JP2009012347A - 液体吐出装置、及び、液体吐出装置の制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】初期充填やヘッド交換を迅速に行うことにある。
【解決手段】液体を吐出する交換可能なヘッドと、前記ヘッドに送られる前記液体が流れる流路と、前記流路を流れる前記液体を加熱する加熱部と、前記加熱部の加熱動作を制御する制御部であって、前記加熱部に加熱された前記液体が前記流路及び前記ヘッドに充填されるように、前記加熱動作を実行させ、または、前記流路に残存する前記液体が前記加熱部に加熱されて前記ヘッドから排出されるように、前記加熱動作を実行させる制御部と、を備えることを特徴とする液体吐出装置。
【選択図】図５

Description

本発明は、液体吐出装置、及び、液体吐出装置の制御方法に関する。

液体吐出装置の一つとして、紙や布、フィルムなどの各種媒体に液体（インク）を吐出して印刷を行うインクジェットプリンタが知られている。そして、プリンタは、液体を吐出するヘッドと、前記ヘッドに送られる液体が流れる流路を備えており、流路を流れてヘッドに送られた液体が、当該ヘッドから吐出される。

ところで、製造直後のプリンタの流路やヘッドには、液体が充填されていない。このため、プリンタが初めて印刷を行う前に、ポンプ等の吸引部材を用いて流路やヘッドに液体を充填（初期充填）させている。また、プリンタの中にはヘッドが交換可能なものがあり、ヘッドの交換前に流路及びヘッドの液体を除去し、交換後に流路及びヘッドに液体を充填させている。かかる際にも、吸引部材を用いて液体の除去及び充填が行われている。
特開２００３−１３６７６０号公報

しかし、液体は粘度を有しており、液体の粘度が高い場合には当該液体が流路内を流れ難いため、吸引部材による液体の充填及び除去に時間を要することとなる。この結果、初期充填やヘッド交換を迅速に行えない。
本発明は係る課題に鑑みてなされたものであり、目的とするところは、初期充填やヘッド交換を迅速に行うことにある。

前記課題を解決するために、主たる本発明は、
液体を吐出する交換可能なヘッドと、
前記ヘッドに送られる前記液体が流れる流路と、
前記流路を流れる前記液体を加熱する加熱部と、
前記加熱部の加熱動作を制御する制御部であって、
前記加熱部に加熱された前記液体が前記流路及び前記ヘッドに充填されるように、前記加熱動作を実行させ、または、
前記流路に残存する前記液体が前記加熱部に加熱されて前記ヘッドから排出されるように、前記加熱動作を実行させる制御部と、
を備えることを特徴とする液体吐出装置である。

本発明の他の特徴については、本明細書及び添付図面の記載により明らかにする。

本明細書及び添付図面の記載により少なくとも次のことが明らかにされる。

液体を吐出する交換可能なヘッドと、
前記ヘッドに送られる前記液体が流れる流路と、
前記流路を流れる前記液体を加熱する加熱部と、
前記加熱部の加熱動作を制御する制御部であって、
前記加熱部に加熱された前記液体が前記流路及び前記ヘッドに充填されるように、前記加熱動作を実行させ、または、
前記流路に残存する前記液体が前記加熱部に加熱されて前記ヘッドから排出されるように、前記加熱動作を実行させる制御部と、
を備えることを特徴とする液体吐出装置。このような液体吐出装置によれば、初期充填や、ヘッド交換を迅速に行うことが可能となる。

また、かかる液体吐出装置であって、
前記ヘッドは、複数であり、
前記複数のヘッドと連結している連結部材であって、前記流路の一部が形成された連結部材を備え、
前記加熱部は、前記連結部材を加熱することにより、前記液体を加熱することが望ましい。かかる場合には、複数のヘッドに送られる液体の加熱が効果的に行われる。

また、かかる液体吐出装置であって、
前記制御部は、前記流路に残存する前記液体が前記加熱部に加熱されて前記複数のヘッドのうちの一のヘッドから排出されるように、前記加熱動作を実行させることが望ましい。かかる場合には、ヘッド交換に伴う液体の無駄な消費を防止できる。

また、かかる液体吐出装置であって、
前記連結部材は、金属製であることが望ましい。かかる場合には、加熱部による液体の加熱が有効に行われる。

また、かかる液体吐出装置であって、
前記複数のヘッドは、並んで配置されており、
前記加熱部は、隣り合う二つの前記ヘッドの間に設けられていることが望ましい。かかる場合には、各ヘッドに対して均一に加熱された液体が送られやすい。

また、液体を吐出する交換可能なヘッドと、前記ヘッドに送られる前記液体が流れる流路とを備える液体吐出装置の制御方法であって、
加熱された前記液体が前記流路及び前記ヘッドに充填されるように、前記液体を加熱させ、または、
前記流路に残存する前記液体が加熱されて前記ヘッドから排出されるように、前記液体を加熱させるステップ、
を有することを特徴とする液体吐出装置の制御方法。このような液体吐出装置の制御方法によれば、初期充填やヘッド交換を迅速に行うことが可能となる。

＝＝ラインヘッドプリンタ＝＝
液体吐出装置をインクジェットプリンタとし、また、インクジェットプリンタの中のラインヘッドプリンタ（以下、単にプリンタ１と呼ぶ）を例に挙げて、プリンタ１の構成と印刷処理について説明する。

＜＜プリンタ１の構成について＞＞
プリンタ１の構成について、図１〜図３を用いて説明する。図１は、本実施形態のプリンタ１の全体構成ブロック図である。図２は、プリンタ１の内部構造を示した図である。図３は、ヘッドユニット３０の複数のヘッド３３の配置を示した斜視図である。

外部装置であるコンピュータ６０から印刷データを受信したプリンタ１は、制御部であるコントローラ１０により、各ユニット（搬送ユニット２０、ヘッドユニット３０等）を制御し、用紙Ｓに画像を形成する。また、プリンタ１内の状況を検出器群４０が監視し、その検出結果に基づいて、コントローラ１０は各ユニットを制御する。

コントローラ１０は、プリンタ１の制御を行うための制御ユニットである。インターフェース部１１は、外部装置であるコンピュータ６０とプリンタ１との間でデータの送受信を行うためのものである。ＣＰＵ１２は、プリンタ１全体の制御を行うための演算処理装置である。メモリ１３は、ＣＰＵ１２のプログラムを格納する領域や作業領域等を確保するためのものである。ＣＰＵ１２は、メモリ１３に格納されているプログラムに従ったユニット制御回路１４により各ユニットを制御する。

搬送ユニット２０は、用紙Ｓを印刷可能な位置に送り込み、印刷時には搬送方向に所定の搬送量で用紙Ｓを搬送させる。この搬送ユニット２０は、用紙供給部（不図示）と用紙搬送部２１を有する。用紙供給部は、ローラ等を備えており、ストックされた用紙Ｓを前記ローラによって用紙搬送部２１に供給（給紙）するためのものである。用紙搬送部２１は、ヘッドユニット３０に対向する位置に設けられており、搬送ベルト２２等を備えている。搬送ベルト２２は、複数設けられており、回転することにより用紙Ｓを搬送する。

ヘッドユニット３０は、用紙Ｓに液体としてのインクを吐出するためのものである。ヘッドユニット３０は、搬送中の用紙Ｓに対してインクを吐出することにより、用紙Ｓにドットを形成し、もって画像を用紙Ｓに印刷する。そして、本実施の形態に係るヘッドユニット３０は、紙幅分のドットを一度に形成することができる。また、ヘッドユニット３０は、図３に示すように複数のヘッド３３を有している。複数のヘッド３３は、フレーム３１の一部を構成する取り付け基板３２に取り付けられており、搬送方向の上流側に位置しかつ紙幅方向に一列に並んだヘッド群３３Ａ及びヘッド群３３Ｂと、搬送方向の下流側に位置しかつ紙幅方向に一列に並んだヘッド群３３Ｃ及びヘッド群３３Ｄから成る。

各ヘッド３３には、４つのノズル列、すなわち、ブラックインクノズル列（ノズル列Ｋ）、シアンインクノズル列（ノズル列Ｃ）、マゼンタインクノズル列（ノズル列Ｍ）及びイエローインクノズル列（ノズル列Ｙ）が形成されている。各ノズル列は、紙幅方向に沿って一定の間隔で列状に並んでいるノズルを複数備えている。そして、各ノズルには、インクが入った圧力室（不図示）と、圧力室の容量を変化させてインクを吐出させるための駆動素子（ピエゾ素子）が設けられている。なお、各ヘッド３３は、紙幅方向にノズルが等間隔で配置されるように、位置をずらして配置されている。

＜＜印刷処理について＞＞
上述した構成を有するプリンタ１の印刷処理について説明する。コントローラ１０は、コンピュータ６０から印刷命令及び印刷データを受信すると、印刷データに含まれる各種コマンドの内容を解析し、各ユニットを用いて、以下の処理を行う。

まず、コントローラ１０は、用紙供給部を動作させ、印刷すべき用紙Ｓをプリンタ１内に供給（給紙）する。そして、コントローラ１０は、搬送ベルト２２を回転させ、給紙された用紙Ｓを印刷開始位置に位置決めする。このとき、用紙Ｓは、ヘッド３３の少なくとも一部のノズルと対向している。

次に、用紙Ｓは搬送ベルト２２によって一定速度で停まることなく搬送され、ヘッド３３の下を通る。ヘッド３３の下を用紙Ｓが通る間に、各ノズルからインクが断続的に吐出される。その結果、用紙Ｓ上には搬送方向に沿った複数のドットからなるドット列(ラスタライン)が形成される。そして、最後に、コントローラ１０は、不図示の排紙ローラにより、画像の印刷が終了した用紙Ｓを排紙する。

＝＝インク供給ユニット７０とインク回収ユニット８０の構成＝＝
印刷処理の実行によりヘッド３３内のインクが減るため、プリンタ１は、ヘッド３３にインクを供給する（充填する）インク供給ユニット７０を備える。また、ヘッド３３のノズルをクリーニングする際にノズルからインクが排出されるため、プリンタ１は、当該インクを回収するインク回収ユニット８０を備える。

以下においては、インク供給ユニット７０及びインク回収ユニット８０の詳細構成について、図４と図５を用いて説明する。図４は、インク供給ユニット７０とインク回収ユニット８０を示した斜視図である。図５は、供給路７２及びヘッド３３のインクの回収を説明するための図である。なお、説明の都合上、図４においては、ヘッド群３３Ａ、３３Ｂ、３３Ｃ、３３Ｄのうちのヘッド群３３Ａ、３３Ｂのみが示され、図５においては、ヘッド群３３Ａのみが示されている。また、図４と図５では、ヘッド群３３Ａ（３３Ｂ）を構成する５個のヘッド３３（図３参照）のうちの３個のヘッド３３のみが示されている。

＜＜インク供給ユニット７０の構成＞＞
インク供給ユニット７０は、ヘッドユニット３０が有する複数のヘッド３３に対してインクを供給する。このインク供給ユニット７０は、インクカートリッジ７１と、流路の一例である供給路７２と、連結部材の一例である連結板７３と、バルブ７４と、バルブ７５と、加熱部の一例であるヒータ７６とを有する。

インクカートリッジ７１は、ヘッド３３（具体的には、ヘッド３３に設けられたヘッド流路３４を介してノズル列）に供給されるインクを収容する。このインクカートリッジ７１は、インクの種類毎に設けられている。また、インクカートリッジ７１は、プリンタ本体に対して着脱可能である。

供給路７２は、インクカートリッジ７１とヘッド３３（ヘッド流路３４）とに繋がっており、インクカートリッジ７１からヘッド３３に送られるインクが流れる流路となっている。この供給路７２は、インクの種類（イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック）毎に４つ設けられおり、例えば、インクカートリッジ７１に収容されたイエローのインクが、４つの供給路７２のうちの一の供給路７２を流れて、各ヘッド３３のノズル列Ｙに至る。なお、図５においては、４つの供給路７２のうちの１つの供給路７２のみが示されている（後述する図８と図１０も同様である）。

連結板７３は、金属製の部材であり、各ヘッド群３３Ａ、３３Ｂ、３３Ｃ、３３Ｄを構成する複数のヘッド３３と連結している。そして、本実施の形態においては、連結板７３は４つ設けられており、一の連結板７３は、ヘッド群３３Ａを構成する全てのヘッド３３と連結している。また、連結板７３の内部には、４つの供給路７２の一部が形成されている（図４参照）。そして、連結板７３に形成された４つの供給路７２は、各ヘッド３３にインクが送られるように分岐している。すなわち、当該供給路７２は共通流路となっている。なお、供給路７２の、連結板７３に形成された部分以外の部分は、チューブ等で構成されている。

バルブ７４は、各供給路７２において連結板７３とインクカートリッジ７１の間に設けられており、インクカートリッジ７１から連結板７３へのインクの流れを遮断するためのものである。このバルブ７４は開閉可能であり、閉じた際にインクの流れが遮断される。

バルブ７５は、連結板７３内の各供給路７２の分岐された箇所（ヘッド３３の上流側）に設けられており、ヘッド３３に送られるインクの流れを遮断するためものである。このバルブ７５も開閉可能であり、閉じた際にインクの流れが遮断される。なお、バルブ７５が連結板７３内ではなく、ヘッド３３側に設けられていることとしてもよい。

ヒータ７６は、連結板７３に固定されており、当該連結板７３を加熱するためのものである。このヒータ７６は、連結板７３を加熱することにより連結板７３内のインクを加熱する。また、ヒータ７６は、隣り合う二つのヘッド３３の間に設けられており、複数のヒータ７６が連結板７３を加熱する。このため、供給路７２を流れるインクは、複数のヒータ７６に順次加熱されることとなる。

＜＜インク回収ユニット８０の構成＞＞
インク回収ユニット８０は、複数のヘッド３３から排出されたインクを回収する。このインク回収ユニット８０は、キャップ８２と、回収路８３と、吸引ポンプ８４とを有する。

キャップ８２は、各ヘッド３３のノズルに対向するように複数設けられている。本実施の形態においては、各キャップ８２は、搬送ベルト２２の間に配置されている（図２参照）。各キャップ８２は、ノズルとの対向面が開口した箱状の部材であり、ヘッド３３から排出されたインクを受ける。また、キャップ８２は、ノズルを封止する封止位置と、印刷処理時に待機する待機位置との間を、移動可能な構成となっている。図５においては、３つのキャップ８２のうちの最も左側に位置するキャップ８２が、封止位置に位置し、他のキャップ８２は待機位置に位置している。

回収路８３は、キャップ８２と廃液タンク（不図示）を繋げており、キャップ８２が受けたインクが、廃液タンクに向かって流れる流路である。この回収路８３は、チューブ等で構成されている。

吸引ポンプ８４は、回収路８３の途中に設けられたチューブポンプであり、ヘッド３３や供給路７２にあるインクを吸引するためのものである。この吸引ポンプ８４の吸引により、ヘッド３３からインクが排出される。また、吸引ポンプ８４は、各キャップ８２に対応して複数設けられている。

＝＝ヘッド交換時のプリンタ１の動作について＝＝
プリンタ１においては、ヘッド３３が寿命に達した場合や、ヘッド３３の電気回路等が故障した場合等には、ヘッド３３を交換する必要がある。そして、ヘッド３３の取り外しの際にインクによってユーザー等が汚れないように、ヘッド３３内のインクを予め吸引ポンプ８４に吸引させて除去（排出）する必要がある。また、本実施の形態に係るプリンタ１においては、ヘッド３３の交換をするためには、連結板７３を先に取り外す構成となっている。このため、連結板７３の取り外し前に、連結板７３内のインクも予め除去（排出）する必要がある。

ところで、インクは粘度を有しており、インクの粘度が大きい場合には当該インクが供給路７２を流れ難い。特に、ラインヘッドプリンタの場合には供給路７２が長くなりやすいので、インクが当該供給路７２を流れ難い。このため、インクの粘度が大きい場合には、吸引ポンプ８４によるインクの除去及び充填に時間を要することとなり、ヘッド３３の交換を迅速に行えない。

そこで、本実施の形態に係るプリンタ１においては、ヘッド３３の交換を迅速に行うために、以下に説明するプリンタ１の動作が実行される。ここで、ヘッド３３の交換は、故障等したヘッド３３を取り付け基板３２から取り外した後に、新たなヘッド３３を取り付け基板３２に装着することなので、前記動作を、ヘッド３３の取り外しに伴うプリンタ１の動作と、ヘッド３３の装着に伴うプリンタ１の動作とに分けて、説明する。

＜＜ヘッド３３の取り外しに伴うプリンタ１の動作＞＞
まず、ヘッド３３の取り外しに伴うプリンタ１の動作について説明する。本動作においては、主に、供給路７２に残存するインクがヒータ７６に加熱されてヘッド３３から排出されるように、インクを加熱する加熱動作が実行される、ことに特徴がある。

本動作が実行されるときのプリンタ１の各種動作は、主として、コントローラ１０により実現される。特に、本実施の形態においては、メモリ１３に格納されたプログラムをＣＰＵ１２が処理することにより実現される。そして、このプログラムは、以下に説明される各種の動作を行うためのコードから構成されている。

図６は、ヘッド３３の取り外しに伴うプリンタ１の動作を説明するためのフローチャートである。本動作は、ヘッド３３の電気回路が故障等して、当該ヘッド３３を取り外す直前の状態から開始される。ここでは、図５に示す３つのヘッド３３（ヘッド群Ａ）のうち最も左側に位置するヘッド３３（このヘッド３３のことを、取り外しヘッド３３と呼ぶ）が、取り外されるものとして説明する。

コントローラ１０は、取り外しヘッド３３が取り外される前に、当該取り外しヘッド３３が連結する連結板７３に固定されたヒータ７６を動作させて前記連結板７３を加熱させる（ステップＳ１０４）。連結板７３の加熱に伴い４つの供給路７２内のインクも、加熱されることとなる。すなわち、コントローラ１０は、ヒータ７６によってインクを加熱する加熱動作を実行させる。そして、加熱されたインクは、粘度が低下した状態となる。

次に、コントローラ１０は、図５に示すように取り外しヘッド３３に対向するキャップ８２を待機位置から封止位置へ移動させて、取り外しヘッド３３のノズルを封止させる（ステップＳ１０６）。これにより、当該ノズルの周囲が気密な状態となる。一方で、コントローラ１０は、取り外さないヘッド３３に対向するキャップ８２が、図５に示すように待機位置に位置する状態を維持させる。

次に、コントローラ１０は、図５に示すように、バルブ７４と、取り外さないヘッド３３に対応する各バルブ７５とを閉じる（ステップＳ１０８）。これにより、インクカートリッジ７１と連結板７３の間におけるインクの流れと、連結板７３と取り外さないヘッド３３の間におけるインクの流れが、遮断されることとなる。

次に、コントローラ１０は、吸引ポンプ８４を動作させて、連結板７３及び取り外しヘッド３３に残存するインクをノズルから排出させる（ステップＳ１１０）。排出されるインク（特に、連結板７３に残存するインク）は、上述した加熱動作により粘度が低下した状態となっているため、吸引の際に４つの供給路７２及びヘッド３３（ヘッド流路３４とノズル）を流れるインクの流速が大きくなる。また、本実施の形態においては、吸引ポンプ８４によるインクの吸引中もヒータ７６が連結板７３を加熱する（すなわち、吸引中も加熱動作が実行される）ため、インクの粘度が更に低下し、吸引ポンプ８４の吸引がより効果的に行われる。よって、前記加熱動作が実行される場合には、連結板７３及び取り外しヘッド３３に残存するインクが、ヒータ７６に加熱されて取り外しヘッド３３のノズルから迅速に排出されるため、当該インクの排出時間が短縮される。

なお、取り外さないヘッド３３に対応する各バルブ７５が閉じられているので、当該ヘッド３３内のインクが、吸引ポンプ８４による吸引時に連結板７３に逆流する恐れが無い。

ヘッド３３からのインクの排出が終了した後に、封止位置に位置するキャップ８２を待機位置へ移動させることにより、本動作が終了する。本動作の終了後に、連結板７３がユーザー等によって取り外され、その後に取り外しヘッド３３が取り外される。ここで、連結板７３及び取り外しヘッド３３内のインクが除去（排出）されているので、連結板７３及び取り外しヘッド３３の取り外し時にユーザー等がインクで汚れる恐れが無い。

＜＜ヘッド３３の装着に伴うプリンタ１の動作＞＞
次に、ヘッド３３の装着に伴うプリンタ１の動作について説明する。本動作においては、主に、ヒータ７６に加熱されたインクが供給路７２及びヘッド３３に充填されるように、インクを加熱する加熱動作が実行される、ことに特徴がある。

図７は、ヘッド３３の装着に伴うプリンタ１の動作を説明するためのフローチャートである。本動作は、取り外しヘッド３３が取り外された後に、新たにヘッド３３が装着された状態から開始される。ここでは、図８に示す３つのヘッド３３のうち最も左側に位置するヘッド３３（このヘッド３３のことを、装着ヘッド３３と呼ぶ）が、新たに装着されたものとする。そして、装着直後の装着ヘッド３３には、インクが充填されていない。なお、図８は、ヘッド３３へのインクの充填を説明するための図である。

コントローラ１０は、装着ヘッド３３にインクを充填する前に、当該装着ヘッド３３が連結する連結板７３に固定されたヒータ７６を動作させて前記連結板７３を加熱させる（ステップＳ２０４）。これにより、連結板７３の温度が上昇し、これに伴い、その一部が連結板７３に形成された４つの供給路７２内の温度も上昇することとなる。

次に、コントローラ１０は、図８に示すように装着ヘッド３３に対向するキャップ８２を待機位置から封止位置へ移動させて、装着ヘッド３３のノズルを封止させる（ステップＳ２０６）。また、コントローラ１０は、装着ヘッド３３以外のヘッド３３に対応する各バルブ７５を閉じる（ステップＳ２０８）。これにより、連結板７３と、装着ヘッド３３以外のヘッド３３との間におけるインクの流れが、遮断されることとなる。

次に、コントローラ１０は、吸引ポンプ８４を動作させて、連結板７３及び装着ヘッド３３にインクを充填させる（ステップＳ２１０）。すなわち、吸引ポンプ８４がインクカートリッジ７１に収容されたインクを吸引することにより、当該インクが供給路７２を流れてヘッド３３に至って充填される。ここで、上述したようにヒータ７６による加熱によって供給路７２内部の温度が上昇しているので、４つの供給路７２を流れるインクも流れる間に温められ（すなわち、インクが加熱され）、当該インクの粘度が低下する。また、本実施の形態においては、インクの充填時もヒータ７６が連結板７３を加熱するため、充填時のインクの粘度が更に低下する。よって、ヒータ７６に加熱されたインクが供給路７２及び装着ヘッド３３に迅速に充填されるため、当該インクの充填時間が短縮される。

インクの充填が終了した後に、封止位置に位置するキャップ８２を待機位置へ移動させることにより、本動作が終了する。

＝＝初期充填に伴うプリンタ１の動作について＝＝
製造直後のプリンタ１のヘッド３３及び供給路７２には、インクが充填されていない。このため、プリンタ１が印刷処理を初めて実行する直前に、インクカートリッジ７１に収容されたインクが、吸引ポンプ８４によってヘッド３３及び供給路７２に充填（いわゆる初期充填）される。

ところで、インクは粘度を有しており、インクの粘度が大きい場合には、当該インクが供給路７２を流れ難い。このため、インクの粘度が大きい場合には、吸引ポンプ８４によるインクの充填に時間を要することとなり、初期充填が迅速に行われない。

そこで、プリンタ１においては、初期充填を迅速に行うために、図９に示すプリンタ１の動作が実行される。図９は、初期充填に伴うプリンタ１の動作を説明するためのフローチャートである。この動作においては、主に、ヒータ７６に加熱されたインクが供給路７２及びヘッド３３に充填されるように、加熱動作が実行される、ことに特徴がある。

コントローラ１０は、初期充填をする前に、全ての連結板７３に固定されたヒータ７６を動作させて前記連結板７３を加熱する（ステップＳ３０４）。これにより、連結板７３の温度が上昇し、これに伴い、その一部が連結板７３に形成された４つの供給路７２内の温度も上昇することとなる。

次に、コントローラ１０は、図１０に示すように全てのヘッド３３に対向するキャップ８２を待機位置から封止位置へ移動させて、全てのヘッド３３のノズルを封止させる（ステップＳ３０６）。また、コントローラ１０は、バルブ７４と、全てのバルブ７５を開ける（ステップＳ３０８）。これにより、インクカートリッジ７１と各ヘッド３３の間におけるインクの流れが、許容される。なお、図１０は、初期充填を説明するための図である。

次に、コントローラ１０は、吸引ポンプ８４を動作させて、供給路７２及び各ヘッド３３にインクを充填させる（ステップＳ３１０）。すなわち、吸引ポンプ８４がインクカートリッジ７１に収容されたインクを吸引することにより、当該インクが供給路７２を流れて各ヘッド３３に至って充填される。ここで、上述したように供給路７２内部の温度が上昇しているので、４つの供給路７２を流れるインクも流れる間に温められ、当該インクの粘度が低下する。また、本実施の形態においては、インクの充填時もヒータ７６が連結板７３を加熱するため、充填時のインクの粘度が更に低下する。よって、ヒータ７６に加熱されたインクが供給路７２及び各ヘッド３３に迅速に充填されるため、インクの充填時間が短縮される。

インクの充填が終了した後に、封止位置に位置するキャップ８２を待機位置へ移動させることにより、本動作が終了する。

＝＝本実施の形態に係るプリンタ１の有効性について＝＝
上述したように、本実施の形態に係るプリンタ１は、インクを吐出する交換可能なヘッド３３と、ヘッド３３に送られるインクが流れる供給路７２と、供給路７２を流れるインクを加熱するヒータ７６と、ヒータ７６の加熱動作を制御するコントローラ１０と、を備える。そして、コントローラ１０は、ヒータ７６に加熱されたインクが供給路７２及びヘッド３３に充填されるように、前記加熱動作を実行させ（図７、図９）、または、供給路７２に残存するインクがヒータ７６に加熱されてヘッド３３から排出されるように、前記加熱動作を実行させる（図６）。これにより、ヘッド交換や初期充填を迅速に行うことが可能となる。

すなわち、供給路７２に残存するインクがヒータ７６に加熱されてヘッドから排出されるように、前記加熱動作が実行される場合には、ヒータ７６による加熱によって供給路７２内のインクの粘度が低下するため、当該インクが供給路７２やヘッド３３を流れやすくなり（インクの流速が大きくなり）、ノズルからのインクの排出が迅速に行われる。また、ヒータ７６に加熱されたインクが供給路７２及びヘッド３３に充填されるように、前記加熱動作が実行される場合にも、供給路７２を流れるインクの粘度が低下するため、当該インクが供給路７２やヘッド３３を流れやすくなり、供給路７２及びヘッド３３へのインクの充填が迅速に行われる。このように、インクの排出とインクの充填が迅速に行われる結果、ヘッド交換や初期充填が迅速に行われることとなる。

＝＝その他の実施形態＝＝
以上、上記実施の形態に基づき本発明に係る液体吐出装置等を説明したが、上記した発明の実施の形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定するものではない。本発明は、その趣旨を逸脱することなく、変更、改良され得ると共に、本発明にはその等価物が含まれることはもちろんである。

前記実施形態では、液体吐出装置をインクジェットプリンタに具体化したが、この限りではなく、インク以外の他の液体（例えば、機能材料の粒子が分散されている液状体、ジェルのような流状体）を吐出する（噴射する）液体吐出装置に具体化することもできる。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分散または溶解のかたちで含む液状体を吐出する液状体吐出装置、バイオチップ製造に用いられる生体有機物を吐出する液体吐出装置、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であってもよい。さらに、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であってもよい。そして、これらのうちいずれか一種の吐出装置に本発明を適用することができる。

また、前述の実施形態のプリンタ１は、駆動素子（ピエゾ素子）に電圧をかけて、インク室を膨張・収縮させることによりインクを吐出しているが、これに限らない。例えば、発熱体を用いてノズル内に泡を発生させ、その泡によってインクを吐出させるプリンタでもよい。

また、上記実施の形態において、プリンタ１はラインヘッドプリンタであることとしたが、これに限定されるものではない。例えば、プリンタ１はシリアルプリンタであることとしてもよい。かかる場合には、ヘッド３１は、印刷処理中に紙幅方向（図３）に移動しながら、インクを用紙Ｓに吐出することとなる。

また、上記実施の形態において、ヘッドユニット３０は、図３に示すように紙幅方向において離れて位置する複数のヘッド３３により構成されていることとしたが、これに限定されるものではない。例えば、図１１に示すように、複数のヘッド３３が紙幅方向に連結した状態でヘッドユニット３０が構成されることとしてもよい。なお、図１１は、ヘッドユニット３０の他の実施形態を示した図である。

また、上記実施の形態において、図４に示すように、ヘッド３３は複数であり、プリンタ１は、複数のヘッド３３（ヘッド群）と連結している連結板７３であって、供給路７２の一部が形成された連結板７３を備えることとした。そして、ヒータ７６は、連結板７３を加熱することにより、インクを加熱することとした。しかし、上記に限定されるものではない。例えば、各ヘッド３３に応じた流路が別々の部材に形成されており、当該部材を加熱することによりインクが加熱されることとしてもよい。
ただし、複数のヘッド３３と連結し、かつ、供給路７２の一部が形成された連結板７３を加熱することにより、インクを加熱する場合には、連結板７３が加熱されることにより複数のヘッド３３に送られるインクの加熱が効果的に行われる点で、上記実施の形態の方がより望ましい。

また、上記実施の形態において、図５に示すように、コントローラ１０は、供給路７２に残存するインクがヒータ７６に加熱されて複数のヘッド３３のうちの一のヘッド３３から排出されるように、前記加熱動作を実行させることとしたが、これに限定されるものではない。例えば、複数のヘッド３３からインクが排出されるように、加熱動作が実行させることとしてもよい。
ただし、供給路７２に残存するインクを、例えば交換する一のヘッド３３から排出する場合には、交換しない他のヘッド３３のインクが無駄に消費されることを防止できる点で、上記実施の形態の方がより望ましい。

また、上記実施の形態において、連結板７３は、金属製であることとしたが、これに限定されるものではない。例えば、連結板７３は、樹脂製であることとしてもよい。
ただし、金属は熱伝導性が良いので、連結板７３が金属製である場合には、ヒータ７６によるインクの加熱が有効に行われる点で、上記実施の形態の方がより望ましい。

また、上記実施の形態において、図４に示すように、複数のヘッド３３は並んで配置されており、ヒータ７６は隣り合う二つのヘッド３３の間に設けられていることとしたが、これに限定されるものではない。例えば、ヒータ７６は、複数のヘッド３３のうちの一のヘッド３３の横にのみ設けられていることとしてもよい。
ただし、隣り合う二つのヘッド３３の間にヒータ７６が設けられている場合には、各ヘッド３３に対して均一に加熱されたインクが送られやすい点で、上記実施の形態の方がより望ましい。

本実施形態のプリンタ１の全体構成ブロック図である。 プリンタ１の内部構造を示した図である。 ヘッドユニット３０の複数のヘッド３３の配置を示した斜視図である。 インク供給ユニット７０とインク回収ユニット８０を示した斜視図である。 供給路７２及びヘッド３３のインクの回収を説明するための図である。 ヘッド３３の取り外しに伴うプリンタ１の動作を説明するためのフローチャートである。 ヘッド３３の装着に伴うプリンタ１の動作を説明するためのフローチャートである。 ヘッド３３へのインクの充填を説明するための図である。 初期充填に伴うプリンタ１の動作を説明するためのフローチャートである。 初期充填を説明するための図である。 ヘッドユニット３０の他の実施形態を示した図である。

符号の説明

１ プリンタ、
１０ コントローラ、１１ インターフェース部、１２ ＣＰＵ、
１３ メモリ、１４ ユニット制御回路、
２０ 搬送ユニット、２１ 用紙搬送部、２２ 搬送ベルト、
３０ ヘッドユニット、３１ フレーム、３２ 取り付け基板、
３３ ヘッド、３３Ａ、３３Ｂ、３３Ｃ、３３Ｄ ヘッド群、
３４ ヘッド流路、４０ 検出器群、６０ コンピュータ、
７０ インク供給ユニット、７１ インクカートリッジ、７２ 供給路、
７３ 連結板、７４ バルブ、７５ バルブ、７６ ヒータ、
８０ インク回収ユニット、８２ キャップ、８３ 回収路、８４ 吸引ポンプ

Claims (6)

1. 液体を吐出する交換可能なヘッドと、
   前記ヘッドに送られる前記液体が流れる流路と、
   前記流路を流れる前記液体を加熱する加熱部と、
   前記加熱部の加熱動作を制御する制御部であって、
   前記加熱部に加熱された前記液体が前記流路及び前記ヘッドに充填されるように、前記加熱動作を実行させ、または、
   前記流路に残存する前記液体が前記加熱部に加熱されて前記ヘッドから排出されるように、前記加熱動作を実行させる制御部と、
   を備えることを特徴とする液体吐出装置。
2. 請求項１に記載の液体吐出装置であって、
   前記ヘッドは、複数であり、
   前記複数のヘッドと連結している連結部材であって、前記流路の一部が形成された連結部材を備え、
   前記加熱部は、前記連結部材を加熱することにより、前記液体を加熱することを特徴とする液体吐出装置。
3. 請求項２に記載の液体吐出装置であって、
   前記制御部は、前記流路に残存する前記液体が前記加熱部に加熱されて前記複数のヘッドのうちの一のヘッドから排出されるように、前記加熱動作を実行させることを特徴とする液体吐出装置。
4. 請求項２または請求項３に記載の液体吐出装置であって、
   前記連結部材は、金属製であることを特徴とする液体吐出装置。
5. 請求項２〜請求項４のいずれかに記載の液体吐出装置であって、
   前記複数のヘッドは、並んで配置されており、
   前記加熱部は、隣り合う二つの前記ヘッドの間に設けられていることを特徴とする液体吐出装置。
6. 液体を吐出する交換可能なヘッドと、前記ヘッドに送られる前記液体が流れる流路とを備える液体吐出装置の制御方法であって、
   加熱された前記液体が前記流路及び前記ヘッドに充填されるように、前記液体を加熱させ、または、
   前記流路に残存する前記液体が加熱されて前記ヘッドから排出されるように、前記液体を加熱させるステップ、
   を有することを特徴とする液体吐出装置の制御方法。

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