充填する方法が開示されている。すなわち、ノズルを閉鎖した状態でインクの圧力を高めておき、その圧力が目標値まで上昇した後にノズルを開放することにより、インクを一気に充填する技術が知られており、それによって液体吐出ヘッド内の気泡をノズルから排出させている（例えば、特許文献３参照）。
【特許文献３】特開２００５−３４９６６８号公報
【０００７】
また、液体吐出ヘッド内に二酸化炭素を供給した後にインクを充填する技術も知られており、二酸化炭素がインクに溶け込み易い性質を利用して、気泡の発生を防止している（例えば、特許文献４参照）。
【特許文献４】特許第３７２５３５４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
このように、液体吐出ヘッドの吐出回復動作に関する技術として、特許文献１及び特許文献２に記載の技術が知られている。
しかし、上記の特許文献１の技術は、ノズルからインクを吸引して気泡を排出するだけなので、ノズルの近辺にある気泡を排出しても、別の気泡が再びノズル付近に集まってしまい、逆効果となる場合がある。すなわち、インクは、インク流路を通ってインク液室に供給され、ノズルから吐出されるので、吐出回復動作で吸引する全てのインクは、インク液室を通過する。そのため、インク液室内の気泡がインクと一緒に排出されても、インク流路にあった別の気泡がインク液室に侵入してしまう。
【０００９】
一方、上記の特許文献２の技術では、インクを循環させることによってインク流路内の気泡を除去することはできるが、インク液室内の気泡を除去できないという問題がある。すなわち、インク液室は、インク流路に対して奥まった部分にあるので、インクを循環させてもインク液室内のインクを流動させることができず、インク液室内に気泡が残ってしまう。
【００１０】
また、液体吐出ヘッドの液体充填動作に関する技術として、特許文献３及び特許文献４に記載の技術が知られている。
しかし、上記の特許文献３の技術では、充填したインクの一部が空気とともに勢いよく噴出することが予想され、液体吐出ヘッドやその周辺部の汚損防止のために、閉鎖したノズルの開放方法や開放タイミングの調整が難しいという問題がある。すなわち、特許文献３には、シールの貼付けやキャップ部材によってノズルを閉鎖することが記載されているが、ノズルから空気のみを排出させるには、ノズルの直前でインクの流動を止めなければならず、インクの圧力調整が容易ではない。
【００１１】
一方、上記の特許文献４の技術では、インクの供給経路中に別途、二酸化炭素のタンクを設置し、３方向弁によってインクの供給側と二酸化炭素の供給側とを切り換えるようにしている。そのため、二酸化炭素のタンクや３方向弁を追加する必要があり、液体吐出装置が大型化するだけでなく、生産性や汎用性が悪くなる。特に、複数のノズルを記録用紙の幅に対応する長さで略直線状に並べて配置したラインヘッド方式のインクジェットプリンタにおいては、ラインヘッド内に行き渡るように二酸化炭素を供給しなければならず、二酸化炭素の供給量も多くなるので、特許文献４の技術を採用するのは現実的でない。
【００１２】
したがって、本発明が解決しようとする課題は、液体吐出ヘッドの吐出回復動作や液体充填動作によって液体中の気泡を簡単かつ確実に除去できるようにし、液体吐出ヘッドに対する安定的なインクの供給を可能とすることである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明は、以下の解決手段によって、上述の課題を解決する。
本発明の１つである請求項１に記載の発明は、ノズルから液体を吐出させて画像を形成する液体吐出ヘッドを備える液体吐出装置であって、前記液体吐出ヘッドに液体を供給する供給ポンプと、前記液体吐出ヘッドから液体を吸引する吸引ポンプとを備え、前記供給ポンプ及び前記吸引ポンプの駆動により、前記液体吐出ヘッド内の液体が入れ替えられ、前記供給ポンプの駆動により、前記液体吐出ヘッド内の液体が前記ノズルから押し出され、前記吸引ポンプの駆動により、前記ノズルから押し出された液体が前記液体吐出ヘッド内に吸い戻されることを特徴とする。
【００１４】
また、本発明の他の１つである請求項６に記載の発明は、ノズルから液体を吐出させて画像を形成するための液体吐出ヘッドと、前記液体吐出ヘッドに液体を供給する供給ポンプと、前記液体吐出ヘッドから液体を吸引する吸引ポンプとを備える液体吐出装置の制御方法であって、前記供給ポンプ及び前記吸引ポンプを駆動して、前記液体吐出ヘッド内の液体を入れ替える第１回復動作と、前記供給ポンプを駆動して、前記液体吐出ヘッド内の液体を前記ノズルから押し出す第２回復動作と、前記吸引ポンプを駆動して、前記ノズルから押し出された液体を前記液体吐出ヘッド内に吸い戻す第３回復動作とを一連の動作として実行することを特徴とする。
【００１５】
さらにまた、本発明の他のもう１つである請求項１３に記載の発明は、ノズルから液体を吐出させて画像を形成するための液体吐出ヘッドと、前記液体吐出ヘッドに液体を供給する供給ポンプと、前記液体吐出ヘッドから液体を吸引する吸引ポンプとを備える液体吐出装置の制御方法であって、前記供給ポンプ及び前記吸引ポンプを駆動して、前記液体吐出ヘッド内に液体を充填する第１充填動作と、前記供給ポンプを駆動して、前記液体吐出ヘッド内の液体を前記ノズルから押し出す第２充填動作と、前記吸引ポンプを駆動して、前記ノズルから押し出された液体を前記液体吐出ヘッド内に吸い戻す第３充填動作とを一連の動作として実行することを特徴とする。
【００１６】
（作用）
上記の請求項１、請求項６、及び請求項１３に記載の発明は、供給ポンプ及び吸引ポンプの駆動により、液体吐出ヘッド内の液体が入替え又は充填されるので、流路内の気泡が除去される。また、供給ポンプの駆動により、液体吐出ヘッド内の液体がノズルから押し出されるので、液室内の気泡が除去される。さらにまた、吸引ポンプの駆動により、ノズルから押し出された液体が液体吐出ヘッド内に吸い戻されるので、液室に付着した気泡が揺り動かされて剥離し、液室内の気泡が除去される。
【発明の効果】
【００１７】
上記の発明によれば、供給ポンプと吸引ポンプとの駆動により、液体吐出ヘッド内の液体の入替え又は充填、ノズルからの液体の押出し、押し出された液体の吸い戻しを行うことができる。そのため、液体中の気泡は、気泡を含む液体の入替え、押出し、吸い戻しによって確実に除去される。また、液体の初期充填時は、充填後の液体の押出し及び吸い戻しによって気泡が除去される。その結果、液体吐出ヘッドに対し、安定的にインクを供給することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、図面を参照して、本発明の一実施形態について説明する。
なお、以下の実施形態では、本発明の液体吐出装置として、後述する液体吐出ヘッドのノズル２８からインク（液体）を吐出して画像を形成するインクジェットプリンタ１０を例に挙げている。
【００１９】
ここで、液体吐出ヘッドにインクを供給する方式として、液体吐出ヘッドと一体的にインクが配されて供給を行う「ヘッド一体型」と、後述するように、液体吐出ヘッドとは別体のインクカートリッジ３０をインクジェットプリンタ１０に装着し、弾性を有するチューブ７０によってインクカートリッジ３０内のインクを液体吐出ヘッドに供給するようにした「ヘッド別体型」とがある。そして、本実施形態のインクジェットプリンタ１０は、「ヘッド別体型」のカラー対応のものであり、液体吐出ヘッドとインクカートリッジ３０との間に、サブタンク５０（本発明における圧力調整手段に相当するもの）を介して供給ポンプ４０を設置し、この供給ポンプ４０によってインクカートリッジ３０から液体吐出ヘッドにインクを供給するようにしている。
【００２０】
また、本実施形態のインクジェットプリンタ１０は、本発明の液体吐出ヘッドとして、ラインヘッド２０を備えるラインヘッド方式のものとなっている。このラインヘッド２０には、印画可能な最大サイズの記録用紙の用紙幅方向の長さにわたり、インクを吐出するノズル２８が所定のピッチで直線状に配置されている。そのため、用紙幅方向に液体吐出ヘッドを移動させるためのキャリッジを必要とせず、印画動作中の騒音や振動が発生し難い構成となっている。そして、印画の際は、記録用紙が搬送手段によって停止することなく定速で移動し、それに同調してインクがラインヘッド２０から連続的に吐出されるため、印画時間の短縮を図ることが可能である。
【００２１】
図１は、本実施形態のラインヘッド方式のインクジェットプリンタ１０を示す概念図である。
図１に示すように、インクジェットプリンタ１０は、ラインヘッド２０、インクカートリッジ３０、供給ポンプ４０、サブタンク５０、及び吸引ポンプ６０によって構成されており、ラインヘッド２０とは別体にインクカートリッジ３０を配し、チューブ７０を通してインクを供給するようにした「ヘッド別体型」のインク供給方式となっている。すなわち、ラインヘッド２０にインクが供給されるまでに、インクカートリッジ３０、供給ポンプ４０、及びサブタンク５０を経由するようになっている。
【００２２】
ここで、ラインヘッド２０は、後述するように、ノズル２８が形成されたノズルシート２７の内面に複数のヘッドチップを配置したものであり、このヘッドチップによってインク液室２２内のインクに吐出エネルギーを付与し、ノズル２８からインクを吐出させることができるようになっている。すなわち、このようなラインヘッド２０を用いて記録用紙に印画を行うには、制御部からの指令に基づいて、ヘッドチップによってノズル２８からインクを吐出する。同時に、ノズルシート２７から所定の距離だけ離れた位置を保ちながら、記録用紙を連続的に搬送する。すると、吐出されたインクが記録用紙上の所定の位置に着弾して印画が行われる。
【００２３】
また、インクカートリッジ３０は、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、及びブラック（Ｋ）の４色のインクを色別に収容した容器である。そして、このインクカートリッジ３０は、インクジェットプリンタ１０から容易に着脱することができるようになっている。そのため、インクジェットプリンタ１０の使用者は、インクカートリッジ３０内のインクが欠乏した際に、迅速に新品と交換することができる。
【００２４】
インクジェットプリンタ１０に装着されたインクカートリッジ３０の各色のインクは、各色ごとに設置された供給ポンプ４０によってサブタンク５０に送られる。すなわち、各供給ポンプ４０は、インクカートリッジ３０から対応する色のインクを必要に応じて吸入し、サブタンク５０に向けて排出することができる。そのため、各供給ポンプ４０を駆動すれば、各色のインクがインクカートリッジ３０からサブタンク５０に供給される。
【００２５】
また、サブタンク５０は、インクを一時的に貯留するものではあるが、単なる貯留タンクではなく、後述するように、ラインヘッド２０に供給するインクの流量を調節する開閉弁５５ｄ、インクの残量を検知する液量センサ５１ｃ、インクに混入した気泡や異物を除去するフィルタ５１ｄ等が組み込まれたものである。そのため、ラインヘッド２０内の圧力調整、インクの残量検知、気泡及び異物の除去等の機能が付与されることとなり、例えば、サブタンク５０内のインクと接触するように設けられた液量センサ５１ｃによってインクの減少が検知されると、その色のインクに対応する供給ポンプ４０によってインクカートリッジ３０からサブタンク５０にインクが供給される。したがって、本実施形態のインクジェットプリンタ１０では、サブタンク５０からラインヘッド２０に安定してインクを供給することにより、ラインヘッド２０の諸状態を最良に維持することができる。
【００２６】
また、サブタンク５０は、ラインヘッド２０よりも低い位置に設置されており、インクを吐出するノズル２８のメニスカスが維持できるようになっている。すなわち、ラインヘッド２０のインク吐出面（インクが吐出される側のノズルシート２７の表面）をサブタンク５０よりも垂直方向に高い位置とすることで、インク液室２２内のインクに、水頭差に基づく一定の負圧を与えている。そのため、ノズル２８からインクが漏出することを防止できるとともに、インクを吐出可能な状態を常時、保持することができる。
【００２７】
さらにまた、吸引ポンプ６０は、インクの初期充填時やメンテナンス時に、ラインヘッド２０からインクを吸引するためのものである。すなわち、ラインヘッド２０には、供給口２１ａからインクが供給されるが、ラインヘッド２０内の気泡や異物を除去して正常なインクの吐出が維持できるように、気泡や異物を含んだインクごとラインヘッド２０内から吸引し、それを排出するために、供給口２１ａと反対側の排出口２１ｂに吸引ポンプ６０が接続されている。
【００２８】
ここで、吸引ポンプ６０によるインクの排出動作は、任意に、又は定期的に行えるよう設定されており、ラインヘッド２０内のクリーニングを効率的に実行できるようになっている。なお、吸引ポンプ６０は、供給ポンプ４０と同様に、各色ごとに設置されている。そのため、気泡の混入等の不具合のある色のインクに対応した吸引ポンプ６０のみを選択して駆動でき、クリーニングによる無駄なインクの消費を低減できるようなっている。
【００２９】
このように、本実施形態のインクジェットプリンタ１０は、Ｙ（イエロー）、Ｍ（マゼンタ）、Ｃ（シアン）、及びＫ（ブラック）の４色のインクごとに、ラインヘッド２０、インクカートリッジ３０、供給ポンプ４０、サブタンク５０、及び吸引ポンプ６０が設けられており、それぞれの間は、各色に対応する４本のチューブ７０によって連結されている。なお、各チューブ７０は、シリコンゴム等からなるものであり、適度な弾性を有している。
【００３０】
図２は、図１に示す本実施形態のインクジェットプリンタ１０におけるラインヘッド２０を部分的に示す斜視図及び断面図である。
図２に示すように、ラインヘッド２０は、半導体基板２５にバリア層２６を積層し、このバリア層２６に、ノズル２８を形成したノズルシート２７を貼り合わせて構成したものである。そして、半導体基板２５に複数の発熱抵抗体２３が一定間隔で一方向に析出形成されており、発熱抵抗体２３を囲む半導体基板２５とバリア層２６とノズルシート２７とによってインク液室２２が形成されている。なお、インク液室２２は、インク流路２４に連通する開口領域を有しており、この開口領域からインク液室２２内にインクが供給される。
【００３１】
ここで、半導体基板２５は、シリコン、ガラス、セラミックス等からなるもので、発熱抵抗体２３は、この半導体基板２５の一方の面に、半導体や電子デバイス製造技術用の微細加工技術を用いて析出形成されている。なお、この発熱抵抗体２３は、半導体基板２５上に形成された導体部（図示せず）を介して外部回路と電気的に接続されている。
【００３２】
また、バリア層２６は、半導体基板２５の発熱抵抗体２３側に積層されたものである。すなわち、バリア層２６は、半導体基板２５の上面全体に感光性樹脂を塗布し、しかるべき形状のパターンを描いたフォトマスクを介して、感光性樹脂を感光するのに最適な波長帯の放射光を持った露光機による露光を行った後、露光した感光性樹脂層を所定の現像液で現像し、未露光部分を除去することにより、発熱抵抗体２３の周辺を除く半導体基板２５上にパターニング形成されている。そして、発熱抵抗体２３、半導体基板２５、及びバリア層２６によってヘッドチップが構成されることとなる。
【００３３】
さらにまた、ノズルシート２７は、例えば、Ｎｉ（ニッケル）による電鋳技術によって形成されたものであり、ノズルシート２７には、複数のノズル２８が配置されている。そして、図２に示すように、ヘッドチップ（発熱抵抗体２３、半導体基板２５、及びバリア層２６）は、各ノズル２８の位置と各発熱抵抗体２３の位置とが合うように、すなわち、各ノズル２８が各発熱抵抗体２３と対向するように、精密に位置決めがなされ、バリア層２６を下にして、ノズルシート２７上に貼り合わされている。
【００３４】
したがって、図２（ａ）に示すように、インク液室２２は、発熱抵抗体２３を囲むようにして、半導体基板２５とバリア層２６とノズルシート２７とで構成される。すなわち、半導体基板２５及び発熱抵抗体２３は、図２（ａ）中、インク液室２２の上壁を構成し、バリア層２６は、インク液室２２の３つの側壁を構成し、ノズルシート２７は、インク液室２２の下壁を構成する。
【００３５】
また、インク液室２２は、図２（ａ）中、右下方向に開口領域を有しており、この開口領域が共通のインク流路２４に連通する。すなわち、図２（ｂ）に示すように、半導体基板２５の上側には共通流路部材２９が配置されており、この共通流路部材２９によって形成された共通のインク流路２４が全てのインク液室２２と連通している。そのため、インクカートリッジ３０（図１参照）内のインクは、共通のインク流路２４を通って全てのインク液室２２に供給されることとなる。
【００３６】
そして、インク液室２２にインクが満たされた状態で、制御部（図示せず）からの指令によって発熱抵抗体２３に短時間（例えば、１〜３μｓｅｃの間）、パルス電流が流されると、発熱抵抗体２３が急速に加熱される。その結果、発熱抵抗体２３と接する部分にインクの気泡が発生し、その気泡の膨張によって所定の体積のインクが押しのけられる（インクが沸騰する）。すると、これが吐出圧力となり、押しのけられたインクと同等の体積のインクがノズル２８からインク液滴として吐出され、後述するプラテン８１上に搬送された記録用紙の上に着弾して画像が形成されることとなる。
【００３７】
ここで、ラインヘッド２０は、インクを吐出可能な状態を常時、保持できるようにしておくため、インク液室２２内が常にインクで満たされた状態となっている。そのため、インク液室２２内のインクがノズル２８から漏出することを防止する必要がある。また、インクの吐出が繰り返されると、ノズルシート２７の表面（インクの吐出面）にインク溜りができることがある。そして、インク溜りがある程度以上に成長すると、インクの吐出動作に支障をきたしたり、印画品質に悪影響を与えたり、インクの混色を生じたりする。
【００３８】
そこで、本実施形態のインクジェットプリンタ１０は、インク溜りが記録用紙上に落下したり、ノズルシート２７の表面を移動して混色を生じたりする事態を未然に防げるようにしている。また、サブタンク５０によってラインヘッド２０のインクに一定の負圧を与え、インクの漏出を防止している。
【００３９】
図３は、図１に示す本実施形態のインクジェットプリンタ１０におけるラインヘッド２０の周辺部を示す断面図である。
図３に示すように、ラインヘッド２０の下側には、搬送された記録用紙を支持するプラテン８１が配置されており、プラテン８１に廃インク吸収体８２（本発明における液体吸収部材に相当するもの）が組み込まれている。なお、廃インク吸収体８２は、発泡ウレタン等の多孔質部材で形成されたものである。
【００４０】
そして、ラインヘッド２０は、移動手段８３によって上下動し、ラインヘッド２０を上下動させると、ラインヘッド２０と廃インク吸収体８２とが相対的に接近又は離間する。そのため、ラインヘッド２０を下降させておけば、ノズル２８から漏出してノズルシート２７の表面（インクの吐出面）に生じたインク溜りが落下して記録用紙を汚損したり、ノズルシート２７が水平にセットされていないこと等に起因してインク溜りが移動し、混色を生じたりする前に、廃インク吸収体８２にインク溜りを吸収させておくことができる。なお、ラインヘッド２０が下降しても、ラインヘッド２０と廃インク吸収体８２との間には、所定量の空間があるので、インク溜りがある程度以上に成長してインクの吐出動作に支障をきたす場合にだけ、廃インク吸収体８２にインク溜りが吸収される。
【００４１】
このように、ラインヘッド２０は、インクジェットプリンタ１０の状態に応じて、移動手段８３によって上下動し、その位置を変えることが可能なものである。そして、印画の際は、ラインヘッド２０が下降した位置にあり、対向するプラテン８１に接近した状態となっている。一方、インクジェットプリンタ１０が待機状態になると、ラインヘッド２０が上昇し、ノズルシート２７のインク吐出面がキャッピングされる。
【００４２】
図４は、図１に示す本実施形態のインクジェットプリンタ１０におけるラインヘッド２０とヘッドキャップ８４との関係を示す側面図であり、図４（ａ）は、ラインヘッド２０が下降位置にある状態を示し、図４（ｂ）は、ラインヘッド２０が上昇位置にある状態を示している。
図４（ａ）に示すように、下降位置にあるラインヘッド２０の横には、各ノズル２８のインク吐出側の蓋体となるヘッドキャップ８４が配置されている。
【００４３】
このヘッドキャップ８４は、ノズルシート２７のインク吐出面を保護するだけでなく、インク吐出面の付着物を除去するものである。すなわち、ヘッドキャップ８４には、ノズル２８を覆う蓋となるキャップ８４ａに加え、ゴム質のブレード８５（本発明におけるクリーニング部材に相当するもの）が取り付けられており、ヘッドキャップ８４は、クリーニング手段８６によって水平方向に移動するようになっている。
【００４４】
ここで、ヘッドキャップ８４は、ラインヘッド２０の上下動に連動して水平方向に往復移動する。そして、印画の際は、図４（ａ）に示すように、ヘッドキャップ８４がラインヘッド２０の横に位置し、ノズルシート２７のインク吐出面が開いた状態となる。また、ラインヘッド２０は、下降してプラテン８１と対向する。そのため、プラテン８１上に搬送された記録用紙にノズル２８から４色のインクを適宜吐出することにより、カラー印画を行なうことができる。
【００４５】
一方、インクジェットプリンタ１０の待機中は、移動手段８３によってラインヘッド２０が上昇するとともに、クリーニング手段８６によってヘッドキャップ８４が図４の左右方向に移動する。すると、ノズルシート２７のインク吐出面にブレード８５が接触しながら移動することとなり、インク吐出面の付着物（ノズル２８の周辺の汚れや、付着したインク滴等）が払拭（ワイピング）されて除去される。そして、最終的には、図４（ｂ）に示すように、キャップ８４ａによってノズル２８が覆われ、ノズルシート２７のインク吐出面が保護される。また、これにより、ノズル２８に対するゴミの付着やノズル２８の乾燥を防止できる。
【００４６】
図５は、図１に示す本実施形態のインクジェットプリンタ１０におけるサブタンク５０を示す断面図である。
図５に示すように、サブタンク５０は、内部にインクを貯留可能な第１液室５１と、内部に貯留されたインクを外部に排出可能な第２液室５２と、第１液室５１と第２液室５２との間を仕切る仕切り壁５３と、仕切り壁５３に形成された開口部５４と、開口部５４を開閉する圧力調整バルブ５５とを備えている。
【００４７】
ここで、第１液室５１は、供給ポンプ４０（図１参照）によって供給されるインクを受け入れる給入口５１ａと、第１液室５１の内部と大気とを連通させるための大気連通口５１ｂと、第１液室５１内のインクの残量を検知する液量センサ５１ｃと、インクに混入した気泡や異物を除去するフィルタ５１ｄとを有している。なお、給入口５１ａには、供給ポンプ４０からのチューブ７１が接続され、大気連通口５１ｂには、他端が開口したチューブ７２が接続されており、チューブ７２の途中には、大気連通バルブ５６が取り付けられている。
【００４８】
そして、通常時は、大気連通バルブ５６が開状態となっており、第１液室５１内の気圧が大気圧と同等に保たれている。また、供給ポンプ４０（図１参照）から給送されたインクは、給入口５１ａを通って流入し、第１液室５１内に貯留される。なお、第１液室５１の天面に液量センサ５１ｃの電極が露出しており、貯留されたインクの液面を検知できるので、液量センサ５１ｃによって第１液室５１内のインクの減少が検知されると、その色のインクに対応する供給ポンプ４０によってインクカートリッジ３０（図１参照）から第１液室５１にインクが供給される。
【００４９】
さらに、第１液室５１内の中間部分には、フィルタ５１ｄが設置されており、全てのインクがフィルタ５１ｄを上から下に向けて通過するようになっている。そのため、インクに混入した気泡や異物がフィルタ５１ｄで除去されるので、ラインヘッド２０（図２参照）によるインクの安定的な吐出が可能となる。
【００５０】
一方、第２液室５２は、第１液室５１内のフィルタ５１ｄよりも下流側に設けられた仕切り壁５３により、第１液室５１と仕切られている。そして、仕切り壁５３には、第１液室５１内に貯留されたインクを第２液室５２に向けて流出させるための開口部５４が形成されている。そのため、第１液室５１内で気泡や異物が除去されたインクは、開口部５４を通って第２液室５２内に流入することができる。
【００５１】
このように、開口部５４を通って第２液室５２内に流入し、貯留されたインクは、ラインヘッド２０（図２参照）に向けて送り出される。すなわち、第２液室５２は、その内部に貯留されたインクをラインヘッド２０に向けて排出するための排出口５２ａを有しており、排出口５２ａには、ラインヘッド２０に向かうチューブ７３が接続されている。そのため、第２液室５２内のインクがラインヘッド２０のインク液室２２に供給され、インクの吐出が可能となる。
【００５２】
ところで、第１液室５１と第２液室５２との間を仕切る仕切り壁５３に形成された開口部５４には、開口部５４を開閉する圧力調整バルブ５５が設置されている。この圧力調整バルブ５５は、バルブシャフト５５ａ、開閉バネ５５ｂ、ダイヤフラム５５ｃ、及び開閉弁５５ｄによって構成されており、第２液室５２の排出口５２ａから排出されるインクの流量を調節し、ラインヘッド２０のインク液室２２（図２参照）内のインク圧力を略一定にする役割を担っている。
そこで次に、圧力調整バルブ５５について詳細に説明する。
【００５３】
図６は、図５に示すサブタンク５０における圧力調整バルブ５５の通常時の状態を示す断面図である。
また、図７は、図５に示すサブタンク５０における圧力調整バルブ５５の動作時の状態を示す断面図である。
図６及び図７に示すように、圧力調整バルブ５５は、第２液室５２及び仕切り壁５３の開口部５４を上下に貫通するバルブシャフト５５ａと、バルブシャフト５５ａを上向きに付勢する開閉バネ５５ｂと、仕切り壁５３との間で第２液室５２を構成するダイヤフラム５５ｃと、バルブシャフト５５ａの下端部に取り付けられ、開口部５４の周囲の仕切り壁５３に当接可能な開閉弁５５ｄとを備えている。
【００５４】
そのため、圧力調整バルブ５５の開閉弁５５ｄは、開閉バネ５５ｂによって仕切り壁５３に向けて付勢されることとなり、通常時の状態では、図６に示すように、仕切り壁５３に当接して開口部５４を閉じている。また、開閉バネ５５ｂの付勢力は、通常時における第２液室５２内のインク圧力、つまり、インクの吐出が行われていない待機時におけるラインヘッド２０のインク液室２２（図２参照）内のインク圧力と平衡するように設定されている。さらにまた、開閉バネ５５ｂによって上向きに付勢されたバルブシャフト５５ａに、弾性を有するダイヤフラム５５ｃが取り付けられており、このダイヤフラム５５ｃは、第２液室５２内のインク圧力の変動に応じて起伏するようになっている。
【００５５】
ここで、ラインヘッド２０（図２参照）からインクが吐出されると、インク液室２２内のインク圧力が低下するので、それにともなって、インク液室２２とチューブ７３を介して連通しているサブタンク５０の第２液室５２内のインク圧力も低下する。すると、第２液室５２内の圧力低下により、図７に示すように、第２液室５２の隔壁を構成しているダイヤフラム５５ｃが下方に凹むこととなる。
【００５６】
ダイヤフラム５５ｃが下方に凹むと、開閉弁５５ｄが開放される。すなわち、ダイヤフラム５５ｃは、開閉バネ５５ｂで付勢されたバルブシャフト５５ａに取り付けられている。そして、開閉バネ５５ｂの付勢力は、図６に示す通常時における第２液室５２内のインク圧力と平衡しているので、第２液室５２内のインク圧力が低下すれば、ダイヤフラム５５ｃが下方に凹んで開閉バネ５５ｂを押し込む。すると、バルブシャフト５５ａが下降し、下端部に取り付けられた開閉弁５５ｄを押し下げるので、開閉弁５５ｄが仕切り壁５３から離れ、開放されることとなる。なお、後述するように、バルブシャフト５５ａの頭頂部に外力を作用させてバルブシャフト５５ａを押し込むことにより、開閉弁５５ｄを強制的に開放することもできる。
【００５７】
開閉弁５５ｄが開放されると、仕切り壁５３の開口部５４が露出する。この際、第２液室５２内のインク圧力が低いので、第１液室５１内のインクが開口部５４を通って第２液室５２内に流れ込む。そして、第２液室５２内のインク圧力が元の圧力になるまでインクが流入すると、開閉バネ５５ｂの付勢力によってバルブシャフト５５ａ、ダイヤフラム５５ｃ、及び開閉弁５５ｄが上方に押し上げられ、図６に示すように、開閉弁５５ｄが開口部５４の周囲の仕切り壁５３に再び当接して開閉弁５５ｄが閉塞状態となり、開口部５４が閉じられる。
【００５８】
このように、本実施形態のインクジェットプリンタ１０におけるサブタンク５０は、図６及び図７に示す圧力調整バルブ５５によって開閉弁５５ｄが自動的に作動し、開口部５４が開閉する。そのため、必要に応じて、第１液室５１から第２液室５２にインクを流入させたり、堰き止めたりすることができる。
【００５９】
また、前述したように、インクは、図１に示す供給ポンプ４０の駆動によってサブタンク５０に送られ、サブタンク５０を経由してラインヘッド２０に供給される。そして、ラインヘッド２０内のインクは、吸引ポンプ６０の駆動により、気泡を含んだインクごとラインヘッド２０から吸引して排出することができる。
そこで次に、本実施形態のインクジェットプリンタ１０における吐出回復動作（気泡の除去）について詳細に説明する。
【００６０】
本実施形態のインクジェットプリンタ１０において、ラインヘッド２０内に発生又は侵入した気泡を除去するには、サブタンク５０によってラインヘッド２０に供給するインクの圧力を調整し、供給ポンプ４０と吸引ポンプ６０とを駆動させる。そして、このような気泡の除去は、任意又は定期的に、制御部からの指令に基づく吐出回復動作によって実行される。
【００６１】
具体的には、制御部は、供給ポンプ４０及び吸引ポンプ６０を駆動して、ラインヘッド２０内のインクを入れ替える第１回復動作と、圧力調整バルブ５５を閉塞した状態で供給ポンプ４０を駆動し、サブタンク５０に正圧を蓄積した後、圧力調整バルブ５５を開放して、ラインヘッド２０内のインクをノズル２８から押し出す第２回復動作と、吸引ポンプ６０を駆動して、ノズル２８から押し出されたインクをラインヘッド２０内に吸い戻す第３回復動作とを一連の動作として実行する。なお、第２回復動作では、ラインヘッド２０内のインクがノズル２８から滴下しないように供給ポンプ４０を駆動し、第３回復動作では、ノズル２８にメニスカスが形成されるように吸引ポンプ６０を駆動する。
【００６２】
このような一連の吐出回復動作により、ラインヘッド２０内のインク流路２４に浮遊する比較的大きな気泡と、インク液室２２に付着する微細な気泡とが効率よく除去され、さらに、ノズル２８に形成されるメニスカスの状態が適正化される。そのため、ラインヘッド２０が最適にクリーニングされた状態（気泡が除去された状態）となるので、インクの安定的な供給が可能となり、印画の実行に備えることができる。
【００６３】
（第１実施形態）
図８は、インクジェットプリンタ１０の吐出回復動作（第１実施形態）を示すフローチャートである。
また、図９は、インクジェットプリンタ１０の吐出回復動作に対応したラインヘッド２０内の状態を示す斜視図である。
図８に示すように、第１実施形態の吐出回復動作は、複数の動作に分けられている。そして、各動作を順番に実行することにより、図９に示すように、ラインヘッド２０内の気泡等が除去される。
【００６４】
第１実施形態の吐出回復動作では、図８に示すように、吐出回復動作の指示が出されてスタートすると、最初のステップＳ１でラインヘッド２０が下降する。すなわち、図３に示す移動手段８３によってラインヘッド２０を通常の印画位置まで下降させ、ノズルシート２７の表面（インクの吐出面）をプラテン８１に組み込まれた廃インク吸収体８２に接近させておく。そのため、不要なインクは、廃インク吸収体８２に吸収させることができる。
【００６５】
次のステップＳ２では、図２に示すラインヘッド２０内のインク流路２４にある気泡の除去に備え、図５に示すサブタンク５０内を大量のインクが円滑に流動して通過できるように、圧力調整バルブ５５を強制的に開放する（バルブシャフト５５ａの頭頂部に外力を作用させてバルブシャフト５５ａを強制的に押し込むことにより、図７に示すように、開閉弁５５ｄを開放する）。また、同時に、供給ポンプ４０（図１参照）の圧力がラインヘッド２０まで到達するように、大気連通バルブ５６を閉塞する。
【００６６】
続くステップＳ３では、図１に示す供給ポンプ４０及び吸引ポンプ６０を同時に駆動する。すると、サブタンク５０を介してインクカートリッジ３０からラインヘッド２０の供給口２１ａに新鮮なインクが供給される。また、この新鮮なインクは、ラインヘッド２０内を供給口２１ａから排出口２１ｂに向かって流動する。そのため、新しいインクと入れ替わるようにして、ラインヘッド２０内の気泡を含んだ古いインクが排出口２１ｂから排出される。すなわち、図９（ａ）に示すように、ラインヘッド２０内のインク流路２４に浮遊する比較的大きな気泡がインクの流れにしたがって移動し、最終的に排出口２１ｂ（図１参照）から除去される（第１回復動作）。
【００６７】
このような第１回復動作（ステップＳ３）により、ラインヘッド２０内のインクを入れ替え、インク流路２４内の気泡を除去した後、次のステップＳ４では、図５に示す圧力調整バルブ５５を元の状態に戻す。そのため、図６に示すように、圧力調整バルブ５５（開閉弁５５ｄ）が閉塞する。なお、大気連通バルブ５６の閉塞は、そのまま維持しておく。
【００６８】
続くステップＳ５では、ステップＳ４の状態（圧力調整バルブ５５が閉塞、大気連通バルブ５６も閉塞）で供給ポンプ４０のみを駆動する。すると、インクカートリッジ３０から供給された新鮮なインクがサブタンク５０内に補給され、それに伴って、サブタンク５０内のインクの圧力が次第に上昇する（第２回復動作）。
【００６９】
サブタンク５０内のインクの圧力は、ステップＳ６で監視される（第２回復動作）。すなわち、ステップＳ６では、サブタンク５０内のインクが所定の圧力まで到達したか否かが判断され、所定の圧力に到達していない場合には、前のステップＳ５に戻り、供給ポンプ４０のみを駆動し続けてサブタンク５０に対するインクの補給を継続し、インクの圧力をさらに上昇させる。一方、所定の圧力まで到達し、サブタンク５０に正圧が蓄積された場合には、後のステップＳ７に移行する。
【００７０】
後のステップＳ７では、圧力調整バルブ５５（図５参照）を再び強制的に開放し、図７に示す状態とする。そして、供給ポンプ４０のみを駆動して、引き続き新鮮なインクを供給する。すると、正圧が蓄積されたサブタンク５０を経由して新鮮なインクがラインヘッド２０に供給されることとなり、ラインヘッド２０内のインクが加圧される。その結果、図９（ｂ）に示すように、インク液室２２の隅々まで新鮮なインクが充填され、インク液室２２のノズル２８の近辺に元々充填されていた気泡を含む古いインクがノズル２８から押し出され、ノズルシート２７の表面（インクの吐出面）に溢れ出す（第２回復動作）。
【００７１】
ここで、本実施形態のインクジェットプリンタ１０は、ノズル２８が用紙幅の長さにわたって配置されたラインヘッド２０を備えるラインヘッド方式のものである。そして、ノズル２８の数が多いラインヘッド２０の場合には、供給口２１ａ（図１参照）から遠いノズル２８ほどインクの供給圧力の伝播が遅くて弱いので、上記のような第２回復動作（ステップＳ５〜ステップＳ７）において、全てのノズル２８から均一にインクが押し出されるように、瞬時に高い正圧がラインヘッド２０内に印加されることが望ましい。
【００７２】
そのため、第２回復動作においては、サブタンク５０に正圧を蓄積してから圧力調整バルブ５５（図５参照）を開放し、これにより、供給されるインクの流速を瞬時に増し、供給口２１ａ（図１参照）に近いノズル２８から遠いノズル２８まで、できるだけ均一な圧力を同時に印加できるようにしている。すなわち、サブタンク５０に正圧を蓄積することにより、全てのノズル２８からインクを均一に安定して押し出すことができる。
【００７３】
このように、第２回復動作（ステップＳ５〜ステップＳ７）によってラインヘッド２０内に高い圧力が瞬時に印加され、同時に、全てのノズル２８から古いインクが押し出される。そして、押し出される際のインクの流れにより、インク液室２２に付着していた微細な気泡が移動し、気泡のうちのノズル２８付近にあったものは、図９（ｂ）に示すように、ノズルシート２７の表面（インクの吐出面）に排出され、気泡が外気に触れて消滅する。そのため、この第２回復動作によってインク液室２２内の気泡を除去することができる。なお、このような第２回復動作において、供給ポンプ４０は、ラインヘッド２０内のインクがノズル２８から滴下しないように駆動制御される。
【００７４】
また、第２回復動作によってノズル２８から押し出されたインクが結合し、所定量以上のインク溜りとなったものは、ノズルシート２７から落下したり、ノズルシート２７の表面（インクの吐出面）を移動して他のノズル２８からの押出し分を奪い取る等、意図に反した結果が生じる前に、廃インク吸収体８２（図３参照）によって吸収される。すなわち、廃インク吸収体８２は、すでにステップＳ１でラインヘッド２０と接近しており、第２回復動作が実行される際には、廃インク吸収体８２にインク溜りを吸収させることができる状態になっている。そのため、第２回復動作におけるインク溜りの落下や移動を未然に防ぐことができ、インクジェットプリンタ１０内の汚損やインクの混色等を防止することができる。
【００７５】
次のステップＳ８では、吸引ポンプ６０のみを駆動して、ノズル２８から押し出されたインクをラインヘッド２０内に吸い戻す（第３回復動作）。なお、ノズルシート２７の表面（インクの吐出面）にインク溜りが存在していると、ステップＳ８の第３回復動作（吸い戻し）を適正に実行することができないが、第３回復動作が実行される際には、すでにインク溜りが廃インク吸収体８２（図３参照）に吸収されている。
【００７６】
このような第３回復動作（ステップＳ８）により、ノズル２８から押し出されたインクを吸い戻し、ラインヘッド２０内の気泡を除去する。すなわち、第２回復動作でインク液室２２内に気泡が残っていたとしても、図９（ｃ）に示すように、吸い戻しによるインクの逆の流れによって残っていた気泡が揺り動かされ、インク液室２２及びインク流路２４から除去される。なお、このような第３回復動作において、吸引ポンプ６０は、ノズル２８にメニスカスが形成されるように駆動制御される。
【００７７】
このように、本実施形態のインクジェットプリンタ１０は、第１回復動作（ステップＳ３）で供給ポンプ４０及び吸引ポンプ６０をコントロールすることにより、図９（ａ）に示すように、ラインヘッド２０内の本流であるインク流路２４に存在する気泡を効率的に除去する。また、その後の第２回復動作（ステップＳ５〜ステップＳ７）により、図９（ｂ）に示すように、ラインヘッド２０内の支流であるインク液室２２に存在する気泡を除去し、その後の第３回復動作（ステップＳ８）により、インク液室２２に残った気泡を除去する。
【００７８】
このようにしてラインヘッド２０の吐出回復動作を行った後、次のステップＳ９では、図５に示す圧力調整バルブ５５を再び元の状態に戻し、図６に示すように、圧力調整バルブ５５（開閉弁５５ｄ）を閉塞させる。また、同時に、大気連通バルブ５６を開放する。そして、続くステップＳ１０で所定数の空吐出を行うとともに、ステップＳ１１でワイピングを行い、ノズル２８付近のインク液室２２で除去されずに浮遊している気泡があったとしても、それを完全に除去し、吐出回復動作の総仕上げとする。さらに、最後のステップＳ１２でノズルシート２７の表面（インクの吐出面）にキャッピングを行い、その後の印画動作に備えてエンドとなる。
【００７９】
（第２実施形態）
図１０は、インクジェットプリンタ１０の吐出回復動作（第２実施形態）を示すフローチャートである。
第２実施形態の吐出回復動作は、印画前に、図４に示すクリーニング手段８６を作動させ、その後、第１回復動作、第２回復動作、及び第３回復動作を実行する。すなわち、スタート後の最初のステップＳ１では、図４（ｂ）に示す状態のラインヘッド２０及びヘッドキャップ９４に対し、クリーニング手段８６を駆動して、ヘッドキャップ８４を図４の左方向に移動させる。すると、ヘッドキャップ８４の開放に伴ってブレード８５がノズルシート２７のインク吐出面を払拭（ワイピング）する。そのため、インク吐出面の付着物（ノズル２８の周辺の汚れや、付着したインク滴等）が除去される。
【００８０】
また、続くステップＳ２では、移動手段８３を駆動し、ラインヘッド２０を下降させる。すると、図４（ａ）に示すように、ラインヘッド２０が通常の印画位置まで下がり、ノズルシート２７のインク吐出面がプラテン８１に接近した状態となる。そして、このプラテン８１には、廃インク吸収体８２（図３参照）が組み込まれているので、ラインヘッド２０の下降により、ノズル２８から漏出した不要なインクが廃インク吸収体８２に吸収される。
【００８１】
次のステップＳ３では、図２に示すラインヘッド２０内のインク流路２４にある気泡の除去に備え、圧力調整バルブ５５を強制的に開放する。また、同時に、大気連通バルブ５６を閉塞する。そして、続くステップＳ４で、図１に示す供給ポンプ４０及び吸引ポンプ６０を同時に駆動する（第１回復動作）。すると、インクカートリッジ３０内の新鮮なインクがラインヘッド２０の供給口２１ａに供給され、排出口２１ｂに向かって流動する。そのため、新しいインクと入れ替わるようにして、ラインヘッド２０内の気泡を含んだ古いインクが排出口２１ｂから排出されるので、図９（ａ）に示すように、ラインヘッド２０内のインク流路２４に浮遊する比較的大きな気泡がインクの流れにしたがって移動し、排出口２１ｂから除去される。
【００８２】
このような第１回復動作（ステップＳ４）により、インク流路２４内の気泡を除去した後、次のステップＳ５では、図５に示す圧力調整バルブ５５（開閉弁５５ｄ）を閉塞させる（大気連通バルブ５６の閉塞は、そのまま維持しておく）。また、続くステップＳ６で、供給ポンプ４０のみを駆動（第２回復動作）し、インクカートリッジ３０から新鮮なインクをサブタンク５０に補給する。すると、サブタンク５０内のインクの圧力が次第に上昇するが、この圧力は、ステップＳ７で監視されている。そして、所定の圧力まで到達すれば、後のステップＳ８に移行する。
【００８３】
後のステップＳ８では、圧力調整バルブ５５（図５参照）を再び開放し、図７に示す状態とする。そして、供給ポンプ４０のみを駆動し、引き続き新鮮なインクをラインヘッド２０に供給してラインヘッド２０内のインクを加圧する。そのため、図９（ｂ）に示すように、インク液室２２の隅々まで新鮮なインクが充填され、インク液室２２のノズル２８の近辺に元々充填されていた気泡を含む古いインクがノズル２８から押し出されるので、気泡が外気に触れて消滅する。
【００８４】
次のステップＳ９では、吸引ポンプ６０のみを駆動して、ノズル２８から押し出されたインクをラインヘッド２０内に吸い戻す（第３回復動作）。すると、図９（ｃ）に示すように、吸い戻しによるインクの逆の流れによって残っていた気泡が揺り動かされ、インク液室２２及びインク流路２４から除去される。その後、ステップＳ９で、図６に示すように、圧力調整バルブ５５（開閉弁５５ｄ）を閉塞させる。また、同時に、大気連通バルブ５６を開放する。そして、このようにして気泡を除去した後、最後のステップＳ１１で印画を行い、エンドとなる。
【００８５】
（第３実施形態）
図１１は、インクジェットプリンタ１０の吐出回復動作（第３実施形態）を示すフローチャートである。
第３実施形態の吐出回復動作は、印画中に、図４に示すクリーニング手段８６を作動させ、その後、第１回復動作、第２回復動作、及び第３回復動作を実行する。すなわち、スタート後の最初のステップＳ１では、ラインヘッド２０を下降させる。そして、次のステップＳ２で印画を行う。
【００８６】
ここで、第３実施形態の吐出回復動作では、ステップＳ３において、所定の印画枚数に到達したか否かが判断される。そして、所定の印画枚数に到達した場合には、次のステップＳ４に進み、ワイピングを行う。すなわち、図４（ｂ）に示す状態のラインヘッド２０及びヘッドキャップ９４に対し、クリーニング手段８６を駆動して、ヘッドキャップ８４を図４の左方向に移動させる。すると、ブレード８５がノズルシート２７のインク吐出面を払拭（ワイピング）するので、インク吐出面の付着物（ノズル２８の周辺の汚れや、付着したインク滴等）が除去される。
【００８７】
このように、所定の印画枚数に到達したら、ノズルシート２７のインク吐出面をクリーニングし、その後、次のステップＳ５では、図２に示すラインヘッド２０内のインク流路２４にある気泡の除去に備え、圧力調整バルブ５５を強制的に開放する。また、同時に、大気連通バルブ５６を閉塞する。そして、続くステップＳ６で、図１に示す供給ポンプ４０及び吸引ポンプ６０を同時に駆動（第１回復動作）し、インクカートリッジ３０内の新鮮なインクをラインヘッド２０の供給口２１ａから供給することにより、ラインヘッド２０内の気泡を含んだ古いインクを排出口２１ｂから排出させる。すると、図９（ａ）に示すように、ラインヘッド２０内のインク流路２４に浮遊する比較的大きな気泡がインクの流れにしたがって移動し、排出口２１ｂから除去される。
【００８８】
次のステップＳ７では、図５に示す圧力調整バルブ５５（開閉弁５５ｄ）を閉塞させる（大気連通バルブ５６の閉塞は、そのまま維持しておく）。また、続くステップＳ８で、供給ポンプ４０のみを駆動（第２回復動作）し、インクカートリッジ３０から新鮮なインクをサブタンク５０に補給する。すると、サブタンク５０内のインクの圧力が次第に上昇するが、この圧力は、ステップＳ９で監視されている。そして、所定の圧力まで到達すれば、後のステップＳ１０に移行する。
【００８９】
後のステップＳ１０では、圧力調整バルブ５５（図５参照）を再び開放し、図７に示す状態とする。そして、供給ポンプ４０のみを駆動し、引き続き新鮮なインクをラインヘッド２０に供給してラインヘッド２０内のインクを加圧する。そのため、図９（ｂ）に示すように、インク液室２２の隅々まで新鮮なインクが充填され、インク液室２２のノズル２８の近辺に元々充填されていた気泡を含む古いインクがノズル２８から押し出されるので、気泡が外気に触れて消滅する。
【００９０】
次のステップＳ１１では、吸引ポンプ６０のみを駆動して、ノズル２８から押し出されたインクをラインヘッド２０内に吸い戻す（第３回復動作）。すると、図９（ｃ）に示すように、吸い戻しによるインクの逆の流れによって残っていた気泡が揺り動かされ、インク液室２２及びインク流路２４から除去される。その後、ステップＳ１２で、図６に示すように、圧力調整バルブ５５（開閉弁５５ｄ）を閉塞させる。また、同時に、大気連通バルブ５６を開放する。そして、続くステップＳ１３で所定数の空吐出を行うとともに、ステップＳ１４でワイピングを行い、吐出回復動作の総仕上げとする。さらに、最後のステップＳ１５でノズルシート２７の表面（インクの吐出面）にキャッピングを行い、その後の印画動作に備えてエンドとなる。
【００９１】
（第４実施形態）
図１２は、インクジェットプリンタ１０の吐出回復動作（第４実施形態）を示すフローチャートである。
第４実施形態の吐出回復動作は、第３実施形態と同様、印画中に、図４に示すクリーニング手段８６を作動させ、その後、第１回復動作、第２回復動作、及び第３回復動作を実行する。すなわち、スタート後の最初のステップＳ１では、ラインヘッド２０を下降させる。そして、次のステップＳ２で印画を行う。
【００９２】
ここで、第４実施形態の吐出回復動作では、第３実施形態と異なり、ステップＳ３において、所定の時間が経過したか否かが判断される。そして、所定の時間が経過した場合には、次のステップＳ４に進み、ワイピングを行う。すなわち、図４（ｂ）に示す状態のラインヘッド２０及びヘッドキャップ９４に対し、クリーニング手段８６を駆動して、ヘッドキャップ８４を図４の左方向に移動させる。すると、ブレード８５がノズルシート２７のインク吐出面を払拭（ワイピング）するので、インク吐出面の付着物（ノズル２８の周辺の汚れや、付着したインク滴等）が除去される。
【００９３】
このように、印画中に所定の時間が経過したら、ノズルシート２７のインク吐出面をクリーニングする。そして、その後のステップＳ５からステップＳ１５は、第３実施形態と同様であり、第１回復動作、第２回復動作、及び第３回復動作を順に実行し、ラインヘッド２０内の気泡を除去する。
【００９４】
ところで、気泡の発生原因やタイミングは様々である。そのため、上述した第１実施形態から第４実施形態では、そのことを考慮して、任意又は定期的な吐出回復動作を行い、それによってラインヘッド２０内の気泡を除去している。
【００９５】
しかし、初期充填やメンテナンスを行って新しいインクを充填したにも関わらず、気泡がインクに混入することがある。これは、ラインヘッド２０内のインク液室２２及びインク流路２４等によって形成されたコーナー部や段差部に空気が滞留しており、この空気がインクの流動によって巻き込まれることに起因する。そして、この気泡を除去せず、ラインヘッド２０内に気泡を停滞又は付着させてしまうと、吐出不良を引き起こし、画質低下の要因となる。そのため、インク（液体）充填動作においても、気泡を除去できるようにすることが好ましい。
【００９６】
（第５実施形態）
図１３は、インクジェットプリンタ１０のインク充填動作（第５実施形態）を示すフローチャートである。
図１３に示すように、第５実施形態のインク充填動作は、複数の動作に分けられている。すなわち、各動作を順番に実行することによってサブタンク５０にインクを充填し、その後、ラインヘッド２０にインクを充填する。そして、ラインヘッド２０に対するインクの充填時に気泡が混入しても、その気泡を除去できる。
【００９７】
第５実施形態のインク充填動作では、図１３に示すように、スタート後の最初のステップＳ１で、インクの充填のために、図５に示すサブタンク５０の大気連通バルブ５６を開放する。すなわち、電源投入によって着荷時であることが判断され、表示手段にインクの充填開始の表示が出されると、大気連通バルブ５６が開放される。そして、次のステップＳ２で、図１に示す供給ポンプ４０のみを駆動し、インクカートリッジ３０からサブタンク５０にインクを充填する。
【００９８】
次のステップＳ２では、図２に示すラインヘッド２０内のインク流路２４にある気泡の除去に備え、図５に示すサブタンク５０内を大量のインクが円滑に流動して通過できるように、圧力調整バルブ５５を強制的に開放する（バルブシャフト５５ａの頭頂部に外力を作用させてバルブシャフト５５ａを強制的に押し込むことにより、図７に示すように、開閉弁５５ｄを開放する）。また、同時に、供給ポンプ４０（図１参照）の圧力がラインヘッド２０まで到達するように、大気連通バルブ５６を閉塞する。
【００９９】
続くステップＳ４では、図１に示す供給ポンプ４０及び吸引ポンプ６０を同時に駆動する。すると、サブタンク５０を介してインクカートリッジ３０からラインヘッド２０の供給口２１ａに新鮮なインクが供給される。また、この新鮮なインクは、ラインヘッド２０内を供給口２１ａから排出口２１ｂに向かって流動する。そのため、ラインヘッド２０内にインクが充填されることとなる（第１充填動作）。
【０１００】
このような第１充填動作（ステップＳ４）により、ラインヘッド２０内にインクを充填した後、次のステップＳ５では、図５に示す圧力調整バルブ５５（開閉弁５５ｄ）を閉塞する。また、大気連通バルブ５６も閉塞する。そして、続くステップＳ６で、供給ポンプ４０のみを駆動する。すると、インクカートリッジ３０から供給された新鮮なインクがサブタンク５０内に補給され続け、それに伴って、サブタンク５０内のインクの圧力が次第に上昇する（第２充填動作）。
【０１０１】
サブタンク５０内のインクの圧力は、ステップＳ７で監視される（第２充填動作）。すなわち、ステップＳ７では、サブタンク５０内のインクが所定の圧力まで到達したか否かが判断され、所定の圧力に到達していない場合には、前のステップＳ６に戻り、供給ポンプ４０のみを駆動し続けてサブタンク５０に対するインクの補給を継続し、インクの圧力をさらに上昇させる。一方、所定の圧力まで到達し、サブタンク５０に正圧が蓄積された場合には、後のステップＳ８に移行する。
【０１０２】
後のステップＳ８では、圧力調整バルブ５５（図５参照）を再び強制的に開放し、図７に示す状態とする。そして、供給ポンプ４０のみを駆動して、引き続き新鮮なインクを供給する。すると、正圧が蓄積されたサブタンク５０を経由して新鮮なインクがラインヘッド２０に供給されることとなり、ラインヘッド２０内のインクが加圧される。その結果、図９（ｂ）に示すように、インク液室２２の隅々まで新鮮なインクが充填される。また、インクがノズル２８から押し出され、ノズルシート２７の表面（インクの吐出面）に溢れ出す（第２充填動作）。すると、押し出される際のインクの流れにより、インク液室２２に付着していた微細な気泡が移動し、気泡のうちのノズル２８付近にあったものは、図９（ｂ）に示すように、ノズルシート２７の表面（インクの吐出面）に排出され、気泡が外気に触れて消滅する。
【０１０３】
次のステップＳ９では、吸引ポンプ６０のみを駆動して、ノズル２８から押し出されたインクをラインヘッド２０内に吸い戻す（第３充填動作）。すると、第２充填動作でインク液室２２内に気泡が残っていたとしても、図９（ｃ）に示すように、吸い戻しによるインクの逆の流れによって残っていた気泡が揺り動かされ、インク液室２２及びインク流路２４から除去される。
【０１０４】
このように、初期充填やメンテナンスによって新しいインクをラインヘッド２０に充填する際に、第１充填動作（ステップＳ４）で供給ポンプ４０及び吸引ポンプ６０をコントロールすることにより、ラインヘッド２０のインク流路２４にインクを充填する。また、その後の第２充填動作（ステップＳ６〜ステップＳ８）により、充填されたインクをノズル２８から押し出し、その後の第３充填動作（ステップＳ９）により、押し出されたインクを吸い戻す。この一連のインク充填動作により、ラインヘッド２０内に付着した気泡を揺り動かして剥離し、排出し易くするとともに、ノズル２８に形成されるメニスカスの状態を適正化している。
【０１０５】
その次のステップＳ１０では、図５に示す圧力調整バルブ５５を再び元の状態に戻し、図６に示すように、圧力調整バルブ５５（開閉弁５５ｄ）を閉塞させる。また、同時に、大気連通バルブ５６を開放し、インクの充填を終了する。そして、続くステップＳ１１で所定数の空吐出を行うとともに、ステップＳ１２でワイピングを行い、ノズル２８付近のインク液室２２で除去されずに浮遊している気泡があったとしても、それを完全に除去する。さらに、最後のステップＳ１３でノズルシート２７の表面（インクの吐出面）にキャッピングを行い、その後の印画動作に備えてエンドとなる。
【０１０６】
このように、本実施形態のインクジェットプリンタ１０における吐出回復動作では、第１回復動作によってインク流路２４内の気泡が除去されるので、その後の第２回復動作及び第３回復動作の際に、インク流路２４内の気泡が再びインク液室２２に侵入するようなことはない。また、第２回復動作及び第３回復動作では、ラインヘッド２０内の気泡を揺り動かす流れがインクに付与されるので、インク液室２２に付着した気泡を剥離させて容易に除去することができる。
【０１０７】
一方、本実施形態のインクジェットプリンタ１０におけるインク充填動作では、第１充填動作によってラインヘッド２０内にインクが充填される。そして、第２充填動作及び第３充填動作では、ラインヘッド２０内の気泡を揺り動かす流れがインクに付与されるので、インクの充填によって巻き込まれた気泡がインク液室２２やインク流路２４に付着しても、その気泡を剥離させて排出することができる。
【０１０８】
そして、ノズル２８から押し出されたインクが吸い戻されるので、インクを無駄なく利用でき、効率的な吐出回復動作及びインク充填動作を行えるだけでなく、吸い戻しの過程でノズル２８に適正なメニスカスを形成でき、即座に印画を実行することが可能となる。また、インクを押し出す際に、正圧の蓄積と開放、廃インク吸収体８２（図３参照）との接近動作を併用することで、ラインヘッド方式のインクジェットプリンタ１０にも有効なものとなっている。
【０１０９】
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は、上述した実施形態に限定されることなく、例えば、以下のような種々の変形が可能である。
（１）本実施形態では、圧力調整バルブ５５をサブタンク５０と一体的に構成しているが、これに限ることなく、サブタンク５０と別体に圧力調整バルブ５５を備えるようにしても良い。
【０１１０】
（２）第１実施形態では、吐出回復動作の開始の指示と同時にラインヘッド２０が下降し、第１回復動作から第３回復動作を含む全ての動作で廃インク吸収体８２と接近するようにしているが、ラインヘッド２０は、少なくとも第２回復動作で下降していれば良い。また、ラインヘッド２０を下降させるのではなく、廃インク吸収体８２を上昇させて両者を接近させるようにしても良い。
【０１１１】
（３）第２実施形態の吐出回復動作では、空吐出を行っていないが、ワイピングの後、所定時間の経過等によって空吐出を行うようにしても良い。また、第３実施形態及び第４実施形態の吐出回復動作では、第１回復動作の前に空吐出を行うようにしても良い。
【０１１２】
（４）第５実施形態は、インクジェットプリンタ１０の着荷時の初期使用状態におけるインク充填動作であるが、このインク充填動作は、初期使用状態に限らず、ラインヘッド２０内のインクが枯渇した状態でのインクカートリッジ３０の交換の際等、インクの初期充填に準じる態様であれば、適用可能である。
【０１１３】
（５）本実施形態では、液体吐出装置として、印画幅分のラインヘッド２０を備えるラインヘッド方式のインクジェットプリンタ１０を例に挙げたが、ラインヘッド方式に限らず、記録用紙の幅方向に移動させて印画を行うシリアルヘッド方式であっても良い。また、各種の液体を吐出する他の液体吐出装置にも広く適用することができ、例えば、染め物に対して染料を吐出する液体吐出装置であっても良い。
【図面の簡単な説明】
【０１１４】
【図１】本実施形態のラインヘッド方式のインクジェットプリンタを示す概念図である。
【図２】本実施形態のインクジェットプリンタにおけるラインヘッドを部分的に示す斜視図及び断面図である。
【図３】本実施形態のインクジェットプリンタにおけるラインヘッドの周辺部を示す断面図である。
【図４】本実施形態のインクジェットプリンタにおけるラインヘッドとヘッドキャップとの関係を示す側面図である。
【図５】本実施形態のインクジェットプリンタにおけるサブタンクを示す断面図である。
【図６】図５に示すサブタンクにおける圧力調整バルブの通常時の状態を示す断面図である。
【図７】図５に示すサブタンクにおける圧力調整バルブの動作時の状態を示す断面図である。
【図８】インクジェットプリンタの吐出回復動作（第１実施形態）を示すフローチャートである。
【図９】インクジェットプリンタの吐出回復動作に対応したラインヘッド内の状態を示す斜視図である。
【図１０】インクジェットプリンタの吐出回復動作（第２実施形態）を示すフローチャートである。
【図１１】インクジェットプリンタの吐出回復動作（第３実施形態）を示すフローチャートである。
【図１２】インクジェットプリンタの吐出回復動作（第４実施形態）を示すフローチャートである。
【図１３】インクジェットプリンタのインク充填動作（第５実施形態）を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【０１１５】
１０  インクジェットプリンタ（液体吐出装置）
２０  ラインヘッド（液体吐出ヘッド）
２８  ノズル
４０  供給ポンプ
５０  サブタンク（圧力調整手段）
５１  第１液室
５１ｂ  大気連通口
５２  第２液室
５２ａ  排出口
５３  仕切り壁
５４  開口部
５５  圧力調整バルブ
５６  大気連通バルブ
６０  吸引ポンプ
８２  廃インク吸収体（液体吸収部材）
８３  移動手段
８５  ブレード（クリーニング部材）
８６  クリーニング手段
【図１】
2008132762.tif 000003
【図２】
2008132762.tif 000004
【図３】
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【図４】
2008132762.tif 000006
【図５】
2008132762.tif 000007
【図６】
2008132762.tif 000008
【図７】
2008132762.tif 000009
【図８】
2008132762.tif 000010
【図９】
2008132762.tif 000011
【図１０】
2008132762.tif 000012
【図１１】
2008132762.tif 000013
【図１２】
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【図１３】
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