特許 6555952 インク吐出装置及びインク吐出方法

(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】6555952

(24)【登録日】2019年7月19日

(45)【発行日】2019年8月7日

(54)【発明の名称】インク吐出装置及びインク吐出方法

(51)【国際特許分類】

   B05C 11/10 20060101AFI20190729BHJP

   B05C 5/00 20060101ALI20190729BHJP

   B05D 1/26 20060101ALI20190729BHJP

   B41J 2/18 20060101ALI20190729BHJP

   B41J 2/19 20060101ALI20190729BHJP

   B41J 2/175 20060101ALI20190729BHJP

【ＦＩ】

   B05C11/10

   B05C5/00 101

   B05D1/26 Z

   B41J2/18

   B41J2/19

   B41J2/175 501

【請求項の数】5

【全頁数】15

(21)【出願番号】特願2015-138262(P2015-138262)

(22)【出願日】2015年7月10日

(65)【公開番号】特開2017-18882(P2017-18882A)

(43)【公開日】2017年1月26日

【審査請求日】2017年12月13日

【前置審査】

(73)【特許権者】

【識別番号】000002107

【氏名又は名称】住友重機械工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100105887

【弁理士】

【氏名又は名称】来山 幹雄

(72)【発明者】

【氏名】西牧 潤

【審査官】 高崎 久子

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１２−１５３００４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１３−１８８８９０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２０１１／０２７９４９５（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 特開２０１４−２０１０１１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−２６９３６１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００８−１６２２６２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１５−１８８８７６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１５−０５８５８１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−１６８０３９（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ０５Ｃ５／００−２１／００

Ｂ０５Ｄ

Ｂ４１Ｊ２／０１；２／１６５−２／２０；２／２１−２／２１５

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

メインタンクから出て前記メインタンクに戻るインクの循環経路と、
前記循環経路に挿入され、前記インクの液滴を吐出するインクジェットヘッドと、
前記メインタンクから前記インクジェットヘッドに前記インクを供給する前記循環経路に挿入され、前記インクを移送する第１のポンプと、
前記インクジェットヘッドと前記第１のポンプとの間の前記循環経路に挿入され、第１の流入口及び第１の流出口が設けられており、前記第１の流入口を通って前記インクが流入し、前記第１の流出口を通って前記インクが流出する第１のバッファタンクと、
前記第１の流出口のレベルよりも高い位置から、前記第１のバッファタンク内の空気を外部に排出するように構成された第１の開閉バルブと、
前記インクジェットヘッドから前記メインタンクに前記インクが戻る前記循環経路に挿入され、前記第１のポンプと同一の方向に前記インクを移送する第２のポンプと、
前記インクジェットヘッドと前記第２のポンプとの間の前記循環経路に挿入され、第２の流入口及び第２の流出口が設けられており、前記第２の流入口を通って前記インクが流入し、前記第２の流出口を通って前記インクが流出する第２のバッファタンクと、
前記第２の流出口のレベルよりも高い位置から、前記第２のバッファタンク内の空気を外部に排出するように構成された第２の開閉バルブと
を有し、
前記第１のバッファタンク内に挿入された第１の導出管の下端が前記第１の流出口となり、
前記第２のバッファタンク内に挿入された第２の導出管の下端が前記第２の流出口となり、
さらに、前記第１のポンプの動作、及び前記第１の開閉バルブの開閉を制御する制御装置を有し、
前記制御装置は、
前記第１の開閉バルブが開いた状態で前記第１のポンプを動作させて、前記第１のバッファタンクに前記インクを流入させ、
前記第１のバッファタンク内の前記インクの液面が前記第１の流出口よりも高いレベルまで達した状態で、前記第１の開閉バルブを閉じ、
前記第１の開閉バルブを閉じた状態で前記インクジェットヘッドを動作させるインク吐出装置。

【請求項2】

前記制御装置は、
前記第１の開閉バルブを閉じた後、前記第２の開閉バルブが開いた状態で前記第１のバッファタンクから前記インクジェットヘッドを介して前記第２のバッファタンクに前記インクを流入させ、
前記第２のバッファタンク内の前記インクの液面が前記第２の流出口よりも高いレベルまで達した状態で、前記第２の開閉バルブを閉じ、
前記第１の開閉バルブ及び前記第２の開閉バルブを閉じた状態で前記インクジェットヘッドを動作させる請求項１に記載のインク吐出装置。

【請求項3】

インクの循環経路に挿入され、前記インクの液滴を吐出するインクジェットヘッドと、
前記循環経路に挿入され、前記インクを移送する第１のポンプと、
前記インクジェットヘッドと前記第１のポンプとの間の前記循環経路に挿入され、第１の流入口及び第１の流出口が設けられており、前記第１の流入口を通って前記インクが流入し、前記第１の流出口を通って前記インクが流出する第１のバッファタンクと、
前記第１の流出口のレベルよりも高い位置から、前記第１のバッファタンク内の空気を外部に排出するように構成された第１の開閉バルブと、
前記第１のポンプの動作、及び前記第１の開閉バルブの開閉を制御する制御装置と
を有し、
前記第１のバッファタンク内に挿入された第１の導出管の下端が前記第１の流出口となり、
前記制御装置は、
前記第１の開閉バルブを閉じた状態で、前記第１のポンプを動作させ、
前記第１のバッファタンクに貯蔵された前記インクの液面が、前記第１の流出口のレベルまで達した後に、前記第１の開閉バルブを開き、
前記第１の開閉バルブが開いた状態で前記第１のポンプを動作させて、前記第１のバッファタンクに前記インクをさらに流入させ、
前記第１のバッファタンク内の前記インクの液面が前記第１の流出口よりも高いレベルまで達した状態で、前記第１の開閉バルブを閉じ、
前記第１の開閉バルブを閉じた状態で前記インクジェットヘッドを動作させるインク吐出装置。

【請求項4】

メインタンクから出て前記メインタンクに戻るインクの循環経路と、
前記循環経路に挿入され、前記インクの液滴を吐出するインクジェットヘッドと、
前記循環経路に挿入され、前記インクを移送する第１のポンプと、
前記インクジェットヘッドと前記第１のポンプとの間の前記循環経路に挿入され、第１の流入口及び第１の流出口が設けられており、前記第１の流入口を通って前記インクが流入し、前記第１の流出口を通って前記インクが流出する第１のバッファタンクと、
前記第１の流出口のレベルよりも高い位置から、前記第１のバッファタンク内の空気を外部に排出するように構成された第１の開閉バルブと、
前記インクジェットヘッドから前記メインタンクに前記インクが戻る前記循環経路に挿入され、前記第１のポンプと同一の方向に前記インクを移送する第２のポンプと、
前記インクジェットヘッドと前記第２のポンプとの間の前記循環経路に挿入され、第２の流入口及び第２の流出口が設けられており、前記第２の流入口を通って前記インクが流入し、前記第２の流出口を通って前記インクが流出する第２のバッファタンクと、
前記第２の流出口のレベルよりも高い位置から、前記第２のバッファタンク内の空気を外部に排出するように構成された第２の開閉バルブと
を有し、
前記第１のバッファタンク内に挿入された第１の導出管の下端が前記第１の流出口となり、前記第２のバッファタンク内に挿入された第２の導出管の下端が前記第２の流出口となるインク吐出装置からのインク吐出方法であって、
前記第１の開閉バルブが開いた状態で前記第１のポンプを動作させて、前記第１のバッファタンクに前記インクを流入させ、
前記第１のバッファタンク内の前記インクの液面が前記第１の流出口よりも高いレベルまで達した状態で、前記第１の開閉バルブを閉じ、
その後、前記第２の開閉バルブが開いた状態で前記第１のバッファタンクから前記インクジェットヘッドを介して前記第２のバッファタンクに前記インクを流入させ、
前記第２のバッファタンク内の前記インクの液面が前記第２の流出口よりも高いレベルまで達した状態で、前記第２の開閉バルブを閉じ、
前記第１の開閉バルブ及び前記第２の開閉バルブを閉じた状態で前記インクジェットヘッドを動作させるインク吐出方法。

【請求項5】

インクの循環経路に挿入され、前記インクの液滴を吐出するインクジェットヘッドと、
前記循環経路に挿入され、前記インクを移送する第１のポンプと、
前記インクジェットヘッドと前記第１のポンプとの間の前記循環経路に挿入され、第１の流入口及び第１の流出口が設けられており、前記第１の流入口を通って前記インクが流入し、前記第１の流出口を通って前記インクが流出する第１のバッファタンクと、
前記第１の流出口のレベルよりも高い位置から、前記第１のバッファタンク内の空気を外部に排出するように構成された第１の開閉バルブと、
前記循環経路に前記インクを供給し、前記循環経路から前記インクを回収するメインタンクと、
を有し、
前記第１のバッファタンク内に挿入された第１の導出管の下端が前記第１の流出口となるインク吐出装置からのインク吐出方法であって、
前記第１の開閉バルブが閉じた状態で、前記第１のポンプを動作させて、前記第１のバッファタンク内に前記インクを流入させ、
前記第１のバッファタンクに貯蔵された前記インクの液面が、前記第１の流出口のレベルまで達した後に、前記第１の開閉バルブを開くことにより、前記第１の開閉バルブが開いた状態で前記インクを前記第１のバッファタンクに流入させ、
前記第１のバッファタンク内の前記インクの液面が前記第１の流出口よりも高いレベルまで達した状態で、前記第１の開閉バルブを閉じ、
前記第１の開閉バルブを閉じた状態で前記インクジェットヘッドを動作させるインク吐出方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、インクジェットヘッドを用いたインク吐出装置及びインク吐出方法に関する。

【背景技術】

【0002】

下記の特許文献１に、インクジェットヘッド（ノズルヘッド）にインク（液状の膜材料）を循環させて、ノズル孔からインクを吐出する膜形成装置が開示されている。インクの循環経路に、貯蔵タンク、供給ポンプ、インクジェットヘッド、回収ポンプが、この順番に挿入されている。供給ポンプ及び回収ポンプから吐出されるインクの脈動を吸収するために、供給ポンプとインクジェットヘッドとの間、及びインクジェットヘッドと回収ポンプとの間の少なくとも一方にバッファタンクが挿入される場合がある。

【0003】

バッファタンクには、流入口及び流出口が設けられている。インクが、流入口を通ってバッファタンク内に流入し、流出口を通って外部に流出する。バッファタンク内のインクの液面が、流入口及び流出口の高さまで達すると、液面の上に、バッファタンクの内面と液面とで囲まれて外部から隔離された空間が形成される。インクの脈動に応じて、バッファタンク内の液面が上下に変位する。バッファタンク内の液面の変位によって、インクジェットヘッドに伝わるインク流量の脈動が軽減される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０１４−９１０７６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

バッファタンク内の液面が上下に変位することによって、液面が流出口のレベルより低くなると、バッファタンク内の空気が流出口から循環経路内に進入する。その結果、インク内に気泡が混入してしまう。インク内に気泡が混入すると、インクジェットヘッドからのインクの正常な吐出が困難になる。

【0006】

本発明の目的は、インクへの気泡の混入を抑制することが可能なバッファタンクを有するインク吐出装置を提供することである。本発明の他の目的は、インクへの気泡の混入を抑制することが可能なバッファタンクを用いたインク吐出方法を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明の一観点によると、
メインタンクから出て前記メインタンクに戻るインクの循環経路と、
前記循環経路に挿入され、前記インクの液滴を吐出するインクジェットヘッドと、
前記メインタンクから前記インクジェットヘッドに前記インクを供給する前記循環経路に挿入され、前記インクを移送する第１のポンプと、
前記インクジェットヘッドと前記第１のポンプとの間の前記循環経路に挿入され、第１の流入口及び第１の流出口が設けられており、前記第１の流入口を通って前記インクが流入し、前記第１の流出口を通って前記インクが流出する第１のバッファタンクと、
前記第１の流出口のレベルよりも高い位置から、前記第１のバッファタンク内の空気を外部に排出するように構成された第１の開閉バルブと、
前記インクジェットヘッドから前記メインタンクに前記インクが戻る前記循環経路に挿入され、前記第１のポンプと同一の方向に前記インクを移送する第２のポンプと、
前記インクジェットヘッドと前記第２のポンプとの間の前記循環経路に挿入され、第２の流入口及び第２の流出口が設けられており、前記第２の流入口を通って前記インクが流入し、前記第２の流出口を通って前記インクが流出する第２のバッファタンクと、
前記第２の流出口のレベルよりも高い位置から、前記第２のバッファタンク内の空気を外部に排出するように構成された第２の開閉バルブと
を有し、
前記第１のバッファタンク内に挿入された第１の導出管の下端が前記第１の流出口となり、
前記第２のバッファタンク内に挿入された第２の導出管の下端が前記第２の流出口となり、
さらに、前記第１のポンプの動作、及び前記第１の開閉バルブの開閉を制御する制御装置を有し、
前記制御装置は、
前記第１の開閉バルブが開いた状態で前記第１のポンプを動作させて、前記第１のバッファタンクに前記インクを流入させ、
前記第１のバッファタンク内の前記インクの液面が前記第１の流出口よりも高いレベルまで達した状態で、前記第１の開閉バルブを閉じ、
前記第１の開閉バルブを閉じた状態で前記インクジェットヘッドを動作させるインク吐出装置が提供される。

【0008】

本発明の他の観点によると、
メインタンクから出て前記メインタンクに戻るインクの循環経路と、
前記循環経路に挿入され、前記インクの液滴を吐出するインクジェットヘッドと、
前記循環経路に挿入され、前記インクを移送する第１のポンプと、
前記インクジェットヘッドと前記第１のポンプとの間の前記循環経路に挿入され、第１の流入口及び第１の流出口が設けられており、前記第１の流入口を通って前記インクが流入し、前記第１の流出口を通って前記インクが流出する第１のバッファタンクと、
前記第１の流出口のレベルよりも高い位置から、前記第１のバッファタンク内の空気を外部に排出するように構成された第１の開閉バルブと、
前記インクジェットヘッドから前記メインタンクに前記インクが戻る前記循環経路に挿入され、前記第１のポンプと同一の方向に前記インクを移送する第２のポンプと、
前記インクジェットヘッドと前記第２のポンプとの間の前記循環経路に挿入され、第２の流入口及び第２の流出口が設けられており、前記第２の流入口を通って前記インクが流入し、前記第２の流出口を通って前記インクが流出する第２のバッファタンクと、
前記第２の流出口のレベルよりも高い位置から、前記第２のバッファタンク内の空気を外部に排出するように構成された第２の開閉バルブと
を有し、
前記第１のバッファタンク内に挿入された第１の導出管の下端が前記第１の流出口となり、前記第２のバッファタンク内に挿入された第２の導出管の下端が前記第２の流出口となるインク吐出装置からのインク吐出方法であって、
前記第１の開閉バルブが開いた状態で前記第１のポンプを動作させて、前記第１のバッファタンクに前記インクを流入させ、
前記第１のバッファタンク内の前記インクの液面が前記第１の流出口よりも高いレベルまで達した状態で、前記第１の開閉バルブを閉じ、
その後、前記第２の開閉バルブが開いた状態で前記第１のバッファタンクから前記インクジェットヘッドを介して前記第２のバッファタンクに前記インクを流入させ、
前記第２のバッファタンク内の前記インクの液面が前記第２の流出口よりも高いレベルまで達した状態で、前記第２の開閉バルブを閉じ、
前記第１の開閉バルブ及び前記第２の開閉バルブを閉じた状態で前記インクジェットヘッドを動作させるインク吐出方法が提供される。

【発明の効果】

【0009】

第１のバッファタンク内のインクの液面が第１の流出口よりも高いレベルまで達しているため、液面が上下に変位しても、空気が流出口を通って流出してしまうことを抑制できる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】図１は、実施例によるインク吐出装置の概略図である。

【図2】図２は、インクの供給から、インクの吐出までの途中段階におけるインク吐出装置の概略図である。

【図3】図３は、インクの供給から、インクの吐出までの途中段階におけるインク吐出装置の概略図である。

【図4】図４は、インクの供給から、インクの吐出までの途中段階におけるインク吐出装置の概略図である。

【図5】図５は、インクの供給から、インクの吐出までの途中段階におけるインク吐出装置の概略図である。

【図6】図６は、インクの供給から、インクの吐出までの途中段階におけるインク吐出装置の概略図である。

【図7】図７は、インクの供給から、インクの吐出までの途中段階におけるインク吐出装置の概略図である。

【図8】図８は、インクの供給から、インクの吐出までの途中段階におけるインク吐出装置の概略図である。

【図9】図９は、比較例によるインク吐出装置の概略図である。

【図10】図１０は、実施例によるインク吐出装置の洗浄時における概略図である。

【図11】図１１は、他の実施例によるインク吐出装置の概略図である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

図１に、実施例によるインク吐出装置の概略図を示す。メインタンク２１から出てメインタンク２１に戻るインクの循環経路２０が形成されている。この循環経路２０にインクジェットヘッド４０が挿入されている。インクジェットヘッド４０よりも上流側の循環経路２０にポンプ２２が挿入されている。インクジェットヘッド４０とポンプ２２との間の循環経路２０に、バッファタンク３０が挿入されている。インクジェットヘッド４０よりも下流側の循環経路２０に他のポンプ２３が挿入されている。インクジェットヘッド４０とポンプ２３との間の循環経路２０に、他のバッファタンク５０が挿入されている。

【0012】

インクジェットヘッド４０は、複数のノズル孔４１を含む。ノズル孔４１は、ステージ４２に保持された基板４３に対向する。インクジェットヘッド４０は、ノズル孔４１から基板４３に向けてインクの液滴を吐出する。

【0013】

ポンプ２２及びポンプ２３は、循環経路２０内のインクを同一の方向に移送する。ポンプ２２、２３として、例えばダイアフラムポンプを用いることができる。ポンプ２２、２３の各々の上流側と下流側の循環経路２０を流れるインクの流量は、ポンプ２２、２３の動作に応じて脈動する。

【0014】

バッファタンク３０に、流入管３３、流出管３４、開閉バルブ３５、及びドレンバルブ３７が取付けられている。流入管３３及び流出管３４は、バッファタンク３０の上部からバッファタンク３０内に挿入されている。流入管３３は、ポンプ２２の吐出口に接続されている。流出管３４は、インクジェットヘッド４０に接続されている。ポンプ２２から吐出されたインクが、流入管３３の下端の流入口３１を通ってバッファタンク３０内に流入する。バッファタンク３０内のインクは、流出管３４の下端の流出口３２を通ってバッファタンク３０から流出する。

【0015】

開閉バルブ３５は、流出口３２のレベルよりも高い位置から、バッファタンク３０内の空気を外部に排出するように構成されている。図１では、開閉バルブ３５がバッファタンク３０の上面に取付けられた例を示したが、開閉バルブ３５をバッファタンク３０の側面に取り付けてもよい。流入口３１のレベルと流出口３２のレベルとは、ほぼ等しい。ここで、「流入口３１のレベル」は、流入口３１が位置する水平面の高さを意味し、「流出口３２のレベル」は、流出口３２が位置する水平面の高さを意味する。

【0016】

バッファタンク３０にインクが流入すると、インクの液面が上昇する。継続してインクが流入すると、インクの液面が、流出口３２のレベルまで達する。この状態で、液面の上に、バッファタンク３０の内面と液面とで囲まれた閉じた空間が形成される。開閉バルブ３５を開けた状態でバッファタンク３０内にインクが流入すると、液面が上昇するとともに、この閉じた空間の空気が開閉バルブ３５を通って外部に排出される。

【0017】

バッファタンク３０内にレベルセンサ３６が配置されている。レベルセンサ３６は、バッファタンク３０内の液面のレベルを計測する。計測結果が制御装置６０に入力される。レベルセンサ３６として、超音波方式の液面レベルセンサ、フロート式液面レベルセンサ等を用いることができる。

【0018】

他方のバッファタンク５０も、バッファタンク３０と同様に、流入管５３、流入口５１、流出管５４、流出口５２、開閉バルブ５５、レベルセンサ５６、及びドレンバルブ５７を含む。流入管５３がインクジェットヘッド４０に接続されている。流出管５４がポンプ２３の吸込口に接続されている。

【0019】

メインタンク２１内にヒータ２５が収容されている。ヒータ２５は、メインタンク２１内のインクを加温する。循環経路２０を循環するインクの温度を一定に保つために、メインタンク２１内のヒータ２５に加えて、循環経路２０の途中にヒータを配置してもよい。

【0020】

制御装置６０が、ポンプ２２、２３の動作、開閉バルブ３５、５５の開閉を制御する。さらに、制御装置６０は、インクジェットヘッド４０からのインクの液滴の吐出を制御する。

【0021】

図２〜図７を参照して、インク吐出装置へのインクの供給から、インクの吐出までの手順について説明する。

【0022】

図２に示すように、メインタンク２１内にインク７０が貯蔵されている。制御装置６０が開閉バルブ３５、５５を閉状態にする。この時点でインクジェットヘッド４０は停止状態である。制御装置６０がポンプ２２、２３を動作させる。これにより、メインタンク２１内のインク７０が、ポンプ２２を経由してバッファタンク３０に流入する。バッファタンク３０へのインク７０の流入が継続すると、バッファタンク３０内の液面が徐々に上昇する。

【0023】

図３に示すように、バッファタンク３０内の液面が流出口３２のレベルまで達した後、開閉バルブ３５を開く。液面が流出口３２のレベルまで達したか否かは、レベルセンサ３６の計測結果から判定することができる。

【0024】

開閉バルブ３５が閉じたままであれば、液面が流出口３２のレベルまで到達した後、インク７０は流出口３２を通ってバッファタンク３０から流出し、インクジェットヘッド４０に供給される。ところが、開閉バルブ３５が開かれていると、インク７０が流出することなく、液面が流出口３２のレベルを超えてさらに上昇する。

【0025】

図４に示すように、バッファタンク３０内の液面が流出口３２よりも高いレベルまで到達すると、制御装置６０は開閉バルブ３５を閉じる。液面が、流出口３２よりも高いレベルまで到達したことは、レベルセンサ３６の計測結果に基づいて検出することができる。開閉バルブ３５を閉じると、バッファタンク３０内の液面の上昇が停止し、インク７０が流出口３２を通って流出し始める。

【0026】

図５に示すように、開閉バルブ３５を閉じると、バッファタンク３０を経由して、インクジェットヘッド４０にインク７０が供給される。インクジェットヘッド４０がインク７０で満たされると、インクジェットヘッド４０から流出したインク７０が、流入口５１を通ってバッファタンク５０に流入する。

【0027】

図６に示すように、バッファタンク５０内の液面が流出口５２のレベルまで到達した後、制御装置６０が開閉バルブ５５を開く。液面が流出口５２のレベルまで到達したか否かは、レベルセンサ５６の計測結果から判定することができる。開閉バルブ５５を開くと、バッファタンク５０内の液面が、流出口５２のレベルを超えてさらに上昇する。

【0028】

図７に示すように、バッファタンク５０内の液面が流出口５２よりも高いレベルまで到達すると、制御装置６０は開閉バルブ５５を閉じる。開閉バルブ５５を閉じた後は、バッファタンク５０内のインク７０が流出口５２を通って流出する。バッファタンク５０から流出したインク７０は、ポンプ２３を経由してメインタンク２１に回収される。

【0029】

図８に示すように、開閉バルブ３５、５５が閉じた状態で、インク７０が循環経路２０を循環する。この状態で、制御装置６０がインクジェットヘッド４０を動作させる。これにより、インクジェットヘッド４０のノズル孔４１から基板４３に向かって、インクの液滴が吐出される。

【0030】

ポンプ２２から吐出されるインクの流量の脈動に応じて、バッファタンク３０内の液面が上下に変位する。同様に、ポンプ２３に吸引されるインクの流量の脈動に応じて、バッファタンク５０内の液面が上下に変位する。バッファタンク３０及び５０内の液面が上下に変位することにより、ポンプ２２、２３で発生したインクの流量の脈動が吸収される。このため、インクジェットヘッド４０に流入し、インクジェットヘッド４０から流出するインクの流量の脈動が低減される。その結果、インクジェットヘッド４０からインクを安定して吐出することが可能になる。

【0031】

次に、図９に示した比較例と比較して、上記実施例の優れた効果について説明する。
図９に、比較例によるインク吐出装置の概略図を示す。比較例においては、バッファタンク３０、５０に、開閉バルブ３５、５５（図１）及びレベルセンサ３６、５６（図１）が取付けられていない。

【0032】

比較例では、バッファタンク３０内の液面が流出口３２のレベルまで到達した後、インクがバッファタンク３０に流入すると、流入した量に相当するインクが流出口３２を通って流出する。同様に、バッファタンク５０内の液面が流出口５２のレベルまで到達した後、インクがバッファタンク５０に流入すると、流入した量に相当するインクが流出口５２を通って流出する。

【0033】

このため、バッファタンク３０内の液面のレベルは、流出口３２のレベルとほぼ同一に維持され、このレベルの近傍で上下に変位する。液面が流出口３２のレベルより低くなると、バッファタンク３０内の空気が流出口３２を通ってインクジェットヘッド４０に供給されてしまう。その結果、インクジェットヘッド４０からのインクの吐出が不安定になる。

【0034】

同様に、バッファタンク５０内の液面のレベルは、流出口５２のレベルとほぼ同一に維持され、このレベルの近傍で上下に変位する。液面のレベルの変位により、バッファタンク５０内の空気が流出口５２を通ってインクと共に流出する。これにより、循環経路２０を循環するインクに気泡が混入される。インクに混入された気泡が、循環経路２０を通ってインクジェットヘッド４０まで達すると、インクジェットヘッド４０からのインクの吐出が不安定になる。

【0035】

上記実施例では、図８に示したように、バッファタンク３０内の液面が、流出口３２よりも高いレベルに維持される。流出口３２よりも高いレベルの近傍で液面が上下に変位するため、流出口３２は、常に液面よりも下方に位置する。従って、バッファタンク３０内の空気が流出口３２を通って循環経路２０に進入してしまうことが防止される。同様に、バッファタンク５０内の空気が流出口５２を通って循環経路２０内に進入してしまうことが防止される。

【0036】

循環経路２０への空気の進入の防止効果を高めるために、流出口３２のレベルから、液面が最も下がったときの液面のレベルまで高さを、液面の変位の振幅に比べて十分大きくすることが好ましい。例えば、流出口３２のレベルから、液面が最も下がったときの液面のレベルまでの高さを、液面の変位の振幅の２倍以上にすることが好ましい。

【0037】

インクジェットヘッド４０の動作中に、流入口３１が液面の上方に露出していると、流入口３１からインクが液面に向けて落下するときに、インク内に気泡が発生し易い。気泡の発生を防止するために、流入口３１のレベルを、流出口３２のレベルと同一か、それよりも低くすることが好ましい。同様に、バッファタンク５０においても、流入口５１のレベルを流出口５２のレベルと同一か、それよりも低くすることが好ましい。

【0038】

上記実施例では、図２に示したように、インク供給開始時に開閉バルブ３５を閉じていた。その後、図３に示したように、バッファタンク３０内の液面が流出口３２のレベルに達した後に、開閉バルブ３５を開いた。その他の方法として、インク供給開始時から開閉バルブ３５を開いておいてもよい。この場合、図４に示したように、バッファタンク３０内の液面のレベルが流出口３２のレベルを超えた時点で開閉バルブ３５を閉じればよい。同様に、インク供給開始時から開閉バルブ５５を開いておいてもよい。

【0039】

次に、図１０を参照して、循環経路２０、ポンプ２２、２３、バッファタンク３０、５０、及びインクジェットヘッド４０の洗浄方法について説明する。

【0040】

図１０に、洗浄時におけるインク吐出装置の概略図を示す。洗浄前に、メインタンク２１内のインクを廃棄する。さらに、ポンプ２２、２３を動作させることにより、循環経路２０内のインクをメインタンク２１に回収するとともに、廃棄する。バッファタンク３０、５０内に残ったインクは、それぞれドレンバルブ３７、５７を開くことにより廃棄される。

【0041】

メインタンク２１及び循環経路２０内のインクを廃棄した後、メインタンク２１内に洗浄液７１を充填する。メインタンク２１内に洗浄液７１を充填した後、ポンプ２２、２３を動作させる。これにより、洗浄液７１が循環経路２０を循環する。バッファタンク３０内の洗浄液７１の液面のレベルは、図８に示したインク吐出時におけるインク７０の液面のレベルより高く維持されている。このような状態は、図４に示した開閉バルブ３５を閉じるタイミングを遅らせることにより実現可能である。同様に、バッファタンク５０内の洗浄液７１の液面のレベルも、図８に示したインク吐出時におけるインク７０の液面のレベルより高く維持されている。

【0042】

バッファタンク３０、５０内の洗浄液７１の液面のレベルを高くすると、流量の脈動の伝搬を抑制するというバッファタンク３０、５０の機能が低下する。このため、ポンプ２２、２３で発生した洗浄液の流量の脈動が、インクジェットヘッド４０まで伝わる。洗浄液の流量が脈動することにより、インクジェットヘッド４０の洗浄効果を高めることができる。

【0043】

さらに、バッファタンク３０、５０内の洗浄液７１の液面のレベルが、インク吐出時のインク７０（図８）の液面のレベルよりも高い。このため、インク７０の液面のレベルの近傍の壁面に付着したインクの残渣を効率的に除去することができる。

【0044】

上記実施例では、レベルセンサ３６（図１）でバッファタンク３０内の液面のレベルが計測される。この計測結果に基づいて、図３に示した開閉バルブ３５を開くタイミング、及び図４に示した開閉バルブ３５を閉じるタイミングが決定される。レベルセンサ３６で液面のレベルを計測する代わりに、ポンプ２２、２３の動作開始からの経過時間に基づいて、液面の高さを推定することも可能である。

【0045】

例えば、バッファタンク３０へのインク７０の流入開始から、予め設定された第１の時間が経過した時点で、図３に示した開閉バルブ３５を開く制御を行ってもよい。さらに、開閉バルブ３５を開いた時点から、予め設定された第２の時間が経過した時点で、図４に示した開閉バルブ３５を閉じる制御を行ってもよい。経過時間に基づいて開閉バルブ３５の開閉制御のタイミングを決定する場合には、レベルセンサ３６を省略することが可能である。

【0046】

バッファタンク５０の液面のレベルも、ポンプ２２、２３の動作開始からの経過時間に基づいて推定することが可能である。従って、ポンプ２２、２３の動作開始からの経過時間に基づいて、開閉バルブ５５の開閉制御を行うことも可能である。

【0047】

次に、図１１を参照して、他の実施例によるインク吐出装置について説明する。以下、図１に示した実施例との相違点について説明し、共通の構成については説明を省略する。

【0048】

図１１に、他の実施例によるインク吐出装置の概略図を示す。本実施例においては、開閉バルブ３５、５５が排気ポンプ６５に接続されている。開閉バルブ３５を開くと、バッファタンク３０内が排気ポンプ６５によって排気される。同様に、開閉バルブ５５を開くと、バッファタンク５０内が排気ポンプ６５によって排気される。

【0049】

バッファタンク３０内を強制的に排気することにより、図３に示した開閉バルブ３５を開いた状態で、バッファタンク３０内の液面をより高いレベルまで到達させることが可能になる。同様に、図６に示した開閉バルブ５５を開いた状態で、バッファタンク５０内の液面をより高いレベルまで到達させることが可能になる。

【0050】

以上実施例に沿って本発明を説明したが、本発明はこれらに制限されるものではない。例えば、種々の変更、改良、組み合わせ等が可能なことは当業者に自明であろう。

【符号の説明】

【0051】

２０ 循環経路
２１ メインタンク
２２、２３ ポンプ
２５ ヒータ
３０ バッファタンク
３１ 流入口
３２ 流出口
３３ 流入管
３４ 流出管
３５ 開閉バルブ
３６ レベルセンサ
３７ ドレンバルブ
４０ インクジェットヘッド
４１ ノズル孔
４２ ステージ
４３ 基板
５０ バッファタンク
５１ 流入口
５２ 流出口
５３ 流入管
５４ 流出管
５５ 開閉バルブ
５６ レベルセンサ
５７ ドレンバルブ
６０ 制御装置
６５ 排気ポンプ
７０ インク
７１ 洗浄液

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】