JP2015044379A - 液体吐出装置とその制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】液体吐出装置の輸送時等の液体の漏れを抑え、漏れ防止のために予め排出する液体の量を少なくする。
【解決手段】
液体吐出装置が、液体吐出ヘッド１と、液体タンク５と、液体タンク５と液体吐出ヘッド１の間のサブタンク４と、サブタンク４と液体吐出ヘッド１を接続する供給流路２と、大気連通路７を有し液体タンク５に接続された大気連通室６と、液体タンク５とサブタンク４の液体貯蔵量を検知する検知手段８〜１０と、供給流路２内に設けられ開閉することによって液体タンク５からサブタンク４への液体の導入とサブタンク４から液体タンク５への気体の排出を行う開閉弁３と、液体吐出ヘッド１の吐出口１ａから液体を吸引する吸引手段７０と、検知手段８〜１０による液体タンク５とサブタンク４の液体貯蔵量の検知結果に基づいて開閉弁３の開閉動作と吸引手段７０の吸引動作を制御する制御部１００を含む。
【選択図】図２

Description

本発明は、液体吐出装置とその制御方法に関する。

近年、液体吐出装置からなる記録装置が、高画質化および高速化に伴って、様々な製品の生産に用いられる生産設備の一部として使用され始めている。生産設備においてはダウンタイムの削減が重要である。そのため、サブタンクを有し、液体タンクが空になってもサブタンク内の液体を用いて記録を続けること（以下「ストップレス印字」と称する）が可能で、その間に液体タンクを交換できるシステムを有する記録装置が増えてきている。ストップレス印字の続行時間はサブタンクの容量によって決まる。サブタンクには、少なくとも、液体タンクが空になっていることにユーザが気づいて液体タンクを交換する間だけ記録を続行できる量の液体を収容できる容量が必要である。

また、レンタルビジネス等において大型の液体吐出装置を輸送する際に、液体吐出装置から液体が漏れるおそれがある。特に、液体タンクから押し出された液体を一時的に収容するための大気連通室（バッファ室）が設けられている液体吐出装置では、大気連通室内に残留した液体が漏れることがある。そこで、特許文献１では、液体吐出装置（インクジェット記録装置）を輸送する前に、液体タンク（インクタンク）を取り外して、その代わりに空のタンクなどの接続部材を装着する。そして、液体吐出ヘッド（記録ヘッド）を吸引キャップでキャッピングして吸引し、大気連通室内の液体を液体吐出ヘッドから排出する。これにより、大気連通室から液体吐出ヘッドに至る流路内の液体を排出できる。それから、液体タンクの代わりに装着した接続部材（空のタンク）を取り外すと、大気連通室および流路の内部に液体は残らないので、輸送中に液体吐出装置が傾いても液体が漏れることはない。

特開２００３−８９２１６号公報

特許文献１に記載の構成では、液体漏れを未然に防ぐために液体吐出装置の輸送前に排出された液体は再利用されない。特に、前記したストップレス印字のために液体吐出ヘッドと液体タンクの間にサブタンクを持つ構成では、液体吐出装置の輸送前に排出されて再利用されない液体の量が多く、不要なコストの上昇を招くとともに環境面から好ましくない。さらに、液体の排出に要する時間が長い。

そこで、本発明は、輸送時等の液体の漏れを抑えつつ、漏れ防止のために予め排出する液体の量を少なくできる液体吐出装置とその制御方法を提供することを目的とする。

本発明の液体吐出装置は、吐出口から液体を吐出する液体吐出ヘッドと、液体を貯蔵する液体タンクと、液体タンクと液体吐出ヘッドの間に位置して液体タンクに接続されているサブタンクと、サブタンクと液体吐出ヘッドとを接続してサブタンクから液体吐出ヘッドに液体を供給する供給流路と、大気に開放された大気連通路を有し液体タンクに接続されている大気連通室と、液体タンクとサブタンクの液体貯蔵量を検知する検知手段と、供給流路内に設けられ、供給流路を開閉することによって液体タンクからサブタンクへの液体の導入とサブタンクから液体タンクへの気体の排出を行うことができる開閉弁と、液体吐出ヘッドの吐出口から液体を吸引する吸引手段と、検知手段による液体タンクとサブタンクの液体貯蔵量の検知結果に基づいて、開閉弁による供給流路の開閉動作と吸引手段による液体の吸引動作を制御する制御部とを含む。

本発明の、液体タンク内に貯蔵された液体を、サブタンクおよび供給流路を介して液体吐出ヘッドに供給し、液体吐出ヘッドの吐出口から液体を吐出する、液体吐出装置の制御方法は、液体タンク内の液体がなくなった後に、サブタンク内の液体を供給流路を介して液体吐出ヘッドに供給して液体の吐出を続行し、液体吐出ヘッドへの供給によるサブタンク内の液体の減少に伴って、大気連通室に設けられた大気連通路から大気を取り入れて大気連通室および液体タンクを介してサブタンクに大気を導入するステップと、液体タンクとサブタンクの液体貯蔵量を検知し、液体タンクとサブタンクの液体貯蔵量の和が大気連通室の容積よりも大きい場合に、液体タンクが筐体に装着された状態で、大気連通室の容積と同量の液体を液体吐出ヘッドの吐出口から吸引し、それから、サブタンクと液体吐出ヘッドとを接続している供給流路を開閉弁によって遮断させ、サブタンクと供給流路の内部に液体を残留させた状態で、吐出口からの液体の吸引を終了させるステップと、を含む。

この液体吐出装置および制御方法によると、開閉弁を用いて供給流路を一時的に閉鎖できるとともに、開閉弁の開閉動作によるポンプ作用を利用して液体と気体の流通を行うことができ、また、液体タンクとサブタンクの液体貯蔵量を検知することができる。従って、液体タンクとサブタンクの液体貯蔵量に応じて液体吐出ヘッドの吐出口から排出される液体の量を調整して、サブタンクが空にならず、かつ大気連通室に液体が残らないようにすることができる。

本発明によると、サブタンクを空にせず、サブタンクから供給流路への空気の混入を防ぐとともに、排出する液体の量を抑えることができ、また、大気連通室に液体が残らないようにして、大気連通室からの液体の漏れを防ぐことができる。

本発明の一実施形態の液体吐出装置を示す斜視図である。 図１に示す液体吐出装置の要部を模式的に示す概略図である。 図１に示す液体吐出装置の制御部を示すブロック図である。 図１に示す液体吐出装置の液体タンクが空になった状態の概略図である。 図１に示す液体吐出装置のサブタンクへの液体充填を示す概略図である。 図１に示す液体吐出装置のストップレス印字のフローチャートである。 図６に示すストップレス印字中の液体充填のフローチャートである。 図１に示す液体吐出装置の温度変化による大気導入状態を示す概略図である 図１に示す液体吐出装置の液体貯蔵量が少ない状態を示す概略図である。 図１に示す液体吐出装置の液体貯蔵量が少ない状態を示す概略図である。 図１に示す液体吐出装置の輸送準備のフローチャートである。

以下、図面を参照して本発明の実施形態を具体的に説明する。なお、各図面を通して同一または対応する部分には同一の符号を付与している。

［液体吐出装置の基本構造］
図１は、本発明の液体吐出装置の一例であるインクジェット記録装置を示している。図１に示す液体吐出装置５０の筐体５６は、互いに向かい合う２つの脚部５５によって支持されている。この筐体５６の内部には、液体吐出ヘッド１が搭載されたキャリッジ６０が、キャリッジモータ（不図示）およびベルト伝動手段６２によって主走査方向Ｂに往復移動可能に設けられている。液体吐出ヘッド１は液滴を吐出する吐出口１ａ（図２参照）を有している。また、筐体５６の内部には、シート状の記録媒体を副走査方向Ａに搬送するための搬送機構と、記録後の記録媒体を切断するカッター（不図示）と、記録されてカットされた記録媒体を収容するスタッカ５３が設けられている。搬送機構は、搬送ローラ５１と搬送ロールホルダーユニット５２を含む。

本実施形態では、主走査方向Ｂに見て記録媒体が通過する部分の外側、すなわち液体吐出ヘッド１による記録範囲の外側であって、液体吐出ヘッド１の吐出口面が対向可能な位置に、回復ユニット７０が設けられている。この回復ユニット７０は、液体吐出ヘッドの内部に溜まった液体や空気を必要に応じて液体吐出ヘッド１の吐出口から強制的に吸い出す吸引手段を含むクリーニング機構を構成している。

筐体５６の外表面には操作パネル５４が設けられており、ユーザは操作パネル５４から、液体吐出による記録のための様々な設定を行えるとともに、液体吐出装置５０を輸送可能状態にするための輸送準備の指令を送ることができる。また、操作パネル５４は、液体吐出ヘッド１に接続されている液体タンク５の内部の液体が無くなったことを示すワーニングメッセージ（警告）を表示してユーザに液体タンク５の交換を促すこともできる。

この液体吐出装置５０により記録を行う際には、まず、搬送ロールホルダーユニット５２にセットされた記録媒体を記録位置まで給紙する。それから、キャリッジ６０がキャリッジモータ（不図示）およびベルト伝動手段６２に駆動されて主走査方向Ｂに往復移動しながら、液体吐出ヘッド１の各吐出口１ａから適宜のタイミングで記録媒体に液滴を吐出する。キャリッジ６０が記録媒体の一方の端部まで移動するたびに、搬送ローラ５１が記録媒体を副走査方向Ａに所定量だけ搬送する。このように液滴吐出動作と搬送動作とを交互に繰り返すことにより記録媒体全体に画像形成（記録）を行う。画像形成後は、不図示のカッターによって記録媒体をカットし、カットされた記録媒体をスタッカ５３に積載する。

［液体吐出ヘッドおよび液体供給ユニット］
本実施形態の液体吐出装置５０は、例えば４色の液体インクを用いてカラー記録を行う。そのため、液体吐出ヘッド１に接続される液体供給ユニット６３は、黒、シアン、マゼンタ、イエローなどのインク色ごとに分かれた、筐体５６に着脱可能な複数の液体タンク５を備えている。各液体タンク５は、供給チューブ２ａおよび液体溜まり部２ｂからなる供給流路２にそれぞれ接続されている。供給チューブ２ａは、キャリッジ６０の往復運動の際に暴れることがないように、チューブガイド６１によって束ねられている。液体吐出ヘッド１の、記録媒体に対向する面（吐出口面）には、複数の吐出口１ａが副走査方向Ａに沿う列をなして設けられており、同色の液体を吐出する吐出口列ごとに同じ供給チューブ２ａに接続されている。

図２に示すように、筐体５６に脱着可能な液体タンク５は容積不変であり、底部に２つのジョイント部を有している。各ジョイント部には、後述するサブタンク４に設けられた第１の中空管８または大気連通室６に設けられた第２の中空管９がそれぞれ挿入されている。第１の中空管８および第２の中空管９は中空の金属針からなる。液体タンク５の内部の、第２の中空管９が挿入されるジョイント部には、挿入された第２の中空管９を囲むように液体タンク５の底面から起立している、隙間のない立ち壁４２が形成されている。従って、立ち壁４２よりも液体の液面の高さが低くなった場合には、第１の中空管８の周囲の液体と第２の中空管９の周囲の液体とが立ち壁４２によって隔離される。第１の中空管８と第２の中空管９の間に微量な電流を流すと、前記したように第１の中空管８の周囲の液体と第２の中空管９の周囲の液体とが隔離された場合には、電流の抵抗値が上がり、それによって液体タンク５内の液体の減少を検出できる。このように、第１の中空管８と第２の中空管９は検知手段の一部を構成している。

大気連通室（バッファ室）６は、第２の中空管９を介して液体タンク５に接続され連通すると同時に、内部に設けられた大気連通路７が大気に開放されている。従って、液体タンク５は、大気連通室６を介して大気に連通する。

容積不変のサブタンク４の天面が、第１の中空管８によって液体タンク５の底面４５に接続されている。サブタンク４の天面は、ほぼ全域が垂直方向下側にいくほど断面積が広がる傾斜面４９で構成され、最も高い位置４６に第１の中空管８が設けられている。そして、サブタンク４の内部には、金属製の中実管１０が設けられている。少なくとも中実管１０の先端は、天面の最も高い位置４６よりも低い位置にある。第１の中空管８と中実管１０との間に微弱な電流を流した際の抵抗値により、サブタンク４の内部の液体貯蔵量を検知できる。すなわち、サブタンク４内の液体の液面の高さが低くなった場合には、最も高い位置４６に設けられた第１の中空管８が液体に触れなくなる。すると、第１の中空管８と中実管１０との間の電流の抵抗値が上がるため、サブタンク４内の液体の減少を検出できる。このように第１の中空管８と中実管１０は検知手段の一部を構成している。また、サブタンク４は供給流路２を介して液体吐出ヘッド１に連通している。供給流路２は、サブタンク４の側面４７の最も低い位置４８に接続されている。

サブタンク４の下流側には、供給チューブ２ａおよび液体溜まり部２ｂが構成する供給流路２を開いたり閉じたりする開閉弁３が設けられている。この開閉弁３は、供給流路内に設けられた突起３ａに対向する位置にある可撓性膜３ｂが、レバー３９を介して圧縮バネ３８により、突起３ａから離れる方向に付勢されている構成である。そして、駆動源であるＤＣモータ３５からギア３６を介して回転駆動されるカム３７によってレバー３９が押し上げられると、レバー３９が中心軸４０を中心として回転して可撓性膜３ｂを押し下げて突起３ａに密着させることにより、供給流路２を閉鎖する。カム３７の位置はフォトセンサ４１によって検知される。すなわち、可撓性膜３ｂは弾性変形によって、供給流路２の容積を部分的に拡張した状態と、供給流路２を閉じた状態を選択的にとることができる。

［制御部］
図３は液体吐出装置５０の動作を制御する制御部１００を示している。この制御部１００は、主に、ＣＰＵ１１と、Ｉ／Ｆ１２と、ＲＯＭ１３と、ＲＡＭ１４と、Ｉ／Ｏ１５と、液体吐出装置５０に内蔵された駆動部１６と、液体残量センサ１７と、液体タンク装着センサ１８を有する。ＣＰＵ（中央処理装置）１１は液体吐出装置５０の動作の全体を制御する。Ｉ／Ｆ（ユーザインターフェース）１２は、ユーザが操作するキーや情報表示部を備えた操作パネル５４を含む。ＲＯＭ（Read Only Memory）１３は制御ソフトウエアを内蔵するメモリである。ＲＡＭ（Random Access Memory）１４は制御ソフトウエアを動作させる際に一時的に使用されるメモリである。Ｉ／Ｏ（入出力部）１５は、駆動部１６とＣＰＵ１１等を接続している。液体残量センサ１７は、２本の金属針（第１の中空管８と第２の中空管９）に電流を流した時の抵抗値から液体タンク５の残量を検出するとともに、２本の金属針（第１の中空管８と中実管１０）に電流を流した時の抵抗値からサブタンク４の残量を検出する。液体残量センサ１７の検出結果から、液体タンク５の残量が少なくなったことや、サブタンク４の残量が少なくなったことを知ることができる。液体タンク装着センサ１８は、液体タンク５に設けられた図示しないＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory）２０の内容の読み書きが可能である。そして、液体タンク装着センサ１８は、ＥＥＰＲＯＭの読み取りによって液体タンク５の脱着を検出する。

［ストップレス印字］
本実施形態の液体吐出装置５０は、液体タンク５内の液体インクを液体吐出ヘッド１から吐出して記録媒体に付着させて記録を行う。液体タンク５内の液体インクを使い切ってしまった後は、サブタンク４に収容されている液体インクを液体吐出ヘッド１から吐出して記録を続行する。本明細書ではこのような記録方法を「ストップレス印字」と称する。このストップレス印字と並行して、液体タンク５の内部に液体が存在しないことをユーザに警告し、新しい液体タンク５に交換することを促す。サブタンク４内の液体を用いるストップレス印字は、ユーザが液体タンク５を交換するまで行われることが望ましい。

図４〜５は、本実施形態において、液体タンク５内の液体を使い切った後に、サブタンク４内の液体を使用してストップレス印字を行っている状態を示しており、図６，７はこのストップレス印字の一連の流れを示している。図６はストップレス印字の全体のシーケンスを示すフローチャートであり、図７はストップレス印字中のサブタンク４への液体充填工程を示すフローチャートである。

液体タンク５の液体を使い切った後にサブタンク４の液体を用いて記録すると、サブタンク４内の液体が消費され、大気連通路７から、大気連通室６、第２の中空管９、液体タンク５、第１の中空管８を介して、サブタンク４内に大気が導入される。導入された大気はサブタンク４の上方に溜まる。同時に、第１の中空管８が液体に触れなくなり、第１の中空管８と中実軸１０が液体を介して電気的に接続されなくなるため、電流が流れにくくなり、サブタンク４内の液体が減少していることがわかる（Ｓ２０１）。サブタンク４の液体が消費されて減少しているということは液体タンク５が既に空になっていることを意味するので、液体タンク５が空である（交換必要である）ことを操作パネル５４に表示してユーザに警告する（Ｓ２０２）。

ユーザにより液体タンク５が交換されるまでの間、サブタンク４の液体を用いて記録（ストップレス印字）を続行する。この記録続行可能な時間は、サブタンク４内に収容された液体の量（液体貯蔵量）によって決まる。便宜上、これを「ストップレス印字許容量」と称する。本実施形態では、ストップレス印字許容量は、サブタンク４の容量と等しい約１１ｍｌであり、この液体吐出装置５０において少なくとも１枚の最大サイズの用紙に１００％の濃度で印字可能な量である。このストップレス印字許容量の液体を全て使いきったかどうかは次の手法にて判定される。すなわち、ストップレス印字許容量（サブタンク４の容量）を予め記憶しておいて、ストップレス印字時の液体吐出ヘッド１からの液体吐出回数をカウンタ（吐出量検知手段）によってカウントし、液体の消費量を計算する。そして、消費量とストップレス印字許容量を比較して、消費量がストップレス印字許容量以下であれば液体吐出を続行し、消費量がストップレス印字許容量を超えたら液体吐出を停止して液体タンク５の交換を待つ。

このように本実施形態では、サブタンク４内の液体がなくなったことを液体吐出回数のカウントによって推察する手法を用いているが、サブタンク４内に、液体がなくなったことを直接検知する検知手段を設けてもよい。

サブタンク４内の液体がなくなる前に液体タンク５を交換した場合（Ｓ２０３）には、例えば１ページ分の記録が完了して液体吐出を一時停止した際に（Ｓ２０４）、次の液体吐出を行う前にサブタンク４に液体を充填する（Ｓ２０５）。そして、その後に次の液体吐出（画像形成）を開始する（Ｓ２０６）。サブタンク４への液体の充填に関しては後述する。

液体タンクを交換する前に（Ｓ２０３）、サブタンク４内の液体（ストップレス印字許容量）を全て使い切ったら（Ｓ２０７）、直ちに液体吐出を終了して（Ｓ２０８）、液体タンク５の交換をさらに促す警告表示を行う（Ｓ２０９）。液体吐出を停止する理由は、液体タンク５から流路を介して液体吐出ヘッド１へ空気が混入して液体吐出が良好に行えず記録不良が発生することを防ぐためである。

図５はこのストップレス印字中のサブタンク４への液体の充填工程を示し、図５（ａ）は開閉弁３を開いた状態、図５（ｂ）は開閉弁３を閉じた状態をそれぞれ示している。図７はその充填工程のフローチャートである。

サブタンク４の液体がなくなる前に液体タンク５を交換すると（Ｓ２０３）、開閉弁３を一旦閉じてから図５（ａ）に示すように開いた状態にする。開閉弁３の容積をＶ１（例えば約０．４５ｍｌ）、第１の中空管８の容積をＶ１より小さいＶ２（例えば約０．０９ｍｌ）とすると、開閉弁３の開放によりＶ３＝Ｖ１−Ｖ２（約０．３６ｍｌ）の液体が液体タンク５からサブタンク４へ引き込まれる。同時に、液体タンク５内に、大気連通室６からＶ３の量の気体（空気）が引き込まれる。その後、図５（ｂ）に示すように、ＤＣモータ３５によってカム３７を回転させてレバー３９により可撓性膜３ｂを押し下げて開閉弁３を閉じる。すると、サブタンク４の上部に溜まった空気が、Ｖ３の量だけサブタンク４から液体タンク５へ押し出される。そして、Ｖ３の量の液体が液体タンク５から大気連通室６へ押し出される。この時、開閉弁３から液体吐出ヘッド１までの供給流路の圧力損失が、開閉弁３から液体タンク５までの供給経路の圧力損失に比べてはるかに大きいため、液体は液体吐出ヘッド１側へは殆ど流れて行かない。

その後、再びＤＣモータ３５によってカム３７を回転させてレバーの押し上げを解除すると、圧縮バネ３８の付勢力により、図５（ａ）に示すようにレバー３９が上昇して開閉弁３が開く。その際、大気連通室６からＶ３の量の液体が液体タンク５へ引き込まれると同時に、液体タンク５からＶ３の量の液体がサブタンク４へ引き込まれる。その後、再びＤＣモータ３５を回転させて開閉弁３を開いた状態から閉じた状態にする。

本実施形態では、以上説明したような開閉弁３の開閉動作を繰り返し実施する（Ｓ３０１）。開閉弁３を開く度にＶ３の量の液体が液体タンク５からサブタンク４へ引き込まれ、開閉弁３を閉じる度にＶ３の量の空気がサブタンク４から液体タンク５へ押し出される。すなわち、開閉弁３がポンプのような作用をして、サブタンク４内の空気が少しずつ押し出されて液体が少しずつ充填される。そして、開閉弁３の開閉動作を行う度に、第１の中空管８と中実管１０とからなる検知手段により、サブタンク４が液体で満たされたかどうかを確認する（Ｓ３０２）。サブタンク４が液体で満たされていない場合は、液体タンク５内の液体の有無を確認し（Ｓ３０４）、液体タンク５内に液体があれば、サブタンク４への液体充填のための開閉動作（Ｓ３０１）をさらに繰り返す。しかし、液体タンク５に液体が無いと判断された場合には、液体タンク５の交換を促す表示を再び行う（Ｓ３０５）。液体タンク５が交換されると（Ｓ３０６）、再びサブタンク４への液体充填のための開閉弁３の開閉動作（Ｓ３０１）を繰り返す。

サブタンク４が液体で満たされたことを検知すると（Ｓ３０２）、念のために、安全のためのマージンとして、サブタンク４への液体充填のための開閉弁３の開閉動作を所定の回数だけさらに行う（Ｓ３０３）。このマージンとしての開閉動作は、本実施例では３回行われるが、サブタンク４の容積に応じて回数を変更してもよい。

なお、サブタンク４が液体で満たされているか否かの確認（Ｓ３０２）は、主に第１の中空管８と中実管１０に微小な電流を流した際の電気抵抗値を検知することによって行う。

液体タンク５内の液体の有無の確認（Ｓ３０４）は、主に第１〜２の中空管８，９に微小な電流を流した際の電気抵抗値を検知することによって行う。具体的には、第１〜２の中空管８，９の間の電気抵抗値が小さい場合には、液面が基準位置（立ち壁４２の高さ）以上の高さに位置し、液体有りと判断される。第１〜２の中空管８，９の間の電気抵抗値が大きい場合には、液面が基準位置よりも低い位置にあるので、液体タンク５のＥＥＰＲＯＭ２０に記録されている容量に基づいて判断する。すなわち、開閉弁３の１回の開閉動作によりＶ３の量（例えば約０．３６ｍｌ）だけ液体タンク５からサブタンク４へ液体が移動するので、開閉動作の回数によって、液体タンク４から移送された液体の量がわかる。それを、ＥＥＰＲＯＭ２０に記録されている容量から差し引くことにより、液体貯蔵量が算出できる。

次に、本発明において、液体をできるだけ装置から排出せず、しかも液体が漏れることなく、液体吐出装置を輸送する方法について説明する。図２，８〜１０は、本発明において液体吐出装置を輸送する方法の各工程を示す概略図である。図１１は、その方法を示すフローチャートである。

従来、大型の液体吐出装置では、輸送時に傾斜することにより液体が漏れてしまうことがあった。特に、図２に示すように供給流路２が液体で満たされている状態で、仮に液体タンク５が取り外されると、液体吐出装置が傾いたときに大気連通室６から液体が漏れてしまうおそれがある。そこで、大気連通室６内の液体を除去してから輸送する必要がある。ただし、液体吐出装置が置かれている場所の環境温度の変化や液体の使われ方によって、大気連通室６内の液体量（大気連通室６内の液面高さ）は様々である。図２には液面高さの例として、高い位置ｓと、中間位置ｔと、低い位置ｕを示している。液体吐出装置の置かれている場所の環境温度が低下すると、液体タンク５の内部の空気が収縮し、収縮した分だけ、図８（ａ）〜（ｂ）に示すように大気連通路７から空気が液体タンク５に流入する。一方、液体吐出装置の置かれている場所の環境温度が上昇すると、液体タンク５の内部の空気が膨張し、膨張した分だけ、図８（ｃ）に示すように液体タンク５内の液体が大気連通室６に流出して貯蔵される。大気連通室６内の液体量は、温度変化や液体タンク５の内部の空気量によって変わる。また、大気連通室６は、第２の中空管９の下側に側壁２１を有している。従って、大気連通室６内に液体が存在する状態で液体吐出をすると、まず大気連通室６内の液体が使用され、大気連通室６内の液体がなくなると、外部の空気が大気連通路７から液体タンク５内に入り、液体タンク５内の液体が消費されるようになる。したがって、大気連通室６内の液体量（大気連通室６内の液面高さ、例えばｓ，ｔ，ｕ）は、液体吐出装置が置かれている位置の環境温度の変化や、その後の液体の使われ方に応じて決まる。

本発明では、構成の簡略化のため、大気連通室６内の液体量を直接検知する手段を設けていない。したがって、ユーザが液体吐出装置５０を輸送する前に、液体吐出装置５０に対して、輸送準備の指令を送信したら（Ｓ４０１）、図２で最も条件が悪い、大気連通室６内の液体量が多く液面高さがｓの場合を想定する。そして、液体タンク５を装置本体（筐体５６）に装着した状態で、吸引手段７０によって液体吐出ヘッド１から吸引することで大気連通室６内の液体を除去する。その際、第１〜２の中空管８，９および中実管１０を含む検知手段によってサブタンク４内の液体貯蔵量と液体タンク５内の液体貯蔵量を検知し、その検知結果に応じて、液体吐出ヘッド１の吐出口１ａからの吸引動作によって液体排出する。具体的には、サブタンク４内の液体貯蔵量と液体タンク５内の液体貯蔵量の和が、大気連通室６の容積よりも大きいかどうかを確認し（Ｓ４０２）、大きい場合には、大気連通室６の容積と同量の液体を吸引する（Ｓ４０３）。それにより、サブタンク４内の液体が排出されてサブタンク４内に液体タンク５から液体が流入する。サブタンク４と液体タンク５の液体貯蔵量の和が大気連通室６の容積よりも大きいため、サブタンク４が空になることはなく、開閉弁３より液体吐出ヘッド１側の供給流路２に空気が流入することはない。その後、開閉弁３を閉じて流路を遮断し（Ｓ４０４）、サブタンク４と供給チューブ２ａの内部に液体が存在する状態で液体吐出装置を輸送する。輸送後は供給チューブ２ａ内に空気が混入していないため、前記したようにサブタンク４に液体を充填して、すぐに液体吐出装置を使用可能である。仮に、大気連通室６内の液体量が少なく、例えば液面高さが図２のｕであったとしても、サブタンク４と液体タンク５の液体貯蔵量の和が大気連通室６の容積より大きいので、供給チューブ２ａに空気が流入することはなく、同様の効果が得られる。

これに対し、サブタンク４と液体タンク５の液体貯蔵量の和が、大気連通室６の容積より小さい場合の液体吐出装置の輸送方法について説明する。サブタンク４と液体タンク５の液体貯蔵量の和が大気連通室６の容積より少ない場合（Ｓ４０２）には、まず、液体タンク５内に液体が残留しているかどうかを確認する（Ｓ４０５）。液体タンク５内に液体が存在する場合（図９（ａ）参照）には、開閉弁３を開閉して（Ｓ４０６）、液体タンク５からサブタンク４に液体を移動させ、液体タンク５内に液体が存在しない状態（図９（ｂ）参照）にする（Ｓ４０５）。そして、液体タンク交換を警告する表示を行う（Ｓ４０７）。ユーザは、交換用の液体タンク５があるかどうか確認し（Ｓ４０８）、交換用の液体タンク５がある場合には、液体タンク５を交換する（図９（ｃ）参照、Ｓ４０９）。交換後には、サブタンク４と液体タンク５の液体貯蔵量の和が大気連通室６の容積より大きくなる（Ｓ４０２）。そこで、大気連通室６の容積と同量の液体を吸引手段により液体吐出ヘッド１から吸引し（Ｓ４０３）、開閉弁３を閉じて流路を遮断し（Ｓ４０４）、サブタンク４内と供給流路２内に液体がある状態で液体吐出装置を輸送する。前記したのと同様に、輸送後に供給チューブ２ａ内に空気が混入していないため、サブタンク４に液体を充填したらすぐに液体吐出装置を使用可能である。

次に、サブタンク４と液体タンク５の液体貯蔵量の和が大気連通室６の容積よりも小さくて、交換用の液体タンク５が存在しない場合（図１０（ａ）参照、Ｓ４０８）について説明する。そのような場合には、大気連通室６の容積と同量の液体を吸引手段７０により液体吐出ヘッド１から吸引すると、供給流路２に空気が混入する可能性がある。そして、空気が混入したまま記録装置を輸送し、輸送後に液体を吐出すると良好な液体吐出が行えず、最悪の場合には液体吐出ヘッド１が使用不能になってしまう。そこで、サブタンク４と液体タンク５の液体貯蔵量の和が大気連通室６の容積より小さく、交換用の液体タンク５が存在しない場合には、大気連通室６、サブタンク４、供給流路２の全て液体を吸引手段により液体吐出ヘッド１から吸引する（Ｓ４１０）。その後、開閉弁３を閉じて流路を遮断し（Ｓ４０４）、液体が全く無い状態（図１０（ｂ）参照）で液体吐出装置を輸送する。輸送後に液体タンク５を交換したら、吸引手段により液体吐出ヘッド１から吸引して供給流路２に液体を充填させ、その後、前述したようにサブタンク４に液体を充填し、液体吐出装置を使用可能な状態にする。なお、サブタンク内の液体貯蔵量と液体タンク内の液体貯蔵量の和が大気連通室６の容積より少なくて、交換用の液体タンク５が存在しない場合には、液体吐出装置の輸送の要否をユーザが改めて判断するようにしてもよい。

前記した実施例では、大気連通室６内の液面高さが高い（図７の例ではｓ）場合を想定して、大気連通室６の容積と同量の液体を吸引した。しかし、液体吐出装置に、温度センサ（不図示）と、液体吐出ヘッド１から液体を吐出した量をカウントする手段（吐出量検知手段）を設けることで、液体吐出装置の輸送前に吸引手段によって吸引する液体の量をさらに低減することができる。すなわち、大気連通室６内に液体がある場合に液体吐出すると、まず大気連通室６内の液体が使用され、次に液体タンク５内の液体が使用される。液体吐出装置を輸送する前に一定の温度条件下で吐出した液体吐出量が、大気連通室６の容積以上である場合には、すでに大気連通室６内には液体は残っていないと解釈できるので、吸引手段７０によって液体吐出ヘッド１から吸引する液体の量をゼロにする。したがって、吸引手段７０によって液体吐出ヘッド１から液体を吸引することなく、開閉弁３で流路を遮断し、サブタンク４と供給流路２の内部に液体が存在する状態で液体吐出装置を輸送する。なお、吐出量検知手段は制御部１００のＣＰＵ１１内に設けられていてよい。

また、液体吐出装置を輸送する前に一定の温度条件下で吐出した液体吐出量が大気連通室６の容積未満の場合には、大気連通室６内に残っている液体の量は、最大で、大気連通室６の容積から液体吐出量を差し引いた値であると考えられる。そこで、吸引手段７０により液体吐出ヘッド１から吸引しなければならない液体の量は、大気連通室６の容積から液体吐出量を差し引いた量にする。この量と、サブタンク４と液体タンク５の液体貯蔵量の和とを比較し、サブタンク４と液体タンク５の液体貯蔵量の和の方が大きい場合には、大気連通室６の容積から液体吐出量を差し引いた量の液体を吸引する。これにより、液体吐出装置を輸送する前の液体吸引量をさらに低減することができる。

以上、液体タンク５、サブタンク４、開閉弁３、供給流路２を含む１系統の流路について説明したが、本発明は、液体タンク５、サブタンク４、開閉弁３、供給流路２を含む液体供給ユニット６３を複数備えている構成にも適用可能である。複数の液体供給ユニット６３の液体を１つの吸引手段によって液体吐出ヘッド１から吸引する構成においては、液体供給ユニット６３ごとに液体吐出装置輸送前に吸引すべき液体量を求め、そのうちの最も多い液体量だけ吸引手段によって液体を吸引する。

また、前記した実施例では、液体溜まり部２ｂの一部として開閉弁３が構成されているが、液体溜まり部２ｂとは別に開閉弁３を設けてもよい。その場合、液体溜まり部２ｂをサブタンク４と開閉弁３との間に設けることが望ましい。液体溜まり部２ｂは蛇腹形態やダイアフラム形態など、容積変化可能な可撓性部材で形成されたものであってもよい。

本発明の構成により、輸送前の液体吐出装置からの液体排出量をできるだけ減らし、しかも液体が漏れることなく液体吐出装置を輸送させることが可能である。

本発明はインクジェット記録装置に限られず、液体吐出ヘッドから液体を吐出する様々な種類の液体吐出装置に適用可能である。

１ 液体吐出ヘッド
１ａ 吐出口
２ 供給流路
３ 開閉弁
４ サブタンク
５ 液体タンク
６ 大気連通室（バッファ室）
７ 大気連通路
８ 第１の中空管（検知手段）
９ 第２の中空管（検知手段）
１０ 中実管（検知手段）
５０ インクジェット記録装置（液体吐出装置）
６３ 液体供給ユニット
７０ 回復ユニット（吸引手段）
１００ 制御部

Claims (12)

1. 吐出口から液体を吐出する液体吐出ヘッドと、液体を貯蔵する液体タンクと、前記液体タンクと前記液体吐出ヘッドの間に位置して前記液体タンクに接続されているサブタンクと、前記サブタンクと前記液体吐出ヘッドとを接続して前記サブタンクから前記液体吐出ヘッドに液体を供給する供給流路と、大気に開放された大気連通路を有し前記液体タンクに接続されている大気連通室と、前記液体タンクと前記サブタンクの液体貯蔵量を検知する検知手段と、前記供給流路内に設けられ、前記供給流路を開閉することによって前記液体タンクから前記サブタンクへの液体の導入と前記サブタンクから前記液体タンクへの気体の排出を行うことができる開閉弁と、前記液体吐出ヘッドの前記吐出口から液体を吸引する吸引手段と、前記検知手段による前記液体タンクと前記サブタンクの液体貯蔵量の検知結果に基づいて、前記開閉弁による前記供給流路の開閉動作と前記吸引手段による液体の吸引動作を制御する制御部とを含む、液体吐出装置。
2. 前記開閉弁は、前記供給流路の一部を構成する可撓性膜を含み、前記可撓性膜の変形によって前記供給流路の容積を部分的に拡張した状態と、前記供給流路を閉じた状態を選択的にとることができる、請求項１に記載の液体吐出装置。
3. 前記開閉弁は、前記供給流路内に設けられた液体溜まり部の一部を構成している、請求項１または２に記載の液体吐出装置。
4. 前記液体タンクは筐体に着脱可能である、請求項１から３のいずれか１項に記載の液体吐出装置。
5. 前記大気連通室は前記サブタンクよりも容量が小さい、請求項１から４のいずれか１項に記載の液体吐出装置。
6. 液体吐出量を検知する吐出量検知手段をさらに有し、前記制御部は、検知された液体吐出量が前記大気連通室の容積以上の場合には、前記吸引手段による前記液体吐出ヘッドからの液体吸引量をゼロにし、検知された液体吐出量が前記大気連通室の容積未満の場合には、前記吸引手段による前記液体吐出ヘッドからの液体吸引量を、前記大気連通室の容積から前記検知された液体吐出量を差し引いた値に設定する、請求項１から５のいずれか１項に記載の液体吐出装置。
7. 前記液体タンクと前記サブタンクと前記供給流路と前記開閉弁とを含む液体供給ユニットを複数備えており、前記制御部は、前記液体供給ユニットごとに前記吸引手段による前記液体吐出ヘッドからの液体吸引量を求めた上で、そのうちの最も大きい液体吸引量だけ前記吸引手段によって前記液体吐出ヘッドから液体を吸引させる、請求項１から６のいずれか１項に記載の液体吐出装置。
8. 液体タンク内に貯蔵された液体を、サブタンクおよび供給流路を介して液体吐出ヘッドに供給し、前記液体吐出ヘッドの吐出口から液体を吐出する、液体吐出装置の制御方法であって、
   前記液体タンク内の液体がなくなった後に、前記サブタンク内の液体を前記供給流路を介して前記液体吐出ヘッドに供給して液体の吐出を続行し、前記液体吐出ヘッドへの供給による前記サブタンク内の液体の減少に伴って、大気連通室に設けられた大気連通路から大気を取り入れて前記大気連通室および前記液体タンクを介して前記サブタンクに大気を導入するステップと、
   前記液体タンクと前記サブタンクの液体貯蔵量を検知し、前記液体タンクと前記サブタンクの液体貯蔵量の和が前記大気連通室の容積よりも大きい場合に、前記液体タンクが筐体に装着された状態で、前記大気連通室の容積と同量の液体を前記液体吐出ヘッドの前記吐出口から吸引し、それから、前記サブタンクと前記液体吐出ヘッドとを接続している供給流路を開閉弁によって遮断させ、前記サブタンクと前記供給流路の内部に液体を残留させた状態で、前記吐出口からの液体の吸引を終了させるステップと、
   を含む液体吐出装置の制御方法。
9. 前記液体タンクと前記サブタンクの液体貯蔵量の和が前記大気連通室の容積よりも小さい場合に、前記液体タンクに収容された液体を全て前記サブタンクに移動させて前記液体タンクの内部に液体が存在しない状態にして、前記液体タンクを交換し、交換後の前記液体タンクと前記サブタンクの液体貯蔵量の和が前記大気連通室の容積よりも大きくなるようにしてから、前記大気連通室の容積と同量の液体を前記液体吐出ヘッドの前記吐出口から吸引するステップをさらに含む、請求項８に記載の液体吐出装置の制御方法。
10. 前記液体タンクと前記サブタンクの液体貯蔵量の和が前記大気連通室の容積よりも小さく、交換用の液体タンクが準備されていない場合には、前記大気連通室と前記サブタンクと前記供給流路の内部に存在する全ての液体を、前記液体吐出ヘッドの前記吐出口から吸引するステップをさらに含む、請求項８または９に記載の液体吐出装置の制御方法。
11. 液体吐出量を検知して、検知された液体吐出量が前記大気連通室の容積以上の場合には、前記液体吐出ヘッドからの液体吸引量をゼロにし、検知された液体吐出量が前記大気連通室の容積未満の場合には、前記液体吐出ヘッドからの液体吸引量を、前記大気連通室の容積から前記検知された液体吐出量を差し引いた値に設定する、請求項８から１０のいずれか１項に記載の液体吐出装置の制御方法。
12. 前記液体タンクと前記サブタンクと前記供給流路と前記開閉弁とを含む液体供給ユニットを複数備えており、前記液体供給ユニットごとに前記液体吐出ヘッドからの液体吸引量を求めた上で、そのうちの最も大きい液体吸引量を前記液体吐出ヘッドからの液体吸引量として設定する、請求項８から１１のいずれか１項に記載の液体吐出装置の制御方法。

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