(57)【要約】【課題】液体を容易に充填できる液体噴射装置、同装置における液体充填方法及び気泡排出方法を提供すること。【解決手段】液体噴射装置１１は、ノズル２３に通じる液室２４が形成された液体噴射ヘッド１２と、一端が液体供給源１３に接続され、他端が液室に接続される供給流路１４と、一端が液室に接続され、他端が第１接続部２８に接続される第１循環流路１５と、供給流路に設けられ、液体供給源から下流側に向けて液体を供給する供給ポンプ１６と、供給流路において第１接続部と液体噴射ヘッドとの間に設けられ、下流側の圧力が所定の圧力を下回ることによって開放する第１圧力調整弁１８と、第１循環流路に設けられ、上流側の圧力が所定の圧力を下回ることによって閉鎖する第２圧力調整弁１９と、第１循環流路に設けられ、上流側から下流側に向けて液体を循環させる循環ポンプ１７と、第１圧力調整弁を強制的に開放可能な開放機構２１と、を備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
媒体に液体を噴射するノズルに通じる液室が形成された液体噴射ヘッドと、
一端が液体供給源に接続され、他端が前記液室に接続される供給流路と、
上流側となる一端が前記液室に接続され、下流側となる他端が前記供給流路の途中に設けられる第１接続部に接続される第１循環流路と、
前記供給流路において第１接続部より上流側に設けられ、前記液体供給源から下流側に向けて前記液体を供給する供給ポンプと、
前記供給流路において前記第１接続部と前記液体噴射ヘッドとの間に設けられ、下流側の圧力が所定の圧力を下回ることによって開放する第１圧力調整弁と、
前記第１循環流路に設けられ、上流側の圧力が所定の圧力を下回ることによって閉鎖する第２圧力調整弁と、
前記第１循環流路において前記第２圧力調整弁より下流側に設けられ、上流側から下流側に向けて前記液体を循環させる循環ポンプと、
前記第１圧力調整弁を強制的に開放可能な開放機構と、を備えることを特徴とする液体噴射装置。
【請求項２】
前記ノズルから前記液体を噴射しない非噴射時に前記液室から前記第１循環流路に流れる循環流量は、前記ノズルが前記媒体に噴射する前記液体の最大噴射流量の１／１０以上であることを特徴とする請求項１に記載の液体噴射装置。
【請求項３】
前記供給流路において前記供給ポンプより下流側に設けられる第２接続部に一端が接続され、前記供給流路において前記供給ポンプより上流側に設けられる第３接続部に他端が接続される第２循環流路と、
前記第２循環流路に設けられ、前記第２接続部の圧力が所定の圧力を上回ることにより開放する第３圧力調整弁と、を備えることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の液体噴射装置。
【請求項４】
前記供給流路において前記供給ポンプと前記第２接続部との間、又は前記第２循環流路において前記第２接続部と前記第３圧力調整弁との間に、前記液体を貯留可能なバッファーを備えることを特徴とする請求項３に記載の液体噴射装置。
【請求項５】
前記第１接続部は、前記供給流路において前記第２接続部より上流側に設けられ、
前記バッファーは、前記供給流路において前記第１接続部と前記第２接続部との間に設けられることを特徴とする請求項４に記載の液体噴射装置。
【請求項６】
前記バッファーは、前記供給流路において前記供給ポンプと前記第２接続部との間に設けられ、
前記第１接続部は、前記バッファーに設けられることを特徴とする請求項４に記載の液体噴射装置。
【請求項７】
請求項１又は請求項２に記載の液体噴射装置の液体充填方法であって、
前記供給ポンプを駆動した状態で前記開放機構により前記第１圧力調整弁を強制的に開放して前記ノズルにまで前記液体を充填することと、
前記供給ポンプを駆動した状態で前記循環ポンプを駆動して前記第１循環流路に前記液体を充填することと、を含むことを特徴とする液体充填方法。
【請求項８】
請求項１又は請求項２に記載の液体噴射装置の気泡排出方法であって、
前記供給ポンプを駆動した状態で前記開放機構により前記第１圧力調整弁を強制的に開放することにより、前記供給流路内の気泡を前記ノズルから排出することを特徴とする気泡排出方法。
【請求項９】
請求項１又は請求項２に記載の液体噴射装置の気泡排出方法であって、
前記液体噴射装置は、前記供給流路において前記第１接続部より下流側に接続される気泡排出流路と、前記気泡排出流路を開閉する開閉弁と、を備え、
前記開閉弁を開放した状態で前記供給ポンプを駆動することにより、前記供給流路内の気泡を前記気泡排出流路から排出することを特徴とする気泡排出方法。
【請求項１０】
請求項３から請求項６の何れか一項に記載の液体噴射装置の液体充填方法であって、
前記供給ポンプを駆動することにより前記第２循環流路に前記液体を充填することと、
前記供給ポンプを駆動した状態で前記第１圧力調整弁を強制的に開放して前記ノズルにまで前記液体を充填することと、
前記供給ポンプを駆動した状態で前記循環ポンプを駆動して前記第１循環流路に前記液体を充填することと、を含むことを特徴とする液体充填方法。
【請求項１１】
請求項５又は請求項６に記載の液体噴射装置の気泡排出方法であって、
前記供給ポンプを駆動した状態で前記開放機構により前記第１圧力調整弁を強制的に開放することにより、前記バッファー内の気泡を前記ノズルから排出することを含むことを特徴とする気泡排出方法。
【請求項１２】
請求項５又は請求項６に記載の液体噴射装置の気泡排出方法であって、
前記液体噴射装置は、前記バッファー内に通じる気泡排出流路と、前記気泡排出流路を開閉する開閉弁と、を備え、
前記開閉弁を開放した状態で前記供給ポンプを駆動することにより、前記バッファー内の気泡を前記気泡排出流路から排出することを含むことを特徴とする気泡排出方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えばインクジェット式プリンターなどの液体噴射装置、同装置における液体充填方法及び気泡排出方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、液体噴射装置の一例として、液体を収容する液体収容容器と液体を吐出する液体吐出ヘッドとの間で液体が循環される循環経路を備える液体吐出装置が記載されている。この液体吐出装置は、循環経路の圧力を調整する圧力調整機構を備える。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１７−１２４６２０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
こうした液体吐出装置においては、空の状態である液体吐出ヘッド及び循環経路に液体を充填する際、加圧又は減圧をすることにより液体収容容器から液体吐出ヘッド及び循環経路に向けて液体を供給する。このとき、液体収容容器から供給される液体は、圧力調整機構により圧力を調整されるため、液体吐出ヘッド及び循環経路に行き渡りにくい。そのため、液体吐出ヘッド及び循環経路に液体を充填することが難しい。
【０００５】
本発明の目的は、液体を容易に充填できる液体噴射装置、同装置における液体充填方法及び気泡排出方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一態様に係る液体噴射装置は、媒体に液体を噴射するノズルに通じる液室が形成された液体噴射ヘッドと、一端が液体供給源に接続され、他端が前記液室に接続される供給流路と、上流側となる一端が前記液室に接続され、下流側となる他端が前記供給流路の途中に設けられる第１接続部に接続される第１循環流路と、前記供給流路において第１接続部より上流側に設けられ、前記液体供給源から下流側に向けて前記液体を供給する供給ポンプと、前記供給流路において前記第１接続部と前記液体噴射ヘッドとの間に設けられ、下流側の圧力が所定の圧力を下回ることによって開放する第１圧力調整弁と、前記第１循環流路に設けられ、上流側の圧力が所定の圧力を下回ることによって閉鎖する第２圧力調整弁と、前記第１循環流路において前記第２圧力調整弁より下流側に設けられ、上流側から下流側に向けて前記液体を循環させる循環ポンプと、前記第１圧力調整弁を強制的に開放可能な開放機構と、を備える。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】液体噴射装置の第１実施形態を示す全体構成図。
【図２】液体噴射装置の電気的構成を示すブロック図。
【図３】液体充填動作の処理ルーチンを示すフローチャート。
【図４】気泡排出動作の処理ルーチンを示すフローチャート。
【図５】液体噴射装置の第２実施形態を示す全体構成図。
【図６】液体噴射装置の電気的構成を示すブロック図。
【図７】気泡排出動作の処理ルーチンを示すフローチャート。
【図８】液体噴射装置の第３実施形態を示す全体構成図。
【図９】液体充填動作の処理ルーチンを示すフローチャート。
【図１０】液体噴射装置の第４実施形態を示す全体構成図。
【図１１】液体噴射装置の変形例を示す全体構成図。
【図１２】液体噴射装置の別の変形例を示す全体構成図。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、液体噴射装置の一実施形態について図を参照しながら説明する。液体噴射装置は、例えば、用紙等の媒体に液体の一例であるインクを噴射することによって、文字、写真等の画像を印刷するインクジェット式のプリンターである。
【０００９】
（第１実施形態）
図１に示すように、液体噴射装置１１は、液体を噴射する液体噴射ヘッド１２と、液体供給源１３から液体噴射ヘッド１２に液体を供給するための供給流路１４と、液体を循環させるための第１循環流路１５とを備える。液体噴射装置１１は、供給流路１４を介して液体を供給する供給ポンプ１６と、第１循環流路１５を介して液体を循環させる循環ポンプ１７とを備える。液体噴射装置１１は、供給流路１４の圧力を調整する第１圧力調整弁１８と、第１循環流路１５の圧力を調整する第２圧力調整弁１９とを備える。液体噴射装置１１は、第１圧力調整弁１８を強制的に開放可能な開放機構２１を備える。
【００１０】
液体噴射ヘッド１２は、１又は複数のノズル２３を有する。液体噴射ヘッド１２には、ノズル２３に通じる液室２４が形成されている。液室２４は、液体を貯留可能である。液体噴射ヘッド１２は、液室２４に貯留される液体をノズル２３から媒体９９に噴射することにより、媒体９９に印刷する。
【００１１】
液室２４は、ノズル２３に通じる圧力室２５と、圧力室２５に通じる共通液室２６とを有する。圧力室２５は、ノズル２３ごとに設けられる。そのため、圧力室２５は、ノズル２３の数に対応して設けられる。共通液室２６は、それぞれの圧力室２５と通じる。共通液室２６に貯留される液体は、それぞれの圧力室２５に供給される。圧力室２５には、例えば圧電素子が設けられる。この圧電素子が圧力室２５に圧力を加えることにより、ノズル２３から液体が噴射される。
【００１２】
液体供給源１３は、例えばインクを収容するインクカートリッジである。この場合、液体供給源１３は、液体噴射装置１１に対して着脱可能であることが好ましい。液体供給源１３は、着脱可能なインクパックでもよいし、液体を補充可能なインクタンクでもよい。
【００１３】
供給流路１４の一端は、液体供給源１３に接続される。供給流路１４の他端は、液室２４に接続される。第１実施形態において、供給流路１４の他端は、液室２４のうち共通液室２６に接続される。供給流路１４において、液体供給源１３に接続される側が上流側であり、液室２４に接続される側が下流側である。
【００１４】
第１循環流路１５の一端は、液室２４に接続される。第１循環流路１５の他端は、供給流路１４の途中に設けられる第１接続部２８に接続される。第１実施形態において、第１循環流路１５は、液室２４のうち圧力室２５に接続される。圧力室２５が複数ある場合、第１循環流路１５は、それぞれの圧力室２５に接続される。第１循環流路１５において、液室２４に接続される側が上流側であり、第１接続部２８に接続される側が下流側である。第１接続部２８は、供給流路１４と第１循環流路１５とが接続される部分である。
【００１５】
第１循環流路１５を流れる液体は、第１接続部２８を介して供給流路１４に戻される。そのため、液体は、液体噴射ヘッド１２の液室２４、供給流路１４及び第１循環流路１５を流れることにより、液体噴射装置１１において循環する。液体を循環させることにより、液体の増粘を抑制できる。液体を循環させることにより、ノズル２３、液室２４、供給流路１４及び第１循環流路１５の液体に混ざった気泡などの異物を排出することも可能である。
【００１６】
供給ポンプ１６は、供給流路１４に設けられる。供給ポンプ１６は、供給流路１４において第１接続部２８より上流側に設けられる。供給ポンプ１６は、液体供給源１３から下流側に向けて液体を供給する。供給ポンプ１６は、ダイヤフラムポンプ、チューブポンプ、シリンジポンプなどで構成される。
【００１７】
第１圧力調整弁１８は、供給流路１４に設けられる。第１圧力調整弁１８は、供給流路１４において第１接続部２８と液体噴射ヘッド１２との間に設けられる。第１圧力調整弁１８は、供給流路１４の圧力に基づいて開放及び閉鎖する。第１圧力調整弁１８は、供給流路１４において下流側の圧力が所定の圧力を下回ることによって開放する。
【００１８】
液体噴射ヘッド１２がノズル２３から液体を噴射すると、液室２４の圧力が低くなる。液室２４の圧力が所定の圧力を下回ると、第１圧力調整弁１８が開放する。第１圧力調整弁１８が開放すると、液室２４に液体が供給される。液室２４に液体が供給されると、液室２４の圧力が高くなる。液室２４の圧力が所定の圧力以上になると、第１圧力調整弁１８が閉鎖する。このように、第１圧力調整弁１８は、液室２４の圧力を一定に維持するように開放する。
【００１９】
液体噴射ヘッド１２において、液室２４の圧力を一定に維持することにより、ノズル２３から液体を精度よく噴射できる。特に、液室２４の圧力を負圧に維持すると、ノズル２３内の気液界面にメニスカスが形成され易くなる。これにより、ノズル２３から液体を一層精度よく噴射できる。液室２４の圧力を負圧に維持すると、ノズル２３から液体が漏れ出すことを抑制できる。そのため、第１圧力調整弁１８は、液室２４の圧力が負圧に維持されるように構成されることが好ましい。
【００２０】
第１実施形態において、第１圧力調整弁１８の作動圧は、約−２ｋＰａとされている。すなわち、液体噴射ヘッド１２内の圧力が−２ｋＰａを下回ると、第１圧力調整弁１８が開放する。液体噴射ヘッド１２内の圧力が−２ｋＰａ以上となると、第１圧力調整弁１８が閉鎖する。このように、第１圧力調整弁１８は、液体噴射ヘッド１２内の圧力が−２ｋＰａとなるように動作する。
【００２１】
開放機構２１は、液体噴射ヘッド１２の液室２４の圧力によらず、第１圧力調整弁１８を強制的に開放する。開放機構２１により第１圧力調整弁１８を開放する状態で供給ポンプ１６を駆動すると、液室２４の圧力によらず、液体が液室２４に供給される。
【００２２】
第２圧力調整弁１９は、第１循環流路１５に設けられる。第２圧力調整弁１９は、第１循環流路１５の圧力に基づいて開放及び閉鎖する。第２圧力調整弁１９は、第１循環流路１５において上流側の圧力が所定の圧力を下回ることによって閉鎖する。
【００２３】
循環ポンプ１７は、第１循環流路１５に設けられる。循環ポンプ１７は、第１循環流路１５において第２圧力調整弁１９より下流側に設けられる。循環ポンプ１７は、第１循環流路１５において、上流側から下流側に向けて液体を循環させる。循環ポンプ１７は、ダイヤフラムポンプ、チューブポンプ、シリンジポンプなどで構成される。
【００２４】
第１循環流路１５において、循環ポンプ１７が液体を循環させると第２圧力調整弁１９より上流側の圧力が低くなる。第２圧力調整弁１９より上流側の圧力が所定の圧力を下回ると、第２圧力調整弁１９が閉鎖する。第２圧力調整弁１９が閉鎖すると、液室２４から第１循環流路１５への液体の流れが止まる。第２圧力調整弁１９が閉鎖することにより、第２圧力調整弁１９より上流側の圧力が上昇し易くなる。供給される液体により第２圧力調整弁１９より上流側の圧力が所定の圧力以上となると、第２圧力調整弁１９が開放する。このように、第２圧力調整弁１９は、第２圧力調整弁１９より上流側の圧力を一定に維持するように閉鎖する。
【００２５】
液体噴射ヘッド１２の液室２４を介して供給流路１４から第１循環流路１５へ液体を流すために、第２圧力調整弁１９の作動圧は、第１圧力調整弁１８の作動圧より低く設定される。第１実施形態において、第２圧力調整弁１９の作動圧は、約−６ｋＰａとされている。すなわち、第２圧力調整弁１９より上流側の圧力が−６ｋＰａを下回ると、第２圧力調整弁１９が閉鎖する。第２圧力調整弁１９より上流側の圧力が−６ｋＰａ以上となると、第２圧力調整弁１９が開放する。このように、第２圧力調整弁１９は、上流側の圧力が−６ｋＰａとなるように動作する。第２圧力調整弁１９より上流側の圧力が−６ｋＰａで維持されることにより、更に上流側となる液体噴射ヘッド１２内は圧力損失などによって−３００〜−５００Ｐａ程度の圧力で維持される。
【００２６】
次に、第１圧力調整弁１８について説明する。
第１圧力調整弁１８は、供給流路１４の途中に設けられる第１供給室３１と、孔３２を介して第１供給室３１と通じる第２供給室３３とを有する。第１圧力調整弁１８は、孔３２を開放及び閉鎖可能な弁体３４と、基端部分が第１供給室３１に収容されるとともに先端部分が第２供給室３３に収容される受圧部材３５とを有する。第１圧力調整弁１８は、受圧部材３５を押し付ける押付部材３６を有する。
【００２７】
第１供給室３１には、液体が導入される導入口３７が形成される。第２供給室３３には、液体が導出される導出口３８が形成される。第２供給室３３の壁面の一部は、撓み変位可能な可撓膜３９により形成される。弁体３４は、例えばゴムなどの弾性体で形成され、第１供給室３１内に位置する受圧部材３５の基端部分に取り付けられる。
【００２８】
押付部材３６は、例えばばねで構成され、第２供給室３３に収容される。押付部材３６は、受圧部材３５の先端部分を可撓膜３９に向けて押し付ける。押付部材３６によって受圧部材３５の先端部分が押し付けられることにより、受圧部材３５の基端部分に取り付けられた弁体３４は、孔３２が開口する第１供給室３１の壁面に押し付けられる。このとき、弁体３４が孔３２を閉鎖する。すなわち、押付部材３６は、弁体３４が孔３２を閉鎖するように受圧部材３５を可撓膜３９に向けて押し付ける。
【００２９】
受圧部材３５は、第２供給室３３の容積を小さくする方向に変位する可撓膜３９に押されることにより、変位する。可撓膜３９は、ノズル２３からの液体の排出に伴って第２供給室３３の圧力が低下したときに、第２供給室３３の容積を小さくする方向に撓み変位する。可撓膜３９の第２供給室３３側となる内側の面にかかる圧力が可撓膜３９の第２供給室３３の反対側となる外側の面にかかる圧力より低くなり、かつ、内側の面にかかる圧力と外側の面にかかる圧力との差が所定以上になると、受圧部材３５が変位する。これにより、弁体３４が孔３２を開放する。
【００３０】
孔３２が開放されることによって第１供給室３１から第２供給室３３に液体が流入すると、第２供給室３３の圧力が上昇する。第２供給室３３の圧力が上昇すると、受圧部材３５が変位することによって弁体３４が孔３２を閉鎖する。このように、弁体３４は、第２供給室３３外の圧力と第２供給室３３内の圧力との差圧に応じて自律的に孔３２を開放及び閉鎖する。
【００３１】
第１圧力調整弁１８は、第２供給室３３において導出口３８が最上部に位置するように構成されるとよい。こうすると、第１圧力調整弁１８内に流入した気泡を排出し易くなる。
【００３２】
開放機構２１は、第１圧力調整弁１８の孔３２を開放可能に構成される。開放機構２１は、例えば第２供給室３３の容積を小さくする方向に可撓膜３９を変位させる変位部材２１Ａを有する。開放機構２１は、変位部材２１Ａが可撓膜３９を押し付けることによって、第１圧力調整弁１８の孔３２を開放する。開放機構２１は、例えばカム機構などにより構成される。
【００３３】
次に、第２圧力調整弁１９について説明する。
第２圧力調整弁１９は、第１循環流路１５の途中に設けられる循環室４１を有する。循環室４１には、液体が導入される導入口４２と、液体が導出される導出口４３とが形成される。循環室４１の壁面の一部は、撓み変位可能な可撓膜４４により形成される。第２圧力調整弁１９は、導出口４３を開放及び閉鎖可能な弁体４５と、弁体４５が取り付けられる受圧部材４６と、受圧部材４６を押し付ける押付部材４７とを有する。
【００３４】
弁体４５は、例えばゴムなどの弾性体で形成される。受圧部材４６は、循環室４１に収容される。押付部材４７は、例えばばねで構成され、循環室４１に収容される。押付部材４７は、受圧部材４６を可撓膜３９に向けて押し付ける。押付部材４７は、導出口４３が開口する循環室４１の壁面から弁体４５が離れるように受圧部材４６を押し付ける。これにより、弁体４５が導出口４３を開放する。すなわち、押付部材４７は、弁体４５が導出口４３を開放するように受圧部材４６を可撓膜４４に向けて押し付ける。
【００３５】
受圧部材４６は、循環室４１の容積を小さくする方向に変位する可撓膜４４に押されることにより、変位する。可撓膜４４は、循環ポンプ１７が第１循環流路１５において液体を循環させることに伴って循環室４１の圧力が低下したときに、循環室４１の容積を小さくする方向に撓み変位する。可撓膜４４の循環室４１側となる内側の面にかかる圧力が可撓膜４４の循環室４１の反対側となる外側の面にかかる圧力より低くなり、かつ、内側の面にかかる圧力と外側の面にかかる圧力との差が所定以上になると、受圧部材４６が変位する。これにより、弁体４５が導出口４３を閉鎖する。
【００３６】
導出口４３が閉鎖された状態で循環室４１に液体が流入すると、循環室４１の圧力が上昇する。循環室４１の圧力が上昇すると、受圧部材４６が変位することによって弁体４５が導出口４３を開放する。このように、弁体４５は、循環室４１外の圧力と循環室４１内の圧力との差圧に応じて自律的に導出口４３を開放及び閉鎖する。本実施形態において、第２圧力調整弁１９より上流側の圧力とは、循環室４１の圧力を示す。
【００３７】
第２圧力調整弁１９は、循環室４１において導出口４３が最上部に位置するように構成されるとよい。こうすると、第２圧力調整弁１９内に流入した気泡を排出し易くなる。
液体噴射装置１１は、供給流路１４において供給ポンプ１６より下流側となる位置に、液体を貯留可能なバッファー４９を備えてもよい。第１実施形態のバッファー４９は、供給流路１４において第１接続部２８と第１圧力調整弁１８との間に位置する。バッファー４９は、壁面の一部が撓み変位可能な可撓膜５０で構成されるバッファー室５１を有する。バッファー４９は、可撓膜５０に対してバッファー室５１外から接触する受圧部材５２と、バッファー室５１外から可撓膜５０に向けて受圧部材５２を押し付ける押付部材５３とを有する。押付部材５３は、例えばばねで構成される。押付部材５３は、受圧部材５２を介して、バッファー室５１の容積を小さくする方向に可撓膜５０を押し付ける。
【００３８】
可撓膜５０は、供給ポンプ１６により液体がバッファー室５１に供給されると、バッファー室５１の容積を大きくする方向に変位する。これにより、液体がバッファー室５１に一時的に貯留される。バッファー室５１に液体が貯留されると、貯留された液体中において気泡が立ち上り、バッファー室５１における上部の空間に気泡が集まる。このようにして、バッファー４９は、液体中の気泡を捕集する。
【００３９】
バッファー室５１の容積を大きくする方向に可撓膜５０が変位すると、押付部材５３によってバッファー室５１が加圧される。これにより、バッファー室５１に貯留された液体が下流側に供給される。すなわち、バッファー４９は、可撓膜５０が変位することにより、供給流路１４の液体の圧力の変動を緩和できる。バッファー４９を設けることより、供給流路１４における液体の脈動を抑制でき、供給流路１４の圧力を安定させ易くなる。
【００４０】
液体噴射装置１１は、供給流路１４において第１圧力調整弁１８と液体噴射ヘッド１２との間となる位置に加圧ポンプ５５を備えてもよい。加圧ポンプ５５は、下流側の液体を加圧する。そのため、加圧ポンプ５５が駆動すると、液体噴射ヘッド１２の液室２４内の液体が加圧される。これにより、ノズル２３から勢いよく液体が噴射される。ノズル２３から勢いよく液体が噴射すると、例えば液体噴射ヘッド１２内の増粘した液体、気泡などの異物を排出できる。加圧ポンプ５５により液室２４内の液体を加圧してノズル２３から排出させることを加圧クリーニングともいう。加圧ポンプ５５は、ダイヤフラムポンプ、チューブポンプ、シリンジポンプなどにより構成される。
【００４１】
液体噴射装置１１は、加圧ポンプ５５を備えなくともよい。開放機構２１により第１圧力調整弁１８を開放した状態で供給ポンプ１６が駆動すると、液体噴射ヘッド１２の液室２４内の液体を加圧できる。すなわち、供給ポンプ１６を用いて加圧クリーニングを実行できる。
【００４２】
液体噴射装置１１は、第１循環流路１５において循環ポンプ１７と第１接続部２８との間となる位置に、液体中の気泡を取り除くための脱泡部５７を備えてもよい。脱泡部５７は、分離膜５８によって区画された貯留室５９及び収容室６０を有する。分離膜５８は、気体の通過を許容する一方で液体の通過を許容しない膜である。貯留室５９は、第１循環流路１５の途中に設けられ、液体を貯留可能とされる。
【００４３】
貯留室５９内の液体が循環ポンプ１７に加圧されることにより、貯留室５９内の液体に混ざった気泡が分離膜５８を通過する。すなわち、分離膜５８を介して液体から気泡が分離される。分離された気泡は、収容室６０に収容される。収容室６０は、気泡を排出するために、外部と通じていることが好ましい。脱泡部５７は、バッファー４９と兼ねてもよい。
【００４４】
ノズル２３から液体を噴射しない非噴射時に液室２４から第１循環流路１５に流れる循環流量は、ノズル２３が媒体９９に噴射する液体の最大噴射流量の１／１０以上であることが好ましい。循環流量とは、液室２４から第１循環流路１５に流れる単位時間当たりの液量である。第２圧力調整弁１９が閉鎖する場合、循環流量は０となる。噴射流量とは、ノズル２３から噴射される単位時間当たりの液量である。そのため、最大噴射流量とは、液体噴射ヘッド１２が噴射可能な噴射流量の最大量を示す。液体噴射ヘッド１２は、例えば媒体９９の全域にわたって印刷をする際に最大噴射流量で液体を噴射する。
【００４５】
媒体９９に印刷する印刷時における循環流量は、噴射流量によって変化する。噴射流量が多くなると、循環流量が少なくなる。すべてのノズル２３から液体を噴射する場合、すなわち最大噴射流量で液体を噴射する場合においては、循環流量が０となってもよい。この場合、すべてのノズル２３において液体の流れが生じるため、循環流量が０となっても液室２４内で液体が増粘するおそれが小さい。
【００４６】
循環流量は、第１圧力調整弁１８から液室２４までの流路抵抗及び液室２４から第２圧力調整弁１９までの流路抵抗の比と、第１圧力調整弁１８の作動圧及び第２圧力調整弁１９の作動圧の差と、によって決定される。非噴射時の循環流量を最大噴射流量の１／１０以上とすることにより、ノズル２３から液体を噴射する印刷時においても、液室２４から第１循環流路１５に向けて十分な量の液体を流すことができる。これにより、液体噴射ヘッド１２内における液体の増粘を抑制できる。
【００４７】
液体噴射装置１１の電気的構成について説明する。
図２に示すように、液体噴射装置１１は、装置全体を統括して制御する制御部６１を備える。制御部６１は、ＣＰＵ、メモリーなどを含んで構成される。第１実施形態において、制御部６１は、液体噴射ヘッド１２、供給ポンプ１６、循環ポンプ１７、開放機構２１及び加圧ポンプ５５を制御する。
【００４８】
次に、液体噴射装置１１が実行する処理動作について説明する。
液体噴射装置１１は、液体噴射ヘッド１２が空の状態である場合、又は液体噴射ヘッド１２内の液体の量が不足する場合に、液体噴射ヘッド１２に液体を充填する液体充填動作を実行する。
【００４９】
図３に示すように、液体充填動作を実行する制御部６１は、ステップＳ１１において、供給ポンプ１６を駆動する。供給ポンプ１６を駆動すると、液体供給源１３から供給流路１４に液体が流れる。このとき、液体噴射ヘッド１２内の圧力は大気圧と同等であるため、第１圧力調整弁１８は閉鎖している。
【００５０】
制御部６１は、ステップＳ１２において、開放機構２１により第１圧力調整弁１８を開放する。供給ポンプ１６が駆動する状態で第１圧力調整弁１８を開放すると、液体供給源１３から液体噴射ヘッド１２に液体が供給される。
【００５１】
制御部６１は、ステップＳ１３において、待機する。供給ポンプ１６が駆動する状態で第１圧力調整弁１８を開放し続けることにより、供給流路１４及び液体噴射ヘッド１２に液体が充填される。そのため、制御部６１は、ステップＳ１３において、ノズル２３に液体が充填されるまで待機する。制御部６１は、ステップＳ１３において、例えばノズル２３にまで液体が充填されると見込まれる時間だけ待機する。すなわち、制御部６１は、ステップＳ１１、ステップＳ１２及びステップＳ１３において、供給ポンプ１６を駆動した状態で開放機構２１により第１圧力調整弁１８を強制的に開放してノズル２３にまで液体を充填する第１充填工程を実行する。
【００５２】
制御部６１は、ステップＳ１４において、循環ポンプ１７を駆動する。ステップＳ１４においては液体噴射ヘッド１２に液体が充填されているため、第２圧力調整弁１９が開放する。第２圧力調整弁１９が開放する状態で循環ポンプ１７を駆動すると、液体噴射ヘッド１２から第１接続部２８に向けて液体が流れる。
【００５３】
制御部６１は、ステップＳ１５において、待機する。循環ポンプ１７を駆動し続けることにより、第１循環流路１５に液体が充填される。すなわち、制御部６１は、ステップＳ１４及びステップＳ１５において、供給ポンプ１６を駆動した状態で循環ポンプ１７を駆動して第１循環流路１５に液体を充填する第２充填工程を実行する。
【００５４】
制御部６１は、ステップＳ１６において、開放機構２１による開放を停止する。制御部６１は、開放機構２１による第１圧力調整弁１８の強制的な開放を停止すると、液体充填動作を終了する。液体充填動作の終了後、供給ポンプ１６及び循環ポンプ１７が駆動し続けることによって、液体が循環する。このように、第１実施形態の液体噴射装置１１においては、第１充填工程と第２充填工程とを含む液体充填方法により液体が充填される。ステップＳ１６における処理は、ステップＳ１３とステップＳ１４との間で実行してもよい。すなわち、開放機構２１による第１圧力調整弁１８の強制的な開放の停止は、第１充填工程と第２充填工程との間で実行してもよい。
【００５５】
液体が充填されていない状態の液体噴射ヘッド１２、供給流路１４及び第１循環流路１５に液体を充填する場合、液体噴射ヘッド１２の液室２４は空気で満たされているため、供給ポンプ１６が駆動するだけでは第１圧力調整弁１８が開放しない。そこで、開放機構２１が第１圧力調整弁１８を強制的に開放することにより、液体供給源１３から供給流路１４を介して液体噴射ヘッド１２に液体が供給される。液体噴射ヘッド１２に液体が供給されると、循環ポンプ１７の駆動によって第１循環流路１５に液体が供給される。このようにして、液体を容易に充填できる。
【００５６】
液体噴射装置１１は、液体が充填された状態において、気泡を排出する気泡排出動作を実行する。液体噴射装置１１は、例えば液体充填動作を実行した後に気泡排出動作を実行する。
【００５７】
図４に示すように、気泡排出動作を実行する制御部６１は、ステップＳ２１において、供給ポンプ１６を駆動する。制御部６１は、ステップＳ２１において供給ポンプ１６がすでに駆動している場合、供給ポンプ１６をそのまま駆動し続ける。
【００５８】
制御部６１は、ステップＳ２２において、開放機構２１により第１圧力調整弁１８を開放する。供給ポンプ１６が駆動する状態で第１圧力調整弁１８を強制的に開放すると、液室２４の圧力によらず液体が液体噴射ヘッド１２に流れる。そのため、第１圧力調整弁１８を強制的に開放する場合においては、第１圧力調整弁１８を強制的に開放しない場合と比較して、液体噴射ヘッド１２に供給される液体の供給流量が多くなる。
【００５９】
制御部６１は、ステップＳ２３において、待機する。供給ポンプ１６が駆動する状態で第１圧力調整弁１８を開放し続けることにより、供給流路１４を介して液体噴射ヘッド１２に液体が供給され続ける。これにより、液室２４内の液体が加圧される。その結果、ノズル２３から液体が排出される。このとき、供給流路１４内の気泡が液体とともにノズル２３から排出される。そのため、制御部６１は、ステップＳ２３において、例えば気泡を十分に排出できると見込まれる時間だけ待機する。まとめると、制御部６１は、ステップＳ２１、ステップＳ２２及びステップＳ２３において、供給ポンプ１６を駆動した状態で開放機構２１により第１圧力調整弁１８を強制的に開放することにより、供給流路１４内の気泡を排出する。
【００６０】
制御部６１は、ステップＳ２４において、開放機構２１による開放を停止する。制御部６１は、開放機構２１による第１圧力調整弁１８の強制的な開放を停止すると、気泡排出動作を終了する。第１実施形態の液体噴射装置１１においては、このような気泡排出方法により気泡が排出される。
【００６１】
次に、第１実施形態における液体噴射装置１１の作用及び効果について説明する。
（１）液体噴射装置１１は第１圧力調整弁１８を強制的に開放可能な開放機構２１を備える。液体噴射装置１１において、液体が充填されていない状態の液体噴射ヘッド１２及び各流路に液体を充填する場合、液体噴射ヘッド１２の液室２４は空気で満たされている。そのため、供給ポンプ１６が駆動するだけでは第１圧力調整弁１８が開放しない。第１実施形態によれば、開放機構２１が第１圧力調整弁１８を強制的に開放することにより、液体供給源１３から供給流路１４を介して液体噴射ヘッド１２に液体が供給される。液体噴射ヘッド１２に液体が供給されると、循環ポンプ１７の駆動によって第１循環流路１５に液体が供給される。したがって、液体を容易に充填できる。
【００６２】
（２）ノズル２３から液体を噴射しない非噴射時に液室２４から第１循環流路１５に流れる循環流量は、ノズル２３が媒体９９に噴射する液体の最大噴射流量の１／１０以上である。これにより、ノズル２３から液体を噴射する印刷時においても、液室２４から第１循環流路１５に十分な量の液体が流すことができる。そのため、液体噴射ヘッド１２内における液体の増粘を抑制できる。
【００６３】
（３）供給ポンプ１６を駆動した状態で開放機構２１により第１圧力調整弁１８を強制的に開放してノズル２３にまで液体を充填する第１充填工程と、供給ポンプ１６を駆動した状態で循環ポンプ１７を駆動して第１循環流路１５に液体を充填する第２充填工程とを含んで液体を充填する液体充填方法によれば、液体を効果的に充填できる。
【００６４】
（４）供給ポンプ１６を駆動した状態で開放機構２１により第１圧力調整弁１８を強制的に開放することにより、供給流路１４内の気泡をノズル２３から排出する気泡排出方法によれば、気泡を効果的に排出できる。
【００６５】
（第２実施形態）
次に、液体噴射装置１１の第２実施形態について説明する。
第２実施形態の液体噴射装置１１においては、第１実施形態の液体噴射装置１１と比較して、バッファー４９及び脱泡部５７の構成が異なるのみで、そのほかの構成については同じである。そのため、第２実施形態においては、構成の異なる点について主に説明する。
【００６６】
図５に示すように、第２実施形態の液体噴射装置１１は、液体を貯留可能なバッファー６３を備える。バッファー６３は、供給流路１４において第１接続部２８と第１圧力調整弁１８との間に位置する。バッファー６３は、液体を貯留するためのバッファー室６４を有する。バッファー室６４は、供給流路１４の途中に位置する。バッファー室６４に液体が貯留されると、貯留された液体中において気泡が立ち上り、バッファー室６４における上部の空間に気泡が集まる。このようにして、バッファー６３は、液体中の気泡を捕集する。
【００６７】
液体噴射装置１１は、気泡を排出するための気泡排出流路６５を備える。気泡排出流路６５は、供給流路１４の途中に位置する。気泡排出流路６５は、供給流路１４において第１接続部２８より下流側に接続される。第２実施形態において、気泡排出流路６５は、バッファー６３に設けられる。バッファー６３内であるバッファー室６４は、気泡排出流路６５により外部と通じる。バッファー６３に気泡排出流路６５を設けることにより、バッファー６３によって捕集された気泡を気泡排出流路６５を介して排出できる。気泡排出流路６５は、バッファー室６４における上部の空間に通じるように設けられることが好ましい。こうすると、気泡排出流路６５から液体が流れ出るおそれを低減できる。
【００６８】
液体噴射装置１１は、気泡排出流路６５を開閉する開閉弁６６を備える。開閉弁６６は、バッファー室６４の気泡を排出する場合に気泡排出流路６５を開放する。そのため、バッファー６３は、気泡排出流路６５及び開閉弁６６が設けられることにより、液体から気泡を取り除くことが可能とされる。すなわち、第２実施形態において、バッファー６３は、脱泡部５７を兼ねる。
【００６９】
第２実施形態の液体噴射装置１１の電気的構成について説明する。
図６に示すように、液体噴射装置１１は、装置全体を統括して制御する制御部６１を備える。制御部６１は、ＣＰＵ、メモリーなどを含んで構成される。第１実施形態において、制御部６１は、液体噴射ヘッド１２、供給ポンプ１６、循環ポンプ１７、開放機構２１、加圧ポンプ５５及び開閉弁６６を制御する。
【００７０】
次に、第２実施形態の液体噴射装置１１が実行する気泡排出動作について説明する。なお、第２実施形態の液体噴射装置１１が実行する液体充填動作は、第１実施形態と同じである。
【００７１】
図７に示すように、気泡排出動作を実行する制御部６１は、ステップＳ３１において、開閉弁６６を開放する。これにより、バッファー６３のバッファー室６４は、気泡排出流路６５を介して外部に開放される。すなわち、バッファー６３内が大気に開放される。
【００７２】
制御部６１は、ステップＳ３２において、供給ポンプ１６を駆動する。制御部６１は、ステップＳ３２において供給ポンプ１６がすでに駆動している場合、供給ポンプ１６の駆動をそのまま継続する。
【００７３】
制御部６１は、ステップＳ３３において、待機する。供給ポンプ１６が駆動する状態で開閉弁６６を開放し続けることにより、大気に開放されるバッファー６３に液体が供給される。供給ポンプ１６が駆動する状態で開閉弁６６を開放し続けると、バッファー６３に液体が貯留されていき、貯留される液体の量が増える。
【００７４】
バッファー６３が液体を貯留することにより、その液体から気泡が分離される。分離された気泡は、気泡排出流路６５を介して外部に排出される。すなわち、制御部６１は、ステップＳ３１、ステップＳ３２及びステップＳ３３において、開閉弁６６を開放した状態で供給ポンプ１６を駆動することにより、供給流路１４内の気泡を気泡排出流路６５から排出する。このとき、気泡排出流路６５を介して液体とともに気泡を排出してもよい。
【００７５】
制御部６１は、ステップＳ３４において、開閉弁６６を閉鎖する。開閉弁６６を閉鎖すると、気泡排出動作を終了する。この気泡排出動作によれば、ノズル２３を介することなく気泡を排出できる。これにより、液体噴射ヘッド１２内に気泡が残留するおそれを低減できる。この気泡排出動作によれば、液体を排出することなく供給流路１４内の気泡を排出できる。これにより、液体の消費を抑制できる。
【００７６】
第２実施形態の液体噴射装置１１によれば、上記（１）、（２）及び（３）の効果に加えて、以下の効果を得ることができる。
（５）開閉弁６６を開放した状態で供給ポンプ１６を駆動することにより、供給流路１４内の気泡を気泡排出流路６５から排出する気泡排出方法によれば、気泡を効果的に排出できる。この方法によれば、ノズル２３から気泡を排出しないため、液体噴射ヘッド１２内に気泡が残留するおそれを低減できる。
【００７７】
（第３実施形態）
次に、液体噴射装置１１の第３実施形態について説明する。
第３実施形態における液体噴射装置１１は、第１実施形態の液体噴射装置１１と比較して、第２循環流路を新たに備えるのみで、その他の構成については同じである。そのため、第３実施形態においては、構成が異なる点について主に説明する。
【００７８】
図８に示すように、第３実施形態の液体噴射装置１１は、液体を循環させるための第２循環流路６８と、第２循環流路６８の圧力を調整する第３圧力調整弁６９とを備える。第２循環流路６８の一端は、供給流路１４において供給ポンプ１６より下流側に設けられる第２接続部７０に接続される。第２循環流路６８の他端は、供給流路１４において供給ポンプ１６より上流側に設けられる第３接続部７１に接続される。第２循環流路６８において、第２接続部７０に接続される側が上流側であり、第３接続部７１に接続される側が下流側である。第２接続部７０及び第３接続部７１は、供給流路１４と第２循環流路６８とが接続される部分である。
【００７９】
第３圧力調整弁６９は、第２循環流路６８を開放及び閉鎖する。第３圧力調整弁６９は、第２循環流路６８に設けられ、第２接続部７０の圧力が所定の圧力を上回ることにより開放する。第３圧力調整弁６９は、第２循環流路６８の途中に設けられる循環室７３を有する。循環室７３には、液体が導入される導入口７４と、液体が導出される導出口７５とが形成される。循環室７３の壁面の一部は、撓み変位可能な可撓膜７６により形成される。第３圧力調整弁６９は、導出口７５を開放及び閉鎖可能な弁体７７と、可撓膜７６に対して循環室７３外から接触する受圧部材７８と、可撓膜７６に向けて受圧部材７８を押し付ける押付部材７９とを有する。
【００８０】
弁体７７は、例えばゴムなどの弾性体で形成され、可撓膜７６に取り付けられる。弁体７７は、可撓膜７６において循環室７３側となる面に取り付けられる。受圧部材７８は、可撓膜７６に対して循環室７３側とは反対側となる面に接触する。
【００８１】
押付部材７９は、例えばばねで構成される。押付部材７９は、受圧部材７８を介して、循環室７３の容積を小さくする方向に可撓膜７６を押し付ける。可撓膜７６が押付部材７９に押し付けられることにより、弁体７７は、導出口７５が開口する循環室７３の壁面に押し付けられる。このとき、弁体７７が導出口７５を閉鎖する。すなわち、押付部材７９は、弁体７７が導出口７５を閉鎖するように受圧部材７８を可撓膜７６に向けて押し付ける。
【００８２】
供給ポンプ１６が駆動すると、供給流路１４内の液体が加圧される。第１圧力調整弁１８は、液体噴射ヘッド１２の液室２４の圧力が所定の圧力を下回らない限り開放しない。そのため、供給ポンプ１６が駆動すると、供給流路１４において第１圧力調整弁１８より上流側の部分の圧力が高くなる場合がある。この場合、第２接続部７０の圧力が高くなる。
【００８３】
第２接続部７０の圧力の上昇に伴って循環室７３の圧力が上昇すると、循環室７３の容積が大きくなる方向に可撓膜７６が撓み変位する。可撓膜７６の循環室７３側となる内側の面にかかる圧力が可撓膜７６の循環室７３の反対側となる外側の面にかかる圧力より高くなり、かつ、内側の面にかかる圧力と外側の面にかかる圧力との差が所定以上になると、可撓膜７６が変位する。このとき、導出口７５が形成された循環室７３の壁面から弁体７７が離れる。これにより、弁体７７が導出口７５を開放する。
【００８４】
導出口７５が開放すると、第２接続部７０から第３接続部７１に向けて液体が第２循環流路６８を流れる。第２循環流路６８を流れる液体は、第３接続部７１を介して供給流路１４に戻る。供給流路１４に戻った液体は、供給ポンプ１６によって下流側に流れる。すなわち、供給流路１４と第２循環流路６８とで液体が循環される。これにより、供給流路１４の圧力が過大になることを抑制できる。
【００８５】
供給流路１４の圧力の上昇が解消されると、可撓膜７６が変位することによって弁体７７が導出口７５を閉鎖する。このように、弁体７７は、循環室７３外の圧力と循環室７３内の圧力との差圧に応じて自律的に導出口７５を開放及び閉鎖する。
【００８６】
第３圧力調整弁６９は、循環室７３において導出口７５が最上部に位置するように構成されるとよい。こうすると、第３圧力調整弁６９内に流入した気泡などの異物を排出し易くなる。
【００８７】
第２循環流路６８を備える液体噴射装置１１において、バッファー４９は、供給流路１４において供給ポンプ１６と第２接続部７０との間、又は第２循環流路６８において第２接続部７０と第３圧力調整弁６９との間に設けられることが好ましい。第３実施形態において、バッファー４９は、供給流路１４において供給ポンプ１６と第２接続部７０との間に設けられる。バッファー４９は、図８において２点鎖線で示すように、第２循環流路６８において第２接続部７０と第３圧力調整弁６９との間に設けられてもよい。こうした位置にバッファー４９を配置すると、供給流路１４と第２循環流路６８とを循環する液体がバッファー４９を通過するため、液体中の気泡をバッファー４９に集め易くなる。
【００８８】
供給流路１４において、第１接続部２８は、第２接続部７０より上流側に設けられることが好ましい。この場合、バッファー４９は、供給流路１４において第１接続部２８と第２接続部７０との間に設けられることがより好ましい。こうした位置にバッファー４９を配置すると、供給流路１４と第２循環流路６８とを循環する液体に加えて、供給流路１４と第１循環流路１５とを循環する液体がバッファー４９を通過するため、液体中の気泡をバッファー４９に集め易くなる。
【００８９】
次に、第３実施形態の液体噴射装置１１が実行する液体充填動作について説明する。
図９に示すように、液体充填動作を実行する制御部６１は、ステップＳ４１において、供給ポンプ１６を駆動する。供給ポンプ１６を駆動すると、液体供給源１３から供給流路１４に液体が流れる。このとき、液体噴射ヘッド１２内の圧力は大気圧と同等であるため、第１圧力調整弁１８は閉鎖している。
【００９０】
制御部６１は、ステップＳ４２において、待機する。供給ポンプ１６を駆動し続けることにより、供給流路１４から第２循環流路６８に液体が流れる。供給流路１４の圧力が高くなると、第３圧力調整弁６９が開放される。これにより、第２循環流路６８に液体が充填される。そのため、制御部６１は、ステップＳ４２において、例えば第２循環流路６８に液体が充填されると見込まれる時間だけ待機する。まとめると、制御部６１は、ステップＳ４１及びステップＳ４２において、供給ポンプ１６を駆動することにより第２循環流路６８に液体を充填する事前充填工程を実行する。
【００９１】
制御部６１は、ステップＳ４３において、開放機構２１により第１圧力調整弁１８を開放する。供給ポンプ１６が駆動する状態で第１圧力調整弁１８を開放すると、液体供給源１３から液体噴射ヘッド１２に液体が供給される。
【００９２】
制御部６１は、ステップＳ４４において、待機する。供給ポンプ１６が駆動する状態で第１圧力調整弁１８を開放し続けることにより、供給流路１４及び液体噴射ヘッド１２に液体が充填される。そのため、制御部６１は、ステップＳ４４において、ノズル２３に液体が充填されるまで待機する。制御部６１は、ステップＳ４４において、例えばノズル２３に液体が充填されると見込まれる時間だけ待機する。まとめると、制御部６１は、ステップＳ４３及びステップＳ４４において、供給ポンプ１６を駆動した状態で開放機構２１により第１圧力調整弁１８を強制的に開放してノズル２３にまで液体を充填する第１充填工程を実行する。
【００９３】
制御部６１は、ステップＳ４５において、循環ポンプ１７を駆動する。ステップＳ４５においては液体噴射ヘッド１２に液体が充填されているため、第２圧力調整弁１９が開放する。第２圧力調整弁１９が開放する状態で循環ポンプ１７を駆動すると、液体噴射ヘッド１２から第１接続部２８に向けて液体が流れる。
【００９４】
制御部６１は、ステップＳ４６において、待機する。循環ポンプ１７が駆動し続けることにより、第１循環流路１５に液体が充填される。すなわち、制御部６１は、ステップＳ４５及びステップＳ４６において、供給ポンプ１６を駆動した状態で循環ポンプ１７を駆動して第１循環流路１５に液体を充填する第２充填工程を実行する。
【００９５】
制御部６１は、ステップＳ４７において、開放機構２１による開放を停止する。制御部６１は、開放機構２１による第１圧力調整弁１８の強制的な開放を停止すると、液体充填動作を終了する。液体充填動作の終了後、供給ポンプ１６及び循環ポンプ１７が駆動し続けることによって、液体が循環する。このように、第３実施形態の液体噴射装置１１においては、事前充填工程と、第１充填工程と、第２充填工程とを含む液体充填方法により液体が充填される。ステップＳ４７における処理は、ステップＳ４４とステップＳ４５との間で実行してもよい。すなわち、開放機構２１による第１圧力調整弁１８の強制的な開放の停止は、第１充填工程と第２充填工程との間で実行してもよい。
【００９６】
次に、第３実施形態の液体噴射装置１１が実行する気泡排出動作について説明する。
第３実施形態における気泡排出動作は、第１実施形態と同じである。
図４に示すように、制御部６１は、ステップＳ２１、ステップＳ２２及びステップＳ２３において、供給ポンプ１６を駆動した状態で開放機構２１により第１圧力調整弁１８を強制的に開放することにより、供給流路１４内の気泡を排出する。特に、第３実施形態においては、バッファー４９に気泡が集められる。そのため、第３実施形態においては、供給ポンプ１６を駆動した状態で開放機構２１により第１圧力調整弁１８を強制的に開放すると、バッファー４９内の気泡が液体とともに流され、ノズル２３から排出される。すなわち、制御部６１は、供給ポンプ１６を駆動した状態で開放機構２１により第１圧力調整弁１８を強制的に開放することにより、バッファー４９内の気泡をノズル２３から排出する気泡排出工程を実行する。
【００９７】
第３実施形態の液体噴射装置１１によれば、上記（１）及び（２）の効果に加えて、以下の効果を得ることができる。
（６）液体噴射装置１１は、第２循環流路６８と第３圧力調整弁６９とを備える。供給ポンプ１６によって液体供給源１３から液体が供給されることにより、供給流路１４において第１圧力調整弁１８より上流側の部分の圧力が高くなると、第３圧力調整弁６９が開放する。第３圧力調整弁６９が開放すると、供給流路１４において第１圧力調整弁１８より上流側の部分の液体が第２循環流路６８を流れる。これにより、供給流路１４の圧力が過大になることを抑制できる。
【００９８】
（７）液体噴射装置１１は、供給流路１４において供給ポンプ１６と第２接続部７０との間、又は第２循環流路６８において第２接続部７０と第３圧力調整弁６９との間に、液体を貯留可能なバッファー４９を備える。これにより、第２循環流路６８を流れる液体がバッファー４９に供給される。バッファー４９に液体を貯留することによって、その液体中の気泡をバッファー４９に集めることができる。
【００９９】
（８）第１接続部２８は、供給流路１４において第２接続部７０より上流側に設けられ、バッファー４９は、供給流路１４において第１接続部２８と第２接続部７０との間に設けられる。これにより、第１循環流路１５及び第２循環流路６８を流れる液体がバッファー４９に供給される。バッファー４９に液体を貯留することによって、その液体中の気泡をバッファーに集めることができる。
【０１００】
（９）供給ポンプ１６を駆動することにより第２循環流路６８に液体を充填する事前充填工程と、供給ポンプ１６を駆動した状態で第１圧力調整弁１８を強制的に開放してノズル２３にまで液体を充填する第１充填工程と、供給ポンプ１６を駆動した状態で循環ポンプ１７を駆動して第１循環流路１５に液体を充填する第２充填工程とを含む液体充填方法によれば、液体を効果的に充填できる。
【０１０１】
（１０）供給ポンプ１６を駆動した状態で開放機構２１により第１圧力調整弁１８を強制的に開放することにより、バッファー４９内の気泡をノズル２３から排出する気泡排出工程を含む気泡排出方法によれば、気泡を効果的に排出できる。
【０１０２】
（第４実施形態）
次に、液体噴射装置１１の第４実施形態について説明する。
第４実施形態における液体噴射装置１１は、第３実施形態の液体噴射装置１１と比較して、バッファー４９及び脱泡部５７に代えてバッファー６３を備えるのみで、その他の構成については同じである。すなわち、第４実施形態の液体噴射装置１１は、第２実施形態の液体噴射装置１１の構成と第３実施形態の液体噴射装置１１の構成とを組み合わせた構成とされる。
【０１０３】
図１０に示すように、第４実施形態における液体噴射装置１１は、バッファー６３と、気泡排出流路６５と、開閉弁６６と、第２循環流路６８と、第３圧力調整弁６９とを備える。第２循環流路６８を備える液体噴射装置１１において、バッファー６３は、供給流路１４において供給ポンプ１６と第２接続部７０との間、又は第２循環流路６８において第２接続部７０と第３圧力調整弁６９との間に設けられることが好ましい。
【０１０４】
第４実施形態において、バッファー６３は、供給流路１４において供給ポンプ１６と第２接続部７０との間に設けられる。バッファー６３は、図１０において２点鎖線で示すように、第２循環流路６８において第２接続部７０と第３圧力調整弁６９との間に設けられてもよい。こうした位置にバッファー６３を配置すると、供給流路１４及び第２循環流路６８を循環する液体がバッファー６３を通過するため、液体中の気泡をバッファー６３に集め易くなる。
【０１０５】
第１接続部２８は、第２接続部７０よりも上流側に設けられることが好ましい。バッファー６３は、供給流路１４において第１接続部２８と第２接続部７０との間に設けられることがより好ましい。こうした位置にバッファー６３を配置すると、供給流路１４と第２循環流路６８とを循環する液体に加えて、供給流路１４と第１循環流路１５とを循環する液体がバッファー６３を通過するため、液体中の気泡をバッファー６３に集め易くなる。気泡排出流路６５は、バッファー６３内であるバッファー室６４に通じる。開閉弁６６は、気泡排出流路６５を開放及び閉鎖する。第２循環流路６８及び第３圧力調整弁６９の構成は、第３実施形態と同様である。
【０１０６】
次に、第４実施形態の液体噴射装置１１が実行する液体充填動作及び気泡排出動作について説明する。第４実施形態の液体噴射装置１１が実行する液体充填動作は、第３実施形態と同じである。第４実施形態の液体噴射装置１１が実行する気泡排出動作は、第２実施形態と同じである。
【０１０７】
図７に示すように、制御部６１は、ステップＳ３１、ステップＳ３２及びステップＳ３３において、開閉弁６６を開放した状態で供給ポンプ１６を駆動することにより、供給流路１４内の気泡を気泡排出流路６５から排出する。このとき、気泡排出流路６５を介して液体とともに気泡を排出してもよい。特に、第４実施形態においては、バッファー６３に気泡が集められる。そのため、第４実施形態においては、開閉弁６６を開放した状態で供給ポンプ１６を駆動すると、バッファー６３内の気泡が気泡排出流路６５から排出される。すなわち、制御部６１は、開閉弁６６を開放した状態で供給ポンプ１６を駆動することにより、バッファー６３内の気泡を気泡排出流路６５から排出する気泡排出工程を実行する。
【０１０８】
第４実施形態の液体噴射装置１１によれば、上記（１）、（２）、（６）、（７）、（８）、（９）の効果に加えて、以下の効果を得られる。
（１１）開閉弁６６を開放した状態で供給ポンプ１６を駆動することにより、バッファー６３内の気泡を気泡排出流路６５から排出する気泡排出工程を含む気泡排出方法によれば、気泡を効果的に排出できる。
【０１０９】
第１実施形態から第４実施形態は、以下のように変更して実施することができる。各実施形態及び以下の変更例は、技術的に矛盾しない範囲で互いに組み合わせて実施することができる。
【０１１０】
・図１１に示すように、第４実施形態における液体噴射装置１１において、バッファー６３は、供給流路１４において供給ポンプ１６と第２接続部７０との間に設けられることが好ましい。第１接続部２８は、バッファー６３に設けられることがより好ましい。
【０１１１】
上記変更例によれば、以下の効果を得ることができる。
（１２）第１循環流路１５及び第２循環流路６８を流れる液体がバッファー６３に供給される。バッファー６３に液体を貯留することによって、その液体内の気泡をバッファー６３に集めることができる。
【０１１２】
・図１２に示すように、第１実施形態における液体噴射装置１１は、第１循環流路１５とは別に、液体噴射ヘッド１２の液室２４に接続される第３循環流路８１を備えてもよい。第３循環流路８１の一端は、液室２４のうち共通液室２６に接続される。第３循環流路８１の他端は、第１循環流路１５の途中に設けられる第４接続部８２に接続される。第４接続部８２は、第１循環流路１５において、第２圧力調整弁１９と循環ポンプ１７との間に位置する。第４接続部８２は、第１循環流路１５と第３循環流路８１とが接続される部分である。
【０１１３】
第３循環流路８１には、第２圧力調整弁１９と同様の構成を有する第４圧力調整弁８３が設けられる。すなわち、第４圧力調整弁８３は、液体噴射ヘッド１２の圧力が所定の圧力を下回ることによって閉鎖する。第１循環流路１５において、第２圧力調整弁１９と第４接続部８２との間には、開閉可能な開閉弁８４が設けられる。第３循環流路８１において、第４接続部８２と第４圧力調整弁８３との間には、開閉可能な開閉弁８５が設けられる。
【０１１４】
この変更例においては、開閉弁８４及び開閉弁８５を制御することにより、圧力室２５から液体を循環させるか、共通液室２６から液体を循環させるか、を選択できる。例えば、開閉弁８４を閉鎖し、開閉弁８５を開放すると、共通液室２６から第３循環流路８１を経由して第１循環流路１５に液体を流すことができる。この場合、共通液室２６内に残留する気泡などの異物を排出し易くなる。
【０１１５】
この変更例において、循環ポンプ１７は、第１循環流路１５において第４接続部８２と第２圧力調整弁１９との間に位置していてもよい。この場合、第３循環流路８１において第４接続部８２と第４圧力調整弁８３との間に、別途循環ポンプを設けるとよい。なお、第２実施形態から第４実施形態における液体噴射装置１１においても、この変更例を適用してよい。
【０１１６】
・第１実施形態から第４実施形態における液体噴射装置１１は、供給流路１４の途中位置に開閉可能な開閉弁を備えてもよい。例えば、液体噴射装置１１の電源がオフになる場合にこの開閉弁を閉鎖することによって、ノズル２３から液体が漏れ出すことを抑制できる。
【０１１７】
・第２実施形態及び第４実施形態における液体噴射装置１１は、脱泡部５７を備えてもよい。
・第１実施形態から第４実施形態における液体噴射ヘッド１２が噴射する液体はインクに限らず、例えば機能材料の粒子が液体に分散又は混合されてなる液状体などでもよい。例えば、液体噴射ヘッド１２が液晶ディスプレイ、ＥＬ（エレクトロルミネッセンス）ディスプレイ及び面発光ディスプレイの製造などに用いられる電極材または色材（画素材料）などの材料を分散または溶解のかたちで含む液状体を噴射してもよい。
【０１１８】
以下に、上述した実施形態及び変更例から把握される技術的思想及びその作用効果を記載する。
［思想１］
媒体に液体を噴射するノズルに通じる液室が形成された液体噴射ヘッドと、
一端が液体供給源に接続され、他端が前記液室に接続される供給流路と、
上流側となる一端が前記液室に接続され、下流側となる他端が前記供給流路の途中に設けられる第１接続部に接続される第１循環流路と、
前記供給流路において第１接続部より上流側に設けられ、前記液体供給源から下流側に向けて前記液体を供給する供給ポンプと、
前記供給流路において前記第１接続部と前記液体噴射ヘッドとの間に設けられ、下流側の圧力が所定の圧力を下回ることによって開放する第１圧力調整弁と、
前記第１循環流路に設けられ、上流側の圧力が所定の圧力を下回ることによって閉鎖する第２圧力調整弁と、
前記第１循環流路において前記第２圧力調整弁より下流側に設けられ、上流側から下流側に向けて前記液体を循環させる循環ポンプと、
前記第１圧力調整弁を強制的に開放可能な開放機構と、を備えることを特徴とする液体噴射装置。
【０１１９】
液体が充填されていない状態の液体噴射ヘッド及び各流路に液体を充填する場合、液体噴射ヘッドの液室は空気で満たされているため、供給ポンプが駆動するだけでは第１圧力調整弁が開放しない。上記構成によれば、開放機構が第１圧力調整弁を強制的に開放することにより、液体供給源から供給流路を介して液体噴射ヘッドに液体が供給される。液体噴射ヘッドに液体が供給されると、循環ポンプの駆動によって第１循環流路に液体が供給される。したがって、液体を容易に充填できる。
【０１２０】
［思想２］
前記ノズルから前記液体を噴射しない非噴射時に前記液室から前記第１循環流路に流れる循環流量は、前記ノズルが前記媒体に噴射する前記液体の最大噴射流量の１／１０以上であることを特徴とする［思想１］に記載の液体噴射装置。
【０１２１】
液室から第１循環流路に液体が流れることにより、液体噴射ヘッド内における液体の増粘が抑制される。上記構成によれば、ノズルから液体を噴射する印刷時においても、液室から第１循環流路に向けて十分な量の液体を流すことができる。これにより、液体噴射ヘッド内における液体の増粘を抑制できる。
【０１２２】
［思想３］
前記供給流路において前記供給ポンプより下流側に設けられる第２接続部に一端が接続され、前記供給流路において前記供給ポンプより上流側に設けられる第３接続部に他端が接続される第２循環流路と、
前記第２循環流路に設けられ、前記第２接続部の圧力が所定の圧力を上回ることにより開放する第３圧力調整弁と、を備えることを特徴とする［思想１］又は［思想２］に記載の液体噴射装置。
【０１２３】
この構成によれば、供給ポンプによって液体供給源から供給流路に液体が供給されることにより第２接続部の圧力が高くなると、第３圧力調整弁が開放する。第３圧力調整弁が開放すると、供給流路と第２循環流路とで液体が循環する。これにより、供給流路の圧力が過大になることを抑制できる。
【０１２４】
［思想４］
前記供給流路において前記供給ポンプと前記第２接続部との間、又は前記第２循環流路において前記第２接続部と前記第３圧力調整弁との間に、前記液体を貯留可能なバッファーを備えることを特徴とする［思想３］に記載の液体噴射装置。
【０１２５】
この構成によれば、第２循環流路を流れる液体がバッファーに供給される。バッファーに液体を貯留することによって、その液体中の気泡をバッファーに集めることができる。
［思想５］
前記第１接続部は、前記供給流路において前記第２接続部より上流側に設けられ、
前記バッファーは、前記供給流路において前記第１接続部と前記第２接続部との間に設けられることを特徴とする［思想４］に記載の液体噴射装置。
【０１２６】
この構成によれば、第１循環流路及び第２循環流路を流れる液体がバッファーに供給される。バッファーに液体を貯留することによって、その液体中の気泡をバッファーに集めることができる。
【０１２７】
［思想６］
前記バッファーは、前記供給流路において前記供給ポンプと前記第２接続部との間に設けられ、
前記第１接続部は、前記バッファーに設けられることを特徴とする［思想４］に記載の液体噴射装置。
【０１２８】
この構成によれば、第１循環流路及び第２循環流路を流れる液体がバッファーに供給される。バッファーに液体を貯留することによって、その液体内の気泡をバッファーに集めることができる。
【０１２９】
［思想７］
［思想１］又は［思想２］に記載の液体噴射装置の液体充填方法であって、
前記供給ポンプを駆動した状態で前記開放機構により前記第１圧力調整弁を強制的に開放して前記ノズルにまで前記液体を充填することと、
前記供給ポンプを駆動した状態で前記循環ポンプを駆動して前記第１循環流路に前記液体を充填することと、を含むことを特徴とする液体充填方法。
【０１３０】
この方法によれば、液体を効果的に充填できる。
［思想８］
［思想１］又は［思想２］に記載の液体噴射装置の気泡排出方法であって、
前記供給ポンプを駆動した状態で前記開放機構により前記第１圧力調整弁を強制的に開放することにより、前記供給流路内の気泡を前記ノズルから排出することを特徴とする気泡排出方法。
【０１３１】
この方法によれば、気泡を効果的に排出できる。
［思想９］
［思想１］又は［思想２］に記載の液体噴射装置の気泡排出方法であって、
前記液体噴射装置は、前記供給流路において前記第１接続部より下流側に接続される気泡排出流路と、前記気泡排出流路を開閉する開閉弁と、を備え、
前記開閉弁を開放した状態で前記供給ポンプを駆動することにより、前記供給流路内の気泡を前記気泡排出流路から排出することを特徴とする気泡排出方法。
【０１３２】
この方法によれば、気泡を効果的に排出できる。
［思想１０］
［思想３］から［思想６］の何れか１つに記載の液体噴射装置の液体充填方法であって、
前記供給ポンプを駆動することにより前記第２循環流路に前記液体を充填することと、
前記供給ポンプを駆動した状態で前記第１圧力調整弁を強制的に開放して前記ノズルにまで前記液体を充填することと、
前記供給ポンプを駆動した状態で前記循環ポンプを駆動して前記第１循環流路に前記液体を充填することと、を含むことを特徴とする液体充填方法。
【０１３３】
この方法によれば、液体を効果的に充填できる。
［思想１１］
［思想５］又は［思想６］に記載の液体噴射装置の気泡排出方法であって、
前記供給ポンプを駆動した状態で前記開放機構により前記第１圧力調整弁を強制的に開放することにより、前記バッファー内の気泡を前記ノズルから排出することを含むことを特徴とする気泡排出方法。
【０１３４】
この方法によれば、気泡を効果的に排出できる。
［思想１２］
［思想５］又は［思想６］に記載の液体噴射装置の気泡排出方法であって、
前記液体噴射装置は、前記バッファー内に通じる気泡排出流路と、前記気泡排出流路を開閉する開閉弁と、を備え、
前記開閉弁を開放した状態で前記供給ポンプを駆動することにより、前記バッファー内の気泡を前記気泡排出流路から排出することを含むことを特徴とする気泡排出方法。
【０１３５】
この方法によれば、気泡を効果的に排出できる。
【符号の説明】
【０１３６】
１１…液体噴射装置、１２…液体噴射ヘッド、１３…液体供給源、１４…供給流路、１５…第１循環流路、１６…供給ポンプ、１７…循環ポンプ、１８…第１圧力調整弁、１９…第２圧力調整弁、２１…開放機構、２１Ａ…変位部材、２３…ノズル、２４…液室、２５…圧力室、２６…共通液室、２８…第１接続部、３１…第１供給室、３２…孔、３３…第２供給室、３４…弁体、３５…受圧部材、３６…押付部材、３７…導入口、３８…導出口、３９…可撓膜、４１…循環室、４２…導入口、４３…導出口、４４…可撓膜、４５…弁体、４６…受圧部材、４７…押付部材、４９…バッファー、５０…可撓膜、５１…バッファー室、５２…受圧部材、５３…押付部材、５５…加圧ポンプ、５７…脱泡部、５８…分離膜、５９…貯留室、６０…収容室、６１…制御部、６３…バッファー、６４…バッファー室、６５…気泡排出流路、６６…開閉弁、６８…第２循環流路、６９…第３圧力調整弁、７０…第２接続部、７１…第３接続部、７３…循環室、７４…導入口、７５…導出口、７６…可撓膜、７７…弁体、７８…受圧部材、７９…押付部材、８１…第３循環流路、８２…第４接続部、８３…第４圧力調整弁、８４…開閉弁、８５…開閉弁、９９…媒体。
【図１】
2019195918.tif 000003
【図２】
2019195918.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2019195918.tif 000009
【図８】
2019195918.tif 000010
【図９】
2019195918.tif 000011
【図１０】
2019195918.tif 000012
【図１１】
2019195918.tif 000013
【図１２】
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