(57)【要約】      （修正有）【課題】液滴吐出ヘッドにおける複数の圧力発生室及びそれぞれに通じる共通液室内の液体に混在された気泡を、効果的に除去する。【解決手段】液滴吐出ヘッド１０は、液滴を吐出するための複数のノズル開口と、これら複数のノズル開口に個別に対応して設けられた複数の圧力発生室と、これら複数の圧力発生室のそれぞれに通じ、液体の導入及び貯留が可能な共通液室と、前記各圧力発生室から液滴を吐出させるべく該各圧力発生室に対応して設けられた吐出エネルギー発生体とを備える。この液滴吐出ヘッド１０を傾斜させ、共通液室内の気泡をその端部に集中させ、分割吸引キャップ１９Ａにより気泡を吸引、除去し、液滴吐出ヘッド１０を正立させ、吸引キャップ１９でキャップ吸引し、残留気泡を除去する。【選択図】図９
2012254549.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液滴を吐出するための複数のノズル開口と、
これら複数のノズル開口に個別に対応して設けられた複数の圧力発生室と、
これら複数の圧力発生室のそれぞれに通じ、液体の導入及び貯留が可能な共通液室と、
前記各圧力発生室から液滴を吐出させるべく該各圧力発生室に対応して設けられた吐出エネルギー発生体とを備える、
液滴吐出ヘッドにおける液体導入方法であって、
前記液滴吐出ヘッドを傾斜させ、前記共通液室内の気泡を該共通液室端部に集中させるヘッド傾斜工程、
分割吸引キャップにより前記共通液室端部の気泡を吸引して気泡を除去する気泡除去工程、
前記液滴吐出ヘッドを正立させるヘッド正立工程、
前記分割吸引キャップ吸引することにより残留気泡を除去する残留気泡除去工程
を前記順に実施することを特徴とする液滴吐出ヘッドにおける液体導入方法。
【請求項２】
請求項１に記載の液滴吐出ヘッドにおける液体導入方法であって、
前記ヘッド傾斜工程の前に、前記共通液室内の分散した気泡を集約させる予備動作工程を実施する
ことを特徴とする液滴吐出ヘッドにおける液体導入方法。
【請求項３】
請求項２に記載の液滴吐出ヘッドにおける液体導入方法であって、
前記予備動作工程の後の工程が、
前記液滴吐出ヘッドを第２の吸引キャップ側に傾斜させ、前記共通液室内の気泡を該共通液室の気泡トラップに集中させる第１のヘッド傾斜工程と、
第２の吸引キャップにより気泡トラップに集めた気泡を吸引して気泡を除去する第１の気泡除去工程と、
第３の吸引キャップ側に前記液滴吐出ヘッドを傾斜させる第２のヘッド傾斜工程と、
第３の吸引キャップにより前記気泡トラップに集めた気泡を吸引して気泡を除去する第２の気泡除去工程と、
その後に、前記液滴吐出ヘッドを正立させるヘッド正立工程と、
第１の吸引キャップにより吸引することにより残留気泡を除去する残留気泡除去工程と、
からなることを特徴とする液滴吐出ヘッドにおける液体導入方法。
【請求項４】
請求項２または３に記載の液滴吐出ヘッドにおける液体導入方法において、
前記予備動作工程において繰り返し前記液滴吐出ヘッドを傾動させることを特徴とする液滴吐出ヘッドにおける液体導入方法。
【請求項５】
請求項２または３に記載の液滴吐出ヘッドにおける液体導入方法において、
前記予備動作工程において繰り返し前記液滴吐出ヘッドを左右に移動させることを特徴とする液滴吐出ヘッドにおける液体導入方法。
【請求項６】
請求項２から５のいずれかに記載の液滴吐出ヘッドにおける液体導入方法において、
前記予備動作工程において前記液滴吐出ヘッドへの加圧と減圧により前記共通液室内に圧力振動を発生させることを特徴とする液滴吐出ヘッドにおける液体導入方法。
【請求項７】
請求項１から６のいずれかに記載の液滴吐出ヘッドにおける液体導入方法において、
前記気泡除去工程において前記液滴吐出ヘッドに設けられた気泡排出孔から気泡を吸引し、あるいは、前記液滴吐出ヘッドへの液体の加圧供給により気泡を排出し、傾斜した前記吸引キャップで吸引することを特徴とする液滴吐出ヘッドにおける液体導入方法。
【請求項８】
液滴吐出ヘッドを備えている液体噴射装置において、
請求項１から７のいずれかに記載の液滴吐出ヘッドにおける液体導入方法を用いて前記液滴吐出ヘッドに液体を導入することを特徴とする液体噴射装置。
【請求項９】
請求項８に記載の液体噴射装置において、
前記液滴吐出ヘッドは、前記共通液室内に前記液滴吐出ヘッドの短手方向に沿う気泡トラップを有し、
前記気泡トラップの下部に前記複数のノズル開口に対応させて個別に液室を有することを特徴とする液体噴射装置。
【請求項１０】
請求項８または９に記載の液体噴射装置と、
前記液滴吐出ヘッドに液体を加圧して供給する加圧供給手段とを備えたことを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液滴吐出ヘッドへの液体導入方法、その方法を実施可能な液体導入装置及び画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
インク滴を吐出する複数の並列させたノズル開口に個別に対応するために、並列させて設けた複数の圧力発生室と、これら複数の圧力発生室のそれぞれに通じる共通液室と、各圧力発生室からインク滴を吐出させるために各圧力発生室に対応して設けた吐出エネルギー発生体とを備える液滴吐出ヘッドが既に知られている。
【０００３】
すなわち近年、インクジェットプリンタでは、プリントの高速化を達成するために液滴吐出ヘッドのノズル数を増やす傾向にある。ラインヘッド方式の液滴吐出ヘッドは、印刷可能な最大サイズの記録用紙の用紙幅に合わせて多数のノズルを配置しているので、用紙幅方向に移動させて印刷を行うシリアルヘッド方式の液滴吐出ヘッドに比べ、ノズルの数が非常に多くなることが知られている。
【０００４】
しかしながら、従来の液滴吐出ヘッドでは、複数の吐出口のうちの一つないし幾つかを部分的に弾性部材を介して吸引することから、各圧力発生室のインクに存在する気泡に対しては有効であるが、共通液室内に存在する大きな気泡は除去することが困難であり、吸引後も微細な気泡が残留してしまうという問題があった。
【０００５】
また、従来のラインヘッド方式のノズルの回復方法は、複数のノズルを弾性部材を介して吸引することから、各圧力発生室のインクに存在する気泡に対しては有効であるが、やはり共通液室内に存在する大きな気泡は除去することは困難であり、吸引後の気泡残留という問題があった。
【０００６】
ところで特許文献１には、液滴吐出ヘッドにおける複数の圧力発生室及びそれぞれに通じる共通液室内の液体に混在された気泡を効果的に除去する目的で、上向き姿勢の液滴吐出ヘッドのノズル面に封止部材を密接させて形成した吸引空間の圧力を共通液室の圧力よりも低くして、共通液室から吸引空間への液体の流れを形成する気泡除去工程と、吸引空間の圧力と共通液室の圧力とを等しくし封止部材をノズル面に当接させたまま、液滴吐出ヘッドを下向き姿勢へと反転する反転工程と、液滴吐出ヘッドの下向き姿勢を維持した状態で、そのノズル面から封止部材を離間する離間工程と、を有する液滴吐出ヘッドへの液体導入方法が開示されている。
【０００７】
この方法では、液滴吐出ヘッドを回動させることによっては、前述した共通液室内に存在する大きな気泡を除去することは困難であるという問題は解消できておらず、また、吸引後も微細な気泡が残留してしまうという問題がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
そこで本発明においては、液滴吐出ヘッドにおける複数の圧力発生室及びそれぞれに通じる共通液室内の液体に混在された気泡を、効果的に除去することができる液滴吐出ヘッドへの液体導入方法、その方法を実行可能な液体導入装置、及び画像形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明に係る液滴吐出ヘッドにおける液体導入方法は、液滴を吐出するための複数のノズル開口と、これら複数のノズル開口に個別に対応して設けられた複数の圧力発生室と、これら複数の圧力発生室のそれぞれに通じ、液体の導入及び貯留が可能な共通液室と、前記各圧力発生室から液滴を吐出させるべく該各圧力発生室に対応して設けられた吐出エネルギー発生体とを備える、液滴吐出ヘッドにおける液体導入方法であって、前記液滴吐出ヘッドを傾斜させ、前記共通液室内の気泡を該共通液室端部に集中させるヘッド傾斜工程、分割吸引キャップにより前記共通液室端部の気泡を吸引して気泡を除去する気泡除去工程、前記液滴吐出ヘッドを正立させるヘッド正立工程、前記分割吸引キャップ吸引することにより残留気泡を除去する残留気泡除去工程を前記順に実施することを特徴とする。
【００１０】
また本発明に係る液滴吐出ヘッドを備えている液体噴射装置は、本発明に係る液滴吐出ヘッドにおける液体導入方法を用いて液滴吐出ヘッドに液体を導入することを特徴とする。
【００１１】
また本発明に係る画像形成装置は、本発明に係る液体噴射装置と、液滴吐出ヘッドに液体を加圧して供給する加圧供給手段とを備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、液滴吐出ヘッドを傾斜させることを利用し、共通液室内に存在する大きな気泡の除去と、吸引後に残留する微細な気泡の除去が達成できる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】液滴吐出による画像形成装置を示す模式的な斜視図
【図２】図１の画像形成装置の内部構成を説明するために概略的な断面図
【図３】同じく図２の矢印Ａ１方向から見た概略的な平面図
【図４】液滴吐出ヘッドを模式的に示す分解斜視図
【図５】同平面図
【図６】図５のVＩ−VＩ線に沿って示す断面図
【図７】本発明に係る液滴吐出ヘッドにおける液体導入方法の実施例１について説明するための概略図
【図８】図７に示した液体導入方法の実施例１の動作を示すフローチャート
【図９】実施例１の吸引キャップと分割吸引キャップの配置及びそれらと液滴吐出ヘッドの接触動作について説明する概念図
【図１０】図３の一部を取り出して実施例１の分割吸引キャップの配置を追加して示した概念図
【図１１】本発明に係る液滴吐出ヘッドにおける液体導入方法の実施例２について説明するための概略図
【図１２】図１１に示した液体導入方法の実施例２の動作を示すフローチャート
【図１３】実施例２の吸引キャップと液体吸引装置の配置及びそれらと液滴吐出ヘッドの接触動作について説明する概念図
【図１４】図３の一部を取り出して実施例２の液体吸引装置の配置を追加して示した概念図
【図１５】本発明に係る液滴吐出ヘッドにおける液体導入方法の実施例３について説明するための概略図
【図１６】図１５に示した液体導入方法の実施例３の動作を示すフローチャート
【図１７】実施例３の吸引キャップの配置及びそれらと液滴吐出ヘッドの接触動作について説明する概念図
【図１８】図３の一部を取り出して実施例３の吸引キャップの配置を追加して示した概念図
【図１９】本発明に係る液滴吐出ヘッドにおける液体導入方法の実施例４について説明するための概略図
【図２０】実施例４の、傾斜動作ではない予備動作工程の例を示す概略図
【図２１】実施例４におけるプリンタで予備動作を行う場合の動作を示すフローチャート
【図２２】本発明に係る液滴吐出ヘッドにおける液体導入方法の実施例５について説明するための概略図
【図２３】実施例５で用いる液滴吐出ヘッドの長手方向の断面図
【図２４】実施例５において、分割された第１〜第３の吸引キャップへのキャリッジの接触形態について示す概念図
【図２５】実施例５における、キャリッジと、ラインヘッドと、維持回復機構の配置を示す概念図
【図２６】実施例５の予備動作工程について説明する概念図
【図２７】実施例５の予備動作工程における加減圧動作の内容を示す概略図
【発明を実施するための形態】
【００１４】
本発明の実施の形態を図に示す実施例を参照して説明する。なお、本発明は以下に説明した実施例に限定されず、本発明の技術思想の範囲内において、記載した実施例以外にも適宜変更され得ることは明らかである。また、記載した実施例あるいは示唆した事項の範囲内において構成要素、手段、部材の数、位置、形状等は本発明を実施する上で好適な数、位置、形状等とすることができる。
【実施例】
【００１５】
まず、本発明の実施対象となる画像形成装置の一例について図１から図６を参照して説明する。
液滴吐出記録装置６０は、装置本体６１に給紙トレイ６２が装着され、かつ排紙トレイ６３が着脱自在に装着されて構成されている。給紙トレイ６２は、装置本体６１に記録媒体としての記録紙Ｓを装填するものである。排紙トレイ６３は、画像が形成された記録紙Ｓを積載するものである。
【００１６】
装置本体６１は、前面の一端部側（給紙トレイ６２及び排紙トレイ６３の側方）が前方側に突き出した箇所にカートリッジ装填部６４を有する。カートリッジ装填部６４の上面６５は、装置本体６１の上面よりも低く設定されており、操作ボタンや表示器などが設けられて操作表示部６５を構成している。
【００１７】
カートリッジ装填部６４は、液体カートリッジ６６が装填される箇所であり、装置本体６１の前面側の開口から後方側に向かって挿入して装填可能とされている。カートリッジ装填部６４には、その液体カートリッジ６６の装填のための前面側の開口を開閉すべく前カバー（カートリッジカバー）６７が設けられている。またカートリッジ装填部６４は、色の異なる液体（インク）を収容した複数の液体カートリッジ６６が、それぞれ装置本体６１の前面側から後方側に向かって挿入して装填されるようになっている。図示の例では、液体カートリッジ６６として、イエロー（Ｙ）インクを収容した液体カートリッジ６６ｙ、マゼンタ（Ｍ）インクを収容した液体カートリッジ６６ｍ、シアン（Ｃ）インクを収容した液体カートリッジ６６ｃ、黒（Ｋ）インクを収容した液体カートリッジ６６ｋ（以下、色を区別しないときは液体カートリッジ６６という。）が用いられている。
【００１８】
この液滴吐出記録装置６０は、各液滴吐出ヘッド１０が搭載されたキャリッジ６８と、それを支持する主ガイドロッド６９及び従ガイドロッド７０とを有する。主ガイドロッド６９及び従ガイドロッド７０は互いに平行に配置され、装置本体６１の外形形状を形成するフレーム７１のうちのメイン側板７１ａ、７１ｂに架け渡されている。主ガイドロッド６９及び従ガイドロッド７０が延びる方向に沿って摺動可能にキャリッジ６８が支持されている。
【００１９】
キャリッジ６８は、図示は省略するが、タイミングベルトを介して受ける主走査モータからの駆動力により、主ガイドロッド６９及び従ガイドロッド７０上をその延びる方向（図３の矢印Ａ２方向）に沿って移動可能とされている。この移動方向が、液滴吐出記録装置６０における主走査方向となる。またキャリッジ６８には、色の異なる液体（インク）を収容した複数の液滴吐出ヘッド１０が、下向き姿勢となる（各ノズル開口１１が後述する搬送ベルト８３と対向する）ように、主走査方向に並列に搭載されている。本例では、液滴吐出ヘッド１０として、イエロー（Ｙ）の液滴を吐出するための液滴吐出ヘッド１０Ｙ、マゼンタ（Ｍ）の液滴を吐出するための液滴吐出ヘッド１０Ｍ、シアン（Ｃ）の液滴を吐出するための液滴吐出ヘッド１０Ｃ、ブラック（Ｋ）の液滴を吐出するための液滴吐出ヘッド１０Ｋ（以下では、色を区別しないときは液滴吐出ヘッド１０という。）が用いられている。
【００２０】
本例では、キャリッジ６８には、各液体吐出ヘッド１０に個別に対応して、それらの共通液室１３（図４、図５参照）に通じる４つの液体タンク７２が設けられている。この各液体タンク７２は、可撓性を有する供給チューブ７３を介してカートリッジ装填部６４に装着された対応する液体カートリッジ６６に接続されており、各液体カートリッジ６６から各色のインクが補充供給可能である。このインクの補充供給のために、カートリッジ装填部６４には、液体カートリッジ６６内の液体を送液するための送液手段である供給ポンプユニット７４が設けられている。そしてこの液体吐出ヘッド１０から吐出された液滴は、記録紙Ｓ上に画像として記録、形成される。画像を形成する記録紙Ｓは、給紙トレイ６２に設けた用紙積載部の圧板７６上に積載されており、この記録紙Ｓを給紙トレイ６２から給紙するために、装置本体６１は給紙部を備えている。
【００２１】
給紙部は、給紙コロ（半月コロ）７７と分離パッド７８とを有する。給紙コロ７７は、半月状とされた円柱部材であり、この給紙コロ７７に対向して分離パッド７８が設けられている。分離パッド７８は、摩擦係数の大きな材質からなり給紙コロ７７側に付勢されている。この給紙部では、給紙コロ７７と分離パッド７８とにより、用紙積載部７６から記録紙Ｓを１枚ずつ分離給送することが可能とされている。この給紙部から給紙された記録紙Ｓを液体吐出ヘッド１０の下方側に送り込むために、装置本体６１には、給送部が設けられている。
【００２２】
給送部は、記録紙Ｓを案内する案内部材７９と、カウンタローラ８０と、搬送ガイド部材８１と、先端加圧コロ８２ａを有する押さえ部材８２とを有し、記録紙Ｓを搬送手段である搬送ベルト８３に給送する。搬送ベルト８３は、無端状ベルトであり、搬送ローラ８４とテンションローラ８５との間に掛け渡されて、ベルト搬送方向（副走査方向（図３に示す矢印Ａ３方向））に周回可能とされている。また搬送ベルト８３は、給送された記録紙Ｓを静電吸着して液体吐出ヘッド１０の各ノズル開口１１（図４及び図５参照）に対向する位置へと搬送する。
【００２３】
装置本体６１には、搬送ベルト８３の表面を帯電させるために、帯電手段として帯電ローラ８６が設けられている。帯電ローラ８６は、搬送ベルト８３の表面に接触するように配置され、搬送ベルト８３の回動に従動して回転する。また、装置本体６１には、搬送ベルト８３の裏側にプラテンガイド板８７が設けられている。プラテンガイド板８７は、記録紙Ｓの平面性を保持するものである。このプラテンガイド板８７は、搬送ベルト８３を介在させて、各液体吐出ヘッド１０による印写領域に対応するように各液体吐出ヘッド１０の各ノズル開口１１（図４〜図６参照）に対向する位置に設けられている。
【００２４】
搬送ベルト８３は、図示は省略するが、タイミングベルトを介して副走査モータからの駆動力を受けた搬送ローラ８４が転駆動されることにより、ベルト搬送方向（副走査方向）に周回移動し、循環する。
【００２５】
また装置本体６１には、循環方向で見て、液体吐出ヘッド１０による印写領域の下流側に排紙部が設けられている。排紙部は、分離爪８８、排紙ローラ８９及び排紙コロ９０を有する。分離爪８８は、搬送ベルト８３から記録紙Ｓを分離するものである。この排紙部により排紙された記録紙Ｓが積載される排紙トレイ６３は、排紙ローラ８９の下方に位置されている。
【００２６】
さらに液滴吐出記録装置６０には、装置本体６１の背面側に両面ユニット９１が着脱自在に装着されている。両面ユニット９１は、排紙部において搬送ベルト８３から分離させずに搬送ベルト８３の循環により戻された記録紙Ｓを取り込み、当該記録紙Ｓを反転させて再度カウンタローラ８０と搬送ベルト８３との間に給紙するものである。この両面ユニット９１の上面には、手差しトレイ９２が設けられている。
【００２７】
またさらに液滴吐出記録装置６０には、図３に示すように、キャリッジ６８の移動方向である主走査方向（主ガイドロッド６９及び従ガイドロッド７０の延在方向）で見て、中間部分が上記した液体吐出ヘッド１０による印写領域とされ、その両端が非印写領域とされている。この両非印写領域では、一方に維持回復機構９３が設けられ、他方に空吐出受け９４が設けられている。この空吐出受け９４は、記録中などに増粘した液体を排出するために記録に寄与しない液滴を吐出させる空吐出を行うときの液滴を受けるものであり、液体吐出ヘッド１０のノズル列方向に沿った開口部９４ａが設けられている。この開口部９４ａは、図示は略すが廃液タンクに通じる構成とされている。
【００２８】
この維持回復機構９３は、液滴吐出記録装置６０の動作を統括的に制御する制御部の制御下で動作する。また、維持回復機構９３では、液滴吐出ヘッド１０のノズル面１６ａを払拭するためのワイパを、キャリッジ６８により下向き姿勢で保持された液滴吐出ヘッド１０のノズル面１６ａに摺動させる払拭機９６が設けられている。維持回復機構９３に設けられた空吐出受け部９５は、払拭機９６（ワイパを含む）による払拭工程により、液滴吐出ヘッド１０のノズル面１６ａから除去されたインクを受けたり、または増粘した液体を排出するために記録に寄与しない液滴を吐出させる空吐出を行うときの液滴を受けたりするものである。この維持回復機構９３は、各吸引キャップ１９に排出されたインク、または空吐出受け部９５で受けたインクを、図示は省略するが廃液タンクに排出して収容する構成とされている。
【００２９】
なお維持回復機構９３は、吸引キャップ１９に加え分割吸引キャップを備えるが、図３では図示を省略してある（後述する図１０参照）。
【００３０】
液滴吐出記録装置６０では、上述した給紙部により記録紙Ｓが１枚ずつ給紙トレイ６２から給送部へと分離給紙される。この記録紙Ｓは、案内部材７９の案内により略鉛直上方に給紙され、搬送ベルト８３とカウンタローラ８０との間に挟まれて搬送され、先端を搬送ガイド部材８１で案内され、先端加圧コロ８２ａで搬送ベルト８３に押し付けられる。このとき、帯電ローラ８６には、図示を略す制御部のＡＣバイアス供給部から、プラス出力とマイナス出力とが交互に繰り返すような、いわゆる交番する電圧が印加され、搬送ベルト８３は、交番する帯電電圧パターンに帯電、すなわち循環（周回）方向である副走査方向にプラスとマイナスが所定の幅で帯状に交互に帯電されている。このプラス、マイナス交互に帯電した搬送ベルト８３上に記録紙Ｓが給送されると、記録紙Ｓは、搬送ベルト８３に吸着される。このため、記録紙Ｓは、上記した各部材による案内及び押し付けと帯電による吸着力とにより適切な状態で搬送ベルト８３に吸着され、搬送ベルト８３の循環（周回移動）により搬送ベルト８３の循環方向に沿って略９０°搬送方向を転換され、副走査方向に搬送されて、記録領域に送られる。
【００３１】
この記録領域では、図示しない制御部が、キャリッジ６８を主走査方向に移動させながら画像信号に応じて各液体吐出ヘッド１０を駆動させることにより、停止している記録紙Ｓに液滴が吐出されて１行分の画像が記録される。この後、図示を略す制御部は、記録紙Ｓを副走査方向に所定量搬送し、次の行の記録を行う。図示を略す制御部は、この記録動作を繰り返し行い、記録終了信号又は当該記録紙Ｓの後端が記録領域に到達した信号を受けると記録動作を終了して、当該記録紙Ｓを搬送ベルト８３の循環、すなわち周回移動により排紙トレイ６３に排紙する。これにより、所望の画像を、給紙された記録紙Ｓに記録できる。
【００３２】
この液滴吐出記録装置６０では、記録開始前、記録途中等に、キャリッジ６８が空吐出受け９４の上方または維持回復機構９３の空吐出受け部９５の上方へと適宜待避され、記録とは関係なく各液体吐出ヘッド１０が駆動されてインクを吐出する空吐出動作が行われる。これにより、各液体吐出ヘッド１０の安定した吐出性能が維持される。
【００３３】
液滴吐出ヘッド１０は、図４〜図６に示すように、互いに並列された２つの線に沿って点在された複数のノズル開口１１から、図示を略す記録対象へ向けてインク滴を吐出するものである。この液滴吐出ヘッド１０では、各ノズル開口１１に対応して圧力発生室１２が個別に設けられ、この圧力発生室１２のそれぞれと連通する共通液室１３が設けられている。複数の圧力発生室１２は、基板１４に形成されており、この基板１４に、天板１５とノズル板１６とが貼り付けられて、液滴吐出ヘッド１０が構成されている。２つの共通液室１３は、基板１４に設けられた凹所と天板１５に設けられた凹所とにより形成される。ノズル板１６には、複数のノズル開口１１が形成されている。
【００３４】
この液滴吐出ヘッド１０では、各圧力発生室１２に対応して吐出エネルギー発生体が設けられており、この吐出エネルギー発生体に電極を介して記録信号が印加されると、その印加信号に応じた吐出エネルギーを対応する圧力発生室１２内のインクに作用させ、そこに通じるノズル開口１１からインク滴として吐出させる。
【００３５】
この液滴吐出ヘッド１０では、インクタンク１８から共通液室１３へとインクＩが導入される。この共通液室１３に導入されたインクＩは、共通液室１３に一時的に保持され、そこに連通する各圧力発生室１２に侵入し、それぞれに対応するノズル開口１１にてメニスカスを形成する。これにより、各圧力発生室１２はインクＩで満たされた状態に保たれる。この各圧力発生室１２のインクＩが、圧電素子等の吐出エネルギー発生体（図示せず）により、インク滴としてノズル開口１１から吐出される。
【００３６】
共通液室１３及び各圧力発生室１２のインクＩには、気泡が混入している場合がある。この気泡は、いまだインクＩが導入されていない液滴吐出ヘッド１０すなわち共通液室１３及び各圧力発生室１２へとインクＩを導入する際、濡れ性の問題等からインクＩに混入しやすい。また、気泡は、既にインクＩが導入された液滴吐出ヘッド１０すなわち共通液室１３及び各圧力発生室１２であっても、インク滴を吐出すべく動作している際等にインクＩに混入してしまう。このような気泡は、インクＩに比較して圧縮率が大きいことから、印写動作とって、すなわち吐出エネルギー発生体によるインク滴の吐出にとっては圧力特性上好ましくなく、適切な印写が阻害されるおそれがある。
【００３７】
この気泡は、液滴吐出ヘッド１０すなわち共通液室１３及び各圧力発生室１２のインクＩから除去する。まず、液滴吐出ヘッド１０に設けられた共通液室１３に通じる導入口１３ａに、インクＩの導入のためのインクタンク１８を接続する。このインクタンク１８は、収容するインクＩの圧送が可能とされている。このインクタンク１８は、気泡が混入していないインクＩを圧送可能とされている。インクタンク１８が共通液室１３に接続された液滴吐出ヘッド１０を、共通液室１３及び各圧力発生室１２に対してノズル開口１１が鉛直方向上方に位置するように配置する（以下では、この液滴吐出ヘッド１０の状態を上向き姿勢という）。この液滴吐出ヘッド１０におけるノズル開口１１が設けられたノズル板１６により規定されるノズル面１６ａに、封止部材としての吸引キャップ１９を気密的に当接させる。
【００３８】
吸引キャップ１９は、弾性部材で形成されており、図６に示すように、一端１９ａが大きな口径とされ、かつ他端１９ｂが小さな口径とされ、一端１９ａから他端１９ｂへ連続的に口径を減少する錐状部１９ｃを有する漏斗状を呈している。吸引キャップ１９の一端１９ａは、すべてのノズル開口１１を口径内に位置させることが可能な大きさ寸法とされており、ノズル面１６ａに気密的に密着可能とされている。吸引キャップ１９の他端１９ｂは、吸引装置２０に連通されている。この吸引装置２０は、吸引キャップ１９の他端１９ｂ側から吸引することができる。
【００３９】
また吸引キャップ１９は、全ノズル開口１１を一端１９ａの開口内に位置するように、一端１９ａがノズル面１６ａに気密的に密着されると、当該ノズル面１６ａと協働して吸引空間２１を形成する。この吸引空間２１は、液滴吐出ヘッド１０のすべてのノズル開口１１と、吸引装置２０とを連通させていることとなるとともに、液滴吐出ヘッド１０が上向き姿勢の場合、すべてのノズル開口１１の鉛直方向上方に位置することとなる。
【００４０】
この上向き姿勢であり吸引キャップ１９が密接された液滴吐出ヘッド１０において、インクタンク１８から共通液室１３へとインクＩを圧送するとともに、吸引装置２０で吸引空間２１を減圧する。これにより、共通液室１３から、そこに連通する各圧力発生室１２及び各ノズル開口１１を経て、吸引空間２１に至るインクＩの流れが形成される。これが、気泡除去工程となる。
【００４１】
この気泡除去工程では、各ノズル開口１１からインクＩがしみ出し、ノズル面１６ａ上すなわち吸引空間２１にインクＩがたまっていく。またこの気泡除去工程は、少なくともノズル面１６ａ上のインクＩの液面が他端１９ｂに到達する、換言すると、吸引空間２１内がインクＩで満たされるまで行う。この際、液滴吐出ヘッド１０が上向き姿勢とされていることから、気泡に浮力が作用することにより、共通液室１３のインクＩに混入している気泡は各圧力発生室１２の近傍に移動し、各圧力発生室１２のインクＩに混入している気泡は各ノズル開口１１の近傍に移動している。換言すると、共通液室１３及び各圧力発生室１２のインクＩに混入している気泡を、各圧力発生室１２または各ノズル開口１１の近傍に集めることができる。また、このような気泡の移動方向と、インクＩに形成された流れの方向とが一致することとなる。このため、共通液室１３から各圧力発生室１２、各ノズル開口１１及び吸引空間２１を経て吸引装置２０に至るインクＩの流れが形成されると、共通液室１３及び各圧力発生室１２のインクＩに混入している気泡は、そのインクＩとともに効率良くかつ確実に吸引装置２０へと導かれることとなる。
【００４２】
なお上述の気泡除去は、液体噴射装置において充填液とインクの置換が行われる初期充填時に行うこともある。
【００４３】
＜実施例１＞
図７は、本発明に係る液滴吐出ヘッドにおける液体導入方法の一実施例について説明するための概略図である。なおこの図は、液滴吐出ヘッドをその長手方向から見た図である（図７以下の図においても同様に記載した図があるが、当該図ごとの説明は省略する）。
通常、共通液室内で気泡が発生した場合、上述のように吸引キャップ１９での吸引のみで気泡を排出しようとするが、完全に排除してしまうことは困難である。そこで、図７（Ａ）で示す初期状態から、図７（Ｂ）以下のヘッド傾斜工程を実施し、液滴吐出ヘッド１０を傾斜させることによって気泡を共通液室１３の端部に集め、その状態で分割吸引キャップ１９Ａを密接させ（図７（Ｃ））、気泡を除去し、液滴吐出ヘッド１０の傾斜を元に戻して正立させる（図７（Ｄ））。なお、吸引キャップには、分割吸引キャップ１９Ａを既述の吸引キャップ１９とともに用い、それにより、共通液室１３端部の気泡を重点的に吸引することで共通液室１３内に存在していた気泡を満遍なく除去することができるようにしている。
【００４４】
なお、分割吸引キャップ１９Ａは液滴吐出ヘッド１０の共通液室１３の下流のみを吸引できる。また液滴吐出ヘッド１０は、傾斜したときのみ共通液室１３の気泡排出孔が分割吸引キャップ１９Ａに接続される。さらに、液滴吐出ヘッド１０に、液体を加圧して供給する加圧供給手段を備えることも可能である。
【００４５】
図８は、図７に示した液体導入方法の実施例の動作を示すフローチャートである。
まず、回動させるためにキャリッジ６８を初期の位置から持ち上げる（ステップＳ１）。そして、共通液室１３内の気泡を共通液室１３の端部に集めるためにキャリッジ６８を液滴吐出ヘッド１０とともに傾斜させる（ステップＳ２）。キャリッジ６８を、液滴吐出ヘッド１０が分割吸引キャップ１９Ａに当接する位置まで移動させる（ステップＳ３）。そして共通液室１３の端部に集められた気泡を分割吸引キャップ１９Ａで重点的に分割吸引を行い、気泡を除去する（ステップＳ４）。ついでキャリッジ６８を持ち上げ（ステップＳ５）、通常使用する吸引キャップ１９の上までキャリッジ６８を平行移動させる（ステップＳ６）。ついでキャリッジ６８を正立させ（ステップＳ７）、液滴吐出ヘッド１０が通常の吸引キャップ１９に当接する位置まで移動させる（ステップＳ８）。そして、分割吸引で除去しきれなかった残留気泡を除去するために、既述のような通常のキャップ吸引を行う（ステップＳ９）。その後にデキャップ、すなわち吸引キャップ１９を液滴吐出ヘッド１０の下の位置から外し（ステップＳ１０）、払拭機９６のワイパで液滴吐出ヘッド１０のノズル面をワイピングする（ステップＳ１１）。このようなステップの液体導入方法を実施することで、共通液室１３内に発生した大きな気泡とその他の微細な気泡の両方を満遍なく除去することができる。
【００４６】
図９は、吸引キャップ１９と分割吸引キャップ１９Ａの配置及びそれらと液滴吐出ヘッド１０の接触動作について説明する概念図である。図中のスタート〜符号Ｓ１〜Ｓ３−２は、図８のフローチャートのステップと対応している。ただしＳ３−１、Ｓ３−２は図８のステップ３の前半と後半を表している。
【００４７】
図１０は、図３の一部を取り出して分割吸引キャップ１９Ａの配置を追加して示した概念図である。既述のように分割吸引キャップ１９Ａは通常の吸引キャップと同じ維持回復機構に備えられている。
【００４８】
＜実施例２＞
図１１は、本発明に係る液滴吐出ヘッドにおける液体導入方法の他の実施例について説明するための概略図である。
通常共通液室１３内で気泡が発生した場合、既述のように、キャップ吸引のみで完全に気泡を排出してしまうことは困難であるが、実施例１で述べたように、液滴吐出ヘッド１０を傾斜させることによって気泡を共通液室１３端部に集め、共通液室１３端部の気泡を重点的に吸引することで共通液室１３内に存在していた気泡を満遍なく除去することができる。本実施例は、実施例１で用いた分割吸引キャップに代えて液体吸引装置１９Ｂを用いている。すなわち、図１１（Ａ）で示す初期状態から、図１１（Ｂ）以下のヘッド傾斜工程を実施し、液滴吐出ヘッド１０を傾斜させることによって気泡を共通液室１３の端部に集め、その状態で液体吸引装置１９Ｂを密接させ（図１１（Ｃ））、気泡を除去し、液滴吐出ヘッド１０の傾斜を元に戻して正立させる（図１１（Ｄ））。なお、共通液室１３の液体吸引装置１９Ｂを密接させる側の端部を、液滴吐出ヘッド１０を傾斜させる角度に対応させて図示のように斜めの面をなすように構成しておくことが好ましい。
【００４９】
図１２は、図１１に示した液体導入方法の実施例の動作を示すフローチャートである。
まず、回動させるためにキャリッジ６８を初期の位置から持ち上げる（ステップＳ１）。そして、共通液室１３内の気泡を共通液室１３の端部に集めるためにキャリッジ６８を傾斜させる（ステップＳ２）。キャリッジ６８を、液滴吐出ヘッドが分割吸引キャップ１９Ａに当接する位置まで移動させる（ステップＳ３）。そして、液滴吐出ヘッド１０を傾斜させることで共通液室１３端部に集められた気泡を重点的に吸引するために液体吸引装置１９Ｂで吸引を行い、気泡を除去し（ステップＳ４）、液滴吐出ヘッド１０を液体吸引装置１９Ｂから離す（ステップＳ５）。その後、傾斜させていたキャリッジ６８を正立させ（ステップＳ６）、キャリッジ６８を液滴吐出ヘッド１０が通常のキャップに当接する位置まで移動させる（ステップＳ７）。そして、分割吸引で除去しきれなかった残留気泡を除去するために、既述のような通常のキャップ吸引を行う（ステップＳ９）。その後にデキャップ、すなわち吸引キャップ１９を液滴吐出ヘッド１０の下の位置から外し（ステップＳ１０）、払拭機９６のワイパで液滴吐出ヘッド１０のノズル面をワイピングする（ステップＳ１１）。このようなステップの液体導入方法を実施することで、共通液室１３内に発生した大きな気泡とその他の微細な気泡の両方を満遍なく除去することができる。
【００５０】
図１３は、吸引キャップ１９と液体吸引装置１９Ｂの配置及びそれらと液滴吐出ヘッド１０の接触動作について説明する概念図である。図中のスタート〜符号Ｓ１〜Ｓ３−２は、図１２のフローチャートのステップと対応している。ただしＳ３−１、Ｓ３−２は図１２のステップ３の前半と後半を表している。
【００５１】
図１４は、図３の一部を取り出して液体吸引装置１９Ｂの配置を追加して示した概念図である。図示のように液体吸引装置１９Ｂは吸引キャップ１９の前方に配置してある。
【００５２】
＜実施例３＞
図１５は、本発明に係る液滴吐出ヘッドにおける液体導入方法のさらに他の実施例について説明するための概略図である。
本実施例は、液滴吐出ヘッド１０を傾斜させることによって気泡を共通液室１３端部に集め、共通液室１３内を液体を加圧供給し、吸引キャップ１９と同構造で、傾斜させた吸引キャップ１９Ｄにより気泡を吸引することで、共通液室１３端部の気泡を排出し、共通液室１３内に存在していた気泡を満遍なく除去することができるようにしている。
【００５３】
図１６は、図１５に示した液体導入方法の実施例の動作を示すフローチャートである。
まず、回動させるためにキャリッジ６８を初期の位置から持ち上げる（ステップＳ１）。そして、共通液室１３内の気泡を共通液室１３の端部に集めるためにキャリッジ６８を液滴吐出ヘッド１０とともに傾斜させる（ステップＳ２）。キャリッジ６８を、傾斜させた吸引キャップ１９Ｄに液滴吐出ヘッド１０が当接する位置まで移動させる（ステップＳ３）。ついで、共通液室１３端部に集められた気泡を排出するために液体の加圧供給を行い（ステップＳ４）、傾斜させた吸引キャップ１９Ｄで吸引を行い、気泡を除去する（ステップＳ５）。ついでキャリッジ６８を持ち上げ（ステップＳ６）、傾斜していたキャリッジ６８を正立させる（ステップＳ７）。その後、キャリッジ６８を液滴吐出ヘッド１０が通常使用する吸引キャップ１９に当接する位置まで平行移動させる（ステップＳ８）。そして、除去しきれなかった残留気泡を除去するために通常の吸引キャップ１９で吸引を行う（ステップＳ９）。その後、デキャップし（ステップＳ１０）、払拭機構で液滴吐出ヘッド１０のノズル面をワイピングする（ステップＳ１１）
このようなステップの液体導入方法を用いることでも共通液室１３内に発生した大きな気泡とその他の微細な気泡の両方を満遍なく除去することができる。
【００５４】
図１７は、吸引キャップ１９、１９Ｄの配置及びそれらと液滴吐出ヘッド１０の接触動作について説明する概念図である。図中のスタート〜符号Ｓ１〜Ｓ３−２は、図１６のフローチャートのステップと対応している。ただしＳ３−１、Ｓ３−２は図８のステップ３の前半と後半を表している。
【００５５】
図１８は、図３の一部を取り出して吸引キャップ１９、１９Ｄの配置を追加して示した概念図である。図示のように傾斜させた吸引キャップ１９Ｄは通常使用する吸引キャップ１９と同じ維持回復機構９３の中に設けてある。
【００５６】
＜実施例４＞
図１９は、本発明に係る液滴吐出ヘッドにおける液体導入方法のさらに他の実施例について説明するための概略図である。
本実施例は、図７に示した実施例１における図７（Ａ）の初期状態（図１９（Ａ））と、図７（Ｂ）以下のヘッド傾斜工程（図１９（Ｃ）以下）との間に予備動作工程（図１９（Ｂ））を設けている。予備動作工程では、共通液室１３内の壁面に付着している気泡や、共通液室１３内に分散している気泡を集める。
【００５７】
具体的には、繰り返しキャリッジ６８を傾斜動作（以下、傾動と記載することがある）させることで共通液室１３内の気泡を集約させる、その後の傾斜した状態での液滴吐出ヘッド１０の吸引で気泡を吸引しやすくする。
【００５８】
図２０は、傾斜動作ではない予備動作工程の例を示す概略図である。図示のように液滴吐出ヘッド１０内を加圧と減圧を繰り返すことによっても共通液室１３内の壁面についた気泡を剥離させ、一つの大きな気泡に集約させることができる。
【００５９】
またキャリッジ６８を繰り返し水平方向に平行移動させることによっても共通液室１３内の壁面に張り付いた気泡や、共通液室内に分散した気泡を集約させることができる。
【００６０】
図２１は、例えばプリンタで予備動作を行う場合の動作を示すフローチャートである。
例えば使用者が三回連続ヘッドのリフレッシングを行った後（ステップＳ１）、さらにもう一度使用者がリフレッシングを選択した場合（ステップＳ２）、気泡を集約させるための上述のような予備動作のいずれかを行い（ステップＳ３）、その後に液滴吐出ヘッド１０を傾動させ（ステップＳ４）、その状態でリフレッシングを行う（Ｓ５）。このように傾動させた状態でのヘッドの吸引は通常のノズル回復動作でもノズル抜けが回復できないときに行う。なお、ステップＳ１において三回連続ヘッドのリフレッシングを行っていないとなったときは、リフレッシングを選択し（ステップＳ６）、リフレッシングを行う（Ｓ５）。なお、このような傾動させた状態でのヘッドの吸引は、通常のノズル回復動作でもノズル抜けが回復できないときに行うことが好ましい。
【００６１】
＜実施例５＞
図２２は、本発明に係る液滴吐出ヘッドにおける液体導入方法のさらに他の実施例について説明するための概略図である。
本実施例は、共通液室が二分されている例であり、第１〜第３の吸引キャップ１９Ｅ〜１９Ｇを使用する。まず、図２２（Ａ）で示す初期状態から、上述のような予備動作工程のいずれかを実施し（図２２（Ｂ））、この予備動作工程で共通液室１３内の壁面に付着している気泡や、共通液室内に分散している気泡を集めておく。ついで、ヘッド傾斜工程１（図２２（Ｃ））で液滴吐出ヘッド１０を傾斜させることによって共通液室１３内の気泡を共通液室１３の気泡トラップ（図２３により後述する）に集め、第２の吸引キャップ１９Ｆを用いて気泡を吸引し（図２２（Ｄ））、その後、ヘッド傾斜工程２ではヘッド傾斜工程１と逆側に液滴吐出ヘッド１０を傾け（図２２（Ｅ））、気泡を気泡トラップに集め、第３の吸引キャップ１９Ｇを用いて気泡を吸引する（図２２（Ｆ））。そして最後に、ヘッド正立工程で液滴吐出ヘッド１０を元の正立角度に戻し（図２２（Ｇ））、その後、残留気泡除去工程で第２の吸引キャップ１９Ｅを用いて残りの気泡を吸引する（図２２（Ｈ））。
【００６２】
図２３は、図２２の実施例で用いる液滴吐出ヘッド１０の長手方向の断面図である。図示のように、共通液室１３内には気泡トラップ１３Ａを有しており、液滴吐出ヘッド１０を傾動させたときに気泡トラップ１３Ａに気泡を溜めることができる。また、気泡トラップ１３Ａの下部に個別液室１３Ｂとノズル板１６があるため、溜めた気泡を吸引キャップで吸引しやすい構造になっている。図中１７は圧電素子、１７ａは振動板で、吐出エネルギー発生体を構成している。
【００６３】
図２４は、上述のように分割された第１〜第３の吸引キャップ１９Ｅ〜１９Ｇへのキャリッジ６８の接触形態について示す概念図である。図２４（Ａ）から（Ｄ）は右側の第２の吸引キャップ１９Ｆに接触する過程を示している。その後（Ｄ）から（Ｋ）で第３の吸引キャップ１９Ｇに接触させ、吸引を行う。その後、（Ｌ）で中央にある第１の吸引キャップ１９Ｅで吸引を行う。
【００６４】
図２５は、キャリッジ６８及び液滴吐出ヘッド１０が備えるライン状に並んだヘッド（以下、ラインヘッド１０Ａという。図４、図５参照）と維持回復機構９３の配置を示す概念図であり、図２５（Ａ）はラインヘッド１０Ａと維持回復機構９３を正面から見た図で、ラインヘッド１０Ａは回転軸１０Ｂを有しており、この回転軸１０Ｂを軸にラインヘッド１０Ａが傾動する。また、図２５（Ｂ）はラインヘッド１０Ａを上方（図２５（Ａ）では図の上下方向での上方、図２５（Ｂ）では紙面の上方）から見て示す概略図で、図２５（Ｃ）は、ラインヘッド１０Ａと維持回復機構９３の位置関係を示す図である。ラインヘッド１０Ａを傾動させることで第２の吸引キャップ１９Ｆと第３の吸引キャップ１９Ｇでヘッド吸引を行うことができる。また、図２５（Ｃ）で示すように、第２の吸引キャップ１９Ｆと第３の吸引キャップ１９Ｇは通常使用する第１の吸引キャップ１９Ｅと同じ維持回復機構９３中に設けてある。
【００６５】
図２６は、本実施例の予備動作工程について説明する概念図である。図示のように、繰り返しキャリッジ６８を傾動させることで共通液室１３の壁面に付着している気泡を剥離させ、共通液室１３内の気泡を集約させることができる。この動作を行い、その後に傾動させて気泡トラップに気泡を集めた状態でのヘッド吸引で気泡を吸引しやすくすることができる。
【００６６】
図２７は、予備動作工程における加減圧動作の内容を示す概略図である。図示のように、インクＩを供給するためのポンプＰでラインヘッド１０Ａ内に加圧と減圧を繰り返すが、繰り返すごとに圧力振動を発生させることになり、それによって共通液室１３内の壁面についた気泡を剥離させ、一つの大きな気泡に集約させることができる。この動作を行うことによってこの後の傾動した状態でのヘッド吸引で気泡を吸引しやすくすることができる。
なお本実施例の動作は、図２１のフローチャートで示す動作と同様あるので、図示及び説明を省略する。
【符号の説明】
【００６７】
１０：液滴吐出ヘッド
１０Ａ：ラインヘッド
１０Ｂ：ラインヘッドの回転軸
１１：ノズル開口
１２：圧力発生室
１３：共通液室
１３Ａ：気泡トラップ
１３Ｂ：個別液室
１６：ノズル板
１６ａ：液滴吐出ヘッドのノズル面
１７：圧電素子
１７ａ：振動板
１８：インクタンク
１９：吸引キャップ
１９Ａ：分割吸引キャップ
１９Ｂ：液体吸引装置
１９Ｄ：吸引キャップ
１９Ｅ〜１９Ｇ：吸引キャップ
２０：吸引装置
２１：吸引空間
６０：液滴吐出記録装置
６１：液滴吐出記録装置の装置本体
６２：給紙トレイ
６３：排紙トレイ
６４：カートリッジ装填部
６５：操作表示部
６６：液体カートリッジ
６７：前カバー（カートリッジカバー）
６８：キャリッジ
６９：主ガイドロッド
７０：従ガイドロッド
７２：液体タンク
７３：供給チューブ
７４：供給ポンプユニット
８３：搬送ベルト
８６：帯電ローラ
９１：両面ユニット
９３：維持回復機構
９４：空吐出受け
９５：空吐出受け部
９６：払拭機
Ｉ：インク
Ｓ：記録紙
【先行技術文献】
【特許文献】
【００６８】
【特許文献１】特開２００９−０５１０５８号公報
【図３】
2012254549.tif 000003
【図１】
2012254549.tif 000004
【図２】
2012254549.tif 000005
【図４】
2012254549.tif 000006
【図５】
2012254549.tif 000007
【図６】
2012254549.tif 000008
【図７】
2012254549.tif 000009
【図８】
2012254549.tif 000010
【図９】
2012254549.tif 000011
【図１０】
2012254549.tif 000012
【図１１】
2012254549.tif 000013
【図１２】
2012254549.tif 000014
【図１３】
2012254549.tif 000015
【図１４】
2012254549.tif 000016
【図１５】
2012254549.tif 000017
【図１６】
2012254549.tif 000018
【図１７】
2012254549.tif 000019
【図１８】
2012254549.tif 000020
【図１９】
2012254549.tif 000021
【図２０】
2012254549.tif 000022
【図２１】
2012254549.tif 000023
【図２２】
2012254549.tif 000024
【図２３】
2012254549.tif 000025
【図２４】
2012254549.tif 000026
【図２５】
2012254549.tif 000027
【図２６】
2012254549.tif 000028
【図２７】
2012254549.tif 000029