JP2009274386A

JP2009274386A - 液滴吐出装置

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Publication number: JP2009274386A
Application number: JP2008129772A
Authority: JP
Inventors: Tomohiro Wada; 友宏和田; Atsumichi Imazeki; 敦道今関; Masaki Kataoka; 雅樹片岡
Original assignee: Fuji Xerox Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Business Innovation Corp
Priority date: 2008-05-16
Filing date: 2008-05-16
Publication date: 2009-11-26
Anticipated expiration: 2028-05-16
Also published as: JP4905411B2

Abstract

【課題】液滴吐出ヘッドのノズルから溢れ出された液体によってノズル面が濡れた状態を維持する。
【解決手段】インクジェット記録ヘッド２０Ｙのノズル面２２Ｙと回収タンク２１Ｂの液面との間の距離Ａと、インクジェット記録ヘッド２０Ｙのノズル面２２Ｙと供給タンク２１Ａの液面との間の距離Ｂとが同じになる位置に、供給タンク２１Ａの高さを変える。これにより、第１供給路６１からインクジェット記録ヘッド２０Ｙにかかる供給圧力とインクジェット記録ヘッド２０Ｙから第１回収路８１にかかる回収圧力との差が縮小され、第１供給路６１からインクジェット記録ヘッド２０Ｙへ供給されるインクの供給量と、インクジェット記録ヘッド２０Ｙから第１回収路８１へ回収されるインクの回収量とは同じになる。これにより、インクジェット記録ヘッド２０Ｙのノズルから溢れ出されたインクによってノズル面２２Ｙが濡れた状態を維持できる。
【選択図】図２

Description

本発明は、液滴吐出装置に関する。

液滴吐出装置としては、特許文献１及び特許文献２に開示されるインクジェット記録装置が公知である。特許文献１に開示されるインクジェット記録装置は、記録ヘッドのノズル内のインクを吐出口から押し出して吐出口面上に溢れ出させて、吐出口面上に付着したインクや紙粉を取り入れた後、水頭圧差に基づく負圧によって前記溢れ出たインクを再びノズル内に回収するように動作する吐出口面清掃手段を設け、非記録動作時に吐出口面清掃動作を行い、吐出口面清掃動作を終了した後、必要に応じて記録ヘッドを空吐出駆動する。

特許文献２に開示されるインクジェット記録装置は、ノズル開口に連通する圧力発生室と、該圧力発生室にインク滴を飛翔させるために圧力変化を与える圧力発生素子とを記録用紙の幅方向に複数配設してなるインクジェット式記録ヘッドと、印刷に適した速度でインク滴を発生させる第１の信号とノズル開口からインクを滲み出させる第２の信号とを選択的に出力するヘッド駆動手段と、常時は非印刷領域に位置し、クリーニング時には前記インクジェット式記録ヘッドの長手方向に移動可能なクリーニング装置と、前記クリーニング装置を前記インクジェット式記録ヘッドの長手方向に相対的に移動させる駆動手段と、前記クリーニング装置の位置を検出するクリーニング装置位置検出手段と、クリーニング指令に基づいて前記クリーニング装置位置検出手段により前記クリーニング装置の位置を検出し、前記クリーニング装置の位置する近傍の前記ノズル開口から前記ヘッド駆動手段により前記圧力発生素子を駆動してインクを滲み出させる手段と、を備えている。

この特許文献２に開示されるインクジェット記録装置では、ノズルプレートの前面を濡らす程度に前記圧力発生素子によりノズル開口から選択的にインクを滲ませた状態でクリーニングを実行することが可能となり、ノズルプレートで固化状態にあったインクもインク溶媒により溶解され、長時間経過したものであっても簡単に除去される。
特開平７−１０１０８１号公報特開平７−９６６０４号公報

本発明は、液滴吐出ヘッドのノズルから溢れ出された液体によってノズル面が濡れた状態を維持することを課題とする。

本発明の請求項１に係る液滴吐出装置は、液体を液滴として吐出するノズルが形成されたノズル面を有する液滴吐出ヘッドと、前記液滴吐出ヘッドへ供給される液体を貯留する貯留部と、前記貯留部から前記液滴吐出ヘッドへ液体を供給するための供給路と前記液滴吐出ヘッドから前記貯留部へ液体を回収するための回収路と、前記液滴吐出ヘッドに供給された液体に圧力を付与して前記ノズルから液体を溢れ出させ、前記ノズル面を濡らす圧力付与部と、前記圧力付与部によって溢れ出された液体によって前記ノズル面が濡れた状態において、前記供給路及び前記回収路を通じて前記液滴吐出ヘッドと前記貯留部との間で液体を循環させる循環機構と、前記圧力付与部によって溢れ出された液体によって前記ノズル面が濡れた状態において前記循環機構が液体を循環させる際において、前記供給路から前記液滴吐出ヘッドにかかる供給圧力と前記液滴吐出ヘッドから前記回収路にかかる回収圧力との差が縮小するように、前記供給圧力及び前記回収圧力の少なくとも一方を制御する制御部と、を備えている。

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、前記貯留部は、前記供給路によって前記液滴吐出ヘッドへ供給される液体を貯留する供給タンクと、前記回収路によって前記液滴吐出ヘッドから回収された液体を貯留する回収タンクとを備えて構成され、前記制御部は、前記液滴吐出ヘッド、前記供給タンク及び前記回収タンクの少なくとも一方の高さを変えて、前記液滴吐出ヘッドに対する前記供給タンクの水頭差及び前記液滴吐出ヘッドに対する前記回収タンクの水頭差の少なくとも一方を変更することにより、前記供給圧力及び前記回収圧力の少なくとも一方を制御する。

本発明の請求項３に係る液滴吐出装置は、請求項１の構成において、前記供給圧力を発生させる供給圧力発生部及び前記回収圧力を発生させる回収圧力発生部の少なくとも一方を備え、前記制御部は、前記供給圧力発生部が発生させる前記供給圧力及び前記回収圧力発生部が発生させる前記回収圧力の少なくとも一方を制御する。

本発明の請求項１の構成によれば、本構成を有していない場合に比して、液滴吐出ヘッドのノズルから溢れ出された液体によってノズル面が濡れた状態を維持できる。

本発明の請求項２の構成によれば、貯留部が一つのタンクである構成に比して、供給圧力及び回収圧力の制御を高精度に行える。

本発明の請求項３の構成によれば、タンク等を移動して水頭差により供給圧力及び回収圧力を制御する構成に比して、省スペース化が図れる。

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。
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。

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、有機ＥＬ溶液を基板上に吐出してＥＬディスプレイパネルを形成する装置、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。

（本実施形態に係るインクジェット記録装置の構成）
まず、本実施形態に係るインクジェット記録装置の構成を説明する。図１は、本実施形態に係るインクジェット記録装置の構成を示す概略図である。

図１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。

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。

このインクジェット記録ヘッド２０Ｙ〜２０Ｋは、インクをインク滴として吐出する複数のノズル（図示省略）が形成されたノズル面２２Ｙ〜２２Ｋをそれぞれ有している。このノズル面２２Ｙ〜２２Ｋは、インクジェット記録装置１０での画像記録が想定される記録媒体Ｐの最大幅と同程度か、又はそれ以上の記録可能領域を有している。

また、インクジェット記録ヘッド２０Ｙ〜２０Ｋは、記録媒体Ｐの搬送方向の下流側から、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、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。

インクジェット記録装置１０には、液体を貯留する貯留部として、インクを貯留するインクタンク２１が設けられている（図２参照）。このインクタンク２１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。

搬送手段１６は、記録媒体収容部１２内の記録媒体Ｐを１枚ずつ取り出す取出ドラム２４と、画像記録部１４のインクジェット記録ヘッド２０Ｙ〜２０Ｋへ記録媒体Ｐを搬送し、その記録面（表面）をインクジェット記録ヘッド２０Ｙ〜２０Ｋに対面させる搬送体としての搬送ドラム２６と、画像が記録された記録媒体Ｐを記録媒体排出部１８へ送り出す送出ドラム２８と、を有している。そして、取出ドラム２４、搬送ドラム２６、送出ドラム２８は、それぞれ記録媒体Ｐがその周面に静電的吸着手段、或いは吸引や粘着などの非静電的吸着手段によって保持されるように構成されている。

また、取出ドラム２４、搬送ドラム２６、送出ドラム２８には、それぞれ記録媒体Ｐの搬送方向下流側端部を挟んで保持する保持手段としてのグリッパー３０が、例えば２組ずつ備えられており、これら３個のドラム２４、２６、２８は、それぞれその周面に記録媒体Ｐを、この場合は２枚まで保持可能に構成されている。そして、グリッパー３０は、各ドラム２４、２６、２８の周面に２つずつ形成された凹部２４Ａ、２６Ａ、２８Ａ内に設けられている。

具体的には、各ドラム２４、２６、２８の凹部２４Ａ、２６Ａ、２８Ａ内の所定位置に、各ドラム２４、２６、２８の回転軸３２と平行に回転軸３４が軸架されており、この回転軸３４には、その軸方向に所定間隔を隔てて（例えば等間隔に）複数のグリッパー３０が固定されている。したがって、回転軸３４が、図示しないアクチュエーターによって正逆両方向に回転することにより、グリッパー３０が各ドラム２４、２６、２８の略周方向に沿って正逆両方向に回転し、記録媒体Ｐの搬送方向下流側端部を挟んで保持したり、離したりすることができるようになっている。

つまり、グリッパー３０は、その先端部が各ドラム２４、２６、２８の周面から若干突出するように回転することで、取出ドラム２４の周面と搬送ドラム２６の周面とが対面する受渡位置３６において、取出ドラム２４のグリッパー３０から搬送ドラム２６のグリッパー３０へ記録媒体Ｐを受け渡すことができ、搬送ドラム２６の周面と送出ドラム２８の周面とが対面する受渡位置３８において、搬送ドラム２６のグリッパー３０から送出ドラム２８のグリッパー３０へ記録媒体Ｐを受け渡すことができるようになっている。

なお、図示しないが、このインクジェット記録装置１０には、画像信号に応じてインク滴の吐出タイミングと使用するノズルを決定し、そのノズルに駆動信号を印加するインクジェット記録ヘッド２０Ｙ〜２０Ｋの制御手段と、インクジェット記録装置１０全体の動作を制御するシステム制御手段が備えられている。

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。
記録媒体収容部１２から取出ドラム２４のグリッパー３０により１枚ずつ取り出されて保持された記録媒体Ｐは、取出ドラム２４の周面に吸着されつつ搬送され、受渡位置３６において、取出ドラム２４のグリッパー３０から搬送ドラム２６のグリッパー３０へ受け渡される。

搬送ドラム２６のグリッパー３０により保持された記録媒体Ｐは、その搬送ドラム２６に吸着されつつインクジェット記録ヘッド２０Ｙ〜２０Ｋの画像記録位置まで搬送され、そのインクジェット記録ヘッド２０Ｙ〜２０Ｋから吐出されるインク滴により、記録面に画像が記録される。

記録面に画像が記録された記録媒体Ｐは、受渡位置３８において、搬送ドラム２６のグリッパー３０から送出ドラム２８のグリッパー３０へ受け渡される。そして、送出ドラム２８のグリッパー３０により保持された記録媒体Ｐは、その送出ドラム２８に吸着されつつ搬送され、記録媒体排出部１８へ排出される。以上のように、一連の画像記録動作が行われる。

（インクジェット記録ヘッド２０Ｙ〜２０Ｋへインクを供給する供給機構の構成）
次に、インクジェット記録ヘッド２０Ｙ〜２０Ｋへインクを供給する供給機構の構成を説明する。なお、ここでは、インクジェット記録ヘッド２０Ｙへインクを供給する供給機構の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２は、本実施形態に係る供給機構を模式的に示す概略図である。

本実施形態に係る供給機構５０は、液体を貯留する貯留部の一例として、インクジェット記録ヘッド２０Ｙへ供給されるインクを貯留するインクタンク２１を備えている。

本実施形態においては、インクタンク２１は、インクジェット記録ヘッド２０Ｙへ供給されるインクを貯留する供給タンク２１Ａと、インクジェット記録ヘッド２０Ｙから回収されたインクを貯留する回収タンク２１Ｂと、回収タンク２１Ｂから回収されたインクを貯留する貯留タンク２１Ｃとを備えている。

なお、貯留部としては、貯留タンク２１Ｃがなく供給タンク２１Ａ及び回収タンク２１Ｂのみで構成されたものであってもよく、また、単一のタンクで構成されたものであってもよい。

インクジェット記録ヘッド２０Ｙと供給タンク２１Ａとの間には、管内をインクが流通可能な第１供給管５１が配置されている。第１供給管５１は、例えば、チューブで形成されており、一端部が供給タンク２１Ａに接続され、他端部がインクジェット記録ヘッド２０Ｙに接続されている。

この第１供給管５１内には、貯留部から液滴吐出ヘッドへ液体を供給するための供給路の一例として、供給タンク２１Ａ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第１供給路６１が形成されている。

第１供給管５１の一端部側の供給口は、供給タンク２１Ａ内のインクに浸かった状態で配置されており、この供給口から供給タンク２１Ａ内のインクが流入し、流入したインクが第１供給路６１を流通し、第１供給管５１の他端部側の排出口からインクジェット記録ヘッド２０Ｙへ排出される。

第１供給管５１には、開閉可能なヘッド供給側弁５４が設けられている。このヘッド供給側弁５４には、制御部８０が接続されており、この制御部８０によりヘッド供給側弁５４の開閉が制御される。具体的には、制御部８０によりヘッド供給側弁５４が開かれて第１供給路６１を開放することによりインクの流通が可能となり、ヘッド供給側弁５４が閉じられて第１供給路６１を閉鎖することによりインクの流通が阻止される。

供給タンク２１Ａと貯留タンク２１Ｃとの間には、管内をインクが流通可能な第２供給管５２が配置されている。第２供給管５２は、例えば、チューブで形成されており、一端部が貯留タンク２１Ｃに接続され、他端部が供給タンク２１Ａに接続されている。

この第２供給管５２内には、貯留部から液滴吐出ヘッドへ液体を供給するための供給路の一例として、貯留タンク２１Ｃから供給タンク２１Ａへインクを供給するための第２供給路６２が形成されている。

第２供給管５２の一端部側の供給口は、貯留タンク２１Ｃ内のインクに浸かった状態で配置されており、第２供給管５２の他端部側の排出口は、供給タンク２１Ａ内のインクに浸かった状態で配置されており、この供給口から貯留タンク２１Ｃ内のインクが流入し、流入したインクが第２供給路６２を流通し、第２供給管５２の他端部側の排出口から供給タンク２１Ａへ排出される。

第２供給管５２には、貯留タンク２１Ｃから供給タンク２１Ａへインクを送るための第１ポンプ５６が設けられている。第１ポンプ５６は、第２供給管５２がチューブで構成される場合には、例えば、チューブポンプで構成されており、チューブたる第２供給管５２をしごいて貯留タンク２１Ｃから供給タンク２１Ａへインクを送るようになっている。第１ポンプ５６には、制御部８０が接続されており、この制御部８０により、第１ポンプ５６の駆動が制御される。

インクジェット記録ヘッド２０Ｙと回収タンク２１Ｂとの間には、管内をインクが流通可能な第１回収管７１が配置されている。第１回収管７１は、例えば、チューブで形成されており、一端部がインクジェット記録ヘッド２０Ｙに接続され、他端部が回収タンク２１Ｂに接続されている。

この第１回収管７１内には、液滴吐出ヘッドから貯留部へ液体を回収するための回収路の一例として、インクジェット記録ヘッド２０Ｙから回収タンク２１Ｂへインクを回収するための第１回収路８１が形成されている。

第１回収管７１の他端部側の排出口は、回収タンク２１Ｂ内のインクに浸かった状態で配置されており、インクジェット記録ヘッド２０Ｙからインクが流入し、流入したインクが第１回収路８１を流通し、第１回収管７１の排出口からインクジェット記録ヘッド２０Ｙへ排出される。

第１回収管７１には、開閉可能なヘッド回収側弁５８が設けられている。このヘッド回収側弁５８には、制御部８０が接続されており、この制御部８０によりヘッド回収側弁５８の開閉が制御される。具体的には、制御部８０によりヘッド回収側弁５８が開かれて第１回収路８１を開放することによりインクの流通が可能となり、ヘッド回収側弁５８が閉じられて第１回収路８１を閉鎖することによりインクの流通が阻止される。

回収タンク２１Ｂと貯留タンク２１Ｃとの間には、管内をインクが流通可能な第２回収管７２が配置されている。第２回収管７２は、例えば、チューブで形成されており、一端部が回収タンク２１Ｂに接続され、他端部が貯留タンク２１Ｃに接続されている。

この第２回収管７２内には、液滴吐出ヘッドから貯留部へ液体を回収するための回収路の一例として、回収タンク２１Ｂから貯留タンク２１Ｃへインクを回収するための第２回収路８２が形成されている。

第２回収管７２の一端部側の回収口は、回収タンク２１Ｂ内のインクに浸かった状態で配置されており、第２回収管７２の他端部側の排出口は、貯留タンク２１Ｃ内のインクに浸かった状態で配置されており、この回収口から回収タンク２１Ｂ内のインクが流入し、流入したインクが第２回収路８２を流通し、第２回収管７２の他端部側の排出口から貯留タンク２１Ｃへ排出される。

第２回収管７２には、回収タンク２１Ｂから貯留タンク２１Ｃへインクを送るための第２ポンプ６０が設けられている。第２ポンプ６０は、第２回収管７２がチューブで構成される場合には、例えば、チューブポンプで構成され、チューブたる第２回収管７２をしごいて回収タンク２１Ｂから貯留タンク２１Ｃへインクを送るようになっている。第２ポンプ６０には、制御部８０が接続されており、この制御部８０により、第２ポンプ６０の駆動が制御される。

以上のように、インクジェット記録ヘッド２０Ｙ、第１回収路８１、回収タンク２１Ｂ、第２回収路８２、貯留タンク２１Ｃ、第２供給路６２、供給タンク２１Ａ、第１供給路６１及びインクジェット記録ヘッド２０Ｙの順でインクを循環させるための循環経路が形成されている。

本実施形態では、供給タンク２１Ａの液面の高さは、インクジェット記録ヘッド２０Ｙのノズル面２２Ｙよりも高くされており、インクジェット記録ヘッド２０Ｙに対する供給タンク２１Ａの水頭差により、第１供給路６１からインクジェット記録ヘッド２０Ｙにかかる供給圧力が発生し、供給タンク２１Ａからインクジェット記録ヘッド２０Ｙへインクが供給される。なお、供給圧力とは、第１供給路６１からインクジェット記録ヘッド２０Ｙへ作用する圧力、すなわち、第１供給路６１からインクジェット記録ヘッド２０Ｙへインクを押す圧力であって、インクジェット記録ヘッド２０Ｙを基準にするとプラス（正圧）となる圧力である。

回収タンク２１Ｂの液面の高さは、インクジェット記録ヘッド２０Ｙのノズル面２２Ｙよりも低くされており、インクジェット記録ヘッド２０Ｙに対する供給タンク２１Ａの水頭差により、インクジェット記録ヘッド２０Ｙから第１回収路８１にかかる回収圧力が発生し、インクジェット記録ヘッド２０Ｙから回収タンク２１Ｂへインクが回収される。

なお、回収圧力とは、インクジェット記録ヘッド２０Ｙから第１回収路８１へ作用する圧力、すなわち、インクジェット記録ヘッド２０Ｙから第１回収路８１へインクを押す圧力であって、インクジェット記録ヘッド２０Ｙを基準にするとマイナス（負圧）となる圧力である。

また、回収タンク２１Ｂには、回収タンク２１Ｂ内のインクの液面を検知する検知センサ６４が設けられている。検知センサ６４は、インクの液面が所定高さであるか否かを検知するためのものであり、インクの液面が所定高さを超えた場合に、検知信号を制御部８０に送るようになっている。制御部８０は、検知信号を取得すると、第２ポンプ６０を作動させて回収タンク２１Ｂのインクを貯留タンク２１Ｃに送り、回収タンク２１Ｂ内のインクの液面を所定高さに維持する。

供給タンク２１Ａには、供給タンク２１Ａ内のインクの液面を検知する検知センサ６６が設けられている。検知センサ６６は、インクの液面が所定高さであるか否かを検知するためのものであり、インクの液面が所定高さを下回った場合に、検知信号を制御部８０に送るようになっている。制御部８０は、検知信号を取得すると、第１ポンプ５６を作動させて貯留タンク２１Ｃのインクを供給タンク２１Ａに送り、供給タンク２１Ａ内のインクの液面を所定高さに維持する。

以上のように、本実施形態では、インクジェット記録ヘッド２０Ｙに対する供給タンク２１Ａの水頭差、インクジェット記録ヘッド２０Ｙに対する回収タンク２１Ｂの水頭差、第１ポンプ５６及び第２ポンプ６０が、上記の循環経路においてインクを循環させるための圧力が発生させ、インクジェット記録ヘッド２０Ｙとインクタンク２１との間でインクを循環させる循環機構として機能する。

また、供給タンク２１Ａには、液滴吐出ヘッドに供給された液体に圧力を付与してノズルから液体を溢れ出させ、ノズル面２２Ｙを濡らす圧力付与部の一例として、供給タンク２１Ａ内を加圧するための加圧エアポンプ６８が設けられている。

加圧エアポンプ６８は、空気が流通可能な流通管７０を通じて、供給タンク２１Ａと接続されている。加圧エアポンプ６８には、制御部８０が接続されており、この制御部８０により、加圧エアポンプ６８の駆動が制御される。

本実施形態では、流通管７０、第１供給路６１及び第２供給路６２が閉鎖された状態で加圧エアポンプ６８により供給タンク２１Ａが加圧された後、第１供給路６１が開放されることにより、インクジェット記録ヘッド２０Ｙに供給されたインクに圧力を付与してノズルからインクを溢れ出させる構成となっている。

また、流通管７０には、供給タンク２１Ａ内の圧力を調整するための供給タンク圧力弁７４が設けられている。この供給タンク圧力弁７４には、制御部８０が接続されており、この制御部８０により供給タンク圧力弁７４の開閉が制御される。

さらに、供給タンク２１Ａには、供給タンク２１Ａ内の圧力を測定する圧力計７６が設けられている。この圧力計７６には、制御部８０が接続されており、圧力計７６の測定結果が制御部８０に送られるようになっている。

また、供給タンク２１Ａは、インクジェット記録装置１０の装置本体に上下方向に移動可能に設けられている。この供給タンク２１Ａには、供給タンク２１Ａを上下方向に昇降させる昇降機構８３が設けられており、供給タンク２１Ａは、その高さを変更することができるようになっている。

昇降機構８３には、制御部８０が接続されており、この制御部８０により、昇降機構８３の駆動が制御される。

（本実施形態に係るインクジェット記録装置１０の作用）
次に、実施形態に係るインクジェット記録装置１０の作用を、図４に示す手順に基づき説明する。

インクジェット記録ヘッド２０Ｙがインクを吐出する吐出動作時においては、供給タンク２１Ａは、例えば、図３に示す位置に位置する。

図３に示す位置では、供給タンク２１Ａの液面がインクジェット記録ヘッド２０Ｙのノズル面２２Ｙよりも高くなる位置であって、インクジェット記録ヘッド２０Ｙのノズル面２２Ｙと回収タンク２１Ｂの液面との間の距離Ａよりもインクジェット記録ヘッド２０Ｙのノズル面２２Ｙと供給タンク２１Ａの液面との間の距離Ｂが短くなる位置である。

図４に示すように、インクジェット記録ヘッド２０Ｙのメンテナンス動作が開始されると、まず、ステップ１００において、インクジェット記録ヘッド２０Ｙのノズル面２２Ｙを挟んで供給タンク２１Ａと回収タンク２１Ｂとの水頭差が同じになるように、昇降機構８３により供給タンク２１Ａが移動する。すなわち、インクジェット記録ヘッド２０Ｙのノズル面２２Ｙと回収タンク２１Ｂの液面との間の距離Ａと、インクジェット記録ヘッド２０Ｙのノズル面２２Ｙと供給タンク２１Ａの液面との間の距離Ｂとが同じになる位置に、供給タンク２１Ａの高さを変える。

これにより、インクジェット記録ヘッド２０Ｙに対する供給タンク２１Ａの水頭差が変更され、第１供給路６１からインクジェット記録ヘッド２０Ｙにかかる供給圧力とインクジェット記録ヘッド２０Ｙから第１回収路８１にかかる回収圧力との差が縮小するように、供給圧力が制御される。なお、供給圧力と回収圧力との差が縮小されれば良く、必ずしも供給圧力と回収圧力とが同じである必要はない。

次に、ステップ１０２において、制御部８０により、ヘッド供給側弁５４、ヘッド回収側弁５８及び供給タンク圧力弁７４が閉じられる。これにより、供給タンク２１Ａ内は閉鎖された空間となる。

次に、ステップ１０４において、制御部８０により加圧エアポンプ６８が駆動され、供給タンク２１Ａ内を所定の圧力にする。供給タンク２１Ａ内の圧力は、圧力計７６により測定することにより、例えば、１０〜１２．５ｋＰａに設定させる。

次に、ステップ１０６において、制御部８０によりヘッド供給側弁５４が開かれる。これにより、インクジェット記録ヘッド２０Ｙに供給されたインクに圧力が付与されて、インクジェット記録ヘッド２０Ｙのノズルからインクが溢れ出して、溢れ出したインクがノズル面２２Ｙを濡らす。

次に、ステップ１０８において、ヘッド供給側弁５４を開いてから０．５〜１秒後にヘッド回収側弁５８を開き、ヘッド回収側弁５８を開いてから０．２〜０．５秒後に供給タンク圧力弁を開く。これにより、インクジェット記録ヘッド２０Ｙに対する供給タンク２１Ａの水頭差及びインクジェット記録ヘッド２０Ｙに対する回収タンク２１Ｂの水頭差によって、インクの循環が開始される。

このとき、インクジェット記録ヘッド２０Ｙのノズル面２２Ｙと回収タンク２１Ｂの液面との間の距離Ａと、インクジェット記録ヘッド２０Ｙのノズル面２２Ｙと供給タンク２１Ａの液面との間の距離Ｂとが同じになっているので、第１供給路６１からインクジェット記録ヘッド２０Ｙへ供給されるインクの供給量と、インクジェット記録ヘッド２０Ｙから第１回収路８１へ回収されるインクの回収量とは同じになり、理論上、インクジェット記録ヘッド２０Ｙ内のインク量が変化しない。また、仮に何らかの原因によりインクジェット記録ヘッド２０Ｙ内で圧力変化が生じた場合であっても、インクを循環させているので、圧力変化に対して鈍感になり、インクジェット記録ヘッド２０Ｙ内のインク量が変化しにくい。

次に、ステップ１１０において、ヘッド供給側弁５４及びヘッド回収側弁５８を開いた開放状態を維持する。これにより、インクの循環が維持される。

次に、ステップ１１２において、インクジェット記録ヘッド２０Ｙのノズル面２２Ｙを、ブレード等の払拭部材で払拭するワイピング動作を行う。

次に、ステップ１１４において、供給タンク２１Ａと回収タンク２１Ｂとが、吐出動作時の水頭差になるように、供給タンク２１Ａを移動する。

なお、上記の実施形態では、供給タンク２１Ａのみを移動させていたが、インクジェット記録ヘッド２０Ｙのみの高さ、又は供給タンク２１Ａ及び供給タンク２１Ａの両方の高さを変えることにより、供給圧力を制御する構成であってもよい。

また、上記の実施形態では、供給圧力のみを制御していたが、回収圧力のみ、又は供給圧力及び回収圧力の両方を制御する構成であってもよい。

回収圧力を制御する構成としては、インクジェット記録ヘッド２０Ｙ及び回収タンク２１Ｂの少なくとも一方の高さを変える構成であればよい。

さらに、供給圧力を制御する構成としては、図５に示すように、供給圧力発生部の一例として、第１供給路６１に配置された循環ポンプ９０を用いても良い。循環ポンプ９０は、第１供給管５１がチューブで構成される場合には、例えば、チューブポンプで構成され、チューブたる第２回収管７２をしごいて回収タンク２１Ｂから貯留タンク２１Ｃへインクを送るようになっている。循環ポンプ９０には、制御部８０が接続されており、この制御部８０により、循環ポンプ９０の駆動が制御される。なお、図５に示す構成では、回収タンク２１Ｂの液面と供給タンク２１Ａの液面との高さは同じとされている。

なお、循環ポンプ９０に替えて、又は循環ポンプ９０に加えて、回収圧力発生部の一例として、第１回収路８１に配置された循環ポンプを用いる構成であってもよい。この循環ポンプも循環ポンプ９０と同様に構成され、この循環ポンプが制御部８０により、制御されることにより、回収圧力が制御される。

また、ノズルからインクを溢れ出させるための圧力を付与するための構成としては、図６に示すように、シリンダーポンプ９６を用いていても良い。このシリンダーポンプ９６は、インクが流通可能な流通管９８を通じて、第１供給管５１と接続されている。シリンダーポンプ９６には、制御部８０が接続されており、この制御部８０により、シリンダーポンプ９６の駆動が制御される。

流通管９８には、流通管９８の流路を開閉するための開閉弁９４が設けられている。また、第１供給管５１には、供給タンク２１Ａ側に第１供給管５１の第１供給路６１を開閉するための開閉弁９２が設けられている。

シリンダーポンプ９６は、円筒状のシリンダーとそのシリンダー内部に収容されたピストンを備えて構成され、開閉弁９２が閉鎖されると共にヘッド供給側弁５４及び開閉弁９４が開放された状態において、ピストンが往復運動することにより、インクジェット記録ヘッド２０Ｙに供給されたインクに圧力を付与してノズルからインクを溢れ出させる構成となっている。
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１は、本実施形態に係るインクジェット記録装置の構成を示す概略図である。図２は、本実施形態に係る供給機構を模式的に示す概略図である。図３は、本実施形態に係る供給機構において、インクを吐出する吐出動作時における供給タンクの位置を示す概略図である。図４は、本実施形態に係るメンテナンス動作の手順を示す図である。図５は、本実施形態に係る供給機構において、供給圧力を発生させる構成を変形した変形例を示す図である。図６は、本実施形態に係る供給機構において、ノズルからインクを溢れ出させるための圧力を付与するための構成を変形した変形例を示す図である。

符号の説明

１０インクジェット記録装置（液滴吐出装置）
２０Ｙ〜２０Ｋインクジェット記録ヘッド（液滴吐出ヘッド）
２１インクタンク（貯留部）
２１Ｂ回収タンク
２１Ａ供給タンク
６１第１供給路
６２第２供給路
６８加圧エアポンプ（圧力付与部）
８０制御部
８１第１回収路
８２第２回収路

Claims

液体を液滴として吐出するノズルが形成されたノズル面を有する液滴吐出ヘッドと、
前記液滴吐出ヘッドへ供給される液体を貯留する貯留部と、
前記貯留部から前記液滴吐出ヘッドへ液体を供給するための供給路と
前記液滴吐出ヘッドから前記貯留部へ液体を回収するための回収路と、
前記液滴吐出ヘッドに供給された液体に圧力を付与して前記ノズルから液体を溢れ出させ、前記ノズル面を濡らす圧力付与部と、
前記圧力付与部によって溢れ出された液体によって前記ノズル面が濡れた状態において、前記供給路及び前記回収路を通じて前記液滴吐出ヘッドと前記貯留部との間で液体を循環させる循環機構と、
前記圧力付与部によって溢れ出された液体によって前記ノズル面が濡れた状態において前記循環機構が液体を循環させる際において、前記供給路から前記液滴吐出ヘッドにかかる供給圧力と前記液滴吐出ヘッドから前記回収路にかかる回収圧力との差が縮小するように、前記供給圧力及び前記回収圧力の少なくとも一方を制御する制御部と、
を備えた液滴吐出装置。
前記貯留部は、前記供給路によって前記液滴吐出ヘッドへ供給される液体を貯留する供給タンクと、前記回収路によって前記液滴吐出ヘッドから回収された液体を貯留する回収タンクとを備えて構成され、
前記制御部は、前記液滴吐出ヘッド、前記供給タンク及び前記回収タンクの少なくとも一方の高さを変えて、前記液滴吐出ヘッドに対する前記供給タンクの水頭差及び前記液滴吐出ヘッドに対する前記回収タンクの水頭差の少なくとも一方を変更することにより、前記供給圧力及び前記回収圧力の少なくとも一方を制御する請求項１に記載の液滴吐出装置。
前記供給圧力を発生させる供給圧力発生部及び前記回収圧力を発生させる回収圧力発生部の少なくとも一方を備え、
前記制御部は、前記供給圧力発生部が発生させる前記供給圧力及び前記回収圧力発生部が発生させる前記回収圧力の少なくとも一方を制御する請求項１に記載の液滴吐出装置。