JP2018099858A - 液体循環モジュール及び液体吐出装置 - Google Patents

Abstract

【課題】高い気泡除去性能を維持できる液体循環モジュール及び液体吐出装置を提供する。【解決手段】液体循環モジュール１０は、液体を吐出する液体吐出ヘッド２０と、液体吐出ヘッド２０に接続され、液体吐出ヘッド２０に供給される液体を貯留する第１タンク３１と、第１タンク３１から液体吐出ヘッド２０に至る供給流路３６ａと、液体吐出ヘッド２０から第１タンク３１に戻る回収流路３６ｂと、供給流路３６ａに配置される気泡フィルタを備え気泡フィルタの上流側に形成されるフィルタ前室を有するフィルタ部３８と、フィルタ前室から回収流路３６ｂに至る流路を構成するとともにその管路抵抗が調整可能に構成されたバイパス流路３７と、を備える。【選択図】図２

Description

本発明の実施形態は、液体循環モジュール及び液体吐出装置に関する。

インクジェット記録装置などの液体吐出装置において、液体を吐出する液体吐出ヘッドと、ヘッドに供給される液体を収容する液体タンクとを備え、液体吐出ヘッドと液体タンクとを通る循環路にて液体を循環させる、循環型の液体循環モジュールを備える液体吐出装置が知られている。このような循環型の液体循環モジュール及び液体吐出装置は、液体吐出ヘッドと液体タンクとを通る循環路にフィルタを設け、インクジェットヘッドのノズル内に生じる気泡や、当該ノズルに混入した異物をフィルタに捕捉させて流路から除去している。フィルタにて捕捉された気泡は、フィルタから環流路に至るバイパス流路を通ってインクタンク内に回収され、循環モジュールの外部へ排出される。フィルタの気泡除去性能はインクの特性などにより変動することがある。

特開２０１１−２１２８９６号公報

本発明が解決しようとする課題は、高い気泡除去性能を維持できる液体循環モジュール及び液体吐出装置を提供することである。

実施形態に係る液体循環モジュールは、液体を吐出する液体吐出ヘッドと、前記液体吐出ヘッドに接続され、前記液体吐出ヘッドに供給される液体を貯留する第１タンクと、前記第１タンクから前記液体吐出ヘッドに至る供給流路と、前記液体吐出ヘッドから前記第１タンクに戻る回収流路と、前記供給流路に配置される気泡フィルタを備え前記気泡フィルタの上流側に形成されるフィルタ前室を有するフィルタ部と、前記フィルタ前室から前記回収流路に至る流路を構成するとともにその管路抵抗が調整可能に構成されたバイパス流路と、を備える。

第１実施形態にかかるインクジェット記録装置の側面図。 第１実施形態にかかるインクジェット記録装置の液体循環モジュールの構成を示す説明図。 第１実施形態にかかるインクジェット記録装置のインクジェットヘッドの構造を示す説明図。 第１実施形態にかかるインクジェット記録装置の圧電ポンプの構成を示す説明図。 第１実施形態にかかるインクジェット記録装置のフィルタ部の構成を示す説明図。 第１実施形態にかかるインクジェット記録装置の管路調整部の構成を示す説明図。 第１実施形態にかかるインクジェット記録装置の制御系を示すブロック図。 他の実施形態にかかるインクジェット記録装置の管路調整部の構成を示す説明図。 他の実施形態にかかるインクジェット記録装置の管路調整部の構成を示す説明図。 他の実施形態にかかる循環モジュールの構成を示す説明図。

以下、第１実施形態にかかる液体循環モジュール１０及び液体循環モジュール１０を備えるインクジェット記録装置１について、図１乃至図７を参照して説明する。各図において説明のため、適宜構成を拡大、縮小または省略して示している。図１はインクジェット記録装置１の構成を示す側面図である。図２は液体循環モジュール１０の構成を示す説明図である。図３は液体吐出ヘッドの構成を示す説明図である。図４は第１ポンプ，第２ポンプ及び補給ポンプの構成を示す説明図である。図５はフィルタ部の構成を示す説明図であり、図６は管路調整部の構成を示す説明図である。図７はモジュール制御部８０を示すブロック図である。

図１に示すインクジェット記録装置１は、複数の液体循環モジュール１０と、液体循環モジュール１０を移動可能に支持するヘッド支持機構１１と、記録媒体Ｓを移動及び支持する移動装置としての媒体支持機構１２と、ホスト制御部１３と、インターフェース部１４と、を備える。

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

複数の液体循環モジュール１０は、複数の色、例えばシアンインク、マゼンタインク、イエロインク、ブラックインク、ホワイトインクを、それぞれ吐出するが、使用するインクＩの色あるいは特性は限定されない。例えばホワイトインクに換えて、透明光沢インク、赤外線または紫外線を照射したときに発色する特殊インク等を吐出可能である。複数の液体循環モジュール１０は、それぞれ使用するインクが異なるものの同じ構成である。

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

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

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

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

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

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

図１及び図２に示すように、循環装置３０は、例えば金属製の連結部品により液体吐出ヘッド２０の上部に一体に連結されている。循環装置３０は、第１タンク３１と、第２タンク３２と、第３タンク３３と、第１ポンプ３４と、第２ポンプ３５と、循環路３６と、バイパス流路３７と、フィルタ部３８と、管路調整部３９と、補給部４１と、を備える。

第１タンク３１は、液体を貯留可能に構成されている。第１タンク３１は流路３７によって液体吐出ヘッド２０に接続される。

第２タンク３２は、第１タンク３１と液体吐出ヘッド２０との間に配置され、液体を貯留可能に構成されている。第２タンク３２には第１圧力検出部である第１圧力センサ３２ａが設けられている。また、第２タンク３２には第２タンク３２内の液面高さを検出する第１液位センサ３２ｂが設けられている。

第３タンク３３は、液体吐出ヘッド２０の下流側に配置され、液体を貯留可能に構成されている。第３タンク３３には第２圧力検出部である第２圧力センサ３３ａが設けられている。また、第３タンク３３には第３タンク３３内の液面高さを検出する第２液位センサ３３ｂが設けられている。

第１圧力センサ３２ａ及び第２圧力センサ３３ａは、例えば半導体ピエゾ抵抗圧力センサを利用して圧力を電気信号として出力する。半導体ピエゾ抵抗圧力センサは、外部からの圧力を受けるダイヤフラムと、このダイヤフラムの表面に形成された半導体歪ゲージとを備える。半導体ピエゾ抵抗圧力センサは、外部からの圧力によるダイヤフラムの変形に伴い歪ゲージに生じるピエゾ抵抗効果による電気抵抗の変化を電気信号に変換して圧力を検出する。

第１圧力センサ３２ａは、第２タンク３２内の空気室の圧力を検出し、検出データをモジュール制御部８０へ送る。第２圧力センサ３３ａは、第３タンク３３内の空気室の圧力を検出し、検出データをモジュール制御部８０へ送る。

循環路３６は、供給流路３６ａと、回収流路３６ｂと、を備える。循環路３６は、第１タンク３１から供給流路３６ａを通って、液体吐出ヘッド２０の供給口２０ａに至り、液体吐出ヘッド２０の回収口２０ｂから回収流路３６ｂを通って第１タンク３１に至る。

供給流路３６ａは第１タンク３１から液体吐出ヘッド２０の供給口２０ａに至る流路である。供給流路３６ａに、循環ポンプである第１ポンプ３４と、フィルタ部３８と、第２タンク３２と、が順番に設けられる。

回収流路３６ｂは、液体吐出ヘッド２０の回収口２０ｂから第１タンク３１に至る流路である。回収流路３６ｂには第３タンク３３と、循環ポンプである第２ポンプ３５と、が設けられる。

供給流路３６ａと回収流路３６ｂとは、フィルタ部３８から分岐するバイパス流路３７によっても接続されている。

バイパス流路３７は、供給流路３６ａのフィルタ部３８から分岐して回収流路３６ｂに合流する流路である。バイパス流路３７には管路調整部３９が設けられている。バイパス流路３７の一端は供給流路３６ａに設けられたフィルタ部３８のフィルタ前室４４に連通する。バイパス流路３７の他端は回収流路３６ｂの第３タンク３３と第２ポンプ３５との間の合流部に連通する。

供給流路３６ａ及び回収流路３６ｂ及びバイパス流路３７は、金属または樹脂材料で構成されるパイプと、パイプの外面を覆うチューブ、例えばＰＴＦＥチューブと、を備える。

第１ポンプ３４，第２ポンプ３５、及び後述する補給ポンプ５３は、例えば圧電ポンプ６０で構成されている。圧電ポンプ６０は、図４に示されるように、ポンプ室５８と、ポンプ室５８に設けられ電圧により振動する圧電アクチュエータ５９と、ポンプ室５８の入口及び出口に配置された逆止弁６１，６２と、を備える。圧電アクチュエータ５９は、例えば約５０Ｈｚから２００Ｈｚの周波数で振動可能に構成される。第１ポンプ３４、第２ポンプ３５、及び補給ポンプ５３は、配線により駆動回路に接続されモジュール制御部８０の制御によって制御可能に構成されている。圧電ポンプ６０は、交流電圧が印加され、圧電アクチュエータ５９が動作させられると、ポンプ室５８の容積が変化する。圧電ポンプ６０は、印加する電圧が変化すると圧電アクチュエータ５９の最大変化量が変化し、ポンプ室５８の容積変化量が変化する。そして、ポンプ室５８の容積が大きくなる方向へ変形すると、ポンプ室５８の入口の逆止弁６１が開き、インクがポンプ室５８に流入する。一方、ポンプ室５８の容積が小さくなる方向へ変化すると、ポンプ室５８の出口の逆止弁６２が開きインクがポンプ室５８から流出する。圧電ポンプ６０は、ポンプ室５８の拡張と収縮を繰り返してインクＩを下流に送液する。したがって、圧電アクチュエータ５９に印加する電圧が大きいと送液能力が強く、電圧が小さいと送液能力が弱くなる。例えば本実施形態においては圧電アクチュエータ５９に印加する電圧を５０Ｖから１５０Ｖの間で変化させている。

第１ポンプ３４は、循環路３６の供給流路３６ａに設けられている。第１ポンプ３４は、第１タンク３１と液体吐出ヘッド２０の間であって、第２タンク３２の上流側に配置されている。第１ポンプ３４は循環路３６の液体を下流に配置される液体吐出ヘッド２０に向けて送る。

第２ポンプ３５は、循環路３６の回収流路３６ｂに設けられている。第２ポンプ３５は、液体吐出ヘッド２０と第１タンク３１との間であって第３タンク３３の下流側に配置されている。第２ポンプ３５は循環路３６内の液体を下流に配置される第１タンク３１に向けて送る。

フィルタ部３８は、フィルタケース４２と、フィルタケース４２内に配置された気泡フィルタ４３と、を備える。フィルタケース４２は上壁、下壁、及び側壁を備え、流入口４２ａと流出口４２ｂと分岐口４２ｃを有する箱状に構成されている。フィルタケース４２は内部に気泡フィルタ４３及び液体を収容可能に構成されている。

流入口４２ａはフィルタケース４２の上壁の一端側に設けられ、フィルタ前室４４と供給流路３６ａとを連通する開口である。

流出口４２ｂはフィルタケース４２の下壁であって気泡フィルタ４３の下流側に設けられた開口であり、流出口４２ｂによってフィルタケース４２内の空間が供給流路３６ａに通じている。

分岐口４２ｃはフィルタケース４２の側壁であってフィルタ前室４４とバイパス流路３７とを連通する開口である。

すなわち、フィルタ部３８のフィルタ前室４４は、流入口４２ａ及び供給流路３６ａを通じて第１ポンプ３４に接続されるとともに、分岐口４２ｃを通じてバイパス流路３７にも接続される。またフィルタ部３８の気泡フィルタ４３の下流側は流出口４２ｂ及び供給流路３６ａを通じて液体吐出ヘッド２０に連通する。

気泡フィルタ４３はフィルタケース４２内の空間の下部に配置されている。したがって、フィルタケース４２の内部空間において気泡フィルタ４３の上側にはフィルタ前室４４が形成されている。気泡フィルタ４３は、例えば、平均孔径数μｍ程度のポリプロピレンフィルタ、ナイロンフィルタ、ＰＶＤＦフィルタ、ＰＴＦＥフィルタ、ポリカーボネートフィルタ、ニッケル電鋳フィルタ、ステンレスフィルタなどが挙げられる。

循環されているインクＩに含まれる微細な気泡はフィルタケース４２内の気泡フィルタ４３で捕獲され余剰のインクＩとともにバイパス流路３７に流され、第２ポンプ３５の搬送力により第１タンク３１に回収され、大気に放出される。

気泡が除去されたインクＩはフィルタケース４２の下部に備えられた流出口４２ｂから供給流路３６ａを通って第２タンク３２内に運ばれた後、液体吐出ヘッド２０内に送液される。

管路調整部３９は、バイパス流路３７のフィルタ部３８よりも下流側の所定箇所に配置されている。図６に示すように、管路調整部３９は例えばクランプ機構として、スウィングジョー式チューブクランプタイプの絞り装置７０を備える。絞り装置７０は、固定片７１ａを有する保持フレーム７１と、保持フレーム７１に対して軸方向に進退動作可能に係合するスクリュ７４を備える回転部７２と、スクリュ７４の先端に設けられた可動プレート７３と、を備える。

保持フレーム７１は例えばバイパス流路３７の下側に配置される板状の固定片７１ａと、固定片７１ａの上方に対向配置される支持片７１ｃと、を一体に備える。支持片７１ｃには、スクリュ７４の外面に係合するねじ溝を有するスクリュ孔７１ｂが形成されている。

スクリュ７４は外周面にらせん状の凹凸部を有する軸条部材である。スクリュ７４はスクリュ孔７１ｂのねじ溝に螺合され、回転部７２の回転に伴って軸方向に進退動することで、その先端に設けられた可動プレート７３を進退動させる。可動プレート７３は、固定片７１ａの上方に対向配置され、バイパス流路３７の上側に配置されている。すなわち、固定片７１ａとの間にバイパス流路３７が挟持される。

管路調整部３９は、手動またはモジュール制御部８０の制御によって、回転部７２を回転させると、回転部７２の回転に伴って可動プレート７３が移動することにより、固定片７１ａと可動プレート７３との間隔が増減し、バイパス流路３７の管路抵抗が変化する構成である。すなわち、回転部７２の回転操作によってバイパス流路３７の管路抵抗が調整可能になっている。

管路調整部３９は、ユーザーによる操作あるいはモジュール制御部８０の制御により、例えば、フィルタ部３８から液体吐出ヘッド２０を通り回収流路３６ｂの合流点に至る流路の抵抗である第１管路抵抗Ｒ１と、フィルタ部３８からバイパス流路３７を通って合流点に至る流路の抵抗である第２管路抵抗Ｒ２とが、第１管路抵抗Ｒ１が第２管路抵抗Ｒ２よりも小さくなるような、管路条件に設定される。

例えばユーザーが液体循環モジュール１０の組立時に、使用されるインクの特性に合わせて、回転部７２を回転させて絞り装置７０の絞り量を調整し、管路調整部３９を操作することで、バイパス流路３７の管路抵抗を調節することが可能である。

補給部４１は、循環路３６の外部に設けられる補給タンクとしてのカートリッジ５１と、補給路５２と、補給ポンプ５３と、を備える。カートリッジ５１は、第１タンク３１に供給されるインクを保有可能に構成され、内部の空気室は大気開放されている。補給路５２は第１タンク３１とカートリッジ５１とを接続する流路である。補給ポンプ５３は、補給路５２に設けられ、カートリッジ５１内のインクを第１タンク３１へ送液する。補給ポンプ５３は、補給路５２に設けられている。補給ポンプ５３は、カートリッジ５１内に保有されたインクＩを、第１タンク３１に向けて送る。

図７に示すように、モジュール制御部８０は、液体循環モジュール１０に搭載された制御基板８０ａ上に、各部の動作を制御するプロセッサ８１と、各要素を駆動する駆動回路８４と、備える。

モジュール制御部８０は、電源、表示装置、及び入力装置等を備えるインターフェース部１４に接続されている。また、モジュール制御部８０は、ホスト制御部１３に接続され、ホスト制御部１３と通信可能に構成されている。

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

プロセッサ８１は、プログラムあるいは各種データ等を格納するメモリ８２と、アナログデータ（電圧値）をデジタルデータ（ビットデータ）に変換するＡＤ変換部８３と、を備える。

プロセッサ８１は、モジュール制御部８０の中枢部分に相当する。プロセッサ８１は、オペレーティングシステムやアプリケーションプログラムに従って、液体循環モジュール１０の各種の機能を実現するべく、液体循環モジュール１０の各部を制御する。

プロセッサ８１は、液体循環モジュール１０の各種ポンプの駆動部や各種センサに接続され、液体循環モジュール１０を制御する。

予めメモリ８２に記録され、あるいはホスト制御部１３から指令された制御プログラムに基づく制御処理をプロセッサ８１が実行することによって、モジュール制御部８０は循環手段、補給手段、圧力調整手段、管路調整手段として機能する。

例えばプロセッサ８１は、第１ポンプ３４，及び第２ポンプ３５の動作を制御することで、インクを循環させる循環手段としての機能を有する。
また、プロセッサ８１は、液位センサ３１ａや圧力センサ３２ａ、３３ａによって検知した情報に基づき、補給ポンプ５３の動作を制御することで、カートリッジ５１からインクを循環路３６に補給する補給手段としての機能を有する。

プロセッサ８１は、第１圧力センサ３２ａ、第２圧力センサ３３ａ、や液位センサ３１ａにて検知した情報をＡＤ変換部８３にて取り込む。

メモリ８２は例えば不揮発性メモリであって、インクの循環動作、インクの補給動作、圧力調整、液位管理などの制御に必要な情報として、各種制御プログラムや動作条件が記憶されている。

さらにプロセッサ８１は、液位センサ３１ａや圧力センサ３２ａ、３３ａによって検知した情報に基づき、第１ポンプ３４及び第２ポンプ３５の送液能力を制御することで、ノズル孔２１ａのインク圧力を調整する圧力調整手段としての機能を有する。

またプロセッサ８１は圧力センサ３２ａ、３３ａによって検知した情報に基づき、管路調整部３９を制御し、バイパス流路３７の管路抵抗を調整する、管路調整手段としての機能を有する。

以下本実施形態にかかる液体循環モジュール１０における液体吐出方法及び液体循環モジュール１０の制御方法について、説明する。

プロセッサ８１は、例えばインターフェース部１４の入力により循環開始の指示を検知すると、印字動作を開始する。なお、印字動作として、ホスト制御部１３にて記録媒体Ｓの搬送方向に対して直交する方向に液体循環モジュール１０を往復移動させながら、モジュール制御部８０により液体吐出ヘッド２０にインク吐出動作を行わせることにより、記録媒体Ｓに画像を形成する。

ホスト制御部１３は、液体吐出装置１に搭載された制御基板９０ａ上に、各部の動作を制御するプロセッサ９１と、各要素を駆動する駆動回路９４と、を備える。ホスト制御部１３は、モジュール制御部８０に接続され、モジュール制御部８０と通信可能に構成されている。

プロセッサ９１は、プログラムあるいは各種データ等を格納するメモリ９２と、アナログデータ（電圧値）をデジタルデータ（ビットデータ）に変換するＡＤ変換部９３と、を備える。

プロセッサ９１は、ホスト制御部１３の中枢部分に相当する。プロセッサ９１は、オペレーティングシステムやアプリケーションプログラムに従って、インクジェット記録装置１の各種の機能を実現するべく、インクジェット記録装置１の各部を制御する。例えば、ホスト制御部１３のプロセッサ９１は、ヘッド支持機構１１に設けられたキャリッジ１１ａを記録媒体Ｓの方向に搬送し、矢印Ａ方向に往復移動する。

モジュール制御部８０のプロセッサ８１は、画像データに応じた画像信号を液体吐出ヘッド２０の駆動回路８４に送り、液体吐出ヘッド２０のアクチュエータ２４を選択的に駆動して、ノズル孔２１ａから記録媒体Ｓにインク滴を吐出する。

プロセッサ８１は、第１ポンプ３４及び第２ポンプ３５を駆動し、インク循環動作を開始する。インクＩは、第１タンク３１から、第２タンク３２、液体吐出ヘッド２０に至り、第３タンク３３を経て再び第１タンク３１に流入するように循環する。この循環動作によりインクＩに含まれる不純物は循環路３６に設けられたフィルタ部３８によって除去される。また、循環するインクＩの一部はフィルタ部３８からバイパス流路３７を通って回収側の回収流路３６ｂに送られる。

プロセッサ８１は、第１圧力センサ３２ａ及び第２圧力センサ３３ａから送信される上流側及び下流側の圧力データを検出する。またプロセッサ８１は、液位センサ３１ａから送信されるデータに基づいて、第１タンク３１の液位を検出する。

プロセッサ８１は、液位調整処理を行う。具体的には、プロセッサ８１は、液位センサ３１ａの検知結果に基づき、補給ポンプ５３を駆動することで、カートリッジ５１からのインク補給を行い、液面位置を適正範囲に調整する。例えばプリント時にノズル孔２１ａからインク滴ＩＤを吐出し、第１タンク３１のインク量が瞬間的に減少し、液面が下がると、インク補給を行う。再びインク量が増加し、液位センサ３１ａの出力が反転したら、プロセッサ８１は補給ポンプ５３を停止する。

プロセッサ８１は、圧力データからノズルのインク圧力を検出する。具体的には、圧力センサ３２ａ，３３ａから送信される上流側及び下流側の第２タンク３２、第３タンク３３の圧力データに基づいて、所定の演算式を用いて、ノズル孔２１ａのインク圧力を算出する。

例えば、第２タンク３２の空気室の圧力値Ｐｈと第３タンク３３の空気室の圧力値Ｐｌの平均値に、第２タンク３２および第３タンク３３内の液面高さとノズル面高さの水頭差によって発生する圧力ρｇｈを足すことでノズルのインク圧力Ｐｎを得ることができる。ここで、ρ：インクの密度、ｇ：重力加速度、ｈ：第２タンク３２および第３タンク３３内の液面とノズル面の高さ方向の距離、とする。

また、プロセッサ８１は、圧力調整処理として、圧力データから算出されるノズルのインク圧力Ｐｎに基づき、駆動電圧を算出する。そして、プロセッサ８１はノズルのインク圧力Ｐｎを適正値になるように、第１ポンプ３４及び第２ポンプ３５を駆動することで、液体吐出ヘッド２０のノズル孔２１ａからインクＩが漏れず、且つノズル孔から気泡を吸引しない程度の負圧を維持し、メニスカスＭｅを維持する。

また、プロセッサ８１は、圧力データに基づいて管路抵抗の調整を行う。具体的には、圧力センサ３２ａ，３３ａから送信される上流側及び下流側の第２タンク３２、第３タンク３３の圧力データに基づいて，絞り装置７０の絞り量を制御することで、管路抵抗を調整する。

さらに、プロセッサ８１は、バイパス流路３７の管路抵抗に基づいて、第１ポンプ３４，第２ポンプ３５の出力を制御する。すなわち、管路抵抗の調整によって流量が変化した場合に、ポンプ３４，３５の動作を制御することで、流量を一定に保つように流量を調整する。

以上の様に構成された液体循環モジュール１０は、フィルタ部３８から液体吐出ヘッド２０に至る供給流路３６ａよりも管路抵抗が大きいバイパス流路３７を備えることにより、気泡フィルタ４３に溜まる空気を第１タンク３１に継続的に戻すことができ、第１タンク３１内の気泡も徐々に減少させることができる。したがって、気泡フィルタ４３内に溜まった空気を取り除くための別途の動作を省略できるため、連続して印字に使用することができる。

また、バイパス流路３７には、管路抵抗が可変できる手段として管路調整部３９が備えられているので、インクの種類（気泡が多く発生するインク、気泡の発生が少ないインク）によって、調整することができる。

また、プロセッサ８１は、管路調整部３９に基づいてポンプ３４，３５の送液能力を制御することで、
管路調整部３９の影響でヘッド２０に流れる流量が変化することを防止できる。

一般的に、液体吐出ヘッド２０に流れるインクＩの流量を確保するため、バイパス流路３７の管路抵抗はできるだけ小さい方が良いが、インクの種類によっては、管路抵抗が小さすぎる場合、気泡除去性能に影響を及ぼす場合がある。また、バイパス流路３７の管路抵抗が小さすぎ、フィルタ前室４４内のインクＩを積極的にバイパス流路３７に送ってしまうと、気泡フィルタ４３を通過して供給流路３６ａの下流へ流れるインクＩ流量が減少してしまうため、液体吐出ヘッド２０に流れるインクＩの流量確保できない。また、フィルタケース４２内のフィルタ前室４４内に捕獲された気泡が溜まり過ぎると、その気泡が気泡フィルタ４３の孔を塞いでしまうためフィルタ前室４４内の圧力が上昇し、フィルタ突破圧、すなわち気泡が気泡フィルタ４３を通過する圧力、を超えてしまうことがある。さらに、インクの粘度等の物性や気泡が発生しやすい水性インク等インクの種類により、フィルタケース４２内の気泡の補足状態などが変化すると、バイパス流路３７の管路抵抗によっては気泡除去性能が発揮できず、液体吐出ヘッド２０側（供給流路３６ａ側）に流れる流量が減少する。

これに対し、上記実施形態にかかる液体循環モジュール１０及びインクジェット記録装置１によれば、管路抵抗を調整可能なバイパス流路３７を備えることにより、液体吐出ヘッド２０に流れるインクＩの流量を確保しながら、バイパス流路３７の管路抵抗を適性に保つことができる。

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

例えば上記第１実施形態においては、管路調整部３９として、絞り装置７０を例示したが、これに限られるものではない。例えば他の実施形態として図８に示す管路調整部３９Ａのように、管路抵抗の異なる複数のパイプ部材を交換または継足し可能に構成してもよい。管路調整部３９Ａは、バイパス流路３７の一部が交換可能に構成される。すなわちバイパス流路３７はその一部が取り外し可能に構成され、交換流路７７として管路抵抗の異なる複数種類のパイプ部材７０Ａ、７０Ｂを設置できる構成である。例えば、交換流路７７の両端におけるバイパス流路３７側にジョイント７５が設けられ、管路抵抗の異なる複数のパイプ部材７０Ａ、７０Ｂの両端にジョイント７５と連結可能なジョイント７６が設けられている。複数のパイプ部材７０Ａ，７０Ｂは例えば内径や長さ等の条件が異なる。

本実施形態においても、上記第１実施形態と同様に、管路調整部３９をバイパス流路３７に配することで、インクの特性にあった流路の分配が可能となり、高い気泡除去性能を維持できる。

この他、例えば他の実施形態として図９に示すようなローラ式チューブクランプタイプの絞り装置７０Ｃを管路調整部３９として採用してもよい。ローラ式チューブクランプタイプの絞り装置７０Ｃは、底壁７８ａと一対の側壁７８ｂを有するコの字型のホルダ７８と、ホルダ７８に移動可能に支持されるローラ７９と、を備える。ホルダ７８の両側壁には斜めに延びる溝７８ｃが形成されている。ローラ７９の軸７９ａは溝７８ａに回転可能に支持されている。ローラ７９とコの字型のホルダ７８の底壁７８ａとの間にバイパス流路３７が挟持されている。絞り装置７０Ｃにおいて、ローラ７９が斜めに移動することでバイパス流路３７の管路の流路断面積が増減する。したがって、ローラ７９の位置を調整することバイパス流路３７の管路抵抗が調整可能に構成されている。

この他、例えば管路調整部３９は、バイパス流路３７に、モジュール制御部８０に接続された電動式の可変バルブを備える構成としてもよい。例えばモジュール制御部８０の制御により可変バルブの開き量を調整することで、管路抵抗を制御することも可能である。

また、循環装置の構成も上記第１実施形態に限られるものではなく、例えば他の実施形態として図１０に示す循環モジュール１０Ａ及び循環装置３０Ａのように、第２タンク３２、第３タンク３３、及び第２ポンプ３５を省略してもよい。循環装置３０Ａは、液体を貯留する第１タンク３１と、第１ポンプ３４と、循環路３６と、バイパス流路３７と、フィルタ部３８と、管路調整部３９と、補給部４１と、を備える。その他の構成は上記第１実施形態にかかる循環装置３０と同様である。本実施形態においても、上記第１実施形態と同様の効果を奏する。すなわち、フィルタ部３８から回収流路３６ｂに合流するバイパス流路３７に管路調整部３９を設けることで、フィルタ部３８からの流体の分布を調整でき、高い気泡除去性能を維持することが可能となる。

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

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

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

なお、第１ポンプ３４、第２ポンプ３５、及び補給ポンプ５３として、圧電ポンプ６０に代えて例えばチューブポンプ、ダイヤフラムポンプ、或いはピストンポンプ等を利用しても良い。

この発明の実施形態を説明したが、実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。この新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことが出来る。この実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

１…インクジェット記録装置、１０、…液体循環モジュール、１３…ホスト制御部、２０…液体吐出ヘッド、２８…インク流路、３０…循環装置、３１…第１タンク、３１ａ…液位センサ、３２…第２タンク、３２ａ…第１圧力センサ、３２ｂ…第１液位センサ、３３…第３タンク、３３ａ…第２圧力センサ、３３ｂ…第２液位センサ、３４…第１ポンプ、３５…第２ポンプ、３６…循環路、３６ａ…供給流路、３６ｂ…回収流路、３７…バイパス流路、３８…フィルタ部、３９、３９Ａ…管路調整部、８０…モジュール制御部、８０ａ…制御基板、８１…プロセッサ、

Claims (5)

1. 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接続され、前記液体吐出ヘッドに供給される液体を貯留する第１タンクと、
   前記第１タンクから前記液体吐出ヘッドに至る供給流路と、
   前記液体吐出ヘッドから前記第１タンクに戻る回収流路と、
   前記供給流路に配置される気泡フィルタを備え前記気泡フィルタの上流側に形成されるフィルタ前室を有するフィルタ部と、
   前記フィルタ前室から前記回収流路に至る流路を構成するとともにその管路抵抗が調整可能に構成されたバイパス流路と、を備える液体循環モジュール。
2. 前記液体吐出ヘッド及び前記第１タンクを通り、前記供給流路、前記回収流路、及び前記バイパス流路を有する所定の循環路において液体を循環させる循環ポンプと、
   前記供給流路に配置され、液体を収容する第２タンクと、
   前記回収流路に配置され、液体を収容する第３タンクと、
   前記第２タンク内の圧力を検出する第１圧力検出部と、
   前記第３タンク内の圧力を検出する第２圧力検出部と、
   前記バイパス流路に設けられ、前記バイパス流路の管路抵抗を調整する管路調整部と、
   前記第１圧力検出部及び前記第２圧力検出部にて検出される圧力に基づき、前記管路調整部を制御することで前記バイパス流路の管路抵抗を調整する、制御部と、を備える請求項１記載の液体循環モジュール。
3. 前記バイパス流路は、流路断面積を可変とするクランプ機構または可変バルブを備える請求項１または２に記載の液体循環モジュール。
4. 前記制御部は、前記バイパス流路の管路抵抗に基づいて、前記循環ポンプの出力を制御する、請求項２に記載の液体循環モジュール。
5. 請求項１乃至４のいずれか記載の前記液体循環モジュールと、
   記録媒体を前記液体循環モジュールに対して相対的に移動させる移動装置と、を備える液体吐出装置。