液体吐出装置、液体充填方法、およびインクジェット記録装置
【課題】液体が流通する流路内から容易に且つ確実に空気を抜くことができる液体吐出装置を提供する。
【解決手段】本発明に係る液体吐出装置１０は、媒体に液体を吐出する液体吐出部２２と、その液体を貯留する液体貯留部１７と、液体貯留部１７と液体吐出部２２との間を液体が流通可能に連結された第１の液体流路３１とを備え、第１の液体流路３１には、液体を貯留可能な中間タンク３３が設けられると共に、中間タンク３３と液体吐出部２２との間に分岐部３５が設けられ、分岐部３５から分岐し、中間タンク３３へ連通して液体が流通可能な第２の液体流路３２をさらに備え、中間タンク３３と分岐部３５との間における第１の液体流路３１もしくは第２の液体流路３２には、液体を流通させるための流通ポンプ３７が設けられ、中間タンク３３には、内部の空気を抜くための第１の開閉バルブ３４が設けられている。
【解決手段】本発明に係る液体吐出装置１０は、媒体に液体を吐出する液体吐出部２２と、その液体を貯留する液体貯留部１７と、液体貯留部１７と液体吐出部２２との間を液体が流通可能に連結された第１の液体流路３１とを備え、第１の液体流路３１には、液体を貯留可能な中間タンク３３が設けられると共に、中間タンク３３と液体吐出部２２との間に分岐部３５が設けられ、分岐部３５から分岐し、中間タンク３３へ連通して液体が流通可能な第２の液体流路３２をさらに備え、中間タンク３３と分岐部３５との間における第１の液体流路３１もしくは第２の液体流路３２には、液体を流通させるための流通ポンプ３７が設けられ、中間タンク３３には、内部の空気を抜くための第１の開閉バルブ３４が設けられている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液体吐出装置、液体充填方法、およびインクジェット記録装置に関し、さらに詳細には、媒体に液体を吐出する液体吐出部を備えた液体吐出装置、該液体吐出装置の各部に液体を充填する液体充填方法、および記録メディアにインクを吐出する記録ヘッドを備えたインクジェット記録装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
上記液体吐出装置の例としてインクジェットプリンタ（インクジェット記録装置）が挙げられ、従来より種々の構成のものが知られている。例えば、被印刷対象物であるシート状の記録メディアを支持するためのプラテン、およびこのプラテンの上側にプラテンに対向させた記録ヘッドを設けた構成が知られている。記録ヘッドは、例えば、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）、シアン（Ｃ）およびブラック（Ｋ）等の色毎に設けられており、プラテンに対向した面には多数の吐出ノズルが形成されている。当該吐出ノズルから吐出されるインクは、インクカートリッジから記録ヘッドに供給される。この構成の液体吐出装置においては、記録ヘッドを左右に往復移動させる動作と、これに対して直交する前後方向に記録メディアを相対移動させる動作とを組み合わせて行いながら、プラテンに支持された記録メディアに向けて吐出ノズルからインク（インク滴）を吐出させる制御を行い、記録メディアの表面に所望の印刷を施すようになっている。
【０００３】
上記構成に例示されるインクジェットプリンタの従来例として、図１２に示すように、インクジェット記録ヘッド１０１と、インクを貯蔵するインクタンク１０３とこれらを連結する第１流路１０９と、第１流路１０９の途中から分岐しインクタンク１０３に連結する第２流路１０７と、流路の分岐点とインクタンク１０３との間に取り付けられたポンプ１０４と、第１流路１０９へのインクを規制する手段によって構成され、制御手段である三方弁１０５によって第１流路へのインク流を遮断して、第２流路とインクタンク１０３でのインク循環を行い、インクタンク１０３内のインクを攪拌するインクジェットプリンタ１００が知られている（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第３１２７５８１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、特許文献１に例示されるインクジェットプリンタにおいては、空気を外部に抜くことができないため、インクの循環経路内に空気が蓄積し、当該空気が記録ヘッドに到ることによって、インクの不吐出等が生じ得るという課題があった。
【０００６】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、液体が流通する流路内から容易に且つ確実に空気を抜くことができる液体吐出装置および液体充填方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
一実施形態として、以下に開示するような解決手段により、前記課題を解決する。
【０００８】
開示の液体吐出装置は、媒体に液体を吐出する液体吐出部と、前記液体吐出部から吐出する前記液体を貯留する液体貯留部と、前記液体貯留部と前記液体吐出部との間を前記液体が流通可能に連結された第１の液体流路と、を備えた液体吐出装置において、前記第１の液体流路には、前記液体を貯留可能な中間タンクが設けられると共に、該中間タンクと前記液体吐出部との間に分岐部が設けられ、前記分岐部から分岐し、前記中間タンクへ連通して前記液体が流通可能な第２の液体流路をさらに備え、前記中間タンクと前記分岐部との間における前記第１の液体流路もしくは前記第２の液体流路には、前記液体を流通させるための流通ポンプが設けられ、前記中間タンクには、前記中間タンク内の空気を抜くための第１の開閉バルブが設けられていることを特徴とする。これによれば、液体を還流させて液体内における固形物の沈降を防止できると共に、液体が流通する液体流路内から容易に且つ確実に空気を抜くことができる。
【０００９】
また、本発明において、前記流通ポンプは、前記第１の液体流路に設けられており、前記第２の液体流路には、所定圧力以上で開放する第２の開閉バルブが設けられていることが好ましい。これによれば、第１の液体流路内、および第２の液体流路内における過度の圧力上昇を防止して、液体を中間タンクに還流させることが可能となる。
【００１０】
また、本発明において、前記分岐部と前記第２の開閉バルブとが、三方分岐型圧力バルブとして一体に設けられていることが好ましい。これによれば、部品点数を削減することができ、装置の簡素化およびコストダウンが可能となる。
【００１１】
開示の液体充填方法は、前記の液体吐出装置の各部に前記液体を充填する液体充填方法において、（ａ）前記液体貯留部から前記中間タンクに前記液体を充填するステップと、（ｂ）前記中間タンクから前記液体吐出部へ連通する前記第１の液体流路に液体を充填するステップと、（ｃ）前記第１の液体流路から前記分岐部を通じて前記第２の液体流路に液体を充填するステップと、（ｄ）前記中間タンクに設けられた前記第１の開閉バルブを開いた状態にして、前記第２の液体流路から前記中間タンクに液体を充填して該中間タンク内部の空気を抜くステップと、を備えることを特徴とする。これによれば、液体を還流させて液体内における固形物の沈降を防止できると共に、液体が流通する液体流路内から容易に且つ確実に空気を抜くことができる。
【００１２】
開示のインクジェットプリンタは、記録メディアにインクを吐出する記録ヘッドと、前記記録ヘッドから吐出する前記インクを貯留するインクカートリッジと、前記インクカートリッジと前記記録ヘッドとの間を前記インクが流通可能に連結された第１の液体流路と、を備えたインクジェット記録装置において、前記第１の液体流路には、前記インクを貯留可能な中間タンクが設けられると共に、該中間タンクと前記記録ヘッドとの間に分岐部が設けられ、前記分岐部から分岐し、前記中間タンクへ連通して前記インクが流通可能な第２の液体流路をさらに備え、前記中間タンクと前記分岐部との間における前記第１の液体流路もしくは前記第２の液体流路には、前記インクを流通させるための流通ポンプが設けられ、前記中間タンクには、前記中間タンク内の空気を抜くための第１の開閉バルブが設けられていることを特徴とする。これによれば、インクを還流させてインクの色材が沈降することを防止できると共に、インクが流通する液体流路内から容易に且つ確実に空気を抜くことができる。
【発明の効果】
【００１３】
開示の液体吐出装置によれば、液体が流通する液体流路内から容易に且つ確実に空気を抜くことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の第一の実施形態に係る液体吐出装置の例を示す概略図である。
【図２】図１の液体吐出装置における液体の流路とその周辺構成の概略図である。
【図３】本発明の実施形態に係る液体充填方法を説明するための説明図である。
【図４】本発明の実施形態に係る液体充填方法を説明するための説明図である。
【図５】本発明の実施形態に係る液体充填方法を説明するための説明図である。
【図６】本発明の実施形態に係る液体充填方法を説明するための説明図である。
【図７】本発明の実施形態に係る液体充填方法を説明するための説明図である。
【図８】本発明の実施形態に係る液体充填方法を説明するための説明図である。
【図９】本発明の実施形態に係る液体充填方法のフローチャートである。
【図１０】本発明の第二の実施形態に係る液体吐出装置における液体の流路とその周辺構成の概略図である。
【図１１】本発明の第三の実施形態に係る液体吐出装置における液体の流路とその周辺構成の概略図である。
【図１２】従来の実施形態に係る液体吐出装置の例を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
（第一の実施形態）
以下、図面を参照して、本発明の実施形態について詳しく説明する。ここでは、本実施形態に係る液体吐出装置として、インクジェットプリンタの場合を例に挙げて説明を行う。なお、実施形態を説明するための全図において、同一の機能を有する部材には同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する場合がある。
【００１６】
図１に、第一の実施形態に係る液体吐出装置（ここでは、インクジェットプリンタ）１０の構成を示す。なお、説明の便宜上、図１において矢印方向でインクジェットプリンタ１０の左右、および上下方向を示す。また、図１における紙面の前後方向をインクジェットプリンタ１０の前後方向とする。以下、これらの方向を用いて説明を行う。
【００１７】
インクジェットプリンタ１０は、図１に示すように、支持脚１１により支持された中央ボディ部１２と、中央ボディ部１２の左側に設けられた左ボディ部１３と、中央ボディ部１２の右側に設けられた右ボディ部１４と、左右ボディ部１３、１４を繋ぐと共に中央ボディ部１２の上側に離間して平行に延びた上ボディ部１５とを備えて構成される。このインクジェットプリンタ１０は、左ボディ部１３の内部に設けられたコントロールユニット４０により、各部の動作制御が行われるようになっている。
【００１８】
上ボディ部１５の内部には、左右に延びたガイドレール１５ａが設けられており、このガイドレール１５ａに対してヘッドユニット２０が取り付けられている。ヘッドユニット２０は、ガイドレール１５ａに取り付けられて左右に移動自在となったキャリッジ２１、およびキャリッジ２１に搭載された記録ヘッド２２から構成される。記録ヘッド２２は、一例として、ブラックインクを吐出するブラックヘッド２２Ｋ、マゼンタインクを吐出するマゼンタヘッド２２Ｍ、イエローインクを吐出するイエローヘッド２２Ｙ、シアンインクを吐出するシアンヘッド２２Ｃ、およびホワイトインクを吐出するホワイトヘッド２２Ｗから構成されており、キャリッジ２１に装着される。記録ヘッド２２の下面には、インクを記録メディアＭに向けて下方へ吐出する複数の吐出ノズル（図示せず）が形成されている。例えば、１８０個の吐出ノズルを前後方向に直線状に整列させて形成されたノズル列が、左右方向に８列並べられて形成される。各吐出ノズルにおけるインクの吐出制御は、コントロールユニット４０から各記録ヘッド２２に出力される駆動制御信号により行われる。
【００１９】
中央ボディ部１２の上面には、左右に延びた平板状のプラテン１２ａが露出して設けられ、このプラテン１２ａの後側に左右に延びた送りローラ（図示せず）が露出して設けられている。この送りローラは、中央ボディ部１２の内部に設けられた前後駆動モータ１９により回転駆動される。そのため、被印刷対象であるシート状の記録メディアＭを、上ボディ部１５に設けられたピンチローラ（図示せず）と送りローラとの間に挟持した状態で、コントロールユニット４０からの駆動制御信号に従って前後駆動モータ１９を駆動させることにより、記録メディアＭを駆動制御量に応じた送り量で前後に送ることができるようになっている。
【００２０】
右ボディ部１４の上部には、カートリッジ装着部１６が設けられており、このカートリッジ装着部１６に対して複数のインクカートリッジ１７が前後に挿入されている。この複数のインクカートリッジ１７は、後述するインクの流路を介して記録ヘッド２２と接続されている。そして、記録ヘッド２２におけるインクの消費量に応じて、インクカートリッジ１７のインクが当該インクの流路を介して記録ヘッド２２へ供給されるようになっている。また、右ボディ部１４の内部には、ガイドレール１５ａに沿ってヘッドユニット２０を左右に移動させるための左右駆動モータ２９が設けられている。この左右駆動モータ２９を、コントロールユニット４０からの駆動制御信号に従って駆動させることにより、駆動制御量に応じた送り量で左右に移動させることができるようになっている。
【００２１】
左ボディ部１３の前面側には、操作スイッチ類や表示装置類等から構成された操作表示部１３ａが設けられている。また、左ボディ部１３の内部には、メンテナンスユニット３０およびコントロールユニット４０が設けられている。メンテナンスユニット３０は、記録ヘッド２２に対して着脱可能に設けられており、当該記録ヘッド２２下面形状に応じて形成されると共に上方に向けて開口したキャップ部材５１（図２参照）、排出ポンプ５２（図２参照）およびキャップ駆動モータ３９を備えて構成される。このキャップ駆動モータ３９を、コントロールユニット４０からの駆動制御信号に従って駆動させることにより、駆動制御量に応じた移動量で上下に移動させることができるようになっている。また、排出ポンプ５２を駆動させることにより、キャップ部材５１の内部に負圧を作用させることができるようになっている。
【００２２】
ここで、本実施形態に係る液体吐出装置において特徴的なインクの流路および周辺構成について詳しく説明する。
【００２３】
図２は、本実施形態に係る液体吐出装置（ここでは、インクジェットプリンタ）１０におけるインクの流路およびその周辺構成の概略図である。
同図２に示すように、インクジェットプリンタ１０は、液体貯留部（ここでは、インクカートリッジ）１７と液体吐出部（ここでは、記録ヘッド）２２との間をインクが流通可能に連結された第１の液体流路３１を備えている。また、第１の液体流路３１の流路途中には、インクを一時的に貯留することが可能なバッファタンクとしての中間タンク３３が設けられている。本実施形態においては、水頭差によってインクが流通可能なように、中間タンク３３をインクカートリッジ１７よりも低い位置に配設している。さらに、第１の液体流路３１の流路途中であって、中間タンク３３と記録ヘッド２２との間には分岐部３５が設けられている。
【００２４】
ここで、中間タンク３３には、第１の液体流路３１等からインクを還流させて当該中間タンク３３内に集められた空気を抜くための第１の開閉バルブ３４が設けられている。さらに、本実施形態においては、第１の開閉バルブ３４の下流側（中間タンク３３側と逆側）に空気抜きポート３８が設けられている。当該空気抜きポート３８は、水頭差を利用して空気抜き作用を確実に行うために、インクカートリッジ１７よりも低い位置に配設している。これによれば、中間タンク３３内にインクを充填しながら内部の空気を抜くことができる（動作フローの詳細については後述する）。
【００２５】
また、同図２に示すように、インクジェットプリンタ１０は、分岐部３５から分岐して中間タンク３３へ連通する構成によって液体を流通させる第２の液体流路３２を備えている。なお、本実施形態においては、第２の液体流路３２は直接的に中間タンク３３へ連通しているが、これに限定されず、間接的に中間タンク３３へ連通する構成であってもよい。間接的に連通する具体例としては、第１の液体流路３１の流路途中であって、インクカートリッジ１７と中間タンク３３との間に他の分岐部（図示せず）を設けて、第２の液体流路３２を当該他の分岐部に連結して、当該他の分岐部を介して中間タンク３３へと連通する構成等が考えられる。
【００２６】
ここで、第２の液体流路３２には、所定圧力以上で開放する第２の開閉バルブ３６が設けられている。
【００２７】
また、第１の液体流路３１の流路途中であって、中間タンク３３と記録ヘッド２２との間には流通ポンプ３７が設けられている。当該流通ポンプ３７は、第１の液体流路３１内および第２の液体流路３２内にインクを流通させる駆動源である（動作フローの詳細については後述する）。なお、流通ポンプ３７の例として、チューブポンプ等を用いることが考えられるが、これに限定されるものではない。
【００２８】
なお、本実施形態においては、第１の液体流路３１の流路途中であって、分岐部３５と記録ヘッド２２との間には加圧ダンパーユニット６０が設けられている。一例として、加圧ダンパーユニット６０は、インク内の異物を除去するためのフィルター室６１、および圧力室６３の圧力が一定以下になると自動的に開放する封止バルブ６２を備えて構成されている。これによれば、記録ヘッド２２（吐出ノズル）からインクが吐出されることによって圧力室６３内の圧力が低下したとき、封止バルブ６２が開放状態となるため、第１の流路３１から記録ヘッド２２へインクが流通して補充が行われる。
【００２９】
以上、液体吐出装置の例として、インクジェットプリンタ１０の構成について説明した。ここで、当該インクジェットプリンタ１０内の各部に液体（インク）を充填する方法を例に挙げて、本実施形態に係る液体充填方法について図を用いて説明する。図３〜８は動作（インク充填方法）の概略を説明する説明図であり、図９はその動作フローの概略を示すフローチャートである。
【００３０】
先ず、図３に示される動作を実行する。具体的には、図９に示すフローにおいて、排出ポンプ５２を起動するステップを実行する（ステップＳ１１）。これによって、記録ヘッド２２の先端に密着されたキャップ部材５１の内部が負圧となり、記録ヘッド２２先端の吐出ノズルの内部から外部へインクを吸引する作用が生じる。なお、吸引されることにより吐出ノズルから吐出されたインクは、廃インクタンク５３に貯留される。
【００３１】
次いで、流通ポンプ３７を起動するステップを実行する（ステップＳ１２）。これによって、中間タンク３３の内部が負圧となり、インクカートリッジ１７に貯留されたインクが中間タンク３３へ向かって第１の流路内３１内を流通し、中間タンク３３へのインク充填が開始される。
【００３２】
次いで、コントロールユニット４０の制御部（図示せず）は、中間タンク３３に充填されたインクの液面が所定レベル（一例として、図３中の液面レベル１）まで達したか否かを判定するステップを実行する（ステップＳ１３）。
【００３３】
前記ステップＳ１３における判定の結果、インクの液面が所定レベル（液面レベル１）まで達していない場合には、前述のステップＳ１１へ移行する。
【００３４】
一方、インクの液面が所定レベル（液面レベル１）まで達している場合には、以下に説明する動作（図４参照）を実行する。
【００３５】
続いて、図４に示される動作について説明する。具体的には、図９に示すフローにおいて、前述のステップＳ１３に次いで流通ポンプ３７を停止するステップを実行する（ステップＳ２１）。一例として、制御部（図示せず）は、中間タンク３３に充填されたインクの液面が所定レベル（一例として、図４中の液面レベル２）まで達した場合に停止信号を送る制御とすればよい。これによって、中間タンク３３内の所定レベル（液面レベル２）までインクを充填することが可能となる。
【００３６】
次いで、排出ポンプ５２を停止するステップを実行する（ステップＳ２２）。これによって、記録ヘッド２２先端の吐出ノズルからのインク吸引作用が停止する。
【００３７】
次いで、空気抜き用バルブ（第１の開閉バルブ３４）をそれまでの閉鎖状態から開放状態とするステップを実行する（ステップＳ２３）。次いで、第１の開閉バルブ３４を開放状態のまま一定時間待機するステップを実行する（ステップＳ２４）。これによって、中間タンク３３および空気抜きポート３８は、インクカートリッジ１７よりも低い位置に配設されているため、水頭差によってインクカートリッジ１７からインクが中間タンク３３内に流入し、さらに、空気抜きポート３８へと流出する。このとき、中間タンク３３内に存在する空気は当該インクの充填によって、空気抜きポート３８方向へ押し出される。このようにして、中間タンク３３内がインクで満たされ、且つ、中間タンク３３内の空気を抜くことができる。
【００３８】
次いで、コントロールユニット４０の制御部（図示せず）は、空気抜きポート３８からインクが流出したか否かを判定するステップを実行する（ステップＳ２５）。
【００３９】
前記ステップＳ２５における判定の結果、空気抜きポート３８からインクが流出していない場合には、前述のステップＳ２４へ移行する。
【００４０】
一方、空気抜きポート３８からインクが流出した場合には、以下に説明する動作（図５参照）を実行する。
【００４１】
続いて、図５に示される動作について説明する。具体的には、図９に示すフローにおいて、前述のステップＳ２５に次いで空気抜き用バルブ（第１の開閉バルブ３４）をそれまでの開放状態から閉鎖状態とするステップを実行する（ステップＳ３１）。これによって、インクカートリッジ１７から中間タンク３３を経由して空気抜きポート３８から流出するインクの流通が停止する。
【００４２】
次いで、排出ポンプ５２を起動するステップを実行する（ステップＳ３２）。これによって、記録ヘッド２２の先端に密着されたキャップ部材５１の内部が負圧となり、記録ヘッド２２先端の吐出ノズルの内部から外部へインクを吸引する作用が生じる。
【００４３】
次いで、流通ポンプ３７を起動するステップを実行する（ステップＳ３３）。これによって、中間タンク３３に貯留されたインクが記録ヘッド２２へ向かって第１の流路内３１内を流通する。このとき前記ステップＳ３２における排出ポンプ５２の作用も加わって、記録ヘッド２２にインクが充填され、且つ、記録ヘッド２２先端の吐出ノズル（図示せず）からインクが流出する。
【００４４】
次いで、コントロールユニット４０の制御部（図示せず）は、記録ヘッド２２にインクが充填されたか否かを判定するステップを実行する（ステップＳ３４）。
【００４５】
前記ステップＳ３４における判定の結果、記録ヘッド２２にインクが充填されていない場合には、前述のステップＳ３２へ移行する。
【００４６】
一方、記録ヘッド２２にインクが充填された場合には、以下に説明する動作（図６参照）を実行する。
【００４７】
続いて、図６に示される動作について説明する。具体的には、図９に示すフローにおいて、前述のステップＳ３４に次いで排出ポンプ５２を停止するステップを実行する（ステップＳ４１）。これによって、記録ヘッド２２先端の吐出ノズルからのインク吸引作用が停止する。
【００４８】
次いで、コントロールユニット４０の制御部（図示せず）は、分岐部から分岐して中間タンク３３に連通する第２の流路３２に設けられた圧力開放バルブ（第２の開閉バルブ３６）が所定圧力に達することによって開放されたか否かを判定するステップを実行する（ステップＳ４２）。これは、排出ポンプ５２が停止した状態で、流通ポンプ３７が稼働することによって第１の流路３１内および第２の流路３２内の圧力が上昇するためである。なお、このとき封止バルブ６２は圧力室６３の圧力が低下していないために閉鎖状態となっている。
【００４９】
前記ステップＳ４２における判定の結果、第２の開閉バルブ３６が開放されていない場合には、前述のステップＳ４１へ移行する。
【００５０】
一方、第２の開閉バルブ３６が開放された場合には、インクが第１の流路内３１から分岐部３４を経由して中間タンク３３へ向かって第２の流路内３２内を流通する。したがって、中間タンク３３から流出したインクが、再度、中間タンク３３へ流入することとなり、インクの還流作用が生じる。これによって、インクに含まれる色材の沈降を防止することができ、且つ、インクが流通する流路内の空気を集めて中間タンク３３内へ集約することができる。このとき、コントロールユニット４０の制御部（図示せず）は、中間タンク３３に充填されたインクの液面が所定レベル（一例として、図６中の液面レベル１）以上であるか否かを判定するステップを実行する（ステップＳ４３）。
【００５１】
前記ステップＳ１３における判定の結果、インクの液面が所定レベル（液面レベル１）以上でない場合には、流通ポンプ３７を停止するステップ（ステップＳ４４）を実行した後、前述のステップＳ２３へ移行する。
【００５２】
一方、インクの液面が所定レベル（液面レベル１）以上である場合には、以下に説明する動作（図７参照）を実行する。
【００５３】
続いて、図７に示される動作について説明する。具体的には、図９に示すフローにおいて、前述のステップＳ４３に次いで流通ポンプ３７を停止するステップを実行する（ステップＳ５１）。
【００５４】
次いで、空気抜き用バルブ（第１の開閉バルブ３４）を閉鎖状態から開放状態とするステップを実行する（ステップＳ５２）。次いで、第１の開閉バルブ３４を開放状態のまま一定時間待機するステップを実行する（ステップＳ５３）。これによって、中間タンク３３および空気抜きポート３８は、インクカートリッジ１７よりも低い位置に配設されているため、水頭差によってインクカートリッジ１７からインクが中間タンク３３内に流入し、さらに、空気抜きポート３８へと流出する。このとき、中間タンク３３内には、前述のインクの還流作用によってインクの流路内から集約された空気が蓄積している。当該空気はインクが当該中間タンク３３に充填されることによって、空気抜きポート３８方向へ押し出される。このようにして、中間タンク３３内がインクで満たされ、且つ、中間タンク３３内の空気を容易に、しかも確実に抜くことができる。その結果、インクの流路内に空気が残留してインク不吐出等の原因となることが防止でき、安定したインク吐出が可能となる。
【００５５】
次いで、コントロールユニット４０の制御部（図示せず）は、中間タンク３３に充填されたインクの液面が所定レベル（一例として、図７中の液面レベル２）以上であるか否かを判定すると共に、空気抜きポート３８からインクが流出したか否かを判定するステップを実行する（ステップＳ５４）。
【００５６】
前記ステップＳ５４における判定の結果、インクの液面が所定レベル（液面レベル２）以上でない場合、もしくは、空気抜きポート３８からインクが流出していない場合、または、その両方である場合には、前述のステップＳ５３へ移行する。
【００５７】
一方、インクの液面が所定レベル（液面レベル２）以上であり、且つ、空気抜きポート３８からインクが流出した場合には、以下に説明する動作（図８参照）を実行する。
【００５８】
続いて、図８に示される動作について説明する。具体的には、図９に示すフローにおいて、前述のステップＳ５４に次いで空気抜き用バルブ（第１の開閉バルブ３４）をそれまでの開放状態から閉鎖状態とするステップを実行する（ステップＳ６１）。これによって、インクカートリッジ１７から中間タンク３３を経由し、空気抜きポート３８から流出するインクの流通が停止する。
【００５９】
次いで、流通ポンプ３７を起動するステップを実行する（ステップＳ６２）。これによって、中間タンク３３に貯留されたインクが記録ヘッド２２へ向かって第１の流路内３１内を流通する。このようにして、記録ヘッド２２にインクが充填されて、インクを吐出させるための準備が整う。なお、メンテナンスユニット３０が、記録ヘッド２２から取り外された状態で、記録ヘッド２２（吐出ノズル）からインクを吐出して記録メディアに記録を行うことが可能となる。
【００６０】
（第二の実施形態）
続いて、第二の実施形態に係る液体吐出装置（ここでは、インクジェットプリンタ）１０について説明する。なお、基本構成は図１に示す通りであり、繰り返しの説明を省略する。
【００６１】
ここで、本実施形態に係るインクジェットプリンタ１０におけるインクの流路およびその周辺構成の概略図を図１０に示す。
本実施形態における基本的な構成および作用効果は前述の第一の実施形態と同様であるが、本実施形態に特徴的な構成として、分岐部３５と、圧力開放バルブ（第２の開閉バルブ３６）とが、三方分岐型圧力バルブがとして一体に設けられている。
【００６２】
この構成によれば、部品点数を削減することができるため、装置の簡素化およびコストダウンが可能となる。
なお、本実施形態の構成が用いられた場合のインク充填方法は前記と同様であるため、説明を省略する。
【００６３】
（第三の実施形態）
続いて、第三の実施形態に係る液体吐出装置（ここでは、インクジェットプリンタ）１０について説明する。なお、基本構成は図１に示す通りであり、繰り返しの説明を省略する。
【００６４】
ここで、本実施形態に係るインクジェットプリンタ１０におけるインクの流路およびその周辺構成の概略図を図１１に示す。
本実施形態における基本的な構成および作用効果は前述の第一の実施形態と同様であるが、本実施形態に特徴的な構成として、第２の液体流路３２の流路途中であって、分岐部３５と中間タンク３３との間に流通ポンプ３７が設けられている。
【００６５】
この構成によれば、第２の液体流路３２流路途中における圧力開放バルブが省略できるため、装置の簡素化およびコストダウンが可能となる。
なお、本実施形態の構成が用いられた場合のインク充填方法は前記と同様であるが、圧力開放バルブの操作が不要となる点、および水頭差を利用してインクを記録ヘッド２２に充填する点において相違する。
【００６６】
以上説明した通り、開示の液体吐出装置によれば、液体流路内の空気を容易に且つ確実に取り除くことができる。その結果、液体流路内の残留空気に起因する液体吐出部での液体不吐出を防止して、安定した液体吐出が可能となる。特に、本実施形態によれば、以下の特徴的な作用効果が奏される。
【００６７】
インクジェットプリンタ１０は、記録メディアＭにインクを吐出する記録ヘッド２２と、記録ヘッド２２から吐出するインクを貯留するインクカートリッジ１７と、インクカートリッジ１７と記録ヘッド２２との間をインクが流通可能に連結された第１の液体流路３１と、を備えたインクジェットプリンタ（インクジェット記録装置）において、第１の液体流路３１には、インクを貯留可能な中間タンク３３が設けられると共に、中間タンク３３と記録ヘッド２２との間に分岐部３５が設けられ、分岐部３５から分岐し、中間タンク３３へ連通してインクが流通可能な第２の液体流路３２をさらに備え、中間タンク３３と分岐部３５との間における第１の液体流路３１もしくは第２の液体流路３２には、インクを流通させるための流通ポンプ３７が設けられ、中間タンク３３には、中間タンク３３内の空気を抜くための第１の開閉バルブ３４が設けられていることを特徴とする。これによれば、インクを還流させてインクの色材が沈降することを防止できると共に、インクが流通する第１の液体流路３１および第２の液体流路３２内から容易に且つ確実に空気を抜くことができる。
【００６８】
また、流通ポンプ３７は、第１の液体流路３１に設けられており、第２の液体流路３２には、所定圧力以上で開放する第２の開閉バルブ３６が設けられている。これによれば、第１の液体流路３１内、および第２の液体流路３２内における過度の圧力上昇を防止して、インクを中間タンク３３に還流させることが可能となる。
【００６９】
また、分岐部３５と第２の開閉バルブ３６とが、三方分岐型圧力バルブとして一体に設けられている。これによれば、部品点数を削減することができ、インクジェットプリンタ１０の簡素化およびコストダウンが可能となる。
【００７０】
インクジェットプリンタ１０の各部にインクを充填するインク充填方法は、（ａ）インクカートリッジ１７から中間タンク３３にインクを充填するステップと、（ｂ）中間タンク３３から記録ヘッド２２へ連通する第１の液体流路３１にインクを充填するステップと、（ｃ）第１の液体流路３１から分岐部３５を通じて第２の液体流路３２にインクを充填するステップと、（ｄ）中間タンク３３に設けられた第１の開閉バルブ３４を開いた状態にして、第２の液体流路３２から中間タンク３３にインクを充填して中間タンク３３内部の空気を抜くステップと、を備える。これによれば、インクを還流させてインクの色材が沈降することを防止できると共に、インクが流通する第１の液体流路３１および第２の液体流路３２内から容易に且つ確実に空気を抜くことができる。
【００７１】
なお、本発明は、以上説明した実施形態に限定されることなく、本発明を逸脱しない範囲において種々変更可能であることは言うまでもない。特に、液体吐出装置としてインクジェットプリンタを例に挙げて説明したが、これに限定されるものではなく、その他の装置に対しても適用が可能である。
【符号の説明】
【００７２】
１０ 液体吐出装置
１２ 中央ボディ部
１３ 左ボディ部
１４ 右ボディ部
１５ 上ボディ部
１６ カートリッジ装着部
１７ インクカートリッジ
２０ ヘッドユニット
２１ キャリッジ
２２ 記録ヘッド
３０ メンテナンスユニット
３１ 第１の液体流路
３２ 第２の液体流路
３３ 中間タンク
３４ 第１の開閉バルブ
３５ 分岐部
３６ 第２の開閉バルブ
３７ 流通ポンプ
３８ 空気抜きポート
４０ コントロールユニット
５２ 排出ポンプ
６０ 加圧ダンパーユニット
Ｍ 記録メディア
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液体吐出装置、液体充填方法、およびインクジェット記録装置に関し、さらに詳細には、媒体に液体を吐出する液体吐出部を備えた液体吐出装置、該液体吐出装置の各部に液体を充填する液体充填方法、および記録メディアにインクを吐出する記録ヘッドを備えたインクジェット記録装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
上記液体吐出装置の例としてインクジェットプリンタ（インクジェット記録装置）が挙げられ、従来より種々の構成のものが知られている。例えば、被印刷対象物であるシート状の記録メディアを支持するためのプラテン、およびこのプラテンの上側にプラテンに対向させた記録ヘッドを設けた構成が知られている。記録ヘッドは、例えば、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）、シアン（Ｃ）およびブラック（Ｋ）等の色毎に設けられており、プラテンに対向した面には多数の吐出ノズルが形成されている。当該吐出ノズルから吐出されるインクは、インクカートリッジから記録ヘッドに供給される。この構成の液体吐出装置においては、記録ヘッドを左右に往復移動させる動作と、これに対して直交する前後方向に記録メディアを相対移動させる動作とを組み合わせて行いながら、プラテンに支持された記録メディアに向けて吐出ノズルからインク（インク滴）を吐出させる制御を行い、記録メディアの表面に所望の印刷を施すようになっている。
【０００３】
上記構成に例示されるインクジェットプリンタの従来例として、図１２に示すように、インクジェット記録ヘッド１０１と、インクを貯蔵するインクタンク１０３とこれらを連結する第１流路１０９と、第１流路１０９の途中から分岐しインクタンク１０３に連結する第２流路１０７と、流路の分岐点とインクタンク１０３との間に取り付けられたポンプ１０４と、第１流路１０９へのインクを規制する手段によって構成され、制御手段である三方弁１０５によって第１流路へのインク流を遮断して、第２流路とインクタンク１０３でのインク循環を行い、インクタンク１０３内のインクを攪拌するインクジェットプリンタ１００が知られている（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第３１２７５８１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、特許文献１に例示されるインクジェットプリンタにおいては、空気を外部に抜くことができないため、インクの循環経路内に空気が蓄積し、当該空気が記録ヘッドに到ることによって、インクの不吐出等が生じ得るという課題があった。
【０００６】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、液体が流通する流路内から容易に且つ確実に空気を抜くことができる液体吐出装置および液体充填方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
一実施形態として、以下に開示するような解決手段により、前記課題を解決する。
【０００８】
開示の液体吐出装置は、媒体に液体を吐出する液体吐出部と、前記液体吐出部から吐出する前記液体を貯留する液体貯留部と、前記液体貯留部と前記液体吐出部との間を前記液体が流通可能に連結された第１の液体流路と、を備えた液体吐出装置において、前記第１の液体流路には、前記液体を貯留可能な中間タンクが設けられると共に、該中間タンクと前記液体吐出部との間に分岐部が設けられ、前記分岐部から分岐し、前記中間タンクへ連通して前記液体が流通可能な第２の液体流路をさらに備え、前記中間タンクと前記分岐部との間における前記第１の液体流路もしくは前記第２の液体流路には、前記液体を流通させるための流通ポンプが設けられ、前記中間タンクには、前記中間タンク内の空気を抜くための第１の開閉バルブが設けられていることを特徴とする。これによれば、液体を還流させて液体内における固形物の沈降を防止できると共に、液体が流通する液体流路内から容易に且つ確実に空気を抜くことができる。
【０００９】
また、本発明において、前記流通ポンプは、前記第１の液体流路に設けられており、前記第２の液体流路には、所定圧力以上で開放する第２の開閉バルブが設けられていることが好ましい。これによれば、第１の液体流路内、および第２の液体流路内における過度の圧力上昇を防止して、液体を中間タンクに還流させることが可能となる。
【００１０】
また、本発明において、前記分岐部と前記第２の開閉バルブとが、三方分岐型圧力バルブとして一体に設けられていることが好ましい。これによれば、部品点数を削減することができ、装置の簡素化およびコストダウンが可能となる。
【００１１】
開示の液体充填方法は、前記の液体吐出装置の各部に前記液体を充填する液体充填方法において、（ａ）前記液体貯留部から前記中間タンクに前記液体を充填するステップと、（ｂ）前記中間タンクから前記液体吐出部へ連通する前記第１の液体流路に液体を充填するステップと、（ｃ）前記第１の液体流路から前記分岐部を通じて前記第２の液体流路に液体を充填するステップと、（ｄ）前記中間タンクに設けられた前記第１の開閉バルブを開いた状態にして、前記第２の液体流路から前記中間タンクに液体を充填して該中間タンク内部の空気を抜くステップと、を備えることを特徴とする。これによれば、液体を還流させて液体内における固形物の沈降を防止できると共に、液体が流通する液体流路内から容易に且つ確実に空気を抜くことができる。
【００１２】
開示のインクジェットプリンタは、記録メディアにインクを吐出する記録ヘッドと、前記記録ヘッドから吐出する前記インクを貯留するインクカートリッジと、前記インクカートリッジと前記記録ヘッドとの間を前記インクが流通可能に連結された第１の液体流路と、を備えたインクジェット記録装置において、前記第１の液体流路には、前記インクを貯留可能な中間タンクが設けられると共に、該中間タンクと前記記録ヘッドとの間に分岐部が設けられ、前記分岐部から分岐し、前記中間タンクへ連通して前記インクが流通可能な第２の液体流路をさらに備え、前記中間タンクと前記分岐部との間における前記第１の液体流路もしくは前記第２の液体流路には、前記インクを流通させるための流通ポンプが設けられ、前記中間タンクには、前記中間タンク内の空気を抜くための第１の開閉バルブが設けられていることを特徴とする。これによれば、インクを還流させてインクの色材が沈降することを防止できると共に、インクが流通する液体流路内から容易に且つ確実に空気を抜くことができる。
【発明の効果】
【００１３】
開示の液体吐出装置によれば、液体が流通する液体流路内から容易に且つ確実に空気を抜くことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の第一の実施形態に係る液体吐出装置の例を示す概略図である。
【図２】図１の液体吐出装置における液体の流路とその周辺構成の概略図である。
【図３】本発明の実施形態に係る液体充填方法を説明するための説明図である。
【図４】本発明の実施形態に係る液体充填方法を説明するための説明図である。
【図５】本発明の実施形態に係る液体充填方法を説明するための説明図である。
【図６】本発明の実施形態に係る液体充填方法を説明するための説明図である。
【図７】本発明の実施形態に係る液体充填方法を説明するための説明図である。
【図８】本発明の実施形態に係る液体充填方法を説明するための説明図である。
【図９】本発明の実施形態に係る液体充填方法のフローチャートである。
【図１０】本発明の第二の実施形態に係る液体吐出装置における液体の流路とその周辺構成の概略図である。
【図１１】本発明の第三の実施形態に係る液体吐出装置における液体の流路とその周辺構成の概略図である。
【図１２】従来の実施形態に係る液体吐出装置の例を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
（第一の実施形態）
以下、図面を参照して、本発明の実施形態について詳しく説明する。ここでは、本実施形態に係る液体吐出装置として、インクジェットプリンタの場合を例に挙げて説明を行う。なお、実施形態を説明するための全図において、同一の機能を有する部材には同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する場合がある。
【００１６】
図１に、第一の実施形態に係る液体吐出装置（ここでは、インクジェットプリンタ）１０の構成を示す。なお、説明の便宜上、図１において矢印方向でインクジェットプリンタ１０の左右、および上下方向を示す。また、図１における紙面の前後方向をインクジェットプリンタ１０の前後方向とする。以下、これらの方向を用いて説明を行う。
【００１７】
インクジェットプリンタ１０は、図１に示すように、支持脚１１により支持された中央ボディ部１２と、中央ボディ部１２の左側に設けられた左ボディ部１３と、中央ボディ部１２の右側に設けられた右ボディ部１４と、左右ボディ部１３、１４を繋ぐと共に中央ボディ部１２の上側に離間して平行に延びた上ボディ部１５とを備えて構成される。このインクジェットプリンタ１０は、左ボディ部１３の内部に設けられたコントロールユニット４０により、各部の動作制御が行われるようになっている。
【００１８】
上ボディ部１５の内部には、左右に延びたガイドレール１５ａが設けられており、このガイドレール１５ａに対してヘッドユニット２０が取り付けられている。ヘッドユニット２０は、ガイドレール１５ａに取り付けられて左右に移動自在となったキャリッジ２１、およびキャリッジ２１に搭載された記録ヘッド２２から構成される。記録ヘッド２２は、一例として、ブラックインクを吐出するブラックヘッド２２Ｋ、マゼンタインクを吐出するマゼンタヘッド２２Ｍ、イエローインクを吐出するイエローヘッド２２Ｙ、シアンインクを吐出するシアンヘッド２２Ｃ、およびホワイトインクを吐出するホワイトヘッド２２Ｗから構成されており、キャリッジ２１に装着される。記録ヘッド２２の下面には、インクを記録メディアＭに向けて下方へ吐出する複数の吐出ノズル（図示せず）が形成されている。例えば、１８０個の吐出ノズルを前後方向に直線状に整列させて形成されたノズル列が、左右方向に８列並べられて形成される。各吐出ノズルにおけるインクの吐出制御は、コントロールユニット４０から各記録ヘッド２２に出力される駆動制御信号により行われる。
【００１９】
中央ボディ部１２の上面には、左右に延びた平板状のプラテン１２ａが露出して設けられ、このプラテン１２ａの後側に左右に延びた送りローラ（図示せず）が露出して設けられている。この送りローラは、中央ボディ部１２の内部に設けられた前後駆動モータ１９により回転駆動される。そのため、被印刷対象であるシート状の記録メディアＭを、上ボディ部１５に設けられたピンチローラ（図示せず）と送りローラとの間に挟持した状態で、コントロールユニット４０からの駆動制御信号に従って前後駆動モータ１９を駆動させることにより、記録メディアＭを駆動制御量に応じた送り量で前後に送ることができるようになっている。
【００２０】
右ボディ部１４の上部には、カートリッジ装着部１６が設けられており、このカートリッジ装着部１６に対して複数のインクカートリッジ１７が前後に挿入されている。この複数のインクカートリッジ１７は、後述するインクの流路を介して記録ヘッド２２と接続されている。そして、記録ヘッド２２におけるインクの消費量に応じて、インクカートリッジ１７のインクが当該インクの流路を介して記録ヘッド２２へ供給されるようになっている。また、右ボディ部１４の内部には、ガイドレール１５ａに沿ってヘッドユニット２０を左右に移動させるための左右駆動モータ２９が設けられている。この左右駆動モータ２９を、コントロールユニット４０からの駆動制御信号に従って駆動させることにより、駆動制御量に応じた送り量で左右に移動させることができるようになっている。
【００２１】
左ボディ部１３の前面側には、操作スイッチ類や表示装置類等から構成された操作表示部１３ａが設けられている。また、左ボディ部１３の内部には、メンテナンスユニット３０およびコントロールユニット４０が設けられている。メンテナンスユニット３０は、記録ヘッド２２に対して着脱可能に設けられており、当該記録ヘッド２２下面形状に応じて形成されると共に上方に向けて開口したキャップ部材５１（図２参照）、排出ポンプ５２（図２参照）およびキャップ駆動モータ３９を備えて構成される。このキャップ駆動モータ３９を、コントロールユニット４０からの駆動制御信号に従って駆動させることにより、駆動制御量に応じた移動量で上下に移動させることができるようになっている。また、排出ポンプ５２を駆動させることにより、キャップ部材５１の内部に負圧を作用させることができるようになっている。
【００２２】
ここで、本実施形態に係る液体吐出装置において特徴的なインクの流路および周辺構成について詳しく説明する。
【００２３】
図２は、本実施形態に係る液体吐出装置（ここでは、インクジェットプリンタ）１０におけるインクの流路およびその周辺構成の概略図である。
同図２に示すように、インクジェットプリンタ１０は、液体貯留部（ここでは、インクカートリッジ）１７と液体吐出部（ここでは、記録ヘッド）２２との間をインクが流通可能に連結された第１の液体流路３１を備えている。また、第１の液体流路３１の流路途中には、インクを一時的に貯留することが可能なバッファタンクとしての中間タンク３３が設けられている。本実施形態においては、水頭差によってインクが流通可能なように、中間タンク３３をインクカートリッジ１７よりも低い位置に配設している。さらに、第１の液体流路３１の流路途中であって、中間タンク３３と記録ヘッド２２との間には分岐部３５が設けられている。
【００２４】
ここで、中間タンク３３には、第１の液体流路３１等からインクを還流させて当該中間タンク３３内に集められた空気を抜くための第１の開閉バルブ３４が設けられている。さらに、本実施形態においては、第１の開閉バルブ３４の下流側（中間タンク３３側と逆側）に空気抜きポート３８が設けられている。当該空気抜きポート３８は、水頭差を利用して空気抜き作用を確実に行うために、インクカートリッジ１７よりも低い位置に配設している。これによれば、中間タンク３３内にインクを充填しながら内部の空気を抜くことができる（動作フローの詳細については後述する）。
【００２５】
また、同図２に示すように、インクジェットプリンタ１０は、分岐部３５から分岐して中間タンク３３へ連通する構成によって液体を流通させる第２の液体流路３２を備えている。なお、本実施形態においては、第２の液体流路３２は直接的に中間タンク３３へ連通しているが、これに限定されず、間接的に中間タンク３３へ連通する構成であってもよい。間接的に連通する具体例としては、第１の液体流路３１の流路途中であって、インクカートリッジ１７と中間タンク３３との間に他の分岐部（図示せず）を設けて、第２の液体流路３２を当該他の分岐部に連結して、当該他の分岐部を介して中間タンク３３へと連通する構成等が考えられる。
【００２６】
ここで、第２の液体流路３２には、所定圧力以上で開放する第２の開閉バルブ３６が設けられている。
【００２７】
また、第１の液体流路３１の流路途中であって、中間タンク３３と記録ヘッド２２との間には流通ポンプ３７が設けられている。当該流通ポンプ３７は、第１の液体流路３１内および第２の液体流路３２内にインクを流通させる駆動源である（動作フローの詳細については後述する）。なお、流通ポンプ３７の例として、チューブポンプ等を用いることが考えられるが、これに限定されるものではない。
【００２８】
なお、本実施形態においては、第１の液体流路３１の流路途中であって、分岐部３５と記録ヘッド２２との間には加圧ダンパーユニット６０が設けられている。一例として、加圧ダンパーユニット６０は、インク内の異物を除去するためのフィルター室６１、および圧力室６３の圧力が一定以下になると自動的に開放する封止バルブ６２を備えて構成されている。これによれば、記録ヘッド２２（吐出ノズル）からインクが吐出されることによって圧力室６３内の圧力が低下したとき、封止バルブ６２が開放状態となるため、第１の流路３１から記録ヘッド２２へインクが流通して補充が行われる。
【００２９】
以上、液体吐出装置の例として、インクジェットプリンタ１０の構成について説明した。ここで、当該インクジェットプリンタ１０内の各部に液体（インク）を充填する方法を例に挙げて、本実施形態に係る液体充填方法について図を用いて説明する。図３〜８は動作（インク充填方法）の概略を説明する説明図であり、図９はその動作フローの概略を示すフローチャートである。
【００３０】
先ず、図３に示される動作を実行する。具体的には、図９に示すフローにおいて、排出ポンプ５２を起動するステップを実行する（ステップＳ１１）。これによって、記録ヘッド２２の先端に密着されたキャップ部材５１の内部が負圧となり、記録ヘッド２２先端の吐出ノズルの内部から外部へインクを吸引する作用が生じる。なお、吸引されることにより吐出ノズルから吐出されたインクは、廃インクタンク５３に貯留される。
【００３１】
次いで、流通ポンプ３７を起動するステップを実行する（ステップＳ１２）。これによって、中間タンク３３の内部が負圧となり、インクカートリッジ１７に貯留されたインクが中間タンク３３へ向かって第１の流路内３１内を流通し、中間タンク３３へのインク充填が開始される。
【００３２】
次いで、コントロールユニット４０の制御部（図示せず）は、中間タンク３３に充填されたインクの液面が所定レベル（一例として、図３中の液面レベル１）まで達したか否かを判定するステップを実行する（ステップＳ１３）。
【００３３】
前記ステップＳ１３における判定の結果、インクの液面が所定レベル（液面レベル１）まで達していない場合には、前述のステップＳ１１へ移行する。
【００３４】
一方、インクの液面が所定レベル（液面レベル１）まで達している場合には、以下に説明する動作（図４参照）を実行する。
【００３５】
続いて、図４に示される動作について説明する。具体的には、図９に示すフローにおいて、前述のステップＳ１３に次いで流通ポンプ３７を停止するステップを実行する（ステップＳ２１）。一例として、制御部（図示せず）は、中間タンク３３に充填されたインクの液面が所定レベル（一例として、図４中の液面レベル２）まで達した場合に停止信号を送る制御とすればよい。これによって、中間タンク３３内の所定レベル（液面レベル２）までインクを充填することが可能となる。
【００３６】
次いで、排出ポンプ５２を停止するステップを実行する（ステップＳ２２）。これによって、記録ヘッド２２先端の吐出ノズルからのインク吸引作用が停止する。
【００３７】
次いで、空気抜き用バルブ（第１の開閉バルブ３４）をそれまでの閉鎖状態から開放状態とするステップを実行する（ステップＳ２３）。次いで、第１の開閉バルブ３４を開放状態のまま一定時間待機するステップを実行する（ステップＳ２４）。これによって、中間タンク３３および空気抜きポート３８は、インクカートリッジ１７よりも低い位置に配設されているため、水頭差によってインクカートリッジ１７からインクが中間タンク３３内に流入し、さらに、空気抜きポート３８へと流出する。このとき、中間タンク３３内に存在する空気は当該インクの充填によって、空気抜きポート３８方向へ押し出される。このようにして、中間タンク３３内がインクで満たされ、且つ、中間タンク３３内の空気を抜くことができる。
【００３８】
次いで、コントロールユニット４０の制御部（図示せず）は、空気抜きポート３８からインクが流出したか否かを判定するステップを実行する（ステップＳ２５）。
【００３９】
前記ステップＳ２５における判定の結果、空気抜きポート３８からインクが流出していない場合には、前述のステップＳ２４へ移行する。
【００４０】
一方、空気抜きポート３８からインクが流出した場合には、以下に説明する動作（図５参照）を実行する。
【００４１】
続いて、図５に示される動作について説明する。具体的には、図９に示すフローにおいて、前述のステップＳ２５に次いで空気抜き用バルブ（第１の開閉バルブ３４）をそれまでの開放状態から閉鎖状態とするステップを実行する（ステップＳ３１）。これによって、インクカートリッジ１７から中間タンク３３を経由して空気抜きポート３８から流出するインクの流通が停止する。
【００４２】
次いで、排出ポンプ５２を起動するステップを実行する（ステップＳ３２）。これによって、記録ヘッド２２の先端に密着されたキャップ部材５１の内部が負圧となり、記録ヘッド２２先端の吐出ノズルの内部から外部へインクを吸引する作用が生じる。
【００４３】
次いで、流通ポンプ３７を起動するステップを実行する（ステップＳ３３）。これによって、中間タンク３３に貯留されたインクが記録ヘッド２２へ向かって第１の流路内３１内を流通する。このとき前記ステップＳ３２における排出ポンプ５２の作用も加わって、記録ヘッド２２にインクが充填され、且つ、記録ヘッド２２先端の吐出ノズル（図示せず）からインクが流出する。
【００４４】
次いで、コントロールユニット４０の制御部（図示せず）は、記録ヘッド２２にインクが充填されたか否かを判定するステップを実行する（ステップＳ３４）。
【００４５】
前記ステップＳ３４における判定の結果、記録ヘッド２２にインクが充填されていない場合には、前述のステップＳ３２へ移行する。
【００４６】
一方、記録ヘッド２２にインクが充填された場合には、以下に説明する動作（図６参照）を実行する。
【００４７】
続いて、図６に示される動作について説明する。具体的には、図９に示すフローにおいて、前述のステップＳ３４に次いで排出ポンプ５２を停止するステップを実行する（ステップＳ４１）。これによって、記録ヘッド２２先端の吐出ノズルからのインク吸引作用が停止する。
【００４８】
次いで、コントロールユニット４０の制御部（図示せず）は、分岐部から分岐して中間タンク３３に連通する第２の流路３２に設けられた圧力開放バルブ（第２の開閉バルブ３６）が所定圧力に達することによって開放されたか否かを判定するステップを実行する（ステップＳ４２）。これは、排出ポンプ５２が停止した状態で、流通ポンプ３７が稼働することによって第１の流路３１内および第２の流路３２内の圧力が上昇するためである。なお、このとき封止バルブ６２は圧力室６３の圧力が低下していないために閉鎖状態となっている。
【００４９】
前記ステップＳ４２における判定の結果、第２の開閉バルブ３６が開放されていない場合には、前述のステップＳ４１へ移行する。
【００５０】
一方、第２の開閉バルブ３６が開放された場合には、インクが第１の流路内３１から分岐部３４を経由して中間タンク３３へ向かって第２の流路内３２内を流通する。したがって、中間タンク３３から流出したインクが、再度、中間タンク３３へ流入することとなり、インクの還流作用が生じる。これによって、インクに含まれる色材の沈降を防止することができ、且つ、インクが流通する流路内の空気を集めて中間タンク３３内へ集約することができる。このとき、コントロールユニット４０の制御部（図示せず）は、中間タンク３３に充填されたインクの液面が所定レベル（一例として、図６中の液面レベル１）以上であるか否かを判定するステップを実行する（ステップＳ４３）。
【００５１】
前記ステップＳ１３における判定の結果、インクの液面が所定レベル（液面レベル１）以上でない場合には、流通ポンプ３７を停止するステップ（ステップＳ４４）を実行した後、前述のステップＳ２３へ移行する。
【００５２】
一方、インクの液面が所定レベル（液面レベル１）以上である場合には、以下に説明する動作（図７参照）を実行する。
【００５３】
続いて、図７に示される動作について説明する。具体的には、図９に示すフローにおいて、前述のステップＳ４３に次いで流通ポンプ３７を停止するステップを実行する（ステップＳ５１）。
【００５４】
次いで、空気抜き用バルブ（第１の開閉バルブ３４）を閉鎖状態から開放状態とするステップを実行する（ステップＳ５２）。次いで、第１の開閉バルブ３４を開放状態のまま一定時間待機するステップを実行する（ステップＳ５３）。これによって、中間タンク３３および空気抜きポート３８は、インクカートリッジ１７よりも低い位置に配設されているため、水頭差によってインクカートリッジ１７からインクが中間タンク３３内に流入し、さらに、空気抜きポート３８へと流出する。このとき、中間タンク３３内には、前述のインクの還流作用によってインクの流路内から集約された空気が蓄積している。当該空気はインクが当該中間タンク３３に充填されることによって、空気抜きポート３８方向へ押し出される。このようにして、中間タンク３３内がインクで満たされ、且つ、中間タンク３３内の空気を容易に、しかも確実に抜くことができる。その結果、インクの流路内に空気が残留してインク不吐出等の原因となることが防止でき、安定したインク吐出が可能となる。
【００５５】
次いで、コントロールユニット４０の制御部（図示せず）は、中間タンク３３に充填されたインクの液面が所定レベル（一例として、図７中の液面レベル２）以上であるか否かを判定すると共に、空気抜きポート３８からインクが流出したか否かを判定するステップを実行する（ステップＳ５４）。
【００５６】
前記ステップＳ５４における判定の結果、インクの液面が所定レベル（液面レベル２）以上でない場合、もしくは、空気抜きポート３８からインクが流出していない場合、または、その両方である場合には、前述のステップＳ５３へ移行する。
【００５７】
一方、インクの液面が所定レベル（液面レベル２）以上であり、且つ、空気抜きポート３８からインクが流出した場合には、以下に説明する動作（図８参照）を実行する。
【００５８】
続いて、図８に示される動作について説明する。具体的には、図９に示すフローにおいて、前述のステップＳ５４に次いで空気抜き用バルブ（第１の開閉バルブ３４）をそれまでの開放状態から閉鎖状態とするステップを実行する（ステップＳ６１）。これによって、インクカートリッジ１７から中間タンク３３を経由し、空気抜きポート３８から流出するインクの流通が停止する。
【００５９】
次いで、流通ポンプ３７を起動するステップを実行する（ステップＳ６２）。これによって、中間タンク３３に貯留されたインクが記録ヘッド２２へ向かって第１の流路内３１内を流通する。このようにして、記録ヘッド２２にインクが充填されて、インクを吐出させるための準備が整う。なお、メンテナンスユニット３０が、記録ヘッド２２から取り外された状態で、記録ヘッド２２（吐出ノズル）からインクを吐出して記録メディアに記録を行うことが可能となる。
【００６０】
（第二の実施形態）
続いて、第二の実施形態に係る液体吐出装置（ここでは、インクジェットプリンタ）１０について説明する。なお、基本構成は図１に示す通りであり、繰り返しの説明を省略する。
【００６１】
ここで、本実施形態に係るインクジェットプリンタ１０におけるインクの流路およびその周辺構成の概略図を図１０に示す。
本実施形態における基本的な構成および作用効果は前述の第一の実施形態と同様であるが、本実施形態に特徴的な構成として、分岐部３５と、圧力開放バルブ（第２の開閉バルブ３６）とが、三方分岐型圧力バルブがとして一体に設けられている。
【００６２】
この構成によれば、部品点数を削減することができるため、装置の簡素化およびコストダウンが可能となる。
なお、本実施形態の構成が用いられた場合のインク充填方法は前記と同様であるため、説明を省略する。
【００６３】
（第三の実施形態）
続いて、第三の実施形態に係る液体吐出装置（ここでは、インクジェットプリンタ）１０について説明する。なお、基本構成は図１に示す通りであり、繰り返しの説明を省略する。
【００６４】
ここで、本実施形態に係るインクジェットプリンタ１０におけるインクの流路およびその周辺構成の概略図を図１１に示す。
本実施形態における基本的な構成および作用効果は前述の第一の実施形態と同様であるが、本実施形態に特徴的な構成として、第２の液体流路３２の流路途中であって、分岐部３５と中間タンク３３との間に流通ポンプ３７が設けられている。
【００６５】
この構成によれば、第２の液体流路３２流路途中における圧力開放バルブが省略できるため、装置の簡素化およびコストダウンが可能となる。
なお、本実施形態の構成が用いられた場合のインク充填方法は前記と同様であるが、圧力開放バルブの操作が不要となる点、および水頭差を利用してインクを記録ヘッド２２に充填する点において相違する。
【００６６】
以上説明した通り、開示の液体吐出装置によれば、液体流路内の空気を容易に且つ確実に取り除くことができる。その結果、液体流路内の残留空気に起因する液体吐出部での液体不吐出を防止して、安定した液体吐出が可能となる。特に、本実施形態によれば、以下の特徴的な作用効果が奏される。
【００６７】
インクジェットプリンタ１０は、記録メディアＭにインクを吐出する記録ヘッド２２と、記録ヘッド２２から吐出するインクを貯留するインクカートリッジ１７と、インクカートリッジ１７と記録ヘッド２２との間をインクが流通可能に連結された第１の液体流路３１と、を備えたインクジェットプリンタ（インクジェット記録装置）において、第１の液体流路３１には、インクを貯留可能な中間タンク３３が設けられると共に、中間タンク３３と記録ヘッド２２との間に分岐部３５が設けられ、分岐部３５から分岐し、中間タンク３３へ連通してインクが流通可能な第２の液体流路３２をさらに備え、中間タンク３３と分岐部３５との間における第１の液体流路３１もしくは第２の液体流路３２には、インクを流通させるための流通ポンプ３７が設けられ、中間タンク３３には、中間タンク３３内の空気を抜くための第１の開閉バルブ３４が設けられていることを特徴とする。これによれば、インクを還流させてインクの色材が沈降することを防止できると共に、インクが流通する第１の液体流路３１および第２の液体流路３２内から容易に且つ確実に空気を抜くことができる。
【００６８】
また、流通ポンプ３７は、第１の液体流路３１に設けられており、第２の液体流路３２には、所定圧力以上で開放する第２の開閉バルブ３６が設けられている。これによれば、第１の液体流路３１内、および第２の液体流路３２内における過度の圧力上昇を防止して、インクを中間タンク３３に還流させることが可能となる。
【００６９】
また、分岐部３５と第２の開閉バルブ３６とが、三方分岐型圧力バルブとして一体に設けられている。これによれば、部品点数を削減することができ、インクジェットプリンタ１０の簡素化およびコストダウンが可能となる。
【００７０】
インクジェットプリンタ１０の各部にインクを充填するインク充填方法は、（ａ）インクカートリッジ１７から中間タンク３３にインクを充填するステップと、（ｂ）中間タンク３３から記録ヘッド２２へ連通する第１の液体流路３１にインクを充填するステップと、（ｃ）第１の液体流路３１から分岐部３５を通じて第２の液体流路３２にインクを充填するステップと、（ｄ）中間タンク３３に設けられた第１の開閉バルブ３４を開いた状態にして、第２の液体流路３２から中間タンク３３にインクを充填して中間タンク３３内部の空気を抜くステップと、を備える。これによれば、インクを還流させてインクの色材が沈降することを防止できると共に、インクが流通する第１の液体流路３１および第２の液体流路３２内から容易に且つ確実に空気を抜くことができる。
【００７１】
なお、本発明は、以上説明した実施形態に限定されることなく、本発明を逸脱しない範囲において種々変更可能であることは言うまでもない。特に、液体吐出装置としてインクジェットプリンタを例に挙げて説明したが、これに限定されるものではなく、その他の装置に対しても適用が可能である。
【符号の説明】
【００７２】
１０ 液体吐出装置
１２ 中央ボディ部
１３ 左ボディ部
１４ 右ボディ部
１５ 上ボディ部
１６ カートリッジ装着部
１７ インクカートリッジ
２０ ヘッドユニット
２１ キャリッジ
２２ 記録ヘッド
３０ メンテナンスユニット
３１ 第１の液体流路
３２ 第２の液体流路
３３ 中間タンク
３４ 第１の開閉バルブ
３５ 分岐部
３６ 第２の開閉バルブ
３７ 流通ポンプ
３８ 空気抜きポート
４０ コントロールユニット
５２ 排出ポンプ
６０ 加圧ダンパーユニット
Ｍ 記録メディア
【特許請求の範囲】
【請求項１】
媒体に液体を吐出する液体吐出部と、前記液体吐出部から吐出する前記液体を貯留する液体貯留部と、前記液体貯留部と前記液体吐出部との間を前記液体が流通可能に連結された第１の液体流路と、を備えた液体吐出装置において、
前記第１の液体流路には、前記液体を貯留可能な中間タンクが設けられると共に、該中間タンクと前記液体吐出部との間に分岐部が設けられ、
前記分岐部から分岐し、前記中間タンクへ連通して前記液体が流通可能な第２の液体流路をさらに備え、
前記中間タンクと前記分岐部との間における前記第１の液体流路もしくは前記第２の液体流路には、前記液体を流通させるための流通ポンプが設けられ、
前記中間タンクには、前記中間タンク内の空気を抜くための第１の開閉バルブが設けられていること
を特徴とする液体吐出装置。
【請求項２】
前記流通ポンプは、前記第１の液体流路に設けられており、
前記第２の液体流路には、所定圧力以上で開放する第２の開閉バルブが設けられていること
を特徴とする請求項１記載の液体吐出装置。
【請求項３】
前記分岐部と前記第２の開閉バルブとが、三方分岐型圧力バルブとして一体に設けられていること
を特徴とする請求項２記載の液体吐出装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか一項に記載の液体吐出装置の各部に前記液体を充填する液体充填方法において、
（ａ）前記液体貯留部から前記中間タンクに前記液体を充填するステップと、
（ｂ）前記中間タンクから前記液体吐出部へ連通する前記第１の液体流路に液体を充填するステップと、
（ｃ）前記第１の液体流路から前記分岐部を通じて前記第２の液体流路に液体を充填するステップと、
（ｄ）前記中間タンクに設けられた前記第１の開閉バルブを開いた状態にして、前記第２の液体流路から前記中間タンクに液体を充填して該中間タンク内部の空気を抜くステップと、
を備えることを特徴とする液体充填方法。
【請求項５】
記録メディアにインクを吐出する記録ヘッドと、前記記録ヘッドから吐出する前記インクを貯留するインクカートリッジと、前記インクカートリッジと前記記録ヘッドとの間を前記インクが流通可能に連結された第１の液体流路と、を備えたインクジェット記録装置において、
前記第１の液体流路には、前記インクを貯留可能な中間タンクが設けられると共に、該中間タンクと前記記録ヘッドとの間に分岐部が設けられ、
前記分岐部から分岐し、前記中間タンクへ連通して前記インクが流通可能な第２の液体流路をさらに備え、
前記中間タンクと前記分岐部との間における前記第１の液体流路もしくは前記第２の液体流路には、前記インクを流通させるための流通ポンプが設けられ、
前記中間タンクには、前記中間タンク内の空気を抜くための第１の開閉バルブが設けられていること
を特徴とするインクジェット記録装置。
【請求項１】
媒体に液体を吐出する液体吐出部と、前記液体吐出部から吐出する前記液体を貯留する液体貯留部と、前記液体貯留部と前記液体吐出部との間を前記液体が流通可能に連結された第１の液体流路と、を備えた液体吐出装置において、
前記第１の液体流路には、前記液体を貯留可能な中間タンクが設けられると共に、該中間タンクと前記液体吐出部との間に分岐部が設けられ、
前記分岐部から分岐し、前記中間タンクへ連通して前記液体が流通可能な第２の液体流路をさらに備え、
前記中間タンクと前記分岐部との間における前記第１の液体流路もしくは前記第２の液体流路には、前記液体を流通させるための流通ポンプが設けられ、
前記中間タンクには、前記中間タンク内の空気を抜くための第１の開閉バルブが設けられていること
を特徴とする液体吐出装置。
【請求項２】
前記流通ポンプは、前記第１の液体流路に設けられており、
前記第２の液体流路には、所定圧力以上で開放する第２の開閉バルブが設けられていること
を特徴とする請求項１記載の液体吐出装置。
【請求項３】
前記分岐部と前記第２の開閉バルブとが、三方分岐型圧力バルブとして一体に設けられていること
を特徴とする請求項２記載の液体吐出装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか一項に記載の液体吐出装置の各部に前記液体を充填する液体充填方法において、
（ａ）前記液体貯留部から前記中間タンクに前記液体を充填するステップと、
（ｂ）前記中間タンクから前記液体吐出部へ連通する前記第１の液体流路に液体を充填するステップと、
（ｃ）前記第１の液体流路から前記分岐部を通じて前記第２の液体流路に液体を充填するステップと、
（ｄ）前記中間タンクに設けられた前記第１の開閉バルブを開いた状態にして、前記第２の液体流路から前記中間タンクに液体を充填して該中間タンク内部の空気を抜くステップと、
を備えることを特徴とする液体充填方法。
【請求項５】
記録メディアにインクを吐出する記録ヘッドと、前記記録ヘッドから吐出する前記インクを貯留するインクカートリッジと、前記インクカートリッジと前記記録ヘッドとの間を前記インクが流通可能に連結された第１の液体流路と、を備えたインクジェット記録装置において、
前記第１の液体流路には、前記インクを貯留可能な中間タンクが設けられると共に、該中間タンクと前記記録ヘッドとの間に分岐部が設けられ、
前記分岐部から分岐し、前記中間タンクへ連通して前記インクが流通可能な第２の液体流路をさらに備え、
前記中間タンクと前記分岐部との間における前記第１の液体流路もしくは前記第２の液体流路には、前記インクを流通させるための流通ポンプが設けられ、
前記中間タンクには、前記中間タンク内の空気を抜くための第１の開閉バルブが設けられていること
を特徴とするインクジェット記録装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【公開番号】特開２０１２−２３６３３５（Ｐ２０１２−２３６３３５Ａ）
【公開日】平成２４年１２月６日（２０１２．１２．６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１０６８８２（Ｐ２０１１−１０６８８２）
【出願日】平成２３年５月１２日（２０１１．５．１２）
【出願人】（０００１３７８２３）株式会社ミマキエンジニアリング (437)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１２月６日（２０１２．１２．６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年５月１２日（２０１１．５．１２）
【出願人】（０００１３７８２３）株式会社ミマキエンジニアリング (437)
【Ｆターム（参考）】
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