液体吐出装置
【課題】状況に応じて貯留部の液体だけでなく循環路の液体も排出できるようにすると共に吐出ヘッドからの液体の吐出をより適正に行なえるようにする。
【解決手段】循環路６０の往路口６９や復路口７３が印刷ヘッド２４より低い位置となり、往路口６９や排出路８２の排出口８４が復路口７３より低い位置となるようにする。そして、印刷ヘッド２４からインク滴を吐出する場合には、開閉弁７８を開成すると共に開閉弁８６を閉成し、供給ポンプ５８によってメインタンク５２からサブタンク５３にインクを圧送すると共に循環ポンプ７６によって往路口６９側から印刷ヘッド２４側にインクを圧送する。また、インクユニットの交換前にサブタンク５３や循環路６０のインクの排出が指示された場合には、開閉弁７８と開閉弁８６とを共に開成し、循環ポンプ７６によって往路口６９側から分岐点８３側にインクを圧送する。
【解決手段】循環路６０の往路口６９や復路口７３が印刷ヘッド２４より低い位置となり、往路口６９や排出路８２の排出口８４が復路口７３より低い位置となるようにする。そして、印刷ヘッド２４からインク滴を吐出する場合には、開閉弁７８を開成すると共に開閉弁８６を閉成し、供給ポンプ５８によってメインタンク５２からサブタンク５３にインクを圧送すると共に循環ポンプ７６によって往路口６９側から印刷ヘッド２４側にインクを圧送する。また、インクユニットの交換前にサブタンク５３や循環路６０のインクの排出が指示された場合には、開閉弁７８と開閉弁８６とを共に開成し、循環ポンプ７６によって往路口６９側から分岐点８３側にインクを圧送する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液体吐出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の液体吐出装置としては、インク循環用の流入口および排出口を有しインクを吐出する記録ヘッドと、インクを貯留するインクタンクと、インクタンクから供給されるインクを一時的に貯留するサブタンクと、サブタンクと記録ヘッドの流入口とを接続する供給路と記録ヘッドの流出口とサブタンクとを接続する戻し路とを含むインク循環路と、供給路に設けられたポンプと、戻し路に設けられたバルブと、記録ヘッドを非記録時にキャッピングすると共に回復時に吐出されるインクを受ける回復桶と、回復桶のインクをサブタンクに戻すためのインク回収路と、インク循環路の戻し路に接続された排出路と、排出路に設けられた排出バルブと、を備えるものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。この装置では、インク排出処理を行なうときには、排出バルブを開状態にすることにより、サブタンク内のインクを排出路を経由して廃液容器に排出している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−９８４７５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
こうした液体吐出装置では、メインタンクやサブタンクが交換されるときなど、例えば、メインタンクやサブタンクで用いるインクが現在とは異なる色や種類のインクに変更されるときなどに、サブタンク内のインクだけでなく、循環路のインクも排出するよう望まれる場合がある。また、こうした液体吐出装置では、記録ヘッドからインクを吐出する際に、その吐出をより適正に行なえるようにすることが課題の一つとされている。
【０００５】
本発明の液体吐出装置は、状況に応じて貯留部の液体だけでなく循環路の液体も排出できるようにすることや吐出ヘッドからの液体の吐出をより適正に行なえるようにすることを主目的とする。
【０００６】
本発明の液体吐出装置は、上述の主目的を達成するために以下の手段を採った。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の液体吐出装置は、
吐出ヘッドから液体を吐出する液体吐出装置であって、
液体が貯留されている貯留部と、
前記吐出ヘッドを含んで構成され、一方の開口端部である往路口が前記吐出ヘッドより低く且つ前記貯留部内に配置されると共に他方の開口端部である復路口が前記吐出ヘッドより低く且つ前記貯留部内で前記往路口より高い位置に配置された循環路と、
前記循環路における前記吐出ヘッドより前記往路口側に設けられて液体を圧送可能な圧送手段と、
前記循環路における前記吐出ヘッドより前記復路口側で該循環路に連通されて開口端部である排出口が前記復路口より低い位置に配置された排出路と、
前記排出路に設けられて開閉可能な開閉弁と、
を備えることを要旨とする。
【０００８】
この本発明の液体吐出装置では、吐出ヘッドを含んで構成され一方の開口端部である往路口が吐出ヘッドより低く且つ貯留部内に配置されると共に他方の開口端部である復路口が吐出ヘッドより低く且つ貯留部内で往路口より高い位置に配置された循環路と、循環路における吐出ヘッドより往路口側に設けられて液体を圧送可能な圧送手段と、循環路における吐出ヘッドより復路口側で循環路に連通されて開口端部である排出口が復路口より低い位置に配置された排出路と、排出路に設けられて開閉可能な開閉弁と、を備える。したがって、復路口や排出口が吐出ヘッドより低く且つ排出口が復路口より低い位置に配置されているから、開閉弁が開成している場合には、サイフォンの原理により、液体が復路口側から排出路への連通位置（以下、分岐点という）側に流れ、排出路を経由して排出口から排出される。また、貯留部や循環路の液体の排出が指示されたときなどに、開閉弁が開成された状態で往路口側から吐出ヘッド側に液体が圧送されるよう圧送手段と開閉弁とを制御することにより、液体が往路口側から分岐点側に圧送され、排出路を経由して排出口から排出される。したがって、圧送手段によって液体が往路口側から分岐点側に圧送されると共にサイフォンの原理によって液体が復路口側から分岐点側に流れることにより、貯留部の液体や循環路の液体を排出口から排出することができる。また、吐出ヘッドから液体を吐出するときには、貯留部の液体が復路口より低い位置に配置された往路口から循環路に入って印刷ヘッドを経由して復路口から貯留部に戻るよう圧送手段を制御することにより、往路口から循環路に気泡（気体）が混入するのを抑制することができ、気泡が印刷ヘッドに到達するのを抑制することができる。これにより、吐出ヘッドからの液体の吐出をより適正に行なうことができる。ここで、「圧送手段」は、ギヤポンプである、ものとすることもできる。
【０００９】
こうした本発明の液体吐出装置において、前記排出路は、前記循環路より大きな径に形成されてなる、ものとすることもできる。こうすれば、上述の方法によって貯留部や循環路の液体を排出口から排出する際に、圧送手段によって往路口側から排出路への連通位置（分岐点）側に圧送される液体とサイフォンの原理によって復路口側から分岐点側に流れる液体とが分岐点で合流してよりスムーズに排出路を経由して排出口から排出されるようにすることができる。
【００１０】
また、本発明の液体吐出装置において、前記貯留部の交換前または交換後に前記貯留部および前記循環路の液体の排出が指示されたとき、前記開閉弁が開成された状態で前記往路口側から前記吐出ヘッド側に液体が圧送されるよう前記圧送手段と前記開閉弁とを制御する排出用制御を実行する排出用制御手段、を備える、ものとすることもできる。こうすれば、上述したように、貯留部や循環路の液体を排出口から排出することができる。この態様の本発明の液体吐出装置において、前記排出用制御手段は、前記復路口側から前記排出路との連通位置（分岐点）に流れる液体の流量と前記往路口側から前記連通位置に圧送される液体の流量とが等しくなるよう前記圧送手段を制御する手段である、ものとすることもできる。こうすれば、復路口側から分岐点に流れる液体と往路口側から分岐点に圧送される液体とがよりスムーズに排出口から排出されるようにすることができる。また、この態様の本発明の液体吐出装置において、前記貯留部を加圧する加圧手段を備え、前記排出用制御手段は、前記圧送手段と前記開閉弁との制御に加えて、前記貯留部が加圧されるよう前記加圧手段を制御する手段である、ものとすることもできる。こうすれば、復路口から循環路に入って分岐点に流れる液体の流量を多くすることができ、貯留部のインクがより迅速に排出口から排出されるようにすることができる。
【００１１】
あるいは、本発明の液体吐出装置において、前記貯留部は、液体を一時的に貯留するサブ貯留部であり、液体が貯留されているメイン貯留部と、一方の開口端部である供給源口が前記メイン貯留部内に配置されると共に他方の開口端部である供給口が前記サブ貯留部内に配置されたタンク間通路と、前記タンク間通路に設けられて液体を圧送可能な第２の圧送手段と、を備える、ものとすることもできる。この構成の場合、開閉弁が開成された状態で往路口側から吐出ヘッド側に液体が圧送されるよう圧送手段と開閉弁とを制御することにより、サブ貯留部や循環路の液体を排出することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】インクジェットプリンター２０の構成の概略を示す構成図。
【図２】インク循環システム５０の構成の概略を示す構成図。
【図３】排出処理ルーチンの一例を示すフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
次に、本発明の実施の形態を図面を用いて説明する。図１は、本発明の一実施形態であるインクジェットプリンター２０の構成の概略を示す構成図であり、図２は、インク循環システム５０の構成の概略を示す構成図である。本実施形態のインクジェットプリンター２０は、図１に示すように、駆動モーター３２によって紙送りローラー３４を駆動してプラテン４０上の図中奥側から手前側に記録紙Ｓを搬送する紙送り機構３０と、紙送り機構３０によって搬送された記録紙Ｓに印刷ヘッド２４からインク滴を吐出して印刷を行なうプリンター機構２１と、プラテン４０の図中右端に形成されて印刷休止時に印刷ヘッド２４を覆ってキャッピングするキャッピング装置４１と、装置全体をコントロールするコントローラー９０と、ユーザーに各種の情報を報知するための表示部９８やユーザーが各種の指示を入力する操作部９９を有する操作パネル９７と、を備える。
【００１４】
プリンター機構２１は、メカフレーム４８の右側に取り付けられたキャリッジモーター４２ａとメカフレーム４８の左側に取り付けられた従動ローラー４２ｂとの間に架設されたキャリッジベルト４４をキャリッジモーター４２ａで駆動することによってガイド４６に沿って左右に往復動するキャリッジ２２と、キャリッジ２２の下部に設けられてインク滴を吐出する印刷ヘッド２４と、シアン（Ｃ），マゼンタ（Ｍ），イエロー（Ｙ），ブラック（Ｋ）のインクをそれぞれ印刷ヘッド２４を経由して循環させるインク循環システム５０ａ〜５０ｄ（以下、まとめてインク循環システム５０と称することがある）と、を備える。ここで、キャリッジ２２の背面には、キャリッジ２２の位置を検出するリニア式エンコーダー２９が配置されており、このリニア式エンコーダー２９を用いてキャリッジ２２のポジションが管理可能となっている。また、本実施形態では、シアン（Ｃ），マゼンタ（Ｍ），イエロー（Ｙ），ブラック（Ｋ）のインクは、紫外線の照射によって迅速に硬化する紫外線硬化型インクを用いるものとした。
【００１５】
印刷ヘッド２４は、内蔵する圧電素子に電圧を印加することによって圧電素子を変形させてインクを加圧する方式によって印刷ヘッド２４の下面に設けられた多数のノズルから各色のインクを吐出するものである。なお、この印刷ヘッド２４は、発熱抵抗体（例えばヒーターなど）に電圧をかけインクを加熱して発生した気泡によりインクを加圧する方式を採用してもよい。また、この印刷ヘッド２４には、各色のインク（紫外線硬化型インク）をインク滴として吐出するためのインク滴吐出用ノズルの他に、インクの固化を促進させるために紫外線を照射するための固化促進用ノズルが設けられており、インク吐出用ノズルから吐出されたインク滴に対して固化促進用ノズルから紫外線を照射することにより、インクを迅速に硬化させることができるようにしている。
【００１６】
インク循環システム５０は、図２に示すように、インクが貯留されているメインタンク５２と、インクを一時的に貯留するサブタンク５３と、一方の開口端部（以下、供給源口という）５５がメインタンク５２内に配置されると共に他方の開口端部（以下、供給口という）５６がサブタンク５３内に配置された供給路５４と、供給路５４に設けられて液体を圧送可能な供給ポンプ５８と、印刷ヘッド２４を含んで構成されて一方の開口端部（以下、往路口という）６９と他方の開口端部（以下、復路口という）７３とが共にサブタンク５３内に配置された循環路６０と、循環路６０における印刷ヘッド２４より往路口６９側（以下、この部分を往路６１ａという）に設けられて液体を圧送可能な循環ポンプ７６と、循環路６０における印刷ヘッド２４より復路口７３側（以下、この部分を復路６１ｂという）に設けられて開閉可能な開閉弁７８と、廃液タンク８０と、循環路６０における印刷ヘッド２４と開閉弁７８との間の分岐点８３で分岐して開口端部（以下、排出口という）８４が廃液タンク８０内に配置された排出路８２と、排出路８２に設けられて開閉可能な開閉弁８６と、サブタンク５３が大気開放されるようにしたりサブタンク５３内を加圧したり可能な圧力調整装置８８と、を備える。なお、本実施形態では、紫外線硬化型インクを用いるものとしたから、メインタンク５２やサブタンク５３，廃液タンク８０，供給ポンプ５８，循環ポンプ７６などは、紫外線非透過材料としてステンレスなどの金属によって形成されるものとし、供給路５４や循環路６０などは、紫外線非透過材料として着色ポリポロピレンなどによって形成されるものとした。
【００１７】
循環路６０の往路口６９や復路口７３，排出路８２の排出口８４は、印刷ヘッド２４や分岐点８３より低い位置に配置されている。また、循環路６０の往路口６９と循環路６０の復路口７３と供給路５４の供給口５６とは、高い側から順に、循環路６０の復路口７３，供給路５４の供給口５６，循環路６０の往路口６９となるよう配置されている。さらに、排出路８２は、循環路６０より大きな径（例えば、断面積が循環路６０の１．５倍となる径や２倍となる径など）に形成されている。
【００１８】
循環路６０は、循環ポンプ７６や印刷ヘッド２４，開閉弁７８を含む中間部６２と往路口６９を含む往路口部６８と復路口７３を含む復路口部７２とによって構成されており、中間部６２の循環ポンプ７６側のコネクター６３と往路口部６８のコネクター７０とが接続されると共に中間部６２の開閉弁７８側のコネクター６４と復路口部７２のコネクター７４とが接続されている。したがって、ユーザーは、図２のコネクター７０，７４より右側の部分（メインタンク５２やサブタンク５３，供給路５４，供給ポンプ５８，循環路６０の往路口部６８や復路口部７２を含む部分、以下、インクユニットという）を交換するときには、往路口部６８のコネクター７０と中間部６２のコネクター６３との接続を解除すると共に復路口部７２のコネクター７４と中間部６２のコネクター６４との接続を解除し、交換後のインクユニットの往路口部６８のコネクター７０を中間部６２のコネクター６３に接続すると共に復路口部７２のコネクター７４を中間部６２のコネクター６４に接続すればよいから、サブタンク５３から往路口部６８や復路口部７２を外さずにインクユニットを交換することができる。
【００１９】
供給ポンプ５８は、ギヤポンプとして構成されており、所定方向（例えば時計回り）に回転する（以下、これを正転方向に回転するという）ことによってメインタンク５２側からサブタンク５３側にインクを圧送することができると共に、所定方向とは反対方向（例えば反時計回り）に回転する（以下、これを逆転方向に回転するという）ことによってサブタンク５３側からメインタンク５２側にインクを圧送することができるようになっている。こうした構成とすることにより、メインタンク５２側からサブタンク５３側にインクを供給するための経路とサブタンク５３側からメインタンク５２側にインクを戻すための経路とを同一（供給路５４）とすることができ、構成の簡略化を図ることができる。
【００２０】
循環ポンプ７６は、供給ポンプ５８と同様にギヤポンプとして構成されており、所定方向（例えば時計回り）に回転する（以下、これを正転方向に回転するという）ことによって往路口６９側から印刷ヘッド２４側にインクを圧送することができると共に、所定方向とは反対方向（例えば反時計回り）に回転する（以下、これを逆転方向に回転するという）ことによって印刷ヘッド２４側から往路口６９側にインクを圧送することができるようになっている。なお、この循環ポンプ７６は、駆動停止時に循環路６０を閉塞しないよう構成されている。
【００２１】
コントローラー９０は、図１に示すように、ＣＰＵ９２を中心とするマイクロプロセッサーとして構成されており、各種処理プログラムを記憶したＲＯＭ９３と、一時的にデータを記憶するＲＡＭ９４と、外部機器との情報のやり取りを行うインターフェース（Ｉ／Ｆ）９５と、図示しない入出力ポートとを備える。ＲＡＭ９４には、印刷バッファー領域が設けられており、この印刷バッファー領域にユーザーＰＣ１００からＩ／Ｆ９５を介して送られてきた印刷データが記憶される。コントローラー９０には、リニア式エンコーダー２９からの位置検出信号や、フォトセンサーなどとして構成されて供給路５６の所定位置（例えば、供給ポンプ５８より若干供給口５６側など）のインクの存在を検出するインク検出センサー５７からの検出信号，フォトセンサーなどとして構成されて供給路５４の供給口５６の位置のインクの存在を検出するインク検出センサー５９からの検出信号，操作パネル９７の操作部９９からの操作信号などが入力ポートを介して入力される他、ユーザーＰＣ１００からの印刷ジョブなどがＩ／Ｆ９５を介して入力される。また、コントローラー９０からは、印刷ヘッド２４への制御信号や、駆動モーター３２やキャリッジモーター４２ａへの制御信号，供給ポンプ５８や循環ポンプ７６への制御信号，キャッピング装置４１への制御信号，開閉弁７８や開閉弁８６への制御信号，加圧装置８８への制御信号，操作パネル９７の表示部９８への表示制御信号などが出力ポートを介して出力される他、印刷ステータス情報などがＩ／Ｆ９５を介してユーザーＰＣ１００に出力される。
【００２２】
こうして構成された本実施形態のインクジェットプリンター２０では、印刷ヘッド２４からインク滴を吐出して記録紙Ｓに印刷を行なう場合には、開閉弁７８が開成されると共に開閉弁８６が閉成された状態で供給ポンプ５８および循環ポンプ７６が共に正転方向に回転するよう供給ポンプ５８と循環ポンプ７６と開閉弁７８と開閉弁８６とを制御することにより、メインタンク５２のインクをサブタンク５３に供給し、サブタンク５３のインクを往路口６９側から印刷ヘッド２４に供給すると共にその一部を印刷ヘッド２４を経由して復路口７３側からサブタンク５３に戻している。本実施形態では、上述したように、循環路６０の往路口６９が循環路６０の復路口７３や供給路５４の供給口５６より低い位置になるようにすることにより、印刷を行なうときに、気泡（空気）が往路口６９から循環路６０に侵入して印刷ヘッド２４に到達するのを抑制している。これにより、印刷をより適正に行なうことができる。なお、サブタンク５３内に発生する気泡としては、供給路５４を経由してメインタンク５２からサブタンク５３に圧送されたインクに含まれる気泡や、循環路６０の復路口７３からサブタンク５３に放出されるインクに含まれる気泡などがある。
【００２３】
次に、こうして構成された本実施形態のインクジェットプリンター２０の動作、特に、インクユニットの交換前に、サブタンク５３や循環路６０のインクを廃液タンク８０に排出する際の動作について説明する。図３は、コントローラー９０により実行される排出処理ルーチンの一例を示すフローチャートである。このルーチンは、インクユニットの交換前などにユーザーによる操作パネル９７の操作部９９の操作によってサブタンク５３や循環路６０のインクの廃液タンク８０への排出が指示されたときに実行される。なお、インクユニットの交換時としては、インクシステム５０で用いられるインクを現在とは異なる色や種類のインクに変更するとき、例えば、インク循環システム５０ａ〜５０ｄの並び順（図１の左からの順序）をイエロー（Ｙ），マゼンタ（Ｍ），シアン（Ｃ），ブラック（Ｋ）の順序からブラック（Ｋ），シアン（Ｃ），マゼンダ（Ｍ），イエロー（Ｙ）の順序に変更するときや、インク循環システム５０のインクを新しい色（シアン（Ｃ），マゼンタ（Ｍ），イエロー（Ｙ），ブラック（Ｋ）以外の色）のインクに変更するとき，インク循環システム５０のインクを紫外線硬化型インクから水溶性インクや油性インクに変更するときなどが考えられる。なお、メインタンク５２のインク切れの場合などには、メインタンク５２だけを交換したりメインタンク５２にインクを充填したりするものとしてもよいし、インクユニットとして交換するものとしてもよい。
【００２４】
排出処理ルーチンが実行されると、コントローラー９０は、加圧装置８８によってサブタンク５３内が加圧され、開閉弁７８と開閉弁８６とが共に開成され、循環ポンプ７６が正転方向に回転するよう循環ポンプ７６と開閉弁７８と開閉弁８６と加圧装置８８とを制御する排出用制御の実行を開始し（ステップＳ１００）、排出用制御の終了条件が成立するまでその実行を継続する（ステップＳ１１０，Ｓ１２０）。ここで、排出用制御の終了条件としては、サブタンク５３や循環路６０のインクの排出に要する時間として設定された所定時間が経過した条件や、排出口８４からインクが排出されなくなった条件などを用いることができる。上述したように、循環路６０の復路口７３や排出路８２の排出口８４が印刷ヘッド２４や分岐点８３より低く且つ排出口８４が復路口７３より低い位置に配置されているため、開閉弁８６が開成されると、サイフォンの原理により、インクは復路口７３側から分岐点８３側に流れ、さらに、排出路８２を経由して排出口８４から廃液タンク８０に排出される。このとき、サブタンク５３のインクの液面が復路口７３の高さ以上の間はサブタンク５３のインクが復路口７３から循環路６０に入って分岐点８３側に流れ、サブタンク５３のインクの液面が復路口７３より低くなった後には空気が復路口７３から循環路６０に入って分岐点８３側に流れる。また、循環ポンプ７６の正転方向の回転により、インクが往路口６９側から分岐点８３側に流れ、さらに、排出路８２を経由して排出口８４から廃液タンク８０に排出される。したがって、循環ポンプ７６によってインクが往路口６９側から分岐点８３側に圧送されると共にサイフォンの原理によってインクが復路口７３側から分岐点８３側に流れて両者が分岐点８３で合流して排出路８２を経由して排出口８４から排出されることにより、サブタンク５３や循環路６０のインクを廃液タンク８０に排出することができる。しかも、本実施形態では、排出路８２を循環路６０より大きな径に形成することにより、往路口６９側から分岐点８３側に圧送されるインクと復路口７３側から分岐点８３側に流れるインクとが分岐点８３で合流してよりスムーズに排出路８２を経由して排出口８４から廃液タンク８０に排出されるようにすることができ、また、加圧装置８８によってサブタンク５３を加圧することにより、復路口７３側から分岐点８３側に流れるインクの流量を多くすることができ、サブタンク５３のインクがより迅速に廃液タンク８０に排出されるようにすることができる。また、本実施形態では、循環ポンプ７６については、復路口７３側から分岐点８３側に流れるインクの流量である逆方向流量と往路口６９側から分岐点８３側に圧送されるインクの流量である正方向流量とが略等しくなる釣合回転数で循環ポンプ７６が正転方向に回転するよう制御するものとした。これにより、復路口７３側から分岐点８３側に流れるインクと往路口６９から分岐点８３側に圧送されるインクと分岐点８３で合流してよりスムーズに排出路８２を経由して排出口８４から排出されるようにすることができる。なお、逆方向流量は、例えば、復路６１ｂにおける開閉弁７８より復路口７３側に流量センサーなどを取り付けて検出するものとしたり、サブタンク５３のインクの液面を検出する液面センサーやサブタンク５３内の圧力を検出する圧力センサーなどをサブタンク５３に取り付けてこれらの検出値に基づいて推定するものとしたりすることができる。また、釣合回転数は、循環ポンプ７６の回転数と正方向流量との関係に対して逆方向流量を正方向流量として適用するなどとして設定することができる。
【００２５】
こうして排出用制御の実行を終了すると、その旨を示す情報としての排出終了情報を操作パネル９７の表示部９８に表示して（ステップＳ１３０）、排出処理ルーチンを終了する。この表示を確認したユーザーは、往路口部６８のコネクター７０と中間部６２のコネクター６３との接続を解除すると共に復路口部７２のコネクター７４と中間部６２のコネクター６４との接続を解除し、交換後のインクユニットの往路口部６８のコネクター７０を中間部６２のコネクター６３に接続すると共に復路口部７２のコネクター７４を中間部６２のコネクター６４に接続すればよい。したがって、インクユニットの交換を容易に行なうことができる。
【００２６】
ここで、本実施形態の構成要素と本発明の構成要素との対応関係を明らかにする。本実施形態の印刷ヘッド２４が本発明の「吐出ヘッド」に相当し、サブタンク５３が「貯留部」に相当し、循環路６０が「循環路」に相当し、循環ポンプ７６が「圧送手段」に相当し、排出路８２が「排出路」に相当し、開閉弁８６が「開閉弁」に相当する。
【００２７】
以上説明した本実施形態のインクジェットプリンター２０によれば、循環路６０の往路口６９や復路口７３が印刷ヘッド２４より低い位置となると共に排出路８２の排出口８４が循環路６０の復路口７３より低い位置となるようにして、インクユニットの交換前にサブタンク５３や循環路６０のインクの廃液タンク８０への排出が指示されたときに、開閉弁７８と開閉弁８６とが共に開成された状態で往路口６９側から分岐点８３側にインクが圧送されるよう循環ポンプ７６と開閉弁７８と開閉弁８６とを制御することにより、循環ポンプ７６によって往路口６９側から分岐点８３側に圧送されるインクとサイフォンの原理によって復路口７３側から分岐点８３側に流れるインクとが分岐点８３で合流して排出路８２を経由して排出口８４から排出されるから、サブタンク５３や循環路６０のインクを廃液タンク８０に排出することができる。しかも、本実施形態のインクジェットプリンター２０によれば、排出路８２を循環路６０より大きな径で形成したり、インクの排出時に加圧装置８８によってサブタンク５３を加圧したり、インクの排出時に復路口７３側から分岐点８３側に流れるインクの流量である逆方向流量と往路口６９側から分岐点８３に圧送されるインクの流量である正方向流路とが略等しくなる回転数で循環ポンプ７６が正転方向に回転するよう循環ポンプ７６を制御したりすることにより、サブタンク５３や循環路６０のインクをよりスムーズで迅速に廃液タンク８０に排出することができる。
【００２８】
また、本実施形態のインクジェットプリンター２０によれば、循環路６０の往路口６９が復路口７３より低い位置となるようにして、印刷ヘッド２４からインク滴を吐出して記録紙Ｓに印刷を行なう場合には、開閉弁７８が開成されると共に開閉弁８６が閉成された状態で供給ポンプ５８および循環ポンプ７６が共に正転方向に回転するよう供給ポンプ５８と循環ポンプ７６と開閉弁７８と開閉弁８６とを制御することにより、メインタンク５２のインクをサブタンク５３に供給し、サブタンク５３のインクを往路口６９側から印刷ヘッド２４に供給すると共にその一部を印刷ヘッド２４を経由して復路口７３側からサブタンク５３に戻すから、気泡（空気）が往路口６９から循環路６０に侵入して印刷ヘッド２４に到達するのを抑制することができる。
【００２９】
なお、本発明は上述した実施形態に何ら限定されることはなく、本発明の技術的範囲に属する限り種々の態様で実施し得ることはいうまでもない。
【００３０】
上述した実施形態では、インクユニットの交換前に、排出用制御を実行してサブタンク５３や循環路６０のインクを廃液タンク８０に排出するものとしたが、インクユニットの交換後に、排出用制御を実行してサブタンク５３や循環路６０のインクを廃液タンク８０に排出するものとしてもよいし、これら以外のとき、例えば、前回のシステム停止からインクの増粘が想定される所定時間以上経過してからシステム起動したときなどに排出用制御を実行してサブタンク５３や循環路６０のインクを廃液タンク８０に排出するものとしてもよい。
【００３１】
上述した実施形態では、排出路８２は、循環路６０より大きな径に形成されるものとしたが、同一の径に形成されるものとしてもよい。
【００３２】
上述した実施形態では、排出用制御として、復路口７３側から分岐点８３に流れるインクの流量と往路口６９側から分岐点８３に圧送されるインクの流量とが略等しくなる釣合回転数で循環ポンプ７６が正転方向に回転するよう循環ポンプ７６を制御するものとしたが、予め定められた所定回転数で正転方向に回転するよう循環ポンプ７６を制御するものなどとしてもよい。ここで、所定回転数は、印刷ヘッド２４からインク滴を吐出して印刷を行なうときと同一の回転数としてもよいし、それよりも高い回転数としてもよい。
【００３３】
上述した実施形態では、排出用制御として、加圧装置８８によってサブタンク５３を加圧するものとしたが、サブタンク５３を加圧しない（大気開放されている状態を保持する）ものとしてもよい。この場合、加圧装置８８を備えず、サブタンク５３が大気開放されているものとしてもよい。
【００３４】
上述した実施形態では、インク循環システム５０は、メインタンク５２とサブタンク５３と供給路５４と供給ポンプ５８と循環路６０と循環ポンプ７６と開閉弁７８と廃液タンク８０と排出路８２と開閉弁８６とを備えるものとしたが、メインタンク５２や供給路５４，供給ポンプ５８を備えないものとしてもよい。
【００３５】
上述した実施形態では、インク循環システム５０の各構成要素は、紫外線非透過材料によって形成されるものとしたが、紫外線硬化型インクを用いない仕様でインクジェットプリンター２０を用いる場合、紫外線非透過材料以外の材料によって形成されるものとしてもよい。
【００３６】
上述した実施形態では、供給ポンプ５８は、ギヤポンプを用いるものとしたが、メインタンク５２側からサブタンク５３側にインクを圧送可能であると共にサブタンク５３側からメインタンク５２側にインクを圧送可能なものであれば如何なるものとしてもよく、例えば、チューブポンプなどを用いるものとしてもよい。循環ポンプ７６についても同様に、チューブポンプなどを用いるものとしてもよい。
【００３７】
上述した実施形態では、循環路６０は、中間部６２のコネクター６３と往路口部６８のコネクター７０との接続を解除すると共に中間部６２のコネクター６４と復路口部７２のコネクター７４との接続を解除することによって中間部６２と往路口部６８と復路口部７２とに分離可能なものとしたが、コネクターを有さず、一体に形成されるものとしてもよい。この場合、メインタンク５２とサブタンク５３とをまとめて交換するときには、図２のコネクター７０，７４より右側の部分としてのインクユニットを交換するのに代えて、循環路６０からサブタンク５３を外してメインタンク５２やサブタンク５３を交換すればよい。
【００３８】
上述した実施形態では、本発明の液体吐出装置をインクジェットプリンター２０に具体化した例を示したが、インク以外の他の液体や機能材料の粒子が分散されている液状体（分散液）、ジェルのような流状体などを吐出する流体吐出装置に具体化してもよい。例えば、液晶ディスプレイ、ＥＬ（エレクトロルミネッセンス）ディスプレイ及び面発光ディスプレイの製造などに用いられる電極材や色材などの材料を溶解した液体を吐出する液体吐出装置、同材料を分散した液状体を吐出する液状体吐出装置、精密ピペットとして用いられ試料となる液体を吐出する液体吐出装置としてもよい。また、時計やカメラ等の精密機械にピンポイントで潤滑油を吐出する液体吐出装置、光通信素子等に用いられる微小半球レンズ（光学レンズ）などを形成するために紫外線硬化樹脂等の透明樹脂液を基板上に吐出する液体吐出装置、基板などをエッチングするために酸又はアルカリ等のエッチング液を吐出する液体吐出装置、ジェルを吐出する流状体吐出装置としてもよい。
【００３９】
上述した実施形態では、本発明の液体吐出装置をインクジェットプリンター２０に適用して説明したが、これに限定されるものではなく、吐出ヘッドから液体を吐出する液体吐出装置の形態であればよく、例えば、ファクシミリ装置や複合機などの他の如何なるＯＡ機器に適用するものとしてもよい。
【符号の説明】
【００４０】
２０ インクジェットプリンター、２１ プリンター機構、２２ キャリッジ、２４ 印刷ヘッド、２９ リニア式エンコーダー、３０ 紙送り機構、３２ 駆動モーター、３４ 紙送りローラー、４０ プラテン、４１ キャッピング装置、４２ａ キャリッジモーター、４２ｂ 従動ローラー、４４ キャリッジベルト、４６ ガイド、４８ メカフレーム、５０，５０ａ〜５０ｄ インク循環システム、５２ メインタンク、５３ サブタンク、５４ 供給路、５５ 供給源口、５６ 供給口、５７，５９ インク検出センサー、５８ 供給ポンプ、６０ 循環路、６２ 中間部、６３，６４，７０，７４ コネクター、６８ 往路口部、６９ 往路口、７２ 復路口部、７３ 復路口、７６ 循環ポンプ、７８ 開閉弁、８０ 廃液タンク、８２ 排出路、８３ 分岐点、８４ 排出口、９０ コントローラー、９２ ＣＰＵ，９３ ＲＯＭ、９４ ＲＡＭ、９５ インターフェース（Ｉ／Ｆ）、９７ 操作パネル、９８ 表示部、９９ 操作部、１００ ユーザーＰＣ。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液体吐出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の液体吐出装置としては、インク循環用の流入口および排出口を有しインクを吐出する記録ヘッドと、インクを貯留するインクタンクと、インクタンクから供給されるインクを一時的に貯留するサブタンクと、サブタンクと記録ヘッドの流入口とを接続する供給路と記録ヘッドの流出口とサブタンクとを接続する戻し路とを含むインク循環路と、供給路に設けられたポンプと、戻し路に設けられたバルブと、記録ヘッドを非記録時にキャッピングすると共に回復時に吐出されるインクを受ける回復桶と、回復桶のインクをサブタンクに戻すためのインク回収路と、インク循環路の戻し路に接続された排出路と、排出路に設けられた排出バルブと、を備えるものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。この装置では、インク排出処理を行なうときには、排出バルブを開状態にすることにより、サブタンク内のインクを排出路を経由して廃液容器に排出している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−９８４７５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
こうした液体吐出装置では、メインタンクやサブタンクが交換されるときなど、例えば、メインタンクやサブタンクで用いるインクが現在とは異なる色や種類のインクに変更されるときなどに、サブタンク内のインクだけでなく、循環路のインクも排出するよう望まれる場合がある。また、こうした液体吐出装置では、記録ヘッドからインクを吐出する際に、その吐出をより適正に行なえるようにすることが課題の一つとされている。
【０００５】
本発明の液体吐出装置は、状況に応じて貯留部の液体だけでなく循環路の液体も排出できるようにすることや吐出ヘッドからの液体の吐出をより適正に行なえるようにすることを主目的とする。
【０００６】
本発明の液体吐出装置は、上述の主目的を達成するために以下の手段を採った。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の液体吐出装置は、
吐出ヘッドから液体を吐出する液体吐出装置であって、
液体が貯留されている貯留部と、
前記吐出ヘッドを含んで構成され、一方の開口端部である往路口が前記吐出ヘッドより低く且つ前記貯留部内に配置されると共に他方の開口端部である復路口が前記吐出ヘッドより低く且つ前記貯留部内で前記往路口より高い位置に配置された循環路と、
前記循環路における前記吐出ヘッドより前記往路口側に設けられて液体を圧送可能な圧送手段と、
前記循環路における前記吐出ヘッドより前記復路口側で該循環路に連通されて開口端部である排出口が前記復路口より低い位置に配置された排出路と、
前記排出路に設けられて開閉可能な開閉弁と、
を備えることを要旨とする。
【０００８】
この本発明の液体吐出装置では、吐出ヘッドを含んで構成され一方の開口端部である往路口が吐出ヘッドより低く且つ貯留部内に配置されると共に他方の開口端部である復路口が吐出ヘッドより低く且つ貯留部内で往路口より高い位置に配置された循環路と、循環路における吐出ヘッドより往路口側に設けられて液体を圧送可能な圧送手段と、循環路における吐出ヘッドより復路口側で循環路に連通されて開口端部である排出口が復路口より低い位置に配置された排出路と、排出路に設けられて開閉可能な開閉弁と、を備える。したがって、復路口や排出口が吐出ヘッドより低く且つ排出口が復路口より低い位置に配置されているから、開閉弁が開成している場合には、サイフォンの原理により、液体が復路口側から排出路への連通位置（以下、分岐点という）側に流れ、排出路を経由して排出口から排出される。また、貯留部や循環路の液体の排出が指示されたときなどに、開閉弁が開成された状態で往路口側から吐出ヘッド側に液体が圧送されるよう圧送手段と開閉弁とを制御することにより、液体が往路口側から分岐点側に圧送され、排出路を経由して排出口から排出される。したがって、圧送手段によって液体が往路口側から分岐点側に圧送されると共にサイフォンの原理によって液体が復路口側から分岐点側に流れることにより、貯留部の液体や循環路の液体を排出口から排出することができる。また、吐出ヘッドから液体を吐出するときには、貯留部の液体が復路口より低い位置に配置された往路口から循環路に入って印刷ヘッドを経由して復路口から貯留部に戻るよう圧送手段を制御することにより、往路口から循環路に気泡（気体）が混入するのを抑制することができ、気泡が印刷ヘッドに到達するのを抑制することができる。これにより、吐出ヘッドからの液体の吐出をより適正に行なうことができる。ここで、「圧送手段」は、ギヤポンプである、ものとすることもできる。
【０００９】
こうした本発明の液体吐出装置において、前記排出路は、前記循環路より大きな径に形成されてなる、ものとすることもできる。こうすれば、上述の方法によって貯留部や循環路の液体を排出口から排出する際に、圧送手段によって往路口側から排出路への連通位置（分岐点）側に圧送される液体とサイフォンの原理によって復路口側から分岐点側に流れる液体とが分岐点で合流してよりスムーズに排出路を経由して排出口から排出されるようにすることができる。
【００１０】
また、本発明の液体吐出装置において、前記貯留部の交換前または交換後に前記貯留部および前記循環路の液体の排出が指示されたとき、前記開閉弁が開成された状態で前記往路口側から前記吐出ヘッド側に液体が圧送されるよう前記圧送手段と前記開閉弁とを制御する排出用制御を実行する排出用制御手段、を備える、ものとすることもできる。こうすれば、上述したように、貯留部や循環路の液体を排出口から排出することができる。この態様の本発明の液体吐出装置において、前記排出用制御手段は、前記復路口側から前記排出路との連通位置（分岐点）に流れる液体の流量と前記往路口側から前記連通位置に圧送される液体の流量とが等しくなるよう前記圧送手段を制御する手段である、ものとすることもできる。こうすれば、復路口側から分岐点に流れる液体と往路口側から分岐点に圧送される液体とがよりスムーズに排出口から排出されるようにすることができる。また、この態様の本発明の液体吐出装置において、前記貯留部を加圧する加圧手段を備え、前記排出用制御手段は、前記圧送手段と前記開閉弁との制御に加えて、前記貯留部が加圧されるよう前記加圧手段を制御する手段である、ものとすることもできる。こうすれば、復路口から循環路に入って分岐点に流れる液体の流量を多くすることができ、貯留部のインクがより迅速に排出口から排出されるようにすることができる。
【００１１】
あるいは、本発明の液体吐出装置において、前記貯留部は、液体を一時的に貯留するサブ貯留部であり、液体が貯留されているメイン貯留部と、一方の開口端部である供給源口が前記メイン貯留部内に配置されると共に他方の開口端部である供給口が前記サブ貯留部内に配置されたタンク間通路と、前記タンク間通路に設けられて液体を圧送可能な第２の圧送手段と、を備える、ものとすることもできる。この構成の場合、開閉弁が開成された状態で往路口側から吐出ヘッド側に液体が圧送されるよう圧送手段と開閉弁とを制御することにより、サブ貯留部や循環路の液体を排出することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】インクジェットプリンター２０の構成の概略を示す構成図。
【図２】インク循環システム５０の構成の概略を示す構成図。
【図３】排出処理ルーチンの一例を示すフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
次に、本発明の実施の形態を図面を用いて説明する。図１は、本発明の一実施形態であるインクジェットプリンター２０の構成の概略を示す構成図であり、図２は、インク循環システム５０の構成の概略を示す構成図である。本実施形態のインクジェットプリンター２０は、図１に示すように、駆動モーター３２によって紙送りローラー３４を駆動してプラテン４０上の図中奥側から手前側に記録紙Ｓを搬送する紙送り機構３０と、紙送り機構３０によって搬送された記録紙Ｓに印刷ヘッド２４からインク滴を吐出して印刷を行なうプリンター機構２１と、プラテン４０の図中右端に形成されて印刷休止時に印刷ヘッド２４を覆ってキャッピングするキャッピング装置４１と、装置全体をコントロールするコントローラー９０と、ユーザーに各種の情報を報知するための表示部９８やユーザーが各種の指示を入力する操作部９９を有する操作パネル９７と、を備える。
【００１４】
プリンター機構２１は、メカフレーム４８の右側に取り付けられたキャリッジモーター４２ａとメカフレーム４８の左側に取り付けられた従動ローラー４２ｂとの間に架設されたキャリッジベルト４４をキャリッジモーター４２ａで駆動することによってガイド４６に沿って左右に往復動するキャリッジ２２と、キャリッジ２２の下部に設けられてインク滴を吐出する印刷ヘッド２４と、シアン（Ｃ），マゼンタ（Ｍ），イエロー（Ｙ），ブラック（Ｋ）のインクをそれぞれ印刷ヘッド２４を経由して循環させるインク循環システム５０ａ〜５０ｄ（以下、まとめてインク循環システム５０と称することがある）と、を備える。ここで、キャリッジ２２の背面には、キャリッジ２２の位置を検出するリニア式エンコーダー２９が配置されており、このリニア式エンコーダー２９を用いてキャリッジ２２のポジションが管理可能となっている。また、本実施形態では、シアン（Ｃ），マゼンタ（Ｍ），イエロー（Ｙ），ブラック（Ｋ）のインクは、紫外線の照射によって迅速に硬化する紫外線硬化型インクを用いるものとした。
【００１５】
印刷ヘッド２４は、内蔵する圧電素子に電圧を印加することによって圧電素子を変形させてインクを加圧する方式によって印刷ヘッド２４の下面に設けられた多数のノズルから各色のインクを吐出するものである。なお、この印刷ヘッド２４は、発熱抵抗体（例えばヒーターなど）に電圧をかけインクを加熱して発生した気泡によりインクを加圧する方式を採用してもよい。また、この印刷ヘッド２４には、各色のインク（紫外線硬化型インク）をインク滴として吐出するためのインク滴吐出用ノズルの他に、インクの固化を促進させるために紫外線を照射するための固化促進用ノズルが設けられており、インク吐出用ノズルから吐出されたインク滴に対して固化促進用ノズルから紫外線を照射することにより、インクを迅速に硬化させることができるようにしている。
【００１６】
インク循環システム５０は、図２に示すように、インクが貯留されているメインタンク５２と、インクを一時的に貯留するサブタンク５３と、一方の開口端部（以下、供給源口という）５５がメインタンク５２内に配置されると共に他方の開口端部（以下、供給口という）５６がサブタンク５３内に配置された供給路５４と、供給路５４に設けられて液体を圧送可能な供給ポンプ５８と、印刷ヘッド２４を含んで構成されて一方の開口端部（以下、往路口という）６９と他方の開口端部（以下、復路口という）７３とが共にサブタンク５３内に配置された循環路６０と、循環路６０における印刷ヘッド２４より往路口６９側（以下、この部分を往路６１ａという）に設けられて液体を圧送可能な循環ポンプ７６と、循環路６０における印刷ヘッド２４より復路口７３側（以下、この部分を復路６１ｂという）に設けられて開閉可能な開閉弁７８と、廃液タンク８０と、循環路６０における印刷ヘッド２４と開閉弁７８との間の分岐点８３で分岐して開口端部（以下、排出口という）８４が廃液タンク８０内に配置された排出路８２と、排出路８２に設けられて開閉可能な開閉弁８６と、サブタンク５３が大気開放されるようにしたりサブタンク５３内を加圧したり可能な圧力調整装置８８と、を備える。なお、本実施形態では、紫外線硬化型インクを用いるものとしたから、メインタンク５２やサブタンク５３，廃液タンク８０，供給ポンプ５８，循環ポンプ７６などは、紫外線非透過材料としてステンレスなどの金属によって形成されるものとし、供給路５４や循環路６０などは、紫外線非透過材料として着色ポリポロピレンなどによって形成されるものとした。
【００１７】
循環路６０の往路口６９や復路口７３，排出路８２の排出口８４は、印刷ヘッド２４や分岐点８３より低い位置に配置されている。また、循環路６０の往路口６９と循環路６０の復路口７３と供給路５４の供給口５６とは、高い側から順に、循環路６０の復路口７３，供給路５４の供給口５６，循環路６０の往路口６９となるよう配置されている。さらに、排出路８２は、循環路６０より大きな径（例えば、断面積が循環路６０の１．５倍となる径や２倍となる径など）に形成されている。
【００１８】
循環路６０は、循環ポンプ７６や印刷ヘッド２４，開閉弁７８を含む中間部６２と往路口６９を含む往路口部６８と復路口７３を含む復路口部７２とによって構成されており、中間部６２の循環ポンプ７６側のコネクター６３と往路口部６８のコネクター７０とが接続されると共に中間部６２の開閉弁７８側のコネクター６４と復路口部７２のコネクター７４とが接続されている。したがって、ユーザーは、図２のコネクター７０，７４より右側の部分（メインタンク５２やサブタンク５３，供給路５４，供給ポンプ５８，循環路６０の往路口部６８や復路口部７２を含む部分、以下、インクユニットという）を交換するときには、往路口部６８のコネクター７０と中間部６２のコネクター６３との接続を解除すると共に復路口部７２のコネクター７４と中間部６２のコネクター６４との接続を解除し、交換後のインクユニットの往路口部６８のコネクター７０を中間部６２のコネクター６３に接続すると共に復路口部７２のコネクター７４を中間部６２のコネクター６４に接続すればよいから、サブタンク５３から往路口部６８や復路口部７２を外さずにインクユニットを交換することができる。
【００１９】
供給ポンプ５８は、ギヤポンプとして構成されており、所定方向（例えば時計回り）に回転する（以下、これを正転方向に回転するという）ことによってメインタンク５２側からサブタンク５３側にインクを圧送することができると共に、所定方向とは反対方向（例えば反時計回り）に回転する（以下、これを逆転方向に回転するという）ことによってサブタンク５３側からメインタンク５２側にインクを圧送することができるようになっている。こうした構成とすることにより、メインタンク５２側からサブタンク５３側にインクを供給するための経路とサブタンク５３側からメインタンク５２側にインクを戻すための経路とを同一（供給路５４）とすることができ、構成の簡略化を図ることができる。
【００２０】
循環ポンプ７６は、供給ポンプ５８と同様にギヤポンプとして構成されており、所定方向（例えば時計回り）に回転する（以下、これを正転方向に回転するという）ことによって往路口６９側から印刷ヘッド２４側にインクを圧送することができると共に、所定方向とは反対方向（例えば反時計回り）に回転する（以下、これを逆転方向に回転するという）ことによって印刷ヘッド２４側から往路口６９側にインクを圧送することができるようになっている。なお、この循環ポンプ７６は、駆動停止時に循環路６０を閉塞しないよう構成されている。
【００２１】
コントローラー９０は、図１に示すように、ＣＰＵ９２を中心とするマイクロプロセッサーとして構成されており、各種処理プログラムを記憶したＲＯＭ９３と、一時的にデータを記憶するＲＡＭ９４と、外部機器との情報のやり取りを行うインターフェース（Ｉ／Ｆ）９５と、図示しない入出力ポートとを備える。ＲＡＭ９４には、印刷バッファー領域が設けられており、この印刷バッファー領域にユーザーＰＣ１００からＩ／Ｆ９５を介して送られてきた印刷データが記憶される。コントローラー９０には、リニア式エンコーダー２９からの位置検出信号や、フォトセンサーなどとして構成されて供給路５６の所定位置（例えば、供給ポンプ５８より若干供給口５６側など）のインクの存在を検出するインク検出センサー５７からの検出信号，フォトセンサーなどとして構成されて供給路５４の供給口５６の位置のインクの存在を検出するインク検出センサー５９からの検出信号，操作パネル９７の操作部９９からの操作信号などが入力ポートを介して入力される他、ユーザーＰＣ１００からの印刷ジョブなどがＩ／Ｆ９５を介して入力される。また、コントローラー９０からは、印刷ヘッド２４への制御信号や、駆動モーター３２やキャリッジモーター４２ａへの制御信号，供給ポンプ５８や循環ポンプ７６への制御信号，キャッピング装置４１への制御信号，開閉弁７８や開閉弁８６への制御信号，加圧装置８８への制御信号，操作パネル９７の表示部９８への表示制御信号などが出力ポートを介して出力される他、印刷ステータス情報などがＩ／Ｆ９５を介してユーザーＰＣ１００に出力される。
【００２２】
こうして構成された本実施形態のインクジェットプリンター２０では、印刷ヘッド２４からインク滴を吐出して記録紙Ｓに印刷を行なう場合には、開閉弁７８が開成されると共に開閉弁８６が閉成された状態で供給ポンプ５８および循環ポンプ７６が共に正転方向に回転するよう供給ポンプ５８と循環ポンプ７６と開閉弁７８と開閉弁８６とを制御することにより、メインタンク５２のインクをサブタンク５３に供給し、サブタンク５３のインクを往路口６９側から印刷ヘッド２４に供給すると共にその一部を印刷ヘッド２４を経由して復路口７３側からサブタンク５３に戻している。本実施形態では、上述したように、循環路６０の往路口６９が循環路６０の復路口７３や供給路５４の供給口５６より低い位置になるようにすることにより、印刷を行なうときに、気泡（空気）が往路口６９から循環路６０に侵入して印刷ヘッド２４に到達するのを抑制している。これにより、印刷をより適正に行なうことができる。なお、サブタンク５３内に発生する気泡としては、供給路５４を経由してメインタンク５２からサブタンク５３に圧送されたインクに含まれる気泡や、循環路６０の復路口７３からサブタンク５３に放出されるインクに含まれる気泡などがある。
【００２３】
次に、こうして構成された本実施形態のインクジェットプリンター２０の動作、特に、インクユニットの交換前に、サブタンク５３や循環路６０のインクを廃液タンク８０に排出する際の動作について説明する。図３は、コントローラー９０により実行される排出処理ルーチンの一例を示すフローチャートである。このルーチンは、インクユニットの交換前などにユーザーによる操作パネル９７の操作部９９の操作によってサブタンク５３や循環路６０のインクの廃液タンク８０への排出が指示されたときに実行される。なお、インクユニットの交換時としては、インクシステム５０で用いられるインクを現在とは異なる色や種類のインクに変更するとき、例えば、インク循環システム５０ａ〜５０ｄの並び順（図１の左からの順序）をイエロー（Ｙ），マゼンタ（Ｍ），シアン（Ｃ），ブラック（Ｋ）の順序からブラック（Ｋ），シアン（Ｃ），マゼンダ（Ｍ），イエロー（Ｙ）の順序に変更するときや、インク循環システム５０のインクを新しい色（シアン（Ｃ），マゼンタ（Ｍ），イエロー（Ｙ），ブラック（Ｋ）以外の色）のインクに変更するとき，インク循環システム５０のインクを紫外線硬化型インクから水溶性インクや油性インクに変更するときなどが考えられる。なお、メインタンク５２のインク切れの場合などには、メインタンク５２だけを交換したりメインタンク５２にインクを充填したりするものとしてもよいし、インクユニットとして交換するものとしてもよい。
【００２４】
排出処理ルーチンが実行されると、コントローラー９０は、加圧装置８８によってサブタンク５３内が加圧され、開閉弁７８と開閉弁８６とが共に開成され、循環ポンプ７６が正転方向に回転するよう循環ポンプ７６と開閉弁７８と開閉弁８６と加圧装置８８とを制御する排出用制御の実行を開始し（ステップＳ１００）、排出用制御の終了条件が成立するまでその実行を継続する（ステップＳ１１０，Ｓ１２０）。ここで、排出用制御の終了条件としては、サブタンク５３や循環路６０のインクの排出に要する時間として設定された所定時間が経過した条件や、排出口８４からインクが排出されなくなった条件などを用いることができる。上述したように、循環路６０の復路口７３や排出路８２の排出口８４が印刷ヘッド２４や分岐点８３より低く且つ排出口８４が復路口７３より低い位置に配置されているため、開閉弁８６が開成されると、サイフォンの原理により、インクは復路口７３側から分岐点８３側に流れ、さらに、排出路８２を経由して排出口８４から廃液タンク８０に排出される。このとき、サブタンク５３のインクの液面が復路口７３の高さ以上の間はサブタンク５３のインクが復路口７３から循環路６０に入って分岐点８３側に流れ、サブタンク５３のインクの液面が復路口７３より低くなった後には空気が復路口７３から循環路６０に入って分岐点８３側に流れる。また、循環ポンプ７６の正転方向の回転により、インクが往路口６９側から分岐点８３側に流れ、さらに、排出路８２を経由して排出口８４から廃液タンク８０に排出される。したがって、循環ポンプ７６によってインクが往路口６９側から分岐点８３側に圧送されると共にサイフォンの原理によってインクが復路口７３側から分岐点８３側に流れて両者が分岐点８３で合流して排出路８２を経由して排出口８４から排出されることにより、サブタンク５３や循環路６０のインクを廃液タンク８０に排出することができる。しかも、本実施形態では、排出路８２を循環路６０より大きな径に形成することにより、往路口６９側から分岐点８３側に圧送されるインクと復路口７３側から分岐点８３側に流れるインクとが分岐点８３で合流してよりスムーズに排出路８２を経由して排出口８４から廃液タンク８０に排出されるようにすることができ、また、加圧装置８８によってサブタンク５３を加圧することにより、復路口７３側から分岐点８３側に流れるインクの流量を多くすることができ、サブタンク５３のインクがより迅速に廃液タンク８０に排出されるようにすることができる。また、本実施形態では、循環ポンプ７６については、復路口７３側から分岐点８３側に流れるインクの流量である逆方向流量と往路口６９側から分岐点８３側に圧送されるインクの流量である正方向流量とが略等しくなる釣合回転数で循環ポンプ７６が正転方向に回転するよう制御するものとした。これにより、復路口７３側から分岐点８３側に流れるインクと往路口６９から分岐点８３側に圧送されるインクと分岐点８３で合流してよりスムーズに排出路８２を経由して排出口８４から排出されるようにすることができる。なお、逆方向流量は、例えば、復路６１ｂにおける開閉弁７８より復路口７３側に流量センサーなどを取り付けて検出するものとしたり、サブタンク５３のインクの液面を検出する液面センサーやサブタンク５３内の圧力を検出する圧力センサーなどをサブタンク５３に取り付けてこれらの検出値に基づいて推定するものとしたりすることができる。また、釣合回転数は、循環ポンプ７６の回転数と正方向流量との関係に対して逆方向流量を正方向流量として適用するなどとして設定することができる。
【００２５】
こうして排出用制御の実行を終了すると、その旨を示す情報としての排出終了情報を操作パネル９７の表示部９８に表示して（ステップＳ１３０）、排出処理ルーチンを終了する。この表示を確認したユーザーは、往路口部６８のコネクター７０と中間部６２のコネクター６３との接続を解除すると共に復路口部７２のコネクター７４と中間部６２のコネクター６４との接続を解除し、交換後のインクユニットの往路口部６８のコネクター７０を中間部６２のコネクター６３に接続すると共に復路口部７２のコネクター７４を中間部６２のコネクター６４に接続すればよい。したがって、インクユニットの交換を容易に行なうことができる。
【００２６】
ここで、本実施形態の構成要素と本発明の構成要素との対応関係を明らかにする。本実施形態の印刷ヘッド２４が本発明の「吐出ヘッド」に相当し、サブタンク５３が「貯留部」に相当し、循環路６０が「循環路」に相当し、循環ポンプ７６が「圧送手段」に相当し、排出路８２が「排出路」に相当し、開閉弁８６が「開閉弁」に相当する。
【００２７】
以上説明した本実施形態のインクジェットプリンター２０によれば、循環路６０の往路口６９や復路口７３が印刷ヘッド２４より低い位置となると共に排出路８２の排出口８４が循環路６０の復路口７３より低い位置となるようにして、インクユニットの交換前にサブタンク５３や循環路６０のインクの廃液タンク８０への排出が指示されたときに、開閉弁７８と開閉弁８６とが共に開成された状態で往路口６９側から分岐点８３側にインクが圧送されるよう循環ポンプ７６と開閉弁７８と開閉弁８６とを制御することにより、循環ポンプ７６によって往路口６９側から分岐点８３側に圧送されるインクとサイフォンの原理によって復路口７３側から分岐点８３側に流れるインクとが分岐点８３で合流して排出路８２を経由して排出口８４から排出されるから、サブタンク５３や循環路６０のインクを廃液タンク８０に排出することができる。しかも、本実施形態のインクジェットプリンター２０によれば、排出路８２を循環路６０より大きな径で形成したり、インクの排出時に加圧装置８８によってサブタンク５３を加圧したり、インクの排出時に復路口７３側から分岐点８３側に流れるインクの流量である逆方向流量と往路口６９側から分岐点８３に圧送されるインクの流量である正方向流路とが略等しくなる回転数で循環ポンプ７６が正転方向に回転するよう循環ポンプ７６を制御したりすることにより、サブタンク５３や循環路６０のインクをよりスムーズで迅速に廃液タンク８０に排出することができる。
【００２８】
また、本実施形態のインクジェットプリンター２０によれば、循環路６０の往路口６９が復路口７３より低い位置となるようにして、印刷ヘッド２４からインク滴を吐出して記録紙Ｓに印刷を行なう場合には、開閉弁７８が開成されると共に開閉弁８６が閉成された状態で供給ポンプ５８および循環ポンプ７６が共に正転方向に回転するよう供給ポンプ５８と循環ポンプ７６と開閉弁７８と開閉弁８６とを制御することにより、メインタンク５２のインクをサブタンク５３に供給し、サブタンク５３のインクを往路口６９側から印刷ヘッド２４に供給すると共にその一部を印刷ヘッド２４を経由して復路口７３側からサブタンク５３に戻すから、気泡（空気）が往路口６９から循環路６０に侵入して印刷ヘッド２４に到達するのを抑制することができる。
【００２９】
なお、本発明は上述した実施形態に何ら限定されることはなく、本発明の技術的範囲に属する限り種々の態様で実施し得ることはいうまでもない。
【００３０】
上述した実施形態では、インクユニットの交換前に、排出用制御を実行してサブタンク５３や循環路６０のインクを廃液タンク８０に排出するものとしたが、インクユニットの交換後に、排出用制御を実行してサブタンク５３や循環路６０のインクを廃液タンク８０に排出するものとしてもよいし、これら以外のとき、例えば、前回のシステム停止からインクの増粘が想定される所定時間以上経過してからシステム起動したときなどに排出用制御を実行してサブタンク５３や循環路６０のインクを廃液タンク８０に排出するものとしてもよい。
【００３１】
上述した実施形態では、排出路８２は、循環路６０より大きな径に形成されるものとしたが、同一の径に形成されるものとしてもよい。
【００３２】
上述した実施形態では、排出用制御として、復路口７３側から分岐点８３に流れるインクの流量と往路口６９側から分岐点８３に圧送されるインクの流量とが略等しくなる釣合回転数で循環ポンプ７６が正転方向に回転するよう循環ポンプ７６を制御するものとしたが、予め定められた所定回転数で正転方向に回転するよう循環ポンプ７６を制御するものなどとしてもよい。ここで、所定回転数は、印刷ヘッド２４からインク滴を吐出して印刷を行なうときと同一の回転数としてもよいし、それよりも高い回転数としてもよい。
【００３３】
上述した実施形態では、排出用制御として、加圧装置８８によってサブタンク５３を加圧するものとしたが、サブタンク５３を加圧しない（大気開放されている状態を保持する）ものとしてもよい。この場合、加圧装置８８を備えず、サブタンク５３が大気開放されているものとしてもよい。
【００３４】
上述した実施形態では、インク循環システム５０は、メインタンク５２とサブタンク５３と供給路５４と供給ポンプ５８と循環路６０と循環ポンプ７６と開閉弁７８と廃液タンク８０と排出路８２と開閉弁８６とを備えるものとしたが、メインタンク５２や供給路５４，供給ポンプ５８を備えないものとしてもよい。
【００３５】
上述した実施形態では、インク循環システム５０の各構成要素は、紫外線非透過材料によって形成されるものとしたが、紫外線硬化型インクを用いない仕様でインクジェットプリンター２０を用いる場合、紫外線非透過材料以外の材料によって形成されるものとしてもよい。
【００３６】
上述した実施形態では、供給ポンプ５８は、ギヤポンプを用いるものとしたが、メインタンク５２側からサブタンク５３側にインクを圧送可能であると共にサブタンク５３側からメインタンク５２側にインクを圧送可能なものであれば如何なるものとしてもよく、例えば、チューブポンプなどを用いるものとしてもよい。循環ポンプ７６についても同様に、チューブポンプなどを用いるものとしてもよい。
【００３７】
上述した実施形態では、循環路６０は、中間部６２のコネクター６３と往路口部６８のコネクター７０との接続を解除すると共に中間部６２のコネクター６４と復路口部７２のコネクター７４との接続を解除することによって中間部６２と往路口部６８と復路口部７２とに分離可能なものとしたが、コネクターを有さず、一体に形成されるものとしてもよい。この場合、メインタンク５２とサブタンク５３とをまとめて交換するときには、図２のコネクター７０，７４より右側の部分としてのインクユニットを交換するのに代えて、循環路６０からサブタンク５３を外してメインタンク５２やサブタンク５３を交換すればよい。
【００３８】
上述した実施形態では、本発明の液体吐出装置をインクジェットプリンター２０に具体化した例を示したが、インク以外の他の液体や機能材料の粒子が分散されている液状体（分散液）、ジェルのような流状体などを吐出する流体吐出装置に具体化してもよい。例えば、液晶ディスプレイ、ＥＬ（エレクトロルミネッセンス）ディスプレイ及び面発光ディスプレイの製造などに用いられる電極材や色材などの材料を溶解した液体を吐出する液体吐出装置、同材料を分散した液状体を吐出する液状体吐出装置、精密ピペットとして用いられ試料となる液体を吐出する液体吐出装置としてもよい。また、時計やカメラ等の精密機械にピンポイントで潤滑油を吐出する液体吐出装置、光通信素子等に用いられる微小半球レンズ（光学レンズ）などを形成するために紫外線硬化樹脂等の透明樹脂液を基板上に吐出する液体吐出装置、基板などをエッチングするために酸又はアルカリ等のエッチング液を吐出する液体吐出装置、ジェルを吐出する流状体吐出装置としてもよい。
【００３９】
上述した実施形態では、本発明の液体吐出装置をインクジェットプリンター２０に適用して説明したが、これに限定されるものではなく、吐出ヘッドから液体を吐出する液体吐出装置の形態であればよく、例えば、ファクシミリ装置や複合機などの他の如何なるＯＡ機器に適用するものとしてもよい。
【符号の説明】
【００４０】
２０ インクジェットプリンター、２１ プリンター機構、２２ キャリッジ、２４ 印刷ヘッド、２９ リニア式エンコーダー、３０ 紙送り機構、３２ 駆動モーター、３４ 紙送りローラー、４０ プラテン、４１ キャッピング装置、４２ａ キャリッジモーター、４２ｂ 従動ローラー、４４ キャリッジベルト、４６ ガイド、４８ メカフレーム、５０，５０ａ〜５０ｄ インク循環システム、５２ メインタンク、５３ サブタンク、５４ 供給路、５５ 供給源口、５６ 供給口、５７，５９ インク検出センサー、５８ 供給ポンプ、６０ 循環路、６２ 中間部、６３，６４，７０，７４ コネクター、６８ 往路口部、６９ 往路口、７２ 復路口部、７３ 復路口、７６ 循環ポンプ、７８ 開閉弁、８０ 廃液タンク、８２ 排出路、８３ 分岐点、８４ 排出口、９０ コントローラー、９２ ＣＰＵ，９３ ＲＯＭ、９４ ＲＡＭ、９５ インターフェース（Ｉ／Ｆ）、９７ 操作パネル、９８ 表示部、９９ 操作部、１００ ユーザーＰＣ。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
吐出ヘッドから液体を吐出する液体吐出装置であって、
液体が貯留されている貯留部と、
前記吐出ヘッドを含んで構成され、一方の開口端部である往路口が前記吐出ヘッドより低く且つ前記貯留部内に配置されると共に他方の開口端部である復路口が前記吐出ヘッドより低く且つ前記貯留部内で前記往路口より高い位置に配置された循環路と、
前記循環路における前記吐出ヘッドより前記往路口側に設けられて液体を圧送可能な圧送手段と、
前記循環路における前記吐出ヘッドより前記復路口側で該循環路に連通されて開口端部である排出口が前記復路口より低い位置に配置された排出路と、
前記排出路に設けられて開閉可能な開閉弁と、
を備える液体吐出装置。
【請求項２】
請求項１記載の液体吐出装置であって、
前記排出路は、前記循環路より大きな径に形成されてなる、
液体吐出装置。
【請求項３】
請求項１または２記載の液体吐出装置であって、
前記貯留部の交換前または交換後に前記貯留部および前記循環路の液体の排出が指示されたとき、前記開閉弁が開成された状態で前記往路口側から前記吐出ヘッド側に液体が圧送されるよう前記圧送手段と前記開閉弁とを制御する排出用制御を実行する排出用制御手段、
を備える液体吐出装置。
【請求項４】
請求項３記載の液体吐出装置であって、
前記排出用制御手段は、前記復路口側から前記排出路との連通位置に流れる液体の流量と前記往路口側から前記連通位置に圧送される液体の流量とが等しくなるよう前記圧送手段を制御する手段である、
液体吐出装置。
【請求項５】
請求項３または４記載の液体吐出装置であって、
前記貯留部を加圧する加圧手段を備え、
前記排出用制御手段は、前記圧送手段と前記開閉弁との制御に加えて、前記貯留部が加圧されるよう前記加圧手段を制御する手段である、
液体吐出装置。
【請求項１】
吐出ヘッドから液体を吐出する液体吐出装置であって、
液体が貯留されている貯留部と、
前記吐出ヘッドを含んで構成され、一方の開口端部である往路口が前記吐出ヘッドより低く且つ前記貯留部内に配置されると共に他方の開口端部である復路口が前記吐出ヘッドより低く且つ前記貯留部内で前記往路口より高い位置に配置された循環路と、
前記循環路における前記吐出ヘッドより前記往路口側に設けられて液体を圧送可能な圧送手段と、
前記循環路における前記吐出ヘッドより前記復路口側で該循環路に連通されて開口端部である排出口が前記復路口より低い位置に配置された排出路と、
前記排出路に設けられて開閉可能な開閉弁と、
を備える液体吐出装置。
【請求項２】
請求項１記載の液体吐出装置であって、
前記排出路は、前記循環路より大きな径に形成されてなる、
液体吐出装置。
【請求項３】
請求項１または２記載の液体吐出装置であって、
前記貯留部の交換前または交換後に前記貯留部および前記循環路の液体の排出が指示されたとき、前記開閉弁が開成された状態で前記往路口側から前記吐出ヘッド側に液体が圧送されるよう前記圧送手段と前記開閉弁とを制御する排出用制御を実行する排出用制御手段、
を備える液体吐出装置。
【請求項４】
請求項３記載の液体吐出装置であって、
前記排出用制御手段は、前記復路口側から前記排出路との連通位置に流れる液体の流量と前記往路口側から前記連通位置に圧送される液体の流量とが等しくなるよう前記圧送手段を制御する手段である、
液体吐出装置。
【請求項５】
請求項３または４記載の液体吐出装置であって、
前記貯留部を加圧する加圧手段を備え、
前記排出用制御手段は、前記圧送手段と前記開閉弁との制御に加えて、前記貯留部が加圧されるよう前記加圧手段を制御する手段である、
液体吐出装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図２】
【図３】
【公開番号】特開２０１２−１７１１８１（Ｐ２０１２−１７１１８１Ａ）
【公開日】平成２４年９月１０日（２０１２．９．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−３４８８６（Ｐ２０１１−３４８８６）
【出願日】平成２３年２月２１日（２０１１．２．２１）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年９月１０日（２０１２．９．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年２月２１日（２０１１．２．２１）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
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