JP2021094779A - 液体収容容器、液体を吐出する装置 - Google Patents

Abstract

【課題】サブタンク内の液体を十分に撹拌する。【解決手段】サブタンク４２は、容器本体であるタンクケース２０１内に、液体を収容する２つの第１収容部２０２Ａ及び第２収容部２０２Ｂを有し、第１収容部２０２Ａと第２収容部２０２Ｂとは、隔壁部２０１ａのタンク底部側に設けられた連通路２１２で連通し、タンクケース２０１の上部には撹拌流路部２１３が設けられ、撹拌流路部２１３はメインタンク５０に通じる液体経路５６と接続され、第１収容部２０２Ａの供給口部２１５には、撹拌流路部２１３から第１収容部２０２Ａに液体が流入するときに開弁する第１弁手段２１６が配置され、第２収容部２０２Ｂの排出口部２１７には、循環流路部２１３に第２収容部２０２Ｂから液体が流出するときに開弁する第２弁手段２１８が配置されている。【選択図】図４

Description

本発明は液体収容容器、液体を吐出する装置に関する。

液体を吐出する装置において、液体吐出ヘッドに供給する液体を収容する液体収容容器としてのサブタンク（ヘッドタンク）と、サブタンクに供給する液体を貯留するメインタンクを備えるものがある。

従来、サブタンクの大気開放手段を閉じた状態でサブタンク内の液体をメインタンク側に逆送し、メインタンク側からサブタンクに液体を送液することで、サブタンク内の液体を撹拌するものが知られている（特許文献１）。

特許第５８１１３２２号公報

しかしながら、上述した特許文献１に開示されているように、サブタンクの大気開放手段を閉じた状態でサブタンク内の液体をメインタンク側に逆送する場合、サブタンク内が過負圧になると、ノズルから気泡を吸い込むことになる。

そのため、逆送できる液体量が制限され、メインタンク側から再度送液しても、サブタンク内の液体を十分に撹拌することができないという課題がある。

本発明は上記の課題に鑑みてなされたものであり、液体収容容器内の液体を十分に撹拌できるようにすることを目的とする。

上記の課題を解決するため、本発明に係る液体収容容器は、
液体を吐出するヘッドに供給する液体を収容する液体収容容器であって、
容器本体に設けられた液体を収容する第１収容部及び第２収容部と、
前記第１収容部と前記第２収容部とを通じる連通路と、
前記第１収容部に前記液体が流入するときに開弁する第１弁手段と、
前記第２収容部から前記液体が流出するときに開弁する第２弁手段と、を備えている
構成とした。

本発明によれば、液体収容容器内の液体を十分に撹拌できるようになる。

本発明に係る液体を吐出する装置の一例の機構部の平面説明図である。 同じく要部側面説明図である。 同液体を吐出する装置におけるヘッドに対する液体供給系に係る部分の模式的説明図である。 本発明の第１実施形態に係るサブタンク（液体収容容器）を含む吐出ユニットの説明図である。 同実施形態に係るサブタンクの撹拌動作の説明に供する説明図である。 本発明の第２実施形態に係るサブタンク（液体収容容器）を含む吐出ユニットの説明図である。 本発明の第３実施形態に係るサブタンク（液体収容容器）を含む吐出ユニットの説明図である。 本発明の第４実施形態にかかるサブタンク（液体収容容器）を含む吐出ユニットの説明図である。 本発明の第５実施形態に係る液体を吐出する装置の液体供給系の説明図である。 本発明の第６実施形態に係る液体を吐出する装置の液体供給系のサブタンク周りの説明図である。 同実施形態におけるサブタンクへの液体充填動作の説明に供するフロー図である。 同じくサブタンク周りの説明図である。 本発明の第７実施形態に係る液体を吐出する装置の液体供給系のサブタンク周りの説明図である。 同実施形態におけるサブタンクへの液体充填動作の説明に供するフロー図である。 本発明の第８実施形態に係る液体を吐出する装置におけるサブタンクの撹拌動作の説明に供するサブタンクの第２収容部周りの説明図である。 同じくサブタンクの撹拌動作の制御の説明に供するフロー図である。 白インクなどの沈降成分が分離した状態で送液ポンプの正逆転駆動を行ったときの撹拌状態の説明に供する説明図である。

以下、本発明の実施の形態について添付図面を参照して説明する。本発明に係る液体を吐出する装置の一例について図１及び図２を参照して説明する。図１は同装置の機構部の平面説明図、図２は同じく要部側面説明図である。

この液体を吐出する装置１０００は、シリアル型印刷装置である。両側板９１A、９１B間に架け渡した主ガイド部材１などのガイド機構でキャリッジ３を主走査方向に移動可能に保持している。キャリッジ３は、背板９１Ｃにて保持される主走査移動機構を構成する、主走査モータ６によって駆動プーリ７と従動プーリ８間に架け渡したタイミングベルト９を介して主走査方向に往復移動される。

キャリッジ３には、２つの吐出ユニット４０（４０Ａ、４０Ｂ）を搭載している。吐出ユニット４０は、液体吐出手段としての液体吐出ヘッド（以下、「ヘッド」という。）４１と、ヘッド４１に液体を供給する本発明に係る液体収容容器としてのサブタンク４２とを一体化して構成している。

装置本体側には、各色の液体を収容したメインタンク（液体カートリッジ）５０が交換可能に装着されるカートリッジホルダ５１が配置されている。このカートリッジホルダ５１には送液ポンプ部５２が設けられ、メインタンク５０から送液ポンプ部５２によって各色の供給チューブで構成した液体経路５６を介して各サブタンク４２に各色の液体が供給される。

また、キャリッジ３の主走査方向に沿って両側板９１Ａ、９１Ｂ間に、所定のパターンを形成したエンコーダスケール１２を張り渡し、キャリッジ３にはエンコーダスケール１２のパターンを読取る透過型フォトセンサからなるエンコーダセンサ１３を設けている。これらのエンコーダスケール１２とエンコーダセンサ１３によってキャリッジ３の移動を検知するリニアエンコーダ１４を構成している。

一方、シート材１０を搬送方向に搬送するために、シート材１０を吸着してヘッド４１に対向して搬送する搬送手段２０を備えている。

搬送手段２０は、搬送ローラ２１と、搬送ローラ２１に加圧されて接触する加圧ローラ２２と、ヘッド４１に対向するプラテン部材２３と、プラテン部材２３の吸引孔２３ａを介してシート材１０を吸着する吸引機構部２４などで構成される。なお、図１では吸引孔２３ａは部分的に図示しているが、プラテン部材２３の全体に配置される。

また、キャリッジ３の主走査方向の一方側にはヘッド４１の維持回復（メンテナンス）を行う維持回復機構３０が配置されている。維持回復機構３０は、メンテナンス手段であり、例えばヘッド４１のノズル面（ノズルが形成された面）４１ａをキャッピングするキャップ３１（３１Ａ、３１Ｂ）、ノズル面を払拭清掃する払拭手段３３を備えている。

この装置１０００においては、シート材１０を搬送ローラ２１及び加圧ローラ２２によってプラテン部材２３上を吸着しながら搬送方向に搬送する。

そこで、キャリッジ３を主走査方向に移動させながら印刷信号に応じてヘッド４１を駆動することにより、停止しているシート材１０に所要の色の液体を吐出して１行分を印刷し、シート材１０を所定量搬送後、次の行の印刷を行うことを繰り返して印刷し、シート材１０を排出する。

次に、この液体を吐出する装置におけるヘッドに対する液体供給系の概要について図３を参照して説明する。図３は同液体の供給系に係る部分の模式的説明図である。

ヘッド４１に対して液体を供給する液体供給系は、ヘッド４１に供給する液体を一時的に貯留するサブタンク４２と、サブタンク４２に供給する液体を貯留収容する液体貯留手段としてのメインタンク５０と、メインタンク５０とサブタンク４２との間の液体経路５６とを備えている。

そして、液体経路５６には、サブタンク４２に対して液体を供給する送液と、サブタンク４２から液体を液体経路５６側（メインタンク５０側を含む。）に戻す逆送が可能な可逆型送液手段である送液ポンプ５４を備えている。

次に、本発明の第１実施形態に係るサブタンク（液体収容容器）について図４を参照して説明する。図４は同サブタンクを含む吐出ユニットの説明図である。

サブタンク４２は、容器本体であるタンクケース２０１内に、液体を収容する２つの収容部２０２（第１収容部２０２Ａ及び第２収容部２０２Ｂ）を有している。

タンクケース２０１は、両側に開口部を有し、中央部に隔壁部２０１ａを有する。このタンクケース２０１の各開口部を変形可能な部材であるフィルム部材などからなる可撓性部材２０３（２０３Ａ、２０３Ｂ）で密閉している。

これにより、隔壁部２０１ａで隔てられ、一面が復元可能に変形可能な可撓性部材２０３Ａ、２０３Ｂで形成された第１収容部２０２Ａと第２収容部２０２Ｂとが構成されている。

ここで、タンクケース２０１内に配置した弾性部材としての負圧形成バネ２０４（２０４Ａ，２０４Ｂ）の復元力によって可撓性部材２０３を常時外方に押している。なお、可撓性部材２０３には負圧形成バネ２０４の一端部を受ける補強部材２１１（２１１Ａ、２１１Ｂ）を固定している。

このように、タンクケース２０１の変形可能な壁面を形成する可撓性部材２０３に負圧形成バネ２０４の復元力が作用していることで、収容部２０２内（以下、単に「サブタンク４２内」ともいう。）の液体残量が減少することによって負圧が発生する。

そして、第１収容部２０２Ａと第２収容部２０２Ｂとは、隔壁部２０１ａのタンク底部側に設けられた連通路２１２で連通している。

また、タンクケース２０１の上部には撹拌流路部２１３が設けられ、撹拌流路部２１３はジョイント２１４などを介してメインタンク５０に通じる液体経路５６と接続される。

第１収容部２０２Ａは、撹拌流路部２１３から供給口部２１５を介して液体が供給される。供給口部２１５には、第１収容部２０２Ａに液体が流入するときに開弁する第１弁手段２１６が配置されている。

第２収容部２０２Ｂは、撹拌流路部２１３に排出口部２１７を介して液体が排出される。排出口部２１７には、第２収容部２０２Ｂから液体が流出するときに開弁する第２弁手段２１８が配置されている。

タンクケース２０１には、第２収容部２０２Ｂからヘッド４１に液体を供給するヘッド供給口部２０６が設けられている。

なお、可撓性部材２０３の変位を検知する変位検知手段２２０を配置している。

次に、本実施形態に係るサブタンクの撹拌動作について図５も参照して説明する。図５は同撹拌動作の説明に供する説明図である。

図５（ａ）に示す状態から、送液ポンプ５４を逆転駆動してサブタンク４２の撹拌流路部２１３を吸引する。このとき、第１弁手段２１６は閉弁し、第２弁手段２１８が開弁するので、図５（ｂ）に示すように、排出口部２１７を介して第２収容部２０２Ｂ内の液体が撹拌流路部２１３に排出され、液体経路５６に移送される。

この状態から更に送液ポンプ５４による逆転吸引を継続すると、図５（ｃ）に示すように、第１収容部２０２Ａ内の液体が連通路２１２を介して第２収容部２０２Ｂに移送され、第２収容部２０２Ｂから撹拌流路部２１３に排出され、液体経路５６に移送される。

その後、図５（ｄ）に示すように、送液ポンプ５４を正転駆動して液体をサブタンク４２の循環流路部２１３に送液する。このとき、第１弁手段２１６は開弁し、第２弁手段２１８が閉弁するので、供給口部２１５を介して第１収容部２０２Ａ内に液体が移送される。

この状態から更に送液ポンプ５４による正転送液を継続すると、図５（ｅ）に示すように、第１収容部２０２Ａから連通路２１２を介して第２収容部２０２Ｂに液体が移送される。

これらの動作を１回又は複数回行うことで、第１収容部２０２Ａ、第２収容部２０２Ｂの底部に沈降成分が沈降した液体、例えば、白インクが再分散される。

このようにして、サブタンク内の液体を十分に撹拌できるようになる。

この場合、第１収容部２０２Ａと第２収容部２０２Ｂとを通じる連通路２１２は第１収容部２０２Ａと第２収容部２０２Ｂの隔壁部２０１ａの底部側に位置する。これにより、沈降した淀み液が優先し連通路２１２を通り、循環流に流されて攪拌される。

つまり、液体の沈降成分はタンク底部に溜まるので、沈降成分を含む液体を優先的に連通路２１２に流す。そして、特に、循環流を繰り返すことで、収容部２０２の底部に沈降した淀み液が収容部２０２上側へ移動し、収容部２０２内の上側に溜まった上澄み液が収容部２０２の底部へ移動する。

これにより、サブタンク４２内の液体が上下方向に循環、撹拌される。

これに対して、サブタンク４２内の液体を横方向に循環移動させても淀み液の上にある上澄み液のみが循環移動されるだけで撹拌性が悪い。

そして、ヘッド４１が駆動されて液体が吐出されるときには、図５（ｆ）に示すように、サブタンク４２の第２収容部２０２Ｂからヘッド供給口部２０６を介し液体がヘッド４１に供給される。

第２収容部２０２Ｂの液体は連通路２１２を通った後の液体、あるいは、循環流路部２１３からの送液圧で撹拌された液体であり、吐出品質が向上する。

次に、本発明の第２実施形態に係るサブタンク（液体収容容器）について図６を参照して説明する。図６は同サブタンクを含む吐出ユニットの説明図であり、（ａ）は正面説明図、（ｂ）は側面説明図である。

本実施形態では、第１収容部２０２Ａと第２収容部２０２Ｂとは、隔壁部２０１ａのタンク底部側に設けられた複数の連通路２１２で連通している。

これにより、循環流が第１収容部２０２Ａ及び第２収容部２０２Ｂの底面全体に流れ、撹拌性が向上する。

次に、本発明の第３実施形態に係るサブタンク（液体収容容器）について図７を参照して説明する。図７は同サブタンクを含む吐出ユニットの説明図であり、（ａ）は正面説明図、（ｂ）は側面説明図である。

本実施形態では、第１収容部２０２Ａと第２収容部２０２Ｂとを連通する連通路２１２に網目などのフィルタ部材２１９を配置している。

これにより、澱み液を更に分散させ、撹拌性を高めることができる。また、フィルタ部材２１９として網目状のものを使用することで、フィルタ部材２１９を抜けるときに流速が高まり、撹拌性が更に向上する。

次に、本発明の第４実施形態にかかるサブタンク（液体収容容器）について図８を参照して説明する。図８は同サブタンクを含む吐出ユニットの説明図である。

本実施形態では、サブタンク４２のタンクケース２０１と別体で、第１収容部２０２Ａと第２収容部２０２Ｂとを連通する連通路２１２を形成した連通路部材である連通路ユニット４３を備えている。

連通路ユニット４３は、本体部４３１に、タンクケース２０１の第１収容部２０２Ａの底部に設けた開口部（流路）２２２Ａと、第２収容部２０２Ｂの底部に設けた開口部（流路）２２２Ｂとを通じる連通路２１２を有し、連通路２１２にはフィルタ部材２１９を配置している。

また、連通路ユニット４３の本体部４３１には、連通路２１２のフィルタ部材２１９より第２収容部２０２Ｂ側でヘッド４１に液体を供給するヘッド供給口部２０６が設けられている。

そして、連通路ユニット４３は、サブタンク４２のタンクケース２０１に対して交換可能に連結される。

なお、ヘッド４１、連通路ユニット４３及びサブタンク４２を一体化して吐出ユニット４０を構成できる。

これにより、フィルタ部材２１９に沈降物の固形分が付着して循環できなくなったときに、フィルタ部材２１９を含む連通路ユニット４３だけを交換することができ、サブタンクを長寿命化できる。

次に、本発明の第５実施形態に係る液体を吐出する装置の液体供給系について図９を参照して説明する。図９は同液体供給系の説明図である。

本実施形態では、サブタンク４２は、容器本体であるタンクケース２０１内に、液体を収容する２つの収容部２０２（第１収容部２０２Ａ及び第２収容部２０２Ｂ）を有している。

タンクケース２０１は、両側に開口部を有し、中央部に隔壁部２０１ａを有する。このタンクケース２０１の各開口部を変形可能な部材であるフィルム部材などからなる可撓性部材２０３（２０３Ａ、２０３Ｂ）で密閉している。

これにより、隔壁部２０１ａで隔てられ、一面が復元可能に変形可能な可撓性部材２０３Ａ、２０３Ｂで形成された第１収容部２０２Ａと第２収容部２０２Ｂとが構成されている。

ここで、タンクケース２０１内に配置した弾性部材としての負圧形成バネ２０４（２０４Ａ，２０４Ｂ）の復元力によって可撓性部材２０３を常時外方に押している。なお、可撓性部材２０３には負圧形成バネ２０４の一端部を受ける補強部材２１１（２１１Ａ、２１１Ｂ）を固定している。

また、サブタンク４２と別体で、サブタンク４２の第１収容部２０２Ａと第２収容部２０２Ｂとを連通する連通路２１２を形成した連通路部材としての連通路ユニット４３を備えている。

連通路ユニット４３は、本体部４３１に、サブタンク４２の第１収容部２０２Ａの底部に設けた開口部（流路）２２２Ａと、第２収容部２０２Ｂの底部に設けた開口部（流路）２２２Ｂとを通じる連通路２１２を有し、連通路２１２にはフィルタ部材２１９を配置している。

また、連通路ユニット４３の本体部４３１には、連通路２１２のフィルタ部材２１９より第２収容部２０２Ｂ側でヘッド４１に液体を供給するヘッド供給口部２０６が設けられている。

そして、本実施形態では、ヘッド４１、連通路ユニット４３及びサブタンク４２を一体化して吐出ユニット４０を構成している。

また、サブタンク４２とは別体で、サブタンク４２とメインタンク５０との間に、弁ユニット４４を備えている。弁ユニット４４は、液体経路５６を介してメインタンク５０側と接続され、供給経路５７を介してサブタンク４２の第１収容部２０２Ａと接続され、回収経路５８を介してサブタンク４２の第２収容部２０２Ｂと接続されている。

弁ユニット４４は、ユニット本体４４０に、共通流路４４１、供給流路４４２、回収流路４４３を有している。共通流路４４１は、液体経路５６を介してメインタンク５０に通じている。供給流路４４２は供給経路５７を介してサブタンク４２の第１収容部２０２Ａに通じている。回収流路４４３は回収経路５８を介してサブタンク４２の第２収容部２０２Ｂに通じている。回収経路５８にはフィルタ部材５９が配置されている。

そして、弁ユニット４４は、共通流路４４１からサブタンク４２の第１収容部２０２Ａに液体が供給されるときに開弁する第１弁手段２１６と、共通流路４４１にサブタンク４２の第２収容部２０２Ｂから液体が回収されるときに開弁する第２弁手段２１８とを備えている。

このように構成したので、前記第１実施形態と同様に、送液ポンプ５４を逆転駆動することで、第１弁手段２１６は閉弁し、第２弁手段２１８が開弁するので、第２収容部２０２Ｂ内の液体が、排出口部２１７、回収経路５８、回収流路４４３、共通流路４４１を介して液体経路５６に移送される。

この状態から更に送液ポンプ５４による逆転吸引を継続すると、第１収容部２０２Ａ内の液体が連通路２１２を介して第２収容部２０２Ｂに移送され、前述した経路にて、第２収容部２０２Ｂから液体経路５６に移送される。

その後、送液ポンプ５４を正転駆動して液体を共通流路４４１に移送することで、第１弁手段２１６は開弁し、第２弁手段２１８が閉弁するので、共通流路４４１、供給流路４４２、供給経路５７、供給口部２１５を介して第１収容部２０２Ａ内に液体が移送される。

この状態から更に送液ポンプ５４による正転送液を継続すると、第１収容部２０２Ａから連通路２１２を介して第２収容部２０２Ｂに液体が移送される。

これらの動作を１回又は複数回行うことで、サブタンク４２内の第１収容部２０２Ａ、第２収容部２０２Ｂの底部に沈降成分が沈降した液体、例えば、白インクが再分散される。

このようにして、サブタンク内の液体を十分に撹拌できるようになる。

そして、本実施形態では、サブタンク４２とは別体で弁ユニット４４を配置しているので、弁ユニット４４単体で交換することができ、装置の寿命を長くできる。

なお、フィルタ部材５９を交換可能に備えることで、循環中に異物を除去することができる。また、サブタンク４２と弁ユニット４４との間の流路に交換可能なフィルタ部材５９を備えることで、循環中に異物を除去できる。

また、弁ユニット４４、供給経路５７、回収経路５８、フィルタ部材５９などはキャリッジ３上に搭載されており、キャリッジ３の走査において摺動するチューブは液体経路５６を構成するチューブのみである。このように、循環のための摺動するチューブは有さないので、キャリッジ挙動が不安定になることはなく、ヘッドの吐出も安定する。

次に、本発明の第６実施形態に係る液体を吐出する装置の液体供給系について図１０を参照して説明する。図１０は同液体供給系のサブタンク周りの説明図である。

本実施形態では、サブタンク４２には、第１収容部２０２Ａ、第２収容部２０２Ｂをそれぞれ大気に開放する大気開放手段としての大気開放弁２３１（２３１Ａ、２３１Ｂ）が設けられている。

また、サブタンク４２には、第１収容部２０２Ａ、第２収容部２０２Ｂのそれぞれの液面を検出するための液面検知手段である液面検知センサ２３２（２３２Ａ、２３２Ｂ）を備えている。液面検知センサ２３２は、長さの異なる２つ電極ピン２３３（２３３ａ、２３３ｂ）が取り付けられている。

液体は電導性を持っており、電極ピン２３３ａと２３３ｂに接触するまで液面が到達すると、電極ピン２３３ａと２３３ｂ間に電流が流れて両者の抵抗値が変化することから、液面高さが所定高さ（電極ピン２３３ａの高さ）になったこと、液体収容部２０２内の空気量が所定量になったことなどを検出することができる。

ここで、液面検知センサ２３２Ｂの電極ピン２３３ａの高さａは、第２収容部２０２Ｂの排出口部２１７の高さｂよりも高くしている。また、液面検知センサ２３２Ａの電極ピン２３３ａの高さは、液面検知センサ２３２Ｂの電極ピン２３３ａの高さａよりも高くしている。

次に、本実施形態におけるサブタンクへの液体充填動作について図１１及び図１２を参照して説明する。図１１は同液体充填動作の説明に供するフロー図、図１２は同じくサブタンク周りの説明図である。

まず、第１収容部２０２Ａの大気開放弁２３１Ａを開弁して第１収容部２０２Ａを大気開放する（ステップＳ１、以下、単に「Ｓ１」というように表記する。）。次いで、第２収容部２０２Ｂの大気開放弁２３１Ｂを開弁して第２収容部２０２Ｂを大気開放する（Ｓ２）。

その後、送液ポンプ５４を正転駆動して、メインタンク５０からサブタンク４２への送液を行う（Ｓ３）。このとき、図１２（ａ）に示すように、弁ユニット４４の第１弁手段２１６が開弁状態となり、第２弁手段２１８が閉弁状態となり、メインタンク５０からサブタンク４２の第１収容部２０２Ａに送液される。

これにより、第１収容部２０２Ａ、第２収容部２０２Ｂの液面が上昇する。なお、大気開放弁２３１Ａ、２３１Ｂが開放されているので、第１収容部２０２Ａの液面と第２収容部２０２Ｂの液面とはほぼ同じ高さになる。

そして、第１収容部２０２Ａの液面検知センサ２３２Ａによって液面が検知された否かを判別する（Ｓ４）。

ここで、図１２（ｂ）に示すように、第１収容部２０２Ａの液面が電極ピン２３３ａに到達して、第１収容部２０２Ａの液面検知センサ２３２Ａによって液面が検知されたときには、送液ポンプ５４の駆動を停止する（Ｓ５）。

そして、第１収容部２０２Ａの大気開放弁２３１Ａを閉弁し（Ｓ６）、第２収容部２０２Ｂの大気開放弁２３１Ｂを閉弁する（Ｓ７）。これにより、サブタンク４２内は密閉状態になる。

これに対し、第１収容部２０２Ａの液面検知センサ２３２Ａによって液面が検知されないときには、所定時間が経過した否か、即ち、タイムアウトか否かを判別する（Ｓ８）。そして、タイムアウトになったときには、エラー判定を行い（Ｓ９）、ステップＳ５に移行する。

次に、本発明の第７実施形態に係る液体を吐出する装置の液体供給系について図１３を参照して説明する。図１３は同液体供給系のサブタンク周りの説明図である。

本実施形態では、サブタンク４２には、第２収容部２０２Ｂを大気に開放する大気開放弁２３１Ｂと、第２収容部２０２Ｂの液面を検出するための液面検知センサ２３２Ｂ）が取り付けられている。第１収容部２０２Ａ側には大気開放弁及び液面検知センサを設けていない。

一方、第１収容部２０２Ａと第２収容部２０２Ｂとを隔てる隔壁部２０１ａの上部に空気連通路２５１を設けている。これにより、大気開放弁２３１Ｂを開弁することによって、第１収容部２０２Ａ及び第２収容部２０２Ｂが大気開放される構成としている。

次に、本実施形態におけるサブタンクへの液体充填動作について図１４を参照して説明する。図１４は同液体充填動作の説明に供するフロー図である。

まず、第２収容部２０２Ｂの大気開放弁２３１Ｂを開弁して第２収容部２０２Ａ及び第１収容部２０２Ａを大気開放する（Ｓ１１）。

その後、送液ポンプ５４を正転駆動して、メインタンク５０からサブタンク４２への送液を行う（Ｓ１２）。このとき、前記第５実施形態と同様に、弁ユニット４４の第１弁手段２１６が開弁状態となり、第２弁手段２１８が閉弁状態となり、メインタンク５０からサブタンク４２の第１収容部２０２Ａに送液される。

これにより、第１収容部２０２Ａ、第２収容部２０２Ｂの液面が上昇する。なお、大気開放弁２３１Ｂが開放されているので、第１収容部２０２Ａの液面と第２収容部２０２Ｂの液面とはほぼ同じ高さになる。

そして、第２収容部２０２Ｂの液面検知センサ２３２Ｂによって液面が検知された否かを判別する（Ｓ１３）。

ここで、第２収容部２０２Ｂの液面検知センサ２３２Ｂによって液面が検知されたときには、送液ポンプ５４を所定時間ｔだけ駆動する（Ｓ１４）。これにより、液面は、液面検知センサ２３２Ｂによる高さａよりも所定時間ｔの送液量分上昇した高さｃになる。なお、検知センサ２３２Ｂによる高さａで送液ポンプ５４を停止してもよい。

そして、送液ポンプ５４を所定時間ｔだけ駆動したときには、送液ポンプ５４を停止し（Ｓ１５）、第２収容部２０２Ｂの大気開放弁２３１Ｂを閉弁する（Ｓ１６）。これにより、サブタンク４２内は密閉状態になる。

これに対し、第２収容部２０２Ｂの液面検知センサ２３２Ｂによって液面が検知されないときには、所定時間が経過した否か、即ち、タイムアウトか否かを判別する（Ｓ１７）。そして、タイムアウトになったときには、エラー判定を行い（Ｓ１８）、ステップＳ１５に移行する。

次に、本発明の第８実施形態に係る液体を吐出する装置について図１５を参照して説明する。図１５は同装置における液体撹拌動作の説明に供するサブタンクの第２収容部周りの説明図である。

本実施形態におけるサブタンク４２を含む液体供給系の構成は、前記第６実施形態又は第７実施形態に係る構成と同じであるので、説明を省略する。

ここで、サブタンク４２内の液体が経時的に沈降成分が沈降して上澄み液３０１ａと淀み液（沈降液）３０１ｂに分離している状態にある。

このとき、第２収容部２０２Ｂの排出口部２１７よりも高い水位にある上澄み液３０１ａは、送液ポンプ５４を逆転駆動して吸引したときでも、排出口部２１７から十分に吸引できず、逆送することができない。

本実施形態では、第２収容部２０２Ｂの排出口部２１７の高さと同じ高さの水位、又は、排出口部２１７の高さより若干高い水位を検知する液面検知センサ２３２Ｂの電極ピン２３３ａを備えている。

そして、図１５（ａ）に示すように、サブタンク４２内の液体の沈降成分が沈降し、上澄み液３０１ａと淀み液３０１ｂに分離したとき、図１５（ｂ）に示すように、大気開放弁２３１Ｂを開放する。

そして、送液ポンプ５４を逆転駆動することで、第２収容部２０２Ｂの液体が排出口部２１７から吸い込まれ、メインタンク５４側へ排出される。このとき、大気開放弁２３１Ｂを介して空気が流入するので、第２収容部２０２Ｂの液面が下がる。

そして、図１５（ｃ）に示すように、液面検知センサ２３２Ｂによって液面が検知されたときに、大気開放弁２３１Ｂを閉弁する。その後、送液ポンプ５４を逆転駆動して第２収容部２０２Ｂを吸引する。

このとき、大気開放弁２３１Ｂが閉弁されサブタンク４２内は密閉状態のため、送液ポンプ５４で液体を吸引しても、液面が低下することなく、可撓性部材２０３Ｂが収縮し、排出口部２１７付近の上澄み液３０１ａが排出口部２１７から吸引されて第２収容部２０２Ｂ外へ排出される。

これにより、第２収容部２０２Ｂの排出口部２１７よりも高い水位にある上澄み液３０１ａも循環させることができ、循環、撹拌にて液体を適正な状態に保つことができる。

次に、本実施形態におけるサブタンクの撹拌動作の制御について図１６のフロー図を参照して説明する。

まず、第２収容部２０２Ｂの大気開放弁２３１Ｂを開弁して第２収容部２０２Ａ及び第１収容部２０２Ａを大気開放する（Ｓ２１）。

その後、送液ポンプ５４を逆転駆動してサブタンク４２から液体の吸引（逆走）を行う（Ｓ２２）。このとき、弁ユニット４４の第１弁手段２１６が閉弁状態となり、第２弁手段２１８が開弁状態となり、サブタンク４２の第２収容部２０２Ｂから液体経路５６に逆送される。

そして、液面検知センサ２３２Ｂが液面を検知したか否かを判別する（Ｓ２４）。

このとき、液面検知センサ２３２Ｂが液面を検知すれば、送液ポンプ５４の駆動を停止し（Ｓ２４）、大気開放弁２３１Ｂを閉弁してサブタンク４２内を密閉状態にする（Ｓ２５）。

そして、送液ポンプ５４を逆転駆動してサブタンク４２から液体の吸引（逆送）を行う（Ｓ２６）。

その後、逆送開始後所定時間が経過したか否かを判別する（Ｓ２７）。この場合、所定時間の経過判定に代えて、可撓性部材２０３Ｂが負圧下限位置になったことを検知したか否かを判別する構成とすることもできる。つまり、ここでは、サブタンク４２内の負圧が許容できる液体吸引量に相当する吸引時間又は可撓性部材２０３の変位量によって送液ポンプ５４の動作を管理している。

そして、所定時間が経過したとき、又は、可撓性部材２０３Ｂが負圧下限位置になったことを検知したときには、送液ポンプ５４の駆動を停止する（Ｓ２８）。

次いで、送液ポンプ５４を正転駆動してサブタンク４２に対する液体の送液を行う（Ｓ２９）。

その後、送液開始後所定時間が経過したか否かを判別する（Ｓ３０）。この場合、所定時間の経過判定に代えて、可撓性部材２０３Ｂが負圧上限位置になったことを検知したか否かを判別する構成とすることもできる。つまり、ここでは、サブタンク４２内の負圧が許容できる液体送液量に相当する吸引時間又は可撓性部材２０３の変位量によって送液ポンプ５４の動作を管理している。

そして、所定時間が経過したとき、又は、可撓性部材２０３Ｂが負圧上限位置になったことを検知したときには、送液ポンプ５４の駆動を停止する（Ｓ３１）。

その後、所定回数動作を繰り返したか否かを判別し（Ｓ３２）、所定回数繰り返していないときにはステップ２６に戻り、所定回数繰り返した時には送液ポンプ５４の駆動を停止する（Ｓ３２）。この場合、前述したサブタンク４２への液体充填動作を行うこともできる。

これに対し、ステップＳ２３において、液面検知センサ２３２Ｂによって液面が検知されないときには、所定時間が経過した否か、即ち、タイムアウトか否かを判別する（Ｓ３４）。そして、タイムアウトになったときには、エラー判定を行い（Ｓ３５）、ステップＳ２５に移行する。

また、ステップＳ２７において、所定時間が経過していないとき、又は、可撓性部材２０３Ｂが負圧下限位置になったことを検知していないときには、タイムアウトか否かを判別する（Ｓ３６）。そして、タイムアウトになったときには、ステップＳ３３に移行する。

同様に、ステップＳ３０において、所定時間が経過していないとき、又は、可撓性部材２０３Ｂが負圧上限位置になったことを検知していないときには、タイムアウトか否かを判別する（Ｓ３６）。そして、タイムアウトになったときには、ステップＳ３３に移行する。

このような撹拌動作の制御を行うことで、前述したように、第２収容部２０２Ｂの排出口部２１７よりも高い水位にある上澄み液３０１ａも循環させることができる。

ここで、白インクなどの沈降成分が含まれる液体を収容するサブタンクの液体を送液ポンプの正逆転駆動で撹拌する場合の限界について図１６を参照して説明する。図１７は同液体成分が分離した状態で送液ポンプの正逆転駆動を行ったときの撹拌状態の説明に供する説明図である。なお、図１７では供給口部側で説明する。

白インクなどの沈降成分が含まれる液体３０１は、沈降を生じていない正常な液状態から経時的に沈降が進行すると、図１７（ａ）に示すように、液体３０１が比重の軽い成分の上澄み液３０１ａと、比重の重い成分の沈降液３０１ｂに分離する。

このように、経時的に或いは環境変化などによって、液体成分が分離して、特性の異なる成分の複数の液体（上澄み液３０１ａ，淀み液３０１ｂ）に分離すると、吐出される液体の特性が変化することになり、吐出特性や印刷品質に影響を与えることになる。

そこで、沈降成分が含まれる液体を収容するサブタンク４２内を撹拌するとき、図１７（ａ）に示すように上澄み液３０１ａと淀み液３０１ｂに分離し、上澄み液３０１ａが供給口部２１５より上側にある状態とする。

この状態で、送液ポンプ５４を逆転駆動して吸引を行った場合、図１７（ｂ）に示すように、供給口部２１５より上側にある上澄み液３０１ａは、供給口部２１５からほとんど吸引逆送することができない。

また、逆送後に吸引した液体を送液しても、図１７（ｃ）に示すように、供給口部２１５より下側に送液流を発生させることができるが、供給口部２１５より上側にある上澄み液３０１ａまで撹拌することができない、

これに対して、前記第６実施形態又は第７実施形態のように構成し、第８実施形態のようにして撹拌動作を行うことで、上澄み液を含めて十分な撹拌を行うことできるようになる。

本願において、吐出される液体は、ヘッドから吐出可能な粘度や表面張力を有するものであればよく、特に限定されないが、常温、常圧下において、または加熱、冷却により粘度が３０ｍＰａ・ｓ以下となるものであることが好ましい。より具体的には、水や有機溶媒等の溶媒、染料や顔料等の着色剤、重合性化合物、樹脂、界面活性剤等の機能性付与材料、ＤＮＡ、アミノ酸やたんぱく質、カルシウム等の生体適合材料、天然色素等の可食材料、などを含む溶液、懸濁液、エマルジョンなどであり、これらは例えば、インクジェット用インク、表面処理液、電子素子や発光素子の構成要素や電子回路レジストパターンの形成用液、３次元造形用材料液等の用途で用いることができる。

液体を吐出するエネルギー発生源として、圧電アクチュエータ（積層型圧電素子及び薄膜型圧電素子）、発熱抵抗体などの電気熱変換素子を用いるサーマルアクチュエータ、振動板と対向電極からなる静電アクチュエータなどを使用するものが含まれる。

「液体を吐出する装置」には、液体吐出ヘッド又は液体吐出ユニットを備え、液体吐出ヘッドを駆動させて液体を吐出させる装置が含まれる。液体を吐出する装置には、液体が付着可能なものに対して液体を吐出することが可能な装置だけでなく、液体を 気中や液中に向けて吐出する装置も含まれる。

「液体を吐出する装置」は、液体が付着可能なものの給送、搬送、排紙に係わる手段、その他、前処理装置、後処理装置なども含むことができる。

例えば、「液体を吐出する装置」として、インクを吐出させて用紙に画像を形成する装置である画像形成装置、立体造形物（三次元造形物）を造形するために、粉体を層状に形成した粉体層に造形液を吐出させる立体造形装置（三次元造形装置）がある。

また、「液体を吐出する装置」は、吐出された液体によって文字、図形等の有意な画像が可視化されるものに限定されるものではない。例えば、それ自体意味を持たないパターン等を形成するもの、三次元像を造形するものも含まれる。

上記「液体が付着可能なもの」とは、液体が少なくとも一時的に付着可能なものであって、付着して固着するもの、付着して浸透するものなどを意味する。具体例としては、用紙、記録紙、記録用紙、フィルム、布などの被記録媒体、電子基板、圧電素子などの電子部品、粉体層（粉末層）、臓器モデル、検査用セルなどの媒体であり、特に限定しない限り、液体が付着するすべてのものが含まれる。

上記「液体が付着可能なもの」の材質は、紙、糸、繊維、布帛、皮革、金属、プラスチック、ガラス、木材、セラミックスなど液体が一時的でも付着可能であればよい。

また、「液体を吐出する装置」は、液体吐出ヘッドと液体が付着可能なものとが相対的に移動する装置があるが、これに限定するものではない。具体例としては、液体吐出ヘッドを移動させるシリアル型装置、液体吐出ヘッドを移動させないライン型装置などが含まれる。

また、「液体を吐出する装置」としては、他にも、用紙の表面を改質するなどの目的で用紙の表面に処理液を塗布するために処理液を用紙に吐出する処理液塗布装置、原材料を溶液中に分散した組成液を、ノズルを介して噴射させて原材料の微粒子を造粒する噴射造粒装置などがある。

なお、本願の用語における、画像形成、記録、印字、印写、印刷、造形等はいずれも同義語とする。

３ キャリッジ
４１ ヘッド（液体吐出ヘッド）
４２ サブタンク
４３ 連通路ユニット（連通路部材）
４４ 弁ユニット
５４ 送液ポンプ
５６ 液体経路
５７ 供給経路
５８ 回収経路
２０１ タンクケース
２０２Ａ 第１収容部
２０２Ｂ 第２収容部
２０３Ａ，２０３Ｂ 可撓性部材
２１２ 連通路
２１３ 循環流路
２１５ 供給口部
２１６ 第１弁手段
２１７ 排出口部
２１８ 第２弁手段
２１９ フィルタ部材

Claims (14)

1. 液体を吐出するヘッドに供給する液体を収容する液体収容容器であって、
   容器本体に設けられた液体を収容する第１収容部及び第２収容部と、
   前記第１収容部と前記第２収容部とを通じる連通路と、
   前記第１収容部に前記液体が流入するときに開弁する第１弁手段と、
   前記第２収容部から前記液体が流出するときに開弁する第２弁手段と、を備えている
   ことを特徴とする液体収容容器。
2. 前記連通路は、前記容器本体の前記第１収容部と前記第２収容部とを隔てる隔壁部に設けられている
   ことを特徴とする請求項１に記載の液体収容容器。
3. 前記連通路は、前記容器本体に交換可能に連結される連通路部材に設けられている
   ことを特徴とする請求項１に記載の液体収容容器。
4. 前記連通路は、前記第１収容部及び前記第２収容部の底部に通じている
   ことを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の液体収容容器。
5. 前記連通路にはフィルタ部材が設けられている
   ことを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の液体収容容器。
6. 前記連通路は、複数設けられている
   ことを特徴とする請求項１ないし５のいずれかに記載の液体収容容器。
7. 前記ヘッドに前記液体を供給するヘッド供給口部は前記第２収容部に通じている
   ことを特徴とする請求項１ないし６のいずれかに記載の液体収容容器。
8. 前記第２収容部の液面高さを検知する液面検知手段を備え、
   前記液面検知手段で検知する液面高さは前記第２収容部の液体排出口の高さと同じである
   ことを特徴とする請求項１ないし７のいずれかに記載の液体収容容器。
9. 前記第１弁手段は、前記第１収容部内に前記液体が流入する供給口部に配置され、
   前記第２弁手段は、前記第２収容部内から前記液体が排出される排出口部に配置されている
   ことを特徴とする請求項１ないし８のいずれかに記載の液体収容容器。
10. 前記第１収容部は前記供給口部を介して撹拌流路部に通じ、
    前記第２収容部は前記排出口部を介して前記撹拌流路部に通じている
    ことを特徴とする請求項９に記載の液体収容容器。
11. 液体を吐出するヘッドと、
    請求項１ないし１０のいずれかに記載の液体収容容器と、を備えている
    ことを特徴とする吐出ユニット。
12. 請求項１ないし１０いずれかに記載の液体収容容器、又は、請求項１１に記載の吐出ユニットを備えている
    ことを特徴とする液体を吐出する装置。
13. 液体を吐出するヘッドと、
    前記ヘッドに供給する前記液体を収容する液体収容容器と、
    前記液体を貯留する液体貯留手段と、を備え、
    前記液体収容容器は、容器本体に設けられた液体を収容する第１収容部及び第２収容部を含み、
    前記液体収容容器の前記第１収容部と前記第２収容部とを通じる連通路を有し、
    前記液体貯留手段と前記液体収容容器との間には、
    前記液体収容容器の前記第１収容部に前記液体が流入するときに開弁する第１弁手段と、
    前記液体収容容器の前記第２収容部から前記液体が流出するときに開弁する第２弁手段と、を備えている
    ことを特徴とする液体を吐出する装置。
14. 前記液体収容容器に前記液体を送液し、前記液体収容容器から前記液体を逆送する送液手段と、
    前記送液手段を駆動して、前記液体収容容器に前記液体を送液する動作と、前記液体収容容器から前記液体を逆送する動作とを繰り返して前記液体収容容器内の前記液体を撹拌する制御を行う手段と、を備えている
    ことを特徴とする請求項１２又は１３に記載の液体を吐出する装置。

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