(57)【要約】【課題】インクジェット記録ヘッドに供給されるインクへ付与される背圧の制御と、インクジェット記録ヘッド内のインクを循環させるための流量の制御とを両立させると共に、その制御に用いられるポンプの選択肢を拡大させる。【解決手段】供給側水頭差発生部４６と排出側水頭差発生部６６との間の水頭差により、インクジェット記録ヘッド２０Ｙ内のインクの循環が行う。このため、第１ポンプ４５及び第２ポンプ６５は、インクの循環に用いられず、インクジェット記録ヘッド２０Ｙに供給されるインクへ付与される背圧を発生させるための流量のみを制御すればよくなり、ポンプの選択肢の拡大が図れる。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
液滴を吐出する液滴吐出ヘッドと、
前記液滴吐出ヘッドに接続され、前記液滴吐出ヘッドへ液体を供給するための供給流路と、
前記液滴吐出ヘッドに接続され、前記液滴吐出ヘッドから液体を排出するための排出流路と、
前記供給流路及び前記排出流路にそれぞれ接続され、前記供給流路側と前記排出流路側との間に水頭差を発生されることにより、前記供給流路から前記液滴吐出ヘッドに供給された液体を前記排出流路に排出して前記液滴吐出ヘッド内の前記液体を循環させる一対の水頭差発生部と、
前記液滴吐出ヘッドに供給される液体へ付与される背圧を制御する第１ポンプと、
を備えたことを特徴とする液滴吐出装置。
【請求項２】
前記供給流路に接続された水頭差発生部に一端部が接続され、他端部が前記供給流路と合流する第１流路と、
前記第１流路に設けられた前記第１ポンプと、
前記供給流路に設けられ、前記液滴吐出ヘッド側への前記液体の流通のみを許容する一方向弁と、
を備えたことを特徴とする請求項１に記載の液滴吐出装置。
【請求項３】
前記排出流路に接続された水頭差発生部に一端部が接続され、他端部が前記排出流路と合流する第２流路と、
前記第２流路に設けられ、前記液滴吐出ヘッドから排出される液体へ付与される背圧を制御する第２ポンプと、
前記排出流路に設けられ、前記液滴吐出ヘッド側からの前記液体の流通のみを許容する一方向弁と、
を備えたことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の液滴吐出装置。
【請求項４】
前記供給流路に設けられた前記第１ポンプと、
前記排出流路に設けられ、前記液滴吐出ヘッドから排出される液体へ付与される背圧を制御する第２ポンプと、
を備えたことを特徴とする請求項１に記載の液滴吐出装置。
【請求項５】
前記液体を貯留する液体貯留部と、
前記排出流路に接続された水頭差発生部から前記液体貯留部へ前記液体を戻す戻し路と、
前記供給流路に接続された水頭差発生部へ前記液体貯留部から前記液体を送る送り路と、
前記一対の水頭差発生部の水頭差を一定に保持する保持機構と、
を備えたことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の液滴吐出装置。
【請求項６】
前記排出流路に接続された水頭差発生部から、前記供給流路に接続された水頭差発生部へ前記液体を戻す戻し路と、
前記液体を貯留する液体貯留部と、
前記供給流路に接続された水頭差発生部へ前記液体貯留部から液体を送る送り路と、
前記一対の水頭差発生部の水頭差を一定に保持する保持機構と、
を備えたことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の液滴吐出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液滴吐出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
液滴吐出装置としては、特許文献１に開示されるインクジェット記録装置及び特許文献２に開示されるインクジェットプリンタが公知である。特許文献１に開示されるインクジェット記録装置は、記録ヘッド内のインク吐出部において、インクの供給と回収をインク吐出部内の２つのインク室の配置位置の高低差で行う。
【０００３】
特許文献２に開示されるインクジェットプリンタは、印字ヘッドとインクタンクとをインク供給管およびインク戻し管を介して接続し、インク供給チューブに介装された送りポンプを駆動してインクタンクから印字ヘッドへインク供給可能かつインク戻しチューブに介装された戻しポンプを駆動して印字ヘッド内のインクをインクタンクへ戻し可能に形成し、戻しポンプを駆動停止した状態又は低速駆動した状態で送りポンプを駆動して印字ヘッドの各ノズルからインクタンク内のインクを外部へ排出可能に形成し、インク供給チューブ、印字ヘッド、インク戻しチューブおよびインクタンクを空状態に設定可能に形成されている。
【特許文献１】特開２００１−２１９５８０号公報
【特許文献２】特開平１１−９１１２４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、液滴吐出ヘッドに供給される液体へ付与される背圧の制御と、液滴吐出ヘッド内の液体を循環させるための流量の制御とを両立させると共に、その制御に用いられるポンプの選択肢を拡大できることを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の請求項１に係る液滴吐出装置は、液滴を吐出する液滴吐出ヘッドと、前記液滴吐出ヘッドに接続され、前記液滴吐出ヘッドへ液体を供給するための供給流路と、前記液滴吐出ヘッドに接続され、前記液滴吐出ヘッドから液体を排出するための排出流路と、前記供給流路及び前記排出流路にそれぞれ接続され、前記供給流路側と前記排出流路側との間に水頭差を発生されることにより、前記供給流路から前記液滴吐出ヘッドに供給された液体を前記排出流路に排出して前記液滴吐出ヘッド内の前記液体を循環させる一対の水頭差発生部と、前記液滴吐出ヘッドに供給される液体へ付与される背圧を制御する第１ポンプと、を備えたことを特徴とする。
【０００６】
本発明の請求項２に係る液滴吐出装置は、請求項１の構成において、前記供給流路に接続された水頭差発生部に一端部が接続され、他端部が前記供給流路と合流する第１流路と、前記第１流路に設けられた前記第１ポンプと、前記供給流路に設けられ、前記液滴吐出ヘッド側への前記液体の流通のみを許容する一方向弁と、を備えたことを特徴とする。
【０００７】
本発明の請求項３に係る液滴吐出装置は、請求項１又は請求項２の構成において、前記排出流路に接続された水頭差発生部に一端部が接続され、他端部が前記排出流路と合流する第２流路と、前記第２流路に設けられ、前記液滴吐出ヘッドから排出される液体へ付与される背圧を制御する第２ポンプと、前記排出流路に設けられ、前記液滴吐出ヘッド側からの前記液体の流通のみを許容する一方向弁と、を備えたことを特徴とする。
【０００８】
本発明の請求項４に係る液滴吐出装置は、請求項１の構成において、前記供給流路に設けられた前記第１ポンプと、前記排出流路に設けられ、前記液滴吐出ヘッドから排出される液体へ付与される背圧を制御する第２ポンプと、を備えたことを特徴とする。
【０００９】
本発明の請求項５に係る液滴吐出装置は、請求項１〜４のいずれか１項の構成において、前記液体を貯留する液体貯留部と、前記排出流路に接続された水頭差発生部から前記液体貯留部へ前記液体を戻す戻し路と、前記供給流路に接続された水頭差発生部へ前記液体貯留部から前記液体を送る送り路と、前記一対の水頭差発生部の水頭差を一定に保持する保持機構と、を備えたことを特徴とする。
【００１０】
本発明の請求項６に係る液滴吐出装置は、請求項１〜4のいずれか１項の構成において、前記排出流路に接続された水頭差発生部から、前記供給流路に接続された水頭差発生部へ前記液体を戻す戻し路と、前記液体を貯留する液体貯留部と、前記供給流路に接続された水頭差発生部へ前記液体貯留部から液体を送る送り路と、前記一対の水頭差発生部の水頭差を一定に保持する保持機構と、を備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の請求項１の構成によれば、液滴吐出ヘッドに供給される液体へ付与される背圧の制御と液滴吐出ヘッド内の液体を循環させるための流量の制御とを両立できると共に、その両方の制御をポンプで行う構成に比して、ポンプの選択肢を拡大することができる。
【００１２】
本発明の請求項２の構成によれば、供給流路とは別に設けられた第１流路にポンプを設けても、液滴吐出ヘッド側から水頭差発生部側へ液体が逆流しない。
【００１３】
本発明の請求項３の構成によれば、排出路とは別に設けられた第２流路にポンプを設けても、水頭差発生部側から液滴吐出ヘッド側へ液体が逆流しない。
【００１４】
本発明の請求項４の構成によれば、第１ポンプ及び第２ポンプを配置するための流路を別途設ける構成に比して、流路の数を低減でき、装置構成の小型化が図れる。
【００１５】
本発明の請求項５の構成によれば、一対の水頭差発生部の水頭差が一定に保持されるので、液滴吐出ヘッド内の液体を循環させるための流量を一定にできる。
【００１６】
本発明の請求項６の構成によれば、排出路から水頭差発生部へ排出された液体を、液体貯留部へ戻すことなく、供給流路に接続された水頭差発生部へ直接戻すので、液体貯留部の液体が汚れない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下に、本発明に係る実施形態の一例を図面に基づき説明する。
【００１８】
本実施形態では、液滴を吐出する液滴吐出装置の一例として、インク滴を吐出して記録媒体に画像を記録するインクジェット記録装置について説明する。
【００１９】
なお、液滴吐出装置は、インクジェット記録装置に限定されるものではない。液滴吐出装置としては、例えば、フィルムやガラス上にインク等を吐出してカラーフィルタを製造するカラーフィルタ製造装置、溶解状態の半田を基板上に吐出して部品実装用のバンプを形成する装置、金属を含む液体を吐出して配線パターンを形成する装置及び液滴を吐出して膜を形成する各種の成膜装置であってもよく、液滴を吐出するものであればよい。
【００２０】
（本実施形態に係るインクジェット記録装置の全体構成）
まず、本実施形態に係るインクジェット記録装置の全体構成を説明する。図１及び図２には、本実施形態に係るインクジェット記録装置の全体構成が概略図にて示されている。
【００２１】
図１及び図２に示すように、インクジェット記録装置１０は、用紙等の記録媒体Ｐが収容される記録媒体収容部１２と、記録媒体Ｐに画像を記録する画像記録部１４と、記録媒体収容部１２から画像記録部１４へ記録媒体Ｐを搬送する搬送手段１６と、画像記録部１４によって画像が記録された記録媒体Ｐが排出される記録媒体排出部１８と、を備えている。
【００２２】
画像記録部１４は、液滴を吐出する液滴吐出ヘッドの一例として、インク滴を吐出して記録媒体に画像を記録するインクジェット記録ヘッド２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０Ｋ（以下、２０Ｙ〜２０Ｋと示す）を備えている。
【００２３】
このインクジェット記録ヘッド２０Ｙ〜２０Ｋは、記録媒体Ｐの搬送方向の上流側から、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の色の順で並列に並べられており、その各色に対応したインク滴を、圧電方式によって、ノズル面に形成された複数のノズルから吐出し、画像を記録する構成となっている。なお、インクジェット記録ヘッド２０Ｙ〜２０Ｋにおいて、インク滴を吐出させる構成は、サーマル方式等の他の方式によって吐出させる構成であっても良い。
【００２４】
また、インクジェット記録ヘッド２０Ｙ〜２０Ｋは、記録媒体Ｐの搬送方向（副走査方向）よりも記録媒体Ｐの幅方向（主走査方向）に長くされて構成されている。インクジェット記録ヘッド２０Ｙ〜２０Ｋは、記録媒体Ｐに対して主走査方向に相対移動することなく主走査方向の１ラインを形成可能とされており、記録媒体Ｐに対して副走査方向に相対移動して、カラー画像を記録するようになっている。なお、記録媒体Ｐの幅方向とは、記録媒体Ｐの搬送方向と交差する方向である。
【００２５】
インクジェット記録装置１０には、液体を貯留する液体貯留部として、インクを貯留するインクタンク２１Ｙ、２１Ｍ、２１Ｃ、２１Ｋ（以下、２１Ｙ〜２１Ｋと示す）が設けられている。このインクタンク２１Ｙ〜２１Ｋから、各インクジェット記録ヘッド２０Ｙ〜２０Ｋへインクが供給される。なお、インクジェット記録ヘッド２０Ｙ〜２０Ｋへ供給されるインクとしては、水性インク、油性インク、溶剤系インク等、各種インクの使用が可能である。
【００２６】
更に、インクジェット記録装置１０には、インクジェット記録ヘッド２０Ｙ〜２０Ｋのメンテナンスをするメンテナンスユニット２２Ｙ、２２Ｍ、２２Ｃ、２２Ｋ（以下、２２Ｙ〜２２Ｋと示す）が設けられている。このメンテナンスユニット２２Ｙ〜２２Ｋは、それぞれ、インクジェット記録ヘッド２０Ｙ〜２０Ｋのノズル面に対向する対向位置（図２参照）と、インクジェット記録ヘッド２０Ｙ〜２０Ｋのノズル面から退避した退避位置（図１参照）との間を移動可能に構成されている。
【００２７】
各メンテナンスユニット２２Ｙ〜２２Ｋは、インクジェット記録ヘッド２０Ｙ〜２０Ｋのノズル面を覆うキャップ、予備吐出（空吐出）された液滴を受ける受け部材、インクジェット記録ヘッド２０Ｙ〜２０Ｋのノズル面を清掃する清掃部材、ノズル内のインクを吸引するための吸引装置等を有しており、各インクジェット記録ヘッド２０Ｙ〜２０Ｋをメンテナンスする際には、各インクジェット記録ヘッド２０Ｙ〜２０Ｋが所定高さ上昇すると共にメンテナンスユニット２２Ｙ〜２２Ｋが対向位置に移動し、各種のメンテナンスを行う。
【００２８】
搬送手段１６は、記録媒体収容部１２に収容された記録媒体Ｐを送り出す送出しロール２４と、送出しロール２４によって送り出された記録媒体Ｐを挟持搬送する搬送ロール対２５と、搬送ロール対２５によって搬送された記録媒体Ｐの被記録面をインクジェット記録ヘッド２０Ｙ〜２０Ｋに対面させる無端状の搬送ベルト３０と、を備えている。
【００２９】
搬送ベルト３０は、記録媒体Ｐの搬送方向下流側に配置された駆動ロール２６と、記録媒体Ｐの搬送方向上流側に配置された従動ロール２８とに巻き掛けられ、所定方向（図１においてＡ方向）に循環移動するように構成されている。
【００３０】
なお、搬送ベルト３０は、記録媒体Ｐを搬送する搬送体であればよく、例えば、記録媒体Ｐを外周面に載せて搬送する搬送体の一例としての搬送ドラムを用いても良い。
【００３１】
また、従動ロール２８の上部には、記録媒体Ｐを搬送ベルト３０へ押え付ける押さえロール２７が設けられている。この押さえロール２７は搬送ベルト３０に従動すると共に帯電ロールを兼ねており、この押さえロール２７によって搬送ベルト３０が帯電されることにより、記録媒体Ｐが搬送ベルト３０に静電吸着されて搬送される構成である。
【００３２】
この搬送ベルト３０が記録媒体Ｐを搬送することにより、インクジェット記録ヘッド２０Ｙ〜２０Ｋと記録媒体Ｐとが相対移動し、相対移動する記録媒体Ｐにインク滴が吐出されて画像が形成される。
【００３３】
なお、記録媒体Ｐに対してインクジェット記録ヘッド２０Ｙ〜２０Ｋが移動する構成であっても良く、記録媒体Ｐとインクジェット記録ヘッド２０Ｙ〜２０Ｋとが相対移動する構成であればよい。
【００３４】
また、搬送ベルト３０は、記録媒体Ｐを静電吸着して保持する構成に限定されるものではなく、記録媒体Ｐとの摩擦により、あるいは記録媒体Ｐを吸引や粘着などの非静電的手段によって保持する構成にしてもよい。
【００３５】
また、搬送ベルト３０の下流側には、その搬送ベルト３０から記録媒体Ｐを剥離する剥離爪が接近・離隔可能に配設されている。インクジェット記録ヘッド２０Ｙ〜２０Ｋにより画像が記録された記録媒体Ｐは、搬送ベルト３０の曲率及び剥離爪により記録媒体Ｐが搬送ベルト３０から剥離される構成となっている。なお、図１及び図２においては、剥離爪の図示を省略している。
【００３６】
剥離爪の下流側には、記録媒体Ｐの被記録面側がスターホイールとされた複数の搬送ロール対２９が設けられている。この搬送ロール対２９により、画像記録部１４で画像が記録された記録媒体Ｐが、記録媒体排出部１８へ搬送される。
【００３７】
また、搬送ベルト３０の下方には、記録媒体Ｐを反転させる反転部３７が設けられており、搬送ロール対２９が記録媒体Ｐを下流に一旦搬送した後、搬送ロール対２９が逆転して記録媒体Ｐが反転部３７に送られる構成となっている。
【００３８】
この反転部３７には、記録媒体Ｐの被記録面側がスターホイールとされた複数の搬送ロール対２３が設けられ、反転部３７に送り込まれた記録媒体Ｐが再度、搬送ベルト３０へ送られるようになっている。
【００３９】
また、インクジェット記録装置１０は、図示しないが、画像データに応じてインク滴の吐出タイミングと、使用するインクジェット記録ヘッド２０Ｙ〜２０Ｋのノズルを決定するヘッドコントローラーと、インクジェット記録装置１０の全体の動作を制御するシステム制御手段と、を備えている。
【００４０】
次に、インクジェット記録装置１０の画像記録動作について説明する。
【００４１】
まず、送出しロール２４により、記録媒体収容部１２から記録媒体Ｐが送り出され、搬送ベルト３０よりも上流側の搬送ロール対２５により、搬送ベルト３０へ送られる。
【００４２】
搬送ベルト３０へ送られた記録媒体Ｐは、その搬送ベルト３０の搬送面に吸着・保持され、インクジェット記録ヘッド２０Ｙ〜２０Ｋの記録位置へ搬送され、記録媒体Ｐの被記録面に画像が記録される。そして、その画像記録終了後、記録媒体Ｐは搬送ベルト３０から剥離爪によって剥離される。
【００４３】
記録媒体Ｐの片面へのみ画像を記録する場合は、搬送ベルト３０よりも下流側の搬送ロール対２９によって記録媒体排出部１８へ排出される。
【００４４】
記録媒体Ｐの両面へ画像を記録する場合には、片面に画像が記録された後、記録媒体Ｐは、反転部３７で反転されて、再び搬送ベルト３０に送られる。記録媒体Ｐの反対面側に上記と同様に画像が記録され、記録媒体Ｐの両面へ画像が記録され、記録媒体排出部１８へ排出される。
【００４５】
（本実施形態に係るインクジェット記録ヘッド２０Ｙ〜２０Ｋ内のインクを循環させる構成）
次に、本実施形態に係るインクジェット記録ヘッド２０Ｙ〜２０Ｋ内のインクを循環させる構成について説明する。なお、ここでは、インクジェット記録ヘッド２０Ｙ内のインクを循環させる構成を例に挙げて説明するが、インクジェット記録ヘッド２０Ｍ〜２０Ｋにおいても同様に構成されている。図３〜図７は、インクジェット記録ヘッド２０Ｙ〜２０Ｋ内のインクを循環させる構成を模式的に示す図である。
【００４６】
また、本明細書において、インクジェット記録ヘッド２０Ｙ〜２０Ｋ内のインクの循環とは、インクジェット記録ヘッド２０Ｙ〜２０Ｋへ供給されたインクのうち吐出されなかったインクをインクジェット記録ヘッド２０Ｙ〜２０Ｋから排出することを意味し、必ずしもインクジェット記録ヘッド２０Ｙからインクを回収して再びインクジェット記録ヘッド２０Ｙへ供給する場合に限られず、古いインクをインクジェット記録ヘッド２０Ｙ〜２０Ｋから排出して新しいインクをインクジェット記録ヘッド２０Ｙ〜２０Ｋへ供給するのみで古いインクの再供給を行わない場合も含まれる。
【００４７】
図３に示すように、インクジェット記録ヘッド２０Ｙには、供給側背圧発生部４０と排出側背圧発生部６０が接続されている。供給側背圧発生部４０は、インクジェット記録ヘッド２０Ｙに供給されるインクへ付与される背圧を発生させる。
【００４８】
供給側背圧発生部４０には、供給側背圧発生部４０内の圧力を検知するための検知センサ４２が設けられている。
【００４９】
一方、排出側背圧発生部６０は、インクジェット記録ヘッド２０Ｙから排出されるインクへ付与される背圧を発生させる。
【００５０】
排出側背圧発生部６０にも、供給側背圧発生部４０と同様に、排出側背圧発生部６０内の圧力を検知するための検知センサ６２が設けられている。
【００５１】
また、供給側背圧発生部４０には、供給側背圧発生部４０へインクを供給するための供給路４４の一端部が接続されている。供給路４４の他端部には、供給側水頭差発生部４６が接続されている。
【００５２】
これにより、供給側水頭差発生部４６からインクジェット記録ヘッド２０Ｙへインクを供給するための供給流路が、供給路４４及び供給側背圧発生部４０により形成される。
【００５３】
また、供給路４４には、インクジェット記録ヘッド２０Ｙ側へのインクの流通のみを許容する一方向弁４８が設けられている。
【００５４】
一方、排出側背圧発生部６０には、排出側背圧発生部６０からインクを排出するための排出路６４の一端部が接続されている。排出路６４の他端部には、排出側水頭差発生部６６が接続されている。
【００５５】
これにより、インクジェット記録ヘッド２０Ｙから排出側水頭差発生部６６へインクを排出するための排出流路が、排出路６４及び排出側背圧発生部６０により形成される。
【００５６】
また、排出路６４には、インクジェット記録ヘッド２０Ｙ側からのインクの流通のみを許容する一方向弁６８が設けられている。
【００５７】
供給側水頭差発生部４６及び排出側水頭差発生部６６は、供給路４４側と排出路６４側との間に水頭差を発生されることにより、供給流路（供給路４４及び供給側背圧発生部４０）からインクジェット記録ヘッド２０Ｙに供給されたインクを排出流路（排出路６４及び排出側背圧発生部６０）に排出してインクジェット記録ヘッド２０Ｙのインクを循環させる。
【００５８】
供給側水頭差発生部４６と排出側背圧発生部６０との間には、供給側水頭差発生部４６から排出側背圧発生部６０まで、所定のインク流量が確保できるような水頭差が設定されている。
【００５９】
インク流量としては、インクの循環の目的であるインクの増粘の抑制やインク内の気泡の排出が、良好に行われるために、例えば、約２３０［ｃｃ／ｍｉｎ]に設定される。
【００６０】
さらに、供給側水頭差発生部４６には、第１流路４３の一端部が接続され、第１流路４３の他端部は、供給側背圧発生部４０に接続されている。この第１流路４３には、インクジェット記録ヘッド２０Ｙに供給されるインクへ付与される背圧を制御する第１ポンプ４５が設けられている。第１ポンプ４５には、例えば、第１流路４３を形成するチューブをしごいてインクを送るチューブポンプが用いられる。
【００６１】
第１ポンプ４５は、供給側背圧発生部４０に設けられた検知センサ４２からの信号を元に、図示されない制御装置により、供給側背圧発生部４０内の圧力が設定値になるように制御される。
【００６２】
一方、排出側水頭差発生部６６には、第２流路６３の一端部が接続され、第２流路６３の他端部は、排出側背圧発生部６０に接続されている。この第２流路６３には、インクジェット記録ヘッド２０Ｙから排出されるインクへ付与される背圧を制御する第２ポンプ６５が設けられている。第２ポンプ６５には、例えば、第２流路６３を形成するチューブをしごいてインクを送るチューブポンプが用いられる。
【００６３】
第２ポンプ６５は、排出側背圧発生部６０に設けられた検知センサ６２からの信号を元に、図示されない制御装置により、排出側背圧発生部６０内の圧力が設定値になるように制御される。
【００６４】
また、排出側水頭差発生部６６は、戻し路６７でインクタンク２１Ｙと接続されている。戻し路６７は、排出側水頭差発生部６６の所定の高さに接続されており、排出側水頭差発生部６６内のインクが所定量に達すると、インクをインクタンク２１Ｙへ戻し、排出側水頭差発生部６６内の液面の位置を一定にする。
【００６５】
一方、供給側水頭差発生部４６は、供給側背圧発生部４０と排出側背圧発生部６０との間の水頭差を一定に保持する保持機構として機能する戻し路４７及び送り路４９でインクタンク２１Ｙと接続されている。送り路４９には、インクタンク２１Ｙから供給側水頭差発生部４６へインクを供給するための供給用ポンプ４１が設けられている。この供給用ポンプ４１は、常時に駆動しており、インクタンク２１Ｙから供給側水頭差発生部４６へ常時にインクが送られる。
【００６６】
戻し路４７は、供給側水頭差発生部４６の所定の高さに接続されており、供給側水頭差発生部４６内のインクが所定量に達すると、インクをインクタンク２１Ｙへ戻し、供給側水頭差発生部４６内の液面の位置を一定にする。これにより、供給側背圧発生部４０と排出側背圧発生部６０との間の水頭差が一定に保持される。
【００６７】
（本実施形態の作用）
次に、上記の実施形態について作用を説明する。
【００６８】
本実施形態の構成では、インクジェット記録ヘッド２０Ｙからインク滴を吐出していないときにおいて、供給側水頭差発生部４６と排出側水頭差発生部６６との間の水頭差により、供給路４４、供給側背圧発生部４０、インクジェット記録ヘッド２０Ｙ、排出側背圧発生部６０及び排出路６４を通じて、供給側水頭差発生部４６から排出側背圧発生部６０までインクが流通し、インクジェット記録ヘッド２０Ｙ内のインクが循環する。
【００６９】
インクの循環は、インクの増粘の抑制やインク内の気泡の排出するために行われ、これらを実現するためには、インク流量は、例えば、約２３０［ｃｃ／ｍｉｎ]が必要となる。
【００７０】
本実施形態では、供給側水頭差発生部４６と排出側水頭差発生部６６との間の水頭差により、インク流量が、例えば、約２３０［ｃｃ／ｍｉｎ]に維持される。
【００７１】
このときは、インク滴の吐出が行われていないので、インクジェット記録ヘッド２０Ｙでインクは消費されず、通常、供給側背圧発生部４０内の圧力及び排出側背圧発生部６０内の圧力は変化せず、第１ポンプ４５及び第２ポンプ６５は、作動しない。
【００７２】
一方、インクジェット記録ヘッド２０Ｙからインク滴を吐出するときにおいては、インクジェット記録ヘッド２０Ｙでインクは消費され、水頭差によるインクの循環のみでは、通常、供給側背圧発生部４０及び排出側背圧発生部６０の圧力低下が検知センサ４２及び検知センサ６２により検知され、インクジェット記録ヘッド２０Ｙへのインク供給の不足が検出される。
【００７３】
インクジェット記録ヘッド２０Ｙへ不足なくインクを供給するためには、インク流量として、例えば約６［ｃｃ／ｍｉｎ］が必要となる。
【００７４】
インクジェット記録ヘッド２０Ｙへの不足分を補うように、第１ポンプ４５及び第２ポンプ６５により、インク流量が例えば、約６［ｃｃ／ｍｉｎ］に制御される。
【００７５】
すなわち、第１ポンプ４５により供給側水頭差発生部４６から供給側背圧発生部４０へインクが供給され、第２ポンプ６５により排出側水頭差発生部６６から排出側背圧発生部６０へインクが供給される。これにより、供給側背圧発生部４０及び排出側背圧発生部６０の背圧の変動が抑えられる。
【００７６】
本実施形態では、供給側水頭差発生部４６と排出側水頭差発生部６６との間の水頭差により、インクジェット記録ヘッド２０Ｙ内のインクの循環が行われる。このため、第１ポンプ４５及び第２ポンプ６５は、インクの循環に用いられず、インクジェット記録ヘッド２０Ｙに供給されるインクへ付与される背圧を発生させるための流量（インクの循環に比して微量な流量、例えば、約６［ｃｃ／ｍｉｎ］）のみを制御すればよくなり、ポンプの選択肢の拡大、低コスト化が可能になる。また、インクの循環は水頭差により行われるので、非吐出時における電力の消費を小さくすることが出来る。
【００７７】
また、本実施形態では、供給路４４及び排出路６４には、一方向弁４８及び一方向弁６８がそれぞれ設けられているので、水頭差による流れが、第１ポンプ４５及び第２ポンプ６５により、逆流することはない。
【００７８】
なお、図４に示すように、第２流路６３及び第２流路６３に設けられた第２ポンプ６５を有さない構成であってもよい。これにより、流路の数を低減でき、装置構成の小型化が図れる。
【００７９】
また、古いインクをインクジェット記録ヘッド２０Ｙ〜２０Ｋから排出して新しいインクをインクジェット記録ヘッド２０Ｙ〜２０Ｋへ供給するのみで古いインクの再供給を行わない構成においては、図５に示すように、排出側水頭差発生部６６を排液路６９で廃インクタンク６１と接続する構成としても良い。この構成では、排出側水頭差発生部６６内のインクが所定量に達すると、インクが廃インクタンク６１へ排出される。
【００８０】
また、図６に示すように、第１流路４３及び第２流路を有せず、第１ポンプ４５を供給路４４に設け、第２ポンプ６５を排出路６４に設けた構成であってもよい。
【００８１】
第１ポンプ４５及び第２ポンプ６５としては、非動作時に供給路４４及び排出路６４をそれぞれ遮断しないようなポンプ、例えば、軸流ポンプが用いられる。
【００８２】
この構成では、インクジェット記録ヘッド２０Ｙからインク滴を吐出していないときにおいて、第１ポンプ４５及び第２ポンプ６５よる流路閉鎖がなく、供給側水頭差発生部４６と排出側水頭差発生部６６との間の水頭差により、供給路４４、供給側背圧発生部４０、インクジェット記録ヘッド２０Ｙ、排出側背圧発生部６０及び排出路６４を通じて、供給側水頭差発生部４６から排出側背圧発生部６０までインクが流通し、インクジェット記録ヘッド２０Ｙ内のインクが循環する。
【００８３】
一方、インクジェット記録ヘッド２０Ｙからインク滴を吐出するときにおいては、インクジェット記録ヘッド２０Ｙでインクは消費され、水頭差によるインクの循環のみでは、通常、供給側背圧発生部４０及び排出側背圧発生部６０の圧力低下が検知センサ４２及び検知センサ６２により検知され、インクジェット記録ヘッド２０Ｙへのインク供給の不足が検出される。
【００８４】
インクジェット記録ヘッド２０Ｙへの不足分を補うように、第１ポンプ４５及び第２ポンプ６５により、インク流量が例えば、約６［ｃｃ／ｍｉｎ］に制御される。
【００８５】
すなわち、第１ポンプ４５により供給側水頭差発生部４６から供給側背圧発生部４０へインクが供給され、第２ポンプ６５により排出側水頭差発生部６６から排出側背圧発生部６０へインクが供給される。これにより、供給側背圧発生部４０及び排出側背圧発生部６０の背圧の変動が抑えられる。
【００８６】
さらに、図７に示すように、排出側水頭差発生部６６からのインクをインクタンク２１Ｙではなく供給側水頭差発生部４６へ直接インクを戻す構成としても良い。
【００８７】
この構成では、排出側水頭差発生部６６は、戻し路６７により供給側水頭差発生部４６と接続されている。戻し路６７は、排出側水頭差発生部６６の所定の高さに接続されており、排出側水頭差発生部６６内のインクが所定量に達すると、戻し路６７に設けられた戻しポンプ５２によりインクを供給側水頭差発生部４６へ戻し、排出側水頭差発生部６６内の液面の位置を一定にする。
【００８８】
また、供給側水頭差発生部４６の液面を検出するセンサ５０が設けられている。供給用ポンプ４１は、図示されない制御装置により、供給側水頭差発生部４６の液面が、設定値より低くなっていることをセンサ５０により検出されたときに駆動され、供給側水頭差発生部４６内の液面の位置を一定にする。これにより、供給側背圧発生部４０と排出側背圧発生部６０との間の水頭差が一定に保持される。
【００８９】
この構成により、インクジェット記録ヘッド２０Ｙを循環してきたインクは、排出側水頭差発生部６６から直接供給側水頭差発生部４６へ還流されるので、インクタンク２１Ｙ内のインクと、インクジェット記録ヘッド２０Ｙから排出されたインクが混ざることがなく、インクタンク２１Ｙ内のインクが汚れない。
【００９０】
本発明は、上記の実施形態に限るものではなく、種々の変形、変更、改良が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００９１】
【図１】図１は、本実施形態に係るインクジェット記録装置の全体構成を示す概略図である。
【図２】図２は、本実施形態に係るインクジェット記録装置において、メンテナンスユニットがインクジェット記録ヘッドのノズル面に対向する対向位置にある状態を示す概略図である。
【図３】図３は、本実施形態に係るインクジェット記録ヘッド内のインクを循環させる構成を模式的に示す図である。
【図４】図４は、本実施形態に係るインクジェット記録ヘッド内のインクを循環させる構成であって、第２流路及び第２流路に設けられた第２ポンプを有さない構成を模式的に示す図である。
【図５】図５は、本実施形態に係るインクジェット記録ヘッド内のインクを循環させる構成であって、古いインクの再供給を行わない構成を模式的に示す図である。
【図６】図６は、本実施形態に係るインクジェット記録ヘッド内のインクを循環させる構成であって、第１ポンプを供給路に設けると共に第２ポンプを排出路に設けた構成を模式的に示す図である。
【図７】図７は、本実施形態に係るインクジェット記録ヘッド内のインクを循環させる構成であって、排出側水頭差発生部からのインクを供給側水頭差発生部へ直接インクを戻す構成を模式的に示す図である。
【符号の説明】
【００９２】
１０   インクジェット記録装置
２０Ｙ〜２０Ｋ  インクジェット記録ヘッド
２１Ｙ〜２１Ｋ  インクタンク（液体貯留部）
４０   供給側背圧発生部（供給流路）
４３   第１流路
４４   供給路（供給流路）
４５   第１ポンプ
４６   供給側水頭差発生部
４７   戻し路（保持機構）
４８   一方向弁
４９   送り路
６０   排出側背圧発生部（排出流路）
６３   第２流路
６４   排出路（排出流路）
６５   第２ポンプ
６６   排出側水頭差発生部
６７   戻し路
６８   一方向弁
【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５】
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【図６】
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【図７】
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