JP2018103380A - 液体循環モジュール、液体吐出装置、及び液体吐出方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 安定した液体吐出性能を確保できる液体循環モジュール、液体吐出装置、及び液体吐出方法を提供する。
【解決手段】 実施形態に係る液体循環モジュールは、液体吐出ヘッドに供給される液体を収容する供給室に接続され、前記供給室に供給する液体を保有する供給タンクと、前記供給タンクから前記供給室に液体を送る供給ポンプと、第１の駆動条件で前記供給ポンプを駆動する第１の供給処理と、前記第１の供給処理の後に前記第１の駆動条件とは異なる第２の駆動条件で前記供給ポンプを駆動する第２の供給処理と、を行う制御部と、を備える。
【選択図】図１０

Description

本発明の実施形態は、液体循環モジュール、液体吐出装置、及び液体吐出方法に関する。

液体吐出装置において、液体を吐出する液体吐出ヘッドと、ヘッドに供給される液体を収容する液体タンクとを備え、液体吐出ヘッドと液体タンクを通る循環路にて液体を循環させる、循環型の液体循環モジュールを備える液体吐出装置が知られている。このような循環型の液体循環モジュール及び液体吐出装置において、カートリッジから装置にインクを供給するための供給ポンプと、液体吐出ヘッドと循環装置を含む循環路で液体を循環させる循環ポンプと、を備えている。供給ポンプや循環ポンプとして、例えば圧電振動板を搭載したダイヤフラム型の圧電ポンプが用いられる。このような液体循環モジュール及び液体吐出装置において、供給ポンプが空の状態から液をポンプ内に吸上げる初期充填処理が困難な場合があり、安定した液体吐出性能を確保することが難しい。

特開２０１６−５０５４６号公報

本発明が解決しようとする課題は、安定した液体吐出性能を確保できる液体循環モジュール、液体吐出装置、及び液体吐出方法を提供することである。

実施形態に係る液体循環モジュールは、液体吐出ヘッドに供給される液体を収容する供給室に接続され、前記供給室に供給する液体を保有する供給タンクと、前記供給タンクから前記供給室に液体を送る供給ポンプと、第１の駆動条件で前記供給ポンプを駆動する第１の供給処理と、前記第１の供給処理の後に前記第１の駆動条件とは異なる第２の駆動条件で前記供給ポンプを駆動する第２の供給処理と、を行う制御部と、を備える。

一実施形態にかかるインクジェット記録装置の側面図。 同インクジェット記録装置の平面図。 同インクジェット記録装置の液体循環モジュールの斜視図。 同液体循環モジュールの斜視図。 同液体循環モジュールの説明図。 同液体循環モジュールのインクジェットヘッドの構造を示す断面図。 同インクジェット記録装置の圧電ポンプの断面図。 同インクジェット記録装置の圧電ポンプの動作を示す説明図。 同インクジェット記録装置の制御系を示すブロック図。 同インクジェット記録装置の制御手順を示すフローチャート。 同インクジェット記録装置の動作を示す説明図。 同インクジェット記録装置の駆動条件を示す説明図。 同インクジェット記録装置の駆動条件と自給圧を示す図。 同インクジェット記録装置の駆動電圧振幅と振動変位を示すグラフ。 同インクジェット記録装置の駆動電圧振幅と自給圧を示すグラフ。

以下、一実施形態にかかる液体循環モジュール１０及び液体循環モジュール１０を備えるインクジェット記録装置１について、図１乃至図１５を参照して説明する。各図において説明のため、適宜構成を拡大、縮小または省略して示している。図１はインクジェット記録装置１の側面図であり、図２は平面図である。図３及び図４は液体循環モジュール１０の斜視図であり、図５は液体循環モジュール１０の説明図である。

図１及び図２に示すインクジェット記録装置１は、複数の液体循環モジュール１０と、液体循環モジュール１０を移動可能に支持するヘッド支持機構１１と、記録媒体Ｓを移動させて支持する媒体支持機構１２と、メンテナンス部１３と、インターフェース部１４と、制御部１５と、を備える。

複数の液体循環モジュール１０は、所定の方向に並列して配置されヘッド支持機構１１に支持される。図１乃至図４に示すように、液体循環モジュール１０は、液体吐出ヘッド２０と、循環装置３０と、を一体に備える。液体循環モジュール１０は、液体として例えばインクＩを液体吐出ヘッド２０から吐出することで、対向して配置される記録媒体Ｓに所望の画像を形成する。

複数の液体循環モジュール１０は、複数の色、例えばシアンインク、マゼンタインク、イエロインク、ブラックインク、ホワイトインクを、それぞれ吐出するが、使用するインクＩの色あるいは特性は限定されない。たとえばホワイトインクに換えて、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等を吐出可能である。複数の液体循環モジュール１０は、それぞれ使用するインクが異なるものの同じ構成である。

図３乃至図６に示すように、液体吐出ヘッド２０は、インクジェットヘッドであり、ノズルプレート２１と、基板２２と、基板２２に接合されたマニフォルド２３と、を備える。

ノズルプレート２１は、矩形状に構成される。ノズルプレート２１は、複数のノズル孔２１ａを有する。

基板２２は、矩形状に構成され、ノズルプレート２１に対向して接合される。基板２２は、ノズルプレート２１との間に複数の圧力室２５を有する所定のインク流路２８を形成する。基板２２は、周隣接する圧力室２５間を区画する隔壁部を備える。各圧力室２５に面する部位には、アクチュエータ２４が設けられている。

アクチュエータ２４は、例えば圧電素子２４ａと振動板２４ｂを積層したユニモルフ式の圧電振動板で構成される。圧電素子は例えばＰＺＴ（チタン酸ジルコン酸鉛）等の圧電セラミック材料等で構成される。振動板は例えばＳｉＮ（窒化ケイ素）等で形成される。圧電素子２４ａは上下に電極２４ｃ，２４ｄを備える。

マニフォルド２３は、矩形状に構成され、基板２２の上部に接合される。マニフォルド２３は、循環装置３０に連通する供給口２０ａ及び回収口２０ｂを有するとともに、所定のインク流路２８を形成する形状に構成されている。

液体吐出ヘッド２０は、ノズルプレート２１と基板２２とマニフォルド２３とを組み付けた状態で内部に隔壁によって仕切られた複数の圧力室２５を形成するとともに、各圧力室２５に連通するインク流路２８を構成する。

図１乃至図５に示すように、循環装置３０は、例えば金属製の連結部品により液体吐出ヘッド２０の上部に一体に連結されている。循環装置３０は、供給室３１及び回収室３２を有するインクケーシング３３と、循環ポンプ３４と、循環路３６と、供給部５０と、を備える。

インクケーシング３３は、液体吐出ヘッド２０の上部に配置され、その内部に供給室３１と回収室３２を構成している。すなわち、インクケーシング３３は、供給室３１を構成する第１タンクと、回収室３２を構成する第２タンクとを、一体に備える。

供給室３１は、液体を収容可能に構成され、液体吐出ヘッド２０の上流側に接続される。また、供給室３１には供給室３１内の液面高さを検出する液位センサ３１ｂが設けられている。供給室３１は供給流路３６ａによって液体吐出ヘッド２０に連通している。また、供給室３１は、供給路５２を介してカートリッジ５１に接続されている。また、供給室３１は循環路３６の一部である接続流路３６ｃによって回収室３２に接続される。供給室３１には空気室の圧力を調整する圧力調整装置３１ｃが設けられている。圧力調整装置３１ｃは例えばインクケーシング３３の上部に配置される。

回収室３２は、液体を収容可能に構成され、液体吐出ヘッド２０の下流側に接続されている。また、回収室３２には回収室３２内の液面高さを検出する液位センサ３２ｂが設けられている。回収室３２は回収流路３６ｂによって液体吐出ヘッド２０に連通している。回収室３２には空気室の圧力を調整する圧力調整装置３２ｃが設けられている。圧力調整装置３２ｃは例えばインクケーシング３３の上部に配置される。

インクケーシング３３の外面には、供給ポンプ５３及び循環ポンプ３４が設けられる。

インクケーシング３３には、供給室３１及び回収室３２に連通する空気室の圧力を検出する圧力検出部である圧力センサ３３ａが設けられている。インクケーシング３３は供給流路３６ａ及び回収流路３６ｂによって液体吐出ヘッド２０に接続されている。

インクケーシング３３には、インクを加熱するヒータ３３ｂが設けられている。インクケーシング３３のヒータ３３ｂ近傍には温度センサ３３ｃが取り付けられている。温度センサ３３ｃおよびヒータ３３ｂは制御部１５に接続され、ヒータ３３ｂは印刷時に所望のインク粘度になるように制御される。

圧力センサ３３ａは、例えば半導体ピエゾ抵抗圧力センサを利用して圧力を電気信号として出力する。半導体ピエゾ抵抗圧力センサは、外部からの圧力を受けるダイヤフラムと、このダイヤフラムの表面に形成された半導体歪ゲージとを備える。半導体ピエゾ抵抗圧力センサは、外部からの圧力によるダイヤフラムの変形に伴い歪ゲージに生じるピエゾ抵抗効果による電気抵抗の変化を電気信号に変換して圧力を検出する。圧力センサ３３ａは、検出データを制御部１５へ送る。

循環路３６は、供給流路３６ａと、回収流路３６ｂと、接続流路３６ｃと、を備える。循環路３６は、供給室３１から供給流路３６ａを通って、液体吐出ヘッド２０の供給口２０ａに至り、液体吐出ヘッド２０の回収口２０ｂから回収流路３６ｂ、回収室３２を通り接続流路３６ｃを経て供給室３１に至る。

供給流路３６ａは供給室３１から液体吐出ヘッド２０の供給口２０ａに至る流路である。

回収流路３６ｂは、液体吐出ヘッド２０の回収口２０ｂから回収室３２に至る流路であり、接続流路３６ｃは回収室３２から供給室３１に戻る流路である。接続流路３６ｃには循環ポンプ３４が設けられる。

供給流路３６ａ，回収流路３６ｂ，接続流路３６ｃは、金属または樹脂材料で構成されるパイプと、パイプの外面を覆うチューブ、例えばＰＴＦＥチューブと、を備える。

循環ポンプ３４及び後述する供給ポンプ５３は、例えば圧電ポンプ６０で構成されている。圧電ポンプ６０は、配線により駆動回路に接続され制御部１５の制御によって制御可能に構成されている。図７及び図８に示されるように、圧電ポンプ６０は、ポンプ室５８と、圧電アクチュエータ５９と、ポンプ室５８の入口及び出口に配置された逆止弁６１，６２と、を備える。

圧電アクチュエータ５９は、電圧により振動する圧電素子５９ａが、導体である金属板５９ｂに貼り合わされた圧電振動板である。圧電アクチュエータ５９は、例えば約５０Ｈｚから２００Ｈｚの周波数で振動可能に構成される。

圧電ポンプ６０は、交流電圧が印加され、圧電アクチュエータ５９が動作させられると、ポンプ室５８の容積が変化する。圧電ポンプ６０は、印加する電圧が変化すると圧電アクチュエータ５９の最大変化量が変化し、ポンプ室５８の容積変化量が変化する。そして、ポンプ室５８の容積が大きくなる方向へ変形すると、ポンプ室５８の入口の逆止弁６１が開き、インクがポンプ室５８に流入する。一方、ポンプ室５８の容積が小さくなる方向へ変化すると、ポンプ室５８の出口の逆止弁６２が開きインクがポンプ室５８から流出する。圧電ポンプ６０は、ポンプ室５８の拡張と収縮を繰り返してインクＩを下流に送液する。したがって、圧電アクチュエータ５９に印加する電圧が大きいと送液能力が強く、電圧が小さいと送液能力が弱くなる。例えば本実施形態においては圧電アクチュエータ５９に印加する電圧を５０Ｖから１５０Ｖの間で変化させている。

循環ポンプ３４は、回収側の回収室３２と供給側の供給室３１との間に設けられている。循環ポンプ３４は循環路３６の液体を下流側に送る。

供給部５０は、循環路３６の外部に設けられる供給タンクとしてのカートリッジ５１と、供給路５２と、供給ポンプ５３と、を備える。カートリッジ５１は、供給室３１に供給されるインクを保有可能に構成され、内部の空気室は大気開放されている。供給路５２は供給室３１とカートリッジ５１とを接続する流路である。供給ポンプ５３は、供給路５２に設けられ、カートリッジ５１内のインクを供給室３１へ送液する。供給ポンプ５３は、供給路５２に設けられている。供給ポンプ５３は、カートリッジ５１内に保有されたインクＩを、供給室３１に向けて送る。

図１に示すヘッド支持機構１１は、キャリッジ１１ａと搬送ベルト１１ｂと、キャリッジモータ１１ｃと、を備える。ヘッド支持機構１１は、移動装置の一例であり、制御部１５の駆動によりキャリッジモータ１１ｃが駆動されると、搬送ベルト１１ｂを送ることで、キャリッジ１１ａに支持された液体吐出ヘッド２０を移動させる。すなわち、ヘッド支持機構１１は記録媒体Ｓを液体循環モジュール１０に対して相対的に移動させる。

媒体支持機構１２は、支持テーブル１２ａと、スライドレール１２ｂと、を備える。媒体支持機構１２は、記録媒体Ｓを前記液体循環モジュールに対して相対的に移動させる移動装置の一例であり、制御部１５の制御によりスライドレール１２ｂに沿って支持テーブル１２ａを移動させる。すなわち、媒体支持機構１２は記録媒体Ｓを液体循環モジュール１０に対して相対的に移動させる。

メンテナンス部１３は、支持テーブル１２ａの移動範囲外の待機位置に配置されている。メンテナンス部１３は、ゴム製の除去ブレード１３ａと、上部開口を有する廃インク部１３ｂと、を備える。メンテナンス部１３は、所定のタイミングで上昇し、除去ブレード１３ａによってノズルプレート２１の表面を拭き取り、廃インク部１３ｂによって液体吐出ヘッド２０のノズルプレート２１を覆うことで、インクの蒸発やノズルプレート２１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。

インターフェース部１４は、電源１４ａ、表示装置１４ｂ、及び入力装置１４ｃを備える。インターフェース部１４は、制御部１５へ接続されている。インターフェース部１４は、ユーザ―が入力装置１４ｃを操作することで、制御部１５へ各種の動作の指示を行う。また、インターフェース部１４は、制御部１５の制御により各種の情報や画像を表示装置１４ｂに表示する。

図９は、インクジェット記録装置１の動作を制御する制御部１５のブロック図である。制御部１５は、制御基板８０ａと、制御基板８０ａ上に搭載され、各部の動作を制御するプロセッサ８１と、プログラムあるいは各種データ等を格納するメモリ８２と、アナログデータ（電圧値）をデジタルデータ（ビットデータ）に変換するＡＤ変換部８３と、各要素を駆動する駆動回路８４と、増幅回路８５と、を備える。

制御基板８０ａは、例えば矩形状に構成され、液体吐出ヘッド２０上の循環装置３０の側面に配置される。

プロセッサ８１は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）を含み、制御部１５の中枢部分に相当する。プロセッサ８１は、オペレーティングシステムやアプリケーションプログラムに従って、インクジェット記録装置１の各種の機能を実現するべく、インクジェット記録装置１の各部を制御する。

プロセッサ８１は、電源１４ａ、表示装置１４ｂ、及び入力装置１４ｃ等を備えるインターフェース部１４に接続されている。プロセッサ８１は、各種ポンプの駆動部や各種センサに接続され、インクジェット記録装置１の動作を制御する。プロセッサ８１は、圧力センサ３３ａや液位センサ３１ａ、３２ｂにて検知した情報をＡＤ変換部８３にて取り込む。

予めメモリ８２に記録された制御プログラムに基づく制御処理をプロセッサ８１が実行することによって、制御部１５は循環手段及び供給手段として機能する。例えばプロセッサ８１は、循環ポンプ３４の動作を制御することで、インクを循環させる循環手段としての機能を有する。プロセッサ８１は、液位センサ３１ｂ、３２ａによって検知した情報に基づき、供給ポンプ５３の動作を制御することで、カートリッジ５１からインクを循環路３６に供給する供給手段としての機能を有する。また、プロセッサ８１は圧力センサ３３ａで検知した圧力データに基づき、圧力調整装置３１ｃ，３２ｃの動作を制御し、圧力調整を行う圧力調整手段としての機能を有する。

メモリ８２は例えば不揮発性メモリであって、制御部１５上に実装されている。メモリ８２には、インクの循環動作、インクの供給動作、圧力調整、温度管理、インクの液面管理などの制御に必要な情報として、各種制御プログラムや動作条件が記憶されている。

以下本実施形態にかかるインクジェット記録装置１における液体吐出動作のフローチャートである。図１０はインクジェット記録装置１の制御手順を示すフローチャートである。
本実施形態にかかる液体吐出方法は、カートリッジ５１から供給室３１に液体を送る供給ポンプ５３を、第１の駆動条件で駆動する第１の供給処理と、第１の供給処理の後に第２の駆動条件で供給ポンプ５３を駆動する第２の供給処理と、を備える。

プロセッサ８１は、例えばインターフェース部１４の入力により印刷開始の指示を検知すると（Ａｃｔ１）、供給ポンプ５３が空の状態から液を供給ポンプ５３内に吸上げる初期充填処理として、第１の供給処理を開始する（Ａｃｔ２）。

第１の供給処理として、プロセッサ８１は、供給ポンプ５３を図１２に示す第１の駆動波形にて駆動することで、カートリッジ５１から供給室３１に液体を送る。

図１１は、インクジェット記録装置１の初期状態（ａ）、充填時（ｂ）及び循環時（ｃ）の状態をそれぞれ示す説明図である。図１１に示す様に、供給ポンプ５３が空であって循環路３６に液体が充填されていない初期状態（ａ）において、第１の駆動波形にて第１の供給処理を開始する。

図１２は、第１の供給処理における第１の駆動波形と、第２の供給処理における第２の駆動波形を示す説明図である。ここで、圧電素子５９ａ（ＰＺＴ）側に印加する電圧をＶ‘１、Ｖ１、金属板５９ｂに印加する電圧をＶ’２、Ｖ２とする。図１２は、第１の駆動波形及び第２の駆動波形について、上段にＶ１，Ｖ‘１、中段にＶ２，Ｖ’２、下段に合成した波形を示す。図１２に示すように、第１の駆動波形はＶ‘１＞Ｖ’２であり、第２の駆動波形はＶ１＝Ｖ２である。すなわち、第１の駆動波形は、プラス電界（Ｖ１’側）をマイナス電界（Ｖ２’側）よりも大きくし、オフセットさせた波形である。この場合、電圧振幅は同じであっても圧電振動板の振動により収縮する側が大きくなり、ポンプ内体積が小さくなる方向で振動することになる。本実施形態において、供給ポンプ５３が空の状態から液体を吸い上げる初期充填時には、圧電素子（ＰＺＴ）側に印加する電圧を高くしたＶ１’を印加し、金属板側には低い電圧Ｖ２’を加える。

図１３に示す様に、同じ供給ポンプ５３を用いた場合、プラス電界（Ｖ１’側）をマイナス電界（Ｖ２’側）よりも大きくし、オフセットさせた第１の駆動波形の方が、プラス電界（Ｖ１側）とマイナス電界（Ｖ２側）とが等しい第２の駆動波形よりも、自給圧が大きい。したがって、第１の供給処理において、第２の供給処理よりも高い自給圧を確保することができる。

図１１（ｂ）に示すように、第１の供給処理を所定時間継続すると、供給ポンプ５３に液体が吸い上げられ、供給室３１に液体が送られ、供給室３１内の液位が上昇する。

プロセッサ８１は液位センサ３１ｂからの検出データに基づき、供給室３１の液位Ｈ１が所定の基準値Ｈ０に到達しているか否かを判定する（Ａｃｔ３）。供給室３１の液位が所定の基準値に到達していない場合（Ａｃｔ３のＮｏ）、プロセッサ８１は第１の供給処理を継続する。すなわち、プロセッサ８１は、初期充填条件を満たす場合に第１の供給処理を行う。ここでは一例として、供給室３１の液位Ｈ１が基準値Ｈ０を下回る、すなわち基準値未満であることが初期充填条件となる。

一方、供給室３１の液位が所定の基準値Ｈ０に到達した場合には（Ａｃｔ３のＹｅｓ）、プロセッサ８１は、図１２に示す第２の駆動波形にて第２の供給処理を開始する（ＳＴ４）。すなわちプロセッサ８１は、第１の供給処理から第２の供給処理に切替えるために必要な基準を満たすことを検出したならば、第２の供給処理を開始する。第２の駆動波形は、プラス側の電圧Ｖ１とマイナス側の電圧Ｖ２が同じであり、オフセットしていない波形である。

図１１（ｃ）に示す様に、第２の供給処理により、液体が液体吐出ヘッド２０を含む循環路３６に充填され、回収室３２の液位が上昇する。

プロセッサ８１は液位センサ３２ｂからの検出データに基づき、回収室３２の液位Ｈ２が所定の基準値Ｈ０に到達しているか否かを判定し（Ａｃｔ５）、回収室３２の液位が所定の基準値に到達するまで（Ａｃｔ５のＮｏ）第２の供給処理を継続する。

プロセッサ８１は、回収室３２の液位Ｈ２が所定の基準値Ｈ０に達すると、充填処理が完了したとして、印刷処理を開始する（Ａｃｔ６）。

Ａｃｔ６の印刷処理として、記録媒体Ｓの搬送方向に対して直交する方向に液体循環モジュール１０を往復移動させながら、液体吐出ヘッド２０にインク吐出動作を行わせることにより、記録媒体Ｓに画像を形成する。

具体的には、プロセッサ８１は、ヘッド支持機構１１に設けられたキャリッジ１１ａを記録媒体Ｓの方向に搬送し、矢印Ａ方向に往復移動する。また、制御部１５のプロセッサ８１は、画像データに応じた画像信号を液体吐出ヘッド２０の駆動回路８４に送り、液体吐出ヘッド２０のアクチュエータ２４を選択的に駆動して、ノズル孔２１ａから記録媒体Ｓにインク滴を吐出する。

印刷処理において、プロセッサ８１は、循環ポンプ３４を駆動し、インク循環動作を開始する。インクＩは、供給室３１から、液体吐出ヘッド２０に至り、回収室３２、を経て再び供給室３１に流入するように循環する。この循環動作によりインクＩに含まれる不純物は循環路３６に設けられたフィルタによって除去される。

印刷処理において、プロセッサ８１は、所定のタイミングで第２の駆動波形にて供給ポンプ５３を駆動し、供給処理を行う。具体的には、プロセッサ８１は、液位センサ３１ｂ，３２ａの検知結果に基づき、供給ポンプ５３を第２の駆動波形で駆動することで、カートリッジ５１からのインク供給を行い、液面位置を適正範囲に調整する。例えばプリント時にノズル孔２１ａからインク滴ＩＤを吐出し、供給室３１のインク量が瞬間的に減少し、液面が下がると、インク供給を行う。再びインク量が増加し、液位センサ３１ｂの出力が反転したら、プロセッサ８１は供給ポンプ５３を停止する。

また印刷処理において、プロセッサ８１は、圧力センサ３３ａから送信される圧力データからノズルのインク圧力を検出する。具体的には、圧力センサ３３ａから送信される供給室３１、回収室３２の圧力データに基づいて、所定の演算式を用いて、ノズル孔２１ａのインク圧力を算出する。

例えば、供給室３１の空気室の圧力値Ｐｈと回収室３２の空気室の圧力値Ｐｌの平均値に、供給室３１および回収室３２内の液面高さとノズル面高さの水頭差によって発生する圧力ρｇｈを足すことでノズルのインク圧力Ｐｎを得ることができる。ここで、ρ：インクの密度、ｇ：重力加速度、ｈ：供給室３１および回収室３２内の液面とノズル面の高さ方向の距離、とする。

また、印刷処理において、プロセッサ８１は、圧力調整処理として、圧力データから算出されるノズルのインク圧力Ｐｎに基づき、駆動電圧を算出する。そして、プロセッサ８１はノズルのインク圧力Ｐｎを適正値になるように、循環ポンプ３４や圧力調整装置３１ｃ，３２ｃの動作を制御することで、液体吐出ヘッド２０のノズル孔２１ａからインクＩが漏れず、且つノズル孔から気泡を吸引しない程度の負圧を維持し、メニスカスＭｅを維持する。

以上の様に構成された液体循環モジュール１０は、供給ポンプ５３に液体を吸い上げる初期充填時において、駆動電圧をオフセットさせた駆動条件で供給ポンプ５３を駆動するので、高い自給圧を確保できる。

図１３は、第１の駆動波形及び第２の駆動波形により供給ポンプ５３を駆動し、液の入っていないポンプ空の状態で空気を吸上げる圧力である自吸圧の値を示す。自吸圧を測定したところ第１の駆動波形では第２の駆動波形に比べて自吸圧が高くなった。ここで、自給圧は−６ｋＰａより絶対値が大きくなることが望ましく、第１の駆動波形によれば必要な圧力を得ることができることが分かる。すなわち、液体の入っていない空の状態から液体を供給ポンプ５３内に吸上げる際、電圧をオフセットした駆動条件によって供給処理を行うことで、十分に吸上げることが可能となる。

図１４は、供給ポンプ５３に組み込んだ圧電振動板の振動変位をレーザ光による変位計により測定したグラフである。図１４に、駆動電圧の振幅を数条件変えて振動変位を測定し、第２の駆動波形のように電圧オフセットをしない場合と、第１の駆動波形のように電圧オフセットを行なった場合の関係を示す。図１４に示すように、電圧をオフセットするか否かによらず、振動変位は駆動電圧の振幅により決まることが分かる。

図１５は、第１の駆動波形と第２の駆動波形とで、測定した自吸圧の関係を示している。図１５より、駆動電圧の振幅が同じであっても第２の駆動波形に対して第１の駆動波形では自吸圧が高くなることが分かる。この場合、圧電素子側にかける電圧を大きくすることでポンプの容積が小さくなる側での振動が大きくなり、結果的に停止状態のポンプに対して、稼働時には実質的にポンプ内容積が小さくなる方向で振動させたことで、自吸圧増加の効果が現れたと考えられる。本実施形態においては、少なくとも初期の液充填時にこの電界を与えることにより、高い自給圧を確保し、安定的な液体吐出性能を得られる。

なお、本発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。

例えば上記実施形態においては供給室３１の液位に基づいて第１の供給処理を行う基準である初期充填条件を設定したがこれに限られるものではない。例えば供給室３１及び回収室３２の両方の液位、あるいは回収室３２の液位を検出し、これらの液位に基づいて、初期充填条件を設定してもよい。また、液位に基づく制御に代えて、初期充填条件として所定の基準時間ｔ１が経過するまで、第１の供給処理を行い、所定の基準時間経過後に第２の供給処理を行うように切替えてもよい。

また、駆動条件は上記に限られるものではなく、例えば駆動電圧をオフセットさせる場合、圧電体（ＰＺＴ）の分極を強める方向の電圧を加えることも可能である。

また、液体循環モジュール１０の構成も上記実施形態に限られるものではない。

また、吐出する液体はインクに限られるものではなく、インク以外の液体を吐出することもできる。インク以外を吐出する液体吐出装置としては、例えばプリント配線基板の配線パターンを形成するための導電性粒子を含む液体を吐出する装置等であっても良い。

液体吐出ヘッド２０は、上記の他、例えば静電気で振動板を変形してインク滴を吐出する構造、あるいはヒータ等の熱エネルギーを利用してノズルからインク滴を吐出する構造等でもよい。

また、上記実施形態においては液体吐出装置はインクジェット記録装置１に用いられる例を示したが、これに限られるものではなく、例えば３Ｄプリンタ、産業用の製造機械、医療用途にも用いることが可能であり、小型軽量化及び低コスト化が可能である。

この発明の実施形態を説明したが、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、変更を行うことが出来る。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、１０…液体循環モジュール、１５…制御部、２０…液体吐出ヘッド、２４ａ…圧電素子、３１…供給室、３２…回収室、３４…循環ポンプ
３６…循環路、５１…カートリッジ、５２…供給路、５３…供給ポンプ、５８…ポンプ室、６０…圧電ポンプ。

Claims (6)

1. 液体吐出ヘッドに供給される液体を収容する供給室に接続され、前記供給室に供給する液体を保有する供給タンクと、
   前記供給タンクから前記供給室に液体を送る供給ポンプと、
   第１の駆動条件で前記供給ポンプを駆動する第１の供給処理と、前記第１の供給処理の後に前記第１の駆動条件とは異なる第２の駆動条件で前記供給ポンプを駆動する第２の供給処理と、を行う制御部と、を備える液体循環モジュール。
2. 前記供給ポンプは、前記液体を収容するポンプ室と圧電素子とを備え、前記圧電素子へ駆動電圧を与えることで前記ポンプ室を拡大及び縮小させることにより送液する圧電ポンプであり、
   前記第１の駆動条件は、前記圧電素子へ与える駆動電圧が前記ポンプ室を拡大させる方向の振動変位よりも前記ポンプ室を縮小させる方向の振動変位の方を大きくするものであり、
   前記制御部は、所定の初期充填条件を満たす場合に前記第１の供給処理を行う、請求項１記載の液体循環モジュール。
3. 前記供給室から前記液体吐出ヘッドに至る流路と、前記液体吐出ヘッドから前記液体吐出ヘッドの下流側に接続された回収室を経て前記供給室に戻る流路と、を備える循環路において、液体を循環させる循環ポンプを備え、
   前記制御部は、所定の基準時間が経過するまで、あるいは前記供給室及び前記回収室の少なくともいずれか一方あるいは両方における液体の量が基準値を下回る場合に、前記第１の供給処理を行う、請求項１記載の液体循環モジュール。
4. 請求項１乃至３のいずれか記載の前記液体循環モジュールと、
   記録媒体を前記液体循環モジュールに対して相対的に移動させる移動装置と、を備える液体吐出装置。
5. 液体吐出ヘッドに供給される液体を収容する供給室に接続された供給タンクから、前記供給室に液体を送る供給ポンプを、第１の駆動条件で駆動する、第１の供給処理と、
   第１の供給処理の後、前記第１の駆動条件とは異なる第２の駆動条件で、前記供給ポンプを駆動する、第２の供給処理と、を備える液体吐出方法。
6. 液体吐出ヘッドに供給される液体を収容する供給室に接続され、前記供給室に供給する液体を保有する供給タンクと、
   前記液体を収容するポンプ室と圧電素子とを備え、前記圧電素子へ駆動電圧を与えることで前記ポンプ室を拡大及び縮小させることにより送液する圧電ポンプである、供給ポンプと、
   前記圧電素子へ与える駆動電圧が前記ポンプ室を拡大させる方向の振動変位よりも前記ポンプ室を縮小させる方向の振動変位の方を大きくするものである第１の駆動条件で前記供給ポンプを駆動する第１の供給処理を行う制御部と、を備える液体循環モジュール。