(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
容器内の液体を排出する排出口と、前記容器内に液体を流入させる流入口とを含む第１タンクと、
前記第１タンクから排出された液体が流入する流入口と、前記第１タンクへ液体を排出する排出口とを含む第２タンクと、
前記第２タンクから前記第１タンクへ前記液体を送るポンプ室、一方の主面が前記ポンプ室に対向して配置される金属板、前記一方の主面に設けられ、樹脂で形成される塗膜、及び、前記主面の反対側の面に設けられる圧電素子を有する圧電ポンプと、
前記圧電素子の分極が強まる方向に印加される電圧特性と、前記分極が強まる方向と反対方向に印加される電圧特性とを前記液体の温度に応じて、前記圧電素子の前記分極が強まる方向に印加される電圧特性を前記分極が強まる方向と反対方向に印加される電圧特性よりも高くなるように制御するとともに、前記分極が強まる方向と反対方向に印加される電圧特性を前記圧電素子の抗電界を超えないように制御する制御部と、
を備えることを特徴とする液体循環装置。
【請求項２】
容器内の液体を排出する排出口と、前記容器内に液体を流入させる流入口とを含む第１タンクと、
前記第１タンクから排出された液体が流入する流入口と、前記第１タンクへ液体を排出する排出口とを含む第２タンクと、
前記第２タンクから前記第１タンクへ液体を送るポンプ室、一方の主面が前記ポンプ室に対向して配置される金属板、前記一方の主面に設けられ、樹脂で形成される塗膜、及び、前記主面の反対側の面に設けられる圧電素子を有する圧電ポンプと、
前記第１タンクと前記第２タンクとを連結する流路の途中に配置され前記液体を吐出するインクジェットヘッドと、
前記圧電素子の分極が強まる方向に印加される電圧特性と、前記分極が強まる方向と反対方向に印加される電圧特性とを前記液体の温度に応じて、前記圧電素子の前記分極が強まる方向に印加される電圧特性を前記分極が強まる方向と反対方向に印加される電圧特性よりも高くなるように制御するとともに、前記分極が強まる方向と反対方向に印加される電圧特性を前記圧電素子の抗電界を超えないように制御する制御部と、
を備えることを特徴とするインクジェットヘッド用液体循環装置。
【請求項３】
前記第１タンクまたは前記第２タンクの少なくとも１つにヒータをさらに備えたことを特徴とする請求項２に記載のインクジェットヘッド用液体循環装置。
【請求項４】
前記第１タンクと前記第２タンクとを連結する流路の一部に温度センサをさらに備えたことを特徴とする請求項２又は請求項３に記載のインクジェットヘッド用液体循環装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、液体を循環させる装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
昨今、インクジェットプリンタは、通常のインクだけでなくさまざまな用途のインクを安定して吐出することが求められる。そして、インクの吐出は、インクの粘度により左右される。このため、インクは、粘度を一定に保つため所定の温度に加温された状態で循環される。そして、インクジェットプリンタのインクの循環に用いられるポンプは、モータを用いたマグネットポンプやチューブポンプが一般的である。しかし、これらのモータを用いたポンプは、小型化および軽量化が難しい状況にある。
【０００３】
そこで、モータを用いたポンプに替わるポンプとして、圧電ポンプを循環用のポンプとして用いることが検討されている。圧電ポンプは、他のポンプに比してポンプ全体の大きさを小型化、軽量化することができるだけでなく、製造コストが抑えられる点で優れている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−１２５６７０号公報
【特許文献２】特開２００１−３２３８７９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、圧電ポンプに用いられる圧電素子は、温度によりかけられる電圧が決まっている。そして、圧電素子は、許容量以上の電圧がかけられると、圧電性能が失われてポンプ性能が劣化するおそれがある。一方、ポンプ性能の劣化を防ぐために圧電素子にかける電圧を弱めると圧電ポンプの送液量が減り、一定の温度で液体を循環させることが困難になる。
【０００６】
そこで、ポンプ性能が劣化しにくく、送液量を維持した、小型で軽量な圧電ポンプを有する液体循環装置の開発が望まれている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一実施形態において、液体循環装置は、第１タンクと、第２タンクと、圧電ポンプと、制御部とを備える。第１タンクは、容器内の液体を排出する排出口と、前記容器内に液体を流入させる流入口とを含む。第２タンクは、前記第１タンクから排出された液体が流入する流入口と、前記第１タンクへ液体を排出する排出口とを含む。圧電ポンプは、前記第２タンクから前記第１タンクへ液体を送るポンプ室、一方の主面が前記ポンプ室に対向して配置される金属板、前記一方の主面に設けられ、樹脂で形成される塗膜、及び、前記主面の反対側の面に設けられる圧電素子を有する。制御部は、前記圧電素子の分極が強まる方向に印加される電圧特性と、前記分極が強まる方向と反対方向に印加される電圧特性とを前記液体の温度に応じて、前記圧電素子の分極が強まる方向に印加される電圧特性を前記分極が強まる方向と反対方向に印加される電圧特性よりも高くなるように制御するとともに、前記分極が強まる方向と反対方向に印加される電圧特性を前記圧電素子の抗電界を超えないように制御する。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】図１は、実施形態にかかるインクジェット記録装置の正面図である。
【図２】図２は、図１のインクジェット記録装置の平面図である。
【図３】図３は、図１のインクジェット記録装置のノズル部分の概略図である。
【図４】図４は、図１のインクジェット記録装置のインクジェットヘッドのインクの流路を示した概略図である。
【図５Ａ】図５Ａは、図１のインクジェット記録装置のインクジェット記録部の斜視図である。
【図５Ｂ】図５Ｂは、インクジェット記録部を反対方向から見た斜視図である。
【図６】図６は、図５Ａのインクジェット記録部の断面図である。
【図７】図７は、図５Ａのインクジェット記録部の構造を示した説明図である。
【図８】図８は、図５のインクジェット記録部に用いられる圧電ポンプの概略図である。
【図９】図９は、図８の圧電ポンプのＡ−Ａ断面図である。
【図１０】図１０は、図１のインクジェット記録装置のブロック図である。
【図１１】図１１は、圧電素子（ＰＺＴ）の温度と抗電界の関係を示したグラフである。
【図１２】図１２は、駆動回路から圧電ポンプに印加される電圧の特性を波形で示したものである。
【図１３】図１３は、駆動回路から圧電ポンプに印加される電圧の特性を波形で示したものである。
【図１４】図１４は、駆動回路から圧電ポンプに印加される電圧の特性をコントロールするための制御フローである。
【図１５】図１５は、図１３の制御フローで用いられる制御テーブルの一例である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、実施形態に係るインクジェットヘッド用液体循環装置について、図面を参照しながら説明する。図１は、インクジェット記録装置１の一例の正面図である。
【００１０】
インクジェットヘッド２とインク循環装置３からなるインクジェット記録部４（ａ）〜４（ｅ）がインク色分の個数、本実施形態では５つが並列にキャリッジ５１上に配置されている。インクジェットヘッド２は、後述するようにインクＩ（図３参照）を内蔵し、画像形成信号に合わせてノズルプレート６１に設けたノズル６２からインクＩを吐出させる。インク循環装置３は、後述するように、インクジェットヘッド２へインクＩを供給し、ノズル６２から吐出せずに残ったインクＩを回収し、再度、インクジェットヘッド２へ回収したインクＩを供給してインクＩを循環させる。インクジェット記録部４（ａ）は重力方向において、下向きにインクＩを吐出するインクジェットヘッド２を有し、その上部にインク循環装置３を有している。インクジェット記録部４（ｂ）〜４（ｅ）はそれぞれインクジェット記録部４（ａ）と同じ構成になっている。
【００１１】
インクジェット記録部４（ａ）はシアンインク、４（ｂ）はマゼンタインク、４（ｃ）はイエローインク、４（ｄ）はブラックインクを吐出する。インクジェット記録部４（ｅ）はホワイトインクを吐出する。インクジェット記録部４（ｅ）は、ホワイトインク以外に透明光沢インク、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などを吐出させる。インクジェット記録部４（ａ）〜４（ｅ）を搭載したキャリッジ５１は搬送ベルト５２に固定され、搬送ベルト５２はモータ５３に連結されている。モータ５３を正転または逆転させることでキャリッジ５１は矢印Ａ方向に往復移動する。図１に示すインクジェット記録部４（ａ）〜４（ｅ）はインクＩを重力方向（矢印Ｃ方向）にインクＩを吐出する。
【００１２】
テーブル５４は密閉された容器で上面に小径の孔５５が開いており、エアポンプ５６で容器内部を負圧にすることで上面に搭載された記録媒体Ｓを固定する。記録媒体Ｓは、紙、樹脂や金属のフィルム、板材などである。テーブル５４は、スライドレール５７上に取り付けられ、図２に示す矢印Ｂ方向に往復移動する。インクジェットヘッド２は、インクＩを吐出する複数のノズル６２（図３参照）が形成されたノズルプレート６１を有する。ノズルプレート６１と記録媒体Ｓとの距離ｈは、インクジェットヘッド２が往復移動する間、一定に維持されている。インクジェットヘッド２にはその長手方向に３００個のノズルが並んでいる。インクジェット記録装置１はインクジェット記録部４（ａ）〜４（ｂ）を記録媒体Ｓの搬送方向に対して直交するように往復移動させながら、画像を形成する。すなわち、３００個のノズル６２が配列された長手方向は、記録媒体Ｓの搬送方向と同じ方向である。そして、インクジェット記録装置１は、記録媒体Ｓ上に相互に隣接するノズル６２の幅でインクＩを吐出することで画像を形成する。
【００１３】
インクジェット記録部４（ａ）〜４（ｅ）のＡ方向の走査範囲で、テーブル５４の移動範囲外の位置にメンテナンスユニット７１が配置されている。メンテナンスユニット７１にインクジェットヘッド２が対峙する位置が、インクジェットヘッド２の待機位置Ｐである。
【００１４】
メンテナンスユニット７１は、上方が開放したケースで上下（図１矢印Ｃ、Ｄ方向）に移動可能に設けられている。メンテナンスユニット７１は、画像形成のためにキャリッジ５１が矢印Ａ方向に移動している場合には下方Ｃに移動して待機する。画像形成動作が終了したとき、インクジェットヘッド２は、待機位置Ｐに戻り、メンテナンスユニット７１が上方Ｄに移動し、インクジェットヘッド２のノズルプレート６１を覆う。メンテナンスユニット７１はインクＩの蒸発やノズルプレート６１にほこりや紙粉が付着することを防止（キャップ機能）する。
【００１５】
メンテナンスユニット７１にはインクジェットヘッド２のノズルプレート６１  に付着したインクＩ、ほこり、紙粉などを除去するゴム製のブレード７２が内蔵されている。画像形成のためにキャリッジ５１が矢印Ａ方向に移動している場合にはメンテナンスユニット７１は、下方に移動し、ブレード７２は、ノズルプレート６１から下方Ｃへ離間している。ブレード７２は、ノズルプレート６１に付着したインクＩ、ほこり、紙粉を除去する場合には上方Ｄに移動し、ノズルプレート６１に接触する。メンテナンスユニット７１のブレード７２をＢ方向へ移動させる機構を有する。ブレード７２は、ブレード７２をＢ方向へ移動させる機構を用いてノズルプレート６１の表面を払拭し、インクＩ、ほこり、紙粉を除去（ワイプ機能）することができる。
【００１６】
メンテナンスユニット７１は、廃インク受け部７３を有する。廃インク受け部７３は、メンテナンス動作時にノズル６２から強制的に吐出されたノズル６２近傍で劣化したインクＩを廃棄（スピット動作）することもできる。廃インク受け部７３は、ブレード７２で払拭することで発生した廃インクおよびスピット動作によって発生した廃インクを収納する。
【００１７】
図２は、インクジェット記録装置１の一例の平面図である。
【００１８】
インクジェット記録部４（ａ）〜４（ｅ）が搭載されたキャリッジ５１は搬送ベルト５２の移動によって２本のレール５８に沿ってＡ方向に往復移動する。記録媒体Ｓを搭載したテーブル５４はＢ方向に往復移動する。インクジェット記録装置１は、印字するための画像信号に合わせて、インクジェット記録部４（ａ）〜４（ｅ）を搭載したキャリッジ５１と、記録媒体Ｓを乗せたテーブル５４とを往復移動させながら、ノズル６２からインクＩを吐出させて、記録媒体Ｓの全面に画像形成する。いわゆるシリアル型インクジェット記録装置である。
【００１９】
インクカートリッジ４１（ａ）はシアンインクが充填され、チューブ４２を介してインクジェット記録部４（ａ）のインク循環装置３に連通している。インクカートリッジ４１（ｂ）はマゼンタインクが充填され、チューブ４２を介してインクジェット記録部４（ｂ）のインク循環装置３に連通している。同様に、インクカートリッジ４１（ｃ）はイエローインクが充填され、インクジェット記録部４（ｃ）のインク循環装置３に連通している。インクカートリッジ４１（ｄ）はブラックインクが充填され、インクジェット記録部４（ｄ）のインク循環装置３に連通している。インクカートリッジ４１（ｅ）はホワイトインクが充填され、インクジェット記録部４（ｅ）のインク循環装置３に連通している。
【００２０】
インクジェット記録部４（ａ）〜４（ｅ）は、それぞれインクジェットヘッド２の上方にインク循環装置３が積載された構成になっている。インクジェットヘッド２の上方にインク循環装置３を設けることで、キャリッジ５１上でインクジェット記録部４（ａ）〜４（ｅ）が並ぶ方向の間隔を狭められ、搬送方向（Ａ方向）におけるキャリッジ５１の幅を短くすることができる。キャリッジ５１は、少なくとも最大の記録媒体Ｓの幅にキャリッジ幅の２倍の長さを加算した距離だけ、Ａ方向に搬送される。インクジェット記録装置１は、キャリッジ５１の幅が狭いほど、搬送距離が減少し、印字速度を高めると同時に装置を小型化できる。
【００２１】
移動するテーブル５４を利用した上記インクジェット記録装置１に限らず、巻取り紙を引き出しその巻取り紙と直交するようにインクジェット記録部を移動させながら印字するインクジェット記録装置、または用紙を１枚ずつプラテンローラで送りその用紙を直交するようにインクジェット記録部を移動させながら印字するインクジェット記録装置にも、このインクジェット記録部４は適用可能である。
【００２２】
実施形態に係るインクジェット記録装置１に適用されるインクジェットヘッド２について説明する。
【００２３】
図３（ａ），（ｂ）は、インクジェットヘッド２のインクＩを吐出する部分の断面図である。インクジェットヘッド２は、インクＩを吐出するノズル６２を有するノズルプレート６１の上面側に、インク分岐部６３を形成する。インク分岐部６３は、図３（ａ），（ｂ）の矢印Ｅ方向に流れているインクＩをノズル６２から吐出させるインクＩＤと、そのままインクジェットヘッド２内を流れてインク循環装置３に戻るインクＩに分岐する部分である。インクジェットヘッド２は、ノズル６２と対向する側の面にアクチュエータ６４を有している。アクチュエータ６４は、圧電セラミック６５と振動板６６が積層されたユニモルフ式の圧電振動板である。圧電セラミック材料は、ＰＺＴ（チタン酸ジルコン酸鉛）を用いた。アクチュエータ６４は、ＰＺＴの上下面に金電極を形成し、分極処理して圧電セラミック６５を形成している。その後、アクチュエータ６４は、圧電セラミック６５を窒化ケイ素製の振動板６６に接合した。なお、インクの表面張力によって、ノズル６２内ではインクＩと空気の界面であるメニスカス６７を形成している。
【００２４】
図３（ａ）は、圧電セラミック６５に電界をかけず、アクチュエータ６４が無変形の状態を示している。図３（ｂ）は、アクチュエータ６４を変形させてインク滴ＩＤを吐出させる様子を示している。アクチュエータ６４は、電界を与えて圧電セラミック６５を変形させる。これにより、インク分岐部６３内のインクＩは、インク滴ＩＤとなってノズル６２から吐出される。
【００２５】
インクＩの吐出は、上述の圧電セラミック６５と振動板６６によるアクチュエータ６４に替えて、インクＩに圧力を発生させる他の構成を用いることも可能である。例えば、静電気でダイアフラムを変形させてインクに圧力を加える構成、ヒータでインクを加熱してインクに気泡が発生する時の圧力を利用する構成（サーマル方式）など、圧力発生体としていずれの構成を利用してもよい。
【００２６】
図４を参照して、図３で説明したインクを吐出する部分を有するインクジェットヘッド２内部のインクＩの流れを説明する。
【００２７】
インクジェットヘッド２は、ノズルプレート６１、図３に示されるアクチュエータ６４を有する基板６９、マニフォルド６８、インクＩを流入させるインク供給口８０、インクジェットヘッド２からインク循環装置３へインクＩを環流させるインク排出口８１を有する。
【００２８】
ノズルプレート６１は、紙面手前から奥方向に並ぶ複数のノズル６２（ａ）を有する第１ノズル列と、同様に紙面手前から奥方向に並ぶ複数のノズル６２（ｂ）を有する第２ノズル列とを有する。前述したように、インクＩは各ノズル６２（６２（ａ），６２（ｂ））を通して、吐出される。言い換えれば、インクジェットヘッド２は紙面手前から奥方向に長く、その長手方向にノズル６２（ａ），６２（ｂ）が配置されている。ノズル６２（ａ），６２（ｂ）はＢ方向（図２参照）に複数配列され、キャリッジ５１の移動方向と直交する方向に並んでいる。
【００２９】
基板６９は、内部にインクＩを通す流路８２を有している。流路８２は、基板６９にノズルプレート６１が接着されて形成されている。インクＩを吐出させる圧力を発生するアクチュエータ６４は、流路８２に面し、かつ各ノズル６２に対応して設けられている。アクチュエータ６４によって流路８２内のインクＩに発生した圧力は、隣接するノズル６２間に設けられた境界壁８３によりノズル６２に集中する。
【００３０】
インク圧力室８４は、ノズルプレート６１、アクチュエータ６４、境界壁８３で囲まれた流路８２に形成される。インク圧力室８４は、第１ノズル列、第２ノズル列のノズル６２（ａ）、６２（ｂ）に対応して複数設けられている。第１ノズル列、第２ノズル列は、それぞれ３００個のノズルを有する。インク圧力室８４は、一方の端部からインクＩが流入し、インク分岐部６３を通り、他方の端部から流出する構造を有する。インク圧力室８４内のインク分岐部６３でインクIの一部は、ノズル６２から吐出される。流路８２に残ったインクＩは、他方の端部から流出する。
【００３１】
第１ノズル列内の各ノズル６２（ａ）に対応して形成された複数のインク圧力室８４と、第２ノズル列内の各ノズル６２（ｂ）に対応して形成された複数のインク圧力室８４との間の流路８２は、共通インク室８５になっている。共通インク室８５は、インク圧力室８４の一方の流入口へつながり、全てのインク圧力室８４にインクＩを供給する。
【００３２】
第１ノズル列に対応する複数のインク圧力室８４と、第２ノズル列に対応する複数のインク圧力室８４の他端側から流出するインクＩは、第１第２ノズル列に繋がる共通インク室８６へ流入する。共通インク室８６は、基板６９に設けられた流路  の一部となっている。
【００３３】
マニフォルド６８は、基板６９に接続され、流路８２へインクＩを供給する。マニフォルド６８は、矢印Ｆ方向へインクＩを流入させるインク供給口８０、インク供給口８０から共通インク室８６に連通するインク分配通路８７を有している。インク分配通路８７には、インクジェットヘッド２へ供給するインク温度を検出するための上流側の第１のヘッド内温度センサ９０が取り付けられている。
【００３４】
また、マニフォルド６８は、インクＩを矢印Ｇ方向へ排出するインク排出口８１と、２つの共通インク室８６からインク排出口８１に連通するインク環流通路８８を有している。インク環流通路８８には、インクジェットヘッド２から排出されるインク温度を検出するための下流側の第２のヘッド内温度センサ９１が取り付けられている。
【００３５】
第１のヘッド内温度センサ９０，第２のヘッド内温度センサ９１は、インクジェットヘッド２内へ供給される、または、インクジェットヘッド２から排出されるインク温度を検出する。インク循環装置３内のインクＩは、インクジェットヘッド２内のインクIの温度に基づいて制御され、適当なインクの粘度を維持する。
【００３６】
インクＩは、インク供給口８０、インク分配通路８７、共通インク室８５、インク圧力室８４、共通インク室８６、インク環流通路８８、インク排出口８１の順にインクジェットヘッド２内を移動する。このインクＩの一部は、画像信号に従いノズル６２から吐出され、残ったインクＩは、移動してインク排出口８１からインク循環装置３へ環流する。
【００３７】
図５Ａ乃至図１０を参照して、インク循環装置３について説明する。
【００３８】
図５Ａ，図５Ｂは、インク循環装置３がインクジェットヘッド２の上方に配置され、インク循環装置３とインクジェットヘッド２が一体になっているインクジェット記録部４を示しいている。図６は、インクジェットヘッド２およびインク循環装置３の内部を正面から見た断面図である。図７は、本実施形態のインクジェット記録部４のインクＩの流れを概略的に示した説明図である。
【００３９】
インク循環装置３は、インクケーシング３００、インクジェットヘッド２にインクＩを供給するインク供給管３０１、インクジェットヘッド２からインクＩを戻すインク戻し管３０２、インクジェットヘッド２のノズル６２内のインク圧力を適正に保つためにインクケーシング３００内部の圧力を調整する圧力調整部３０３を備えている。インク循環装置３は、インク供給管３０１を通して下方へ（重力方向である矢印Ｃ）インクＩを送液し、インクジェットヘッド２はさらに下方へインクＩを吐出する。
【００４０】
インク循環装置３は、インクケーシング３００の外壁面に印刷やメンテナンス動作等で消費した量のインクＩをインクケーシング３００に補給するインク供給ポンプ３０４を備えている。インク循環装置３は、インクケーシング３００の内部にインクＩを貯留できるように、第１タンクである供給側インク室３０５と第２タンクである回収側インク室３０６とを有している。回収側インク室３０６は、第１プレート３０７で密閉され、供給側インク室３０５は、第２プレート３０８で密閉されている。インク供給ポンプ３０４は、供給側インク室３０５へインクＩを供給する。
【００４１】
図７に示すように、供給側インク室３０５は、インクカートリッジ４１からチューブ４２を介してインクＩを補給するインク補給口３１５と、補給されたインクＩをインク供給管３０１を介してインクジェットヘッド２へ排出する排出口３４７と、回収側インク室３０６からインクＩを還流させる流入口３４８を有する。
【００４２】
図７に示すように、回収側インク室３０６は、インクジェットヘッド２からインク滴ＩＤとして排出されなかったインクＩをインク戻し管３０２を介して回収するための流入口３４９と、回収側インク室３０６に貯留されたインクＩを供給側インク室３０５へ還流させるための排出口３５０を有する。
【００４３】
インクケーシング３００は、回収側インク室３０６及び供給側インク室３０５にどのくらいのインクＩが充填されているかを計測するためのインク量計測センサ３０９Ａ，３０９Ｂ，３０９Ｃを含む。
【００４４】
回収側インク室３０６内のインク量を計測するインク量計測センサ３０９Ａは、インクケーシング３００を密閉する第１プレート３０７に取り付けられる。供給側インク室３０５内のインク量を計測するインク量計測センサ３０９Ｂは、第２プレート３０８に取り付けられる。インク量計測センサ３０９Ｃは、圧電振動板をインクケーシング３００に貼り付けたものである（図５Ｂ参照）。
【００４５】
インク量計測センサ３０９Ａ，３０９Ｂ，３０９Ｃのインク量計測方法は、簡単に説明すると以下の方法で実行される。初めにインク量計測センサ３０９Ｃの圧電振動板を交流電圧で振動させインクケーシング３００内のインクＩを振動させる。次に、インク量計測センサ３０９Ａ、３０９Ｂは、インク量計測センサ３０９Ｃによるインクケーシング３００内を伝わるインクＩの振動を検出する。インク量は、インク量計測センサ３０９Ｃによるインクケーシング３００内を伝わるインクＩの振動から計測する。
【００４６】
図６に示す、回収側インク室３０６のインク液面ａの上側と、供給側インク室３０５のインク液面ｂの上側は、空気室になっている。インク循環装置３は、供給側インク室３０５と回収側インク室３０６のインク上部の空気圧を検出するために、圧力センサ３１０を有している（図５Ａ参照）。なお、圧力センサ３１０は、１チップで２つの圧力検知ポートを有し、インクケーシング３００内の２つのインク室（供給側インク室３０５と回収側インク室３０６）の圧力を検出する。
【００４７】
圧力センサ３１０の検出部は、連通孔３１１で回収側インク室３０６の空気部と連通し、連通孔３１２で供給側インク室３０５の空気部と連通し、２つのインク室の圧力を計測する。圧力センサ３１０は、供給側インク室３０５と回収側インク室３０６内の空気圧を電気信号として出力し、後述する制御基板５００（図１５参照）に接続されている。
【００４８】
インクケーシング３００内のインク粘度を調整するために、インクＩを加熱するためのヒータ３１３を回収側インク室３０６の外部に有している。ヒータ３１３は、インクケーシング３００に熱伝導性の高い接着剤で貼り付けられている。回収側インク室３０６のヒータ３１３近傍には、インク温度センサ３１４が取り付けられている。インク温度センサ３１４およびヒータ３１３は、後述する制御基板５００に接続され、印刷時に所望のインク粘度になるように制御されている。
【００４９】
以下、各構成について詳細に説明する。
【００５０】
図５、図６、図７に示すインク供給ポンプ３０４は、インクジェット記録部４のインク循環装置３の外壁に取り付けられている。インクカートリッジ４１からインク循環装置３へインクＩを送液するチューブ４２がインク補給口３１５に接続されている。インク補給口３１５は、インク供給ポンプ３０４へインクカートリッジ４１からインクＩを流入させるための流入口である。インク供給ポンプ３０４は、インク補給口３１５からインク循環装置３内の供給側インク室３０５へインクＩを供給する。
【００５１】
インク供給ポンプ３０４は、圧電ポンプである。インク供給ポンプ３０４は、圧電素子と金属板を貼り合わせた圧電振動板がたわむことでポンプ内の容積を周期的に変化させてインクＩを搬送する。
【００５２】
インク循環ポンプ３１６は、図５Ｂに示すように、回収側インク室３０６を覆う第１プレート３０７、供給側インク室３０５を覆う第２プレート３０８の面とは反対側の面に設けられている。後述する制御部として機能するマイクロコンピュータ（マイコン）５１０（以下、制御部５１０ともいう。）は、インク循環ポンプ３１６を覆うようにインクジェット記録部４に保持されている。制御部５１０は、インク循環ポンプ３１６、インク供給ポンプ３０４、圧力調整部３０３等を制御する。
【００５３】
インク循環ポンプ３１６は、図９に示すようにインクＩを取り込む流入口３１７とインクを送液する送液口３１８を有している。インク循環ポンプ３１６は、第１インク連通路３１９および流入口３１７を介して回収側インク室３０６の吸引孔３２０からインクＩを吸引し、送液口３１８および第２インク連通路３２１を介して排出孔３２２から供給側インク室３０５へインクＩを流入させる（図７，図９参照）。密閉されている供給側インク室３０５は、インク循環ポンプ３１６の駆動によるインク量の増加で内圧が高くなる。インクＩは、インク供給管３０１を通ってインクジェットヘッド２に流入する（図７参照）。
【００５４】
図６はインク循環装置３の内部を正面から見た図である。
【００５５】
インクケーシング３００は、インク供給管３０１を介してインクジェットヘッド２にインクＩを供給する供給側インク室３０５と、インク戻し管３０２を介してインクジェットヘッド２からインクＩが戻る回収側インク室３０６を有している。インクケーシング３００はアルミニウムで形成されている。供給側インク室３０５は、供給側インク室を形成する枠部に樹脂製の第１プレート３０７を接着剤で固定して形成される。同様に、回収側インク室３０６は、回収側インク室３０６を形成する枠部に樹脂製の第２プレート３０８を接着剤で固定して形成される。なお、第１プレート３０７，第２プレート３０８の材料としては、ポリイミド樹脂を用いた。
【００５６】
インクケーシング３００は、インクＩを変質させない材質であれば、アルミニウム以外の金属や樹脂でも形成可能である。金属材料として、ステンレス、真鍮など、樹脂材料として、ＡＢＳ（アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン）、エポキシ樹脂、ポリカーボネートなどが利用可能である。また、第１プレート３０７，第２プレート３０８は、ポリイミド樹脂に替えて、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）、ポリアミド、アルミニウム、ステンレス、真鍮なども利用可能である。
【００５７】
回収側インク室３０６と供給側インク室３０５は、共通壁３２３を介して一体的に設けられている。回収側インク室３０６と供給側インク室３０５の並び方向は、インクジェットヘッド２のノズル配列方向（インクジェットヘッド２の長手方向（Ｂ方向））と同じである。すなわち、インクジェットヘッド２の上方に設けられた回収側インク室３０６と供給側インク室３０５の並び方向はキャリッジ５１の走査方向と略直交する方向に配置されている。
【００５８】
回収側インク室３０６と供給側インク室３０５をキャリッジ５１の走査方向を略直角方向に配置することは、以下の点で有利である。第１に、キャリッジ５１が走査を開始または停止するとき、キャリッジ５１が加速または減速する。キャリッジ５１の加減速時に、回収側インク室３０６と供給側インク室３０５内のインク面（液面ａ、液面ｂ）は振動する。インク液面ａ、インク液面ｂの振動は、回収側インク室３０６と供給側インク室３０５が走査方向に略直角方向に配置されているためほぼ同等に発生する。液面ａと液面ｂとは、振動の違いが少ないため、回収側インク室３０６と供給側インク室３０５との中間にあるインクジェットヘッド２のメニスカス６７はあまり変動しない。このため、インクジェットヘッド２は、メニスカス６７の変動が少なくキャリッジ５１の加速時または減速時でもノズル６２から安定してインクＩを吐出することができる。
【００５９】
第２に、インクジェット記録装置１は、インクジェット記録部４（ａ）〜４(ｅ)の５個のインクジェット記録部４がキャリッジ５１の走査方向に配列されている。回収側インク室３０６と供給側インク室３０５をキャリッジ５１の走査方向に略直角方向に配置することで、回収側インク室３０６と供給側インク室３０５をキャリッジ５１の走査方向と同じ方向に配置したインクジェット記録装置に比べ、インクジェット記録部４のキャリッジ５１の走査方向の幅を狭めることができ、インクジェット記録装置１の小型化を図ることができる。
【００６０】
インクケーシング３００は、吸引孔３２０と排出孔３２２とを有する。吸引孔３２０は、インク循環ポンプ３１６を介して、回収側インク室３０６からインクＩを排出する排出口３５０にインクＩを吸引する。排出孔３２２は、供給側インク室３０５の流入口３４８と連通する、供給側インク室３０５にインクＩを送液する（図６，図７参照）。回収側インク室３０６と供給側インク室３０５は共通壁３２３を介して隣接している（図６参照）。インク循環ポンプ３１６は、隣接している回収側インク室３０６と供給側インク室３０５に跨って設けられている（図５，図７参照）。図９に示すように、インク循環ポンプ３１６の流入口３１７とインクケーシング３００の吸引孔３２０は第１インク連通路３１９で繋がっている。また、インク循環ポンプ３１６の送液口３１８とインクケーシング３００の排出孔３２２は第２インク連通路３２１で繋がっている（図９参照）。第１インク連通路３１９，第２インク連通路３２１は平板状のインク循環ポンプ３１６の板面に対して垂直に設けられる。第１インク連通路３２１は、回収側インク室３０６へ略水平につながっている。インクＩは、インク循環ポンプ３１６から第２インク連通路３２１を通して供給側インク室３０５へ搬送される。
【００６１】
本実施形態では、第１インク連通路３１９、第２インク連通路３２１をインク循環ポンプ３１６に設ける構成を示している。第１インク連通路３１９、第２インク連通路３２１は、インクケーシング３００に設けることも可能である。第１インク連通路３１９、第２インク連通路３２１の長さは可能な限り短くすることで、インク循環装置３の構成を小型にすることができる。
【００６２】
インク循環ポンプ３１６は、前述したインク供給ポンプ３０４と同様の圧電ポンプである。インク供給ポンプ３０４およびインク循環ポンプ３１６に設けられた圧電ポンプの構成を詳細に説明する。なお、インク供給ポンプ３０４およびインク循環ポンプ３１６の構成は同じであるため、インク循環ポンプ３１６を例に説明する。
【００６３】
図８は、実施形態の駆動電源に接続されたインク循環ポンプ３１６の圧電ポンプ（以下、単に圧電ポンプという。）の外形を示している。図９は図８の圧電ポンプのＡ−Ａ断面を示している。
【００６４】
図９に示すように、インク循環ポンプ３１６は、下部筐体３３０と、上部筐体３３１と、圧電アクチュエータ３３２とを含む。下部筐体３３０と上部筐体３３１は、組み合わされると、吸引室３２４および送液室３２８を形成する。
【００６５】
インク循環ポンプ３１６のインク吸い込み部は、インクＩが流入する流入口３１７と、流入口３１７に連通する吸引室３２４（第１の液室）と、吸引室３２４に連通する第１連通孔３２５で構成されている。流入口３１７と吸引室３２４との間は、第１逆止弁３４３が設けられている。第１連通孔３２５は、ポンプ室３２６（第３の液室）に連通する。ポンプ室３２６（第３の液室）は、送液室（第２の液室）と第２連通孔３２７で連通する。送液室（第２の液室）は、送液口３１８と第２逆止弁３４４を介して連通する。
【００６６】
インク循環ポンプ３１６は、ポンプ室３２６の容積を拡張または収縮させてインクＩを送液する。インクＩは、ポンプ室３２６が拡張されると、流入口３１７から第１の液室３２４を通してポンプ室３２６内に吸引される。インクＩは、ポンプ室３２６が収縮されると、ポンプ室３２６から第２連通孔３２７を通して送液室３２８（第２の液室）へ送液される。インクＩは、送液室３２８から送液口３１８を通して、インク循環ポンプ３１６の外部へ搬送される。インク循環ポンプ３１６の流入口３１７から送液口３１８までのインクＩの流れは、第１逆止弁３４３，第２逆止弁３４４により、一方方向に規制される。
【００６７】
図８に示すように、圧電アクチュエータ３３２は、金属板３３３と、金属板３３３の上に固定された圧電セラミック３３４と、電極として作用する圧電セラミック３３４上に塗布された銀ペースト３３５を含む。金属板３３３は、例えば、直径３０ｍｍ，厚さ０．２ｍｍのステンレス製である。金属板３３３のポンプ室３２６側の面は、樹脂で表面に塗膜を形成している。塗膜は、金属板３３３と液体が接することを防ぐために設けられている。圧電セラミック３３４は、例えば、直径２５ｍｍ，厚さ０．２５ｍｍのＰＺＴ（チタン酸ジルコン酸鉛）である。圧電セラミック３３４は、厚さ方向に分極され、厚さ方向に電界を印加すると面方向に伸縮し、ポンプ室３２６を拡張または収縮させる。圧電セラミック３３４上の電極（銀ペースト）３３５と金属板３３３は、配線３３６Ａ、３３６Ｂを通して駆動回路４００に接続されている。
【００６８】
インクＩを送液する動作（第１の動作）では、駆動回路４００は、周波数１００Ｈｚ、電圧１００Ｖの交流電圧で圧電アクチュエータ３３２を動作させる。圧電アクチュエータ３３２は、ポンプ室３２６を拡張または収縮させてインクＩを搬送する。
【００６９】
金属板３３３の材料として、ステンレスに変えて、ニッケル，真鍮，金，銀，銅などを利用することも可能である。圧電セラミック３３４の材料として、ＰＺＴに変えて、ＰＴＯ（ＰｂＴｉＯ３：チタン酸鉛），ＰＭＮＴ（Ｐｂ（Ｍｇ１／３Ｎｂ２／３）Ｏ３−ＰｂＴｉＯ３），ＰＺＮＴ（Ｐｂ（Ｚｎ１／３Ｎｂ２／３）Ｏ３−ＰｂＴｉＯ３），ＺｎＯ、ＡｌＮなどを用いることも可能である。圧電アクチュエータ３３２の動作電圧はＡＣ１ｍＶからＡＣ２００Ｖ、周波数１ｍＨｚから２００Ｈｚの範囲で動作可能である。インクＩの粘度，インクＩの搬送量によって駆動電圧、駆動周波数は適宜調整可能である。
【００７０】
上部筐体３３１は、例えば、直径４０ｍｍ，厚さ３ｍｍのＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）樹脂で、上部には直径３０ｍｍ，深さ０．１ｍｍの凹部３３１ａを有している（図９参照）。ポンプ室３２６は、圧電アクチュエータ３３２の金属板３３３を上部筐体３３１に接着剤を用いて、この凹部３３１ａを覆うように固定することにより形成される。
【００７１】
上部筐体３３１の凹部３３１ａと反対側の面の流入口３１７側には、吸引室３２４を形成するための矩形の第１凹部３３７、第１凹部３３７と中心を同一とし、第１凹部３３７よりも平面の面積が小さい矩形の第２凹部３３８が段状に配置される。
【００７２】
吸引室３２４は、第２凹部３３８と中心を同じにする上部筐体３３１を貫通する第１連通孔３２５を介してポンプ室３２６と連通している。
【００７３】
上部筐体３３１の凹部３３１ａと反対側の面の送液口３１８側には、送液室３２８を形成するための矩形の第３凹部３３９を有する。送液室３２８は、第３凹部３３９と中心を同じにする上部筐体３３１を貫通する第２連通孔３２７を介してポンプ室３２６と連通している。
【００７４】
下部筐体３３０は、例えば、直径４０ｍｍ，厚さ３ｍｍのＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）樹脂である。下部筐体３３０の上部筐体３３１と対向する面は、第１凹部３３７と中心を同一として、吸引室３２４を形成するための矩形の第４凹部３４０を有する。吸引室３２４は、第１凹部３３７，第２凹部３３８および第４凹部３４０により形成される。第４凹部３４０は、第１連通孔３２５と中心を同じとする第１インク連通路３１９と連通する。インクIは、第１インク連通路３１９を通して吸引室３２４へ吸い込まれる。
【００７５】
さらに、下部筐体３３０の第４凹部３４０と同一面上に送液室３２８を形成するための矩形の第５凹部３４１が形成されている。送液室３２８を形成するための矩形の第５凹部３４１、第５凹部３４１と中心を同じにし、第５凹部３４１よりも平面の面積が小さい矩形の第６凹部３４２が段状に配置される。第６凹部３４２は、第２連通孔３２７と中心を同じとすると第２インク連通路３２１と連通する。
【００７６】
吸引室３２４は、第１逆止弁３４３を有する。第１逆止弁３４３は、ポリイミド製の角型である。第１逆止弁３４３は、吸引室３２４より少し小さな矩形である。第１逆止弁３４３には孔（スリット）３４５が形成され、その中心部にはポリイミドの逆止弁円形部３４６が残るように形成されている。
【００７７】
第１逆止弁３４３は、吸引室３２４内を流入口３１７から第１連通孔３２５へ流れるインクＩにより高さ方向（ＬまたはＨ方向）へ上下動する（図９参照）。このとき、インクＩは、流入口３１７から第１連通孔３２５に向かって流れるが、逆方向の流れは規制される。
【００７８】
また、送液室３２８は、第１逆止弁３４３と同一構造の第２逆止弁３４４を有する。送液室３２８は、吸引室３２４と同じ形状・大きさでインクＩの流れ方向に対して反転した構成を有する。第２逆止弁３４４は、送液室３２８内を第２連通孔３２７から送液口３１８へ流れるインクＩにより高さ方向（Ｈ方向またＬ方向）へ上下動する。このとき、インクＩは、第２連通孔３２７から送液口３１８に向かって流れるが、逆方向の流れは規制される。
【００７９】
始めに、インク循環ポンプ３１６がインクＩを流入口３１７から吸引する場合の動作について説明する。
【００８０】
駆動回路４００からの駆動信号により駆動電圧が印加され、圧電アクチュエータ３３２は、外側に伸長しポンプ室３２６の容積を拡大する。インクＩは、ポンプ室３２６の容積の拡大に伴う内圧の低下により、第１インク連通路３１９を通り吸引室３２４へ流れこむ。第１逆止弁３４３は、流れ込むインクＩによりＨ方向へ持ちあげられる。Ｈ方向へ持ち上げられた第１逆止弁３４３は、第２凹部３３８で留まる。インクＩは、第１逆止弁３４３の孔３４５を通ってポンプ室３２６へ流れ込む。なお、この時、第２逆止弁３４４は、ポンプ室３２６の容積の拡大に伴う内圧の低下により第３凹部３３９へ移動し、第２連通孔３２７を塞ぐ。
【００８１】
次に、インク循環ポンプ３１６がインクＩを送液口３１８から排出する場合の動作について説明する。
【００８２】
駆動回路４００からの駆動信号により駆動電圧が印加され、圧電アクチュエータ３３２は、内側に収縮しポンプ室３２６の容積を減少させる。インクＩは、ポンプ室３２６の容積の減少に伴うポンプ室３２６内の内圧の上昇により、第２連通孔３２７から送液室３２８へ流れこむ。流れ込むインクＩによって第２逆止弁３４４はＬ方向へ移動し、第６凹部３４２で留まる。インクＩは，第２逆止弁３４４の孔３４５を通って第２インク連通路３２１へ送液される。なお、この時、第１逆止弁３４３は、ポンプ室３２６の容積の減少に伴うポンプ室３２６内の内圧の上昇により第４凹部３４０へ移動し、流入口３１７を塞ぐ。
【００８３】
上記動作を繰り返すことにより、インクＩは、吸引室３２４から送液室３２８へ一方向に流れる。
【００８４】
上記構成のインク循環ポンプ３１６を動作させると、インクＩは、回収側インク室３０６から吸引孔３２０を通して吸い込まれ、インク循環ポンプ３１６、排出孔３２２を通って供給側インク室３０５に搬送される（図７参照）。密閉されている供給側インク室３０５は、インク量の増加で内圧が高くなってインク供給管３０１を通ってインクジェットヘッド２にインクＩが流入する（図７参照）。
【００８５】
本実施形態においては、第１逆止弁３４３，第２逆止弁３４４の材料としてポリイミドを用いた。ポリイミドを用いた理由は、インクジェット記録装置で吐出させる、水性インク，油性インク，揮発性溶剤のインクまたはＵＶインク等、各種インク材料に耐性があるためである。また、第１逆止弁３４３、第２逆止弁３４４の材料は、ヤング率が１×１０７［Ｐａ］以上の剛性を有する。ヤング率が１×１０７［Ｐａ］以上の剛性を有する逆止弁は、吸引室３２４、送液室３２８で孔３４５を通してインクＩを搬送し、流入口３１７、送液口３１８、第１連通孔３２５、第２連通孔３２７を開閉することが可能である。なお、第１逆止弁３４３，第２逆止弁３４４の材料は、ポリイミドに変えて、耐インク性の強い樹脂や金属、例えば、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）、超高分子量ＰＥ（ポリエチレン）、ＰＰ（ポリプロピレン）、ＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）、ＰＥＥＫ（ポリエーテルエーテルケトン）、ＰＦＡ（テトラフルオロエチレン・パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体）、ＦＥＰ（テトラフルオロエチレン・ヘキサフルオロプロピレン共重合体）、ＥＴＦＥ（テトラフルオロエチレン・エチレン共重合体）、ＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）、アルミニウム、ステンレス、ニッケル などを用いることも可能である。第１逆止弁３４３、第２逆止弁３４４の材料は、同一の材料に限定されず、上記樹脂または金属から選択して適宜利用可能である。
【００８６】
図１０は、インクジェット記録装置１の動作を制御する制御基板５００のブロック図である。制御基板５００には、電源５４０と、インクジェット記録装置１の状況を表示する表示装置５５０、入力装置としてキーボード５６０が接続されている。制御基板５００は、動作を制御するマイコン５１０と、プログラムを格納するメモリ５２０と、圧力センサ３１０やインク温度センサ３１４，第１のヘッド内温度センサ９０、第２のヘッド内温度センサ９１の出力電圧を取り込むＡＤ変換部５３０からなる。さらに、制御基板５００は、複数の駆動回路４００を有し、インクジェット記録部４を記録媒体Ｓに対して相対移動させるモータ５３、スライドレール５７、インク循環ポンプ３１６、インク供給ポンプ３０４、エアポンプ５６、ヒータ３１３などを動作する。
【００８７】
インクジェット記録装置１を最初に印刷動作させる場合には、インクカートリッジ４１からインク循環装置３とインクジェットヘッド２にインクＩを充填する必要がある。すなわち、インクカートリッジ４１（ａ）からインクジェット記録部４（ａ）のインク循環装置３とインクジェットヘッド２にシアンインクを充填する。同様に、インクカートリッジ４１（ｂ）〜（ｅ）からインクジェット記録部４（ｂ）〜４（ｅ）それぞれにマゼンタインク、イエローインク、ブラックインク、ホワイトインクを充填する。制御部５１０は、キーボード５６０から初期充填動作が指示されると、以下の順で動作する。
【００８８】
制御部５１０は、インクジェット記録部４を待機位置に戻し、メンテナンスユニット７１を上昇させてノズルプレート６１を覆う。制御部５１０は、インク供給ポンプ３０４を駆動させ、チューブ４２内の空気とともにインクカートリッジ４１からインクケーシング３００の供給側インク室３０５にインクＩを送液する。制御部５１０は、供給側インク室３０５のインク量計測センサ３０９Ｂが排出孔３２２までインクＩが流入したことを検知すると、圧力調整部３０３を用いてインクケーシング３００内の圧力の調整を開始し、同時にインク循環ポンプ３１６を所定時間駆動させる。インクＩは、回収側インク室３０６からインク循環ポンプ３１６を経て供給側インク室３０５に送液される。制御部５１０は、インク量計測センサ３０９Ａ、３０９Ｂを用いて回収側インク室３０６と供給側インク室３０５の液量検出を実行する。制御部５１０は、インクＩが、インク循環ポンプ３１６の吸引孔３２０と排出孔３２２に到達していればインクＩの充填を終了する。
【００８９】
制御部５１０は、回収側インク室３０６のインク量が未達の場合は、インク供給ポンプ３０４を駆動させ、インクカートリッジ４１からインクケーシング３００の供給側インク室３０５にインクＩを送液する。制御部５１０は、インク量計測センサ３０９Ｂが吸引孔３２０までインクＩが流入したことを検知すると、圧力調整部３０３でインクケーシング３００内の圧力の調整を開始するとともに、インク循環ポンプ３１６を所定時間駆動する。するとインクＩは、回収側インク室３０６からインク循環ポンプ３１６を経て供給側インク室３０５に送液される。この動作を繰り返すことで、制御部５１０は、インク循環装置３の回収側インク室３０６と供給側インク室３０５のインク量を調整した後、初期充填動作を完了する。なお、インクジェット記録装置１は、電源が切れてもインクケーシング３００の密閉状態は維持される。このため、ノズル６２のメニスカス６７は維持され、ノズル６２からインクＩが漏れることはない。
【００９０】
印刷動作について説明する。制御部５１０は、例えば、コンピュータから印刷動作が指示されると、メンテナンスユニット７１をノズルプレート６１から離間する。制御部５１０は、圧力調整部３０３を用いて、回収側インク室３０６内の圧力を調整する。制御部５１０は、インク循環ポンプ３１６を駆動し、インクＩを回収側インク室３０６からインク循環ポンプ３１６、供給側インク室３０５、インクジェットヘッド２、回収側インク室３０６の順に循環させる。
【００９１】
制御部５１０は、供給側インク室３０５と回収側インク室３０６のインク量計測センサ３０９Ａ，３０９Ｂが検知したインク液面（ａ）（ｂ）高さが所望の高さでない場合は、インク供給ポンプ３０４を駆動して、インクＩの液面が所望の高さになるまでインクカートリッジ４１から供給側インク室３０５にインクを供給する。そして、制御部５１０は、インクケーシング３００に貼り付けられたヒータ３１３に通電し、インクＩが所望の温度になるまで加熱する。制御部５１０は、インクＩが所望の温度に到達すると、インク温度が一定の範囲に収まるようにヒータ３１３の通電を制御する。
【００９２】
次に、制御部５１０は、インクジェットヘッド２をキャリッジ５１の走査に同期させ、印刷する画像データに応じたインクＩを記録媒体Ｓに対して吐出させる。制御部５１０は、スライドレール５７を制御して、記録媒体Ｓを所定距離移動させる。制御部５１０は、キャリッジ５１の走査に同期させインクＩを吐出する動作を繰り返し、記録媒体Ｓに画像を形成する。
【００９３】
制御部５１０は、インクジェットヘッド２からインクＩを吐出することによる回収側インク室３０６内の圧力の低下を圧力センサ３１０により検知する。制御部５１０は、回収側インク室３０６内の圧力が低下したことを検知すると、圧力調整部３０３を駆動するとともに、インク供給ポンプ３０４を駆動して吐出したインク量相当のインクＩを回収側インク室３０６へ送液する。
【００９４】
図１１は、インク循環ポンプ３１６に搭載したＰＺＴの温度と抗電界の関係を表すグラフである。抗電界は、ＰＺＴの温度が上昇するにつれて小さくなる。抗電界を超えた電圧を、ＰＺＴの分極が反転する向きにして印加した場合は、ＰＺＴの圧電性が徐々に劣化することが知られている。これに対して、ＰＺＴは、ＰＺＴの分極を強める方向に抗電界を超えた電界を印加しても圧電性が失われることはない。そして、ＰＺＴの圧電性の劣化は、圧電ポンプのポンプ性能の劣化を引き起こす。
【００９５】
図１２は、駆動回路４００からインク循環ポンプ３１６に印加する電圧の特性を波形で示したものである。Ａは、配線３３６Ａ（図８参照）に印加される電圧波形Ａ（電圧Ｖ１）を示したものである。Ｂは、配線３３６Ｂ（図８参照）に印加される電圧波形Ｂ（電圧Ｖ２）を示したものである。そして、合成Ａ−Ｂは、電圧波形Ａと電圧波形Ｂとの合成波形Ａ−Ｂを示している。電圧波形Ａ（電圧Ｖ１）は、ＰＺＴの分極が強まる向きに電界を与え、電圧波形Ｂ（電圧Ｖ２）は、ＰＺＴの分極が反転する向きに電界を与える。
【００９６】
よって、この場合には、電圧波形Ａも電圧波形Ｂも同じ高さであることから、ＰＺＴの両方向に同じ電圧が印加されていることを示している。
【００９７】
次に、図１３について説明する。図１３は、配線４１２Ａ（図８参照）に印加される電圧波形Ａ（電圧Ｖ１）と配線３３６Ｂ（図８参照）に印加される電圧波形Ｂ（電圧Ｖ２）とに印加される電圧が異なっている。具体的には、ＰＺＴの分極が強まる向きに電界を与える電圧波形Ａに印加する電圧を強め、逆にＰＺＴの分極が反転する向きに電界を与える電圧波形Ｂに印加する電圧を弱めて、印加する電圧に差を設けている様子を示している。
【００９８】
本実施形態においては、インク温度によって、インク循環ポンプ３１６に印加される電圧を、上記図１２のタイプの波形と図１３のタイプの波形とに使い分けている。
【００９９】
例えば、図１４にインク温度に合わせた圧電素子に印加される電圧の切り替え制御方法のフローチャートを示す。
【０１００】
制御部５１０からインク循環指令がされると、インク循環装置３は、インク循環装置３に設けられたインク温度センサ３１４から得られたインク温度を制御部５１０へ送る（Ａｃｔ１）。制御部５１０は、インク温度を判断する。制御部５１０は、インク温度が２０度未満の場合には、圧電素子に印加される電圧を電圧Ｖ１と電圧Ｖ２として（Ａｃｔ２）ポンプを駆動する（Ａｃｔ３）。また、制御部５１０は、インク温度が２０度以上３０度未満の場合（Ａｃｔ４）には、圧電素子に印加される電圧を、電圧Ｖ１´と電圧Ｖ２´として（Ａｃｔ５）ポンプを駆動する（Ａｃｔ３）。また、制御部５１０は、インク温度が、３０度以上の場合には、圧電素子に印加される電圧を、電圧Ｖ１´´と電圧Ｖ２´´として（Ａｃｔ６）ポンプを駆動する（Ａｃｔ３）。
【０１０１】
具体的には、例えば、図１５の表に示すように、電圧Ｖ１、Ｖ２、電圧Ｖ１´、Ｖ２´、電圧Ｖ１´´、Ｖ２´´を制御した。したがって、インク温度が２０度未満である場合には、電圧Ｖ１、Ｖ２に同じ電圧（１５０Ｖ）が印加されているが、インク温度センサ３１４で読み取ったインク温度が２０度以上３０度未満の範囲にあるときは、電圧波形Ｂ（Ｖ２）の電圧は抗電界を超えないよう、Ｖ２´（１２５Ｖ）に切り替わる。また、電圧波形Ａの電圧は、Ｖ１´（１７５Ｖ）に切り替わる。Ｖ２をＶ２´にすることで小さくなった圧電振動板の変位量を、Ｖ１をＶ１´にすることで補うことができる。さらに、インク温度センサ３１４で読み取ったインク温度が３０度以上の範囲にあるときは、電圧波形Ｂ（Ｖ２）の電圧は抗電界を超えないよう、Ｖ２´´（１００Ｖ）に切り替わる。これに対応して、電圧波形Ａの電圧は、Ｖ１´´（２００Ｖ）に切り替わる。Ｖ２をＶ２´´にすることで小さくなった圧電振動板の変位量を、Ｖ１をＶ１´´にすることで補うことができる。
【０１０２】
上記のように、配線３３６Ａ（図８参照）に印加される電圧波形Ａ（電圧Ｖ１）と配線３３６Ｂ（図８参照）に印加される電圧波形Ｂ（電圧Ｖ２）とを、インク温度の上昇に合わせて制御することにより、インク循環ポンプ３１６の劣化を防ぐとともに、送液量の低下を極力抑えたインク循環ポンプ３１６を提供することができる。電圧Ｖ１、Ｖ２に印加される電圧については、使用される圧電素子や、温度帯によって適宜調整される。
【０１０３】
なお、温度範囲が限定されている場合や、後述する制御テーブルを設けることが困難な場合には、例えば、図１３に示すように、配線４１２Ａに印加される電圧波形Ａ（電圧Ｖ１）と配線３３６Ｂに印加される電圧波形Ｂ（電圧Ｖ２）とに印加される電圧を異なった状態で固定して駆動させることも可能である。この場合においても、インク循環ポンプ３１６は、一定のインク温度の上昇において劣化を防ぐとともに、送液量の低下を抑えることができる。
【０１０４】
本発明の実施形態を説明したが、この実施形態は例として提示したものであり、発明の範囲をインクジェットヘッド用液体循環装置に限定することは意図していない。この新規な実施形態は、液体循環装置として、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、変更を行なうことができる。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。
以下、本願の出願当初の特許請求の範囲に記載された発明を付記する。
［１］容器内の液体を排出する排出口と、前記容器内に液体を流入させる流入口とを含む第１タンクと、
前記第１タンクから排出された液体が流入する流入口と、前記第１タンクへ液体を排出する排出口とを含む第２タンクと、
前記第２タンクから前記第１タンクへ前記液体を送る圧電ポンプと、
前記圧電ポンプの圧電素子の分極が強まる方向に印加される電圧特性を前記分極が強まる方向と反対方向に印加される電圧特性よりも高くなるように制御する制御部と、
を備えることを特徴とする液体循環装置。
［２］前記制御部は、前記圧電ポンプの圧電素子の前記分極が強まる方向に印加される電圧特性と、前記分極が強まる方向と反対方向に印加される電圧特性とを前記液体の温度に応じて制御することを特徴とする［１］に記載の液体循環装置。
［３］容器内の液体を排出する排出口と、前記容器内に液体を流入させる流入口とを含む第１タンクと、
前記第１タンクから排出された液体が流入する流入口と、前記第１タンクへ液体を排出する排出口とを含む第２タンクと、
前記第２タンクから前記第１タンクへ液体を送る圧電ポンプと、
前記第１タンクと前記第２タンクとを連結する流路の途中に配置され前記液体を吐出するインクジェットヘッドと、
前記圧電ポンプの圧電素子の分極が強まる方向に印加される電圧特性を前記分極が強まる方向と反対方向に印加される電圧特性よりも高くなるように制御する制御部と、
を備えること特徴とするインクジェットヘッド用液体循環装置。
［４］前記制御部は、前記圧電ポンプの圧電素子の前記分極が強まる方向に印加される電圧特性と、前記分極が強まる方向と反対方向に印加される電圧特性とを、前記液体の温度に応じて制御することを特徴とする［３］に記載のインクジェットヘッド用液体循環装置。
［５］前記第１タンクまたは前記第２タンクの少なくとも１つにヒータをさらに備えたことを特徴とする［３］または［４］に記載のインクジェットヘッド用液体循環装置。
［６］前記第１タンクと前記第２タンクとを連結する流路の一部に温度センサをさらに備えたことを特徴とする［３］乃至［４］のいずれか一つに記載のインクジェットヘッド用液体循環装置。
【符号の説明】
【０１０５】
１…インクジェット記録装置、２…インジェットヘッド、３…インク循環装置、４…インクジェット記録部、４１…インクカートリッジ、４２…チューブ、５１…キャリッジ、５２…搬送ベルト、５３…モータ、５４…テーブル、５５…孔、５６…エアポンプ、５７…スライドレール、５８…レール、６１…ノズルプレート、６２…ノズル、６３…インク分岐部、６４…アクチュエータ、６５…圧電セラミック、６６…振動板、６７…メニスカス、６８…マニフォルド、６９…基板、７１…メンテナスユニット、７２…ブレード、７３…廃インク受け部、８０…インク供給口、８１…インク排出口、８２…流路、８３…境界壁、８４…インク圧力室、８５…共通インク室、８６…共通インク室、８７…インク分配通路、８８…インク還流通路、９０…ヘッド内温度センサ（上流）、９１…ヘッド内温度センサ（下流）、３００…インクケーシング、３０１…インク供給管、３０２…インク戻し管、３０３…圧力調整部、３０４…インク供給ポンプ、３０５…供給側インク室、３０６…回収側インク室、３０７…第１プレート、３０８…第２プレート、３０９Ａ，３０９Ｂ，３０９Ｃ…インク量計測センサ、３１０…圧力センサ、３１１…連通孔、３１２…連通孔、３１３…ヒータ、３１４…インク温度センサ、３１５…インク補給口、３１６…インク循環ポンプ、３１７…流入口、３１８…送液口、３１９…第１インク連通路、３２０…吸引孔、３２１…第２インク連通路、３２２…排出孔、３２３…共通壁、３２４…吸引室（第１の液室）、３２５…第１連通孔、３２６…ポンプ室（第３の液室）、３２７…第２連通孔、３２８…送液室（第２の液室）、３３０…下部筐体、３３１…上部筐体、３３２…圧電アクチュエータ、３３３…金属板、３３４…圧電セラミック、３３５…銀ペースト（電極）、３３６，３３６Ａ，３３６Ｂ…配線、３３７…第１凹部、３３８…第２凹部、３３９…第３凹部、３４０…第４凹部、３４１…第５凹部、３４２…第６凹部、３４３…第１逆止弁、３４４…第２逆止弁、３４５…孔（スリット）、３４６…逆止弁円形部、３４７…排出口、３４８…流入口、３４９…流入口、３５０…排出口、４００…駆動回路、５００…制御基板、５１０…マイコン（制御部）、５２０…メモリ、５３０…ＡＤ変換、５４０…電源、５５０…表示装置、５６０…キーボード。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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