液体吐出装置
【課題】全ての吐出口から液体と共に気泡及び異物を効率よく排出しつつ、液体が無駄に消費されるのを抑制する。
【解決手段】サブタンクが、インク供給管を介してインク流入流路と連通し、インク帰還管を介して排気流路と連通している。インク流入流路は、インク流出流路及び排気流路と連通している。インク流出流路は吐出口と連通している。インク供給管にはパージポンプが、インク帰還管には循環バルブが設けられている。循環バルブを開いた状態で、パージポンプを駆動することによって、サブタンク、インク流入流路及び排気流路の順にインクを循環させる。この状態で、循環バルブを閉じることによって、吐出口からインクを排出する。パージポンプの駆動を停止させることにより、インク供給量が低下した後に、循環バルブを開いて吐出口からのインクの排出を停止させる。
【解決手段】サブタンクが、インク供給管を介してインク流入流路と連通し、インク帰還管を介して排気流路と連通している。インク流入流路は、インク流出流路及び排気流路と連通している。インク流出流路は吐出口と連通している。インク供給管にはパージポンプが、インク帰還管には循環バルブが設けられている。循環バルブを開いた状態で、パージポンプを駆動することによって、サブタンク、インク流入流路及び排気流路の順にインクを循環させる。この状態で、循環バルブを閉じることによって、吐出口からインクを排出する。パージポンプの駆動を停止させることにより、インク供給量が低下した後に、循環バルブを開いて吐出口からのインクの排出を停止させる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、吐出口から液体を吐出する液体吐出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
複数の吐出口からインク滴を吐出させるインクジェットヘッドにおいては、インクジェットヘッド内のインク流路にポンプを用いてインクを強制的に供給することによって、吐出口近傍のインク流路に存在する気泡や増粘したインクを排出して吐出口のクリーニングを行う技術が知られている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１では、三方弁を閉じて排出路を閉塞した後、供給ポンプを動作させてインクジェットヘッド内流路のインクを所定時間だけ加圧し、ノズルからインクを排出させてノズルのクリーニングを行っている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−２９１１１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
全ての吐出口から確実にインクを排出して吐出口のクリーニングをするためには、インク流路に付与するインク圧を所望の圧力に達するまで高くする必要がある。しかしながら、ポンプの駆動が開始されてからインク流路におけるインク圧がその所望の圧力に達するまで時間がかかると、インクの排出抵抗（流路抵抗）が低い吐出口から順にインクが排出され、全ての吐出口から瞬時にインクを排出することができない。そのため、吐出口のクリーニング時に、吐出口から無駄にインクが排出される。さらに、排出したインクが吐出口の周辺に付着することによって吐出口のメニスカス耐圧が低下するため、インク流路における些細なインク流動によっても吐出口からインクが漏れ出すことがあり、その場合、無駄にインクが排出される。
【０００５】
本発明の目的は、吐出口から液体と共に気泡等を効率よく排出しつつ、液体が無駄に消費されるのを抑制することができる液体吐出装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の液体吐出装置は、液体が流入する流入口と、液体が流出する流出口と、前記流入口と前記流出口とを連通する内部流路と、液体を吐出するための複数の吐出口と、前記内部流路から分岐して前記複数の吐出口に至る複数の個別液体流路とを有する液体吐出ヘッドと、前記液体吐出ヘッドに供給される液体を内部に貯溜するタンクと、前記タンクの内部と前記流入口とを連通する供給流路と、前記タンクの内部と前記流出口とを連通する帰還流路と、前記タンクに貯留された液体を、前記供給流路を介して前記内部流路に強制的に供給する供給手段と、前記帰還流路における流路抵抗値を所定の最小値と所定の最大値との間で調整可能な調整手段と、前記供給手段及び前記調整手段を制御する制御手段とを備えている。前記制御手段は、前記調整手段の調整により前記流路抵抗値を前記所定の最大値より小さくさせつつ前記供給手段を駆動させることにより、前記タンクの液体を前記供給流路、前記内部流路及び前記帰還流路の順に移送させるように循環させ、前記循環中に、前記調整手段を調整により前記流路抵抗値を増加させることにより、前記複数の吐出口から液体を排出させ、次に、前記排出中に、前記調整手段を調整して前記流路抵抗値を減少させることにより、前記複数の吐出口からの液体の排出を停止させる制御を行い、さらに、前記制御手段は、前記供給手段を制御して、前記液体の排出が停止された時の前記内部流路に供給される液体の単位時間当りの供給量を、前記循環中の前記供給量未満にさせる。
【０００７】
別の観点から見て、本発明の液体吐出装置は、液体が流入する流入口と、液体が流出する流出口と、前記流入口と前記流出口とを連通する内部流路と、液体を吐出するための複数の吐出口と、前記内部流路から分岐して前記複数の吐出口に至る複数の個別液体流路とを有する液体吐出ヘッドと、前記液体吐出ヘッドに供給される液体を内部に貯溜するタンクと、前記タンクの内部と前記流入口とを連通する供給流路と、前記タンクの内部と前記流出口とを連通する帰還流路と、前記タンクに貯留された液体を、前記供給流路を介して前記内部流路に強制的に供給する供給手段と、前記内部流路の前記流出口から所定範囲内に設けられ、前記内部流路の前記流出口から所定範囲内における流路抵抗値を所定の最小値と所定の最大値との間で調整可能な調整手段と、前記供給手段及び前記調整手段を制御する制御手段とを備えている。前記制御手段は、前記調整手段の調整により前記流路抵抗値を前記所定の最大値より小さくさせつつ前記供給手段を駆動させることにより、前記タンクの液体を前記供給流路、前記内部流路及び前記帰還流路の順に移送させるように循環させ、前記循環中に、前記調整手段を調整により前記流路抵抗値を増加させることにより、前記複数の吐出口から液体を排出させ、次に、前記排出中に、前記調整手段を調整して、前記流路抵抗値を減少させることにより、前記複数の吐出口からの液体の排出を停止させる制御を行い、さらに、前記制御手段は、前記供給手段を制御して、前記液体の排出が停止された時の前記内部流路に供給される液体の単位時間当りの供給量を、前記循環中の前記供給量未満にさせる。
【０００８】
本発明によると、循環を行うことによって吐出口から液体が漏れ出さないようにしつつ内部流路に残留する気泡や異物などをタンク内に排出できる。この状態で、前記調整手段の調整により流路抵抗値を増加させることによって、瞬時に内部流路の圧力が高くなり、内部流路の液体が個別液体流路に流れ込むことによって吐出口から液体が排出される。このとき、排出開始時から全ての吐出口に高い圧力が付与されて液体が排出される。したがって、吐出口内の増粘した液体、気泡及び異物を効率よく排出することができると共に、液体が無駄に排出されるのを抑制することができる。さらに、液体の排出が停止された時の供給量を、循環中の液体の供給量未満にすることで、先に排出された液体が吐出口周辺に付着して吐出口に形成されたメニスカスの耐圧が低下していたとしても、液体の排出が停止された後に複数の吐出口から液体が漏れ出すのを抑制することができる。なお、循環時の帰還流路における流路抵抗値は、吐出口から液体の漏れ出しが発生する程度の値未満〜最小値の間に調整するのが望ましい。
【０００９】
本発明においては、前記制御手段が、前記排出中に前記流路抵抗値を減少させ始めると同時に、前記供給手段により前記供給量を減少させ始めてもよい。これによると、吐出口からの液体の排出を停止させるための制御が容易になる。流路抵抗値の減少から液体の排出停止までは時間遅れがあるため、その期間に、液体供給量を循環中の液体の供給量未満にさせることになる。
【００１０】
また、本発明においては、前記制御手段が、前記供給手段により液体の供給を停止させることによって、前記供給量を減少させることが好ましい。これによると、内部流路に対する単位時間当りの液体の供給量を容易に減少させることができる。また、液体の排出動作を素早く完了させることができる。
【００１１】
さらに、本発明においては、前記タンクの内部と大気とを連通又は遮断する大気連通手段をさらに備えており、前記制御手段は、前記循環中に、前記大気連通手段により前記タンクと大気とを遮断させることが好ましい。これによると、循環時において、タンクと大気とが遮断されることによってタンク内が負圧になるため、内部流路の液体が帰還流路を介してタンクに吸引され、内部流路のインクが個別液体流路に流れ込みにくくなる。これにより、循環中に吐出口から液体が漏れ出にくくなる。
【００１２】
このとき、前記制御手段は、前記複数の吐出口から液体を排出させるために前記流路抵抗値を増加させたときに、前記タンクの内部と大気とが連通されるように、前記大気連通手段を制御することがより好ましい。これによると、吐出口から液体が排出されるとき、タンク内が強制的に大気圧になるため、タンク内の圧力が液体の排出に伴って低下するのを抑制することができる。これにより、供給手段の液体の供給が阻害されることなく、吐出口からの液体の排出が不安定になったり、停止したりするのを防止することができる。
【００１３】
さらに、このとき、前記制御手段は、前記排出中に、前記流路抵抗値を減少させることにより、前記複数の吐出口からの液体の排出を停止させるように、前記調整手段を制御するとともに、前記タンクの内部と大気とが遮断されるように、前記大気連通手段を制御することがより一層好ましい。これによると、タンクと大気とを遮断することによってタンク内の気圧が低下するため、吐出口から液体の排出を停止した後に、吐出口から液体が漏れ出すのをさらに抑制することができる。
【００１４】
本発明においては、前記所定の最大値が、前記帰還流路における液体の通過が禁止される値であり、前記制御手段は、前記供給手段による液体の供給が停止された後に、前記流路抵抗値を前記所定の最大値にするように、前記供給手段及び前記調整弁を制御することが好ましい。これによると、吐出口から排出した液体や気泡が、液体吐出ヘッドとタンクとの水頭差などによって吐出口内に吸い込まれるのを防止することができる。
【００１５】
また、本発明においては、前記複数の吐出口が形成された吐出面をさらに有し、前記複数の吐出口からの液体の排出が停止されているときに、前記吐出面を払拭する払拭手段をさらに備えていることが好ましい。これによると、吐出面に付着したインクや異物を除去することができると共に、吐出口のメニスカスを整えることができる。
【００１６】
さらに、本発明においては、前記内部流路及び前記供給流路の内壁面の少なくとも一部が、可撓性を有する部材によって形成されていることが好ましい。これによると、可撓性を有する部材が変形することによって、内部流路及び供給流路の内圧変動が抑制されるため、吐出口から液体が漏れ出にくくなる。また、循環時に可撓性を有する部材が変形すると、流路内の体積が増加するのでタンク内の圧力がより低い圧力となり、さらに吐出口から液体が漏れ出にくくなる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によると、循環を行うことによって吐出口から液体が漏れ出さないようにしつつ内部流路に残留する気泡や異物などをタンク内に排出できる。この状態で、前記調整手段の調整により流路抵抗値を増加させることによって、瞬時に内部流路の圧力が高くなり、内部流路の液体が個別液体流路に流れ込むことによって吐出口から液体が排出される。このとき、排出開始時から全ての吐出口に高い圧力が付与されて液体が排出される。したがって、吐出口内の増粘した液体、気泡及び異物を効率よく排出することができると共に、液体が無駄に排出されるのを抑制することができる。さらに、液体の排出が停止された時の供給量を、循環中の液体の供給量未満にすることで、先に排出された液体が吐出口周辺に付着して吐出口に形成されたメニスカスの耐圧が低下していたとしても、液体の排出が停止された後に複数の吐出口から液体が漏れ出すのを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の一実施形態に係るインクジェットプリンタの概略平面図である。
【図２】図１に示すインクジェットヘッド及びインク供給ユニットの断面図である。
【図３】図２に示すヘッド本体の平面図である。
【図４】図３に示す一点鎖線で囲まれた領域の拡大図である。
【図５】図４に示すインクジェットヘッドの部分断面図である。
【図６】図２に示すパージポンプの動作特性を示すグラフである。
【図７】図１に示す制御装置の機能ブロック図である。
【図８】図７に示すヘッド制御部が生成する吐出駆動信号の波形図である。
【図９】図７に示す循環・パージ制御部がインク循環を行ったときのインクの流れを示す図である。
【図１０】図１に示すインクジェットプリンタの動作シーケンスを示す図である。
【図１１】図７に示す循環・パージ制御部によるパージ動作におけるインク流量の変化示すグラフである。
【図１２】本実施形態の変形例に係るインクジェットプリンタの動作シーケンスを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明の好適な実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。
【００２０】
インクジェットプリンタ１０１は、図１に示すように、図１上方から下方に向かって用紙Ｐを搬送する搬送ユニット２０と、搬送ユニット２０によって搬送された用紙Ｐに、ブラック、マゼンタ、シアン、イエローのインク滴をそれぞれ吐出する４つのインクジェットヘッド１と、インクジェットヘッド１にインクを供給する４つのインク供給ユニット１０と、インクジェットヘッド１のメンテナンスを行うメンテナンスユニット３１と、インクジェットプリンタ１０１全体を制御する制御装置１６とを有している。なお、本実施形態において、副走査方向とは搬送ユニット２０で用紙Ｐを搬送するときの搬送方向と平行な方向であり、主走査方向とは副走査方向に直交する方向であって水平面に沿った方向である。
【００２１】
搬送ユニット２０は、２つのベルトローラ６、７と、両ローラ６、７間に架け渡されるように巻回されたエンドレスの搬送ベルト８とを有している。ベルトローラ７は、駆動ローラであって、図示しない搬送モータから駆動力が与えられることで回転する。ベルトローラ６は、従動ローラであって、ベルトローラ７の回転により搬送ベルト８が走行するのに伴って回転する。搬送ベルト８の外周面に載置された用紙Ｐは、図１下方へと搬送される。
【００２２】
４つのインクジェットヘッド１は、それぞれ主走査方向に沿って延在し、副走査方向には互いに平行に配置されている。すなわち、インクジェットプリンタ１０１は、主走査方向にインク滴が吐出される複数の吐出口１０８が配列されたライン式のカラーインクジェットプリンタである。各インクジェットヘッド１の下面は、複数の吐出口１０８が配列された吐出面２ａとなっている（図２〜図４参照）。
【００２３】
搬送ベルト８の上側ループの外周面と吐出面２ａとが対向しつつ平行となっている。搬送ベルト８によって搬送されてきた用紙Ｐが４つのインクジェットヘッド１の下方を通過する際に、各インクジェットヘッド１から用紙Ｐの上面に向けて各色のインク滴が順に吐出され、用紙Ｐ上に所望のカラー画像が形成される。
【００２４】
インク供給ユニット１０は、インクジェットヘッド１の下面の図１左方端部近傍に接続されており、接続されたインクジェットヘッド１にインクを供給する。
【００２５】
メンテナンスユニット３１は、４つのワイパ部材３２を有している。４つのワイパ部材３２は、後述のメンテナンス動作に係るワイプ動作において、インクジェットヘッド１の吐出面２ａをワイプする弾性部材であり、図示しないアクチュエータによって、主走査方向に沿って往復移動可能となっている（図１矢印参照）。
【００２６】
次に、図２を参照しつつ、インクジェットヘッド１について詳細に説明する。図２に示すように、インクジェットヘッド１は、リザーバユニット７１と、ヘッド本体２とを有している。
【００２７】
リザーバユニット７１は、ヘッド本体２の上面に固定されており、ヘッド本体２にインクを供給する流路形成部材である。また、リザーバユニット７１は、その内部に、インク流入流路７２、１０個のインク流出流路７５及び排気流路７３が形成されている。なお、図２においては、１つのインク流出流路７５のみが表れている。
【００２８】
インク流入流路７２は、リザーバユニット７１の下面に開口する流入口７２ａを介して、インク供給ユニット１０からのインクが流入する流路である。インク流入流路７２は、流入したインクを一時的に貯溜するインクリザーバとしての機能を有する。インク流入流路７２の内壁面にはリザーバユニット７１の外壁面まで貫通する穴７２ｂが形成されている。可撓性を有する樹脂フィルム７６により、リザーバユニット７１の外壁面側から封止されている。つまり、樹脂フィルム７６が、インク流入流路７２の内壁面の一部となっている。樹脂フィルム７６は、インク流入流路７２におけるインク圧の変動に伴って変位するため、インク圧の変動を抑制するダンパーとして機能する。樹脂フィルム７６を用いることによって、ダンパーを安価な構成で実現することができる。なお、通常印刷時においては、樹脂フィルム７６はインク流入流路７２内に向かって僅かに凸となった状態となっている。リザーバユニット７１の外壁面には、穴７２ｂを覆うように板形状の規制部材７７が固定されており、樹脂フィルム７６がリザーバユニット７１の外側に向かって凸となるのを規制している。これにより、インク流入流路７２のインク圧が異常に高くなったとき、樹脂フィルム７６が過剰に変位して破損するのが防止される。規制部材７７には、大気連通孔７７ａが形成されており、規制部材７７と樹脂フィルム７６との間が常に大気圧となっている。これにより、樹脂フィルム７６が変位し易くなっている。
【００２９】
インク流出流路７５は、フィルタ７５ａを介してインク流入流路７２と連通していると共に、ヘッド本体２の流路ユニット９の上面に形成されたインク供給口１０５ｂに連通している（図３参照）。フィルタ７５ａは、インク流入流路７２におけるインクの流れる方向（図２左右方向）に沿って延在している。通常印刷時においては、インク供給ユニット１０からのインクは、インク流入流路７２に流入し、インク流出流路７５を通過して、インク供給口１０５ｂから流路ユニット９に供給される。
【００３０】
排気流路７３は、インク流入流路７２におけるフィルタ７５ａの上流側においてインク流入流路７２と連通していると共に、リザーバユニット７１の下面に形成された流出口７３ａを介してインク供給ユニット１０に接続されている。
【００３１】
排気流路７３の下方側内壁面にはリザーバユニット７１の外壁面まで貫通する穴７３ｂが形成されている。また、可撓性を有する樹脂フィルム７８により、リザーバユニット７１の下方の外壁面側から封止されている。つまり、樹脂フィルム７８が、排気流路７３の内壁面の一部となっている。樹脂フィルム７８は、排気流路７３のインク圧の変動に伴って変位するため、インク圧の変動を抑制するダンパーとして機能する。樹脂フィルム７８を用いることによって、ダンパーを安価な構成で実現することができる。なお、通常印刷時においては、樹脂フィルム７８は排気流路７３内に向かって僅かに凸となった状態となっている。リザーバユニット７１の下方の外壁面には、穴７３ｂを覆うように板形状の規制部材７９が固定されており、樹脂フィルム７８がリザーバユニット７１の外側に向かって凸となるのを規制している。これにより、排気流路７３のインク圧が異常に高くなったとき、樹脂フィルム７８が過剰に変位して破損するのが防止される。規制部材７９には、大気連通孔７９ａが形成されており、規制部材７９と樹脂フィルム７８との間が常に大気圧となっている。これにより、樹脂フィルム７８が変位し易くなっている。後述のインク循環時においては、インク供給ユニット１０からのインクが、流入口７２ａを介してインク流入流路７２に流入し、インク流入流路７２から排気流路７３を通過して、流出口７３ａを介してインク供給ユニット１０に還流する（図９参照）。
【００３２】
さらに、図３、図４及び図５を参照しつつ、ヘッド本体２について説明する。なお、図４では説明の都合上、アクチュエータユニット２１の下方にあって破線で描くべき圧力室１１０、アパーチャ１１２及び吐出口１０８を実線で描いている。
【００３３】
ヘッド本体２は、図３〜図５に示すように、流路ユニット９と、流路ユニット９の上面に固定された４つのアクチュエータユニット２１を有している。流路ユニット９は、圧力室１１０等を含むインク流路が内部に形成されている。アクチュエータユニット２１は、各圧力室１１０に対応した複数のユニモルフ型のアクチュエータを含んでおり、圧力室１１０内のインクに選択的に吐出エネルギーを付与する機能を有する。
【００３４】
流路ユニット９は、ステンレス鋼からなる複数の金属製のプレートを互いに位置合わせした積層体である。流路ユニット９の上面には、リザーバユニット７１のインク流出流路７５（図２参照）に連通する計１０個のインク供給口１０５ｂが開口している。流路ユニット９の内部には、図５に示すように、インク供給口１０５ｂに連通するマニホールド流路１０５、及び、マニホールド流路１０５に含まれる複数の副マニホールド流路１０５ａが形成されている。さらに、流路ユニット９の内部には、各副マニホールド流路１０５ａから分岐しつつ、圧力室１１０を介して吐出面２ａに開口する吐出口１０８に至る複数の個別インク流路１３２が形成されている。吐出面２ａには複数の吐出口１０８がマトリクス状に配置されている。
【００３５】
流路ユニット９におけるインクの流れについて説明する。図３〜図５に示すように、通常印刷時においては、リザーバユニット７１のインク流出流路７５からインク供給口１０５ｂに供給されたインクは、マニホールド流路１０５の副マニホールド流路１０５ａに分配される。副マニホールド流路１０５ａ内のインクは、アパーチャ１１２及び圧力室１１０を経由して各個別インク流路１３２に流れ込み、圧力室１１０を介して吐出口１０８に至る。
【００３６】
インク供給ユニット１０について詳細に説明する。図２に示すように、インク供給ユニット１０は、サブタンク８０と、サブタンク８０に接続されたインク補給管８１と、インク補給管８１に設けられた補給ポンプ９１及び補給バルブ９２と、インク供給管８２及びインク帰還管８３と、インク供給管８２に設けられたパージポンプ８６と、インク帰還管８３に設けられた循環バルブ８７と、サブタンク８０に接続された大気連通バルブ８８とを有している。
【００３７】
サブタンク８０は、インクジェットヘッド１に供給されるインクを貯溜するものであり、サブタンク８０のインク量が少なくなった時、補給バルブ９２が開弁され且つ補給ポンプ９１が駆動されることで、インクタンク９０に貯溜されたインクがインク補給管８１を介して補給される。大気連通バルブ８８は、サブタンク８０内と大気とを連通（以下、開と称する）又は遮断（以下、閉と称する）する。通常印刷時においては、大気連通バルブ８８が開となっており、サブタンク８０内と大気とを連通している。これにより、サブタンク８０内の気圧が、貯溜しているインクの量にかかわらず常に大気圧となり、安定したインク供給が可能となっている。
【００３８】
インク供給管８２の一端はサブタンク８０に接続されており、他端はジョイント８２ａを介してリザーバユニット７１の流入口７２ａに接続されている。これにより、サブタンク８０のインクがインク供給管８２を介してリザーバユニット７１のインク流入流路７２に供給される。パージポンプ８６は、駆動することによって、サブタンク８０のインクを、インク供給管８２を介してインク流入流路７２に強制的に供給する供給手段として機能する。また、パージポンプ８６は、インク供給管８２においてジョイント８２ａからサブタンク８０に向かってインクが流れるのを防止する逆止弁として機能する。なお、パージポンプ８６が停止している場合であっても、サブタンク８０のインクは、インク供給管８２を流れてリザーバユニット７１に供給可能となっている。パージポンプ８６は、容積型ポンプである三相ダイヤフラムポンプであり、図６に示すように、３つのダイヤフラムが互いに異なる位相で駆動し、インクを排出することによって、インク送出時の圧力変動を抑制する構成となっている。
【００３９】
図２に示すように、インク帰還管８３の一端はサブタンク８０に接続されており、他端はジョイント８３ａを介してリザーバユニット７１の流出口７３ａに接続されている。循環バルブ８７は、インク帰還管８３における流路抵抗値を所定の最小値（以下、開と称する）と所定の最大値（以下、閉と称する）との間で調整可能な調整手段である。なお、本実施形態においては、循環バルブ８７は、完全解放である開と、完全遮断（インクの通過が禁止される）である閉との切り替えを行う開閉弁であるが、流路抵抗値を任意の値で調整可能な流路制御弁であってもよい。
【００４０】
次に、図７を参照しつつ、制御装置１６について説明する。制御装置１６は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）と、ＣＰＵが実行するプログラム及びこれらプログラムに使用されるデータを書き替え可能に記憶するＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable and Programmable Read Only Memory）と、プログラム実行時にデータを一時的に記憶するＲＡＭ（Random Access Memory）とを含んでいる。制御装置１６を構成する各機能部は、これらハードウェアとＥＥＰＲＯＭ内のソフトウェアとが協働して構築されている。制御装置１６は、インクジェットプリンタ１０１全体を制御するものであり、搬送制御部４１と、画像データ記憶部４２と、ヘッド制御部４３と、不吐出時間検出部４６と、循環・パージ制御部４４と、メンテナンス制御部４５とを有している。
【００４１】
搬送制御部４１は、用紙Ｐが搬送方向に沿って所定の速度で搬送されるように搬送ユニット２０の搬送モータを制御する。画像データ記憶部４２は、用紙Ｐに印刷すべき画像に関する画像データを記憶する。
【００４２】
ヘッド制御部４３は、通常印刷時において、画像データに基づいて、生成した吐出駆動信号をアクチュエータユニット２１に供給する。図８に示すように、吐出駆動信号は、１印刷周期において電位Ｖ１から所定時間グランド電位Ｖ０となるパルスを含む信号である。このパルス幅ｔは、圧力波が副マニホールド流路１０５ａの出口から吐出口１０８に至る距離ＡＬ（Acoustic Length）長を伝播する時間と等しい。なお、図８の波形は、小滴のインク滴を吐出するときの波形であり、１つのパルスを有している。中滴のインク滴を吐出するときの波形は、２つのパルスを連続して並べて構成し、大滴のインク滴を吐出するときの波形は、３つのパルスを連続して並べて構成する。
【００４３】
不吐出時間検出部４６は、過去の吐出履歴から各インクジェットヘッド１について、最後に吐出口１０８からインク滴が吐出されてから現在に至るまでの経過時間を検出する。具体的には、ヘッド制御部４３から出力される吐出駆動信号あるいは画像データ記憶部４２のデータに基づいて経過時間を検出する。
【００４４】
循環・パージ制御部４４は、後述のメンテナンス動作において、各インク供給ユニット１０のパージポンプ８６、循環バルブ８７及び大気連通バルブ８８の動作を制御するものである。具体的な動作内容については後述する。なお、循環・パージ制御部４４は、インク補給のために補給ポンプ９１と補給バルブ９２も制御しているが、図７では省略している。
【００４５】
メンテナンス制御部４５は、後述のメンテナンス動作において、メンテナンスユニット３１の動作を制御するものである。
【００４６】
図９〜図１１を参照しつつ、メンテナンス動作について説明する。メンテナンス動作は、インクジェットヘッド１のメンテナンスを行う動作であり、インクジェットプリンタ１０１が起動されたとき、印刷を行わない待機時間が一定時間を超えたとき、及び、ユーザから指示があったときなどに開始される。待機時及び通常印刷時には、パージポンプ８６が停止しており、循環バルブ８７が閉になっており、大気連通バルブ８８が開となっており、また、補給ポンプ９１は停止しており、補給バルブ９２が閉となっている（図２参照）。
【００４７】
図９及び図１０に示すように、メンテナンス動作が開始されると循環・パージ制御部４４は、循環バルブ８７を開にした後に、大気連通バルブ８８を閉にすると同時にパージポンプ８６の駆動を開始する。なお、メンテナンス動作中、補給ポンプ９１は停止しており、補給バルブ９２が閉となっている。
【００４８】
これにより、サブタンク８０のインクが、インク供給管８２を介してインク流入流路７２に強制的に供給される。このとき、循環バルブ８７が開になっているため、インク流入流路７２から排気流路７３及びインク帰還管８３を通過してサブタンク８０に至る経路における流路抵抗が、インク流入流路７２からインク流出流路７５及びマニホールド流路１０５を経由して各吐出口１０８に至る経路の流路抵抗より小さくなる。このため、インク流入流路７２に供給されたインクが、インク流出流路７５に流れ込むことなく、排気流路７３及びインク帰還管８３を順に通過してサブタンク８０に帰還するインク循環が行われる。インク循環が行われることによって、循環経路のうちパージポンプ８６からサブタンク８０に至るまでの流路内のインクの圧力が高くなり、インク循環によるインク流れにより、インク流入流路７２内に滞留している気泡及び異物、特にフィルタ７５ａ上に滞留している気泡及び異物が、インクと共に排気流路７３及びインク帰還管８３を順に通過してサブタンク８０にトラップされる。
【００４９】
循環動作において、気泡及び異物を効率よくサブタンク８０まで移動させるには、パージポンプ８６における単位時間当りのインク流量（以下、インク供給量と称す）を、吐出口１０８に形成されたインクのメニスカスが壊れて（メニスカスブレーク）吐出口１０８からインクが漏れ出る流量（メニスカスブレーク流量）以下の範囲で高くする必要がある（図１１参照）。なお、メニスカスブレーク流量は、インクジェットヘッド１に係る流路構造、インクジェットプリンタ１０１内におけるインクジェットヘッド１とサブタンク８０との高さ関係、インクの粘度などから算出した値、又は、実測により得られた値であり、予め記憶されている。なお、インク供給量は、メニスカスブレーク流量未満、且つ、メニスカスブレーク流量から一定値を減じた流量に設定されている。この一定値はパージポンプ８６により発生するインク流れの脈動や、周囲温度や湿度などの環境値の変動によりメニスカスの状態が変動したとしても、メニスカスブレークが起こらないようにインク流量にマージンを設けるものである。また、単位時間当りのインク流量は、後に吐出口１０８からインクがパージされる際、排気流路７３のインク流れを急に塞ぐことで、排気流路７３内およびインク流入流路７２内のインク圧力が急上昇し、個別インク流路内に滞留している気泡や異物がインクと共に吐出口１０８から排出可能な流量（回復可能流量）以上となっている。なお、回復可能流量は、実測により得られた値であり、予め記憶されている。別の観点から、循環バルブ８７を閉じた状態で、パージポンプ８６の駆動をインク流量が回復可能流量となるように開始した場合に、個別インク流路内に滞留しているエアや異物がインクと共に全ての吐出口１０８から排出可能な流量を回復可能流量ということもできる。つまり、回復可能流量未満でパージポンプ８６を駆動した場合は、気泡や増粘したインクが少ない個別インク流路１３２に係る吐出口１０８のみからインクが排出され続け、排出期間を長くしても、全ての吐出口１０８からエアや異物と共にインクが排出されない可能性がある。
【００５０】
なお、インク循環を行っているときは、通常印刷時と比較してインク流入流路７２及び排気流路７３内のインク圧が高くなるため、インク流入流路７２の樹脂フィルム７６が規制部材７７に密着し、排気流路７３の樹脂フィルム７８が規制部材７９に密着する。
【００５１】
また、大気連通バルブ８８が閉になっている期間においては、サブタンク８０内が負圧になる。サブタンク８０内が負圧になることによって、インク流入流路７２のインクが排気流路７３を介してサブタンク８０内に吸引され、大気連通バルブ８８が開になっている場合と比較して、インク流出流路７５にインクが流れ込み難くなる。これにより、インク流入流路７２内の圧力が低下し、メニスカスブレークが起こり難くなる。そのため、大気連通バルブ８８が開になっている場合よりも、インク流入流路７２内の圧力が、メニスカスブレークが起こる圧力（メニスカスブレーク圧力）に近接するように、インク供給量を高くすることができる。つまり、循環中のインク流入流路７２の流路内圧力が同じとすると、大気連通バルブ８８が閉になっている場合は、大気連通バルブ８８が開になっている場合よりもインク流量が多くなり、大気連通バルブ８８が閉になっている場合は、パージ期間におけるインク流入流路７２の流路内圧力を大気連通バルブ８８が開になっている場合よりも大きくすることができるので、個別インク流路内に滞留している気泡や異物をインクと共に吐出口１０８から効率よく排出することができる。このインク供給量は、インク循環中において、大気連通バルブ８８が開になっているときに吐出口１０８からインクが漏れ出さない最大の量を超え、且つ、大気連通バルブ８８が閉になっているときに吐出口１０８からインクが漏れ出さない最大の量以下である。なお、図１０において、インク流入流路７２に係る流路内圧力変化を示す実線波形は、インク循環において大気連通バルブ８８を閉として、上述のようにインク供給量を高くした場合（本実施形態）の流路内圧力変化を示しており、破線波形は、インク循環において大気連通バルブ８８が開になっている場合（インク供給量は高くされていない）の流路内圧力変化を示している。
【００５２】
パージポンプ８６における単位時間当りのインク流量が回復可能流量以上とした状態で、インク流入流路７２内に滞留しているエア及び異物を少なくともインク流入流路７２内から除去する時間インク循環が行われると、パージ動作が開始される。パージ動作が開始されると、循環・パージ制御部４４は、図１０及び図１１に示すように、循環バルブ８７を閉にすると同時に大気連通バルブ８８を開にする。これにより、排気流路７３を流れていたインクが循環バルブ８７により急激に塞き止められることで排気流路７３内及びインク流入流路７２内のインク圧力が急上昇し、インク流入流路７２に供給されたインクが、排気流路７３に流れ込むことなく、インク流出流路７５に流れ込み、マニホールド流路１０５及び各個別インク流路１３２を順に通過し、吐出口１０８から排出される。排出されたインクは、図示しない廃液トレイに受け止められる。
【００５３】
このように、パージポンプ８６における単位時間当りのインク流量が回復可能流量以上でインク循環が行われている状態で、循環バルブ８７を閉とすることでパージ動作が開始（インパクトパージ）されるため、パージ開始直後から、インク流入流路７２におけるインク圧が高い状態となり、吐出口１０８内の増粘したインク、滞留している気泡及び異物を、吐出口１０８から効率よく排出することができる。この点、このようなインパクトパージを行わない場合、つまり、インク循環をさせることなく、循環バルブ８７を閉じた状態でパージポンプ８６の駆動を開始し、吐出口１０８からインクを排出させる従来例（インパクトパージ無）の場合には、各個別インク流路１３２内のインク圧力が、全ての吐出口１０８からインクが排出される圧力を超えるまでの到達時間が長くなり、この到達時間に達するまでは、吐出口１０８からインクが無駄に排出される。つまり、気泡や増粘したインクが少ない個別インク流路１３２に係る吐出口のみインクが排出されるので、インクが無駄に排出されることになる。また、循環バルブ８７を閉にすると同時に大気連通バルブ８８が開にされるため、サブタンク８０内が強制的に大気圧となり、インクが排出されるに伴ってサブタンク８０内の圧力が低下するのを抑制することができる。インクが排出される際にサブタンク８０内が大気を遮断されている場合は、サブタンク８０内へのインク流入がなされないので、インク排出に伴ってインク内が急激に負圧となり、パージポンプ８６の作動が阻害されることも考えられるが、インクが排出される際にサブタンク８０を大気と連通させておけば、パージポンプ８６の作動阻害のおそれを解消できる。
【００５４】
循環・パージ制御部４４は、所定のパージ量のインクが吐出口１０８から排出されると、パージポンプ８６の駆動を停止させる。パージポンプ８６の駆動が停止すると、時間が経過するに伴ってインク供給量が減少する。そして、循環・パージ制御部４４は、パージポンプ８６の駆動が停止して、インク供給量がインク循環時のインク供給量よりも少ない所定量となった時に、循環バルブ８７を開にすると同時に大気連通バルブ８８を閉にしてパージ動作を停止させる。なお、所定のパージ量は、パージポンプ８６における単位時間当りのインク流量及びパージ期間の長さによって決定される。所定のパージ量を排出するための単位時間当りのインク流量及びパージ期間の長さについては実験的に求められ、予め記憶されている。循環・パージ制御部４４は、温度センサ３５によって検出された温度が高くなるに伴って、又は、不吐出時間検出部４６によって検出された経過時間が長くなるに伴って、循環期間を長くすると共にパージ量を大きくする。
【００５５】
上述したように、インク循環、及び、パージ動作を順に実行することによって、インク流入流路７２に滞留している気泡及び異物を、下流側の流路（マニホールド流路１０５、及び、個別インク流路１３２など）に流し込むことなくインクジェットヘッド１外に排出することができる。
【００５６】
循環・パージ制御部４４は、パージポンプ８６の駆動を停止させてインク供給量が０になった後に、大気連通バルブ８８を開にする。その後、循環・パージ制御部４４は、循環バルブ８７を閉にする。
【００５７】
次に、ワイプ動作が開始されると、メンテナンス制御部４５が、図示しない移動機構によって４つのインクジェットヘッド１を上方に移動させた後、４つのワイパ部材３２の先端を対向する吐出面２ａに接触させつつ、各ワイパ部材３２を吐出面２ａに沿って主走査方向に移動させる。これにより、パージ動作によって吐出面２ａに付着した余分なインクが除去されると共に、吐出口１０８に形成されるメニスカスが整えられる。各吐出面２ａがワイプされた後、メンテナンス制御部４５は、４つのワイパ部材３２及び各インクジェットヘッド１を通常の位置に戻し、循環・パージ制御部４４が循環バルブ８７を開く。以上で、ワイプ動作が完了する。
【００５８】
以上のように、本実施形態のインクジェットプリンタ１０１によると、インク循環を行うことによって吐出口１０８から液体が漏れ出さないようにしつつインク流入流路７２に残留する気泡や異物などをサブタンク８０内に排出できる。この状態で、調整バルブ８７を閉にすることによって、瞬時にインク流入流路７２内の圧力を高くし、インク流入流路７２のインクがインク流出流路７５に流れ込んで吐出口１０８からインクが排出される。このとき、パージ動作開始時から全ての吐出口１０８に高い圧力が付与されてインクが排出される。したがって、吐出口１０８内の増粘した液体、気泡及び異物を効率よく排出することができると共に、インクが無駄に排出されるのを抑制することができる。さらに、パージ期間において、パージポンプ８６の駆動を停止させることによって、インク供給量を減少させる。このため、パージ期間が終了した時のインク供給量が、インク循環中のインク供給量よりも減少し、インク流入流路７２内の圧力が低下する。これにより、先のパージ動作が行われたときに吐出口１０８から排出されたインクが吐出口１０８周辺に付着して吐出口１０８に形成されたメニスカスのメニスカス耐圧が低下していたとしても、パージ期間が終了した後に複数の吐出口１０８からインクが漏れ出すのを抑制することができる。
【００５９】
このとき、パージポンプ８６の駆動を停止させることによって、インク供給量を減少させるため、インク供給量を容易に減少させることができる。また、インク流入流路７２内の圧力が低下するため、パージ動作を素早く完了させることができる。
【００６０】
さらに、インク循環中に、大気連通バルブ８８を閉にしてサブタンク８０と大気とを遮断することで、サブタンク８０内を負圧にするため、インク流入流路７２のインクが排気流路７３及びインク帰還管８３を介してサブタンク８０に吸引され、インク流入流路７２のインクがインク流出流路７５に流れ込みにくくなる。これにより、吐出口１０８からインクが漏れ出にくくなる。
【００６１】
加えて、パージ動作を開始するとき、循環バルブ８７を閉にすると同時に大気連通バルブ８８を開にするため、サブタンク８０内が強制的に大気圧となり、インクが排出されるに伴ってサブタンク８０内の圧力が低下するのを抑制することができる。これにより、インク流入流路７２のインクが排気流路７３を介してサブタンク８０内に吸引されることがなく、パージポンプ８６によるインク流出流路７５へのインク供給が阻害されることがない。その結果、吐出口１０８からのインクの排出が不安定になったり、停止したりするのを防止することができる。
【００６２】
また、パージ期間において、循環バルブ８７を開にすると共に大気連通バルブ８８を閉にすることによって吐出口１０８からのインクの排出を停止させるため、インクの排出が停止すると共にサブタンク８０内が負圧になり、複数の吐出口１０８からインクが排出されるのを素早く停止することができると共に、パージ期間後に吐出口１０８からのインクが漏れ出すのを防止することができる。
【００６３】
さらに、パージ動作が完了した後に、循環バルブ８７を完全遮断である閉にするため、パージ動作を行うことによって吐出面２ａに付着したインクが、インクジェットヘッド１とサブタンク８０との水頭差などによって、吐出口１０８内に吸い込まれるのを防止することができる。
【００６４】
加えて、パージ動作後にワイプ動作を行うことによって、吐出面２ａに付着したインクや異物を除去することができると共に、吐出口１０８のメニスカスを整えることができる。
【００６５】
また、樹脂フィルム７６が、インク流入流路７２の内壁面の一部となっており、樹脂フィルム７８が、排気流路７３の内壁面の一部となっているため、インク流入流路７２及び排気流路７３におけるインク圧の変動を効率よく抑制することができる。これにより、インクを安定した圧力で各個別インク流路に供給することができる。また、インク循環時に樹脂フィルム７６、７８が変形すると、流路内の体積が増加するのでサブタンク８０内の圧力がより低い圧力となり、さらに吐出口１０８からインクが漏れ出にくくなる。
【００６６】
＜変形例＞
本実施形態に係る変形例について説明する。上述した実施形態においては、パージ動作の停止に先立って、パージポンプ８６の駆動を停止させる構成であるが、図１２に示すように、循環バルブ８７を開に、大気連通バルブ８８を閉にすると同時に、パージポンプ８６の駆動を停止させることによって、パージ動作を停止させてもよい。これによると、パージ動作を完了させるための制御が容易になる。循環バルブ８７を開に、大気連通バルブ８８を閉にしてからパージ動作停止までは時間遅れがあるため、その期間に、インク供給量が減少することになる。
【００６７】
以上、本発明の好適な実施形態及び変形例について説明したが、本発明は上述の実施形態及び変形例に限られるものではなく、特許請求の範囲に記載した限りにおいて様々な変更が可能なものである。上述の実施形態では、循環バルブ８７が、インク帰還管８３に設けられる構成であるが、循環バルブが、流出口７３ａから所定の範囲内にある排気流路７３に設けられ、排気流路７３における流路抵抗値を調整してもよい。これによると、循環バルブの位置が、吐出口１０８に近くなるため、パージ動作において吐出口１０８からのインクの排出を素早く開始することができる。なお、流出口７３ａから所定の範囲内とは、流出口７３ａから排気流路７３に係るインク流入流路７２からの分岐位置までの範囲（つまり、排気流路７３内）である。
【００６８】
さらに、上述の実施形態においては、循環バルブ８７が開及び閉のいずれかに選択的に切り替えられる構成であるが、循環バルブ８７が、流路抵抗値を任意の値で調整可能な流路制御弁であれば、流路抵抗値が段階的に又は連続的に変化するように、流路抵抗値を調整してもよい。また、循環バルブ８７が完全にインク流路を閉め切れなくてもよい。また、循環バルブによりインク帰還管８３のインク流路断面積を減少させることで、インク帰還管８３内の流路抵抗値を調整するのではなく、インク帰還管８３の外周を挟み、インク帰還管８３を変形させてインク帰還管８３内のインク流路断面積を減少させることで、インク帰還管８３内の流路抵抗値を調整してもよい。
【００６９】
また、上述の実施形態においては、大気連通バルブ８８が、閉となっているときにサブタンク８０内と大気とを完全に遮断する構造となっているが、インク循環中にサブタンク８０内が負圧になる程度であれば、閉となっていてもサブタンク８０内と大気とわずかな隙間で連通させる構造であってもよい。
【００７０】
さらに、上述の実施形態においては、大気連通バルブ８８を循環期間において閉に、パージ期間において開にする構成であるが、大気連通バルブ８８は任意のタイミングで開閉してもよい。例えば、循環期間及びパージ期間の全てにおいて大気連通バルブ８８を閉にしてもよいし、循環期間及びパージ期間の少なくとも一部の期間についてのみ大気連通バルブ８８を閉にしてもよい。なお、吐出口１０８からインクが漏れ出すのを抑制すべき期間において、大気連通バルブ８８を閉にすることが好ましい。また、インク供給ユニット１０が、大気連通バルブ８８を有していなくてもよい。
【００７１】
さらに、上述の実施形態においては、メンテナンス動作において、ワイプ動作を行う構成であるが、ワイプ動作を行わない構成であってもよい。
【００７２】
加えて、上述の実施形態においては、樹脂フィルム７６が、インク流入流路７２の内壁面の一部となっており、樹脂フィルム７８が、排気流路７３の内壁面の一部となっている構成であるが、リザーバユニットが、樹脂フィルム７６、７８の少なくともいずれかを有さない構成であってもよい。
【００７３】
さらに、上述の実施形態においては、パージ動作に係るインク循環におけるパージポンプ８６の単位時間当りのインク流量が、メニスカスブレーク流量未満となっている構成であるが、インク循環時に吐出口１０８から漏れ出るインク量がわずかであれば、当該インク流量がメニスカスブレーク流量以上となっていてもよい。例えば、少数の吐出口からしか液体が漏れていない場合は、メニスカスブレークはしていることになるが、漏れがわずかであるので、全体としてみると液体が無駄に消費されるのを抑制する効果は得られる。
【００７４】
加えて、上述の実施形態においては、パージポンプ８６が、容積型ポンプである三相ダイヤフラムポンプとなっているが、チューブポンプのような他の容積型ポンプであってもよいし、インペラ型ポンプなど容積型以外のポンプであってもよい。
【００７５】
また、上述の実施形態においては、アクチュエータユニット２１がユニモフル型の圧電アクチュエータとなっているが、アクチュエータユニットは、バイモルフ型の圧電アクチュエータであってもよいし、発熱素子を備えたサーマル方式の液体吐出装置などであってもよい。
【００７６】
本発明は、インク以外の液体を吐出する記録装置にも適用可能である。さらに、プリンタに限定されず、ファクシミリやコピー機などにも適用可能である。
【符号の説明】
【００７７】
１ インクジェットヘッド
１６ 制御装置
４４ 循環・パージ制御部
７２ インク流入流路
７２ａ 流入口
７３ 排気流路
７３ａ 流出口
７５ インク流出流路
８０ サブタンク
８１ インク補給管
８２ インク供給管
８３ インク帰還管
８６ パージポンプ
８７ 循環バルブ
８８ 大気連通バルブ
９０ インクタンク
１０１ インクジェットプリンタ
１０８ 吐出口
【技術分野】
【０００１】
本発明は、吐出口から液体を吐出する液体吐出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
複数の吐出口からインク滴を吐出させるインクジェットヘッドにおいては、インクジェットヘッド内のインク流路にポンプを用いてインクを強制的に供給することによって、吐出口近傍のインク流路に存在する気泡や増粘したインクを排出して吐出口のクリーニングを行う技術が知られている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１では、三方弁を閉じて排出路を閉塞した後、供給ポンプを動作させてインクジェットヘッド内流路のインクを所定時間だけ加圧し、ノズルからインクを排出させてノズルのクリーニングを行っている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−２９１１１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
全ての吐出口から確実にインクを排出して吐出口のクリーニングをするためには、インク流路に付与するインク圧を所望の圧力に達するまで高くする必要がある。しかしながら、ポンプの駆動が開始されてからインク流路におけるインク圧がその所望の圧力に達するまで時間がかかると、インクの排出抵抗（流路抵抗）が低い吐出口から順にインクが排出され、全ての吐出口から瞬時にインクを排出することができない。そのため、吐出口のクリーニング時に、吐出口から無駄にインクが排出される。さらに、排出したインクが吐出口の周辺に付着することによって吐出口のメニスカス耐圧が低下するため、インク流路における些細なインク流動によっても吐出口からインクが漏れ出すことがあり、その場合、無駄にインクが排出される。
【０００５】
本発明の目的は、吐出口から液体と共に気泡等を効率よく排出しつつ、液体が無駄に消費されるのを抑制することができる液体吐出装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の液体吐出装置は、液体が流入する流入口と、液体が流出する流出口と、前記流入口と前記流出口とを連通する内部流路と、液体を吐出するための複数の吐出口と、前記内部流路から分岐して前記複数の吐出口に至る複数の個別液体流路とを有する液体吐出ヘッドと、前記液体吐出ヘッドに供給される液体を内部に貯溜するタンクと、前記タンクの内部と前記流入口とを連通する供給流路と、前記タンクの内部と前記流出口とを連通する帰還流路と、前記タンクに貯留された液体を、前記供給流路を介して前記内部流路に強制的に供給する供給手段と、前記帰還流路における流路抵抗値を所定の最小値と所定の最大値との間で調整可能な調整手段と、前記供給手段及び前記調整手段を制御する制御手段とを備えている。前記制御手段は、前記調整手段の調整により前記流路抵抗値を前記所定の最大値より小さくさせつつ前記供給手段を駆動させることにより、前記タンクの液体を前記供給流路、前記内部流路及び前記帰還流路の順に移送させるように循環させ、前記循環中に、前記調整手段を調整により前記流路抵抗値を増加させることにより、前記複数の吐出口から液体を排出させ、次に、前記排出中に、前記調整手段を調整して前記流路抵抗値を減少させることにより、前記複数の吐出口からの液体の排出を停止させる制御を行い、さらに、前記制御手段は、前記供給手段を制御して、前記液体の排出が停止された時の前記内部流路に供給される液体の単位時間当りの供給量を、前記循環中の前記供給量未満にさせる。
【０００７】
別の観点から見て、本発明の液体吐出装置は、液体が流入する流入口と、液体が流出する流出口と、前記流入口と前記流出口とを連通する内部流路と、液体を吐出するための複数の吐出口と、前記内部流路から分岐して前記複数の吐出口に至る複数の個別液体流路とを有する液体吐出ヘッドと、前記液体吐出ヘッドに供給される液体を内部に貯溜するタンクと、前記タンクの内部と前記流入口とを連通する供給流路と、前記タンクの内部と前記流出口とを連通する帰還流路と、前記タンクに貯留された液体を、前記供給流路を介して前記内部流路に強制的に供給する供給手段と、前記内部流路の前記流出口から所定範囲内に設けられ、前記内部流路の前記流出口から所定範囲内における流路抵抗値を所定の最小値と所定の最大値との間で調整可能な調整手段と、前記供給手段及び前記調整手段を制御する制御手段とを備えている。前記制御手段は、前記調整手段の調整により前記流路抵抗値を前記所定の最大値より小さくさせつつ前記供給手段を駆動させることにより、前記タンクの液体を前記供給流路、前記内部流路及び前記帰還流路の順に移送させるように循環させ、前記循環中に、前記調整手段を調整により前記流路抵抗値を増加させることにより、前記複数の吐出口から液体を排出させ、次に、前記排出中に、前記調整手段を調整して、前記流路抵抗値を減少させることにより、前記複数の吐出口からの液体の排出を停止させる制御を行い、さらに、前記制御手段は、前記供給手段を制御して、前記液体の排出が停止された時の前記内部流路に供給される液体の単位時間当りの供給量を、前記循環中の前記供給量未満にさせる。
【０００８】
本発明によると、循環を行うことによって吐出口から液体が漏れ出さないようにしつつ内部流路に残留する気泡や異物などをタンク内に排出できる。この状態で、前記調整手段の調整により流路抵抗値を増加させることによって、瞬時に内部流路の圧力が高くなり、内部流路の液体が個別液体流路に流れ込むことによって吐出口から液体が排出される。このとき、排出開始時から全ての吐出口に高い圧力が付与されて液体が排出される。したがって、吐出口内の増粘した液体、気泡及び異物を効率よく排出することができると共に、液体が無駄に排出されるのを抑制することができる。さらに、液体の排出が停止された時の供給量を、循環中の液体の供給量未満にすることで、先に排出された液体が吐出口周辺に付着して吐出口に形成されたメニスカスの耐圧が低下していたとしても、液体の排出が停止された後に複数の吐出口から液体が漏れ出すのを抑制することができる。なお、循環時の帰還流路における流路抵抗値は、吐出口から液体の漏れ出しが発生する程度の値未満〜最小値の間に調整するのが望ましい。
【０００９】
本発明においては、前記制御手段が、前記排出中に前記流路抵抗値を減少させ始めると同時に、前記供給手段により前記供給量を減少させ始めてもよい。これによると、吐出口からの液体の排出を停止させるための制御が容易になる。流路抵抗値の減少から液体の排出停止までは時間遅れがあるため、その期間に、液体供給量を循環中の液体の供給量未満にさせることになる。
【００１０】
また、本発明においては、前記制御手段が、前記供給手段により液体の供給を停止させることによって、前記供給量を減少させることが好ましい。これによると、内部流路に対する単位時間当りの液体の供給量を容易に減少させることができる。また、液体の排出動作を素早く完了させることができる。
【００１１】
さらに、本発明においては、前記タンクの内部と大気とを連通又は遮断する大気連通手段をさらに備えており、前記制御手段は、前記循環中に、前記大気連通手段により前記タンクと大気とを遮断させることが好ましい。これによると、循環時において、タンクと大気とが遮断されることによってタンク内が負圧になるため、内部流路の液体が帰還流路を介してタンクに吸引され、内部流路のインクが個別液体流路に流れ込みにくくなる。これにより、循環中に吐出口から液体が漏れ出にくくなる。
【００１２】
このとき、前記制御手段は、前記複数の吐出口から液体を排出させるために前記流路抵抗値を増加させたときに、前記タンクの内部と大気とが連通されるように、前記大気連通手段を制御することがより好ましい。これによると、吐出口から液体が排出されるとき、タンク内が強制的に大気圧になるため、タンク内の圧力が液体の排出に伴って低下するのを抑制することができる。これにより、供給手段の液体の供給が阻害されることなく、吐出口からの液体の排出が不安定になったり、停止したりするのを防止することができる。
【００１３】
さらに、このとき、前記制御手段は、前記排出中に、前記流路抵抗値を減少させることにより、前記複数の吐出口からの液体の排出を停止させるように、前記調整手段を制御するとともに、前記タンクの内部と大気とが遮断されるように、前記大気連通手段を制御することがより一層好ましい。これによると、タンクと大気とを遮断することによってタンク内の気圧が低下するため、吐出口から液体の排出を停止した後に、吐出口から液体が漏れ出すのをさらに抑制することができる。
【００１４】
本発明においては、前記所定の最大値が、前記帰還流路における液体の通過が禁止される値であり、前記制御手段は、前記供給手段による液体の供給が停止された後に、前記流路抵抗値を前記所定の最大値にするように、前記供給手段及び前記調整弁を制御することが好ましい。これによると、吐出口から排出した液体や気泡が、液体吐出ヘッドとタンクとの水頭差などによって吐出口内に吸い込まれるのを防止することができる。
【００１５】
また、本発明においては、前記複数の吐出口が形成された吐出面をさらに有し、前記複数の吐出口からの液体の排出が停止されているときに、前記吐出面を払拭する払拭手段をさらに備えていることが好ましい。これによると、吐出面に付着したインクや異物を除去することができると共に、吐出口のメニスカスを整えることができる。
【００１６】
さらに、本発明においては、前記内部流路及び前記供給流路の内壁面の少なくとも一部が、可撓性を有する部材によって形成されていることが好ましい。これによると、可撓性を有する部材が変形することによって、内部流路及び供給流路の内圧変動が抑制されるため、吐出口から液体が漏れ出にくくなる。また、循環時に可撓性を有する部材が変形すると、流路内の体積が増加するのでタンク内の圧力がより低い圧力となり、さらに吐出口から液体が漏れ出にくくなる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によると、循環を行うことによって吐出口から液体が漏れ出さないようにしつつ内部流路に残留する気泡や異物などをタンク内に排出できる。この状態で、前記調整手段の調整により流路抵抗値を増加させることによって、瞬時に内部流路の圧力が高くなり、内部流路の液体が個別液体流路に流れ込むことによって吐出口から液体が排出される。このとき、排出開始時から全ての吐出口に高い圧力が付与されて液体が排出される。したがって、吐出口内の増粘した液体、気泡及び異物を効率よく排出することができると共に、液体が無駄に排出されるのを抑制することができる。さらに、液体の排出が停止された時の供給量を、循環中の液体の供給量未満にすることで、先に排出された液体が吐出口周辺に付着して吐出口に形成されたメニスカスの耐圧が低下していたとしても、液体の排出が停止された後に複数の吐出口から液体が漏れ出すのを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の一実施形態に係るインクジェットプリンタの概略平面図である。
【図２】図１に示すインクジェットヘッド及びインク供給ユニットの断面図である。
【図３】図２に示すヘッド本体の平面図である。
【図４】図３に示す一点鎖線で囲まれた領域の拡大図である。
【図５】図４に示すインクジェットヘッドの部分断面図である。
【図６】図２に示すパージポンプの動作特性を示すグラフである。
【図７】図１に示す制御装置の機能ブロック図である。
【図８】図７に示すヘッド制御部が生成する吐出駆動信号の波形図である。
【図９】図７に示す循環・パージ制御部がインク循環を行ったときのインクの流れを示す図である。
【図１０】図１に示すインクジェットプリンタの動作シーケンスを示す図である。
【図１１】図７に示す循環・パージ制御部によるパージ動作におけるインク流量の変化示すグラフである。
【図１２】本実施形態の変形例に係るインクジェットプリンタの動作シーケンスを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明の好適な実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。
【００２０】
インクジェットプリンタ１０１は、図１に示すように、図１上方から下方に向かって用紙Ｐを搬送する搬送ユニット２０と、搬送ユニット２０によって搬送された用紙Ｐに、ブラック、マゼンタ、シアン、イエローのインク滴をそれぞれ吐出する４つのインクジェットヘッド１と、インクジェットヘッド１にインクを供給する４つのインク供給ユニット１０と、インクジェットヘッド１のメンテナンスを行うメンテナンスユニット３１と、インクジェットプリンタ１０１全体を制御する制御装置１６とを有している。なお、本実施形態において、副走査方向とは搬送ユニット２０で用紙Ｐを搬送するときの搬送方向と平行な方向であり、主走査方向とは副走査方向に直交する方向であって水平面に沿った方向である。
【００２１】
搬送ユニット２０は、２つのベルトローラ６、７と、両ローラ６、７間に架け渡されるように巻回されたエンドレスの搬送ベルト８とを有している。ベルトローラ７は、駆動ローラであって、図示しない搬送モータから駆動力が与えられることで回転する。ベルトローラ６は、従動ローラであって、ベルトローラ７の回転により搬送ベルト８が走行するのに伴って回転する。搬送ベルト８の外周面に載置された用紙Ｐは、図１下方へと搬送される。
【００２２】
４つのインクジェットヘッド１は、それぞれ主走査方向に沿って延在し、副走査方向には互いに平行に配置されている。すなわち、インクジェットプリンタ１０１は、主走査方向にインク滴が吐出される複数の吐出口１０８が配列されたライン式のカラーインクジェットプリンタである。各インクジェットヘッド１の下面は、複数の吐出口１０８が配列された吐出面２ａとなっている（図２〜図４参照）。
【００２３】
搬送ベルト８の上側ループの外周面と吐出面２ａとが対向しつつ平行となっている。搬送ベルト８によって搬送されてきた用紙Ｐが４つのインクジェットヘッド１の下方を通過する際に、各インクジェットヘッド１から用紙Ｐの上面に向けて各色のインク滴が順に吐出され、用紙Ｐ上に所望のカラー画像が形成される。
【００２４】
インク供給ユニット１０は、インクジェットヘッド１の下面の図１左方端部近傍に接続されており、接続されたインクジェットヘッド１にインクを供給する。
【００２５】
メンテナンスユニット３１は、４つのワイパ部材３２を有している。４つのワイパ部材３２は、後述のメンテナンス動作に係るワイプ動作において、インクジェットヘッド１の吐出面２ａをワイプする弾性部材であり、図示しないアクチュエータによって、主走査方向に沿って往復移動可能となっている（図１矢印参照）。
【００２６】
次に、図２を参照しつつ、インクジェットヘッド１について詳細に説明する。図２に示すように、インクジェットヘッド１は、リザーバユニット７１と、ヘッド本体２とを有している。
【００２７】
リザーバユニット７１は、ヘッド本体２の上面に固定されており、ヘッド本体２にインクを供給する流路形成部材である。また、リザーバユニット７１は、その内部に、インク流入流路７２、１０個のインク流出流路７５及び排気流路７３が形成されている。なお、図２においては、１つのインク流出流路７５のみが表れている。
【００２８】
インク流入流路７２は、リザーバユニット７１の下面に開口する流入口７２ａを介して、インク供給ユニット１０からのインクが流入する流路である。インク流入流路７２は、流入したインクを一時的に貯溜するインクリザーバとしての機能を有する。インク流入流路７２の内壁面にはリザーバユニット７１の外壁面まで貫通する穴７２ｂが形成されている。可撓性を有する樹脂フィルム７６により、リザーバユニット７１の外壁面側から封止されている。つまり、樹脂フィルム７６が、インク流入流路７２の内壁面の一部となっている。樹脂フィルム７６は、インク流入流路７２におけるインク圧の変動に伴って変位するため、インク圧の変動を抑制するダンパーとして機能する。樹脂フィルム７６を用いることによって、ダンパーを安価な構成で実現することができる。なお、通常印刷時においては、樹脂フィルム７６はインク流入流路７２内に向かって僅かに凸となった状態となっている。リザーバユニット７１の外壁面には、穴７２ｂを覆うように板形状の規制部材７７が固定されており、樹脂フィルム７６がリザーバユニット７１の外側に向かって凸となるのを規制している。これにより、インク流入流路７２のインク圧が異常に高くなったとき、樹脂フィルム７６が過剰に変位して破損するのが防止される。規制部材７７には、大気連通孔７７ａが形成されており、規制部材７７と樹脂フィルム７６との間が常に大気圧となっている。これにより、樹脂フィルム７６が変位し易くなっている。
【００２９】
インク流出流路７５は、フィルタ７５ａを介してインク流入流路７２と連通していると共に、ヘッド本体２の流路ユニット９の上面に形成されたインク供給口１０５ｂに連通している（図３参照）。フィルタ７５ａは、インク流入流路７２におけるインクの流れる方向（図２左右方向）に沿って延在している。通常印刷時においては、インク供給ユニット１０からのインクは、インク流入流路７２に流入し、インク流出流路７５を通過して、インク供給口１０５ｂから流路ユニット９に供給される。
【００３０】
排気流路７３は、インク流入流路７２におけるフィルタ７５ａの上流側においてインク流入流路７２と連通していると共に、リザーバユニット７１の下面に形成された流出口７３ａを介してインク供給ユニット１０に接続されている。
【００３１】
排気流路７３の下方側内壁面にはリザーバユニット７１の外壁面まで貫通する穴７３ｂが形成されている。また、可撓性を有する樹脂フィルム７８により、リザーバユニット７１の下方の外壁面側から封止されている。つまり、樹脂フィルム７８が、排気流路７３の内壁面の一部となっている。樹脂フィルム７８は、排気流路７３のインク圧の変動に伴って変位するため、インク圧の変動を抑制するダンパーとして機能する。樹脂フィルム７８を用いることによって、ダンパーを安価な構成で実現することができる。なお、通常印刷時においては、樹脂フィルム７８は排気流路７３内に向かって僅かに凸となった状態となっている。リザーバユニット７１の下方の外壁面には、穴７３ｂを覆うように板形状の規制部材７９が固定されており、樹脂フィルム７８がリザーバユニット７１の外側に向かって凸となるのを規制している。これにより、排気流路７３のインク圧が異常に高くなったとき、樹脂フィルム７８が過剰に変位して破損するのが防止される。規制部材７９には、大気連通孔７９ａが形成されており、規制部材７９と樹脂フィルム７８との間が常に大気圧となっている。これにより、樹脂フィルム７８が変位し易くなっている。後述のインク循環時においては、インク供給ユニット１０からのインクが、流入口７２ａを介してインク流入流路７２に流入し、インク流入流路７２から排気流路７３を通過して、流出口７３ａを介してインク供給ユニット１０に還流する（図９参照）。
【００３２】
さらに、図３、図４及び図５を参照しつつ、ヘッド本体２について説明する。なお、図４では説明の都合上、アクチュエータユニット２１の下方にあって破線で描くべき圧力室１１０、アパーチャ１１２及び吐出口１０８を実線で描いている。
【００３３】
ヘッド本体２は、図３〜図５に示すように、流路ユニット９と、流路ユニット９の上面に固定された４つのアクチュエータユニット２１を有している。流路ユニット９は、圧力室１１０等を含むインク流路が内部に形成されている。アクチュエータユニット２１は、各圧力室１１０に対応した複数のユニモルフ型のアクチュエータを含んでおり、圧力室１１０内のインクに選択的に吐出エネルギーを付与する機能を有する。
【００３４】
流路ユニット９は、ステンレス鋼からなる複数の金属製のプレートを互いに位置合わせした積層体である。流路ユニット９の上面には、リザーバユニット７１のインク流出流路７５（図２参照）に連通する計１０個のインク供給口１０５ｂが開口している。流路ユニット９の内部には、図５に示すように、インク供給口１０５ｂに連通するマニホールド流路１０５、及び、マニホールド流路１０５に含まれる複数の副マニホールド流路１０５ａが形成されている。さらに、流路ユニット９の内部には、各副マニホールド流路１０５ａから分岐しつつ、圧力室１１０を介して吐出面２ａに開口する吐出口１０８に至る複数の個別インク流路１３２が形成されている。吐出面２ａには複数の吐出口１０８がマトリクス状に配置されている。
【００３５】
流路ユニット９におけるインクの流れについて説明する。図３〜図５に示すように、通常印刷時においては、リザーバユニット７１のインク流出流路７５からインク供給口１０５ｂに供給されたインクは、マニホールド流路１０５の副マニホールド流路１０５ａに分配される。副マニホールド流路１０５ａ内のインクは、アパーチャ１１２及び圧力室１１０を経由して各個別インク流路１３２に流れ込み、圧力室１１０を介して吐出口１０８に至る。
【００３６】
インク供給ユニット１０について詳細に説明する。図２に示すように、インク供給ユニット１０は、サブタンク８０と、サブタンク８０に接続されたインク補給管８１と、インク補給管８１に設けられた補給ポンプ９１及び補給バルブ９２と、インク供給管８２及びインク帰還管８３と、インク供給管８２に設けられたパージポンプ８６と、インク帰還管８３に設けられた循環バルブ８７と、サブタンク８０に接続された大気連通バルブ８８とを有している。
【００３７】
サブタンク８０は、インクジェットヘッド１に供給されるインクを貯溜するものであり、サブタンク８０のインク量が少なくなった時、補給バルブ９２が開弁され且つ補給ポンプ９１が駆動されることで、インクタンク９０に貯溜されたインクがインク補給管８１を介して補給される。大気連通バルブ８８は、サブタンク８０内と大気とを連通（以下、開と称する）又は遮断（以下、閉と称する）する。通常印刷時においては、大気連通バルブ８８が開となっており、サブタンク８０内と大気とを連通している。これにより、サブタンク８０内の気圧が、貯溜しているインクの量にかかわらず常に大気圧となり、安定したインク供給が可能となっている。
【００３８】
インク供給管８２の一端はサブタンク８０に接続されており、他端はジョイント８２ａを介してリザーバユニット７１の流入口７２ａに接続されている。これにより、サブタンク８０のインクがインク供給管８２を介してリザーバユニット７１のインク流入流路７２に供給される。パージポンプ８６は、駆動することによって、サブタンク８０のインクを、インク供給管８２を介してインク流入流路７２に強制的に供給する供給手段として機能する。また、パージポンプ８６は、インク供給管８２においてジョイント８２ａからサブタンク８０に向かってインクが流れるのを防止する逆止弁として機能する。なお、パージポンプ８６が停止している場合であっても、サブタンク８０のインクは、インク供給管８２を流れてリザーバユニット７１に供給可能となっている。パージポンプ８６は、容積型ポンプである三相ダイヤフラムポンプであり、図６に示すように、３つのダイヤフラムが互いに異なる位相で駆動し、インクを排出することによって、インク送出時の圧力変動を抑制する構成となっている。
【００３９】
図２に示すように、インク帰還管８３の一端はサブタンク８０に接続されており、他端はジョイント８３ａを介してリザーバユニット７１の流出口７３ａに接続されている。循環バルブ８７は、インク帰還管８３における流路抵抗値を所定の最小値（以下、開と称する）と所定の最大値（以下、閉と称する）との間で調整可能な調整手段である。なお、本実施形態においては、循環バルブ８７は、完全解放である開と、完全遮断（インクの通過が禁止される）である閉との切り替えを行う開閉弁であるが、流路抵抗値を任意の値で調整可能な流路制御弁であってもよい。
【００４０】
次に、図７を参照しつつ、制御装置１６について説明する。制御装置１６は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）と、ＣＰＵが実行するプログラム及びこれらプログラムに使用されるデータを書き替え可能に記憶するＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable and Programmable Read Only Memory）と、プログラム実行時にデータを一時的に記憶するＲＡＭ（Random Access Memory）とを含んでいる。制御装置１６を構成する各機能部は、これらハードウェアとＥＥＰＲＯＭ内のソフトウェアとが協働して構築されている。制御装置１６は、インクジェットプリンタ１０１全体を制御するものであり、搬送制御部４１と、画像データ記憶部４２と、ヘッド制御部４３と、不吐出時間検出部４６と、循環・パージ制御部４４と、メンテナンス制御部４５とを有している。
【００４１】
搬送制御部４１は、用紙Ｐが搬送方向に沿って所定の速度で搬送されるように搬送ユニット２０の搬送モータを制御する。画像データ記憶部４２は、用紙Ｐに印刷すべき画像に関する画像データを記憶する。
【００４２】
ヘッド制御部４３は、通常印刷時において、画像データに基づいて、生成した吐出駆動信号をアクチュエータユニット２１に供給する。図８に示すように、吐出駆動信号は、１印刷周期において電位Ｖ１から所定時間グランド電位Ｖ０となるパルスを含む信号である。このパルス幅ｔは、圧力波が副マニホールド流路１０５ａの出口から吐出口１０８に至る距離ＡＬ（Acoustic Length）長を伝播する時間と等しい。なお、図８の波形は、小滴のインク滴を吐出するときの波形であり、１つのパルスを有している。中滴のインク滴を吐出するときの波形は、２つのパルスを連続して並べて構成し、大滴のインク滴を吐出するときの波形は、３つのパルスを連続して並べて構成する。
【００４３】
不吐出時間検出部４６は、過去の吐出履歴から各インクジェットヘッド１について、最後に吐出口１０８からインク滴が吐出されてから現在に至るまでの経過時間を検出する。具体的には、ヘッド制御部４３から出力される吐出駆動信号あるいは画像データ記憶部４２のデータに基づいて経過時間を検出する。
【００４４】
循環・パージ制御部４４は、後述のメンテナンス動作において、各インク供給ユニット１０のパージポンプ８６、循環バルブ８７及び大気連通バルブ８８の動作を制御するものである。具体的な動作内容については後述する。なお、循環・パージ制御部４４は、インク補給のために補給ポンプ９１と補給バルブ９２も制御しているが、図７では省略している。
【００４５】
メンテナンス制御部４５は、後述のメンテナンス動作において、メンテナンスユニット３１の動作を制御するものである。
【００４６】
図９〜図１１を参照しつつ、メンテナンス動作について説明する。メンテナンス動作は、インクジェットヘッド１のメンテナンスを行う動作であり、インクジェットプリンタ１０１が起動されたとき、印刷を行わない待機時間が一定時間を超えたとき、及び、ユーザから指示があったときなどに開始される。待機時及び通常印刷時には、パージポンプ８６が停止しており、循環バルブ８７が閉になっており、大気連通バルブ８８が開となっており、また、補給ポンプ９１は停止しており、補給バルブ９２が閉となっている（図２参照）。
【００４７】
図９及び図１０に示すように、メンテナンス動作が開始されると循環・パージ制御部４４は、循環バルブ８７を開にした後に、大気連通バルブ８８を閉にすると同時にパージポンプ８６の駆動を開始する。なお、メンテナンス動作中、補給ポンプ９１は停止しており、補給バルブ９２が閉となっている。
【００４８】
これにより、サブタンク８０のインクが、インク供給管８２を介してインク流入流路７２に強制的に供給される。このとき、循環バルブ８７が開になっているため、インク流入流路７２から排気流路７３及びインク帰還管８３を通過してサブタンク８０に至る経路における流路抵抗が、インク流入流路７２からインク流出流路７５及びマニホールド流路１０５を経由して各吐出口１０８に至る経路の流路抵抗より小さくなる。このため、インク流入流路７２に供給されたインクが、インク流出流路７５に流れ込むことなく、排気流路７３及びインク帰還管８３を順に通過してサブタンク８０に帰還するインク循環が行われる。インク循環が行われることによって、循環経路のうちパージポンプ８６からサブタンク８０に至るまでの流路内のインクの圧力が高くなり、インク循環によるインク流れにより、インク流入流路７２内に滞留している気泡及び異物、特にフィルタ７５ａ上に滞留している気泡及び異物が、インクと共に排気流路７３及びインク帰還管８３を順に通過してサブタンク８０にトラップされる。
【００４９】
循環動作において、気泡及び異物を効率よくサブタンク８０まで移動させるには、パージポンプ８６における単位時間当りのインク流量（以下、インク供給量と称す）を、吐出口１０８に形成されたインクのメニスカスが壊れて（メニスカスブレーク）吐出口１０８からインクが漏れ出る流量（メニスカスブレーク流量）以下の範囲で高くする必要がある（図１１参照）。なお、メニスカスブレーク流量は、インクジェットヘッド１に係る流路構造、インクジェットプリンタ１０１内におけるインクジェットヘッド１とサブタンク８０との高さ関係、インクの粘度などから算出した値、又は、実測により得られた値であり、予め記憶されている。なお、インク供給量は、メニスカスブレーク流量未満、且つ、メニスカスブレーク流量から一定値を減じた流量に設定されている。この一定値はパージポンプ８６により発生するインク流れの脈動や、周囲温度や湿度などの環境値の変動によりメニスカスの状態が変動したとしても、メニスカスブレークが起こらないようにインク流量にマージンを設けるものである。また、単位時間当りのインク流量は、後に吐出口１０８からインクがパージされる際、排気流路７３のインク流れを急に塞ぐことで、排気流路７３内およびインク流入流路７２内のインク圧力が急上昇し、個別インク流路内に滞留している気泡や異物がインクと共に吐出口１０８から排出可能な流量（回復可能流量）以上となっている。なお、回復可能流量は、実測により得られた値であり、予め記憶されている。別の観点から、循環バルブ８７を閉じた状態で、パージポンプ８６の駆動をインク流量が回復可能流量となるように開始した場合に、個別インク流路内に滞留しているエアや異物がインクと共に全ての吐出口１０８から排出可能な流量を回復可能流量ということもできる。つまり、回復可能流量未満でパージポンプ８６を駆動した場合は、気泡や増粘したインクが少ない個別インク流路１３２に係る吐出口１０８のみからインクが排出され続け、排出期間を長くしても、全ての吐出口１０８からエアや異物と共にインクが排出されない可能性がある。
【００５０】
なお、インク循環を行っているときは、通常印刷時と比較してインク流入流路７２及び排気流路７３内のインク圧が高くなるため、インク流入流路７２の樹脂フィルム７６が規制部材７７に密着し、排気流路７３の樹脂フィルム７８が規制部材７９に密着する。
【００５１】
また、大気連通バルブ８８が閉になっている期間においては、サブタンク８０内が負圧になる。サブタンク８０内が負圧になることによって、インク流入流路７２のインクが排気流路７３を介してサブタンク８０内に吸引され、大気連通バルブ８８が開になっている場合と比較して、インク流出流路７５にインクが流れ込み難くなる。これにより、インク流入流路７２内の圧力が低下し、メニスカスブレークが起こり難くなる。そのため、大気連通バルブ８８が開になっている場合よりも、インク流入流路７２内の圧力が、メニスカスブレークが起こる圧力（メニスカスブレーク圧力）に近接するように、インク供給量を高くすることができる。つまり、循環中のインク流入流路７２の流路内圧力が同じとすると、大気連通バルブ８８が閉になっている場合は、大気連通バルブ８８が開になっている場合よりもインク流量が多くなり、大気連通バルブ８８が閉になっている場合は、パージ期間におけるインク流入流路７２の流路内圧力を大気連通バルブ８８が開になっている場合よりも大きくすることができるので、個別インク流路内に滞留している気泡や異物をインクと共に吐出口１０８から効率よく排出することができる。このインク供給量は、インク循環中において、大気連通バルブ８８が開になっているときに吐出口１０８からインクが漏れ出さない最大の量を超え、且つ、大気連通バルブ８８が閉になっているときに吐出口１０８からインクが漏れ出さない最大の量以下である。なお、図１０において、インク流入流路７２に係る流路内圧力変化を示す実線波形は、インク循環において大気連通バルブ８８を閉として、上述のようにインク供給量を高くした場合（本実施形態）の流路内圧力変化を示しており、破線波形は、インク循環において大気連通バルブ８８が開になっている場合（インク供給量は高くされていない）の流路内圧力変化を示している。
【００５２】
パージポンプ８６における単位時間当りのインク流量が回復可能流量以上とした状態で、インク流入流路７２内に滞留しているエア及び異物を少なくともインク流入流路７２内から除去する時間インク循環が行われると、パージ動作が開始される。パージ動作が開始されると、循環・パージ制御部４４は、図１０及び図１１に示すように、循環バルブ８７を閉にすると同時に大気連通バルブ８８を開にする。これにより、排気流路７３を流れていたインクが循環バルブ８７により急激に塞き止められることで排気流路７３内及びインク流入流路７２内のインク圧力が急上昇し、インク流入流路７２に供給されたインクが、排気流路７３に流れ込むことなく、インク流出流路７５に流れ込み、マニホールド流路１０５及び各個別インク流路１３２を順に通過し、吐出口１０８から排出される。排出されたインクは、図示しない廃液トレイに受け止められる。
【００５３】
このように、パージポンプ８６における単位時間当りのインク流量が回復可能流量以上でインク循環が行われている状態で、循環バルブ８７を閉とすることでパージ動作が開始（インパクトパージ）されるため、パージ開始直後から、インク流入流路７２におけるインク圧が高い状態となり、吐出口１０８内の増粘したインク、滞留している気泡及び異物を、吐出口１０８から効率よく排出することができる。この点、このようなインパクトパージを行わない場合、つまり、インク循環をさせることなく、循環バルブ８７を閉じた状態でパージポンプ８６の駆動を開始し、吐出口１０８からインクを排出させる従来例（インパクトパージ無）の場合には、各個別インク流路１３２内のインク圧力が、全ての吐出口１０８からインクが排出される圧力を超えるまでの到達時間が長くなり、この到達時間に達するまでは、吐出口１０８からインクが無駄に排出される。つまり、気泡や増粘したインクが少ない個別インク流路１３２に係る吐出口のみインクが排出されるので、インクが無駄に排出されることになる。また、循環バルブ８７を閉にすると同時に大気連通バルブ８８が開にされるため、サブタンク８０内が強制的に大気圧となり、インクが排出されるに伴ってサブタンク８０内の圧力が低下するのを抑制することができる。インクが排出される際にサブタンク８０内が大気を遮断されている場合は、サブタンク８０内へのインク流入がなされないので、インク排出に伴ってインク内が急激に負圧となり、パージポンプ８６の作動が阻害されることも考えられるが、インクが排出される際にサブタンク８０を大気と連通させておけば、パージポンプ８６の作動阻害のおそれを解消できる。
【００５４】
循環・パージ制御部４４は、所定のパージ量のインクが吐出口１０８から排出されると、パージポンプ８６の駆動を停止させる。パージポンプ８６の駆動が停止すると、時間が経過するに伴ってインク供給量が減少する。そして、循環・パージ制御部４４は、パージポンプ８６の駆動が停止して、インク供給量がインク循環時のインク供給量よりも少ない所定量となった時に、循環バルブ８７を開にすると同時に大気連通バルブ８８を閉にしてパージ動作を停止させる。なお、所定のパージ量は、パージポンプ８６における単位時間当りのインク流量及びパージ期間の長さによって決定される。所定のパージ量を排出するための単位時間当りのインク流量及びパージ期間の長さについては実験的に求められ、予め記憶されている。循環・パージ制御部４４は、温度センサ３５によって検出された温度が高くなるに伴って、又は、不吐出時間検出部４６によって検出された経過時間が長くなるに伴って、循環期間を長くすると共にパージ量を大きくする。
【００５５】
上述したように、インク循環、及び、パージ動作を順に実行することによって、インク流入流路７２に滞留している気泡及び異物を、下流側の流路（マニホールド流路１０５、及び、個別インク流路１３２など）に流し込むことなくインクジェットヘッド１外に排出することができる。
【００５６】
循環・パージ制御部４４は、パージポンプ８６の駆動を停止させてインク供給量が０になった後に、大気連通バルブ８８を開にする。その後、循環・パージ制御部４４は、循環バルブ８７を閉にする。
【００５７】
次に、ワイプ動作が開始されると、メンテナンス制御部４５が、図示しない移動機構によって４つのインクジェットヘッド１を上方に移動させた後、４つのワイパ部材３２の先端を対向する吐出面２ａに接触させつつ、各ワイパ部材３２を吐出面２ａに沿って主走査方向に移動させる。これにより、パージ動作によって吐出面２ａに付着した余分なインクが除去されると共に、吐出口１０８に形成されるメニスカスが整えられる。各吐出面２ａがワイプされた後、メンテナンス制御部４５は、４つのワイパ部材３２及び各インクジェットヘッド１を通常の位置に戻し、循環・パージ制御部４４が循環バルブ８７を開く。以上で、ワイプ動作が完了する。
【００５８】
以上のように、本実施形態のインクジェットプリンタ１０１によると、インク循環を行うことによって吐出口１０８から液体が漏れ出さないようにしつつインク流入流路７２に残留する気泡や異物などをサブタンク８０内に排出できる。この状態で、調整バルブ８７を閉にすることによって、瞬時にインク流入流路７２内の圧力を高くし、インク流入流路７２のインクがインク流出流路７５に流れ込んで吐出口１０８からインクが排出される。このとき、パージ動作開始時から全ての吐出口１０８に高い圧力が付与されてインクが排出される。したがって、吐出口１０８内の増粘した液体、気泡及び異物を効率よく排出することができると共に、インクが無駄に排出されるのを抑制することができる。さらに、パージ期間において、パージポンプ８６の駆動を停止させることによって、インク供給量を減少させる。このため、パージ期間が終了した時のインク供給量が、インク循環中のインク供給量よりも減少し、インク流入流路７２内の圧力が低下する。これにより、先のパージ動作が行われたときに吐出口１０８から排出されたインクが吐出口１０８周辺に付着して吐出口１０８に形成されたメニスカスのメニスカス耐圧が低下していたとしても、パージ期間が終了した後に複数の吐出口１０８からインクが漏れ出すのを抑制することができる。
【００５９】
このとき、パージポンプ８６の駆動を停止させることによって、インク供給量を減少させるため、インク供給量を容易に減少させることができる。また、インク流入流路７２内の圧力が低下するため、パージ動作を素早く完了させることができる。
【００６０】
さらに、インク循環中に、大気連通バルブ８８を閉にしてサブタンク８０と大気とを遮断することで、サブタンク８０内を負圧にするため、インク流入流路７２のインクが排気流路７３及びインク帰還管８３を介してサブタンク８０に吸引され、インク流入流路７２のインクがインク流出流路７５に流れ込みにくくなる。これにより、吐出口１０８からインクが漏れ出にくくなる。
【００６１】
加えて、パージ動作を開始するとき、循環バルブ８７を閉にすると同時に大気連通バルブ８８を開にするため、サブタンク８０内が強制的に大気圧となり、インクが排出されるに伴ってサブタンク８０内の圧力が低下するのを抑制することができる。これにより、インク流入流路７２のインクが排気流路７３を介してサブタンク８０内に吸引されることがなく、パージポンプ８６によるインク流出流路７５へのインク供給が阻害されることがない。その結果、吐出口１０８からのインクの排出が不安定になったり、停止したりするのを防止することができる。
【００６２】
また、パージ期間において、循環バルブ８７を開にすると共に大気連通バルブ８８を閉にすることによって吐出口１０８からのインクの排出を停止させるため、インクの排出が停止すると共にサブタンク８０内が負圧になり、複数の吐出口１０８からインクが排出されるのを素早く停止することができると共に、パージ期間後に吐出口１０８からのインクが漏れ出すのを防止することができる。
【００６３】
さらに、パージ動作が完了した後に、循環バルブ８７を完全遮断である閉にするため、パージ動作を行うことによって吐出面２ａに付着したインクが、インクジェットヘッド１とサブタンク８０との水頭差などによって、吐出口１０８内に吸い込まれるのを防止することができる。
【００６４】
加えて、パージ動作後にワイプ動作を行うことによって、吐出面２ａに付着したインクや異物を除去することができると共に、吐出口１０８のメニスカスを整えることができる。
【００６５】
また、樹脂フィルム７６が、インク流入流路７２の内壁面の一部となっており、樹脂フィルム７８が、排気流路７３の内壁面の一部となっているため、インク流入流路７２及び排気流路７３におけるインク圧の変動を効率よく抑制することができる。これにより、インクを安定した圧力で各個別インク流路に供給することができる。また、インク循環時に樹脂フィルム７６、７８が変形すると、流路内の体積が増加するのでサブタンク８０内の圧力がより低い圧力となり、さらに吐出口１０８からインクが漏れ出にくくなる。
【００６６】
＜変形例＞
本実施形態に係る変形例について説明する。上述した実施形態においては、パージ動作の停止に先立って、パージポンプ８６の駆動を停止させる構成であるが、図１２に示すように、循環バルブ８７を開に、大気連通バルブ８８を閉にすると同時に、パージポンプ８６の駆動を停止させることによって、パージ動作を停止させてもよい。これによると、パージ動作を完了させるための制御が容易になる。循環バルブ８７を開に、大気連通バルブ８８を閉にしてからパージ動作停止までは時間遅れがあるため、その期間に、インク供給量が減少することになる。
【００６７】
以上、本発明の好適な実施形態及び変形例について説明したが、本発明は上述の実施形態及び変形例に限られるものではなく、特許請求の範囲に記載した限りにおいて様々な変更が可能なものである。上述の実施形態では、循環バルブ８７が、インク帰還管８３に設けられる構成であるが、循環バルブが、流出口７３ａから所定の範囲内にある排気流路７３に設けられ、排気流路７３における流路抵抗値を調整してもよい。これによると、循環バルブの位置が、吐出口１０８に近くなるため、パージ動作において吐出口１０８からのインクの排出を素早く開始することができる。なお、流出口７３ａから所定の範囲内とは、流出口７３ａから排気流路７３に係るインク流入流路７２からの分岐位置までの範囲（つまり、排気流路７３内）である。
【００６８】
さらに、上述の実施形態においては、循環バルブ８７が開及び閉のいずれかに選択的に切り替えられる構成であるが、循環バルブ８７が、流路抵抗値を任意の値で調整可能な流路制御弁であれば、流路抵抗値が段階的に又は連続的に変化するように、流路抵抗値を調整してもよい。また、循環バルブ８７が完全にインク流路を閉め切れなくてもよい。また、循環バルブによりインク帰還管８３のインク流路断面積を減少させることで、インク帰還管８３内の流路抵抗値を調整するのではなく、インク帰還管８３の外周を挟み、インク帰還管８３を変形させてインク帰還管８３内のインク流路断面積を減少させることで、インク帰還管８３内の流路抵抗値を調整してもよい。
【００６９】
また、上述の実施形態においては、大気連通バルブ８８が、閉となっているときにサブタンク８０内と大気とを完全に遮断する構造となっているが、インク循環中にサブタンク８０内が負圧になる程度であれば、閉となっていてもサブタンク８０内と大気とわずかな隙間で連通させる構造であってもよい。
【００７０】
さらに、上述の実施形態においては、大気連通バルブ８８を循環期間において閉に、パージ期間において開にする構成であるが、大気連通バルブ８８は任意のタイミングで開閉してもよい。例えば、循環期間及びパージ期間の全てにおいて大気連通バルブ８８を閉にしてもよいし、循環期間及びパージ期間の少なくとも一部の期間についてのみ大気連通バルブ８８を閉にしてもよい。なお、吐出口１０８からインクが漏れ出すのを抑制すべき期間において、大気連通バルブ８８を閉にすることが好ましい。また、インク供給ユニット１０が、大気連通バルブ８８を有していなくてもよい。
【００７１】
さらに、上述の実施形態においては、メンテナンス動作において、ワイプ動作を行う構成であるが、ワイプ動作を行わない構成であってもよい。
【００７２】
加えて、上述の実施形態においては、樹脂フィルム７６が、インク流入流路７２の内壁面の一部となっており、樹脂フィルム７８が、排気流路７３の内壁面の一部となっている構成であるが、リザーバユニットが、樹脂フィルム７６、７８の少なくともいずれかを有さない構成であってもよい。
【００７３】
さらに、上述の実施形態においては、パージ動作に係るインク循環におけるパージポンプ８６の単位時間当りのインク流量が、メニスカスブレーク流量未満となっている構成であるが、インク循環時に吐出口１０８から漏れ出るインク量がわずかであれば、当該インク流量がメニスカスブレーク流量以上となっていてもよい。例えば、少数の吐出口からしか液体が漏れていない場合は、メニスカスブレークはしていることになるが、漏れがわずかであるので、全体としてみると液体が無駄に消費されるのを抑制する効果は得られる。
【００７４】
加えて、上述の実施形態においては、パージポンプ８６が、容積型ポンプである三相ダイヤフラムポンプとなっているが、チューブポンプのような他の容積型ポンプであってもよいし、インペラ型ポンプなど容積型以外のポンプであってもよい。
【００７５】
また、上述の実施形態においては、アクチュエータユニット２１がユニモフル型の圧電アクチュエータとなっているが、アクチュエータユニットは、バイモルフ型の圧電アクチュエータであってもよいし、発熱素子を備えたサーマル方式の液体吐出装置などであってもよい。
【００７６】
本発明は、インク以外の液体を吐出する記録装置にも適用可能である。さらに、プリンタに限定されず、ファクシミリやコピー機などにも適用可能である。
【符号の説明】
【００７７】
１ インクジェットヘッド
１６ 制御装置
４４ 循環・パージ制御部
７２ インク流入流路
７２ａ 流入口
７３ 排気流路
７３ａ 流出口
７５ インク流出流路
８０ サブタンク
８１ インク補給管
８２ インク供給管
８３ インク帰還管
８６ パージポンプ
８７ 循環バルブ
８８ 大気連通バルブ
９０ インクタンク
１０１ インクジェットプリンタ
１０８ 吐出口
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体が流入する流入口と、液体が流出する流出口と、前記流入口と前記流出口とを連通する内部流路と、液体を吐出するための複数の吐出口と、前記内部流路から分岐して前記複数の吐出口に至る複数の個別液体流路とを有する液体吐出ヘッドと、
前記液体吐出ヘッドに供給される液体を内部に貯溜するタンクと、
前記タンクの内部と前記流入口とを連通する供給流路と、
前記タンクの内部と前記流出口とを連通する帰還流路と、
前記タンクに貯留された液体を、前記供給流路を介して前記内部流路に強制的に供給する供給手段と、
前記帰還流路における流路抵抗値を所定の最小値と所定の最大値との間で調整可能な調整手段と、
前記供給手段及び前記調整手段を制御する制御手段とを備えており、
前記制御手段は、前記調整手段の調整により前記流路抵抗値を前記所定の最大値より小さくさせつつ前記供給手段を駆動させることにより、前記タンクの液体を前記供給流路、前記内部流路及び前記帰還流路の順に移送させるように循環させ、前記循環中に、前記調整手段を調整により前記流路抵抗値を増加させることにより、前記複数の吐出口から液体を排出させ、次に、前記排出中に、前記調整手段を調整して前記流路抵抗値を減少させることにより、前記複数の吐出口からの液体の排出を停止させる制御を行い、
さらに、前記制御手段は、前記供給手段を制御して、前記液体の排出が停止された時の前記内部流路に供給される液体の単位時間当りの供給量を、前記循環中の前記供給量未満にさせることを特徴とする液体吐出装置。
【請求項２】
前記制御手段は、前記排出中に前記流路抵抗値を減少させ始めると同時に、前記供給手段により前記供給量を減少させ始めることを特徴とする請求項１に記載の液体吐出装置。
【請求項３】
前記制御手段は、前記供給手段により液体の供給を停止させることによって、前記供給量を減少させることを特徴とする請求項１又は２に記載の液体吐出装置。
【請求項４】
前記タンクの内部と大気とを連通又は遮断する大気連通手段をさらに備えており、
前記制御手段は、前記循環中に、前記大気連通手段により前記タンクと大気とを遮断させることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の液体吐出装置。
【請求項５】
前記制御手段は、前記複数の吐出口から液体を排出させるために前記流路抵抗値を増加させたときに、前記タンクの内部と大気とが連通されるように、前記大気連通手段を制御することを特徴とする請求項４に記載の液体吐出装置。
【請求項６】
前記制御手段は、前記排出中に、前記流路抵抗値を減少させることにより、前記複数の吐出口からの液体の排出を停止させるように、前記調整手段を制御するとともに、前記タンクの内部と大気とが遮断されるように、前記大気連通手段を制御することを特徴とする請求項５に記載の液体吐出装置。
【請求項７】
前記所定の最大値は、前記帰還流路における液体の通過が禁止される値であり、
前記制御手段は、前記供給手段による液体の供給が停止された後に、前記流路抵抗値を前記所定の最大値にするように、前記供給手段及び前記調整手段を制御することを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の液体吐出装置。
【請求項８】
前記複数の吐出口が形成された吐出面をさらに有し、
前記複数の吐出口からの液体の排出が停止されているときに、前記吐出面を払拭する払拭手段をさらに備えていることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の液体吐出装置。
【請求項９】
前記内部流路及び前記供給流路の内壁面の少なくとも一部が、可撓性を有する部材によって形成されていることを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載の液体吐出装置。
【請求項１０】
液体が流入する流入口と、液体が流出する流出口と、前記流入口と前記流出口とを連通する内部流路と、液体を吐出するための複数の吐出口と、前記内部流路から分岐して前記複数の吐出口に至る複数の個別液体流路とを有する液体吐出ヘッドと、
前記液体吐出ヘッドに供給される液体を内部に貯溜するタンクと、
前記タンクの内部と前記流入口とを連通する供給流路と、
前記タンクの内部と前記流出口とを連通する帰還流路と、
前記タンクに貯留された液体を、前記供給流路を介して前記内部流路に強制的に供給する供給手段と、
前記内部流路の前記流出口から所定範囲内に設けられ、前記内部流路の前記流出口から所定範囲内における流路抵抗値を所定の最小値と所定の最大値との間で調整可能な調整手段と、
前記供給手段及び前記調整手段を制御する制御手段とを備えており、
前記制御手段は、前記調整手段の調整により前記流路抵抗値を前記所定の最大値より小さくさせつつ前記供給手段を駆動させることにより、前記タンクの液体を前記供給流路、前記内部流路及び前記帰還流路の順に移送させるように循環させ、前記循環中に、前記調整手段を調整により前記流路抵抗値を増加させることにより、前記複数の吐出口から液体を排出させ、次に、前記排出中に、前記調整手段を調整して前記流路抵抗値を減少させることにより、前記複数の吐出口からの液体の排出を停止させる制御を行い、
さらに、前記制御手段は、前記供給手段を制御して、前記液体の排出が停止された時の前記内部流路に供給される液体の単位時間当りの供給量を、前記循環中の前記供給量未満にさせることを特徴とする液体吐出装置。
【請求項１】
液体が流入する流入口と、液体が流出する流出口と、前記流入口と前記流出口とを連通する内部流路と、液体を吐出するための複数の吐出口と、前記内部流路から分岐して前記複数の吐出口に至る複数の個別液体流路とを有する液体吐出ヘッドと、
前記液体吐出ヘッドに供給される液体を内部に貯溜するタンクと、
前記タンクの内部と前記流入口とを連通する供給流路と、
前記タンクの内部と前記流出口とを連通する帰還流路と、
前記タンクに貯留された液体を、前記供給流路を介して前記内部流路に強制的に供給する供給手段と、
前記帰還流路における流路抵抗値を所定の最小値と所定の最大値との間で調整可能な調整手段と、
前記供給手段及び前記調整手段を制御する制御手段とを備えており、
前記制御手段は、前記調整手段の調整により前記流路抵抗値を前記所定の最大値より小さくさせつつ前記供給手段を駆動させることにより、前記タンクの液体を前記供給流路、前記内部流路及び前記帰還流路の順に移送させるように循環させ、前記循環中に、前記調整手段を調整により前記流路抵抗値を増加させることにより、前記複数の吐出口から液体を排出させ、次に、前記排出中に、前記調整手段を調整して前記流路抵抗値を減少させることにより、前記複数の吐出口からの液体の排出を停止させる制御を行い、
さらに、前記制御手段は、前記供給手段を制御して、前記液体の排出が停止された時の前記内部流路に供給される液体の単位時間当りの供給量を、前記循環中の前記供給量未満にさせることを特徴とする液体吐出装置。
【請求項２】
前記制御手段は、前記排出中に前記流路抵抗値を減少させ始めると同時に、前記供給手段により前記供給量を減少させ始めることを特徴とする請求項１に記載の液体吐出装置。
【請求項３】
前記制御手段は、前記供給手段により液体の供給を停止させることによって、前記供給量を減少させることを特徴とする請求項１又は２に記載の液体吐出装置。
【請求項４】
前記タンクの内部と大気とを連通又は遮断する大気連通手段をさらに備えており、
前記制御手段は、前記循環中に、前記大気連通手段により前記タンクと大気とを遮断させることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の液体吐出装置。
【請求項５】
前記制御手段は、前記複数の吐出口から液体を排出させるために前記流路抵抗値を増加させたときに、前記タンクの内部と大気とが連通されるように、前記大気連通手段を制御することを特徴とする請求項４に記載の液体吐出装置。
【請求項６】
前記制御手段は、前記排出中に、前記流路抵抗値を減少させることにより、前記複数の吐出口からの液体の排出を停止させるように、前記調整手段を制御するとともに、前記タンクの内部と大気とが遮断されるように、前記大気連通手段を制御することを特徴とする請求項５に記載の液体吐出装置。
【請求項７】
前記所定の最大値は、前記帰還流路における液体の通過が禁止される値であり、
前記制御手段は、前記供給手段による液体の供給が停止された後に、前記流路抵抗値を前記所定の最大値にするように、前記供給手段及び前記調整手段を制御することを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の液体吐出装置。
【請求項８】
前記複数の吐出口が形成された吐出面をさらに有し、
前記複数の吐出口からの液体の排出が停止されているときに、前記吐出面を払拭する払拭手段をさらに備えていることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の液体吐出装置。
【請求項９】
前記内部流路及び前記供給流路の内壁面の少なくとも一部が、可撓性を有する部材によって形成されていることを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載の液体吐出装置。
【請求項１０】
液体が流入する流入口と、液体が流出する流出口と、前記流入口と前記流出口とを連通する内部流路と、液体を吐出するための複数の吐出口と、前記内部流路から分岐して前記複数の吐出口に至る複数の個別液体流路とを有する液体吐出ヘッドと、
前記液体吐出ヘッドに供給される液体を内部に貯溜するタンクと、
前記タンクの内部と前記流入口とを連通する供給流路と、
前記タンクの内部と前記流出口とを連通する帰還流路と、
前記タンクに貯留された液体を、前記供給流路を介して前記内部流路に強制的に供給する供給手段と、
前記内部流路の前記流出口から所定範囲内に設けられ、前記内部流路の前記流出口から所定範囲内における流路抵抗値を所定の最小値と所定の最大値との間で調整可能な調整手段と、
前記供給手段及び前記調整手段を制御する制御手段とを備えており、
前記制御手段は、前記調整手段の調整により前記流路抵抗値を前記所定の最大値より小さくさせつつ前記供給手段を駆動させることにより、前記タンクの液体を前記供給流路、前記内部流路及び前記帰還流路の順に移送させるように循環させ、前記循環中に、前記調整手段を調整により前記流路抵抗値を増加させることにより、前記複数の吐出口から液体を排出させ、次に、前記排出中に、前記調整手段を調整して前記流路抵抗値を減少させることにより、前記複数の吐出口からの液体の排出を停止させる制御を行い、
さらに、前記制御手段は、前記供給手段を制御して、前記液体の排出が停止された時の前記内部流路に供給される液体の単位時間当りの供給量を、前記循環中の前記供給量未満にさせることを特徴とする液体吐出装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【公開番号】特開２０１２−３０４９３（Ｐ２０１２−３０４９３Ａ）
【公開日】平成２４年２月１６日（２０１２．２．１６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１７２２３７（Ｐ２０１０−１７２２３７）
【出願日】平成２２年７月３０日（２０１０．７．３０）
【出願人】（０００００５２６７）ブラザー工業株式会社 (13,856)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年２月１６日（２０１２．２．１６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年７月３０日（２０１０．７．３０）
【出願人】（０００００５２６７）ブラザー工業株式会社 (13,856)
【Ｆターム（参考）】
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