JP5516019B2 - 液体噴射装置 - Google Patents

Description

本発明は、容器内に収容された液体を、噴射ヘッドに設けられた噴射ノズルから噴射す
る技術に関する。

いわゆるインクジェットプリンターでは、微細な噴射ノズルから、正確な分量のインク
を正確な位置に噴射することによって、高画質の画像を印刷することが可能である。また
、この技術を利用して、インクの代わりに各種の液体を基板に向けて噴射すれば、電極や
、センサ、バイオチップなどを製造することも可能である。

このような技術では、噴射ノズルを備えた噴射ヘッドを用いてインクなどの液体を噴射
する。また、時間内に多くの液体を噴射可能とするために、液体を複数の噴射ヘッドに供
給して、それらの噴射ヘッドから同時に液体を噴射可能とした液体噴射装置も開発されて
いる。

また、噴射ヘッドは液体を加圧することによって噴射しているので、正確な分量の液体
を噴射する為には、噴射ヘッドに供給される液体の圧力を適正な圧力に保っておく必要が
ある。ところが、液体を噴射ヘッドに供給するための通路で圧力損失が生じる影響で、噴
射ヘッド内の圧力を一定に保っておくことは難しい。そこで、噴射ヘッドの上流側に圧力
調整弁を設けておき、噴射ヘッド内の圧力が所定圧力を下回った場合には、圧力調整弁を
開いて必要量の液体を供給することで、噴射ヘッド内の圧力を適切な圧力に調整する技術
が提案されている。（特許文献１）

特開２００４−１４２４０５号公報

しかし、上述した従来技術を、複数の噴射ヘッドを備えた液体噴射装置に適用すると、
装置を構成する部品点数が増加してしまうという問題があった。すなわち、複数の噴射ヘ
ッド内の圧力を適切な圧力に保つ目的で、噴射ヘッド毎に圧力調整弁を設けることとすれ
ば、複数の噴射ヘッド内の圧力を厳密に管理することが可能な反面、圧力調整弁の設置数
が多くなってしまう。その結果、液体噴射装置が大型化したり、あるいは装置の故障に対
する信頼性が低下するという問題があった。

この発明は、従来の技術における上述した課題に対応してなされたものであり、複数の
噴射ヘッド内の圧力を適切な圧力に保ちながら、液体噴射装置の部品点数が増加すること
を抑制可能な技術の提供を目的とする。

上述した課題の少なくとも一部を解決するために、本発明の液体噴射装置は次の構成を
採用した。すなわち、
複数の噴射ヘッドに設けられた噴射ノズルから液体を噴射する液体噴射装置であって、
前記噴射ノズルから噴射する液体を収容した液体収容部と、
前記液体収容部と前記複数の噴射ヘッドとの間に設けられると共に、該噴射ヘッド側の
液体の圧力が低下すると開弁して、該液体貯留部側から液体を取り込んで該噴射ヘッド側
に供給することにより、該噴射ヘッド内の液体の圧力を調整する圧力調整弁と、
前記圧力調整弁の下流側で、該圧力調整弁からの液体を前記複数の噴射ヘッドに供給す
る液体供給通路と
を備えることを要旨とする。

このような本発明の液体噴射装置においては、噴射ヘッド内の圧力を調整する圧力調整
弁に対して複数の噴射ヘッドが設けられている。尚、圧力調整弁に複数の噴射ヘッドが設
けられる態様としては、１つの圧力調整弁に複数の噴射ヘッドの全てが設けられる態様に
限られず、例えば、噴射ヘッドの数よりも少ない数の圧力調整弁を設けておき、これらの
圧力調整弁に対して、複数の噴射ヘッドが分散して設けられる態様も含まれる。そして、
複数の噴射ヘッドの何れかで液体が噴射されると、噴射ヘッド側の液体の圧力が低下する
ことで圧力調整弁が開弁して、噴射ヘッドで噴射した分の液体が液体貯留部側から供給さ
れる。その結果、噴射ヘッド側の液体の量が一定量に保たれることで、複数の噴射ヘッド
内の圧力を適切な圧力に保つことが可能となっている。

このように、圧力調整弁を複数の噴射ヘッドで共用する構成でも、複数の噴射ヘッド内
の圧力を適切な圧力に保つことが十分に可能である。従って、噴射ヘッド毎に圧力調整弁
を設ける必要が無いので、液体噴射装置の部品点数が増加することを抑制することができ
る。その結果、液体噴射装置の大型化を抑制したり、あるいは故障の可能性や装置の組み
立てミスの可能性を低減することが可能となる。

また、上述した本発明の液体噴射装置においては、圧力調整弁の上流側に、複数の噴射
ヘッドに供給する液体を貯めておく液体貯留部を設けておくと共に、複数の噴射ヘッド内
の液体を液体貯留部に還流可能に構成することとしてもよい。

このような液体噴射装置でも、液体貯留部に貯められた液体が圧力調整弁を介して複数
の噴射ヘッドに供給されることで、複数の噴射ヘッド内の圧力を適切な圧力に保つことが
できる。また、複数の噴射ヘッドから液体貯留部に液体を還流させることで、複数の噴射
ヘッドと液体貯留部との間で液体を循環させることが可能であり、これにより噴射ヘッド
内に生じた気泡を液体貯留部へと分離させることができる。その結果、気泡が噴射ヘッド
内に溜まることで、噴射ノズルから液体を適切に噴射することが困難となる事態を回避可
能となる。

また、上述した本発明の液体噴射装置においては、次のように構成することとしてもよ
い。すなわち、圧力調整弁の下流側に、複数の噴射ヘッドに供給する液体を貯めておく液
体貯留部を設けておくと共に、複数の噴射ヘッド内の液体を液体貯留部に還流可能とする
。更に、噴射ノズルに負圧を作用させることで噴射ヘッド内の液体を噴射ノズルから排出
させる吸引クリーニングを実行可能に構成することとしてもよい。

このような液体噴射装置でも、上述した液体噴射装置と同様の有利な効果が得られる。
すなわち、液体収容部からの液体が圧力調整弁を介して複数の噴射ヘッドに供給されるこ
とで、複数の噴射ヘッド内の圧力を適切な圧力に保つことができ、また、複数の噴射ヘッ
ドと液体貯留部との間で液体を循環させることで、噴射ヘッド内の気泡を液体貯留部に分
離することが可能である。更に、吸引クリーニングを行った場合には、圧力調整弁を介さ
ずに、液体貯留部から液体を吸い出して、噴射ノズルから排出させることができる。詳細
には後述するが、圧力調整弁の内部機構は複雑となっている為、圧力調整弁を液体が通過
する際には少なからず流路抵抗が発生する。従って、上述したように、圧力調整弁を介さ
ずに、液体貯留部内の液体を吸引可能とすれば、液体を吸引した際の流速を落とさずに吸
引クリーニングを行うことができる。その結果、噴射ヘッド内で性状が劣化した液体を効
果的に排出させることが可能となる。

尚、本発明の液体噴射装置では、次のような圧力調整弁を採用することができる。すな
わち、本発明の液体噴射装置で採用される圧力調整弁は、
前記液体貯留部に接続された第１液体室と、
前記第１液体室から隔壁によって隔てられて、前記噴射ヘッドに接続された第２液体室
と、
前記隔壁を穿って設けられ、前記第１液体室と前記第２液体室とを連通させる連通穴と
、
前記連通穴の前記第１液体室側の開口部に設けられた弁座と、
前記連通穴内に摺動可能に挿入されており、該連通穴内を前記第２液体室側に向かって
摺動すると、前記第１液体室側の端部が前記弁座に当接することで該連通穴を封止する弁
体と、
前記弁体を前記第２液体室の方向に付勢する付勢手段と、
前記第２液体室内の液体圧力が減少すると、前記弁体を前記第１液体室の方向に摺動さ
せることで、該弁体の前記端部を前記弁座から離間させる離間手段と
を備えることとしても良い。

このような構成の圧力調整弁を用いれば、たとえ第１液体室側に高い液体圧力がかかっ
ても、その液体圧力によって弁体の端部が弁座に押し付けられて連通穴を封止するので、
第１液体室内の圧力変動が第２液体室に及ぶことがない。その一方で、第２液体室内の液
体圧力が低下すると弁体が第１液体室に向かって摺動し、第１液体室側の弁体の端部が弁
座から離間する。このため、第１液体室から第２液体室へと液体が供給されるので、第２
液体室内の液体圧力を速やかに回復させることができる。その結果、第２液体室内の液体
圧力を、一定の圧力範囲に保つことができ、常に安定した圧力で噴射ヘッドに液体を供給
することが可能となる。

ラインプリンターを例に用いて本実施例の液体噴射装置の大まかな構造を示した説明図である。 ヘッドユニットを底面側から見たときの状態を示す説明図である。 本実施例のラインプリンターが噴射ヘッドにインクを供給するための構成を示した説明図である。 圧力調整弁の詳細な構造を示した説明図である。 圧力調整弁がインクの供給圧力を調整する動作を示した説明図である。 複数の噴射ヘッドにインクを供給する圧力が一定に保たれる様子を示した説明図である。 変形例のラインプリンターが噴射ヘッドにインクを供給するための構成を示した説明図である。 変形例のインクの供給システムを採用して吸引クリーニングを行った場合に、噴射ヘッドを通過するインクの流速が確保し易い理由を示した説明図である。

以下では、上述した本願発明の内容を明確にするために、次のような順序に従って実施
例を説明する。
Ａ．ラインプリンターの構成：
Ｂ．本実施例のインク供給方法：
Ｃ．変形例：

Ａ．ラインプリンターの構成 ：
図１は、ラインプリンター１を例に用いて本実施例の液体噴射装置の大まかな構造を示
した説明図である。図示されているように、本実施例のラインプリンター１は、大まかに
は箱型の外形形状をしており、上面には、モニターパネル２や、ユーザーが操作するため
の操作パネル３などが設けられている。また、ラインプリンター１の前面には、インクカ
ートリッジを交換するためのカートリッジ交換扉４や、印刷用紙を装填するための給紙扉
５が設けられており、更に、向かって右側面には、印刷された印刷用紙が排出される排紙
口６が設けられている。

ラインプリンター１の内部には、各種の機能を実行する複数のユニットあるいは部品が
搭載されている。先ず、ラインプリンター１のほぼ中央の位置には、印刷用紙にインクを
噴射するヘッドユニット３０が設けられている。ヘッドユニット３０の下方には、ヘッド
ユニット３０にインクを供給するインク供給部６０が設けられており、インク供給部６０
には、インクが充填されたインクカートリッジ６２が装着される。尚、本実施例のライン
プリンター１では、黒インク（Ｋインク）、シアンインク（Ｃインク）、マゼンタインク
（Ｍインク）、イエローインク（Ｙインク）の４色のインクを印刷に使用することが可能
であり、このことに対応して、インク供給部６０には、各色のインクが充填された４つの
インクカートリッジ６２が装着されるようになっている。

図１の紙面上で、ヘッドユニット３０の左下の位置には、印刷用紙が装填される給紙カ
セット１０が設けられており、給紙カセット１０の右端の上面に接する位置に、給紙ロー
ラー２０が設けられている。更に、給紙ローラー２０の奥側には給紙モーター２２が接続
されており、給紙モーター２２を駆動して給紙ローラー２０を回転させると、給紙カセッ
ト１０から印刷用紙が１枚ずつ、ヘッドユニット３０に向かって搬送されるようになって
いる。尚、図１では、印刷用紙の搬送経路が太い破線で示されている。

また、図１の紙面上で、ヘッドユニット３０の右側の領域は空きスペースとなっており
、この空きスペースの下方には、キャップ４０や、吸引ポンプ５０、廃液タンク５２など
が設けられている。本実施例のラインプリンター１では、ヘッドユニット３０内のインク
が、時間の経過などによって性状が劣化した場合には、ヘッドユニット３０を右側の空き
スペースへ移動させた後に、ヘッドユニット３０の底面側にキャップ４０を押し当てた状
態で吸引ポンプ５０を作動させることで、性状の劣化したインクを吸い出すことが可能と
なっている。また、吸引ポンプ５０によって吸い出されたインクは、廃液タンク５２に溜
められる。

また、モニターパネル２や操作パネル３が設けられている部分の直ぐ下の位置には、ラ
インプリンター１に電力を供給するための電源ユニット７０や、ラインプリンター１の各
種の動きを制御する制御ユニット８０などが搭載されている。

このような構成を有するラインプリンター１では、次のようにして画像を印刷する。先
ず、給紙カセット１０に複数枚の印刷用紙を装填すると、印刷用紙は図示しないバネによ
って押し上げられて、上方に設けられた給紙ローラー２０に押し付けられる。給紙ローラ
ー２０は、金属製の細長い円柱を長さ方向に半分に割って形成した略半円形断面の細長い
部材であり、円周部分に対応する側面はゴム材料によって形成されている。この給紙ロー
ラー２０の一端には給紙モーター２２が接続されており、給紙モーター２２によって駆動
されて給紙ローラー２０が回転することにより、給紙カセット１０から印刷用紙が１枚ず
つ、ヘッドユニット３０に向かって送り出される。

給紙ローラー２０とヘッドユニット３０との間には、複数のガイドローラー２４が設け
られている。ガイドローラー２４は、図示しないモーターによって駆動されて回転するこ
とにより、印刷用紙をガイドしながら、ヘッドユニット３０へと搬送する。

ヘッドユニット３０は、印刷用紙の搬送経路上に、印刷用紙を跨ぐような状態で設けら
れており、ヘッドユニット３０の底面側（すなわち、印刷用紙に面する側）には、インク
を噴射する複数の噴射ヘッドが設けられている（図２を参照）。また、ヘッドユニット３
０には、インク供給部６０のインクカートリッジ６２が図示しない流路を介して接続され
ており、インクカートリッジ６２内に収容されたインクが、ヘッドユニット３０の下面側
に設けられた複数の噴射ヘッドから噴射される。

図２は、ヘッドユニット３０を底面側（印刷用紙に面した側）から見たときの状態を示
す説明図である。図示されるように、本実施例のヘッドユニット３０の底面には、略矩形
形状をした噴射ヘッド３２が、６つずつを一組として４組（合計２４個）設けられている
。また、各組の６つの噴射ヘッド３２は、３つずつ二列に並べられるとともに、互いの列
の噴射ヘッド３２が互い違いとなるように配列されている。更に、各噴射ヘッド３２には
、インクを噴射する複数の噴射ノズルが列状に設けられている。尚、こうした噴射ノズル
が設けられている噴射ヘッド３２の下側の面を「ノズル面」と呼ぶことがあるものとする
。

このような噴射ヘッド３２は、互い違いに配列されることにより、６つの噴射ヘッド３
２が一体となって１つの噴射ユニット３３を構成している。上述したように、本実施例の
ヘッドユニット３０には、２４個の噴射ヘッド３２が設けられているから、結局、４つの
噴射ユニットが設けられており、各噴射ユニット３３が、Ｙインクを噴射する噴射ユニッ
ト３３ｙ、Ｍインクを噴射する噴射ユニット３３ｍ、Ｃインクを噴射する噴射ユニット３
３ｃ、Ｋインクを噴射する噴射ユニット３３ｋとなっている。

ヘッドユニット３０の下方には、ヘッドユニット３０の底面に向かい合うようにして、
印刷用紙を背面から支持するプラテンが設けられている（図示は省略）。給紙ローラー２
０およびガイドローラー２４によって搬送されてきた印刷用紙はプラテン上を搬送され、
この間にヘッドユニット３０の底面に設けられた複数の噴射ヘッド３２からインクが噴射
されて印刷用紙に画像が印刷されていく。こうして画像が印刷された印刷用紙は、ヘッド
ユニット３０の下流側に設けられたガイドローラー２４によって進行方向を下方に曲げら
れた後、廃液タンク５２の下側を通って排紙口６からラインプリンター１の外部に排出さ
れる。ここで、本実施例のラインプリンター１では、ヘッドユニット３０に設けられた複
数の噴射ヘッド３２に対して、次のような構成のインク供給システムを用いてインクを供
給している。

Ｂ．本実施例のインク供給方法 ：
図３は、本実施例のラインプリンター１に採用されたインク供給システムの構成を示し
た説明図である。尚、図１および図２を用いて前述したように、本実施例のラインプリン
ター１には、Ｃ（シアン）インク、Ｍ（マゼンタ）インク、Ｙ（イエロー）インク、Ｋ（
ブラック）インクの４種類のインクが搭載されており、それらのインクは、インクの種類
毎に設けられた噴射ユニット３３の噴射ヘッド３２に供給されている。尚、それぞれのイ
ンク供給システムの構成は全く同様であるため、図３では、代表として１つの噴射ユニッ
ト３３についてのみ表示されている。

図２を用いて前述したように、噴射ユニット３３は６つの噴射ヘッド３２で構成されて
おり、このことと対応して、図３には６つの噴射ヘッド３２が表示されている。これら６
つの噴射ヘッド３２に対して、インクカートリッジ６２からのインクが供給されることに
なる。インクカートリッジ６２内のインクを噴射ヘッド３２に供給するための経路は、次
のようにして構成されている。先ず、インクカートリッジ６２は、インク通路１１０およ
び切替弁１００を介して循環ポンプ１０２に接続されており、循環ポンプ１０２からは、
インク通路１１２を介してサブタンク１１４に接続されている。詳細には後述するが、サ
ブタンク１１４は、噴射ヘッド３２に供給されるインクが貯められると共に、インクに混
入した気泡を分離する機能を有している。

また、サブタンク１１４の下流側には圧力調整弁１２０が接続されている。圧力調整弁
１２０の詳細についても後述するが、圧力調整弁１２０は、下流側（噴射ヘッド３２側）
の圧力が低下すると自動的に開弁してインクを取り込むことで、噴射ヘッド３２に対して
常に適切な圧力でインクが供給されるように調整する機能を有している。そして、圧力調
整弁１２０の下流側でインク供給通路１１６が分岐した後、噴射ヘッド３２に接続されて
いる。図３では、サブタンク１１４から噴射ヘッド３２までのインク供給通路１１６が、
太い実線で表示されている。従って、循環ポンプ１０２を作動させ、圧力調整弁１２０を
強制開放することにより、インクカートリッジ６２内のインクを吸い出してサブタンク１
１４に供給し、サブタンク１１４から圧力調整弁１２０を介して噴射ヘッド３２にインク
を供給することが可能となっている。

また、噴射ヘッド３２内のインク中に溶け込んでいた空気が溶け出して気泡が発生した
り、あるいは外部の空気を巻きこんで気泡が発生するなどして、複数の噴射ヘッド３２の
何れか１つでも気泡が混入すると、その噴射ヘッド３２では適切にインクを噴射すること
ができなくなる。そこで、本実施例のラインプリンター１では、次のような経路を用いて
噴射ヘッド３２内のインクを循環させることにより、インク中に混入した気泡を除去する
ことも可能になっている。すなわち、６つの噴射ヘッド３２の各々には、インク循環通路
１１８が設けられており、各噴射ヘッド３２からのインク循環通路１１８は合流して、切
替弁１００に接続される。図３では、噴射ヘッド３２から切替弁１００までのインク循環
通路１１８が、太い破線で表示されている。

インクに混入した気泡を除去する際には、切替弁１００の接続状態を切り替えて、噴射
ヘッド３２からのインク循環通路１１８と、循環ポンプ１０２に続くインク通路１１２と
を連通させ、この状態で循環ポンプ１０２を駆動させる。すると、噴射ヘッド３２内のイ
ンクがインク循環通路１１８を介して循環ポンプ１０２によって吸い出され、インク通路
１１２を経由してサブタンク１１４に供給される。こうして噴射ヘッド３２からインクが
吸い出されることで噴射ヘッド３２内の圧力が低下すると、後述するメカニズムによって
圧力調整弁１２０が開弁し、サブタンク１１４からインク供給通路１１６を介して噴射ヘ
ッド３２にインクが供給される。その結果、サブタンク１１４と噴射ヘッド３２との間で
インクが循環する。サブタンク１１４は、噴射ヘッド３２や、インクの通路（インク供給
通路１１６、インク循環通路１１８、インク通路１１２）、などに比べて通路断面が大き
く、インクの流れが緩やかな場所となっている。従って、サブタンク１１４内では、イン
クと共に流されてきた気泡が上方へと浮き上がって、インクと気泡とが分離される。

以上のような本実施例のインク供給システムでは、サブタンク１１４に貯められたイン
クが、圧力調整弁１２０を介して複数の噴射ヘッド３２に供給されるようになっている。
このため、噴射ヘッド３２でインクが噴射されると、噴射した分のインクがサブタンク１
１４から供給され、その結果、圧力調整弁１２０から噴射ヘッド３２までのインクの圧力
は、常に一定圧力に調整されるようになっている。以下では、このような機能を有する圧
力調整弁１２０について説明する。

図４は、圧力調整弁１２０の詳細な構造を示した説明図である。尚、図４には、圧力調
整弁１２０の中心を通る縦断面をとることによって、圧力調整弁１２０の内部構造が示さ
れている。本実施例の圧力調整弁１２０には、噴射ヘッド３２に接続された圧力室１２１
と、サブタンク１１４に接続された圧力室１２２の２つの圧力室が設けられている。これ
ら２つの圧力室の間を隔てる隔壁には、通路が貫通しており、この通路には、通路とほぼ
同じ径の通路軸１２３が通路内で摺動可能に設けられている。通路軸１２３の側面には、
複数本の通路溝１２４が設けられており、通路溝１２４の一端は、圧力室１２１側に開口
するとともに、他端は圧力室１２２側に開口している。

通路軸１２３の圧力室１２１側の端部には、ベース部材１２５が固定されており、ベー
ス部材１２５は、通路軸１２３を取り巻くように設けられた支持バネ１２６によって、圧
力室１２１の底面側から一定の高さに持ち上げられている。また、ベース部材１２５は、
圧力室１２１の一側面（図４では上面側）を構成する薄いフィルム膜１２７のほぼ中央位
置に接着されている。

また、通路軸１２３の圧力室１２２側の端部には、ゴム製の封止弁１２８が設けられて
いる。封止弁１２８は、圧力室１２２の底面側から封止バネ１２９によって押し上げられ
ており、通常は、封止弁１２８の上方に設けられた突出部分が、圧力室１２２の上面に押
し付けられることで、圧力室１２２側から通路軸１２３の周囲を密閉するようになってい
る。

図５は、圧力調整弁１２０が噴射ヘッド３２にインクを供給する圧力を調整する動作を
示した説明図である。前述したように、圧力調整弁１２０には、インク供給通路１１６を
介してサブタンク１１４からインクが供給されている（図３を参照）。このとき、圧力調
整弁１２０の圧力室１２２（サブタンク１１４側の圧力室）には、サブタンク１１４内の
インクが水頭差によって供給されている。また、圧力室１２２側に設けられた封止弁１２
８は封止バネ１２９によって押し付けられているので、通路溝１２４は封止弁１２８によ
って閉鎖された状態となっている。従って、この状態では、圧力室１２２から通路溝１２
４を介して圧力室１２１にインクが供給されることはない。

図５（ａ）に示す状態で、噴射ヘッド３２からインクを噴射すると、噴射した分だけの
インクが圧力室１２１から噴射ヘッド３２に供給される。その結果、噴射ヘッド３２から
インクを噴射するに従って、圧力室１２１内の圧力が低下する。ここで、圧力室１２１の
上面側はフィルム膜１２７によって構成されているので、圧力室１２１内の圧力低下に応
じてフィルム膜１２７が引き下げられ、その結果、図５（ｂ）に示されるように、フィル
ム膜１２７に設けられたベース部材１２５および通路軸１２３が、支持バネ１２６の反発
力に逆らって移動する。すると、通路軸１２３に押されて封止弁１２８が開口し、通路軸
１２３に設けられた通路溝１２４を介して、２つの圧力室（サブタンク１１４側の圧力室
１２２および噴射ヘッド３２側の圧力室１２１）が連通状態となる。その結果、図５（ｃ
）中に太い破線の矢印で示したように、通路溝１２４を介して、サブタンク１１４側の圧
力室１２２から、噴射ヘッド３２側の圧力室１２１へとインクが供給される。

こうして圧力室１２１にインクが供給されると、圧力室１２１内の圧力が回復するので
、フィルム膜１２７が元の状態に戻り、それと共にベース部材１２５および通路軸１２３
も元の位置まで復帰する。その結果、図５（ａ）に示すように、再び封止弁１２８によっ
て圧力室１２２側の通路軸１２３の周囲は密閉されて、圧力室１２２から圧力室１２１へ
のインクの供給が終了する。

以上のように、本実施例の圧力調整弁１２０では、通常は封止弁１２８が閉じているが
、圧力室１２１内のインク量が所定量よりも少なくなることで圧力室１２１のインクの供
給圧力が低下すると、一時的に封止弁１２８が開弁する。これにより、圧力室１２２から
インクが供給され、圧力室１２１のインク圧力が回復する。結局、噴射ヘッド３２から噴
射された分だけのインクが供給されて、噴射ヘッド３２にインクを供給する圧力が一定に
保たれることになる。

ここで、複数の噴射ヘッド３２が設けられたラインプリンター１では、複数の噴射ヘッ
ド３２にインクを供給する圧力を厳密に管理する目的で、噴射ヘッド３２ごとに圧力調整
弁１２０を設けることも考えられるが、これでは圧力調整弁１２０の設置数が増加してし
まう。そこで、本実施例では、前述したインクの供給システムのように、１つの圧力調整
弁１２０からインク供給通路１１６を分岐させて、各噴射ヘッド３２に接続する構成を採
用している（図３を参照）。そして、１つの圧力調整弁１２０から各噴射ヘッド３２に接
続する構成であっても、複数の噴射ヘッド３２にインクを供給する圧力を十分、一定に保
つことが可能である。以下ではこの点について補足して説明する。

図６は、複数の噴射ヘッド３２にインクを供給する圧力が一定に保たれる様子を示した
説明図である。本実施例のように複数の噴射ヘッド３２が設けられたラインプリンター１
では、印刷中、常に全ての噴射ヘッド３２からインクを噴射しているわけではない。従っ
て、あるタイミングでは、例えば、図６（ａ）に示されるように、図中の左端の噴射ヘッ
ド３２からインクが噴射される。このとき、前述したように、圧力調整弁１２０では、圧
力室１２１内の圧力が低下して封止弁１２８が開口することで（図５（ｃ）を参照）、左
端の噴射ヘッド３２で噴射された分のインクが圧力室１２１に供給される。図中には、噴
射した分のインクが圧力調整弁１２０の圧力室１２１に供給される様子が斜線を付した矢
印によって示されている。

また、別のタイミングでは、図６（ｂ）に示されるように、図中の左から３番目の噴射
ヘッドと、左から６番目の噴射ヘッド３２とからインクが噴射されることもあり、このと
きはこれら２つの噴射ヘッド３２が噴射したインクの合計分が圧力室１２１に供給される
。更に、図６（ｃ）に示されるように、図中の左から２番目、４番目、そして５番目の噴
射ヘッドからインクが噴射された場合には、これらの３つの噴射ヘッド３２で噴射したイ
ンクの合計分が圧力室１２１に供給される。以下、インクを噴射する噴射ヘッド３２の数
が増えた場合にも、同様にして噴射ヘッド３２で噴射したインクの合計分が圧力室１２１
に供給されることとなる。

以上のように、複数の噴射ヘッド３２にインクを供給する圧力調整弁１２０の圧力室１
２１に対して、噴射ヘッド３２で噴射した分のインクが適宜、補充されることで、複数の
噴射ヘッド３２に供給されるインク圧力を一定に保つことができる。その結果、複数の噴
射ヘッド３２に対して１つの圧力調整弁を設けた構成であっても、複数の噴射ヘッド３２
の間でのインクの噴射量のバラつきを抑制して高画質な画像を印刷することが可能となっ
ているのである。

このような本実施例のラインプリンター１では、噴射ヘッド３２毎に圧力調整弁１２０
を設ける必要がないため、圧力調整弁１２０の動作圧力のバラツキに起因して、噴射ヘッ
ド３２間でのインクの供給圧力のバラツキを抑制することができる。加えて、それぞれの
噴射ヘッド３２で圧力調整弁１２０を共用することができるので、部品点数が減少して、
故障の可能性や製造時の組み立てミスが減少すると共に、製造コストも抑制することがで
き、更に加えて装置全体が大型化することを抑制可能となる。

Ｄ．変形例 ：
上述した実施例では、圧力調整弁１２０は、サブタンク１１４と、複数の噴射ヘッド３
２との間に設けるものと説明した。しかし、噴射ヘッド３２に供給する液体の圧力を一定
に保つ点からは、圧力調整弁１２０は噴射ヘッド３２の上流側にあれば良く、従って、以
下に示すように、圧力調整弁１２０をサブタンク１１４とインクカートリッジ６２との間
に設けることとしてもよい。尚、変形例では、上述した本実施例と共通する構成部分につ
いては、本実施例と同じ符番を付すことにより、その構成部分についての詳細な説明は省
略することとする。

図７は、変形例のラインプリンターが噴射ヘッドにインクを供給するための構成を示し
た説明図である。図示した変形例のインクの供給システムでは、図３を用いて前述したイ
ンクの供給システムに対して、圧力調整弁１２０の位置を、サブタンク１１４とインクカ
ートリッジ６２との間に移動した構成となっている。この様なインクの供給システムを採
用した場合、噴射ヘッド３２で噴射された分のインクがサブタンク１１４を介して圧力調
整弁１２０の圧力室１２１（サブタンク側の圧力室）から供給され、これに伴って、圧力
室１２１内の圧力が低下することで、圧力室１２２（インクカートリッジ６２側の圧力室
）から圧力室１２１に噴射ヘッド３２で噴射された分のインクが供給される。従って、前
述したインクの供給システム（図３を参照）と同様に、複数の噴射ヘッド３２に供給する
インクの圧力を一定に保つことが可能である。このことに加えて、図７に示したインクの
供給システムによれば、噴射ノズルから性状が劣化したインクを吸引するメンテナンス動
作（吸引クリーニング）を行う場合に、噴射ヘッド３２を通過するインクの流速を確保し
易いという利点がある。以下ではこの点について説明する。

図８は、変形例のインクの供給システムを採用して吸引クリーニングを行った場合に、
噴射ヘッド３２を通過するインクの流速が確保し易い理由を示した説明図である。尚、図
８には、ヘッドユニット３０の底面にキャップ４０を当接させた状態で、吸引ポンプ５０
を作動させることにより、吸引クリーニングを行っている状態でのインク供給システム内
の様子が示されている。

吸引クリーニングを行うと、噴射ヘッド３２内のインクがキャップ４０に吸い出される
と共に、噴射ヘッド３２の上流側から噴射ヘッド３２内にインクが吸い込まれる。このと
き、サブタンク１１４の上流側に圧力調整弁１２０を配置したインクの供給システム（図
７を参照）では、サブタンク１１４に貯められたインクを、圧力調整弁１２０を経由せず
に、直接、噴射ヘッド３２に吸い込むことが可能となる。前述したように、本実施例の圧
力調整弁１２０は、内部に複雑な構造を有していることから（図３を参照）、インクが圧
力調整弁１２０内を通過する場合には、少なからず流路抵抗が発生する。従って、図８に
示されるように、圧力調整弁１２０を経由せずに、サブタンク１１４から噴射ヘッド３２
にインクを吸引可能とすれば、サブタンク１１４から噴射ヘッド３２までの流路抵抗を極
力抑えることで、吸引クリーニング時のインクの流速を確保することができる。その結果
、性状が劣化したインクを噴射ヘッド３２からより効果的に排出させることが可能となる
。

以上、本願発明の実施例について説明したが、本発明は上記に限られるものではなく、
その要旨を逸脱しない範囲において種々の態様で実施することが可能である。

１…ラインプリンター、 ３０…ヘッドユニット、 ３２…噴射ヘッド、
３３…噴射ユニット、 ４０…キャップ、 ５０…吸引ポンプ、
６０…インク供給部、 ６２…インクカートリッジ、 １００…切替弁、
１０２…循環ポンプ、 １１０…インク通路、 １１２…インク通路、
１１４…サブタンク、 １１６…インク供給通路、 １１８…インク循環通路、
１２０…圧力調整弁、 １２１…圧力室、 １２２…圧力室、
１２３…通路軸、 １２４…通路溝、 １２５…ベース部材、
１２６…支持バネ、 １２７…フィルム膜、 １２８…封止弁、
１２９…封止バネ

Claims (3)

1. 複数の噴射ヘッドに設けられた噴射ノズルから液体を噴射する液体噴射装置であって、
   前記噴射ノズルから噴射する液体を収容した液体収容部と、
   前記液体収容部と前記複数の噴射ヘッドとの間に設けられると共に、該噴射ヘッド側の液体の圧力が低下すると開弁して、該液体収容部側から液体を取り込んで該噴射ヘッド側に供給することにより、該噴射ヘッド内の液体の圧力を調整する圧力調整弁と、
   前記液体収容部と前記圧力調整弁との間に設けられて、前記複数の噴射ヘッドに供給する液体を貯めておく液体貯留部と、
   前記圧力調整弁の下流側で、該圧力調整弁からの液体を前記複数の噴射ヘッドに供給する液体供給通路と、
   前記複数の噴射ヘッド内の液体を吸い出すことによって前記液体貯留部へと還流させる液体還流手段と
   を備える液体噴射装置。
2. 複数の噴射ヘッドに設けられた噴射ノズルから液体を噴射する液体噴射装置であって、
   前記噴射ノズルから噴射する液体を収容した液体収容部と、
   前記液体収容部と前記複数の噴射ヘッドとの間に設けられると共に、該噴射ヘッド側の液体の圧力が低下すると開弁して、該液体収容部側から液体を取り込んで該噴射ヘッド側に供給することにより、該噴射ヘッド内の液体の圧力を調整する圧力調整弁と、
   前記液体収容部と前記圧力調整弁との間に設けられると共に、液体収容部に収容された液体を前記噴射ヘッドに供給するポンプと、
   前記圧力調整弁の下流側に設けられて、前記複数の噴射ヘッドに供給される液体を貯めておく液体貯留部と、
   前記複数の噴射ヘッド内の液体を吸い出すことによって前記ポンプの上流へと還流させる液体還流手段と
   を備える液体噴射装置。
3. 請求項１または２に記載の液体噴射装置であって、
   前記噴射ノズルに負圧を作用させて前記複数の噴射ヘッド内の液体を吸引することにより、該噴射ヘッド内の液体を該噴射ノズルから排出させる吸引クリーニング手段と、
   を備える液体噴射装置。

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