JP2020157675A - 液滴吐出装置 - Google Patents

Abstract

【課題】インクの入れ替えの際に無駄が少ない液滴吐出装置を提供する。【解決手段】第１ヘッド１１から第１インクを吐出する状態で設置された場合に、共通流路系４２、第１流量制御手段６１及び第２流量制御手段６２が、第１インクパック２１中の第１インクの液面及び第２インクパック２２中の第２インクの液面よりも上にあり、制御部は、第１流量制御手段、第２流量制御手段、第３流量制御手段６３及び第１送液手段７１を制御して、第１インクパックに収容された第１インクを、共通流路系を介して第２インクパックに移送し、第１流量制御手段、第２流量制御手段、第３流量制御手段及び第２送液手段を７２制御して、洗浄液容器３２に収容された洗浄液を、洗浄液流路４４及び共通流路系を介して第１インクパックに移送する。【選択図】図１

Description

本発明は、液滴吐出装置に関する。

液滴吐出装置は、微細なノズルから液体の小滴を吐出して、記録媒体に付着させる装置である。液滴吐出装置は、高解像度かつ高品位な画像を、高速で記録できるという特徴を有する。液滴吐出装置を用いたインクジェット記録方法においては、複数色のインクをそれぞれ吐出して画像が形成される。

液滴吐出装置は、布帛の捺染にも利用される。布帛の捺染は、例えば、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）、ブラック（ＢＫ）等の色のインクのセットを用い、布帛上で混色したり、ドットの大きさや密度を調節して行われることがある。しかし、このような調節によっては所望の色が得られない場合がある。そのような場合にはあらかじめ所望の色が得られるインクを調合し、これを液滴吐出装置から吐出することがある。そのため、Ｃ，Ｍ，Ｙ，ＢＫ以外の色を使用できるように異色のインクや、成分の異なるインクを入れ替え可能な液滴吐出装置が必要である。

特許文献１には、１つのヘッドに、Ｙ、Ｍ、Ｃ、ＢＫのインク流路が接続し、ヘッドに供給するインクを入れ替える際には、液体貯留タンクに向けてインクを戻す戻し処理と、空になることを防止するための空防止液をヘッド流路に供給する技術が開示されている。

特開２０１３−１２９０８１号公報

しかしながら、同文献に記載された技術において、あらかじめインクを調合する場合には、色毎に液体貯留タンクを備える必要がある。また、捺染分野のように扱うインクの量が多くなると、タンクを大きくする必要があり、インクの入れ替えの際には調合したインクに無駄が生じることが多かった。

本発明に係る液滴吐出装置の一態様は、
第１ヘッドと、
前記第１ヘッドに供給される第１インクを収容する第１インクパックと、
第２ヘッドと、
前記第２ヘッドに供給される第２インクを収容する第２インクパックと、
洗浄液を収容する洗浄液容器と、
前記第１インクパックと前記第２インクパックとを接続する共通流路系と、
前記共通流路系と前記洗浄液容器とを接続する洗浄液流路と、
前記共通流路系と前記第１インクパックとの間の液体流量を制御する第１流量制御手段と、
前記共通流路系と前記第２インクパックとの間の液体流量を制御する第２流量制御手段と、
前記共通流路系と前記洗浄液流路との間の液体流量を制御する第３流量制御手段と、
前記共通流路系に設けられ、前記第１インクパックから前記第２インクパックに、前記
第１インクを前記共通流路系を介して送液する第１送液手段と、
前記洗浄液容器から前記第１インクパックに、前記洗浄液を前記洗浄液流路及び前記共通流路系を介して送液する第２送液手段と、
制御部と、
を備え、
前記第１ヘッドから前記第１インクを吐出する状態で設置された場合に、前記共通流路系、前記第１流量制御手段及び前記第２流量制御手段が、前記第１インクパック中の前記第１インクの液面及び前記第２インクパック中の前記第２インクの液面よりも上にあり、
前記制御部は、
前記第１流量制御手段、前記第２流量制御手段、前記第３流量制御手段及び前記第１送液手段を制御して、前記第１インクパックに収容された前記第１インクを、前記共通流路系を介して前記第２インクパックに移送し、
前記第１流量制御手段、前記第２流量制御手段、前記第３流量制御手段及び前記第２送液手段を制御して、前記洗浄液容器に収容された前記洗浄液を、前記洗浄液流路及び前記共通流路系を介して前記第１インクパックに移送する。

上記液滴吐出装置の態様において、
廃液容器と、
前記共通流路系と前記廃液容器とを接続する廃液流路系と、
前記共通流路系と前記廃液流路系との間の液体流量を制御する第４流量制御手段と、
前記第１インクパックから前記廃液容器に、前記第１インクパックに移送された前記洗浄液を前記廃液流路系を介して送液する第３送液手段と、
を備え、
前記制御部は、
前記第１流量制御手段、前記第４流量制御手段及び前記第３送液手段を制御して、前記第１インクパックに移送された前記洗浄液を、前記廃液流路系を介して前記廃液容器に移送してもよい。

上記液滴吐出装置のいずれかの態様において、
前記洗浄液容器から前記廃液容器に、前記洗浄液を前記洗浄液流路、前記共通流路系及び前記廃液流路系を介して送液する第４送液手段を備え、
前記制御部は、
前記第１流量制御手段、前記第２流量制御手段、前記第３流量制御手段、前記第４流量制御手段及び前記第４送液手段を制御して、前記洗浄液容器に収容された前記洗浄液を、前記洗浄液流路、前記共通流路系及び前記廃液流路系を介して前記廃液容器に移送してもよい。

上記液滴吐出装置のいずれかの態様において、
前記廃液容器は、前記第１ヘッドから吐出される液体を収容してもよい。

上記液滴吐出装置のいずれかの態様において、
前記第１ヘッドと前記第１インクパックとを接続する第１流路系と、
前記第１流路系に設けられた第５流量制御手段と、
を備え、
前記制御部は、
前記第５流量制御手段を制御して、前記第１インクパックに移送された前記洗浄液を、前記第１流路系を介して前記第１ヘッドに移送してもよい。

上記液滴吐出装置のいずれかの態様において、
前記制御部は、
前記洗浄液容器に収容された前記洗浄液を、前記洗浄液流路及び前記共通流路系を介して前記第１インクパックに移送する際、
前記第５流量制御手段を制御して、前記第１流路系の液体流量を低減させてもよい。

上記液滴吐出装置のいずれかの態様において、
前記第１流路系は、
前記第１ヘッドに接続する第１補助容器と、
前記第１補助容器と前記第１インクパックとの間に設けられた第５送液手段と、
を備え、
前記制御部は、
前記第１インクパックに収容された前記第１インクを、前記共通流路系を介して前記第２インクパックに移送する前に、
前記第５送液手段を制御して、前記第１補助容器に収容された前記第１インクを前記第１インクパックに回収してもよい。

上記液滴吐出装置のいずれかの態様において、
前記第２ヘッドと前記第２インクパックとを接続する第２流路系と、
前記第２流路系に設けられた第６流量制御手段と、
前記第１インクパック内の液量を検知する第１センサーと、
前記第２インクパック内の液量を検知する第２センサーと、
前記第２ヘッドに接続する第２補助容器と、
を備え、
前記制御部は、
前記第１インクパックに収容された前記第１インクを、前記共通流路系を介して前記第２インクパックに移送する前に、
前記第１センサーにより検知された前記第１インクパック内の液量、及び、前記第２センサーにより検知された前記第２インクパック内の液量の合計量が、所定量を超える場合に、前記第６流量制御手段を制御して、前記第２インクパック内の前記第２インクを前記第２補助容器に移送してもよい。

上記液滴吐出装置のいずれかの態様において、
前記第２ヘッドと前記第２インクパックとを接続する第２流路系と、
前記第２流路系に設けられた第６流量制御手段と、
前記第２インクパック内の液量を検知する第２センサーと、
前記第２ヘッドに接続する第２補助容器と、
を備え、
前記制御部は、
前記第２センサーが、前記第２インクパック内の液量が所定量を超えたことを検知した場合に、前記第６流量制御手段を制御して、前記第２インクパック内の前記第２インクを前記第２補助容器に移送してもよい。

上記液滴吐出装置のいずれかの態様において、
前記第１インクパック内の液量を検知する第１センサーと、
前記第２インクパック内の液量を検知する第２センサーと、
を備え、
前記制御部は、
前記第１センサーにより検知された前記第１インクパック内の液量が、前記第２センサーにより検知された前記第２インクパック内の液量よりも少ない場合に、前記第１インクパックに収容された前記第１インクを、前記共通流路系を介して前記第２インクパックに移送してもよい。

上記液滴吐出装置のいずれかの態様において、
前記第１インク及び前記第２インクは、同一のインクであってもよい。

実施形態に係る液滴吐出装置の要部の模式図。 実施形態に係る液滴吐出装置の要部の制御手順の一部を示す模式図。 実施形態に係る液滴吐出装置の要部の制御手順の一部を示す模式図。 実施形態に係る液滴吐出装置の要部の制御手順の一部を示す模式図。 実施形態に係る液滴吐出装置の要部の制御手順の一部を示す模式図。 実施形態に係る液滴吐出装置の要部の制御手順の一部を示す模式図。 実施形態に係る液滴吐出装置の要部の制御手順の一部を示す模式図。 実施形態に係る液滴吐出装置の要部の制御手順の一部を示す模式図。 実施形態に係る液滴吐出装置の要部の制御手順の一部を示す模式図。

以下に本発明の実施形態について説明する。以下に説明する実施形態は、本発明の例を説明するものである。本発明は以下の実施形態になんら限定されるものではなく、本発明の要旨を変更しない範囲において実施される各種の変形形態も含む。なお以下で説明される構成の全てが本発明の必須の構成であるとは限らない。

１．液滴吐出装置の構成
図１は、実施形態に係る液滴吐出装置１００の要部の模式図である。液滴吐出装置１００は、第１ヘッド１１と、第１ヘッド１１に供給される第１インクを収容する第１インクパック２１と、第２ヘッド１２と、第２ヘッド１２に供給される第２インクを収容する第２インクパック２２と、洗浄液を収容する洗浄液容器３２と、第１インクパック２１と第２インクパック２２とを接続する共通流路系４２と、共通流路系４２と洗浄液容器３２とを接続する洗浄液流路４４と、共通流路系４２と第１インクパック２１との間の液体流量を制御する第１流量制御手段６１と、共通流路系４２と第２インクパック２２との間の液体流量を制御する第２流量制御手段６２と、共通流路系４２と洗浄液流路４４との間の液体流量を制御する第３流量制御手段６３と、共通流路系４２に設けられ、第１インクパック２１から第２インクパック２２に、第１インクを共通流路系４２を介して送液する第１送液手段７１と、洗浄液容器３２から第１インクパック２１に、洗浄液を洗浄液流路４４及び共通流路系４２を介して送液する第２送液手段７２と、図示せぬ制御部と、を備えている。

また、液滴吐出装置１００は、第１ヘッド１１から第１インクを吐出する状態で設置された場合に、共通流路系４２、第１流量制御手段６１及び第２流量制御手段６２が、第１インクパック２１中の第１インクの液面２１ａ及び第２インクパック２２中の第２インクの液面２２ａよりも上にある。

また、液滴吐出装置１００は、第１ヘッド１１と第１インクパック２１とを接続する第１流路系５１と、第１ヘッド１１に接続する第１補助容器８１と、第２ヘッド１２と第２インクパック２２とを接続する第２流路系５２と、第２ヘッド１２に接続する第２補助容器８２と、第１インクパック２１内の液量を検知する第１センサー９１と、第２インクパック２２内の液量を検知する第２センサー９２と、廃液容器３４と、共通流路系４２と廃液容器３４とを接続する廃液流路系４６と、共通流路系４２と廃液流路系４６との間の液体流量を制御する第４流量制御手段６４と、第１流路系５１に設けられた第５流量制御手段６５と、第２流路系５２に設けられた第６流量制御手段６６と、第１インクパック２１から廃液容器３４に、第１インクパック２１に移送された洗浄液を共通流路系４２及び廃
液流路系４６を介して送液する第３送液手段７３と、洗浄液容器３２から廃液容器３４に、洗浄液を洗浄液流路４４、共通流路系４２及び廃液流路系４６を介して送液する第４送液手段７４と、第１補助容器８１と第１インクパック２１との間に設けられた第５送液手段７５と、を備えている。

また、液滴吐出装置１００は、第１インクパック２１内の液量を検知する第１センサー９１と、第２インクパック２２内の液量を検知する第２センサー９２と、を備えている。さらに、液滴吐出装置１００は、第１ヘッド１１及び第２ヘッド１２のノズルから第１ヘッド１１内の液体を吸引する吸引キャップ９５をそれぞれ備えており、吸引キャップ９５がヘッドをキャップした場合に内部を減圧にするための吸引流路４８が接続され、吸引流路４８には第６送液手段９６が備えられている。そして吸引キャップ９５から移送される液体は、廃液容器３４に回収される構成となっている。さらに、液滴吐出装置１００は、洗浄液流路４４に接続する吸気口９８を備え、吸気口９８と洗浄液流路４４との分岐部分に第７流量制御手段６７を備えている。

１．１．ヘッド
液滴吐出装置１００は、複数のヘッドを有する。液滴吐出装置１００に備えられるヘッドの個数は複数であれば任意である。ヘッドは、ヘッドに供給されたインク等の液体を微小なノズルから液滴として吐出する。ヘッドから吐出された液滴は、例えば、図示しない記録媒体に付着される。これにより記録媒体に対して画像を記録したり、記録媒体を捺染することができる。ヘッドの方式は限定されないが、例えばピエゾ方式である。それぞれのヘッドは、互いに異なる色のインクを吐出してもよいし、複数のヘッドが同色のインクを吐出してもよい。

以下では、液滴吐出装置１００に備えられた複数のヘッドのうちの１つを「第１ヘッド１１」と称して説明し、第１ヘッド１１以外のヘッドのうちの１つを「第２ヘッド１２」と称する。

１．２．インク及び洗浄液
液滴吐出装置１００に用いられるインクは、上述のヘッドから液滴として吐出できるものであれば限定されない。インクの種類としては、例えば、染料インク、顔料インク、ＵＶインク等である。インクの色についても特に限定されず、シアン、マゼンタ、イエロー、ブラック等であってもよいし、調合された特別な色であってもよい。また、インクとしては、色材を含まない処理液等であってもよい。インクには、一般的に用いられる、有機溶剤、界面活性剤、その他添加剤が含まれていてもよい。

以下では、第１ヘッド１１に供給されるインクを「第１インク」と称して説明し、第２ヘッド１２に供給されるインクを「第２インク」と称して説明する。本実施形態では、後述するように、第１インクパック２１を洗浄する際に第１インクを第２インクパック２２に移送することから、第１インクと第２インクとが同じであることが好ましい。このようにすれば、第２インクに第１インクが混合しても、第２インクパック２２に収容された第２インクを所定の色に維持することができる。

洗浄液は、インクパック内、流路内等を洗浄することができる。液滴吐出装置１００では、洗浄液は、洗浄液容器３２に収容されており、必要に応じて洗浄液流路４４を介して共通流路系４２、第１インクパック２１、第１ヘッド１１等へ導入される。これにより洗浄液が通過したインクパック等が洗浄される。洗浄液の組成としては、例えば、水、有機溶剤であり、必要に応じて界面活性剤等の添加剤が含まれてもよい。

なお、本明細書では、インク、洗浄液、インク及び洗浄液の混合液の少なくとも１つを
指して「液体」ということがある。

１．３．インクパック
液滴吐出装置１００は、ヘッドに供給されるインクを収容する複数のインクパックを備える。インクパックの数は、ヘッドの数と同じであってもよい。インクパックは、インクを収容し、対応するヘッドに対して該インクを供給する。インクを入れ替える際には、インクパックには洗浄液が導入され洗浄された後に、所定のインクが導入される。

液滴吐出装置１００では、インクパックは、インクパックケース２５に収められている。インクパックは、可撓性を有する袋状の形状であり、内部の液体の量や外部からの接触により形状が変化する。インクパックケース２５は、インクパックの可撓性を規制する機能を有する。また、インクパックは、いわゆるカートリッジのように装置から簡単に取り外しができる構成ではなく、収容するインクを入れ替えることにより、ヘッドから吐出されるインクの色等が変更される構成になっている。また、液滴吐出装置１００では、インクパックは、いわゆるビッグタンクであって、カートリッジに比較してより大きい容積を有している。

以下では、液滴吐出装置１００に備えられた複数のインクパックのうち「第１ヘッド１１」に対応するインクパックを「第１インクパック２１」と称して説明し、「第２ヘッド１２」に対応するインクパックを「第２インクパック２２」と称して説明する。

また、液滴吐出装置１００は、上記インクパックの他に、洗浄液を収容する洗浄液容器３２、液体を収容する廃液容器３４を備えている。洗浄液容器３２は、上述の洗浄液を収容する。廃液容器３４は、インク、インク及び洗浄液の混合液、洗浄液等の不要となった液体を収容する。

さらに、液滴吐出装置１００は、第１ヘッド１１に接続する第１補助容器８１と、第２ヘッド１２に接続する第２補助容器８２と、を備えている。第１補助容器８１及び第２補助容器８２は、それぞれ第１流路系５１及び第２流路系５２に備えられ、第１インクパック２１及び第２インクパック２２から供給される第１インク及び第２インクを貯留する。第１補助容器８１及び第２補助容器８２は、いずれも開放形となっており、これにより第１ヘッド１１及び第２ヘッド１２に加わるインクの圧力が調節される。また、開放形となっていることにより、第１流路系５１の端部側への液体の吸引を行うことができるようになっている。

１．４．流路及び流路系
液滴吐出装置１００は、第１インクパック２１と第２インクパック２２とを接続する共通流路系４２と、共通流路系４２と洗浄液容器３２とを接続する洗浄液流路４４と、第１ヘッド１１と第１インクパック２１とを接続する第１流路系５１と、第２ヘッド１２と第２インクパック２２とを接続する第２流路系５２と、共通流路系４２と廃液容器３４とを接続する廃液流路系４６と、を備えている。さらに、液滴吐出装置１００は、洗浄液流路４４に接続する吸気口９８を備えている。

第１流路系５１、第２流路系５２、共通流路系４２、洗浄液流路４４、廃液流路系４６及び吸気口９８は、いずれもチューブ、管、それらの組合せ等により構成される。これらの流路及び流路系は、いずれも液体、気体を流通させることができる。これらの流路及び流路系の配置等は任意であり、所定の接続ができる限り限定されない。

１．５．流量制御手段
液滴吐出装置１００は、共通流路系４２と第１インクパック２１との間の液体流量を制
御する第１流量制御手段６１と、共通流路系４２と第２インクパック２２との間の液体流量を制御する第２流量制御手段６２と、共通流路系４２と洗浄液流路４４との間の液体流量を制御する第３流量制御手段６３と、共通流路系４２と廃液流路系４６との間の液体流量を制御する第４流量制御手段６４と、第１流路系５１に設けられた第５流量制御手段６５と、第２流路系５２に設けられた第６流量制御手段６６と、を有している。また、吸気口９８と洗浄液流路４４との分岐部分に第７流量制御手段６７を備えており、共通流路系４２に対して洗浄液及び空気のいずれかを選択して送出できるように構成されている。

これらの流量制御手段は、バルブ、弁等であり、流量を調節したり、流路を選択することができるものを適宜用いる。流路を選択する流量制御手段の例としては、三方コック、三方弁、三方バルブ等である。なお、図１中には、各流量制御手段として弁、三方コックを用いた例を示しているが、例えば、１つの三方弁は、複数の弁によって置き換えられてもよい。

流量制御手段は、制御部からの信号に基づいて、流路の選択、液体流量の大小等を変更することができる。

液滴吐出装置１００は、第１ヘッド１１から第１インクを吐出する状態で設置された場合に、共通流路系４２、第１流量制御手段６１及び第２流量制御手段６２が、第１インクパック２１中の第１インクの液面２１ａ及び第２インクパック２２中の第２インクの液面２２ａよりも上に配置される。各図には、重力Ｇの方向を矢印で示す。共通流路系４２、第１流量制御手段６１及び第２流量制御手段６２は、第１インクパック２１中の第１インクの液面２１ａ及び第２インクパック２２中の第２インクの液面２２ａよりも、重力Ｇの作用する方向とは反対側に配置される。

これにより、共通流路系４２から洗浄液をインクパック内に導入する際に、インクパック内のインクを上から下に洗い流すことができ、洗浄効果が良好となっている。また、共通流路系４２から空気をインクパック内に導入することで、インクパック内のインクの液面を押すことができる。仮に第１流量制御手段６１及び第２流量制御手段６２が、インクの液面よりも低い位置にあると、共通流路系４２から空気をインクパック内に導入する際にインク中で空気をバブリングすることになりので、インク中の溶存気体を増すことになり、例えば、ヘッド内に気泡を発生させるおそれがある。これに対して、上記のように共通流路系４２、第１流量制御手段６１及び第２流量制御手段６２が、第１インクパック２１中の第１インクの液面２１ａ及び第２インクパック２２中の第２インクの液面２２ａよりも上に配置されれば、そのような不具合を低減することができる。

１．６．送液手段
液滴吐出装置１００は、共通流路系４２に設けられ、第１インクパック２１から第２インクパック２２に、第１インクを共通流路系４２を介して送液する第１送液手段７１と、洗浄液容器３２から第１インクパック２１に、洗浄液を洗浄液流路４４及び共通流路系４２を介して送液する第２送液手段７２と、第１インクパック２１から廃液容器３４に、第１インクパック２１に移送された洗浄液を共通流路系４２及び廃液流路系４６を介して送液する第３送液手段７３と、洗浄液容器３２から廃液容器３４に、洗浄液を洗浄液流路４４、共通流路系４２及び廃液流路系４６を介して送液する第４送液手段７４と、第１補助容器８１と第１インクパック２１との間に設けられた第５送液手段７５と、を備える。また、第２送液手段７２は、第７流量制御手段６７の操作により、吸気口９８から各インクパックへ、洗浄液の代わりに空気を洗浄液流路４４及び共通流路系４２を介して送出してもよい。

これらの送液手段の具体例としては、ポンプである。ポンプの種類は特に限定されない
。ポンプの送液方向は適宜に設計される。また送液方向を選択できるポンプを用いてもよく、このようなポンプを用いると、ポンプの数を減らすことができる場合がある。さらに、図１では、説明のために、１つの液体流通経路に送液手段と流量制御手段とが設けられる経路があるが、送液手段が流量制御手段を兼ねてもよい。

送液手段は、制御部からの信号に基づいて、液体流量、送液方向等を変更する。

１．７．その他の構成
液滴吐出装置１００は、第１インクパック２１内の液量を検知する第１センサー９１と、第２インクパック２２内の液量を検知する第２センサー９２と、を備えている。各センサーで検知された各液量に相当する信号は、制御部により参照される。

液滴吐出装置１００は、ヘッドのノズルからヘッド内の液体を吸引する吸引キャップ９５を有している。吸引キャップ９５は、各ヘッドに対応して備えられる。吸引キャップ９５には、吸引キャップ９５がヘッドをキャップした場合に内部を減圧にするための吸引流路４８が接続されている。吸引流路４８には第６送液手段９６が設けられ、吸引流路４８に吸引された液体が、廃液容器３４に移送されるように構成されている。なお、吸引キャップ９５から移送される液体は、廃液容器３４とは異なる容器に回収されてもよい。

また、液滴吐出装置１００には、上記の構成の他、例えばヘッド及び記録媒体を相対的に移動させる機構が設けられ、記録媒体に対してインクジェット方式の記録を行うことができる。

１．８．制御部
液滴吐出装置１００は、図示せぬ制御部を有し、制御部からの信号に基づいて上述の流量制御手段、送液手段、キャップ等が制御される。また、制御部は、各センサーからの信号を取得し、取得した信号に基づいて各構成を制御することができる。

２．液滴吐出装置の制御
本実施形態の液滴吐出装置１００は、ヘッドから吐出する液体を異なる液体に変更することを容易にすることができる。以下、第１インク及び第２インクは同じインクであって、第１インクパック２１内の第１インクを除去し、第１インクパック２１を洗浄し、第１インクパック２１に第１インク及び第２インクとは異なるインクを導入できるようにする例を説明する。

図２〜図４は、第１インク及び第２インクが同じインクであって、第１インクパック２１内の第１インクを除去し、第１インクパック２１を洗浄する手順を示す模式図である。

図２は、第１インクパック２１に第１インクが収容され、第１インクが第１ヘッド１１から吐出され、第２インクパック２２に第１インクが収容され、第１インクが第２ヘッド１２から吐出されている状態を示している。また、図２の例では、第７流量制御手段６７によって洗浄液流路４４及び吸気口９８が連通されており、吸気口９８から導入された空気が、洗浄液流路４４、共通流路系４２を介して各インクパック内のインクの表面を押す様子を破線の矢印で示している。なお、図２には、ヘッド及びインクパックの組は３組示されているが、第３の組のヘッドからは任意のインクが吐出される。また、ヘッド及びインクパックの組は４組以上あってもよい。

また、図中、各流量制御手段は、弁又は三方弁であり、その配置が円の記号で示されている。また、流量制御手段の流通経路は、円の中の実線で表示されている。さらに、流通手段により流路が閉塞される場合には、円の中にＸが表示されている。

まず、図２に示す状態から、第１インクパック２１に洗浄液を導入する手順を説明する。この手順は、制御部が、第１流量制御手段６１、第２流量制御手段６２、第３流量制御手段６３及び第１送液手段７１を制御して、第１インクパック２１に収容された第１インクを、共通流路系４２を介して第２インクパック２２に移送し、第１流量制御手段６１、第２流量制御手段６２、第３流量制御手段６３及び第２送液手段７２を制御して、洗浄液容器３２に収容された洗浄液を、洗浄液流路４４及び共通流路系４２を介して第１インクパック２１に移送することにより行われる。

具体的には、図３に示すように、第１流量制御手段６１により第１インクパック２１及び共通流路系４２を連通させ、第２流量制御手段６２により第２インクパック２２と共通流路系４２を連通させる。これにより第１インクパック２１、共通流路系４２及び第２インクパック２２を連通する経路が形成される。そして第１送液手段７１を駆動して第１インクを第２インクパック２２に移送する。

次いで図４に示すように、第２流量制御手段６２を閉じ、第３流量制御手段６３により洗浄液流路４４及び共通流路系４２を連通させる。これにより洗浄液容器３２、洗浄液流路４４、共通流路系４２及び第１インクパック２１を連通する経路が形成される。そして第２送液手段７２を駆動して、洗浄液を第１インクパック２１に移送する。なお、この例の場合には、第２送液手段７２の代わりに第１送液手段７１を第１インクの移送方向とは逆の方向に駆動して洗浄液の移送を行ってもよい。

このようにして、洗浄液が第１インクパック２１に導入され、第１インクパック２１を洗浄することができる。また第１インクを第２インクパック２２に移すことで、廃棄される第１インクの量を減らすことができる。

次に第５流量制御手段６５を制御して、第１インクパック２１内の洗浄液を、第１流路系５１を介して第１ヘッド１１に移送する。より詳細には図４に示すように、第５流量制御手段６５を開とし、第１ヘッド１１を吸引キャップ９５により封止し、第１流路系５１を吸引流路４８に接続し、第６送液手段９６を駆動することにより第１インクパック２１を洗浄した洗浄液が、廃液容器３４に移送される。これにより、第１インクパック２１に収容された洗浄液が第１流路系５１を通過することで、第１流路系５１を洗浄する。なお、第６送液手段９６は、第１インクパック２１に十分に洗浄液が溜まった後に駆動してもよいし、洗浄液が第１インクパック２１に導入されると同時に駆動してもよい。

一方、図５に示すように、第１インクパック２１から第１インクを第２インクパック２２に移送する前に、第５流量制御手段６５を開とし、第５送液手段７５を駆動することにより、第１補助容器８１よりも第１インクパック２１側の第１流路系５１にある第１インクを第１インクパック２１に回収してもよい。このようにすることで第１補助容器８１に溜められた第１インクを回収でき、廃棄される第１インクの量をさらに低減できる。

また、図６に示すように、第１インクパック２１から洗浄液を廃液容器３４に移送する前に、第５流量制御手段６５を閉とし、第１ヘッド１１を吸引キャップ９５によりキャップし、第６送液手段９６を駆動することにより、第１補助容器８１及び第１ヘッド１１内の第１インクを廃液容器３４に移送してもよい。このようにすることで第１補助容器８１から第１ヘッド１１までの間にある第１インクをあらかじめ廃棄できる。そのため、第１流路系５１を洗浄液が通過する際の洗浄効率をより高めることができる。

さらに図７に示すように、洗浄液容器３２に収容された洗浄液を、洗浄液流路４４及び共通流路系４２を介して第１インクパック２１に移送する際に、第５流量制御手段６５を
制御して、第１流路系５１の液体流量を低減させてもよい。またこの場合、第５流量制御手段６５は閉としてもよい。このようにすれば、第１インクパック２１内で洗浄液を第１インクパック２１により多く貯めることができ。これにより第１インクパック２１により多くの洗浄液を溜めることができ、より効果的に第１インクパック２１を洗浄することができる。

第１インクパック２１に収容された洗浄液は、第１流路系５１以外の経路により廃液容器３４に移送されてもよい。図８は、第１流量制御手段６１、第４流量制御手段６４及び第３送液手段７３を制御して、第１インクパック２１に移送された洗浄液を、廃液流路系４６を介して廃液容器３４に移送する例を示している。図８に示すように、第１流量制御手段６１により第１インクパック２１と廃液流路系４６とを連通させ、廃液流路系４６に設けられた第３送液手段７３を駆動することにより、第１インクパック２１の洗浄液を、廃液流路系４６を介して廃液容器３４に移送することができる。なお、図示の例では第１流量制御手段６１及び第４流量制御手段６４は共通している。

このようにすれば、第１インクパック２１内の洗浄液を第１流路系５１を介さずに廃液容器３４に移送することができる。そのため、例えば、第１インクパック２１内に異物が発生している場合等に、異物が第１ヘッド１１を通過することを避けることができる。すなわち、第１ヘッド１１内には図示しないノズル、流路抵抗部、フィルタ等の流路径の小さい流路があるので、異物が第１ヘッド１１に侵入すると目詰まり等が生じるおそれがある。一方、上記構成では、第１流路系５１を介することなく、第１インクパック２１内の洗浄液を廃液容器３４に移送する。そのため、異物があった場合でも第１ヘッド１１の目詰まりを抑制することができる。

廃液流路系４６を介して第１インクパック２１の洗浄液を廃液容器３４に移送する際に、第５流量制御手段６５を開として、廃液流路系４６及び第１流路系５１の２つの経路によって洗浄液を廃液容器３４に移送してもよい。これにより、第１インクタンク容器２１から廃液容器３４への洗浄液の移送速度を高めることができ、洗浄時間を短縮できる。

上述したように、共通流路系４２は第１インク及び洗浄液の両方を通過させる。そのため、共通流路系４２を洗浄液で洗浄することにより、次回の上記操作をより円滑に行うことができる。すなわち、第１流量制御手段６１、第２流量制御手段６２、第３流量制御手段６３、第４流量制御手段６４及び第４送液手段７４を制御して、洗浄液容器３２に収容された洗浄液を、洗浄液流路４４、共通流路系４２及び廃液流路系４６を介して廃液容器３４に移送してもよい。より詳しくは、図９に示すように、第１流量制御手段６１及び第２流量制御手段６２により共通流路系４２及び廃液流路系４６を連通させ、第３流量制御手段６３により洗浄液流路４４及び共通流路系４２を連通させる。そして第４送液手段７４を駆動すれば洗浄液を、洗浄液流路４４、共通流路系４２及び廃液流路系４６を介して廃液容器３４に移送できる。

図９の例では、第１流量制御手段６１は、第４流量制御手段６４を兼ねている。これらの流量制御手段は、別々に設けられてもよい。また、第４送液手段７４は、第２送液手段７２及び第３送液手段７３を兼ねている。これらの送液手段は、別々に設けられてもよい。またこれらの第４送液手段７４は、少なくとも１つ設けられていれば十分である。さらに、図９の例では、上記の操作で第１インクが通過した共通流路系４２の領域以外の共通流路系４２の領域も洗浄している。このようにすれば共通流路系４２の全体をより清浄な状態に維持しやすい。

液滴吐出装置１００には、第２インクパック２２に内部の液体の量を検知する第２センサー９２が設けられている。第１インクパック２１から第２インクパック２２へ第１イン
クを移送する場合に、第２センサー９２が、第２インクパック２２内の液量が所定量を超えたことを検知した場合に、第６流量制御手段６６を開にして、第２インクパック２２内の第２インクを第２補助容器８２に移送してもよい。このようにすればより多くの第１インクを第２インクパック２２に収容することができ、インクの無駄をさらに抑えることができる。

液滴吐出装置１００には、第１インクパック２１に内部の液体の量を検知する第１センサー９１が設けられている。第１センサー９１により検知された第１インクパック２１内の液量、及び、第２センサー９２により検知された第２インクパック２２内の液量の合計量が、第２インクパック２２の収容液量を超える場合に、第６流量制御手段６６を開にして、第２インクパック２２内の第２インクを第２補助容器８２に移送してもよい。

さらに、第１センサー９１により検知された第１インクパック２１内の液量が、第２センサー９２により検知された第２インクパック２２内の液量よりも少ない場合に、第１インクパック２１に収容された第１インクを、共通流路系４２を介して第２インクパック２２に移送するようにしてもよい。すなわち、第１インク及び第２インクが同じインクである場合であって、他のインクを第１インクパック２１又は第２インクパック２２のいずれか一方に充填する場合、上記の手順によって、第１インクパック２１及び第２インクパック２２のどちらでも洗浄して空にすることができる。しかし第１インクパック２１及び第２インクパック２２のうち、より少ないインクパックを洗浄して空にするほうがより好ましい。このようにすれば、第１インクパック２１と第２インクパック２２との間でのインクの移送量を減らすことができるので、例えば、上記の手順を行う時間を短縮することができる。

以上のように本実施形態の液滴吐出装置１００は、インクの無駄を抑えて、インクを交換するための受け入れ状態を容易に形成することができる。したがって、ユーザーがインクを交換する場合に、インクの充填対象となる洗浄されたインクパックを準備することが容易であり、かかるインクパックにユーザーが所望のインクを導入することで所望の記録を行うことができる。

本実施形態では、液体吐出装置１００におけるインクの入れ替え方法について説明したが、第１ヘッド１１、第２ヘッド１２、第１インクパック２１、第２インクパック２２、共通流路系４２、第１流路系５１、第２流路系５２を含むインクシステムを液滴吐出装置から着脱可能としてもよい。この場合、洗浄液容器３２、廃液容器３４、洗浄液流路４４、廃液流路系４６、吸引流路４８、吸引キャップ９５を備える洗浄装置が構成される。洗浄装置は、液体吐出装置とは別体である。インクシステムは洗浄装置に装着されインク入れ替えを実行する。このようにすれば、液体吐出装置に別のインクシステムを装着可能となり、インク入れ替え作業により液体吐出装置を停止させておく必要がなくなる。

本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、種々の変形が可能である。例えば、本発明は、実施形態で説明した構成と実質的に同一の構成、例えば、機能、方法及び結果が同一の構成、あるいは目的及び効果が同一の構成、を含む。また、本発明は、実施形態で説明した構成の本質的でない部分を置き換えた構成を含む。また、本発明は、実施形態で説明した構成と同一の作用効果を奏する構成又は同一の目的を達成することができる構成を含む。また、本発明は、実施形態で説明した構成に公知技術を付加した構成を含む。

１１…第１ヘッド、１２…第２ヘッド、２１…第１インクパック、２２…第２インクパック、２５…インクパックケース、３２…洗浄液容器、３４…廃液容器、４２…共通流路系
、４４…洗浄液流路、４６…廃液流路系、４８…吸引流路、５１…第１流路系、５２…第２流路系、６１…第１流量制御手段、６２…第２流量制御手段、６３…第３流量制御手段、６４…第４流量制御手段、６５…第５流量制御手段、６６…第６流量制御手段、６７…第７流量制御手段、７１…第１送液手段、７２…第２送液手段、７３…第３送液手段、７４…第４送液手段、７５…第５送液手段、８１…第１補助容器、８２…第２補助容器、９１…第１センサー、９２…第２センサー、９５…吸引キャップ、９８…吸気口、１００…液滴吐出装置

Claims (11)

1. 第１ヘッドと、
   前記第１ヘッドに供給される第１インクを収容する第１インクパックと、
   第２ヘッドと、
   前記第２ヘッドに供給される第２インクを収容する第２インクパックと、
   洗浄液を収容する洗浄液容器と、
   前記第１インクパックと前記第２インクパックとを接続する共通流路系と、
   前記共通流路系と前記洗浄液容器とを接続する洗浄液流路と、
   前記共通流路系と前記第１インクパックとの間の液体流量を制御する第１流量制御手段と、
   前記共通流路系と前記第２インクパックとの間の液体流量を制御する第２流量制御手段と、
   前記共通流路系と前記洗浄液流路との間の液体流量を制御する第３流量制御手段と、
   前記共通流路系に設けられ、前記第１インクパックから前記第２インクパックに、前記第１インクを前記共通流路系を介して送液する第１送液手段と、
   前記洗浄液容器から前記第１インクパックに、前記洗浄液を前記洗浄液流路及び前記共通流路系を介して送液する第２送液手段と、
   制御部と、
   を備え、
   前記第１ヘッドから前記第１インクを吐出する状態で設置された場合に、前記共通流路系、前記第１流量制御手段及び前記第２流量制御手段が、前記第１インクパック中の前記第１インクの液面及び前記第２インクパック中の前記第２インクの液面よりも上にあり、
   前記制御部は、
   前記第１流量制御手段、前記第２流量制御手段、前記第３流量制御手段及び前記第１送液手段を制御して、前記第１インクパックに収容された前記第１インクを、前記共通流路系を介して前記第２インクパックに移送し、
   前記第１流量制御手段、前記第２流量制御手段、前記第３流量制御手段及び前記第２送液手段を制御して、前記洗浄液容器に収容された前記洗浄液を、前記洗浄液流路及び前記共通流路系を介して前記第１インクパックに移送する、液滴吐出装置。
2. 請求項１において、
   廃液容器と、
   前記共通流路系と前記廃液容器とを接続する廃液流路系と、
   前記共通流路系と前記廃液流路系との間の液体流量を制御する第４流量制御手段と、
   前記第１インクパックから前記廃液容器に、前記第１インクパックに移送された前記洗浄液を前記廃液流路系を介して送液する第３送液手段と、
   を備え、
   前記制御部は、
   前記第１流量制御手段、前記第４流量制御手段及び前記第３送液手段を制御して、前記第１インクパックに移送された前記洗浄液を、前記廃液流路系を介して前記廃液容器に移送する、液滴吐出装置。
3. 請求項２において、
   前記洗浄液容器から前記廃液容器に、前記洗浄液を前記洗浄液流路、前記共通流路系及び前記廃液流路系を介して送液する第４送液手段を備え、
   前記制御部は、
   前記第１流量制御手段、前記第２流量制御手段、前記第３流量制御手段、前記第４流量制御手段及び前記第４送液手段を制御して、前記洗浄液容器に収容された前記洗浄液を、前記洗浄液流路、前記共通流路系及び前記廃液流路系を介して前記廃液容器に移送する、
   液滴吐出装置。
4. 請求項２又は請求項３において、
   前記廃液容器は、前記第１ヘッドから吐出される液体を収容する、液滴吐出装置。
5. 請求項１ないし請求項４のいずれか一項において、
   前記第１ヘッドと前記第１インクパックとを接続する第１流路系と、
   前記第１流路系に設けられた第５流量制御手段と、
   を備え、
   前記制御部は、
   前記第５流量制御手段を制御して、前記第１インクパックに移送された前記洗浄液を、前記第１流路系を介して前記第１ヘッドに移送する、液滴吐出装置。
6. 請求項５において、
   前記制御部は、
   前記洗浄液容器に収容された前記洗浄液を、前記洗浄液流路及び前記共通流路系を介して前記第１インクパックに移送する際、
   前記第５流量制御手段を制御して、前記第１流路系の液体流量を低減させる、液滴吐出装置。
7. 請求項５又は請求項６において、
   前記第１流路系は、
   前記第１ヘッドに接続する第１補助容器と、
   前記第１補助容器と前記第１インクパックとの間に設けられた第５送液手段と、
   を備え、
   前記制御部は、
   前記第１インクパックに収容された前記第１インクを、前記共通流路系を介して前記第２インクパックに移送する前に、
   前記第５送液手段を制御して、前記第１補助容器に収容された前記第１インクを前記第１インクパックに回収する、液滴吐出装置。
8. 請求項１ないし請求項７のいずれか一項において、
   前記第２ヘッドと前記第２インクパックとを接続する第２流路系と、
   前記第２流路系に設けられた第６流量制御手段と、
   前記第１インクパック内の液量を検知する第１センサーと、
   前記第２インクパック内の液量を検知する第２センサーと、
   前記第２ヘッドに接続する第２補助容器と、
   を備え、
   前記制御部は、
   前記第１インクパックに収容された前記第１インクを、前記共通流路系を介して前記第２インクパックに移送する前に、
   前記第１センサーにより検知された前記第１インクパック内の液量、及び、前記第２センサーにより検知された前記第２インクパック内の液量の合計量が、所定量を超える場合に、前記第６流量制御手段を制御して、前記第２インクパック内の前記第２インクを前記第２補助容器に移送する、液滴吐出装置。
9. 請求項１ないし請求項７のいずれか一項において、
   前記第２ヘッドと前記第２インクパックとを接続する第２流路系と、
   前記第２流路系に設けられた第６流量制御手段と、
   前記第２インクパック内の液量を検知する第２センサーと、
   前記第２ヘッドに接続する第２補助容器と、
   を備え、
   前記制御部は、
   前記第２センサーが、前記第２インクパック内の液量が所定量を超えたことを検知した場合に、前記第６流量制御手段を制御して、前記第２インクパック内の前記第２インクを前記第２補助容器に移送する、液滴吐出装置。
10. 請求項１ないし請求項９のいずれか一項において、
    前記第１インクパック内の液量を検知する第１センサーと、
    前記第２インクパック内の液量を検知する第２センサーと、
    を備え、
    前記制御部は、
    前記第１センサーにより検知された前記第１インクパック内の液量が、前記第２センサーにより検知された前記第２インクパック内の液量よりも少ない場合に、前記第１インクパックに収容された前記第１インクを、前記共通流路系を介して前記第２インクパックに移送する、液滴吐出装置。
11. 請求項１ないし請求項１０のいずれか一項において、
    前記第１インク及び前記第２インクは、同一のインクである、液滴吐出装置。

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