JP2014144536A - 液滴吐出ヘッド及び液滴吐出装置 - Google Patents

Abstract

【課題】液滴吐出装置の液体流路内の気泡を簡易な構成で排出することを目的とする。
【解決手段】インクを供給する際は、制御装置４４の制御によってポンプ４２を駆動して、供給路２６から回収路３０へインクを循環させ、インクを循環させる圧力を調整することで、バイパス４０から回収路３０へインクを逆流させて、ノズルからインクを排出させることで気泡をノズルから排出するように設定されたバイパス４０を設ける。
【選択図】図７

Description

本発明は、液滴吐出ヘッド及び液滴吐出装置に関する。

液滴吐出装置としては、用紙等の記録媒体を搬送ドラムによって搬送し、記録媒体にインクを吐出して画像を形成するインクジェット記録装置がよく知られており、種々の技術が提案されている。

例えば、特許文献１に記載の技術では、供給側共通流路と循環側共通流路とが交互に複数配置され、供給側共通流路にそれぞれインク供給路を介して連通する複数の圧力室が設けられている。複数の圧力室はそれぞれインク循環路を介して循環側共通流路と連通し、供給側共通流路の最下流である先端部には、供給側共通流路とその隣の循環側共通流路とを繋ぎ、供給側共通流路からインクを循環側共通流路に流すバイパス用流路が設けられている。これによって、供給側共通流路に残存する気泡をインクと共にバイパス用流路を通じて循環側共通流路に流すようにしている。

また、特許文献２に記載の技術では、インク吐出口を有するインク室に、第１、第２
のインク供給口を設け、第１のインク供給口は第１のリザーバと、第２のインク供給口は第２のリザーバとそれぞれ連通して、第２のインク供給口からインク吐出口に至る流路抵抗を、第１のインク供給口からインク吐出口に至る流路抵抗より小さく構成している。また、特許文献２に記載の技術では、ポンプの正逆転によりインクの循環と気泡の排出を切り替えるようにしている。

また、特許文献３に記載の技術では、ヘッドタンクのタンクケース内に、下流室と排出経路とを連通する気泡排出経路となる第１の連通路を設け、また、上流室と排出経路とを連通する気泡排出経路となる第２の連通路とを設けて、第１、第２の連通路を、第２の連通路の流体抵抗が第１の連通路の流体抵抗よりも大きくなるように形成するようにしている。

また、特許文献４に記載の技術では、ヘッドモジュールの交換等に際して、交換前と交換後とで、インクの流量変動があった場合に、背圧を予め定めた許容範囲内に維持しつつ、前記差圧ΔＰを制御して、適正な流量に遷移させる制御プログラムを実行するようにしている。すなわち、ヘッドモジュールの交換があると、供給側ポンプ及び回収側ポンプの駆動状態（実際には、回転速度）を検出し、供給側及び回収側の圧力を互いに相反する方向に定量ずつ段階的に変化させながら、供給側ポンプ及び回収側ポンプの駆動状態を監視（回転速度を監視）することで、流量を適正値に制御している。

さらに、特許文献５に記載の技術では、工程において、流量１と流量２（流量１＞流量２）を設定し、相対的に急激な圧力変化率で昇圧し、目標圧力到達後、相対的に緩やかな圧力変化率で降圧するようにしている。これにより、昇圧時にヘッドモジュールの貯留室の内壁に付着する気泡を剥がしテインク内を浮遊させ、その後、降圧時にヘッドモジュールのノズルから気泡を排出することができる。

特開２０１０−２１４８４７号公報 特開平０６−０２４０００号公報 特開２０１２−０５６２４８号公報 特開２０１２−０１６９０４号公報 特開２０１２−０５６３０６号公報

本発明は、液滴吐出装置の液体流路内の気泡を簡易な構成で排出することを目的とする。

請求項１に記載の液滴吐出ヘッドは、液体をノズルへ供給する供給路と、前記供給路からノズルへ循環させた液体を回収する回収路と、前記ノズルをバイパスして前記供給路と前記回収路とを接続すると共に、前記供給路へ供給する液体の圧力に応じて前記回収路を流れる液体の流路方向が切り替わる流路抵抗に設定されたバイパス流路と、を備えている。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記バイパス流路は、前記供給路へ供給する液体の圧力がノズルから液体が流出する圧力以上の圧力時に、前記回収路を流れる液体の流路方向が切り替わる流路抵抗に設定されている。

請求項３に記載の発明は、請求項１又は請求項２に記載の発明において、前記供給路に液体を供給する供給路全体流路と、前記回収路から液体を回収する回収路全体流路と、を更に備え、前記供給路、前記回収路、及び前記バイパス流路が、以下に示す条件を満たす流路抵抗に設定されている。

としたときに、
ｃｘ＝ｃＡ^−１ｂ＞０
ｃ＝［０ ０ −１ ０ ０ ０ ０ ０ １］
｜Ａ｜≠０
なお、Ｖｉは供給側圧力、Ｖｏは回収側圧力、Ｒ１は供給路全体流路抵抗、ｉ１は供給側全体流量、Ｒｄｉは供給路流路抵抗、ｉｄｉは供給路流量、Ｒｄｏは回収路流路抵抗、ｉｄｏは回収路流量、Ｒ２は回収側全体流路抵抗、ｉ２は回収側全体流量、Ｒｎａはノズル抵抗、ｉｎａはノズル流量、Ｒｂはバイパス流路抵抗、ｉＲｂはバイパス流量、Ｖ’は供給側バイパス圧力、Ｖ’’は回収側バイパス圧力を示す。

請求項４に記載の液滴吐出装置は、請求項１〜３の何れか１項に記載の液滴吐出ヘッドと、前記供給路へ液体を供給すると共に、液体を供給する圧力が変更可能な供給手段と、液体を循環させる予め定めた第１の圧力から、メニスカスが破壊されてノズルから液体が流出する第２の圧力以上の第３の圧力まで加圧して、予め定めた時間前記第３の圧力を維持した後、前記第１の圧力まで減圧するように、前記供給手段を制御する制御手段と、を備えている。

請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の発明において、液滴をノズルから吐出させるための駆動手段を更に備え、前記制御手段が、前記第３の圧力を維持する前記予め定めた時間の間に、ノズルから液滴を吐出させるように、前記駆動手段を更に制御する。

請求項６に記載の液滴吐出装置は、請求項１〜３の何れか１項に記載の液滴吐出ヘッドと、前記供給路へ液体を供給すると共に、液体を供給する圧力が変更可能な供給手段と、液体を循環させる予め定めた第１の圧力から、メニスカスが破壊されてノズルから液体が流出する第２の圧力以上の第３の圧力まで加圧して、予め定めた時間前記第３の圧力を維持した後、前記第１の圧力よりも大きく前記第２の圧力より小さい第４の圧力まで減圧して、予め定めた時間前記第４の圧力を維持した後に、前記第３の圧力への加圧、前記第３の圧力の予め定めた時間の維持、前記第４の圧力への減圧、及び前記第４の圧力の予め定めた時間の維持を複数回繰り返すように、前記供給手段を制御する制御手段と、を備えている。

請求項７に記載の発明は、請求項６に記載の発明において、液滴をノズルから吐出させるための駆動手段を更に備え、前記制御手段が、前記第３の圧力を維持する前記予め定めた時間の間に、ノズルから液滴を吐出させるように、前記駆動手段を更に制御する。

請求項１に記載の発明によれば、インクの流れる方向が圧力に応じて切り替わるバイパスを設けない場合と比較して、インク流路内の気泡を簡易な構成で排出することができる、という効果がある。

請求項２に記載の発明によれば、ノズルからインクが流出する圧力以上の圧力時に、インクが逆流する構成を有さない場合と比較して、気泡を排出し易くなるという効果がある。

請求項３に記載の発明によれば、本構成の条件により、圧力に応じてインクの流れる方向が切り替わるバイパスを設定することができる、という効果がある。

請求項４に記載の発明によれば、本構成の制御を行わない場合と比較して、気泡を排出し易くすることができる、という効果がある。

請求項５に記載の発明によれば、ノズルからインクが流出する圧力以上に加圧している間に、ノズルからインクを吐出させるように駆動手段を制御しない場合に比較して、気泡を排出し易くすることができる、という効果がある。

請求項６に記載の発明によれば、本構成の制御を行わない場合と比較して、気泡を排出し易くすることができる、という効果がある。

請求項７に記載の発明によれば、ノズルからインクが流出する圧力以上に加圧している間に、ノズルからインクを吐出させるように駆動手段を制御しない場合に比較して、気泡を排出し易くすることができる、という効果がある。

本発明の実施の形態に係わるインクジェット記録装置におけるインクジェット記録ヘッドを示す図である。 （Ａ）は本発明の実施の形態に係わるインクジェット記録装置における各インクジェット記録ヘッドの記録面を示す図であり、（Ｂ）は各インクジェット記録ヘッドに搭載されるヘッドモジュールの一例を示す断面図である。 本発明の実施の形態に係わるインクジェット記録装置におけるヘッドモジュールの記録面付近の拡大断面図である。 本発明の実施の形態に係わるインクジェット記録装置におけるノズル付近の拡大断面図である （Ａ）は気泡の逆流を示す図であり、（Ｂ）はインクの流れ方向を切り替えて気泡を揺らす例を示す図であり、（Ｃ）は本発明の実施の形態に係わるインクジェット記録装置におけるインクジェット記録装置にバイパスを設けた例を示す図である。 （Ａ）はポンプの回転方向を切り替えることによりインクの流れる方向を切り替える例を示す図であり、（Ｂ）は供給側及び回収側のそれぞれに圧力制御装置を設けてインクの流れる方向を切り替える例を示す図であり、（Ｃ）は複数のバルブを用いてインクの流れる方向を切り替える例を示す図である。 （Ａ）は本発明の実施の形態に係わるインクジェット記録装置におけるインクジェット記録ヘッドで供給路から回収路へインクを循環させた状態を示す図であり、（Ｂ）はバイパスによって逆流された状態を示す図であり、（Ｃ）は本発明の実施の形態に係わるインクジェット記録装置の制御系の概略構成を示すブロック図である。 本実施の形態に係わるインクジェット記録装置におけるインクジェット記録ヘッドの流路を捉えた等価回路を示す図である。 本実施の形態に係わるインクジェット記録装置の圧力調整の一例を示す図である。 本実施の形態に係わるインクジェット記録装置の圧力調整の変形例を示す図である。

以下、図面を参照して本発明の実施の形態の一例を詳細に説明する。なお、本実施の形態では、液滴吐出装置としてインクジェット記録装置を一例として説明する。

図１は、本発明の実施の形態に係わるインクジェット記録装置におけるインクジェット記録ヘッドを示す図である。

インクジェット記録装置１０は、図１に示すように、複数のインクジェット記録ヘッド１２を備えている。本実施の形態では４つのインクジェット記録ヘッド１２がドラム１４上に配置されている。

各インクジェット記録ヘッド１２は、ドラム１４の幅方向に長尺形状とされてドラム１４の周方向に沿って順に配置されている。各インクジェット記録ヘッド１２は、それぞれ異なる色のインクを吐出し、ドラム１４とインクジェット記録ヘッド１２の間に搬送される記録媒体に対してインクを吐出して記録媒体上に画像を形成する。本実施の形態では、マゼンタ（Ｍ）色のインクを吐出するインクジェット記録ヘッド１２Ｍ、ブラック（Ｋ）色のインクを吐出するインクジェット記録ヘッド１２Ｋ、シアン（Ｃ）色のインクを吐出するインクジェット記録ヘッド１２Ｃ、及びイエロー（Ｙ）色のインクを吐出するインクジェット記録ヘッド１２Ｙが、ドラム１４の周方向（記録媒体の搬送方向）に沿って順に配置されている。なお、配置順は、これに限るものではない。

図２（Ａ）は本発明の実施の形態に係わるインクジェット記録装置における各インクジェット記録ヘッド１２の記録面を示す図であり、図２（Ｂ）は各インクジェット記録ヘッドに搭載されるヘッドモジュールの一例を示す断面図であり、図３は、本発明の実施の形態に係わるインクジェット記録装置におけるヘッドモジュールの図２（Ｂ）の点線部分（記録面付近）の拡大断面図であり、図４は、本発明の実施の形態に係わるインクジェット記録装置におけるノズル付近の拡大断面図である。

インクジェット記録ヘッド１２は、図２（Ａ）に示すように、複数のノズル１６がマトリクス状に配列されたヘッドモジュール１８が複数配列されて構成されている。

各ヘッドモジュール１８は、図２〜４に示すように、インク供給口２０、インク供給室２２、インク供給用共通流路２４、供給路２６、貯留室２８、回収路３０、インク回収用共通流路３２、インク回収室３４、及びインク回収口３６を備えている。

図２（Ｂ）に示すように、インクを供給するインク供給口２０からヘッドモジュール１８内にインクが供給され、インク供給口２０から供給されたインクが、フィルタ３８が設けられたインク供給室２２へ供給される。

インク供給室２２に供給されたインクは、図３矢印Ａで示すように、複数のノズル１６で共通する流路とされたインク供給用共通流路２４へ循環して、図３の矢印Ｄで示すように、供給路２６を介して貯留室２８に貯留された後に供給路２６を通ってノズル１６へインクが供給される。なお、図示は省略するが、貯留室２８の図４の上側には、ピエゾ素子等のインクを吐出するための駆動手段４６（図７参照）が設けられており、当該駆動手段４６を駆動することにより、貯留室２８からノズル１６へ圧力を加えて、ノズル１６からインクを吐出するようになっている。また、図３では、インク供給用共通流路２４及びインク回収用共通流路３２を同一部分として示すが、インク供給用流路２４と、インク回収用共通流路３２は、図３の矢印Ｘ方向に交互に配列されている。

また、図４の点線矢印Ｅで示すように、ノズルへ供給された残りのインクは、ノズル１６の脇の回収路３０を介して、インク回収用共通流路３２にインクが循環される。

インク回収用共通流路３２に循環したインクは、図３矢印Ｂで示すように、インク回収室３４に循環してインク回収口３６からヘッドモジュール１８外に排出されるようになっている。

ところで、本実施の形態に係わるインクジェット記録ヘッド１２のように、循環型のインクジェット記録ヘッドでは、回収路内に通常のインク循環では流れない気泡が残存し、残存した気泡がノズル１６からのインクの吐出時に起きる逆流によって、図５（Ａ）矢印で示すように、ノズル１６近傍まで運ばれて吐出不良の原因となることがある。

インクの回収路内の気泡を取り除く方法としては、例えば、図５（Ｂ）に示すように、回収路の流れの方向の切替を複数回行って気泡を揺らすことで気泡の移動を促す方法や、回収路の流量を増加させることで気泡の移動を促す方向が有効である。

ここで、インクの流れの方向を変える方法としては、図６（Ａ）に示すように、圧力制御装置のポンプ８０の回転方向を切り替えたり、図６（Ｂ）に示すように、回収側（Ｏｕｔ側）にも圧力制御装置を設けて、供給側及び回収側のそれぞれの圧力制御装置によってインクの流れ方法を切り替えたり、図６（Ｃ）示すように、複数のバルブとバイパスを設けてバルブの切替によってインクの循環方向を切り替えることが考えられる。

しかしながら、圧力制御装置のポンプの回転方向を切り替える場合には、回転の切替によるポンプ８０の負荷があがってしまい寿命が短くなる可能性がある。また、回収側にも圧力制御装置を設ける場合や、複数のバルブとバイパスを設ける場合には、装置が大型化してしまう、という問題がある。

そこで、本実施の形態では、図５（Ｃ）に示すように、バイパス４０を設けてメニスカスが破壊されるまで供給側を加圧してノズル１６からインクを流出させて気泡を排出するようになっている。具体的には、図３に示すように、インク供給室２２とインク回収室３４との間にバイパス４０が設けられている。

バイパス４０によって、供給側のみに圧力制御装置を設けるだけで、ノズル１６からのインクの流出前後でインクの流れの方向を切り替えることができる。

本実施の形態では、インクを供給する際には、ポンプ４２（図７（Ｃ）参照）を駆動することによって、図７（Ａ）の点線で示すように、供給路２６から回収路３０へインクを循環させる。そして、インクを循環させる圧力を調整することにより、図７（Ｂ）の点線で示すように、バイパス４０から回収路３０へインクを逆流させて、ノズル１６からインクを排出させることで気泡等をノズル１６から排出させる。

なお、本実施の形態では、図７（Ｃ）に示すように、インクを循環させるポンプ４２を備えており、ポンプ４２の駆動を制御装置４４が制御することにより、インクを循環させる圧力を調整するようになっている。

ここで、気泡を排出させる回収路３０の流量を増加させるためには回収路３０の流路抵抗を低くする必要があるが、循環中の回収路３０の流量は供給路２６の流路抵抗にも依存する。供給路２６の流路抵抗も一緒に下げると吐出効率が低下するため、循環状態で回収路３０の流量を増加させることは難しく、単にバイパス４０を設けただけでは、インクの循環方向を切り替えることができない。

本実施の形態のように、バイパス４０を持つインクジェット記録ヘッドを考えると、バイパス流路と回収路の流路抵抗を両方下げておくことで、回収路３０を逆流時（供給側→バイパス→回収路→ノズル）は循環時より多くのインクを流すことができる。

なお、バイパス４０の位置は、本実施の形態では、インクジェット記録ヘッド１２の内部に設ける例を示すが、外部に設けるようにしてもよいが、本実施の形態のように、インクジェット記録ヘッド１２の内部に設けることで、インクジェット記録ヘッド１２内の温調や脱気効果向上に利用することができる。

続いて、本実施の形態に係わるインクジェット記録装置におけるインクジェット記録ヘッド１２の各流路の設定方法について詳細に説明する。

本実施の形態では、各流路抵抗を設定するために、インクジェット記録ヘッド１２の各部を等価回路として考える。

図８は、本実施の形態に係わるインクジェット記録装置１０におけるインクジェット記録ヘッド１２の流路を捉えた等価回路を示す図である。

本実施の形態では、図２（Ｂ）に示したインク供給口２０からインク供給室２２の部分における流路抵抗を供給側全体流路抵抗Ｒ１とすると共に、インク回収室３４からインク回収口３６における部分の流路抵抗を回収側全体流路抵抗Ｒ２とする。

また、図３矢印Ｃで示すバイパス４０部分の流路抵抗をバイパス流路抵抗Ｒｂとし、図３矢印Ｄで示す、供給路２６から貯留室２８を通ってノズル１６までの供給路２６の部分の流路抵抗を供給路流路抵抗Ｒｄｉとする。

また、ノズル１６の流路抵抗をノズル流路抵抗Ｒｎａとし、図４矢印Ｅで示すノズル１６からインク回収用共通流路３２へ接続された回収路３０部分の流路抵抗を回収路流路抵抗Ｒｄｏとする。

インクジェット記録ヘッド１２は、図８に示すように、供給側全体流路抵抗Ｒ１、供給路流路抵抗Ｒｄｉ、回収路流路抵抗Ｒｄｏ、回収側全体流路抵抗Ｒ２が順に直列接続されている。そして、供給側全体流路抵抗Ｒ１と供給路流路抵抗Ｒｄｉの間と、回収路流路抵抗Ｒｄｏと回収側全体流路抵抗Ｒ２の間にバイパス流路抵抗Ｒｂが接続されている。また、供給路流路抵抗Ｒｄｉと回収路流路抵抗Ｒｄｏの間にインク流出時のノズル流路抵抗Ｒｎａが接続されている。

なお、図８の等価回路では、ノズル流路抵抗Ｒｎａの他端を０として考える。また、複数ノズルがある場合は、供給路流路抵抗Ｒｄｉ、回収路流路抵抗Ｒｄｏ、ノズル流路抵抗Ｒｎａを並列接続として近似する。

上述の等価回路において、回収路流路抵抗Ｒｄｏと回収側全体流路抵抗Ｒ２の間のバイパス流路抵抗Ｒｂの接続点の圧力をＶ’’（回収側バイパス圧力）とすると、バイパス４０を設けて逆流を発生させるための各流路抵抗は、Ｖ’’＞Ｖｎａの条件（逆流条件）を満たす。

また、各流路の関係は、以下の式で表される。なお、供給側全体流路抵抗Ｒ１と供給路流路抵抗Ｒｄｉの間のバイパス流路抵抗Ｒｂの接続点の圧力をＶ’（供給側バイパス圧力）、制御可能なインクの供給圧力をＶｉ（供給側圧力）、インクを回収する際の回収圧力Ｖｏ（回収側圧力）、供給側全体流路抵抗Ｒ１を流れる流量をｉ１（供給側全体流量）、供給路流路抵抗Ｒｄｉを流れる流量をｉｄｉ（供給路流量）、回収路流路抵抗Ｒｄｏを流れる流量をｉｄｏ（回収路流量）、回収側全体流路抵抗Ｒ２を流れる流量をｉ２（回収側全体流量）、ノズル抵抗Ｒｎａを流れる流量をｉｎａ（ノズル流量）、バイパス４０の流路抵抗をＲｂ（バイパス流路抵抗）、バイパス４０を流れる流量をｉＲｂ（バイパス流量）として示す。

Ｖｉ−Ｖ’＝Ｒ１×ｉ１
Ｖ’−Ｖ’’＝Ｒｂ×ｉｂ
Ｖ’−Ｖｎａ＝Ｒｄｉ×ｉｄｉ
Ｖ’’−Ｖｎａ＝Ｒｄｏ×ｉｄｏ
Ｖ’’−Ｖｏ＝Ｒ２×ｉ２
ｉ１−ｉｂ−ｉｄｉ＝０
Ｉｂ−Ｉｄｏ−ｉ２＝０
ｉｄｉ＋ｉｄｏ−ｉｎａ＝０
Ｖｎａ＝Ｒｎａ×ｉｎａ
これらの連立方程式を行列形式で整理すると、以下に示すようになる。

また、上記の行列式を用いて上述した逆流条件（Ｖ’’−Ｖｎａ＞０）を表すと以下のようになる。

ｃｘ＝ｃＡ^−１ｂ＞０
Ｃ＝［０ ０ −１ ０ ０ ０ ０ ０ １］
また、行列Ａの逆行列Ａ^−１が存在する条件は以下の通りである。

｜Ａ｜≠０
上記の式が成り立つようにバイパス流路抵抗Ｒｂ、供給路流路抵抗Ｒｄｉ、及び回収路流路抵抗Ｒｄｏを設定することにより、供給側の圧力を調整することで、バイパス４０を用いてインクを逆流させることが可能となる。

ここで、本実施の形態に係わるインクジェット記録装置１０の圧力調整方法について説明する。図９は、本実施の形態に係わるインクジェット記録装置１０の圧力調整の一例を示す図である。

本実施の形態では、図９に示すように、制御装置４４が複数の圧力値を用いてポンプ４２を制御することにより、インクジェット記録ヘッド１２の気泡排出等を制御する。

具体的には、図９に示すように、インクを循環させる通常の状態では、通常循環圧力Ｐ１とすることにより、図７（Ａ）に示すように、供給路２６から回収路３０方向へインクが循環される。なお、制御装置４４が通常循環圧力Ｐ１でポンプ４２を駆動するように制御すると共に、ピエゾ素子等の駆動手段４６を制御することにより、インクがノズル１６から吐出される。

そして、気泡等を排出する際には、制御装置４４がポンプ４２を制御して圧力Ｐ３まで加圧して、予め定めた時間Ｔ１の間、圧力Ｐ３となるように維持する。すなわち、メニスカスが破壊されてノズル１６からインクが流出し始める圧力Ｐ２以上の圧力を加えることにより、バイパス４０を介して回収路３０側からノズル１６へ向かってインクが逆流する。また、制御装置４４がポンプ４２を制御してノズル１６からのインクの流出が開始される圧力Ｐ２以上の圧力Ｐ３を加えることで圧力Ｐ３が加わる期間は逆流の流量も多くなり、気泡が確実に排出される。

また、ノズル１６からのインク流出が開始される圧力Ｐ２付近では、インクの流れの切り替わりが起きるので、気泡が揺らされて移動が促される。

なお、本実施の形態では、通常循環圧力Ｐ１から圧力Ｐ３へ加圧してバイパスから回収路３０及びノズル１６方向へインクを逆流させて、圧力Ｐ３を予め定めた時間Ｔ１の間維持した後に、通常循環圧力Ｐ１に戻すサイクルによってノズル１６から気泡を排出するが、圧力のサイクルとしては、これに限るものではなく、例えば、図１０に示すようにしてもよい。

すなわち、図１０に示す例では、まず上記（図９）と同様に、制御装置４４がポンプ４２を制御して通常循環圧力Ｐ１から圧力Ｐ３まで加圧して、予め定めた時間Ｔ２（図９と同様にＴ１としてもよい。）の間、圧力Ｐ３となるように維持する。これによりインクが逆流してノズル１６から気泡が排出される。

続いて、制御装置４４がポンプ４２を制御して通常循環圧力Ｐ１より大きい圧力で、メニスカスが破壊されてノズル１６からインクが流出し始める圧力Ｐ２より小さい圧力Ｐ４として時間Ｔ３維持することにより、通常と正方向にインクを循環させて、再び圧力Ｐ３にする。そして、圧力Ｐ３、Ｐ４のサイクルを複数回行って、インクの正循環と逆流を繰り返し行うことにより、気泡の排出が促されてノズル１６から気泡が排出される。

図１０の例では、インクを逆流させる圧力Ｐ３から通常循環圧力Ｐ１まで戻さずに、通常循環圧力Ｐ１よりも大きい圧力Ｐ４にすることにより、循環方向を切り替える際に圧力変更にかかる時間を短縮して、循環方向の切替時間を短縮するようにしている。これにより、インクの循環方向の切替速度が、図９に示す圧力サイクルを繰り返すよりも早くなり、気泡が排出され易くなる。

なお、上記の実施の形態では、供給するインクの圧力を通常循環圧力から、メニスカスが破壊されてノズル１６からインクが流出し始める圧力Ｐ２以上の圧力Ｐ３まで加圧することにより、ノズル１６からインクを流出させることで、回収路３０を流れるインクを逆流させるようにしたが、圧力Ｐ２以上にしなくても貯留室２８からインクを吐出するように制御装置４４がピエゾ素子等の駆動手段４６を駆動することにより、ノズル１６からインクを吐出させると共に、ポンプ４２を制御することにより、供給するインクの圧力を調整（加圧）するようにしてもよいし、圧力Ｐ２以上の圧力Ｐ３まで加圧してメニスカスを破壊してノズル１６からインクを吐出させると共に、同時に制御装置４４が駆動手段４６を駆動してインクの吐出を補助するようにしてもよい。例えば、図９の時間Ｔ１の間や、図１０の時間Ｔ２の間に制御装置４４がピエゾ素子等の駆動手段４６を駆動して吐出動作を行うようにしてもよい。これにより、インクの逆流時の流量が増加して気泡が更に排出され易くなる。

１０ インクジェット記録装置
１２ インクジェット記録ヘッド
１６ ノズル
１８ ヘッドモジュール
２０ インク供給口
２２ インク供給室
２４ インク供給用共通流路
２６ 供給路
２８ 貯留室
３０ 回収路
３２ インク回収用共通流路
３４ インク回収室
３６ インク回収口
４０ バイパス
４２ ポンプ
４４ 制御装置
４６ 駆動手段
Ｖｉ 供給側圧力
Ｖｏ 回収側圧力
Ｒ１ 供給路全体流路抵抗
ｉ１ 供給側全体流量
Ｒｄｉ 供給路流路抵抗
ｉｄｉ 供給路流量
Ｒｄｏ 回収路流路抵抗
ｉｄｏ 回収路流量
Ｒ２ 回収側全体流路抵抗
ｉ２ 回収側全体流量
Ｒｎａ ノズル抵抗
ｉｎａ ノズル流量
Ｒｂ バイパス流路抵抗
ｉＲｂ バイパス流量
Ｖ’ 供給側バイパス圧力
Ｖ’’ 回収側バイパス圧力

Claims (7)

1. 液体をノズルへ供給する供給路と、
   前記供給路からノズルへ循環させた液体を回収する回収路と、
   前記ノズルをバイパスして前記供給路と前記回収路とを接続すると共に、前記供給路へ供給する液体の圧力に応じて前記回収路を流れる液体の流路方向が切り替わる流路抵抗に設定されたバイパス流路と、
   を備えた液滴吐出ヘッド。
2. 前記バイパス流路は、前記供給路へ供給する液体の圧力がノズルから液体が流出する圧力以上の圧力時に、前記回収路を流れる液体の流路方向が切り替わる流路抵抗に設定されている請求項１に記載の液滴吐出ヘッド。
3. 前記供給路に液体を供給する供給路全体流路と、前記回収路から液体を回収する回収路全体流路と、を更に備え、
   前記供給路、前記回収路、及び前記バイパス流路が、以下に示す条件を満たす流路抵抗に設定された請求項１又は請求項２に液滴吐出ヘッド。
   としたときに、
   ｃｘ＝ｃＡ^−１ｂ＞０
   ｃ＝［０ ０ −１ ０ ０ ０ ０ ０ １］
   ｜Ａ｜≠０
   なお、Ｖｉは供給側圧力、Ｖｏは回収側圧力、Ｒ１は供給路全体流路抵抗、ｉ１は供給側全体流量、Ｒｄｉは供給路流路抵抗、ｉｄｉは供給路流量、Ｒｄｏは回収路流路抵抗、ｉｄｏは回収路流量、Ｒ２は回収側全体流路抵抗、ｉ２は回収側全体流量、Ｒｎａはノズル抵抗、ｉｎａはノズル流量、Ｒｂはバイパス流路抵抗、ｉＲｂはバイパス流量、Ｖ’は供給側バイパス圧力、Ｖ’’は回収側バイパス圧力を示す。
4. 請求項１〜３の何れか１項に記載の液滴吐出ヘッドと、
   前記供給路へ液体を供給すると共に、液体を供給する圧力が変更可能な供給手段と、
   液体を循環させる予め定めた第１の圧力から、メニスカスが破壊されてノズルから液体が流出する第２の圧力以上の第３の圧力まで加圧して、予め定めた時間前記第３の圧力を維持した後、前記第１の圧力まで減圧するように、前記供給手段を制御する制御手段と、
   を備えた液滴吐出装置。
5. 液滴をノズルから吐出させるための駆動手段を更に備え、
   前記制御手段が、前記第３の圧力を維持する前記予め定めた時間の間に、ノズルから液滴を吐出させるように、前記駆動手段を更に制御する請求項４に記載の液滴吐出装置。
6. 請求項１〜３の何れか１項に記載の液滴吐出ヘッドと、
   前記供給路へ液体を供給すると共に、液体を供給する圧力が変更可能な供給手段と、
   液体を循環させる予め定めた第１の圧力から、メニスカスが破壊されてノズルから液体が流出する第２の圧力以上の第３の圧力まで加圧して、予め定めた時間前記第３の圧力を維持した後、前記第１の圧力よりも大きく前記第２の圧力より小さい第４の圧力まで減圧して、予め定めた時間前記第４の圧力を維持した後に、前記第３の圧力への加圧、前記第３の圧力の予め定めた時間の維持、前記第４の圧力への減圧、及び前記第４の圧力の予め定めた時間の維持を複数回繰り返すように、前記供給手段を制御する制御手段と、
   を備えた液滴吐出装置。
7. 液滴をノズルから吐出させるための駆動手段を更に備え、
   前記制御手段が、前記第３の圧力を維持する前記予め定めた時間の間に、ノズルから液滴を吐出させるように、前記駆動手段を更に制御する請求項６に記載の液滴吐出装置。