JP2015116753A - インクジェット記録装置 - Google Patents

Abstract

【課題】
インク循環型のインクジェットヘッドで印字するインクジェット装置を小型化する。インクを循環させるポンプに気泡が混入すると、インクの搬送量が減少する。
【解決手段】
インクを吐出するノズルを有するインク圧力室と、インクを貯留するインク液室とを有するインクジェットヘッドと、インク液室に連通し圧電体によって変形可能な壁部を有するポンプ液室と、ポンプ液室からインクを送液する送液口とを有する圧電ポンプと、インクにかかる圧力を検出する圧力検出素子と、圧電ポンプの圧電体を動作させてインクジェットヘッドへインクを供給する第１の制御と、圧力検出素子によって検出した圧力が所定値より低い場合、第１の制御で駆動する圧電体の動作とは異なる動作によって圧電ポンプに混入した気泡を排出する第２の制御とを行う制御装置と、を備えるインクジェット記録装置。
【選択図】図１２

Description

本発明の実施形態は、液体搬送用のポンプを備えるインクジェット記録装置に関する。

インク循環式のインクジェットヘッドを有するインクジェット記録装置は、インクがノズルの付近に滞留することなく循環する。このため、インクの変質および色材の沈降を防ぐことができ、インクの吐出安定性を向上させることができる。

インク循環式のインクジェットヘッドを搭載したインクジェット記録装置は、インクを循環させるポンプを備え、インクタンクからインクを供給する供給配管を通してインクを受け、ヘッド内のノズルから吐出しなかったインクを排出する還流配管を介してそのインクタンクにインクを戻している。インクタンクは、インクジェットヘッドに分配されるインクを蓄える要素であって、インクジェットヘッドから離れた場所に据え付けられている。

従来のインクジェット記録装置では、インクを蓄える容量の大きなインクタンクをインクジェット記録装置内の所定の位置に設置し、そのインクタンクとインクジェットヘッドとの間でインクを循環させる専用の循環機構と配管が必要であった。

この結果、インクジェットヘッドの下方にインクタンクを設置するスペースおよび配管を引き回すスペースを確保する必要があり、インクジェット装置の大型化を招く要因となるといった課題がある。

インクジェットヘッドとインク循環機構を一体化することで、インクジェット装置を小型にすることは可能である。インク循環機構を一体化すると、インクジェットヘッドのノズルを通して混入した気泡がインクを循環させるポンプに混入する可能性が有る。ポンプに気泡が混入すると、インクを送液する圧力が低下し、インク搬送量が低下するという課題がある。

特開２００５−１２５６７０公報

従来のインクジェット記録装置では、インクを蓄える容量の大きなインクタンクをインクジェット記録装置内の所定の位置に設置し、そのインクタンクとインクジェットヘッドとの間でインクを循環させる専用の循環機構と配管が必要であった。

この結果、インクジェットヘッドの下方にインクタンクを設置するスペースおよび配管を引き回すスペースを確保する必要があり、インクジェット装置の大型化を招く要因となるといった課題がある。インクジェットヘッドとインク循環機構を一体化することで、インクジェット装置を小型にすることは可能である。インク循環機構を一体化すると、インクジェットヘッドのノズルを通して混入した気泡がインクを循環させるポンプに混入する可能性が有る。ポンプに気泡が混入すると、インクを送液する圧力が低下し、インク搬送量が低下するという課題がある。

上記課題を解決するために、実施形態のインクジェット記録装置は、インクを吐出するノズルを有するインク圧力室と、前記インク圧力室に連通しインクを貯留するインク液室とを有するインクジェットヘッドと、
前記インク液室に連通し圧電体によって変形可能な壁部を有するポンプ液室と、前記ポンプ液室からインクを送液する送液口とを有し、前記インクジェットヘッドにインクを供給する圧電ポンプと、
インクにかかる圧力を検出する圧力検出素子と、
前記圧電ポンプの圧電体を動作させて前記インクジェットヘッドへインクを供給する第１の制御と、前記圧力検出素子によって検出した圧力が所定値より低い場合、前記第１の制御で駆動する圧電体の動作とは異なる動作によって圧電ポンプに混入した気泡を排出する第２の制御とを行う制御装置と、を備えている。

実施形態に係るインクジェット記録装置を概略的に示す正面図である。 実施形態に係るインクジェット記録装置を概略的に示す平面図である。 循環式インクジェットヘッドのノズル近傍の断面図である。 循環式インクジェットヘッドのインクの流れを表した断面図である。 実施形態に係るインク循環装置の斜視図である。 実施形態に係るインク循環装置の他の面から見た斜視図である。 実施形態に係るインク循環装置およびインクジェットヘッドの内部構造を示す断面図である。 実施形態に係る圧電ポンプの概略図である。 実施形態に係る圧電ポンプの断面図である。 実施形態に係る圧電ポンプの逆止弁の構造図である。 インクジェット記録装置を制御する制御部ブロック図である。 実施形態に係る第１フローチャートである。 実施形態に係る第２フローチャートである。 実施形態に係る第３フローチャートである。

以下、実施形態について、図面を参照しながら説明する。図１は、インクジェット記録装置１の一例の正面図である。

インクジェットヘッド２とインク循環装置３からなるインクジェット記録部４（ａ）〜（ｅ）がインク色分の個数、本実施例では５つが並列にキャリッジ１００上に配置されている。インクジェットヘッド２は、後述するようにインクＩ（図３参照）を内蔵し、画像形成信号に合わせてノズルプレート５２に設けたノズル５１からインクＩを吐出させる。インク循環装置３は、後述するように、インクジェットヘッド２へインクＩを供給し、ノズル５１から吐出せずに残ったインクＩを回収し、再度インクジェットヘッド２へ回収したインクを供給してインクを循環させる。インクジェットヘッド記録部４（ａ）は重力方向において、下向きにインクＩを吐出するインクジェットヘッド２を有し、その上部にインク循環装置３を有している。インクジェットヘッド記録部４（ｂ）〜４（ｅ）はそれぞれインクジェット記録部４（ａ）と同じ構成になっている。

インクジェット記録部４（ａ）はシアンインク、４（ｂ）はマゼンタインク、４（ｃ）はイエローインク、４（ｄ）はブラックインクを吐出する。インクジェット記録部４（ｅ）はホワイトインクを吐出する。インクジェット記録部４（ｅ）は、ホワイトインク以外に透明光沢インク、赤外線または紫外線を照射したときに発色する特殊インクなどを吐出させる。インクジェット記録部４（ａ）〜４（ｅ）を搭載したキャリッジ１００は搬送ベルト１０１に固定され、搬送ベルト１０１はモータ１０２に連結されている。モータ１０２を正転または逆転させることでキャリッジ１００は矢印Ａ方向に往復移動する。図１に示すインクジェットヘッド記録部４（ａ）〜４（ｅ）はインクを重力方向（矢印Ｃ方向）にインクを吐出する。

テーブル１０３は密閉された容器で上面に小径の穴１１０が開いており、ポンプ１０４で容器内部を負圧にすることで上面に搭載された記録媒体Ｓを固定する。記録媒体Ｓは紙、樹脂や金属のフィルム、板材などである。テーブル１０３はスライドレール１０５上に取り付けられ、図２矢印Ｂ方向に往復移動する。インクジェットヘッド２はインクＩを吐出する複数のノズル５１（図３参照）が形成されたノズルプレート５２を有し、インクジェットヘッド２が往復移動する間ノズルプレート５２と記録媒体Ｓとの距離ｈは一定に維持されている。インクジェットヘッド２にはその長手方向に３００個のノズル５１が並んでいる。インクジェット記録装置１はインクジェット記録部４（ａ）〜４（ｂ）を記録媒体Ｓの搬送方向に対して直交するように往復移動させながら、画像を形成する。すなわち、ノズル配列された長手方向と記録媒体Ｓの搬送方向が同じなり、インクジェット記録装置１は記録媒体Ｓ上に３００ノズルの幅で画像を形成する。

インクジェット記録部４（ａ）〜４（ｅ）のＡ方向の走査範囲で、テーブル１０３の移動範囲外の位置にメンテナンスユニット３１０が配置されている。メンテナンスユニット３１０にインクジェットヘッド２が対峙する位置が、インクジェットヘッド２の待機位置Ｐになっている。メンテナンスユニット３１０は上方が開放したケースで上下（図１矢印Ｃ、Ｄ方向）に移動可能に設けられている。メンテナンスユニット３１０は画像形成のためにキャリッジ１００が矢印Ａ方向に移動している場合には下方Ｃに移動して待機し、画像形成動作が終了した場合には上方Ｄに移動する。画像形成動作が終了した時インクジェットヘッド２は待機位置Ｐに戻り、メンテナンスユニット３１０が上方Ｄに移動し、インクジェットヘッド２のノズルプレート５２を覆う。メンテナンスユニット３１０はインクの蒸発やノズルプレート５２にほこりや紙粉が付着することを防止（キャップ機能）する。

メンテナンスユニット３１０にはインクジェットヘッド２のノズルプレート５２に付着したインク、ほこり、紙粉などを除去するゴム製のブレード１２０が内蔵されている。画像形成のためにキャリッジ１００が矢印Ａ方向に移動している場合にはメンテナンスユニット３１０は下方に移動し、ブレード１２０はノズルプレート５２から下方Ｃへ離間している。ノズルプレート５２に付着したインク、ほこり、紙粉を除去する場合には上方Ｄに移動し、ブレード１２０がノズルプレート５２に接触する。メンテナンスユニット３１０内にはブレード１２０をＢ方向へ移動させる機構を備え、ブレード１２０がノズルプレート５２表面を払拭し、インク、ほこり、紙粉を除去（ワイプ機能）することができる。

メンテナンスユニット３１０は廃インク受け部１３０を備えている。メンテナンス動作を行う時に、ノズル５１からインクを強制的に吐出させることで、ノズル近傍で劣化したインクを廃インク受け部１３０に廃棄（スピット機能）することもできる。廃インク受け部１３０はブレード１２０で払拭することで発生した廃インクおよびスピット動作によって発生した廃インクを収納する。

図２は、インクジェット記録装置１の一例の平面図である。

インクジェット記録部４（ａ）〜４（ｅ）が搭載されたキャリッジ１００は搬送ベルト１０１の移動によって２本のレール１４０に沿ってＡ方向に往復移動する。記録媒体Ｓを搭載したテーブル１０３はＢ方向に往復移動する。インクジェット記録装置１で印字するための画像信号に合わせて、インクジェット記録部４（ａ）〜４（ｅ）を搭載したキャリッジ１００と記録媒体Ｓを乗せたテーブル１０３を往復移動させながら、ノズル５１からインクを吐出させて、記録媒体Ｓの全面に画像形成することができる。いわゆるシリアル型インクジェット記録装置になっている。

インクカートリッジ１０６（ａ）はシアンインクが充填され、チューブ１０７を介してインクジェット記録部４（ａ）のインク循環装置３に連通している。インクカートリッジ１０６（ｂ）はマゼンタインクが充填され、チューブ１０７を介してインクジェット記録部４（ｂ）のインク循環装置３に連通している。同様に、インクカートリッジ１０６（ｃ）はイエローインクが充填され、インクジェット記録部４（ｃ）のインク循環装置３に連通している。インクカートリッジ１０６（ｄ）はブラックインクが充填され、インクジェット記録部４（ｄ）のインク循環装置３に連通している。インクカートリッジ１０６（ｅ）はホワイトインクが充填され、インクジェット記録部４（ｅ）のインク循環装置３に連通している。

インクジェット記録部４（ａ）〜４（ｅ）は、それぞれインクジェットヘッド２の上方にインク循環装置３が積載された構成になっている。インクジェットヘッド２の上方にインク循環装置３を設けることで、キャリッジ１００上でインクジェット記録部４（ａ）〜４（ｅ）が並ぶ方向の間隔を狭められ、搬送方向（Ａ方向）におけるキャリッジ１００の幅を短くすることができる。キャリッジ１００は、少なくとも最大の記録媒体Ｓの幅にキャリッジ１００幅の２倍の長さを加算した距離だけ、Ａ方向に搬送される。そのためキャリッジ１００の幅が狭いほど、搬送距離が減少し印字速度を高めると同時に装置を小型化できる。

移動するテーブル１０３を利用した上記インクジェット記録装置１に以外に、巻取り紙を引き出しその巻取り紙を直交するようにインクジェット記録部を移動させながら印字するインクジェット記録装置、または枚用紙を１枚ずつプラテンローラで送りその枚用紙を直交するようにインクジェット記録部を移動させながら印字するインクジェット記録装置にも、このインクジェット記録部４は適用可能である。

実施形態に係るインクジェット記録装置１に適用されるインクジェットヘッド２について説明する。

図３（ａ）、（ｂ）は、インクジェットヘッド２のインクＩを吐出する部分の断面図である。インクジェットヘッド２は、インクを吐出するノズル５１を有するノズルプレート５２の上面側に、ノズル分岐部５３を形成する。 ノズル分岐部５３は、図３の矢印Ｅ方向に流れているインクをノズル５１から吐出させるインクと、そのままインクジェットヘッド２内を流れてインク循環装置３に戻るインクに分岐する部分である。インクジェットヘッド２はノズル５１と対向する側の面にアクチュエータ５４を有している。アクチュエータ５４は圧電セラミック５５と振動板５６が積層されたユニモルフ式の圧電振動板になっている。圧電セラミック材料は、ＰＺＴ（チタン酸ジルコン酸鉛）を用いた。ＰＺＴの上下面に金電極を形成し、分極処理して圧電セラミック５５を形成している。その後、圧電セラミック５５を窒化ケイ素製の振動板５６に接合してアクチュエータ５４を形成した。なお、インクの表面張力によって、ノズル５１内ではインクと空気の界面であるメニスカス２９０を形成している。

図３（ａ）は圧電セラミック５５に電界をかけず、アクチュエータ５４が無変形の状態を示している。図３（ｂ）は、アクチュエータ５４を変形させてインク滴ＩＤを吐出させる様子を示している。圧電セラミック５５に電界を与えてアクチュエータ５４を変形させることで、ノズル分岐部５３内のインクＩはインク滴ＩＤとなってノズル５１から吐出する。

上述の圧電セラミックと振動板によるアクチェータに替えて、インクに圧力を発生させる他の構成を用いることも可能である。たとえば、静電気でダイアフラムを変形させてインクに圧力を加える構成、ヒータでインクＩを加熱してインクに気泡が発生する時の圧力を利用する構成（サーマル方式）など、圧力発生体としていずれの構成を利用してもよい。

図４を参照して、図３で説明したインクを吐出する部分を有するインクジェットヘッド２内部のインクの流れを説明する。

インクジェットヘッド２は、ノズルプレート５２、図３に示されるアクチュエータ５４を有する基板６０、マニフォルド６１、インクを流入させるインク供給口１６０、インクジェットヘッド２からインク循環装置３へインクを環流させるインク排出口１７０、で構成されている。

ノズルプレート５２は、紙面手前から奥方向に並ぶ複数のノズル５１（ａ）を有する第１ノズル列、同様に紙面手前から奥方向に並ぶ複数のノズル５１（ｂ）を有する第２ノズル列を有している。前述したようにインクＩは各ノズル５１（５１（ａ）、５１（ｂ））を通して、吐出される。言い換えればインクジェットヘッド２は紙面手前から奥方向に長く、その長手方向にノズル５１（ａ）、５１（ｂ）が配置されている。ノズル５１（ａ）、５１（ｂ）はＢ方向（図５参照）に複数配列され、キャリッジ１００の移動方向と直交する方向に並んでいる。

基板６０は内部にインクを通す流路１８０を有している。流路１８０を形成するように基板６０にノズルプレート５２が接着されている。インクを吐出させる圧力を発生するアクチュエータ５４はその流路１８０に面し、かつ各ノズル５１に対応して設けられている。アクチュエータ５４によって流路１８０内のインクに発生した圧力がノズル５１に集中するように、隣接するノズル５１間に境界壁１９０を設けている。ノズルプレート５２、アクチュエータ５４、境界壁１９０で囲まれた流路１８０が、インク圧力室１５０となる。インク圧力１５０は第１ノズル列、第２ノズル列のノズル５１（ａ）５１（ｂ）に対応して複数設けられている。第１ノズル列、第２ノズル列にはそれぞれ３００個のノズルを有している。インク圧力室１５０に一方の端部からインクＩが流入し、インク分岐部５３を通り、他方の端部から流出する。インク圧力室１５０内のインク分岐部５３でインクの一部はノズル５１から吐出され、残りは他方の端部から流出する。

第１ノズル列内の各ノズル５１（ａ）対応して形成された複数のインク圧力室１５０と第２ノズル列内の各ノズル５１（ｂ）対応して形成された複数のインク圧力室１５０との間の流路１８０は、共通インク室５８になっている。共通インク供給室５８は、インク圧力室１５０の一方の流入口へつながり、全インク圧力室１５０にインクを供給する。

第１ノズル列に対応する複数のインク圧力室１５０と第２ノズル列に対応する複数のインク圧力室１５０の他端側から流出するインクは、第１第２ノズル列に繋がる共通インク室５９へ流入する。共通インク室５９は基板６０に設けられた流路１８０の一部となっている。

マニフォルド６１は基板６０に接続され、流路１８０へインクを供給する。マニフォルド６１は矢印Ｆ方向へインクを流入させるインク供給口１６０、インク供給口から共通インク供給室５８に連通するインク分配通路６２を有している。インクジェットヘッド２へ供給するインク温度を検出するためにヘッド内温度センサ（上流）２８０がインク分配通路６２に取り付けられている。また、マニフォルド６１はインクを矢印Ｇ方向へ排出するインク排出口１７０と、２つの共通インク室５９からインク排出口１７０に連通するインク環流通路６３を有している。インクジェットヘッド２から排出されるインク温度を検出するためにヘッド内温度センサ（下流）２８１がインク環流通路６３に取り付けられている。ヘッド内温度センサ（上流）２８０、（下流）２８１でインクジェットヘッド２内へ供給する、またはインクジェットヘッド２から排出されるインク温度を検出し、インクジェットヘッド２内のインク温度によるインク粘度の変化を考慮して、インク循環装置３を制御している。

インク供給口１６０、インク分配通路６２、共通インク供給室５８、インク圧力室１５０、共通インク室５９、インク環流通路６３、インク排出口１７０の順に、インクＩはインクジェットヘッド２内を移動する。このインクＩの一部は画像信号に従いノズル５１から吐出され、残ったインクＩは移動してインク排出口１７０からインク循環装置３へ環流する。

図５乃至図１０を参照して、インク循環装置３について説明する。

図５は、インク循環装置３がインクジェットヘッド２の上方に配置され、インク循環装置３とインクジェットヘッド２が一体になっているインクジェット記録部４を示しいている。図６は図５とは別の向きから見たインクジェット記録部４の図である。図７はインクジェットヘッド２およびインク循環装置３の内部を正面から見た図である。

インク循環装置３は、インクケーシング２００、インクジェットヘッド２にインクを供給するインク供給管２０８、インクジェットヘッド２からインクを戻すインク戻し管２０９、インクジェットヘッド２のノズル５１内のインク圧力を適正に保つためにインクケーシング２００内部の圧力を調整する圧力調整部２０３を備えている。インク循環装置３はインク供給管２０８を通して下方へ（重力方向である矢印Ｃ）インクを送液し、インクジェットヘッド２はさらに下方へインクを吐出する。

インクケーシング２００外壁面に印刷やメンテナンス動作等で消費した量のインクをインクケーシング２００に補給するインク供給ポンプ２０２を備えている。インクケーシング２００の内部にインクＩを貯留できるように、供給側インク室２１０と回収側インク室２１１とを備え、回収側インク室２１１を覆う第１プレート３００、供給側インク室２１０を覆う第２プレート３０１で密閉されている。インク供給ポンプ２０２は回収側インク室２１１へインクを供給するようになっている。

インクケーシング２００を密閉する第１プレート３００にはインクケーシング２００内のインク量を計測するインク量計測センサ２０５Ａが、取り付けられている。第２プレート３０１にはインク量計測センサ２０５Ｂが取り付けられている。インク量計測センサ２０５Ｃは、圧電振動板をインクケーシング２００に貼り付けた構成であり、圧電振動板を交流電圧で振動させインクケーシング２００内のインクを振動させる。インク量計測センサ２０５Ｃによるインクケーシング２００内を伝わるインクの振動をインク量計測センサ２０５Ａ、２０５Ｂで検出し、インク量を計測している。

供給側インク室２１０のインク液面ａ上部と、回収側インク室２１１のインク液面ｂ上部は空気室になっている。供給側インク室２１０と回収側インク室２１１のインク上部の空気圧を検出するために、インク循環装置３は圧力センサ２０４を有している。圧力センサ２０４の検出部は、連通孔２２３で回収側インク室２１１の空気部と連通し、連通孔２２２で供給側インク室２１０の空気部と連通し、２つのインク室の圧力を計測するようになっている。圧力センサ２０４は、供給側インク室２１０と回収側インク室２１１内の空気圧を電気信号として出力し、後述する制御基板５００（図１４参照）に接続されている。なお、圧力センサ２０４は1チップで２つの圧力検知ポートを有し、インクケーシング２００内の２つのインク室（供給側インク室２１０と回収側インク室２１１）の圧力を検出する。

インクケーシング２００内のインク粘度を調整するために、インクを加熱するためのヒータ２０７をインクケーシング２００外部に有している。ヒータ２０７はインクケーシング２００に熱伝導性の高い接着剤で貼り付けられている。インクケーシング２００のヒータ２０７近傍にインク温度センサ２８２が取り付けられている。インク温度センサ２８２およびヒータ２０７は後述する制御基板５００に接続され、印刷時に所望のインク粘度になるようにヒータ２０７が制御されている。

以下、各構成について詳細に説明する。

図５に示すインク供給ポンプ２０２は、インクジェット記録部のインク循環装置３の外壁に取り付けられている。インクカートリッジ１０６からインク循環装置３へインクを送液するチューブ１０７がインク補給口２２１に接続されている。インク補給口２２１は、インク供給ポンプ２０２へインクを流入させるインクの流入口である。インク供給ポンプ２０２は、インク補給口２２１からインク循環装置３内の回収側インク室２１１へインクを供給する。

インク供給ポンプ２０２は圧電ポンプになっている。インク供給ポンプ２０２は、圧電素子と金属板を貼り合わせた圧電振動板がたわむことでポンプ内の容積（ポンプ室２４０）を周期的に変化させてインクを搬送し、２つの逆止弁によってインク搬送方向を一方向にさせている。インク供給ポンプ２０２の一方の逆止弁２４２はインク補給口２２１とポンプ室２４０との間に設けられ、他方の逆止弁２４３はポンプ室２４０とインクの出口２４１との間に設けられている。圧電振動板がたわみポンプ室が拡張すると、逆止弁２４２が開きポンプ室にインクが流入し、逆止弁２４３が閉じる。圧電振動板が逆方向にたわみポンプ室が収縮すると、逆止弁２４２が閉じ逆止弁２４３が開きポンプ室２４０からインクが流出する。これを繰り返してインクを送液する。インク供給ポンプ２０２は後述するインク循環ポンプ２０１と同様な構成となっている。これらインク供給ポンプ２０２、インク循環ポンプ２０１の構成および制御は別途後述する。

インク循環ポンプ２０１は、図６に示すように、回収側インク室２１１を覆う第１プレート３００、供給側インク室２１０を覆う第２プレート３０１の面とは反対側の面に設けられている。後述する制御基板５００はインク循環ポンプ２０１を覆うようにインクジェット記録部４に保持されている。制御基板５００は、インク循環ポンプ２０１、インク供給ポンプ、圧力調整部２０３他を制御するようになっている。

インク循環ポンプ２０１は、図６に示すようにインクを取り込む流入口４１２とインクを送液する送液口４２８を有している。インク循環ポンプ２０１は、インク連通路２９５および流入口４１２を介して回収側インク室２１１の吸引孔２１２からインクＩを吸引し、送液口４２８およびインク連通路２９６を介して排出孔２１３から供給側インク室２１０へインクＩを流入させる。密閉されている供給側インク室２１０はインク量の増加で内圧が高くなり、インクＩはインク供給管２０８を通ってインクジェットヘッド２に流入する。図６中では、吸引孔２１２、インク連通路２９５、流入口４１２、送液口４２８、インク連通路２９６、排出孔２１３を破線で示している。

図７はインク循環装置３の内部を正面から見た図である。

インク循環装置３のインクケーシング２００は、インク供給管２０８を介してインクジェットヘッド２にインクを供給する供給側インク室２１０と、インク戻し管２０９を介してインクジェットヘッド２からインクが戻る回収側インク室２１１を有している。インクケーシング２００はアルミニウムで形成されている。アルミニウムで成形されたインクケーシング２００は供給側インク室２１０となる空室を有し、供給側インク室２１０の空室を形成する枠部に樹脂プレート３００（第１プレート）を接着剤で固定して供給側インク室２１０を形成している。同様に、インクケーシング２００の回収側インク室２１１を形成するように、樹脂プレート３０１（第２プレート）を回収側インク室２１１の枠部に接着剤で固定している。樹脂プレート３００、３０１の材料はポリイミド樹脂である。

なお、インクケーシング２００はインクを変質させない材質であれば、アルミニウム以外の金属や樹脂でも形成可能である。金属材料として、ステンレス、真鍮など、樹脂材料として、ＡＢＳ（アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン）、エポキシ樹脂、ポリカーボネートなどが利用可能である。樹脂プレート３００、３０１のポリイミド樹脂に替えて、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）、ポリアミド、アルミニウム、ステンレス、真鍮なども利用可能である。

インクケーシング２００内に、回収側インク室２１１と供給側インク室２１０は共通壁２４５を介して一体的に設けられている。回収側インク室２１１と供給側インク室２１０の並び方向は、インクジェットヘッド２のノズル配列方向（インクジェットヘッド２の長手方向（Ｂ方向））と同じになっている。すなわち、インクジェットヘッド２の上方に設けられた回収側インク室２１１と供給側インク室２１０並び方向はキャリッジ１００の走査方向と略直交する方向に配置されている。

回収側インク室２１１と供給側インク室２１０をキャリッジ１００の走査方向に略直角方向に配置することで、次の利点がある。キャリッジ１００が走査を開始または停止する時、キャリッジ１００が加速または減速する。キャリッジ１００の加減速時に、回収側インク室２１１と供給側インク室２１０内のインク面（液面ａ、液面ｂ）は振動する。回収側インク室２１１と供給側インク室２１０が走査方向に略直角方向に配置されているので、インク液面ａ、インク液面ｂの振動はほぼ同等に発生する。液面ａと液面ｂの振動の違いが少ないため、回収側インク室２１１と供給側インク室２１０との中間にあるインクジェットヘッド２のインクメニスカス２９０はあまり変動しない。メニスカス２９０の変動がすくないため、キャリッジ１００の加減速時でもノズル５１からのインク吐出が安定する。

また、インクジェット記録装置１では、インクジェット記録部４（ａ）〜４(ｅ)の５個のインクジェットヘッド記録部４がキャリッジ１００の走査方向に配列されている。回収側インク室２１１と供給側インク室２１０をキャリッジ１００の走査方向に略直角方向に配置することで、回収側インク室２１１と供給側インク室２１０をキャリッジ１００の走査方向と同じ方向に配置したインクジェット記録装置に比べ、インクジェット記録部４のキャリッジ走査方向の幅を狭めることができ、インクジェット記録装置１の小型化を図ることができる。

インクケーシング２００は、回収側インク室２１１からインクを吸引する吸引孔２１２と、供給側インク室２１０にインクを送液する排出孔２１３を備えている。回収側インク室２１１と供給側インク室２１０は共通壁２４５を介して隣接している。インク循環ポンプ２０１は隣接している回収側インク室２１１と供給側インク室２１０に跨って設けられている。インク循環ポンプ２０１の流入口４１２とインクケーシング２００の吸引孔２１２は第１インク連通路２９５で繋がっている。また、インク循環ポンプ２０１の送液口４２８とインクケーシング２００の排出孔２１３は第２インク連通路２９５で繋がっている。第１インク連通路２９５、第２インク連通路２９６は平板状のインク循環ポンプ２０１に垂直に設けられ、インクケーシング２００内の回収側インク室２１１へ略水平につながっている。インクはインク循環ポンプ２０１から第２インク連通路２９６を通して供給側インク室２１０へ水平に搬送される。

この実施形態では、第１インク連通路２９５、第２インク連通路２９６をインク循環ポンプ２０１に設ける構成を示している。第１インク連通路２９５、第２インク連通路２９６をインクケーシング２００に設けることも可能である。第１インク連通路２９５、第２インク連通路２９６の長さは可能な限り短くすることで、インク循環装置３の構成を小型にすることができる。

インク循環ポンプ２０１は前述したインク供給ポンプ２０２と同様な圧電ポンプになっている。圧電ポンプの２０１、２０２の構成を詳細に説明する。

図８は実施形態の駆動電源に接続された圧電ポンプの外形を示している。図９は圧電ポンプのＡ−Ａ断面を示している。図１０は圧電ポンプの液室内に設けられた逆止弁の構造を示している。

圧電ポンプ４００のインク吸い込み部は、インクが流入する流入口４１２、流入口４１２に連通する吸引室４１４（第１の液室）、吸引室４１４に連通する第１連通孔４１８で構成されている。第１連通孔４１８は圧電ポンプ４００のポンプ室４２０に連通し、圧電ポンプ４００はポンプ室４２０の容積を拡張または収縮させて送液する。ポンプ室４２０が拡張すると、流入口４１２から第１の液室４１４を通してインクを吸引する。ポンプ室４２０が収縮すると、ポンプ室４２０から第２連通孔４２２を通して送液室４２４（第２の液室）へ送液する。送液室４２４から送液口４２８を通して、圧電ポンプ４００の外部へインクを搬送する。吸引室４１４、送液室４２４には逆流防止弁が設けられ、インクは流入口４１２から吸い込まれ送液口４２８から搬送され、一方向に流れるようになっている。以下、詳細に構成を説明する。

圧電ポンプは、下部筐体４０８、下部筐体４０８と組み合わせて吸引室４１４および送液室４２４を構成する上部筐体４１０、上部筐体４１０上に固定された圧電アクチェータ４３０で構成されている。圧電アクチュエータ４３０は金属板４０６と、金属板４０６上に固定された圧電セラミック４０４と、電極４０２として作用する圧電セラミック４０４上に塗布された銀ペースト４０２で構成されている。金属板４０６は直径３０ｍｍ厚さ０．２ｍｍのステンレス製である。金属板４０６のポンプ室４２０側の面は、樹脂で表面に塗膜を形成している。塗膜は金属板４０６と液体が接することを防ぐために、設けられている。圧電セラミック４０４は直径２５ｍｍ厚さ０．４ｍｍのＰＺＴ（チタン酸ジルコン酸鉛）である。圧電セラミック４０４は厚さ方向に分極され、厚さ方向に電界を印加すると面方向に伸縮しポンプ室４２０を拡張または収縮させる。圧電セラミック４０４上の電極４０２と金属板４０６は、配線４１２を通して駆動回路５４０に接続されている。

インクを送液する動作（第１の動作）では、駆動回路５４０は、周波数１００Ｈｚ、電圧１００Ｖの交流電圧で圧電アクチュエータ４３０を動作させる。圧電アクチュエータ４３０はポンプ室４２０を拡張または収縮させてインクを搬送する。

金属板４０６材料として、ステンレス製に変えて、ニッケル、真鍮、金、銀、銅などを利用することも可能である。圧電セラミック４０４として、ＰＺＴに変えて、ＰＴＯ（ＰｂＴｉＯ３：チタン酸鉛）ＰＭＮＴ（Ｐｂ（Ｍｇ１／３Ｎｂ２／３）Ｏ３−ＰｂＴｉＯ３）、ＰＺＮＴ（Ｐｂ（Ｚｎ１／３Ｎｂ２／３）Ｏ３−ＰｂＴｉＯ３）、ＺｎＯ、ＡｌＮなどを用いることも可能である。圧電アクチュエータ４３０の動作電圧はＡＣ１ｍＶからＡＣ２００Ｖ、周波数１ｍＨｚから２００Ｈｚの範囲で動作可能である。インクの粘度、インクの搬送量によって駆動電圧、駆動周波数を決めている。

上部筐体４１０は直径４０ｍｍ、厚さ３ｍｍのＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）樹脂で、上部には直径３０ｍｍ深さ０．１ｍｍの凹部を有している。この凹部を覆って、圧電アクチュエータ４３０の金属板４０６を上部筐体４１０に接着剤で固定し、ポンプ室４２０を形成する。上部筐体４１０の下部には吸引室４１４を形成するための正方形の第１凹部４３０、第１凹部４３０と中心を同一として正方形の第２凹部４３２を有している。第１凹部４３０は第２凹部４３２より大きな形状となり、階段状に吸引室４１４は形成される。第２凹部４３２と中心を同一として第１連通孔４１８が上部筐体４１０を貫通し、ポンプ室４２０に通じている。さらに、上部筐体４１０の下部に送液室４２４を形成するための正方形の第３凹部４３４が形成されている。第３凹部４３４と中心を同一として第２連通孔４２２が上部筐体４１０を貫通し、ポンプ室４２０に通じている。

下部筐体４０８は直径４０ｍｍ、厚さ３ｍｍのＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）樹脂である。下部筐体４０８は第１凹部と中心を同一として、吸引室４１４を形成するための正方形の第４凹部４３６を有している。下部筐体４０８と上部筐体４１０を接着すると、第１凹部４３０と第４凹部４３６によって吸引室４１４が形成される。第４凹部４３６には圧電ポンプ４００外部からインクを吸い込む、第１液体連通路２９５が第１連通孔４１８と中心を同一として設けられている。第１液体連通路２９５を通してインクは吸引室４１４へ吸い込まれる。さらに、下部筐体４０８に送液室４２４を形成するための正方形の第５凹部４３８が形成されている。第５凹部４３８と中心を同一として正方形の第６凹部４４０と第２液体連通路２９６とを有している。第５凹部４３８は第６凹部４４４０より大きな形状となり、階段状に吸引室４１４は形成される。

吸引室４１４内には第１逆止弁４１６が設けられている。逆止弁４１６はポリイミド製の角型になっている。第１逆止弁４１６は吸引室４１４より少し小さな正方形となっている。図３に示すように、第１逆止弁４１６にはＣ−Ｃ線を中心として線対称な構成になっている。第１逆止弁４１６には孔（スリット）４４２が形成され、その中心部にはポリイミドの逆止弁円形部４４４が残るように形成されている。孔４４２を通して液室内のインクは、Ｈ方向またはＬ方向へ流れるようになる。図９に示す第１逆止弁４１６はＢ−Ｂ断面で記載している。

第１逆止弁４１６に線対称な孔４４２があるため、インクは吸引室４１４内をＨ方向またはＬ方向にスムーズに流れる。第１逆止弁４１６は吸引室４１４の狭い空間に入っているため、インクの流れによって高さ方向へ平行移動する構成になっている。第１逆止弁４１６が吸引室４１６内をインクの流れに合わせてスムーズに移動するため、インク流量を容易に増やすことができる。

圧電ポンプ４００がインクを流入口４１２から吸い込む場合(図９（Ｂ）)、圧電アクチュエータ４３０は伸長しポンプ室４２０の容積を拡張する。ポンプ室４２０の容積が拡張すると、ポンプ室４２０の内圧が低下し、インクは第１液体連通路２９５を通り吸引室４１４へ流れこむ。流れるインクによって、第１逆止弁４１６はＨ方向へ持ちあげられる。第１逆止弁４１６の外形部が第２凹部４３２で留まり、インクは孔４４２を通ってポンプ室４２０へ流れ込む。逆に、圧電ポンプ４００がインクを送液口４２８から排出する場合（図９（Ａ））、圧電アクチュエータ４３０は収縮しポンプ室４２０の容積を減少させる。ポンプ室４２０の容積が減少すると、ポンプ室４２０の内圧が上昇し、インクは第１連通孔４１８から吸引室４１４へ流れこむ。流れ込むインクによって第１逆止弁４１６はＬ方向へ移動し、逆止弁円形部４４４が流入口４１２を塞ぐ。第１逆止弁４１６の動作によって、インクは第１液体連通路からポンプ室４２０へ一方向に流れる。

送液室４２４内には、第１逆止弁４１６と同一構造の第２逆止弁４２６が設けられている。送液室４２４は吸引室４１４と同じ形状・大きさでインクの流れ方向に対して反転した構成になっている。第２連通孔４２２から送液口４２８へ流れるインクによって、第２逆止弁４２６も送液室４２４内を傾かずにＨ方向またＬ方向へ平行に移動する。

送液室４２４内でのインクの流れを説明する。圧電ポンプ４００がインクを流入口４１２から吸い込む場合(図９（Ｂ）参照)、ポンプ室４２０の容積が拡張すると、ポンプ室４２０の内圧が低下し、インクは送液室４２４からポンプ室４２０へ流れようとする。ポンプ室４２０へ戻るインクによって、第２逆止弁はＨ方向へ移動し、逆止弁円形部４４４が第２連通孔４２２を塞ぐ。第２連通孔４２２が塞がれ、吸引室４１４からポンプ室４２０の中にインクが流入する。逆に、圧電ポンプ４００がインクを送液口４２８から排出する場合（図９（Ａ）参照）、ポンプ室４２０の容積が減少すると、ポンプ室４２０の内圧が上昇し、インクは第２連通孔４２２から送液室４２４へ流れこむ。流れ込むインクによって第２逆止弁４２６はＬ方向へ移動し、第２逆止弁４２６の外形部が第５凹部４３８で留まり、孔４４２を通ってインクは送液口４２８へ送られる。したがって、第２逆止弁４２６の動作によって、インクはポンプ室４２０から送液口４２８の一方向に流れる。

上記構成のインク循環ポンプ２０１を動作させると、インクは回収側インク室２１１から吸引孔２１２を通して吸い込まれ、インク循環ポンプ２０１、排出孔２１３を通って供給側インク室２１０に搬送される。密閉されている供給側インク室２１０はインク量の増加で内圧が高くなってインク供給管２０８を通ってインクジェットヘッド２にインクが流入する。

第１逆止弁４１６、第２逆止弁４２６としてポリイミド材料を用いた。ポリイミドを用いた理由は、インクジェット記録装置で吐出させる、水性インク、油性インク、揮発性溶剤のインク、またはＵＶインクなど各種インク材料に耐性があるためである。また、第１逆止弁４１６、第２逆止弁４２６材料は、ヤング率が１×１０^７［Ｐａ］以上の剛性を有すれ良い。ヤング率が１×１０^７［Ｐａ］以上の剛性を有する逆止弁であれば、吸引室４１６、送液室４２４で孔４４２を通してインクを搬送し、流入口４１２、送液口４２８、第１連通孔４１８、第２連通孔４２２を開閉することが可能である。ポリイミドに変えて、耐インク性の強い樹脂や金属、例えば、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）、超高分子量ＰＥ（ポリエチレン）、ＰＰ（ポリプロピレン）、ＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）、ＰＥＥＫ（ポリエーテルエーテルケトン）、ＰＦＡ（テトラフルオロエチレン・パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体）、ＦＥＰ（テトラフルオロエチレン・ヘキサフルオロプロピレン共重合体）、ＥＴＦＥ（テトラフルオロエチレン・エチレン共重合体）、ＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）、アルミニウム、ステンレス、ニッケル などを用いることも可能である。第１逆止弁４１６、第２逆止弁４２６の材料として、同一の材料に限定されず、上記樹脂または金属から選択して適宜利用可能である。

インク量検知センサ２０５は、インクケーシング２００の側面に設けられた圧電素子を用いた振動発振器２０５Ｃと、供給側インク室２１０の樹脂プレート３００に貼り付けられた圧電素子を用いた振動受信器２０５Ａと、回収側インク室２１１の樹脂プレート３０１に貼り付けられた圧電素子を用いた振動受信器２０５Ｂで構成されている。振動発振器２０５Ｃで発振された振動はインクケーシング２００内にインクがある場合、インクを介して振動受信器２０５Ａ、２０５Ｂに伝搬する。振動受信器２０５Ａ、２０５Ｂはインクの振動で圧電素子が変形する。圧電素子が変形すると、その変形は電圧として検知できる。インクケーシング２００内にインクがない場合、あるいは少ない場合は伝搬する振動が弱くなり、圧電素子に発生する電圧が低くなる。この電圧レベルで、供給側インク室２１０と、回収側インク室２１１のインク量を検知している。

ＳＵＳ製の発熱線を樹脂フィルムで挟んだ構成のヒータ２０７がインクケーシング２００の側面に貼り付けてある。ヒータ２０７の熱をインクに効率よく伝導するために、ヒータ２０７はインクケーシング２００のアルミニウムの部分に貼り付けている。ヒータ２０７の外側は外部に熱を逃がさないように断熱カバーで覆われている。インクジェットヘッド２へ供給するインク温度を検出するために、サーミスタをヘッド内温度センサ（上流）２８０としてインク分配通路６２に取り付けている。また、インクジェットヘッド２から排出されるインク温度を検出するために、サーミスタをヘッド内温度センサ（下流）２８１としてインク環流通路６３に取り付けている。インクジェットヘッド２のアクチュエータ５４としてＰＺＴを用い場合、インク吐出動作を繰り返すとアクチュエータ５４が発熱する。発熱したアクチュエータ５４がインク圧力室１５０を通過するインクを加熱するので、インク分配通路６２とインク環流通路６３の両方で温度を計測し、その平均値をインク温度としている。インクの粘度は温度に依存して変化する。インクの粘度が変化するとインクの吐出体積や吐出速度が変化し、画像濃度や画像品質に影響する。画像濃度や画像品質を一定にするために、インク温度をヒータ２０７により調整して、所望の温度範囲内で印刷動作を実施するようになっている。ヒータ２０７表面にもサーミスタ２８２（ヒータ温度センサ）を取り付け、設定した上限温度になると装置を破損させるように加熱を中断するようになっている。

図１１はインクジェット記録装置１の動作を制御する制御基板５００のブロック図である。制御基板５００には、電源５５０と、インクジェット記録装置１の状況を表示する表示装置５６０、入力装置としてキーボード５７０が接続されている。制御基板５００は、動作を制御するマイコン５１０と、プログラムを格納するメモリ５２０と、圧力センサ２０４やヒータ温度センサ２８０，２８１，２８２の出力電圧を取り込むＡＤ変換部５３０からなる。さらに、制御基板５００は駆動回路５４０を有し、インクジェット記録部４、インクジェット記録部４を記録媒体Ｓに対して相対移動させるキャリッジモータ１０２、スライドレール１０５、ポンプ１０４、２０１、２０２、ヒータ２０７などを動作させている。

インクジェット記録装置１を最初に印刷動作させる場合には、インクカートリッジ１０６からインク循環装置３とインクジェットヘッド２にインクを充填する必要がある。すなわち、インクカートリッジ１０６（ａ）からインクジェット記録部４（ａ）のインク循環装置３とインクジェットヘッド２にシアンインクを充填する。同様に、インクカートリッジ１０６（ｂ）〜（ｅ）からインクジェット記録部４（ｂ）〜４（ｅ）それぞれにマゼンタインク、イエローインク、ブラックインク、ホワイトインクを充填する。制御部のキーボードから初期充填動作が指示されると、以下の順で動作する。

インクジェット記録部４を待機位置に戻し、メンテナンスユニット３１０を上昇させてノズルプレート５２を覆う。インク供給ポンプ２０２を駆動させ、チューブ１０７内の空気とともにインクカートリッジ１０６からインクケーシング２００の回収側インク室２１１にインクを送液するが、インクジェットヘッド２の内部の流路抵抗が大きいので、インクジェットヘッド２、および、供給側インク室２１０へは、短時間ではインクは流れ込まない。回収側インク室２１１のインク量センサ２０５Ｂが吸引孔２１２までインクが流入したことを検知すると、圧力調整部２０３がインクケーシング２００内の圧力の調整を開始し、同時にインク循環ポンプ２０１が所定時間駆動する。インクは回収側インク室２１１からインク循環ポンプ２０１を経て供給側インク室２１０に送液される。圧電センサ２０５Ａ、２０５Ｂによる回収側インク室２１１と供給側インク室２１２の液量検出結果が、それぞれ循環ポンプ２０１の吸引孔２１２と排出孔２１３に到達していればインクの充填は終了である。回収側インク室２１１のインク量が未達の場合は、インク供給ポンプ２０２を駆動させ、インクカートリッジ１０６からインクケーシング２００の回収側インク室２１１にインクを送液する。インク量センサ２０５Ｂが吸引孔２１２までインクが流入したことを検知すると、圧力調整部２０３がインクケーシング２００内の圧力の調整を開始し、同時にインク循環ポンプ２０１が所定時間駆動する。インクは回収側インク室２１１からインク循環ポンプ２０１を経て供給側インク室２１０に送液される。圧電センサ２０５Ａ、２０５Ｂによる回収側インク室２１１と供給側インク室２１２の液量検出結果が、それぞれ循環ポンプ２０１の吸引孔２１２と排出孔２１３に到達していればインクの充填は終了である。この動作を繰り返すことで、回収側インク室２１１、供給側インク室２１０のインク量を適正になり、初期充填動作が完了する。なお、圧力調整部２０３が動作し、インクケーシング２００は密閉状態なので、電源が切れてもノズル５１のメニスカスの圧力は負圧に維持され、インクが漏れることはない。

圧力センサ２０４は、圧力を電圧として出力する。圧力センサ２０４を長期間使用する、または環境（温度）条件が変化すると、圧力と出力電圧に差異が発生する。そこで、大気圧の出力電圧値を保存しておき、圧力検知時の出力電圧値との差分で圧力（ゲージ圧）を求めることで、圧力を正確に検知することができる。大気圧の出力電圧を保存するタイミングになると、圧力調整部２０３を大気に連通させる。回収側インク室２１１の圧力は大気圧になるので、その時の出力電圧値を制御部のメモリに格納する。インクケーシング２００内の圧力が大気圧になると、インクジェットヘッド２のノズル５１のメニスカスは正圧になりインクがノズル５１から漏れる可能性が有る。しかし、大気圧にする動作は短時間で終了するので、大気圧の出力電圧値を保存後、回収側インク室２１１を所定の圧力に調整すれば、ノズル５１からインクが漏れ出ることはない。大気圧の出力電圧値をメモリに格納するタイミングは、装置の電源を入れた時に行っている。

大気圧の出力電圧値をメモリに保存する他のタイミングとして、装置が内蔵しているタイマーで一定時間ごとに行うこともできる。一定時間ごとに出力電圧値をメモリに保存する場合、インクジェットヘッド記録部４で印刷している間にそのタイミングが発生すると、印刷動作を停止することになる。印刷動作を停止させないために、タイマーで一定時間が経過しても大気圧の出力電圧値を保存するタイミングをずらして印刷終了後に、出力電圧値をメモリに保存する。

印刷動作について説明する。キーボード、またはコンピュータから印刷動作が指示されると、メンテナンスユニット３１０はノズルプレート５２から離間する。圧力調整部２０３は回収側インク室２１１内の圧力を調整する。インク循環ポンプ２０１が駆動し、回収側インク室２１１からインク循環ポンプ２０１、供給側インク室２１０、インクジェットヘッド２、回収側インク室２１１ の順にインクが循環する。供給側インク室２１０と回収側インク室２１１のインク量センサ２０５Ａ，２０５Ｂが検知したインク液面（ａ）（ｂ）高さが所望のインク液面高さでない場合は、インク供給ポンプ２０２を駆動して、所望のインク液面高さになるまでインクカートリッジ１０６から回収側インク室２１１にインクを供給する。インクケーシング２００に貼り付けられたヒータ２０７に通電し、インクが所望の温度になるまで加熱を行う。所望の温度に到達すると、インク温度が一定の範囲に収まるようにヒータの通電を制御する。

次に、インクジェットヘッド２はキャリッジ１００の走査に同期して印刷する画像データに応じたインクを記録媒体Ｓに対して吐出する。記録媒体Ｓをスライドレール１０５で所定距離移動させて、キャリッジ１００の走査に同期させインクを吐出する動作を繰り返して、記録媒体Ｓに画像を形成する。インクジェットヘッド２からインクを吐出するとインクケーシング２００内のインクの量が瞬間的に減少し、回収側インク室２１１内の圧力が低下する。圧力センサ２０４が回収側インク室２１１内の圧力が低下したことを検知すると、図８（ｂ）で説明した圧力調整動作を圧力調整部２０３が実行するとともに、インク供給ポンプ２０２を駆動して吐出したインク量相当のインクを回収側インク室２１１へ送液する。

図９（Ｃ）は、ポンプ室４２０内に気泡４５０が混入した様子を例示している。印刷中にポンプ室４２０に気泡が混入すると、気泡がポンプ室４２０内の圧力変化を吸収して、圧電ポンプ４００の送液量が低下する。そのため、ポンプ室４２０の気泡を排出する必要がある。印刷中にポンプ室４２０に気泡が混入すると、画像濃度が低下するまたは画像形成ができなくなる。その場合、気泡排出動作（第２の制御）を行わせる。また、インクジェット記録装置１の動作を開始させた場合も、気泡排出動作をさせている。インク供給ポンプ２０２、インク循環ポンプ２０１ともに下記説明の方法で、ポンプ室４２０内の気泡を除去することができる。

図１２のフローチャートを用いてポンプ室４２０内から気泡を排出する第１の方法を説明する。気泡排出時の圧電アクチュエータ４３０を駆動する電圧を、印字のためにインクを送液する時の圧電アクチュエータ４３０の駆動電圧より高くする。圧電アクチェータ４３０の駆動電圧を高めることで、圧電アクチェータ４３０の変位量が大きくなりポンプ室４２０の容積がより収縮する。そのため、気泡を送液口４２８から排出しやすくなる。

インクジェット記録装置１の圧電ポンプ２０１、２０２でインクを搬送するために、圧電アクチュエータ４３０を電圧値Ｖ０で駆動している。インクジェット記録装置１の圧電ポンプ２０１、２０２の気泡検出動作をさせると、ＳＴ１０で圧力センサ２０４の出力値を検出する。圧力センサ２０４の出力が予め決められた出力値範囲内であるか、範囲外であるかを判定する。範囲外の場合、ＳＴ１２で圧電アクチュエータ４３０の駆動電圧を通常の駆動電圧Ｖ０より高い値Ｖ１に設定する。駆動電圧をＶ１にすることでポンプ室４２０の容積は印字時のポンプ容積４２０より収縮し、インクの送液量が増えるとともに気泡を送液口４２８から排出する。駆動電圧Ｖ１を所定時間維持し、ＳＴ１０に戻り圧力センサ２０４の出力値を判定する。圧力センサ２０４の出力が範囲内になると、ＳＴ１４でメンテナンス動作の要否を判定する。メンテナンス時であれば、再びＳＴ１０に戻す。メンテナンス動作時ではなければ、圧電アクチュエータ４３０の駆動電圧をＶ０に戻して、圧電ポンプの気泡抜き動作を終了する。

図１３のフローチャートを用いてポンプ室４２０内から気泡を排出する第２の方法を説明する。気泡排出時の圧電アクチュエータ４３０を振動させる駆動周波数（Ｈ１）を、印字のためにインクを送液するための圧電アクチュエータ４３０の駆動周波数（Ｈ０）より低くする。圧電アクチェータ４３０の駆動周波数をＨ１にすることで、圧電アクチェータ４３０の変形速度が遅くなり、ポンプ室４２０内の気泡が圧電アクチュエータ４３０の変形に追随して移動しやすくなる。そのため、気泡を送液口４２８から排出しやすくなる。

インクジェット記録装置１の圧電ポンプ２０１、２０２でインクを搬送するために、印字のためにインクを送液する場合、圧電アクチュエータ４３０を電圧値Ｖ０かつ駆動周波数Ｈ０で駆動している。インクジェット記録装置１の圧電ポンプ２０１、２０２の気泡検出動作をさせると、ＳＴ２０で圧力センサ２０４の出力値を検出する。圧力センサ２０４の出力が予め決められた出力値範囲内であるか、範囲外であるかを判定する。範囲外の場合、ＳＴ２２で圧電アクチュエータ４３０の駆動周波数Ｈ０を、Ｈ０より低い周波数Ｈ１に設定する。駆動周波数をＨ１にすることで圧電アクチュエータ４３０の変形速度は、印字時の圧電アクチュエータ４３０の変形速度より遅くなる。圧電アクチュエータ４３０がゆっくり変形することで、粘性流体のインク中を気泡が圧電アクチュエータ４３０の変形に合わせて移動する。そのため、送液口４２８から気泡を排出しやすくなる。所定時間、周波数Ｈ１で動作させたのち、再びＳＴ２０に戻り圧力を検出する。以下、気泡排出により圧力値が所定範囲に入るまで、この動作を繰り返す。つぎにＳＴ２０でメンテナンス時にも圧力検出し、必要に応じて気泡排出動作を実行する。メンテナンス終了後、ＳＴ２６で圧電アクチュエータ４３０の動作周波数をＨ０に戻し、印字のためのインク送液に切り替える。

図１４のフローチャートを用いてポンプ室４２０内から気泡を排出する第３の方法を説明する。気泡排出のために、ヒータ２０７でインクを加熱しインク粘度を下げる。その後、インクジェット記録部４（ａ）…４（ｅ）を搭載したキャリッジ１００を搬送ベルト１０１に沿って往復移動させる。低粘度なインク中を気泡が移動しやすく、キャリッジ１００が往復移動することにともないポンプ室４２０内でインクが振動して、気泡を送液口４２８から排出する。

ＳＴ３０で圧力センサ２０４の出力値を検出する。圧力センサ２０４の出力が予め決められた出力値範囲内であるか、範囲外であるかを判定する。範囲外の場合、ＳＴ３４でヒータ２０７に通電しインクを加熱する。その後、キャリッジ１００を往復移動させ、インクジェット記録部４（ａ）…４（ｅ）を振動させる。所定回数往復移動後、ＳＴ３０に戻り、圧力センサ２０４の出力値を検出する。これを繰り返す。範囲内になったら、ＳＴ３８でメンテナンス動作の要否を判定する。判定結果に応じて、気泡排出するか、印字状態に戻る。印字状態では、ヒータ２０７の通電を停止し、キャリッジ１００を待機位置に戻す。そして、通常の印字可能状態に戻る。

第１、第２、第３の気泡排出方法は、単独で動作させている。単独で動作させる代わりに、第１、第２、第３の気泡排出方法を組合せて、動作させることもできる。

本発明の実施形態を説明したが、この実施形態は例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。この新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行なうことができる。この実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

１…インクジェット記録装置
２…インクジェットヘッド
３…インク循環装置（インク循環部）
４、４ａ〜４ｅ…インクジェット記録部
５１…ノズル
１００…キャリッジ
１５０…インク圧力室
１６０…インク供給口
１７０…インク排出口
２００…インクケーシング
２０１…インク循環ポンプ（圧電ポンプ）
２０２…インク供給ポンプ（圧電ポンプ）
２０３…圧力調整部
２０４…圧力センサ（圧力検出素子）
２１０…供給側インク室
２１１…回収側インク室
２１２…吸引孔
２１３…排出孔
２９２…流入口
２９３…送液口
５００…制御基板（制御部）
５１０…マイコン（制御部）
５２０…メモリ（制御部）
５３０…ＡＤ変換部（制御部）
５４０…駆動回路（制御部）

Claims (5)

1. インクを吐出するノズルを有するインク圧力室と、前記インク圧力室に連通しインクを貯留するインク液室とを有するインクジェットヘッドと、
   前記インク液室に連通し圧電体によって変形可能な壁部を有するポンプ液室と、前記ポンプ液室からインクを送液する送液口とを有し、前記インクジェットヘッドにインクを供給する圧電ポンプと、
   インクにかかる圧力を検出する圧力検出素子と、
   前記圧電ポンプの圧電体を動作させて前記インクジェットヘッドへインクを供給する第１の制御と、前記圧力検出素子によって検出した圧力が所定値より低い場合、前記第１の制御で駆動する圧電体の動作とは異なる動作によって圧電ポンプに混入した気泡を排出する第２の制御とを行う制御装置と、を備えるインクジェット記録装置。
2. 前記第２の制御は、圧電体の動作電圧を前記第１の制御での動作電圧より高くする制御、または、圧電体の動作周波数を第１の制御での動作周波数より低くする制御の少なくとも一方である、請求項１に記載のインクジェット記録装置。
3. インクを吐出するノズルを有するインク圧力室と、前記インク圧力室に連通しインクを貯留するインク液室とを有するインクジェットヘッドと、
   前記インク液室に連通し圧電体によって変形可能な壁部を有するポンプ液室と、前記ポンプ液室からインクを送液する送液口とを有し、前記インクジェットヘッドにインクを供給する圧電ポンプと、
   インクにかかる圧力を検出する圧力検出素子と、
   前記圧電ポンプの圧電体を動作させて前記インクジェットヘッドへインクを供給する第１の制御と、前記圧電ポンプの圧電体を動作させて前記インク排出口から前記インク供給口へインクを循環させる第１の制御と、前記圧力検出素子によって検出した圧力が所定値より低い場合、前記インクを加熱し前記圧電ポンプを振動させて圧電ポンプに混入した気泡を排出する第２の制御とを行う制御装置と、を備えるインクジェット記録装置。
4. 前記圧電ポンプは前記インクジェットヘッドにインクを供給する請求項１乃至３の１項に記載のインクジェット記録装置。
5. 前記圧電ポンプは前記インクジェットヘッドから排出されたインクを、前記インクジェットヘッドに送液する請求項１乃至４の１項に記載のインクジェット記録装置。

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