CN107776203B - 喷墨头用的墨循环装置以及喷墨记录装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及喷墨头用的墨循环装置以及喷墨记录装置。作为输送墨的泵，已知有压电泵。压电泵有时会因压电振子的动作而使墨中产生气泡。若将包含气泡的墨供给至喷墨头，则会引起吐出不良。喷墨头用的墨循环装置具备：第一墨存储部，向喷墨头供给墨；第二墨存储部，存储从喷墨头返回的墨；泵单元，根据电信号动作，用于从第二墨存储部向第一墨存储部输送墨；过滤器，设于泵单元与第一墨存储部之间；第一压力传感器，检测第一墨存储部的内部压力；第二压力传感器，检测泵单元与过滤器之间的内部压力；以及驱动电路，根据由第二压力传感器检测出的压力与由第一压力传感器检测出的压力的压差产生电信号。

Description

喷墨头用的墨循环装置以及喷墨记录装置

技术领域

本发明的实施方式涉及搭载有循环型喷墨头的喷墨记录装置的墨循环装置。

背景技术

已知一种使墨滴附着于纸等介质上而形成图像、字符的喷墨记录装置。喷墨记录装置具备根据图像信号而使墨滴吐出的喷墨头。

喷墨头具备：吐出墨滴的喷嘴、连通于喷嘴的墨压力室以及产生使压力室内的墨从喷嘴吐出的压力的压力产生元件。作为压力产生元件，使用了压电体。通过压电体进行动作的压电元件(piezoelectric element)是将电压转换为力的机电转换元件。若对该压电元件施加电压，则会引发收缩与伸展、或者剪切变形。利用压电元件的变形，对压力室内的墨产生压力。作为代表性的压电元件，使用了锆钛酸铅(PZT)。

已知有墨循环型喷墨头。在墨循环型喷墨头中，向上述喷墨头供给存储于喷墨头外部的墨箱中的墨，并使一部分的墨从喷嘴吐出。未从喷嘴吐出的墨返回至墨箱。返回到墨箱的墨再次向喷墨头供给。为了再次向喷墨头供给返回到墨箱的墨，可利用泵。输送墨的泵有时会使墨内产生气泡。若包含于墨中的气泡被供给至喷墨头，则会引起墨吐出不良。

发明内容

作为输送墨的泵，已知有压电泵。压电泵小型且轻量。但是，压电泵有时会因压电振子的动作而在墨中产生气泡。当向喷墨头供给了包含气泡的墨时，会引起吐出不良。需要抑制气泡进入喷墨头。

本发明的实施方式的喷墨头用的循环装置具备：第一墨存储部，向喷墨头供给墨；第二墨存储部，存储从所述喷墨头返回的墨；第一泵单元，根据电信号进行动作，用于从所述第二墨存储部向所述第一墨存储部输送墨；过滤器，设于所述第一泵单元与所述第一墨存储部之间；第一压力传感器，检测所述第一墨存储部的内部压力；第二压力传感器，检测所述第一泵单元与所述过滤器之间的内部压力；以及驱动电路，根据由所述第二压力传感器检测出的压力与由所述第一压力传感器检测出的压力的压差产生所述电信号。

本发明的实施方式的喷墨记录装置，具备：喷墨头、介质输送部和墨循环装置，所述喷墨头向记录介质吐出墨而形成图像，所述介质输送部输送所述记录介质，所述墨循环装置具有：第一墨存储部，向所述喷墨头供给墨；第二墨存储部，存储从所述喷墨头返回的墨；第一泵单元，根据电信号进行动作，用于从所述第二墨存储部向所述第一墨存储部输送墨；过滤器，设于所述第一泵单元与所述第一墨存储部之间；第一压力传感器，检测所述第一墨存储部的内部压力；第二压力传感器，检测所述第一泵单元与所述过滤器之间的内部压力；以及驱动电路，根据由所述第二压力传感器检测出的压力与由所述第一压力传感器检测出的压力的压差产生所述电信号。

附图说明

图1是概略地表示第一实施方式涉及的喷墨记录装置的主视图。

图2是概略地表示第一实施方式涉及的喷墨记录装置的平面图。

图3是循环式喷墨头的剖面图。

图4是表示循环式喷墨头的墨的流动的剖面图。

图5是搭载有第一实施方式的墨循环装置的喷墨头的外观图。

图6是从其它面观察图5所示的喷墨头的外观图。

图7是第一实施方式的墨循环装置的剖面图。

图8是从第一实施方式的墨循环装置的其它面观察到的剖面图。

图9是第一实施方式的过滤器的图。

图10是表示第一实施方式的过滤器与气泡的图。

图11是控制墨循环装置的控制电路的框图。

图12是表示使压电泵动作的驱动波形的图。

图13是表示第一实施方式的墨循环泵的驱动电压与压差的图表。

图14是第一实施方式的控制流程图。

图15是表示第二实施方式的墨循环泵的驱动频率与压差的图表。

图16是第二实施方式的控制流程图。

具体实施方式

以下的说明所述的记录介质S是非涂料纸、涂料纸、普通纸、厚纸、高射投影仪用的OHP片等。

以下的说明所述的墨表示包含颜料或染料等色材的液体。不包含色材而通过喷墨头喷射的液体也被称作墨(透明光泽墨)。墨的溶剂是油性、水性、有机溶剂等。颜料分散在溶剂中。染料溶解于溶剂。颜料是有机颜料或无机颜料。无机颜料是将矿物粉碎后的粉末、黑色的碳黑、白色的氧化钛、或者陶瓷粉末等。有机颜料是青色、品红色、黄色等彩色的粉末。墨也包含通过照射红外线、紫外线而固化的液体。另外，用于通过反复叠加墨滴而形成立体的、流动性高的树脂或者液体也被称作墨。

以下，边参照附图，边说明本发明的实施方式。附图中相同的编号表示相同的构成。

(第一实施方式)

图1是喷墨记录装置1的主视图。图2是喷墨记录装置1的平面图。图3示出了喷墨头2的墨吐出部的构成。

图1所示的喷墨记录部4以喷墨记录部4(a)～4(e)这5个并列地配置在滑架100上。喷墨记录部4(a)～4(e)分别由喷墨头2和墨循环装置3构成。喷墨记录部4(a)具有以沿着重力方向的朝向(朝下C2方向)吐出墨滴I的喷墨头2，在其上部具有墨循环装置3。喷墨记录部4(b)～4(e)分别为与喷墨记录部4(a)相同的构成。

喷墨记录部4(a)吐出青色墨，喷墨记录部4(b)吐出品红色墨，喷墨记录部4(c)吐出黄色墨，喷墨记录部4(d)吐出黑色墨。喷墨记录部4(e)吐出包含白色颜料的白色墨。

滑架100供喷墨记录部4(a)～4(e)搭载，并固定于输送带101。输送带101连结于电机102。通过使电机102正转或者反转，从而滑架100向箭头A1或者A2方向往复移动。

工作台103具备纸张吸附部111与真空泵104，并以能够向B1或者B2方向移动的方式固定在滑轨105上。工作台103具备在上表面形成有多个小径的孔110的纸张吸附部111。真空泵104连通于纸张吸附部111的内部。真空泵104使纸张吸附部111的内部为负压。通过使之为负压，从而将放置于工作台103上表面的记录介质S固定于纸张吸附部111。工作台103在滑轨105上往复移动，对记录介质S进行输送(图2箭头B1或B2方向)。在印字时，喷墨头2的吐出墨的面21与记录介质S之间的距离h被维持在1mm(图1)。

喷墨记录装置1具备维护单元310。如图1所示，喷墨记录部4(a)～4(e)在不形成图像的情况下，移动到工作台103的移动范围外、且可通过输送带101移动的位置P。在喷墨记录部4(a)～4(e)的位置P，维护单元310配置于与墨吐出面21分开距离h(1mm)的位置。维护单元310具备盖118、刮板120、废墨接收部130。维护单元310设于上方开放的壳体312内。壳体312固定于螺线管314。螺线管314在线圈内具有可动铁芯，通过电流在线圈中流动，能够使可动铁芯向C1或者C2方向直线地移动。壳体312通过螺线管314而能够上下(图1中箭头C1或者C2方向)移动。维护单元310的盖118制作成覆盖各喷墨记录部4(a)～4(e)的墨吐出面21。盖118抑制墨从墨吐出面21蒸发，并防止灰尘、纸粉附着于墨吐出面21(盖功能)。在喷墨记录部4(a)～4(e)形成图像的情况下，维护单元310借助螺线管314向与墨吐出面21分开距离h的位置移动。分开之后，喷墨记录部4(a)～4(e)通过输送带101而进行移动，从而在记录介质S上形成图像。在喷墨记录部4(a)～4(e)不形成图像的情况下，喷墨记录部4(a)～4(e)向位置P移动。移动后，维护单元310向C1方向上升距离h。维护单元310上升，盖118覆盖墨吐出面21。

维护单元310中内置有橡胶制的刮板120。橡胶刮板120(a)～(e)分别对应于各喷墨记录部4(a)～4(e)而设置。5个刮板120(a)～(e)借助电机124(图2)而沿导轨122往复移动。刮板120(a)～(e)设置成沿长边方向(B1、B2方向)打扫墨吐出面21。在去除附着于墨吐出面21的异物的情况下，维护单元310借助螺线管314向上方(C1方向)移动，刮板120(a)～(e)接触于墨吐出面21。刮板120(a)～(e)擦拭墨吐出面21，去除附着于墨吐出面21的墨、灰尘、纸粉等异物(擦拭功能)。在刮板120(a)～(e)擦拭墨吐出面21的情况下，盖向未图示的场所避让。

维护单元310具备废墨接收部130(图2)。在进行维护动作时，通过从设于墨吐出面21的喷嘴强制地吐出墨，从而也能够在喷嘴附近将变质的墨废弃到废墨接收部130中(喷吐(spit)功能)。废墨接收部130收纳用刮板120擦拭而产生的废墨、以及通过喷吐(spit)动作而产生的废墨。

图2是喷墨记录装置1的平面图。

搭载有喷墨记录部4(a)～4(e)的滑架100通过输送带101的移动而沿两根导轨140向A1或A2方向移动。吸附有记录介质S的工作台103向B1或者B2方向移动。喷墨记录装置1能够配合用于印字的图像信号吐出墨而在记录介质S的整面形成图像。成为所谓的串行(シリアル)型喷墨记录装置。

喷墨头2在其长边方向(B1方向)上具有300个喷嘴51。喷墨记录装置1边使喷墨记录部4(a)～4(e)与记录介质S的输送方向(B1、B2方向)正交地往复移动，边形成图像。为此，喷墨记录装置1在记录介质S上以300喷嘴的宽度形成图像。

墨盒106(a)被填充青色墨，经由管107而连通于喷墨记录部4(a)的墨循环装置3。同样，墨盒106(b)被填充品红色墨，并连通于喷墨记录部4(b)的墨循环装置3。墨盒106(c)被填充黄色墨，并连通于喷墨记录部4(c)的墨循环装置3。墨盒106(d)被填充黑色墨，并连通于喷墨记录部4(d)的墨循环装置3。墨盒106(e)被填充白色墨，并连通于喷墨记录部4(e)的墨循环装置3。参照图3，对喷墨头2的构成进行说明。喷墨头2具备墨供给口160、墨吐出部22以及墨排出口170。从墨供给口160供给的墨被送向墨吐出部22。墨吐出部将一部分墨作为墨滴吐出。剩余的墨从墨排出口170向喷墨头2的外部排出。排出的墨通过设于喷墨头2外部的循环装置再次返回至墨供给口160。喷墨头2采用边使墨循环边吐出墨的构成。

墨供给口160使墨流向墨吐出部22。墨吐出部22具备喷嘴板52、具有执行机构54的基板60、歧管61。墨排出口使墨从喷墨头2向墨循环装置3回流。

喷嘴板52包括具有150个喷嘴51(a)的第一喷嘴列。第一喷嘴列沿B1方向(图2)配置。第一喷嘴列内的喷嘴51(a)按169μm等间隔地配置。进而，喷嘴板52包括具有150个喷嘴51(b)的第二喷嘴列。第二喷嘴列也沿B1方向(图2)配置。第二喷嘴列内的喷嘴51(b)也按169μm等间隔地配置。第一喷嘴列与第二喷嘴列在B1方向上错开85μm而配置。各喷嘴51(a)、51(b)沿B1方向排列，并沿与滑架100的移动方向正交的方向排列。喷嘴51(a)、51(b)的直径为30μm。喷嘴板52为聚酰亚胺树脂制。

喷嘴板52固定于基板60。基板60具有墨通过其内部的流路180。基板60由氧化铝制成。隔着流路180与喷嘴板52的各喷嘴51(a)、51(b)相对地设有执行机构54。执行机构54是压电陶瓷55与振动板56层叠而成的单层压电片(ユニモルフ)式的压电振动板。压电陶瓷55的材料使用PZT(锆钛酸铅)。在PZT的上下表面形成金电极，并进行极化处理而形成了压电陶瓷55。之后，将压电陶瓷55接合于氮化硅制的振动板56而形成了执行机构54。如A0-A0剖面所示，在邻接的压力室150之间设有边界壁190。被喷嘴板52、执行机构54、边界壁190包围的流路180成为墨压力室150。边界壁190的端部成为墨流入口182(a)、182(b)、墨流出口184(a)、184(b)。墨压力室150与第一喷嘴列、第二喷嘴列的各喷嘴51(a)、51(b)对应地设有300个。

对应于第一喷嘴列的150个墨压力室150的墨流入口182(a)与对应于第二喷嘴列的多个墨压力室150的墨流入口182(b)之间的流路180成为公用墨供给室58。公用墨供给室58通过墨流入口182(a)、182(b)而向全部的墨压力室150供给墨。第一喷嘴列的墨压力室150的墨流出口184(a)与公用墨流出室59(a)相连。同样，第二喷嘴列的墨压力室150的墨流出口184(b)与公用墨流出室59(b)相连。公用墨供给室58、公用墨流出室59(a)、59(b)成为流路180的一部分。

歧管61固定于基板60，向流路180供给墨。歧管61由氧化铝制成。歧管61具备墨供给口160、墨分配通道62、墨排出口170、墨回流通道63。墨供给口160使墨向箭头F方向流入。如B0-B0剖面所示，墨分配通道62使墨供给口160与公用墨供给室58连通。头内温度传感器(上游)280安装于墨分配通道62的侧壁。温度传感器(上游)对向喷墨头2供给的墨温度进行检测。墨排出口170使墨向箭头G方向排出。墨回流通道63将两个公用墨室59(a)、59(b)连接于墨排出口170。头内温度传感器(下游)281安装于墨回流通道63的侧壁。温度传感器(下游)281对从喷墨头2排出的墨温度进行检测。

墨按照墨供给口160、墨分配通道62、公用墨供给室58、墨压力室150、公用墨流出室(59(a)、59(b))、墨回流通道63、墨排出口170的顺序在喷墨头2内移动。在这样的墨的循环中，一部分的墨根据图像信号而从喷嘴51吐出。剩余的墨移动而从墨排出口170向墨循环装置3回流。

图4的(A)、(B)是连通于喷墨头2的喷嘴51(a)的墨压力室150的剖面图。压力室150在喷嘴51(a)与执行机构54之间形成喷嘴分支部53。墨从公用墨供给室58向墨压力室150、从墨压力室150向公用墨流出室59(a)地沿箭头E方向流动。喷嘴分支部53是分支成从喷嘴51吐出的墨和向墨回流通道63返回的墨的部分。在喷嘴51(a)内，利用墨的表面张力，形成作为墨与空气的界面的弯月面290。

图4的(A)示出了未向压电陶瓷55施加电场而执行机构54无变形的状态。图4的(B)示出了对压电陶瓷55施加电场而执行机构54变形的状态。墨滴I从喷嘴51吐出。通过对压电陶瓷55赋予电场而使执行机构54变形，从而使墨压力室150的容积发生变化。随着墨压力室150的容积发生变化，喷嘴分支部53内的墨成为墨滴I而从喷嘴51(a)吐出。

对墨循环装置3进行说明。图5示出了搭载墨循环装置3的喷墨记录部4(a)的外观图。如上述那样，喷墨记录部4(b)～4(e)采用与4(a)相同的构成。图6示出了从A1方向观察图5的喷墨记录部4(a)的外观图。

墨循环装置3借助紧固金属配件256而固定在喷墨头2的壳体252上。壳体252收纳有图3所示的喷墨头2、以及驱动喷墨头2的驱动电路。喷墨头2设于壳体252内的下部，从喷嘴板52的喷嘴51朝向下方(C2方向)吐出墨滴I。壳体252为铝制。在壳体252的表面形成有多个突起254。突起254具有使在壳体252内发热的驱动电路冷却的散热效果。喷墨头2具有固定金属配件250。利用固定金属配件250将喷墨头2固定于滑架100(参照图2)。

墨循环装置3具备墨供给/回收部32、压力调节部34以及控制电路500。墨供给/回收部32从喷墨头2回收墨，并向喷墨头2供给墨。压力调节部34对墨供给/回收部32内的空气的压力进行调节。驱动电路540对墨供给/回收部32与压力调节部34的动作进行控制。

墨供给/回收部32具备墨壳200、墨供给管208、墨返回管209、压力传感器204。压力传感器204在一个基板上具有第一压力传感器204A(供给侧)、第二压力传感器204B、第三压力传感器204C(回收侧)这三个传感器。各压力传感器(204A、204B、204C)为半导体应变仪。搭载有压力传感器(204A、204B、204C)的基板在重力方向上设于墨壳200的上部。各压力传感器(204A、204B、204C)对墨壳200的内部压力进行测定。在本实施方式中，压力传感器(204A、204B、204C)对墨壳200内的空气压力进行测定。如后所述，墨壳200内未被墨填满。墨供给管208连通于喷墨头2的墨供给口160(图3)。墨供给管208通过墨供给口160向喷墨头2供给墨。墨返回管209连通于喷墨头2的墨排出口170。从喷墨头2内的墨分支部53返回的墨通过墨回流通道63、墨排出口170、墨返回管209而回收至墨壳200。

墨壳200具备图5所示的墨补充口221、墨供给泵202、墨循环泵201、以及图6所示的墨量传感器205A、205B。在图7(从C2方向观察图5的X-X剖面的图)中示出了墨壳200的内部构成。在墨壳200的内部具有墨量传感器的浮子264(图6的(6-A))、第一墨导入箱270、供给侧墨箱210(第一墨存储部)、回收侧墨箱211(第二墨存储部)、第二墨导入箱412。进而，在墨壳200内具有过滤器800、墨循环泵201与过滤器800间的墨室428、以及过滤器800与供给侧墨箱210间的墨通道296。第一墨导入箱270成为将从墨补充口221流入的墨导向墨供给泵202的前室。第二墨导入箱412连通于回收侧墨箱211与墨循环泵201。

返回图5。墨补充口221是向墨壳200供给墨的开口。墨补充口221通过管107而连通于墨盒106(a)。墨供给泵202与墨循环泵201为相同构成的压电泵。之后叙述压电泵的详细构造。墨供给泵202通过墨补充口221而从墨盒106(a)向墨壳200供给墨。墨供给泵202向墨壳200供给在印刷、维护动作等中消耗的量的墨。墨循环泵201使墨从墨返回管209向回收侧墨箱211返回，并从回收侧墨箱211向供给侧墨箱210供给墨。

在回收侧墨箱211、供给侧墨箱210的外壁设有墨加热用加热器207。在墨加热用加热器207附近的回收侧墨箱211的外壁设有用于检测墨加热用加热器207的加热温度的加热器温度传感器282。进行墨的温度控制，以便与墨粘度相应地达到规定温度。

参照图6，对墨量传感器205A、205B进行说明。墨量传感器205A计测供给侧墨箱210内的墨量。图6的(6-A)示意性示出了墨量传感器205A的构成。墨量传感器205A包括：设于供给侧墨箱210的外表面的5个霍尔传感器260、以及供给侧墨箱210内的浮子264。5个霍尔传感器260呈圆弧状排列。浮子264在内部具有空气层、磁性体266、以及旋转轴262。磁性体266设于浮子264的端部，以旋转轴262为中心转动。浮子264借助供给侧墨箱210内的墨的浮力而浮在墨液面上。随着供给侧墨箱210内的墨量，浮子264的位置发生变化，磁性体266的位置发生变化。用5个霍尔传感器260检测磁性体266的位置，并计测墨量。供给侧墨箱210内的墨液面的上部成为空气室268。墨量传感器205B对回收侧墨箱211的墨量进行计测。墨量传感器205B的构成与墨量传感器205A的构成相同。回收侧墨箱211内的墨液面的上部也成为空气室268。

参照图7，对墨供给泵202与墨循环泵201进行说明。墨供给泵202包括基板272、第一止回阀242、泵室240、压电执行机构430、第二止回阀243。基板272通过树脂成型制作而成。第一止回阀242在第一墨导入箱270与泵室240之间设于基板272。通过压电执行机构430的动作，第一止回阀242从第一墨导入箱270向泵室240沿一方向输送墨。第二止回阀243也在泵室240与墨室428之间设于基板272。通过压电执行机构430的动作，第二止回阀243从泵室240向墨室428沿一方向输送墨。墨室428的墨液面的上部成为空气室。

泵室240为形成于基板272的、直径为26mm(Φ)且深度为0.1mm(De)的空间。如图7的(7-A)所示，压电执行机构430为直径30mm且厚度0.2mm的不锈钢板460、直径25mm且厚度0.4mm的压电陶瓷462(锆钛酸铅(PZT))、银电极层464的层叠构造。银电极层464是通过将银浆料涂覆在压电陶瓷462上之后固化而制成的。压电执行机构430的不锈钢板460的一面被绝缘树脂466覆盖，在另一面设有PZT462。压电执行机构430以被树脂覆盖的面朝向泵室240而配置并形成泵室240的空间的方式固定于基板272。PZT在厚度方向上极化。

不锈钢板460与银电极层464连接于驱动电路540。驱动电路540向不锈钢板460与银电极层464之间施加交流电压。之后详细叙述驱动电路540。当在PZT462的极化方向上施加交流电压时，PZT462在与厚度正交的面方向上伸缩。通过PZT462伸缩，从而压电执行机构430使泵室240的容积扩张或者收缩。当泵室240的容积扩张时，泵室240内成为负压。若成为负压，则第一止回阀242使墨从第一墨导入箱270流入泵室240，同时，第二止回阀243防止墨从墨室428流入泵室240。当泵室240的容积收缩时，泵室240成为正压。若成为正压，则第一止回阀242防止墨从第一墨导入箱270流入泵室240，而第二止回阀243使墨从泵室240流入墨室428。PZT462与交流电压一致地反复伸缩。通过反复进行该伸缩，使得墨从第一墨导入箱270向墨室428供给。

驱动电压的绝对值越大，PZT462越大幅度地伸缩。由于驱动电压(交流电压)的绝对值越大，PZT462的伸缩量越大，因此墨供给泵202每单位时间的送液量增加。驱动电压的绝对值在引起PZT462的极化反转的电压(矫顽电场)以下来驱动。PZT462的驱动频率越高，每单位时间的PZT462的伸缩次数越发增加。为此，驱动频率越高，每单位时间的送液量越发增加。因此，能够控制交流电压的绝对值及频率来控制墨的送液量。

墨循环泵201为与墨供给泵202相同的压电泵的构成。墨循环泵201包括基板272、第一止回阀245、泵室241、压电执行机构431、第二止回阀244。在墨供给泵202的基板272成型时，墨循环泵201的基板272也一体地成型。第一止回阀245在第二墨导入箱412与泵室241之间设于基板272。通过压电执行机构431的动作，第一止回阀245从第二墨导入箱412向泵室241沿一方向输送墨。第二止回阀244也在泵室241与墨室428之间设于基板272。通过压电执行机构431的动作，第二止回阀244从泵室241向墨室428沿一方向输送墨。墨室428具有来自墨供给泵202的第二止回阀243的墨的流出孔、以及来自墨循环泵201的第二止回阀244的墨的流出孔，并通过过滤器800与墨通道296划出边界。墨室428成为从墨供给泵202流出的墨以及从墨循环泵201流出的墨的公共液室。

泵室241的构成、压电执行机构431的构成、墨循环泵201的动作与墨供给泵202的构成、动作相同。墨循环泵201从回收侧墨箱211通过第二墨导入箱412地吸引墨。将吸引的墨向墨室428进行墨供给。

图8示出了图5以及图7的A2方向观察时的剖面。如图8所示，供给侧墨箱210、回收侧墨箱211、墨室428分别由墨与墨液面上部的空气室密闭。为此，当墨循环泵201从第二墨导入箱412吸引墨而向墨室428送液时，墨从墨室428通过过滤器800送向供给侧墨箱210。供给侧墨箱210的墨量增加，供给侧墨箱210的空气室的内压上升。受上升的空气推压，供给侧墨箱210的墨通过墨供给管208而流入喷墨头2。此时，回收侧墨箱211的墨量减少，回收侧墨箱211的空气室的内压下降。由于内压下降，墨从喷墨头2通过墨返回管209而流入回收侧墨箱211。墨室428的墨被送向供给侧墨箱210。过滤器800防止墨中的异物、气泡流入供给侧墨箱210。

参照图8，说明墨供给/回收部32的压力传感器204(204A、204B、204C)的压力测定以及压力调节部34。

第二墨导入箱412的墨液面440的上部成为空气室。第二墨导入箱412与回收侧墨箱211连通，墨液面为440。回收侧墨箱211的液面上部的空气室与第三压力检测开口304连通。第三压力检测开口304与第三压力传感器204C相连。墨室428的墨液面444的上部成为空气室。墨液面444的上部的空气室与第二压力检测开口306连通。第二压力检测开口306与第二压力传感器204B相连。供给侧墨箱210上部的空气室与第一压力检测开口308连通。第一压力检测开口308与第一压力传感器204A相连。需要注意的是，墨液面442示出的是第一墨导入箱270内的墨液面。

对压力调节部34进行说明。压力调节部34具备第一压力调节装置203A与第二压力调节装置203B。第一压力调节装置203A包括电机450A、活塞452A、气缸454A。活塞452A在气缸454A内被保持为能够滑动。通过电机450A，活塞452A在气缸454A内上下滑动。通过活塞452A的移动，气缸454A内的气压发生变化。气缸454A通过第一压力调节用开口302而连通于供给侧墨箱210。通过气缸454A内的压力变化，对供给侧墨箱210的气压进行调节。第二压力调节装置203B包括电机450B、活塞452B、气缸454B，并采用了与第一压力调节装置203A相同的构成。气缸454B通过第二压力调节用开口300而连通于回收侧墨箱211。通过气缸454B内的压力变化，对回收侧墨箱211的气压进行调节。第二压力调节装置203B还具有大气释放阀(大気解放弁)455。大气释放阀455在交换墨的情况下、或者在供给侧墨箱210、回收侧墨箱211内的气压变高的情况等下，能够使气缸454B与大气连通。

如图5所示，喷墨头2的喷嘴51朝下开口。基于第一压力传感器204A与第三压力传感器204C的值，压力调节部34对供给侧墨箱210与回收侧墨箱211上部的空气室的压力进行调节。通过压力调节，喷嘴51内的墨与大气压相比被维持为-1KPa。为此，在不从喷嘴吐出墨时(待机状态)，墨不会从喷嘴51漏出。

参照图9，对过滤器800的构成进行说明。过滤器800的材质为镍(Ni)。厚度(T)为10μm。过滤器用的开口802呈直径10μm的圆形。直径10μm的开口以横间隔W＝40μm、纵间隔H＝40μm而配置。开口数为60万个。过滤器800为镍电铸制。过滤器800的厚度以10μm～50μm为优选范围。在厚度小于10μm的情况下，过滤器800会因从墨循环泵201送出的墨而变形。一旦过滤器800变形，则开口802的形状也会发生变化。在厚度超过50μm的情况下，开口802的长度也达到50μm以上。若开口802的长度增加，则开口802的管路阻力增加，流经过滤器800的墨流量降低。过滤器800的厚度优选为不会因从墨循环泵201送出的墨而变形且容易制造的10μm～50μm。

参照图10，对通过过滤器800的气泡810进行说明。图10示意性示出了连通于墨室428上部的空气室的第二压力传感器204B、以及连通于供给侧墨箱210上部的空气室的第一压力传感器204A。墨从墨室428通过过滤器800的开口802流入供给侧墨箱210。当在墨室428的墨中产生了气泡810时，其有可能通过开口802流入供给侧墨箱210。一旦气泡810流入供给侧墨箱210，则存在进入喷墨头2的墨压力室150的可能性。在从喷嘴51吐出墨时，若气泡进入墨压力室150，则使吐出墨的压力减少。为此，有可能引发吐出不良。在不使墨吐出的情况下，即使气泡810流入喷墨头2，气泡也会配合墨的循环而向回收侧墨箱返回。

图10的(10-A)示意性示出了气泡810与过滤器800的开口802的关系。将气泡810通过开口802时的气泡的压力称作起泡点压力(バブルポイント圧)(P)。气泡810的起泡点压力(P)由开口802的直径(D)、墨的表面张力(γ)、墨与过滤器800的接触角(θ)表示。

P＝(4γcosθ)/D

P：起泡点压力[Pa]

γ：墨的表面张力[N/m]

θ：墨与过滤器的接触角[rad]

D：最大口径[m]

通过墨循环泵201输送的墨从墨室428送向供给侧墨箱210。在输送墨时，如果墨室428上部的空气室的压力与供给侧墨箱210上部的空气室的压力之差为起泡点压力以下，则气泡810因墨的表面张力而停留于开口802。即，能够抑制气泡810流入供给侧墨箱210。墨室428上部的空气室的压力随着墨循环泵201的送液量而变化。因此，根据从压力传感器204B与压力传感器204A得到的压差，使墨循环泵201的送液量变化。

过滤器800的开口802的形状也可以如图9的(9-A)所示那样为多边形804、星形。此外，也可以如图9的(9-B)所示使过滤器800的开口形状为圆锥台806。在圆锥台806的直径D2比直径D1大的情况下，将D2设为墨室428的直径，将D1设为供给侧墨箱210的直径。这种情况下，决定起泡点压力的开口径为D1。过滤器800的材质也可以采用金属或树脂。进而，过滤器800也可以采用缠绕纤维而成的透水性结构。在缠绕纤维而成的过滤器800的情况下，通过实验确定起泡点压力。

图11示出了控制墨循环装置3的电路500。控制电路500具备微机510、驱动电路540、驱动电路542、驱动电路543。控制电路连接于电源550、用户界面(U/I)560。微机510具有存储器520、AD转换530。AD转换530对墨量传感器205A、205B、压力传感器204A、204B、204C、加热器温度传感器282的模拟输出电压进行数字转换。基于这些传感器输出，驱动电路540产生施加于墨循环泵201与墨供给泵202的交流电压。驱动电路540在微机510的控制下使交流电压的电压值与频率可变。驱动电路542根据加热器温度传感器282的输出，产生驱动加热器207的电力。驱动电路543驱动第一压力调节装置203A的电机450A、第二压力调节装置203B的电机450B、大气释放阀455。

图12示出了驱动电路540所产生的驱动墨循环泵201的驱动波形545。驱动波形545通过A相波形(图12的(12-A))与B相波形(图12的(12-B))之差而产生。A相波形为正极性的单极电压的矩形波。电压的最高值为+V(V)。矩形波的周期为W1、即频率为1/W1。矩形波的脉冲宽度W2为W1/2。B相波形与A相波形同样地为正极性的单极电压的矩形波。电压的最高值为+V(V)。矩形波的周期为W1，频率为1/W1。矩形波的脉冲宽度W2为W1/2。A相与B相的相位错开180度。如图7的(7-A)所示，墨循环泵201的压电执行机构430具有不锈钢板460、PZT462、银电极层464。将A相的0(V)施加于不锈钢板460，将+V(V)施加于银电极层464。将B相的0(V)施加于银电极层464，将+V(V)施加于不锈钢板460。由于A相与B相的相位错开180度，因此施加于PZT的驱动波形545变成由图12的(12-C)所示的A相与B相之差。使电压的值(+V与－V之差(p-p：峰-峰值))、频率1/W1的值变化而产生波形N的交流电压。墨供给泵也进行同样的驱动。

图13示出了施加于墨循环泵201的交流电压的电压值(Vp-p)与过滤器800前后的压差(kPa)的关系。过滤器800前后的压差是压力传感器204B与压力传感器204A之差。P1表示墨A的起泡点压力。P2表示墨B的起泡点压力。例如，墨A是表面张力低的油性墨，墨B是与油性墨相比表面张力更高的水性墨等。在墨A的情况下，以使压差为P1以下的方式使墨循环泵201的驱动电压在V1以下进行动作。在墨B的情况下，以使压差为P2以下的方式使墨循环泵201的驱动电压在V2以下进行动作。这样，只要控制墨循环泵201的驱动电压而使压差为起泡点压力以下，就能够抑制气泡810穿过过滤器800而流入喷墨头2。

如上所述，起泡点压力为过滤器800的开口802的直径(D)、墨的表面张力(γ)、墨与过滤器800的接触角(θ)的函数。墨的表面张力(γ)、接触角(θ)因墨的种类、温度而变化。为此，预先求出基于墨种类、温度的起泡点压力，并作为规定值存储于存储器520中。

在待机状态中，在下述例示的时候进行墨循环泵201的驱动电压的变更。

1)喷墨记录装置1的使用者初次填充墨时。

2)墨箱(210、211)内的墨用尽而再次填充墨时。

3)为了变更墨颜色或者墨的种类而更换了墨时。

4)加热了墨时。

5)冷却了墨时。

6)使用者进行了指示时。

图14示出了使墨循环泵201的驱动电压变化的流程图。图14的(14-A)示出了波形编号(N)与驱动电压的值(p-p：峰-峰值)。检测墨室428内的气压与供给侧墨箱210的气压的压差，变更墨循环泵201的驱动电压，以使压差在规定值(起泡点压力)以下。

在驱动电压(Vp-p)的变更开始时，以驱动波形的初始值(N＝0)电压200Vp-p使墨循环泵201动作(ACT1)。矩形波频率(1/W1)为100Hz。以初始值电压使墨循环泵201动作t小时(ACT2)。估算压力传感器204B与204A之差(ACT3)。将压差与规定值进行比较(ACT4)。在压差比规定值大的情况下(是)，停止墨循环泵201(ACT6)，将波形编号变更为(N＝N+1)(ACT7)。变更为驱动波形N的电压(ACT8)，重复(ACT2)至(ACT4)，直至压差达到规定值以下。以压差达到规定值以下的驱动电压的波形N作为新初始值。之后，以压差为规定值以下的驱动电压使墨循环泵201动作。以新初始值使墨循环泵201动作，直至接下来产生墨循环泵201的驱动电压的变更指示。电压值越高，从墨循环泵201输出的墨量越发增加。墨室428的墨量的增加使得气压上升。为此，压差变大。边变更波形N边逐渐降低驱动电压，控制成规定值以下的压差。为了在气泡不会通过过滤器800的范围内获得通过过滤器800的墨流量，期望压差为较高的值。

在驱动电压的变更过程中，在压差超过规定值的情况下，存在气泡通过过滤器800而流入供给侧墨箱210的可能性。气泡原样地流入喷墨头2。由于驱动电压的变更是在待机过程中实施的，因此该气泡与从喷嘴51吐出墨无关。流入至了喷墨头2的气泡通过公用墨供给室58、压力室150、公用墨流出室59而向回收侧墨箱211返回。若持续产生气泡，则气泡积存于供给侧墨箱210以及回收侧墨箱211内，空气层的压力上升。回收侧墨箱211的气压由压力传感器204C检测出。在空气层增加而气压的检测结果比规定的气压更高的情况下，第二压力调节装置203B开启大气释放阀455。通过大气释放阀455，将气泡聚集形成的多余空气去除。之后，由第二压力调节装置203B调节回收侧墨箱211的压力，恢复到规定的压力值。

在上述说明中，检测了位于供给侧墨箱210、墨室428、回收侧墨箱211内上部的空气层的压力。也可以采用空气层以外的内部压力检测方法。作为示例，在供给侧墨箱210、墨室428、回收侧墨箱211各自的墨中设置压电体应变仪。利用应变仪检测在墨中产生的压力。求出墨室428与供给侧墨箱210内的墨的压力差。根据该压力差，对驱动压电泵的电信号进行控制。

第一实施方式的特征也在于墨循环装置的驱动方法。墨循环装置的驱动方法用于驱动墨循环装置，该墨循环装置具备：第一墨存储部，向喷墨头供给墨；第二墨存储部，存储从上述喷墨头返回的墨；泵单元，根据电信号进行动作，从上述第二墨存储部向上述第一墨存储部输送墨；过滤器，设于上述泵单元与上述第一墨存储部之间；第一压力传感器，检测上述第一墨存储部的内部压力；以及第二压力传感器，检测上述压电泵与上述过滤器之间的内部压力，在上述驱动方法中，根据通过上述第二压力传感器检测出的压力与通过上述第一压力传感器检测出的压力的压差产生上述电信号，通过上述电信号使上述压电泵动作。

第一实施方式的特征也在于搭载有墨循环装置的喷墨记录装置。喷墨记录装置具备：喷墨头，具有：形成有与吐出墨的喷嘴连通的压力室的基板、使墨流入并连通于上述压力室的墨供给口、以及连通于上述压力室的墨排出口；墨循环装置；以及介质输送部，输送通过上述喷墨头形成图像的记录介质，上述墨循环装置具有：第一墨存储部，与上述墨供给口连通，用于供给墨；第二墨存储部，与上述墨排给口连通，用于存储墨；泵单元，根据电信号进行动作，从上述第二墨存储部向上述第一墨存储部输送墨；过滤器，设于上述泵单元与上述第一墨存储部之间；第一压力传感器，检测上述第一墨存储部的内部压力；第二压力传感器，检测上述泵单元与上述过滤器之间的内部压力；以及驱动电路，根据通过上述第二压力传感器检测出的压力与通过上述第一压力传感器检测出的压力的压差产生上述电信号。

第一实施方式的搭载有墨循环装置3的喷墨头2能够吐出上述流动性高的树脂或者液体。这种情况下，作为具备喷墨头2与墨循环装置3的液滴喷射装置发挥功能。

在第一实施方式中，即使在墨循环泵201输送墨的期间墨中产生了气泡也能够抑制气泡流入供给侧墨箱210。即使在墨供给泵202输送墨的期间墨中产生了气泡也能够抑制气泡流入供给侧墨箱210。

通过向公用的墨室428供给从墨循环泵201输送的墨和从墨供给泵202输送的墨，从而能够使墨循环装置小型。由于采用了公用的墨室428，从而能够抑制通过墨循环泵201或墨供给泵202产生的气泡在墨循环泵201的控制下流入供给侧墨箱210。

将第一、第二压力传感器204A、204B在重力方向上设于墨液面的上部。为此，压力传感器不会与墨接触，能够稳定地输出测定结果。

通过变更使压电泵动作的交流电压的值(驱动波形)，从而控制墨循环泵201的送液量。能够以简单的电路构成实现交流电压的变更。

(第二实施方式)

在第二实施方式中，除了墨循环泵的驱动电路540的构成之外，喷墨记录部4、喷墨记录装置100的构成均与第一实施方式相同。

图15示出了施加于墨循环泵201的驱动频率(图12所示的矩形波)与过滤器800前后的压差(kPa)的关系。过滤器800前后的压差是压力传感器204B与压力传感器204A之差。P1表示墨A的起泡点压力。P2表示墨B的起泡点压力。在墨A的情况下，以F1以下的驱动频率使墨循环泵201动作，以使压差为P1以下。在墨B的情况下，以F2以下的驱动频率使墨循环泵201动作，以使压差为P2以下。这样，只要控制墨循环泵201的驱动频率而使压差为起泡点压力以下就能够抑制气泡810穿过过滤器800而流入喷墨头2。

图16示出了使墨循环泵201的驱动频率变化的流程图。图16的(16-A)示出了波形编号(N)与驱动频率(Hz)的值。检测墨室428与供给侧墨箱210的压差，以使压差为规定值(起泡点压力)以下的方式控制墨循环泵201的驱动频率。墨循环泵201的驱动频率的变更与第一实施方式中说明的同样地在待机状态中进行。

在驱动频率的变更开始时，以驱动波形的初始值(N＝0)驱动频率100Hz使墨循环泵201动作(ACT11)。电压成为200Vp-p。以初始值驱动频率使墨循环泵201动作t小时(ACT12)。估算由压力传感器204B与204A检测出的压力之差(压差)(ACT13)。将压差与规定值进行比较(ACT14)。在压差比规定值大的情况下(是)，停止循环泵201(ACT16)，将波形编号变更为(N＝N+1)(ACT17)。变更为驱动波形N的频率(ACT18)，重复(ACT12)至(ACT14)，直至压差达到规定值以下。以压差达到规定值以下的驱动频率N作为新初始值。之后，以压差为规定值以下的驱动频率使墨循环泵201动作。以新初始值使墨循环泵201动作，直至接下来产生墨循环泵201的驱动频率的变更指示。

在第二实施方式中，除了驱动电路这一点，具有与第一实施方式相同的效果。

在上述实施方式中，对于墨循环装置示出了与喷墨头一体构成的例子。也可以将墨循环装置与喷墨头分开构成。另外，关于墨循环装置，例如也可以将控制电路与控制电路以外的构成分开构成。在第一实施方式中变更了压电泵的驱动电压，在第二实施方式中变更了压电泵的驱动频率。也可以根据墨而组合变更驱动电压与驱动频率来驱动压电泵。

虽然说明了几个实施方式，但这些实施方式只是作为示例而提出的，并非旨在限定发明的范围。这些实施方式能够以其它各种方式进行实施，能够在不脱离发明的宗旨的范围内进行各种省略、替换、变更。这些实施方式及其变形被包括在发明的范围和宗旨中，同样地被包括在权利要求书所记载的发明及其均等的范围内。

附图标记说明

1 喷墨记录装置

2 喷墨头

3 墨循环装置

4 喷墨记录部

32 墨回收/供给部

34 压力调节部

201 墨循环泵

202 墨供给泵

204 压力传感器

205 墨量传感器

208 墨供给管

209 墨返回管

210 供给侧墨箱

211 回收侧墨箱

428 墨室

500 控制电路

800 过滤器

Claims (10)

1.一种喷墨头用的墨循环装置，具备：

第一墨存储部，向喷墨头供给墨；

第二墨存储部，存储从所述喷墨头返回的墨；

第一泵单元，根据电信号进行动作，用于从所述第二墨存储部向所述第一墨存储部输送墨；

过滤器，设于所述第一泵单元与所述第一墨存储部之间；

第一压力传感器，检测所述第一墨存储部的内部压力；

第二压力传感器，检测所述第一泵单元与所述过滤器之间的内部压力；以及

驱动电路，根据由所述第二压力传感器检测出的压力与由所述第一压力传感器检测出的压力的压差产生所述电信号。

2.根据权利要求1所述的喷墨头用的墨循环装置，其中，

所述驱动电路降低所述电信号的电压，以使所述压差为预先设定的压差以下。

3.根据权利要求1所述的喷墨头用的墨循环装置，其中，

所述驱动电路降低所述电信号的驱动频率，以使所述压差为预先设定的压差以下。

4.根据权利要求1所述的喷墨头用的墨循环装置，其中，

所述喷墨头用的墨循环装置还具备与向所述第一墨存储部供给墨的所述第一泵单元不同的第二泵单元，从所述第二泵单元输送的墨通过所述过滤器供向所述第一墨存储部。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的喷墨头用的墨循环装置，其中，

所述第一压力传感器设于在重力方向上比所述第一墨存储部内的墨液面高的位置，所述第二压力传感器设于在重力方向上比所述第一泵单元高的位置。

6.一种喷墨记录装置，具备：

喷墨头、介质输送部和墨循环装置，

所述喷墨头向记录介质吐出墨而形成图像，

所述介质输送部输送所述记录介质，

所述墨循环装置具有：

第一墨存储部，向所述喷墨头供给墨；

第二墨存储部，存储从所述喷墨头返回的墨；

第一泵单元，根据电信号进行动作，用于从所述第二墨存储部向所述第一墨存储部输送墨；

过滤器，设于所述第一泵单元与所述第一墨存储部之间；

第一压力传感器，检测所述第一墨存储部的内部压力；

第二压力传感器，检测所述第一泵单元与所述过滤器之间的内部压力；以及

驱动电路，根据由所述第二压力传感器检测出的压力与由所述第一压力传感器检测出的压力的压差产生所述电信号。

7.根据权利要求6所述的喷墨记录装置，其中，

所述驱动电路降低所述电信号的电压，以使所述压差为预先设定的压差以下。

8.根据权利要求6所述的喷墨记录装置，其中，

所述驱动电路降低所述电信号的驱动频率，以使所述压差为预先设定的压差以下。

9.根据权利要求6所述的喷墨记录装置，其中，

所述墨循环装置还具有与向所述第一墨存储部供给墨的所述第一泵单元不同的第二泵单元，从所述第二泵单元输送的墨通过所述过滤器供向所述第一墨存储部。

10.根据权利要求6至9中任一项所述的喷墨记录装置，其中，

所述第一压力传感器设于在重力方向上比所述第一墨存储部内的墨液面高的位置，所述第二压力传感器设于在重力方向上比所述第一泵单元高的位置。