JP7206987B2

JP7206987B2 - 液体噴射装置

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Publication number: JP7206987B2
Application number: JP2019022349A
Authority: JP
Inventors: 俊華張
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 2019-02-12
Filing date: 2019-02-12
Publication date: 2023-01-18
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Also published as: JP2020128065A; US20200254777A1; US11117387B2

Description

本発明は、液体噴射装置に関し、特に、インク等の液体を循環ヘッドを介して流動させる液体噴射装置に関する。

インクジェット記録装置では、ヘッドの圧力室にインクが滞留することを防止するため、インクが圧力室を流動するようにしているものがある。特許文献１に示すインクジェット記録装置は、循環ヘッドの圧力室に連通する上流ポートと下流ポートとを有しており、上流ポートと下流ポートを介して循環ヘッドの圧力室にインクを通過させている。このため、メインタンクと送り出し元のインクタンクとメニスカス圧タンクとを備え、循環ヘッドを介在させた状態で、送り出し元のインクタンクからメニスカス圧タンクを介してメインタンクへインクを流動させている。

特開２００８－１６２２８４号公報

上述した従来のインクジェット記録装置では、送り出し元のインクタンクとメニスカス圧タンクの水頭圧差を利用してインクを流動しており、送り出し元のインクタンクとメニスカス圧タンクとメインタンクの役割が固定されている。そして、インクの補充はメインタンクだけで行う必要があった。
また、送り出し元のインクタンクとメニスカス圧タンクでの水頭圧差でインクの流動が決定されるが、インク量の変動に応じて水頭値が変化するため、結果的にインクの流動を一定にしづらい。そして、インク補充時もタンク内のインク流れや圧力変動が発生するため、インクの流動を一定にしづらい。一方、印刷の途中で印刷を止めて水頭値を調整したり、インク補充を行ったりすると、印刷物に不連続な乾燥ムラが発生する課題があった。

本発明は、インクの補充が便利で、インクの流動の変動を抑制する液体噴射装置を提供する。

本発明は、圧力室に連通する上流ポートと下流ポートとを有する循環ヘッドと、複数のインクタンクとを有し、前記上流ポートと前記下流ポートを介して前記循環ヘッドを通過させていずれかのインクタンクからいずれかのインクタンクへインクを流動させる液体噴射装置であって、少なくとも３つの前記インクタンクを有し、各インクタンクは、前記上流ポートと前記下流ポートとに連通するインク出入口を有し、各インクタンクのインク出入口を、それぞれ独立して前記上流ポートと前記下流ポートに対して開閉する開閉バルブを有する構成としてある。

また、各インクタンクごとに各インクタンク内の圧力を調整する圧力調整制御部と、各インクタンクごとに各開閉バルブの開閉を制御する開閉バルブ制御部とを備える構成としても良い。
さらに、前記圧力調整制御部は、各インクタンクの中からいずれかを送り出し元のインクタンクとし、各インクタンクの中からいずれかを送り入れ先のインクタンクとするように各インクタンク内の圧力を調整し、前記開閉バルブ制御部は、前記送り出し元のインクタンクから前記循環ヘッドにインクが供給され、前記循環ヘッドから前記送り入れ先のインクタンクにインクが供給されるように各開閉バルブの開閉を制御する構成とすることが可能である。

本発明は、複数のインクタンクのいずれもインク補充に使用でき、インクの流動を一定にすることができる。

本発明の一実施例にかかるインクジェット記録装置の概略構成図である。同インクジェット記録装置の印刷ヘッドの要部断面図である。同インクジェット記録装置のインクタンクの概略断面図である。３つのインクタンクを使用してインクを流動させる過程の一状態を示す概略構成図である。３つのインクタンクを使用してインクを流動させる過程の一状態を示す概略構成図である。３つのインクタンクを使用してインクを流動させる過程の一状態を示す概略構成図である。３つのインクタンクを使用してインクを流動させる過程の一状態を示す概略構成図である。３つのインクタンクを使用してインクを流動させる過程の一状態を示す概略構成図である。３つのインクタンクを使用してインクを流動させる過程の一状態を示す概略構成図である。３つのインクタンクを使用してインクを流動させる過程の一状態を示す概略構成図である。３つのインクタンクを使用してインクを流動させる過程の一状態を示す概略構成図である。３つのインクタンクを使用してインクを流動させる過程の一状態を示す概略構成図である。３つのインクタンクを使用してインクを流動させる過程の一状態を示す概略構成図である。３つのインクタンクを使用してインクを流動させる過程の一状態を示す概略構成図である。３つのインクタンクを使用してインクを流動させる過程の一状態を示す概略構成図である。４つのインクタンクを使用してインクを流動させる過程の一状態を示す概略構成図である。４つのインクタンクを使用してインクを流動させる過程の一状態を示す概略構成図である。４つのインクタンクを使用してインクを流動させる過程の一状態を示す概略構成図である。４つのインクタンクを使用してインクを流動させる過程の一状態を示す概略構成図である。４つのインクタンクを使用してインクを流動させる過程の一状態を示す概略構成図である。４つのインクタンクを使用してインクを流動させる過程の一状態を示す概略構成図である。４つのインクタンクを使用してインクを流動させる過程の一状態を示す概略構成図である。４つのインクタンクを使用してインクを流動させる過程の一状態を示す概略構成図である。変形例にかかるインクジェット記録装置を示しており、図２４Ａはインク供給経路の全体を示す図であり、図２４Ｂは循環ヘッドの近辺のインク供給経路を示す図である。変形例にかかるインクジェット記録装置の要部概略構成図である。

以下、図面にもとづいて本発明の実施形態を説明する。
図１は、本発明である液体噴射装置の一実施形態にかかるインクジェット記録装置を概略図により示しており、図２は、同インクジェット記録装置の印刷ヘッドを要部断面図により示しており、図３は同インクジェット記録装置のインクタンクを概略断面図により示している。

図１において、インクジェット記録装置１０は循環ヘッド１１を有しており、同循環ヘッド１１はインクを吐出するインクジェットヘッドである。図２において、循環ヘッド１１は、ノズル１１ａ１を有するオリフィスプレート１１ａを備えている。このオリフィスプレート１１ａの背面側に圧力室１１ｂが形成されている。この圧力室１１ｂを経由してインクが循環する。圧力室１１ｂにおけるノズル１１ａ１の対向面側にはアクチュエーター１１ｃが設けられている。このアクチュエーター１１ｃが駆動されることによって、圧力室１１ｂの容積が変化してノズル１１ａ１からインク滴が吐出される。アクチュエーター１１ｃは、例えばピエゾ素子（ＰＺＴ）等の圧電素子を用いて直接又は間接的に圧力室を変形させるものや、静電気でダイアフラムを駆動するもの、静電気で直接インクを移動させるもの等を採用可能であるが、これらに限られない。各循環ヘッド１１は、圧力室１１ｂを挟む位置に上流ポート１１ｄと下流ポート１１ｅを有している。各循環ヘッド１１の上流ポート１１ｄと下流ポート１１ｅは、第１～第３タンク（タンク）１２ａ～１２ｃのインク出入口１２ａ１～１２ｃ１に対して、開閉バルブ１３ａ１，１３ａ２，１３ｂ１，１３ｂ２，１３ｃ１，１３ｃ２を介して接続されている。このように構成された循環ヘッド１１において、インク２０が、圧力室１１ｂを通過して、例えば図２中矢印で示すように、左から右へ循環する。
このようにインクタンクは３つの第１～第３タンク１２ａ～１２ｃを有している。

図３において、第１～第３タンク１２ａ～１２ｃのインク出入口１２ａ１～１２ｃ１は、タンク本体１２ａ２～１２ｃ２の上面から挿入され、底面近くで開口している。タンク本体１２ａ２～１２ｃ２の上面には、圧力調整パイプ１２ａ３～１２ｃ３が接続され、ほぼ天井面で開口している。タンク本体１２ａ２～１２ｃ２の側面には、インク補充口１２ａ４～１２ｃ４が形成されており、当該インク補充口１２ａ４～１２ｃ４を開閉してインクを補充することができるようになっている。タンク本体１２ａ２～１２ｃ２の側面の上方部位には気圧センサー１２ａ５～１２ｃ５が配置されており、タンク本体１２ａ２～１２ｃ２の側面の下方部位には水圧センサー１２ａ６～１２ｃ６が配置されている。気圧センサー１２ａ５～１２ｃ５は、タンク本体１２ａ２～１２ｃ２内の気圧を介してインクの水頭圧を検出しており、水圧センサー１２ａ６～１２ｃ６は水圧を介してインク量を検出している。

インク出入口１２ａ１には管路１４ａを介して開閉バルブ１３ａ１，１３ａ２が接続され、インク出入口１２ｂ１には管路１４ｂを介して開閉バルブ１３ｂ１，１３ｂ２が接続され、インク出入口１２ｃ１には管路１４ｃを介して開閉バルブ１３ｃ１，１３ｃ２が接続されている。また、開閉バルブ１３ａ１，１３ｂ１，１３ｃ１は、管路１５ａ１を介して循環ヘッド１１の上流ポート１１ｄに接続され、開閉バルブ１３ａ２，１３ｂ２，１３ｃ２は、管路１５ａ２を介して循環ヘッド１１の下流ポート１１ｅに接続されている。

このように、循環ヘッド１１は圧力室１１ｂに連通する上流ポート１１ｄと下流ポート１１ｅとを有し、３つのインクタンク（第１～第３タンク１２ａ～１２ｃ）を有し、各インクタンク（第１～第３タンク１２ａ～１２ｃ）は、上流ポート１１ｄと下流ポート１１ｅに連通するインク出入口１２ａ１～１２ｃ１とを有し、各インクタンク（第１～第３タンク１２ａ～１２ｃ）のインク出入口１２ａ１～１２ｃ１を、それぞれ独立して上流ポート１１ｄと下流ポート１１ｅに対して開閉する開閉バルブ１３ａ１，１３ａ２，１３ｂ１，１３ｂ２，１３ｃ１，１３ｃ２を有する。

圧力調整パイプ１２ａ３～１２ｃ３と、気圧センサー１２ａ５～１２ｃ５と、水圧センサー１２ａ６～１２ｃ６は、圧力調整制御部１４に接続されている。後述するように、圧力調整制御部１４は、インクが循環ヘッド１１を介在させて第１～第３タンク１２ａ～１２ｃのいずれかからいずれかに流れるようにする。このとき、圧力調整制御部１４は、気圧センサー１２ａ５～１２ｃ５と水圧センサー１２ａ６～１２ｃ６の検出結果を参照し、圧力調整パイプ１２ａ３～１２ｃ３を介して第１～第３タンク１２ａ～１２ｃ内の気圧を制御する。

第１～第３タンク１２ａ～１２ｃのいずれかを送り出し元とし、第１～第３タンク１２ａ～１２ｃのいずれかを送り入れ先として、インクは流れる。開閉バルブ制御部１５が開閉バルブ１３ａ１，１３ａ２，１３ｂ１，１３ｂ２，１３ｃ１，１３ｃ２の開閉を制御することにより、どのタンクを送り出し元とし、どのタンクを送り入れ先とするかを決定できる。開閉バルブ制御部１５は、圧力調整制御部１４と同期して開閉バルブ１３ａ１，１３ａ２，１３ｂ１，１３ｂ２，１３ｃ１，１３ｃ２の開閉を制御している。

本インクジェット記録装置１０は、１または複数の循環ヘッド１１を記録媒体の幅方向に沿って列状（一列または千鳥配列など）に配置してあり、記録媒体を長さ方向に送りながら循環ヘッド１１のアクチュエーター１１ｃを駆動させて圧力室１１ｂ内のインクをノズル１１ａ１から記録媒体上に吐出させて所定の文字や画像を印刷する。印字制御部１６は循環ヘッド１１における各アクチュエーター１１ｃの駆動を制御し、媒体駆動部１７は駆動モーター１７ａを駆動させて記録媒体を搬送させる。印刷制御部１８は、圧力調整制御部１４と、開閉バルブ制御部１５と、印字制御部１６と、媒体駆動部１７とを制御して、印刷およびインクの循環を制御する。

図４～図１５は、開閉バルブ制御部１５が開閉バルブ１３ａ１，１３ａ２，１３ｂ１，１３ｂ２，１３ｃ１，１３ｃ２の開閉を制御して、どのタンクを送り出し元とし、どのタンクを送り入れ先とするかを決定している様子を示している。送り出し元とするタンクのインク出入口は循環ヘッド１１の上流ポート１１ｄに連通させ、送り入れ先とするタンクのインク出入口は循環ヘッド１１の下流ポート１１ｅに連通させるように、開閉バルブ１３ａ１，１３ａ２，１３ｂ１，１３ｂ２，１３ｃ１，１３ｃ２を開閉させる。

図４は、第１タンク１２ａを送り入れ先とし、第２タンク１２ｂを送り出し元とし、第３タンク１２ｃを補充タンクとするときの開閉バルブの開閉状態を示している。なお図４において、第１タンク１２ａ内の液位はほぼ空に近い所定値の状態（Ｅｍｐｔｙ：以下、空と呼ぶ）であり、第２タンク１２ｂ内の液位は半分よりも少し多い所定値の状態（Ｈａｌｆ：以下、半と呼ぶ）であり、第３タンク１２ｃ内の液位は満よりも少し少ない状態（Ｆｕｌｌ－α－β）である。開閉バルブ１３ａ２，１３ｂ１を開き、その他の開閉バルブ１３ａ１，１３ｂ２，１３ｃ１，１３ｃ２を閉じる。第３タンク１２ｃは上流ポート１１ｄと下流ポート１１ｅに連通しておらず、この状態で第３タンク１２ｃのインク補充口（１２ｃ４）を開いて不図示のメインタンクから第３タンク１２ｃの液位がほぼ満状態となる所定値（Ｆｕｌｌ：以下、満と呼ぶ）までインクを補充する。

第３タンク１２ｃにインクが補充された後、送り出し元の第２タンク１２ｂのインクの量が半にまで減ったら、送り出し元を第３タンク１２ｃに変更する。
図５は、送り出し元を第３タンク１２ｃに変更する様子を示している。一時的に、第２タンク１２ｂと第３タンク１２ｃの両方を送り出し元とするように、開閉バルブ１３ｃ１を追加的に開く。この状態は、「開閉バルブを開くとき」にあたり、「いずれかのインクタンクの開閉バルブを開くときに、複数のインクタンクに対して同時に開いている状態を経」ていることになる。
すなわち、第１のインクタンクから第２のインクタンクに循環路を切り替えるときに、両方のインクタンクに対して同時に開いている状態を生じさせている。

追加的に開閉バルブのいずれかを開くときは、すでに開いている開閉バルブを介してインクが循環ヘッド１１に流れている状態を乱さないように、ゆっくりと開く。すなわち、開閉バルブ制御部１５は、各開閉バルブを開閉させるときに、開くのに要する時間を閉じるのに要する時間よりも長くとるようにしている。
この後、所定時間経過したら、開閉バルブ制御部１５は、開閉バルブ１３ｂ１を閉じて、送り出し元を第３タンク１２ｃだけにする。なお、この時点では、第１タンク１２ａの液位は半よりも少ない状態（Ｈａｌｆ－α）になる。これは、インクが第２タンク１２ｂから第１タンク１２ａへ送り出されている間に、循環ヘッド１１からインクが吐出されることにより減少するため、循環ヘッド１１から吐出されたインクの量α分だけ半よりも少ない状態（Ｈａｌｆ－α）になる。なおこれ以降、送り出し元インクタンクから送り入れ先インクタンクへインクを送り出している間に循環ヘッド１１から吐出されたインクの量をαまたはβと記載するが、α及びβは循環ヘッド１１から吐出されたインクの量によって変動するため一定の値ではない。第２タンク１２ｂの液位は、開閉バルブ１３ｃ１を開いた後、所定時間経過後に閉じるため、この所定時間が経過する間にインクが第１タンク１２ａへと送られることでインク量が空よりも減るが、これは無視できる程度に少ない量であるため記載は省略する。

図６は第１タンク１２ａを送り入れ先とし、第２タンク１２ｂを補充タンクとし、第３タンク１２ｃを送り出し元とするときの開閉バルブの開閉状態を示している。開閉バルブ１３ａ２，１３ｃ１を開き、その他の開閉バルブ１３ａ１，１３ｂ１，１３ｂ２，１３ｃ２を閉じる。図５に示す状態を比べると、第２タンク１２ｂのインク出入口１２ｂ１を上流ポート１１ｄに連通させていた開閉バルブ１３ｂ１を閉じている。

インクが流れることにより、送り出し元の第３タンク１２ｃの液位は満から下がり始め、液位が半になるまでインクの送り出しを続ける。第３タンク１２ｃの液位が半になったとき、第１タンク１２ａの液位が満よりも少ない状態（Ｆｕｌｌ－α－β）になる。これは、インクが第３タンク１２ｃから第１タンク１２ａへ送り出されている間に、循環ヘッド１１からインクが吐出されることにより減少するため、循環ヘッド１１から吐出されたインクの量β分だけ、満よりも少ない状態（Ｆｕｌｌ－α）からより少ない状態（Ｆｕｌｌ－α－β）になる。

送り出し元のインクタンクの液位が半まで下がったら、液位が空であるインクタンクを送り入れ先のインクタンクに変更する。送り入れ先のインクタンクを変更するときには、一時的に新たな送り入れ先のインクタンクを、送り入れ先のインクタンクとして追加し、追加後に、先の送り入れ先のインクタンクを閉じる。

図７は、送り入れ先として第２タンク１２ｂを追加した状態であり、図８は、送り入れ先であった第１タンク１２ａを閉じた状態である。
図７は、第１タンク１２ａと第２タンク１２ｂを送り入れ先とし、第３タンク１２ｃを送り出し元とするときの開閉バルブの開閉状態を示している。開閉バルブ１３ａ２，１３ｂ２，１３ｃ１を開き、その他の開閉バルブ１３ａ１，１３ｂ１，１３ｃ２を閉じている。一時的に第１タンク１２ａと第２タンク１２ｂの二つのインクタンクについて、インク出入口１２ａ１，１２ｃ１を開いている。

図８は、第１タンク１２ａを補充タンクとし、第２タンク１２ｂを送り入れ先とし、第３タンク１２ｃを送り出し元とするときの開閉バルブの開閉状態を示している。開閉バルブ１３ｂ２，１３ｃ１を開き、その他の開閉バルブ１３ａ１，１３ａ２，１３ｂ１，１３ｃ２を閉じる。第１タンク１２ａは上流ポート１１ｄと下流ポート１１ｅに連通しておらず、この状態で第１タンク１２ａのインク補充口１２ａ４を開いて不図示のメインタンクから第１タンク１２ａの液位が満となるまでインクを補充する。

図４は、第３タンク１２ｃを補充タンクとした状態であり、図５～図７の状態を経て、図８で第１タンク１２ａを補充タンクとした状態へと移行してきた。
この後、図９～図１１の状態を経て、図１２で第２タンク１２ｂを補充タンクとした状態へと移行する。
図９は、送り出し元として第１タンク１２ａを追加し、図１０は、送り出し元であった第３タンク１２ｃを切り離し、図１１は送り入れ先として第３タンク１２ｃを追加し、図１２は送り入れ先であった第２タンク１２ｂを補充タンクとするために切り離す状態を示している。

図９は、第１タンク１２ａと第３タンク１２ｃを送り出し元とし、第２タンク１２ｂを送り入れ先とするときの開閉バルブの開閉状態を示している。開閉バルブ１３ａ１，１３ｂ２，１３ｃ１を開き、その他の開閉バルブ１３ａ２，１３ｂ１，１３ｃ２を閉じる。
図１０は、第１タンク１２ａを送り出し元とし、第２タンク１２ｂを送り入れ先とするときの開閉バルブの開閉状態を示している。開閉バルブ１３ａ１，１３ｂ２を開き、その他の開閉バルブ１３ａ２，１３ｂ１，１３ｃ１，１３ｃ２を閉じる。

図１１は、第１タンク１２ａを送り出し元とし、第２タンク１２ｂと第３タンク１２ｃを送り入れ先とするときの開閉バルブの開閉状態を示している。開閉バルブ１３ａ１，１３ｂ２，１３ｃ２を開き、その他の開閉バルブ１３ａ２，１３ｂ１，１３ｃ１を閉じる。
このように図８は、第１タンク１２ａを補充タンクとした状態であり、図９～図１２の状態を経て、図１３で第２タンク１２ｂを補充タンクとした状態へと移行してきた。

さらに、図１３～図１５の状態を経て、図４で第３タンク１２ｃを補充タンクとした最初の状態へと移行する。
図１３は、送り出し元として第２タンク１２ｂを追加し、図１４は、送り出し元であった第１タンク１２ａを切り離し、図１５は送り入れ先として第１タンク１２ａを追加し、図４は送り入れ先であった第３タンク１２ｃを補充タンクとするために切り離す状態を示している。

図１３は、第１タンク１２ａと第２タンク１２ｂを送り出し元とし、第３タンク１２ｃを送り入れ先とするときの開閉バルブの開閉状態を示している。開閉バルブ１３ａ１，１３ｂ１，１３ｃ２を開き、その他の開閉バルブ１３ａ２，１３ｂ２，１３ｃ１を閉じる。
図１４は、第２タンク１２ｂを送り出し元とし、第３タンク１２ｃを送り入れ先とするときの開閉バルブの開閉状態を示している。開閉バルブ１３ｂ１，１３ｃ２を開き、その他の開閉バルブ１３ａ１，１３ａ２，１３ｂ２，１３ｃ１を閉じる。

図１５は、第２タンク１２ｂを送り出し元とし、第１タンク１２ａと第３タンク１２ｃを送り入れ先とするときの開閉バルブの開閉状態を示している。開閉バルブ１３ａ２，１３ｂ１，１３ｃ２を開き、その他の開閉バルブ１３ａ１，１３ｂ２，１３ｃ１を閉じる。
以上、図４～図１５に示すような開閉状態となるように、開閉バルブ制御部１５が開閉バルブ１３ａ１，１３ａ２，１３ｂ１，１３ｂ２，１３ｃ１，１３ｃ２の開閉を制御する。

次に、図１６～図２３は、インクタンクとして第４タンク１２ｄを追加し、第４タンク１２ｄのために開閉バルブ１３ｄ１，１３ｄ２を追加した変形例を示している。
すなわち、インクタンクは４つである。
図１６は、第１タンク１２ａを送り出し元とし、第２タンク１２ｂを送り入れ先とし、図１７に示す状態を経て、図１８は、第３タンク１２ｃを送り出し元とし、第４タンク１２ｄを送り入れ先とし、図１９に示す状態を経て、図２０は、第２タンク１２ｂを送り出し元とし、第１タンク１２ａを送り入れ先とし、図２１に示す状態を経て、図２２は、第４タンク１２ｄを送り出し元とし、第３タンク１２ｃを送り入れ先とし、図２３に示す状態を経て、図１６に示す最初の状態へと移行する。

送り出し元と送り入れ先を切り替えるときに、送り出し元についても送り入れ先についてもそれぞれインクタンクを追加する制御を行っている点が図４～図１５に示す制御と異なっている。なお、具体的な開閉バルブ１３ａ１，１３ａ２，１３ｂ１，１３ｂ２，１３ｃ１，１３ｃ２，１３ｄ１，１３ｄ２の開閉の状態は図に示している。開く開閉バルブは丸の中に＋の記号を付してあり、閉じる開閉バルブは丸の中に×の記号を付してある。

また、開閉バルブ制御部１５は、いずれかのインクタンクの開閉バルブを開くときに、他のインクタンクに対して同時に開いている状態を経るようにし、各開閉バルブを開閉させるときに、開くのに要する時間を閉じるのに要する時間よりも長くとる。
インクを循環させるためには、開閉バルブ制御部１５による各開閉バルブ１３ａ１，１３ａ２，１３ｂ１，１３ｂ２，１３ｃ１，１３ｃ２，１３ｄ１，１３ｄ２の開閉の制御に加えて、圧力調整制御部１４による各インクタンク（第１～第４タンク１２ａ～１２ｄ）内の圧力調整が必要となる。

送り出し元のインクタンクの液面から見たオリフィスプレート１１ａの表面の位置のポテンシャル圧力をＰＡ、送り入れ先のインクタンクの液面から見たオリフィスプレート１１ａの表面の位置のポテンシャル圧力をＰＢとし、各管路と循環ヘッド１１の内部流路抵抗で構成されるインク流路ネットワークの総流路抵抗をＲとすれば、循環流量Ｑは、Ｑ＝｛ＰＡ－ＰＢ｝／Ｒとなる。（ただし、オリフィスプレート１１ａの表面の位置は送り出し元のインクタンクの液面、送り入れ先のインクタンクの液面よりも高いのでＰＡ、ＰＢは負の値である）ここで、オリフィスプレート１１ａの表面位置から見た送り入れ先のインクタンクの液面のポテンシャル圧力は下流側圧力源と考えることができ、送り出し元のインクタンクの液面から見たオリフィスプレート１１ａの表面位置のポテンシャル圧力は上流側圧力源となる。

圧力調整制御部１４は、総流路抵抗Ｒを固定値とし、オリフィスプレート１１ａにおけるノズル１１ａ１において所定の負のメニスカス圧力を維持しながら、所定の循環流量Ｑを得られるように、送り出し元のインクタンクの液面から見たオリフィスプレート１１ａの表面の位置のポテンシャル圧力ＰＡを発生させ、送り入れ先のインクタンクの液面から見たオリフィスプレート１１ａの表面の位置のポテンシャル圧力ＰＢを発生させて、圧力調整パイプ１２ａ３～１２ｄ３を介して圧力を調整する。

このように、圧力調整制御部１４は、各インクタンク（第１～第４タンク１２ａ～１２ｄ）の中からいずれかを送り出し元のインクタンクとし、各インクタンク（第１～第４タンク１２ａ～１２ｄ）の中からいずれかを送り入れ先のインクタンクとするように各インクタンク（第１～第４タンク１２ａ～１２ｄ）内の圧力を調整し、開閉バルブ制御部１５は、送り出し元のインクタンクから循環ヘッド１１にインクが供給され、循環ヘッド１１から送り入れ先のインクタンクにインクが供給されるように各開閉バルブ１３ａ１，１３ａ２，１３ｂ１，１３ｂ２，１３ｃ１，１３ｃ２，１３ｄ１，１３ｄ２の開閉を制御する。また、圧力調整制御部１４は、送り出し元となるインクタンクの気圧センサー１２ａ５～１２ｃ５と水圧センサー１２ａ６～１２ｃ６の検出結果、および、送り入れ先となるインクタンクの気圧センサー１２ａ５～１２ｃ５と水圧センサー１２ａ６～１２ｃ６の検出結果を参照しながら、適切なポテンシャル圧力ＰＡ，ＰＢを発生させている。

図２４は、変形例にかかるインクジェット記録装置の要部概略構成図を示しており、図２４Ａはインク供給経路の全体を示しており、図２４Ｂは循環ヘッドの近辺のインク供給経路を示している。
この変形例では、図１～図１５に記載した実施例の管路１５ａ１に追加された送り出し元中継タンク２１から、管路１５ａ２に追加された送り入れ先中継タンク２２へ、循環ヘッド１１を介して、インクを流す。送り出し元中継タンク２１は、管路１５ａ１において、開閉バルブ１３ａ１，１３ｂ１，１３ｃ１からの管路がすべて合流した位置よりも下流であって循環ヘッド１１の上流ポート１１ｄの上流の位置に配置される。
送り入れ先中継タンク２２は、管路１５ａ２において、管路が開閉バルブ１３ａ２，１３ｂ２，１３ｃ２へ分岐する位置よりも上流であって循環ヘッド１１の下流ポート１１ｅの下流の位置に配置される。送り出し元中継タンク２１と送り入れ先中継タンク２２の内部には、内部における上方部位において上方に開口する皿状のインク貯留部２１ｂ，２２ｂを有し、インク出入口２１ｃ、２２ｃはインク貯留部２１ｂ，２２ｂの上端よりも下の位置で開口している。また、送り出し元中継タンク２１内でインク貯留部２１ｂにインクを汲み上げる汲上機構２１ｄを有している。インク出入口２１ｃ、２２ｃは、管路１５ａ１，１５ａ２の一部を構成する。

ここで、送り出し元中継タンク２１と送り入れ先中継タンク２２とは、送り入れ先中継タンク２２がインクを汲み上げる汲上機構を備えていない点を除いてほぼ同一形状で形成されており、取り付け位置については、送り出し元中継タンク２１の方が送り入れ先中継タンク２２よりも距離Ｄｆだけ高い位置に配置されている。本来であれば、インクを流動させるポテンシャル圧力差は送り出し元中継タンク２１と送り入れ先中継タンク２２の配置高さの差に加えて液面の差も影響を与える。従って、インクが送られることによる液面の変化でインクの循環流量Ｑが変化する。

しかし、この変形例においては、中継タンクの内部において上方に開口する皿状のインク貯留部２１ｂ，２２ｂを有しており、このインク貯留部２１ｂ，２２ｂの液面の差がポテンシャル圧力差に相当する。送り入れ先中継タンク２２においては、送り入れられてくるインクがインク貯留部２２ｂの上縁で溢れるので液面は一定になる。また、送り出し元中継タンク２１においても、インク出入口２１ｃを介して循環ヘッド１１へ送り出すインク量よりも多い量で、送り出し元インクタンクから送り出し元中継タンク２１へインクが供給されており、さらに、インク出入口２１ｃを介して循環ヘッド１１へ送り出すインク量よりも多い量で汲上機構２１ｄがインクタンクの底に貯留するインクを常に汲み上げるので、インクはインク貯留部２１ｂの上縁で溢れ、液面は一定になる。

この結果、常にインク貯留部２１ｂ，２２ｂの配置位置の差Ｄｆだけがポテンシャル圧力差となり、一定となる。ポテンシャル圧力差が一定となれば、総流路抵抗Ｒは一定であるので、循環流量Ｑは一定となる。なお、送り出し元中継タンク２１においては、汲上機構２１ｄを設けず、管路１５ａ１の一端をインク貯留部２１ｂの内部に配置するようにしてもよい。この場合、送り出し元中継タンク２１内にインク貯留部２１ｂから溢れ出たインクを回収する流路を別途設ける。
このようにインクタンクと前記上流ポート１１ｄとの間には送り出し元中継タンク２１を有し、インクタンクと前記下流ポート１１ｅとの間には送り入れ先中継タンク２２を有し、前記送り出し元中継タンク２１と前記送り入れ先中継タンク２２は、それぞれ前記上流ポート１１ｄと前記下流ポート１１ｅに連通する中継用インク出入口２１ｃ，２２ｃを有し、内部における上方部位において上方に開口する皿状のインク貯留部２１ｂ，２２ｂを有し、前記中継用インク出入り口２１ｃ，２２ｃは前記インク貯留部２１ｂ，２２ｂの上端よりも下の位置で開口し、前記送り出し元中継タンク２１内で前記インク貯留部２１ｃにインクを汲み上げる汲上機構２１ｄを有し、前記前記送り出し元中継タンク２１内の前記インク貯留部２１ｂの上端は、前記送り入れ先中継タンク２２内の前記インク貯留部２２ｂの上端よりも所定高さ（Ｄｆ）だけ高く配置されている。

図２５は、変形例にかかるインクジェット記録装置の要部概略構成図を示している。
この変形例では、図２４に示す送り出し元中継タンク２１の構造を、図１と図４～図１５に示す第１タンク１２ａ～第３タンク１２ｃに採用している。
この変形例では、第１タンク１２ａ～第３タンク１２ｃの配置高さは同一であるが、圧力調整制御部１４が所定のポテンシャル圧力差を生じさせるために圧力差（Ｐ１＞Ｐ２）を生じさせている。第１タンク１２ａ～第３タンク１２ｃ内におけるインク貯留部２１ｂの液面の高さは同一となるが、圧力調整制御部１４が所定のポテンシャル圧力差（Ｐ１＞Ｐ２）を生じさせるため、ポテンシャル圧力差が一定となり、総流路抵抗Ｒは一定であるので、循環流量Ｑは一定となる。
この変形例によれば、第１タンク１２ａ～第３タンク１２ｃでの液面の高さが同一となるので、水頭差は生じていないため、圧力調整制御部１４は総流路抵抗Ｒと循環流量Ｑだけに基づいて圧力差（Ｐ１＞Ｐ２）を生じさせることに特化できる。この結果、圧力調整制御が単純化し、結果としてより均一な循環流量Ｑを期待できる。
むろん、第１タンク１２ａ～第３タンク１２ｃの配置高さが異なるものとならざるを得ない場合でも適用可能である。この場合、本来であれば、配置高さに加えてインク使用量に基づく液面の変化も加わることになるはずであるが、少なくともインク使用量に基づく液面の変化を生じなくさせることができ、固定値である配置高さの要素だけになるので、均一な循環流量Ｑを期待できる。

なお、本発明は前記実施例に限られるものでないことは言うまでもない。当業者であれば言うまでもないことであるが、
・前記実施例の中で開示した相互に置換可能な部材および構成等を適宜その組み合わせを変更して適用すること
・前記実施例の中で開示されていないが、公知技術であって前記実施例の中で開示した部材および構成等と相互に置換可能な部材および構成等を適宜置換し、またその組み合わせを変更して適用すること
・前記実施例の中で開示されていないが、公知技術等に基づいて当業者が前記実施例の中で開示した部材および構成等の代用として想定し得る部材および構成等と適宜置換し、またその組み合わせを変更して適用すること
は本発明の一実施例として開示されるものである。

１０…インクジェット記録装置、１１…循環ヘッド、１１ａ…オリフィスプレート、１１ａ１…ノズル、１１ｂ…圧力室、１１ｃ…アクチュエーター、１１ｄ…上流ポート、１１ｅ…下流ポート、１２ａ～１２ｃ…インクタンク（第１～第３タンク）、１２ａ１～１２ｃ１…インク出入口、１２ａ２～１２ｃ２…タンク本体、１２ａ３～１２ｃ３…圧力調整パイプ、１２ａ４～１２ｃ４…インク補充口、１２ａ５～１２ｃ５…気圧センサー、１２ａ６～１２ｃ６…水圧センサー、１３ａ１，１３ａ２，１３ｂ１，１３ｂ２，１３ｃ１，１３ｃ２，１３ｄ１，１３ｄ２…開閉バルブ、１４…圧力調整制御部、１４ａ…管路、１４ｂ…管路、１４ｃ…管路、１５…開閉バルブ制御部、１５ａ１…管路、１５ａ２…管路、１６…印字制御部、１７…媒体駆動部、１７ａ…駆動モーター、２０…インク、２１，２２…インクタンク、２１ｂ，２２ｂ…インク貯留部、２１ｃ，２２ｃ…インク出入口、２１ｄ，２２ｄ…汲上機構。

Claims

圧力室に連通する上流ポートと下流ポートとを有する循環ヘッドと、複数のインクタン
クとを有し、前記上流ポートと前記下流ポートを介して前記循環ヘッドを通過させていず
れかのインクタンクからいずれかのインクタンクへインクを流動させる液体噴射装置であ
って、
少なくとも３つの前記インクタンクを有し、
各インクタンクは、前記上流ポートと前記下流ポートとに連通するインク出入口を有し
、
各インクタンクのインク出入口を、それぞれ独立して前記上流ポートと前記下流ポート
に対して開閉する開閉バルブを有し、
各インクタンクごとに
各インクタンク内の圧力を調整する圧力調整制御部と、
各インクタンクごとに各開閉バルブの開閉を制御する開閉バルブ制御部と
を備え、
前記圧力調整制御部は、各インクタンクの中からいずれかを送り出し元のインクタンク
とし、各インクタンクの中からいずれかを送り入れ先のインクタンクとするように各イン
クタンク内の圧力を調整し、
前記開閉バルブ制御部は、前記送り出し元のインクタンクから前記循環ヘッドにインク
が供給され、前記循環ヘッドから前記送り入れ先のインクタンクにインクが供給されるよ
うに各開閉バルブの開閉を制御し、
前記開閉バルブ制御部は、各開閉バルブを開閉させるときに、開くのに要する時間を閉
じるのに要する時間よりも長くとる
ことを特徴とする液体噴射装置。
圧力室に連通する上流ポートと下流ポートとを有する循環ヘッドと、複数のインクタン
クとを有し、前記上流ポートと前記下流ポートを介して前記循環ヘッドを通過させていず
れかのインクタンクからいずれかのインクタンクへインクを流動させる液体噴射装置であ
って、
３つの前記インクタンクを有し、
各インクタンクは、前記上流ポートと前記下流ポートとに連通するインク出入口を有し
、
各インクタンクのインク出入口を、それぞれ独立して前記上流ポートと前記下流ポート
に対して開閉する開閉バルブを有し、
各インクタンクごとに
各インクタンク内の圧力を調整する圧力調整制御部と、
各インクタンクごとに各開閉バルブの開閉を制御する開閉バルブ制御部と
を備え、
前記圧力調整制御部は、各インクタンクの中からいずれかを送り出し元のインクタンク
とし、各インクタンクの中からいずれかを送り入れ先のインクタンクとするように各イン
クタンク内の圧力を調整し、
前記開閉バルブ制御部は、前記送り出し元のインクタンクから前記循環ヘッドにインク
が供給され、前記循環ヘッドから前記送り入れ先のインクタンクにインクが供給されるよ
うに各開閉バルブの開閉を制御する
ことを特徴とする液体噴射装置。
前記開閉バルブ制御部は、いずれかの前記インクタンクの前記開閉バルブを開くときに
、複数の前記インクタンクに対して同時に開いている状態を経るようにすることを特徴と
する請求項１または請求項２に記載の液体噴射装置。
前記インクタンクは３つであることを特徴とする請求項１に記載の液体噴射装置。
前記インクタンクは４つであることを特徴とする請求項１のいずれかに記載の液体噴射
装置。
前記インクタンクは、内部における上方部位において上方に開口する皿状のインク貯留
部を有し、前記インク出入口は前記インク貯留部の上端よりも下の位置で開口し、かつ、
前記インクタンク内で前記インク貯留部にインクを汲み上げる汲上機構を有することを特
徴とする請求項１～請求項５のいずれかに記載の液体噴射装置。
圧力室に連通する上流ポートと下流ポートとを有する循環ヘッドと、複数のインクタン
クとを有し、前記上流ポートと前記下流ポートを介して前記循環ヘッドを通過させていず
れかのインクタンクからいずれかのインクタンクへインクを流動させる液体噴射装置であ
って、
３つの前記インクタンクを有し、
各インクタンクは、前記上流ポートと前記下流ポートとに連通するインク出入口を有し
、
各インクタンクのインク出入口を、それぞれ独立して前記上流ポートと前記下流ポート
に対して開閉する開閉バルブを有し、
各インクタンクごとに
各インクタンク内の圧力を調整する圧力調整制御部と、
各インクタンクごとに各開閉バルブの開閉を制御する開閉バルブ制御部と
を備え、
前記圧力調整制御部は、各インクタンクの中からいずれかを送り出し元のインクタンク
とし、各インクタンクの中からいずれかを送り入れ先のインクタンクとするように各イン
クタンク内の圧力を調整し、
前記開閉バルブ制御部は、前記送り出し元のインクタンクから前記循環ヘッドにインク
が供給され、前記循環ヘッドから前記送り入れ先のインクタンクにインクが供給されるよ
うに各開閉バルブの開閉を制御し、
前記インクタンクと前記上流ポートとの間には送り出し元中継タンクを有し、前記イン
クタンクと前記下流ポートとの間には送り入れ先中継タンクを有し、
前記送り出し元中継タンクと前記送り入れ先中継タンクは、
それぞれ前記上流ポートと前記下流ポートに連通する中継用インク出入口を有し、
内部における上方部位において上方に開口する皿状のインク貯留部を有し、
前記中継用インク出入り口は前記インク貯留部の上端よりも下の位置で開口し、
前記送り出し元中継タンク内で前記インク貯留部にインクを汲み上げる汲上機構を有し
、
前記送り出し元中継タンク内の前記インク貯留部の上端は、前記送り入れ先中継タンク
内の前記インク貯留部の上端よりも所定高さだけ高く配置されていることを特徴とする液
体噴射装置。