JP2017193148A - 液体吐出装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 安定してフロート部材を開閉することができないことがある。
【解決手段】 液体を吐出するヘッドと、ヘッドへ供給される液体を貯留する貯留部と、貯留部と連通し貯留部の気泡を排出するための気泡排出部と、気泡排出部から気泡を含む液体を排出する排出手段と、貯留部内に配され前記液体よりも比重が小さいフロート部材と、を備え、フロート部材は貯留部と気泡排出部とが連通する連通状態と貯留部と気泡排出部とが連通しない非連通状態とに切り替える液体吐出装置において、フロート部材は貯留部内に軸支され、液体の液面の鉛直方向における上下移動に基づいて回転移動する。
【選択図】 図２

Description

本発明は、メインタンクから貯留部を介してヘッドへ液体を供給する構成において、貯留部内の気泡排出を行う液体吐出装置に関する。

特許文献１には、メインタンクに収容されているインクがインク供給チューブを介して記録ヘッドへ供給されるインクジェット記録装置が開示されている。記録ヘッドにはメインタンクから供給されたインクを貯留するサブタンクが設けられ、サブタンクの内部にインクよりも比重が小さいフロート部材が配されている。サブタンクの上部は気泡排出流路を介して吸引ポンプと接続され、吸引ポンプの吸引動作によってサブタンク内が減圧される。この吸引動作によってサブタンク内の気泡は気泡排出流路を通じて外部へ排出され、メインタンクからサブタンクへインクが供給される。インクが供給されることによってサブタンク内のインクの液面が上昇すると、フロート部材は液面と共に上昇し、サブタンクと気泡排出流路の接続を遮断する。従って、吸引ポンプによる吸引動作を行ってもそれ以上インクが排出されないため、サブタンクからインクが無駄に排出されるのを抑制することができる。

特開２０１０−１４３０６２号公報

しかしながら、特許文献１の構成ではフロート部材が球形状であり、吸引ポンプによる吸引力が大きい場合は、サブタンクと気泡排出流路の接続部にフロート部材がはまってしまい、フロート部材の自重では抜けなくなることがあるという技術的な課題がある。

このような事情に鑑みて、本発明の目的は、安定してフロート部材を開閉することができる液体吐出装置を提供することを目的とする。

本発明は、上記目的を達成するため、液体を吐出するヘッドと、前記ヘッドへ供給される液体を貯留する貯留部と、前記貯留部と連通し前記貯留部内の気泡を排出するための気泡排出部と、前記気泡排出部から気泡を含む液体を排出する排出手段と、前記貯留部内に配され前記液体よりも比重が小さいフロート部材と、を備え、前記フロート部材は前記貯留部と前記気泡排出部とが連通する連通状態と前記貯留部と前記気泡排出部とが連通しない非連通状態とに切り替える液体吐出装置であって、前記フロート部材は前記貯留部内に軸支され、前記液体の液面の鉛直方向における上下移動に基づいて回転移動することを特徴とする。

本発明によれば、安定してフロート部材を開閉することができる液体吐出装置が提供される。

第１実施形態に係るインクジェット記録装置のインク供給構成を示す図である。 第１実施形態に係るサブタンクユニットの構成を示す図である。 第１実施形態に係るインクジェット記録装置の各制御部の構成を示すブロック図である。 第１実施形態に係る複数色の気泡排出部に対する排気パージ動作を示す模式図である。 第１実施形態に係る複数色のフロート部材の動作とサブタンクからの気泡排出状態を示す模式図である。 第２実施形態に係るサブタンクユニットの構成を示す断面模式図である。

本発明に係る液体吐出装置の実施形態について説明する。ただし、実施形態に記載されている構成要素はあくまで例示であり、本発明の範囲を限定する趣旨のものではない。本明細書において液体吐出装置は、インクジェット方式の画像記録装置を意味する。特に、間欠的に搬送される記録媒体に対しインクを吐出するヘッドを、記録媒体の搬送方向と交差する方向に往復移動させて記録を行う、シリアル型のインクジェット記録装置を例にとり説明する。しかしながら、本発明はシリアル型のインクジェット記録装置に限らず、長尺プリントヘッドを用いて連続的にプリントを行うライン型のインクジェット記録装置にも適用することができる。また、本明細書において「インク」とは、記録液、定着処理液、レジストなどの液体の総称として用いる。さらに、本明細書において「記録」とは、平面的なものに対する記録に限らず、立体物に対する記録も含む。本明細書において「シート」とは、液体を吐出されるものであって、紙、プラスチック、布などの記録媒体の総称として用いる。なお、シートはカットシートに限らずロール状のものも含む。また、本明細書において「気泡」とは、液体の内部や表面にできる、気体を含んで丸まったものに限らず、液体に含まれる空気の総称として用いる。さらに、本明細書中で「気泡を排出する」という表現においては、気泡のみを排出する場合に限らず、気泡を含む液体（インク）を排出する場合も含む。

〔第１実施形態〕
図１は本実施形態におけるインクジェット記録装置１のインク供給構成を示す斜視図である。図２は、一色分のサブタンクユニット１０４の構成を示す断面模式図である。インクジェット記録装置１はインクを吐出するヘッド１１３とインクを収容するメインタンク１０１が、供給チューブ１０３を介して連通されている。メインタンク１０１は、インクジェット記録装置１の本体に色ごとに設けられている。本実施形態では、ブラックインク用メインタンク１０１Ｂｋ、シアンインク用メインタンク１０１Ｃ、マゼンタインク用メインタンク１０１Ｍ、イエローインク用メインタンク１０１Ｙ、の４つを備える。メインタンク１０１から供給されるインクは、キャリッジ１０６に搭載されているサブタンク２０２に一時的に貯留される。サブタンク２０２は後述するサブタンクユニット１０４の一部を構成し、ヘッド１１３と連通してヘッド１１３へインクを供給する。

供給チューブ１０３はメインタンク１０１とサブタンク２０２を連通している。供給チューブ１０３の一端は、メインタンク１０１に設けられたジョイント部１０２と接続される。供給チューブ１０３の他端は、サブタンク２０２に設けられた導入口２０１と接続される。供給チューブ１０３はエラストマ性の可撓性材料で構成されていて、不図示のキャリッジモータの駆動によってガイドレール４３に沿って往復移動するキャリッジ１０６の動きに追従することができる。

ヘッド１１３はキャリッジ１０６と共にＸ方向に沿って往復移動しつつ、シートＰに対してインクを吐出して画像を記録する。また、シート搬送機構（不図示）が、Ｘ方向と交差する方向（本実施形態では、Ｘ方向と直交するＹ方向）にシートＰを間欠的に搬送する。ヘッド１１３のＸ方向の往復移動とシートＰのＹ方向の間欠的な搬送動作とを繰り返すことにより、シートＰの表面（プリント面）に画像を記録していく。なお、Ｘ方向はキャリッジ１０６の移動方向であるとともに、搬送されるシートＰの幅方向でもあるため、本明細書中でシート幅方向とも称する。また、Ｙ方向は本明細書中でシート搬送方向とも称する。さらに、図１に示すＺ方向は本明細書中で鉛直方向と称する。

図２に示すように、サブタンクユニット１０４は主に、サブタンク（貯留部）２０２、ヘッド１１３、および気泡排出部２０７によって構成されている。ヘッド１１３はサブタンク２０２の鉛直下方に配されている。

本実施形態のように、メインタンク１０１からサブタンク２０２へインクを供給する構成のインクジェット記録装置１においては、可撓性の供給チューブ１０３の材質によってはガスバリア性が低く、外部の空気が供給チューブ１０３を透過してインク中に溶け込むことがある。特に、インクジェット記録装置１をソフトパワーオフした状態など、インクがしばらく使われず、同じ場所に留まっているときに発生しやすい。そのため、本実施形態ではサブタンク２０２内に混入した気泡を排出するための、気泡排出部２０７が設けられている。気泡排出部２０７は鉛直上方においてサブタンク２０２と連通している。

サブタンク２０２の内部にはフロート部材２０５が配されている。フロート部材２０５は板状の形状で、サブタンク２０２の鉛直上方の側面に設けられた支持部２１５に軸支されている。そのため、フロート部材２０５は支持部２１５を中心として回転移動が可能である。フロート部材２０５はその比重がインクの比重よりも小さいため、液面２０４が鉛直方向に上下するに伴って支持部２１５を中心に回転移動する。

また、サブタンク２０２の鉛直上面で、支持部２１５が設けられていない側は、気泡排出部２０７とサブタンク２０２を接続するための接続流路２２０と連通している。サブタンク２０２内の接続流路２２０と連通する開口部には、弾性部材で構成された環状のフロート部材当接部２０６が開口部を囲うように設けられている。さらに、サブタンク２０２の鉛直下面には、フィルタ２０３が設けられている。供給チューブ１０３から供給されるインクに異物が混入している場合は、フィルタ２０３によって捕集される。フィルタ２０３の鉛直下方にはヘッド１１３と接続する不図示のヘッド流路が配され、フィルタ２０３を通過したインクはヘッド流路を介してヘッド１１３へ供給される。なお、フロート部材当接部２０６の形状は環状に限らず開口部の周囲を囲う形状であればよく、周囲の全てを囲わず隙間がある形状でもよい。

フロート部材２０５がフロート部材当接部２０６に当接すると、サブタンク２０２と気泡排出部２０７との接続は遮断される。また、フロート部材２０５がフロート部材当接部２０６と離間しているときは、サブタンク２０２と気泡排出部２０７とは連通している。このように、フロート部材２０５は、サブタンク２０２と気泡排出部２０７とが連通する連通状態と連通しない非連通状態とに切り替える。

気泡排出部２０７は、支持部２１５が設けられたサブタンク２０２の側面と対向する側面側で、サブタンク２０２の隣に配されている。気泡排出部２０７には、内部にボール弁２１１とバネ部材２１２が設けられている。また、気泡排出部２０７の鉛直下方側には排出口２０９が設けられている。排出口２０９は後述する排出口キャップ（排出手段）２０８と接続する。気泡排出部２０７の鉛直上方には規制部２１４が設けられ、バネ部材２１２の鉛直上方への移動を規制している。ボール弁２１１はバネ部材２１２によりシール部材２１３に当接して、下向きに付勢されて排出口２０９を封止している。ボール弁２１１は、気泡排出部２０７内で鉛直方向において上下移動ができるように、気泡排出部２０７の内壁面とボール弁２１１との間に隙間ができるように設けられている。

図１に示すように、インクジェット記録装置１はさらにメンテナンスユニット９を備える。メンテナンスユニット９はシートが搬送される領域６５の外側に設けられている。メンテナンスユニット９は、ヘッドキャップ１１５、排出口キャップ（排出手段）２０８、吸引ポンプ（排出手段）１１６および排出路１１７等から構成される。ヘッドキャップ１１５と排出口キャップ２０８は不図示の保持部材で一体的に保持されていて、吸引ポンプ１１６および排出路１１７と接続されている。

ヘッドキャップ１１５と排出口キャップ２０８は隣接して設けられ、不図示の駆動部によって上下に一体的に移動する。キャリッジ１０６がメンテナンスユニット９の鉛直上方へ移動すると、ヘッドキャップ１１５がヘッド１１３の吐出口１１３ａと対向し、排出口キャップ２０８が排出口２０９と対向する。その状態で、不図示の駆動部によってヘッドキャップ１１５と排出口キャップ２０８が上方へ移動すると、ヘッドキャップ１１５がヘッド１１３の吐出口１１３ａに密着し、排出口キャップ２０８が排出口２０９に密着する。これにより、複数の吐出口１１３ａがヘッドキャップ１１５によって共通に覆われ、複数の排出口２０９が排出口キャップ２０８によって共通に覆われる。

メンテナンスユニット９は、ヘッド１１３の吐出機能の維持、回復のための動作を行う。具体的には、メンテナンスユニット９は、ヘッド１１３の複数の吐出口１１３ａからインクを強制的に吸引し、ヘッド内の気泡、および乾燥等により増粘したインクをヘッド１１３から廃棄する、いわゆる吸引パージ動作を行う。また、メンテナンスユニット９は、サブタンク２０２内のインクに混入している気泡がヘッド１１３へ流れ込む前に、排出口２０９から排出させる、いわゆる排気パージ動作も行う。

吸引パージ動作は、ヘッドキャップ１１５がヘッド１１３の吐出口１１３ａを覆ってキャッピングし、吸引ポンプ１１６によってヘッドキャップ１１５内を負圧状態にすることで行われる。ヘッドキャップ１１５には可撓性チューブ等で構成された排出路１１７の一端が接続される。排出路１１７の他端は廃液タンク（不図示）と接続される。上記構成によって、吐出口１１３ａから吸引されたインクは廃液タンク（不図示）へ廃棄される。

排気パージ動作は、排出口キャップ２０８が排出口２０９を覆い、吸引ポンプ１１６によって排出口キャップ２０８内を負圧状態にすることで行われる。排出口キャップ２０８には突起部２１０が色ごとに独立して設けられている。排出口キャップ２０８には可撓性チューブ等で構成された排出路１１７の一端が接続される。排出路１１７の他端は廃液タンク（不図示）と接続される。上記構成によって、排出口２０９から吸引された気泡は廃液タンク（不図示）へ廃棄される。また、吸引パージ動作と排気パージ動作において共通の吸引ポンプ１１６を用いる。吸引ポンプ１１６と排出路１１７は、不図示の切替装置によってヘッドキャップ１１５と排出口キャップ２０８のいずれか一方と選択的に接続される。

図３はインクジェット記録装置の各制御部の構成を示すブロック図である。ＣＰＵ５００は、メインバスライン５０５を介して装置各部の制御およびデータ処理を実行する。すなわちＣＰＵ５００は、ＲＯＭ５０１に格納されるプログラムに従い、データ処理、ヘッド駆動およびキャリッジ駆動を以下の各部を介して制御し、画像記録動作及び予備吐出を含むメンテナンス動作を行う。ＣＰＵ５００はインターフェース５０４を介して、ホスト装置との通信処理を行うことができる。ＲＡＭ５０２はこのＣＰＵ５００によるデータ処理等のワークエリアとして用いられ、一時的に複数スキャンの印字データ、及びインクジェット記録装置１の回復処理動作及び供給動作に係るパラメータ等を保存することができる。画像入力部５０３はホスト装置とのインターフェース５０４を介し、ホスト装置から入力した画像を一時的に保持する。

キャリッジ駆動制御回路５０７は、画像信号処理部５１４で処理されたプリントデータに従いヘッド１１３のシート幅方向のスキャン動作を制御、及び吸引動作を行う為、メンテナンスユニット９上への移動を制御する。紙送り制御回路５１５はヘッド１１３のスキャン動作終了後、次のスキャンデータを記録する為にシートＰをプリントデータに従ってシート搬送方向に搬送させる。ヘッド駆動制御回路５０６は、ヘッド１１３のインク吐出用の駆動を制御し、予備吐出や記録のためのインク吐出をヘッド１１３に行わせる。不揮発性メモリ５１８はサブタンクユニット１０４の最終回復時刻を記憶する。ＣＰＵ５００は、不揮発性メモリ５１８から最後に排気パージ動作を行った時刻とタイマ５１９から取得した現在時刻との差分を用いて、サブタンク２０２に内包する気泡量を推定することができる。回復系制御回路５０８ではＲＡＭ５０２に格納される回復処理プログラムに従って回復系モータ５０９の駆動制御を行い、メンテナンスユニット９の上下動作、ワイパ５１２の動作、及び吸引ポンプ１１６の動作等の回復動作を制御する。これらの回復動作により、気泡排出部２０７の排気パージ動作を行うことができる。

続いて本実施形態における排気パージ動作に関して詳しく説明する。図２（ａ）はフロート部材２０５がフロート部材当接部２０６から離間し、サブタンク２０２と気泡排出部２０７が連通している連通状態を示す。図２（ａ）に示すように、メインタンク１０１から供給されたインクに気泡が混入している場合、気泡は浮力によりサブタンク２０２内で鉛直上方に移動する。サブタンク２０２内の気泡の量が増加するにつれて、サブタンク２０２内のインクの液面２０４は下降する。液面２０４の下降に伴って、フロート部材２０５も支持部２１５を中心に時計周りに回転して下降するため、フロート部材２０５とフロート部材当接部２０６は離間している。このように、サブタンク２０２内に気泡が混入すると、フロート部材２０５とフロート部材当接部２０６は離間し、サブタンク２０２と気泡排出部２０７が連通状態となる。このようにフロート部材２０５とフロート部材当接部２０６とが離間した状態を、フロート部材２０５の離間状態とも称する。

図２（ｂ）はフロート部材２０５がフロート部材当接部２０６と当接し、サブタンク２０２と気泡排出部２０７が連通していない非連通状態を示す。図２（ｂ）に示すように、サブタンク２０２内がインクで満たされているとき、液面２０４はサブタンク２０２の鉛直上面にほぼ到達している。そのため、フロート部材２０５は浮力によってサブタンク２０２の鉛直上面に達し、サブタンク２０２と気泡排出部２０７の接続を遮断する。フロート部材当接部２０６は弾性部材であるため、浮力によってフロート部材２０５に押圧されると、フロート部材２０５の形状に合わせて変形する。これにより、フロート部材２０５とフロート部材当接部２０６とは、ほとんど隙間がない状態で密着するため、サブタンク２０２と気泡排出部２０７は連通しない非連通状態となる。このようにフロート部材２０５とフロート部材当接部２０６とが当接した状態を、フロート部材２０５の当接状態とも称する。

図２（ｃ）を用いて排気パージ動作を説明する。図２（ｃ）は、図２（ａ）のように、サブタンク２０２内の鉛直上方に気泡が溜まり、フロート部材２０５が離間状態である状態から排気パージ動作を行う様子を示す。不図示の駆動部によって排出口キャップ２０８が上昇して排出口２０９のキャッピングを行い、吸引ポンプ１１６を駆動して排出口キャップ２０８内を負圧状態にする。その後、不図示の駆動部によって突起部２１０が鉛直上方へ移動し、排出口２０９を閉塞していたボール弁２１１を鉛直上方へ押し上げる。これにより、ボール弁２１１がシール部材２１３から離れて排出口２０９は開放される。開放された排出口２０９から吸引ポンプ１１６による吸引排出が行われて、サブタンク２０２内の鉛直上方に溜まった気泡から排出される。このように排出口２０９から排出された気泡は、排出口キャップ２０８に接続された可撓性チューブの排出路１１７を介して廃液タンク（不図示）へ廃棄される。

気泡排出部２０７からの気泡の排出に伴って、サブタンク２０２内のインクの液面２０４が上昇する。液面２０４の上昇と共に、フロート部材２０５も支持部２１５を中心に反時計回りに回転して、鉛直上方へ移動する。フロート部材２０５がフロート部材当接部２０６に当接して当接状態となると、サブタンク２０２と気泡排出部２０７は非連通状態となり、サブタンク２０２からの気泡の排出は行われなくなる。このようにサブタンク２０２からの気泡排出が完了したら、排出口キャップおよび突起部２１０が鉛直下方へ下降し、吸引ポンプ１１６の駆動も停止する。

次に、本発明の解決する課題および本発明の作用、効果について詳細に説明する。

フロート部材２０５をサブタンク２０２内に配することで、液面２０４がサブタンク２０２の鉛直上面に到達するよりも先に、サブタンク２０２と気泡排出部２０７が非連通状態となるため、インクを無駄に排出することを抑制することができる。つまり、フロート部材２０５によってインクと気泡がある程度分離されるため、吸引ポンプ１１６によって、フロート部材２０５より鉛直上方にある気泡を含むインクのみ排出される。これにより、廃棄するインクの量を低減することができる。

ここで、サブタンク２０２と気泡排出部２０７を非連通状態にするために、フロート部材２０５に充分な浮力がかかる必要がある。そのため、フロート部材２０５の体積を大きくする必要があるが、本実施形態のように板状にすることで、サブタンク２０２の高さを変えずにフロート部材２０５の体積を大きくすることができる。従って、板状のフロート部材２０５はインクジェット記録装置１を小型化する際も有効である。

また、フロート部材２０５がフロート部材当接部２０６に当接した後も吸引ポンプ１１６による吸引が継続した場合、サブタンク２０２と気泡排出部２０７の差圧が大きくなる。この差圧の増大により、フロート部材２０５のフロート部材当接部２０６への当接圧が大きくなり、弾性部材で構成されるフロート部材当接部２０６の変形量が大きくなる。ここで仮にフロート部材２０５が球状である場合、フロート部材当接部２０６の変形によってフロート部材当接部２０６に挟持されることがある。そのため、液面２０４が下降してもフロート部材２０５がフロート部材当接部２０６に挟持され続けてしまい、サブタンク２０２と気泡排出部２０７とが非連通状態のままとなってしまう。これに対して、本実施形態ではフロート部材２０５が板状であるため、フロート部材当接部２０６によって挟持され続けることはほぼない。そのため、フロート部材２０５を安定して開閉することができる。

インクジェット記録装置１本体が外部から衝撃を受け、サブタンク２０２内のインクが揺動された場合、液面２０４で浮かぶフロート部材２０５は液面２０４と共に揺動される。仮にフロート部材２０５がサブタンク２０２に軸支されていない場合、フロート部材２０５の開閉が不安定となる。つまり、フロート部材２０５の当接状態や離間状態を保持できないことがある。これに対して本実施形態では、フロート部材２０５は支持部２１５によってサブタンク２０２の側面に軸支されており、支持部２１５を中心としてフロート部材２０５が回転移動して開閉するため、フロート部材２０５の開閉が安定する。なお、フロート部材２０５の形状は板状に限らず、サブタンク２０２に軸支されて、接続流路２２０の開口を閉塞することができる形状であれば何でもよい。

球状などのフロート部材２０５がサブタンク２０２などに軸支されない状態でサブタンク２０２内に配されている場合、サブタンク２０２の鉛直上面が接続流路２２０の開口よりも大きいと、フロート部材２０５が当接状態にならないことがある。そのため、サブタンク２０２の断面積が鉛直上方に向けて徐々に小さくなるように、サブタンク２０２の側面に斜面を設ける必要がある。これに対して、本実施形態ではサブタンク２０２の側面にフロート部材２０５が軸支されているため、サブタンク２０２の鉛直上面は接続流路２２０の開口より大きい場合であっても、フロート部材２０５を当接状態にすることができる。特に、サブタンク２０２の鉛直上方に斜面を設ける必要がなく、サブタンク２０２の高さを低減することができる。そのため、装置を小型化することができる。

ここで排気パージ動作のタイミングについて説明する。サブタンク２０２に混入した気泡の量が増加して液面２０４がフィルタ２０３まで下降すると、ヘッド１１３内まで気泡が混入してしまう。気泡がヘッド１１３内に混入すると、インクが吐出できないことがあるため、液面２０４がフィルタ２０３に到達する前に排気パージ動作を行う必要がある。そのため、排気パージ動作のタイミングは、最後に排気パージ動作を実行してから所定時間経過後や所定枚数の印刷後等、気泡の蓄積量を推定して行われる。

次に、複数色のインクの気泡排出部２０７に対する排気パージ動作を、図４を用いて説明する。図４（ａ）は排出口キャップ２０８の開放状態を示し、左からイエロー、シアン、マゼンタ、ブラックの気泡排出部２０７とその周辺を示す。共通の排出口キャップ２０８に設けられた色ごとの突起部２１０は、共通してキャップベース３０１に支持されている。キャップベース３０１と排出口キャップ２０８の間にはキャップばね３０２が配され、排出口キャップ２０８を鉛直上方へ付勢している。図４（ａ）では排出口キャップ２０８が開放状態であり、キャップベース３０１も鉛直下方に下がった状態となっている。その為、気泡排出部２０７のボール弁２１１はバネ部材２１２の付勢により閉塞されている。

図４（ｂ）は排出口キャップ２０８の閉塞状態を示す。図４（ａ）の状態から不図示の駆動部によりキャップベース３０１を上昇させると、まず排出口キャップ２０８の上面部３０５が排出口２０９に当接し、排出口キャップ２０８内が閉じた空間となる。つまり、排出口キャップ２０８が排出口２０９をキャッピングしている。この状態では、突起部２１０とボール弁２１１は離間した状態にあり、排出口キャップ２０８内と気泡排出部２０７は接続されていない。排出口２０９をキャッピングした状態で吸引ポンプ１１６を駆動して、排出口キャップ２０８内を負圧状態とする。このときの排出口キャップ２０８と突起部２１０の位置をキャップ位置と称する。

図４（ｃ）はボール弁２１１の開放状態を示す。図４（ｂ）の状態から不図示の駆動部によってさらにキャップベース３０１を鉛直上方へ上昇させると、キャップばね３０２が圧縮されて図４（ｂ）のキャップ位置から突起部２１０がさらに上昇する。突起部２１０の上昇によってボール弁２１１が押し上げられることにより、排出口２０９が開放されて排出口キャップ２０８内と気泡排出部２０７が連通状態となる。吸引ポンプ１１６の駆動によって、気泡排出部２０７から不図示の廃液タンクへ気泡が排出される。上述のように、キャップベース３０１の昇降動作によって、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックのそれぞれの排出口２０９の開放と閉塞を、簡易な構成で一括して行うことができる。

図５は複数色のフロート部材２０５の動作とサブタンク２０２からの気泡排出状態を示す模式図である。図５（ａ）は各サブタンク２０２の排気パージ動作前のフロート部材２０５及び液面２０４の状態であり、液面２０４の高さが高い色から順にイエロー、ブラック、シアン、マゼンタである。特にイエローは液面２０４Ｙがフロート部材２０５Ｙを押し上げてフロート部材当接部２０６Ｙに当接し、サブタンク２０２Ｙと気泡排出部２０７Ｙは非連通状態である。

図５（ａ）の状態から排気パージ動作が開始されると、各色の排出口２０９に負圧が発生して、接続流路２２０を介してサブタンク２０２の鉛直上面から気泡が排出される。この際、イエローのサブタンク２０２Ｙは排気パージ動作前に、サブタンク２０２Ｙと気泡排出部２０７Ｙが非連通状態であるため、気泡排出部２０７Ｙにおいて気泡排出は行われない。一方、その他のサブタンク２０２はフロート部材２０５が開いているため、サブタンク２０２の鉛直上方に溜まった気泡が排出されて液面２０４が上昇する。液面２０４の上昇に伴い、イエローの次に液面２０４が高かったブラックのフロート部材２０５Ｂｋが、フロート部材当接部２０６Ｂｋに達して、サブタンク２０２Ｂｋと気泡排出部２０７Ｂｋを非連通状態にする。従って、これ以降は気泡排出部２０７Ｂｋからの気泡排出は行われない。この状態を図５（ｂ）で示す。

続けて排気パージ動作を継続すると、まだフロート部材２０５が開放されているマゼンタのサブタンク２０２Ｍ及びシアンのサブタンク２０２Ｃからのみ気泡が排出される。さらに、シアンのフロート部材２０５Ｃがフロート部材当接部２０６Ｃに到達する（図５（ｃ））。従って、シアンのサブタンク２０２Ｃと気泡排出部２０７Ｃは非連通状態となる。従って、これ以降は気泡排出部２０７Ｃからの気泡排出は行われない。

さらに排気パージ動作を継続すると、最後にマゼンタのフロート部材２０５Ｍがフロート部材当接部２０６Ｍに到達し、サブタンク２０２Ｍと気泡排出部２０７Ｍを非連通状態にする（図５（ｄ））。これにより、全ての気泡排出部２０７からの気泡排出が完了する。ここで、排気パージ動作の継続時間は全てのサブタンク２０２の気泡を排出するのに十分な時間が予め設定されている。このように、全ての気泡排出部２０７に対する排気パージ動作において、無駄なインクの排出を低減しながら気泡を排出することができる。また、フロート部材２０５を設けることで、色ごとに排気パージ動作の制御や駆動部を分ける必要がないためコストを低減することができる。

なお、本実施形態はフロート部材２０５が全てのサブタンク２０２に配されているが、本発明はこれに限定されない。フロート部材２０５が１つ以上のサブタンク２０２に配されていればよい。例えば１つのサブタンク２０２内のみに配される場合、容積が最も大きいブラックのサブタンク２０２Ｂｋ内のみにフロート部材２０５Ｂｋが配されてもよい。また、インクの色によって気泡の発生量に差があるため、気泡が発生しにくい色のサブタンク２０２のみにフロート部材２０５が配されてもよい。

〔第２実施形態〕
本実施形態では、サブタンク２０２の支持部２１５が設けられている側面側の、サブタンク２０２の鉛直上面にフロート部材当接部２０６が設けられている。図６は本実施形態におけるサブタンクユニット１０４の構成を示す断面模式図であり、図６（ａ）はフロート部材２０５の開放状態を示す。フロート部材２０５の重心Ｇは、フロート部材２０５の長軸方向および短軸方向の中心に位置する。

図６（ｂ）は排気パージ動作が終わり、液面２０４が鉛直上方へ上昇して、フロート部材２０５とフロート部材当接部２０６が当接している状態を示す拡大図である。本実施形態では、支持部２１５から重心Ｇまでの距離Ｌｇは、支持部２１５からフロート部材当接部２０６の中心までの距離Ｌよりも大きくなっている。重心Ｇには、フロート部材にかかる浮力から重力を差し引いた力Ｆ１が働く。フロート部材２０５はインクよりも比重が小さいため、力Ｆ１は重心Ｇにおいて鉛直方向上向きに働く。一方、フロート部材当接部２０６に対してフロート部材２０５からかかる力Ｆ２はＦ２＝Ｆ１×Ｌｇ／Ｌで表すことができる。従って、Ｌが小さいほど当接圧を大きくすることができる。このように、本実施形態ではフロート部材２０５からフロート部材当接部２０６に対する当接圧を大きくすることで、フロート部材２０５の当接状態をより安定させることができる。

１１３ ヘッド
１１６ 吸引ポンプ（排出手段）
２０２ サブタンク（貯留部）
２０５ フロート部材
２０７ 気泡排出部
２０８ 排出口キャップ（排出手段）

Claims (10)

1. 液体を吐出するヘッドと、前記ヘッドへ供給される液体を貯留する貯留部と、前記貯留部と連通し前記貯留部内の気泡を排出するための気泡排出部と、前記気泡排出部から気泡を含む液体を排出する排出手段と、前記貯留部内に配され前記液体よりも比重が小さいフロート部材と、を備え、前記フロート部材は前記貯留部と前記気泡排出部とが連通する連通状態と前記貯留部と前記気泡排出部とが連通しない非連通状態とに切り替える液体吐出装置であって、
   前記フロート部材は前記貯留部内に軸支され、前記液体の液面の鉛直方向における上下移動に基づいて回転移動することを特徴とする液体吐出装置。
2. 前記フロート部材は板状であることを特徴とする請求項１に記載の液体吐出装置。
3. 前記フロート部材は前記貯留部の側面に設けられた支持部によって軸支されることを特徴とする請求項１または２に記載の液体吐出装置。
4. 前記貯留部と前記気泡排出部は鉛直上方を接続流路によって連通されていることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の液体吐出装置。
5. 前記フロート部材は、前記貯留部の鉛直上面に設けられたフロート部材当接部に当接することで前記非連通状態とし、前記フロート部材当接部から離間することで前記連通状態とすることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の液体吐出装置。
6. 前記気泡排出部は鉛直下方に排出口が設けられ、前記排出手段は、前記排出口をキャッピングする排出口キャップと、前記排出口から気泡を含む液体を吸引するために前記排出口キャップの中を負圧にするための吸引ポンプと、を備えることを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の液体吐出装置。
7. 前記ヘッドは液体を吐出する吐出口を有し、前記液体吐出装置は前記吐出口をキャッピングするヘッドキャップを備え、前記吸引ポンプによって前記吐出口から液体を吸引するために前記ヘッドキャップの中が負圧にされることを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載の液体吐出装置。
8. 前記排出口キャップと前記ヘッドキャップとを保持する保持部材を備えることを特徴とする請求項１から７のいずれか１項に記載の液体吐出装置。
9. 液体としてインクを用いることを特徴とする請求項１から８のいずれか１項に記載の液体吐出装置。
10. 前記インクとして、イエローインク、マゼンタインク、シアンインク、ブラックインクを用い、前記ブラックインクの前記貯留部内のみに前記フロート部材を配することを特徴とする請求項９に記載の液体吐出装置。
    

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