画像形成装置
【課題】吸引した液体をタンクに循環させる経路を短く、簡素化、省スペース化を図る。
【解決手段】吐出ヘッドのノズルに供給する液体を貯蔵し、その内圧を調整可能なタンクと、前記タンクの内圧を所望の値に調整する内圧調整手段と、前記タンクと前記吐出ヘッドとを連通する液体供給経路と、前記吐出ヘッドのノズルが形成されたノズル面に対向するキャップと、前記キャップと前記タンクを連通可能な液体回収経路と、前記液体回収経路中に設けられ、前記吐出ヘッド内の液体を前記キャップを介して回収し、前記液体回収経路を介して前記タンクまで循環させる液体循環手段とを有し、前記液体循環手段が前記内圧調整手段を兼用したことを特徴とする画像形成装置を提供することにより前記課題を解決する。
【解決手段】吐出ヘッドのノズルに供給する液体を貯蔵し、その内圧を調整可能なタンクと、前記タンクの内圧を所望の値に調整する内圧調整手段と、前記タンクと前記吐出ヘッドとを連通する液体供給経路と、前記吐出ヘッドのノズルが形成されたノズル面に対向するキャップと、前記キャップと前記タンクを連通可能な液体回収経路と、前記液体回収経路中に設けられ、前記吐出ヘッド内の液体を前記キャップを介して回収し、前記液体回収経路を介して前記タンクまで循環させる液体循環手段とを有し、前記液体循環手段が前記内圧調整手段を兼用したことを特徴とする画像形成装置を提供することにより前記課題を解決する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像形成装置に係り、特にインク等の液体を吐出ヘッドから被記録媒体に向けて吐出して画像を形成する画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、画像形成装置として、多数のノズルを配列させたインク吐出ヘッド（印字ヘッド）を有し、このインク吐出ヘッドと被記録媒体を相対的に移動させながら、インク吐出ヘッドのノズルから被記録媒体に向けてインクを液滴として吐出することにより、被記録媒体上に画像を形成するインクジェット記録装置（インクジェットプリンタ）が知られている。
【０００３】
このようなインクジェット記録装置におけるインク吐出方法として、従来から様々な方法が知られている。例えば、圧電素子（圧電セラミック）の変形によって圧力室（インク室）の一部を構成する振動板を変形させて、圧力室の容積を変化させ、圧力室の容積増大時にインク供給路から圧力室内にインクを導入し、圧力室の容積減少時に圧力室内のインクをノズルから液滴として吐出する圧電方式や、インクを加熱して気泡を発生させ、この気泡が成長する際の膨張エネルギーでインクを吐出させるサーマルインクジェット方式などが知られている。
【０００４】
インクジェット記録装置のようなインク吐出ヘッドを有する画像形成装置においては、インクを貯蔵するインクタンクからインク供給路を介してインク吐出ヘッドにインクを供給し、上記様々な吐出方法でインクを吐出しているが、ここで用いられるインクは、記録媒体上に吐出されると直ぐに乾燥し定着することが望ましい。
【０００５】
一方、印字の指示があった場合に直ちに印字が実行されるようにインク吐出ヘッドのノズルには常にインクが満たされており、このノズル内のインクが乾燥するとノズルからのインク吐出が不安定になるため、非印字時においては、インク吐出ヘッドをキャップにより密閉して、ノズルのインクが乾燥しないようにしている。
【０００６】
しかし、印字中においては、ノズルのインクは空気中にさらされるため、長時間吐出が行われないノズルのインクが乾燥し、インクの粘度が高く（増粘）なったり、ノズルが目詰まりしたり、ノズルのインクがなくなったりして吐出できなくなる虞がある。
【０００７】
また、インク供給路内等に混入した気泡がインク吐出ヘッド内あるいはインク供給路に設置された異物除去用のフィルタ前に溜まり、この貯留した気泡によってインクの供給が遮断されることにより、ノズルからのインク吐出ができなくなる虞がある。
【０００８】
そこで、従来から、これらの不吐出の原因となる増粘したインクや異物や気泡を含んだインクを除去してインク吐出ヘッドを回復するために、一定時間毎に、インク吐出ヘッドにキャップをあてて、ノズルからキャップに向けてインクを強制的に吐出するパージ（唾吐き）を行ったり、あるいはインク吐出ヘッドにキャップを当てて定期的にポンプでノズルからインクを吸引したりすることが行われている。
【０００９】
また、このときパージあるいは吸引したインクをそのまま廃棄してしまっては、インクが無駄に消費されてしまうため、なるべく無駄となるインクを削減するするために、吸引したインクを再度インクタンク（サブタンク）に戻して再びインク吐出ヘッドに供給して再利用すようにインクを循環させることが行われている。
【００１０】
例えば、ヘッドにキャップを密着させてポンプを回転してヘッド内のインクをキャップに吸出し、キャップに吸い出したインクを管路を通してサブタンク側に導き、フィルタを介してサブタンクに戻すようにして廃インクを循環し再利用するようにしたものが知られている（例えば、特許文献１等参照）。
【特許文献１】特開２００３−２６６７４５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、上記特許文献１等に記載された従来のインク循環経路を有するインクジェットプリンタにおいては、キャップに吸引したインクをサブタンクまで戻すためのインク循環経路がヘッドの外側を取り回されていたため、インク循環経路が長くその取り回しが大変でありそのための設置スペースを必要とし、さらにチューブ等で形成される循環経路を介して気泡がインク内に溶け込む虞が大きいという問題がある。
【００１２】
また、従来は、インクを循環させるためのポンプとサブタンクの内圧を調整するためのポンプは兼用されておらず、別々に設置されており、装置構成も複雑で小型化するために問題となっていた。
【００１３】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、吸引した液体をサブタンクに循環させる循環系を簡素化して省スペース化を図った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】
【００１４】
前記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、液体を吐出する複数のノズルを有する吐出ヘッドに対して被記録媒体を相対的に搬送して、前記吐出ヘッドから前記被記録媒体上に前記液体を吐出して画像を形成する画像形成装置であって、前記ノズルに供給する前記液体を貯蔵し、その内圧を調整可能なタンクと、前記タンクの内圧を所望の値に調整する内圧調整手段と、前記タンクと前記吐出ヘッドとを連通する液体供給経路と、前記吐出ヘッドのノズルが形成されたノズル面に対向するキャップと、前記キャップと前記タンクを連通可能な液体回収経路と、前記液体回収経路中に設けられ、前記吐出ヘッド内の液体を前記キャップを介して回収し、前記液体回収経路を介して前記タンクまで循環させる液体循環手段とを有し、前記液体循環手段が前記内圧調整手段を兼用したことを特徴とする画像形成装置を提供する。
【００１５】
これにより、液体循環手段と内圧調整手段を兼用化したため、液体の循環系を簡略化することができ、省スペース化及びコストダウンを図ることが可能となる。
【００１６】
また、請求項２に示すように、前記液体回収経路は、前記キャップが前記吐出ヘッドのインク回収穴が設けられた面に密着することで前記キャップと前記タンクが連通するように、その一部が前記吐出ヘッドを貫通するように設けられたことを特徴とする。
【００１７】
これにより、液体回収経路の少なくとも一部を吐出ヘッド内に配置するようにしたため、液体を循環させる経路が短くなるとともに、気体を透過しやすいチューブ長さを最小限にできるため気泡混入の虞を低減することができる。
【００１８】
また、請求項３に示すように、前記ノズルと前記インク回収穴が略同一平面上にあることを特徴とする。
【００１９】
このようにノズル面と同じ面に液体の回収用の開口があると、ノズル吸引のためのキャップのシールとインク回収用のシールを容易に構成できる。また、吸引によるノズルクリーニングも可能となるので信頼性が向上する。
【００２０】
また、請求項４に示すように、前記キャップは、前記キャップが前記吐出ヘッドのノズル面に密着する際、前記ノズル面に設けられた前記液体回収経路の開口部に対応する前記キャップの部分に、前記キャップ内の液体を前記開口部近傍まで移動させる液体保持構造を有することを特徴とする。
【００２１】
また、請求項５に示すように、前記液体保持構造は、多孔質部材あるいはリブ形状の部材によって形成されていることを特徴とする。
【００２２】
これにより、わずかな力でキャップ内の液体を吸引できる様になるため、ポンプの小型化が可能になる。
【００２３】
また、請求項６に示すように、前記液体保持構造は、フィルタの機能をも有するとともに、前記キャップ内に回収される液体の流れる方向の前記液体保持構造より上流側の前記キャップの底面に前記液体を排出するドレインを有することを特徴とする。
【００２４】
また、請求項７に示すように、前記キャップは、前記キャップに回収される液体の受け入れ側と前記液体保持構造との間にフィルタを有し、さらに前記キャップ内に回収される液体の流れる方向の前記液体保持構造より上流側の前記キャップの底面に前記液体を排出するドレインを有することを特徴とする。
【００２５】
このように、液体保持構造にフィルタの機能を持たせ、あるいはこれとは別途フィルタを設置するとともに、液体を排出するドレインを備えたことにより、循環させる液体中に異物が混入するのを防止するとともに、粘度が上昇した再利用不可の液体はドレインから排出することができる。
【００２６】
また、請求項８に示すように、前記フィルタは前記ドレインが形成されている前記キャップの底面よりも高い位置に設置されていることを特徴とする。
【００２７】
これにより、液体中に堆積した異物を排出し易くなる。
【００２８】
また、請求項９に示すように、前記キャップに回収される液体の前記キャップの受け入れ側の底面は、前記ドレインが形成されている部分が最も低くなるように傾斜していることを特徴とする。
【００２９】
これにより、キャップ内に吸引した液体の循環を円滑にすることができる。
【発明の効果】
【００３０】
以上説明したように、本発明に係る画像形成装置によれば、液体をキャップからタンクへ循環させる液体循環手段をタンクの内圧調整手段と兼用としたため、液体循環系の簡素化、省スペース化を達成し、その結果コストダウンを図ることが可能となる。また、液体を循環させて再利用するようにしたため、タンクレイアウトの自由度を向上させることが可能となる。
【００３１】
また、液体回収経路を、吐出ヘッドのノズル面を貫通して吐出ヘッド内に設けるようにした場合には、液体回収経路を従来のように大きく引き回す必要がなく、液体回収経路を短縮できるとともに、インクの粘度や表面張力等のインクの性能への影響を極力少なくすることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３２】
以下、添付した図面を参照して、本発明に係る画像形成装置について詳細に説明する。
【００３３】
図１は、本発明に係る画像形成装置としてのインクジェット記録装置の一実施形態の概略を示す全体構成図である。
【００３４】
図１に示したように、このインクジェット記録装置１０は、インクの色毎に設けられた複数の印字ヘッド（インクジェット記録ヘッド）１２Ｋ、１２Ｃ、１２Ｍ、１２Ｙを有する印字部と、各印字ヘッド１２Ｋ、１２Ｃ、１２Ｍ、１２Ｙに供給するインクを貯蔵しておくインク貯蔵／装填部１４と、記録紙１６を供給する給紙部１８と、記録紙１６のカールを除去するデカール処理部２０と、前記印字部１２のノズル面（インク吐出面）に対向して配置され、記録紙１６の平面性を保持しながら記録紙１６を搬送する吸着ベルト搬送部２２と、印字部１２による印字結果を読み取る印字検出部２４と、印画済みの記録紙（プリント物）を外部に排紙する排紙部２６とを備えている。
【００３５】
図１では、給紙部１８の一例としてロール紙（連続用紙）のマガジンが示されているが、紙幅や紙質等が異なる複数のマガジンを併設してもよい。また、ロール紙のマガジンに代えて、又はこれと併用して、カット紙が積層装填されたカセットによって用紙を供給してもよい。
【００３６】
ロール紙を使用する装置構成の場合、図１のように、裁断用のカッター２８が設けられており、該カッター２８によってロール紙は所望のサイズにカットされる。カッター２８は、記録紙１６の搬送路幅以上の長さを有する固定刃２８Ａと、該固定刃２８Ａに沿って移動する丸刃２８Ｂとから構成されており、印字裏面側に固定刃２８Ａが設けられ、搬送路を挟んで印字面側に丸刃２８Ｂが配置されている。なお、カット紙を使用する場合には、カッター２８は不要である。
【００３７】
複数種類の記録紙を利用可能な構成にした場合、紙の種類情報を記録したバーコードあるいは無線タグ等の情報記録体をマガジンに取り付け、その情報記録体の情報を所定の読取装置によって読み取ることで、使用される用紙の種類を自動的に判別し、用紙の種類に応じて適切なインク吐出を実現するようにインク吐出制御を行うことが好ましい。
【００３８】
給紙部１８から送り出される記録紙１６はマガジンに装填されていたことによる巻き癖が残り、カールする。このカールを除去するために、デカール処理部２０においてマガジンの巻き癖方向と逆方向に加熱ドラム３０で記録紙１６に熱を与える。このとき、多少印字面が外側に弱いカールとなるように加熱温度を制御するとより好ましい。
【００３９】
デカール処理後、カットされた記録紙１６は、吸着ベルト搬送部２２へと送られる。吸着ベルト搬送部２２は、ローラー３１、３２間に無端状のベルト３３が巻き掛けられた構造を有し、少なくとも印字部１２のノズル面及び印字検出部２４のセンサ面に対向する部分が平面（フラット面）をなすように構成されている。
【００４０】
ベルト３３は、記録紙１６幅よりも広い幅寸法を有しており、ベルト面には多数の吸引孔（図示省略）が形成されている。図１に示したとおり、ローラー３１、３２間に掛け渡されたベルト３３の内側において印字部１２のノズル面及び印字検出部２４のセンサ面に対向する位置には吸着チャンバー３４が設けられており、この吸着チャンバー３４をファン３５で吸引して負圧にすることによってベルト３３上の記録紙１６が吸着保持される。
【００４１】
ベルト３３が巻かれているローラー３１、３２の少なくとも一方にモータ（図示省略）の動力が伝達されることにより、ベルト３３は図１において、時計回り方向に駆動され、ベルト３３上に保持された記録紙１６は、図１の左から右へと搬送される。
【００４２】
縁無しプリント等を印字するとベルト３３上にもインクが付着するので、ベルト３３の外側の所定位置（印字領域以外の適当な位置）にベルト清掃部３６が設けられている。ベルト清掃部３６の構成について詳細は図示しないが、例えば、ブラシ・ロール、吸水ロール等をニップする方式、清浄エアーを吹き掛けるエアーブロー方式、あるいはこれらの組み合わせなどがある。清掃用ロールをニップする方式の場合、ベルト線速度とローラー線速度を変えると清掃効果が大きい。
【００４３】
なお、吸着ベルト搬送部２２に代えて、ローラー・ニップ搬送機構を用いる態様も考えられるが、印字領域をローラー・ニップ搬送すると、印字直後に用紙の印字面にローラーが接触するので、画像が滲み易いという問題がある。したがって、本例のように、印字領域では画像面と接触させない吸着ベルト搬送が好ましい。
【００４４】
吸着ベルト搬送部２２により形成される用紙搬送路上において印字部１２の上流側には、加熱ファン４０が設けられている。加熱ファン４０は、印字前の記録紙１６に加熱空気を吹きつけ、記録紙１６を加熱する。印字直前に記録紙１６を加熱しておくことにより、インクが着弾後乾き易くなる。
【００４５】
印字部１２は、最大紙幅に対応する長さを有するライン型ヘッドを紙搬送方向（副走査方向）と直交する方向（主走査方向）に配置した、いわゆるフルライン型のヘッドとなっている（図２参照）。各印字ヘッド１２Ｋ、１２Ｃ、１２Ｍ、１２Ｙは、図２に示すように、本インクジェット記録装置１０が対象とする最大サイズの記録紙１６の少なくとも一辺を超える長さにわたってインク吐出口（ノズル）が複数配列されたライン型ヘッドで構成されている。
【００４６】
記録紙１６の搬送方向（紙搬送方向）に沿って上流側（図１の左側）から黒（Ｋ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）の順に各色インクに対応した印字ヘッド１２Ｋ、１２Ｃ、１２Ｍ、１２Ｙが配置されている。記録紙１６を搬送しつつ各印字ヘッド１２Ｋ、１２Ｃ、１２Ｍ、１２Ｙからそれぞれ色インクを吐出することにより記録紙１６上にカラー画像を形成し得る。
【００４７】
このように、紙幅の全域をカバーするフルラインヘッドがインク色毎に設けられてなる印字部１２によれば、紙搬送方向（副走査方向）について記録紙１６と印字部１２を相対的に移動させる動作を一回行うだけで（すなわち、一回の副走査で）記録紙１６の全面に画像を記録することができる。これにより、印字ヘッドが紙搬送方向と直交する方向（主走査方向）に往復動作するシャトル型ヘッドに比べて高速印字が可能であり、生産性を向上させることができる。
【００４８】
なお、ここで主走査方向及び副走査方向とは、次に言うような意味で用いている。すなわち、記録紙の全幅に対応したノズル列を有するフルラインヘッドで、ノズルを駆動する時、（１）全ノズルを同時に駆動するか、（２）ノズルを片方から他方に向かって順次駆動するか、（３）ノズルをブロックに分割して、ブロックごとに片方から他方に向かって順次駆動するか、等のいずれかのノズルの駆動が行われ、用紙の幅方向（記録紙の搬送方向と直交する方向）に１ライン（１列のドットによるライン又は複数列のドットから成るライン）の印字をするようなノズルの駆動を主走査と定義する。そして、この主走査によって記録される１ライン（帯状領域の長手方向）の示す方向を主走査方向という。
【００４９】
一方、上述したフルラインヘッドと記録紙とを相対移動することによって、上述した主走査で形成された１ライン（１列のドットによるライン又は複数列のドットから成るライン）の印字を繰り返し行うことを副走査と定義する。そして、副走査を行う方向を副走査方向という。結局、記録紙の搬送方向が副走査方向であり、それに直交する方向が主走査方向ということになる。
【００５０】
また本例では、ＫＣＭＹの標準色（４色）の構成を例示したが、インク色や色数の組み合わせについては本実施形態には限定されず、必要に応じて淡インク、濃インクを追加してもよい。例えば、ライトシアン、ライトマゼンタ等のライト系インクを吐出する印字ヘッドを追加する構成も可能である。
【００５１】
図１に示したように、インク貯蔵／装填部１４は、各印字ヘッド１２Ｋ、１２Ｃ、１２Ｍ、１２Ｙに対応する色のインクを貯蔵するタンクを有し、各タンクは図示を省略した管路を介して各印字ヘッド１２Ｋ、１２Ｃ、１２Ｍ、１２Ｙと連通されている。また、インク貯蔵／装填部１４は、インク残量が少なくなるとその旨を報知する報知手段（表示手段、警告音発生手段等）を備えるとともに、色間の誤装填を防止するための機構を有している。
【００５２】
印字検出部２４は、印字部１２の打滴結果を撮像するためのイメージセンサ（ラインセンサ等）を含み、該イメージセンサによって読み取った打滴画像からノズルの目詰まりその他の吐出不良をチェックする手段として機能する。
【００５３】
本例の印字検出部２４は、少なくとも各印字ヘッド１２Ｋ、１２Ｃ、１２Ｍ、１２Ｙによるインク吐出幅（画像記録幅）よりも幅の広い受光素子列を有するラインセンサで構成される。このラインセンサは、赤（Ｒ）の色フィルタが設けられた光電変換素子（画素）がライン状に配列されたＲセンサ列と、緑（Ｇ）の色フィルタが設けられたＧセンサ列と、青（Ｂ）の色フィルタが設けられたＢセンサ列とからなる色分解ラインＣＣＤセンサで構成されている。なお、ラインセンサに代えて、受光素子が二次元配列されて成るエリアセンサを用いることも可能である。
【００５４】
印字検出部２４は、各色の印字ヘッド１２Ｋ、１２Ｃ、１２Ｍ、１２Ｙにより印字されたテストパターンを読み取り、各ヘッドの吐出検出を行う。吐出判定は、吐出の有無、ドットサイズの測定、ドット着弾位置の測定等で構成される。
【００５５】
印字検出部２４の後段には、後乾燥部４２が設けられている。後乾燥部４２は、印字された画像面を乾燥させる手段であり、例えば、加熱ファンが用いられる。印字後のインクが乾燥するまでは印字面と接触することは避けたほうが好ましいので、熱風を吹きつける方式が好ましい。
【００５６】
多孔質のペーパに染料系インクで印字した場合などでは、加圧によりペーパの孔を塞ぐことでオゾンなど、染料分子を壊す原因となるものと接触することを防ぐことで画像の耐候性がアップする効果がある。
【００５７】
後乾燥部４２の後段には、加熱・加圧部４４が設けられている。加熱・加圧部４４は、画像表面の光沢度を制御するための手段であり、画像面を加熱しながら所定の表面凹凸形状を有する加圧ローラー４５で加圧し、画像面に凹凸形状を転写する。
【００５８】
このようにして生成されたプリント物は、排紙部２６から排出される。本来プリントすべき本画像（目的の画像を印刷したもの）とテスト印字とは分けて排出することが好ましい。このインクジェット記録装置１０では、本画像のプリント物と、テスト印字のプリント物とを選別してそれぞれの排出部２６Ａ、２６Ｂへと送るために排紙経路を切り換える選別手段（図示省略）が設けられている。なお、大きめの用紙に本画像とテスト印字とを同時に並列に形成する場合は、カッター（第２のカッター）４８によってテスト印字の部分を切り離す。カッター４８は、排紙部２６の直前に設けられており、画像余白部にテスト印字を行った場合に、本画像とテスト印字部を切断するためのものである。カッター４８の構造は前述した第１のカッター２８と同様であり、固定刃４８Ａと丸刃４８Ｂとから構成されている。
【００５９】
また、図示を省略したが、本画像の排出部２６Ａには、オーダー別に画像を集積するソーターが設けられている。
【００６０】
次に、印字ヘッド（液滴吐出ヘッド）について説明する。インク色毎に設けられている各印字ヘッド１２Ｋ、１２Ｃ、１２Ｍ、１２Ｙの構造は共通しているので、以下、これらを代表して符号５０によって印字ヘッドを表すものとし、図３に印字ヘッド５０の平面透視図を示す。
【００６１】
図３に示すように、本実施形態の印字ヘッド５０は、インクを液滴として吐出するノズル５１、インクを吐出する際インクに圧力を付与する圧力室５２、図示しない共通流路から圧力室５２にインクを供給するインク供給口５３を含んで構成される圧力室ユニット５４が千鳥状の２次元マトリクス状に配列され、ノズル５１の高密度化が図られている。
【００６２】
図３に示すように、各圧力室５２は、上方から見ると略正方形状をしており、その対角線の一方の端にノズル５１が形成され、他方の端にインク供給口５３が設けられている。
【００６３】
また、図３中の４−４線に沿った断面図を図４に示す。
【００６４】
図４に示すように、圧力室ユニット５４は、インクを吐出するノズル５１と連通する圧力室５２によって形成され、圧力室５２には、供給口５３を介してインクを供給する共通流路５５が連通するとともに、圧力室５２の一面（図では天面）は振動板５６で構成され、その上部には、振動板５６に圧力を付与して振動板５６を変形させる圧電素子５８が接合され、圧電素子５８の上面には個別電極５７が形成されている。また、振動板５６は共通電極を兼ねている。
【００６５】
圧電素子５８は、共通電極（振動板５６）と個別電極５７によって挟まれており、これら２つの電極５６、５７に駆動電圧を印加することによって変形する。圧電素子５８の変形によって振動板５６が押され、圧力室５２の容積が縮小されてノズル５１からインクが吐出されるようになっている。２つの電極５６、５７間への電圧印加が解除されると圧電素子５８がもとに戻り、圧力室５２の容積が元の大きさに回復し、共通流路５５から供給口５３を通って新しいインクが圧力室５２に供給されるようになっている。
【００６６】
また、図５は他の印字ヘッドの構造例を示す平面透視図である。図５に示すように、複数の短尺ヘッド５０’を２次元の千鳥状に配列して繋ぎ合わせて、これらの複数の短尺ヘッド５０’全体で印字媒体の全幅に対応する長さとなるようにして１つの長尺のフルラインヘッドを構成するようにしてもよい。
【００６７】
図６はインクジェット記録装置１０におけるインク供給系（及びインク循環系）の構成を示した概要図である。インクタンク６０は、印字ヘッド５０にインクを供給するための基タンクであり、図１で説明したインク貯蔵／装填部１４に設置される。インクタンク６０の形態には、インク残量が少なくなった場合に、補充口（図示省略）からインクを補充する方式と、タンクごと交換するカートリッジ方式とがある。使用用途に応じてインク種類を替える場合には、カートリッジ方式が適している。この場合、インクの種類情報をバーコード等で識別して、インク種類に応じて吐出制御を行うことが好ましい。なお、図６のインクタンク６０は、前述した図１のインク貯蔵／装填部１４と等価のものである。
【００６８】
図６に示すように、インクタンク６０と印字ヘッド５０を繋ぐ管路（インク供給経路）９０の中間には、印字ヘッド５０に供給するインクを一旦溜めておくサブタンク６１が設けられている。サブタンク６１と印字ヘッド５０は、管路（インク供給経路）９０によって連通している。サブタンク６１は、印字ヘッド５０の内圧変動を防止するダンパー効果及びリフィルを改善する機能を有している。
【００６９】
なお、サブタンク６１は図６に示すような態様に限定されず、サブタンク６１を印字ヘッド５０と一体化して設けるようにしてもよい。
【００７０】
サブタンク６１に貯留されたインクはインク供給経路である管路９０より印字ヘッド５０に供給され、共通流路５５、供給口５３等を介して圧力室５２（図４参照）へ送られ、印字ヘッド５０に形成されたノズル５１から吐出される。なお、図６においては、表示を簡単にするために、共通流路５５、供給口５３、圧力室５２については単に一つの四角で表現している。
【００７１】
インクジェット記録装置１０には、ノズルの乾燥防止又はノズル近傍のインク粘度上昇を防止するための手段としてのキャップ６４が設けられている。また、図示は省略するが印字ヘッド５０のノズル面の清掃手段としてクリーニングブレードが設けられている。
【００７２】
また、印字ヘッド５０のインク吐出側面５０Ａは、段差を有するように２つの面で構成され、一方の面はノズル５１が形成されるノズル面５０Ａ１であり、他方の面はインク回収穴９５が形成されるインク回収穴面５０Ａ２（非ノズル領域）となっている。インク回収穴面５０Ａ２側には、キャップ６４に吐き出されたインクを回収しサブタンク６１に戻すためのインク回収経路９４が印字ヘッド５０を貫通して設けられており、その一端がインク回収穴面５０Ａ２にインク回収穴９５として開口している。
【００７３】
印字ヘッド５０（インク回収穴面５０Ａ２）に貫通して設けられたインク回収経路９４の他端には印字ヘッド５０とサブタンク６１とを連通し、印字ヘッド５０からサブタンク６１にインクを戻すインク回収経路としての管路９６が接続しており、この管路９６の中間にはポンプ６２が設けられている。
【００７４】
このポンプ６２は、後述するように、キャップ６４を印字ヘッド５０に密着させて印字ヘッド５０からキャップ６４にインクを吸引し、さらに吸引したインクをインク回収経路を通じてサブタンク６１に戻すようにインクを循環させる液体循環手段としての役割と、サブタンク６１の内圧を調整する内圧調整手段の役割を兼ねている。
【００７５】
キャップ６４及びクリーニングブレード（図示省略）を含むメンテナンスユニットは、図示を省略した移動機構によって印字ヘッド５０に対して相対移動可能であり、必要に応じて所定の退避位置から印字ヘッド５０下方のメンテナンス位置に移動されるようになっている。キャップ６４は、図示しない昇降機構によって印字ヘッド５０に対して相対的に昇降変位される。昇降機構は、電源ＯＦＦ時や印刷待機時にキャップ６４を所定の上昇位置まで上昇させ、印字ヘッド５０に密着させることにより、ノズル面５０Ａ１をキャップ６４で覆うようになっている。
【００７６】
クリーニングブレード（図示省略）は、ゴムなどの弾性部材で構成されており、図示を省略したブレード移動機構により印字ヘッド５０のインク吐出面（ノズル面５０Ａ１）に摺動可能である。ノズル面５０Ａ１にインク液滴又は異物が付着した場合、クリーニングブレードをノズル面５０Ａ１に摺動させることでノズル面５０Ａ１を拭き取り、ノズル面５０Ａ１を清浄するようになっている。
【００７７】
印字中又は待機中において、特定のノズル５１の使用頻度が低くなり、そのノズル５１近傍のインク粘度が上昇した場合には、粘度が上昇して劣化したインクを排出すべく、圧電素子５８を駆動して、キャップ６４に向かってインクを強制的に吐出するパージ（なお、パージは、「予備吐出」、「空吐出」、「唾吐き」などと呼ばれる場合もある。）が行われる。
【００７８】
また、印字ヘッド５０内のインク（圧力室５２内のインク）に気泡が混入した場合、印字ヘッド５０にキャップ６４を当て、ポンプ６２を駆動して印字ヘッド５０内のインク（気泡が混入したインク）をキャップ６４側に吸引して除去する。このポンプ６２による吸引動作は、初期のインクのヘッドへの装填時（ファーストローディング時）、或いは長時間の停止後の使用開始時にも行われ、粘度が上昇して固化した劣化インクがキャップ６４側に吸い出される。
【００７９】
印字ヘッド５０は、ある時間以上吐出しない状態が続くと、ノズル近傍のインク溶媒が蒸発してノズル近傍のインクの粘度が高くなってしまい、吐出駆動用のアクチュエータ（圧電素子５８）が動作してもノズル５１からインクが吐出しなくなる。したがって、この様な状態になる手前で（圧電素子５８の動作によってインク吐出が可能な粘度の範囲内で）、上述したように圧電素子５８を動作させ粘度が上昇したノズル近傍のインクをキャップ６４に向かって吐出させるパージが行われる。また、ノズル面５０Ａの清掃手段として設けられているクリーニングブレード等のワイパーによってノズル面５０Ａ１の汚れを清掃した後に、このワイパー摺擦動作によってノズル５１内に異物が混入するのを防止するためにもパージを行うようにしてもよい。
【００８０】
ノズル５１や圧力室５２（図４参照）内に気泡が混入したり、ノズル５１内のインクの粘度上昇があるレベルを超えたりして、パージではインクを吐出できないような場合には、キャップ６４を印字ヘッド５０に密着させてポンプ６２を駆動して吸引動作が行われる。
【００８１】
パージや吸引によってキャップ６４に回収されたインクは、キャップ６４を印字ヘッド５０に密着させた状態で、ポンプ６２によりインク回収穴９５からインク回収経路９４に吸い上げられ管路９６を介してサブタンク６１に戻される。このようにポンプ６２によってインクが循環されるようになっている。
【００８２】
また、キャップ６４には、印字ヘッド５０のノズル面５０Ａ１とインク回収穴面５０Ａ２とで構成されるインク吐出側面５０Ａの段差に対応した段差が形成され、それぞれノズル面５０Ａ１に対応する、印字ヘッド５０（ノズル５１）から吸い出されたインクを受ける部分（開口部６４ａ）と、インク回収穴面５０Ａ２に対応する部分とになっている。そしてこれら２つの部分の間には、異物や気泡等を除去するためのフィルタ９２が設けられている。このフィルタ９２は特に限定されるものではないが、メッシュフィルタでメッシュサイズは印字ヘッド５０のノズル径と同等若しくはノズル径以下（一般的には、２０μｍ程度）とすることが好ましい。
【００８３】
キャップ６４に吸い出されたインクは、気泡や異物を含むインクであることが多いため、フィルタ９２を通すことにより、再度使用可能なインクのみをサブタンク６１に循環させることができる。
【００８４】
また、キャップ６４には、このフィルタ９２を通過したインクをインク回収穴９５近傍まで導いてインクを回収し易くするために、キャップ６４を印字ヘッド５０に密着させたときに、フィルタ９２とインク回収穴９５の間に位置するようにインク保持構造９３が設けられている。
【００８５】
インク保持構造９３は、特に限定されるものではなく、例えば、毛細管構造により自然にインクがインク回収穴９５の近くまで吸い上げられるようになっていればよい。インク保持構造９３としては、例えば、多孔質部材や、フィルタ９２の後側のキャップ６４底面から上方にインク回収穴９５の近くまで伸びるようなリブ状に形成した部材で毛細管構造を形成してもよい。
【００８６】
インク保持構造９３を介してインク回収穴９５の近くまで吸い上げられたインクは、ポンプ６２によってインク回収経路９４から管路９６を介してサブタンク６１に戻され、サブタンク６１から再度印字ヘッド５０に供給される。このようにインクを循環させることによって、無駄インクを削減することができる。
【００８７】
また、キャップ６４のインク回収穴面５０Ａ２に接触する部分には気密性を確保するため、ゴムパッキン等のシール部材１０２が配設されている。
【００８８】
サブタンク６１には、大気開放口９８と大気開放弁Ｂ１が設けられている。さらに、印字ヘッド５０とポンプ６２との間の管路９６にも大気開放口９９と大気開放弁Ｂ２が設けられている。また、ポンプ６２はサブタンク６１の内圧を調整する働きをも有している。内圧を測定する圧力計９７をサブタンク６１内に設けるとより確度の高い圧力コントロールができる。圧力計以外の方法として、サブタンクの一部を可撓性部材で構成し、その変位をセンシングする方法でも良い。
【００８９】
なお、キャップ６４に回収されたインクのうち増粘が進んだインクや異物等は循環させるわけにはいかないので、これらを排出するためのドレイン口１００がキャップ６４の底部に設けられている。キャップ６４の底部は、フィルタ９２側及びノズル５１から吸い出されたインクを受け入れる開口部６４ａ側からそれぞれ傾斜の付いた面１１０、１０８で形成され、各傾斜面１１０及び１０８はフィルタ９２に近い側で交わり、その最も低い部分にドレイン口１００が形成されている。そのため、インクは自重で自然にドレイン口１００に向かって流れるようになっている。また、ドレイン口１００にはインク排出経路１０１が接続されており、インク排出経路１０１にはドレイン弁Ｂ３が設けられている。
【００９０】
インク排出経路１０１の先には廃インクタンク６８が配置されており、ドレイン弁Ｂ３を開くことにより、ドレイン口１００から廃棄されるインクがインク排出経路１０１を通って廃インクタンク６８に排出されるようになっている。
【００９１】
図７は、キャップ６４を拡大して示す斜視図である。
【００９２】
図７に示すように、キャップ６４の上部は、印字ヘッド５０のノズル面５０Ａに合わせた長方形をしており、その周囲には気密性を確保するためのゴムパッキン１０２が付設されている。キャップ６４の上部において、ノズル面５０Ａのノズル５１が形成されているノズル領域５０Ａ１に対応する部分はノズル５１から吐き出されたインクを取り込むための開口部（液体受け入れ側）６４ａとなっており、ノズル面５０Ａの非ノズル領域５０Ａ２に対応する部分には板材１０４が配置され、この板材１０４の下には前述したインク回収用のインク保持構造９３が配置されている。さらに、板材１０４の真中にはノズル面５０Ａに設けられたインク回収穴９５に対応した穴１０６が設けられている。
【００９３】
キャップ６４を印字ヘッド５０に密着させたときに、この穴１０６と印字ヘッド５０のノズル面５０Ａのインク回収穴９５は一致して、インク保持構造９３によって、上部まで引き上げられたインクは、この穴１０６とインク回収穴９５を介してインク回収経路９６に流れるようになっている。
【００９４】
インクを取り込むための開口部６４ａの下部底面はインク保持構造９３が配置されている側に向かって次第に下がって行く傾斜面１０８となっている。一方フィルタ９２が配置されている直前の部分も傾斜面１１０となっており、両傾斜面１０８及び１１０が交わる最も低い部分にドレイン口１００が設けられている。ドレイン口１００にはインク排出経路１０１が繋がっている。
【００９５】
また、インクを取り込むための開口部６４ａとインク保持構造９３との間には仕切り板１１２が設けられており、この仕切り板１１２の下方にフィルタ９２が設けられている。フィルタ９２の形状は特に限定はされないが、図７に示したものは略長方形状をしており、その下辺は前述したドレイン口１００の設置位置よりも距離ｄだけ上に位置するように設置されている。
【００９６】
このようにフィルタ９２下辺とドレイン口１００設置位置との間に少し距離ｄをあけたのは、堆積した異物を循環させないためである。従って、堆積した異物を機外に出しやすくするために、ドレイン口１００の付近の形状は、ドレイン口１００設置位置が最も低くなるようにその周囲の面は傾斜を有するように、例えばロート状に形成されていることが好ましい。
【００９７】
このようなキャップ６４を印字ヘッド５０に密着させてインクを循環させる場合には、図７に矢印で示すように、ノズル５１から吐き出されたインクは、開口部６４ａから取り込まれ、傾斜面１０８に沿って下方へ流れていき、フィルタ９２を通り、インク保持構造９３の中を毛細管現象により上方へと上がって行き、穴１０６から印字ヘッド５０のインク回収穴９５へと回収される。
【００９８】
図８はインクジェット記録装置１０のシステム構成を示す要部ブロック図である。インクジェット記録装置１０は、通信インターフェース７０、システムコントローラ７２、画像メモリ７４、モータドライバ７６、ヒータドライバ７８、プリント制御部８０、画像バッファメモリ８２、ヘッドドライバ８４等を備えている。
【００９９】
通信インターフェース７０は、ホストコンピュータ８６から送られてくる画像データを受信するインターフェース部である。通信インターフェース７０にはＵＳＢ、ＩＥＥＥ１３９４、イーサネット、無線ネットワークなどのシリアルインターフェースやセントロニクスなどのパラレルインターフェースを適用することができる。この部分には、通信を高速化するためのバッファメモリ（図示省略）を搭載してもよい。ホストコンピュータ８６から送出された画像データは通信インターフェース７０を介してインクジェット記録装置１０に取り込まれ、一旦画像メモリ７４に記憶される。画像メモリ７４は、通信インターフェース７０を介して入力された画像を一旦格納する記憶手段であり、システムコントローラ７２を通じてデータの読み書きが行われる。画像メモリ７４は、半導体素子からなるメモリに限らず、ハードディスクなどの磁気媒体を用いてもよい。
【０１００】
システムコントローラ７２は、通信インターフェース７０、画像メモリ７４、モータドライバ７６、ヒータドライバ７８等の各部を制御する制御部である。システムコントローラ７２は、中央演算処理装置（ＣＰＵ）及びその周辺回路等から構成され、ホストコンピュータ８６との間の通信制御、画像メモリ７４の読み書き制御等を行うとともに、搬送系のモータ８８やヒーター８９を制御する制御信号を生成する。
【０１０１】
モータドライバ７６は、システムコントローラ７２からの指示に従ってモータ８８を駆動するドライバ（駆動回路）である。ヒータドライバ７８は、システムコントローラ７２からの指示にしたがって後乾燥部４２等のヒーター８９を駆動するドライバである。
【０１０２】
プリント制御部８０は、システムコントローラ７２の制御に従い、画像メモリ７４内の画像データから印字制御用の信号を生成するための各種加工、補正などの処理を行う信号処理機能を有し、生成した印字制御信号（印字データ）をヘッドドライバ８４に供給する制御部である。プリント制御部８０において所要の信号処理が施され、該画像データに基づいてヘッドドライバ８４を介して印字ヘッド５０のインク液滴の吐出量や吐出タイミングの制御が行われる。これにより、所望のドットサイズやドット配置が実現される。
【０１０３】
プリント制御部８０には画像バッファメモリ８２が備えられており、プリント制御部８０における画像データ処理時に画像データやパラメータなどのデータが画像バッファメモリ８２に一時的に格納される。なお、図８において画像バッファメモリ８２はプリント制御部８０に付随する態様で示されているが、画像メモリ７４と兼用することも可能である。また、プリント制御部８０とシステムコントローラ７２とを統合して１つのプロセッサで構成する態様も可能である。
【０１０４】
ヘッドドライバ８４はプリント制御部８０から与えられる印字データに基づいて各色の印字ヘッド５０の圧電素子５８を駆動する。ヘッドドライバ８４にはヘッドの駆動条件を一定に保つためのフィードバック制御系を含んでいてもよい。
【０１０５】
印字検出部２４は、図１で説明したように、ラインセンサー（図示省略）を含むブロックであり、記録紙１６に印字された画像を読み取り、所要の信号処理などを行って印字状況（吐出の有無、打滴のばらつきなど）を検出し、その検出結果をプリント制御部８０に提供するものである。
【０１０６】
プリント制御部８０は、必要に応じて印字検出部２４から得られる情報に基づいて印字ヘッド５０に対する各種補正を行うようになっている。
【０１０７】
以下、本実施形態の作用について説明する。
【０１０８】
まず最初に、インクを循環させてノズルのクリーニングやヘッド内の気泡を除去するインク循環モードについて図９のフローチャートに沿って説明する。
【０１０９】
まず、図９のステップＳ１００において、印字ヘッド５０のインク吐出側面５０Ａのインク回収穴面５０Ａ２にキャップ６４の対応する部分を密着させる。このとき、ノズル面５０Ａ１にはキャップ６４の対応する部分は密着していない。
【０１１０】
次に、ステップＳ１１０において、大気開放弁Ｂ１を閉じ、大気開放弁Ｂ２を開く。次に、ステップＳ１２０において、図６に矢印Ｆ１で示す方向にポンプ６２を右回転する。このときポンプ６２を回転する時間はタイマーで設定しておく。このポンプ６２の駆動によりサブタンク６１内が加圧され、これによって印字ヘッド５０の圧力室５２内のインクが押されて、ノズル５１からキャップ６４の開口部６４ａ（図７をも参照）へインクが吐出されキャップ６４に溜まる。
【０１１１】
次に、ステップＳ１３０において、大気開放弁Ｂ１を開き、大気開放弁Ｂ２を閉じる。そしてステップＳ１４０において、ポンプ６２を図６に矢印Ｆ１で示す方向に、タイマーで設定された時間分だけ回転する。このとき上でキャップ６４の開口部６４ａに押し出されたインクは傾斜面１０８を下ってフィルタ９２を通りインク保持構造９３による毛細管現象によりインク回収穴９５近傍まで引き上げられている。そして、このポンプ６２の回転によりインクは印字ヘッド５０のインク回収穴面５０Ａ２に設けられたインク回収穴９５から吸引され、インク回収経路９４を介して、管路９６を通じてサブタンク６１へと戻される。
【０１１２】
最後にステップＳ１５０において、大気開放弁Ｂ１及びＢ２を共に閉じて、内圧調整モードへと移って行く。なお、インク循環モードにおけるインクの流れを図６中に実線の矢印（１）及び（２）で示す。このようにしてインクの循環が行われる。
【０１１３】
また、再利用不能な増粘インクあるいは堆積した異物や気泡等を含んだインクがキャップ６４の最底部１１０（図７参照）に、ある程度たまったら適宜インク排出経路１０１に設けられたドレイン弁Ｂ３を開いて、このインクをドレイン口１００から廃インクタンク６８に排出するようにする。
【０１１４】
次に、サブタンク６１の内圧調整時（内圧調整モード）の作用について図１０のフローチャートに沿って説明する。
【０１１５】
まず図１０のステップＳ２００において、印字ヘッド５０のインク回収穴面５０Ａ２に対応するキャップ６４の部分を密着させる。このとき、ノズル面５０Ａ１にはキャップ６４の対応する部分は密着していない。
【０１１６】
次に、ステップＳ２１０において、大気開放弁Ｂ１を短時間開いてサブタンク６１内を大気圧に戻した後閉じる。これは、サブタンク６１の内圧が下がりすぎていた場合に、これを元に戻すためである。
【０１１７】
次にステップＳ２２０において大気開放弁Ｂ２を開き、ステップＳ２３０においてポンプ６２を図６に矢印Ｆ２で示す方向に回転（左回転）する。このポンプ６２を回転駆動する時間は、上と同様に予めタイマーで設定しておく。これにより、サブタンク６１内部の空気が、大気開放弁Ｂ２を通って外部に排出される。これにより、サブタンク６１の内圧が下がる。わずかながら、管内の残留インクが大気開放口９９から外部に出る可能性があるため大気開放口９９出口にインク吸収部材を置く。なお、内圧調整モードにおける空気の流れを図６中に破線の矢印（３）で示す。これにより、サブタンク６１の内圧が所定値に調整される。
【０１１８】
次に、ファーストローディング時の作用について図１１のフローチャートに沿って説明する。
【０１１９】
このときは、まだサブタンク６１内にはインクが存在しない。まず図１１のステップＳ３００において、印字ヘッド５０のインク回収穴面５０Ａ２に対応するキャップ６４の部分を密着させる。このとき、ノズル面５０Ａ１にはキャップ６４の対応する部分は密着していない。
【０１２０】
次に、ステップＳ３１０において、大気開放弁Ｂ１は閉じ、大気開放弁Ｂ２を開く。そしてステップＳ３２０において、ポンプ６２を図６に矢印Ｆ２で示す方向に回転する（左回転）。これにより、サブタンク６１内の空気が大気開放口９９から外へ排出され、サブタンク６１内の圧力が下がり、インクタンク６０内のインクに作用する大気圧の方が相対的に大きくなり、インクタンク６０内のインクがインク供給経路９０を通じてサブタンク６１内に導かれる。
【０１２１】
ポンプ６２を回転駆動する時間は、予めタイマに設定され、所定時間が経過したところでポンプ６２の回転が停止する。その後、例えば前述したインク循環モードへと移って行く。ここで、ポンプの回転時間にタイマを用いているが、サブタンクにインクの有無を検出するセンサを設け、センサの出力によりポンプを制御する方法でも良い。
【０１２２】
最後に、フィルタ洗浄モードについて、図６あるいは図１３を参照しながら、図１２のフローチャートに沿って説明する。
【０１２３】
フィルタ洗浄モードは、長期間使用していると、キャップ６４内のフィルタ９２が目詰まりを起こす場合があるからであり、定期的にフィルタ９２を洗浄してフィルタ９２の目詰まりを解消するためのものである。
【０１２４】
図１３に、フィルタ洗浄モード時のインク供給系の動作及びインクの流れを示す。
【０１２５】
このとき、まず図１２のステップＳ４００において、大気開放弁Ｂ１及びＢ２を閉じ、次にステップＳ４１０において、印字ヘッド５０のインク回収穴面５０Ａ２に対応するキャップ６４の部分を密着させる。このとき、ノズル面５０Ａ１にはキャップ６４の対応する部分は密着していない。
【０１２６】
次に、ステップＳ４２０において、ドレイン弁Ｂ３を開いて、ステップＳ４３０において、図１３に矢印Ｆ２で示すようにポンプ６２を回転（左回転）する。このポンプ６２を回転駆動する時間は上と同様にタイマーで予め設定しておく。
【０１２７】
図１３において、ポンプ６２を左回転することにより、インクタンク６０のインクはインク供給経路９０を介してサブタンク６１へ供給される。そのままポンプ６２の回転を続けると、サブタンク６１を溢れたインクが、インク回収経路である管路９６からポンプ６２を通り、印字ヘッド５０内のインク回収経路９４及びキャップ６４内のインク保持構造９３を経てフィルタ９２に到達する。
【０１２８】
インク循環時には、キャップ６４の開口部６４ａ側からインク保持構造９３側へ（図１３で右から左へ）インクがフィルタ９２を通過していたが、今の場合には、それとは反対に、図１３において左から右へインクがフィルタ９２を通過する。
【０１２９】
このように、通常のフィルタ使用時とは逆に、フィルタ９２の裏側からインクを流すことで、フィルタ９２のドレイン側（キャップ６４の開口部６４ａ側、図１３の右側）に付着したゴミ等がフィルタ９２から分離し、フィルタ９２の目詰まりが解消される。分離されたゴミ等は、ドレイン弁Ｂ３を開けることで、ドレイン口１００からインク排出経路１０１を介して廃インクタンク６８に排出される。フィルタ洗浄モードにおけるインクの流れを図６中の破線の矢印（４）で、あるいは図１３中の破線の矢印で示す。
【０１３０】
ポンプ６２の回転時間は、予めタイマに設定しておくことによって管理される。これにより所定時間経過後に、ポンプ６２の回転が停止する。その後、ステップＳ４４０において、ドレイン弁Ｂ３を閉じて、キャップ６４を印字ヘッド５０から離して、例えば、インク循環モードや内圧調整モード等へ移行する。
【０１３１】
以上説明したように、本実施形態によれば、インクをキャップからサブタンクへ循環させるインク回収経路を、印字ヘッド（のインク回収穴面）を貫通して設けるようにしたため、インク回収経路を従来のように大きく引き回す必要がなく、インク回収経路を短縮でき、さらにインク回収用のポンプをサブタンクの内圧調整用のポンプと兼用としたため、インク循環系の簡素化、省スペース化を達成し、その結果コストダウンを図ることができる。
【０１３２】
また、インク回収経路（インク循環経路）を短かくするとともに、インク回収経路が印字ヘッド（インク回収穴面）を貫通するように埋め込んで形成したため、インクを空気にさらすことなくサブタンクに戻すことができ、またインクの粘度や表面張力等のインクの性能への影響を極力少なくすることができる。
【０１３３】
また、上記実施形態においては、フィルタとインク保持構造を別々に設置しているが、インク保持構造にフィルタとしての機能を持たせるように構成してもよい。
【０１３４】
また、印字ヘッド５０のノズル面５０Ａに形成されたインク回収穴９５は、ヘッド組み立て時の位置決め用の穴として用いるようにしてもよい。
【０１３５】
次に、本実施形態の変形例について説明する。
【０１３６】
図１４は、本変形例のインク供給−循環系の構成を示す概要図である。
【０１３７】
図１４に示す構成は、基本的に前述した図６に示す構成と同様であり、異なる点は、印字ヘッド５０のインク吐出側面５０Ａが段差を有しない一つの平面として構成され、ノズル５１とインク回収穴９５が略同一平面上に形成されていることである。また、このときキャップ６４全体が印字ヘッド５０のインク吐出側面５０Ａに密着するため、キャップ６４を印字ヘッド５０から離間させる際、キャップ６４内を大気開放して離間させ易くするための大気開放弁Ｂ４が設置されている。
【０１３８】
この変形例においては、図１４に示すように、ノズル５１とインク回収穴９５を同一面（段差の無いインク吐出側面５０Ａ）に設置すると、ノズル面５０Ａ１とインク回収面５０Ａ２をキャップ６４で密着できる様になる。これにより、インク吸引する際のシールが、インク回収用の物と兼用することができる。また、インクの吸引によるクリーニングが可能となる。これにより信頼性が向上する。また、インク回収穴９５の近傍をワイピングすることも可能となる。
【０１３９】
以下、図１５のフローチャートに沿って、図１４に示す構成におけるインク循環モードの作用を説明する。
【０１４０】
まず図１５のステップＳ５００において、印字ヘッド５０にキャップ６４を密着させる。本実施例においては、ノズル５１とインク回収穴９５を同一面（段差の無いインク吐出側面５０Ａ）に設置しているため、キャップ６４もインク吐出面５０Ａと接する部分がこれに合わせて段差の無い形状となっているため、このときインク回収面５０Ａ２のみならずノズル面５０Ａ１にも密着する。
【０１４１】
次にステップＳ５１０において、大気開放弁Ｂ１及びＢ２を共に閉じ、次のステップＳ５２０において、ポンプ６２を図の矢印Ｆ１方向に回転して、サブタンク６１のインクをキャップ６４側へ移動させる。次にステップＳ５３０において、所定時間経過後、ポンプ６２を停止する。
【０１４２】
次にステップＳ５４０において、大気開放弁Ｂ４を開き、ステップＳ５５０においてポンプ６２を同じく矢印Ｆ１方向に回転し、キャップ６４に溜まったインクをインク回収経路を通じてサブタンク６１側に戻す。
【０１４３】
次にステップＳ５６０において、所定時間経過後、ポンプ６２を閉じ、ステップＳ５７０において大気開放弁Ｂ１を閉じて処理を終了する。以後は、例えば内圧調整モード等へ移行する。
【０１４４】
以上、本発明の画像形成装置について詳細に説明したが、本発明は、以上の例には限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、各種の改良や変形を行ってもよいのはもちろんである。
【図面の簡単な説明】
【０１４５】
【図１】本発明に係る画像形成装置としてのインクジェット記録装置の一実施形態の概略を示す全体構成図である。
【図２】図１に示したインクジェット記録装置の印字部周辺の要部平面図である。
【図３】印字ヘッドの構造例を示す平面透視図である。
【図４】圧力室の構造例を示す、図３中の４−４線に沿った断面図である。
【図５】印字ヘッドの他の例を示す平面図である。
【図６】インクジェット記録装置のインク供給系（及びインク循環系）の構成を示した概略図である。
【図７】本実施形態のキャップを拡大して示す斜視図である。
【図８】インクジェット記録装置のシステム構成を示す要部ブロック図である。
【図９】インクジェット記録装置のインク供給系のフィルタ洗浄モードにおける作用を示すフローチャートである。
【図１０】同じく内圧調整モードにおける作用を示すフローチャートである。
【図１１】同じくファーストローディング時における作用を示すフローチャートである。
【図１２】同じくフィルタ洗浄モードにおける作用を示すフローチャートである。
【図１３】フィルタ洗浄モード時のインク供給系の動作及びインクの流れを示す概略図である。
【図１４】本実施形態の変形例のインク供給系（及びインク循環系）の構成を示した概略図である。
【図１５】図１４に示すインク供給系におけるインク循環モード時の作用を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【０１４６】
１０…インクジェット記録装置、１２…印字部、１４…インク貯蔵／装填部、１６…記録紙、１８…給紙部、２０…デカール処理部、２２…吸着ベルト搬送部、２４…印字検出部、２６…排紙部、２８…カッター、３０…加熱ドラム、３１、３２…ローラー、３３…ベルト、３４…吸着チャンバー、３５…ファン、３６…ベルト清掃部、４０…加熱ファン、４２…後乾燥部、４４…加熱・加圧部、４５…加圧ローラー、４８…カッター、５０…印字ヘッド、５０Ａ…ノズル面、５１…ノズル、５２…圧力室、５３…インク供給口、５４…圧力室ユニット、５５…共通流路、５６…振動板（共通電極）、５７…個別電極、５８…圧電素子、６０…インクタンク、６２…ポンプ、６４…キャップ、６６…ブレード、６７…吸引ポンプ、６８…廃インクタンク、７０…通信インターフェース、７２…システムコントローラ、７４…画像メモリ、７６…モータドライバ、７８…ヒータドライバ、８０…プリント制御部、８２…画像バッファメモリ、８４…ヘッドドライバ、８６…ホストコンピュータ、８８…モータ、８９…ヒータ、９０…インク供給経路、９２…フィルタ、９３…インク保持構造、９４、１９４、１０２…インク回収経路、９５…インク回収穴、９６…管路（インク回収経路）、９７…圧力計、９８、９９…大気開放口、１００…ドレイン口、１０１…インク排出経路
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像形成装置に係り、特にインク等の液体を吐出ヘッドから被記録媒体に向けて吐出して画像を形成する画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、画像形成装置として、多数のノズルを配列させたインク吐出ヘッド（印字ヘッド）を有し、このインク吐出ヘッドと被記録媒体を相対的に移動させながら、インク吐出ヘッドのノズルから被記録媒体に向けてインクを液滴として吐出することにより、被記録媒体上に画像を形成するインクジェット記録装置（インクジェットプリンタ）が知られている。
【０００３】
このようなインクジェット記録装置におけるインク吐出方法として、従来から様々な方法が知られている。例えば、圧電素子（圧電セラミック）の変形によって圧力室（インク室）の一部を構成する振動板を変形させて、圧力室の容積を変化させ、圧力室の容積増大時にインク供給路から圧力室内にインクを導入し、圧力室の容積減少時に圧力室内のインクをノズルから液滴として吐出する圧電方式や、インクを加熱して気泡を発生させ、この気泡が成長する際の膨張エネルギーでインクを吐出させるサーマルインクジェット方式などが知られている。
【０００４】
インクジェット記録装置のようなインク吐出ヘッドを有する画像形成装置においては、インクを貯蔵するインクタンクからインク供給路を介してインク吐出ヘッドにインクを供給し、上記様々な吐出方法でインクを吐出しているが、ここで用いられるインクは、記録媒体上に吐出されると直ぐに乾燥し定着することが望ましい。
【０００５】
一方、印字の指示があった場合に直ちに印字が実行されるようにインク吐出ヘッドのノズルには常にインクが満たされており、このノズル内のインクが乾燥するとノズルからのインク吐出が不安定になるため、非印字時においては、インク吐出ヘッドをキャップにより密閉して、ノズルのインクが乾燥しないようにしている。
【０００６】
しかし、印字中においては、ノズルのインクは空気中にさらされるため、長時間吐出が行われないノズルのインクが乾燥し、インクの粘度が高く（増粘）なったり、ノズルが目詰まりしたり、ノズルのインクがなくなったりして吐出できなくなる虞がある。
【０００７】
また、インク供給路内等に混入した気泡がインク吐出ヘッド内あるいはインク供給路に設置された異物除去用のフィルタ前に溜まり、この貯留した気泡によってインクの供給が遮断されることにより、ノズルからのインク吐出ができなくなる虞がある。
【０００８】
そこで、従来から、これらの不吐出の原因となる増粘したインクや異物や気泡を含んだインクを除去してインク吐出ヘッドを回復するために、一定時間毎に、インク吐出ヘッドにキャップをあてて、ノズルからキャップに向けてインクを強制的に吐出するパージ（唾吐き）を行ったり、あるいはインク吐出ヘッドにキャップを当てて定期的にポンプでノズルからインクを吸引したりすることが行われている。
【０００９】
また、このときパージあるいは吸引したインクをそのまま廃棄してしまっては、インクが無駄に消費されてしまうため、なるべく無駄となるインクを削減するするために、吸引したインクを再度インクタンク（サブタンク）に戻して再びインク吐出ヘッドに供給して再利用すようにインクを循環させることが行われている。
【００１０】
例えば、ヘッドにキャップを密着させてポンプを回転してヘッド内のインクをキャップに吸出し、キャップに吸い出したインクを管路を通してサブタンク側に導き、フィルタを介してサブタンクに戻すようにして廃インクを循環し再利用するようにしたものが知られている（例えば、特許文献１等参照）。
【特許文献１】特開２００３−２６６７４５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、上記特許文献１等に記載された従来のインク循環経路を有するインクジェットプリンタにおいては、キャップに吸引したインクをサブタンクまで戻すためのインク循環経路がヘッドの外側を取り回されていたため、インク循環経路が長くその取り回しが大変でありそのための設置スペースを必要とし、さらにチューブ等で形成される循環経路を介して気泡がインク内に溶け込む虞が大きいという問題がある。
【００１２】
また、従来は、インクを循環させるためのポンプとサブタンクの内圧を調整するためのポンプは兼用されておらず、別々に設置されており、装置構成も複雑で小型化するために問題となっていた。
【００１３】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、吸引した液体をサブタンクに循環させる循環系を簡素化して省スペース化を図った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】
【００１４】
前記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、液体を吐出する複数のノズルを有する吐出ヘッドに対して被記録媒体を相対的に搬送して、前記吐出ヘッドから前記被記録媒体上に前記液体を吐出して画像を形成する画像形成装置であって、前記ノズルに供給する前記液体を貯蔵し、その内圧を調整可能なタンクと、前記タンクの内圧を所望の値に調整する内圧調整手段と、前記タンクと前記吐出ヘッドとを連通する液体供給経路と、前記吐出ヘッドのノズルが形成されたノズル面に対向するキャップと、前記キャップと前記タンクを連通可能な液体回収経路と、前記液体回収経路中に設けられ、前記吐出ヘッド内の液体を前記キャップを介して回収し、前記液体回収経路を介して前記タンクまで循環させる液体循環手段とを有し、前記液体循環手段が前記内圧調整手段を兼用したことを特徴とする画像形成装置を提供する。
【００１５】
これにより、液体循環手段と内圧調整手段を兼用化したため、液体の循環系を簡略化することができ、省スペース化及びコストダウンを図ることが可能となる。
【００１６】
また、請求項２に示すように、前記液体回収経路は、前記キャップが前記吐出ヘッドのインク回収穴が設けられた面に密着することで前記キャップと前記タンクが連通するように、その一部が前記吐出ヘッドを貫通するように設けられたことを特徴とする。
【００１７】
これにより、液体回収経路の少なくとも一部を吐出ヘッド内に配置するようにしたため、液体を循環させる経路が短くなるとともに、気体を透過しやすいチューブ長さを最小限にできるため気泡混入の虞を低減することができる。
【００１８】
また、請求項３に示すように、前記ノズルと前記インク回収穴が略同一平面上にあることを特徴とする。
【００１９】
このようにノズル面と同じ面に液体の回収用の開口があると、ノズル吸引のためのキャップのシールとインク回収用のシールを容易に構成できる。また、吸引によるノズルクリーニングも可能となるので信頼性が向上する。
【００２０】
また、請求項４に示すように、前記キャップは、前記キャップが前記吐出ヘッドのノズル面に密着する際、前記ノズル面に設けられた前記液体回収経路の開口部に対応する前記キャップの部分に、前記キャップ内の液体を前記開口部近傍まで移動させる液体保持構造を有することを特徴とする。
【００２１】
また、請求項５に示すように、前記液体保持構造は、多孔質部材あるいはリブ形状の部材によって形成されていることを特徴とする。
【００２２】
これにより、わずかな力でキャップ内の液体を吸引できる様になるため、ポンプの小型化が可能になる。
【００２３】
また、請求項６に示すように、前記液体保持構造は、フィルタの機能をも有するとともに、前記キャップ内に回収される液体の流れる方向の前記液体保持構造より上流側の前記キャップの底面に前記液体を排出するドレインを有することを特徴とする。
【００２４】
また、請求項７に示すように、前記キャップは、前記キャップに回収される液体の受け入れ側と前記液体保持構造との間にフィルタを有し、さらに前記キャップ内に回収される液体の流れる方向の前記液体保持構造より上流側の前記キャップの底面に前記液体を排出するドレインを有することを特徴とする。
【００２５】
このように、液体保持構造にフィルタの機能を持たせ、あるいはこれとは別途フィルタを設置するとともに、液体を排出するドレインを備えたことにより、循環させる液体中に異物が混入するのを防止するとともに、粘度が上昇した再利用不可の液体はドレインから排出することができる。
【００２６】
また、請求項８に示すように、前記フィルタは前記ドレインが形成されている前記キャップの底面よりも高い位置に設置されていることを特徴とする。
【００２７】
これにより、液体中に堆積した異物を排出し易くなる。
【００２８】
また、請求項９に示すように、前記キャップに回収される液体の前記キャップの受け入れ側の底面は、前記ドレインが形成されている部分が最も低くなるように傾斜していることを特徴とする。
【００２９】
これにより、キャップ内に吸引した液体の循環を円滑にすることができる。
【発明の効果】
【００３０】
以上説明したように、本発明に係る画像形成装置によれば、液体をキャップからタンクへ循環させる液体循環手段をタンクの内圧調整手段と兼用としたため、液体循環系の簡素化、省スペース化を達成し、その結果コストダウンを図ることが可能となる。また、液体を循環させて再利用するようにしたため、タンクレイアウトの自由度を向上させることが可能となる。
【００３１】
また、液体回収経路を、吐出ヘッドのノズル面を貫通して吐出ヘッド内に設けるようにした場合には、液体回収経路を従来のように大きく引き回す必要がなく、液体回収経路を短縮できるとともに、インクの粘度や表面張力等のインクの性能への影響を極力少なくすることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３２】
以下、添付した図面を参照して、本発明に係る画像形成装置について詳細に説明する。
【００３３】
図１は、本発明に係る画像形成装置としてのインクジェット記録装置の一実施形態の概略を示す全体構成図である。
【００３４】
図１に示したように、このインクジェット記録装置１０は、インクの色毎に設けられた複数の印字ヘッド（インクジェット記録ヘッド）１２Ｋ、１２Ｃ、１２Ｍ、１２Ｙを有する印字部と、各印字ヘッド１２Ｋ、１２Ｃ、１２Ｍ、１２Ｙに供給するインクを貯蔵しておくインク貯蔵／装填部１４と、記録紙１６を供給する給紙部１８と、記録紙１６のカールを除去するデカール処理部２０と、前記印字部１２のノズル面（インク吐出面）に対向して配置され、記録紙１６の平面性を保持しながら記録紙１６を搬送する吸着ベルト搬送部２２と、印字部１２による印字結果を読み取る印字検出部２４と、印画済みの記録紙（プリント物）を外部に排紙する排紙部２６とを備えている。
【００３５】
図１では、給紙部１８の一例としてロール紙（連続用紙）のマガジンが示されているが、紙幅や紙質等が異なる複数のマガジンを併設してもよい。また、ロール紙のマガジンに代えて、又はこれと併用して、カット紙が積層装填されたカセットによって用紙を供給してもよい。
【００３６】
ロール紙を使用する装置構成の場合、図１のように、裁断用のカッター２８が設けられており、該カッター２８によってロール紙は所望のサイズにカットされる。カッター２８は、記録紙１６の搬送路幅以上の長さを有する固定刃２８Ａと、該固定刃２８Ａに沿って移動する丸刃２８Ｂとから構成されており、印字裏面側に固定刃２８Ａが設けられ、搬送路を挟んで印字面側に丸刃２８Ｂが配置されている。なお、カット紙を使用する場合には、カッター２８は不要である。
【００３７】
複数種類の記録紙を利用可能な構成にした場合、紙の種類情報を記録したバーコードあるいは無線タグ等の情報記録体をマガジンに取り付け、その情報記録体の情報を所定の読取装置によって読み取ることで、使用される用紙の種類を自動的に判別し、用紙の種類に応じて適切なインク吐出を実現するようにインク吐出制御を行うことが好ましい。
【００３８】
給紙部１８から送り出される記録紙１６はマガジンに装填されていたことによる巻き癖が残り、カールする。このカールを除去するために、デカール処理部２０においてマガジンの巻き癖方向と逆方向に加熱ドラム３０で記録紙１６に熱を与える。このとき、多少印字面が外側に弱いカールとなるように加熱温度を制御するとより好ましい。
【００３９】
デカール処理後、カットされた記録紙１６は、吸着ベルト搬送部２２へと送られる。吸着ベルト搬送部２２は、ローラー３１、３２間に無端状のベルト３３が巻き掛けられた構造を有し、少なくとも印字部１２のノズル面及び印字検出部２４のセンサ面に対向する部分が平面（フラット面）をなすように構成されている。
【００４０】
ベルト３３は、記録紙１６幅よりも広い幅寸法を有しており、ベルト面には多数の吸引孔（図示省略）が形成されている。図１に示したとおり、ローラー３１、３２間に掛け渡されたベルト３３の内側において印字部１２のノズル面及び印字検出部２４のセンサ面に対向する位置には吸着チャンバー３４が設けられており、この吸着チャンバー３４をファン３５で吸引して負圧にすることによってベルト３３上の記録紙１６が吸着保持される。
【００４１】
ベルト３３が巻かれているローラー３１、３２の少なくとも一方にモータ（図示省略）の動力が伝達されることにより、ベルト３３は図１において、時計回り方向に駆動され、ベルト３３上に保持された記録紙１６は、図１の左から右へと搬送される。
【００４２】
縁無しプリント等を印字するとベルト３３上にもインクが付着するので、ベルト３３の外側の所定位置（印字領域以外の適当な位置）にベルト清掃部３６が設けられている。ベルト清掃部３６の構成について詳細は図示しないが、例えば、ブラシ・ロール、吸水ロール等をニップする方式、清浄エアーを吹き掛けるエアーブロー方式、あるいはこれらの組み合わせなどがある。清掃用ロールをニップする方式の場合、ベルト線速度とローラー線速度を変えると清掃効果が大きい。
【００４３】
なお、吸着ベルト搬送部２２に代えて、ローラー・ニップ搬送機構を用いる態様も考えられるが、印字領域をローラー・ニップ搬送すると、印字直後に用紙の印字面にローラーが接触するので、画像が滲み易いという問題がある。したがって、本例のように、印字領域では画像面と接触させない吸着ベルト搬送が好ましい。
【００４４】
吸着ベルト搬送部２２により形成される用紙搬送路上において印字部１２の上流側には、加熱ファン４０が設けられている。加熱ファン４０は、印字前の記録紙１６に加熱空気を吹きつけ、記録紙１６を加熱する。印字直前に記録紙１６を加熱しておくことにより、インクが着弾後乾き易くなる。
【００４５】
印字部１２は、最大紙幅に対応する長さを有するライン型ヘッドを紙搬送方向（副走査方向）と直交する方向（主走査方向）に配置した、いわゆるフルライン型のヘッドとなっている（図２参照）。各印字ヘッド１２Ｋ、１２Ｃ、１２Ｍ、１２Ｙは、図２に示すように、本インクジェット記録装置１０が対象とする最大サイズの記録紙１６の少なくとも一辺を超える長さにわたってインク吐出口（ノズル）が複数配列されたライン型ヘッドで構成されている。
【００４６】
記録紙１６の搬送方向（紙搬送方向）に沿って上流側（図１の左側）から黒（Ｋ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）の順に各色インクに対応した印字ヘッド１２Ｋ、１２Ｃ、１２Ｍ、１２Ｙが配置されている。記録紙１６を搬送しつつ各印字ヘッド１２Ｋ、１２Ｃ、１２Ｍ、１２Ｙからそれぞれ色インクを吐出することにより記録紙１６上にカラー画像を形成し得る。
【００４７】
このように、紙幅の全域をカバーするフルラインヘッドがインク色毎に設けられてなる印字部１２によれば、紙搬送方向（副走査方向）について記録紙１６と印字部１２を相対的に移動させる動作を一回行うだけで（すなわち、一回の副走査で）記録紙１６の全面に画像を記録することができる。これにより、印字ヘッドが紙搬送方向と直交する方向（主走査方向）に往復動作するシャトル型ヘッドに比べて高速印字が可能であり、生産性を向上させることができる。
【００４８】
なお、ここで主走査方向及び副走査方向とは、次に言うような意味で用いている。すなわち、記録紙の全幅に対応したノズル列を有するフルラインヘッドで、ノズルを駆動する時、（１）全ノズルを同時に駆動するか、（２）ノズルを片方から他方に向かって順次駆動するか、（３）ノズルをブロックに分割して、ブロックごとに片方から他方に向かって順次駆動するか、等のいずれかのノズルの駆動が行われ、用紙の幅方向（記録紙の搬送方向と直交する方向）に１ライン（１列のドットによるライン又は複数列のドットから成るライン）の印字をするようなノズルの駆動を主走査と定義する。そして、この主走査によって記録される１ライン（帯状領域の長手方向）の示す方向を主走査方向という。
【００４９】
一方、上述したフルラインヘッドと記録紙とを相対移動することによって、上述した主走査で形成された１ライン（１列のドットによるライン又は複数列のドットから成るライン）の印字を繰り返し行うことを副走査と定義する。そして、副走査を行う方向を副走査方向という。結局、記録紙の搬送方向が副走査方向であり、それに直交する方向が主走査方向ということになる。
【００５０】
また本例では、ＫＣＭＹの標準色（４色）の構成を例示したが、インク色や色数の組み合わせについては本実施形態には限定されず、必要に応じて淡インク、濃インクを追加してもよい。例えば、ライトシアン、ライトマゼンタ等のライト系インクを吐出する印字ヘッドを追加する構成も可能である。
【００５１】
図１に示したように、インク貯蔵／装填部１４は、各印字ヘッド１２Ｋ、１２Ｃ、１２Ｍ、１２Ｙに対応する色のインクを貯蔵するタンクを有し、各タンクは図示を省略した管路を介して各印字ヘッド１２Ｋ、１２Ｃ、１２Ｍ、１２Ｙと連通されている。また、インク貯蔵／装填部１４は、インク残量が少なくなるとその旨を報知する報知手段（表示手段、警告音発生手段等）を備えるとともに、色間の誤装填を防止するための機構を有している。
【００５２】
印字検出部２４は、印字部１２の打滴結果を撮像するためのイメージセンサ（ラインセンサ等）を含み、該イメージセンサによって読み取った打滴画像からノズルの目詰まりその他の吐出不良をチェックする手段として機能する。
【００５３】
本例の印字検出部２４は、少なくとも各印字ヘッド１２Ｋ、１２Ｃ、１２Ｍ、１２Ｙによるインク吐出幅（画像記録幅）よりも幅の広い受光素子列を有するラインセンサで構成される。このラインセンサは、赤（Ｒ）の色フィルタが設けられた光電変換素子（画素）がライン状に配列されたＲセンサ列と、緑（Ｇ）の色フィルタが設けられたＧセンサ列と、青（Ｂ）の色フィルタが設けられたＢセンサ列とからなる色分解ラインＣＣＤセンサで構成されている。なお、ラインセンサに代えて、受光素子が二次元配列されて成るエリアセンサを用いることも可能である。
【００５４】
印字検出部２４は、各色の印字ヘッド１２Ｋ、１２Ｃ、１２Ｍ、１２Ｙにより印字されたテストパターンを読み取り、各ヘッドの吐出検出を行う。吐出判定は、吐出の有無、ドットサイズの測定、ドット着弾位置の測定等で構成される。
【００５５】
印字検出部２４の後段には、後乾燥部４２が設けられている。後乾燥部４２は、印字された画像面を乾燥させる手段であり、例えば、加熱ファンが用いられる。印字後のインクが乾燥するまでは印字面と接触することは避けたほうが好ましいので、熱風を吹きつける方式が好ましい。
【００５６】
多孔質のペーパに染料系インクで印字した場合などでは、加圧によりペーパの孔を塞ぐことでオゾンなど、染料分子を壊す原因となるものと接触することを防ぐことで画像の耐候性がアップする効果がある。
【００５７】
後乾燥部４２の後段には、加熱・加圧部４４が設けられている。加熱・加圧部４４は、画像表面の光沢度を制御するための手段であり、画像面を加熱しながら所定の表面凹凸形状を有する加圧ローラー４５で加圧し、画像面に凹凸形状を転写する。
【００５８】
このようにして生成されたプリント物は、排紙部２６から排出される。本来プリントすべき本画像（目的の画像を印刷したもの）とテスト印字とは分けて排出することが好ましい。このインクジェット記録装置１０では、本画像のプリント物と、テスト印字のプリント物とを選別してそれぞれの排出部２６Ａ、２６Ｂへと送るために排紙経路を切り換える選別手段（図示省略）が設けられている。なお、大きめの用紙に本画像とテスト印字とを同時に並列に形成する場合は、カッター（第２のカッター）４８によってテスト印字の部分を切り離す。カッター４８は、排紙部２６の直前に設けられており、画像余白部にテスト印字を行った場合に、本画像とテスト印字部を切断するためのものである。カッター４８の構造は前述した第１のカッター２８と同様であり、固定刃４８Ａと丸刃４８Ｂとから構成されている。
【００５９】
また、図示を省略したが、本画像の排出部２６Ａには、オーダー別に画像を集積するソーターが設けられている。
【００６０】
次に、印字ヘッド（液滴吐出ヘッド）について説明する。インク色毎に設けられている各印字ヘッド１２Ｋ、１２Ｃ、１２Ｍ、１２Ｙの構造は共通しているので、以下、これらを代表して符号５０によって印字ヘッドを表すものとし、図３に印字ヘッド５０の平面透視図を示す。
【００６１】
図３に示すように、本実施形態の印字ヘッド５０は、インクを液滴として吐出するノズル５１、インクを吐出する際インクに圧力を付与する圧力室５２、図示しない共通流路から圧力室５２にインクを供給するインク供給口５３を含んで構成される圧力室ユニット５４が千鳥状の２次元マトリクス状に配列され、ノズル５１の高密度化が図られている。
【００６２】
図３に示すように、各圧力室５２は、上方から見ると略正方形状をしており、その対角線の一方の端にノズル５１が形成され、他方の端にインク供給口５３が設けられている。
【００６３】
また、図３中の４−４線に沿った断面図を図４に示す。
【００６４】
図４に示すように、圧力室ユニット５４は、インクを吐出するノズル５１と連通する圧力室５２によって形成され、圧力室５２には、供給口５３を介してインクを供給する共通流路５５が連通するとともに、圧力室５２の一面（図では天面）は振動板５６で構成され、その上部には、振動板５６に圧力を付与して振動板５６を変形させる圧電素子５８が接合され、圧電素子５８の上面には個別電極５７が形成されている。また、振動板５６は共通電極を兼ねている。
【００６５】
圧電素子５８は、共通電極（振動板５６）と個別電極５７によって挟まれており、これら２つの電極５６、５７に駆動電圧を印加することによって変形する。圧電素子５８の変形によって振動板５６が押され、圧力室５２の容積が縮小されてノズル５１からインクが吐出されるようになっている。２つの電極５６、５７間への電圧印加が解除されると圧電素子５８がもとに戻り、圧力室５２の容積が元の大きさに回復し、共通流路５５から供給口５３を通って新しいインクが圧力室５２に供給されるようになっている。
【００６６】
また、図５は他の印字ヘッドの構造例を示す平面透視図である。図５に示すように、複数の短尺ヘッド５０’を２次元の千鳥状に配列して繋ぎ合わせて、これらの複数の短尺ヘッド５０’全体で印字媒体の全幅に対応する長さとなるようにして１つの長尺のフルラインヘッドを構成するようにしてもよい。
【００６７】
図６はインクジェット記録装置１０におけるインク供給系（及びインク循環系）の構成を示した概要図である。インクタンク６０は、印字ヘッド５０にインクを供給するための基タンクであり、図１で説明したインク貯蔵／装填部１４に設置される。インクタンク６０の形態には、インク残量が少なくなった場合に、補充口（図示省略）からインクを補充する方式と、タンクごと交換するカートリッジ方式とがある。使用用途に応じてインク種類を替える場合には、カートリッジ方式が適している。この場合、インクの種類情報をバーコード等で識別して、インク種類に応じて吐出制御を行うことが好ましい。なお、図６のインクタンク６０は、前述した図１のインク貯蔵／装填部１４と等価のものである。
【００６８】
図６に示すように、インクタンク６０と印字ヘッド５０を繋ぐ管路（インク供給経路）９０の中間には、印字ヘッド５０に供給するインクを一旦溜めておくサブタンク６１が設けられている。サブタンク６１と印字ヘッド５０は、管路（インク供給経路）９０によって連通している。サブタンク６１は、印字ヘッド５０の内圧変動を防止するダンパー効果及びリフィルを改善する機能を有している。
【００６９】
なお、サブタンク６１は図６に示すような態様に限定されず、サブタンク６１を印字ヘッド５０と一体化して設けるようにしてもよい。
【００７０】
サブタンク６１に貯留されたインクはインク供給経路である管路９０より印字ヘッド５０に供給され、共通流路５５、供給口５３等を介して圧力室５２（図４参照）へ送られ、印字ヘッド５０に形成されたノズル５１から吐出される。なお、図６においては、表示を簡単にするために、共通流路５５、供給口５３、圧力室５２については単に一つの四角で表現している。
【００７１】
インクジェット記録装置１０には、ノズルの乾燥防止又はノズル近傍のインク粘度上昇を防止するための手段としてのキャップ６４が設けられている。また、図示は省略するが印字ヘッド５０のノズル面の清掃手段としてクリーニングブレードが設けられている。
【００７２】
また、印字ヘッド５０のインク吐出側面５０Ａは、段差を有するように２つの面で構成され、一方の面はノズル５１が形成されるノズル面５０Ａ１であり、他方の面はインク回収穴９５が形成されるインク回収穴面５０Ａ２（非ノズル領域）となっている。インク回収穴面５０Ａ２側には、キャップ６４に吐き出されたインクを回収しサブタンク６１に戻すためのインク回収経路９４が印字ヘッド５０を貫通して設けられており、その一端がインク回収穴面５０Ａ２にインク回収穴９５として開口している。
【００７３】
印字ヘッド５０（インク回収穴面５０Ａ２）に貫通して設けられたインク回収経路９４の他端には印字ヘッド５０とサブタンク６１とを連通し、印字ヘッド５０からサブタンク６１にインクを戻すインク回収経路としての管路９６が接続しており、この管路９６の中間にはポンプ６２が設けられている。
【００７４】
このポンプ６２は、後述するように、キャップ６４を印字ヘッド５０に密着させて印字ヘッド５０からキャップ６４にインクを吸引し、さらに吸引したインクをインク回収経路を通じてサブタンク６１に戻すようにインクを循環させる液体循環手段としての役割と、サブタンク６１の内圧を調整する内圧調整手段の役割を兼ねている。
【００７５】
キャップ６４及びクリーニングブレード（図示省略）を含むメンテナンスユニットは、図示を省略した移動機構によって印字ヘッド５０に対して相対移動可能であり、必要に応じて所定の退避位置から印字ヘッド５０下方のメンテナンス位置に移動されるようになっている。キャップ６４は、図示しない昇降機構によって印字ヘッド５０に対して相対的に昇降変位される。昇降機構は、電源ＯＦＦ時や印刷待機時にキャップ６４を所定の上昇位置まで上昇させ、印字ヘッド５０に密着させることにより、ノズル面５０Ａ１をキャップ６４で覆うようになっている。
【００７６】
クリーニングブレード（図示省略）は、ゴムなどの弾性部材で構成されており、図示を省略したブレード移動機構により印字ヘッド５０のインク吐出面（ノズル面５０Ａ１）に摺動可能である。ノズル面５０Ａ１にインク液滴又は異物が付着した場合、クリーニングブレードをノズル面５０Ａ１に摺動させることでノズル面５０Ａ１を拭き取り、ノズル面５０Ａ１を清浄するようになっている。
【００７７】
印字中又は待機中において、特定のノズル５１の使用頻度が低くなり、そのノズル５１近傍のインク粘度が上昇した場合には、粘度が上昇して劣化したインクを排出すべく、圧電素子５８を駆動して、キャップ６４に向かってインクを強制的に吐出するパージ（なお、パージは、「予備吐出」、「空吐出」、「唾吐き」などと呼ばれる場合もある。）が行われる。
【００７８】
また、印字ヘッド５０内のインク（圧力室５２内のインク）に気泡が混入した場合、印字ヘッド５０にキャップ６４を当て、ポンプ６２を駆動して印字ヘッド５０内のインク（気泡が混入したインク）をキャップ６４側に吸引して除去する。このポンプ６２による吸引動作は、初期のインクのヘッドへの装填時（ファーストローディング時）、或いは長時間の停止後の使用開始時にも行われ、粘度が上昇して固化した劣化インクがキャップ６４側に吸い出される。
【００７９】
印字ヘッド５０は、ある時間以上吐出しない状態が続くと、ノズル近傍のインク溶媒が蒸発してノズル近傍のインクの粘度が高くなってしまい、吐出駆動用のアクチュエータ（圧電素子５８）が動作してもノズル５１からインクが吐出しなくなる。したがって、この様な状態になる手前で（圧電素子５８の動作によってインク吐出が可能な粘度の範囲内で）、上述したように圧電素子５８を動作させ粘度が上昇したノズル近傍のインクをキャップ６４に向かって吐出させるパージが行われる。また、ノズル面５０Ａの清掃手段として設けられているクリーニングブレード等のワイパーによってノズル面５０Ａ１の汚れを清掃した後に、このワイパー摺擦動作によってノズル５１内に異物が混入するのを防止するためにもパージを行うようにしてもよい。
【００８０】
ノズル５１や圧力室５２（図４参照）内に気泡が混入したり、ノズル５１内のインクの粘度上昇があるレベルを超えたりして、パージではインクを吐出できないような場合には、キャップ６４を印字ヘッド５０に密着させてポンプ６２を駆動して吸引動作が行われる。
【００８１】
パージや吸引によってキャップ６４に回収されたインクは、キャップ６４を印字ヘッド５０に密着させた状態で、ポンプ６２によりインク回収穴９５からインク回収経路９４に吸い上げられ管路９６を介してサブタンク６１に戻される。このようにポンプ６２によってインクが循環されるようになっている。
【００８２】
また、キャップ６４には、印字ヘッド５０のノズル面５０Ａ１とインク回収穴面５０Ａ２とで構成されるインク吐出側面５０Ａの段差に対応した段差が形成され、それぞれノズル面５０Ａ１に対応する、印字ヘッド５０（ノズル５１）から吸い出されたインクを受ける部分（開口部６４ａ）と、インク回収穴面５０Ａ２に対応する部分とになっている。そしてこれら２つの部分の間には、異物や気泡等を除去するためのフィルタ９２が設けられている。このフィルタ９２は特に限定されるものではないが、メッシュフィルタでメッシュサイズは印字ヘッド５０のノズル径と同等若しくはノズル径以下（一般的には、２０μｍ程度）とすることが好ましい。
【００８３】
キャップ６４に吸い出されたインクは、気泡や異物を含むインクであることが多いため、フィルタ９２を通すことにより、再度使用可能なインクのみをサブタンク６１に循環させることができる。
【００８４】
また、キャップ６４には、このフィルタ９２を通過したインクをインク回収穴９５近傍まで導いてインクを回収し易くするために、キャップ６４を印字ヘッド５０に密着させたときに、フィルタ９２とインク回収穴９５の間に位置するようにインク保持構造９３が設けられている。
【００８５】
インク保持構造９３は、特に限定されるものではなく、例えば、毛細管構造により自然にインクがインク回収穴９５の近くまで吸い上げられるようになっていればよい。インク保持構造９３としては、例えば、多孔質部材や、フィルタ９２の後側のキャップ６４底面から上方にインク回収穴９５の近くまで伸びるようなリブ状に形成した部材で毛細管構造を形成してもよい。
【００８６】
インク保持構造９３を介してインク回収穴９５の近くまで吸い上げられたインクは、ポンプ６２によってインク回収経路９４から管路９６を介してサブタンク６１に戻され、サブタンク６１から再度印字ヘッド５０に供給される。このようにインクを循環させることによって、無駄インクを削減することができる。
【００８７】
また、キャップ６４のインク回収穴面５０Ａ２に接触する部分には気密性を確保するため、ゴムパッキン等のシール部材１０２が配設されている。
【００８８】
サブタンク６１には、大気開放口９８と大気開放弁Ｂ１が設けられている。さらに、印字ヘッド５０とポンプ６２との間の管路９６にも大気開放口９９と大気開放弁Ｂ２が設けられている。また、ポンプ６２はサブタンク６１の内圧を調整する働きをも有している。内圧を測定する圧力計９７をサブタンク６１内に設けるとより確度の高い圧力コントロールができる。圧力計以外の方法として、サブタンクの一部を可撓性部材で構成し、その変位をセンシングする方法でも良い。
【００８９】
なお、キャップ６４に回収されたインクのうち増粘が進んだインクや異物等は循環させるわけにはいかないので、これらを排出するためのドレイン口１００がキャップ６４の底部に設けられている。キャップ６４の底部は、フィルタ９２側及びノズル５１から吸い出されたインクを受け入れる開口部６４ａ側からそれぞれ傾斜の付いた面１１０、１０８で形成され、各傾斜面１１０及び１０８はフィルタ９２に近い側で交わり、その最も低い部分にドレイン口１００が形成されている。そのため、インクは自重で自然にドレイン口１００に向かって流れるようになっている。また、ドレイン口１００にはインク排出経路１０１が接続されており、インク排出経路１０１にはドレイン弁Ｂ３が設けられている。
【００９０】
インク排出経路１０１の先には廃インクタンク６８が配置されており、ドレイン弁Ｂ３を開くことにより、ドレイン口１００から廃棄されるインクがインク排出経路１０１を通って廃インクタンク６８に排出されるようになっている。
【００９１】
図７は、キャップ６４を拡大して示す斜視図である。
【００９２】
図７に示すように、キャップ６４の上部は、印字ヘッド５０のノズル面５０Ａに合わせた長方形をしており、その周囲には気密性を確保するためのゴムパッキン１０２が付設されている。キャップ６４の上部において、ノズル面５０Ａのノズル５１が形成されているノズル領域５０Ａ１に対応する部分はノズル５１から吐き出されたインクを取り込むための開口部（液体受け入れ側）６４ａとなっており、ノズル面５０Ａの非ノズル領域５０Ａ２に対応する部分には板材１０４が配置され、この板材１０４の下には前述したインク回収用のインク保持構造９３が配置されている。さらに、板材１０４の真中にはノズル面５０Ａに設けられたインク回収穴９５に対応した穴１０６が設けられている。
【００９３】
キャップ６４を印字ヘッド５０に密着させたときに、この穴１０６と印字ヘッド５０のノズル面５０Ａのインク回収穴９５は一致して、インク保持構造９３によって、上部まで引き上げられたインクは、この穴１０６とインク回収穴９５を介してインク回収経路９６に流れるようになっている。
【００９４】
インクを取り込むための開口部６４ａの下部底面はインク保持構造９３が配置されている側に向かって次第に下がって行く傾斜面１０８となっている。一方フィルタ９２が配置されている直前の部分も傾斜面１１０となっており、両傾斜面１０８及び１１０が交わる最も低い部分にドレイン口１００が設けられている。ドレイン口１００にはインク排出経路１０１が繋がっている。
【００９５】
また、インクを取り込むための開口部６４ａとインク保持構造９３との間には仕切り板１１２が設けられており、この仕切り板１１２の下方にフィルタ９２が設けられている。フィルタ９２の形状は特に限定はされないが、図７に示したものは略長方形状をしており、その下辺は前述したドレイン口１００の設置位置よりも距離ｄだけ上に位置するように設置されている。
【００９６】
このようにフィルタ９２下辺とドレイン口１００設置位置との間に少し距離ｄをあけたのは、堆積した異物を循環させないためである。従って、堆積した異物を機外に出しやすくするために、ドレイン口１００の付近の形状は、ドレイン口１００設置位置が最も低くなるようにその周囲の面は傾斜を有するように、例えばロート状に形成されていることが好ましい。
【００９７】
このようなキャップ６４を印字ヘッド５０に密着させてインクを循環させる場合には、図７に矢印で示すように、ノズル５１から吐き出されたインクは、開口部６４ａから取り込まれ、傾斜面１０８に沿って下方へ流れていき、フィルタ９２を通り、インク保持構造９３の中を毛細管現象により上方へと上がって行き、穴１０６から印字ヘッド５０のインク回収穴９５へと回収される。
【００９８】
図８はインクジェット記録装置１０のシステム構成を示す要部ブロック図である。インクジェット記録装置１０は、通信インターフェース７０、システムコントローラ７２、画像メモリ７４、モータドライバ７６、ヒータドライバ７８、プリント制御部８０、画像バッファメモリ８２、ヘッドドライバ８４等を備えている。
【００９９】
通信インターフェース７０は、ホストコンピュータ８６から送られてくる画像データを受信するインターフェース部である。通信インターフェース７０にはＵＳＢ、ＩＥＥＥ１３９４、イーサネット、無線ネットワークなどのシリアルインターフェースやセントロニクスなどのパラレルインターフェースを適用することができる。この部分には、通信を高速化するためのバッファメモリ（図示省略）を搭載してもよい。ホストコンピュータ８６から送出された画像データは通信インターフェース７０を介してインクジェット記録装置１０に取り込まれ、一旦画像メモリ７４に記憶される。画像メモリ７４は、通信インターフェース７０を介して入力された画像を一旦格納する記憶手段であり、システムコントローラ７２を通じてデータの読み書きが行われる。画像メモリ７４は、半導体素子からなるメモリに限らず、ハードディスクなどの磁気媒体を用いてもよい。
【０１００】
システムコントローラ７２は、通信インターフェース７０、画像メモリ７４、モータドライバ７６、ヒータドライバ７８等の各部を制御する制御部である。システムコントローラ７２は、中央演算処理装置（ＣＰＵ）及びその周辺回路等から構成され、ホストコンピュータ８６との間の通信制御、画像メモリ７４の読み書き制御等を行うとともに、搬送系のモータ８８やヒーター８９を制御する制御信号を生成する。
【０１０１】
モータドライバ７６は、システムコントローラ７２からの指示に従ってモータ８８を駆動するドライバ（駆動回路）である。ヒータドライバ７８は、システムコントローラ７２からの指示にしたがって後乾燥部４２等のヒーター８９を駆動するドライバである。
【０１０２】
プリント制御部８０は、システムコントローラ７２の制御に従い、画像メモリ７４内の画像データから印字制御用の信号を生成するための各種加工、補正などの処理を行う信号処理機能を有し、生成した印字制御信号（印字データ）をヘッドドライバ８４に供給する制御部である。プリント制御部８０において所要の信号処理が施され、該画像データに基づいてヘッドドライバ８４を介して印字ヘッド５０のインク液滴の吐出量や吐出タイミングの制御が行われる。これにより、所望のドットサイズやドット配置が実現される。
【０１０３】
プリント制御部８０には画像バッファメモリ８２が備えられており、プリント制御部８０における画像データ処理時に画像データやパラメータなどのデータが画像バッファメモリ８２に一時的に格納される。なお、図８において画像バッファメモリ８２はプリント制御部８０に付随する態様で示されているが、画像メモリ７４と兼用することも可能である。また、プリント制御部８０とシステムコントローラ７２とを統合して１つのプロセッサで構成する態様も可能である。
【０１０４】
ヘッドドライバ８４はプリント制御部８０から与えられる印字データに基づいて各色の印字ヘッド５０の圧電素子５８を駆動する。ヘッドドライバ８４にはヘッドの駆動条件を一定に保つためのフィードバック制御系を含んでいてもよい。
【０１０５】
印字検出部２４は、図１で説明したように、ラインセンサー（図示省略）を含むブロックであり、記録紙１６に印字された画像を読み取り、所要の信号処理などを行って印字状況（吐出の有無、打滴のばらつきなど）を検出し、その検出結果をプリント制御部８０に提供するものである。
【０１０６】
プリント制御部８０は、必要に応じて印字検出部２４から得られる情報に基づいて印字ヘッド５０に対する各種補正を行うようになっている。
【０１０７】
以下、本実施形態の作用について説明する。
【０１０８】
まず最初に、インクを循環させてノズルのクリーニングやヘッド内の気泡を除去するインク循環モードについて図９のフローチャートに沿って説明する。
【０１０９】
まず、図９のステップＳ１００において、印字ヘッド５０のインク吐出側面５０Ａのインク回収穴面５０Ａ２にキャップ６４の対応する部分を密着させる。このとき、ノズル面５０Ａ１にはキャップ６４の対応する部分は密着していない。
【０１１０】
次に、ステップＳ１１０において、大気開放弁Ｂ１を閉じ、大気開放弁Ｂ２を開く。次に、ステップＳ１２０において、図６に矢印Ｆ１で示す方向にポンプ６２を右回転する。このときポンプ６２を回転する時間はタイマーで設定しておく。このポンプ６２の駆動によりサブタンク６１内が加圧され、これによって印字ヘッド５０の圧力室５２内のインクが押されて、ノズル５１からキャップ６４の開口部６４ａ（図７をも参照）へインクが吐出されキャップ６４に溜まる。
【０１１１】
次に、ステップＳ１３０において、大気開放弁Ｂ１を開き、大気開放弁Ｂ２を閉じる。そしてステップＳ１４０において、ポンプ６２を図６に矢印Ｆ１で示す方向に、タイマーで設定された時間分だけ回転する。このとき上でキャップ６４の開口部６４ａに押し出されたインクは傾斜面１０８を下ってフィルタ９２を通りインク保持構造９３による毛細管現象によりインク回収穴９５近傍まで引き上げられている。そして、このポンプ６２の回転によりインクは印字ヘッド５０のインク回収穴面５０Ａ２に設けられたインク回収穴９５から吸引され、インク回収経路９４を介して、管路９６を通じてサブタンク６１へと戻される。
【０１１２】
最後にステップＳ１５０において、大気開放弁Ｂ１及びＢ２を共に閉じて、内圧調整モードへと移って行く。なお、インク循環モードにおけるインクの流れを図６中に実線の矢印（１）及び（２）で示す。このようにしてインクの循環が行われる。
【０１１３】
また、再利用不能な増粘インクあるいは堆積した異物や気泡等を含んだインクがキャップ６４の最底部１１０（図７参照）に、ある程度たまったら適宜インク排出経路１０１に設けられたドレイン弁Ｂ３を開いて、このインクをドレイン口１００から廃インクタンク６８に排出するようにする。
【０１１４】
次に、サブタンク６１の内圧調整時（内圧調整モード）の作用について図１０のフローチャートに沿って説明する。
【０１１５】
まず図１０のステップＳ２００において、印字ヘッド５０のインク回収穴面５０Ａ２に対応するキャップ６４の部分を密着させる。このとき、ノズル面５０Ａ１にはキャップ６４の対応する部分は密着していない。
【０１１６】
次に、ステップＳ２１０において、大気開放弁Ｂ１を短時間開いてサブタンク６１内を大気圧に戻した後閉じる。これは、サブタンク６１の内圧が下がりすぎていた場合に、これを元に戻すためである。
【０１１７】
次にステップＳ２２０において大気開放弁Ｂ２を開き、ステップＳ２３０においてポンプ６２を図６に矢印Ｆ２で示す方向に回転（左回転）する。このポンプ６２を回転駆動する時間は、上と同様に予めタイマーで設定しておく。これにより、サブタンク６１内部の空気が、大気開放弁Ｂ２を通って外部に排出される。これにより、サブタンク６１の内圧が下がる。わずかながら、管内の残留インクが大気開放口９９から外部に出る可能性があるため大気開放口９９出口にインク吸収部材を置く。なお、内圧調整モードにおける空気の流れを図６中に破線の矢印（３）で示す。これにより、サブタンク６１の内圧が所定値に調整される。
【０１１８】
次に、ファーストローディング時の作用について図１１のフローチャートに沿って説明する。
【０１１９】
このときは、まだサブタンク６１内にはインクが存在しない。まず図１１のステップＳ３００において、印字ヘッド５０のインク回収穴面５０Ａ２に対応するキャップ６４の部分を密着させる。このとき、ノズル面５０Ａ１にはキャップ６４の対応する部分は密着していない。
【０１２０】
次に、ステップＳ３１０において、大気開放弁Ｂ１は閉じ、大気開放弁Ｂ２を開く。そしてステップＳ３２０において、ポンプ６２を図６に矢印Ｆ２で示す方向に回転する（左回転）。これにより、サブタンク６１内の空気が大気開放口９９から外へ排出され、サブタンク６１内の圧力が下がり、インクタンク６０内のインクに作用する大気圧の方が相対的に大きくなり、インクタンク６０内のインクがインク供給経路９０を通じてサブタンク６１内に導かれる。
【０１２１】
ポンプ６２を回転駆動する時間は、予めタイマに設定され、所定時間が経過したところでポンプ６２の回転が停止する。その後、例えば前述したインク循環モードへと移って行く。ここで、ポンプの回転時間にタイマを用いているが、サブタンクにインクの有無を検出するセンサを設け、センサの出力によりポンプを制御する方法でも良い。
【０１２２】
最後に、フィルタ洗浄モードについて、図６あるいは図１３を参照しながら、図１２のフローチャートに沿って説明する。
【０１２３】
フィルタ洗浄モードは、長期間使用していると、キャップ６４内のフィルタ９２が目詰まりを起こす場合があるからであり、定期的にフィルタ９２を洗浄してフィルタ９２の目詰まりを解消するためのものである。
【０１２４】
図１３に、フィルタ洗浄モード時のインク供給系の動作及びインクの流れを示す。
【０１２５】
このとき、まず図１２のステップＳ４００において、大気開放弁Ｂ１及びＢ２を閉じ、次にステップＳ４１０において、印字ヘッド５０のインク回収穴面５０Ａ２に対応するキャップ６４の部分を密着させる。このとき、ノズル面５０Ａ１にはキャップ６４の対応する部分は密着していない。
【０１２６】
次に、ステップＳ４２０において、ドレイン弁Ｂ３を開いて、ステップＳ４３０において、図１３に矢印Ｆ２で示すようにポンプ６２を回転（左回転）する。このポンプ６２を回転駆動する時間は上と同様にタイマーで予め設定しておく。
【０１２７】
図１３において、ポンプ６２を左回転することにより、インクタンク６０のインクはインク供給経路９０を介してサブタンク６１へ供給される。そのままポンプ６２の回転を続けると、サブタンク６１を溢れたインクが、インク回収経路である管路９６からポンプ６２を通り、印字ヘッド５０内のインク回収経路９４及びキャップ６４内のインク保持構造９３を経てフィルタ９２に到達する。
【０１２８】
インク循環時には、キャップ６４の開口部６４ａ側からインク保持構造９３側へ（図１３で右から左へ）インクがフィルタ９２を通過していたが、今の場合には、それとは反対に、図１３において左から右へインクがフィルタ９２を通過する。
【０１２９】
このように、通常のフィルタ使用時とは逆に、フィルタ９２の裏側からインクを流すことで、フィルタ９２のドレイン側（キャップ６４の開口部６４ａ側、図１３の右側）に付着したゴミ等がフィルタ９２から分離し、フィルタ９２の目詰まりが解消される。分離されたゴミ等は、ドレイン弁Ｂ３を開けることで、ドレイン口１００からインク排出経路１０１を介して廃インクタンク６８に排出される。フィルタ洗浄モードにおけるインクの流れを図６中の破線の矢印（４）で、あるいは図１３中の破線の矢印で示す。
【０１３０】
ポンプ６２の回転時間は、予めタイマに設定しておくことによって管理される。これにより所定時間経過後に、ポンプ６２の回転が停止する。その後、ステップＳ４４０において、ドレイン弁Ｂ３を閉じて、キャップ６４を印字ヘッド５０から離して、例えば、インク循環モードや内圧調整モード等へ移行する。
【０１３１】
以上説明したように、本実施形態によれば、インクをキャップからサブタンクへ循環させるインク回収経路を、印字ヘッド（のインク回収穴面）を貫通して設けるようにしたため、インク回収経路を従来のように大きく引き回す必要がなく、インク回収経路を短縮でき、さらにインク回収用のポンプをサブタンクの内圧調整用のポンプと兼用としたため、インク循環系の簡素化、省スペース化を達成し、その結果コストダウンを図ることができる。
【０１３２】
また、インク回収経路（インク循環経路）を短かくするとともに、インク回収経路が印字ヘッド（インク回収穴面）を貫通するように埋め込んで形成したため、インクを空気にさらすことなくサブタンクに戻すことができ、またインクの粘度や表面張力等のインクの性能への影響を極力少なくすることができる。
【０１３３】
また、上記実施形態においては、フィルタとインク保持構造を別々に設置しているが、インク保持構造にフィルタとしての機能を持たせるように構成してもよい。
【０１３４】
また、印字ヘッド５０のノズル面５０Ａに形成されたインク回収穴９５は、ヘッド組み立て時の位置決め用の穴として用いるようにしてもよい。
【０１３５】
次に、本実施形態の変形例について説明する。
【０１３６】
図１４は、本変形例のインク供給−循環系の構成を示す概要図である。
【０１３７】
図１４に示す構成は、基本的に前述した図６に示す構成と同様であり、異なる点は、印字ヘッド５０のインク吐出側面５０Ａが段差を有しない一つの平面として構成され、ノズル５１とインク回収穴９５が略同一平面上に形成されていることである。また、このときキャップ６４全体が印字ヘッド５０のインク吐出側面５０Ａに密着するため、キャップ６４を印字ヘッド５０から離間させる際、キャップ６４内を大気開放して離間させ易くするための大気開放弁Ｂ４が設置されている。
【０１３８】
この変形例においては、図１４に示すように、ノズル５１とインク回収穴９５を同一面（段差の無いインク吐出側面５０Ａ）に設置すると、ノズル面５０Ａ１とインク回収面５０Ａ２をキャップ６４で密着できる様になる。これにより、インク吸引する際のシールが、インク回収用の物と兼用することができる。また、インクの吸引によるクリーニングが可能となる。これにより信頼性が向上する。また、インク回収穴９５の近傍をワイピングすることも可能となる。
【０１３９】
以下、図１５のフローチャートに沿って、図１４に示す構成におけるインク循環モードの作用を説明する。
【０１４０】
まず図１５のステップＳ５００において、印字ヘッド５０にキャップ６４を密着させる。本実施例においては、ノズル５１とインク回収穴９５を同一面（段差の無いインク吐出側面５０Ａ）に設置しているため、キャップ６４もインク吐出面５０Ａと接する部分がこれに合わせて段差の無い形状となっているため、このときインク回収面５０Ａ２のみならずノズル面５０Ａ１にも密着する。
【０１４１】
次にステップＳ５１０において、大気開放弁Ｂ１及びＢ２を共に閉じ、次のステップＳ５２０において、ポンプ６２を図の矢印Ｆ１方向に回転して、サブタンク６１のインクをキャップ６４側へ移動させる。次にステップＳ５３０において、所定時間経過後、ポンプ６２を停止する。
【０１４２】
次にステップＳ５４０において、大気開放弁Ｂ４を開き、ステップＳ５５０においてポンプ６２を同じく矢印Ｆ１方向に回転し、キャップ６４に溜まったインクをインク回収経路を通じてサブタンク６１側に戻す。
【０１４３】
次にステップＳ５６０において、所定時間経過後、ポンプ６２を閉じ、ステップＳ５７０において大気開放弁Ｂ１を閉じて処理を終了する。以後は、例えば内圧調整モード等へ移行する。
【０１４４】
以上、本発明の画像形成装置について詳細に説明したが、本発明は、以上の例には限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、各種の改良や変形を行ってもよいのはもちろんである。
【図面の簡単な説明】
【０１４５】
【図１】本発明に係る画像形成装置としてのインクジェット記録装置の一実施形態の概略を示す全体構成図である。
【図２】図１に示したインクジェット記録装置の印字部周辺の要部平面図である。
【図３】印字ヘッドの構造例を示す平面透視図である。
【図４】圧力室の構造例を示す、図３中の４−４線に沿った断面図である。
【図５】印字ヘッドの他の例を示す平面図である。
【図６】インクジェット記録装置のインク供給系（及びインク循環系）の構成を示した概略図である。
【図７】本実施形態のキャップを拡大して示す斜視図である。
【図８】インクジェット記録装置のシステム構成を示す要部ブロック図である。
【図９】インクジェット記録装置のインク供給系のフィルタ洗浄モードにおける作用を示すフローチャートである。
【図１０】同じく内圧調整モードにおける作用を示すフローチャートである。
【図１１】同じくファーストローディング時における作用を示すフローチャートである。
【図１２】同じくフィルタ洗浄モードにおける作用を示すフローチャートである。
【図１３】フィルタ洗浄モード時のインク供給系の動作及びインクの流れを示す概略図である。
【図１４】本実施形態の変形例のインク供給系（及びインク循環系）の構成を示した概略図である。
【図１５】図１４に示すインク供給系におけるインク循環モード時の作用を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【０１４６】
１０…インクジェット記録装置、１２…印字部、１４…インク貯蔵／装填部、１６…記録紙、１８…給紙部、２０…デカール処理部、２２…吸着ベルト搬送部、２４…印字検出部、２６…排紙部、２８…カッター、３０…加熱ドラム、３１、３２…ローラー、３３…ベルト、３４…吸着チャンバー、３５…ファン、３６…ベルト清掃部、４０…加熱ファン、４２…後乾燥部、４４…加熱・加圧部、４５…加圧ローラー、４８…カッター、５０…印字ヘッド、５０Ａ…ノズル面、５１…ノズル、５２…圧力室、５３…インク供給口、５４…圧力室ユニット、５５…共通流路、５６…振動板（共通電極）、５７…個別電極、５８…圧電素子、６０…インクタンク、６２…ポンプ、６４…キャップ、６６…ブレード、６７…吸引ポンプ、６８…廃インクタンク、７０…通信インターフェース、７２…システムコントローラ、７４…画像メモリ、７６…モータドライバ、７８…ヒータドライバ、８０…プリント制御部、８２…画像バッファメモリ、８４…ヘッドドライバ、８６…ホストコンピュータ、８８…モータ、８９…ヒータ、９０…インク供給経路、９２…フィルタ、９３…インク保持構造、９４、１９４、１０２…インク回収経路、９５…インク回収穴、９６…管路（インク回収経路）、９７…圧力計、９８、９９…大気開放口、１００…ドレイン口、１０１…インク排出経路
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体を吐出する複数のノズルを有する吐出ヘッドに対して被記録媒体を相対的に搬送して、前記吐出ヘッドから前記被記録媒体上に前記液体を吐出して画像を形成する画像形成装置であって、
前記ノズルに供給する前記液体を貯蔵し、その内圧を調整可能なタンクと、
前記タンクの内圧を所望の値に調整する内圧調整手段と、
前記タンクと前記吐出ヘッドとを連通する液体供給経路と、
前記吐出ヘッドのノズルが形成されたノズル面に対向するキャップと、
前記キャップと前記タンクを連通可能な液体回収経路と、
前記液体回収経路中に設けられ、前記吐出ヘッド内の液体を前記キャップを介して回収し、前記液体回収経路を介して前記タンクまで循環させる液体循環手段とを有し、
前記液体循環手段が前記内圧調整手段を兼用したことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記液体回収経路は、前記キャップが前記吐出ヘッドのインク回収穴が設けられた面に密着することで前記キャップと前記タンクが連通するように、その一部が前記吐出ヘッドを貫通するように設けられたことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記ノズルと前記インク回収穴が略同一平面上にあることを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記キャップは、前記キャップが前記吐出ヘッドのノズル面に密着する際、前記ノズル面に設けられた前記液体回収経路の開口部に対応する前記キャップの部分に、前記キャップ内の液体を前記開口部近傍まで移動させる液体保持構造を有することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記液体保持構造は、多孔質部材あるいはリブ形状の部材によって形成されていることを特徴とする請求項４に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記液体保持構造は、フィルタの機能をも有するとともに、前記キャップ内に回収される液体の流れる方向の前記液体保持構造より上流側の前記キャップの底面に前記液体を排出するドレインを有することを特徴とする請求項４または５に記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記キャップは、前記キャップに回収される液体の受け入れ側と前記液体保持構造との間にフィルタを有し、さらに前記キャップ内に回収される液体の流れる方向の前記液体保持構造より上流側の前記キャップの底面に前記液体を排出するドレインを有することを特徴とする請求項４または５に記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記フィルタは前記ドレインが形成されている前記キャップの底面よりも高い位置に設置されていることを特徴とする請求項７に記載の画像形成装置。
【請求項９】
前記キャップに回収される液体の前記キャップの受け入れ側の底面は、前記ドレインが形成されている部分が最も低くなるように傾斜していることを特徴とする請求項６〜８のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項１】
液体を吐出する複数のノズルを有する吐出ヘッドに対して被記録媒体を相対的に搬送して、前記吐出ヘッドから前記被記録媒体上に前記液体を吐出して画像を形成する画像形成装置であって、
前記ノズルに供給する前記液体を貯蔵し、その内圧を調整可能なタンクと、
前記タンクの内圧を所望の値に調整する内圧調整手段と、
前記タンクと前記吐出ヘッドとを連通する液体供給経路と、
前記吐出ヘッドのノズルが形成されたノズル面に対向するキャップと、
前記キャップと前記タンクを連通可能な液体回収経路と、
前記液体回収経路中に設けられ、前記吐出ヘッド内の液体を前記キャップを介して回収し、前記液体回収経路を介して前記タンクまで循環させる液体循環手段とを有し、
前記液体循環手段が前記内圧調整手段を兼用したことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記液体回収経路は、前記キャップが前記吐出ヘッドのインク回収穴が設けられた面に密着することで前記キャップと前記タンクが連通するように、その一部が前記吐出ヘッドを貫通するように設けられたことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記ノズルと前記インク回収穴が略同一平面上にあることを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記キャップは、前記キャップが前記吐出ヘッドのノズル面に密着する際、前記ノズル面に設けられた前記液体回収経路の開口部に対応する前記キャップの部分に、前記キャップ内の液体を前記開口部近傍まで移動させる液体保持構造を有することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記液体保持構造は、多孔質部材あるいはリブ形状の部材によって形成されていることを特徴とする請求項４に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記液体保持構造は、フィルタの機能をも有するとともに、前記キャップ内に回収される液体の流れる方向の前記液体保持構造より上流側の前記キャップの底面に前記液体を排出するドレインを有することを特徴とする請求項４または５に記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記キャップは、前記キャップに回収される液体の受け入れ側と前記液体保持構造との間にフィルタを有し、さらに前記キャップ内に回収される液体の流れる方向の前記液体保持構造より上流側の前記キャップの底面に前記液体を排出するドレインを有することを特徴とする請求項４または５に記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記フィルタは前記ドレインが形成されている前記キャップの底面よりも高い位置に設置されていることを特徴とする請求項７に記載の画像形成装置。
【請求項９】
前記キャップに回収される液体の前記キャップの受け入れ側の底面は、前記ドレインが形成されている部分が最も低くなるように傾斜していることを特徴とする請求項６〜８のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【公開番号】特開２００６−９５７６６（Ｐ２００６−９５７６６Ａ）
【公開日】平成１８年４月１３日（２００６．４．１３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００４−２８２６４５（Ｐ２００４−２８２６４５）
【出願日】平成１６年９月２８日（２００４．９．２８）
【公序良俗違反の表示】
（特許庁注：以下のものは登録商標）
１．イーサネット
２．ＵＳＢ
【出願人】（０００００５２０１）富士写真フイルム株式会社 (7,609)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年４月１３日（２００６．４．１３）
【国際特許分類】
【出願日】平成１６年９月２８日（２００４．９．２８）
【公序良俗違反の表示】
（特許庁注：以下のものは登録商標）
１．イーサネット
２．ＵＳＢ
【出願人】（０００００５２０１）富士写真フイルム株式会社 (7,609)
【Ｆターム（参考）】
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