特開 2025-141040 印刷装置およびインクメニスカス生成方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2025141040

(43)【公開日】2025-09-29

(54)【発明の名称】印刷装置およびインクメニスカス生成方法

(51)【国際特許分類】

   B41J 2/175 20060101AFI20250919BHJP

【ＦＩ】

B41J2/175 171

B41J2/175 121

B41J2/175 501

B41J2/175 503

【審査請求】未請求

【請求項の数】6

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2024040771

(22)【出願日】2024-03-15

(71)【出願人】

【識別番号】000207551

【氏名又は名称】株式会社ＳＣＲＥＥＮホールディングス

(74)【代理人】

【識別番号】100105935

【弁理士】

【氏名又は名称】振角 正一

(74)【代理人】

【識別番号】100136836

【弁理士】

【氏名又は名称】大西 一正

(72)【発明者】

【氏名】八坂 一郎

【テーマコード（参考）】

2C056

【Ｆターム（参考）】

2C056EA04

2C056EE18

2C056FA13

2C056KB03

2C056KB08

2C056KB11

2C056KB16

2C056KB26

2C056KB33

2C056KB37

(57)【要約】

【課題】ノズルから吐出されるインクのメニスカス形状を調整するための真空ポンプを簡単なシーケンスで始動可能とする。
【解決手段】供給タンク９１１のうち気液界面Ｌ１より上側の空間９１１Ｇに接続されて当該空間９１１Ｇと連通する圧力タンク９３１を排気ポンプ９３２によって排気することで、気液界面Ｌ１に加わる圧力Ｐ１が調整される。この際、圧力タンク９３１と排気ポンプ９３２との接続に排気配管９３３が用いられる。この排気配管９３３は、圧力タンク９３１と排気ポンプ９３２とを電磁弁を介さずに接続して、排気ポンプ９３２と圧力タンク９３１とを連通させる。つまり、圧力タンク９３１と排気ポンプ９３２との間には電磁弁が介在しない。よって、排気ポンプ９３２を始動させる前に電磁弁を開くといったシーケンスが不要となる。
【選択図】図３

【特許請求の範囲】

【請求項1】

インクを貯留するメインタンクと、
前記メインタンクから供給されるインクを貯留するリザーバタンクと、
前記リザーバタンクのうちインクの液面より下側の部分であるインク貯留部に接続されて前記インク貯留部と連通するインク貯留室を有し、前記インク貯留室に貯留されるインクをノズルから吐出する記録ヘッドと、
前記リザーバタンクのうちインクの液面より上側の空間に接続されて前記空間と連通するエアタンクと、
真空ポンプと、
前記真空ポンプと前記エアタンクとを電磁弁を介さずに接続して、前記真空ポンプと前記エアタンクとを連通させる接続部と
を備え、
前記真空ポンプは、前記接続部を介して前記エアタンクを排気することで前記リザーバタンクの液面に加わる圧力を調整する印刷装置。

【請求項2】

前記真空ポンプは、ダイヤフラムポンプである請求項１に記載の印刷装置。

【請求項3】

前記接続部は、樹脂製の配管である請求項１に記載の印刷装置。

【請求項4】

前記真空ポンプの排気口に接続されて前記排気口に連通する逆止弁をさらに備え、
前記逆止弁は、前記排気口から前記逆止弁に向かう方向への空気の通過を許容し、前記逆止弁から前記排気口に向かう方向への空気の通過を禁止する請求項１に記載の印刷装置。

【請求項5】

前記エアタンクにその一端が接続され、他端が大気に開放された大気開放配管と、
前記大気開放配管の途中に介在する大気開放電磁弁と、
前記大気開放電磁弁と前記エアタンクとの間に介在するように、前記大気開放配管に設けられ、前記エアタンクと連通するエアフィルタと、
をさらに備え、
前記大気開放電磁弁が閉じると、前記エアタンクが大気と遮断され、
前記大気開放電磁弁が開くと、前記エアタンクが前記エアフィルタを介して大気に開放される請求項１ないし４のいずれか一項に記載の印刷装置。

【請求項6】

インクを貯留するメインタンクから供給したインクをリザーバタンクに貯留させる工程と、
前記リザーバタンクのうちインクの液面より下側の部分であるインク貯留部に接続されて前記インク貯留部と連通するインク貯留室を有する記録ヘッドが、前記インク貯留室に貯留されるインクをノズルから吐出する工程と、
前記リザーバタンクのうちインクの液面より上側の空間に接続されて前記空間と連通するエアタンクと真空ポンプとを電磁弁を介さずに接続して、前記真空ポンプと前記エアタンクとを連通させる接続部を介して前記エアタンクを排気することで前記リザーバタンクの液面に加わる圧力を調整する工程と
を備えるインクメニスカス生成方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

この発明は、インクジェット方式で吐出されるインクのメニスカス形状を調整する技術に関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１には、インクジェット方式でノズルからインクを吐出することで印刷を行う印刷装置が記載されている。このような印刷装置では、ノズルにおけるインクのメニスカス形状がインクの適切な吐出にとって重要である。そこで、特許文献１では、インクを吐出するインクジェット部に接続された空気室を真空ポンプによって排気することで、空気室に所望の圧力を生成して、インクのメニスカス形状の適切化が図られる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特許第５７７７５８１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

ところで、特許文献１では、真空ポンプと空気室との間に電磁弁が設けられている。このような構成では、電磁弁が閉じた状態で真空ポンプを始動させると、真空ポンプが故障してしまうおそれがある。そこで、真空ポンプを始動させる前に電磁弁を開く必要があり、真空ポンプの始動に伴うシーケンスが複雑となっていた。

【0005】

この発明は上記課題に鑑みなされたものであり、ノズルから吐出されるインクのメニスカス形状を調整するための真空ポンプを簡単なシーケンスで始動可能とすることを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明に係る印刷装置は、インクを貯留するメインタンクと、メインタンクから供給されるインクを貯留するリザーバタンクと、リザーバタンクのうちインクの液面より下側の部分であるインク貯留部に接続されてインク貯留部と連通するインク貯留室を有し、インク貯留室に貯留されるインクをノズルから吐出する記録ヘッドと、リザーバタンクのうちインクの液面より上側の空間に接続されて空間と連通するエアタンクと、真空ポンプと、 真空ポンプとエアタンクとを電磁弁を介さずに接続して、真空ポンプとエアタンクとを連通させる接続部とを備え、真空ポンプは、接続部を介してエアタンクを排気することでリザーバタンクの液面に加わる圧力を調整する。

【0007】

本発明に係るインクメニスカス生成方法は、インクを貯留するメインタンクから供給したインクをリザーバタンクに貯留させる工程と、リザーバタンクのうちインクの液面より下側の部分であるインク貯留部に接続されてインク貯留部と連通するインク貯留室を有する記録ヘッドが、インク貯留室に貯留されるインクをノズルから吐出する工程と、リザーバタンクのうちインクの液面より上側の空間に接続されて空間と連通するエアタンクと真空ポンプとを電磁弁を介さずに接続して、真空ポンプとエアタンクとを連通させる接続部を介してエアタンクを排気することでリザーバタンクの液面に加わる圧力を調整する工程とを備える。

【0008】

このように構成された本発明（印刷装置およびインクメニスカス生成方法）では、メインタンクから供給されるインクがリザーバタンクに貯留される。また、記録ヘッドは、リザーバタンクのうちインクの液面（気液界面）より下側のインク貯留部に接続されて当該インク貯留部と連通するインク貯留室を有し、インク貯留室に貯留されるインクがノズルから吐出される。そして、ノズルにおけるインクのメニスカス形状を適切化するために、気液界面に加わる圧力が調整される。具体的には、リザーバタンクのうち気液界面より上側の空間に接続されて当該空間と連通するエアタンクを真空ポンプによって排気することで、気液界面に加わる圧力が調整される。この際、エアタンクと真空ポンプとの接続に接続部が用いられる。この接続部は、エアタンクと真空ポンプとを電磁弁を介さずに接続して、真空ポンプとエアタンクとを連通させる。つまり、エアタンクと真空ポンプとの間には電磁弁が介在しない。よって、真空ポンプを始動させる前に電磁弁を開くといったシーケンスが不要となる。その結果、ノズルから吐出されるインクのメニスカス形状を調整するための真空ポンプを簡単なシーケンスで始動することが可能となっている。

【0009】

また、真空ポンプは、ダイヤフラムポンプであるように、印刷装置を構成してもよい。ダイヤフラムポンプは逆止弁を内蔵する。そのため、ダイヤフラムポンプが停止した場合には、ダイヤフラムポンプを通過してエアタンクへ向かう方向への空気の流れが当該逆止弁によって阻止される。そのため、エアタンクに生成した負圧を維持することができる。

【0010】

また、接続部は、樹脂製の配管であるように、印刷装置を構成してもよい。かかる構成では、樹脂製の配管によって接続部を簡便に実現できる。

【0011】

また、真空ポンプの排気口に接続されて排気口に連通する逆止弁をさらに備え、逆止弁は、排気口から逆止弁に向かう方向への空気の通過を許容し、逆止弁から排気口に向かう方向への空気の通過を禁止するように、印刷装置を構成してもよい。かかる構成では、真空ポンプが停止した場合には、真空ポンプを通過してエアタンクへ向かう方向への空気の流れが当該逆止弁によって阻止される。そのため、エアタンクに生成した負圧を維持することができる。

【0012】

また、エアタンクにその一端が接続され、他端が大気に開放された大気開放配管と、大気開放配管の途中に介在する大気開放電磁弁と、大気開放電磁弁とエアタンクとの間に介在するように、大気開放配管に設けられ、エアタンクと連通するエアフィルタと、をさらに備え、大気開放電磁弁が閉じると、エアタンクが大気と遮断され、大気開放電磁弁が開くと、エアタンクがエアフィルタを介して大気に開放されるように、印刷装置を構成してもよい。かかる構成では、エアタンクを大気開放した際に、エアタンクに異物が流入するのをエアフィルタによって抑制できる。

【発明の効果】

【0013】

以上のように、本発明によれば、ノズルから吐出されるインクのメニスカス形状を調整するための真空ポンプを簡単なシーケンスで始動することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0014】

【図1】本発明に係る印刷装置を模式的に示す正面図。

【図2】ヘッドユニットが備える吐出ヘッドの底面を模式的に示す図。

【図3】吐出ヘッドと当該吐出ヘッドにインクを循環的に供給するインク循環機構を模式的に示す図。

【図4】インク循環機構の変形例を模式的に示す図。

【発明を実施するための形態】

【0015】

図１は本発明に係る印刷装置を模式的に示す正面図である。図１では、水平方向Ｘおよび鉛直方向Ｚが示されている。また、互いに逆側を向く水平方向Ｘの一方側Ｘ１および他方側Ｘ２が示されている。印刷装置３は、筐体３１と、筐体３１内に配置されたカラー印刷部３２と、筐体３１内においてカラー印刷部３２の上方に配置された白印刷部３３と、筐体３１内に配置された複数のローラによって印刷媒体Ｍを搬送する搬送部４とを備える。

【0016】

カラー印刷部３２は、搬送部４によって搬送される印刷媒体Ｍの上方において、印刷媒体Ｍの進行方向（他方側Ｘ２から一方側Ｘ１へ向かう方向）に配列された複数（６個）のヘッドユニット３２１を有する。複数のヘッドユニット３２１は、それぞれの下方を通過する印刷媒体Ｍの表面Ｍ１に上方から対向するノズルを有し、互いに異なる色のカラーインクをインクジェット方式でノズルから吐出する。ここで、カラーインクとは、白色以外のインクを意味し、シアン、マゼンタ、イエローおよびブラック等のインクを含む。こうして、カラー印刷部３２の複数のヘッドユニット３２１は、それぞれの下方を通過する印刷媒体Ｍの表面Ｍ１に上方からカラーインクを吐出することで、印刷媒体Ｍの表面Ｍ１にカラー画像を印刷する。

【0017】

また、白印刷部３３は、搬送部４によって搬送される印刷媒体Ｍの上方に配置された単一のヘッドユニット３３１を有する。ヘッドユニット３３１は、その下方を通過する印刷媒体Ｍの表面Ｍ１に上方から対向するノズルを有し、白インクをインクジェット方式でノズルから吐出する。こうして、白印刷部３３のヘッドユニット３３１は、その下方を通過する印刷媒体Ｍの表面Ｍ１に上方から白インクを吐出することで、印刷媒体Ｍの表面Ｍ１に白画像を印刷する。

【0018】

筐体３１の他方側Ｘ２の側壁には搬入口３１１が開口する一方、筐体３１の一方側Ｘ１の側壁には搬出口３１２が開口している。そして、搬送部４は、上記のカラー印刷部３２および白印刷部３３を経由しつつ、搬入口３１１から搬出口３１２へ印刷媒体Ｍを搬送する。

【0019】

この搬送部４は、カラー印刷部３２の下側に設けられた搬入部４１と、カラー印刷部３２の一方側Ｘ１に設けられた上昇搬送部４２と、カラー印刷部３２の上側に設けられた上方搬送部４３と、カラー印刷部３２の他方側Ｘ２に設けられた下降搬送部４４とを有する。搬入部４１は、搬入口３１１から搬入された印刷媒体Ｍをローラ４１１によって一方側Ｘ１に搬送し、上昇搬送部４２は、搬入部４１によって搬送されてきた印刷媒体Ｍをローラ４２１によって上側に搬送し、上方搬送部４３は、上昇搬送部４２によって搬送されてきた印刷媒体Ｍをローラ４３１によって他方側Ｘ２へ搬送し、下降搬送部４４は、上方搬送部４３によって搬送されてきた印刷媒体Ｍをローラ４４１によって下側に搬送する。

【0020】

さらに、搬送部４は、カラー印刷部３２に対向する印刷媒体Ｍを下方から支持するカラー搬送部４５を有し、下降搬送部４４を通過した印刷媒体Ｍはカラー搬送部４５に進入する。このカラー搬送部４５は、他方側Ｘ２から一方側Ｘ１へ配列された複数のローラ４５１を有し、各ローラ４５１が印刷媒体Ｍの裏面Ｍ２に下方から接触する。こうして、カラー搬送部４５によって支持される印刷媒体Ｍの表面Ｍ１は上方を向き、カラー印刷部３２の各ヘッドユニット３２１は、この表面Ｍ１に上方から対向しつつカラーインクを吐出する。

【0021】

また、搬送部４は、印刷媒体Ｍの進行方向においてカラー搬送部４５と下降搬送部４４との間に配置されたローラ４６１、４６２、４６３を有する。ローラ４６１は、印刷媒体Ｍを駆動する駆動ローラである。ローラ４６２、４６３は印刷媒体Ｍに従動して回転する従動ローラである。

【0022】

さらに、搬送部４は、カラー搬送部４５から一方側Ｘ１に搬送されてきた印刷媒体Ｍを二回上下反転させる反転搬送部４７を有する。この反転搬送部４７は、駆動ローラ４７１を含む複数のローラ４７１～４７７を有し、これらローラ４７１～４７７が印刷媒体Ｍの裏面Ｍ２に接触しつつ、印刷媒体Ｍを二回上下反転させる。つまり、反転搬送部４７は、カラー搬送部４５から搬送された印刷媒体Ｍを、ローラ４７１、４７２によって下方向に向けて搬送し、さらに印刷媒体Ｍの進行方向をローラ４７２によって他方側Ｘ２に変更して搬送することにより、印刷媒体Ｍの表面Ｍ１と裏面Ｍ２とを上下反転させる。続いて、反転搬送部４７は、複数のローラ４７３によって印刷媒体Ｍを一方側Ｘ１から他方側Ｘ２に向けて搬送し、次いで、ローラ４７４～４７６によって印刷媒体Ｍを上方向に向けて搬送する。さらに、反転搬送部４７は、ローラ４７６によって印刷媒体Ｍの進行方向を一方側Ｘ１に変更することによって、印刷媒体Ｍの表面Ｍ１と裏面Ｍ２とを再び上下反転させるとともに、ローラ４７７によって印刷媒体Ｍを他方側Ｘ２から一方側Ｘ１に向けて搬送する。

【0023】

また、搬送部４は、白印刷部３３に対向する印刷媒体Ｍを下方から支持する白搬送部４８を有し、反転搬送部４７によって二回上下反転された印刷媒体Ｍは白搬送部４８に進入する。この白搬送部４８は、印刷媒体Ｍの裏面Ｍ２に下側から接触するローラ４８１を有する。こうして、白搬送部４８によって支持される印刷媒体Ｍの表面Ｍ１は上方を向き、白印刷部３３のヘッドユニット３３１は、この表面Ｍ１に上方から対向しつつ白インクを吐出する。

【0024】

また、搬送部４は、上方搬送部４３より上方に設けられた搬出部４９を有する。搬出部４９は、水平方向Ｘの他方側Ｘ２から一方側Ｘ１へ配列された複数のローラ４９１を有する。この搬出部４９は、白搬送部４８により搬送されてきた印刷媒体Ｍを、複数のローラ４９１によって一方側Ｘ１へと搬送することで、筐体３１の搬出口３１２から搬出する。

【0025】

上記のように、印刷装置３のカラー印刷部３２および白印刷部３３は、ヘッドユニット３２１、３３１を有する。続いては、ヘッドユニット３２１、３３１が有する吐出ヘッドＨと当該吐出ヘッドＨに対してインクを循環的に供給するインク循環機構９について説明する。なお、吐出ヘッドＨやインク循環機構９の基本的構成は、白インクを吐出するヘッドユニット３２１およびカラーインクを吐出するヘッドユニット３３１のそれぞれについて共通する。そのため、ここでは、白インクを吐出するヘッドユニット３３１に関する構成について説明する。

【0026】

図２はヘッドユニット３２１、３３１が備える吐出ヘッドＨの底面を模式的に示す図であり、図３は吐出ヘッドＨと当該吐出ヘッドＨにインクを循環的に供給するインク循環機構を模式的に示す図である。図２では、水平方向Ｘおよび鉛直方向Ｚの他に、水平方向Ｘに直交する水平方向Ｙが示されている。

【0027】

図２に示すように、ヘッドユニット３３１では、同一の色のインク（白インク）を吐出する複数の吐出ヘッドＨが水平方向Ｙに一列に配列されており、各吐出ヘッドＨは底面視において矩形を有する。なお、吐出ヘッドＨの形状は図２の例に限られず、平行四辺形でもよい。さらに、複数の吐出ヘッドＨの配列態様も図２の例に限られず、複数の吐出ヘッドＨは千鳥状に配列されてもよい。

【0028】

図３に示すように、吐出ヘッドＨはハウジングＨａを有し、ハウジングＨａの底面では、複数のノズルＨｎが水平方向Ｙに千鳥状に配列されて開口する。ハウジングＨａの内部には、複数のノズルＨｎにそれぞれ連通する複数のキャビティＨｂと、複数のキャビティＨｂに連通するインク供給室Ｈｃとが設けられており、インク供給室Ｈｃから供給されたインクがキャビティＨｂに貯留される。また、各キャビティＨｂには圧電素子Ｄが設けられており、圧電素子Ｄが駆動信号（電気信号）に応じて変位することで、キャビティＨｂ内のインクに圧力変動を与える。この圧力変動によって、キャビティＨｂからインクが押し出されて、当該キャビティＨｂに連通するノズルＨｎからインクが吐出される。また、吐出ヘッドＨの上部では、インク流入口Ｈｄと、インク流出口Ｈｅとがそれぞれ開口し、インクは、インク循環機構９からインク流入口Ｈｄを介してインク供給室Ｈｃに流入し、インク供給室Ｈｃからインク流出口Ｈｅを介してインク循環機構９へ向けて流出する。近年、吐出ヘッドに対してより高い印字解像度が求められるようになっており、それに伴って吐出ヘッドのノズルの内径はより小さくなっている。

【0029】

インク循環機構９は、吐出ヘッドＨのインク供給室Ｈｃにインクを供給するインク供給機構９ａと、吐出ヘッドＨのインク供給室Ｈｃからインクを回収するインク回収機構９ｂと、インク回収機構９ｂからインク供給機構９ａへインクを戻すインクリターン機構９ｃとを含む。

【0030】

インク供給機構９ａは、吐出ヘッドＨのインク供給室Ｈｃにインクを供給するインク供給部９１と、このインク供給部９１に対して付与する供給圧力を生成する圧力生成部９３とを含む。インク供給部９１は、吐出ヘッドＨへ供給するインクを貯留する供給タンク９１１と、供給タンク９１１から供給されるインクを吐出ヘッドＨのインク供給室Ｈｃへ送液する供給配管９１２とを含む。供給タンク９１１は、吐出ヘッドＨより上方に配置される。供給タンク９１１のうち、気液界面Ｌ１（すなわち、インクの液面）より下側のインク貯留部９１１Ｌにインクが貯留され、気液界面Ｌ１より上側の空間９１１Ｇには空気が存在する。

【0031】

インク回収機構９ｂは、吐出ヘッドＨのインク供給室Ｈｃからインクを回収するインク回収部９２と、このインク回収部９２に対して付与する圧力を生成する圧力生成部９４とを含む。インク回収部９２は、吐出ヘッドＨから回収したインクを貯留する回収タンク９２１と、吐出ヘッドＨのインク供給室Ｈｃから回収したインクを回収タンク９２１へ送液する回収配管９２ｂとを含む。回収タンク９２１は、吐出ヘッドＨより上方に配置される。回収タンク９２１のうち、気液界面Ｌ２（すなわち、インクの液面）より下側のインク貯留部９２１Ｌにインクが貯留され、気液界面Ｌ２より上側の空間９２１Ｇには空気が存在する。

【0032】

インクリターン機構９ｃは、回収タンク９２１と供給タンク９１１とを接続するリターン配管９５１と、リターン配管９５１の途中に介在する循環ポンプ９５２とを有する。リターン配管９５１は、回収タンク９２１のインク貯留部９２１Ｌと、供給タンク９１１のインク貯留部９１１Ｌとを接続して連通させる。したがって、循環ポンプ９５２がリターン配管９５１内のインクを回収タンク９２１から供給タンク９１１へ向けて駆動すると、回収タンク９２１のインク貯留部９２１Ｌから供給タンク９１１のインク貯留部９１１Ｌへインクが送液される。つまり、インクリターン機構９ｃは、循環ポンプ９５２によって、回収タンク９２１から供給タンク９１１に到る第１経路Ｃａに沿ってインクを送ることができる。

【0033】

上述の通り、インク供給機構９ａは、供給タンク９１１に圧力Ｐ１（負圧）を与える圧力生成部９３を有する。この圧力生成部９３は、圧力タンク９３１と、圧力タンク９３１を排気して圧力タンク９３１に圧力Ｐ１を生成する排気ポンプ９３２とを有する。排気ポンプ９３２はダイヤフラムポンプであり吸気口Ｇｉから吸引した空気を排気口Ｇｏから排出する。これによって、吸気口Ｇｉから排気口Ｇｏに向かう排気方向Ｄｇに空気を排気する。排気ポンプ９３２の排気口Ｇｏは大気に開放されている。一方、排気ポンプ９３２の吸気口Ｇｉは、圧力タンク９３１に接続されている。

【0034】

つまり、圧力生成部９３は、圧力タンク９３１と排気ポンプ９３２の吸気口Ｇｉとを接続する樹脂製の排気配管９３３を有し、排気配管９３３によって圧力タンク９３１と吸気口Ｇｉとが連通される。したがって、排気ポンプ９３２が排気方向Ｄｇに排気を行うと、圧力タンク９３１から排気配管９３３に空気が流出して、大気へと排気される。これによって、圧力タンク９３１に圧力Ｐ１が生成される。なお、排気ポンプ９３２はダイヤフラムポンプである。そのため、排気ポンプ９３２が停止すると、ダイヤフラムポンプに内蔵される逆止弁によって排気方向Ｄｇと逆方向の空気の流れは遮断され、圧力タンク９３１内の圧力Ｐ１は維持される。

【0035】

また、圧力生成部９３は、圧力タンク９３１と供給タンク９１１の空間９１１Ｇとを接続する圧力伝達配管９３４を有し、この圧力伝達配管９３４は、圧力タンク９３１と供給タンク９１１の空間９１１Ｇとを連通させる。したがって、圧力タンク９３１に生成された圧力Ｐ１が、圧力伝達配管９３４を介して、供給タンク９１１の空間９１１Ｇに付与される。その結果、圧力Ｐ１が気液界面Ｌ１に加わる。

【0036】

また、圧力生成部９３は、圧力タンク９３１と大気とを接続する大気開放配管９３５と、大気開放配管９３５の途中に介在する大気開放電磁弁９３６と、大気開放電磁弁９３６と圧力タンク９３１との間に介在するように大気開放配管９３５に設けられたエアフィルタ９３７とを有する。大気開放配管９３５の一端は圧力タンク９３１に接続され、大気開放配管９３５の他端は大気に開放されている。大気開放電磁弁９３６が閉じた状態では、圧力タンク９３１は大気から遮断され、圧力タンク９３１の圧力Ｐ１が維持される。一方、大気開放電磁弁９３６が開くと、圧力タンク９３１が大気開放配管９３５によって大気に連通される。そのため、大気開放配管９３５を介して大気から圧力タンク９３１に空気が流入して、圧力タンク９３１内の圧力Ｐ１が上昇する。この際、圧力タンク９３１と大気開放電磁弁９３６との間のエアフィルタ９３７が、圧力タンク９３１に流入する前の空気から異物を除去する。なお、圧力タンク９３１とエアフィルタ９３７との間の大気開放配管９３５の部分にはバルブ等の可動部品は存在しない。また、圧力伝達配管９３４にもバルブ等の可動部品は存在しない。

【0037】

ここで、エアフィルタ９３７は大気開放電磁弁９３６よりも圧力タンク９３１側に位置している。このため、大気開放電磁弁９３６が動作した際に発塵したとしても、その塵はエアフィルタ９３７によって除去され圧力タンク９３１に流入することがない。圧力タンク９３１内の気体は供給タンク９１１内のインクと連通しているため、圧力タンク９３１内の気体が塵等で汚染されていると供給タンク９１１内のインクを汚染するおそれがある。当該塵はノズルＨｎを詰まらせる等、吐出ヘッドＨの故障の原因になり得る。一方、本実施の形態によれば、エアフィルタ９３７が大気開放電磁弁９３６で発生するような微少な塵も除去することができるので、吐出ヘッドＨの故障のリスクをより低減することが可能になる。

【0038】

上述の通り、インク回収機構９ｂは、回収タンク９２１に圧力Ｐ２（負圧）を与える圧力生成部９４を有する。この圧力生成部９４は、圧力タンク９４１と、圧力タンク９４１を排気して圧力タンク９４１に圧力Ｐ２を生成する排気ポンプ９４２とを有する。排気ポンプ９４２はダイヤフラムポンプであり吸気口Ｇｉから吸引した空気を排気口Ｇｏから排出する。これによって、吸気口Ｇｉから排気口Ｇｏに向かう排気方向Ｄｇに空気を排気する。排気ポンプ９４２の排気口Ｇｏは大気に開放されている。一方、排気ポンプ９４２の吸気口Ｇｉは、圧力タンク９４１に接続されている。

【0039】

つまり、圧力生成部９４は、圧力タンク９４１と排気ポンプ９４２の吸気口Ｇｉとを接続する樹脂製の排気配管９４３を有し、排気配管９４３によって圧力タンク９４１と吸気口Ｇｉとが連通される。したがって、排気ポンプ９４２が排気方向Ｄｇに排気を行うと、圧力タンク９４１から排気配管９４３に空気が流出して、大気へと排気される。これによって、圧力タンク９４１に圧力Ｐ２が生成される。なお、排気ポンプ９４２はダイヤフラムポンプである。そのため、排気ポンプ９４２が停止すると、ダイヤフラムポンプに内蔵される逆止弁によって排気方向Ｄｇと逆方向の空気の流れは遮断され、圧力タンク９４１内の圧力Ｐ２は維持される。

【0040】

また、圧力生成部９４は、圧力タンク９４１と回収タンク９２１の空間９２１Ｇとを接続する圧力伝達配管９４４を有し、この圧力伝達配管９４４は、圧力タンク９４１と回収タンク９２１の空間９２１Ｇとを連通させる。したがって、圧力タンク９４１に生成された圧力Ｐ２が、圧力伝達配管９４４を介して、回収タンク９２１の空間９２１Ｇに付与される。その結果、圧力Ｐ２が気液界面Ｌ２に加わる。

【0041】

また、圧力生成部９４は、圧力タンク９４１と大気とを接続する大気開放配管９４５と、大気開放配管９４５の途中に介在する大気開放電磁弁９４６と、大気開放電磁弁９４６と圧力タンク９４１との間に介在するように大気開放配管９４５に設けられたエアフィルタ９４７とを有する。大気開放配管９４５の一端は圧力タンク９４１に接続され、大気開放配管９４５の他端は大気に開放されている。大気開放電磁弁９４６が閉じた状態では、圧力タンク９４１は大気から遮断され、圧力タンク９４１の圧力Ｐ２が維持される。一方、大気開放電磁弁９４６が開くと、圧力タンク９４１が大気開放配管９４５によって大気に連通される。そのため、大気開放配管９４５を介して大気から圧力タンク９４１に空気が流入して、圧力タンク９４１内の圧力Ｐ２が上昇する。この際、圧力タンク９４１と大気開放電磁弁９４６との間のエアフィルタ９４７が、圧力タンク９４１に流入する前の空気から異物を除去する。

【0042】

なお、圧力タンク９４１とエアフィルタ９４７との間の大気開放配管９４５の部分には特段の可動部品は存在しない。また、圧力伝達配管９４４にもバルブ等の可動部品は存在しない。

【0043】

ここで、エアフィルタ９４７は大気開放電磁弁９４６よりも圧力タンク９４１側に位置している。このため、大気開放電磁弁９４６が動作した際に発塵したとしても、その塵はエアフィルタ９４７によって除去され圧力タンク９４１に流入することがない。圧力タンク９３１内の気体は回収タンク９２１内のインクと連通しているため、圧力タンク９４１内の気体が塵等で汚染されていると回収タンク９２１内のインクを汚染するおそれがある。当該塵はノズルＨｎを詰まらせる等、吐出ヘッドＨの故障の原因になり得る。一方、本実施の形態によれば、エアフィルタ９４７が大気開放電磁弁９４６で発生するような微少な塵も除去することができるので、吐出ヘッドＨの故障のリスクをより低減することが可能になる。

【0044】

このように、圧力生成部９３によって供給タンク９１１の気液界面Ｌ１に圧力Ｐ１が付与され、圧力生成部９４によって回収タンク９２１の気液界面Ｌ２に圧力Ｐ２が付与される。この際、回収タンク９２１に付与される圧力Ｐ２は、供給タンク９１１に付与する圧力Ｐ１より低い。この圧力Ｐ２と圧力Ｐ１との差によって、供給タンク９１１から吐出ヘッドＨのインク供給室Ｈｃを介して回収タンク９２１に到る第２経路Ｃｂに沿ってインクが流れる。また、第２経路Ｃｂに沿って回収タンク９２１に流入したインクは、第１経路Ｃａに沿って循環ポンプ９５２により供給タンク９１１に戻される。こうして、供給タンク９１１から吐出ヘッドＨを介して回収タンク９２１に到達した後に供給タンク９１１に戻る循環経路（第２経路Ｃｂ＋第１経路Ｃａ）でインクが循環する。

【0045】

また、インク循環機構９はメインタンク９６を有する。このメインタンク９６は、供給タンク９１１および回収タンク９２１より多量のインクを貯留することができる。インク循環機構９は、メインタンク９６と供給タンク９１１とを接続する配管９６１と、メインタンク９６と回収タンク９２１とを接続する配管９６２とを備える。つまり、メインタンク９６は、配管９６１を介して供給タンク９１１と連通し、配管９６２を介して回収タンク９２１と連通する。

【0046】

さらに、インク循環機構９は、メインタンク９６と供給タンク９１１との間で配管９６１に取り付けられた回収ポンプ９６３と、メインタンク９６と回収タンク９２１との間で配管９６２に取り付けられた供給ポンプ９６４とを備える。したがって、回収ポンプ９６３によって、供給タンク９１１からメインタンク９６へインクを回収し、供給ポンプ９６４によってメインタンク９６から回収タンク９２１にインクを供給できる。

【0047】

このように構成されたインク循環機構９では、回収ポンプ９６３および供給ポンプ９６４を動作させることで、供給タンク９１１からメインタンク９６を介して回収タンク９２１に到る第３経路Ｃｃに沿ってインクが流れる。また、第３経路Ｃｃに沿って回収タンク９２１に流入したインクは、第１経路Ｃａに沿って循環ポンプ９５２により供給タンク９１１に戻される。こうして、供給タンク９１１からメインタンク９６を介して回収タンク９２１に到達した後に供給タンク９１１に戻る循環経路（第３経路Ｃｃ＋第１経路Ｃａ）でインクが循環する。

【0048】

以上に説明する実施形態では、メインタンク９６から供給されるインクが供給タンク９１１（リザーバタンク）に貯留される。また、吐出ヘッドＨ（記録ヘッド）は、供給タンク９１１のうち気液界面Ｌ１より下側のインク貯留部９１１Ｌに接続されて当該インク貯留部９１１Ｌと連通するインク供給室Ｈｃ（インク貯留室）を有し、インク供給室Ｈｃに貯留されるインクがノズルＨｎから吐出される。そして、ノズルＨｎにおけるインクのメニスカス形状を適切化するために、気液界面Ｌ１に加わる圧力Ｐ１が調整される。具体的には、供給タンク９１１のうち気液界面Ｌ１より上側の空間９１１Ｇに接続されて当該空間９１１Ｇと連通する圧力タンク９３１（エアタンク）を排気ポンプ９３２（真空ポンプ）によって排気することで、気液界面Ｌ１に加わる圧力Ｐ１が調整される。この際、圧力タンク９３１と排気ポンプ９３２との接続に排気配管９３３（接続部）が用いられる。この排気配管９３３は、圧力タンク９３１と排気ポンプ９３２とを電磁弁を介さずに接続して、排気ポンプ９３２と圧力タンク９３１とを連通させる。つまり、圧力タンク９３１と排気ポンプ９３２との間には電磁弁が介在しない。よって、排気ポンプ９３２を始動させる前に電磁弁を開くといったシーケンスが不要となる。その結果、ノズルＨｎから吐出されるインクのメニスカス形状を調整するための排気ポンプ９３２を簡単なシーケンスで始動することが可能となっている。

【0049】

また、メインタンク９６から供給されるインクが回収タンク９２１（リザーバタンク）に貯留される。また、吐出ヘッドＨは、回収タンク９２１のうちインクの気液界面Ｌ２より下側のインク貯留部９２１Ｌに接続されて当該インク貯留部９２１Ｌと連通するインク供給室Ｈｃを有し、インク供給室Ｈｃに貯留されるインクがノズルＨｎから吐出される。そして、ノズルＨｎにおけるインクのメニスカス形状を適切化するために、気液界面Ｌ２に加わる圧力Ｐ２が調整される。具体的には、回収タンク９２１のうち気液界面Ｌ２より上側の空間９２１Ｇに接続されて当該空間９２１Ｇと連通する圧力タンク９４１（エアタンク）を排気ポンプ９４２（真空ポンプ）によって排気することで、気液界面Ｌ２に加わる圧力Ｐ２が調整される。この際、圧力タンク９４１と排気ポンプ９４２との接続に排気配管９４３（接続部）が用いられる。この排気配管９４３は、圧力タンク９４１と排気ポンプ９４２とを電磁弁を介さずに接続して、排気ポンプ９４２と圧力タンク９４１とを連通させる。つまり、圧力タンク９４１と排気ポンプ９４２との間には電磁弁が介在しない。よって、排気ポンプ９４２を始動させる前に電磁弁を開くといったシーケンスが不要となる。その結果、ノズルＨｎから吐出されるインクのメニスカス形状を調整するための排気ポンプ９４２を簡単なシーケンスで始動することが可能となっている。

【0050】

また、排気ポンプ９３２は、ダイヤフラムポンプである。ダイヤフラムポンプは逆止弁を内蔵する。そのため、ダイヤフラムポンプが停止した場合には、ダイヤフラムポンプを通過して供給タンク９１１へ向かう方向への空気の流れが当該逆止弁によって阻止される。そのため、供給タンク９１１に生成した圧力Ｐ１（負圧）を維持することができる。つまり、単に排気ポンプ９３２を停止するだけで、排気ポンプ９３２の排気口Ｇｏから排気配管９３３に向けて外気が流入することが防止できる。このように排気配管９３３に電磁弁等のバルブを配置しなくても、排気配管９３３から圧力タンク９３１に外気が流入することが防止できるため、部品点数が削減でき装置コストを低下させることができる。

【0051】

また、排気ポンプ９４２は、ダイヤフラムポンプである。ダイヤフラムポンプは逆止弁を内蔵する。そのため、ダイヤフラムポンプが停止した場合には、ダイヤフラムポンプを通過して圧力タンク９４１へ向かう方向への空気の流れが当該逆止弁によって阻止される。そのため、圧力タンク９４１に生成した圧力Ｐ２を維持することができる。つまり、単に排気ポンプ９４２を停止するだけで、排気ポンプ９４２の排気口Ｇｏから排気配管９４３に向けて外気が流入することが防止できる。このように排気配管９４３に電磁弁等のバルブを配置しなくても、排気配管９４３から圧力タンク９４１に外気が流入することが防止できるため、部品点数が削減でき装置コストを低下させることができる。

【0052】

また、圧力伝達配管９３４は、樹脂製の配管である。かかる構成では、電磁弁を介さない排気ポンプ９３２と圧力タンク９３１との接続を、樹脂製の配管によって簡便に実現できる。

【0053】

また、圧力伝達配管９４４は、樹脂製の配管である。かかる構成では、電磁弁を介さない排気ポンプ９４２と圧力タンク９４１との接続を、樹脂製の配管によって簡便に実現できる。

【0054】

また、圧力タンク９３１に接続されて圧力タンク９３１と連通するエアフィルタ９３７と、エアフィルタ９３７に接続されてエアフィルタ９３７と連通する大気開放電磁弁９３６とが具備されている。そして、大気開放電磁弁９３６が閉じると、圧力タンク９３１が大気と遮断され、大気開放電磁弁９３６が開くと、圧力タンク９３１がエアフィルタ９３７を介して大気に開放される。かかる構成では、圧力タンク９３１を大気開放した際に、圧力タンク９３１に異物が流入するのをエアフィルタ９３７によって抑制できる。

【0055】

また、圧力タンク９４１に接続されて圧力タンク９４１と連通するエアフィルタ９４７と、エアフィルタ９４７に接続されてエアフィルタ９４７と連通する大気開放電磁弁９４６とが具備されている。そして、大気開放電磁弁９４６が閉じると、圧力タンク９４１が大気と遮断され、大気開放電磁弁９４６が開くと、圧力タンク９４１がエアフィルタ９４７を介して大気に開放される。かかる構成では、圧力タンク９４１を大気開放した際に、圧力タンク９４１に異物が流入するのをエアフィルタ９４７によって抑制できる。

【0056】

以上に説明した実施形態では、メインタンク９６が本発明の「メインタンク」の一例に相当し、供給タンク９１１および回収タンク９２１が本発明の「リザーバタンク」の一例に相当し、インク貯留部９１１Ｌおよびインク貯留部９２１Ｌが本発明の「インク貯留部」の一例に相当し、インク供給室Ｈｃが本発明の「インク貯留室」の一例に相当し、ノズルＨｎが本発明の「ノズル」の一例に相当し、吐出ヘッドＨが本発明の「記録ヘッド」の一例に相当し、空間９１１Ｇおよび空間９２１Ｇが本発明の「空間」の一例に相当し、圧力タンク９３１および圧力タンク９４１が本発明の「エアタンク」の一例に相当し、排気ポンプ９３２および排気ポンプ９４２が本発明の「真空ポンプ」の一例に相当し、排気配管９３３および排気配管９４３が本発明の「接続部」の一例に相当し、印刷装置３が本発明の「印刷装置」の一例に相当し、エアフィルタ９３７およびエアフィルタ９４７が本発明の「エアフィルタ」の一例に相当し、大気開放電磁弁９３６および大気開放電磁弁９４６が本発明の「大気開放電磁弁」の一例に相当する。

【0057】

なお、本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて上述したもの以外に種々の変更を行うことが可能である。図４はインク循環機構の変形例を模式的に示す図である。図３の例との違いは、逆止弁９３８および逆止弁９４８が設けられている点である。

【0058】

逆止弁９３８は、インク供給機構９ａにおいて、排気ポンプ９３２の排気口Ｇｏと大気との間に介在するように排気配管９３３に設けられている。この逆止弁９３８は、排気ポンプ９３２の排気口Ｇｏから大気に向かう気流を許容する一方、大気から排気ポンプ９３２の排気口Ｇｏに向かう気流を遮断する。

【0059】

逆止弁９４８は、インク回収機構９ｂにおいて、排気ポンプ９４２の排気口Ｇｏと大気との間に介在するように排気配管９４３に設けられている。この逆止弁９４８は、排気ポンプ９４２の排気口Ｇｏから大気に向かう気流を許容する一方、大気から排気ポンプ９４２の排気口Ｇｏに向かう気流を遮断する。

【0060】

この変形例では、排気ポンプ９３２の排気口Ｇｏに接続されて排気口Ｇｏに連通する逆止弁９３８が具備される。逆止弁９３８は、排気口Ｇｏから逆止弁９３８に向かう方向への空気の通過を許容し、逆止弁９３８から排気口Ｇｏに向かう方向への空気の通過を禁止する。かかる構成では、排気ポンプ９３２が停止した場合には、排気ポンプ９３２を通過して圧力タンク９３１へ向かう方向への空気の流れが当該逆止弁９３８によって阻止される。そのため、圧力タンク９３１に生成した圧力Ｐ１（負圧）を維持することができる。

【0061】

また、排気ポンプ９４２の排気口Ｇｏに接続されて排気口Ｇｏに連通する逆止弁９４８が具備される。逆止弁９４８は、排気口Ｇｏから逆止弁９４８に向かう方向への空気の通過を許容し、逆止弁９４８から排気口Ｇｏに向かう方向への空気の通過を禁止する。かかる構成では、排気ポンプ９４２が停止した場合には、排気ポンプ９４２を通過して圧力タンク９４１へ向かう方向への空気の流れが当該逆止弁９４８によって阻止される。そのため、圧力タンク９４１に生成した圧力Ｐ２（負圧）を維持することができる。

【0062】

また、排気ポンプ９３２および排気ポンプ９４２の具体的な種類はダイヤフラムポンプに限られない。

【産業上の利用可能性】

【0063】

本発明は、インクジェット方式で吐出されるインクのメニスカス形状を調整する技術の全般に適用可能である。

【符号の説明】

【0064】

３…印刷装置
９１１…供給タンク
９１１Ｇ…空間
９１１Ｌ…インク貯留部
９２１…回収タンク
９２１Ｇ…空間
９２１Ｌ…インク貯留部
９３１…圧力タンク
９３２…排気ポンプ
９３３…排気配管
９３６…大気開放電磁弁
９３７…エアフィルタ
９４１…圧力タンク
９４２…排気ポンプ
９４３…排気配管
９４６…大気開放電磁弁
９４７…エアフィルタ
９６…メインタンク
Ｈ…吐出ヘッド
Ｈｃ…インク供給室
Ｈｎ…ノズル

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】