JP7415525B2 - 液体吐出装置 - Google Patents

Description

本発明は、ノズルから液体を吐出する液体吐出装置に関する。

特許文献１に開示されているように、ノズル近傍の液体を循環させる液体吐出装置が知られている。ノズル近傍の液体を循環させることで、ノズル近傍に混入した気泡の排出やノズル近傍での液体の増粘を防止することができる。

また、特許文献２のように、インクジェットヘッドのマニホールド内のインクを循環させる液体吐出装置も知られている。マニホールド内のインクを循環させることで、インクジェットヘッド内部のインクの温度を一定に保ったり、マニホールドに沈降したインクの成分を分散させたりすることができる。

特開２０１９－５５４９２号公報 特開２０１６－１９０４３１号公報

インクジェットヘッド内部のインクを循環させるために、インクジェットヘッドに供給されるインクが流れる供給側の流路にポンプを配置して、このポンプの駆動によりインクジェットヘッド内部のインクを循環させることがある。このとき、インクジェットヘッドから回収されたインクが流れる帰還側の流路の流路抵抗が高い場合や、帰還側の流路の内部圧力が高い場合、ノズルに形成されたメニスカスに正圧力がかかり、インクのメニスカスが破れてノズルから液体が漏れ出すことがある。そこで、ポンプとは別のポンプをインクが流れる帰還側の流路に設け、インクジェットヘッド内のインクを帰還側の流路に送り出すことによってノズル圧力を調整することが考えられる。しかしながら、インクの循環のために常時２つのポンプの駆動制御を行うと、消費電力が増大してしまう。

本発明の目的は、液体循環を行うときに、メニスカスにかかる圧力を適切に保ちつつ、消費電力を抑制することが可能な液体吐出装置を提供することである。

第１の発明に係る液体吐出装置は、ノズルを有する液体吐出ヘッドと、液体を貯留する貯留室と、前記貯留室の出口と前記液体吐出ヘッドとに連通する供給流路と、前記液体吐出ヘッドと前記貯留室の入口とに連通する帰還流路と、前記供給流路に設けられ、前記貯留室に貯留された液体を前記液体吐出ヘッドへ移送する第１ポンプと、前記貯留室に接続された気体流路と、前記気体流路を介して前記貯留室に接続され、前記貯留室の内部の気体を排出する第２ポンプと、制御部と、を備え、前記制御部は、前記第１ポンプ及び前記第２ポンプの両方のポンプの駆動開始から始まる、予め設定された期間である第１期間において、前記第１ポンプと前記第２ポンプの両方の駆動を継続させ、前記第１期間の後に続く第２期間は、前記第１ポンプの駆動を継続させた状態で前記第２ポンプの駆動を停止させる。

第２の発明に係る液体吐出装置は、ノズルを有する液体吐出ヘッドと、液体を貯留する貯留室と、前記貯留室の出口と前記液体吐出ヘッドとに連通する供給流路と、前記液体吐出ヘッドと前記貯留室の入口とに連通する帰還流路と、前記供給流路に設けられ、前記貯留室に貯留された液体を前記液体吐出ヘッドへ移送する第１ポンプと、前記貯留室に接続された気体流路と、前記気体流路を介して前記貯留室に接続され、前記貯留室の内部の気体を排出する第２ポンプと、制御部と、を備え、前記制御部は、前記第１ポンプ及び前記第２ポンプの両方のポンプの駆動開始から始まる、予め設定された期間である第１期間において、前記第１ポンプと前記第２ポンプとの両方の駆動を継続させ、前記第１期間の後に続く第２期間は、前記第１ポンプの駆動を継続させた状態で、前記第２ポンプを、前記第１期間における前記第２ポンプの平均消費電力よりも低い平均消費電力で駆動させる。
第３の発明に係る液体吐出装置は、ノズルを有する液体吐出ヘッドと、液体を貯留する貯留室と、前記貯留室の出口と前記液体吐出ヘッドとに連通する供給流路と、前記液体吐出ヘッドと前記貯留室の入口とに連通する帰還流路と、前記供給流路に設けられ、前記貯留室に貯留された液体を前記液体吐出ヘッドへ移送する第１ポンプと、前記貯留室に接続された気体流路と、前記気体流路を介して前記貯留室に接続され、前記貯留室の内部の気体を排出する第２ポンプと、制御部と、を備え、前記制御部は、前記第１ポンプ及び前記第２ポンプの両方のポンプの駆動開始から始まる第１期間において、前記第１ポンプと前記第２ポンプの両方の駆動を継続させ、前記第１期間の後に続く第２期間は、前記第１ポンプの駆動を継続させた状態で前記第２ポンプの駆動を停止させ、前記貯留室を大気開放する大気開放路をさらに備え、前記大気開放路の流路抵抗は、前記ノズルから吐出される単位時間あたりの最大液体流量よりも、前記大気開放路から流入する単位時間あたりの気体流量が多くなるように設定され、前記制御部は、前記第２ポンプによって前記貯留室の内部から排出される単位時間あたりの気体流量が、前記大気開放路から流入する単位時間あたりの気体流量よりも多くなるように、前記第２ポンプを駆動させる。
第４の発明に係る液体吐出装置は、ノズルを有する液体吐出ヘッドと、液体を貯留する貯留室と、前記貯留室の出口と前記液体吐出ヘッドとに連通する供給流路と、前記液体吐出ヘッドと前記貯留室の入口とに連通する帰還流路と、前記供給流路に設けられ、前記貯留室に貯留された液体を前記液体吐出ヘッドへ移送する第１ポンプと、前記貯留室に接続された気体流路と、前記気体流路を介して前記貯留室に接続され、前記貯留室の内部の気体を排出する第２ポンプと、前記貯留室を大気開放する大気開放路と、前記大気開放路を開閉するバルブと、制御部と、を備え、前記制御部は、前記第１ポンプ及び前記第２ポンプの両方のポンプの駆動開始から始まる第１期間において、前記第１ポンプと前記第２ポンプの両方の駆動を継続させ、前記第１期間の後に続く第２期間は、前記第１ポンプの駆動を継続させた状態で前記第２ポンプの駆動を停止させ、前記第１期間において前記バルブを閉状態とし、前記第２期間において前記バルブを開閉させることで前記貯留室の圧力を調整し、前記供給流路及び前記帰還流路の少なくともいずれか一方に圧力センサが設けられており、前記制御部は、前記圧力センサの測定値に基づいて、前記バルブを開閉させる時期を決定する。

本発明では、液体循環を行う場合において、第２ポンプの駆動によって貯留室が所定の負圧となったら、それ以降は、第２ポンプの駆動を停止させる、又は、第２ポンプを低い消費電力で駆動させることができる。これによって、液体循環を行うときに、メニスカスにかかる圧力を適切に保ちつつ、第２ポンプの駆動に伴う消費電力を抑制することができる。

本発明の第１実施形態に係るプリンタの内部構造を示す概略側面図である。 第１実施形態のサブタンクからインクジェットヘッドまでの流路の構成を示す図である。 図１に示すプリンタ及びそれに接続されるＰＣの電気的構成を概略的に示すブロック図である。 （ａ）図２におけるＡ－Ａ断面図であり、（ｂ）図２におけるＢ－Ｂ断面図である。 第１実施形態における制御部によるプリンタの制御の流れを示すフローチャートである。 第１実施形態において、（ａ）循環ポンプのＤｕｔｙ、（ｂ）ノズルに形成されたメニスカス圧力の値、（ｃ）負圧ポンプのＤｕｔｙ、の経過時間における変動をそれぞれ示すグラフである。 第２実施形態のサブタンクからインクジェットヘッドまでの流路の構成を示す図である。 第２実施形態における制御部によるプリンタの制御の流れを示すフローチャートである。 第２実施形態において、（ａ）循環ポンプのＤｕｔｙ、（ｂ）ノズルに形成されたメニスカス圧力の値、（ｃ）負圧ポンプのＤｕｔｙ、の経過時間における変動をそれぞれ示すグラフである。

＜第１実施形態＞
本発明の第１実施形態について、図１～３を参照しつつ以下に説明する。なお、図１に示す用紙幅方向をプリンタ１の左右方向と定義する。図１の右方がプリンタ１の右方であり、図１の左方がプリンタ１の左方である。また、図１の搬送方向の上流側をプリンタ１の後方、下流側をプリンタ１の前方と定義する。さらに、紙面幅方向及び搬送方向と直交する方向（図１の紙面に直交する方向）をプリンタ１の上下方向と定義する。図１の紙面手前側が上方、紙面向こう側が下方である。

（プリンタの構成）
図１に示すように、プリンタ１（本発明の「液体吐出装置））は、プラテン２、サブタンク３（本発明の「貯留室」）、３つのインクジェットヘッド４（本発明の「液体吐出ヘッド」）、２つの搬送ローラ５、６、及び、制御部７等を備えている。インクジェットヘッド４は、プラテン２の上方に配置されている。また、サブタンク３は、インクジェットヘッド４のさらに上方に配置されている。プリンタ１は、２つの搬送ローラ５、６によって搬送方向へ搬送される用紙１００にインクを吐出するインクジェット式のラインヘッドプリンタである。

プラテン２は、平板状の部材であり、搬送方向において２つの搬送ローラ５、６の間に配置されている。プラテン２の上面に、用紙１００が載置される。図１に示すように、搬送ローラ５は、プラテン２よりも搬送方向上流側（後側）に配置され、搬送ローラ６は、プラテン２よりも搬送方向下流側（前側）に配置される。２つの搬送ローラ５、６は、搬送モータ７０（図３を参照）によって同期して駆動される。２つの搬送ローラ５、６は、プラテン２の上面に載置された用紙１００を搬送方向に搬送する。

サブタンク３は、図２に示すように、インクカートリッジ２０と接続され、インクカートリッジ２０から供給されたインクを一時的に貯留する。サブタンク３及びインクカートリッジ２０における斜線部分が貯留されているインクを示す。なお、図２においては、説明を簡略化するために、サブタンク３及びインクカートリッジ２０はそれぞれ１つずつ記載されている。実際には、プリンタ１は、４色のインク（ブラック、イエロー、シアン、マゼンタ）をそれぞれ収容する４つのインクカートリッジ２０と、４つのインクカートリッジ２０から供給された４色のインクをそれぞれ貯留する４つのサブタンク３を備えている。

インクジェットヘッド４は、サブタンク３の下方に３つ配置されている。３つのインクジェットヘッド４を区別する場合、それぞれを第１のインクジェットヘッド４（４ａ）、第２のインクジェットヘッド４（４ｂ）、第３のインクジェットヘッド４（４ｃ）と称する。３つのインクジェットヘッド４の共通の構成について説明する場合、単にインクジェットヘッド４と称する。インクジェットヘッド４は、図２に示すように、供給インク室９１と、排出インク室９２と、用紙幅方向に配列された複数のノズル４０、供給共通流路４１、帰還共通流路４２、複数の流入路４３、複数の流出路４４、複数の圧力室４５とを有する。

第１のインクジェットヘッド４（４ａ）の供給インク室９１とサブタンク３とは供給流路３１を介して接続されている。供給流路３１は、後述の循環ポンプ１０を駆動させることで、サブタンク３から３つのインクジェットヘッド４へ供給されるインクが流れる流路であり、例えば、チューブ等である。ここで、図２において、サブタンク３に貯留されたインクの液面について説明するため、サブタンク３についてのみ紙面左右方向を上下方向とし、紙面左側を上方と定義する。図２に示すように、サブタンク３と接続された供給流路３１の先端部は、サブタンク３の内部に貯留されたインクの液中まで延びている。これにより、サブタンク３の内部に存在する気体が、供給流路３１の内部に混入することを防ぐことができる。また、第１のインクジェットヘッド４（４ａ）の排出インク室９２とサブタンク３とは帰還流路３２を介して接続されている。帰還流路３２は、後述の循環ポンプ１０を駆動させることで、３つのインクジェットヘッド４からサブタンク３へ戻されるインクが流れる流路であり、例えば、チューブ等である。サブタンク３と接続された帰還流路３２の先端部は、サブタンク３の内部に貯留されたインクの液面よりも上方の位置まで延びている。但し、帰還流路３２の先端部は、サブタンク３の内部に貯留されたインクの液中まで延びていてもよい。なお、図２は、サブタンク３と３つのインクジェットヘッド４との接続関係を示す図であり、図面を見やすくするためにサブタンク３と３つのインクジェットヘッド４とは重なっていないが、実際には、図１のように、サブタンク３と３つのインクジェットヘッド４とは上下に重なるように配置されている。

図４（ａ）に示すように、第１のインクジェットヘッド４（４ａ）の供給インク室９１の用紙幅方向の右側且つ上下方向上側には供給流路３１が接続されており、供給インク室９１の用紙幅方向左側且つ上下方向上側には第１室間流路９３ａが接続されている。そして、第１のインクジェットヘッド４（４ａ）の供給インク室９１は、第１室間流路９３ａを介して、第２のインクジェットヘッド４（４ｂ）の供給インク室９１と接続されている。また、第２のインクジェットヘッド４（４ｂ）の供給インク室９１は、第２室間流路９３ｂを介して、第３のインクジェットヘッド４（４ｃ）の供給インク室９１と接続されている。すなわち、供給流路３１を通ってサブタンク３から供給されるインクは、第１のインクジェットヘッド４（４ａ）の供給インク室９１、第１室間流路９３ａ、第２のインクジェットヘッド４（４ｂ）の供給インク室９１、第２室間流路９３ｂ、第３のインクジェットヘッド４（４ｃ）の順に流れることとなる。

また、第１～第３のインクジェットヘッド４（４ａ～４ｃ）のそれぞれの供給インク室９１の下面には、インク供給口２５が形成されている。図４（ａ）に示すように、例えば、第１のインクジェットヘッド４（４ａ）の供給インク室９１の内部を流れるインクの一部は、インク供給口２５を通って、供給共通流路４１に送られる。第２のインクジェットヘッド４（４ｂ）及び第３のインクジェットヘッド４（４ｃ）の供給インク室９１についても同様である。

図４（ｂ）に示すように、第１のインクジェットヘッド４（４ａ）の排出インク室９２の用紙幅方向の右側且つ上下方向上側には帰還流路３２が接続されており、排出インク室９２の用紙幅方向左側且つ上下方向上側には第５室間流路９３ｅが接続されている。そして、第１のインクジェットヘッド４（４ａ）の排出インク室９２は、第５室間流路９３ｅを介して、第２のインクジェットヘッド４（４ｂ）の排出インク室９２と接続されている。第２のインクジェットヘッド４（４ｂ）は、第４室間流路９３ｄを介して、第３のインクジェットヘッド４（４ｃ）の排出インク室９２と接続されている。また、第３のインクジェットヘッド４（４ｃ）の供給インク室９１と排出インク室９２とは、第３室間流路９３ｃを介して接続されている。すなわち、第３のインクジェットヘッド４（４ｃ）の供給インク室９１まで送られたインクは、その後、第３室間流路９３ｃ、第３のインクジェットヘッド４（４ｃ）の排出インク室９２、第４室間流路９３ｄ、第２のインクジェットヘッド４（４ｂ）の排出インク室９２、第５室間流路９３ｅ、第１のインクジェットヘッド４（４ａ）の排出インク室９２の順に流れることとなる。そして、インクは、第１のインクジェットヘッド４（４ａ）の排出インク室９２に接続された帰還流路３２を通ってサブタンク３へと戻される。

また、第１～第３のインクジェットヘッド４（４ａ～４ｃ）のそれぞれの排出インク室９２の下面には、インク排出口２６が形成されている。図４（ｂ）に示すように、例えば、帰還共通流路４２を流れるインクは、インク排出口２６を通って、排出インク室９２へと送られる。第２のインクジェットヘッド４（４ｂ）及び第３のインクジェットヘッド４（４ｃ）の排出インク室９２についても同様である。

供給共通流路４１は、上述したように、インク供給口２５を通って供給インク室９１から送られるインクが流れる流路である。帰還共通流路４２は、上述したように、インク排出口２６を通って排出インク室へ排出されるインクが流れる流路である。供給共通流路４１及び帰還共通流路４２は、用紙幅方向に延在している。また、供給共通流路４１の他端と及び帰還共通流路４２の他端とは接続されている。流入路４３は、供給共通流路４１と圧力室４５とを連通する部分であって、供給共通流路４１を流れるインクは、流入路４３を通ってそれぞれの圧力室４５へと流入する。流出路４４は、帰還共通流路４２と圧力室４５とを連通する部分であって、圧力室４５内のインクは流出路４４を通って帰還共通流路４２に流出する。また、後述の制御部７によって制御されているドライバＩＣ８０（図３参照）によって不図示の個別電極に電位が付与されることで圧力室４５の容積が変化し、圧力室４５内のインクに圧力が付与されて、ノズル４０からインクが吐出される。これにより、用紙１００への印刷が行われる。なお、本発明の「個別流路」は、ノズル４０、流入路４３、流出路４４及び圧力室４５から構成される。また、「複数の個別流路それぞれの入口」とは、複数の流入路４３のことであり、「複数の個別流路それぞれの出口」とは、複数の流出路４４のことである。

図２においては、図面を見やすくするために、１つのサブタンク３と第１のインクジェットヘッド４（４ａ）の供給インク室９１とが、１つの供給流路３１を介して接続され、１つのサブタンク３と第１のインクジェットヘッド４（４ａ）の排出インク室９２とが、１つの帰還流路３２を介し接続されている。そして、第１のインクジェットヘッド４（４ａ）は、それぞれ１つの供給インク室９１、排出インク室９２、インク供給口２５、インク排出口２６、供給共通流路４１、帰還共通流路４２からなる１組を備えている。しかしながら、上述したように、実際には、プリンタ１は４色のインクをそれぞれ貯留する４つのサブタンク３を備えた構成をとる。このため、実際には、４つのサブタンク３が、４つの供給流路３１及び帰還流路３２を介して、第１のインクジェットヘッド４（４ａ）と接続されている。そして、第１のインクジェットヘッド４（４ａ）には、それぞれ１つの供給インク室９１、排出インク室９２、インク供給口２５、インク排出口２６、供給共通流路４１、帰還共通流路４２からなる組が搬送方向に４組並んで設けられている。具体的には、ブラックのインクを貯留しているサブタンク３は、ブラックのインクに対応した供給流路３１及び帰還流路３２を介して、ブラックのインクに対応した組の供給インク室９１及び排出インク室９２と接続される。そして、インクジェットヘッド４において、ブラックのインクは、ブラックのインクに対応した組の供給共通流路４１及び帰還共通流路４２を流れる。イエロー、シアン、マゼンタのインクについても同様である。また、第２のインクジェットヘッド４（４ｂ）及び第３のインクジェットヘッド４（４ｃ）についても、同様に、それぞれ１つの供給インク室９１、排出インク室９２、インク供給口２５、インク排出口２６、供給共通流路４１、帰還共通流路４２からなる組が搬送方向に４組並んで設けられている。

サブタンク３と第１のインクジェットヘッド４（４ａ）の供給インク室９１との間には、循環ポンプ１０（本発明の「第１ポンプ」）が設けられている。循環ポンプ１０を駆動させることによって、サブタンク３内に貯留されたインクは、供給流路３１を通ってインク供給口２５へ送られ、インク排出口２６から排出されたインクは、帰還流路３２を通ってサブタンク３に戻される。循環ポンプ１０は、循環モータ１６によって駆動される。循環ポンプ１０によって供給流路３１及び帰還流路３２を流れるインクの圧力は、循環モータ１６の回転数を制御することで調整される。循環ポンプ１０は、例えば、チューブポンプやギアポンプなどが挙げられる。

循環ポンプ１０と第１のインクジェットヘッド４（４ａ）の供給インク室９１との間には、供給流路３１内におけるインクの圧力を測定する第１圧力センサ１１が配置されている。サブタンク３と第１のインクジェットヘッド４（４ａ）の排出インク室９２との間には、帰還流路３２内におけるインクの圧力を測定する第２圧力センサ１２が配置されている。

循環ポンプ１０と第１圧力センサ１１との間には、異物を取り除くためのフィルター１３が設けられている。サブタンク３から供給流路３１を通ってインクジェットヘッド４へ送られるインクの中に異物が含まれている場合、インク中の異物はフィルター１３によって取り除かれる。これによって、ノズル４０への異物の混入を防ぐことができる。

また、循環ポンプ１０とフィルター１３との間には、ダンパー１４が配置されている。ダンパー１４は、循環ポンプ１０を駆動させたときに循環ポンプ１０の脈動により供給流路３１内に生じるインクの圧力変動を抑制するためのものである。ダンパー１４の具体的な構成としては、例えば、開口した上面がフィルムで覆われた樹脂製の容器であって、上面のフィルムが膨張と収縮とを繰り返すことによって、循環ポンプ１０の脈動によって生じる波（すなわち、インクの圧力変動）を吸収する。これにより、循環ポンプ１０の脈動に伴うインクの圧力変動を抑制できる。また、第２圧力センサ１２とサブタンク３との間には、ダンパー１５が配置されている。ダンパー１５は、循環ポンプ１０を駆動させたときに循環ポンプ１０の脈動により帰還流路３２内に生じるインクの圧力変動を抑制するためのものである。ダンパー１５の具体的な構成は、例えば、ダンパー１４と同様である。なお、ダンパー１４及びダンパー１５は、いずれか一方のみ配置されていてもよく、いずれも配置されていなくてもよい。

また、サブタンク３とダンパー１５との間には、開閉可能な帰還バルブ６１が設けられている。帰還バルブ６１は、循環ポンプ１０の駆動時は開状態となっており、循環ポンプ１０の駆動を停止させているときは閉状態となっている。循環ポンプ１０の駆動を停止させているときは閉状態となっているのは、サブタンク３から帰還流路３２を通ってインクがインクジェットヘッド４に逆流することを防ぐためである。なお、前述のダンパー１５は、帰還バルブ６１の開閉動作の際に帰還流路３２内に生じるインクの圧力変動を抑制する役割も担う。

また、供給流路３１のフィルター１３とダンパー１４との間の位置と、帰還流路３２のサブタンク３と帰還バルブ６１との間の位置とは、迂回流路３５を介して接続されている。さらに、迂回流路３５には、開閉可能な迂回バルブ３６が設けられている。迂回流路３５及び迂回バルブ３６については、後述の吸引パージ処理（図５のＳ１参照）にて詳しく説明する。

ここで、ノズル４０近傍に混入した気泡の排出やノズル４０近傍でのインクの増粘防止を目的として、供給流路３１に配置された循環ポンプ１０を駆動させ、インクジェットヘッド４の内部のインクを循環させる。このとき、帰還流路３２の流路抵抗が高い場合や、帰還流路３２を流れるインクの圧力が高い場合、ノズル４０に形成されたメニスカスに正圧力がかかり、インクのメニスカスが破れてノズル４０からインクが漏れ出すことがある。

そこで、第１実施形態では、メニスカスに過剰な正圧力がかかるのを防ぐための負圧ポンプ５０（本発明の「第２ポンプ」）がさらに設けられている。負圧ポンプ５０は、気体流路３３を介してサブタンク３と接続されている。気体流路３３は、例えばチューブ等である。図２に示すように、サブタンク３と接続された気体流路３３の先端部は、サブタンク３の内部に貯留されたインクの液面よりも上方の位置まで延びている。これにより、サブタンク３の内部に貯留されているインクが、気体流路３３の内部に混入することを防ぐことができる。負圧ポンプ５０は大気と連通しており、負圧ポンプ５０を駆動させることで、サブタンク３の内部の気体は吸い上げられ、大気に排出される。サブタンク３の内部の気体が排出されることで、サブタンク３の内部は負圧となり、サブタンク３と連通する帰還流路３２のインクの圧力は減少する。これによって、メニスカスにかかる正圧力を抑制できる。負圧ポンプ５０は、負圧モータ５１（本発明の「モータ」）によって駆動される。負圧ポンプ５０によってサブタンク３の内部から大気に排出される気体の量は、負圧モータ５１の回転数を制御することで調整される。

負圧ポンプ５０とサブタンク３との間には、バッファ部５２が設けられている。バッファ部５２は、負圧ポンプ５０によってサブタンク３の内部から吸い上げられた気体の中に混入するインクを取り除く役割を担う。負圧ポンプ５０にインクが付着し、その後に乾燥すると、異物となって負圧ポンプ５０の機能を損なわせるおそれがある。そこで、バッファ部５２を設けることによって、負圧ポンプ５０の内部にインクが混入することを防ぎ、ひいては、負圧ポンプ５０の機能を正常に保つことができる。

さらに、バッファ部５２は、負圧ポンプ５０を駆動させたときに負圧ポンプ５０の脈動により気体流路３３内に生じる気体圧力の変動を抑制する役割を担う。負圧ポンプ５０によって所定量の気体を吸い上げる場合、気体の容積が大きいところから吸い上げる方が、気体の容積の小さいところから吸い上げるよりも、気体流路３３内に生じる気体の圧力変動を小さくすることができる。そこで、バッファ部５２に気体を一定量貯めておくことで、負圧ポンプ５０によって、気体の容積が大きいところから気体を吸い上げるという状況を常につくりだすことができ、気体流路３３内に生じる気体の圧力変動を抑制することができる。気体流路３３内の気体の圧力変動が大きい場合、ノズル４０からインクを吐出して用紙１００に画像を印刷するときに、画像の画質に与える影響が大きい。バッファ部５２が設けられていることで、圧力変動を抑え、印刷画像の画質への影響を抑えることができる。

バッファ部５２の具体的な構成としては、例えば、内部が空洞になった密閉容器であって、上面の一端側に形成された入口と、上面の他端側に形成された出口と、容器の下面から上方に向かって途中まで延びた複数の板状のリブとを有する。入口はサブタンク３と気体流路３３を介して接続され、出口は負圧ポンプ５０と気体流路３３を介して接続されている。複数のリブは一端側から他端側に向かって並んで配置されて、密閉容器の側壁の内面と接している。サブタンク３から吸い上げられる気体は、入口からバッファ部５２の内部に流入する。バッファ部５２に流入した気体は、バッファ部５２の内部を通って出口まで進み、負圧ポンプ５０側へと排出される。このとき、気体に含まれるインクは、バッファ部５２の内部で凝固し、リブと下面と側壁とに囲まれた部分に留まる。

ここで、例えば、プラテン２の上面に載置された用紙１００に向かって、ノズル４０からインクが吐出されるとサブタンク３の内部のインクは減少する。そうすると、サブタンク３の内部の圧力が減少し、サブタンク３と連通する帰還流路３２のインクの圧力も減少する。これによって、ノズル４０に形成されたメニスカスにかかる圧力は減少し、やがて、負圧力がメニスカスにかかることとなる。メニスカスに負圧力が過剰にかかると、インクの吐出を適切に行うことができない。

そこで、メニスカスに過剰な負圧力がかかるのを防ぐために、プリンタ１には、サブタンク３を大気と連通させる大気開放路３４が設けられている。図２に示すように、サブタンク３と接続された大気開放路３４の先端部は、サブタンク３の内部に貯留されたインクの液面よりも上方の位置まで延びている。大気開放路３４を通って大気からサブタンク３の内部に気体が流入すると、サブタンク３の内部の圧力は増加する。これにより、インクの吐出等によってサブタンク３の内部の圧力が減少したとしても、メニスカスに過剰な負圧力がかかることを抑制することができる。第１実施形態においては、大気開放路３４は常時開放されており、大気開放路３４を通って大気がサブタンク３の内部に常時流入している。なお、大気開放路３４の流路抵抗の値は、ノズル４０から吐出される単位時間あたりの最大インク流量よりも、大気開放路３４から流入する単位時間あたりの気体流量の方が多くなるように設定される。これによって、ノズル４０からインクが吐出されたとしても、メニスカス圧力に負圧力が過剰にかかることを防ぐことができる。

制御部７は、プリンタ１全体の制御を行うものであり、図３に示すように、循環モータ１６、負圧モータ５１、帰還バルブ６１、搬送モータ７０、ドライバＩＣ８０、第１圧力センサ１１、第２圧力センサ１２等を電気的に接続されている。また、制御部７は、図３に示すように、ＣＰＵ（Central Processing Unit）８１、ＲＯＭ（Read Only Memory）８２、ＲＡＭ（Random Access Memory）８３、ＡＳＩＣ（Applicant Specific Integrated Circuit）８４等を含む。ＲＯＭ８２には、ＣＰＵ８１及びＡＳＩＣ８４が実行するプログラム、各種固定データ等が記憶されている。ＲＡＭ８３には、プログラム実行時に必要なデータ（第１圧力センサ１１及び第２圧力センサ１２の測定値等）が含まれている。

（プリンタ１の制御）
次に、インク循環を行う場合における、制御部７によるプリンタ１の制御について、図５のフローチャートと図６のグラフを参照しつつ説明する。図６は、横軸を経過時間ｔ［ｓ］として、縦軸を、（ａ）循環ポンプ１０のＤｕｔｙ［％］、（ｂ）ノズル４０に形成されたメニスカス圧力の値Ｐ［ｋＰａ］、（ｃ）負圧ポンプ５０のＤｕｔｙ［％］としたものである。図６（ａ）～（ｃ）の横軸の経過時間ｔは共通である。図６（ａ）における循環ポンプ１０のＤｕｔｙの値は、循環モータ１６の回転数が最大のときに１００％となり、循環モータ１６の回転を停止させたときに０％となる。図６（ｃ）における、負圧ポンプ５０のＤｕｔｙの値は、負圧モータ５１の回転数が最大のときに１００％となり、負圧モータ５１の回転を停止させたときに０％となる。

図６（ｂ）におけるメニスカス圧力Ｐは、ノズル４０に形成されるメニスカスにかかる圧力のことであって、第１圧力センサ１１及び第２圧力センサ１２の測定値に基づいて、制御部７によって自動で算出される。より具体的には、制御部７は、第１圧力センサ１１及び第２圧力センサ１２の測定値に対して、第１圧力センサ１１からノズル４０までの流路抵抗及び第２圧力センサ１２からノズル４０までの流路抵抗による補正を行うことで、メニスカス圧力Ｐを算出している。

図５のフローチャートは、例えば、プリンタ１の電源がオンになったときに開始される。このとき、迂回バルブ３６及び帰還バルブ６１は閉状態である。まず、制御部７は、迂回バルブ３６を開状態し、不図示のパージユニットによって、インクジェットヘッド４の吐出機能の維持、回復などを行うための吸引パージ処理を実行する（ステップＳ１）。

パージユニットは、インクジェットヘッド４の複数のノズル４０を覆うノズルキャップ（不図示）と、ノズルキャップに覆われた複数のノズル４０からインクを吸引するための吸引ポンプ（不図示）と、吸引したインクを貯留する廃液タンク（不図示）とを有する。制御部７によって吸引ポンプが駆動されることで、サブタンク３の内部のインクがインクジェットヘッド４まで流れ、さらに複数のノズル４０を通って、パージユニットの廃液タンクへと流れ込む。このとき、帰還バルブ６１が閉じられているため、サブタンク３から吸引されるインクは帰還流路３２のダンパー１５が設けられている部分を通ることができない。また、循環ポンプ１０の流路抵抗が大きいため、サブタンク３から吸引されるインクの大部分は、供給流路３１の循環ポンプ１０とダンパー１４とが設けられている部分を避ける。よって、サブタンク３から吸引される大部分のインクは、帰還流路３２、迂回流路３５、供給流路３１のフィルター１３と第１圧力センサ１１が設けられている部分、の順に通って、インクジェットヘッド４へと流れることとなる。吸引パージを実行する際は、サブタンク３からインクジェットヘッド４まで流れるインクの圧力を所定の値以上とする必要がある。サブタンク３からインクジェットヘッド４に流れるインクが迂回流路３５を経由することで、ダンパー１４による圧力吸収を回避でき、より早く吸引パージに必要な圧力に到達させることができる。これによって、吸引パージの際に消費するインク量を削減できるとともに、吸引パージ処理を実行する際の時間を短縮できる。

吸引パージ処理が終了したら、制御部７は、迂回バルブ３６を閉状態とする。そして、制御部７は、ｔ＝ｔ’０のときに、帰還バルブ６１を開状態とし、循環モータ１６を回転させて循環ポンプ１０の駆動を開始させる（ステップＳ２）。このときの循環ポンプ１０のＤｕｔｙをＣ’ｍとする（図６（ａ）参照）。制御部７によって、Ｃ’ｍのＤｕｔｙを維持した状態で循環ポンプ１０の駆動を継続させることで、メニスカス圧力Ｐは増加する（図６（ｂ）参照）。

続いて、ｔ＝ｔ０のときに、制御部７は、負圧モータ５１を回転させて負圧ポンプ５０の駆動を開始させるとともに、循環モータ１６の回転数を減少させる（ステップＳ３）。ｔ＝ｔ’０～ｔ０の期間において、増加を続けるメニスカス圧力Ｐが＋Ｌを超えることはない。ｔ＝ｔ０ときの負圧ポンプ５０のＤｕｔｙをＮｍとし、循環ポンプ１０のＤｕｔｙをＣｍ（Ｃｍ＜Ｃ’ｍ）とする。制御部７は、循環ポンプ１０及び負圧ポンプ５０の両方の駆動開始時（ｔ＝ｔ０）から始まる第１期間Ｔ１において、メニスカス圧力Ｐが所定の範囲（－Ｌ≦Ｐ≦＋Ｌ）となるように循環モータ１６及び負圧モータ５１の回転数を制御しつつ、循環ポンプ１０と負圧ポンプ５０の両方の駆動を継続させる。さらに、制御部７は、第１期間Ｔ１において、循環ポンプ１０及び負圧ポンプ５０のＤｕｔｙが段階的に低下するように、循環モータ１６及び負圧モータ５１の回転数を段階的に減少させている（図６（ａ）、（ｃ）参照）。このとき、制御部７は、負圧ポンプ５０によってサブタンク３の内部から排出される単位時間あたりの気体流量が、大気開放路３４から流入する単位時間あたりの気体流量よりも常に多くなるように、負圧ポンプ５０を駆動させる。なお、所定の範囲（－Ｌ≦Ｐ≦＋Ｌ）とは、インクのメニスカスが破れてノズル４０からインクが漏れ出すことなく、且つ、適切にインクの吐出を行うことのできるメニスカス圧力Ｐの範囲である。Ｌとは、例えば、３ｋＰａである。

続いて、制御部７は、ｔ＝ｔ１のときに、循環ポンプ１０の駆動を継続させた状態で、負圧モータ５１の回転を停止し、負圧ポンプ５０の駆動を停止させる（ステップＳ４）。上述したように、循環ポンプ１０のＤｕｔｙは段階的に低下しており、ｔ＝ｔ１のときの循環ポンプ１０のＤｕｔｙをＣｓ（Ｃｓ＜Ｃｍ）とする（図６（ａ）参照）。ｔ１は、例えば、予め設定した時間であってもよく、メニスカス圧力がより安定したと判定されたときの時間（例えば、メニスカス圧力Ｐが所定時間以上、－Ｌ／２≦Ｐ≦＋Ｌ／２の範囲内となったときの時間）であってもよい。また、ｔ１は、その他の方法によって決定されてもよい。なお、循環ポンプ１０及び負圧ポンプ５０の両方の駆動を開始させたとき（ｔ＝ｔ０）から、負圧ポンプ５０の駆動を停止させたとき（ｔ＝ｔ１）までの期間を第１期間Ｔ１とする（図６参照）。また、第１期間Ｔ１に続く第２期間Ｔ２、すなわち、ｔ＝ｔ１から始まる第２期間Ｔ２において、制御部７は、循環ポンプ１０のＤｕｔｙがＣｓで一定となるように循環モータ１６の回転を制御する。なお、循環ポンプ１０のＤｕｔｙは、後述する第３期間Ｔ３においても、Ｃｓで一定である。

第１期間Ｔ１において、負圧ポンプ５０による気体の排出が行われることでサブタンク３の内部の圧力は負圧となっており、第２期間Ｔ２において、循環ポンプ１０の駆動を継続しつつ、負圧ポンプ５０の駆動を停止したとしても、メニスカス圧力Ｐは所定の範囲（－Ｌ≦Ｐ≦＋Ｌ）で安定する。しかし、常時開放された大気開放路３４を通って大気から気体がサブタンク３の内部に常時流入しているため、負圧ポンプ５０の駆動を停止させている場合、サブタンク３の内部の圧力は時間経過とともに増加する。これに伴い、メニスカス圧力Ｐも増加する。

続いて、制御部７は、第１圧力センサ１１及び第２圧力センサ１２の測定値に基づいて、メニスカス圧力Ｐが＋Ｌｓ（Ｌｓ＜Ｌ）となったか否かを判別する（ステップＳ５）。Ｌｓは、Ｌｓ＜Ｌを満たす任意の値であればよく、予め設定される。制御部７は、メニスカス圧力Ｐが＋Ｌｓとなるまでは、ＣｓのＤｕｔｙでの循環ポンプ１０の駆動を継続させつつ、負圧ポンプ５０の駆動を停止させた状態を維持する（Ｓ５：ＮＯ）。

制御部７は、メニスカス圧力Ｐが＋Ｌｓとなったとき（Ｓ５：ＹＥＳ）、負圧モータ５１を回転させ、負圧ポンプ５０の駆動を再開させる（ステップＳ６）。このときの時間ｔをｔａ１とする。また、ｔ＝ｔａ１のときの負圧ポンプ５０のＤｕｔｙをＮｓとする。Ｎｓは、負圧ポンプ５０によってサブタンク３の内部から排出される単位時間あたりの気体流量が、大気開放路３４から流入する単位時間あたりの気体流量よりも多くなるような、負圧ポンプ５０のＤｕｔｙである。なお、負圧ポンプ５０の駆動を停止させたとき（ｔ＝ｔ１）から、負圧ポンプ５０の駆動を最初に再開させたとき（ｔ＝ｔａ１）までの期間を第２期間Ｔ２とする。また、第２期間Ｔ２に続く期間、すなわち、ｔ＝ｔａ１以降の期間を第３期間Ｔ３とする。制御部７は、第３期間において、負圧ポンプ５０の駆動の再開後、ＮｓのＤｕｔｙを維持した状態で負圧ポンプ５０の駆動を継続させる。これにより、メニスカス圧力Ｐは減少する。

続いて、制御部７は、第１圧力センサ１１及び第２圧力センサ１２の測定値に基づいて、メニスカス圧力Ｐが－Ｌｓとなったか否かを判別する（ステップＳ７）。制御部７は、メニスカス圧力Ｐが－Ｌｓとなるまでは、ＣｓのＤｕｔｙでの循環ポンプ１０の駆動を継続させ、且つ、ＮｓのＤｕｔｙで負圧ポンプ５０の駆動を継続させた状態を維持する（Ｓ７：ＮＯ）。

制御部７は、メニスカス圧力Ｐが－Ｌｓとなったとき（Ｓ７：ＹＥＳ）、負圧ポンプ５０の駆動を停止させる（ステップＳ８）。このときの時間ｔをｔｂ１とする。続いて、制御部７は、用紙１００への印刷が終了したか否かを判別する（ステップＳ９）。印刷が終了していない場合（Ｓ９：ＮＯ）、ステップＳ５に戻り、制御部７は、メニスカス圧力Ｐが＋Ｌｓとなったか否かを判別する。ステップＳ５に戻る場合、第３期間Ｔ３は継続される。第３期間Ｔ３において、制御部７は、循環ポンプ１０の駆動を継続させた状態で、メニスカス圧力Ｐが所定の範囲（－Ｌ≦Ｐ≦＋Ｌ）となるように、負圧ポンプ５０の駆動の停止と再開とを繰り返し行っており、すなわち、負圧ポンプ５０は間欠駆動されている。図６において、ｔａ１、ｔａ２、ｔａ３が負圧ポンプ５０の駆動が停するときの時間であり、ｔｂ１、ｔｂ２、ｔｂ３が負圧ポンプ５０の駆動が再開するときの時間である。第１実施形態では、制御部７は、ｔａ１～ｔｂ１、ｔａ２～ｔｂ２、ｔａ３～ｔｂ３のそれぞれの期間において、負圧ポンプ５０のＤｕｔｙがＮｓとなるように負圧モータ５１の回転を制御している。しかし、それぞれの期間において、負圧ポンプ５０のＤｕｔｙが異なっていてもよい。

なお、ノズル４０から用紙１００へのインクの吐出は、第３期間Ｔ３において行われる。ノズル４０からインクが吐出されると、サブタンク３の内部のインクが減少することに伴い、メニスカス圧力Ｐは減少する。例えば、図６（ｂ）においては、期間Ｔｘのときにノズル４０からインクが吐出され、これに伴ってメニスカス圧力Ｐが減少している。なお、インクの吐出によってメニスカス圧力Ｐが減少するときの直線の傾きは、吐出されるインクの量が多いほど急となり、少ないほど緩やかとなる。

印刷が終了したと判別された場合（Ｓ９：ＹＥＳ）、制御部７は、循環ポンプ１０の駆動を停止させる（ステップＳ１０）。ステップＳ１０において、制御部７は、循環モータ１６の回転数を均等に減少させる。これによって、循環ポンプ１０のＤｕｔｙは直線的に減少する。また、制御部７は、循環モータ１６の回転数を均等に減少させるのと同時に、負圧モータ５１を回転させ、負圧ポンプ５０を間欠的に駆動する。このとき、制御部７は、メニスカス圧力Ｐが所定の範囲（－Ｌ≦Ｐ≦＋Ｌ）となるように負圧モータ５１の回転数を制御する。

循環ポンプ１０の駆動が停止したとき、負圧ポンプ５０の間欠駆動も停止し、プリンタ１の電源をオフにする。これにより、インク循環を行う場合における、制御部７によるプリンタ１の動作は終了する。

（効果）
第１実施形態によれば、プリンタ１は、供給流路３１に設けられ、サブタンク３に貯留されたインクをインクジェットヘッド４へ移送する循環ポンプ１０と、気体流路３３を介してサブタンク３に接続され、サブタンク３の内部の気体を排出する負圧ポンプ５０とを備えている。そして、第１期間Ｔ１において、循環ポンプ１０と負圧ポンプ５０との両方の駆動を継続させ、第２期間Ｔ２において、循環ポンプ１０の駆動を継続させた状態で負圧ポンプ５０の駆動を停止させる。第１期間Ｔ１の負圧ポンプ５０の駆動による気体排出により、サブタンク３の内部が所定の圧力となったら、それ以降は負圧ポンプ５０を駆動しなくても、サブタンク３の内部とそれに連通する帰還流路３２の負圧は維持される。したがって、第２期間Ｔ２においては、負圧ポンプ５０の駆動を停止させてもメニスカスに過剰な正圧が加わることなく循環ができる。このため、第２期間Ｔ２において負圧ポンプ５０の駆動を停止させることで、負圧ポンプ５０の駆動に伴う消費電力を抑制することができる。

また、第１実施形態によれば、制御部７は、第３期間Ｔ３において、負圧ポンプ５０を間欠駆動させることで、循環ポンプ１０と負圧ポンプ５０の両方の駆動を継続させる期間（例えば、ｔａ１～ｔｂ１（図６参照））と、循環ポンプ１０の駆動を継続させた状態で負圧ポンプ５０の駆動を停止させる期間（例えば、ｔｂ１～ｔａ２（図６参照））とを繰り返す。メニスカスにかかる圧力が増大したときに、負圧ポンプ５０を駆動することで、メニスカスに過剰な正圧が加わることを防ぐことができる。また、負圧ポンプ５０は間欠駆動させているので、常時駆動させる場合と比べて、負圧ポンプ５０の駆動に伴う消費電力を抑制することができる。

また、第１実施形態によれば、制御部７は、第１圧力センサ１１及び第２圧力センサ１２の測定値に基づいて、第３期間Ｔ３における負圧ポンプ５０の駆動を開始させる時期及び停止させる時期を決定する。このため、適切なタイミングで負圧ポンプ５０の駆動を開始及び停止させることができ、メニスカスに過剰な正圧が加わることをより確実に防ぐとともに、消費電力をより抑制することができる。

また、第１実施形態によれば、プリンタ１は、サブタンク３を大気開放する大気開放路３４を備えている。ノズル４０からインクが吐出されるとサブタンク３の内部の圧力が減少し、サブタンク３と連通する帰還流路３２のインクの圧力も減少する。すると、メニスカスにかかる圧力も減少する。ノズル４０からのインクの吐出量が大きい場合、メニスカスに過剰な負圧がかかることなり、その後のインクの吐出を適切に行うことができない。そこで、大気開放路３４によって大気から気体をサブタンク３の内部に取り込むことで、サブタンク３の内部の負圧の増大を防止し、メニスカスに過剰な負圧がかかるのを防ぐことができる。

さらに、第１実施形態では、大気開放路３４は常時開放されている。ノズル４０からインクが吐出されたとしても、常時開放された大気開放路３４によって、常にメニスカスに過剰な負圧がかかるのを防ぐことができる。

また、第１実施形態によれば、大気開放路３４の流路抵抗は、ノズル４０から吐出される単位時間あたりの最大インク流量よりも、大気開放路３４から流入する単位時間あたりの気体流量が多くなるように設定されている。このため、ノズル４０から大量のインクが吐出されたとしても、メニスカスに過剰な負圧がかかるのを防ぐことができる。また、制御部７は、負圧ポンプ５０によってサブタンク３の内部から排出される単位時間あたりの気体流量が、大気開放路３４から流入する単位時間あたりの気体流量よりも多くなるように、負圧ポンプ５０を駆動させている。これにより、大気開放路３４からサブタンク３への気体の流入によって、サブタンク３の内部の正圧が過度に増大することを防ぎ、メニスカスに過剰な正圧がかかるのを防ぐことができる。

また、第１実施形態によれば、供給流路３１は、サブタンク３の出口と複数の流入路４３とに連通し、帰還流路３２は、複数の流出路４４とサブタンク３の入口とに連通する。これにより、ノズル４０、流入路４３、流出路４４及び圧力室４５から構成される個別流路を有するプリンタ１において、消費電力を抑えたインク循環が可能となる。

＜第２実施形態＞
次に、本発明の好適な第２実施形態について説明する。但し、上記第１実施形態と同様の構成を有するものについては、同じ符号を付して適宜その説明を省略する。

（プリンタ１０１の構成）
図７に示すように、第２実施形態に係るプリンタ１０１には、サブタンク３と大気とを連通させる大気開放路１３４と、大気開放路１３４を開閉する大気開放バルブ１３８（本発明の「バルブ」）とが設けられている。

また、第２実施形態に係るインクジェットヘッド１０４は、用紙幅方向に配列された複数のノズル１２０と、複数のノズル１２０のうちの一部に連通する第１マニホールド１３１と、複数のノズル１２０のうちの残りの一部に連通する第２マニホールド１３２とを有する。第１マニホールド１３１と第２マニホールド１３２は、用紙幅方向に延在している。第１マニホールド１３１の一端はインク供給口１２５と連通し、第２マニホールド１３２の一端はインク排出口１２６と連通している。また、第１マニホールド１３１の他端と第２マニホールド１３２の他端とは、接続流路１３４で接続されている。すなわち、供給インク室９１からインク供給口１２５を通って第１マニホールド１３１に流入したインクは、接続流路１３４を経由して第２マニホールド１３２に至り、その後、インク排出口１２６を通って排出インク室９２へと送られる。なお、インクがインク供給口１２５からインク排出口１２６まで流れる過程で、インクの一部が複数のノズル１２０に供給される。３つのインクジェットヘッド１０４の接続様式は、第１実施形態と同様である。

また、供給流路３１のフィルター１３とダンパー１４との間の位置と、帰還流路３２の第２圧力センサ１２とダンパー１５との間の位置とは、迂回流路１３５を介して接続されている。さらに、迂回流路１３５には、開閉可能な第１迂回バルブ１３６が設けられており、迂回流路１３５と帰還流路３２とが接続する位置と第２圧力センサ１２との間には、開閉可能な第２迂回バルブ１３７が設けられている。迂回流路１３５、第１迂回バルブ１３６及び第２迂回バルブ１３７については、後述の吸引パージ処理（図８のＳ２１参照）にて詳しく説明する。

（プリンタ１０１の制御）
次に、インク循環を行う場合における、制御部７によるプリンタ１０１の制御について、図９のフローチャートと図９のグラフを参照しつつ説明する。図９は、横軸を経過時間ｔ［ｓ］として、縦軸を、（ａ）循環ポンプ１０のＤｕｔｙ［％］、（ｂ）ノズル１２０に形成されたメニスカス圧力の値Ｐ［ｋＰａ］、（ｃ）負圧ポンプ５０のＤｕｔｙ［％］としたものである。図９（ａ）～（ｃ）の横軸の経過時間ｔは共通である。図９（ａ）及び図９（ｃ）におけるＤｕｔｙの値は、図６（ａ）及び図６（ｃ）と同様に定義される。また、図９（ｂ）におけるメニスカス圧力Ｐは、図６（ｂ）と同様に定義される。

図８のフローチャートは、例えば、プリンタ１０１の電源がオンとなったときに開始される。このとき、帰還バルブ６１、第１迂回バルブ１３６、第２迂回バルブ１３７及び大気開放バルブ１３８は閉状態である。まず、制御部７は、帰還バルブ６１及び第１迂回バルブ１３６を開状態として、不図示のパージユニットによって吸引パージ処理を実行する（ステップＳ２１）。

制御部７によって、不図示の吸引ポンプが駆動されることで、サブタンク３の内部のインクがインクジェットヘッド１０４まで流れ、さらに複数のノズル１２０を通って、パージユニットの廃液タンクへと流れ込む。このとき、第２迂回バルブ１３７が閉じられているため、サブタンク３から吸引されるインクは、帰還流路３２の第２圧力センサ１２が設けられている部分を通ることができない。また、循環ポンプ１０の流路抵抗が大きいため、サブタンク３から吸引されるインクの大部分は、供給流路３１の循環ポンプ１０とダンパー１４とが設けられている部分を避ける。よって、サブタンク３から吸引される大部分のインクは、帰還流路３２のダンパー１４が設けられている部分、迂回流路１３５、供給流路３１のフィルター１３と第１圧力センサ１１が設けられている部分、の順に通って、インクジェットヘッド１０４へと流れることとなる。ダンパー１４及び１５の内部を通るインクには異物が混入しているおそれがあり、吸引パージ処理によって異物を含むインクがインクジェットヘッド１０４の内部に進入すると、故障の原因となる。サブタンク３からインクジェットヘッド１０４に流れるインクが、ダンパー１５を通った後、フィルター１３を経由させることで、インクに含まれる異物を取り除くことが可能となる。これにより、吸引パージ処理において、インクジェットヘッド４が故障することを防ぐことができる。

吸引パージ処理が終了したら、制御部７は、第１迂回バルブ１３６を閉状態とし、第２迂回バルブ１３７を開状態とする。そして、制御部７は、ｔ＝ｔ’０のときに、循環モータ１６を回転させて循環ポンプ１０の駆動を開始させる（ステップＳ２２）。このときの循環ポンプ１０のＤｕｔｙをＣ’ｍとする（図９（ａ）参照）。制御部７によって、Ｃ’ｍのＤｕｔｙを維持した状態で循環ポンプ１０の駆動を継続させることで、メニスカス圧力Ｐは増加する（図９（ｂ）参照）。

続いて、ｔ＝ｔ０のときに、制御部７は、負圧モータ５１を回転させて負圧ポンプ５０の駆動を開始させるとともに、循環モータ１６の回転数を減少させる（ステップＳ２３）。ｔ＝ｔ’０～ｔ０の期間において、増加を続けるメニスカス圧力Ｐが＋Ｌを超えることはない。ｔ＝ｔ０ときの負圧ポンプ５０のＤｕｔｙをＮｍとし、循環ポンプ１０のＤｕｔｙをＣｍ（Ｃｍ＜Ｃ’ｍ）とする。制御部７は、循環ポンプ１０及び負圧ポンプ５０の両方の駆動開始時（ｔ＝ｔ０）から始まる第１期間Ｔ１１において、メニスカス圧力Ｐが所定の範囲（－Ｌ≦Ｐ≦＋Ｌ）となるように循環モータ１６及び負圧モータ５１の回転数を制御しつつ、循環ポンプ１０と負圧ポンプ５０の両方の駆動を継続させる。さらに、制御部７は、第１期間Ｔ１１において、循環ポンプ１０及び負圧ポンプ５０のＤｕｔｙが段階的に低下するように、循環モータ１６及び負圧モータ５１の回転数を段階的に減少させている（図９（ａ）、（ｃ）参照）。

続いて、制御部７は、ｔ＝ｔ１１のときに、循環ポンプ１０の駆動を継続させた状態で、負圧モータ５１の回転を停止し、負圧ポンプ５０の駆動を停止させる（ステップＳ２４）。上述したように、循環ポンプ１０のＤｕｔｙは段階的に低下しており、ｔ＝ｔ１１のときの循環ポンプ１０のＤｕｔｙをＣｓ（Ｃｓ＜Ｃｍ）とする（図９（ａ）参照）。ｔ１１は、第１実施形態におけるｔ１と同様に定義される。なお、循環ポンプ１０及び負圧ポンプ５０の両方の駆動を開始させたとき（ｔ＝ｔ０）から、負圧ポンプ５０の駆動を停止させたとき（ｔ＝ｔ１１）までの期間を第１期間Ｔ１１とする（図９参照）。また、第１期間Ｔ１１に続く第２期間Ｔ１２、すなわち、ｔ＝ｔ１１から始まる第２期間Ｔ１２において、制御部７は、循環ポンプ１０のＤｕｔｙがＣｓで一定となるように循環モータ１６の回転を制御する。

第２期間Ｔ１２において、ノズル１２０からインクが吐出されると、メニスカス圧力Ｐは減少する。制御部７は、第１圧力センサ１１及び第２圧力センサ１２の測定値に基づいて、メニスカス圧力Ｐが－Ｌｓ（Ｌｓ＜Ｌ）となったか否かを判別する（ステップＳ２５）。制御部７は、メニスカス圧力Ｐが－Ｌｓとなるまでは、ＣｓのＤｕｔｙでの循環ポンプ１０の駆動を継続させつつ、負圧ポンプ５０の駆動を停止させ、さらに、大気開放バルブ１３８の閉状態を維持させる（Ｓ２５：ＮＯ）。

制御部７は、メニスカス圧力Ｐが－Ｌｓとなったとき（Ｓ２５：ＹＥＳ）、大気開放バルブ１３８を開状態とする（ステップＳ２６）。このときの時間ｔをｔｃ１とする。大気開放バルブ１３８を開状態とすることにより、大気開放路１３４を通って、大気から気体がサブタンク３の内部に流入する。これにより、サブタンク３の内部の圧力が増加し、メニスカス圧力Ｐも増加する。

なお、第２期間Ｔ１２において、ノズル１２０からインクが吐出されてメニスカス圧力Ｐが減少したとしても、メニスカス圧力Ｐが－Ｌｓとなっていない場合、制御部７は、大気開放バルブ１３８の閉状態を維持させる。例えば、図９（ｂ）において、期間Ｔｙのときにノズル１２０からインクが吐出され、メニスカス圧力Ｐが減少している。しかし、インクの吐出が停止したｔ＝ｔｙの時点でメニスカス圧力Ｐは－Ｌｓには達していない。このため、制御部７は、ｔ＝ｔｙのときにおいて、大気開放バルブ１３８を開放せずに閉状態を維持させる。

続いて、制御部７は、第１圧力センサ１１及び第２圧力センサ１２の測定値に基づいて、メニスカス圧力Ｐが＋Ｌｓとなったか否かを判別する（ステップＳ２７）。制御部７は、メニスカス圧力Ｐが＋Ｌｓとなるまでは、大気開放バルブ１３８の開状態を維持する（Ｓ２７：ＮＯ）。

制御部７は、メニスカス圧力Ｐが＋Ｌｓとなったとき（Ｓ２７：ＹＥＳ）、大気開放バルブ１３８を閉状態とする（ステップＳ２８）。このときの時間ｔをｔｄ１とする。続いて、制御部７は、用紙１００への印刷が終了したか否かを判別する（ステップＳ２９）。印刷が終了していない場合（Ｓ２９：ＮＯ）、ステップＳ２５戻り、制御部７は、メニスカス圧力Ｐが－Ｌｓとなったか否かを判別する。ステップＳ２５に戻る場合、第２期間Ｔ１２は継続される。第２期間Ｔ１２において、制御部７は、循環ポンプ１０の駆動を継続させた状態で、メニスカス圧力Ｐが所定の範囲（－Ｌ≦Ｐ≦＋Ｌ）となるように、大気開放バルブ１３８の開放と閉鎖を繰り返し行っている。図９において、ｔｃ１、ｔｃ２、ｔｃ３が大気開放バルブ１３８が開状態となるときの時間であり、ｔｄ１、ｔｄ２、ｔｄ３が大気開放バルブ１３８が閉状態となるときの時間である。第２期間Ｔ１２において、負圧ポンプ５０の駆動は停止されている。

印刷が終了したと判別された場合（Ｓ２９：ＹＥＳ）、制御部７は、循環ポンプ１０の駆動を停止させる（ステップＳ３０）。ステップＳ３０において、制御部７は、予め決められた時間毎に負圧ポンプ５０を間欠駆動させる。また、制御部７は、負圧ポンプ５０を間欠駆動させるのと同時に、循環モータ１６の回転数を徐々に減少させる。このとき、制御部７は、メニスカス圧力Ｐが所定の範囲（－Ｌ≦Ｐ≦＋Ｌ）となるように循環モータ１６の回転数を制御する。

循環ポンプ１０の駆動が停止したとき、負圧ポンプ５０の間欠駆動も停止し、プリンタ１０１の電源をオフにする。これにより、インク循環を行う場合における、制御部７によるプリンタ１０１の動作は終了する。

（効果）
第２実施形態によれば、プリンタ１０１は、大気開放路１３４と、大気開放路１３４を開閉する大気開放バルブ１３８とを備えている。そして、循環ポンプ１０と負圧ポンプ５０との両方を駆動させる第１期間Ｔ１１において大気開放バルブ１３８を閉状態とし、循環ポンプ１０の駆動を継続させた状態で負圧ポンプの駆動を停止させる第２期間Ｔ１２において大気開放バルブ１３８を開閉させる。これにより、負圧ポンプの駆動を停止させた状態で、大気開放バルブ１３８の開閉動作によって、メニスカス圧力Ｐを適切な値に保つことができるため、負圧ポンプ５０の駆動に伴う消費電力を抑制することができる。

また、第２実施形態によれば、制御部７は、第１圧力センサ１１及び第２圧力センサ１２の測定値に基づいて、第２期間Ｔ１２における大気開放バルブ１３８の開閉の時期を決定する。このため、適切なタイミングで大気開放バルブ１３８を開閉させることができ、より確実にメニスカス圧力Ｐを適切な値に保つことができる。

（変形例）
以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上述の実施形態に限られるものではなく、特許請求の範囲に記載の限りにおいて様々な変更が可能である。

例えば、第１実施形態において、制御部７は、第２期間Ｔ２における負圧モータ５１の回転数を、第１期間Ｔ１における回転数よりも低下させてもよい。この場合、負圧ポンプ５０を間欠駆動させる第３期間Ｔ３は設けられておらず、第２期間Ｔ２において負圧モータ５１の回転数を低下させることで、負圧ポンプ５０は常時低いＤｕｔｙで駆動される。そして、負圧ポンプ５０によるサブタンク３の内部の気体の排出と、大気開放路３４によるサブタンク３の内部への気体の流入とによって、メニスカス圧力Ｐは適切な値に保たれる。これにより、第１期間Ｔ１に続く第２期間Ｔ２において、負圧ポンプ５０を駆動させるための消費電力が低下するため、負圧ポンプ５０の駆動に伴う消費電力を抑制することができる。また、負圧ポンプ５０の駆動の開始と停止を繰り返すことによる、負圧ポンプ５０の劣化を抑制することができ、装置の寿命が延びる。

また、第１実施形態において、制御部７は、第２期間Ｔ２で負圧ポンプ５０の駆動を停止させた後、第３期間Ｔ３における負圧モータ５１の回転数を第１期間Ｔ１における回転数よりも低下させ、常時低いＤｕｔｙで負圧ポンプ５０を駆動させてもよい。

また、第１実施形態において、大気開放路３４とは別に、バルブが設けられた第２大気開放路が設けられていてもよい。例えば、インクの吐出量が多いときに、大気開放路３４からの気体の流入のみではメニスカス圧力Ｐの低下を抑制しきれず、メニスカスに過度の負圧がかかるおそれがある。この場合、第２大気開放路に設けられたバルブを開状態として、第２大気開放路から気体を取り込むことで、メニスカスに過度な負圧がかかることを防止することができる。

第１実施形態では、制御部７は、ｔ＝ｔ’０のときに循環モータ１６を回転させ（ステップＳ２）、ｔ＝ｔ０のときに負圧モータ５１を回転させている（ステップＳ３）。しかしながら、制御部７は、ｔ＝ｔ’０のときに負圧モータ５１を回転させ、ｔ＝ｔ０のときに循環モータ１６を回転させてもよい。また、循環モータ１６と負圧モータ５１とを同時期（例えば、ｔ＝ｔ０のとき）に回転させてもよい。但し、いずれの場合においても、メニスカス圧力の値が所定の範囲（＋Ｌ～－ＬｋＰａ）となるように、循環モータ１６及び負圧モータ５１の回転数は制御される。

第１実施形態及び第２実施形態では、大気開放路３４又は１３４からサブタンク３の内部に気体を流入させることで、メニスカス圧力Ｐを増加させている。しかしながら、循環モータ１６の回転数を上げて、循環ポンプ１０のＤｕｔｙを高くすることで、メニスカス圧力Ｐを増加させてもよい。この場合、第１実施形態におけるｔ１、又は、第２実施形態におけるｔ１１以降、循環ポンプ１０のＤｕｔｙは変動することとなる。

第１実施形態では、制御部７は、第３期間Ｔ３において、ｔ＝ｔａ１のときに負圧ポンプ５０の駆動を再開してから、メニスカス圧力Ｐが－Ｌｓとなったときに、負圧ポンプ５０の駆動を停止させている。しかしながら、制御部７は、ｔ＝ｔａ１において、負圧ポンプ５０の駆動を再開させてから、予め決められた時間が経過したｔ＝ｔｂ１のときに負圧ポンプ５０の駆動を停止させてもよい。また、制御部７は、第３期間Ｔ３において、単に、予め決められた時間毎に負圧ポンプ５０の駆動の再開と停止とを繰り返させてもよい。この場合、第１圧力センサ１１及び第２圧力センサ１２は配置されていなくてもよい。

第２実施形態において、制御部７は、予め決められた時間毎に大気開放バルブ１３８の開放と閉鎖とを繰り返してもよい。

また、第１実施形態及び第２実施形態において、第１圧力センサ１１と第２圧力センサ１２は、いずれか一方のみ配置されていてもよい。

また、第１実施形態において、大気開放路３４の流路抵抗は、用紙１００に画像を印刷する際に必要なインクの吐出量に応じて、予め決定されてもよい。例えば、画像を印刷するのに多量のインクの吐出が必要である場合、循環モータ１６の回転数を上げ、循環ポンプ１０のＤｕｔｙを大きくする。この場合、メニスカスにかかる正圧は大きくなるため、負圧モータ５１の回転数を上げ、負圧ポンプ５０のＤｕｔｙも大きくする必要がある。そうすると、循環ポンプ１０のＤｕｔｙが小さいときと比べて、サブタンク３の内部の圧力は低下することとなる。このような状態のときに、大気開放路３４が開放されていると、圧力の低いサブタンク３の内部には、大気からより多くの気体が流入し、それに伴い、メニスカス圧力Ｐも大きく上昇してしまう（すなわち、より短時間でメニスカス圧力Ｐが＋Ｌｓとなってしまう）。上昇したメニスカス圧力Ｐを下げるためには、短い間隔で負圧ポンプ５０の駆動を再開させる必要があり、負圧ポンプ５０を間欠駆動させる回数が増加する。これは、負圧ポンプ５０の駆動に伴う消費電力を抑制するという観点からは好ましくない。そこで、画像を印刷するのに多量のインクの吐出が必要である場合、大気開放路３４の流路抵抗を大きく設定する。これにより、大気開放路３４から流入する気体流量を少なくすることができ、負圧ポンプ５０を間欠駆動させる回数を減らすことができるため、消費電力をより抑制できることができる。また、画像を印刷するのに少量のインクの吐出が必要である場合、大気開放路３４の流路抵抗は小さく設定する。

また、上記実施形態において、想定しているインクの吐出量よりも多くのインクを吐出する場合、制御部７は、第１期間Ｔ１（又はＴ１１）において、循環モータ１６及び負圧モータ５１の回転数を大きくし、サブタンク３の内部の圧力を低下させてもよい。これにより、多量のインクが吐出されてメニスカス圧力Ｐが大きく低下したとしても、圧力の低いサブタンク３の内部には、より多くの気体が大気開放路３４から流入するため、メニスカス圧力Ｐを所定の範囲（－Ｌ≦Ｐ≦＋Ｌ）に保つことができる。

上記実施形態において、プリンタはラインヘッドプリンタである。しかしながら、キャリッジを有するシリアルプリンタでもよい。シリアルプリンタの場合、インクジェットヘッド４はキャリッジに搭載されており、キャリッジとともに走査方向である用紙幅方向に往復移動しながらノズル４０からインクを吐出する。また、キャリッジプリンタの場合、ノズル４０は、搬送方向に配列されている。

１、１０１ プリンタ
３ サブタンク
４、１０４ インクジェットヘッド
７ 制御部
１０ 循環ポンプ
１１ 第１圧力センサ
１２ 第２圧力センサ
３１ 供給流路
３２ 帰還流路
３３ 気体流路
３４、１３４ 大気開放路
４０、１２０ ノズル
４１ 供給共通流路
４２ 帰還共通流路
４３ 流入路
４４ 流出路
４５ 圧力室
５０ 負圧ポンプ
５１ 負圧モータ
９１ 供給インク室
９２ 排出インク室
１３８ 大気開放バルブ
Ｔ１、Ｔ１１ 第１期間
Ｔ２、Ｔ１２ 第２期間
Ｔ３ 第３期間

Claims (11)

1. ノズルを有する液体吐出ヘッドと、
   液体を貯留する貯留室と、
   前記貯留室の出口と前記液体吐出ヘッドとに連通する供給流路と、
   前記液体吐出ヘッドと前記貯留室の入口とに連通する帰還流路と、
   前記供給流路に設けられ、前記貯留室に貯留された液体を前記液体吐出ヘッドへ移送する第１ポンプと、
   前記貯留室に接続された気体流路と、
   前記気体流路を介して前記貯留室に接続され、前記貯留室の内部の気体を排出する第２ポンプと、
   制御部と、を備え、
   前記制御部は、
   前記第１ポンプ及び前記第２ポンプの両方のポンプの駆動開始から始まる、予め設定された期間である第１期間において、前記第１ポンプと前記第２ポンプの両方の駆動を継続させ、
   前記第１期間の後に続く第２期間は、前記第１ポンプの駆動を継続させた状態で前記第２ポンプの駆動を停止させることを特徴とする液体吐出装置。
2. 前記制御部は、前記第２期間の終了後に前記第２ポンプの駆動を開始させ、前記第２期間に続く第３期間において前記第１ポンプと前記第２ポンプの両方の駆動を継続させることを特徴とする請求項１に記載の液体吐出装置。
3. 前記供給流路及び前記帰還流路の少なくともいずれか一方に圧力センサが設けられており、
   前記制御部は、前記圧力センサの測定値に基づいて、前記第２期間を終了して前記第２ポンプの駆動を開始する時期を決定することを特徴とする請求項２に記載の液体吐出装置。
4. 前記制御部は、前記第２期間の終了後に前記第２ポンプの駆動を開始させ、前記第２期間に続く第３期間において前記第２ポンプを間欠駆動させることで、前記第１ポンプと前記第２ポンプの両方の駆動を継続させる期間と、前記第１ポンプの駆動を継続させた状態で前記第２ポンプの駆動を停止させる期間とを繰り返すことを特徴とする請求項１に記載の液体吐出装置。
5. 前記供給流路及び前記帰還流路の少なくともいずれか一方に圧力センサが設けられており、
   前記制御部は、前記圧力センサの測定値に基づいて、前記第３期間における前記第２ポンプの駆動を開始させる時期及び停止させる時期を決定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. ノズルを有する液体吐出ヘッドと、
   液体を貯留する貯留室と、
   前記貯留室の出口と前記液体吐出ヘッドとに連通する供給流路と、
   前記液体吐出ヘッドと前記貯留室の入口とに連通する帰還流路と、
   前記供給流路に設けられ、前記貯留室に貯留された液体を前記液体吐出ヘッドへ移送する第１ポンプと、
   前記貯留室に接続された気体流路と、
   前記気体流路を介して前記貯留室に接続され、前記貯留室の内部の気体を排出する第２ポンプと、
   制御部と、を備え、
   前記制御部は、
   前記第１ポンプ及び前記第２ポンプの両方のポンプの駆動開始から始まる、予め設定された期間である第１期間において、前記第１ポンプと前記第２ポンプとの両方の駆動を継続させ、
   前記第１期間の後に続く第２期間は、前記第１ポンプの駆動を継続させた状態で、前記第２ポンプを、前記第１期間における前記第２ポンプの平均消費電力よりも低い平均消費電力で駆動させることを特徴とする液体吐出装置。
7. 前記第２ポンプを駆動するモータを備え、
   前記制御部は、前記第２期間における前記モータの回転数を、前記第１期間における前記モータの回転数よりも低下させることを特徴とする請求項６に記載の液体吐出装置。
8. ノズルを有する液体吐出ヘッドと、
   液体を貯留する貯留室と、
   前記貯留室の出口と前記液体吐出ヘッドとに連通する供給流路と、
   前記液体吐出ヘッドと前記貯留室の入口とに連通する帰還流路と、
   前記供給流路に設けられ、前記貯留室に貯留された液体を前記液体吐出ヘッドへ移送する第１ポンプと、
   前記貯留室に接続された気体流路と、
   前記気体流路を介して前記貯留室に接続され、前記貯留室の内部の気体を排出する第２ポンプと、
   制御部と、を備え、
   前記制御部は、
   前記第１ポンプ及び前記第２ポンプの両方のポンプの駆動開始から始まる第１期間において、前記第１ポンプと前記第２ポンプの両方の駆動を継続させ、
   前記第１期間の後に続く第２期間は、前記第１ポンプの駆動を継続させた状態で前記第２ポンプの駆動を停止させ、
   前記貯留室を大気開放する大気開放路をさらに備え、
   前記大気開放路の流路抵抗は、前記ノズルから吐出される単位時間あたりの最大液体流量よりも、前記大気開放路から流入する単位時間あたりの気体流量が多くなるように設定され、
   前記制御部は、前記第２ポンプによって前記貯留室の内部から排出される単位時間あたりの気体流量が、前記大気開放路から流入する単位時間あたりの気体流量よりも多くなるように、前記第２ポンプを駆動させることを特徴とする液体吐出装置。
9. 前記大気開放路が常時開放されていることを特徴とする請求項８に記載の液体吐出装置。
10. ノズルを有する液体吐出ヘッドと、
    液体を貯留する貯留室と、
    前記貯留室の出口と前記液体吐出ヘッドとに連通する供給流路と、
    前記液体吐出ヘッドと前記貯留室の入口とに連通する帰還流路と、
    前記供給流路に設けられ、前記貯留室に貯留された液体を前記液体吐出ヘッドへ移送する第１ポンプと、
    前記貯留室に接続された気体流路と、
    前記気体流路を介して前記貯留室に接続され、前記貯留室の内部の気体を排出する第２ポンプと、
    前記貯留室を大気開放する大気開放路と、
    前記大気開放路を開閉するバルブと、
    制御部と、を備え、
    前記制御部は、
    前記第１ポンプ及び前記第２ポンプの両方のポンプの駆動開始から始まる第１期間において、前記第１ポンプと前記第２ポンプの両方の駆動を継続させ、
    前記第１期間の後に続く第２期間は、前記第１ポンプの駆動を継続させた状態で前記第２ポンプの駆動を停止させ、
    前記第１期間において前記バルブを閉状態とし、
    前記第２期間において前記バルブを開閉させることで前記貯留室の圧力を調整し、
    前記供給流路及び前記帰還流路の少なくともいずれか一方に圧力センサが設けられており、
    前記制御部は、前記圧力センサの測定値に基づいて、前記バルブを開閉させる時期を決定することを特徴とする液体吐出装置。
11. 前記液体吐出ヘッドは、前記ノズルをそれぞれ有する複数の個別流路を有し、
    前記供給流路は、前記貯留室の出口と前記複数の個別流路それぞれの入口とに連通し、
    前記帰還流路は、前記複数の個別流路それぞれの出口と前記貯留室の入口とに連通することを特徴とする請求項１～１０のいずれか１項に記載の液体吐出装置。

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