特許 6134624 液体噴射ユニット及び液体噴射装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6134624

(24)【登録日】2017年4月28日

(45)【発行日】2017年5月24日

(54)【発明の名称】液体噴射ユニット及び液体噴射装置

(51)【国際特許分類】

   B41J 2/175 20060101AFI20170515BHJP

   B41J 2/14 20060101ALI20170515BHJP

   B41J 2/18 20060101ALI20170515BHJP

【ＦＩ】

   B41J2/175 121

   B41J2/14 603

   B41J2/175 143

   B41J2/18

【請求項の数】13

【全頁数】12

(21)【出願番号】特願2013-200158(P2013-200158)

(22)【出願日】2013年9月26日

(65)【公開番号】特開2015-66689(P2015-66689A)

(43)【公開日】2015年4月13日

【審査請求日】2016年7月12日

(73)【特許権者】

【識別番号】501167725

【氏名又は名称】エスアイアイ・プリンテック株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100142837

【弁理士】

【氏名又は名称】内野 則彰

(74)【代理人】

【識別番号】100123685

【弁理士】

【氏名又は名称】木村 信行

(72)【発明者】

【氏名】堂前 美徳

【審査官】 外川 敬之

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１３−１６３３３１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１２−１７１３２０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１３−１４４４６１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−１２５６９７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−１１６０８９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００１−２９３８７８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００２−３７０３７６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１３−０７１２９６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−１１０８３３（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ４１Ｊ ２／０１−２１５

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

２つの液室を備える循環ユニットと、
液体供給用の供給路が接続し、２つの前記液室に連通する連通流路と、
２つの前記液室それぞれに連通する２つの接続口と、２つの前記接続口を連通する内部流路と、を有するヘッド部と、を備え、
前記循環ユニットは、一方の前記液室の容積増加量と他方の前記液室の容積減少量とが等しい液体噴射ユニット。

【請求項2】

前記供給路は、各前記液室までの流路抵抗が等しくなる前記連通流路の流路地点に接続される請求項１に記載の液体噴射ユニット。

【請求項3】

前記供給路から一方の前記液室を経由して前記ヘッド部に流入する液体の圧力損失と、前記供給路から他方の前記液室を経由して前記ヘッド部に流入する液体の圧力損失とが等しい請求項１又は２に記載の液体噴射ユニット。

【請求項4】

前記循環ユニットは、各前記液室を構成する側壁の一部又は全部が可動壁からなる請求項１〜３のいずれか一項に記載の液体噴射ユニット。

【請求項5】

前記可動壁は、２つの前記液室に共通する側壁からなる請求項４に記載の液体噴射ユニット。

【請求項6】

前記可動壁は、２つの前記液室に共通する側壁と、２つの前記液室に共通しない側壁とを含む請求項４に記載の液体噴射ユニット。

【請求項7】

２つの前記液室に共通する側壁は、可撓性膜からなる請求項５又は６に記載の液体噴射ユニット。

【請求項8】

前記可動壁は、２つの前記液室に共通しない側壁からなる請求項４に記載の液体噴射ユニット。

【請求項9】

２つの前記液室の前記可動壁をなす２つの側壁は連結部材により連結される請求項８に記載の液体噴射ユニット。

【請求項10】

２つの前記液室に共通しない前記可動壁をなす側壁は、蛇腹構造を備える請求項６、８、９のいずれか一項に記載の液体噴射ユニット。

【請求項11】

前記可動壁は、往復運動を行う請求項４〜１０のいずれか一項に記載の液体噴射ユニット。

【請求項12】

前記供給路に液体を供給する液体タンクを備える請求項１〜１１のいずれか一項に記載の液体噴射ユニット。

【請求項13】

請求項１に記載の液体噴射ユニットと、
前記液体噴射ユニットと被記録媒体とを相対的に移動させる移動機構と、
前記供給路に液体を供給する液体タンクと、を備える液体噴射装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、被記録媒体に液滴を噴射して記録する液体噴射ユニットに関し、特に液体循環型の液体噴射ユニット及びこれを用いた液体噴射装置に関する。

【背景技術】

【0002】

近年、記録紙等にインク滴を吐出して文字や図形を記録する、或いは素子基板の表面に液体材料を吐出して機能性薄膜を形成するインクジェット方式の液体噴射ヘッドが利用されている。この方式は、インクや液体材料などの液体を液体タンクから供給管を介してチャンネルに導き、チャンネルに充填される液体に圧力を印加してチャンネルに連通するノズルから液体を吐出する。液体の吐出の際には、液体噴射ヘッドや被記録媒体を移動させて文字や図形を記録する、或いは所定形状の機能性薄膜を形成する。

【0003】

この種の液体噴射装置では、液体噴射ヘッドに供給する液体を循環させるタイプが普及している。液体を循環させることにより、液体噴射ヘッドに塵埃や気泡が滞留し吐出不良が発生することを防ぐとともに、液体噴射ヘッドに常に新鮮な液体を供給することができるので、液体の増粘による記録品質の低下を防ぐことができる。

【0004】

特許文献１には、記録ヘッドユニットとインクタンクの間にインクが循環する循環系が記載されている。液体タンクと記録ヘッドユニットの間には往路のインクチューブと復路のインクチューブが設置される。往路のインクチューブのインクタンク側にはポンプが設置され、インクタンクのインクを記録ヘッドユニットに圧送すると共に、インクをインクタンクと記録ヘッドユニットの間を循環させる。この構成により、チューブ内や記録ヘッドユニット内に残存する気泡や増粘インクがインクタンクに集められ除去される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開平５−３３００７３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

特許文献１に記載の循環系では、インクタンクの近くに設置されるポンプから往路のインクチューブを介して記録ヘッドユニットにインクが送液され、記録ヘッドユニットから復路のインクチューブを介してインクタンクにインクが回収される。そのため、インクタンクに対して往路と復路のインクチューブの接続が必要となり、組み立てに手間がかかる。また、往路と復路のインクチューブが長くなると、インクチューブ内の圧力損失が増加すると共に、記録ヘッドユニットが移動する際にインクチューブ内のインクの慣性に伴う圧力変動が発生し、吐出口の圧力制御が難しくなる。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明の液体噴射ユニットは、２つの液室を備える循環ユニットと、液体供給用の供給路が接続し、２つの前記液室を連通する連通流路と、２つの前記液室それぞれに連通する２つの接続口と、２つの前記接続口を連通する内部流路と、を有するヘッド部と、を備え、前記循環ユニットは、一方の前記液室の容積増加量と他方の前記液室の容積減少量とが等しいこととした。

【0008】

また、前記供給路は、各前記液室までの流路抵抗が等しくなる前記連通流路の流路地点に接続されることとした。

【0009】

また、前記供給路から一方の前記液室を経由して前記ヘッド部に流入する液体の圧力損失と、前記供給路から他方の前記液室を経由して前記ヘッド部に流入する液体の圧力損失とが等しいこととした。

【0010】

また、前記循環ユニットは、各前記液室を構成する側壁の一部又は全部が可動壁からなることとした。

【0011】

また、前記可動壁は、２つの前記液室に共通する側壁からなることとした。

【0012】

また、前記可動壁は、２つの前記液室に共通する側壁と、２つの前記液室に共通しない側壁とを含むこととした。

【0013】

また、２つの前記液室に共通する側壁は、可撓性膜からなることとした。

【0014】

また、前記可動壁は、２つの前記液室共通しない側壁からなることとした。

【0015】

また、２つの前記液室の前記可動壁をなす２つの側壁は連結部材により連結されることとした。

【0016】

また、２つの前記液室に共通しない前記可動壁をなす側壁は、蛇腹構造を備えることとした。

【0017】

また、前記可動壁は往復運動を行うこととした。

【0018】

また、前記連通流路に送液するポンプと、前記ポンプに液体を供給する液体タンクと、を備えることとした。

【0019】

本発明の液体噴射装置は、上記いずれかの液体噴射ユニットと、前記液体噴射ユニットと被記録媒体とを相対的に移動させる移動機構と、前記供給路に液体を供給する液体タンクと、を備えることとした。

【発明の効果】

【0020】

本発明による液体噴射ユニットは、２つの液室を備える循環ユニットと、液体が供給される供給路に接続し、２つの液室に連通する連通流路と、２つの液室それぞれに連通する２つの接続口と、２つの接続口を連通する内部流路と、を有するヘッド部と、を備える。これにより、複雑な制御系を伴うことなく簡素な構成によりヘッド部の液体を循環させることができる。

【図面の簡単な説明】

【0021】

【図1】本発明の第一実施形態に係る液体噴射ユニットの模式図である。

【図2】本発明の液体噴射ユニットにおける可動壁の移動速度と第一及び第二液室及びノズル面の液体の圧力との関係を表す。

【図3】本発明の第二実施形態に係る液体噴射ユニットの模式図である。

【図4】本発明の第三実施形態に係る液体噴射ユニットの模式図である。

【図5】本発明の第四実施形態に係る液体噴射ユニットの模式図である。

【図6】本発明の第五実施形態に係る液体噴射装置の模式的な斜視図である。

【発明を実施するための形態】

【0022】

（第一実施形態）
図１は本発明の第一実施形態に係る液体噴射ユニット１の模式図である。図１を用いて本発明の基本構成を説明する。

【0023】

図１に示すように、液体噴射ユニット１は、第一液室８ａと第二液室８ｂの２つの液室を備える循環ユニット２と、液体供給用の供給路５が接続し、２つの第一及び第二液室８ａ、８ｂに連通する連通流路４と、２つの第一及び第二液室８ａ、８ｂそれぞれに連通する２つの接続口７ａ、７ｂと、２つの接続口７ａ、７ｂを連通する内部流路７ｃと、を有するヘッド部６とを備える。ここで、循環ユニット２は、一方の第一液室８ａ（又は第二液室８ｂ）の容積増加量と他方の第二液室８ｂ（又は第一液室８ａ）の容積減少量とが等しい。

【0024】

具体的に説明する。第一液室８ａと第二液室８ｂを仕切る壁は、第一液室８ａと第二液室８ｂに共通する側壁であり、可動壁３からなる。可動壁３が右方に移動すると、第二液室８ｂから内部流路７ｃと連通流路４を介して第一液室８ａに液体が送り出され、可動壁３が左方に移動すると、第一液室８ａから内部流路７ｃと連通流路４を介して第二液室８ｂに液体が送り出されて、ヘッド部６を液体が循環する。即ち、図示しない駆動部により可動壁３を往復運動させてヘッド部６の内部流路７ｃの液体を循環させる。可動壁３は、変形しないで左右に移動するピストン状の板体であってもよいし、外周が固定され中央部が左右に膨張して移動する可撓性膜であってもよい。

【0025】

可動壁３が第一液室８ａと第二液室８ｂに共通する側壁であることから、第一液室８ａの容積変化量（例えば容積増加量）と第二液室８ｂの容積変化量（例えば容積減少量）は等しい。また、供給路５から第一液室８ａを経由してヘッド部６に流入する液体の圧力損失と、供給路５から第二液室８ｂを経由してヘッド部６に流入する液体の圧力損失とを等しくする。そこで、供給路５は、第一及び第二液室８ａ、８ｂまでの各流路抵抗が等しくなる連通流路４の流路地点Ｘに接続する。また、第一液室８ａからヘッド部６までの流路抵抗と、第二液室８ｂからヘッド部６までの流路抵抗とを等しく構成する。

【0026】

可動壁３を移動させて第一液室８ａから第二液室８ｂ、又は、第二液室８ｂから第一液室８ａに液体を送り出すときの第一液室８ａの液体の圧力（静圧、以下同じ。）をＰ１、第二液室８ｂの液体の圧力をＰ２とし、位置エネルギーに基づく水頭差を無視すると、流路地点Ｘ及び内部流路７ｃに連通するノズル面Ｎの液体の圧力Ｐｘは、Ｐｘ＝（Ｐ１＋Ｐ２）／２となる。そして、可動壁３の移動に伴う第一液室８ａの液体の圧力の変化量と第二液室８ｂの圧力の変化量とは絶対値が等しく、上記式において相殺される。つまり、流路地点Ｘや内部流路７ｃは、可動壁３が移動しても液体の圧力が変動しない。従って、可動壁３の移動は液体の循環のみに寄与し、ヘッド部６から液滴を吐出する際に可動壁３の移動の影響を受けない。そして、ノズル９から液滴が吐出されて内部流路７ｃの液体が消費されると内部流路７ｃの圧力が低下し、供給路５から液体が補充される。

【0027】

図２は、本発明の液体噴射ユニット１における可動壁３の移動速度と第一及び第二液室８ａ、８ｂ及びノズル面Ｎの液体の圧力との関係を表す。横軸が可動壁３の移動速度であり縦軸が液体の圧力を示す。グラフＧ１が第一液室８ａの圧力Ｐ１の変化、グラフＧ２が第二液室８ｂの圧力Ｐ２の変化、グラフＧｘがノズル面Ｎの液体の圧力Ｐｘの変化をそれぞれ表す。可動壁３の移動速度が上昇すると第一液室８ａと第二液室８ｂの圧力の絶対値は次第に大きくなるが、ノズル面Ｎの液体の圧力を示すグラフＧｘは可動壁３の移動速度に影響を受けることなく一定圧力、−１ｋＰａを示す。つまり、可動壁３の移動速度が変化してもノズル面Ｎに形成される液体のメニスカスは影響を受けない。同様に、流路地点Ｘの液体の圧力も可動壁３の移動速度の影響を受けないので、可動壁３の移動に応じて供給路５から液体を引き込む、或いは供給路５に液体を逆流させることも無い。流路地点Ｘの液体の圧力とノズル面Ｎの液体の圧力との間には、実際には位置エネルギーの差に応じた水頭差が生じる。ノズル９から液滴が吐出され内部流路７ｃが減圧すると、この水頭差が維持されて流路地点Ｘも減圧し、供給路５から液体が補充される。

【0028】

このように、複雑な制御系を使用せず、簡素な構成によりヘッド部６の液体を循環させることができる。なお、循環ユニット２は、ヘッド部６の記録時には停止し、メンテナンス時に稼働させて使用することができる。例えば、ヘッド部６の記録動作時は可動壁３を停止させ、ヘッド部６に第一液室８ａと第二液室８ｂを経由して液体を供給し、メンテナンス時に稼働壁３を移動させてヘッド部６に液体を循環させ、ノズル抜け等を復帰させる。また、連通流路４と循環ユニット２をヘッド部６とともに一体的に構成すれば、液体タンクから液体噴射ユニット１に一本の液体供給チューブを接続すればよいので組み立てや調整が簡素となり、汎用性のある液体噴射ユニット１を構成することができる。

【0029】

（第二実施形態）
図３は、本発明の第二実施形態に係る液体噴射ユニット１の模式図である。第一実施形態と異なる点は、循環ユニット２の構成であり、その他は第一実施形態と同様である。同一の部分又は同一の機能を有する部分には同一の符号をしている。

【0030】

図３に示すように、液体噴射ユニット１は、第一液室８ａと第二液室８ｂの２つの液室８を備える循環ユニット２と、液体供給用の供給路５が接続し、第一液室８ａと第二液室８ｂを連通する連通流路４と、２つの第一及び第二液室８ａ、８ｂそれぞれに連通する２つの接続口７ａ、７ｂと、２つの接続口７ａ、７ｂを連通する内部流路７ｃと、を有するヘッド部６とを備える。循環ユニット２は、第一液室８ａ（又は第二液室８ｂ）の容積増加量と第二液室８ｂ（又は第一液室８ａ）の容積減少量とが等しい。

【0031】

具体的に説明する。第一液室８ａは、外壁１２ａと蛇腹構造の側壁と共通壁１１により囲まれる。同様に第二液室８ｂは、外壁１２ｂと蛇腹構造の側壁と共通壁１１により囲まれる。第一液室８ａと第二液室８ｂは蛇腹構造の側壁の内径が等しい。共通壁１１は第一液室８ａと第二液室８ｂの共通の側壁を構成する。第一液室８ａの外壁１２ａと第二液室８ｂの外壁１２ｂは外枠１０に固定される。共通壁１１を外枠１０に対して右方に相対的に移動させると、第二液室８ｂから内部流路７ｃと連通流路４を介して第一液室８ａに液体が送り出され、共通壁１１を外枠１０に対して左方に相対的に移動させると、第一液室８ａから内部流路７ｃと連通流路４を介して第二液室８ｂに液体が送り出され、ヘッド部６を液体が循環する。従って、可動壁が往復運動することによりヘッド部６を液体が循環する。ここで、可動壁は、２つの液室８に共通する側壁と、２つの液室８に共通しない側壁とを含む。具体的には、可動壁は、第一液室８ａと第二液室８ｂに共通する共通壁１１からなる側壁と、第一液室８ａと第二液室８ｂに共通しない蛇腹構造の側壁とを含む。

【0032】

このとき、循環ユニット２は、第一液室８ａの容積増加量（又は容積減少量）と第二液室８ｂの容積減少量（又は容積増加量）とが等しい。また、供給路５から第一液室８ａを経由してヘッド部６に流入する液体の圧力損失と、供給路５から第二液室８ｂを経由してヘッド部６に流入する液体の圧力損失とを等しくする。そこで、供給路５は、第一及び第二液室８ａ、８ｂまでの各流路抵抗が等しくなる連通流路４の流路地点Ｘに接続する。更に、第一液室８ａからヘッド部６までの流路抵抗と、第二液室８ｂからヘッド部６までの流路抵抗とを等しく構成する。その結果、共通壁１１の移動は液体の循環のみに寄与し、ヘッド部６から液滴を吐出する際に共通壁１１の移動の影響を受けない。そして、ノズル９から液滴が吐出されて内部流路７ｃの液体が消費されると内部流路７ｃの圧力が低下し、供給路５から液体が補充される。

【0033】

なお、外枠１０を固定し共通壁１１を可動壁として左右に移動させることに代えて、共通壁１１を固定し、外枠１０を左右に移動させてもよい。この場合、可動壁は、２つの液室８に共通しない側壁からなる。つまり、可動壁は、２つの液室に共通しない外壁１２ａ、１２ｂと蛇腹構造からなる側壁である。

【0034】

本実施形態においても、複雑な制御系を使用せず、簡素な構成によりヘッド部６の液体を循環させることができる。なお、循環ユニット２は、ヘッド部６の記録時には停止し、メンテナンス時に稼働させて使用することができる。例えば、ヘッド部６の記録動作時は可動壁３を停止させ、ヘッド部６に第一液室８ａと第二液室８ｂを経由して液体を供給し、メンテナンス時に稼働壁３を移動させてヘッド部６に液体を循環させ、ノズル抜け等を復帰させる。また、連通流路４と循環ユニット２をヘッド部６とともに一体的に構成すれば、液体タンクから液体噴射ユニット１に一本の液体供給チューブを接続すればよいので組み立てや調整が簡素となり、汎用性のある液体噴射ユニット１を構成することができる。

【0035】

（第三実施形態）
図４は、本発明の第三実施形態に係る液体噴射ユニット１の模式図である。第一及び第二実施形態と異なる点は、第一液室８ａと第二液室８ｂが物理的に分離され、各液室８に可動壁をなす側壁を備え、各可動壁をなす側壁は連結部材により連結される点である。同一の部分又は同一の機能を有する部分には同一の符号を付している。

【0036】

図４に示すように、液体噴射ユニット１は、第一液室８ａと第二液室８ｂの２つの液室８を備える循環ユニット２と、液体供給用の供給路５が接続し、第一液室８ａと第二液室８ｂとを連通する連通流路４と、２つの第一及び第二液室８ａ、８ｂそれぞれに連通する２つの接続口７ａ、７ｂと、２つの接続口７ａ、７ｂを連通する内部流路７ｃと、を有するヘッド部６とを備える。循環ユニット２は、第一液室８ａ（又は第二液室８ｂ）の容積増加量と第二液室８ｂ（又は第一液室８ａ）の容積減少量とが等しい。

【0037】

具体的に説明する。ヘッド部６は、吐出溝６ｄが形成される圧電体基板６ｂと、圧電体基板６ｂの上面に接合され、液体を流入又は流出する２つのマニホールド６ｅを有するカバープレート６ａと、圧電体基板６ｂの下面に接合され、吐出溝６ｄに連通するノズル９を有するノズルプレート６ｃと、を備える。ここで、２つのマニホールド６ｅの上部開口がそれぞれ接続口７ａ、７ｂを成し、２つのマニホールド６ｅと吐出溝６ｄが内部流路７ｃを成す。

【0038】

循環ユニット２は、物理的に分離して設置される第一及び第二液室８ａ、８ｂと、第一液室８ａと第二液室８ｂの間に設置され、支点Ｚを中心に回動可能に固定される可動レバー１３とを備える。第一液室８ａは、可動レバー１３の一端に連結する上部壁１４ａと蛇腹構造の側壁に囲まれ、下部がカバープレート６ａの接続口７ａに接続される。第一液室８ａはカバープレート６ａの一方のマニホールド６ｅに連通する。第二液室８ｂは、可動レバー１３の他端に連結する上部壁１４ｂと蛇腹構造の側壁に囲まれ、下部がカバープレート６ａの接続口７ｂに接続される。第二液室８ｂはカバープレート６ａの他方のマニホールド６ｅに連通する。従って、第一液室８ａと第二液室８ｂにおいて上部壁１４ａ、１４ｂと蛇腹構造の側壁が可動壁である。換言すると、可動壁は２つの液室８に共通しない側壁からなり、可動レバー１３が２つの可動壁からなる側壁を連結する連結部材となる。

【0039】

図示しない駆動部により、支点Ｚを中心に可動レバー１３を時計回りに回動させると、第二液室８ｂからヘッド部６の吐出溝６ｄと連通流路４を介して第一液室８ａに液体が送り出され、可動レバー１３を反時計回りに回動させると、第一液室８ａからヘッド部６の吐出溝６ｄと連通流路４を介して第二液室８ｂに液体が送り出され、ヘッド部６の液体は循環する。従って、可動壁が往復運動することによりヘッド部６を液体が循環する。

【0040】

第一液室８ａと第二液室８ｂは蛇腹の内径が同じなので、第一液室８ａの容積増加量（又は容積減少量）と第二液室８ｂの容積減少量（又は容積増加量）とが等しい。また、供給路５から第一液室８ａを経由してヘッド部６に流入する液体の圧力損失と、供給路５から第二液室８ｂを経由してヘッド部６に流入する液体の圧力損失とを等しくする。そこで、供給路５は、第一及び第二液室８ａ、８ｂまでの各流路抵抗が等しくなる連通流路４の流路地点Ｘに接続する。更に、第一液室８ａからヘッド部６までの流路抵抗と、第二液室８ｂからヘッド部６までの流路抵抗とを等しく構成する。その結果、上部壁１４ａ、１４ｂの移動は液体の循環のみに寄与し、ヘッド部６から液滴を吐出する際に上部壁１４ａ、１４ｂの移動の影響を受けない。そして、ノズル９から液滴が吐出されて内部流路７ｃの液体が消費されると内部流路７ｃの圧力が低下し、供給路５から液体が補充される。ここで、上部壁１４ａ、１４ｂを除去し、第一液室８ａと第二液室８ｂの全体を蛇腹構造の側壁により構成し、蛇腹構造の側壁の上端部に可動レバー１３の端部を連結してもよい。この場合は、液室を構成する側壁の全部が可動壁により構成される。

【0041】

（第四実施形態）
図５は、本発明の第四実施形態に係る液体噴射ユニット１の模式図である。第一実施形態と異なる点は、連通流路４の一端が分岐点Ｙａにおいて付加流路１５ａとヘッド側流路１６ａに連通し、連通流路４の他端が分岐点Ｙｂにおいて付加流路１５ｂとヘッド側流路１６ｂに連通する点である。付加流路１５ａ、１５ｂのそれぞれは可動壁３により分割されるシリンダーＳの２つの内空間に連通し、ヘッド側流路１６ａ、１６ｂのそれぞれはヘッド部６の接続口７ａ、７ｂに連通する。その他の構成は第一実施形態と同様である。同一の部分又は同一の機能を有する部分には同一の符号を付している。

【0042】

図５に示すように、循環ユニット２は、可動壁３を往復移動可能に収納するシリンダーＳと、供給路５が接続される連通流路４と、分岐点Ｙａにおいて連通流路４の一端に接続する付加流路１５ａ及びヘッド側流路１６ａと、分岐点Ｙｂにおいて連通流路４の他端に接続する付加流路１５ｂ及びヘッド側流路１６ｂと、を備える。可動壁３が右方に移動すると、可動壁３よりも右方のシリンダーＳと付加流路１５ｂに充填される液体が、連通流路４と、ヘッド側流路１６ｂ、内部流路７ｃ及びヘッド側流路１６ａを介して付加流路１５ａと可動壁３よりも左方のシリンダーＳに送り出される。可動壁３が左方に移動すると、可動壁３よりも左方のシリンダーＳと付加流路１５ａに充填される液体が、連通流路４と、ヘッド側流路１６ａ、内部流路７ｃ及びヘッド側流路１６ｂを介して付加流路１５ｂと可動壁３よりも右方のシリンダーＳに送り出される。

【0043】

ここで、第一液室８ａは、破線Ｒａ内に含まれる内空間であり、可動壁３よりも左方のシリンダーＳの内空間と、付加流路１５ａの内空間と、分岐点Ｙａ近傍の内空間との合計からなる。また、第二液室８ｂは、破線Ｒｂ内に含まれる内空間であり、可動壁３よりも右方のシリンダーＳの内空間と、付加流路１５ｂの内空間と、分岐点Ｙｂ近傍の内空間との合計からなる。可動壁３が第一液室８ａと第二液室８ｂに共通する側壁となるので、第一液室８ａの容積変化量と第二液室８ｂの容積変化量は等しい。また、分岐点Ｙａ、Ｙｂそれぞれの近傍が第一及び第二液室８ａ、８ｂなので、連通流路４は両端部において第一及び第二液室８ａ、８ｂに連通する。

【0044】

更に、供給路５から分岐点Ｙａ及びヘッド側流路１６ａを介しヘッド部６に流入する液体の圧力損失と、供給路５から分岐点Ｙｂ及びヘッド側流路１６ｂを介しヘッド部６に流入する液体の圧力損失とを等しくする。そこで、供給路５は、分岐点Ｙａと分岐点Ｙｂまでの各流路抵抗が等しくなる連通流路４の流路地点Ｘに接続する。また、分岐点Ｙａからヘッド側流路１６ａと接続口７ａを介し内部流路７ｃまでの流路抵抗と、分岐点Ｙｂからヘッド側流路１６ｂと接続口７ｂを介し内部流路７ｃまでの流路抵抗とを等しく構成する。なお、第一実施形態において説明した第一液室８ａの圧力Ｐ１と第二液室８ｂの圧力Ｐ２は、本実施形態においては、それぞれ分岐点Ｙａの圧力と分岐点Ｙｂの圧力となる。また、付加流路１５ａと付加流路１５ｂは流路長や流路断面積が互いに異なるものであってもよい。

【0045】

その結果、第一実施形態において説明したと同様に動作し、同様の効果を得ることができる。即ち、複雑な制御系を伴うことなく簡素な構成によりヘッド部６の液体を循環させることができる。また、液体タンクから液体噴射ユニット１に一本の液体供給チューブを接続すればよいので組み立てや調整が簡素となり、汎用性のある液体噴射ユニット１を構成することができる。なお、本実施形態における分岐点Ｙａ、Ｙｂ、付加流路１５ａ、１５ｂ及びヘッド側流路１６ａ、１６ｂは第二実施形態や第三実施形態の液体噴射ユニット１に適用できる。

【0046】

また、第一実施形態から第四実施形態において、液体噴射ユニット１は、供給路５に液体を供給する液体タンクや、液体タンクからの供給路５に液体を送液する液体ポンプを含めることができる。

【0047】

（第五実施形態）
図６は本発明の第五実施形態に係る液体噴射装置３０の模式的な斜視図である。液体噴射装置３０は、液体噴射ユニット１、１’を往復移動させる移動機構４０と、液体噴射ユニット１、１’に液体を供給し、液体噴射ユニット１、１’から液体を排出する流路部３５、３５’と、流路部３５、３５’に連通する液体ポンプ３３、３３’及び液体タンク３４、３４’とを備えている。液体噴射ユニット１、１’は既に説明した第一〜第四実施形態のいずれかを使用する。

【0048】

液体噴射装置３０は、紙等の被記録媒体４４を主走査方向に搬送する一対の搬送手段４１、４２と、被記録媒体４４に液体を吐出する液体噴射ユニット１、１’と、液体噴射ユニット１、１’を載置するキャリッジユニット４３と、液体タンク３４、３４’に貯留した液体を流路部３５、３５’に押圧して供給する液体ポンプ３３、３３’と、液体噴射ユニット１、１’を主走査方向と直交する副走査方向に走査する移動機構４０とを備えている。図示しない制御部は液体噴射ユニット１、１’、移動機構４０、搬送手段４１、４２を制御して駆動する。

【0049】

一対の搬送手段４１、４２は副走査方向に延び、ローラ面を接触しながら回転するグリッドローラとピンチローラを備えている。図示しないモータによりグリッドローラとピンチローラを軸周りに移転させてローラ間に挟み込んだ被記録媒体４４を主走査方向に搬送する。移動機構４０は、副走査方向に延びた一対のガイドレール３６、３７と、一対のガイドレール３６、３７に沿って摺動可能なキャリッジユニット４３と、キャリッジユニット４３を連結し副走査方向に移動させる無端ベルト３８と、この無端ベルト３８を図示しないプーリを介して周回させるモータ３９とを備えている。

【0050】

キャリッジユニット４３は、複数の液体噴射ユニット１、１’を載置し、例えばイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの４種類の液滴を吐出する。液体タンク３４、３４’は対応する色の液体を貯留し、液体ポンプ３３、３３’、流路部３５、３５’を介して液体噴射ユニット１、１’に供給する。各液体噴射ユニット１、１’は駆動信号に応じて各色の液滴を吐出する。液体噴射ユニット１、１’から液体を吐出させるタイミング、キャリッジユニット４３を駆動するモータ３９の回転及び被記録媒体４４の搬送速度を制御することにより、被記録媒体４４上に任意のパターンを記録することができる。

【0051】

なお、本実施形態は、移動機構４０がキャリッジユニット４３と被記録媒体４４を移動させて記録する液体噴射装置３０であるが、これに代えて、キャリッジユニットを固定し、移動機構が被記録媒体を２次元的に移動させて記録する液体噴射装置であってもよい。つまり、移動機構は液体噴射ユニットと被記録媒体とを相対的に移動させるものであればよい。また、液体タンク３４、３４’は大気開放とし、液体ポンプ３３、３３’は記録開始時に液体噴射ユニット１、１’に液体を充填し、その後オープン状態で停止し、液体タンク３４、３４’と液体噴射ユニット１、１’との間の水頭差により液体を送液してもよい。

【符号の説明】

【0052】

１ 液体噴射ユニット
２ 循環ユニット
３ 可動壁
４ 連通流路
５ 供給路
６ ヘッド部、６ａ カバープレート、６ｂ 圧電体基板、６ｃ ノズルプレート、６ｄ 吐出溝、６ｅ マニホールド
７ａ、７ｂ 接続口、７ｃ 内部流路
８ 液室、８ａ 第一液室、８ｂ 第二液室
９ ノズル
１０ 外枠
１１ 共通壁
１２ａ、１２ｂ 外壁
１３ 可動レバー
１４ａ、１４ｂ 上部壁
１５ａ、１５ｂ 付加流路
１６ａ、１６ｂ ヘッド側流路
Ｘ 流路地点、Ｎ ノズル面、Ｚ 支点、Ｓ シリンダー

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】