JP2017065034A - インクジェット記録装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】インクを循環させた状態でサブタンクに貯留されるインクの量をスムーズに調整できる、インクジェット記録装置を提供する。【解決手段】循環流路は、メインタンクから供給されたインクが流れ、インクジェットヘッドから吐出されるインクを循環させる。循環流路は、第一供給流路と第二供給流路と第一マニホールドと第一回収流路と第二回収流路と第二マニホールドと連結流路と第一回収弁と第二回収弁を備える。第一回収流路は、インクジェットヘッドの第一ヘッド部に繋がり、第一ヘッド部から流出するインクが流れる。第二回収流路は、インクジェットヘッドの第二ヘッド部に繋がり、第二ヘッド部から流出するインクが流れる。第二マニホールドには、第一回収流路と第二回収流路が繋がり、第一回収流路を流れたインクが流入し、第二回収流路を流れたインクが流入する。第一回収弁は、第一回収流路を開閉する。第二回収弁は、第二回収流路を開閉する。【選択図】図1

Description

本発明は、インクジェット記録装置に関する。
インクジェット記録装置に関する技術が提案されている。例えば、特許文献1には、インクジェット印刷装置が開示されている。インクジェット印刷装置では、上部インクタンクとインク供給室は、インク供給経路を介して接続される。インク回収室と下部インクタンクとポンプと温度調節器と上部インクタンクは、インク回収経路を介して接続される。下部インクタンクが大気圧に保たれている場合、下部インクタンクとインクジェットヘッドのノズルの水頭差によってノズルにメニスカスが生じるような適切圧力となるように、下部インクタンクの高さ位置が定められる。下部インクタンクに設けられた圧調整部は、下部インクタンク内上部の空気層を減圧する。上部インクタンク内のインクは、インク供給経路内を通ってインク供給室内に供給される。インクは、インク供給室内から複数のインクジェットヘッドに分配され、各インクジェットヘッドから印刷用紙上に吐出される。余剰のインクは、インク回収室内からインク回収経路内を通って下部インクタンク内に一時的に貯蔵され、温度調節器を介して上部インクタンクに供給される。下部インクタンクは、インクボトルと接続されており、第三電磁弁がオン制御されることで、インクボトル内のインクが下部インクタンクに供給される。インクジェット印刷装置には、インク供給経路とインク回収経路を接続するバイパス経路が設けられる。バイパス経路とインク供給経路の接続部には、分岐弁が設けられ、バイパス経路とインク回収経路の接続部には、合流弁が設けられる。上部インクタンク内のインクは、分岐弁からバイパス経路を通って、合流弁からインク回収経路へ流入する。即ち、インクジェット印刷装置では、第一の循環経路と第二の循環経路によって、インクが循環される。
特許文献2には、インクジェット記録装置が開示されている。インクジェット記録装置では、インクタンクは、第一主流路を介してインク供給マニホールドと連通され、第二主流路を介してインク回収マニホールドと連通される。第一主流路には第一液体ポンプが接続され、第二主流路には第二液体ポンプが接続される。インクジェット記録装置では、インクタンクから第一主流路を経由してインク供給マニホールドにインクが供給される。インクは、インク供給マニホールドから各第一分岐流路を通り、更に、第一分岐流路がそれぞれ接続された各ヘッドモジュールの供給口からヘッドモジュール内部に分配供給される。ヘッドモジュール内部を循環したインクは、各ヘッドモジュールの排出口に接続された各第二分岐流路を通ってインク回収マニホールドに回収され、更に、インク回収マニホールドから第二主流路を経由してインクタンクにインクが戻される。インクジェット記録装置では、インク供給マニホールドの内部圧力がインク回収マニホールドの内部圧力よりも相対的に高くなるようにマニホールド間に所定の圧力差が設定され、且つ、ヘッドモジュール内のインクに所定の負圧が付与されるように第一液体ポンプと第二液体ポンプの駆動が制御される。インク供給マニホールドとインク回収マニホールドの間には、気泡排出バイパス流路と、循環用バイパス流路が設けられる。循環用バイパス流路により、各ヘッドモジュールを経由することなく、インク供給マニホールドからインク回収マニホールドに直接インクを循環することができる。
特許第5406778号公報 特開2011−79169号公報
インクジェット記録装置では、インクジェットヘッドのノズルからインクが吐出される。インクジェット記録装置によれば、記録媒体に画像を高品質に記録することができる。発明者は、複数のヘッド部によって形成された構造のインクジェットヘッドについて検討した。その際、発明者は、各ヘッド部に対して、サブタンクを設ける構成を考えた。サブタンクは、メインタンクから供給されたインクを貯留する。サブタンクに貯留されたインクは、サブタンクから流出し、ヘッド部に供給される。インクジェット記録装置では、各ヘッド部のノズルに安定したメニスカスを形成することで、好ましいインクの吐出を実現し、記録される画像の品質を安定させることができる。メニスカスを安定させるためには、例えば、サブタンクにおいてインクが貯留される空間を大気圧より低い圧力(負圧)に維持した状態で、サブタンクに貯留されるインクの量を、所定の範囲に調整する必要がある。
インクは、例えば、色剤及び添加剤といった所定の成分を溶媒に分散させてなる。含有成分は、所定の比重を有する。全部又は一部の含有成分は、溶媒より比重が大きい。従って、インクジェット記録装置の内部に存在するインクにおいて、含有成分の沈降が生じる場合もある。このような沈降は、例えば、インクジェット記録装置で画像の記録が行われず、インクが一定の場所に継続して停滞しているような場合に生じ易い。含有成分が沈降すると、濃度が変化し、吐出結果に濃度ムラ又は歪み、色再現性の悪化等の品質劣化が生じることがある。
インクジェット記録装置では、各ヘッド部に形成されたノズルから強制的にインクが吐出されることがある。このようなインクの吐出は、ノズルの詰まりを防止するために行われる。所定のヘッド部のノズルからインクが強制的に吐出されると、このヘッド部にインクを供給するサブタンクで、インクが減少する。発明者は、インクを循環させつつ、サブタンクに貯留されたインクの量を、スムーズに調整できる構成について検討を行った。
本発明は、インクを循環させた状態でサブタンクに貯留されるインクの量をスムーズに調整できる、インクジェット記録装置を提供することを目的とする。
本発明の一側面は、インクを貯留するメインタンクと、前記インクを吐出する第一ノズルと第二ノズルを含むインクジェットヘッドと、前記メインタンクから供給された前記インクが流れ、前記第一ノズルと前記第二ノズルとから吐出される前記インクを循環させる循環流路と、前記循環流路に設けられ、前記循環流路に前記インクを流す送液部と、前記メインタンクと前記循環流路とを繋ぎ、前記メインタンクから前記循環流路に補給される前記インクが流れる補給流路と、前記補給流路に設けられ、前記補給流路を開閉する補給弁と、を備え、前記インクジェットヘッドは、前記第一ノズルが形成された第一ヘッド部と、前記第一ヘッド部に供給される前記インクを貯留する第一サブタンクと、前記第二ノズルが形成された第二ヘッド部と、前記第二ヘッド部に供給される前記インクを貯留する第二サブタンクと、を備え、前記循環流路は、前記第一サブタンクに繋がり、前記第一サブタンクに供給される前記インクが流れる第一供給流路と、前記第二サブタンクに繋がり、前記第二サブタンクに供給される前記インクが流れる第二供給流路と、前記第一供給流路と前記第二供給流路とが繋がり、前記第一供給流路に前記インクを流出させ、前記第二供給流路に前記インクを流出させる、第一マニホールドと、前記第一ヘッド部に繋がり、前記第一ヘッド部から流出する前記インクが流れる第一回収流路と、前記第二ヘッド部に繋がり、前記第二ヘッド部から流出する前記インクが流れる第二回収流路と、前記第一回収流路と前記第二回収流路とが繋がり、前記第一回収流路を流れた前記インクが流入し、前記第二回収流路を流れた前記インクが流入する、第二マニホールドと、前記第二マニホールドと前記第一マニホールドとを繋ぎ、前記第二マニホールドから前記第一マニホールドに前記インクを流す連結流路と、前記第一回収流路に設けられ、前記第一回収流路を開閉する第一回収弁と、前記第二回収流路に設けられ、前記第二回収流路を開閉する第二回収弁と、を備える、インクジェット記録装置である。
このインクジェット記録装置によれば、第一回収弁を閉じた状態とすることで、第一ヘッド部からのインクの流出を停止させることができる。これに伴い、第一サブタンクに貯留されるインクの量を増加させることができる。第二回収弁を閉じた状態とすることで、第二ヘッド部からのインクの流出を停止させることができる。これに伴い、第二サブタンクに貯留されるインクの量を増加させることができる。インクを循環させることができる。
インクジェット記録装置は、前記第一マニホールドと前記第二マニホールドとを繋ぎ、前記第一マニホールドから前記第二マニホールドに前記インクを流すバイパス流路と、前記バイパス流路に設けられ、前記バイパス流路を開閉するバイパス弁と、を備える、ようにしてもよい。この構成によれば、第一回収弁と第二回収弁が共に閉じられた状態であっても、インクを循環し続けることが可能となる。第一回収弁と第二回収弁が共に閉じた状態では、インクは、バイパス流路を通して第一マニホールドから第二マニホールドに流れ、更に、連結流路を通して第二マニホールドから第一マニホールドに流れる。
インクジェット記録装置では、前記第一サブタンクには、前記第一サブタンクに貯留された前記インクの量を検出する第一検出器が設けられ、前記第二サブタンクには、前記第二サブタンクに貯留された前記インクの量を検出する第二検出器が設けられ、前記第一検出器によって検出された前記インクの量が第一量である場合、前記補給弁は、開かれた状態となり、前記第一回収弁は、閉じられた状態となり、前記第一検出器によって検出された前記インクの量が前記第一量より多い第二量である場合、前記補給弁は、閉じられた状態となり、前記第一回収弁は、開かれた状態となり、前記第二検出器によって検出された前記インクの量が前記第一量である場合、前記補給弁は、開かれた状態となり、前記第二回収弁は、閉じられた状態となり、前記第二検出器によって検出された前記インクの量が前記第二量である場合、前記補給弁は、閉じられた状態となり、前記第二回収弁は、開かれた状態となり、前記バイパス弁は、前記第一回収弁と前記第二回収弁とが閉じられた状態である場合、開かれた状態となる、ようにしてもよい。この場合、前記バイパス弁は、前記第一回収弁と前記第二回収弁とが開かれた状態である場合、前記第一回収弁が開かれた状態で且つ前記第二回収弁が閉じられた状態である場合、又は前記第一回収弁が閉じられた状態で且つ前記第二回収弁が開かれた状態である場合、閉じられた状態となる、ようにしてもよい。
この構成によれば、第一サブタンクに貯留されたインクの量が第一量である場合、メインタンクから循環流路にインクを供給しつつ、第一サブタンクに貯留されるインクの量を増加させることができる。その後、第一サブタンクに貯留されたインクの量が第二量となった状態で、メインタンクから循環流路へのインクの供給を停止させ、第一ヘッド部を介したインクの循環を再開させることができる。第二サブタンクに貯留されたインクの量が第一量である場合、メインタンクから循環流路にインクを供給しつつ、第二サブタンクに貯留されるインクの量を増加させることができる。その後、第二サブタンクに貯留されたインクの量が第二量となった状態で、メインタンクから循環流路へのインクの供給を停止させ、第二ヘッド部を介したインクの循環を再開させることができる。第一回収弁と第二回収弁が閉じられた状態である場合、バイパス流路を通して第一マニホールドから第二マニホールドにインクを流すことができる。
インクジェット記録装置は、前記第一サブタンクに設けられ、前記第一サブタンクに貯留された前記インクを加熱する第一加熱部と、前記第二サブタンクに設けられ、前記第二サブタンクに貯留された前記インクを加熱する第二加熱部と、を備える、ようにしてもよい。この構成によれば、第一サブタンクから第一ヘッド部に供給されるインクを加熱し、インクの温度を、第一ノズルからの吐出に適した温度に調整することができる。第二サブタンクから第二ヘッド部に供給されるインクを加熱し、インクの温度を、第二ノズルからの吐出に適した温度に調整することができる。
本発明によれば、インクを循環させた状態でサブタンクに貯留されるインクの量をスムーズに調整できる、インクジェット記録装置を得ることができる。
インクジェット記録装置の概略構成の一例を示す断面図である。
本発明を実施するための実施形態について、図面を用いて説明する。本発明は、以下に記載の構成に限定されるものではなく、同一の技術的思想において種々の構成を採用することができる。例えば、以下に示す構成の一部は、省略し又は他の構成等に置換してもよい。他の構成を含むようにしてもよい。
<インクジェット記録装置>
インクジェット記録装置10では、各種の記録媒体に画像が記録される。記録媒体としては、布帛又は建築用資材が例示される。画像の記録に用いられるインクは、例えば、ブラック、マゼンタ、イエロー及びシアンの4色である。但し、これら各色のインクとは異なる色のインクを用いるようにしてもよい。インクの色数は、3色以下又は5色以上としてもよい。実施形態では、インク色を区別することなく説明する。図1では、色毎の各部15,20,60,77,80,81に関する図示は、簡略化されている。ハッチングは、断面された部分を示す。
インクジェット記録装置10は、メインタンク15と、インクジェットヘッド20と、循環流路60と、送液部77と、補給流路80と、補給弁81と、制御装置90を備える。メインタンク15は、インクを貯留する。インクジェットヘッド20は、複数のノズル24,25,26を含む。インクジェットヘッド20は、複数のノズル24,25,26からインクを吐出する。循環流路60には、メインタンク15から供給されたインクが流れる。循環流路60によって、複数のノズル24,25,26から吐出されるインクが循環される。インクジェットヘッド20及び循環流路60に関するこの他の説明は、後述する。送液部77は、循環流路60に設けられ、循環流路60にインクを流す。インクは、送液部77によって、循環流路60を循環される。送液部77としては、公知のポンプが例示される。但し、送液部77としては、ポンプとは異なる公知の機構を採用することもできる。
補給流路80は、メインタンク15と循環流路60を繋ぐ。補給流路80には、メインタンク15から循環流路60に供給されるインクが流れる。補給弁81は、補給流路80に設けられる。補給弁81は、電磁弁であり、補給流路80を開閉する。補給弁81は、メインタンク15から循環流路60にインクが供給される場合、開かれた状態とされる。補給弁81は、メインタンク15から循環流路60へのインクの供給を停止させる場合、閉じられた状態とされる。
制御装置90は、制御部91と、接続インターフェース95と、電源96を備える。実施形態では、接続インターフェース95を、「接続I/F95」と記載する。制御部91は、インクジェット記録装置10で実行される各種の動作を制御する。例えば、制御部91は、インクジェットヘッド20からのインクの吐出を制御する。制御部91は、後述する各弁の開閉を制御する。制御部91は、例えば、CPU92と、記憶部93と、RAM94を含む。CPU92は、演算処理を実行する。記憶部93は、例えば、不揮発性のメモリ及び/又はハードディスクである。記憶部93には、インクジェット記録装置10で実行される各種の動作用のプログラムが記憶される。RAM94は、CPU92が記憶部93に記憶されたプログラムを実行する際の作業領域となる。
接続I/F95には、補給弁81が接続される。この他、接続I/F95には、検出器49,50,51と回収弁70,71,72とバイパス弁74が接続される。制御部91から出力される開放信号と閉鎖信号は、接続I/F95から、回収弁70,71,72とバイパス弁74と補給弁81に出力される。検出器49,50,51のそれぞれから出力される液面レベル信号は、接続I/F95を介して制御装置90に入力される。液面レベル信号は、接続I/F95から制御部91に出力される。電源96には、加熱部52,53,54が接続される。電源96は、加熱部52,53,54に電力を供給する。検出器49,50,51及び液面レベル信号と加熱部52,53,54と回収弁70,71,72とバイパス弁74については、後述する。図1では、接続I/F95と検出器49,50,51、回収弁70,71,72、バイパス弁74及び補給弁81を接続し、電源96と加熱部52,53,54を接続する電気配線の図示は、省略されている。
<インクジェットヘッド>
インクジェットヘッド20は、複数のヘッド部と、キャリッジ42と、複数のサブタンクを備える。インクジェットヘッド20では、1個のヘッド部に対して1個のサブタンクが設けられる。実施形態では、1個のインクジェットヘッド20が備えるヘッド部の数を、3個としている。従って、1個のインクジェットヘッド20が備えるサブタンクの数は、3個である。3個のヘッド部を、「ヘッド部21」、「ヘッド部22」、「ヘッド部23」という。3個のサブタンクを、「サブタンク43」、「サブタンク44」、「サブタンク45」という。サブタンク43は、ヘッド部21に対して設けられる。サブタンク44は、ヘッド部22に対して設けられる。サブタンク45は、ヘッド部23に対して設けられる。1個のインクジェットヘッド20が備えるヘッド部の数とサブタンクの数は、2個又は4個以上としてもよい。1個のインクジェットヘッド20が備えるヘッド部の数とサブタンクの数は、諸条件を考慮して適宜決定される。
ヘッド部21,22,23は、同様の構成を有する。サブタンク43,44,45は、同様の構成を有する。実施形態では、サブタンク43は、ヘッド部21の鉛直方向の上側に取り付けられる。サブタンク44は、ヘッド部22の鉛直方向の上側に取り付けられる。サブタンク45は、ヘッド部23の鉛直方向の上側に取り付けられる。ヘッド部21,22,23は、サブタンク43,44,45がそれぞれ取り付けられた状態で、キャリッジ42に搭載される。ヘッド部21には、複数のノズル24と流入口27と流出口30と内部流路33が形成される。ヘッド部22には、複数のノズル25と流入口28と流出口31と内部流路34が形成される。ヘッド部23には、複数のノズル26と流入口29と流出口32と内部流路35が形成される。インクジェットヘッド20では、インクは、ヘッド部21,22,23にそれぞれ形成されたノズル24,25,26から吐出される。図1では、ノズル24,25,26の数は、各4個とされている。ノズル24,25,26の数と配置は、諸条件を考慮して適宜決定される。
サブタンク43からヘッド部21に供給されるインクは、流入口27からヘッド部21に流入する。ヘッド部21に供給されたインクは、ノズル24から吐出され、又は流出口30から流出する。内部流路33は、本流部36と複数の支流部39を含む。本流部36は、流入口27と流出口30を繋ぐ。支流部39は、本流部36から分岐し、ノズル24に繋がる。即ち、インクは、流入口27からヘッド部21に流入し、本流部36を流出口30の側に流れ、その後、流出口30から循環流路60に流出する。本流部36を流れるインクの一部は、支流部39に流入し、ノズル24の側に流れる。
サブタンク44からヘッド部22に供給されるインクは、流入口28からヘッド部22に流入する。ヘッド部22に供給されたインクは、ノズル25から吐出され、又は流出口31から流出する。内部流路34は、本流部37と複数の支流部40を含む。本流部37は、流入口28と流出口31を繋ぐ。支流部40は、本流部37から分岐し、ノズル25に繋がる。即ち、インクは、流入口28からヘッド部22に流入し、本流部37を流出口31の側に流れ、その後、流出口31から循環流路60に流出する。本流部37を流れるインクの一部は、支流部40に流入し、ノズル25の側に流れる。
サブタンク45からヘッド部23に供給されるインクは、流入口29からヘッド部23に流入する。ヘッド部23に供給されたインクは、ノズル26から吐出され、又は流出口32から流出する。内部流路35は、本流部38と複数の支流部41を含む。本流部38は、流入口29と流出口32を繋ぐ。支流部41は、本流部38から分岐し、ノズル26に繋がる。即ち、インクは、流入口29からヘッド部23に流入し、本流部38を流出口32の側に流れ、その後、流出口32から循環流路60に流出する。本流部38を流れるインクの一部は、支流部41に流入し、ノズル26の側に流れる。
サブタンク43は、ヘッド部21に供給されるインクを貯留する。サブタンク44は、ヘッド部22に供給されるインクを貯留する。サブタンク45は、ヘッド部23に供給されるインクを貯留する。実施形態では、サブタンク43の内部に形成された空間を、「貯留室46」という。サブタンク43では、インクは貯留室46に貯留される。サブタンク44の内部に形成された空間を、「貯留室47」という。サブタンク44では、インクは貯留室47に貯留される。サブタンク45の内部に形成された空間を、「貯留室48」という。サブタンク45では、インクは貯留室48に貯留される。
サブタンク43,44,45は、気圧調整システムにそれぞれ繋がる。気圧調整システムは、真空ポンプと、圧縮機を含む。真空ポンプは、貯留室46,47,48の気圧を大気圧より低い圧力(負圧)とする。圧縮機は、貯留室46,47,48の気圧を大気圧より高い圧力とする。即ち、サブタンク43,44,45では、インクが貯留された状態の貯留室46,47,48の気圧が、気圧調整システムによって調整される。図1では、気圧調整システムの図示は、省略されている。
インクジェット記録装置10では、記録媒体に画像が記録される場合、貯留室46,47,48は、真空ポンプと通じ合った状態とされる。インクジェット記録装置10では、インクジェットヘッド20で、ヘッド部21の複数のノズル24とヘッド部22の複数のノズル25とヘッド部23の複数のノズル26のうち、一部又は全部のヘッド部の複数のノズルからインクを強制的に吐出させる場合、サブタンク43,44,45のうち、この操作の対象となるヘッド部に対応するサブタンクの貯留室は、圧縮機と通じ合った状態とされる。
サブタンク43には、検出器49と加熱部52が設けられる。検出器49は、サブタンク43に貯留されたインクの量を検出する。加熱部52は、サブタンク43に貯留されたインクを加熱する。サブタンク44には、検出器50と加熱部53が設けられる。検出器50は、サブタンク44に貯留されたインクの量を検出する。加熱部53は、サブタンク44に貯留されたインクを加熱する。サブタンク45には、検出器51と加熱部54が設けられる。検出器51は、サブタンク45に貯留されたインクの量を検出する。加熱部54は、サブタンク45に貯留されたインクを加熱する。
検出器49,50,51としては、サブタンク43,44,45に貯留されたインクの量を検出できる公知のセンサが採用される。例えば、検出器49,50,51としては、公知の液面センサが採用される。検出器49,50,51として採用されるセンサの形式は、諸条件を考慮して適宜決定される。実施形態では、検出器49,50,51によるインクの量の検出は、サブタンク43,44,45に貯留されたインクの液面を検出して行われることとする。
検出器49,50,51は、液面レベル信号を出力する。液面レベル信号は、検出器49,50,51のそれぞれで検出されたインクの液面のレベルを示す検出信号である。インクの量が第一量である、又はインクの量が第一量を下回っている場合に、検出器49,50,51から出力される液面レベル信号を、「下限値信号」という。インクの量が第二量である、又はインクの量が第二量を上回っている場合に、検出器49,50,51から出力される液面レベル信号を、「上限値信号」という。第一量は、サブタンク43,44,45に貯留されるインクの量の下限値として予め定められる。例えば、インクジェット記録装置10では、サブタンク43の貯留室46の気圧が高められ、サブタンク43に貯留されたインクがヘッド部21のノズル24から強制的に排出される場合に、サブタンク43に貯留されたインクの量が第一量以下となる。第二量は、サブタンク43,44,45に貯留されるインクの量の上限値として予め定められる。
加熱部52,53,54としては、公知の電気ヒータが採用される。例えば、加熱部52,53,54としては、公知のシート状をしたラバーヒータが採用される。加熱部52,53,54として、シート状をしたラバーヒータが採用される場合、このラバーヒータは、サブタンク43,44,45の外周面の全周にそれぞれ貼り付けられる。シート状をしたラバーヒータの熱は、サブタンク43,44,45にそれぞれ熱伝導し、サブタンク43,44,45は、この熱によって温められる。これに伴い、サブタンク43,44,45に貯留されたインクが加熱される。
<循環流路>
循環流路60は、供給流路61,62,63と、第一マニホールド64と、回収流路65,66,67と、第二マニホールド68と、連結流路69と、回収弁70,71,72と、バイパス流路73と、バイパス弁74を備える。図1において、循環流路60を形成する各部の近傍又は内部に示す矢印は、その部分をインクが流れる方向を示す。
供給流路61は、サブタンク43に繋がる。供給流路61には、サブタンク43に供給されるインクが流れる。供給流路62は、サブタンク44に繋がる。供給流路62には、サブタンク44に供給されるインクが流れる。供給流路63は、サブタンク45に繋がる。供給流路63には、サブタンク45に供給されるインクが流れる。第一マニホールド64には、供給流路61,62,63が繋がる。第一マニホールド64は、供給流路61にインクを流出させ、供給流路62にインクを流出させ、供給流路63にインクを流出させる。即ち、第一マニホールド64は、循環流路60に供給されたインクを、供給流路61,62,63のそれぞれに分配する。
回収流路65は、ヘッド部21に繋がり、ヘッド部21から流出するインクが流れる。回収流路66は、ヘッド部22に繋がり、ヘッド部22から流出するインクが流れる。回収流路67は、ヘッド部23に繋がり、ヘッド部23から流出するインクが流れる。第二マニホールド68には、回収流路65,66,67が繋がる。第二マニホールド68には、回収流路65を流れたインクが流入し、回収流路66を流れたインクが流入し、回収流路67を流れたインクが流入する。供給流路62,63と第二マニホールド68の図示に関し、図1では、供給流路62,63に対して第二マニホールド68が奥側に設けられた状態で、供給流路62,63と第二マニホールド68が重ねて図示されている。
連結流路69は、第二マニホールド68と第一マニホールド64を繋ぐ。連結流路69は、第二マニホールド68から第一マニホールド64にインクを流す。即ち、連結流路69には、第二マニホールド68から流出し第一マニホールド64に流入するインクが流れる。第二マニホールド68から流出したインクは、連結流路69を流れ、第一マニホールド64に流入する。連結流路69には、送液部77が設けられ、補給流路80が接続される。実施形態では、補給流路80との接続位置は、第二マニホールド68と送液部77の間の位置とされている。メインタンク15から補給流路80を流れて前述した接続位置で循環流路60に供給されるインクは、連結流路69に流入した後、送液部77を通じて、循環流路60を循環される。連結流路69と補給流路80の図示に関し、図1では、補給流路80に対して連結流路69が手前側に設けられた状態で、連結流路69と補給流路80が重ねて図示されている。
回収弁70は、回収流路65に設けられ、回収流路65を開閉する。回収弁70が開かれた状態である場合、ヘッド部21から流出するインクは、回収流路65を第二マニホールド68の側に流れる。回収弁70が閉じられた状態である場合、第二マニホールド68の側への前述したインクの流れは、遮断される。即ち、ヘッド部21を経由するインクの循環は、停止する。これに伴い、サブタンク43に貯留されているインクの量を増加させることが可能となる。例えば、回収弁70は、サブタンク43に貯留されているインクの量が少なく、サブタンク43に貯留されているインクの量を増加させる場合、閉じられた状態とされる。回収弁70は、サブタンク43に貯留されているインクの量が前述した状態ではない場合、開かれた状態とされる。
回収弁71は、回収流路66に設けられ、回収流路66を開閉する。回収弁71が開かれた状態である場合、ヘッド部22から流出するインクは、回収流路66を第二マニホールド68の側に流れる。回収弁71が閉じられた状態である場合、第二マニホールド68の側への前述したインクの流れは、遮断される。即ち、ヘッド部22を経由するインクの循環は、停止する。これに伴い、サブタンク44に貯留されているインクの量を増加させることが可能となる。例えば、回収弁71は、サブタンク44に貯留されているインクの量が少なく、サブタンク44に貯留されているインクの量を増加させる場合、閉じられた状態とされる。回収弁71は、サブタンク44に貯留されているインクの量が前述した状態ではない場合、開かれた状態とされる。
回収弁72は、回収流路67に設けられ、回収流路67を開閉する。回収弁72が開かれた状態である場合、ヘッド部23から流出するインクは、回収流路67を第二マニホールド68の側に流れる。回収弁72が閉じられた状態である場合、第二マニホールド68の側への前述したインクの流れは、遮断される。即ち、ヘッド部23を経由するインクの循環は、停止する。これに伴い、サブタンク45に貯留されているインクの量を増加させることが可能となる。例えば、回収弁72は、サブタンク45に貯留されているインクの量が少なく、サブタンク45に貯留されているインクの量を増加させる場合、閉じられた状態とされる。回収弁72は、サブタンク45に貯留されているインクの量が前述した状態ではない場合、開かれた状態とされる。
バイパス流路73は、第一マニホールド64と第二マニホールド68を繋ぐ。バイパス流路73は、第一マニホールド64から第二マニホールド68にインクを流す。即ち、バイパス流路73には、第一マニホールド64から流出し第二マニホールド68に流入するインクが流れる。第一マニホールド64から流出したインクは、バイパス流路73を流れ、第二マニホールド68に流入する。バイパス弁74は、バイパス流路73に設けられ、バイパス流路73を開閉する。バイパス弁74が開かれた状態である場合、第一マニホールド64から流出するインクは、バイパス流路73を第二マニホールド68の側に流れる。バイパス弁74が閉じられた状態である場合、第二マニホールド68の側への前述したインクの流れは遮断される。例えば、バイパス弁74は、回収弁70,71,72の一部又は全部が開かれた状態である場合、閉じられた状態とされ、回収弁70,71,72の全部が閉じられた状態である場合、開かれた状態とされる。回収弁70,71,72の全部が閉じられ、バイパス弁74が開かれた状態である場合、連結流路69を流れて第一マニホールド64に流入したインクは、供給流路61,62,63に流出することなく、第一マニホールド64の内部を流れて第一マニホールド64から流出し、バイパス流路73を第二マニホールド68の側に流れる。
<循環流路の各弁及び補給弁の開閉動作>
循環流路60に設けられる回収弁70,71,72及びバイパス弁74と補給流路80に設けられる補給弁81の開閉動作について、2つの実施例を説明する。回収弁70,71,72とバイパス弁74と補給弁81の開閉は、制御部91(CPU92)によって制御される。
<第一実施例>
第一実施例は、サブタンク43に貯留されたインクの量が、第一量となった、又は第一量を下回った場合を前提とする。回収弁70,71,72とバイパス弁74と補給弁81の状態について、回収弁70,71,72は、開かれた状態であり、バイパス弁74と補給弁81は、閉じられた状態となっている。送液部77は、駆動している。
サブタンク43に貯留されたインクの量が第一量以下となった場合、検出器49は、下限値信号を出力する。検出器49からの下限値信号は、接続I/F95を介して制御装置90に入力される。制御部91は、検出器49からの下限値信号を取得する。制御部91は、回収弁70に閉鎖信号を出力する。閉鎖信号は、接続I/F95から回収弁70に出力される。回収弁70は、閉じられた状態へと切り替わる。制御部91は、検出器49からの下限値信号を取得した場合、補給弁81に開放信号を出力する。開放信号は、接続I/F95から補給弁81に出力される。補給弁81は、開かれた状態へと切り替わる。回収弁71,72は、開かれた状態のままとされ、バイパス弁74は、閉じられた状態のままとされる。
インクジェット記録装置10では、メインタンク15に貯留されたインクが、補給流路80を流れて循環流路60に供給され、新たに供給されたインクを含むインクが、循環流路60を循環される。回収弁70が閉じられた状態である場合、回収流路65を通した第二マニホールド68の側へのヘッド部21から流出するインクの流れは、遮断される。ヘッド部21を経由するインクの循環は、停止され、サブタンク43に貯留されているインクの量は、漸次増加する。第一実施例では、循環流路60におけるインクの循環は、ヘッド部21とバイパス流路73を経由せず、ヘッド部22,23を経由して行われる。
サブタンク43に貯留されているインクの量が第二量以上となった場合、検出器49は、上限値信号を出力する。検出器49からの上限値信号は、接続I/F95を介して制御装置90に入力される。制御部91は、検出器49からの上限値信号を取得する。制御部91は、回収弁70に開放信号を出力する。開放信号は、接続I/F95から回収弁70に出力される。回収弁70は、開かれた状態へと切り替わる。制御部91は、回収弁70に開放信号を出力した場合、補給弁81に閉鎖信号を出力する。補給弁81への閉鎖信号の出力は、回収弁70,71,72のうち、開放信号が出力された回収弁に閉鎖信号を出力した場合に実行される。従って、第一実施例では、制御部91は、回収弁70に閉鎖信号を出力した場合、補給弁81に閉鎖信号を出力する。閉鎖信号は、接続I/F95から補給弁81に出力される。補給弁81は、閉じられた状態へと切り替わる。
インクジェット記録装置10では、回収弁70への開放信号の出力と補給弁81への閉鎖信号の出力に伴い、メインタンク15から循環流路60へのインクの補給が停止され、ヘッド部21を経由するインクの循環が再開される。
<第二実施例>
第二実施例は、サブタンク43,44,45の全てで貯留された各インクの量が、第一量となった、又は第一量を下回った場合を前提とする。回収弁70,71,72とバイパス弁74と補給弁81の状態について、回収弁70,71,72は、開かれた状態であり、バイパス弁74と補給弁81は、閉じられた状態となっている。送液部77は、駆動している。
サブタンク43に貯留されたインクの量が第一量以下となった場合、検出器49は、下限値信号を出力する。サブタンク44に貯留されたインクの量が第一量以下となった場合、検出器50は、下限値信号を出力する。サブタンク45に貯留されたインクの量が第一量以下となった場合、検出器51は、下限値信号を出力する。検出器49,50,51からの下限値信号は、接続I/F95を介して制御装置90に入力される。制御部91は、検出器49,50,51からの下限値信号を取得する。
制御部91は、検出器49からの下限値信号を取得した場合、回収弁70に閉鎖信号を出力する。閉鎖信号は、接続I/F95から回収弁70に出力される。回収弁70は、閉じられた状態へと切り替わる。制御部91は、検出器50からの下限値信号を取得した場合、回収弁71に閉鎖信号を出力する。閉鎖信号は、接続I/F95から回収弁71に出力される。回収弁71は、閉じられた状態へと切り替わる。制御部91は、検出器51からの下限値信号を取得した場合、回収弁72に閉鎖信号を出力する。閉鎖信号は、接続I/F95から回収弁72に出力される。回収弁72は、閉じられた状態へと切り替わる。
制御部91は、検出器49,50,51のうちの何れか1個の検出器からの下限値信号を取得した場合、補給弁81に開放信号を出力する。開放信号は、接続I/F95から補給弁81に出力される。補給弁81は、開かれた状態へと切り替わる。制御部91は、検出器49,50,51からの下限値信号を全て取得した場合、バイパス弁74に開放信号を出力する。開放信号は、接続I/F95からバイパス弁74に出力される。バイパス弁74は、開かれた状態へと切り替わる。
インクジェット記録装置10では、メインタンク15に貯留されたインクが、補給流路80を流れて循環流路60に供給され、新たに供給されたインクを含むインクが、循環流路60を循環される。回収弁70が閉じられた状態である場合、回収流路65を通した第二マニホールド68の側へのヘッド部21から流出するインクの流れは、遮断される。ヘッド部21を経由するインクの循環は、停止され、サブタンク43に貯留されているインクの量は、漸次増加する。回収弁71が閉じられた状態である場合、回収流路66を通した第二マニホールド68の側へのヘッド部22から流出するインクの流れは、遮断される。ヘッド部22を経由するインクの循環は、停止され、サブタンク44に貯留されているインクの量は、漸次増加する。回収弁72が閉じられた状態である場合、回収流路67を通した第二マニホールド68の側へのヘッド部23から流出するインクの流れは、遮断される。ヘッド部23を経由するインクの循環は、停止され、サブタンク45に貯留されているインクの量は、漸次増加する。
循環流路60では、バイパス弁74か開かれた状態へと切り替わることで、バイパス流路73によって第一マニホールド64と第二マニホールド68が通じ合い、インクは、第一マニホールド64からバイパス流路73を流れて第二マニホールド68に流入する。第二実施例では、循環流路60におけるインクの循環は、ヘッド部21,22,23を経由することなく行われる。
サブタンク43に貯留されているインクの量が第二量以上となった場合、検出器49は、上限値信号を出力する。検出器49からの上限値信号は、接続I/F95を介して制御装置90に入力される。制御部91は、検出器49からの上限値信号を取得する。制御部91は、回収弁70に開放信号を出力する。開放信号は、接続I/F95から回収弁70に出力される。回収弁70は、開かれた状態へと切り替わる。サブタンク44に貯留されているインクの量が第二量以上となった場合、検出器50は、上限値信号を出力する。検出器50からの上限値信号は、接続I/F95を介して制御装置90に入力される。制御部91は、検出器50からの上限値信号を取得する。制御部91は、回収弁71に開放信号を出力する。開放信号は、接続I/F95から回収弁71に出力される。回収弁71は、開かれた状態へと切り替わる。サブタンク45に貯留されているインクの量が第二量以上となった場合、検出器51は、上限値信号を出力する。検出器51からの上限値信号は、接続I/F95を介して制御装置90に入力される。制御部91は、検出器51からの上限値信号を取得する。制御部91は、回収弁72に開放信号を出力する。開放信号は、接続I/F95から回収弁72に出力される。回収弁72は、開かれた状態へと切り替わる。
制御部91は、回収弁70,71,72のうちの何れか1個の回収弁に開放信号を出力した場合、バイパス弁74に閉鎖信号を出力する。閉鎖信号は、接続I/F95からバイパス弁74に出力される。バイパス弁74は、閉じられた状態へと切り替わる。制御部91は、回収弁70,71,72の全部に開放信号を出力した場合、補給弁81に閉鎖信号を出力する。補給弁81への閉鎖信号の出力は、上述した通り、回収弁70,71,72のうち、開放信号が出力された回収弁に閉鎖信号を出力した場合に実行される。従って、第二実施例では、制御部91は、回収弁70,71,72の全部に閉鎖信号を出力した場合、補給弁81に閉鎖信号を出力する。閉鎖信号は、接続I/F95から補給弁81に出力される。補給弁81は、閉じられた状態へと切り替わる。
インクジェット記録装置10では、回収弁70,71,72への開放信号の出力とバイパス弁74及び補給弁81への閉鎖信号の出力に伴い、バイパス流路73を経由する循環が停止され、メインタンク15から循環流路60へのインクの補給が停止され、ヘッド部21,22,23を経由するインクの循環が再開される。
<実施形態の効果>
実施形態によれば、次のような効果を得ることができる。
(1)循環流路60では、回収流路65に回収弁70が設けられ、回収流路66に回収弁71が設けられ、回収流路67に回収弁72が設けられる。そのため、回収弁70を閉じた状態とすることで、ヘッド部21からのインクの流出を停止させることができる。これに伴い、サブタンク43に貯留されるインクの量を増加させることができる。回収弁71を閉じた状態とすることで、ヘッド部22からのインクの流出を停止させることができる。これに伴い、サブタンク44に貯留されるインクの量を増加させることができる。回収弁72を閉じた状態とすることで、ヘッド部23からのインクの流出を停止させることができる。これに伴い、サブタンク45に貯留されるインクの量を増加させることができる。
(2)循環流路60では、バイパス流路73が設けられ、バイパス流路73にバイパス弁74が設けられる。インクジェットヘッド20では、サブタンク43に検出器49が設けられ、サブタンク44に検出器50が設けられ、サブタンク45に検出器51が設けられる。検出器49は、サブタンク43に貯留されたインクの量が第一量以下である場合、下限値信号を出力し、サブタンク43に貯留されたインクの量が第二量以上である場合、上限値信号を出力する。検出器50は、サブタンク44に貯留されたインクの量が第一量以下である場合、下限値信号を出力し、サブタンク44に貯留されたインクの量が第二量以上である場合、上限値信号を出力する。検出器51は、サブタンク45に貯留されたインクの量が第一量以下である場合、下限値信号を出力し、サブタンク45に貯留されたインクの量が第二量以上である場合、上限値信号を出力する。制御部91(CPU92)は、検出器49,50,51からの液面レベル信号(下限値信号又は上限値信号)に応じて、回収弁70,71,72とバイパス弁74と補給弁81の一部又は全部に対し、閉鎖信号及び/又は開閉信号を出力する。
そのため、例えば、サブタンク43に貯留されたインクの量が第一量以下である場合、メインタンク15から循環流路60にインクを供給しつつ、サブタンク43に貯留されるインクの量を増加させることができる。その後、サブタンク43に貯留されたインクの量が第二量以上となった状態で、メインタンク15から循環流路60へのインクの供給を停止させ、ヘッド部21を介したインクの循環を再開させることができる。回収弁70,71,72の全部が閉じられた状態である場合、バイパス流路73を通して第一マニホールド64から第二マニホールド68にインクを流すことができる。回収弁70,71,72の全部が閉じられた状態であっても、インクを循環し続けることが可能となる。循環流路60をインクが流れなくなり、インクの圧力が高くなることを防止することができる。送液部77を保護し、送液部77の故障を抑制することができる。
バイパス弁74は、回収弁70,71,72の何れかが開かれた状態である場合、閉じられた状態とされる。この場合、循環流路60では、インクは、回収流路65,66,67のうち、開かれた状態の回収弁が設けられる回収流路を流れて循環される。
(3)インクジェットヘッド20では、サブタンク43に加熱部52が設けられ、サブタンク44に加熱部53が設けられ、サブタンク45に加熱部54が設けられる。そのため、サブタンク43からヘッド部21に供給されるインクを加熱し、インクの温度を、ノズル24からの吐出に適した温度に調整することができる。サブタンク44からヘッド部22に供給されるインクを加熱し、インクの温度を、ノズル25からの吐出に適した温度に調整することができる。サブタンク45からヘッド部23に供給されるインクを加熱し、インクの温度を、ノズル26からの吐出に適した温度に調整することができる。
<変形例>
実施形態は、次のようにすることもできる。以下に示す変形例のうちの幾つかの構成は、適宜組み合わせて採用することもできる。以下では上記とは異なる点を説明することとし、同様の点についての説明は、適宜省略する。
(1)上記では説明を省略したが、インクジェット記録装置10は、シリアル型又はライン型の何れであってもよい。即ち、循環流路60は、インクジェット記録装置10のタイプに関わらず採用することができる。インクジェット記録装置10がシリアル型である場合、インクジェット記録装置10は、キャリッジ42を主走査方向に往復移動させる移動部を備える。記録媒体への画像の記録は、キャリッジ42を主走査方向に往復移動させつつ行われる。インクジェット記録装置10がライン型である場合、複数のノズル24,25,26は、主走査方向に一致する記録媒体の幅の方向に配列される。シリアル型又はライン型のインクジェット記録装置は、既に実用化された形式であり、共に公知である。従って、これらに関するこの他の説明は、省略する。
(2)サブタンク43に加熱部52を設け、サブタンク44に加熱部53を設け、サブタンク45に加熱部54を設けた。インクジェットヘッドでは、加熱部52,53,54は、省略するようにしてもよい。この他、循環流路60の何れかに加熱部を設け、加熱部が設けられた領域で、その領域を流れるインクを加熱するようにしてもよい。
(3)循環流路60に、バイパス流路73とバイパス弁74を設けた。バイパス流路73とバイパス弁74は、省略するようにしてもよい。この場合、回収弁70,71,72の全部を閉じられた状態へと切り替えるタイミングで、送液部77を、停止させるようにしてもよい。
10 インクジェット記録装置、 15 メインタンク
20 インクジェットヘッド、 21,22,23 ヘッド部
24,25,26 ノズル、 27,28,29 流入口
30,31,32 流出口、 33,34,35 内部流路
36,37,38 本流部、 39,40,41 支流部、 42 キャリッジ
43,44,45 サブタンク、 46,47,48 貯留室
49,50,51 検出器、 52,53,54 加熱部
60 循環流路、 61,62,63 供給流路、 64 第一マニホールド
65,66,67 回収流路、 68 第二マニホールド、 69 連結流路
70,71,72 回収弁、 73 バイパス流路、 74 バイパス弁
77 送液部、 80 補給流路、 81 補給弁
90 制御装置、 91 制御部、 92 CPU、 93 記憶部、 94 RAM
95 接続インターフェース(接続I/F)、 96 電源

Claims (5)

  1. インクを貯留するメインタンクと、
    前記インクを吐出する第一ノズルと第二ノズルを含むインクジェットヘッドと、
    前記メインタンクから供給された前記インクが流れ、前記第一ノズルと前記第二ノズルとから吐出される前記インクを循環させる循環流路と、
    前記循環流路に設けられ、前記循環流路に前記インクを流す送液部と、
    前記メインタンクと前記循環流路とを繋ぎ、前記メインタンクから前記循環流路に補給される前記インクが流れる補給流路と、
    前記補給流路に設けられ、前記補給流路を開閉する補給弁と、を備え、
    前記インクジェットヘッドは、
    前記第一ノズルが形成された第一ヘッド部と、
    前記第一ヘッド部に供給される前記インクを貯留する第一サブタンクと、
    前記第二ノズルが形成された第二ヘッド部と、
    前記第二ヘッド部に供給される前記インクを貯留する第二サブタンクと、を備え、
    前記循環流路は、
    前記第一サブタンクに繋がり、前記第一サブタンクに供給される前記インクが流れる第一供給流路と、
    前記第二サブタンクに繋がり、前記第二サブタンクに供給される前記インクが流れる第二供給流路と、
    前記第一供給流路と前記第二供給流路とが繋がり、前記第一供給流路に前記インクを流出させ、前記第二供給流路に前記インクを流出させる、第一マニホールドと、
    前記第一ヘッド部に繋がり、前記第一ヘッド部から流出する前記インクが流れる第一回収流路と、
    前記第二ヘッド部に繋がり、前記第二ヘッド部から流出する前記インクが流れる第二回収流路と、
    前記第一回収流路と前記第二回収流路とが繋がり、前記第一回収流路を流れた前記インクが流入し、前記第二回収流路を流れた前記インクが流入する、第二マニホールドと、
    前記第二マニホールドと前記第一マニホールドとを繋ぎ、前記第二マニホールドから前記第一マニホールドに前記インクを流す連結流路と、
    前記第一回収流路に設けられ、前記第一回収流路を開閉する第一回収弁と、
    前記第二回収流路に設けられ、前記第二回収流路を開閉する第二回収弁と、を備える、インクジェット記録装置。
  2. 前記第一マニホールドと前記第二マニホールドとを繋ぎ、前記第一マニホールドから前記第二マニホールドに前記インクを流すバイパス流路と、
    前記バイパス流路に設けられ、前記バイパス流路を開閉するバイパス弁と、を備える、請求項1に記載のインクジェット記録装置。
  3. 前記第一サブタンクには、前記第一サブタンクに貯留された前記インクの量を検出する第一検出器が設けられ、
    前記第二サブタンクには、前記第二サブタンクに貯留された前記インクの量を検出する第二検出器が設けられ、
    前記第一検出器によって検出された前記インクの量が第一量である場合、
    前記補給弁は、開かれた状態となり、
    前記第一回収弁は、閉じられた状態となり、
    前記第一検出器によって検出された前記インクの量が前記第一量より多い第二量である場合、
    前記補給弁は、閉じられた状態となり、
    前記第一回収弁は、開かれた状態となり、
    前記第二検出器によって検出された前記インクの量が前記第一量である場合、
    前記補給弁は、開かれた状態となり、
    前記第二回収弁は、閉じられた状態となり、
    前記第二検出器によって検出された前記インクの量が前記第二量である場合、
    前記補給弁は、閉じられた状態となり、
    前記第二回収弁は、開かれた状態となり、
    前記バイパス弁は、前記第一回収弁と前記第二回収弁とが閉じられた状態である場合、開かれた状態となる、請求項2に記載のインクジェット記録装置。
  4. 前記バイパス弁は、前記第一回収弁と前記第二回収弁とが開かれた状態である場合、前記第一回収弁が開かれた状態で且つ前記第二回収弁が閉じられた状態である場合、又は前記第一回収弁が閉じられた状態で且つ前記第二回収弁が開かれた状態である場合、閉じられた状態となる、請求項3に記載のインクジェット記録装置。
  5. 前記第一サブタンクに設けられ、前記第一サブタンクに貯留された前記インクを加熱する第一加熱部と、
    前記第二サブタンクに設けられ、前記第二サブタンクに貯留された前記インクを加熱する第二加熱部と、を備える、請求項1から請求項4の何れか1項に記載のインクジェット記録装置。
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