液滴吐出装置
【課題】液滴吐出部分からの液滴が漏れることのなく、小型化が可能な液滴循環系を構成することを目的とする。
【解決手段】貯留タンク１２に貯留されたインクを循環ポンプ１８によって吸い上げて循環経路１６へ吐出し循環経路１６内をインクが循環して貯留タンク１２に戻る。また、循環経路１６に第１の径の第１循環部１６Ａと、第１の径より小さい第２の径の第２循環部１６Ｂを設け、第１循環部１６Ａと記録ヘッドのインク室１４のインク流入口１４Ａを接続し、第２循環部と記録ヘッドのインク室１４のインク排出口１４Ｂを接続し、第２循環部１６Ｂでインクの流速を加速することで、記録ヘッドのインク室１４のインク排出口１４Ｂを負圧として記録ヘッドのインク室１４のインク排出口１４Ｂからインクを循環経路１６の第２循環部１６Ｂへ吸い出して第１循環部１６Ａから記録ヘッドのインク流入口１４Ａを介してインクを記録ヘッドのインク室１４に流入させる。
【解決手段】貯留タンク１２に貯留されたインクを循環ポンプ１８によって吸い上げて循環経路１６へ吐出し循環経路１６内をインクが循環して貯留タンク１２に戻る。また、循環経路１６に第１の径の第１循環部１６Ａと、第１の径より小さい第２の径の第２循環部１６Ｂを設け、第１循環部１６Ａと記録ヘッドのインク室１４のインク流入口１４Ａを接続し、第２循環部と記録ヘッドのインク室１４のインク排出口１４Ｂを接続し、第２循環部１６Ｂでインクの流速を加速することで、記録ヘッドのインク室１４のインク排出口１４Ｂを負圧として記録ヘッドのインク室１４のインク排出口１４Ｂからインクを循環経路１６の第２循環部１６Ｂへ吸い出して第１循環部１６Ａから記録ヘッドのインク流入口１４Ａを介してインクを記録ヘッドのインク室１４に流入させる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液滴吐出装置にかかり、特に、インクなどの液滴を吐出する液滴吐出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
液滴吐出装置としては、例えば、インクを受像紙などの媒体に吐出して画像を形成するインクジェットプリンタが一般的に普及している。
【０００３】
液滴を吐出するヘッドから液滴を吐出するためには、吐出するための液体をヘッドに供給する必要がある。
【０００４】
ヘッドに液滴を吐出するための循環系としては、例えば、供給タンク、ヘッド、及び戻りタンクを設けて、供給タンク、ヘッド、戻りタンク、供給タンクの順にインクが循環するように接続して、インク循環系の循環ループとし、供給タンクと戻りタンクとの間にバルブを設けて、当該バルブを閉めた状態でポンプにより戻りタンクを負圧にする等の圧力制御を行うことにより、ヘッドからインクを吸い出すことにより供給タンクからインクをヘッドに供給するようにインクを循環させるものなどがある（例えば、特許文献１）。
【０００５】
また、他の方法としては、ポンプによって供給タンクからヘッドにインクを供給するものが提案されている（例えば、特許文献２〜５）。
【０００６】
また、ヘッドの上にあるタンクから、水頭差でヘッドにインクを供給し、下側に設けた戻りタンクに水頭差でヘッドからインクを回収するものがある（特許文献６）。
【特許文献１】特許第３３８７８０６号公報
【特許文献２】特許第４０７１１５６号公報
【特許文献３】特許第３６３１０８５号公報
【特許文献４】特許第３５２３５１１号公報
【特許文献５】特表２００８−５１３２４５号公報
【特許文献６】特表２００５−５０２４９８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、ヘッドに設けられた液滴を吐出するノズルから液滴が漏れないようにするためには、ノズルの部分の圧力を大気圧より低い圧力にする必要があるため、供給用のタンクと戻り用のタンクが必要であったり、圧力制御を行うためのバルブ等を複数設ける必要がある。
【０００８】
本発明は、上記事実を考慮して成されたもので、液滴吐出部分からの液滴が漏れることのなく、小型化が可能な液滴循環系を構成することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するために請求項１に記載の発明は、液体を貯留すると共に、貯留した液体の送出口及び帰還口を備えた貯留手段と、予め定めた第１の流速で液体が循環する第１循環部と、前記第１の流速よりも速い第２の流速で液体が循環する第２循環部と、を有し、前記貯留手段に貯留された液体を前記送出口から送出して、前記帰還口から前記貯留手段に戻すように液体を循環させるための循環経路と、前記循環経路の液体を循環させる循環手段と、液滴を吐出すると共に、液滴を吐出するための液体の供給口と前記第１循環部とを接続し、液体の排出口と前記第２循環部とを接続した液滴吐出手段と、を備えることを特徴としている。
【００１０】
請求項１に記載の発明によれば、貯留手段には、液体が貯留されると共に、貯留された液体の送出口及び帰還口が設けられている。
【００１１】
また、循環経路には、予め定めた第１の流速で液体が循環する第１循環部と、第１の流速よりも速い第２の流速で液体が循環する第２循環部と、が設けられており、貯留手段に貯留された液体を送出口から送出して、帰還口から貯留手段に戻るように循環経路によって液体が循環される。
【００１２】
循環経路の液体の循環は循環手段によって行われる。例えば、循環手段は、ポンプ等を適用することができる。
【００１３】
また、液滴吐出手段では、液滴が吐出される。液滴吐出手段は、液滴を吐出するための液体の供給口と第１循環部とが接続され、液体の排出口と第２循環部とが接続されている。
【００１４】
すなわち、循環手段によって循環経路の液体が循環されると、貯留手段に貯留された液体が送出口から循環経路に送出されて、帰還口から貯留手段に戻ってくる。このとき、循環経路では、第１循環部で第１の流速で循環され、第２循環部では液体の流速が加速されて第１の流速よりも速い第２の流速で液体が循環される。そして、第１循環部には液滴吐出手段の供給口が接続され、第２循環部には液滴吐出手段の排出口が接続されているので、第２循環部の第２の流速によって液滴吐出手段の排出口に負圧が発生し、液滴吐出手段から液滴が吸い出され、これによって第１循環部から液滴吐出手段の供給口に液体が流入する。従って、液滴吐出手段に液滴を吐出するための液体を供給することができる。
【００１５】
また、負圧によって液滴吐出手段に液体が供給されるので、液滴吐出手段から液体が漏れ出すことを防止することができる。
【００１６】
さらに、第１循環部と第２循環部を循環経路に設けて液滴吐出手段に接続するだけの構成なので、小型化が可能となる。
【００１７】
請求項２に記載の発明は、液体を貯留すると共に、貯留した液体の送出口及び帰還口を備えた貯留手段と、予め定めた第１の流速で液体が循環する第１循環部と、前記第１の流速よりも速い第２の流速で液体が循環する第２循環部と、を有し、前記貯留手段に貯留された液体を前記送出口から送出して、前記帰還口から前記貯留手段に戻すように液体を循環させるための循環経路と、前記循環経路の液体を循環させる循環手段と、液滴を吐出すると共に、液滴を吐出するための液体の供給口と前記送出口とを接続し、液体の排出口と前記第２循環部とを接続した液滴吐出手段と、を備えることを特徴としている。
【００１８】
請求項２に記載の発明によれば、貯留手段には、液体が貯留されると共に、貯留された液体の送出口及び帰還口が設けられている。
【００１９】
また、循環経路には、予め定めた第１の流速で液体が循環する第１循環部と、第１の流速よりも速い第２の流速で液体が循環する第２循環部と、が設けられており、貯留手段に貯留された液体を送出口から送出して、帰還口から貯留手段に戻るように循環経路によって液体が循環される。
【００２０】
循環経路の液体の循環は循環手段によって行われる。例えば、循環手段は、ポンプ等を適用することができる。
【００２１】
また、液滴吐出手段では、液滴が吐出される。液滴吐出手段は、液滴を吐出するための液体の供給口と貯留手段の送出口とが接続され、液体の排出口と第２循環部とが接続されている。
【００２２】
すなわち、循環手段によって循環経路の液体が循環されると、貯留手段に貯留された液体が送出口から循環経路に送出されて、帰還口から貯留手段に戻ってくる。このとき、循環経路では、第１循環部で第１の流速で循環され、第２循環部では液体の流速が加速されて第１の流速よりも速い第２の流速で液体が循環される。そして、液滴吐出手段の供給口が貯留手段の送出口に接続され、第２循環部には液滴吐出手段の排出口が接続されているので、第２循環部の第２の流速によって液滴吐出手段の排出口に負圧が発生し、液滴吐出手段から液滴が吸い出され、これによって貯留手段の送出口から液滴吐出手段の供給口に液体が流入する。従って、液滴吐出手段に液滴を吐出するための液体を供給することができる。
【００２３】
また、負圧によって液滴吐出手段に液体が供給されるので、液滴吐出手段から液体が漏れ出すことを防止することができる。
【００２４】
さらに、第１循環部と第２循環部を循環経路に設けて液滴吐出手段に接続するだけの構成なので、小型化が可能となる。
【００２５】
なお、請求項２に記載の発明は、請求項３に記載の発明のように、液滴吐出手段の排出口と第２循環部との接続部分に設けられ、第２循環部を流れる液体の圧力によって前記排出口に負圧を発生させる差圧発生器を更に設けるようにしてもよい。
【００２６】
また、請求項１〜３の何れか１項に記載の発明における第１循環部及び第２循環部は、請求項４に記載の発明のように、第１循環部が、循環経路中の径を予め定めた第１の径に設定され、第２循環部が、循環経路中の径を第１の径よりも小さい第２の径に設定されることによって、第１循環部での流速を第１の流速とし、第２循環部での流速を第２の流速にすることが可能である。
【００２７】
請求項５に記載の発明は、液体を貯留すると共に、貯留した液体の送出口及び帰還口を備えた貯留手段と、前記貯留手段に貯留された液体を前記送出口から送出して、前記帰還口から前記貯留手段に戻すように液体を循環させるための循環経路と、前記循環経路の液体を循環させる循環手段と、液滴を吐出すると共に、液滴を吐出するための液体の供給口と前記送出口とを接続し、液体の排出口と前記循環経路とを接続した液滴吐出手段と、前記排出口と前記循環経路に設けられ、前記循環経路を流れる液体の圧力によって前記排出口に負圧を発生させる差圧発生手段と、を備えることを特徴としている。
【００２８】
請求項５に記載の発明によれば、貯留手段には、液体が貯留されると共に、貯留された液体の送出口及び帰還口が設けられている。
【００２９】
また、貯留手段に貯留された液体を送出口から送出して、帰還口から貯留手段に戻るように循環経路によって液体が循環される。
【００３０】
循環経路の液体の循環は循環手段によって行われる。例えば、循環手段は、ポンプ等を適用することができる。
【００３１】
また、液滴吐出手段では、液滴が吐出される。液滴吐出手段は、液滴を吐出するための液体の供給口と貯留手段の送出口とが接続され、液体の排出口と循環経路とが接続されている。
【００３２】
そして、排出口と循環経路の接続部に設けられた差圧発生手段では、循環経路を流れる液体の圧力によって排出口に負圧が発生される。
【００３３】
すなわち、循環手段によって循環経路の液体が循環されると、貯留手段に貯留された液体が送出口から循環経路に送出されて、帰還口から貯留手段に戻ってくる。このとき、循環経路と液滴吐出手段の排出口の接続部に差圧発生手段が設けられているので、循環経路を流れる液体の圧力によって、液滴吐出手段の排出口に負圧が発生し、液滴吐出手段から液滴が吸い出され、これによって貯留手段の送出口から液滴吐出手段の供給口に液体が流入する。従って、液滴吐出手段に液滴を吐出するための液体を供給することができる。
【００３４】
また、負圧によって液滴吐出手段に液体が供給されるので、液滴吐出手段から液体が漏れ出すことを防止することができる。
【００３５】
さらに、差圧発生手段を循環経路に設けて液滴吐出手段に接続するだけの構成なので、小型化が可能となる。
【発明の効果】
【００３６】
以上説明したように本発明によれば、液滴吐出部分からの液滴が漏れることのなく、小型化が可能な液滴循環系を構成することができる、という効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３７】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態の一例を詳細に説明する。なお、本実施の形態は、インクジェットプリンタに本発明を適用したものである。
【００３８】
本発明の実施の形態に係わるインクジェットプリンタは、インクを吐出する記録ヘッドからインク滴を吐出することによって用紙等の記録媒体に画像を記録するものである。
【００３９】
（第１実施形態）
図１は、本発明の第１実施形態に係わるインクジェットプリンタの記録ヘッドへインクを供給するためのインク循環系の構成を示す図である。
【００４０】
第１実施形態に係わるインクジェットプリンタのインク循環系１０は、図１に示すように、インクを貯留する貯留タンク１２を備えており、貯留タンク１２には、記録ヘッドへ供給するためのインクが貯留される。貯留されたインクは記録ヘッドに設けられたインク室１４へ供給され、インク室１４に供給されたインクが記録ヘッドからインク滴として吐出される。
【００４１】
貯留タンク１２には、インクを送出する送出口１２Ａと、該送出口１２Ａから送出されて循環したインクが戻ってくる帰還口１２Ｂが設けられている。貯留タンク１２の送出口１２Ａと帰還口１２Ｂは、インクを循環するための循環経路１６が接続されていおり、送出口１２Ａから貯留タンク１２に貯留されたインクが循環経路１６へ送出されて、循環経路１６を循環した後に貯留タンク１２の帰還口１２Ｂにインクが循環する。
【００４２】
循環経路１６には、貯留タンク１２の送出口１２Ａの近傍に、インクを循環経路１６に循環させるための循環ポンプ１８が設けられている。循環ポンプ１８を駆動することによって、貯留タンク１２の送出口１２Ａからインクが吸い出されて循環経路１６へインクが押し出される。そして、インクが循環経路１６を循環して貯留タンク１２の帰還口１２Ｂから貯留タンク１２に戻るようになっている。
【００４３】
循環ポンプ１８から貯留タンク１２の帰還口１２Ｂへインクが循環する循環経路１６には、予め定めた第１の径とされた第１循環部１６Ａと、第１の径より小さい第２の径とされた第２循環部１６Ｂと、が設けられている。すなわち、第１循環部１６Ａは、第１の径に応じた予め定めた第１の流速でインクが循環し、第２循環部１６Ｂでは、第１の流速よりも速い、第２の径に応じた第２の流速でインクが循環する。
【００４４】
また、第１循環部１６Ａは、記録ヘッドのインク室１４のインク流入口１４Ａに接続され、第２循環部１６Ｂは、記録ヘッドのインク室１４のインク排出口１４Ｂに接続されている。
【００４５】
なお、循環ポンプの吐出性能、第１循環部１６Ａの第１の径、第２循環部１６Ｂの第２の径、記録ヘッドのインク流入口１４Ａの経、及び記録ヘッドのインク排出口１４Ｂの経は、循環ポンプ１８によって押し出されたインクが第１循環部１６Ａから第２循環部１６Ｂを循環して貯留タンク１２へ流れ、かつ、第２循環部１６Ｂの第２の流速によって記録ヘッドの排出口１４Ｂが負圧となることによって、第１循環部１６Ａから記録ヘッドのインク流入口１４Ａへインクが流入可能な関係に設定されている。
【００４６】
また、図１に示すインク循環系１０は、記録ヘッドに全て搭載するようにしてもよいし、循環経路１６の一部及びインク室１４のみを記録ヘッドに搭載するようにしてもよい。
【００４７】
続いて、上述のように構成された本発明の第１実施形態に係わるインクジェットプリンタのインク循環系１０の作用について説明する。
【００４８】
インクジェットプリンタの電源がオンされたり、インクジェットプリンタを制御する制御部（図示省略）によってインク供給が指示された場合、循環ポンプ１８が駆動開始される。
【００４９】
循環ポンプ１８が駆動開始されると、貯留タンク１２に貯留されたインクが循環ポンプ１８によって吸い上げられて循環経路１６へ吐出され、循環経路１６内をインクが循環する。
【００５０】
循環ポンプ１８によって循環経路１６へ流されたインクは、図１矢印に沿って循環経路１６を循環して貯留タンク１２に戻る。
【００５１】
このとき、循環経路１６の第１循環部１６Ａでは予め定めた第１の径の中をインクが循環し、続いて、第１の径よりも小さい第２循環部１６Ｂの第２の径の中をインクが循環する。すなわち、第１循環部１６Ａでは第１の流速でインクが循環され、その後、第２循環部１６Ｂでは、第１の流速よりも速い第２の流速でインクが循環される。ここで、第１循環部１６Ａが記録ヘッドのインク室１４のインク流入口１４Ａに接続され、第２循環部１６Ｂが記録ヘッドのインク室１４のインク排出口１４Ｂに接続されているので、第２循環部１６Ｂでインクの流速が加速されることにより、記録ヘッドのインク室１４のインク排出口１４Ｂが負圧となる。これによって記録ヘッドのインク室１４のインク排出口１４Ｂからインクが循環経路１６の第２循環部１６Ｂへ吸い出される。そして、インク室１４のインク排出口１４Ｂからインクが吸い出されることによって、第１循環部１６Ａから記録ヘッドのインク流入口１４Ａを介してインクが記録ヘッドのインク室１４に流入する。従って、循環経路１６中を流れるインクが記録ヘッドのインク室１４内にも流れ、記録ヘッドにインクを供給することができる。
【００５２】
また、記録ヘッドのインク排出口１４Ｂが負圧になることによって、記録ヘッドのインク流入口１４Ａからインク室１４にインクが流入するので、記録ヘッドのインク室１４も結果として負圧となる。従って、記録ヘッド内を大気よりも低い圧力にすることができるので、記録ヘッドからインクが漏れ出してしまうことを防止することができる。
【００５３】
このように本実施形態では、循環経路１６中に第１循環部１６Ａと第２循環部１６Ｂを設けると共に、第１循環部１６Ａと記録ヘッドのインク室１４を接続し、第２循環部１６Ｂと記録ヘッドのインク室１４を接続して循環ポンプ１８で循環経路１６中にインクを循環させるだけで、記録ヘッドにインクを供給することができるので、簡単な構成で記録ヘッドへのインク供給が可能となる。また、循環経路１６中に第１循環部１６Ａと第２循環部１６Ｂを設けるだけなので、インク循環系１０の構成を小型化することができる。
【００５４】
（第２実施形態）
続いて、本発明の第２実施形態に係わるインクジェットプリンタについて説明する。図２は、本発明の第２実施形態に係わるインクジェットプリンタの記録ヘッドへインクを供給するためのインク循環系の構成を示す図である。なお、第１実施形態と同一部分については同一符号を付して説明する。
【００５５】
第２実施形態に係わるインクジェットプリンタのインク循環系１１も第１実施形態と同様に、図２に示すように、インクを貯留する貯留タンク１２を備えており、貯留タンク１２には、記録ヘッドへ供給するためのインクが貯留される。貯留されたインクは記録ヘッドに設けられたインク室１４へ供給され、インク室１４に供給されたインクが記録ヘッドからインク滴として吐出される。
【００５６】
貯留タンク１２には、インクを送出する送出口１２Ａと、該送出口１２Ａから送出されて循環したインクが戻ってくる帰還口１２Ｂが設けられている。貯留タンク１２の送出口１２Ａと帰還口１２Ｂは、インクを循環するための循環経路１６が接続されていおり、送出口１２Ａから貯留タンク１２に貯留されたインクが循環経路１６へ送出されて、循環経路１６を循環した後に貯留タンク１２の帰還口１２Ｂにインクが循環する。
【００５７】
循環経路１６には、貯留タンク１２の送出口１２Ａの近傍に、インクを循環経路１６に循環させるための循環ポンプ１８が設けられている。循環ポンプ１８を駆動することによって、貯留タンク１２の送出口１２Ａからインクが吸い出されて循環経路１６へ押し出される。そして、循環経路１６を循環してインクが貯留タンク１２の帰還口１２Ｂから貯留タンク１２に戻るようになっている。
【００５８】
循環ポンプ１８から貯留タンク１２の帰還口１２Ｂへインクが循環する循環経路１６には、第１実施形態と同様に、予め定めた第１の径とされた第１循環部１６Ａと、第１の径より小さい第２の径とされた第２循環部１６Ｂと、が設けられている。すなわち、第１循環部１６Ａは、第１の径に応じた予め定めた第１の流速でインクが循環し、第２循環部１６Ｂでは、第１の流速よりも速い、第２の径に応じた第２の流速でインクが循環する。
【００５９】
また、貯留タンク１２の送出口１２Ａの近傍、かつ該送出口１２Ａと循環ポンプ１８との間には、記録ヘッドのインク室１４に設けられたインク流入口１４Ａに接続された流入路１５が接続されている。
【００６０】
記録ヘッドのインク室１４のインク排出口１４Ｂには、循環経路１６の第２循環部１６Ｂが接続されている。
【００６１】
なお、循環ポンプ１８の吐出性能、第１循環部１６Ａの第１の径、第２循環部１６Ｂの第２の径、記録ヘッドのインク流入口１４Ａの経、及び記録ヘッドのインク排出口１４Ｂの経は、循環ポンプ１８によって押し出されたインクが第１循環部１６Ａから第２循環部１６Ｂを循環して貯留タンク１２へ流れ、かつ、第２循環部１６Ｂの第２の流速によって記録ヘッドのインク排出口１４Ｂが負圧となることによって、貯留タンク１２から記録ヘッドのインク流入口１４Ａへインクが流入可能な関係に設定されている。
【００６２】
また、図２に示すインク循環系１１は、記録ヘッドに全て搭載するようにしてもよいし、循環経路１６の一部及びインク室１２のみを記録ヘッドに搭載するようにしてもよい。
【００６３】
続いて、上述のように構成された本発明の第２実施形態に係わるインクジェットプリンタのインク循環系１１の作用について説明する。
【００６４】
インクジェットプリンタの電源がオンされたり、インクジェットプリンタを制御する制御部（図示省略）によってインク供給が指示された場合、循環ポンプ１８が駆動開始される。
【００６５】
循環ポンプ１８が駆動開始されると、貯留タンク１２に貯留されたインクが循環ポンプ１８によって吸い上げられて循環経路１６へ吐出され、循環経路１６内をインクが循環する。
【００６６】
循環ポンプ１８によって循環経路１６へ流されたインクは、図２矢印に沿って循環経路１６を循環して貯留タンク１２に戻る。
【００６７】
このとき、第１実施形態と同様に、循環経路１６の第１循環部１６Ａでは予め定めた第１の径の中をインクが循環し、続いて、第１の径よりも小さい第２循環部１６Ｂの第２の径の中をインクが循環する。すなわち、第１循環部１６Ａでは第１の流速でインクが循環され、その後、第２循環部１６Ｂでは、第１の流速よりも速い第２の流速でインクが循環され、第２循環部１６Ｂでインクの流速が加速されるので、第２循環部１６Ｂに接続された記録ヘッドのインク室１４のインク排出口１４Ｂが負圧となる。これによって記録ヘッドのインク室１４のインク排出口１４Ｂからインクが循環経路１６に吸い出される。そして、インク室１４からインクがインク排出口１４Ｂへ吸い出されることによって、貯留タンク１２から流入路１５及び記録ヘッドのインク流入口１４Ａを介してインクが記録ヘッドのインク室１４に流入する。従って、貯留タンク１２に貯留されたインクが記録ヘッドのインク室１４内にも流れ、記録ヘッドにインクを供給することができる。
【００６８】
また、記録ヘッドのインク排出口１４Ｂが負圧になることによって、記録ヘッドのインク流入口１４Ａからインク室１４にインクが流入するので、記録ヘッドのインク室１４も結果として負圧となる。従って、記録ヘッド内を大気よりも低い圧力にすることができるので、記録ヘッドからインクが漏れ出してしまうことを防止することができる。
【００６９】
このように構成しても第１実施形態と同様に、簡単な構成で記録ヘッドへのインク供給が可能となると共に、インク循環系１１の構成を小型化することができる。
【００７０】
（第３実施形態）
続いて、本発明の第３実施形態に係わるインクジェットプリンタについて説明する。第３実施形態は、第２実施形態の変形例である。
【００７１】
本実施形態では、第２実施形態に係わるインクジェットプリンタのインク循環系１１に対して、バスポンプ等で使用される差圧発生器を備えている。
【００７２】
図３は、本発明の第３実施形態に係わるインクジェットプリンタのインク循環系に適用する差圧発生器の一例を示す図である。なお、第１実施形態及び第２実施形態と同一構成については同一符号を付して説明する。
【００７３】
第３実施形態に適用する差圧発生器２０は、バスポンプ等のように負圧によって水を吸い上げる構成を応用したものであり、本実施形態では、第２実施形態における第２循環部１１と記録ヘッドのインク室１４のインク排出口１４Ｂとの接続部に差圧発生器２０を適用するものである。
【００７４】
差圧発生器２０は、図３に示すように、第２循環部１６Ａと、貯留タンク１２の帰還口１２Ｂに接続された循環経路１６とを異なる径として、第２循環部１６Ｂが貯留タンク１２の帰還口１２Ｂに接続された循環経路１６内に挿入された形状とされている。
【００７５】
また、記録ヘッドのインク排出口１４Ｂと第２循環部１６Ｂとの接続部分には、インクが所定量溜まるようなチャンバー形状部２２を有している。
【００７６】
このように、差圧発生器２０を構成することによって第２循環部１６Ｂでインクが加速されたインクが、貯留タンク１２の帰還口１２Ｂに接続された循環経路１６へ勢いよく吐出されることによって、チャンバー形状部２２に負圧が発生し、記録ヘッドのインク排出口１４Ｂから貯留タンク１２の帰還口１２Ｂに接続された循環経路１６へインクが吸い出される。従って、第２実施形態と同様に、インク室１４からインクがインク排出口１４Ｂへ吸い出され、これによって、貯留タンク１２から流入路１５及び記録ヘッドのインク流入口１４Ａを介して記録ヘッドのインク室１４にインクが流入される。従って、貯留タンク１２に貯留されたインクが記録ヘッドのインク室１４内にも流れ、記録ヘッドにインクを供給することができる。
【００７７】
また、記録ヘッドのインク排出口１４Ｂが負圧になることによって、記録ヘッドのインク流入口１４Ａからインク室１４にインクが流入するので、記録ヘッドのインク室１４も結果として負圧となる。従って、記録ヘッド内を大気よりも低い圧力にすることができるので、記録ヘッドからインクが漏れ出してしまうことを防止することができる。
【００７８】
なお、第３実施形態では、第２実施形態に対して差圧発生器２０を設ける構成として、第１循環部１６Ａと第２循環部１６Ｂによって液体を加速させるようにしたが、これに限るものではなく、例えば、図４に示すように、第１循環部１６Ａ及び第２循環部１６Ｂを省略する構成としてもよい。
【００７９】
また、上記の第１実施形態では、第１循環部１６Ａの液体循環方向下流側に第２循環部１６Ｂを配置した例を説明したが、これに限るものではなく、例えば、図５に示すように、第２循環部１６Ｂの液体循環方向下流側に第１循環部１６Ａを設けて、記録ヘッドのインク流入口１４Ａと第１循環部１６Ａを接続し、記録ヘッドのインク排出口１４Ｂと第２循環部１６Ｂを接続するようにしてもよいし、或いは、第１循環部１６Ａと第２循環部１６Ｂを並列に接続して、記録ヘッドのインク流入口１４Ａと第１循環部１６Ａを接続し、記録ヘッドのインク排出口１４Ｂと第２循環部１６Ｂを接続するようにしてもよい。
【００８０】
また、上記の各実施形態では、インクを吐出するインクジェットプリンタの記録ヘッドのインク循環系を例に挙げて説明したが、これに限るものではなく、例えば、高分子フィルム上に着色インクを吐出して行うディスプレイ用のカラーフィルターの作製、有機ＥＬ溶液を基板上に吐出させて行うＥＬディスプレイパネルの形成、プリント基板等の作成時に溶液を吐出してエッチング処理を行うなど、様々な工業的用途を対象とした液滴吐出装置一般に対して適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００８１】
【図１】本発明の第１実施形態に係わるインクジェットプリンタの記録ヘッドへインクを供給するためのインク循環系の構成を示す図である。
【図２】本発明の第２実施形態に係わるインクジェットプリンタの記録ヘッドへインクを供給するためのインク循環系の構成を示す図である。
【図３】本発明の第３実施形態に係わるインクジェットプリンタのインク循環系に適用する差圧発生器の一例を示す図である。
【図４】本発明の第３実施形態に係わるインクジェットプリンタのインク循環系の変形例を示す図である。
【図５】本発明の第１実施形態におけるインクジェットプリンタの記録ヘッドへインクを供給するためのインク循環系において、第１循環部と第２循環部を逆の位置に配置した場合の一例を示す図である。
【符号の説明】
【００８２】
１０ インク循環系
１２ 貯留タンク
１２Ａ 送出口
１２Ｂ 帰還口
１４ インク室
１４Ａ インク流入口
１４Ｂ インク排出口
１６ 循環経路
１６Ａ 第１循環部
１６Ｂ 第２循環部
１８ 循環ポンプ
２０ 差圧発生器
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液滴吐出装置にかかり、特に、インクなどの液滴を吐出する液滴吐出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
液滴吐出装置としては、例えば、インクを受像紙などの媒体に吐出して画像を形成するインクジェットプリンタが一般的に普及している。
【０００３】
液滴を吐出するヘッドから液滴を吐出するためには、吐出するための液体をヘッドに供給する必要がある。
【０００４】
ヘッドに液滴を吐出するための循環系としては、例えば、供給タンク、ヘッド、及び戻りタンクを設けて、供給タンク、ヘッド、戻りタンク、供給タンクの順にインクが循環するように接続して、インク循環系の循環ループとし、供給タンクと戻りタンクとの間にバルブを設けて、当該バルブを閉めた状態でポンプにより戻りタンクを負圧にする等の圧力制御を行うことにより、ヘッドからインクを吸い出すことにより供給タンクからインクをヘッドに供給するようにインクを循環させるものなどがある（例えば、特許文献１）。
【０００５】
また、他の方法としては、ポンプによって供給タンクからヘッドにインクを供給するものが提案されている（例えば、特許文献２〜５）。
【０００６】
また、ヘッドの上にあるタンクから、水頭差でヘッドにインクを供給し、下側に設けた戻りタンクに水頭差でヘッドからインクを回収するものがある（特許文献６）。
【特許文献１】特許第３３８７８０６号公報
【特許文献２】特許第４０７１１５６号公報
【特許文献３】特許第３６３１０８５号公報
【特許文献４】特許第３５２３５１１号公報
【特許文献５】特表２００８−５１３２４５号公報
【特許文献６】特表２００５−５０２４９８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、ヘッドに設けられた液滴を吐出するノズルから液滴が漏れないようにするためには、ノズルの部分の圧力を大気圧より低い圧力にする必要があるため、供給用のタンクと戻り用のタンクが必要であったり、圧力制御を行うためのバルブ等を複数設ける必要がある。
【０００８】
本発明は、上記事実を考慮して成されたもので、液滴吐出部分からの液滴が漏れることのなく、小型化が可能な液滴循環系を構成することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するために請求項１に記載の発明は、液体を貯留すると共に、貯留した液体の送出口及び帰還口を備えた貯留手段と、予め定めた第１の流速で液体が循環する第１循環部と、前記第１の流速よりも速い第２の流速で液体が循環する第２循環部と、を有し、前記貯留手段に貯留された液体を前記送出口から送出して、前記帰還口から前記貯留手段に戻すように液体を循環させるための循環経路と、前記循環経路の液体を循環させる循環手段と、液滴を吐出すると共に、液滴を吐出するための液体の供給口と前記第１循環部とを接続し、液体の排出口と前記第２循環部とを接続した液滴吐出手段と、を備えることを特徴としている。
【００１０】
請求項１に記載の発明によれば、貯留手段には、液体が貯留されると共に、貯留された液体の送出口及び帰還口が設けられている。
【００１１】
また、循環経路には、予め定めた第１の流速で液体が循環する第１循環部と、第１の流速よりも速い第２の流速で液体が循環する第２循環部と、が設けられており、貯留手段に貯留された液体を送出口から送出して、帰還口から貯留手段に戻るように循環経路によって液体が循環される。
【００１２】
循環経路の液体の循環は循環手段によって行われる。例えば、循環手段は、ポンプ等を適用することができる。
【００１３】
また、液滴吐出手段では、液滴が吐出される。液滴吐出手段は、液滴を吐出するための液体の供給口と第１循環部とが接続され、液体の排出口と第２循環部とが接続されている。
【００１４】
すなわち、循環手段によって循環経路の液体が循環されると、貯留手段に貯留された液体が送出口から循環経路に送出されて、帰還口から貯留手段に戻ってくる。このとき、循環経路では、第１循環部で第１の流速で循環され、第２循環部では液体の流速が加速されて第１の流速よりも速い第２の流速で液体が循環される。そして、第１循環部には液滴吐出手段の供給口が接続され、第２循環部には液滴吐出手段の排出口が接続されているので、第２循環部の第２の流速によって液滴吐出手段の排出口に負圧が発生し、液滴吐出手段から液滴が吸い出され、これによって第１循環部から液滴吐出手段の供給口に液体が流入する。従って、液滴吐出手段に液滴を吐出するための液体を供給することができる。
【００１５】
また、負圧によって液滴吐出手段に液体が供給されるので、液滴吐出手段から液体が漏れ出すことを防止することができる。
【００１６】
さらに、第１循環部と第２循環部を循環経路に設けて液滴吐出手段に接続するだけの構成なので、小型化が可能となる。
【００１７】
請求項２に記載の発明は、液体を貯留すると共に、貯留した液体の送出口及び帰還口を備えた貯留手段と、予め定めた第１の流速で液体が循環する第１循環部と、前記第１の流速よりも速い第２の流速で液体が循環する第２循環部と、を有し、前記貯留手段に貯留された液体を前記送出口から送出して、前記帰還口から前記貯留手段に戻すように液体を循環させるための循環経路と、前記循環経路の液体を循環させる循環手段と、液滴を吐出すると共に、液滴を吐出するための液体の供給口と前記送出口とを接続し、液体の排出口と前記第２循環部とを接続した液滴吐出手段と、を備えることを特徴としている。
【００１８】
請求項２に記載の発明によれば、貯留手段には、液体が貯留されると共に、貯留された液体の送出口及び帰還口が設けられている。
【００１９】
また、循環経路には、予め定めた第１の流速で液体が循環する第１循環部と、第１の流速よりも速い第２の流速で液体が循環する第２循環部と、が設けられており、貯留手段に貯留された液体を送出口から送出して、帰還口から貯留手段に戻るように循環経路によって液体が循環される。
【００２０】
循環経路の液体の循環は循環手段によって行われる。例えば、循環手段は、ポンプ等を適用することができる。
【００２１】
また、液滴吐出手段では、液滴が吐出される。液滴吐出手段は、液滴を吐出するための液体の供給口と貯留手段の送出口とが接続され、液体の排出口と第２循環部とが接続されている。
【００２２】
すなわち、循環手段によって循環経路の液体が循環されると、貯留手段に貯留された液体が送出口から循環経路に送出されて、帰還口から貯留手段に戻ってくる。このとき、循環経路では、第１循環部で第１の流速で循環され、第２循環部では液体の流速が加速されて第１の流速よりも速い第２の流速で液体が循環される。そして、液滴吐出手段の供給口が貯留手段の送出口に接続され、第２循環部には液滴吐出手段の排出口が接続されているので、第２循環部の第２の流速によって液滴吐出手段の排出口に負圧が発生し、液滴吐出手段から液滴が吸い出され、これによって貯留手段の送出口から液滴吐出手段の供給口に液体が流入する。従って、液滴吐出手段に液滴を吐出するための液体を供給することができる。
【００２３】
また、負圧によって液滴吐出手段に液体が供給されるので、液滴吐出手段から液体が漏れ出すことを防止することができる。
【００２４】
さらに、第１循環部と第２循環部を循環経路に設けて液滴吐出手段に接続するだけの構成なので、小型化が可能となる。
【００２５】
なお、請求項２に記載の発明は、請求項３に記載の発明のように、液滴吐出手段の排出口と第２循環部との接続部分に設けられ、第２循環部を流れる液体の圧力によって前記排出口に負圧を発生させる差圧発生器を更に設けるようにしてもよい。
【００２６】
また、請求項１〜３の何れか１項に記載の発明における第１循環部及び第２循環部は、請求項４に記載の発明のように、第１循環部が、循環経路中の径を予め定めた第１の径に設定され、第２循環部が、循環経路中の径を第１の径よりも小さい第２の径に設定されることによって、第１循環部での流速を第１の流速とし、第２循環部での流速を第２の流速にすることが可能である。
【００２７】
請求項５に記載の発明は、液体を貯留すると共に、貯留した液体の送出口及び帰還口を備えた貯留手段と、前記貯留手段に貯留された液体を前記送出口から送出して、前記帰還口から前記貯留手段に戻すように液体を循環させるための循環経路と、前記循環経路の液体を循環させる循環手段と、液滴を吐出すると共に、液滴を吐出するための液体の供給口と前記送出口とを接続し、液体の排出口と前記循環経路とを接続した液滴吐出手段と、前記排出口と前記循環経路に設けられ、前記循環経路を流れる液体の圧力によって前記排出口に負圧を発生させる差圧発生手段と、を備えることを特徴としている。
【００２８】
請求項５に記載の発明によれば、貯留手段には、液体が貯留されると共に、貯留された液体の送出口及び帰還口が設けられている。
【００２９】
また、貯留手段に貯留された液体を送出口から送出して、帰還口から貯留手段に戻るように循環経路によって液体が循環される。
【００３０】
循環経路の液体の循環は循環手段によって行われる。例えば、循環手段は、ポンプ等を適用することができる。
【００３１】
また、液滴吐出手段では、液滴が吐出される。液滴吐出手段は、液滴を吐出するための液体の供給口と貯留手段の送出口とが接続され、液体の排出口と循環経路とが接続されている。
【００３２】
そして、排出口と循環経路の接続部に設けられた差圧発生手段では、循環経路を流れる液体の圧力によって排出口に負圧が発生される。
【００３３】
すなわち、循環手段によって循環経路の液体が循環されると、貯留手段に貯留された液体が送出口から循環経路に送出されて、帰還口から貯留手段に戻ってくる。このとき、循環経路と液滴吐出手段の排出口の接続部に差圧発生手段が設けられているので、循環経路を流れる液体の圧力によって、液滴吐出手段の排出口に負圧が発生し、液滴吐出手段から液滴が吸い出され、これによって貯留手段の送出口から液滴吐出手段の供給口に液体が流入する。従って、液滴吐出手段に液滴を吐出するための液体を供給することができる。
【００３４】
また、負圧によって液滴吐出手段に液体が供給されるので、液滴吐出手段から液体が漏れ出すことを防止することができる。
【００３５】
さらに、差圧発生手段を循環経路に設けて液滴吐出手段に接続するだけの構成なので、小型化が可能となる。
【発明の効果】
【００３６】
以上説明したように本発明によれば、液滴吐出部分からの液滴が漏れることのなく、小型化が可能な液滴循環系を構成することができる、という効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３７】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態の一例を詳細に説明する。なお、本実施の形態は、インクジェットプリンタに本発明を適用したものである。
【００３８】
本発明の実施の形態に係わるインクジェットプリンタは、インクを吐出する記録ヘッドからインク滴を吐出することによって用紙等の記録媒体に画像を記録するものである。
【００３９】
（第１実施形態）
図１は、本発明の第１実施形態に係わるインクジェットプリンタの記録ヘッドへインクを供給するためのインク循環系の構成を示す図である。
【００４０】
第１実施形態に係わるインクジェットプリンタのインク循環系１０は、図１に示すように、インクを貯留する貯留タンク１２を備えており、貯留タンク１２には、記録ヘッドへ供給するためのインクが貯留される。貯留されたインクは記録ヘッドに設けられたインク室１４へ供給され、インク室１４に供給されたインクが記録ヘッドからインク滴として吐出される。
【００４１】
貯留タンク１２には、インクを送出する送出口１２Ａと、該送出口１２Ａから送出されて循環したインクが戻ってくる帰還口１２Ｂが設けられている。貯留タンク１２の送出口１２Ａと帰還口１２Ｂは、インクを循環するための循環経路１６が接続されていおり、送出口１２Ａから貯留タンク１２に貯留されたインクが循環経路１６へ送出されて、循環経路１６を循環した後に貯留タンク１２の帰還口１２Ｂにインクが循環する。
【００４２】
循環経路１６には、貯留タンク１２の送出口１２Ａの近傍に、インクを循環経路１６に循環させるための循環ポンプ１８が設けられている。循環ポンプ１８を駆動することによって、貯留タンク１２の送出口１２Ａからインクが吸い出されて循環経路１６へインクが押し出される。そして、インクが循環経路１６を循環して貯留タンク１２の帰還口１２Ｂから貯留タンク１２に戻るようになっている。
【００４３】
循環ポンプ１８から貯留タンク１２の帰還口１２Ｂへインクが循環する循環経路１６には、予め定めた第１の径とされた第１循環部１６Ａと、第１の径より小さい第２の径とされた第２循環部１６Ｂと、が設けられている。すなわち、第１循環部１６Ａは、第１の径に応じた予め定めた第１の流速でインクが循環し、第２循環部１６Ｂでは、第１の流速よりも速い、第２の径に応じた第２の流速でインクが循環する。
【００４４】
また、第１循環部１６Ａは、記録ヘッドのインク室１４のインク流入口１４Ａに接続され、第２循環部１６Ｂは、記録ヘッドのインク室１４のインク排出口１４Ｂに接続されている。
【００４５】
なお、循環ポンプの吐出性能、第１循環部１６Ａの第１の径、第２循環部１６Ｂの第２の径、記録ヘッドのインク流入口１４Ａの経、及び記録ヘッドのインク排出口１４Ｂの経は、循環ポンプ１８によって押し出されたインクが第１循環部１６Ａから第２循環部１６Ｂを循環して貯留タンク１２へ流れ、かつ、第２循環部１６Ｂの第２の流速によって記録ヘッドの排出口１４Ｂが負圧となることによって、第１循環部１６Ａから記録ヘッドのインク流入口１４Ａへインクが流入可能な関係に設定されている。
【００４６】
また、図１に示すインク循環系１０は、記録ヘッドに全て搭載するようにしてもよいし、循環経路１６の一部及びインク室１４のみを記録ヘッドに搭載するようにしてもよい。
【００４７】
続いて、上述のように構成された本発明の第１実施形態に係わるインクジェットプリンタのインク循環系１０の作用について説明する。
【００４８】
インクジェットプリンタの電源がオンされたり、インクジェットプリンタを制御する制御部（図示省略）によってインク供給が指示された場合、循環ポンプ１８が駆動開始される。
【００４９】
循環ポンプ１８が駆動開始されると、貯留タンク１２に貯留されたインクが循環ポンプ１８によって吸い上げられて循環経路１６へ吐出され、循環経路１６内をインクが循環する。
【００５０】
循環ポンプ１８によって循環経路１６へ流されたインクは、図１矢印に沿って循環経路１６を循環して貯留タンク１２に戻る。
【００５１】
このとき、循環経路１６の第１循環部１６Ａでは予め定めた第１の径の中をインクが循環し、続いて、第１の径よりも小さい第２循環部１６Ｂの第２の径の中をインクが循環する。すなわち、第１循環部１６Ａでは第１の流速でインクが循環され、その後、第２循環部１６Ｂでは、第１の流速よりも速い第２の流速でインクが循環される。ここで、第１循環部１６Ａが記録ヘッドのインク室１４のインク流入口１４Ａに接続され、第２循環部１６Ｂが記録ヘッドのインク室１４のインク排出口１４Ｂに接続されているので、第２循環部１６Ｂでインクの流速が加速されることにより、記録ヘッドのインク室１４のインク排出口１４Ｂが負圧となる。これによって記録ヘッドのインク室１４のインク排出口１４Ｂからインクが循環経路１６の第２循環部１６Ｂへ吸い出される。そして、インク室１４のインク排出口１４Ｂからインクが吸い出されることによって、第１循環部１６Ａから記録ヘッドのインク流入口１４Ａを介してインクが記録ヘッドのインク室１４に流入する。従って、循環経路１６中を流れるインクが記録ヘッドのインク室１４内にも流れ、記録ヘッドにインクを供給することができる。
【００５２】
また、記録ヘッドのインク排出口１４Ｂが負圧になることによって、記録ヘッドのインク流入口１４Ａからインク室１４にインクが流入するので、記録ヘッドのインク室１４も結果として負圧となる。従って、記録ヘッド内を大気よりも低い圧力にすることができるので、記録ヘッドからインクが漏れ出してしまうことを防止することができる。
【００５３】
このように本実施形態では、循環経路１６中に第１循環部１６Ａと第２循環部１６Ｂを設けると共に、第１循環部１６Ａと記録ヘッドのインク室１４を接続し、第２循環部１６Ｂと記録ヘッドのインク室１４を接続して循環ポンプ１８で循環経路１６中にインクを循環させるだけで、記録ヘッドにインクを供給することができるので、簡単な構成で記録ヘッドへのインク供給が可能となる。また、循環経路１６中に第１循環部１６Ａと第２循環部１６Ｂを設けるだけなので、インク循環系１０の構成を小型化することができる。
【００５４】
（第２実施形態）
続いて、本発明の第２実施形態に係わるインクジェットプリンタについて説明する。図２は、本発明の第２実施形態に係わるインクジェットプリンタの記録ヘッドへインクを供給するためのインク循環系の構成を示す図である。なお、第１実施形態と同一部分については同一符号を付して説明する。
【００５５】
第２実施形態に係わるインクジェットプリンタのインク循環系１１も第１実施形態と同様に、図２に示すように、インクを貯留する貯留タンク１２を備えており、貯留タンク１２には、記録ヘッドへ供給するためのインクが貯留される。貯留されたインクは記録ヘッドに設けられたインク室１４へ供給され、インク室１４に供給されたインクが記録ヘッドからインク滴として吐出される。
【００５６】
貯留タンク１２には、インクを送出する送出口１２Ａと、該送出口１２Ａから送出されて循環したインクが戻ってくる帰還口１２Ｂが設けられている。貯留タンク１２の送出口１２Ａと帰還口１２Ｂは、インクを循環するための循環経路１６が接続されていおり、送出口１２Ａから貯留タンク１２に貯留されたインクが循環経路１６へ送出されて、循環経路１６を循環した後に貯留タンク１２の帰還口１２Ｂにインクが循環する。
【００５７】
循環経路１６には、貯留タンク１２の送出口１２Ａの近傍に、インクを循環経路１６に循環させるための循環ポンプ１８が設けられている。循環ポンプ１８を駆動することによって、貯留タンク１２の送出口１２Ａからインクが吸い出されて循環経路１６へ押し出される。そして、循環経路１６を循環してインクが貯留タンク１２の帰還口１２Ｂから貯留タンク１２に戻るようになっている。
【００５８】
循環ポンプ１８から貯留タンク１２の帰還口１２Ｂへインクが循環する循環経路１６には、第１実施形態と同様に、予め定めた第１の径とされた第１循環部１６Ａと、第１の径より小さい第２の径とされた第２循環部１６Ｂと、が設けられている。すなわち、第１循環部１６Ａは、第１の径に応じた予め定めた第１の流速でインクが循環し、第２循環部１６Ｂでは、第１の流速よりも速い、第２の径に応じた第２の流速でインクが循環する。
【００５９】
また、貯留タンク１２の送出口１２Ａの近傍、かつ該送出口１２Ａと循環ポンプ１８との間には、記録ヘッドのインク室１４に設けられたインク流入口１４Ａに接続された流入路１５が接続されている。
【００６０】
記録ヘッドのインク室１４のインク排出口１４Ｂには、循環経路１６の第２循環部１６Ｂが接続されている。
【００６１】
なお、循環ポンプ１８の吐出性能、第１循環部１６Ａの第１の径、第２循環部１６Ｂの第２の径、記録ヘッドのインク流入口１４Ａの経、及び記録ヘッドのインク排出口１４Ｂの経は、循環ポンプ１８によって押し出されたインクが第１循環部１６Ａから第２循環部１６Ｂを循環して貯留タンク１２へ流れ、かつ、第２循環部１６Ｂの第２の流速によって記録ヘッドのインク排出口１４Ｂが負圧となることによって、貯留タンク１２から記録ヘッドのインク流入口１４Ａへインクが流入可能な関係に設定されている。
【００６２】
また、図２に示すインク循環系１１は、記録ヘッドに全て搭載するようにしてもよいし、循環経路１６の一部及びインク室１２のみを記録ヘッドに搭載するようにしてもよい。
【００６３】
続いて、上述のように構成された本発明の第２実施形態に係わるインクジェットプリンタのインク循環系１１の作用について説明する。
【００６４】
インクジェットプリンタの電源がオンされたり、インクジェットプリンタを制御する制御部（図示省略）によってインク供給が指示された場合、循環ポンプ１８が駆動開始される。
【００６５】
循環ポンプ１８が駆動開始されると、貯留タンク１２に貯留されたインクが循環ポンプ１８によって吸い上げられて循環経路１６へ吐出され、循環経路１６内をインクが循環する。
【００６６】
循環ポンプ１８によって循環経路１６へ流されたインクは、図２矢印に沿って循環経路１６を循環して貯留タンク１２に戻る。
【００６７】
このとき、第１実施形態と同様に、循環経路１６の第１循環部１６Ａでは予め定めた第１の径の中をインクが循環し、続いて、第１の径よりも小さい第２循環部１６Ｂの第２の径の中をインクが循環する。すなわち、第１循環部１６Ａでは第１の流速でインクが循環され、その後、第２循環部１６Ｂでは、第１の流速よりも速い第２の流速でインクが循環され、第２循環部１６Ｂでインクの流速が加速されるので、第２循環部１６Ｂに接続された記録ヘッドのインク室１４のインク排出口１４Ｂが負圧となる。これによって記録ヘッドのインク室１４のインク排出口１４Ｂからインクが循環経路１６に吸い出される。そして、インク室１４からインクがインク排出口１４Ｂへ吸い出されることによって、貯留タンク１２から流入路１５及び記録ヘッドのインク流入口１４Ａを介してインクが記録ヘッドのインク室１４に流入する。従って、貯留タンク１２に貯留されたインクが記録ヘッドのインク室１４内にも流れ、記録ヘッドにインクを供給することができる。
【００６８】
また、記録ヘッドのインク排出口１４Ｂが負圧になることによって、記録ヘッドのインク流入口１４Ａからインク室１４にインクが流入するので、記録ヘッドのインク室１４も結果として負圧となる。従って、記録ヘッド内を大気よりも低い圧力にすることができるので、記録ヘッドからインクが漏れ出してしまうことを防止することができる。
【００６９】
このように構成しても第１実施形態と同様に、簡単な構成で記録ヘッドへのインク供給が可能となると共に、インク循環系１１の構成を小型化することができる。
【００７０】
（第３実施形態）
続いて、本発明の第３実施形態に係わるインクジェットプリンタについて説明する。第３実施形態は、第２実施形態の変形例である。
【００７１】
本実施形態では、第２実施形態に係わるインクジェットプリンタのインク循環系１１に対して、バスポンプ等で使用される差圧発生器を備えている。
【００７２】
図３は、本発明の第３実施形態に係わるインクジェットプリンタのインク循環系に適用する差圧発生器の一例を示す図である。なお、第１実施形態及び第２実施形態と同一構成については同一符号を付して説明する。
【００７３】
第３実施形態に適用する差圧発生器２０は、バスポンプ等のように負圧によって水を吸い上げる構成を応用したものであり、本実施形態では、第２実施形態における第２循環部１１と記録ヘッドのインク室１４のインク排出口１４Ｂとの接続部に差圧発生器２０を適用するものである。
【００７４】
差圧発生器２０は、図３に示すように、第２循環部１６Ａと、貯留タンク１２の帰還口１２Ｂに接続された循環経路１６とを異なる径として、第２循環部１６Ｂが貯留タンク１２の帰還口１２Ｂに接続された循環経路１６内に挿入された形状とされている。
【００７５】
また、記録ヘッドのインク排出口１４Ｂと第２循環部１６Ｂとの接続部分には、インクが所定量溜まるようなチャンバー形状部２２を有している。
【００７６】
このように、差圧発生器２０を構成することによって第２循環部１６Ｂでインクが加速されたインクが、貯留タンク１２の帰還口１２Ｂに接続された循環経路１６へ勢いよく吐出されることによって、チャンバー形状部２２に負圧が発生し、記録ヘッドのインク排出口１４Ｂから貯留タンク１２の帰還口１２Ｂに接続された循環経路１６へインクが吸い出される。従って、第２実施形態と同様に、インク室１４からインクがインク排出口１４Ｂへ吸い出され、これによって、貯留タンク１２から流入路１５及び記録ヘッドのインク流入口１４Ａを介して記録ヘッドのインク室１４にインクが流入される。従って、貯留タンク１２に貯留されたインクが記録ヘッドのインク室１４内にも流れ、記録ヘッドにインクを供給することができる。
【００７７】
また、記録ヘッドのインク排出口１４Ｂが負圧になることによって、記録ヘッドのインク流入口１４Ａからインク室１４にインクが流入するので、記録ヘッドのインク室１４も結果として負圧となる。従って、記録ヘッド内を大気よりも低い圧力にすることができるので、記録ヘッドからインクが漏れ出してしまうことを防止することができる。
【００７８】
なお、第３実施形態では、第２実施形態に対して差圧発生器２０を設ける構成として、第１循環部１６Ａと第２循環部１６Ｂによって液体を加速させるようにしたが、これに限るものではなく、例えば、図４に示すように、第１循環部１６Ａ及び第２循環部１６Ｂを省略する構成としてもよい。
【００７９】
また、上記の第１実施形態では、第１循環部１６Ａの液体循環方向下流側に第２循環部１６Ｂを配置した例を説明したが、これに限るものではなく、例えば、図５に示すように、第２循環部１６Ｂの液体循環方向下流側に第１循環部１６Ａを設けて、記録ヘッドのインク流入口１４Ａと第１循環部１６Ａを接続し、記録ヘッドのインク排出口１４Ｂと第２循環部１６Ｂを接続するようにしてもよいし、或いは、第１循環部１６Ａと第２循環部１６Ｂを並列に接続して、記録ヘッドのインク流入口１４Ａと第１循環部１６Ａを接続し、記録ヘッドのインク排出口１４Ｂと第２循環部１６Ｂを接続するようにしてもよい。
【００８０】
また、上記の各実施形態では、インクを吐出するインクジェットプリンタの記録ヘッドのインク循環系を例に挙げて説明したが、これに限るものではなく、例えば、高分子フィルム上に着色インクを吐出して行うディスプレイ用のカラーフィルターの作製、有機ＥＬ溶液を基板上に吐出させて行うＥＬディスプレイパネルの形成、プリント基板等の作成時に溶液を吐出してエッチング処理を行うなど、様々な工業的用途を対象とした液滴吐出装置一般に対して適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００８１】
【図１】本発明の第１実施形態に係わるインクジェットプリンタの記録ヘッドへインクを供給するためのインク循環系の構成を示す図である。
【図２】本発明の第２実施形態に係わるインクジェットプリンタの記録ヘッドへインクを供給するためのインク循環系の構成を示す図である。
【図３】本発明の第３実施形態に係わるインクジェットプリンタのインク循環系に適用する差圧発生器の一例を示す図である。
【図４】本発明の第３実施形態に係わるインクジェットプリンタのインク循環系の変形例を示す図である。
【図５】本発明の第１実施形態におけるインクジェットプリンタの記録ヘッドへインクを供給するためのインク循環系において、第１循環部と第２循環部を逆の位置に配置した場合の一例を示す図である。
【符号の説明】
【００８２】
１０ インク循環系
１２ 貯留タンク
１２Ａ 送出口
１２Ｂ 帰還口
１４ インク室
１４Ａ インク流入口
１４Ｂ インク排出口
１６ 循環経路
１６Ａ 第１循環部
１６Ｂ 第２循環部
１８ 循環ポンプ
２０ 差圧発生器
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体を貯留すると共に、貯留した液体の送出口及び帰還口を備えた貯留手段と、
予め定めた第１の流速で液体が循環する第１循環部と、前記第１の流速よりも速い第２の流速で液体が循環する第２循環部と、を有し、前記貯留手段に貯留された液体を前記送出口から送出して、前記帰還口から前記貯留手段に戻すように液体を循環させるための循環経路と、
前記循環経路の液体を循環させる循環手段と、
液滴を吐出すると共に、液滴を吐出するための液体の供給口と前記第１循環部とを接続し、液体の排出口と前記第２循環部とを接続した液滴吐出手段と、
を備えた液滴吐出装置。
【請求項２】
液体を貯留すると共に、貯留した液体の送出口及び帰還口を備えた貯留手段と、
予め定めた第１の流速で液体が循環する第１循環部と、前記第１の流速よりも速い第２の流速で液体が循環する第２循環部と、を有し、前記貯留手段に貯留された液体を前記送出口から送出して、前記帰還口から前記貯留手段に戻すように液体を循環させるための循環経路と、
前記循環経路の液体を循環させる循環手段と、
液滴を吐出すると共に、液滴を吐出するための液体の供給口と前記送出口とを接続し、液体の排出口と前記第２循環部とを接続した液滴吐出手段と、
を備えた液滴吐出装置。
【請求項３】
前記排出口と前記第２循環部との接続部分に設けられ、前記第２循環部を流れる液体の圧力によって前記排出口に負圧を発生させる差圧発生器を更に設けた請求項２に記載の液滴吐出装置。
【請求項４】
前記第１循環部は、前記循環経路中の径を予め定めた第１の径に設定し、前記第２循環部は、前記循環経路を前記第１の径よりも小さい第２の径に設定した請求項１〜３の何れか１項に記載の液滴吐出装置。
【請求項５】
液体を貯留すると共に、貯留した液体の送出口及び帰還口を備えた貯留手段と、
前記貯留手段に貯留された液体を前記送出口から送出して、前記帰還口から前記貯留手段に戻すように液体を循環させるための循環経路と、
前記循環経路の液体を循環させる循環手段と、
液滴を吐出すると共に、液滴を吐出するための液体の供給口と前記送出口とを接続し、液体の排出口と前記循環経路とを接続した液滴吐出手段と、
前記排出口と前記循環経路との接続部分に設けられ、前記循環経路を流れる液体の圧力によって前記排出口に負圧を発生させる差圧発生手段と、
を備えた液滴吐出装置。
【請求項１】
液体を貯留すると共に、貯留した液体の送出口及び帰還口を備えた貯留手段と、
予め定めた第１の流速で液体が循環する第１循環部と、前記第１の流速よりも速い第２の流速で液体が循環する第２循環部と、を有し、前記貯留手段に貯留された液体を前記送出口から送出して、前記帰還口から前記貯留手段に戻すように液体を循環させるための循環経路と、
前記循環経路の液体を循環させる循環手段と、
液滴を吐出すると共に、液滴を吐出するための液体の供給口と前記第１循環部とを接続し、液体の排出口と前記第２循環部とを接続した液滴吐出手段と、
を備えた液滴吐出装置。
【請求項２】
液体を貯留すると共に、貯留した液体の送出口及び帰還口を備えた貯留手段と、
予め定めた第１の流速で液体が循環する第１循環部と、前記第１の流速よりも速い第２の流速で液体が循環する第２循環部と、を有し、前記貯留手段に貯留された液体を前記送出口から送出して、前記帰還口から前記貯留手段に戻すように液体を循環させるための循環経路と、
前記循環経路の液体を循環させる循環手段と、
液滴を吐出すると共に、液滴を吐出するための液体の供給口と前記送出口とを接続し、液体の排出口と前記第２循環部とを接続した液滴吐出手段と、
を備えた液滴吐出装置。
【請求項３】
前記排出口と前記第２循環部との接続部分に設けられ、前記第２循環部を流れる液体の圧力によって前記排出口に負圧を発生させる差圧発生器を更に設けた請求項２に記載の液滴吐出装置。
【請求項４】
前記第１循環部は、前記循環経路中の径を予め定めた第１の径に設定し、前記第２循環部は、前記循環経路を前記第１の径よりも小さい第２の径に設定した請求項１〜３の何れか１項に記載の液滴吐出装置。
【請求項５】
液体を貯留すると共に、貯留した液体の送出口及び帰還口を備えた貯留手段と、
前記貯留手段に貯留された液体を前記送出口から送出して、前記帰還口から前記貯留手段に戻すように液体を循環させるための循環経路と、
前記循環経路の液体を循環させる循環手段と、
液滴を吐出すると共に、液滴を吐出するための液体の供給口と前記送出口とを接続し、液体の排出口と前記循環経路とを接続した液滴吐出手段と、
前記排出口と前記循環経路との接続部分に設けられ、前記循環経路を流れる液体の圧力によって前記排出口に負圧を発生させる差圧発生手段と、
を備えた液滴吐出装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２０１０−６９６６９（Ｐ２０１０−６９６６９Ａ）
【公開日】平成２２年４月２日（２０１０．４．２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−２３８０６１（Ｐ２００８−２３８０６１）
【出願日】平成２０年９月１７日（２００８．９．１７）
【出願人】（３０６０３７３１１）富士フイルム株式会社 (25,513)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年４月２日（２０１０．４．２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年９月１７日（２００８．９．１７）
【出願人】（３０６０３７３１１）富士フイルム株式会社 (25,513)
【Ｆターム（参考）】
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