JP5708954B2

JP5708954B2 - 液体噴射装置

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Publication number: JP5708954B2
Application number: JP2013253467A
Authority: JP
Inventors: 北村　健一; 健一北村
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 2013-12-06
Filing date: 2013-12-06
Publication date: 2015-04-30
Anticipated expiration: 2030-03-31
Also published as: JP2014058166A

Description

本発明は、液体が貯留された液体貯留部から供給された液体をノズル開口から噴射する液体噴射ヘッドを具備する液体噴射装置に関する。

被噴射媒体に液体を噴射する液体噴射装置には、例えば、液体としてインクを噴射させて紙や記録シート等の被噴射媒体（被噴射媒体）に印刷を行うインクジェット式記録装置が知られている。

また、ドラム型のプラテンを用いて、被噴射媒体をプラテンに巻き付け、プラテンの周囲に設けられたインクジェット式記録ヘッドによって被噴射媒体に印刷を行うインクジェット式記録装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

一方、インクが貯留された貯留手段からインクジェット式記録ヘッドに供給されたインクを貯留手段に戻すことで、インクを循環させるようにしたインクジェット式記録装置が提案されている（例えば、特許文献２参照）。

このようなインクジェット式記録装置では、インクを循環させることで、インクの成分の沈殿を抑制することができると共にインク温度の均一化を図ることができる。また、インクを循環させることで、インクジェット式記録ヘッド内の気泡を貯留手段まで戻すことができ、気泡排出性に優れるという効果も奏する。

特開２００９−１８４２６４号公報特開２００９−２３２８９号公報

しかしながら、１以上のノズル列で構成されるノズル列群を複数有し、各ノズル列群毎に連通する複数の循環路を有するインクジェット式記録ヘッドを、特許文献１のように、循環路が鉛直方向に異なる位置となる角度で配置すると、循環路の高さの違いから水頭圧に差が生じ、ノズル列群毎にインクの供給圧力にばらつきが生じて、供給特性のばらつきによるインクの吐出特性にばらつきが発生してしまうという問題がある。

また、複数のインクジェット式記録ヘッドを鉛直方向の異なる位置に配置すると、複数のインクジェット式記録ヘッドの間においても水頭圧に差が生じ、インクジェット式記録ヘッドの間でインク吐出特性のばらつきが生じてしまうという問題がある。

このような問題は、インクジェット式記録装置だけではなく、インク以外の液体を噴射する液体噴射装置においても同様に存在する。

本発明はこのような事情に鑑み、ノズル列群から吐出される液体の液体吐出特性を均一化して印刷品質を向上することができる液体噴射装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決する本発明の態様は、液体を噴射するノズル開口が設けられ、鉛直方向の取り付け位置が異なる複数の液体噴射ヘッドと、液体が貯留された液体貯留部から、前記複数の液体噴射ヘッドのそれぞれに液体を供給する供給路と、前記複数の液体噴射ヘッドのそれぞれから、前記液体貯留部に液体が回収される回収路と、前記回収路に設けられ、前記複数の液体噴射ヘッド内の液体を吸引する吸引ポンプと、を具備し、前記複数の液体噴射ヘッドのそれぞれは、前記供給路と前記回収路とを連通する循環路と、前記循環路と前記ノズル開口とを連通する接続部よりも上流側に設けられ、前記循環路を開閉する弁体と、前記循環路を封止し、且つ前記弁体よりも下流側の前記循環路に作用する負圧と大気圧とに基づいて前記循環路側に変位し、この変位を前記弁体に伝達することにより前記弁体を移動させて当該循環路を開口するフィルムと、を有し、前記吸引ポンプによって前記循環路の前記弁体よりも下流側に印加された第１圧力が、前記弁体が前記循環路を開口するように前記フィルムを動作させるために必要な前記循環路の前記弁体よりも下流側の第２圧力よりも大きく、前記液体貯留部から各循環路に設けられた前記弁体により開閉される循環路までの高さで規定される水頭圧と、前記第１圧力との合計が、前記第２圧力よりも小さいことを特徴とする液体噴射装置にある。
かかる態様では、複数の液体噴射ヘッドにおいて、水頭圧に差が生じても、水頭圧の差を弁体によって吸収して、液体を複数の液体噴射ヘッドに供給することができる。
ここで、複数の前記弁体は、水頭圧の差による、前記複数の液体噴射ヘッドの供給圧のばらつきを抑制することが好ましい。これによれば、複数の液体噴射ヘッドにおいて、水頭圧に差が生じても、水頭圧の差を弁体によって吸収して、複数の液体噴射ヘッドに常に一定の圧力で液体を供給することができるため、複数の液体噴射ヘッドの間で液体の噴射特性を均一化することができる。
また、前記複数の液体噴射ヘッドのそれぞれは、前記循環路と前記接続部との間に、フィルターを有することが好ましい。これによれば、液体に含まれる気泡や異物を捕捉することができる。
また、さらに、前記供給路に設けられ、前記複数の液体噴射ヘッドのそれぞれに液体を送る圧送ポンプを具備することが好ましい。これによれば、圧送ポンプによって所望の圧力で液体を液体噴射ヘッドに供給することができる。
また、前記液体貯留部は、前記複数の液体噴射ヘッドのそれぞれ毎に設けられていることが好ましい。これによれば、液体噴射ヘッド毎に独立して液体を供給することができる。
他の態様は、液体が貯留された液体貯留部と、液体を噴射するノズル開口が並設されたノズル列が複数列設けられた液体噴射ヘッドと、前記液体貯留部から前記液体噴射ヘッドに液体を供給する供給路と、前記液体噴射ヘッドから前記液体貯留部に液体が回収される回収路と、該回収路に設けられて前記液体噴射ヘッド内の液体を吸引する吸引ポンプと、を具備し、前記液体噴射ヘッドには、前記ノズル列が１以上で構成されるノズル列群毎に連通するように設けられて、前記供給路と前記回収路とを連通する循環路が複数設けられ、各循環路には、当該循環路の前記ノズル列群と連通する接続部よりも上流側に設けられて当該循環路を開閉する弁体と、前記循環路を封止し、且つ前記弁体よりも下流側の前記循環路に作用する負圧と大気圧とに基づいて前記循環路側に変位し、この変位を前記弁体に伝達することにより前記弁体を移動させて当該循環路を開口するフィルムと、が設けられており、前記吸引ポンプによって前記循環路の前記弁体よりも下流側に印加された第１圧力が、前記弁体が前記循環路を開口するように前記フィルムを動作させるために必要な前記循環路の前記弁体よりも下流側の第２圧力よりも大きく、前記液体貯留部から各循環路に設けられた前記弁体により開閉される循環路までの高さで規定される水頭圧と、前記第１圧力との合計が、前記第２圧力よりも小さいことを特徴とする液体噴射装置にある。
かかる態様では、液体噴射ヘッドが水頭圧に差が生じるように取り付けられても、水頭圧の差を弁体によって吸収して、ノズル列群に常に一定の圧力で液体を供給することができるため、複数のノズル列群の間で液体の噴射特性を均一化することができる。

ここで、複数の液体噴射ヘッドを具備し、複数の液体噴射ヘッドが、鉛直方向に異なる位置に設けられていてもよい。これによれば、複数の液体噴射ヘッドにおいて、水頭圧に差が生じても、水頭圧の差を弁体によって吸収して、複数の液体噴射ヘッドに常に一定の圧力で液体を供給することができるため、複数の液体噴射ヘッドの間で液体の噴射特性を均一化することができる。

実施形態１に係る記録装置の平面図である。実施形態１に係る記録ヘッドの平面図ある。実施形態１に係る記録ヘッドの断面図である。実施形態１に係る記録ヘッドの断面図である。実施形態１に係る記録装置の水頭圧を示す要部断面図である。他の実施形態に係る支持部材の他の例を示す記録装置の平面図である。

以下に本発明を実施形態に基づいて詳細に説明する。
（実施形態１）
図１は、本発明の実施形態１に係る液体噴射装置の一例であるインクジェット式記録装置の平面図である。

図１に示すように、本実施形態の液体噴射装置の一例であるインクジェット式記録装置１は、円柱形状を有する支持部材１０と、支持部材１０にインクを吐出する液体噴射面２１が相対向するように配置された複数のインクジェット式記録ヘッド２０Ａ〜２０Ｈ（以下、単に記録ヘッド２０とも言う）と、記録ヘッド２０Ａ〜２０Ｈに共通して供給するインクが貯留された液体貯留部５０と、を具備する。

支持部材１０は、図示しない搬送手段によって搬送された紙や記録シート等の被噴射媒体２の印刷される印刷面とは反対面側を保持し、記録ヘッド２０が印刷面に印刷する際に印刷面とは反対面側を支持するものである。支持部材１０による被噴射媒体２の保持方法は特に限定されず、例えば、支持部材１０の表面に被噴射媒体２の印刷面とは反対面を吸引吸着させる方法が挙げられる。また、他の保持方法としては、例えば、被噴射媒体２の外周面を帯電させて、誘電分極の作用により支持部材１０上に吸着させる方法が挙げられる。もちろん、支持部材１０の表面との間で被噴射媒体２を支持する押さえローラー等を設けるようにしてもよい。

また、支持部材１０は、周方向に向かって回転するように回転軸１１に軸支されている。なお、支持部材１０は、図示しない駆動モーター等の駆動手段によって回転駆動される。

複数の記録ヘッド２０は、支持部材１０に支持された被噴射媒体２の被噴射面に相対向して液体噴射面２１の向きが異なる設置角度となるように配置されている。本実施形態では、鉛直方向を基準方向とすると、基準方向において支持部材１０の両側にそれぞれ記録ヘッド２０を設けると共に、基準方向とは直交する水平方向の両側にそれぞれ記録ヘッド２０を設けた。また、基準方向から約４５度傾斜した位置にそれぞれ記録ヘッド２０を設けるようにした。すなわち、本実施形態では、支持部材１０の周方向に亘って８個の記録ヘッド２０を約４５度の角度で略等間隔に配置したものを記録ヘッド２０Ａ〜２０Ｈとした。このような各記録ヘッド２０Ａ〜２０Ｈの液体噴射面２１は、支持部材の回転軸１１に向かって配置されている。これにより、記録ヘッド２０Ａ〜２０Ｈは、鉛直方向に異なる位置で配置されている。なお、本実施形態では、記録ヘッド２０Ａが鉛直方向上側で、記録ヘッド２０Ａから回転軸１１を中心として４５度の角度となるように、時計回りに記録ヘッド２０Ａ〜２０Ｈが配置されている。

また、特に図示していないが、各インクジェット式記録ヘッド２０は、支持部材１０の回転軸１１の軸方向に沿って移動自在に設けられている。このようなインクジェット式記録ヘッド２０の移動方法は、例えば、支持部材１０の回転軸１１の軸方向に沿ってレールを設け、このレール上にインクジェット式記録ヘッド２０を移動自在に保持させると共に、駆動モーター、搬送ベルト等によってインクジェット式記録ヘッド２０をレールに沿って移動させる方法が挙げられる。

ここで、このような記録ヘッド２０について、図２〜図４を参照して詳細に説明する。なお、図２は、液体噴射ヘッドの一例であるインクジェット式記録ヘッドの液体噴射面側の平面図及び側面図であり、図３及び図４は、インクジェット式記録ヘッドと液体貯留部との関係を示す断面図である。なお、ここでは、記録ヘッド２０Ａ〜２０Ｈを、同じ構造を有する記録ヘッド２０として説明している。

図２に示すように、記録ヘッド２０は、ノズル開口３１が設けられたヘッド本体３０と、ヘッド本体３０にインクを供給する供給部材４０と、を具備する。

ヘッド本体３０には、インクを吐出するノズル開口３１が並設されたノズル列３２が１以上で構成されるノズル列群が複数設けられている。

本実施形態では、１つのヘッド本体３０に２つのノズル列３２を設け、それぞれのノズル列３２がノズル列群３２となるようにした。すなわち、本実施形態のノズル列群は、１つのノズル列３２で構成されている。このため、本実施形態では、ノズル列群をノズル列３２と同じ符号（３２）で示している。なお、記録ヘッド２０にノズル列３２を４つ設け、２つのノズル列３２で１つのノズル列群を構成するようにしてもよい。

また、ヘッド本体３０の内部には、ノズル開口３１に連通する流路（図示なし）が設けられており、圧力発生手段によって流路内のインクに圧力を付与することによって、ノズル開口３１からインク滴が吐出される。また、本実施形態では、ノズル開口３１が開口する面をインク滴が吐出される液体噴射面２１としている。供給部材４０は、図３に示すように、ヘッド本体３０の液体噴射面２１とは反対側に設けられて、ヘッド本体３０の各ノズル列群３２毎に接続部４１を介して連通する複数の循環路４２を有する。本実施形態では、ノズル列群３２を２つ設けたため、供給部材４０には２つの循環路４２が設けられている。すなわち、各循環路４２は、接続部４１を介してノズル列群３２毎に連通する流路に共通して連通している。本実施形態では、接続部４１にフィルター４３を設け、フィルター４３によって循環路４２のインクに含まれる気泡や異物をトラップしてヘッド本体３０に供給する。なお、フィルター４３としては、例えば、金属を細かく編み込むことで複数の微細孔が形成されたシート状のものや、複数の貫通孔が形成された１枚の金属板や樹脂板などの板状部材、不織布等を用いることができる。

また、図１及び図２に示すように、記録ヘッド２０の２つの循環路４２には、液体貯留部５０からのインクが供給される供給路５１が共通して接続されると共に、記録ヘッド２０で吐出されなかったインクを液体貯留部５０に回収する回収路５２が共通して接続されている。これら供給路５１及び回収路５２は、例えば、フレキシブルチューブ等の管状部材の内部に形成されている。また、回収路５２には、記録ヘッド２０側のインクを吸引する吸引ポンプ５３が設けられている。この吸引ポンプ５３によって循環路４２側のインクが吸引されることで、液体貯留部５０から記録ヘッド２０にインクが供給されると共に、記録ヘッド２０から液体貯留部５０にインクが回収される。

また、図３に示すように、供給部材４０には、循環路４２の接続部４１よりも上流側に、循環路４２を開閉する弁体４４が設けられている。具体的には、循環路４２の接続部４１よりも上流には、供給部材４０の表面に開口する凹形状を有する圧力室４５を有する。循環路４２の圧力室４５よりも上流側（供給路側）は、供給部材４０の厚さ方向の内方に設けられて圧力室４５の底面に貫通孔４６を介して連通する。また、圧力室４５よりも下流側（回収路５２側）は、圧力室４５と同様に供給部材４０の表面に凹形状に形成され、供給路５１と接続される領域で、厚さ方向の内方に設けられる。このような圧力室４５を含む表面に開口する循環路４２は、供給部材４０の表面に固定された可撓性を有するフィルム４７によって封止されている。

また、圧力室４５内には、弁体４４が設けられている。弁体４４は、軸部４４ａと、軸部４４ａの一端部側に一体となって設けられた円板部４４ｂとからなり、軸部４４ａが、圧力室４５に形成された貫通孔４６に挿通されている。また、弁体４４の円板部が設けられた一端部とは反対側の他端部は、図示しない受圧板等を介してフィルム４７に当接して設けられている。このような弁体４４の円板部４４ｂは、貫通孔４６の内径よりも大きな外径を有する。また、円板部４４ｂの背面（フィルム４７とは反対側）と循環路４２の壁面との間にはバネ４８が設けられており、このバネ４８によって弁体４４はフィルム４７側に付勢され、円板部４４ｂが貫通孔４６を塞ぐことで、循環路４２が閉口される。

このような弁体４４は、圧力室４５内に負圧が作用すると、図４に示すように、圧力室４５内の負圧と、フィルム４７によって隔てられた圧力室４５の外側の外気圧との圧力差によってフィルム４７が圧力室４５側に変形し、この変形を弁体４４に伝達する。すなわち、圧力室４５の圧力（負圧）が外気圧との間に、バネ４８の付勢力に抗する圧力差が生じた際に、フィルム４７は圧力室４５側に変形する。これにより、弁体４４がバネ４８の付勢力に抗して移動し、貫通孔４６の周縁部と円板部４４ｂとの間に隙間を形成して循環路４２を開口する。

このような記録ヘッド２０は、図１に示すように、支持部材１０の周囲に記録ヘッド２０Ａ〜２０Ｈとして配置された際に、記録ヘッド２０Ｂ、２０Ｃ、２０Ｄ、２０Ｆ、２０Ｇ、２０Ｈとして、２つの循環路４２が鉛直方向に異なる位置となる角度で配置される。

ここで、記録ヘッド２０Ｃの各循環路４２の水頭圧の差についてについて図５を参照して説明する。

図５に示すように、記録ヘッド２０Ｃは、液体噴射面２１の面方向が鉛直方向に沿って配置されており、ノズル列群３２が鉛直方向に並設されている。このため、各ノズル列群３２に連通する循環路４２は、鉛直方向に並設されて、２つの循環路４２は鉛直方向に異なる位置で配置されている。以下、図５に示す記録ヘッド２０Ｃにおいて、図中下を鉛直方向下とし、鉛直方向上側に配置された循環路４２、圧力室４５等に符号Ａを付与し、鉛直方向下側に配置された循環路４２、圧力室４５等に符号Ｂを付与して示している。

このような記録ヘッド２０Ｃでは、２つの循環路４２Ａ、４２Ｂにおいて、液体貯留部５０に貯留されたインクの液面から弁体４４Ａ、４４Ｂによって開閉される循環路４２Ａ、４２Ｂ（貫通孔４６Ａ、４６Ｂ）までの高さｈ_１、ｈ_２が相違する。そして、インクの液面から貫通孔４６Ａ、４６Ｂまでの高さ（水頭圧）ｈ_１、ｈ_２が違うことから、循環路４２Ａ、４２Ｂの貫通孔４６Ａ、４６Ｂの部分に印加される圧力Ｐ_１、Ｐ_２に差が生じる。なお、ここで言う圧力Ｐ_１、Ｐ_２は、吸引ポンプ５３を停止した状態での水頭圧ｈ_１、ｈ_２と、インクの重量と、によって規定されるものである。

そして、吸引ポンプ５３によって弁体４４Ａ、４４Ｂの下流側の循環路４２Ａ、４２Ｂである圧力室４５Ａ、４５Ｂに発生させる第１圧力（負圧）Ｐを、弁体４４Ａ、４４Ｂが循環路４２Ａ、４２Ｂ（貫通孔４６Ａ、４６Ｂ）を開口するようにフィルム４７を動作させるために必要な圧力室４５Ａ、４５Ｂの第２圧力Ｐ_３よりも大きくすることで、弁体４４Ａ、４４Ｂが循環路４２Ａ、４２Ｂを開口して、循環路４２Ａ、４２Ｂのインクを接続部４１Ａ、４１Ｂを介してヘッド本体３０の各ノズル列群３２Ａ、３２Ｂに供給する。

このように、弁体４４Ａ、４４Ｂが循環路４２Ａ、４２Ｂを開口すると、圧力室４５Ａ、４５Ｂには、それぞれ水頭圧ｈ_１、ｈ_２による圧力Ｐ_１、Ｐ_２が印加される。これにより、圧力室４５Ａ、４５Ｂは、吸引ポンプ５３によって印加した負圧の圧力Ｐと、水頭圧ｈ_１、ｈ_２による正圧の圧力Ｐ_１、Ｐ_２とが合計された圧力Ｐ＋Ｐ_１やＰ＋Ｐ_２となる。このとき、第１圧力Ｐは負圧で、水頭圧ｈ_１、ｈ_２による圧力Ｐ_１、Ｐ_２は正圧であるため、第１圧力Ｐを圧力Ｐ_１、Ｐ_２が打ち消すように働く。これにより、圧力室４５Ａ、４５Ｂ内の圧力は、第１圧力Ｐよりも小さな圧力となる。そして、圧力室４５Ａ、４５Ｂの圧力がＰ＋Ｐ_１や圧力Ｐ＋Ｐ_２が、第２圧力Ｐ_３よりも小さくなることで、弁体４４Ａ、４４Ｂが循環路４２Ａ、４２Ｂを閉口する。このように、弁体４４Ａ、４４Ｂが循環路４２Ａ、４２Ｂを閉口すると、圧力室４５Ａ、４５Ｂには水頭圧ｈ_１、ｈ_２による圧力Ｐ_１、Ｐ_２が印加されなくなり、圧力室４５Ａ、４５Ｂは吸引ポンプ５３のみによって圧力Ｐとなるようにインクが吸引される。そして、吸引ポンプ５３によって圧力室４５Ａ、４５Ｂのインクが吸引されて、圧力室４５Ａ、４５Ｂが圧力Ｐに達すると、弁体４４Ａ、４４Ｂが循環路４２Ａ、４２Ｂを開口する。すなわち、水頭圧ｈ_１、ｈ_２による圧力Ｐ_１、Ｐ_２が異なる２つの循環路４２Ａ、４２Ｂであっても、弁体４４Ａ、４４Ｂが循環路４２Ａ、４２Ｂを開口した状態で、圧力室４５Ａ、４５Ｂに水頭圧ｈ_１、ｈ_２による圧力Ｐ_１、Ｐ_２が印加されて循環路４２Ａ、４２Ｂが閉口し、圧力室４５Ａ、４５Ｂに吸引ポンプ５３の圧力Ｐだけが印加されて弁体４４Ａ、４４Ｂが開口するという、循環路４２Ａ、４２Ｂの開口・閉口を繰り返すことで、２つの循環路４２Ａ、４２Ｂの弁体４４Ａ、４４Ｂよりも下流側（接続部４１Ａ、４１Ｂ）の圧力を、弁体４４Ａ、４４Ｂが動作する圧力室４５Ａ、４５Ｂの圧力Ｐ_３以下の一定に保つことができる。

なお、圧力室４５Ａには、第１圧力Ｐ＋水頭圧ｈ_１による圧力Ｐ_１が印加され、圧力室４５Ｂには、第１圧力Ｐ＋水頭圧ｈ_２による圧力Ｐ_２が印加されるが、圧力室４５Ｂに印加される水頭圧ｈ_２による圧力Ｐ_２の方が、圧力室４５Ａに印加される水頭圧ｈ_１による圧力Ｐ_１よりも大きいため、圧力室４５Ａに比べて圧力室４５Ｂの方が第２圧力Ｐ_３よりも低い圧力に短時間で達する。このため、２つの循環路４２Ａ、４２Ｂでは、弁体４４Ａ、４４Ｂが循環路４２Ａ、４２Ｂを開口してから閉口するまでの時間が異なる。しかしながら、２つの循環路４２Ａ、４２Ｂでは、循環路４２Ａ、４２Ｂを開口している時間が異なるだけで、弁体４４Ａ、４４Ｂよりも下流側（圧力室４５Ａ、４５Ｂ）の圧力を２つの循環路４２Ａ、４２Ｂで一定に揃えることができる。したがって、２つの鉛直方向に高さの異なる循環路４２Ａ、４２Ｂの接続部４１Ａ、４１Ｂに供給するインクの圧力を均一化して、供給特性を均一化することで、２つのノズル列群３２から吐出されるインク滴の吐出特性を均一化することができる。これにより、印刷品質を向上することができる。

ちなみに、例えば、各循環路４２Ａ、４２Ｂに弁体４４を設けていない場合には、接続部４１Ａ、４１Ｂに印加される水頭圧ｈ_１、ｈ_２による圧力Ｐ_１、Ｐ_２に差が生じることから、供給圧力が変化し、インクを吐出させる際のインク吐出特性に影響を与えて、全てのノズル列群から均一な吐出特性でインクを吐出することができない。

なお、このような各循環路４２に弁体４４が設けられた記録ヘッド２０は、記録ヘッド２０Ｃだけではなく、２つの循環路４２が鉛直方向で異なる位置に設けられたその他の記録ヘッド２０Ｂ、２０Ｄ、２０Ｆ、２０Ｇ、２０Ｈに採用しても、記録ヘッド２０Ｃと同様に弁体４４が動作して、循環路４２の弁体４４よりも下流側（接続部４１）の圧力を均一に保つことができ、ヘッド本体３０の各ノズル列群３２に均一な圧力でインクを供給することができる。

また、このような各循環路４２に弁体４４が設けられた記録ヘッド２０は、２つの循環路４２が鉛直方向で異なる位置に設けられた記録ヘッド２０Ｂ、２０Ｃ、２０Ｄ、２０Ｆ、２０Ｇ、２０Ｈだけではなく、２つの循環路４２が鉛直方向に同じ位置となるように配置された記録ヘッド２０Ａ、２０Ｅにも採用することができる。記録ヘッド２０Ａ、２０Ｅは、２つの循環路４２が水平に設けられているため、水頭圧に差が生じないが、弁体４４が設けられていても、２つの循環路４２の弁体４４よりも下流側の圧力を均一にすることができる。このように、複数の記録ヘッド２０Ａ〜２０Ｈを有するインクジェット式記録装置１において、同じ構造の記録ヘッド２０を記録ヘッド２０Ａ〜２０Ｈとして採用することで、異なる構造を有する記録ヘッドを決められた位置に配置する必要がなくなり、組み立てミスによる吐出不良を抑制して、製造工程を簡略化することができる。また、異なる構造を有する記録ヘッドを複数用意するのに比べて、１つの構造の記録ヘッド２０を製造すればよいため、コストを低減することができる。もちろん、上述した記録ヘッド２０の構造を、２つの循環路４２の鉛直方向の位置が異なる記録ヘッド２０Ｂ〜２０Ｄ、２０Ｆ〜２０Ｈのみに用いるようにして、記録ヘッド２０Ａ、２０Ｅは、循環路４２に弁体４４が設けられていないものを用いるようにしてもよい。

また、本実施形態では、図１に示すように、複数の記録ヘッド２０Ａ〜２０Ｈに一つの液体貯留部５０からインクを供給するようにした。このため、各記録ヘッド２０Ａ〜２０Ｈは、鉛直方向の取り付け位置が異なることから、水頭圧の差によるインクの供給圧の差が生じる。しかしながら、上述したように、各循環路４２に圧力室４５が所定の圧力で動作する弁体４４を設けることで、ヘッド本体３０にインクを供給する弁体４４の下流の圧力を、各記録ヘッド２０Ａ〜２０Ｈの間で均一化することができ、複数の記録ヘッド２０Ａ〜２０Ｈから吐出されるインクの吐出特性を均一化することができる。これによっても、印刷品質を向上することができる。

なお、本実施形態では、液体貯留部５０からのインクを供給路５１、循環路４２及び回収路５２によって循環するようにした。このため、インクに含まれる成分の沈降を抑制すると共に、インクに含まれる気泡を記録ヘッド２０から液体貯留部５０に回収して、気泡による不具合を抑制することができる。

（他の実施形態）
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明の基本的構成は上述した実施形態に限定されるものではない。
例えば、上述した実施形態１では、記録ヘッド２０Ａ〜２０Ｈに一つの液体貯留部５０からインクを供給するようにしたが、特にこれに限定されず、例えば、記録ヘッド２０Ａ〜２０Ｈ毎に独立してインクを供給する液体貯留部を設けるようにしてもよい。ただし、液体貯留部５０は、一般的に記録装置１の同じ位置（鉛直方向に同じ高さ）に配置されることが多いため、実質的には上述した実施形態１と同様に各記録ヘッド２０Ａ〜２０Ｈには異なる水頭圧が生じる可能性が高い。しかしながら、各記録ヘッド２０Ａ〜２０Ｈの各循環路４２に弁体４４を設けることで、水頭圧の差による供給圧のばらつきを抑制して、吐出特性を均一化することができる。

また、上述した実施形態１では、回収路に吸引ポンプを設けた例を示したが、特にこれに限定されず、吸引ポンプに加えて、供給路に記録ヘッド２０Ａ〜２０Ｈにインクを送る圧送ポンプを設けるようにしてもよい。このように圧送ポンプを設けた場合であっても、記録ヘッド２０Ｂ〜２０Ｄ、２０Ｆ〜２０Ｈの各循環路４２の間には水頭圧に差が生じると共に、各記録ヘッド２０Ａ〜２０Ｈ間には水頭圧に差が生じる。

また、上述した実施形態１では、支持部材１０が、円柱形状を有し、回転駆動するようにしたが、特にこれに限定されない。ここで、支持部材のその他の例を図６に示す。なお、図６は、本発明の他の実施形態に係るインクジェット式記録装置の概略平面図である。図６に示すように、インクジェット式記録装置１Ａには、支持部材１０Ａと、複数のインクジェット式記録ヘッド２０と、を具備する。

支持部材１０Ａは、複数のローラー１２と、複数のローラー１２に掛け渡された状態で回動可能に設けられプラテンベルト１３とを具備する。

このようなプラテンベルト１３によって、被噴射媒体２は、被噴射面が鉛直方向上及び下となるように搬送されると共に被噴射面とは反対面側が支持される。

また、プラテンベルト１３の鉛直方向と直交する水平方向の両側には、それぞれインクジェット式記録ヘッド２０が２個ずつ、合計４個設けられている。このような構成としても、上述した実施形態１と同様に、各循環路４２に弁体４４が設けられた記録ヘッド２０を用いることで、ヘッド本体へのインクの供給圧力を均一化して、インク吐出特性を均一化することができる。

なお、図６に示す例では、矩形状の角部にローラー１２を配置して、プラテンベルト１３を矩形状に変形させるようにしたが、プラテンベルト１３の形状などは、特にこれに限定されるものではない。また、支持部材１０、１０Ａについても、上述したものに限定されるものではなく、例えば、テーブル状の支持部材を上下左右及び回転方向に移動自在に設けるようにしてもよい。

また、本発明は、広く液体噴射ヘッド全般を対象としたものであり、例えば、プリンター等の画像記録装置に用いられる各種のインクジェット式記録ヘッド等の記録ヘッド、液晶ディスプレイ等のカラーフィルターの製造に用いられる色材噴射ヘッド、有機ＥＬディスプレイ、ＦＥＤ（電界放出ディスプレイ）等の電極形成に用いられる電極材料噴射ヘッド、バイオｃｈｉｐ製造に用いられる生体有機物噴射ヘッド等にも適用することができる。

１インクジェット式記録装置（液体噴射装置）、２被噴射媒体、１０、１０Ａ支持部材、１１回転軸、２０、２０Ａ〜２０Ｈインクジェット式記録ヘッド（液体噴射ヘッド）、２１液体噴射面、３０ヘッド本体、３１ノズル開口、３２ノズル列（ノズル列群）、４０供給部材、４１、４１Ａ、４１Ｂ接続部、４２、４２Ａ、４２Ｂ循環路、４４、４４Ａ、４４Ｂ弁体、４５、４５Ａ、４５Ｂ圧力室、４７フィルム、５０液体貯留部、５１供給路、５２回収路、５３吸引ポンプ

Claims

液体を噴射するノズル開口が設けられ、鉛直方向の取り付け位置が異なる複数の液体噴射ヘッドと、
液体が貯留された液体貯留部から、前記複数の液体噴射ヘッドのそれぞれに液体を供給する供給路と、
前記複数の液体噴射ヘッドのそれぞれから、前記液体貯留部に液体が回収される回収路と、
前記回収路に設けられ、前記複数の液体噴射ヘッド内の液体を吸引する吸引ポンプと、を具備し、
前記複数の液体噴射ヘッドのそれぞれは、
前記供給路と前記回収路とを連通する循環路と、
前記循環路と前記ノズル開口とを連通する接続部よりも上流側に設けられ、前記循環路を開閉する弁体と、
前記循環路を封止し、且つ前記弁体よりも下流側の前記循環路に作用する負圧と大気圧とに基づいて前記循環路側に変位し、この変位を前記弁体に伝達することにより前記弁体を移動させて当該循環路を開口するフィルムと、を有し、
前記吸引ポンプによって前記循環路の前記弁体よりも下流側に印加された第１圧力が、前記弁体が前記循環路を開口するように前記フィルムを動作させるために必要な前記循環路の前記弁体よりも下流側の第２圧力よりも大きく、
前記液体貯留部から各循環路に設けられた前記弁体により開閉される循環路までの高さで規定される水頭圧と、前記第１圧力との合計が、前記第２圧力よりも小さいことを特徴とする液体噴射装置。
複数の前記弁体は、水頭圧の差による、前記複数の液体噴射ヘッドの供給圧のばらつきを抑制することを特徴とする請求項１記載の液体噴射装置。
前記複数の液体噴射ヘッドのそれぞれは、前記循環路と前記接続部との間に、フィルターを有することを特徴とする請求項１又は２記載の液体噴射装置。
さらに、前記供給路に設けられ、前記複数の液体噴射ヘッドのそれぞれに液体を送る圧送ポンプを具備することを特徴とする請求項１〜３の何れか一項に記載の液体噴射装置。
前記液体貯留部は、前記複数の液体噴射ヘッドのそれぞれ毎に設けられていることを特徴とする請求項１〜４の何れか一項に記載の液体噴射装置。