JP2021066028A - 液体吐出装置 - Google Patents

Abstract

【課題】液体吐出ヘッドに対する液体の供給量が足りなくなることを抑えることが可能な液滴吐出装置を提供する。【解決手段】制御部１１は、供給路５内で供給タンク２から液体吐出ヘッド９へと液体が流れ、回収路６内で液体吐出ヘッド９から回収タンク３へと液体が流れ、帰還流路７内で回収タンク３から供給タンク２へと液体が流れる第１状態と、供給路５内で供給タンク２から液体吐出ヘッド９へと液体が流れ、回収路６内で回収タンク３から液体吐出ヘッド９へと液体が流れる第２状態と、のそれぞれにおいて、液体を吐出するよう吐出動作を制御する。【選択図】図２

Description

本発明は、液体吐出装置に関する。

液体吐出装置の一例として、例えば、特許文献１には、インクをインクジェットヘッドから用紙に吐出することで印刷を行うインクジェット式プリンターが開示されている。このようなインクジェットプリンターは、例えば、サブタンクからインクジェットヘッドへインクを供給し、インクジェットヘッドから排気流路を通じて、回収タンクにインクを帰還させて循環する構造となっている。更に、流路内の気泡等の回収や流路内の温度調整などすることで、吐出不良を抑制するものがある。なお、回収タンクは循環時のインク回収に使われるのみであり、インクジェットヘッドに対してインクを供給するのは供給タンクのみである。

特開２０１３−１８４３３６号公報

しかしながら、インクの吐出量が多い場合、供給タンクからの供給のみではヘッドへのインク供給量が足りなくなるという課題がある。

本願の液体吐出装置は、液体を吐出する液体吐出ヘッドと、前記液体吐出ヘッドに供給する液体を貯留する第１貯留部と、前記液体吐出ヘッドから回収された液体を貯留する第２貯留部と、前記液体吐出ヘッドと前記第１貯留部を連通する第１流路と、前記液体吐出ヘッドと前記第２貯留部を連通する第２流路と、前記第１貯留部と前記第２貯留部を連通する第３流路と、前記液体吐出ヘッドからの液体の吐出動作を制御する吐出制御部と、を有し、前記吐出制御部は、前記第１流路内で前記第１貯留部から前記液体吐出ヘッドへと液体が流れ、前記第２流路内で前記液体吐出ヘッドから前記第２貯留部へと液体が流れ、前記第３流路内で前記第２貯留部から前記第１貯留部へと液体が流れる第１状態と、前記第１流路内で前記第１貯留部から前記液体吐出ヘッドへと液体が流れ、前記第２流路内で前記第２貯留部から前記液体吐出ヘッドへと液体が流れる第２状態と、のそれぞれにおいて、液体を吐出するよう前記吐出動作を制御することを特徴とする。

上記の液体吐出装置において、前記第２状態は、前記第３流路内で前記第２貯留部から前記第１貯留部へと液体が流れることが好ましい。

上記の液体吐出装置において、前記第２流路の流路抵抗は、前記第１流路の流路抵抗よりも小さいことが好ましい。

上記の液体吐出装置において、液体の温度を検出する温度検出部と、前記温度検出部の検出結果に基づいて液体の温度を調整する温度調整部と、を更に有することが好ましい。

上記の液体吐出装置において、前記温度検出部は、前記第１流路内の液体の温度を検出する第１温度検出部と、前記第２流路内の液体の温度を検出する第２温度検出部と、を含み、前記温度調整部は、前記第１貯留部に配置された第１温度調整部と、前記第２貯留部に配置された第２温度調整部と、を備え、前記第１温度調整部は、前記第１温度検出部の検出結果に基づいて前記第１貯留部内の液体の温度を調整し、前記第２温度調整部は、前記第２温度検出部の検出結果に基づいて前記第２貯留部内の液体の温度を調整することが好ましい。

上記の液体吐出装置において、前記第１温度調整部と前記第２温度調整部とは、前記第２貯留部内の液体の温度が前記第１貯留部内の液体の温度よりも高くなるように、液体の温度を調整することが好ましい。

上記の液体吐出装置において、前記第１貯留部および前記第２貯留部には、液体中の異物を捕集するためのフィルターが設けられていることが好ましい。

上記の液体吐出装置において、前記第２貯留部は、前記第１貯留部よりも重力方向における上側に配置されていることが好ましい。

上記の液体吐出装置において、前記第１貯留部および前記第２貯留部は、前記液体吐出ヘッドよりも重力方向における上側に配置されていることが好ましい。

上記の液体吐出装置において、前記吐出制御部は、単位時間当たりの吐出量が第１量であるとき、前記第１状態において液体を吐出し、単位時間当たりの吐出量が前記第１量よりも多い第２量であるとき、前記第２状態において液体を吐出するように、前記吐出動作を制御することが好ましい。

上記の液体吐出装置において、前記液体吐出ヘッドは、記録媒体上の単位領域に対して相対的に走査させながら前記吐出動作を行い、前記吐出制御部は、前記単位領域に対する前記走査の回数が第１回数であるとき、前記第１状態において液体を吐出し、前記単位領域に対する前記走査の回数が前記第１回数よりも少ない第２回数であるとき、前記第２状態において液体を吐出するように、前記吐出動作を制御することが好ましい。

上記の液体吐出装置において、前記液体吐出ヘッドは、記録媒体上の単位領域に対して相対的に走査させながら前記吐出動作を行い、前記吐出制御部は、前記単位領域に対する前記走査の速度が第１速度であるとき、前記第１状態において液体を吐出し、前記単位領域に対する前記走査の速度が前記第１速度よりも早い第２速度であるとき、前記第２状態において液体を吐出するように、前記吐出動作を制御することが好ましい。

上記の液体吐出装置において、前記液体吐出ヘッドは、液体を吐出する液体吐出部と、前記液体吐出部と前記第１流路とを連通する第４流路と、前記液体吐出部と前記第２流路を連通する第５流路と、を有し、前記第５流路の流路抵抗は、前記第４流路の流路抵抗よりも小さいことが好ましい。

上記の液体吐出装置において、前記第２流路は、前記第２貯留部から前記液体吐出ヘッドへの液体の流れを許容する許容状態と、前記第２貯留部から前記液体吐出ヘッドへの液体の流れを非許容する非許容状態と、を切替可能とする切替部と、前記切替部を許容状態とすることで液体の流れを前記第２状態とし、前記切替部を非許容状態とすることで液体の流れを前記第１状態とするように、前記切替部の動作を制御する切替制御部と、を更に有することが好ましい。

上記の液体吐出装置において、前記切替制御部は、第１流路内に配置された流量検出部からの信号を検知し、許容状態となりうる流量を検知したとき、吐出動作に関係なく許容状態への切替を制御することが好ましい。

第１実施形態の液体吐出装置の構成を示すブロック図。 第１実施形態の液体吐出装置の構成を示す概略図。 液体吐出ヘッドの構成を示す概略図。 第２実施形態の液体吐出装置の構成を示すブロック図。 第２実施形態の液体吐出装置の構成を示す概略図。 第２実施形態の液体吐出装置の一構成を示すフローチャート。 第２実施形態の液体吐出装置の一構成を示すフローチャート。 変形例の液体吐出装置の構成を示すブロック図。 変形例の液体吐出装置の構成を示す概略図。 変形例の液体吐出装置の構成を示すフローチャート。

以下、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。なお、以下の各図においては、各層や各部材を認識可能な程度の大きさにするため、各層や各部材の尺度を実際とは異ならせている。

１．第１実施形態
図１は、液体吐出装置１ａの全体構成を示す概念ブロック図である。以下、液体吐出装置１ａの全体構成を、図１を参照しながら説明する。

図１に示すように、液体吐出装置１ａは、第１貯留部としての供給タンク２と、第２貯留部としての回収タンク３と、ポンプ４と、第１流路としての供給路５と、第２流路としての回収路６と、温度検出部および第１温度検出部としてのセンサー８と、液体吐出ヘッド９とを、備える。

液体は、例えば、所定の粘度を有するインクである。供給タンク２には、第１温度調整部としての温度制御部１０ａが備えられている。また、回収タンク３には、第２温度調整部としての温度制御部１０ｂが備えられている。液体は、供給路５に備え付けられているセンサー８により温度が検出され、温度制御部１０ａおよび温度制御部１０ｂを通じて温度調整される。

供給タンク２は、液体吐出ヘッド９から吐出される液体を貯留する液体貯留部材である。供給タンク２内の液体は、ポンプ４及び供給路５を通じて液体吐出ヘッド９に供給される。

回収タンク３は、液体吐出ヘッド９から排出されたインクを貯留する液体貯留部材である。具体的には、回収タンク３は、供給タンク２から液体吐出ヘッド９へ供給された液体が、吐出されずに液体吐出ヘッド９から排出されるとき、回収路６を通じて液体を貯留する。供給タンク２と回収タンク３とは、第３流路としての帰還流路７によって接続されている。

ポンプ４は、供給タンク２と液体吐出ヘッド９との間における供給路５に設けられている。具体的には、ポンプ４は、供給路５を通じて、液体吐出ヘッド９への送液機能として、供給される液体の圧力を予め決められた圧力に調整する。ポンプ４は、例えば、チューブポンプやダイヤフラムポンプによって構成されている。なお、ポンプ４は、供給路５に配置されない構成でもよい。

吐出制御部としての制御部１１は、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit）やＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）等の処理回路と半導体メモリー等の記憶回路とを含み、液体吐出ヘッド９を制御する。なお、制御部１１は、複数設けられていてもよく、その場合、１つの制御部１１と他の制御部１１とで実行する処理を異ならせてもよい。

図２は、第１実施形態における液体吐出装置１ａの構成を示す概念図である。図３は、液体吐出装置１ａを構成する液体吐出ヘッド９の構成を示す概念図である。以下、液体吐出装置１ａ及び液体吐出ヘッド９の構成を、図２を参照しながら説明する。

図２に示すように、液体吐出装置１ａは、供給タンク２と、供給タンク２と液体吐出ヘッド９とを接続する供給路５と、液体吐出ヘッド９と回収タンク３とを接続する回収路６と、回収タンク３と供給タンク２とを接続する帰還流路７と、を備えている。

液体は、送液機構として機能するポンプ４により、各流路内を循環する。なお、同図において、液体吐出ヘッド９からの吐出によって消費された液体を補填するための液体貯留部は図示していない。また、同図では、１種の液体を使用する液体吐出装置１ａの構成が図示されているが、複数種類の液体が用いられる構成では、液体毎に液体吐出装置が設けられる。また、同図において、１つの液体吐出ヘッド９が図示されているが、液体吐出ヘッド９の数は、１つ以上あってもよい。なお、回収タンク３から供給タンク２へ繋がる構成は共通である。

本実施形態では、液体が各流路をＡ方向に流れる第１状態と、液体が各流路をＢ方向に流れる第２状態と、をとることが可能である。

第１状態は、供給路５において供給タンク２から液体吐出ヘッド９に向けて液体が流れ、回収路６において液体吐出ヘッド９から回収タンク３へと液体が流れ、帰還流路７において回収タンク３から供給タンク２へと液体が流れる状態である。つまり、第１状態において、供給路５、回収路６、帰還流路７を介して、液体は供給タンク２、液体吐出ヘッド９、回収タンク３の間を循環している。この第１状態における液体の流れは、ポンプ４の駆動や、回収タンク３と供給タンク２の圧力制御により行うことができる。

第２状態は、供給路５において供給タンク２から液体吐出ヘッド９に向けて液体が流れ、回収路６において回収タンク３から液体吐出ヘッド９へと液体が流れ、帰還流路７において回収タンク３から供給タンク２へと液体が流れる状態である。つまり、第２状態では、供給タンク２と回収タンク３の両方から液体吐出ヘッド９へと液体が流れる。したがって、第２状態では、液体吐出ヘッド９への液体の単位時間当たりの供給量が第１状態よりも多くなり、液体の供給不足が生じにくくなる。

第２状態は、液体吐出ヘッド９への液体の供給量が不足する場合に用いられる。例えば、第１状態においてポンプ４の駆動のみで液体吐出ヘッド９へと液体を供給している場合、液体吐出ヘッド９からの液体の単位時間当たりの吐出量がポンプ４の駆動による液体吐出ヘッド９への供給量よりも多くなった場合、第１状態から第２状態への切り替えが行われる。

ここで、回収タンク３は、供給タンク２よりも重力方向における上側に配置されているため、第２状態においても、上述のように帰還流路７では、回収タンク３から供給タンク２へ液体が流れることになる。しかし、第２状態では、回収タンク３から液体吐出ヘッド９へ液体が流れているため、帰還流路７における回収タンク３からの供給タンク２に対する液体の供給量は、第２状態の方が第１状態よりも少なくなる。

ここで、第２状態は、回収路６の流路抵抗を、供給路５の流路抵抗に比べて小さくしておくことにより、Ｂ方向への液体の流動を起こしやすくすることができる。

図３に示すように、液体吐出ヘッド９は、液体吐出部２３と、液体吐出部２３に液体を供給する第４流路１３と、液体吐出部２３で吐出されなかった液体を排出する第５流路１４とを備えている。

液体吐出部２３は、液体を吐出する複数のノズル２２と、第４流路１３から供給される液体を貯留しておく複数の共通液室２１と、を備えている。

各共通液室２１に液体を供給する第４流路１３は、流路断面積を大きくすると、流路抵抗が小さくなるため、第４流路１３内の液体の流速は早くなる。このようにすると、第４流路１３内に気泡が滞留する可能性が高くなる。気泡は浮力によって下側から上側へと向かうのに対し、流路断面積を大きくして第４流路１３内の上側から下側へと向かう液体の流れを早くすると、気泡が上側へと抜けることが阻害されてしまうからである。したがって、気泡の排出性を考慮すると、液体供給量を増やすために、流路断面積を大きくして流路抵抗を小さくすることは好ましくない。

一方、第５流路１４は、第１状態においては下側から上側へと液体が流れるため、流路断面積を大きくしても、気泡の排出性を阻害することはない。したがって、本実施形態では、回収路６の流路抵抗を供給路５の流路抵抗よりも小さくする。この構成によれば、液体吐出ヘッド９への液体の供給量が不足して第２状態に移行した際、B方向の流動を起きやすくすることができる。

循環流路内の液体の温度調節機能として、例えば、供給路５に液体の温度を検出するためのセンサー８が備え付けられており、センサー８の検出結果に基づいて循環流路内の液体の温度を調整するための温度制御部１０ａと温度制御部１０ｂと、が供給タンク２および回収タンク３に設けられている。この構成によれば、循環流路内の液体の温度を均一に保つことができ、循環を安定して行うことができる。

なお、供給路５に配置されたセンサー８とは別に、回収路６にも、液体の温度を検出する温度検出部および第２温度検出部としてのセンサー（図示せず）を配置してもよい。この場合、温度制御部１０ａは、供給路５に配置されたセンサー８の検出結果に基づいて供給タンク２内の液体の温度を調整し、温度制御部１０ｂは、回収路６に配置されたセンサーの検出結果に基づいて回収タンク３内の液体の温度を調整することができる。

また、温度制御部１０ａが設けられた供給タンク２と、温度制御部１０ｂが設けられたと回収タンク３との温度において、温度制御部１０ｂの制御温度が温度制御部１０ａの制御温度に比べて高くしておくことで、回収タンク３と供給タンク２に温度勾配を作ることができ、帰還流路７の循環を効率的に実施することができる。具体的には、回収タンク３のインクの温度が供給タンク２内のインクの温度よりも高くなるように、インクの温度を調整する。

さらに、回収タンク３の高さを供給タンク２の高さに比べて、重力方向における上側に設置しておくことで水頭差を作り出し、水頭圧制御により、循環を効率的に行うこともできる。

また、供給タンク２と回収タンク３とが、液体吐出ヘッド９よりも重力方向における上側に配置されることにより、液体循環システムを液体吐出ヘッド９の近傍に設置することができる。その結果、液体吐出装置１全体を省スペースで配置することができ、装置のコンパクト化とともに、液体循環流路での放熱による温度調整機能の低下を抑制することができる。

また、供給タンク２および回収タンク３には循環流路内の異物や気泡の捕獲のために、フィルター１２が備え付けられており、特に循環流路内に存在している気泡を確実に捕獲し、第２状態において回収タンク３から、B方向へ液体が流れた場合にでも、液体吐出ヘッド９へ気泡を混入させることを抑制することができる。更に、タンク２，３内にフィルター１２を配置することで、流路抵抗となりうるフィルター１２の面積を大きくとることができ、フィルター１２の設置に起因して流路抵抗が大きくなることによる、液体供給不足の懸念はなくなる。

第２状態となりうる液体吐出ヘッド９の吐出状態としては、制御部１１によって、単位時間当たりの吐出量が第１量よりも多い、第２量となるように吐出動作が制御された場合に起こりうる。吐出量は単位時間当たりの一ノズルの設定吐出量×吐出するノズル数×吐出回数で求められ、この吐出量が循環流量を超えたとき、第２状態となる。例えば、液体吐出ヘッド９が記録媒体上の単位領域に対して相対的に走査させながら吐出動作を行い、単位領域に対する走査回数が少ない場合、１走査あたりの吐出回数が多くなるので、単位時間当たりの吐出量が多くなる。また、液体吐出ヘッド９は、記録媒体上の単位領域に対して相対的に走査させながら吐出動作を行い、単位領域に対する走査速度が速い場合は、単位時間当たりの吐出量が多くなる。したがって、走査回数が少ない場合や走査速度が速い場合には第２状態となる。

以上述べたように、第１実施形態に係る液体吐出装置１ａによれば、以下の効果を得ることができる。

第１実施形態によれば、制御部１１によって、第１状態と第２状態とを制御可能となっており、循環流量よりも液体吐出ヘッド９からの吐出量が増加した場合に第２状態に制御するので、回収タンク３からインク供給量を補填することが可能となり、液体の供給量が足りなくなることを抑えることができる。

２．第２実施形態
図４は、第２実施形態における液体吐出装置１ｂのブロック図である。以下、第２実施形態における液体吐出装置１ｂの全体構成を、図４を参照しながら説明する。なお、第１実施形態と同一の構成部位については、同一の番号を使用し、重複する説明は省略する。また、第１実施形態と同様の部分については説明を省略する。

図５は、第２実施形態における液体吐出装置１ｂの構成を示す概略図である。以下、液体吐出装置１ｂの構成を、図５を参照しながら説明する。

第２実施形態の液体吐出装置１ｂは、第１実施形態の液体吐出装置１ａと同様の構成を有しているが、更に、第１状態および第２状態に対応する非許容状態および許容状態の切り替えを可能とする切替部１５と、を備えている。

本実施形態では、回収路６に回収路１７と回収路１８が切替部１５を介して接続している。切替部１５は、回収路６と回収路１８を非連通として回収路６と回収路１７を連通させる状態と、回収路６と回収路１７を非連通として回収路６と回収路１８を連通させる状態とを切り替えることができる。切替部１５は、切替制御部としての制御部１６によって流路の切り替わりが行われる。制御部１６は、単位時間当たりの吐出量、単位領域に対する走査回数、単位領域に対する走査速度等を示す情報に基づいて、切替部１５での流路の切替操作を行う。

ここで、回収路１７には、逆流防止のための一方弁１９などが配置されている。一方で、回収路１８には一方弁が配置されていない。したがって、回収路６と回収路１８を非連通として回収路６と回収路１７を連通させる状態は、回収タンク３から液体吐出ヘッド９への液体の流れを非許容する非許容状態に対応する。また、回収路６と回収路１７を非連通として回収路６と回収路１８を連通させる状態は、回収タンク３から液体吐出ヘッド９への液体の流れを許容する許容状態に対応する。

図６は、液体吐出装置１ｂの切替の制御方法を説明する図である。以下、切替の制御方法を、図６を参照しながら説明する。

図６に示すように、制御部１１では、切替部１５により、許容状態とするか、非許容状態とするかを判断する。ステップＳ１では、制御部１１によって液体吐出ヘッド９に送られた印刷条件をもとに、単位時間当りの吐出量を計算し、その値が循環流量を超えると判断されたとき、ステップＳ２で許容状態となるように切替部１５が作動し、循環流量では不足となる分の液体を、回収タンク３から供給できる状態となった後、ステップＳ４で吐出動作が実行される。

一方、循環流量以下となると判断されたとき、ステップＳ３で非許容状態となるように切替部１５が作動し、循環流量で吐出分を補う状態となった後、ステップＳ４で吐出動作が実行される。吐出動作が終了し、新たな印刷条件が設定された際は、再度制御部１１からの印刷条件を検出し、前記制御作業が行われた後、吐出動作が行われる。

制御方法においては、例えば、走査回数による規定をしてもよい。図７はその時の制御方法を示すフローチャートである。制御部１１によって設定された印刷条件をもとに、ステップＳ５で単位領域に対する走査回数を算出し、第１回数よりも少ないと判断されたとき、ステップＳ７で非許容状態となった後、ステップＳ８で吐出動作が実行される。一方、第１回数以上となると判断されたとき、ステップＳ６で許容状態となった後、ステップＳ８で吐出動作が実行される。さらにこの制御は走査速度においても同様に制御できる。

以上述べたように、第２実施形態に係る液体吐出装置１ｂによれば、以下の効果を得ることができる。

第２実施形態によれば、制御部１１によって制御された、液体吐出ヘッド９の吐出動作に応じて、制御部１６が制御され、切替部１５によって、許容状態と非許容状態を切り替えることが可能となり、インク供給不足を解消することができるとともに、効率的な循環を可能とできる。

３．変形例
図８は変形例における液体吐出装置１ｃの全体構成を示すブロック図である。図９は、変形例の液体吐出装置１ｃの構成を示す概略図である。以下、変形例における液体吐出装置１ｃの全体構成を、図８及び図９を参照しながら説明する。なお、第１実施形態および第２実施形態と同一の構成部位については、同一の番号を使用し、重複する説明は省略する。

図８に示すように、液体吐出装置１ｃは、供給タンク２と、回収タンク３と、ポンプ４と、供給路５と、回収路６と、センサー２０と、液体吐出ヘッド９と、を備え、液体吐出ヘッド９から回収タンク３への流路に切替部１５が設置されており、制御部１６によって切替部１５が制御され、流路の切り替わりが行われる。制御部１６への信号は流路内の流量検出部としてのセンサー２０によって検出された信号によるものなどがある。この時センサー２０は流量センサーや圧力センサー等が用いられ、流量センサーの場合、検出された流量に応じて、制御部１６で切替部１５を制御し、流路の切替操作が実施される。

変形例の液体吐出装置１ｃは、第１実施形態および第２実施形態の液体吐出装置１ａ，１ｂと同様の構成を有しているが、更に、流路内に流量を測定するためのセンサー２０を備えている。

図１０は、変形例の液体吐出装置１ｃの制御方法を示すフローチャートである。この制御方法は、液体吐出装置１ｃが、吐出状態を含めた循環状態において、例えば、気泡や異物による流路内のつまりや液体粘度の増粘などによって、例えば、センサー２０で検出された流量が、ステップＳ９で第１流量よりも少ないと判断されたとき、ステップＳ１０で許容状態となった後、ステップＳ１２で吐出動作が実行される。一方、第１流量以上と判断されたとき、ステップＳ１１で非許容状態となった後、ステップＳ１２で吐出動作が実行される。

この変形例によれば、液体吐出ヘッド９の吐出動作に関わらず、センサー２０によって検出された結果に応じて、制御部１６によって、切替部１５が制御され、許容状態と非許容状態を切り替えることが可能となり、ある吐出条件以外の場合においても、インク供給不足を解消することができる。

以下に、実施形態から導き出される内容を記載する。

液体吐出装置は、液体を吐出する液体吐出ヘッドと、前記液体吐出ヘッドに供給する液体を貯留する第１貯留部と、前記液体吐出ヘッドから回収された液体を貯留する第２貯留部と、前記液体吐出ヘッドと前記第１貯留部を連通する第１流路と、前記液体吐出ヘッドと前記第２貯留部を連通する第２流路と、前記第１貯留部と前記第２貯留部を連通する第３流路と、前記液体吐出ヘッドからの液体の吐出動作を制御する吐出制御部と、を有し、前記吐出制御部は、前記第１流路内で前記第１貯留部から前記液体吐出ヘッドへと液体が流れ、前記第２流路内で前記液体吐出ヘッドから前記第２貯留部へと液体が流れ、前記第３流路内で前記第２貯留部から前記第１貯留部へと液体が流れる第１状態と、前記第１流路内で前記第１貯留部から前記液体吐出ヘッドへと液体が流れ、前記第２流路内で前記第２貯留部から前記液体吐出ヘッドへと液体が流れる第２状態と、のそれぞれにおいて、液体を吐出するよう前記吐出動作を制御することを特徴とする。

この構成によれば、第２流路が第１状態と第２状態とを制御可能となっており、循環流量よりも液体吐出ヘッドからの吐出量が増加した場合に第２状態に制御するので、第２貯留部から液体の供給量を補填することが可能となり、液体の供給量が足りなくなることを抑えることができる。

上記の液体吐出装置において、前記第２状態は、前記第３流路内で前記第２貯留部から前記第１貯留部へと液体が流れることが好ましい。

この構成によれば、第２状態の場合でも、第３流路内の液体が第２貯留部から第１貯留部に流れるので、第１貯留部の液体貯留量を一定に保つことが可能となり、供給路内の循環流量を安定されることができる。

上記の液体吐出装置において、前記第２流路の流路抵抗は、前記第１流路の流路抵抗よりも小さいことが好ましい。

この構成によれば、前記第２状態となった際に、第２流路の流路抵抗を小さくすることが可能となり、第２流路から十分な液体の供給を行うことができる。

上記の液体吐出装置において、液体の温度を検出する温度検出部と、前記温度検出部の検出結果に基づいて液体の温度を調整する温度調整部と、を更に有することが好ましい。

この構成によれば、温度検出部の検出結果に基づいて流路内が温度調整されることで、液体を適した温度にすることが可能となり、安定した循環を行える。また、第２状態における第１流路と第２流路の温度差をなくし、安定した循環を行える。

上記の液体吐出装置において、前記温度検出部は、前記第１流路内の液体の温度を検出する第１温度検出部と、前記第２流路内の液体の温度を検出する第２温度検出部と、を含み、前記温度調整部は、前記第１貯留部に配置された第１温度調整部と、前記第２貯留部に配置された第２温度調整部と、を備え、前記第１温度調整部は、前記第１温度検出部の検出結果に基づいて前記第１貯留部内の液体の温度を調整し、前記第２温度調整部は、前記第２温度検出部の検出結果に基づいて前記第２貯留部内の液体の温度を調整することが好ましい。

この構成によれば、第１貯留部内の液体の温度と、第２貯留部内の液体の温度とを適切に保つことができる。

上記の液体吐出装置において、前記第１温度調整部と前記第２温度調整部とは、前記第２貯留部内の液体の温度が前記第１貯留部内の液体の温度よりも高くなるように、液体の温度を調整することが好ましい。

この構成によれば、第１貯留部と第２貯留部に温度勾配を作ることができ、温度勾配による流体の流れを発生させ、帰還流路内の循環を安定化することができる。

上記の液体吐出装置において、前記第１貯留部および前記第２貯留部には、液体中の異物を捕集するためのフィルターが設けられていることが好ましい。

この構成によれば、第１貯留部及び第２貯留部から供給される液体をフィルターにより濾過し、気泡や異物の混入を防止することができる。また、第１貯留部及び第２貯留部にフィルターを設置することで、フィルター面積を稼ぐことができ、流路抵抗による流量低下の懸念を排除できる。

上記の液体吐出装置において、前記第２貯留部は、前記第１貯留部よりも重力方向における上側に配置されていることが好ましい。

この構成によれば、第１貯留部から第２貯留部をつなぐ帰還流路を水頭差制御することが可能となり、水頭圧により循環することができる。

上記の液体吐出装置において、前記第１貯留部および前記第２貯留部は、前記液体吐出ヘッドよりも重力方向における上側に配置されていることが好ましい。

この構成によれば、第１貯留部及び第２貯留部を液体吐出ヘッドの近傍に配置することが可能となり、循環システムを省スペース化できるとともに、流路間の放熱による温調機能の低下を抑制することができる。

上記の液体吐出装置において、前記吐出制御部は、単位時間当たりの吐出量が第１量であるとき、前記第１状態において液体を吐出し、単位時間当たりの吐出量が前記第１量よりも多い第２量であるとき、前記第２状態において液体を吐出するように、前記吐出動作を制御することが好ましい。

この構成によれば、吐出量が第１量を超えるとき、第１状態では液体供給量が不足する虞があったが、第２状態に切り替えることが可能となり、液体供給不足を解消することができる。

上記の液体吐出装置において、前記液体吐出ヘッドは、記録媒体上の単位領域に対して相対的に走査させながら前記吐出動作を行い、前記吐出制御部は、前記単位領域に対する前記走査の回数が第１回数であるとき、前記第１状態において液体を吐出し、前記単位領域に対する前記走査の回数が前記第１回数よりも少ない第２回数であるとき、前記第２状態において液体を吐出するように、前記吐出動作を制御することが好ましい。

この構成によれば、印刷する場合、前記単位領域に対する前記走査回数が第１回数よりも少ないとき１回の走査時の吐出量が増大し、液体供給量が不足する虞があったが、第２状態に切り替えることが可能となり、液体の供給不足を解消することができる。

上記の液体吐出装置において、前記液体吐出ヘッドは、記録媒体上の単位領域に対して相対的に走査させながら前記吐出動作を行い、前記吐出制御部は、前記単位領域に対する前記走査の速度が第１速度であるとき、前記第１状態において液体を吐出し、前記単位領域に対する前記走査の速度が前記第１速度よりも早い第２速度であるとき、前記第２状態において液体を吐出するように、前記吐出動作を制御することが好ましい。

この構成によれば、印刷する場合、前記単位領域に対する前記走査速度が第１速度よりも速い第２速度であるとき、単位時間当たりの吐出量が増大し、液体供給量が不足する虞があったが、第２状態に切り替えること可能となり、液体供給不足を解消することができる。

上記の液体吐出装置において、前記液体吐出ヘッドは、液体を吐出する液体吐出部と、前記液体吐出部と前記第１流路を連通する第４流路と、前記液体吐出部と前記第２流路を連通する第５流路と、を有し、前記第５流路の流路抵抗は、前記第４流路の流路抵抗よりも小さいことが好ましい。

この構成によれば、第４流路は液体吐出部の気泡排出性の観点から、液体流速を上げる必要があり、流路抵抗を絞らざるを得ないため、その分、第１状態のみでは液体流量も不足する虞がある。この構成によれば、第５流路は流路抵抗を小さくすることが可能となり、前記第２状態において、液体供給不足を解消することができる。

上記の液体吐出装置において、前記第２流路は、前記第２貯留部から前記液体吐出ヘッドへの液体の流れを許容する許容状態と、前記第２貯留部から前記液体吐出ヘッドへの液体の流れを非許容する非許容状態と、を切替可能とする切替部と、前記切替部を許容状態とすることで液体の流れを前記第２状態とし、前記切替部を非許容状態とすることで液体の流れを前記第１状態とするように、前記切替部の動作を制御する切替制御部と、を更に有することが好ましい。

この構成によれば、液体吐出ヘッドの吐出動作に応じて切替部が制御され、許容状態と非許容状態を切り替えることが可能となり、不必要な第２貯留部からの流れを抑制し、より効率的に循環を行うことができるとともに、液体供給不足を解消することができる。

上記の液体吐出装置において、前記切替制御部は、第１流路内に配置された流量検出部からの信号を検知し、許容状態となりうる流量を検知したとき、吐出動作に関係なく許容状態への切替を制御することが好ましい。

この構成によれば、吐出動作に関係なく、液体流路の気泡や異物によるつまりや温調機能の損失、成分の沈降などによって増粘した場合の流量不足を検知することが可能となり、その検知結果によって許容状態と非許容状態を切り替えることで、液体供給不足を抑制できる。

１ａ，１ｂ，１ｃ…液体吐出装置、２…第１貯留部としての供給タンク、３…第２貯留部としての回収タンク、４…ポンプ、５…第１流路としての供給路、６…第２流路としての回収路、７…第３流路としての帰還流路、８…センサー、９…液体吐出ヘッド、１０ａ…第１温度調整部としての温度制御部、１０ｂ…第２温度調整部としての温度制御部、１１…吐出制御部としての制御部、１２…フィルター、１３…第４流路、１４…第５流路、１５…切替部、１６…制御部、１７…回収路、１８…回収路、１９…一方弁…、２０…流量検出部としてのセンサー、２１…共通液室、２２…ノズル、２３…液体吐出部。

Claims (15)

1. 液体吐出装置であって、
   液体を吐出する液体吐出ヘッドと、
   前記液体吐出ヘッドに供給する液体を貯留する第１貯留部と、
   前記液体吐出ヘッドから回収された液体を貯留する第２貯留部と、
   前記液体吐出ヘッドと前記第１貯留部を連通する第１流路と、
   前記液体吐出ヘッドと前記第２貯留部を連通する第２流路と、
   前記第１貯留部と前記第２貯留部を連通する第３流路と、
   前記液体吐出ヘッドからの液体の吐出動作を制御する吐出制御部と、を有し、
   前記吐出制御部は、
   前記第１流路内で前記第１貯留部から前記液体吐出ヘッドへと液体が流れ、前記第２流路内で前記液体吐出ヘッドから前記第２貯留部へと液体が流れ、前記第３流路内で前記第２貯留部から前記第１貯留部へと液体が流れる第１状態と、
   前記第１流路内で前記第１貯留部から前記液体吐出ヘッドへと液体が流れ、前記第２流路内で前記第２貯留部から前記液体吐出ヘッドへと液体が流れる第２状態と、
   のそれぞれにおいて、液体を吐出するよう前記吐出動作を制御することを特徴とする液体吐出装置。
2. 前記第２状態は、前記第３流路内で前記第２貯留部から前記第１貯留部へと液体が流れることを特徴とする請求項１に記載の液体吐出装置。
3. 前記第２流路の流路抵抗は、前記第１流路の流路抵抗よりも小さいことを特徴とする請求項１または２に記載の液体吐出装置。
4. 液体の温度を検出する温度検出部と、
   前記温度検出部の検出結果に基づいて液体の温度を調整する温度調整部と、を更に有することを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の液体吐出装置。
5. 前記温度検出部は、前記第１流路内の液体の温度を検出する第１温度検出部と、前記第２流路内の液体の温度を検出する第２温度検出部と、を含み、
   前記温度調整部は、前記第１貯留部に配置された第１温度調整部と、前記第２貯留部に配置された第２温度調整部と、を備え、
   前記第１温度調整部は、前記第１温度検出部の検出結果に基づいて前記第１貯留部内の液体の温度を調整し、
   前記第２温度調整部は、前記第２温度検出部の検出結果に基づいて前記第２貯留部内の液体の温度を調整することを特徴とする請求項４に記載の液体吐出装置。
6. 前記第１温度調整部と前記第２温度調整部とは、前記第２貯留部内の液体の温度が前記第１貯留部内の液体の温度よりも高くなるように、液体の温度を調整することを特徴とする請求項５に記載の液体吐出装置。
7. 前記第１貯留部および前記第２貯留部には、液体中の異物を捕集するためのフィルターが設けられていることを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載の液体吐出装置。
8. 前記第２貯留部は、前記第１貯留部よりも重力方向における上側に配置されていることを特徴とする請求項１から７のいずれか１項に記載の液体吐出装置。
9. 前記第１貯留部および前記第２貯留部は、前記液体吐出ヘッドよりも重力方向における上側に配置されていることを特徴とする請求項１から８のいずれか１項に記載の液体吐出装置。
10. 前記吐出制御部は、単位時間当たりの吐出量が第１量であるとき、前記第１状態において液体を吐出し、単位時間当たりの吐出量が前記第１量よりも多い第２量であるとき、前記第２状態において液体を吐出するように、前記吐出動作を制御することを特徴とする請求項１から９のいずれか１項に記載の液体吐出装置。
11. 前記液体吐出ヘッドは、記録媒体上の単位領域に対して相対的に走査させながら前記吐出動作を行い、
    前記吐出制御部は、前記単位領域に対する前記走査の回数が第１回数であるとき、前記第１状態において液体を吐出し、前記単位領域に対する前記走査の回数が前記第１回数よりも少ない第２回数であるとき、前記第２状態において液体を吐出するように、前記吐出動作を制御することを特徴とする請求項１から９のいずれか１項に記載の液体吐出装置。
12. 前記液体吐出ヘッドは、記録媒体上の単位領域に対して相対的に走査させながら前記吐出動作を行い、
    前記吐出制御部は、前記単位領域に対する前記走査の速度が第１速度であるとき、前記第１状態において液体を吐出し、前記単位領域に対する前記走査の速度が前記第１速度よりも早い第２速度であるとき、前記第２状態において液体を吐出するように、前記吐出動作を制御することを特徴とする請求項１から９のいずれか１項に記載の液体吐出装置。
13. 前記液体吐出ヘッドは、液体を吐出する液体吐出部と、前記液体吐出部と前記第１流路を連通する第４流路と、前記液体吐出部と前記第２流路を連通する第５流路と、を有し、
    前記第５流路の流路抵抗は、前記第４流路の流路抵抗よりも小さいことを特徴とする請求項１から１２のいずれか１項に記載の液体吐出装置。
14. 前記第２流路は、前記第２貯留部から前記液体吐出ヘッドへの液体の流れを許容する許容状態と、前記第２貯留部から前記液体吐出ヘッドへの液体の流れを非許容する非許容状態と、を切替可能とする切替部と、
    前記切替部を許容状態とすることで液体の流れを前記第２状態とし、前記切替部を非許容状態とすることで液体の流れを前記第１状態とするように、前記切替部の動作を制御する切替制御部と、
    を更に有することを特徴とする請求項１から１３のいずれか１項に記載の液体吐出装置。
15. 前記切替制御部は、第１流路内に配置された流量検出部からの信号を検知し、許容状態となりうる流量を検知したとき、吐出動作に関係なく許容状態への切替を制御することを特徴とする請求項１４に記載の液体吐出装置。

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