JP2004090432A - 液体噴射装置、液体噴射装置の液体排出用タンク及び液体噴射装置の液体排出方法 - Google Patents
液体噴射装置、液体噴射装置の液体排出用タンク及び液体噴射装置の液体排出方法 Download PDFInfo
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Abstract
【課題】液体噴射装置の液体流路内の液体を、メインタンク内の液体の品質を損なうことなく排出し、液体噴射装置内の液体の排出性を向上させることのできる液体噴射装置、液体噴射装置の液体排出タンク及び液体噴射装置の液体排出方法を提供すること。
【解決手段】インクの交換時には、インクカートリッジをホルダから取り外し、新しいインクカートリッジを配置する前に、インクカートリッジと同一形状の排出用カートリッジ３１をホルダに配置する。そして、加圧ポンプにより生成された加圧空気を、排出用カートリッジ３１内に形成された空間部Ｓに導入する。空間部Ｓに導入された加圧空気は、補給用チューブ４に送られるため、空気圧により補給用チューブ４内の残留インクがサブタンクに集められる。集められたインクは、吸引ポンプの吸引力により記録ヘッド側から排出される。
【選択図】 図３
【解決手段】インクの交換時には、インクカートリッジをホルダから取り外し、新しいインクカートリッジを配置する前に、インクカートリッジと同一形状の排出用カートリッジ３１をホルダに配置する。そして、加圧ポンプにより生成された加圧空気を、排出用カートリッジ３１内に形成された空間部Ｓに導入する。空間部Ｓに導入された加圧空気は、補給用チューブ４に送られるため、空気圧により補給用チューブ４内の残留インクがサブタンクに集められる。集められたインクは、吸引ポンプの吸引力により記録ヘッド側から排出される。
【選択図】 図３
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、メインタンクから液体供給路を介してサブタンクに液体を補給し、サブタンクから液体噴射ヘッドに液体を供給する液体噴射装置、液体噴射装置の液体排出用タンク及び液体噴射装置の液体排出方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、液体噴射ヘッドのノズルからターゲットに対して液体を噴射する液体噴射装置として、インクジェット式プリンタが知られている。このインクジェット式プリンタには、液体としてのインクを貯留するメインタンクとしてのインクカートリッジをプリンタ本体側に配置する、いわゆるオフキャリッジタイプの構成を有するものがある。インクカートリッジは、ブラック、シアン、マゼンタ、イエローなど複数色のインク毎に複数設けられている。このオフキャリッジタイプを採用する場合には、例えば、大判印刷を行うために大容量のインクカートリッジを使用する場合や、インクカートリッジのレイアウトに自由度を持たせるために、プリンタを小型化、薄型化する場合がある。
【０００３】
このオフキャリッジタイプのインクジェット式プリンタにおいては、インクの供給を安定させるために、インクカートリッジから液体噴射ヘッドとしての記録ヘッドに至るインク流路の途中にサブタンクを設けるものがある。このサブタンクは、キャリッジに搭載され、インク補給用チューブを介して、インクカートリッジからのインクを受けるとともに、記録ヘッドへインクを供給する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、近年、インクジェット式プリンタが形成する画像は、高画質、高品質のものが要求されており、これに応じてインクの種類が増加する傾向にある。これらのインクは、色材や添加剤、インクの色、更にインク濃度等で異なり、記録媒体や目的によって使い分けられる。例えば、光沢紙に高画質の画像を形成するためのブラックのインクと、普通紙を使用して高速印刷による画像を形成するためのブラックのインクとは種類が異なる場合がある。また、階調度を向上させるために、例えばブラックのインクをグレーのインクに変えて使用することがある。
【０００５】
このようにインクの種類が増加する一方で、インクジェット式プリンタに搭載されるチューブやサブタンク等のインクの流路の数は限られている。このため、同じインクの流路において、インクの種類を変えてインクを使用する必要が生じる。このような場合は、既に使用していたインクを流路内から十分に排出してから、異なる種類のインクを充填する必要がある。特に、オフキャリッジタイプのインクジェット式プリンタでは、インクカートリッジから記録ヘッドに至る流路が長いため、インク流路内の残留インク量が多く、インクを排出する工程が重要となる。
【０００６】
このインク流路内における残留インクの排出方法として、インクカートリッジよりも重力方向の上方に設けられたインク補給用チューブ内やサブタンク内等のインクを、重力に従って逆流させ、インクカートリッジに戻す方法が提案されている。
【０００７】
ところが、インクカートリッジには、インクに溶解する気体を取り除いた、いわゆる脱気インクが貯留されている。このためこの方法においては、インクを逆流させたときにインク流路内に残る気泡がインクカートリッジ内の脱気インクに混入し、インクの品質を劣化させる問題があった。
【０００８】
また、逆流させたインクを、専用の廃液タンクに収容する方法が提案されている。しかし、この廃液タンクのインク貯留量には限界がある。
また、インクを重力のみで逆流させる方法では、細かいインク滴がインク補給用チューブ内等の壁面に付着して排出できない。また、インク流路には、重力のみでは排出しにくい箇所があり、インクが残ってしまう問題があった。
【０００９】
本発明の目的は、液体噴射装置の液体流路内の液体を、メインタンク内の液体の品質を損なうことなく排出できる、液体噴射装置、液体噴射装置の液体排出タンク及び液体噴射装置の液体排出方法を提供することにある。
【００１０】
また、本発明の別の目的は、メインタンク交換時に、液体噴射装置内の液体の排出性を向上させる、液体噴射装置、液体噴射装置の液体排出タンク及び液体噴射装置の液体排出方法を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記問題点を解決するために、請求項１に記載の発明は、液体を貯留するメインタンクと、ターゲットに対して液体を噴射する液体噴射ヘッドと、前記メインタンクの液体を前記液体噴射ヘッドへ供給するための液体供給路と、前記液体供給路上において液体を一時貯留すると共に前記液体噴射ヘッドに対して液体を供給するサブタンクとを備え、前記メインタンクには加圧ユニットにより生成される空気圧が印加され、該空気圧の作用により前記メインタンクから前記液体供給路を介して前記サブタンクに対して液体が補給される液体噴射装置において、前記加圧ユニットで生成された空気を、前記メインタンク側から導入することにより、前記液体供給路から前記サブタンクまでの液体流路内の液体を排出させる液体排出手段を設けたことを要旨とする。
【００１２】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の液体噴射装置において、前記液体排出手段により排出された液体は、前記サブタンクから前記液体噴射ヘッドを経て、前記液体噴射ヘッドをキャップするキャップ手段を介して廃液タンクに排出させることを要旨とする。
【００１３】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の液体噴射装置において、前記加圧ユニットで生成された空気の導入を断続的に行うことを要旨とする。
請求項４に記載の発明は、請求項１〜３のいずれかに記載の液体噴射装置において、前記液体排出手段は、前記加圧ユニットで生成された空気を直接前記液体供給路に導入するための液体排出用タンクによって構成され、該液体排出用タンクを前記メインタンクと交換することにより、液体の排出を行うことを要旨とする。
【００１４】
請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の液体噴射装置において、前記液体排出用タンクは、前記メインタンクと外形が同一であることを要旨とする。
請求項６に記載の発明は、請求項４又は５に記載の液体噴射装置において、前記液体排出用タンクに、フィルタ手段を設けたことを要旨とする。
【００１５】
請求項７に記載の発明は、請求項４〜６のいずれかに記載の液体噴射装置において、前記メインタンク及び前記液体排出用タンクは、各タンクを識別する識別情報を記録した識別手段をそれぞれ備えており、前記液体噴射装置には、前記識別手段の識別情報を読み取る読み取り手段を設けたことを要旨とする。
【００１６】
請求項８に記載の発明は、請求項１〜７のいずれかに記載の液体噴射装置において、前記液体噴射ヘッドは、キャリッジに搭載されてターゲットの幅方向に往復移動されて液体を噴射し、前記サブタンクは、前記液体噴射ヘッドと共に前記キャリッジに搭載されることを要旨とする。
【００１７】
請求項９に記載の発明は、液体を貯留するメインタンクと、ターゲットに対して液体を噴射する液体噴射ヘッドと、前記メインタンクの液体を前記液体噴射ヘッドへ供給するための液体供給路と、前記液体供給路上において液体を一時貯留すると共に前記液体噴射ヘッドに対して液体を供給するサブタンクとを備え、前記メインタンクには加圧ユニットにより生成される空気圧が印加され、該空気圧の作用により前記メインタンクから前記液体供給路を介して前記サブタンクに対して液体が補給される液体噴射装置に使用されるタンクであって、前記メインタンクと交換されて使用されるものであって、前記メインタンクと前記加圧ユニットで生成された空気を、前記液体供給路から導入し、前記液体供給路から前記サブタンクまでの液体流路内の液体を排出させることを要旨とする。
【００１８】
請求項１０に記載の発明は、請求項９に記載の液体噴射装置の液体排出用タンクにおいて、前記液体排出用タンクは、前記メインタンクと外形が同一であることを要旨とする。
【００１９】
請求項１１に記載の発明は、請求項９又は１０に記載の液体噴射装置の液体排出用タンクにおいて、前記液体排出用タンクに、フィルタ手段を設けたことを要旨とする。
【００２０】
請求項１２に記載の発明は、請求項９〜１１のいずれかに記載の液体噴射装置の液体排出用タンクにおいて、前記液体排出用タンクには、該タンクを識別する識別情報を記録した識別手段を備えたことを要旨とする。
【００２１】
請求項１３に記載の発明は、液体を貯留するメインタンクと、ターゲットに対して液体を噴射する液体噴射ヘッドと、前記メインタンクから液体供給路を介して液体の補給を受けると共に、前記液体噴射ヘッドに液体を供給するサブタンクとを備え、前記メインタンクには加圧ユニットにより生成される空気圧が印加され、該空気圧の作用により前記メインタンクから前記液体供給路を介して前記サブタンクに対して液体が補給される液体噴射装置において、前記加圧ユニットで生成された空気を、前記メインタンク側から導入することにより、前記液体供給路から前記サブタンクまでの液体流路内の液体を排出させることを要旨とする。
【００２２】
請求項１４に記載の発明は、請求項１３に記載の液体噴射装置の液体排出方法において、前記排出された液体は、前記サブタンクから前記液体噴射ヘッドを経て、キャップ手段を介して廃液タンクに排出させることを要旨とする。
【００２３】
請求項１５に記載の発明は、請求項１３又は１４に記載の液体噴射装置の液体排出方法において、前記加圧ユニットで生成された空気の導入を断続的に行うことを要旨とする。
【００２４】
請求項１６に記載の発明は、請求項１３〜１５のいずれかに記載の液体噴射装置の液体排出方法において、前記液体の排出は、前記メインタンクを、前記加圧ユニットで生成された空気を直接前記液体供給路に導入するための液体排出用タンクに交換することにより行うことを要旨とする。
【００２５】
請求項１７に記載の発明は、請求項１６に記載の液体噴射装置の液体排出方法において、前記液体排出用タンクは、前記メインタンクと外形が同一であることを要旨とする。
【００２６】
請求項１８に記載の発明は、請求項１６又は１７に記載の液体噴射装置の液体排出方法において、前記液体排出用タンクに、フィルタ手段を設けたことを要旨とする。
【００２７】
請求項１９に記載の発明は、請求項１６〜１８のいずれかに記載の液体噴射装置の液体排出方法において、前記メインタンク及び前記液体排出用タンクは、各タンクを識別する識別情報を記録した識別手段をそれぞれ備えており、前記液体噴射装置が備える読み取り手段により、前記識別手段の識別情報を読み取ることを要旨とする。
【００２８】
請求項２０に記載の発明は、請求項１９に記載の液体噴射装置の液体排出方法において、前記読み取り手段により、前記液体排出用タンクが検出されたときに、前記加圧ユニットの空気の導入を行うことを要旨とする。
【００２９】
請求項２１に記載の発明は、請求項２０に記載の液体噴射装置の液体排出方法において、前記読み取り手段により、前記液体排出用タンクが検出されたときに、液体排出の実行確認信号の受信を待って、前記加圧ユニットの空気の導入を行うことを要旨とする。
【００３０】
請求項２２に記載の発明は、請求項１３〜２１のいずれかに記載の液体噴射装置の液体排出方法において、前記加圧ユニットで生成された空気を、前記メインタンク側から導入することにより、前記液体供給路から前記サブタンクまでの液体流路内の液体を排出する工程と、前記サブタンク内の液体を前記液体噴射ヘッドを経て、前記キャップ手段を介して前記廃液タンクに排出する工程とを交互に行うことを要旨とする。
【００３１】
請求項２３に記載の発明は、請求項１３〜２１のいずれかに記載の液体噴射装置の液体排出方法において、前記加圧ユニットで生成された空気を、前記メインタンク側から導入することにより、前記液体供給路から前記サブタンクまでの液体流路内の液体を排出する工程と、前記サブタンク内の液体を前記液体噴射ヘッドを経て、前記キャップ手段を介して前記廃液タンクに排出する工程とを同時に行うことを要旨とする。
【００３２】
請求項２４に記載の発明は、請求項１３〜２３のいずれかに記載の液体噴射装置の液体排出方法において、前記液体噴射ヘッドは、キャリッジに搭載されてターゲットの幅方向に往復移動されて液体を噴射し、前記サブタンクは、前記液体噴射ヘッドと共に前記キャリッジに搭載されることを要旨とする。
【００３３】
（作用）
請求項１、９及び１３に記載の発明によれば、液体排出手段により、加圧ユニットで生成された空気をメインタンク側から導入させることにより、液体供給路からサブタンクまでの液体流路内の液体を排出させることができる。また、液体を逆流させて排出させないため、メインタンクに貯留された液体内に気泡が混入することを避けることができる。このため、液体の品質の劣化を防止することができる。また、空気圧により液体供給路に残留した液体を、より確実に排出することができる。また、液体排出手段には液体が逆流しないため、液体排出手段を繰り返し使用することができる。
【００３４】
請求項２及び１４に記載の発明によれば、液体排出手段により排出された液体は、サブタンクから液体噴射ヘッドを経て、液体噴射ヘッドをキャップするキャップ手段を介して廃液タンクに排出される。このため、液体噴射ヘッドのクリーニングのために使用される廃液タンクを利用できるため、別途廃液タンクなどを設ける必要がなくなる。
【００３５】
請求項３及び１５に記載の発明によれば、加圧ユニットにより空気の導入が断続的に行われる。これは、空気の導入が連続的に行われる場合には、サブタンク内に残った液体が泡立つ可能性があるため、断続的に空気を生成することで、サブタンクにおける液体の泡立ちを極力低減することができる。
【００３６】
請求項４及び１６に記載の発明によれば、液体排出用タンクをメインタンクと交換し、液体排出用タンクにより加圧ユニットで生成された空気を直接液体供給路に導入することができる。このため、メインタンクを収容する空間に液体排出用タンクを収容することができ、効率よく液体の排出をすることができる。
【００３７】
請求項５、１０及び１７に記載の発明によれば、液体排出用タンクは、メインタンクと外形が同一である。このため、メインタンクを収容する空間に液体排出用タンクを容易に収容することができる。また、液体排出用タンクを収容する空間を別途設ける必要がない。
【００３８】
請求項６、１１及び１８に記載の発明によれば、液体排出用タンクにフィルタ手段が設けられている。このため、加圧ユニットから排出される空気をフィルタにかけることにより、液体供給路の中に異物が混入するのを低減することができる。
【００３９】
請求項７、１２及び１９に記載の発明によれば、液体排出用タンクに識別手段が備えられている。このため、液体噴射装置に設けられた読み取り手段により、液体排出用タンクが装着されたか否かを判別することが可能となる。
【００４０】
請求項２０に記載の発明によれば、読み取り手段により液体排出用タンクが検出されたときに、空気の導入が行われる。このため、識別情報を有効に利用できると共に、必要な場合にのみ液体の排出を行うことができる。
【００４１】
請求項２１に記載の発明によれば、読み取り手段により液体排出用タンクが検出されたときに、液体排出の確認信号の受信を待って、空気の導入が行われる。このため、ユーザからの意思表示などによる液体排出の実行確認信号を受信してから、液体の排出を行うことができるので、ユーザによる誤動作を招くなどのおそれを低減できる。
【００４２】
請求項２２に記載の発明によれば、加圧ユニットで生成された空気を、メインタンク側から導入することにより、液体供給路からサブタンクまでの液体流路内の液体を排出する工程と、サブタンク内の液体を液体噴射ヘッドを経て噴射し、キャップ手段を介して廃液タンクに排出する工程とが交互に行われる。このため、液体供給路及びサブタンク内の圧力を調整しながら、液体を排出することができる。また、サブタンク内部での発泡を抑制することができる。
【００４３】
請求項２３に記載の発明によれば、加圧ユニットで生成された空気を、メインタンク側から導入することにより、液体供給路からサブタンクまでの液体流路内の液体を排出する工程と、サブタンク内の液体を液体噴射ヘッドを経て噴射し、キャップ手段を介して廃液タンクに排出する工程とが同時に行われる。このため、液体を排出する工程にかかる時間を短縮化することができる。
【００４４】
請求項８及び２４に記載の発明によれば、液体噴射ヘッドは、キャリッジに搭載されてターゲットの幅方向に往復移動されて液体を噴射し、サブタンクは、液体噴射ヘッドと共にキャリッジに搭載される。このため、このような構成の液体噴射装置において、上記各発明の作用効果を得ることができる。
【００４５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を具体化した液体噴射装置としてのインクジェット式プリンタの一実施形態を図１〜図６に従って説明する。
【００４６】
図１は、インクジェット式プリンタのケース（図示せず）内に備えられたインクジェット式プリンタ本体１の模式平面図である。インクジェット式プリンタ本体１には、メインタンクとしてのインクカートリッジ部２ａ〜２ｄが設けられている。インクカートリッジ部２ａ〜２ｄには、インクカートリッジ１５ａ〜１５ｄ、ホルダ３２、ガイド板３３，３４（図３参照）が設けられており、非印刷領域に配置されている。このインクカートリッジ部２は使用されるインク数に対応しており、本実施形態は４個のインクカートリッジ部２ａ〜２ｄが設けられている。インクカートリッジ部２の内部には、インクが貯留されたインクパック１６ａ〜１６ｄ（図２参照）が設けられ、このインクパック１６ａ〜１６ｄから、補給用チューブ４ａ〜４ｄを介して、サブタンク５ａ〜５ｄにインクが補給されるように構成されている。
【００４７】
サブタンク５ａ〜５ｄは、各インク数に対応させてキャリッジ３上に設けられる。本実施形態では、合計４個のサブタンク５ａ〜５ｄがキャリッジ３上に搭載されている。このサブタンク５ａ〜５ｄは、補給用チューブ４を介して補給されたインクを、キャリッジ３下面に搭載された液体噴射ヘッドとしての記録ヘッド３０（図２参照）に対して供給可能に構成されている。
【００４８】
また、サブタンク５ａ〜５ｄが搭載されるキャリッジ３は、キャリッジモータ６によって駆動される。そして、タイミングベルト７を介し、走査ガイド部材８に案内されて、紙送り部材９の長手方向、すなわち記録用紙の幅方向である主走査方向に往復移動されるように構成されている。
【００４９】
一方、キャリッジ３の移動経路上における非印刷領域には、キャップ手段としてのキャップ部材１０、吸引ポンプ１１（図２参照）、廃液タンク１２が配置されている。キャップ部材１０は、ゴム等の可撓性素材により形成されている。そして、キャリッジ３が非印刷領域に移動したときに、キャップ部材１０によって、記録ヘッド３０のノズル形成面３０ａが封止されるように構成されている。このため、キャップ部材１０は、インクジェット式プリンタの休止期間中において記録ヘッドのノズル開口の乾燥を防止する蓋体として機能する。また、このキャップ部材１０の底面は、チューブ１３（図２参照）を介して吸引ポンプ１１に接続されている。これらのキャップ部材１０及び吸引ポンプ１１は、吸引ポンプ１１により生じる負圧を記録ヘッド３０に作用させ、記録ヘッド３０側からインクを排出できるように構成されている。更に、キャップ部材１０の印刷領域側には、ゴムなどの弾性素材によるワイピング部材１４が配置されており、必要に応じて記録ヘッド３０のノズル形成面３０ａを払拭して清掃できるように構成されている。
【００５０】
図２は、図１に示したインクジェット式プリンタ本体１のインクの流路の構成を模式的に示したものである。図２には、便宜上、１色に対応した流路を構成する、インクカートリッジ１５、インクパック１６、サブタンク５、補給用チューブ４、供給用チューブ２９を示している。インクカートリッジ１５には、液体としてのインクが封入されている。本実施形態では、インク各色に対応した数のインクカートリッジ１５ａ〜１５ｄ、インクパック１６ａ〜１６ｄ、サブタンク５ａ〜５ｄ、補給用チューブ４ａ〜４ｄ等がインクジェット式プリンタ本体１に備えられている。補給用チューブ４及び供給用チューブ２９等は、液体供給路を構成する。
【００５１】
図２に示すように、インクカートリッジ１５内部には、上述したように、インクパック１６が収容されており、このインクパック１６は可撓性部材から形成されている。インクパック１６とインクカートリッジ１５との間の空間には、圧力室Ｒが形成されており、インクカートリッジ１５には、圧力室Ｒに空気を流入させるための導入孔１７が形成されている。
【００５２】
この導入孔１７には、加圧用チューブ１８を介して、圧力検出器１９と、圧力調整弁２０と、加圧ポンプ２１とが接続されている。加圧用チューブ１８、圧力検出器１９、圧力調整弁２０及び加圧ポンプ２１は、加圧ユニットを構成する。また、加圧用チューブ１８、圧力検出器１９、圧力調整弁２０及び加圧ポンプ２１は、図示しない加圧ユニット制御手段により制御される。圧力検出器１９及び圧力調整弁２０は、インクジェット式プリンタ本体１にそれぞれ１個備えられる。加圧ポンプ２１により、生成された加圧空気は、圧力調整弁２０に供給され、圧力検出器１９を介して、インクカートリッジ１５の圧力室Ｒに導入される。圧力検出器１９は、各インクカートリッジ１５内に加わる空気圧が所定範囲に維持されるように、加圧ポンプ２１によって生成された空気圧を検知し、加圧ポンプ２１の駆動を制御する機能を有している。また、圧力調整弁２０は、加圧ポンプ２１によって加圧された空気圧が過度の状態に達したときに、圧力を開放して各インクカートリッジ１５内に加わる空気圧を所定範囲に維持させる機能を有している。この圧力調整弁２０は、圧力検出器１９及び加圧ポンプ２１の制御系統に何らかの障害が発生したときに、加圧ポンプ２１から送出される加圧空気によりインクカートリッジ１５等を破損することを防止するように作用する。従って、インク補給開始時には、加圧ポンプ２１が動作し、加圧ポンプ２１による加圧空気が圧力調整弁２０、圧力検出器１９を通過する。このときの空気圧が所定範囲より大きければ、加圧ポンプの動作を停止するための信号が出力される。空気圧が所定範囲内であれば、加圧空気が圧力室Ｒに流入し、インクパック１６が加圧され、インクがサブタンク５に補給される。
【００５３】
インクカートリッジ１５から補給されたインクは、サブタンク５により一時貯留される。このサブタンク５の重力方向の最上部には、空気孔２２が形成されており、サブタンク５内の圧力を大気圧となるように保持している。また、サブタンク５の内部には、フロート部材２３が取り付けられており、その一端部に永久磁石２４が固定されている。そして、永久磁石２４に対向するサブタンク５の一側面の外側には、基板２５が設けられており、基板２５上にはホール素子に代表される磁電変換素子２６ａ，２６ｂが設けられている。これらの磁電変換素子２６ａ，２６ｂは、永久磁石２４が発する磁力の線量を検出可能に配置されており、検出した磁力線量に比例した電気的信号を出力する。
【００５４】
サブタンク５内のインク量が少なくなると、フロート部材２３の位置が重力方向の下方へ移動する。この移動に伴い、磁電変換素子２６ａ，２６ｂが永久磁石２４から受ける磁力線量が変化する。従って、磁電変換素子２６ａ，２６ｂの出力する電気的信号の変化はサブタンク５内のインク量の減少として感知することが可能となる。このように、インク量減少の信号が出力されると、補給用バルブ２７を開状態とし、インクがサブタンク５に補給される。そして、サブタンク５内のインク量が所定の容量に達した場合には、磁電変換素子２６ａ，２６ｂの電気的信号により、補給用バルブ２７が閉状態とされ、それ以上インクをサブタンク５に補給しない。
【００５５】
サブタンク５内に一時貯留されたインクは、供給用バルブ２８及び供給用チューブ２９を介して、キャリッジ３下面に搭載された記録ヘッド３０に供給される。記録ヘッド３０に供給されたインクは、記録ヘッド３０に形成されたノズル形成面３０ａより吐出される。
【００５６】
次に、図３及び図４により、異なるインクを交換する場合に使用される液体排出手段及び液体排出用タンクとしての排出用カートリッジ３１について説明する。図３は排出用カートリッジ３１の断面図、図４は分解斜視図である。
【００５７】
排出用カートリッジ３１は、インクカートリッジ１５と外形が同一に形成されている。しかし、排出用カートリッジ３１は、インクカートリッジ１５とは異なり、内部にインクパック等を収容せず、空間部Ｓが形成されている。排出用カートリッジ３１の一側面には、圧力検出器１９に接続される加圧用チューブ１８を嵌挿するための空気導入孔３１ａと、空間部Ｓに流入した空気をサブタンク５側に送るための空気導出孔３１ｂが形成されている。空気導出孔３１ｂの周囲には、フィルタ手段としてのフィルタ３１ｃが設けられており、加圧ポンプ２１から流入した粉塵が、空気導出孔３１ｂから補給用チューブ４に流入しないように構成されている。
【００５８】
また、図４に示すように、排出用カートリッジ３１の隅部には、識別手段としてのＩＣメモリ３１ｄが取り付けられている。このＩＣメモリ３１ｄには、排出用カートリッジ固有の識別情報等が記憶されている。尚、インクカートリッジ１５ａ〜１５ｄにも、同様のＩＣメモリが取り付けられており、各インクカートリッジ固有の識別情報及びインクの種類等の属性情報が記憶されている。
【００５９】
また、排出用カートリッジ３１は、ホルダ３２に収容され、さらに同ホルダ３２はガイド板３３，３４によって挟持固定される。ホルダ３２及びガイド板３３，３４は、インクカートリッジ１５にも同様に設けられている。ホルダ３２の一側面には、排出用カートリッジ３１及びインクカートリッジ１５に補給用チューブ４及び加圧用チューブ１８を接続したまま収容するために、取出口３２ａが形成されている。また、ホルダ３２の隅部には窓部３２ｂが形成されている。この窓部３２ｂは、ホルダ３２にカートリッジが収容されたときに、ＩＣメモリがホルダ３２の外側へ露出するように構成されている。ガイド板３３，３４は、インクジェット式プリンタ本体１に固定支持されており、ホルダ３２を挟持し固定する。ガイド板３４の一端部には、凹部３４ａが形成されている。この凹部３４ａは、ホルダ３２をガイド板３３，３４に装着させたときに、ホルダ３２の窓部３２ｂと対向する位置に構成されている。この凹部３４ａには、ＩＣメモリ３１ｄのデータを読み取る読み取り手段としてのデータ受け渡し部３５が組み込まれている。そして、このガイド板３３，３４に、カートリッジを収容させたホルダ３２を挟持固定させたとき、データ受け渡し部３５が窓部３２ｂからＩＣメモリ３１ｄのデータを読み込むことが可能である。
【００６０】
一方、インクジェット式プリンタのケース（図示せず）の表面には、ディスプレイやスイッチが形成されている。このスイッチの押下によりインクジェット式プリンタに印刷やメンテナンス等の動作を実行させることが可能である。また、これらの動作の実行命令は、インクジェット式プリンタに接続されたコンピュータ端末からも命令することが可能である。
【００６１】
次に、カートリッジの交換を行う手順について、図５に従って説明する。カートリッジ交換動作は、まずユーザが、ケースに備えられたカートリッジ交換のためのスイッチを押す。あるいは、ユーザが、インクジェット式プリンタに接続されたコンピュータ端末（図示せず）から、インクカートリッジ１５を交換する指令を出す操作を行う。これらの操作により、インク交換開始信号が出力される（Ｓ１−１）。
【００６２】
次に、ユーザが既にセットされているインクカートリッジ１５を外し、そのホルダ３２に別のカートリッジをセットする（Ｓ１−２）。ホルダ３２にカートリッジがセットされると、カートリッジに固定されたＩＣメモリに記憶されたデータがデータ受け渡し部３５によって読み取られる（Ｓ１−３）。そして、セットされたカートリッジが排出用カートリッジ３１であるか否かが判断される（Ｓ１−４）。すなわち、読み取られたデータ中に、排出用カートリッジ３１の識別子があるか否かにより、排出用カートリッジ３１であるか否かが判断される。セットされたカートリッジが、インクカートリッジ１５である場合（Ｓ１−４でＮＯの場合）は、インクの排出動作を行わずにカートリッジ交換動作が終了する。セットされたカートリッジが、排出用カートリッジ３１である場合（Ｓ１−４でＹＥＳの場合）は、排出動作が行われる（Ｓ１−５）。
【００６３】
このインク排出動作の手順の詳細を図６により説明する。インクの排出を開始する信号が出力されると、キャリッジ３が非印刷領域まで移動して、キャップ部材１０がキャリッジ３に搭載された記録ヘッド３０のノズル形成面３０ａに当接する（Ｓ２−１）。そして、補給用バルブ２７が開状態となり、供給用バルブ２８が閉状態となる（Ｓ２−２）。
【００６４】
次に、吸引ポンプ１１及び加圧ポンプ２１が動作を開始する。また、吸引ポンプ１１が動作を開始してからの経過時間Ｔの値を０に、供給用バルブ２８及び補給用バルブ２７を開閉してインクを排出する排出回数Ｎの値を１に初期化する（Ｓ２−３）。このとき供給用バルブ２８は閉状態であり、供給用バルブ２８より下流のインク及び空気は吸引ポンプ１１によって吸引されるため、供給用バルブ２８より下流は圧力が次第に低下し、負圧が蓄積されている。加圧ポンプ２１により送られた加圧空気は、空気導入孔３１ａから排出用カートリッジ３１の空間部Ｓに流入した後、空気導出孔３１ｂから流出し、補給用チューブ４へ供給される。この加圧空気により、補給用チューブ４内に残留していたインクは、サブタンク５に送られ収集される。また、このときの加圧空気の流速は充分大きいため、補給用チューブ４内部の壁面に付着したインク滴もサブタンク５に移動する。また、サブタンク５に流入した加圧空気は、サブタンク５に形成された空気孔２２から排出されるため、サブタンク５内の圧力は大気圧と同じに保たれる。
【００６５】
次に、吸引ポンプ１１の動作が開始されてからの経過時間Ｔが所定時間Ｔ１以上か否かが判断される（Ｓ２―４）。経過時間ＴがＴ１未満の場合（Ｓ２−４においてＮＯの場合）は、経過時間Ｔが所定時間Ｔ１以上になるまでＳ２−４のステップが繰り返される。経過時間Ｔが所定時間Ｔ１以上となった場合（Ｓ２−４においてＹＥＳの場合）補給用バルブ２７が閉状態とされる（Ｓ２−５）。すなわち、補給用チューブ４への加圧空気の送出が停止される。このとき、排出用カートリッジ３１の空間部Ｓには、加圧ポンプ２１により加圧空気が流入し続けている。このため、空間部Ｓの圧力は大きくなり、次に補給用バルブ２７を開状態としたときに、大きな空気圧で補給用チューブ４内の残留インクをサブタンク５へ送る。このとき、空間部Ｓの圧力が所定の圧力以上となると、圧力検出器１９により加圧ポンプ２１が停止される。また、補給用チューブ４への加圧空気の送出により、サブタンク５内でバブリングされ、気泡が生じる。Ｓ２−５において、加圧空気の送出が停止されることにより、この気泡はそれ以上増大しない。
【００６６】
補給用バルブ２７が閉状態となると、供給用バルブ２８が開状態とされる（Ｓ２−６）。このとき、記録ヘッド３０のノズル形成面３０ａには、供給用バルブ２８より下流に蓄積された負圧と、吸引ポンプ１１による吸引力とが作用する。このため、サブタンク５内のインクは、比較的大きな吸引力を受け、記録ヘッド３０を介して、キャップ部材１０に吸引される。そして、吸引されたインクは、廃液タンク１２に回収される。このため、サブタンク５内に生じた気泡は、吸引ポンプ１１により記録ヘッド３０より排出される。
【００６７】
次に、吸引ポンプ１１の動作が開始されてからの経過時間Ｔが所定時間Ｔ２（Ｔ２≧Ｔ１）以上か否かが判断される（Ｓ２−７）。経過時間Ｔが所定時間Ｔ２以上となると、ステップ２−４〜ステップ２−６、すなわち加圧空気により残留インクをサブタンク５に集めた後、その残留インクを記録ヘッド３０側から吸引して排出する動作を行った排出回数Ｎが、所定回数Ｎ１であるか否かが判断される（Ｓ２−８）。尚、Ｎ１は２以上の整数であるが、Ｎ１を１として、排出動作を１回行う手順としてもよい。
【００６８】
インクを吸引して排出する動作をＮ１回以上行った場合（Ｓ２−８においてＹＥＳの場合）は、吸引ポンプ１１及び加圧ポンプ２１を停止し（Ｓ２−９）、供給用バルブ２８を閉状態として（Ｓ２−１０）、排出動作が終了する。一方、排出回数ＮがＮ１回未満である場合（Ｓ２−８においてＮＯの場合）は、供給用バルブ２８を閉状態、補給用バルブ２７を開状態とし（Ｓ２−１１）、Ｔに初期値０を入力して、排出回数Ｎに１を加算する（Ｓ２−１２）。そして、排出回数ＮがＮ１になるまでステップＳ２−４〜ステップＳ２−８を繰り返す。
【００６９】
このような動作が繰り返されることにより、補給用チューブ４内のインクはサブタンク５内に、断続的に繰り返し送られて、集められる。そして、吸引ポンプ１１により生じる負圧によって、サブタンク５内及び記録ヘッド３０内のインクが断続的に吸引される。
【００７０】
上記実施形態のインクジェット式プリンタによれば、以下のような効果を得ることができる。
（１）上記実施形態では、内部に空間部Ｓを有する排出用カートリッジ３１を介して、加圧ポンプ２１から補給用チューブ４へ加圧空気を送るようにした。このため、補給用チューブ４内の壁面に付着したインク滴を空気圧により補給用チューブ４から送り出すことが可能となり、インクの排出性を向上させることができる。また、インクを逆流させて排出しないため、インクカートリッジ１５内の脱気されたインクに気泡を混入させず、インクの品質を良好に保つことができる。
【００７１】
（２）上記実施形態では、排出用カートリッジ３１を介して送られる加圧空気により排出されたインクは、記録ヘッド３０から噴出され、キャップ部材１０を介して廃液タンク１２に回収される。このため、インク交換時のための廃液タンク等を別途設ける必要がなくなる。
【００７２】
（３）上記実施形態では、排出動作において、補給用チューブ４に加圧空気を送った後、加圧空気の送出を一時停止し、吸引ポンプ１１により吸引を行う動作を繰り返すようにした。すなわち、補給用チューブ４を介して、サブタンク５に断続的に加圧空気を送るようにした。このため、加圧空気の送出によりサブタンク５内に生じる気泡が吸引された後、再び加圧空気が送出される。従って、気泡をサブタンク５内に溜めることがなく、効率的に排出することができる。
【００７３】
（４）上記実施形態では、排出用カートリッジ３１をインクカートリッジ１５と外形を同一に形成し、インクカートリッジ１５と交換するようにした。このため、加圧ポンプ２１により生成された加圧空気を、排出用カートリッジ３１を介して、直接補給用チューブ４に導入することができる。また、インクカートリッジ１５を収容するホルダ３２に、排出用カートリッジ３１を収容することができ、排出用カートリッジ３１用のホルダを別途設ける必要がなくなる。
【００７４】
（５）上記実施形態では、排出用カートリッジ３１内部にフィルタ３１ｃを設けた。このため、加圧ポンプ２１から送出される加圧空気に混入する粉塵等が、補給用チューブ４内に混入することを防止することができる。
【００７５】
（６）上記実施形態では、実施形態では、排出用カートリッジ３１にＩＣメモリ３１ｄを取り付け、ガイド板３４にデータ受け渡し部３５を設けた。このため、カートリッジをセットしたときに排出用カートリッジ３１か否かを判別することができる。また、排出用カートリッジ３１の識別情報が検出された場合に、加圧空気の導入が行われるようにしたため、ユーザによる誤操作を防止することができる。
【００７６】
尚、本実施形態は以下のように変更してもよい。
・上記実施形態では、排出動作におけるステップＳ２−３〜ステップＳ２−８にて、常に加圧ポンプ２１を作動させるようにした。これ以外に、補給用バルブ２７を閉弁してから（Ｓ２−５）加圧ポンプ２１を一時停止し、補給用バルブを開弁する時に（Ｓ２−１１）加圧ポンプ２１を作動させるようにしてもよい。このような手順とすることで、エネルギー効率を向上させることができる。
【００７７】
・上記実施形態では、排出動作では、補給用チューブ４内の残留インクがサブタンク５に加圧空気により送られる動作と、サブタンク５内の残留インクが吸引される動作とが交互に行われる。これ以外に、残留インクをサブタンク５に送る動作と、残留インクを吸引する動作とを同時に行ってもよい。この手順を図７に従って説明する。
【００７８】
排出動作では、まず、キャリッジ３が非印刷領域まで移動する（Ｓ３−１）。そして、補給用バルブ２７及び供給用バルブ２８が開状態とされる（Ｓ３−２）。次に、吸引ポンプ１１及び加圧ポンプ２１が動作を開始する。また、吸引ポンプ１１が動作を開始してからの経過時間Ｔの値を０に、加圧空気によりインクをサブタンク５に送る送出回数Ｍの値を１に初期化する（Ｓ３−３）。次に、吸引ポンプ１１の動作が開始されてからの経過時間Ｔが所定時間Ｔ３以上であるかどうかが判断される（Ｓ３―４）。経過時間Ｔが所定時間Ｔ３未満のときは、所定時間Ｔ３に達するまで判断が繰り返される。経過時間Ｔが所定時間Ｔ３以上となると補給用バルブ２７が閉状態とされ（Ｓ３−５）、供給用チューブ２９への加圧空気の送出が停止される。そして、加圧ポンプ２１が停止される（Ｓ３−６）。このとき、記録ヘッド３０側から吸引ポンプ１１による吸引動作が継続されており、サブタンク５内の残留インクは吸引されている。次に、送出回数Ｍが所定回数Ｍ１以上であるか否かが判断される（Ｓ３−７）。尚、Ｍ１は２以上の整数であるものとする。送出回数Ｍが所定回数Ｍ１以上であれば、吸引ポンプ１１を停止し（Ｓ３−８）、供給用バルブ２８を閉状態として（Ｓ３−９）、排出動作が終了する。ＭがＭ１未満であれば、補給用バルブ２７を開状態とし（Ｓ３−１０）、加圧ポンプ２１を作動させる（Ｓ３−１１）。更に、Ｔに初期値０を入力して、Ｍに１を加算する（Ｓ３−１２）。そして、送出回数Ｍが所定回数Ｍ１になるまでステップＳ３−４〜ステップＳ３−７を繰り返す。
【００７９】
このような動作が繰り返されることにより、補給用チューブ４内のインクはサブタンク５側に、断続的に繰り返し送られて、集められる。そして、吸引ポンプ１１によりサブタンク５内及び記録ヘッド３０内のインクが常時吸引される。
【００８０】
・上記実施形態では、排出用カートリッジ３１のフィルタ３１ｃを空気導出孔３１ｂの周囲に設けたが、フィルタを空気導入孔３１ａ周囲に設けてもよい。また、空気導入孔３１ａ及び空気導出孔３１ｂの両方に設けてもよい。
【００８１】
・上記実施形態では、識別手段としてＩＣメモリ３１ｄを設けたが、識別手段としてその他のものを使用してもよい。例えばバーコードを使用してもよい。
・上記実施形態では、排出用カートリッジ３１をインクカートリッジ１５の外形と同一とした。しかし、ホルダ３２に収容可能な大きさであれば、排出用カートリッジ３１をインクカートリッジ１５よりも小さく構成したり、外形を異なるように形成してもよい。
【００８２】
・上記実施形態では、排出用カートリッジ３１がセットされ、識別情報が検出されると、排出動作が行われるようにしたが、識別情報が検出された後、排出動作の実行の確認をユーザにより行われるようにしてもよい。この場合、識別情報が検出されると、図示しないディスプレイやコンピュータ端末のモニタに、排出動作の実行を確認する文章等が表示される。ユーザは、スイッチを押下したり、コンピュータを操作することにより、排出動作を実行させる。このような手順にすると、より確実に誤操作を防止することができる。
【００８３】
・上記実施形態では、液体噴射装置をインクジェット式プリンタに使用したが、インク以外の液体を噴射する液体噴射装置に応用してもよい。例えば、液晶ディスプレイやＥＬディスプレイ、ＦＥＤ（面発光ディスプレイ）等の製造などに用いられる電極材や色材などの液体を噴射する液体噴射装置、バイオチップ製造に用いられる生体有機物を噴射する液体噴射装置、精密ピペットとしての試料噴射装置であってもよい。
【００８４】
【発明の効果】
本発明によれば、液体噴射装置の液体供給路内の液体を、メインタンク内の液体の品質を損なうことなく排出することができる。また、メインタンク交換時に、液体噴射装置内の液体の排出性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施形態のインクジェット式プリンタ本体の模式平面図。
【図２】本実施形態のインクジェット式プリンタのインクの流路を示す模式図。
【図３】本実施形態の排出用カートリッジの断面図。
【図４】本実施形態の排出用カートリッジの分解斜視図。
【図５】本実施形態のカートリッジ交換動作の手順を示すフローチャート図。
【図６】本実施形態の排出動作の手順を示すフローチャート図。
【図７】別例の排出動作の手順を示すフローチャート図。
【符号の説明】
１ 液体噴射装置としてのインクジェット式プリンタ本体
３ キャリッジ
４ 液体供給路としての補給用チューブ
５ サブタンク
１０ キャップ手段としてのキャップ部材
１２ 廃液タンク
１５ メインタンクとしてのインクカートリッジ
１８ 加圧ユニットとしての加圧用チューブ
１９ 加圧ユニットとしての圧力検出器
２０ 加圧ユニットとしての圧力調整弁
２１ 加圧ユニットとしての加圧ポンプ
２９ 液体供給路としての供給用チューブ
３０ 液体噴射ヘッドとしての記録ヘッド
３１ 液体排出用タンクとしての排出用カートリッジ
３１ｃ フィルタ手段としてのフィルタ
３１ｄ 識別手段としてのＩＣメモリ
３５ 読みとり手段としてのデータ受け渡し部
【発明の属する技術分野】
本発明は、メインタンクから液体供給路を介してサブタンクに液体を補給し、サブタンクから液体噴射ヘッドに液体を供給する液体噴射装置、液体噴射装置の液体排出用タンク及び液体噴射装置の液体排出方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、液体噴射ヘッドのノズルからターゲットに対して液体を噴射する液体噴射装置として、インクジェット式プリンタが知られている。このインクジェット式プリンタには、液体としてのインクを貯留するメインタンクとしてのインクカートリッジをプリンタ本体側に配置する、いわゆるオフキャリッジタイプの構成を有するものがある。インクカートリッジは、ブラック、シアン、マゼンタ、イエローなど複数色のインク毎に複数設けられている。このオフキャリッジタイプを採用する場合には、例えば、大判印刷を行うために大容量のインクカートリッジを使用する場合や、インクカートリッジのレイアウトに自由度を持たせるために、プリンタを小型化、薄型化する場合がある。
【０００３】
このオフキャリッジタイプのインクジェット式プリンタにおいては、インクの供給を安定させるために、インクカートリッジから液体噴射ヘッドとしての記録ヘッドに至るインク流路の途中にサブタンクを設けるものがある。このサブタンクは、キャリッジに搭載され、インク補給用チューブを介して、インクカートリッジからのインクを受けるとともに、記録ヘッドへインクを供給する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、近年、インクジェット式プリンタが形成する画像は、高画質、高品質のものが要求されており、これに応じてインクの種類が増加する傾向にある。これらのインクは、色材や添加剤、インクの色、更にインク濃度等で異なり、記録媒体や目的によって使い分けられる。例えば、光沢紙に高画質の画像を形成するためのブラックのインクと、普通紙を使用して高速印刷による画像を形成するためのブラックのインクとは種類が異なる場合がある。また、階調度を向上させるために、例えばブラックのインクをグレーのインクに変えて使用することがある。
【０００５】
このようにインクの種類が増加する一方で、インクジェット式プリンタに搭載されるチューブやサブタンク等のインクの流路の数は限られている。このため、同じインクの流路において、インクの種類を変えてインクを使用する必要が生じる。このような場合は、既に使用していたインクを流路内から十分に排出してから、異なる種類のインクを充填する必要がある。特に、オフキャリッジタイプのインクジェット式プリンタでは、インクカートリッジから記録ヘッドに至る流路が長いため、インク流路内の残留インク量が多く、インクを排出する工程が重要となる。
【０００６】
このインク流路内における残留インクの排出方法として、インクカートリッジよりも重力方向の上方に設けられたインク補給用チューブ内やサブタンク内等のインクを、重力に従って逆流させ、インクカートリッジに戻す方法が提案されている。
【０００７】
ところが、インクカートリッジには、インクに溶解する気体を取り除いた、いわゆる脱気インクが貯留されている。このためこの方法においては、インクを逆流させたときにインク流路内に残る気泡がインクカートリッジ内の脱気インクに混入し、インクの品質を劣化させる問題があった。
【０００８】
また、逆流させたインクを、専用の廃液タンクに収容する方法が提案されている。しかし、この廃液タンクのインク貯留量には限界がある。
また、インクを重力のみで逆流させる方法では、細かいインク滴がインク補給用チューブ内等の壁面に付着して排出できない。また、インク流路には、重力のみでは排出しにくい箇所があり、インクが残ってしまう問題があった。
【０００９】
本発明の目的は、液体噴射装置の液体流路内の液体を、メインタンク内の液体の品質を損なうことなく排出できる、液体噴射装置、液体噴射装置の液体排出タンク及び液体噴射装置の液体排出方法を提供することにある。
【００１０】
また、本発明の別の目的は、メインタンク交換時に、液体噴射装置内の液体の排出性を向上させる、液体噴射装置、液体噴射装置の液体排出タンク及び液体噴射装置の液体排出方法を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記問題点を解決するために、請求項１に記載の発明は、液体を貯留するメインタンクと、ターゲットに対して液体を噴射する液体噴射ヘッドと、前記メインタンクの液体を前記液体噴射ヘッドへ供給するための液体供給路と、前記液体供給路上において液体を一時貯留すると共に前記液体噴射ヘッドに対して液体を供給するサブタンクとを備え、前記メインタンクには加圧ユニットにより生成される空気圧が印加され、該空気圧の作用により前記メインタンクから前記液体供給路を介して前記サブタンクに対して液体が補給される液体噴射装置において、前記加圧ユニットで生成された空気を、前記メインタンク側から導入することにより、前記液体供給路から前記サブタンクまでの液体流路内の液体を排出させる液体排出手段を設けたことを要旨とする。
【００１２】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の液体噴射装置において、前記液体排出手段により排出された液体は、前記サブタンクから前記液体噴射ヘッドを経て、前記液体噴射ヘッドをキャップするキャップ手段を介して廃液タンクに排出させることを要旨とする。
【００１３】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の液体噴射装置において、前記加圧ユニットで生成された空気の導入を断続的に行うことを要旨とする。
請求項４に記載の発明は、請求項１〜３のいずれかに記載の液体噴射装置において、前記液体排出手段は、前記加圧ユニットで生成された空気を直接前記液体供給路に導入するための液体排出用タンクによって構成され、該液体排出用タンクを前記メインタンクと交換することにより、液体の排出を行うことを要旨とする。
【００１４】
請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の液体噴射装置において、前記液体排出用タンクは、前記メインタンクと外形が同一であることを要旨とする。
請求項６に記載の発明は、請求項４又は５に記載の液体噴射装置において、前記液体排出用タンクに、フィルタ手段を設けたことを要旨とする。
【００１５】
請求項７に記載の発明は、請求項４〜６のいずれかに記載の液体噴射装置において、前記メインタンク及び前記液体排出用タンクは、各タンクを識別する識別情報を記録した識別手段をそれぞれ備えており、前記液体噴射装置には、前記識別手段の識別情報を読み取る読み取り手段を設けたことを要旨とする。
【００１６】
請求項８に記載の発明は、請求項１〜７のいずれかに記載の液体噴射装置において、前記液体噴射ヘッドは、キャリッジに搭載されてターゲットの幅方向に往復移動されて液体を噴射し、前記サブタンクは、前記液体噴射ヘッドと共に前記キャリッジに搭載されることを要旨とする。
【００１７】
請求項９に記載の発明は、液体を貯留するメインタンクと、ターゲットに対して液体を噴射する液体噴射ヘッドと、前記メインタンクの液体を前記液体噴射ヘッドへ供給するための液体供給路と、前記液体供給路上において液体を一時貯留すると共に前記液体噴射ヘッドに対して液体を供給するサブタンクとを備え、前記メインタンクには加圧ユニットにより生成される空気圧が印加され、該空気圧の作用により前記メインタンクから前記液体供給路を介して前記サブタンクに対して液体が補給される液体噴射装置に使用されるタンクであって、前記メインタンクと交換されて使用されるものであって、前記メインタンクと前記加圧ユニットで生成された空気を、前記液体供給路から導入し、前記液体供給路から前記サブタンクまでの液体流路内の液体を排出させることを要旨とする。
【００１８】
請求項１０に記載の発明は、請求項９に記載の液体噴射装置の液体排出用タンクにおいて、前記液体排出用タンクは、前記メインタンクと外形が同一であることを要旨とする。
【００１９】
請求項１１に記載の発明は、請求項９又は１０に記載の液体噴射装置の液体排出用タンクにおいて、前記液体排出用タンクに、フィルタ手段を設けたことを要旨とする。
【００２０】
請求項１２に記載の発明は、請求項９〜１１のいずれかに記載の液体噴射装置の液体排出用タンクにおいて、前記液体排出用タンクには、該タンクを識別する識別情報を記録した識別手段を備えたことを要旨とする。
【００２１】
請求項１３に記載の発明は、液体を貯留するメインタンクと、ターゲットに対して液体を噴射する液体噴射ヘッドと、前記メインタンクから液体供給路を介して液体の補給を受けると共に、前記液体噴射ヘッドに液体を供給するサブタンクとを備え、前記メインタンクには加圧ユニットにより生成される空気圧が印加され、該空気圧の作用により前記メインタンクから前記液体供給路を介して前記サブタンクに対して液体が補給される液体噴射装置において、前記加圧ユニットで生成された空気を、前記メインタンク側から導入することにより、前記液体供給路から前記サブタンクまでの液体流路内の液体を排出させることを要旨とする。
【００２２】
請求項１４に記載の発明は、請求項１３に記載の液体噴射装置の液体排出方法において、前記排出された液体は、前記サブタンクから前記液体噴射ヘッドを経て、キャップ手段を介して廃液タンクに排出させることを要旨とする。
【００２３】
請求項１５に記載の発明は、請求項１３又は１４に記載の液体噴射装置の液体排出方法において、前記加圧ユニットで生成された空気の導入を断続的に行うことを要旨とする。
【００２４】
請求項１６に記載の発明は、請求項１３〜１５のいずれかに記載の液体噴射装置の液体排出方法において、前記液体の排出は、前記メインタンクを、前記加圧ユニットで生成された空気を直接前記液体供給路に導入するための液体排出用タンクに交換することにより行うことを要旨とする。
【００２５】
請求項１７に記載の発明は、請求項１６に記載の液体噴射装置の液体排出方法において、前記液体排出用タンクは、前記メインタンクと外形が同一であることを要旨とする。
【００２６】
請求項１８に記載の発明は、請求項１６又は１７に記載の液体噴射装置の液体排出方法において、前記液体排出用タンクに、フィルタ手段を設けたことを要旨とする。
【００２７】
請求項１９に記載の発明は、請求項１６〜１８のいずれかに記載の液体噴射装置の液体排出方法において、前記メインタンク及び前記液体排出用タンクは、各タンクを識別する識別情報を記録した識別手段をそれぞれ備えており、前記液体噴射装置が備える読み取り手段により、前記識別手段の識別情報を読み取ることを要旨とする。
【００２８】
請求項２０に記載の発明は、請求項１９に記載の液体噴射装置の液体排出方法において、前記読み取り手段により、前記液体排出用タンクが検出されたときに、前記加圧ユニットの空気の導入を行うことを要旨とする。
【００２９】
請求項２１に記載の発明は、請求項２０に記載の液体噴射装置の液体排出方法において、前記読み取り手段により、前記液体排出用タンクが検出されたときに、液体排出の実行確認信号の受信を待って、前記加圧ユニットの空気の導入を行うことを要旨とする。
【００３０】
請求項２２に記載の発明は、請求項１３〜２１のいずれかに記載の液体噴射装置の液体排出方法において、前記加圧ユニットで生成された空気を、前記メインタンク側から導入することにより、前記液体供給路から前記サブタンクまでの液体流路内の液体を排出する工程と、前記サブタンク内の液体を前記液体噴射ヘッドを経て、前記キャップ手段を介して前記廃液タンクに排出する工程とを交互に行うことを要旨とする。
【００３１】
請求項２３に記載の発明は、請求項１３〜２１のいずれかに記載の液体噴射装置の液体排出方法において、前記加圧ユニットで生成された空気を、前記メインタンク側から導入することにより、前記液体供給路から前記サブタンクまでの液体流路内の液体を排出する工程と、前記サブタンク内の液体を前記液体噴射ヘッドを経て、前記キャップ手段を介して前記廃液タンクに排出する工程とを同時に行うことを要旨とする。
【００３２】
請求項２４に記載の発明は、請求項１３〜２３のいずれかに記載の液体噴射装置の液体排出方法において、前記液体噴射ヘッドは、キャリッジに搭載されてターゲットの幅方向に往復移動されて液体を噴射し、前記サブタンクは、前記液体噴射ヘッドと共に前記キャリッジに搭載されることを要旨とする。
【００３３】
（作用）
請求項１、９及び１３に記載の発明によれば、液体排出手段により、加圧ユニットで生成された空気をメインタンク側から導入させることにより、液体供給路からサブタンクまでの液体流路内の液体を排出させることができる。また、液体を逆流させて排出させないため、メインタンクに貯留された液体内に気泡が混入することを避けることができる。このため、液体の品質の劣化を防止することができる。また、空気圧により液体供給路に残留した液体を、より確実に排出することができる。また、液体排出手段には液体が逆流しないため、液体排出手段を繰り返し使用することができる。
【００３４】
請求項２及び１４に記載の発明によれば、液体排出手段により排出された液体は、サブタンクから液体噴射ヘッドを経て、液体噴射ヘッドをキャップするキャップ手段を介して廃液タンクに排出される。このため、液体噴射ヘッドのクリーニングのために使用される廃液タンクを利用できるため、別途廃液タンクなどを設ける必要がなくなる。
【００３５】
請求項３及び１５に記載の発明によれば、加圧ユニットにより空気の導入が断続的に行われる。これは、空気の導入が連続的に行われる場合には、サブタンク内に残った液体が泡立つ可能性があるため、断続的に空気を生成することで、サブタンクにおける液体の泡立ちを極力低減することができる。
【００３６】
請求項４及び１６に記載の発明によれば、液体排出用タンクをメインタンクと交換し、液体排出用タンクにより加圧ユニットで生成された空気を直接液体供給路に導入することができる。このため、メインタンクを収容する空間に液体排出用タンクを収容することができ、効率よく液体の排出をすることができる。
【００３７】
請求項５、１０及び１７に記載の発明によれば、液体排出用タンクは、メインタンクと外形が同一である。このため、メインタンクを収容する空間に液体排出用タンクを容易に収容することができる。また、液体排出用タンクを収容する空間を別途設ける必要がない。
【００３８】
請求項６、１１及び１８に記載の発明によれば、液体排出用タンクにフィルタ手段が設けられている。このため、加圧ユニットから排出される空気をフィルタにかけることにより、液体供給路の中に異物が混入するのを低減することができる。
【００３９】
請求項７、１２及び１９に記載の発明によれば、液体排出用タンクに識別手段が備えられている。このため、液体噴射装置に設けられた読み取り手段により、液体排出用タンクが装着されたか否かを判別することが可能となる。
【００４０】
請求項２０に記載の発明によれば、読み取り手段により液体排出用タンクが検出されたときに、空気の導入が行われる。このため、識別情報を有効に利用できると共に、必要な場合にのみ液体の排出を行うことができる。
【００４１】
請求項２１に記載の発明によれば、読み取り手段により液体排出用タンクが検出されたときに、液体排出の確認信号の受信を待って、空気の導入が行われる。このため、ユーザからの意思表示などによる液体排出の実行確認信号を受信してから、液体の排出を行うことができるので、ユーザによる誤動作を招くなどのおそれを低減できる。
【００４２】
請求項２２に記載の発明によれば、加圧ユニットで生成された空気を、メインタンク側から導入することにより、液体供給路からサブタンクまでの液体流路内の液体を排出する工程と、サブタンク内の液体を液体噴射ヘッドを経て噴射し、キャップ手段を介して廃液タンクに排出する工程とが交互に行われる。このため、液体供給路及びサブタンク内の圧力を調整しながら、液体を排出することができる。また、サブタンク内部での発泡を抑制することができる。
【００４３】
請求項２３に記載の発明によれば、加圧ユニットで生成された空気を、メインタンク側から導入することにより、液体供給路からサブタンクまでの液体流路内の液体を排出する工程と、サブタンク内の液体を液体噴射ヘッドを経て噴射し、キャップ手段を介して廃液タンクに排出する工程とが同時に行われる。このため、液体を排出する工程にかかる時間を短縮化することができる。
【００４４】
請求項８及び２４に記載の発明によれば、液体噴射ヘッドは、キャリッジに搭載されてターゲットの幅方向に往復移動されて液体を噴射し、サブタンクは、液体噴射ヘッドと共にキャリッジに搭載される。このため、このような構成の液体噴射装置において、上記各発明の作用効果を得ることができる。
【００４５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を具体化した液体噴射装置としてのインクジェット式プリンタの一実施形態を図１〜図６に従って説明する。
【００４６】
図１は、インクジェット式プリンタのケース（図示せず）内に備えられたインクジェット式プリンタ本体１の模式平面図である。インクジェット式プリンタ本体１には、メインタンクとしてのインクカートリッジ部２ａ〜２ｄが設けられている。インクカートリッジ部２ａ〜２ｄには、インクカートリッジ１５ａ〜１５ｄ、ホルダ３２、ガイド板３３，３４（図３参照）が設けられており、非印刷領域に配置されている。このインクカートリッジ部２は使用されるインク数に対応しており、本実施形態は４個のインクカートリッジ部２ａ〜２ｄが設けられている。インクカートリッジ部２の内部には、インクが貯留されたインクパック１６ａ〜１６ｄ（図２参照）が設けられ、このインクパック１６ａ〜１６ｄから、補給用チューブ４ａ〜４ｄを介して、サブタンク５ａ〜５ｄにインクが補給されるように構成されている。
【００４７】
サブタンク５ａ〜５ｄは、各インク数に対応させてキャリッジ３上に設けられる。本実施形態では、合計４個のサブタンク５ａ〜５ｄがキャリッジ３上に搭載されている。このサブタンク５ａ〜５ｄは、補給用チューブ４を介して補給されたインクを、キャリッジ３下面に搭載された液体噴射ヘッドとしての記録ヘッド３０（図２参照）に対して供給可能に構成されている。
【００４８】
また、サブタンク５ａ〜５ｄが搭載されるキャリッジ３は、キャリッジモータ６によって駆動される。そして、タイミングベルト７を介し、走査ガイド部材８に案内されて、紙送り部材９の長手方向、すなわち記録用紙の幅方向である主走査方向に往復移動されるように構成されている。
【００４９】
一方、キャリッジ３の移動経路上における非印刷領域には、キャップ手段としてのキャップ部材１０、吸引ポンプ１１（図２参照）、廃液タンク１２が配置されている。キャップ部材１０は、ゴム等の可撓性素材により形成されている。そして、キャリッジ３が非印刷領域に移動したときに、キャップ部材１０によって、記録ヘッド３０のノズル形成面３０ａが封止されるように構成されている。このため、キャップ部材１０は、インクジェット式プリンタの休止期間中において記録ヘッドのノズル開口の乾燥を防止する蓋体として機能する。また、このキャップ部材１０の底面は、チューブ１３（図２参照）を介して吸引ポンプ１１に接続されている。これらのキャップ部材１０及び吸引ポンプ１１は、吸引ポンプ１１により生じる負圧を記録ヘッド３０に作用させ、記録ヘッド３０側からインクを排出できるように構成されている。更に、キャップ部材１０の印刷領域側には、ゴムなどの弾性素材によるワイピング部材１４が配置されており、必要に応じて記録ヘッド３０のノズル形成面３０ａを払拭して清掃できるように構成されている。
【００５０】
図２は、図１に示したインクジェット式プリンタ本体１のインクの流路の構成を模式的に示したものである。図２には、便宜上、１色に対応した流路を構成する、インクカートリッジ１５、インクパック１６、サブタンク５、補給用チューブ４、供給用チューブ２９を示している。インクカートリッジ１５には、液体としてのインクが封入されている。本実施形態では、インク各色に対応した数のインクカートリッジ１５ａ〜１５ｄ、インクパック１６ａ〜１６ｄ、サブタンク５ａ〜５ｄ、補給用チューブ４ａ〜４ｄ等がインクジェット式プリンタ本体１に備えられている。補給用チューブ４及び供給用チューブ２９等は、液体供給路を構成する。
【００５１】
図２に示すように、インクカートリッジ１５内部には、上述したように、インクパック１６が収容されており、このインクパック１６は可撓性部材から形成されている。インクパック１６とインクカートリッジ１５との間の空間には、圧力室Ｒが形成されており、インクカートリッジ１５には、圧力室Ｒに空気を流入させるための導入孔１７が形成されている。
【００５２】
この導入孔１７には、加圧用チューブ１８を介して、圧力検出器１９と、圧力調整弁２０と、加圧ポンプ２１とが接続されている。加圧用チューブ１８、圧力検出器１９、圧力調整弁２０及び加圧ポンプ２１は、加圧ユニットを構成する。また、加圧用チューブ１８、圧力検出器１９、圧力調整弁２０及び加圧ポンプ２１は、図示しない加圧ユニット制御手段により制御される。圧力検出器１９及び圧力調整弁２０は、インクジェット式プリンタ本体１にそれぞれ１個備えられる。加圧ポンプ２１により、生成された加圧空気は、圧力調整弁２０に供給され、圧力検出器１９を介して、インクカートリッジ１５の圧力室Ｒに導入される。圧力検出器１９は、各インクカートリッジ１５内に加わる空気圧が所定範囲に維持されるように、加圧ポンプ２１によって生成された空気圧を検知し、加圧ポンプ２１の駆動を制御する機能を有している。また、圧力調整弁２０は、加圧ポンプ２１によって加圧された空気圧が過度の状態に達したときに、圧力を開放して各インクカートリッジ１５内に加わる空気圧を所定範囲に維持させる機能を有している。この圧力調整弁２０は、圧力検出器１９及び加圧ポンプ２１の制御系統に何らかの障害が発生したときに、加圧ポンプ２１から送出される加圧空気によりインクカートリッジ１５等を破損することを防止するように作用する。従って、インク補給開始時には、加圧ポンプ２１が動作し、加圧ポンプ２１による加圧空気が圧力調整弁２０、圧力検出器１９を通過する。このときの空気圧が所定範囲より大きければ、加圧ポンプの動作を停止するための信号が出力される。空気圧が所定範囲内であれば、加圧空気が圧力室Ｒに流入し、インクパック１６が加圧され、インクがサブタンク５に補給される。
【００５３】
インクカートリッジ１５から補給されたインクは、サブタンク５により一時貯留される。このサブタンク５の重力方向の最上部には、空気孔２２が形成されており、サブタンク５内の圧力を大気圧となるように保持している。また、サブタンク５の内部には、フロート部材２３が取り付けられており、その一端部に永久磁石２４が固定されている。そして、永久磁石２４に対向するサブタンク５の一側面の外側には、基板２５が設けられており、基板２５上にはホール素子に代表される磁電変換素子２６ａ，２６ｂが設けられている。これらの磁電変換素子２６ａ，２６ｂは、永久磁石２４が発する磁力の線量を検出可能に配置されており、検出した磁力線量に比例した電気的信号を出力する。
【００５４】
サブタンク５内のインク量が少なくなると、フロート部材２３の位置が重力方向の下方へ移動する。この移動に伴い、磁電変換素子２６ａ，２６ｂが永久磁石２４から受ける磁力線量が変化する。従って、磁電変換素子２６ａ，２６ｂの出力する電気的信号の変化はサブタンク５内のインク量の減少として感知することが可能となる。このように、インク量減少の信号が出力されると、補給用バルブ２７を開状態とし、インクがサブタンク５に補給される。そして、サブタンク５内のインク量が所定の容量に達した場合には、磁電変換素子２６ａ，２６ｂの電気的信号により、補給用バルブ２７が閉状態とされ、それ以上インクをサブタンク５に補給しない。
【００５５】
サブタンク５内に一時貯留されたインクは、供給用バルブ２８及び供給用チューブ２９を介して、キャリッジ３下面に搭載された記録ヘッド３０に供給される。記録ヘッド３０に供給されたインクは、記録ヘッド３０に形成されたノズル形成面３０ａより吐出される。
【００５６】
次に、図３及び図４により、異なるインクを交換する場合に使用される液体排出手段及び液体排出用タンクとしての排出用カートリッジ３１について説明する。図３は排出用カートリッジ３１の断面図、図４は分解斜視図である。
【００５７】
排出用カートリッジ３１は、インクカートリッジ１５と外形が同一に形成されている。しかし、排出用カートリッジ３１は、インクカートリッジ１５とは異なり、内部にインクパック等を収容せず、空間部Ｓが形成されている。排出用カートリッジ３１の一側面には、圧力検出器１９に接続される加圧用チューブ１８を嵌挿するための空気導入孔３１ａと、空間部Ｓに流入した空気をサブタンク５側に送るための空気導出孔３１ｂが形成されている。空気導出孔３１ｂの周囲には、フィルタ手段としてのフィルタ３１ｃが設けられており、加圧ポンプ２１から流入した粉塵が、空気導出孔３１ｂから補給用チューブ４に流入しないように構成されている。
【００５８】
また、図４に示すように、排出用カートリッジ３１の隅部には、識別手段としてのＩＣメモリ３１ｄが取り付けられている。このＩＣメモリ３１ｄには、排出用カートリッジ固有の識別情報等が記憶されている。尚、インクカートリッジ１５ａ〜１５ｄにも、同様のＩＣメモリが取り付けられており、各インクカートリッジ固有の識別情報及びインクの種類等の属性情報が記憶されている。
【００５９】
また、排出用カートリッジ３１は、ホルダ３２に収容され、さらに同ホルダ３２はガイド板３３，３４によって挟持固定される。ホルダ３２及びガイド板３３，３４は、インクカートリッジ１５にも同様に設けられている。ホルダ３２の一側面には、排出用カートリッジ３１及びインクカートリッジ１５に補給用チューブ４及び加圧用チューブ１８を接続したまま収容するために、取出口３２ａが形成されている。また、ホルダ３２の隅部には窓部３２ｂが形成されている。この窓部３２ｂは、ホルダ３２にカートリッジが収容されたときに、ＩＣメモリがホルダ３２の外側へ露出するように構成されている。ガイド板３３，３４は、インクジェット式プリンタ本体１に固定支持されており、ホルダ３２を挟持し固定する。ガイド板３４の一端部には、凹部３４ａが形成されている。この凹部３４ａは、ホルダ３２をガイド板３３，３４に装着させたときに、ホルダ３２の窓部３２ｂと対向する位置に構成されている。この凹部３４ａには、ＩＣメモリ３１ｄのデータを読み取る読み取り手段としてのデータ受け渡し部３５が組み込まれている。そして、このガイド板３３，３４に、カートリッジを収容させたホルダ３２を挟持固定させたとき、データ受け渡し部３５が窓部３２ｂからＩＣメモリ３１ｄのデータを読み込むことが可能である。
【００６０】
一方、インクジェット式プリンタのケース（図示せず）の表面には、ディスプレイやスイッチが形成されている。このスイッチの押下によりインクジェット式プリンタに印刷やメンテナンス等の動作を実行させることが可能である。また、これらの動作の実行命令は、インクジェット式プリンタに接続されたコンピュータ端末からも命令することが可能である。
【００６１】
次に、カートリッジの交換を行う手順について、図５に従って説明する。カートリッジ交換動作は、まずユーザが、ケースに備えられたカートリッジ交換のためのスイッチを押す。あるいは、ユーザが、インクジェット式プリンタに接続されたコンピュータ端末（図示せず）から、インクカートリッジ１５を交換する指令を出す操作を行う。これらの操作により、インク交換開始信号が出力される（Ｓ１−１）。
【００６２】
次に、ユーザが既にセットされているインクカートリッジ１５を外し、そのホルダ３２に別のカートリッジをセットする（Ｓ１−２）。ホルダ３２にカートリッジがセットされると、カートリッジに固定されたＩＣメモリに記憶されたデータがデータ受け渡し部３５によって読み取られる（Ｓ１−３）。そして、セットされたカートリッジが排出用カートリッジ３１であるか否かが判断される（Ｓ１−４）。すなわち、読み取られたデータ中に、排出用カートリッジ３１の識別子があるか否かにより、排出用カートリッジ３１であるか否かが判断される。セットされたカートリッジが、インクカートリッジ１５である場合（Ｓ１−４でＮＯの場合）は、インクの排出動作を行わずにカートリッジ交換動作が終了する。セットされたカートリッジが、排出用カートリッジ３１である場合（Ｓ１−４でＹＥＳの場合）は、排出動作が行われる（Ｓ１−５）。
【００６３】
このインク排出動作の手順の詳細を図６により説明する。インクの排出を開始する信号が出力されると、キャリッジ３が非印刷領域まで移動して、キャップ部材１０がキャリッジ３に搭載された記録ヘッド３０のノズル形成面３０ａに当接する（Ｓ２−１）。そして、補給用バルブ２７が開状態となり、供給用バルブ２８が閉状態となる（Ｓ２−２）。
【００６４】
次に、吸引ポンプ１１及び加圧ポンプ２１が動作を開始する。また、吸引ポンプ１１が動作を開始してからの経過時間Ｔの値を０に、供給用バルブ２８及び補給用バルブ２７を開閉してインクを排出する排出回数Ｎの値を１に初期化する（Ｓ２−３）。このとき供給用バルブ２８は閉状態であり、供給用バルブ２８より下流のインク及び空気は吸引ポンプ１１によって吸引されるため、供給用バルブ２８より下流は圧力が次第に低下し、負圧が蓄積されている。加圧ポンプ２１により送られた加圧空気は、空気導入孔３１ａから排出用カートリッジ３１の空間部Ｓに流入した後、空気導出孔３１ｂから流出し、補給用チューブ４へ供給される。この加圧空気により、補給用チューブ４内に残留していたインクは、サブタンク５に送られ収集される。また、このときの加圧空気の流速は充分大きいため、補給用チューブ４内部の壁面に付着したインク滴もサブタンク５に移動する。また、サブタンク５に流入した加圧空気は、サブタンク５に形成された空気孔２２から排出されるため、サブタンク５内の圧力は大気圧と同じに保たれる。
【００６５】
次に、吸引ポンプ１１の動作が開始されてからの経過時間Ｔが所定時間Ｔ１以上か否かが判断される（Ｓ２―４）。経過時間ＴがＴ１未満の場合（Ｓ２−４においてＮＯの場合）は、経過時間Ｔが所定時間Ｔ１以上になるまでＳ２−４のステップが繰り返される。経過時間Ｔが所定時間Ｔ１以上となった場合（Ｓ２−４においてＹＥＳの場合）補給用バルブ２７が閉状態とされる（Ｓ２−５）。すなわち、補給用チューブ４への加圧空気の送出が停止される。このとき、排出用カートリッジ３１の空間部Ｓには、加圧ポンプ２１により加圧空気が流入し続けている。このため、空間部Ｓの圧力は大きくなり、次に補給用バルブ２７を開状態としたときに、大きな空気圧で補給用チューブ４内の残留インクをサブタンク５へ送る。このとき、空間部Ｓの圧力が所定の圧力以上となると、圧力検出器１９により加圧ポンプ２１が停止される。また、補給用チューブ４への加圧空気の送出により、サブタンク５内でバブリングされ、気泡が生じる。Ｓ２−５において、加圧空気の送出が停止されることにより、この気泡はそれ以上増大しない。
【００６６】
補給用バルブ２７が閉状態となると、供給用バルブ２８が開状態とされる（Ｓ２−６）。このとき、記録ヘッド３０のノズル形成面３０ａには、供給用バルブ２８より下流に蓄積された負圧と、吸引ポンプ１１による吸引力とが作用する。このため、サブタンク５内のインクは、比較的大きな吸引力を受け、記録ヘッド３０を介して、キャップ部材１０に吸引される。そして、吸引されたインクは、廃液タンク１２に回収される。このため、サブタンク５内に生じた気泡は、吸引ポンプ１１により記録ヘッド３０より排出される。
【００６７】
次に、吸引ポンプ１１の動作が開始されてからの経過時間Ｔが所定時間Ｔ２（Ｔ２≧Ｔ１）以上か否かが判断される（Ｓ２−７）。経過時間Ｔが所定時間Ｔ２以上となると、ステップ２−４〜ステップ２−６、すなわち加圧空気により残留インクをサブタンク５に集めた後、その残留インクを記録ヘッド３０側から吸引して排出する動作を行った排出回数Ｎが、所定回数Ｎ１であるか否かが判断される（Ｓ２−８）。尚、Ｎ１は２以上の整数であるが、Ｎ１を１として、排出動作を１回行う手順としてもよい。
【００６８】
インクを吸引して排出する動作をＮ１回以上行った場合（Ｓ２−８においてＹＥＳの場合）は、吸引ポンプ１１及び加圧ポンプ２１を停止し（Ｓ２−９）、供給用バルブ２８を閉状態として（Ｓ２−１０）、排出動作が終了する。一方、排出回数ＮがＮ１回未満である場合（Ｓ２−８においてＮＯの場合）は、供給用バルブ２８を閉状態、補給用バルブ２７を開状態とし（Ｓ２−１１）、Ｔに初期値０を入力して、排出回数Ｎに１を加算する（Ｓ２−１２）。そして、排出回数ＮがＮ１になるまでステップＳ２−４〜ステップＳ２−８を繰り返す。
【００６９】
このような動作が繰り返されることにより、補給用チューブ４内のインクはサブタンク５内に、断続的に繰り返し送られて、集められる。そして、吸引ポンプ１１により生じる負圧によって、サブタンク５内及び記録ヘッド３０内のインクが断続的に吸引される。
【００７０】
上記実施形態のインクジェット式プリンタによれば、以下のような効果を得ることができる。
（１）上記実施形態では、内部に空間部Ｓを有する排出用カートリッジ３１を介して、加圧ポンプ２１から補給用チューブ４へ加圧空気を送るようにした。このため、補給用チューブ４内の壁面に付着したインク滴を空気圧により補給用チューブ４から送り出すことが可能となり、インクの排出性を向上させることができる。また、インクを逆流させて排出しないため、インクカートリッジ１５内の脱気されたインクに気泡を混入させず、インクの品質を良好に保つことができる。
【００７１】
（２）上記実施形態では、排出用カートリッジ３１を介して送られる加圧空気により排出されたインクは、記録ヘッド３０から噴出され、キャップ部材１０を介して廃液タンク１２に回収される。このため、インク交換時のための廃液タンク等を別途設ける必要がなくなる。
【００７２】
（３）上記実施形態では、排出動作において、補給用チューブ４に加圧空気を送った後、加圧空気の送出を一時停止し、吸引ポンプ１１により吸引を行う動作を繰り返すようにした。すなわち、補給用チューブ４を介して、サブタンク５に断続的に加圧空気を送るようにした。このため、加圧空気の送出によりサブタンク５内に生じる気泡が吸引された後、再び加圧空気が送出される。従って、気泡をサブタンク５内に溜めることがなく、効率的に排出することができる。
【００７３】
（４）上記実施形態では、排出用カートリッジ３１をインクカートリッジ１５と外形を同一に形成し、インクカートリッジ１５と交換するようにした。このため、加圧ポンプ２１により生成された加圧空気を、排出用カートリッジ３１を介して、直接補給用チューブ４に導入することができる。また、インクカートリッジ１５を収容するホルダ３２に、排出用カートリッジ３１を収容することができ、排出用カートリッジ３１用のホルダを別途設ける必要がなくなる。
【００７４】
（５）上記実施形態では、排出用カートリッジ３１内部にフィルタ３１ｃを設けた。このため、加圧ポンプ２１から送出される加圧空気に混入する粉塵等が、補給用チューブ４内に混入することを防止することができる。
【００７５】
（６）上記実施形態では、実施形態では、排出用カートリッジ３１にＩＣメモリ３１ｄを取り付け、ガイド板３４にデータ受け渡し部３５を設けた。このため、カートリッジをセットしたときに排出用カートリッジ３１か否かを判別することができる。また、排出用カートリッジ３１の識別情報が検出された場合に、加圧空気の導入が行われるようにしたため、ユーザによる誤操作を防止することができる。
【００７６】
尚、本実施形態は以下のように変更してもよい。
・上記実施形態では、排出動作におけるステップＳ２−３〜ステップＳ２−８にて、常に加圧ポンプ２１を作動させるようにした。これ以外に、補給用バルブ２７を閉弁してから（Ｓ２−５）加圧ポンプ２１を一時停止し、補給用バルブを開弁する時に（Ｓ２−１１）加圧ポンプ２１を作動させるようにしてもよい。このような手順とすることで、エネルギー効率を向上させることができる。
【００７７】
・上記実施形態では、排出動作では、補給用チューブ４内の残留インクがサブタンク５に加圧空気により送られる動作と、サブタンク５内の残留インクが吸引される動作とが交互に行われる。これ以外に、残留インクをサブタンク５に送る動作と、残留インクを吸引する動作とを同時に行ってもよい。この手順を図７に従って説明する。
【００７８】
排出動作では、まず、キャリッジ３が非印刷領域まで移動する（Ｓ３−１）。そして、補給用バルブ２７及び供給用バルブ２８が開状態とされる（Ｓ３−２）。次に、吸引ポンプ１１及び加圧ポンプ２１が動作を開始する。また、吸引ポンプ１１が動作を開始してからの経過時間Ｔの値を０に、加圧空気によりインクをサブタンク５に送る送出回数Ｍの値を１に初期化する（Ｓ３−３）。次に、吸引ポンプ１１の動作が開始されてからの経過時間Ｔが所定時間Ｔ３以上であるかどうかが判断される（Ｓ３―４）。経過時間Ｔが所定時間Ｔ３未満のときは、所定時間Ｔ３に達するまで判断が繰り返される。経過時間Ｔが所定時間Ｔ３以上となると補給用バルブ２７が閉状態とされ（Ｓ３−５）、供給用チューブ２９への加圧空気の送出が停止される。そして、加圧ポンプ２１が停止される（Ｓ３−６）。このとき、記録ヘッド３０側から吸引ポンプ１１による吸引動作が継続されており、サブタンク５内の残留インクは吸引されている。次に、送出回数Ｍが所定回数Ｍ１以上であるか否かが判断される（Ｓ３−７）。尚、Ｍ１は２以上の整数であるものとする。送出回数Ｍが所定回数Ｍ１以上であれば、吸引ポンプ１１を停止し（Ｓ３−８）、供給用バルブ２８を閉状態として（Ｓ３−９）、排出動作が終了する。ＭがＭ１未満であれば、補給用バルブ２７を開状態とし（Ｓ３−１０）、加圧ポンプ２１を作動させる（Ｓ３−１１）。更に、Ｔに初期値０を入力して、Ｍに１を加算する（Ｓ３−１２）。そして、送出回数Ｍが所定回数Ｍ１になるまでステップＳ３−４〜ステップＳ３−７を繰り返す。
【００７９】
このような動作が繰り返されることにより、補給用チューブ４内のインクはサブタンク５側に、断続的に繰り返し送られて、集められる。そして、吸引ポンプ１１によりサブタンク５内及び記録ヘッド３０内のインクが常時吸引される。
【００８０】
・上記実施形態では、排出用カートリッジ３１のフィルタ３１ｃを空気導出孔３１ｂの周囲に設けたが、フィルタを空気導入孔３１ａ周囲に設けてもよい。また、空気導入孔３１ａ及び空気導出孔３１ｂの両方に設けてもよい。
【００８１】
・上記実施形態では、識別手段としてＩＣメモリ３１ｄを設けたが、識別手段としてその他のものを使用してもよい。例えばバーコードを使用してもよい。
・上記実施形態では、排出用カートリッジ３１をインクカートリッジ１５の外形と同一とした。しかし、ホルダ３２に収容可能な大きさであれば、排出用カートリッジ３１をインクカートリッジ１５よりも小さく構成したり、外形を異なるように形成してもよい。
【００８２】
・上記実施形態では、排出用カートリッジ３１がセットされ、識別情報が検出されると、排出動作が行われるようにしたが、識別情報が検出された後、排出動作の実行の確認をユーザにより行われるようにしてもよい。この場合、識別情報が検出されると、図示しないディスプレイやコンピュータ端末のモニタに、排出動作の実行を確認する文章等が表示される。ユーザは、スイッチを押下したり、コンピュータを操作することにより、排出動作を実行させる。このような手順にすると、より確実に誤操作を防止することができる。
【００８３】
・上記実施形態では、液体噴射装置をインクジェット式プリンタに使用したが、インク以外の液体を噴射する液体噴射装置に応用してもよい。例えば、液晶ディスプレイやＥＬディスプレイ、ＦＥＤ（面発光ディスプレイ）等の製造などに用いられる電極材や色材などの液体を噴射する液体噴射装置、バイオチップ製造に用いられる生体有機物を噴射する液体噴射装置、精密ピペットとしての試料噴射装置であってもよい。
【００８４】
【発明の効果】
本発明によれば、液体噴射装置の液体供給路内の液体を、メインタンク内の液体の品質を損なうことなく排出することができる。また、メインタンク交換時に、液体噴射装置内の液体の排出性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施形態のインクジェット式プリンタ本体の模式平面図。
【図２】本実施形態のインクジェット式プリンタのインクの流路を示す模式図。
【図３】本実施形態の排出用カートリッジの断面図。
【図４】本実施形態の排出用カートリッジの分解斜視図。
【図５】本実施形態のカートリッジ交換動作の手順を示すフローチャート図。
【図６】本実施形態の排出動作の手順を示すフローチャート図。
【図７】別例の排出動作の手順を示すフローチャート図。
【符号の説明】
１ 液体噴射装置としてのインクジェット式プリンタ本体
３ キャリッジ
４ 液体供給路としての補給用チューブ
５ サブタンク
１０ キャップ手段としてのキャップ部材
１２ 廃液タンク
１５ メインタンクとしてのインクカートリッジ
１８ 加圧ユニットとしての加圧用チューブ
１９ 加圧ユニットとしての圧力検出器
２０ 加圧ユニットとしての圧力調整弁
２１ 加圧ユニットとしての加圧ポンプ
２９ 液体供給路としての供給用チューブ
３０ 液体噴射ヘッドとしての記録ヘッド
３１ 液体排出用タンクとしての排出用カートリッジ
３１ｃ フィルタ手段としてのフィルタ
３１ｄ 識別手段としてのＩＣメモリ
３５ 読みとり手段としてのデータ受け渡し部
Claims (24)
- 液体を貯留するメインタンクと、
ターゲットに対して液体を噴射する液体噴射ヘッドと、
前記メインタンクの液体を前記液体噴射ヘッドへ供給するための液体供給路と、
前記液体供給路上において液体を一時貯留すると共に前記液体噴射ヘッドに対して液体を供給するサブタンクとを備え、
前記メインタンクには加圧ユニットにより生成される空気圧が印加され、該空気圧の作用により前記メインタンクから前記液体供給路を介して前記サブタンクに対して液体が補給される液体噴射装置において、
前記加圧ユニットで生成された空気を、前記メインタンク側から導入することにより、前記液体供給路から前記サブタンクまでの液体流路内の液体を排出させる液体排出手段を設けたことを特徴とする液体噴射装置。 - 請求項１に記載の液体噴射装置において、
前記液体排出手段により排出された液体は、前記サブタンクから前記液体噴射ヘッドを経て、前記液体噴射ヘッドをキャップするキャップ手段を介して廃液タンクに排出させることを特徴とする液体噴射装置。 - 請求項１又は２に記載の液体噴射装置において、
前記加圧ユニットで生成された空気の導入を断続的に行うことを特徴とする液体噴射装置。 - 請求項１〜３のいずれかに記載の液体噴射装置において、
前記液体排出手段は、前記加圧ユニットで生成された空気を直接前記液体供給路に導入するための液体排出用タンクによって構成され、
該液体排出用タンクを前記メインタンクと交換することにより、液体の排出を行うことを特徴とする液体噴射装置。 - 請求項４に記載の液体噴射装置において、
前記液体排出用タンクは、前記メインタンクと外形が同一であることを特徴とする液体噴射装置。 - 請求項４又は５に記載の液体噴射装置において、
前記液体排出用タンクに、フィルタ手段を設けたことを特徴とする液体噴射装置。 - 請求項４〜６のいずれかに記載の液体噴射装置において、
前記メインタンク及び前記液体排出用タンクは、各タンクを識別する識別情報を記録した識別手段をそれぞれ備えており、
前記液体噴射装置には、前記識別手段の識別情報を読み取る読み取り手段を設けたことを特徴とする液体噴射装置。 - 請求項１〜７のいずれかに記載の液体噴射装置において、
前記液体噴射ヘッドは、キャリッジに搭載されてターゲットの幅方向に往復移動されて液体を噴射し、
前記サブタンクは、前記液体噴射ヘッドと共に前記キャリッジに搭載されることを特徴とする液体噴射装置。 - 液体を貯留するメインタンクと、
ターゲットに対して液体を噴射する液体噴射ヘッドと、
前記メインタンクの液体を前記液体噴射ヘッドへ供給するための液体供給路と、
前記液体供給路上において液体を一時貯留すると共に前記液体噴射ヘッドに対して液体を供給するサブタンクとを備え、
前記メインタンクには加圧ユニットにより生成される空気圧が印加され、該空気圧の作用により前記メインタンクから前記液体供給路を介して前記サブタンクに対して液体が補給される液体噴射装置に使用されるタンクであって、
前記メインタンクと交換されて使用されるものであって、
前記メインタンクと前記加圧ユニットで生成された空気を、前記液体供給路から導入し、前記液体供給路から前記サブタンクまでの液体流路内の液体を排出させることを特徴とする液体噴射装置の液体排出用タンク。 - 請求項９に記載の液体噴射装置の液体排出用タンクにおいて、
前記液体排出用タンクは、前記メインタンクと外形が同一であることを特徴とする液体噴射装置の液体排出用タンク。 - 請求項９又は１０に記載の液体噴射装置の液体排出用タンクにおいて、
前記液体排出用タンクに、フィルタ手段を設けたことを特徴とする液体噴射装置の液体排出用タンク。 - 請求項９〜１１のいずれかに記載の液体噴射装置の液体排出用タンクにおいて、
前記液体排出用タンクには、該タンクを識別する識別情報を記録した識別手段を備えたことを特徴とする液体噴射装置の液体排出用タンク。 - 液体を貯留するメインタンクと、
ターゲットに対して液体を噴射する液体噴射ヘッドと、
前記メインタンクから液体供給路を介して液体の補給を受けると共に、前記液体噴射ヘッドに液体を供給するサブタンクとを備え、
前記メインタンクには加圧ユニットにより生成される空気圧が印加され、該空気圧の作用により前記メインタンクから前記液体供給路を介して前記サブタンクに対して液体が補給される液体噴射装置において、
前記加圧ユニットで生成された空気を、前記メインタンク側から導入することにより、前記液体供給路から前記サブタンクまでの液体流路内の液体を排出させることを特徴とする液体噴射装置の液体排出方法。 - 請求項１３に記載の液体噴射装置の液体排出方法において、
前記排出された液体は、前記サブタンクから前記液体噴射ヘッドを経て、キャップ手段を介して廃液タンクに排出させることを特徴とする液体噴射装置の液体排出方法。 - 請求項１３又は１４に記載の液体噴射装置の液体排出方法において、
前記加圧ユニットで生成された空気の導入を断続的に行うことを特徴とする液体噴射装置の液体排出方法。 - 請求項１３〜１５のいずれかに記載の液体噴射装置の液体排出方法において、
前記液体の排出は、前記メインタンクを、前記加圧ユニットで生成された空気を直接前記液体供給路に導入するための液体排出用タンクに交換することにより行うことを特徴とする液体噴射装置の液体排出方法。 - 請求項１６に記載の液体噴射装置の液体排出方法において、
前記液体排出用タンクは、前記メインタンクと外形が同一であることを特徴とする液体噴射装置の液体排出方法。 - 請求項１６又は１７に記載の液体噴射装置の液体排出方法において、
前記液体排出用タンクに、フィルタ手段を設けたことを特徴とする液体噴射装置の液体排出方法。 - 請求項１６〜１８のいずれかに記載の液体噴射装置の液体排出方法において、
前記メインタンク及び前記液体排出用タンクは、各タンクを識別する識別情報を記録した識別手段をそれぞれ備えており、
前記液体噴射装置が備える読み取り手段により、前記識別手段の識別情報を読み取ることを特徴とする液体噴射装置の液体排出方法。 - 請求項１９に記載の液体噴射装置の液体排出方法において、
前記読み取り手段により、前記液体排出用タンクが検出されたときに、前記加圧ユニットの空気の導入を行うことを特徴とする液体噴射装置の液体排出方法。 - 請求項２０に記載の液体噴射装置の液体排出方法において、
前記読み取り手段により、前記液体排出用タンクが検出されたときに、液体排出の実行確認信号の受信を待って、前記加圧ユニットの空気の導入を行うことを特徴とする液体噴射装置の液体排出方法。 - 請求項１３〜２１のいずれかに記載の液体噴射装置の液体排出方法において、
前記加圧ユニットで生成された空気を、前記メインタンク側から導入することにより、前記液体供給路から前記サブタンクまでの液体流路内の液体を排出する工程と、
前記サブタンク内の液体を前記液体噴射ヘッドを経て、前記キャップ手段を介して前記廃液タンクに排出する工程とを交互に行うことを特徴とする液体噴射装置の液体排出方法。 - 請求項１３〜２１のいずれかに記載の液体噴射装置の液体排出方法において、
前記加圧ユニットで生成された空気を、前記メインタンク側から導入することにより、前記液体供給路から前記サブタンクまでの液体流路内の液体を排出する工程と、
前記サブタンク内の液体を前記液体噴射ヘッドを経て、前記キャップ手段を介して前記廃液タンクに排出する工程とを同時に行うことを特徴とする液体噴射装置の液体排出方法。 - 請求項１３〜２３のいずれかに記載の液体噴射装置の液体排出方法において、
前記液体噴射ヘッドは、キャリッジに搭載されてターゲットの幅方向に往復移動されて液体を噴射し、
前記サブタンクは、前記液体噴射ヘッドと共に前記キャリッジに搭載されることを特徴とする液体噴射装置の液体排出方法。
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