(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ブラックインクを吐出する第１吐出口と、該第１吐出口と連通し前記ブラックインクが充填される第１圧力室と、を有する第１液体吐出ヘッドと、
前記第１圧力室の内部を含む第１循環経路において前記ブラックインクを循環させる第１循環動作を実行する第１循環手段と、
カラーインクを吐出する第２吐出口と、該第２吐出口と連通し前記カラーインクが充填される第２圧力室と、を有する第２液体吐出ヘッドと、
前記第２圧力室の内部を含む第２循環経路において前記カラーインクを循環させる第２循環動作を実行する第２循環手段と、を備え、
前記第１液体吐出ヘッドと前記第２液体吐出ヘッドを用いて画像を形成するカラー印刷と、前記第１液体吐出ヘッドを用いて前記第２液体吐出ヘッドを用いずに画像を形成するモノクロ印刷と、を実行可能な記録装置であって、
前記モノクロ印刷を実行する場合は、ジョブに基づき画像形成を開始する前に、前記第２循環動作を開始させずに前記第１循環動作のみを開始し、該画像形成が終了した後に前記第１循環動作を停止することを特徴とする記録装置。
【請求項２】
前記第１循環経路における前記ブラックインクの循環流速が所定速度に到達した後に前記画像形成を開始することを特徴とする請求項１に記載の記録装置。
【請求項３】
前記第１吐出口を覆うキャップを備え、
前記モノクロ印刷をする場合は、前記キャップが開いた後に前記第１循環動作を開始することを特徴とする請求項１または２に記載の記録装置。
【請求項４】
前記第１液体吐出ヘッドは、前記ブラックインクを加熱する第１ヒーターを有し、
前記モノクロ印刷をする場合は、前記キャップが開いた後に前記第１ヒーターの加熱を開始し、その後に前記第１循環動作を開始することを特徴とする請求項３に記載の記録装置。
【請求項５】
前記第１液体吐出ヘッドは、前記ブラックインクを加熱する第１ヒーターを有し、
前記モノクロ印刷をする場合は、前記第１ヒーターの加熱を開始した後に前記第１循環動作を開始することを特徴とする請求項１または２に記載の記録装置。
【請求項６】
前記第１ヒーターの加熱により前記第１液体吐出ヘッドの温度が所定温度に到達した後に前記画像形成を開始することを特徴とする請求項４または５に記載の記録装置。
【請求項７】
前記第１液体吐出ヘッドへ供給される前記ブラックインクを収容する第１タンクを備え、
前記第１循環経路は前記第１タンクと前記第１圧力室の内部を含むことを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載の記録装置。
【請求項８】
前記第２液体吐出ヘッドへ供給される前記カラーインクを収容する第２タンクを備え、
前記第２循環経路は前記第２タンクと前記第２圧力室の内部を含むことを特徴とする請求項１から７のいずれか１項に記載の記録装置。
【請求項９】
前記カラーインクは、シアンインク、マゼンタインク及びイエローインクのいずれかに対応することを特徴とする請求項１から８のいずれか１項に記載の記録装置。
【請求項１０】
液体を吐出する複数の吐出口と、該複数の吐出口と夫々連通し該液体が充填される複数の圧力室と、前記複数の圧力室に連通し該複数の圧力室に液体を供給するための共通供給流路と、前記複数の圧力室に連通し該複数の圧力室から液体を回収するための共通回収流路と、を有する液体吐出ヘッドと、
前記圧力室の内部を通るように前記液体を循環させる循環手段と、
前記液体吐出ヘッドの下流に配され、前記共通供給流路に接続された流路及び前記共通回収流路に接続された流路の間を流体的に接続するバイパス流路と、を備える記録装置であって、
前記バイパス流路を閉じた状態で前記液体吐出ヘッドによる画像形成を行い、前記画像形成が終了した後に前記バイパス流路を開くことを特徴とする記録装置。
【請求項１１】
ブラックインクを吐出する第１吐出口と、該第１吐出口と連通し前記ブラックインクが充填される第１圧力室と、を有する第１液体吐出ヘッドと、
前記第１圧力室の内部を含む第１循環経路において前記ブラックインクを循環させる第１循環動作を実行する第１循環手段と、
カラーインクを吐出する第２吐出口と、該第２吐出口と連通し前記カラーインクが充填される第２圧力室と、を有する第２液体吐出ヘッドと、
前記第２圧力室の内部を含む第２循環経路において前記カラーインクを循環させる第２循環動作を実行する第２循環手段と、を備え、
前記第１液体吐出ヘッドと前記第２液体吐出ヘッドを用いて画像を形成するカラー印刷と、前記第１液体吐出ヘッドを用いて前記第２液体吐出ヘッドを用いずに画像を形成するモノクロ印刷と、を実行可能な記録装置の制御方法であって、
前記モノクロ印刷を実行する場合は、ジョブに基づき画像形成を開始する前に、前記第２循環動作を開始させずに前記第１循環動作のみを開始し、該画像形成が終了した後に前記第１循環動作を停止することを特徴とする制御方法。
【請求項１２】
コンピュータに、請求項１１に記載の方法を実行させるためのプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、記録装置、記録方法、およびプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
インクジェット記録ヘッドの分野では、吐出口からインク中の揮発成分が蒸発することが原因で吐出口付近のインクの特性が変化し、色材濃度変化に起因する画像の色ムラの発生や、粘度上昇に伴う吐出速度変化に起因する着弾精度の悪化といった問題がある。このような問題に対する対策の１つとして、インクジェット記録ヘッドに供給するインクを循環路により循環させる方法が知られている。しかしこの方法には、インクを循環することによりノズル先端部に常にフレッシュなインクが供給されるため、ノズル先端部から常に水分蒸発が起こり、循環系全体の濃度が徐々に上がっていくという課題があった。
【０００３】
特許文献１には、上記の課題に対して、インクの消費量や蒸発量を推測し、該推測に基づき予め用意された濃いインクまたは希釈液を補充することで、循環系のインクの濃度を一定にすることが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−２７１３３７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に記載の発明では、濃いインクや希釈液を用意する必要があり、また、少なくとも１色に対して濃度センサが必要となることから、システム上煩雑になり、コストもかかるという課題がある。
【０００６】
本発明は、上記の課題を鑑み、従来技術より簡易な構成でコストをかけずに、吐出口からの揮発成分の蒸発を抑え、循環系を流れる液体の濃度の上昇を抑えることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、ブラックインクを吐出する第１吐出口と、該第１吐出口と連通し前記ブラックインクが充填される第１圧力室と、を有する第１液体吐出ヘッドと、前記第１圧力室の内部を含む第１循環経路において前記ブラックインクを循環させる第１循環動作を実行する第１循環手段と、カラーインクを吐出する第２吐出口と、該第２吐出口と連通し前記カラーインクが充填される第２圧力室と、を有する第２液体吐出ヘッドと、前記第２圧力室の内部を含む第２循環経路において前記カラーインクを循環させる第２循環動作を実行する第２循環手段と、を備え、前記第１液体吐出ヘッドと前記第２液体吐出ヘッドを用いて画像を形成するカラー印刷と、前記第１液体吐出ヘッドを用いて前記第２液体吐出ヘッドを用いずに画像を形成するモノクロ印刷と、を実行可能な記録装置であって、前記モノクロ印刷を実行する場合は、ジョブに基づき画像形成を開始する前に、前記第２循環動作を開始させずに前記第１循環動作のみを開始し、該画像形成が終了した後に前記第１循環動作を停止することを特徴とする記録装置である。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、循環系を流れる液体に含まれる揮発成分が吐出口から蒸発することを抑え、該液体の濃度の上昇を抑えることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】第１の適用例に係る記録装置の概略構成図
【図２】第１の適用例に係る第１循環形態を示す模式図
【図３】第１の適用例に係る第２循環形態を示す模式図
【図４】第１循環形態と第２循環形態とにおける、液体吐出ヘッドへのインクの流入量の違いを示した概略図
【図５】第１の適用例に係る液体吐出ヘッドを示す斜視図
【図６】第１の適用例に係る液体吐出ヘッドの分解斜視図
【図７】第１の適用例に係る第１〜第３流路部材の各流路部材の表面と裏面を示す図
【図８】第１〜第３流路部材を接合して形成される流路部材の一部の拡大透視図
【図９】図８に示す流路部材の断面図
【図１０】第１の適用例に係る吐出モジュールを示す図
【図１１】第１の適用例に係る記録素子基板を示す図
【図１２】第１の適用例に係る記録素子基板およびカバープレートの断面を示す斜視図
【図１３】第１の適用例に係る記録素子基板の隣接部の部分拡大図
【図１４】第２の適用例に係る液体吐出ヘッドを示す斜視図
【図１５】第２の適用例に係る液体吐出ヘッドの分解斜視図
【図１６】第２の適用例に係る液体吐出ヘッドの流路部材を示す図
【図１７】第２の適用例に係る記録素子基板と流路部材との間における液体の接続関係を示す透視図
【図１８】図１７の断面線ＸＶＩＩＩ−ＸＶＩＩＩにおけるにおける断面図
【図１９】第２の適用例に係る吐出モジュールを示す図
【図２０】第２の適用例に係る記録素子基板を示す図
【図２１】第２の適用例に係る記録装置を示す図
【図２２】実施形態に係る液体吐出ヘッドを示す斜視図
【図２３】実施形態に係る記録素子基板の積層構造を示す図
【図２４】実施形態に係る液体吐出ヘッドにおけるノズル部を示す図
【図２５】実施形態に係る液体吐出ユニット内の流路を示す模式図
【図２６】実施形態に係る循環形態を示す模式図
【図２７】実施形態に係る循環流速と蒸発速度との関係を示すグラフ
【図２８】実施形態に係る処理のフローチャート
【図２９】実施形態に係る処理のタイミングチャート
【図３０】実施形態に係る循環系内のインクの濃度の経時変化を示すグラフ
【図３１】実施形態に係る液体吐出ユニット内の流路を示す模式図
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、図面を参照して、本発明の適用例及び実施形態に係る液体吐出ヘッド及び液体吐出装置について説明する。以下の各適用例及び実施形態では、インクを吐出するインクジェット記録ヘッド及びインクジェット記録装置について具体的な構成で説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。本発明の液体吐出ヘッド、液体吐出装置及び液体の供給方法は、プリンタ、複写機、通信システムを有するファクシミリ、プリンタ部を有するワードプロセッサなどの装置、さらには各種処理装置と複合的に組み合わせた産業記録装置に適用可能である。例えば、バイオチップ作製や電子回路印刷などの用途としても用いることができる。また、以下に述べる適用例及び実施形態は、本発明の適切な具体例であるから、技術的に好ましい様々の限定が付けられている。しかし、本発明の思想に沿うものであれば、本適用例及び実施形態は本明細書の実施形態やその他の具体的方法に限定されるものではない。
【００１１】
以下に本発明を好適に適用可能な適用例について説明する。
【００１２】
（第１の適用例）
（インクジェット記録装置の説明）
図１は、本発明の液体を吐出する液体吐出装置、特にはインクを吐出して記録を行うインクジェット記録装置（以下、記録装置とも称す）１０００の概略構成を示した図である。記録装置１０００は、記録媒体２を搬送する搬送部１と、記録媒体２の搬送方向と略直交して配置されるライン型の液体吐出ヘッド３とを備え、複数の記録媒体２を連続もしくは間欠に搬送しながら１パスで連続記録を行うライン型記録装置である。液体吐出ヘッド３は循環経路内の圧力（負圧）を制御する負圧制御ユニット２３０と、負圧制御ユニット２３０と流体連通した液体供給ユニット２２０と、液体供給ユニット２２０へのインクの供給口および排出口となる液体接続部１１１と、筺体８０とを備えている。記録媒体２は、カット紙に限らず、連続したロール媒体であってもよい。液体吐出ヘッド３は、シアンＣ、マゼンタＭ、イエローＹ、ブラックＫのインクによるフルカラー記録が可能であり、液体を液体吐出ヘッド３へ供給する供給路である液体供給手段、メインタンクおよびバッファタンク（後述する図２参照）が流体的に接続される。また、液体吐出ヘッド３には、液体吐出ヘッド３へ電力および吐出制御信号を伝送する電気制御部が電気的に接続される。液体吐出ヘッド３内における液体経路および電気信号経路については後述する。
【００１３】
記録装置１０００は、インク等の液体を後述するタンクと液体吐出ヘッド３との間で循環させる形態のインクジェット記録装置である。その循環の形態は、液体吐出ヘッド３の下流側で２つの循環ポンプ（高圧用、低圧用）を可動することで循環させる第１循環形態と、液体吐出ヘッド３の上流側で２つの循環ポンプ（高圧用、低圧用）を可動することで循環させる第２循環形態とがある。以下、この循環の第１循環形態と第２循環形態とについて説明する。
【００１４】
（第１循環形態の説明）
図２は、本実施形態の記録装置１０００に適用される循環経路の第１循環形態を示す模式図である。液体吐出ヘッド３は、第１循環ポンプ（高圧側）１００１、第１循環ポンプ（低圧側）１００２およびバッファタンク１００３等に流体的に接続されている。なお図２では、説明を簡略化するため、シアンＣ、マゼンタＭ、イエローＹ、ブラックＫのインクの内の１色のインクが流動する経路のみを示しているが、実際には４色分の循環経路が、液体吐出ヘッド３および記録装置本体に設けられる。
【００１５】
第１循環形態では、メインタンク１００６内のインクは、補充ポンプ１００５によってバッファタンク１００３に供給され、その後、第２循環ポンプ１００４によって液体接続部１１１を介して液体吐出ヘッド３の液体供給ユニット２２０に供給される。その後、液体供給ユニット２２０に接続された負圧制御ユニット２３０で異なる２つの負圧（高圧、低圧）に調整されたインクは、高圧側と低圧側の２つの流路に分かれて循環する。液体吐出ヘッド３内のインクは、液体吐出ヘッド３の下流にある第１循環ポンプ（高圧側）１００１、第１循環ポンプ（低圧側）１００２の作用で液体吐出ヘッド内を循環し、液体接続部１１１を介して液体吐出ヘッド３から排出されてバッファタンク１００３に戻る。
【００１６】
サブタンクであるバッファタンク１００３は、メインタンク１００６と接続され、タンク内部と外部とを連通する不図示の大気連通口を有し、インク中の気泡を外部に排出することが可能である。バッファタンク１００３とメインタンク１００６との間には、補充ポンプ１００５が設けられている。補充ポンプ１００５は、インクを吐出しての記録や吸引回復等、液体吐出ヘッド３の吐出口からインクを吐出（排出）することによって消費されたインクをメインタンク１００６からバッファタンク１００３へ移送する。
【００１７】
２つの第１循環ポンプ１００１、１００２は、液体吐出ヘッド３の液体接続部１１１から液体を引き出してバッファタンク１００３へ流す。第１循環ポンプとしては、定量的な送液能力を有する容積型ポンプが好ましい。具体的にはチューブポンプ、ギアポンプ、ダイヤフラムポンプ、シリンジポンプ等が挙げられるが、例えば一般的な定流量弁やリリーフ弁をポンプ出口に配して一定流量を確保する形態であってもよい。液体吐出ヘッド３の駆動時には、第１循環ポンプ（高圧側）１００１および第１循環ポンプ（低圧側）１００２を稼働することによって、それぞれ共通供給流路２１１、共通回収流路２１２内を所定流量のインクが流れる。このようにインクを流すことで、記録時の液体吐出ヘッド３の温度を最適の温度に維持している。液体吐出ヘッド３駆動時の所定流量は、液体吐出ヘッド３内の各記録素子基板１０間の温度差が記録画質に影響しない程度に維持可能である流量以上に設定することが好ましい。もっとも、あまりに大きな流量に設定すると、液体吐出ユニット３００内の流路の圧損の影響により、各記録素子基板１０で負圧差が大きくなり画像の濃度ムラが生じてしまう。そのため、各記録素子基板１０間の温度差と負圧差を考慮しながら流量を設定することが好ましい。
【００１８】
負圧制御ユニット２３０は、第２循環ポンプ１００４と液体吐出ユニット３００との間の経路に設けられている。この負圧制御ユニット２３０は、単位面積あたりの吐出量の差等によって循環系におけるインクの流量が変動した場合でも、負圧制御ユニット２３０よりも下流側（即ち液体吐出ユニット３００側）の圧力を予め設定した一定圧力に維持するように動作する。負圧制御ユニット２３０を構成する２つの負圧制御機構としては、負圧制御ユニット２３０よりも下流の圧力を、所望の設定圧を中心として一定の範囲以下の変動で制御できるものであれば、どのような機構を用いてもよい。一例としては所謂「減圧レギュレータ」と同様の機構を採用することができる。本実施形態における循環流路では、第２循環ポンプ１００４によって、液体供給ユニット２２０を介して負圧制御ユニット２３０の上流側を加圧している。このようにすると、バッファタンク１００３の液体吐出ヘッド３に対する水頭圧の影響を抑制できるので、記録装置１０００におけるバッファタンク１００３のレイアウトの自由度を広げることができる。
【００１９】
第２循環ポンプ１００４としては、液体吐出ヘッド３の駆動時に使用するインク循環流量の範囲において、一定圧以上の揚程圧を有するものであればよく、ターボ型ポンプや容積型ポンプなどを使用できる。具体的には、ダイヤフラムポンプ等が適用可能である。また第２循環ポンプ１００４の代わりに、例えば負圧制御ユニット２３０に対してある一定の水頭差をもって配置された水頭タンクでも適用可能である。図２に示したように負圧制御ユニット２３０は、それぞれが互いに異なる制御圧が設定された２つの負圧調整機構を備えている。２つの負圧調整機構の内、相対的に高圧設定側（図２でＨと記載）、相対的に低圧設定側（図２でＬと記載）は、それぞれ、液体供給ユニット２２０内を経由して、液体吐出ユニット３００内の共通供給流路２１１、共通回収流路２１２に接続されている。液体吐出ユニット３００には、共通供給流路２１１、共通回収流路２１２、各記録素子基板と連通する個別流路２１５（個別供給流路２１３、個別回収流路２１４）が設けられている。共通供給流路２１１には、負圧制御機構Ｈが、共通回収流路２１２には負圧制御機構Ｌが接続されており、２つの共通流路間に差圧が生じている。そして、個別流路２１５は、共通供給流路２１１および共通回収流路２１２と連通しているので、液体の一部が、共通供給流路２１１から記録素子基板１０の内部流路を通過して共通回収流路２１２へと流れる流れ（図２の矢印）が発生する。
【００２０】
このようにして、液体吐出ユニット３００では、共通供給流路２１１および共通回収流路２１２内をそれぞれ通過するように液体を流しつつ、一部の液体が各記録素子基板１０内を通過するような流れが発生する。このため、各記録素子基板１０で発生する熱を共通供給流路２１１および共通回収流路２１２を流れるインクによって記録素子基板１０の外部へ排出することができる。またこのような構成により、液体吐出ヘッド３による記録を行っている際に、吐出を行っていない吐出口や圧力室においてもインクの流れを生じさせることができる。これによって、吐出口内で増粘したインクの粘度を低下させることで、インクの増粘を抑制することができる。また、増粘したインクやインク中の異物を共通回収流路２１２へと排出することができる。このため、本実施形態の液体吐出ヘッド３は、高速で高画質な記録が可能となる。
【００２１】
（第２循環形態の説明）
図３は、本実施形態の記録装置に適用される循環経路のうち、上述した第１循環形態とは異なる循環形態である第２循環形態を示す模式図である。前述の第１循環形態との主な相違点は、負圧制御ユニット２３０を構成する２つの負圧制御機構が共に、負圧制御ユニット２３０よりも上流側の圧力を、所望の設定圧を中心として一定範囲内の変動で制御する点である。また、第１循環形態との相違点として、第２循環ポンプ１００４が負圧制御ユニット２３０の下流側を減圧する負圧源として作用する点がある。更に、第１循環ポンプ（高圧側）１００１および第１循環ポンプ（低圧側）１００２が液体吐出ヘッド３の上流側に配置され、負圧制御ユニット２３０が液体吐出ヘッド３の下流側に配置されている点も相違する点である。
【００２２】
第２循環形態では、メインタンク１００６内のインクは、補充ポンプ１００５によってバッファタンク１００３に供給される。その後インクは２つの流路に分けられ、液体吐出ヘッド３に設けられた負圧制御ユニット２３０の作用で高圧側と低圧側の２つの流路で循環する。高圧側と低圧側の２つの流路に分けられたインクは、第１循環ポンプ（高圧側）１００１及び第１循環ポンプ（低圧側）１００２の作用で液体接続部１１１を介して液体吐出ヘッド３に供給される。その後、第１循環ポンプ（高圧側）１００１及び第１循環ポンプ（低圧側）１００２の作用で液体吐出ヘッド内を循環したインクは、負圧制御ユニット２３０を経て、液体接続部１１１を介して液体吐出ヘッド３から排出される。排出されたインクは、第２循環ポンプ１００４によってバッファタンク１００３に戻される。
【００２３】
第２循環形態で負圧制御ユニット２３０は、単位面積あたりの吐出量の変化等によって生じる流量の変動があっても、負圧制御ユニット２３０の上流側（即ち液体吐出ユニット３００側）の圧力変動を予め設定された圧力を中心として一定範囲内に安定させる。本実施形態の循環流路では、第２循環ポンプ１００４によって、液体供給ユニット２２０を介して負圧制御ユニット２３０の下流側を加圧している。このようにすると液体吐出ヘッド３に対するバッファタンク１００３の水頭圧の影響を抑制できるので、記録装置１０００におけるバッファタンク１００３のレイアウトの選択幅を広げることができる。第２循環ポンプ１００４の代わりに、例えば負圧制御ユニット２３０に対して所定の水頭差をもって配置された水頭タンクであっても適用可能である。第２循環形態は第１循環形態と同様に、負圧制御ユニット２３０は、それぞれが互いに異なる制御圧が設定された２つの負圧制御機構を備えている。２つの負圧調整機構の内、高圧設定側（図３でＨと記載）、低圧設定側（図３でＬと記載）はそれぞれ、液体供給ユニット２２０内を経由して、液体吐出ユニット３００内の共通供給流路２１１または共通回収流路２１２に接続されている。２つの負圧調整機構により、共通供給流路２１１の圧力を共通回収流路２１２の圧力より相対的に高くすることで、共通供給流路２１１から個別流路２１５および各記録素子基板１０の内部流路を介して共通回収流路２１２へと流れる液体の流れが発生する。
【００２４】
このような第２循環形態では、液体吐出ユニット３００内には第１循環形態と同様の液体の流れ状態が得られるが、第１循環形態の場合とは異なる２つの利点がある。１つ目の利点は、第２循環形態では負圧制御ユニット２３０が液体吐出ヘッド３の下流側に配置されているので、負圧制御ユニット２３０から発生するゴミや異物が液体吐出ヘッド３へ流入する懸念が少ないことである。２つ目の利点は、第２循環形態では、バッファタンク１００３から液体吐出ヘッド３へ供給する必要流量の最大値が、第１循環形態の場合よりも少なくて済むことである。その理由は次の通りである。
【００２５】
記録待機時に循環している場合の、共通供給流路２１１および共通回収流路２１２内の流量の合計を流量Ａとする。流量Ａの値は、記録待機中に液体吐出ヘッド３の温度調整にあたり、液体吐出ユニット３００内の温度差を所望の範囲内にするために必要な最小限の流量として定義される。また液体吐出ユニット３００の全ての吐出口からインクを吐出する場合（全吐出時）の吐出流量を流量Ｆ（１吐出口当りの吐出量×単位時間当たりの吐出周波数×吐出口数）と定義する。
【００２６】
図４は、第１循環形態と第２循環形態とにおける、液体吐出ヘッド３へのインクの流入量の違いを示した概略図である。図４（ａ）は、第１循環形態における待機時を示しており、図４（ｂ）は、第１循環形態における全吐出時を示している。図４（ｃ）から図４（ｆ）は、第２循環流路を示しており、図４（ｃ）、（ｄ）が流量Ｆ＜流量Ａの場合で、図４（ｅ）、（ｆ）が流量Ｆ＞流量Ａの場合であり、それぞれ、待機時と全吐出時の流量を示している。
【００２７】
定量的な送液能力を有する第１循環ポンプ１００１及び第１循環ポンプ１００２が液体吐出ヘッド３の下流側に配置されている第１循環形態の場合（図４（ａ）、（ｂ））、第１循環ポンプ１００１及び第１循環ポンプ１００２の合計設定流量は流量Ａとなる。この流量Ａによって、待機時の液体吐出ユニット３００内の温度管理が可能となる。そして、液体吐出ヘッド３で全吐出が行われる場合、第１循環ポンプ１００１及び第１循環ポンプ１００２の合計設定流量は流量Ａのままである。しかし、液体吐出ヘッド３へ供給される最大流量は、液体吐出ヘッド３で吐出によって生じる負圧が作用して、合計設定流量の流量Ａに全吐出による消費分の流量Ｆが加算される。よって、液体吐出ヘッド３への供給量の最大値は、流量Ｆが流量Ａに加算されるため流量Ａ＋流量Ｆとなる（図４（ｂ））。
【００２８】
一方で、第１循環ポンプ１００１および第１循環ポンプ１００２が液体吐出ヘッド３の上流側に配置されている第２循環形態の場合（図４（ｃ）から図４（ｆ））は、記録待機時に必要な液体吐出ヘッド３への供給量は、第１循環形態と同様に流量Ａである。従って、第１循環ポンプ１００１および第１循環ポンプ１００２が液体吐出ヘッド３の上流側に配置されている第２循環形態では、流量Ｆよりも流量Ａが多い場合（図４（ｃ）、（ｄ））には、全吐出時でも液体吐出ヘッド３への供給量は流量Ａで十分である。その際、液体吐出ヘッド３からの排出流量は、流量Ａ−流量Ｆとなる（図４（ｄ））。しかし、流量Ａよりも流量Ｆが多い場合（図４（ｅ）、（ｆ））には、全吐出時には液体吐出ヘッド３への供給流量を流量Ａとすると流量が足りなくなってしまう。そのため、流量Ａよりも流量Ｆが多い場合には、液体吐出ヘッド３への供給量を流量Ｆとする必要がある。その際、全吐出が行われると、液体吐出ヘッド３では流量Ｆが消費されるため、液体吐出ヘッド３からの排出流量は、ほとんど排出されない状態となる（図４（ｆ））。なお、流量Ａよりも流量Ｆが多い場合で、吐出は行うが全吐出ではない場合には、流量Ｆから吐出で消費された分が引かれた量が液体吐出ヘッド３から排出される。また、流量Ａと流量Ｆとが等しい場合には、液体吐出ヘッド３へは流量Ａ（または流量Ｆ）が供給されて、液体吐出ヘッド３では流量Ｆが消費されるため、液体吐出ヘッド３からの排出流量は、ほとんど排出されない状態となる。
【００２９】
このように、第２循環形態の場合、第１循環ポンプ１００１および第１循環ポンプ１００２の設定流量の合計値、即ち必要供給流量の最大値は、流量Ａまたは流量Ｆの大きい方の値となる。このため、同一構成の液体吐出ユニット３００を使用する限り、第２循環形態における必要供給量の最大値（流量Ａまたは流量Ｆ）は、第１循環形態における必要供給流量の最大値（流量Ａ＋流量Ｆ）よりも小さくなる。
【００３０】
そのため第２循環形態の場合、適用可能な循環ポンプの自由度が高まり、例えば構成の簡便な低コストの循環ポンプを使用したり、本体側経路に設置される冷却器（不図示）の負荷を低減したりすることができ、記録装置のコストを低減できるという利点がある。この利点は、流量Ａまたは流量Ｆの値が比較的大きくなるラインヘッドであるほど大きくなり、ラインヘッドの中でも長手方向の長さが長いラインヘッドほど有益である。
【００３１】
しかしながら一方で、第１循環形態の方が、第２循環形態に対して有利になる点もある。すなわち第２循環形態では、記録待機時に液体吐出ユニット３００内を流れる流量が最大であるため、単位面積当たりの吐出量が少ない画像（以下、低Ｄｕｔｙ画像ともいう）であるほど、各吐出口に高い負圧が印加された状態となる。このため、流路幅が狭く高い負圧である場合、ムラの見えやすい低Ｄｕｔｙ画像で吐出口に高い負圧が印加されるため、インクの主滴に伴って吐出される所謂サテライト滴が多く発生して記録品位が低下する虞がある。
【００３２】
一方、第１循環形態の場合、高い負圧が吐出口に印加されるのは単位面積当たりの吐出量が多い画像（以下、高Ｄｕｔｙ画像ともいう）形成時であるため、仮にサテライト滴が発生しても視認されにくく、画像への影響は小さいという利点がある。これら２つの循環形態の選択は、液体吐出ヘッドおよび記録装置本体の仕様（吐出流量Ｆ、最小循環流量Ａ、およびヘッド内流路抵抗）に照らして好ましい選択を採ることができる。
【００３３】
（液体吐出ヘッド構成の説明）
第１の適用例に係る液体吐出ヘッド３の構成について説明する。図５（ａ）および図５（ｂ）は、本実施形態に係る液体吐出ヘッド３を示した斜視図である。液体吐出ヘッド３は、１つの記録素子基板１０でシアンＣ／マゼンタＭ／イエロＹ／ブラックＫの４色のインクを吐出可能な記録素子基板１０を直線上に１５個配列（インラインに配置）されるライン型の液体吐出ヘッドである。図５（ａ）に示すように液体吐出ヘッド３は、各記録素子基板１０と、フレキシブル配線基板４０および電気配線基板９０を介して電気的に接続された信号入力端子９１と電力供給端子９２を備える。信号入力端子９１および電力供給端子９２は、記録装置１０００の制御部と電気的に接続され、それぞれ吐出駆動信号および吐出に必要な電力を記録素子基板１０に供給する。電気配線基板９０内の電気回路によって配線を集約することで、信号入力端子９１および電力供給端子９２の数を記録素子基板１０の数に比べて少なくすることができる。これにより、記録装置１０００に対して液体吐出ヘッド３を組み付ける時または液体吐出ヘッドの交換時に取り外しが必要な電気接続部数が少なくて済む。図５（ｂ）に示すように、液体吐出ヘッド３の両端部に設けられた液体接続部１１１は、記録装置１０００の液体供給系と接続される。これによりシアンＣ／マゼンタＭ／イエロＹ／ブラックＫ４色のインクが記録装置１０００の供給系から液体吐出ヘッド３に供給され、また液体吐出ヘッド３内を通ったインクが記録装置１０００の供給系へ回収されるようになっている。このように各色のインクは、記録装置１０００の経路と液体吐出ヘッド３の経路を介して循環可能である。
【００３４】
図６は、液体吐出ヘッド３を構成する各部品またはユニットを示した分解斜視図である。液体吐出ユニット３００、液体供給ユニット２２０および電気配線基板９０が筺体８０に取り付けられている。液体供給ユニット２２０には液体接続部１１１（図３参照）が設けられるとともに、液体供給ユニット２２０の内部には、供給されるインク中の異物を取り除くため、液体接続部１１１の各開口と連通する各色別のフィルタ２２１（図２、図３参照）が設けられている。２つの液体供給ユニット２２０は、それぞれに２色分ずつのフィルタ２２１が設けられている。フィルタ２２１を通過した液体は、それぞれの色に対応して液体供給ユニット２２０上に配置された負圧制御ユニット２３０へ供給される。負圧制御ユニット２３０は、各色別の負圧制御弁からなるユニットであり、それぞれの内部に設けられる弁やバネ部材などの働きで液体の流量の変動に伴って生じる記録装置１０００の供給系内（液体吐出ヘッド３の上流側の供給系）の圧損変化を大幅に減衰させる。これによって負圧制御ユニット２３０は、負圧制御ユニットよりも下流側（液体吐出ユニット３００側）の負圧変化をある一定範囲内で安定化させることが可能である。各色の負圧制御ユニット２３０内には、図２で記述したように各色２つの負圧制御弁が内蔵されている。２つの負圧制御弁は、それぞれ異なる制御圧力に設定され、高圧側が液体吐出ユニット３００内の共通供給流路２１１（図２参照）、低圧側が共通回収流路２１２（図２参照）と液体供給ユニット２２０を介して連通している。
【００３５】
筐体８０は、液体吐出ユニット支持部８１および電気配線基板支持部８２とから構成され、液体吐出ユニット３００および電気配線基板９０を支持するとともに、液体吐出ヘッド３の剛性を確保している。電気配線基板支持部８２は、電気配線基板９０を支持するためのものであり、液体吐出ユニット支持部８１にネジ止めによって固定されている。液体吐出ユニット支持部８１は、液体吐出ユニット３００の反りや変形を矯正して、複数の記録素子基板１０の相対位置精度を確保する役割を有し、それにより記録物におけるスジやムラを抑制する。そのため液体吐出ユニット支持部８１は、十分な剛性を有することが好ましく、材質としてはＳＵＳやアルミなどの金属材料、もしくはアルミナなどのセラミックが好適である。液体吐出ユニット支持部８１には、ジョイントゴム１００が挿入される開口８３、８４が設けられている。液体供給ユニット２２０から供給される液体は、ジョイントゴムを介して液体吐出ユニット３００を構成する第３流路部材７０へと導かれる。
【００３６】
液体吐出ユニット３００は、複数の吐出モジュール２００、流路部材２１０からなり、液体吐出ユニット３００の記録媒体側の面にはカバー部材１３０が取り付けられる。ここで、カバー部材１３０は、図６に示したように長尺の開口１３１が設けられた額縁状の表面を持つ部材であり、開口１３１からは吐出モジュール２００に含まれる記録素子基板１０および封止部材１１０（後述する図１０参照）が露出している。開口１３１の周囲の枠部は、記録待機時に液体吐出ヘッド３をキャップするキャップ部材の当接面としての機能を有する。このため、開口１３１の周囲に沿って接着剤、封止材、充填材等を塗布し、液体吐出ユニット３００の吐出口面上の凹凸や隙間を埋めることで、キャップ時に閉空間が形成されるようにすることが好ましい。
【００３７】
次に、液体吐出ユニット３００に含まれる流路部材２１０の構成について説明する。図６に示したように流路部材２１０は、第１流路部材５０、第２流路部材６０、および第３流路部材７０を積層したものであり、液体供給ユニット２２０から供給された液体を各吐出モジュール２００へと分配する。また流路部材２１０は、吐出モジュール２００から環流する液体を液体供給ユニット２２０へと戻すための流路部材である。流路部材２１０は、液体吐出ユニット支持部８１にネジ止めで固定されており、それにより流路部材２１０の反りや変形が抑制されている。
【００３８】
図７（ａ）〜（ｆ）は、第１〜第３流路部材の各流路部材の表面と裏面を示した図である。図７（ａ）は、第１流路部材５０の、吐出モジュール２００が搭載される側の面を示し、図７（ｆ）は、第３流路部材７０の、液体吐出ユニット支持部８１と当接する側の面を示す。第１流路部材５０と第２流路部材６０とは、夫々の流路部材の当接面である図７（ｂ）と図７（ｃ）が対向するように接合し、第２流路部材と第３流路部材とは、夫々の流路部材の当接面である図７（ｄ）と図７（ｅ）が対向するように接合する。第２流路部材６０と第３流路部材７０を接合することで、各流路部材に形成される共通流路溝６２、７１から、流路部材の長手方向に延在する８本の共通流路（２１１ａ、２１１ｂ、２１１ｃ、２１１ｄ、２１２ａ、２１２ｂ、２１２ｃ、２１２ｄ）が形成される。これにより色毎に共通供給流路２１１と共通回収流路２１２のセットが流路部材２１０内に形成される。共通供給流路２１１から液体吐出ヘッド３にインクが供給されて、液体吐出ヘッド３に供給されたインクは共通回収流路２１２によって回収される。第３流路部材７０の連通口７２（図７（ｆ）参照）は、ジョイントゴム１００の各穴と連通しており、液体供給ユニット２２０（図６参照）と流体的に流通している。第２流路部材６０の共通流路溝６２の底面には、連通口６１（共通供給流路２１１と連通する連通口６１−１、共通回収流路２１２と連通する連通口６１−２）が複数形成されており、第１流路部材５０の個別流路溝５２の一端部と連通している。第１流路部材５０の個別流路溝５２の他端部には連通口５１が形成されており、連通口５１を介して複数の吐出モジュール２００と流体的に連通している。この個別流路溝５２により流路部材の中央側へ流路を集約することが可能となる。
【００３９】
第１〜第３流路部材は、液体に対して耐腐食性を有するとともに、線膨張率の低い材質からなることが好ましい。材質としては例えば、アルミナや、ＬＣＰ（液晶ポリマ）、ＰＰＳ（ポリフェニルサルファイド）やＰＳＦ（ポリサルフォン）を母材としてシリカ微粒子やファイバなどの無機フィラーを添加した複合材料（樹脂材料）を好適に用いることができる。流路部材２１０の形成方法としては、３つの流路部材を積層させて互いに接着してもよいし、材質として樹脂複合樹脂材料を選択した場合には、溶着による接合方法を用いてもよい。
【００４０】
図８は、図７（ａ）のα部を示しており、第１〜第３流路部材を接合して形成される流路部材２１０内の流路を第１流路部材５０の、吐出モジュール２００が搭載される面側から一部を拡大して示した透視図である。共通供給流路２１１と共通回収流路２１２とは、両端部の流路からそれぞれ交互に共通供給流路２１１と共通回収流路２１２とが配置されている。ここで、流路部材２１０内の各流路の接続関係について説明する。
【００４１】
流路部材２１０には、色毎に液体吐出ヘッド３の長手方向に伸びる共通供給流路２１１（２１１ａ、２１１ｂ、２１１ｃ、２１１ｄ）および共通回収流路２１２（２１２ａ、２１２ｂ、２１２ｃ、２１２ｄ）が設けられている。各色の共通供給流路２１１には、個別流路溝５２によって形成される複数の個別供給流路２１３（２１３ａ、２１３ｂ、２１３ｃ、２１３ｄ）が連通口６１を介して接続されている。また、各色の共通回収流路２１２には、個別流路溝５２によって形成される複数の個別回収流路２１４（２１４ａ、２１４ｂ、２１４ｃ、２１４ｄ）が連通口６１を介して接続されている。このような流路構成により各共通供給流路２１１から個別供給流路２１３を介して、流路部材の中央部に位置する記録素子基板１０にインクを集約することができる。また記録素子基板１０から個別回収流路２１４を介して、各共通回収流路２１２にインクを回収することができる。
【００４２】
図９は、図８のＩＸ−ＩＸにおける断面を示した図である。それぞれの個別回収流路（２１４ａ、２１４ｃ）は連通口５１を介して、吐出モジュール２００と連通している。図９では個別回収流路（２１４ａ、２１４ｃ）のみ図示しているが、別の断面においては図８に示すように個別供給流路２１３と吐出モジュール２００とが連通している。各吐出モジュール２００に含まれる支持部材３０および記録素子基板１０には、第１流路部材５０からのインクを記録素子基板１０に設けられる記録素子１５に供給するための流路が形成されている。更に、支持部材３０および記録素子基板１０には、記録素子１５に供給した液体の一部または全部を第１流路部材５０に回収（環流）するための流路が形成されている。
【００４３】
ここで、各色の共通供給流路２１１は、対応する色の負圧制御ユニット２３０（高圧側）と液体供給ユニット２２０を介して接続されており、また共通回収流路２１２は負圧制御ユニット２３０（低圧側）と液体供給ユニット２２０を介して接続されている。この負圧制御ユニット２３０により、共通供給流路２１１と共通回収流路２１２間に差圧（圧力差）を生じさせるようになっている。このため、図８および図９に示したように、各流路を接続した本実施形態の液体吐出ヘッド内では、各色で共通供給流路２１１〜個別供給流路２１３〜記録素子基板１０〜個別回収流路２１４〜共通回収流路２１２へと順に流れる流れが発生する。
【００４４】
（吐出モジュールの説明）
図１０（ａ）は、１つの吐出モジュール２００を示した斜視図であり、図１０（ｂ）は、その分解図である。吐出モジュール２００の製造方法としては、まず記録素子基板１０およびフレキシブル配線基板４０を、予め液体連通口３１が設けられた支持部材３０上に接着する。その後、記録素子基板１０上の端子１６と、フレキシブル配線基板４０上の端子４１とをワイヤーボンディングによって電気的に接続し、その後にワイヤーボンディング部（電気接続部）を封止部材１１０で覆って封止する。フレキシブル配線基板４０の記録素子基板１０と反対側の端子４２は、電気配線基板９０の接続端子９３（図６参照）と電気的に接続される。支持部材３０は、記録素子基板１０を支持する支持体であるとともに、記録素子基板１０と流路部材２１０とを流体的に連通させる流路部材であるため、平面度が高く、また十分に高い信頼性をもって記録素子基板と接合できるものが好ましい。材質としては例えばアルミナや樹脂材料が好ましい。
【００４５】
（記録素子基板の構造の説明）
図１１（ａ）は記録素子基板１０の吐出口１３が形成される側の面の平面図を示し、図１１（ｂ）は、図１１（ａ）のＡで示した部分の拡大図を示し、図１１（ｃ）は、図１１（ａ）の裏面の平面図を示す。ここで、本実施形態における記録素子基板１０の構成について説明する。図１１（ａ）に示すように、記録素子基板１０の吐出口形成部材１２に、各インク色に対応する４列の吐出口列が形成されている。なお、以後、複数の吐出口１３が配列される吐出口列が延びる方向を「吐出口列方向」と呼称する。図１１（ｂ）に示すように、各吐出口１３に対応した位置には液体を熱エネルギーにより発泡させるための発熱素子である記録素子１５が配置されている。隔壁２２により、記録素子１５を内部に備える圧力室２３が区画されている。記録素子１５は、記録素子基板１０に設けられる電気配線（不図示）によって、端子１６と電気的に接続されている。そして記録素子１５は、記録装置１０００の制御回路から、電気配線基板９０（図６参照）およびフレキシブル配線基板４０（図１０参照）を介して入力されるパルス信号に基づいて発熱して液体を沸騰させる。この沸騰による発泡の力で液体を吐出口１３から吐出する。図１１（ｂ）に示すように、各吐出口列に沿って、一方の側には液体供給路１８が、他方の側には液体回収路１９が延在している。液体供給路１８および液体回収路１９は記録素子基板１０に設けられた吐出口列方向に伸びた流路であり、それぞれ供給口１７ａ、回収口１７ｂを介して吐出口１３と連通している。
【００４６】
図１１（ｃ）に示すように、記録素子基板１０の、吐出口１３が形成される面の裏面にはシート状のカバープレート２０が積層されており、カバープレート２０には、液体供給路１８および液体回収路１９に連通する開口２１が複数設けられている。本実施形態においては、液体供給路１８の１本に対して３個、液体回収路１９の１本に対して２個の開口２１がカバープレート２０に設けられている。図１１（ｂ）に示すようにカバープレート２０の夫々の開口２１は、図７（ａ）に示した複数の連通口５１と連通している。カバープレート２０は、液体に対して十分な耐食性を有している物が好ましく、また、混色防止の観点から、開口２１の開口形状および開口位置には高い精度が求められる。このためカバープレート２０の材質として、感光性樹脂材料やシリコン板を用い、フォトリソプロセスによって開口２１を設けることが好ましい。このようにカバープレート２０は、開口２１により流路のピッチを変換するものであり、圧力損失を考慮すると厚みは薄いことが望ましく、フィルム状の部材で構成されることが望ましい。
【００４７】
図１２は、図１１（ａ）におけるＸＩＩ−ＸＩＩにおける記録素子基板１０およびカバープレート２０の断面を示す斜視図である。ここで、記録素子基板１０内での液体の流れについて説明する。カバープレート２０は、記録素子基板１０の基板１１に形成される液体供給路１８および液体回収路１９の壁の一部を形成する蓋としての機能を有する。記録素子基板１０は、Ｓｉにより形成される基板１１と感光性の樹脂により形成される吐出口形成部材１２とが積層されており、基板１１の裏面にはカバープレート２０が接合されている。基板１１の一方の面側には、記録素子１５が形成されており（図１１参照）、その裏面側には、吐出口列に沿って延在する液体供給路１８および液体回収路１９を構成する溝が形成されている。基板１１とカバープレート２０とによって形成される液体供給路１８および液体回収路１９は、それぞれ流路部材２１０内の共通供給流路２１１と共通回収流路２１２と接続されており、液体供給路１８と液体回収路１９との間には差圧が生じている。吐出口１３から液体を吐出して記録を行っている際に、吐出を行っていない吐出口では、この差圧によって基板１１内に設けられた液体供給路１８内の液体が、供給口１７ａ、圧力室２３、回収口１７ｂを経由して液体回収路１９へ流れる（図１２の矢印Ｃ）。この流れによって、記録を休止している吐出口１３や圧力室２３において、吐出口１３からの蒸発によって生じる増粘インク、泡および異物などを液体回収路１９へ回収することができる。また吐出口１３や圧力室２３のインクが増粘するのを抑制することができる。液体回収路１９へ回収された液体は、カバープレート２０の開口２１および支持部材３０の液体連通口３１を通じて、流路部材２１０内の連通口５１、個別回収流路２１４、共通回収流路２１２の順に回収され、記録装置１０００の回収経路へと回収される。つまり、記録装置本体から液体吐出ヘッド３へ供給される液体は、下記の順に流動し、供給および回収される。
【００４８】
液体は、まず液体供給ユニット２２０の液体接続部１１１から液体吐出ヘッド３の内部に流入する。そして液体は、ジョイントゴム１００、第３流路部材に設けられた連通口７２および共通流路溝７１、第２流路部材に設けられた共通流路溝６２および連通口６１、第１流路部材に設けられた個別流路溝５２および連通口５１の順に供給される。その後、支持部材３０に設けられた液体連通口３１、カバープレート２０に設けられた開口２１、基板１１に設けられた液体供給路１８および供給口１７ａを順に介して圧力室２３に供給される。圧力室２３に供給された液体のうち、吐出口１３から吐出されなかった液体は、基板１１に設けられた回収口１７ｂおよび液体回収路１９、カバープレート２０に設けられた開口２１、支持部材３０に設けられた液体連通口３１を順に流れる。その後液体は、第１流路部材に設けられた連通口５１および個別流路溝５２、第２流路部材に設けられた連通口６１および共通流路溝６２、第３流路部材７０に設けられた共通流路溝７１および連通口７２、ジョイントゴム１００を順に流れる。そして液体は、液体供給ユニット２２０に設けられた液体接続部１１１から液体吐出ヘッド３の外部へ流動する。
【００４９】
図２に示す第１循環形態の形態においては、液体接続部１１１から流入した液体は、負圧制御ユニット２３０を経由した後にジョイントゴム１００に供給される。また図３に示す第２循環形態の形態においては、圧力室２３から回収された液体は、ジョイントゴム１００を通過した後、負圧制御ユニット２３０を介して液体接続部１１１から液体吐出ヘッドの外部へ流動する。また液体吐出ユニット３００の共通供給流路２１１の一端から流入した全ての液体が、個別供給流路２１３ａを経由して圧力室２３に供給されるわけではない。つまり、共通供給流路２１１の一端から流入した液体で、個別供給流路２１３ａに流入することなく、共通供給流路２１１の他端から液体供給ユニット２２０に流動する液体もある。このように、記録素子基板１０を経由することなく流動する経路を備えることで、本実施形態のような微細で流抵抗の大きい流路を備える記録素子基板１０を備える場合であっても、液体の循環流の逆流を抑制することができる。このように、本実施形態の液体吐出ヘッド３では、圧力室２３や吐出口近傍部の液体の増粘を抑制することができるので、吐出のヨレや不吐出を抑制することができ、結果として高画質な記録を行うことができる。
【００５０】
（記録素子基板間の位置関係の説明）
図１３は、隣り合う２つの吐出モジュールにおける、記録素子基板の隣接部を部分的に拡大して示した平面図である。本実施形態では略平行四辺形の記録素子基板を用いている。各記録素子基板１０における吐出口１３が配列される各吐出口列（１４ａ〜１４ｄ）は、液体吐出ヘッド３の長手方向に対し一定角度傾くように配置されている。そして、記録素子基板１０同士の隣接部における吐出口列は、少なくとも１つの吐出口が記録媒体の搬送方向にオーバーラップするようになっている。図１３では、線Ｄ上の２つの吐出口が互いにオーバーラップする関係にある。このような配置によって、仮に記録素子基板１０の位置が所定位置から多少ずれた場合でも、オーバーラップする吐出口の駆動制御によって、記録画像の黒スジや白抜けを目立たなくすることができる。複数の記録素子基板１０を千鳥配置ではなく、直線上（インライン）に配置した場合も、図１３のような構成により液体吐出ヘッドの記録媒体の搬送方向の長さの増大を抑えつつ記録素子基板１０同士のつなぎ部における黒スジや白抜け対策を行うことができる。なお、本実施形態では記録素子基板の主平面は平行四辺形であるが、これに限るものではなく、例えば長方形、台形、その他形状の記録素子基板を用いた場合でも、本発明の構成を好ましく適用することができる。
【００５１】
（第２の適用例）
以下、図面を参照して本発明の第２の適用例による記録装置２０００および液体吐出ヘッド２００３の構成を説明する。なお以降の説明においては、主として第１の適用例と異なる部分のみを説明し、第１の適用例と同様の部分については説明を省略する。
【００５２】
（インクジェット記録装置の説明）
図２１は、本実施形態を適用可能な、液体を吐出して記録を行う記録装置２０００を示した図である。本実施形態の記録装置２０００は、シアンＣ、マゼンタＭ、イエローＹ、ブラックＫの各インクごとに対応した単色用の液体吐出ヘッド２００３を４つ並列配置させることで記録媒体へフルカラー記録を行う点が第１の適用例とは異なる。第１の適用例において１色あたりに使用できる吐出口列数が１列だったのに対し、本実施形態においては、１色あたりに使用できる吐出口列数は２０列となっている。このため、記録データを複数の吐出口列に適宜振り分けて記録を行うことで、非常に高速な記録が可能となる。更に、不吐出になる吐出口があったとしても、その吐出口に対して記録媒体の搬送方向に対応する位置にある、他列の吐出口から補完的に吐出を行うことで信頼性が向上し、商業記録などに好適である。第１の適用例と同様に、各液体吐出ヘッド２００３に対して、記録装置２０００の供給系、バッファタンク１００３（図２、図３参照）およびメインタンク１００６（図２、図３参照）が流体的に接続されている。また、それぞれの液体吐出ヘッド２００３には、液体吐出ヘッド２００３へ電力および吐出制御信号を伝送する電気制御部が電気的に接続されている。
【００５３】
（循環経路の説明）
第１の適用例と同様に、記録装置２０００および液体吐出ヘッド２００３間の液体の循環形態としては、図２または図３に示した第１および第２循環形態を用いることができる。
【００５４】
（液体吐出ヘッド構造の説明）
図１４（ａ）、（ｂ）は、本実施形態に係る液体吐出ヘッド２００３を示した斜視図である。ここで、本実施形態に係る液体吐出ヘッド２００３の構造について説明する。液体吐出ヘッド２００３は、液体吐出ヘッド２００３の長手方向に直線上に配列される１６個の記録素子基板２０１０を備え、１種類の液体で記録が可能なインクジェット式のライン型記録ヘッドである。液体吐出ヘッド２００３は、第１の適用例と同様、液体接続部１１１、信号入力端子９１および電力供給端子９２を備える。しかしながら本実施形態の液体吐出ヘッド２００３は、第１の適用例に比べて吐出口列が多いため、液体吐出ヘッド２００３の両側に信号入力端子９１および電力供給端子９２が配置されている。これは記録素子基板２０１０に設けられる配線部で生じる電圧低下や信号伝送遅れを低減するためである。
【００５５】
図１５は、液体吐出ヘッド２００３を示した斜視分解図であり、液体吐出ヘッド２００３を構成する各部品またはユニットをその機能毎に分割して示している。各ユニットおよび部材の役割や液体吐出ヘッド内の液体流通の順は、基本的に第１の適用例と同様であるが、液体吐出ヘッドの剛性を担保する機能が異なる。第１の適用例では主として液体吐出ユニット支持部８１によって液体吐出ヘッド剛性を担保していたが、第２の適用例の液体吐出ヘッド２００３では、液体吐出ユニット２３００に含まれる第２流路部材２０６０によって液体吐出ヘッドの剛性を担保している。本実施形態における液体吐出ユニット支持部８１は、第２流路部材２０６０の両端部に接続されており、この液体吐出ユニット２３００は記録装置２０００のキャリッジと機械的に結合されて、液体吐出ヘッド２００３の位置決めを行う。負圧制御ユニット２２３０を備える液体供給ユニット２２２０と、電気配線基板９０は、液体吐出ユニット支持部８１に結合される。２つの液体供給ユニット２２２０内にはそれぞれフィルタ（不図示）が内蔵されている。
【００５６】
２つの負圧制御ユニット２２３０は、それぞれ異なる、相対的に高低の負圧で圧力を制御するように設定されている。また、図１４および図１５のように、液体吐出ヘッド２００３の両端部にそれぞれ、高圧側と低圧側の負圧制御ユニット２２３０を設置した場合、液体吐出ヘッド２００３の長手方向に延在する共通供給流路と共通回収流路における液体の流れが互いに対向する。このような構成では、共通供給流路と共通回収流路の間で熱交換が促進されて、２つの共通流路内における温度差が低減される。これによって、共通流路に沿って複数設けられる各記録素子基板２０１０における温度差が少なくなり、温度差による記録ムラが生じにくくなるという利点がある。
【００５７】
次に、液体吐出ユニット２３００の流路部材２２１０の詳細について説明する。図１５に示すように流路部材２２１０は、第１流路部材２０５０と第２流路部材２０６０とを積層したものであり、液体供給ユニット２２２０から供給された液体を各吐出モジュール２２００へと分配する。また流路部材２２１０は、吐出モジュール２２００から環流する液体を液体供給ユニット２２２０へと戻すための流路部材として機能する。流路部材２２１０の第２流路部材２０６０は、内部に共通供給流路および共通回収流路が形成された流路部材であるとともに、液体吐出ヘッド２００３の剛性を主に担うという機能を有する。このため、第２流路部材２０６０の材質としては、液体に対する十分な耐食性と高い機械強度を有するものが好ましい。具体的にはＳＵＳやＴｉ、アルミナなど用いることができる。
【００５８】
図１６（ａ）は、第１流路部材２０５０の、吐出モジュール２２００がマウントされる面を示した図であり、図１６（ｂ）は、その裏面を示しており、第２流路部材２０６０と当接される面を示した図である。第１の適用例とは異なり、本実施形態における第１流路部材２０５０は、各吐出モジュール２２００毎に対応した複数の部材を隣接して配列したものである。このように分割した構造を採ることで、複数のモジュールを配列させて、液体吐出ヘッド２００３の長さに対応することができるので、例えばＢ２サイズおよびそれ以上の長さに対応した比較的ロングスケールの液体吐出ヘッドに特に好適に適用することができる。図１６（ａ）に示すように、第１流路部材２０５０の連通口５１は、吐出モジュール２２００と流体的に連通し、図１６（ｂ）に示すように、第１流路部材２０５０の個別連通口５３は、第２流路部材２０６０の連通口６１と流体的に連通する。図１６（ｃ）は、第２流路部材６０の、第１流路部材２０５０と当接される面を示し、図１６（ｄ）は、第２流路部材６０の厚み方向中央部の断面を示し、図１６（ｅ）は、第２流路部材２０６０の、液体供給ユニット２２２０と当接する面を示す図である。第２流路部材２０６０の流路や連通口の機能は、第１の適用例の１色分と同様である。第２流路部材２０６０の共通流路溝７１は、その一方が後述する図１７に示す共通供給流路２２１１であり、他方が共通回収流路２２１２であり、夫々、液体吐出ヘッド２００３の長手方向に沿って設けられており、その一端側から他端側に液体が供給される。本実施形態は第１の適用例と異なり、共通供給流路２２１１と共通回収流路２２１２の液体の流れは互いに反対方向となっている。
【００５９】
図１７は、記録素子基板２０１０と流路部材２２１０との液体の接続関係を示した透視図である。流路部材２２１０内には、液体吐出ヘッド２００３の長手方向に延びる一組の共通供給流路２２１１および共通回収流路２２１２が設けられている。第２流路部材２０６０の連通口６１は第１流路部材２０５０の個別連通口５３と位置を合わせて接続されており、第２流路部材２０６０の共通供給流路２２１１から連通口６１を介して第１流路部材２０５０の連通口５１へと連通する液体供給流路が形成されている。同様に、第２流路部材２０６０の連通口７２から共通回収流路２２１２を介して第１流路部材２０５０の連通口５１へと連通する液体供給経路も形成されている。
【００６０】
図１８は、図１７のＸＶＩＩＩ−ＸＶＩＩＩにおける断面を示した図である。共通供給流路２２１１は、連通口６１、個別連通口５３、連通口５１を介して、吐出モジュール２２００へ接続されている。図１８では不図示であるが、別の断面においては、共通回収流路２２１２が同様の経路で吐出モジュール２２００へ接続されていることは、図１７を参照すれば明らかである。第１の適用例と同様に、各吐出モジュール２２００および記録素子基板２０１０には、各吐出口に連通する流路が形成されており、供給した液体の一部または全部が、吐出動作を休止している吐出口を通過して、環流できるようになっている。また第１の適用例と同様に、共通供給流路２２１１は、負圧制御ユニット２２３０（高圧側）と、共通回収流路２２１２は負圧制御ユニット２２３０（低圧側）と液体供給ユニット２２２０を介して接続されている。従ってその差圧によって、共通供給流路２２１１から記録素子基板２０１０の圧力室を通過して共通回収流路２２１２へと流れる流れが発生する。
【００６１】
（吐出モジュールの説明）
図１９（ａ）は、１つの吐出モジュール２２００を示した斜視図であり、図１９（ｂ）は、その分解図である。第１の適用例との差異は、記録素子基板２０１０の複数の吐出口列方向に沿った両辺部（記録素子基板２０１０の各長辺部）に複数の端子１６がそれぞれ配置されている点である。これに伴い記録素子基板２０１０と電気的に接続されるフレキシブル配線基板４０も、１つの記録素子基板２０１０に対して２枚配置されている。これは記録素子基板２０１０に設けられる吐出口列数が２０列あり、第１の適用例の８列よりも大幅に増加しているためであり、端子１６から記録素子までの最大距離を短くして記録素子基板２０１０内の配線部で生じる電圧低下や信号遅れを低減するためである。また支持部材２０３０の液体連通口３１は、記録素子基板２０１０に設けられ全吐出口列を跨るように開口している。その他の点は、第１の適用例と同様である。
【００６２】
（記録素子基板の構造の説明）
図２０（ａ）は、記録素子基板２０１０の吐出口１３が配される面の模式図であり、図２０（ｃ）は、図２０（ａ）の面の裏面を示す模式図である。図２０（ｂ）は図２０（ｃ）において、記録素子基板２０１０の裏面側に設けられているカバープレート２０２０を除去した場合の記録素子基板２０１０の面を示す模式図である。図２０（ｂ）に示すように、記録素子基板２０１０の裏面には吐出口列方向に沿って、液体供給路１８と液体回収路１９とが交互に設けられている。吐出口列数は、第１の適用例よりも大幅に増加しているものの、第１の適用例との本質的な差異は、前述のように端子１６が記録素子基板の吐出口列方向に沿った両辺部に配置されていることである。各吐出口列毎に一組の液体供給路１８と液体回収路１９が設けられていること、カバープレート２０２０に、支持部材２０３０の液体連通口３１と連通する開口２１が設けられていることなど、基本的な構成は第１の適用例と同様である。
【００６３】
なお、上記実施形態の記載は本発明の範囲を限定するものではない。１例として、本実施形態では発熱素子により気泡を発生させて液体を吐出するサーマル方式について説明したが、ピエゾ方式およびその他の各種液体吐出方式が採用された液体吐出ヘッドにも本発明を適用することができる。
【００６４】
本実施形態は、インク等の液体をタンクと液体吐出ヘッドとの間で循環させる形態のインクジェット記録装置（記録装置）について説明したが、その他の形態であってもよい。その他の形態は、例えばインクを循環せずに、液体吐出ヘッド上流側と下流側に２つのタンクを設け、一方のタンクから他方のタンクへインクを流すことで、圧力室内のインクを流動させる形態であってもよい。
【００６５】
また本実施形態は、記録媒体の幅に対応した長さを有する、所謂ライン型ヘッドを用いる例を説明したが、記録媒体に対してスキャンを行いながら記録を行う、所謂シリアル型の液体吐出ヘッドにも本発明を適用することができる。シリアル型の液体吐出ヘッドとしては、例えばブラックインクを吐出する記録素子基板およびカラーインクを吐出する記録素子基板を各１つずつ搭載する構成が挙げられるが、これに限るのもではない。つまり、複数個の記録素子基板を吐出口列方向に吐出口がオーバーラップするよう配置した、記録媒体の幅よりも短い短尺の液体吐出ヘッドを作成し、それを記録媒体に対してスキャンさせる形態であってもよい。
【００６６】
（第３の適用例（実施形態））
（液体吐出ヘッド構成の説明）
以下、実施形態に係る液体吐出ヘッド４００の構成について説明する。なお以降の説明においては、主として上述の実施形態と異なる部分のみを説明し、上述の実施形態と同様の部分については説明を省略する。図２２は、本実施形態に係る液体吐出ヘッド４００を示した斜視図である。ここで、説明のために図中に示すように座標軸を設定する。
【００６７】
図２２を参照すると、インク等の液体を吐出する複数の記録素子が高密度に配置された複数の記録素子基板４２０が、流路部材４１０上にＹ方向に互い違いにずれながらＸ方向に沿って配置されて、長尺な１つの液体吐出ヘッド４００を構成している。隣接する２つの記録素子基板（例えば４２０ａと４２０ｂ）の間には、互いに重複する領域（図２２でＬと記載）が設けられている。これにより、個々の記録素子基板の配置に多少の誤差があったとしても、Ｙ方向に搬送されながら記録される記録媒体上に、この誤差に伴う隙間が生じないようになっている。電気配線基板４３０は、個々の記録素子基板４２０に吐出駆動信号および吐出に必要な電力を供給するための、ガラスエポキシ等の複合材料からなる電子回路基板であり、外部からの信号や電力を受信するためのコネクタ４４０を備えている。フレキシブル配線基板４５０は、流路部材４１０と電気配線基板４３０との間、および、個々の記録素子基板４２０と電気配線基板４３０との間を電気的に接続する。電気的に接続された、流路部材４１０、記録素子基板４２０、及び電気配線基板４３０は、支持部４６０によって一体的に支持されている。記録素子基板４２０とフレキシブル配線基板４５０との間の電気的接続部は、封止性、イオン遮断性に優れた封止部材４７０（エポキシ樹脂等）により被覆され、保護されている。
【００６８】
また、液体吐出ヘッド４００は、液体吐出ヘッド４００の温度を上げるための加熱用ヒーターを備えている（図示せず）。液体吐出ヘッド４００を設ける理由は、高Ｄｕｔｙ画像の印刷では、インク吐出により画像を形成している最中に、液体吐出ヘッド４００の温度が上昇することがあり、これが原因となって画像品位の劣化を引き起こす恐れがあることに対処するためである。本実施形態では、インク吐出による画像形成の前段階で、加熱用ヒーターを用いて液体吐出ヘッド４００の温度を上げて高止まりの状態にしておく。これにより、インク吐出による画像形成中に液体吐出ヘッド４００の温度が上昇することを抑え、画像品位の劣化を防ぐ（詳細は後述する）。
【００６９】
（流路構成の説明）
以下、本実施形態に係る液体吐出ヘッド４００内を流れる液体の流路構成について説明する。ここで液体吐出ヘッド４００は、上述の実施形態と同様、液体を吐出するための液体吐出ユニット、及び、液体吐出ユニットに液体を供給するための液体供給ユニットを備えており、液体吐出ユニットは複数の記録素子基板４２０から構成されるものとして説明する。
【００７０】
図２３は、本実施形態に係る記録素子基板４２０を構成する各部材の斜視図であり、記録素子基板４２０の積層構造を示している。図２３を用いて、記録素子基板内の流路構成を説明する。図２３（ａ）は、複数の吐出口２３１１が形成される吐出口形成部材２３１０を示す。図２３（ｂ）は、個別供給流路２３２１、個別回収流路２３２２、及び駆動回路などが形成される第１流路部材２３２０を示す。図２３（ｃ）は、共通供給流路２３３１と共通回収流路２３３２とが形成される第２流路部材２３３０を示す。図２３（ｄ）は、複数の連通口２３４１ａ、２３４１ｂ、２３４２ａ、２３４２ｂが形成される第３流路部材２３４０を示す。連通口を設ける位置を調整する（連通口２３４１ａと連通口２３４１ｂとの間（或いは連通口２３４２ａと連通口２３４２ｂとの間）の距離を調整する）ことで、共通供給流路および共通回収流路において、液体が流れる流路の長さ（ピッチ）を調整できる。図２３（ａ）〜（ｄ）に示す構造を組み合わせると、１チップの記録素子基板４２０となる。
【００７１】
支持部４６０の液体接続部より各記録素子基板に供給される液体は、連通口２３４１ａ、２３４１ｂ、共通供給流路２３３１、個別供給流路２３２１を経由して圧力室へ到る。その後、液体は、個別回収流路２３２２、共通回収流路２３３２を経由して連通口２３４２ａ、２３４２ｂより排出される。なお、図２３では、連通口２３４１ａ、２３４１ｂ（及び連通口２３４２ａ、２３４２ｂ）は吐出口列の両端部にあるが、吐出口列内に複数の連通口が配置されても良い。つまり、連通口間のピッチは、液体を供給および回収する流路部材が接合可能なピッチであれば良い。
【００７２】
図２４（ａ）は、本実施形態に係る液体吐出ヘッド４００のノズル部の平面図であり、図２４（ｂ）は、図２４（ａ）の断面線ＸＸＩＶａ−ＸＸＩＶｂにおける断面図である。液体吐出ヘッド４００のノズル部は、液体を熱エネルギーにより発泡させるための発熱素子である記録素子２３２３が形成された基板２４０１上の吐出口形成部材２３１０に、液体が充填される圧力室２４０２と吐出口２３１１とが設けられて構成されている。図２３（ｂ）に示したように、第１流路部材２３２０には、個別供給流路２３２１及び個別回収流路２３２２が長手方向に沿って複数個形成される。また、第１流路部材２３２０上の個別供給流路２３２１と個別回収流路２３２２との間の部分に、隔壁２３２４が長手方向に沿って複数個形成されている。隔壁２３２４は、圧力室２４０２の壁の一部として機能する。各圧力室において、記録素子２３２３と対面する位置に吐出口２３１１が形成されている。記録装置が取得した印刷対象である印刷ジョブに含まれる画像データに基づき、記録媒体上に画像を形成するために、１または複数の記録素子２３２３が選択的に駆動され、駆動された記録素子２３２３に対応する吐出口からインクが吐出される。なお、先に説明したように、液体吐出ヘッド４００は、液体吐出ヘッド４００の温度を上げるための加熱用ヒーターを備えるが、記録素子２３２３を該加熱用ヒーターとして用いても良い。
【００７３】
図２５は、液体吐出ユニット内の各記録素子基板に液体を供給する共通流路と、各記録素子基板から液体を回収する共通流路と、複数の記録素子基板とに着目した、液体吐出ユニット内の流路を示す模式図である。図２５に示すように、本実施形態では実施形態１と同様、液体吐出ユニット内には、各記録素子基板へ液体を供給するための共通供給流路２５０１、各記録素子基板から液体を回収するための共通回収流路２５０２が設けられている。各記録素子基板４２０では、共通供給流路２５０１を流れる液体が連通口２３４１ａ、２３４１ｂを介して引き入れられ、記録素子基板内を循環し、連通口２３４２ａ、２３４２ｂを介して排出される（図２３参照）。以下、詳しく説明する。
【００７４】
共通供給流路２５０１および共通回収流路２５０２では常に一方向に液体が流れているが、共通供給流路２５０１と共通回収流路２５０２との間には、後述する負圧制御ユニットにより差圧（圧力差）が生じている。この差圧により、共通供給流路２５０１から共通回収流路２５０２への流れが発生する。つまり、共通供給流路２５０１〜連通口２３４１ａ、２３４１ｂ〜共通供給流路２３３１〜個別供給流路２３２１〜圧力室２４０２〜個別回収流路２３２２〜共通回収流路２３３２〜連通口２３４２ａ、２３４２ｂ〜共通回収流路２５０２の順に流れる。共通供給流路２５０１と共通回収流路２５０２との間の圧力差は、圧力室２４０２内における流速が約数ｍｍ/ｓ〜約数十ｍｍ/ｓとなるように設定される。
【００７５】
（循環形態の説明）
図２６は、本実施形態の記録装置に適用される循環系の一例を示す模式図である。図２６に示すように、液体吐出ヘッド４００は、第１循環ポンプ（高圧側）２６０９ａ、第１循環ポンプ（低圧側）２６０９ｂ、バッファタンク２６１１、及び第２循環ポンプ２６０８等に流体的に接続されている。また、液体吐出ヘッド４００には、ノズルからの蒸発を抑制するための、開閉可能なキャップ２６１４が取り付けられている。キャップ２６１４が閉じている状態でキャップ内を湿潤させておくため、液体を吸収させた吸収体をキャップ２６１４内部に配することや、加湿吸気を送り込む等の方法でノズルからの蒸発を抑制する。また、本実施形態の記録装置は、循環系を構成する要素を統括的に制御するためのコントローラ２６１３を備えている。コントローラ２６１３は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ（図示せず）等を備え、ＲＯＭに格納されたプログラムをＲＡＭに展開し実行することにより記録装置を統括的に制御する。
【００７６】
定圧ポンプである第２循環ポンプ２６０８により加圧された液体は、液体吐出ヘッド４００に供給され、フィルタ２６０７通過後に、負圧制御ユニット２６０６ａまたは負圧制御ユニット２６０６ｂに供給される。負圧制御ユニット２６０６ａおよび負圧制御ユニット２６０６ｂでは夫々、負圧制御ユニット下流側の負圧を所定の負圧にする。ここで、２つの負圧制御ユニットの内、高圧設定側の負圧制御ユニット２６０６ａは、液体吐出ユニット２６２０内の共通供給流路２５０１の上流側に接続され、低圧設定側の負圧制御ユニット２６０６ｂは、共通回収流路２５０２の上流側に接続される。これにより、共通供給流路２５０１と共通回収流路２５０２との間で差圧が発生し、共通供給流路２５０１〜記録素子基板４２０〜共通回収流路２５０２へと順に流れる流れが発生する。負圧制御ユニット２６０６ａ、２６０６ｂを制御して共通供給流路２５０１と共通回収流路２５０２との間の差圧を調整すれば、ノズル部における循環流速を所望の速度に設定できる。
【００７７】
液体吐出ヘッド４００の下流側には第１循環ポンプ２６０９ａ、２６０９ｂが設けられている。２つの第１循環ポンプは定量ポンプであり、一定の流量で液体吐出ヘッド４００内の共通流路から液体を引き込んでバッファタンク２６１１に回収する。バッファタンク２６１１に回収された液体は、第２循環ポンプ２６０８により再び加圧されて、液体吐出ヘッド４００に供給される。このように本実施形態に係る循環系では、バッファタンク２６１１〜第２循環ポンプ２６０８〜液体吐出ヘッド４００〜第１循環ポンプ２６０９ａ、２６０９ｂ〜バッファタンク２６１１の順に、液体が流れる構成になっている。
【００７８】
本実施形態では、インク吐出による記録、蒸発、吸引回復等により循環系内のインク量は減少するが、インクの減少量が所定量以上になると、バッファタンク２６１１に設置されているセンサにより検知され、不足分のインクがメインタンク２６１２から補充される。このような循環系におけるインク中の色材濃度の変化は、以下の式（１）で表される。
【００７９】
【数１】
0006716258.tif 000002
【００８０】
ここで、Wpig(t)[wt%]は、バッファタンク２６１１内のインク中の色材濃度である。Wpig0[wt%]は、メインタンク２６１２内のインク中の色材濃度である。Wsub[g]は、バッファタンク２６１１の容量である。Q1[g/sec]は、１秒当たりのインクの吐出量と回復に使用された量（回復使用量）との合計である。Q2[g/sec]は、１秒当たりの蒸発量（以下「蒸発速度」と呼称する）である。Q(=Q1+Q2)[g/sec]は、１秒当たりのメインタンク２６１２からのインクの補充量である。t[sec]は、経過時間である。
【００８１】
式（１）の右辺は、tが大きくなるとQ/Q1・Wpig0に収束する（図３０参照）。また式（１）からは、蒸発を抑えると、Wpig(t)の到達濃度が抑制されることが分かる（蒸発を抑えると、Q2が０に近づき、式（１）の右辺第１項が０に近づいて、式（１）の右辺の値はQ/Q1・Wpig0に近づく）。
【００８２】
図２７は、本実施形態に係る循環系における、循環流速と、インクを吐出しない１個のノズルからの１秒当たりのインクの蒸発量（即ち、蒸発速度）との関係を示すグラフである。図２７に示すように、循環流が発生すると、蒸発速度は急峻に上昇することが分かる。循環流速が早くなるにつれ、ノズル先端までフレッシュなインクが行き届き、より高い循環効果が得られる。一方で、循環流速が早くなるにつれ、ノズルからの蒸発が促進される。循環流速がある程度の値以上になると、ノズル先端まで常に循環流が行き届いた状態になる為、循環効果は上がりにくくなり、また、循環流速の変化量に対する蒸発速度の変化量は小さくなる。以上を鑑みると、循環流速は、図中に「必要循環流速」と示す範囲内の一値であることが望ましい。また、循環流の発生によりノズルからの蒸発が発生し、循環流速の上昇により該蒸発が促進するため、印刷ジョブに基づく印刷処理を実行しない状態では、循環を停止させておくことが望ましい。印刷ジョブに基づく印刷処理を実行する状態であっても、循環は必要最小限に留めることが望ましい。
【００８３】
（処理の流れの説明）
以下、本実施形態に係る処理の流れについて説明する。以下で説明する処理の各工程は、コントローラ２６１３によって実行される。
【００８４】
図２８（ａ）は、キャップの開閉を伴う印刷処理の流れを示すフローチャートである。処理開始時、キャップ２６１４は閉まっている状態である。ステップＳ２８０１において、印刷ジョブを受信したか否かを判定する。該判定の結果、印刷ジョブを受信した場合、ステップＳ２８０２に進む一方、印刷ジョブを受信していない場合、再度ステップＳ２８０１の処理を実行する。ステップＳ２８０２において、キャップ２６１４を開く。ステップＳ２８０３において、第１循環ポンプ２６０９ａ、第１循環ポンプ２６０９ｂを作動させて、インクの循環流を発生させる（インク循環開始）。ステップＳ２８０４において、受信した印刷ジョブに含まれる画像データに基づき、記録媒体上へのノズルからのインク吐出による画像形成を開始し、ステップＳ２８０５において、インク吐出による画像形成を終了する。ステップＳ２８０６において、第１循環ポンプ２６０９ａ、第１循環ポンプ２６０９ｂを停止させて、インクの循環流を停止させる（インク循環停止）。ステップＳ２８０７において、キャップ２６１４を閉じて、一連の処理が終了する。
【００８５】
以上が、本実施形態に係るキャップの開閉を伴う印刷処理である。
【００８６】
図２８（ｂ）は、図２８（ａ）の他の例であり、液体吐出ヘッドの温度調整を伴う印刷処理の流れを示すフローチャートである。処理開始時、液体吐出ヘッド４００の温度は低い状態にあるものとする。ステップＳ２８１１において、印刷ジョブを受信したか否かを判定する。該判定の結果、印刷ジョブを受信した場合、ステップＳ２８１２に進む一方、印刷ジョブを受信していない場合、再度ステップＳ２８１１の処理を実行する。ステップＳ２８１２において、加熱用ヒーターをＯＮにして、液体吐出ヘッド４００の温度を上げる。ステップＳ２８１３において、第１循環ポンプ２６０９ａ、第１循環ポンプ２６０９ｂを作動させて、インクの循環流を発生させる（インク循環開始）。ステップＳ２８１４において、受信した印刷ジョブに含まれる画像データに基づき、記録媒体上へのノズルからのインク吐出による画像形成を開始し、ステップＳ２８１５において、インク吐出による画像形成を終了する。ステップＳ２８１６において、第１循環ポンプ２６０９ａ、第１循環ポンプ２６０９ｂを停止させて、インクの循環流を停止させる（インク循環停止）。ステップＳ２８１７において、加熱用ヒーターをＯＦＦにして、一連の処理が終了する。
【００８７】
以上が、本実施形態に係る液体吐出ヘッドの温度調整を伴う印刷処理である。
【００８８】
図２８（ｃ）は、図２８（ａ）、（ｂ）の他の例であり、キャップの開閉、及び、液体吐出ヘッドの温度調整を伴う印刷処理の流れを示すフローチャートである。処理開始時、キャップ２６１４は閉まっており、かつ、液体吐出ヘッド４００の温度は低い状態にあるものとする。ステップＳ２８２１において、印刷ジョブを受信したか否かを判定する。該判定の結果、印刷ジョブを受信した場合、ステップＳ２８２２に進む一方、印刷ジョブを受信していない場合、再度ステップＳ２８２１の処理を実行する。ステップＳ２８２２において、キャップ２６１４を開く。ステップＳ２８２３において、加熱用ヒーターをＯＮにして、液体吐出ヘッド４００の温度を上げる。ステップＳ２８２４において、第１循環ポンプ２６０９ａ、第１循環ポンプ２６０９ｂを作動させて、インクの循環流を発生させる（インク循環開始）。ステップＳ２８２５において、受信した印刷ジョブに含まれる画像データに基づき、記録媒体上へのノズルからのインク吐出による画像形成を開始し、ステップＳ２８２６において、インク吐出による画像形成を終了する。ステップＳ２８２７において、第１循環ポンプ２６０９ａ、第１循環ポンプ２６０９ｂを停止させて、インクの循環流を停止させる（インク循環停止）。ステップＳ２８２８において、加熱用ヒーターをＯＦＦにする。ステップＳ２８２９において、キャップ２６１４を閉じて、一連の処理が終了する。
【００８９】
以上が、本実施形態に係るキャップの開閉、及び、液体吐出ヘッドの温度調整を伴う印刷処理である。
【００９０】
図２９は、図２８（ｃ）に示す処理のタイミングチャートである。
【００９１】
本実施形態において、印刷ジョブを受信する前の記録装置の状態を「待機状態」と呼称する。また、記録装置が待機状態にあるとき、第１循環ポンプ２６０９ａおよび第１循環ポンプ２６０９ｂは停止し、インクの循環流は発生していない状態であり、待機状態における液体吐出ヘッド４００の温度をT0とし、ノズル部の湿度をRH1とする。記録装置が印刷するための印刷ジョブを受信すると、キャップ２６１４が開く。キャップ２６１４が開くと、ノズル部の湿度は、記録装置が設置されている環境の湿度（RH0とする）と等しくなり、ノズルからインクの揮発成分が蒸発するようになる。
【００９２】
先に説明したように、循環流が発生するとノズルからの蒸発速度は急峻に上昇する（図２７参照）。従って、循環流が発生している期間をできるだけ短くするために、循環流を発生させる前に液体吐出ヘッド４００の温度を上げる動作を開始する（加熱用ヒーターをＯＮにする）。本実施形態では、記録素子基板４２０に設けられたダイオードセンサの出力をコントローラ２６１３で読み取ることで、液体吐出ヘッド４００の温度を検知する。なお、温度検知の手段はダイオードセンサに限定されず、他のセンサを用いても良い。コントローラ２６１３は、検知した温度に応じて液体吐出ヘッド４００内に設けられた加熱用ヒーターのＯＮ／ＯＦＦを制御し、液体吐出ヘッド４００の温度を調整する。
【００９３】
コントローラ２６１３は、加熱用ヒーターをＯＮにした後、第１循環ポンプ２６０９ａおよび第１循環ポンプ２６０９ｂを作動させる。これにより、液体吐出ヘッド４００内の流路にインクが流れるようになり、先に説明したようなノズル内流路を経路とするインクの循環流が発生する（循環開始）。本実施形態では、循環流速は、循環開始後約１秒未満で所定速度（Vとする）に到達する。ここで、液体吐出ヘッド４００の温度が所定温度（Topとする）に到達するのに必要な時間、及び、循環流速が所定速度Vに到達するのに必要な時間は、事前の調査などにより把握することが可能である。従って、液体吐出ヘッド４００の温度が所定温度Topに到達するタイミングと、循環流速が所定速度Vに到達するタイミングとが略同時となる様に、加熱用ヒーターをＯＮした後に時間差をおいて第１循環ポンプ２６０９ａ、２６０９ｂを動作させ循環を開始する。これにより、インクの循環流速が所定速度Vに到達するタイミングと、画像形成が開始するタイミングとの間の差が、略ゼロとなる。液体吐出ヘッド４００の温度が所定温度Topに達し、かつ、循環流速が所定速度Vに達したタイミングで、インク吐出による画像形成が開始する。なお、図２９では、液体吐出ヘッド４００の温度が所定温度Topに到達し、かつ、循環流速が所定速度Vに到達したと同時にインク吐出による画像形成が開始している。しかし、液体吐出ヘッド４００の温度が所定温度Topに到達し、かつ、循環流速が所定速度Vに到達している状態であれば、任意のタイミングでインク吐出による画像形成を開始して良い。
【００９４】
インク吐出中（画像形成中）の循環系からの蒸発成分は、画像形成に用いられずにインクを吐出しないノズル（「非吐出ノズル」と呼称する）からの蒸発成分が主な成分となる。非吐出ノズルからのインクの蒸発は、循環系内のインク中の色材濃度を上昇させる。各ノズルにおいて循環流速を個々に制御することはできないので、インク吐出中（画像形成中）の非吐出ノズル１つ当たりからの蒸発速度は一定である。
【００９５】
インク吐出（画像形成）終了以後、第１循環ポンプ２６０９ａ、２６０９ｂを停止して、循環を停止する。ノズル内の循環流が完全に停止するまでに要する時間は１秒未満である。図２９に示すように、第１循環ポンプ２６０９ａ、２６０９ｂを停止させると非吐出ノズルからの蒸発速度は急峻に減少する。
【００９６】
次いで、コントローラ２６１３は、液体吐出ヘッドのキャップ２６１４を閉じる。これにより、ノズル部における湿度は上昇し、印刷ジョブを受信する前の（待機状態時の）湿度RH1まで回復するとともに、非吐出ノズルからの蒸発速度が０に収束する。最終的に、記録装置は待機状態に戻る。
【００９７】
本実施形態では、図２６に示すように、循環流をより速く完全に停止させるためのバイパス流路２６１０を設けている。バイパス流路２６１０は弁２６０２ｄにより通常は閉じた状態であるが、インク吐出（画像形成）終了以後に、第１循環ポンプ２６０９ａ、２６０９ｂの停止と同時に開放される。
【００９８】
このようなバイパス流路２６１０を設ける理由は以下の通りである。流路内には、泡、及び、負圧制御ユニットの構成にもよるが、コンプライアンス成分が存在する。また、循環系のノズル部には流抵抗成分も存在する。これらの成分が原因で、第１循環ポンプ２６０９ａ、２６０９ｂを停止しても、共通供給流路と共通回収流路との圧力が同一になるまでに（差圧を解消するまでに）時間を要し、循環流が完全に停止するまでに時間を要する。従って、図２６に示すように、液体吐出ヘッド４００のノズル部における合成抵抗よりも十分小さな流抵抗のバイパス流路２６１０を設け、第１循環ポンプ２６０９ａ、２６０９ｂの停止と同時にバイパス流路２６１０を開放する。これにより、液体吐出ヘッド４００及びバイパス流路２６１０における合成抵抗が小さくなり、循環流が完全に停止までの時間を短くすることができる。
【００９９】
なお、上述したような循環系及びシーケンスを色ごとに設け、印刷しない色の循環系では循環動作を停止する構成も考えられる。或いは、モノクロ印刷とカラー印刷との何れかを選択的に実行する場合を想定し、記録装置が少なくとも２つの循環系（即ち、モノクロ印刷のためのモノクロ用循環系とカラー印刷のためのカラー用循環系）を有する構成も考えられる。このような構成では、モノクロ印刷実行時にカラー印刷用の循環系では循環流を発生させず、一方で、カラー印刷実行時にはモノクロ印刷用の循環系では循環流を発生させない。このような構成により、ブラックインクおよびカラーインクの濃縮を抑制することができる。
【０１００】
また、上述の説明では、液体を供給する入り口、共通流路、及び液体を排出する出口の組み合わせが２つある液体吐出ユニット（図２５、２６参照）について説明したが、本実施形態は、他の構成の液体吐出ユニットにも適用できる。例えば、液体吐出ユニットは、図３１に示すような、共通供給流路３１０１の上流側に１つの入り口があり、共通回収流路３１０２の下流側に１つの出口があって、それぞれの共通流路に各記録素子基板４２０が接続されている構成の液体吐出ユニットでも良い。つまり、液体が供給され、該供給された液体が排出されて、循環系の一部をなす任意の構成の液体吐出ユニットに対して、本実施形態を適用することが可能である。
【０１０１】
さらに、上述の説明では、１つの印刷ジョブに基づく印刷処理（記録処理）を実行する場合について説明したが、本実施形態は、複数の印刷ジョブに対するまとまった印刷処理（例えば留め置き印刷）を実行するような場合にも適用できる。この場合、印刷対象の複数の印刷ジョブの内、最初の印刷ジョブに基づく、インク吐出による画像形成が開始する直前に、キャップを開け、液体吐出ヘッドのヒーターをＯＮにした後、循環流を発生させる。そして、印刷対象の複数の印刷ジョブの内、最後の印刷ジョブに基づく、インク吐出による画像形成が終了した後、循環流を停止させて、ヘッドのヒーターをＯＦＦにした後、キャップを閉じれば良い。
【０１０２】
（その他の実施例）
本発明は、上述の実施形態の１以上の機能を実現するプログラムを、ネットワーク又は記憶媒体を介してシステム又は装置に供給し、そのシステム又は装置のコンピュータにおける１つ以上のプロセッサーがプログラムを読出し実行する処理でも実現可能である。また、１以上の機能を実現する回路（例えば、ＡＳＩＣ）によっても実現可能である。
【符号の説明】
【０１０３】
２３１１・・・吐出口
２４０２・・・圧力室
４００・・・液体吐出ヘッド
２６０９ａ、２６０９ｂ・・・第１循環ポンプ
２６０８・・・第２循環ポンプ
【図１】
0006716258.tif 000003
【図２】
0006716258.tif 000004
【図３】
0006716258.tif 000005
【図４】
0006716258.tif 000006
【図５】
0006716258.tif 000007
【図６】
0006716258.tif 000008
【図７】
0006716258.tif 000009
【図８】
0006716258.tif 000010
【図９】
0006716258.tif 000011
【図１０】
0006716258.tif 000012
【図１１】
0006716258.tif 000013
【図１２】
0006716258.tif 000014
【図１３】
0006716258.tif 000015
【図１４】
0006716258.tif 000016
【図１５】
0006716258.tif 000017
【図１６】
0006716258.tif 000018
【図１７】
0006716258.tif 000019
【図１８】
0006716258.tif 000020
【図１９】
0006716258.tif 000021
【図２０】
0006716258.tif 000022
【図２１】
0006716258.tif 000023
【図２２】
0006716258.tif 000024
【図２３】
0006716258.tif 000025
【図２４】
0006716258.tif 000026
【図２５】
0006716258.tif 000027
【図２６】
0006716258.tif 000028
【図２７】
0006716258.tif 000029
【図２８】
0006716258.tif 000030
【図２９】
0006716258.tif 000031
【図３０】
0006716258.tif 000032
【図３１】
0006716258.tif 000033