JP4956927B2 - 液滴吐出装置及び液体充填方法 - Google Patents

Description

本発明は、液滴を吐出する液滴吐出装置及び液滴を吐出する液滴吐出ヘッドへ液体を充填する液体充填方法に関する。

従来、インクジェットプリンタに代表される液滴吐出装置としては、インクジェット記録ヘッド（液滴吐出ヘッド）へインク（液体）を充填する際、インクを貯留したインクタンク（液体貯留部）に正圧を付与し、インクタンクからチューブを介してインクジェット記録ヘッドにインクを加圧送液する装置が知られている（例えば、特許文献１）。

また、インク充填の際、キャップでインクジェット記録ヘッドのヘッド面を封止して、キャップに接続した吸引ポンプを駆動させることで、ヘッド内流路およびチューブ内に負圧を付与し、インクタンクからインクを送液する装置も知られている（例えば、特許文献２）。

ところで、インクが流れる流路内に気泡が残っていると、インクジェット記録ヘッドは、その気泡に起因してノズルの吐出不良を生じる。

そこで、流路内の気泡を効率よく排出すべく、機能液を加圧送液して、インクジェット記録ヘッドのヘッド内流路に充填した後、インクジェット記録ヘッドのノズルから機能液を吸引する方法が提案されている（例えば、特許文献３）。
特開２０００−２１１５７号公報 特開平１０−２８６９７４号公報 特開２００４−１８８４１０号公報

しかしながら、記録領域の全幅に渡る長尺のプリンタヘッドなど、高密度かつノズル数が多いヘッドになると、インクが流れる流路が複雑になり、流路内に気泡が残りやすく、特許文献３の構成においても、流路内に気泡が残存する場合がある。

本発明は、上記事実を考慮し、液滴吐出ヘッドへ液体を充填する際に、その液体が流れる流路内に残存する気泡を減らすことを目的とする。

本発明の請求項１に係る液滴吐出装置は、ノズルから液滴を吐出する液滴吐出ヘッドと、液体を貯留する液体貯留部から前記ノズルまで達し、前記液体貯留部から前記液滴吐出ヘッドへ充填される液体が流通可能な流路と、前記流路に設けられ、前記液体貯留部から前記液滴吐出ヘッドへ流れる前記液体へ抵抗を付与する抵抗付与手段と、前記液滴貯留部から前記抵抗付与手段を経て前記ノズルまで達する流路に設けられ、前記当該流路を閉鎖可能な閉鎖手段と、前記液滴吐出ヘッドの前記ノズルから吸気し、前記閉鎖手段で閉鎖された前記流路内を減圧する減圧手段と、を備え、前記減圧手段により前記流路内が減圧された状態で、前記閉鎖手段の閉鎖を解除し、前記液体貯留部から前記抵抗付与手段を経て前記液滴吐出ヘッドへ前記液体を流すことを特徴とする。

この構成では、閉鎖手段が、液体貯留部から液滴吐出ヘッドへ充填される液体が流通可能な流路を閉鎖する。減圧手段が、液滴吐出ヘッドのノズルから吸気し、閉鎖手段に閉鎖された流路内を減圧する。減圧された流路で液体を流し、液体を液体貯留部から液滴吐出ヘッドへ充填する。

以上のように、請求項１では、液体貯留部から液滴吐出ヘッドへ充填される液体が流れる流路内を減圧することにより、流路内に残存する空気を減らす。

従って、請求項１に記載の発明によれば、液滴吐出ヘッドへ液体を充填する際に、その液体が流れる流路内に残存する気泡を減らすことができる。

また、流路内に気泡が残ったとしても、流路内を大気圧に戻したときに、気泡が小さくなるので、気泡の影響が小さくなる。

また、前記液体貯留部から前記液滴吐出ヘッドへ単位時間当たりに流れる前記液体の流量を規制して、該液体を前記液滴吐出ヘッドへ送り出すポンプを備えていてもよい。

また、本願発明に係る構成は前記流路に前記液体貯留部から前記液滴吐出ヘッドへ流れる前記液体へ抵抗を付与する抵抗付与手段を備えている。

本発明に係る抵抗付与手段は、請求項２に記載のように、前記流路に前記液体貯留部から前記液滴吐出ヘッドへ流れる前記液体へ付与する抵抗が調整可能な可変抵抗付与手段である構成としてもよい。

本発明は、上記構成としたので、液滴吐出ヘッドへ液体を充填する際に、その液体が流れる流路内に残存する気泡を減らすことができる。

以下に、本発明の液滴吐出装置に係る実施形態の一例を図面に基づき説明する。
〔第１実施形態〕
まず、液滴吐出装置としてのインクジェットプリンタの全体構成を、図１に基づき概説する。

図１に示すように、インクジェットプリンタ１０は、用紙（記録媒体）Ｐが収容される給紙カセット１２を備えている。この給紙カセット１２の先端側（図１において右端側）の上部には、用紙Ｐ上面の先端側に圧接して給紙カセット１２内から用紙Ｐを取り出すピックアップロール２４が配置されている。

また、給紙カセット１２の先端部から延出し、装置の中央部にある搬送ベルト３０へ達する第１搬送路１９が形成されている。この第１搬送路１９に沿って、用紙Ｐを搬送ベルト３０へ挟持搬送する複数の第１搬送ロール対２５が設けられている。

搬送ベルト３０は、用紙搬送方向上流側に配置された従動ローラ２８と、下流側に配置された駆動ローラ２６に巻回され、駆動ローラ２６が回転することにより、図１の矢印Ａ方向（反時計方向）に回転するように構成されている。

また、搬送ベルト３０は、用紙Ｐを静電吸着して搬送する搬送手段であり、従動ローラ２８の上方に配置されたニップローラ３２が、用紙Ｐを搬送ベルト３０へ押し当て用紙Ｐを搬送ベルト３０へ密着させる。

搬送ベルト３０の上方には、搬送ベルト３０に搬送される用紙Ｐへインク滴を吐出して画像を記録するインクジェット記録ヘッド（液滴吐出ヘッド）２０が配置されている。

このインクジェット記録ヘッド２０は、有効な記録領域が用紙Ｐの幅（搬送方向と直交する方向の長さ）以上とされた長尺状とされ、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、サイアン（Ｃ）及びブラック（Ｋ）の４色それぞれに対応した４つの各インクジェット記録ヘッド２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０Ｋが、用紙搬送方向に沿って配置されており、フルカラーの画像記録が可能となっている。この各インクジェット記録ヘッド２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０Ｋは、長手方向へ沿って複数の単位ヘッド２１に分割され、各単位ヘッド２１のノズル２１Ａからインク滴を吐出する（図３参照）。

インクジェット記録ヘッド２０の上方には、各インクジェット記録ヘッド２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０Ｋにインクを供給するインクタンク（液体貯留部）２２Ｙ、２２Ｍ、２２Ｃ、２２Ｋ、が配設されている。

また、搬送ベルト３０から上方に延出し、画像が記録された用紙Ｐを収容する排紙トレイ１８へ達する第２搬送路３９が形成されている。この第２搬送路３９に沿って、用紙Ｐを排紙トレイ１８へ挟持搬送する複数の第２搬送ロール対３８が設けられている。なお、両面印字するための反転搬送路３７が第２搬送路３９から第１搬送路１９へ接続され、反転搬送路３７に沿って、用紙Ｐを第２搬送路３９から第１搬送路１９へ挟持搬送する複数の反転搬送ロール対３６が設けられている。

以上の構成により、ピックアップロール２４によって、給紙カセット１２から取り出された用紙Ｐは、複数の搬送ロール対２５によって第１搬送路１９を搬送され、搬送ベルト３０へ送り込まれる。

搬送ベルト３０へ送り込まれた用紙Ｐは、インクジェット記録ヘッド２０からインク滴が吐出されて、画像記録が行われ、複数の搬送ロール対３８によって、第２搬送路３９を搬送され、排紙トレイ１８へ排出される。

また、両面記録を行う場合には、片面記録がされた用紙を、第２搬送路３９から反転搬送路３７を介して、第１搬送路１９に搬送し、再び搬送ベルト３０へ送り込み、画像記録が行われる。以上のように、一連の画像記録が行われる。

更に、インクジェット記録ヘッド２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０Ｋには、メンテナンスユニット４０Ｙ、４０Ｍ、４０Ｃ、４０Ｋが備えられている。このメンテナンスユニット４０Ｙ、４０Ｍ、４０Ｃ、４０Ｋは、イエロー（Ｙ）とマゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）とブラック（Ｋ）の２組に分かれて、それぞれ、インクジェット記録ヘッド２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０Ｋの吐出面から退避する退避位置（図１参照）と、インクジェット記録ヘッド２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０Ｋの吐出面に対向する対向位置（図２参照）とに移動可能に構成されている。

メンテナンスユニット４０Ｙは、図３に示すように、インクジェット記録ヘッド２０Ｙの単位ヘッド２１のノズル面に密着して、ノズル２１Ａを封止する複数のキャップ４４を備えている。

各キャップ４４は、チューブ４８を介して、吸引されたインクが一時的に貯留される吸引タンク４６と接続されている。チューブ４８には、各キャップ４４に対応して、チューブ４８が形成する通路を開閉可能なバルブ５０が設けられている。

また、吸引タンク４６には、吸引タンク４６内の空気が排出される排気チューブ５８が接続されている。この排気チューブ５８の中間部には、吸引タンク４６内の空気をタンク外へ排気するロータリポンプ（減圧手段）５２が配置されている。

このロータリポンプ５２は、ポンプ軸６２と一体で回転する円形状の回転板６４を備えている。この回転板６４の外周近傍には、１個又は複数個（本実施形態では、対角上に２個）のローラ６６が配置されている。

回転板６４の外周の一部に、排気チューブ５８が巻き掛けられ、ローラ６６が排気チューブ５８を局所的に押し潰すことが可能とされている。

これにより、回転板６４を図３の時計回り方向（矢印Ｂ方向）に回転させると、ローラ６６が排気チューブ５８をしごくようにして移動し、排気チューブ５８内の空気を排気口６３から排出する。

これに伴って、キャップ４４、チューブ４８及び吸引タンク４６内の空気も排気口６３から排出され、キャップ４４、チューブ４８及び吸引タンク４６内が負圧となる。

これにより、各キャップ４４に封止されたノズル２１Ａから吸気し、後述するバルブ７０及びロータリポンプ７２によって、閉鎖されたインク流路内を減圧することが可能とされている。

なお、各メンテナンスユニット４０Ｍ、４０Ｃ、４０Ｋも、メンテナンスユニット４０Ｙと同一の構成となっている。

一方、インクジェット記録ヘッド２０Ｙの各単位ヘッド２１には、インクが流通可能なインク流路を形成するチューブ６８の一端側が接続されている。チューブ６８の他端側は、イエロー（Ｙ）のインクを貯留するインクタンク２２Ｙに接続されている。

各単位ヘッド２１には、チューブ６８から供給されたインクを、ノズル２１Ａへ流すためのヘッド内流路２１Ｂが形成されている。

すなわち、本実施形態では、チューブ６８及びヘッド内流路２１Ｂによって、インクタンク２２Ｙからインクジェット記録ヘッド２０Ｙのノズル２１Ａへ達すると共に、インクタンク２２Ｙからインクジェット記録ヘッド２０Ｙへ充填されるインクが流通可能な流路が形成される。

チューブ６８には、インクが流通する方向の上流側部分（インクタンク２２Ｙ側）に、ループ状にされた環状部６９が形成されている。チューブ６８は、環状部６９において、第１枝部６９Ａと第２枝部６９Ｂとに分岐した後、再び合流する。すなわち、本実施形態では、インクがインクタンク２２Ｙからインクジェット記録ヘッド２０Ｙへ流れるインク流路が、２経路確保されている。

一方の経路である第１枝部６９Ａには、インク流路を閉鎖可能なバルブ（閉鎖手段）７０が設けられている。このバルブ７０がインク流路を閉鎖することにより、インク流路のインクタンク２２Ｙとインクジェット記録ヘッド２０Ｙとの間であって、インクが流通する方向の上流側部分が閉鎖される。

他方の経路である第２枝部６９Ｂには、インクタンク２２Ｙからインクジェット記録ヘッド２０Ｙへ流れるインクの流量を規制して、流量を規制したインクを各単位ヘッド２１へ送り出すロータリポンプ（閉鎖手段、流速制御手段）７２が設けられている。

このロータリポンプ７２は、ポンプ軸８２と一体で図３の反時計回り方向（矢印Ｃ方向）回転する円形状の回転板８４と、回転板８４の外周近傍に配置された１個又は複数個（本実施形態では、対角上に２個）ローラ８６と、を備え、ロータリポンプ５２と同じ構成とされている。

このロータリポンプ７２がチューブ６８をつぶすことにより、インク流路のインクタンク２２Ｙとインクジェット記録ヘッド２０Ｙとの間であって、インクが流通する方向の上流側部分が閉鎖される。

また、回転板８４を図３の反時計回り方向（矢印Ｃ方向）に回転させると、ローラ８６が第２枝部６９Ｂをしごくようにして移動し、第２枝部６９Ｂ内のインクの流量を規制して、インクを各単位ヘッド２１へ送り出す。

さらに、このロータリポンプ７２のポンプ軸８２及びロータリポンプ５２のポンプ軸６２を回転させる駆動部は共通とされ、単一の駆動部によって、各ポンプ軸８２、５２が回転する構成となっている。

また、インクタンク２２Ｙには、チューブ７４が接続され、このチューブ７４を通じてインク流路内が大気に開放可能とされている。

なお、各インクジェット記録ヘッド２０Ｍ、２０Ｃ、２０Ｋも、インクジェット記録ヘッド２０Ｙと同様の構成とされ、インクジェット記録ヘッド２０Ｍ、２０Ｃ、２０Ｋは、それぞれ、チューブを介して、対応するインクタンク２２Ｍ、２２Ｃ、２２Ｋと接続されている。

次に、インク滴を吐出するインクジェット記録ヘッド２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０Ｋへインクを充填するインク充填方法（液体充填方法）について説明する。

まず、ロータリポンプ７２がチューブ６８の第２枝部６９Ｂをつぶすと共に、バルブ７０を閉めることにより、チューブ６８及びヘッド内流路２１Ｂが形成するインク流路を閉鎖する。

各キャップ４４を、インクジェット記録ヘッド２０Ｙの各単位ヘッド２１のノズル面に密着させ、ノズル２１Ａを封止する。

これにより、ロータリポンプ７２及びバルブ７０から、ノズル面までが密閉され、インクが流通するインク流路内に密閉空間が形成される。

次に、バルブ５０を開放し、ロータリポンプ５２を作動させて、排気チューブ５８、吸引タンク４６、チューブ４８及びキャップ４４内の空気を排出することにより、各単位ヘッド２１のノズル２１Ａから吸気して、閉鎖されて密閉空間となったインク流路内を減圧する。

インク流路内が所定の圧力値に達した場合に、吸気を停止し、バルブ７０を閉じたまま、ロータリポンプ７２よって、インクの流量を規制し、そのインクを各単位ヘッド２１へ送り出す。これにより、インクの流速を抑え、緩やかにインクを各単位ヘッド２１へ流し、インクジェット記録ヘッド２０Ｙへインクを充填する。

なお、所定の圧力値に達した場合とは、例えば、圧力値が−５０kPa以下になった場合をいう。

各単位ヘッド２１をインクが満たしたら、ロータリポンプ７２を止め、バルブ７０を開放し、ロータリポンプ５２を作動させることにより、ロータリポンプ７２がある経路とは別の第１枝部６９Ａを通じて、インクを吸引し、インクを各単位ヘッド２１へ流す。

その後、インクタンク２２Ｙに接続されたチューブ７４によって、インク流路内を大気に開放する。

なお、ロータリポンプ７２で、インクの流量を規制してインクを各単位ヘッド２１へ送る場合の流速は、少なくとも、ロータリポンプ５２で、インクを吸引して流す流速より遅く、例えば、チューブ６８の太さを４ｍｍとしたときに、インクの流量は、０．２ｃｃ／ｓｅｃ以下に設定される。

また、ロータリポンプ５２で、インクを吸引して流す流速は、少なくとも、ロータリポンプ７２で、インクの流量を規制してインクを各単位ヘッド２１へ送る場合の流速より速く、例えば、２ｃｃ／ｓｅｃに設定される。

以上のように、本実施形態では、インクタンク２２Ｙ、２２Ｍ、２２Ｃ、２２Ｋからインクジェット記録ヘッド２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０Ｋへ充填されるインクが流れるインク流路内を減圧することにより、インク流路内に残存する空気を減らす。

また、インクがインク流路を流れる速度が速い場合には、図４（Ａ）に示すように、インク流路内のインクと空気の界面が一様に進まず、メニスカス（ここでは、インクと空気の界面が流路に対して一様に進む状態をいう）が壊れてしまう。それに対して、本実施形態では、インクを緩やかに流すことにより、図４（Ｂ）に示すように、インクと空気の界面がインク流路に対して、一様に進むので、メニスカスが壊れず、気泡がインク流路内に残りにくい。

従って、本実施形態によれば、インクジェット記録ヘッド２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０Ｋへインクを充填する際に、そのインクが流れるインク流路内に残存する気泡を減らすことができる。

また、インク流路内に気泡が残ったとしても、インク流路内を大気圧に戻したときに、気泡が小さくなるので、気泡の影響が小さくなる。
〔第２実施形態〕
次に、本発明の第２実施形態について説明する。なお、第１実施形態と同一の部分には同一の符号を付し、説明を省略する。また、液滴吐出装置の全体構成は、第１実施形態と同一であるので、説明を省略する。

本実施形態では、図５に示すように、チューブ６８の第２枝部６９Ｂは、第１実施形態のロータリポンプ７２に替えて、インクタンク２２Ｙからインクジェット記録ヘッド２０Ｙへ流れるインクへ抵抗を付与する抵抗付与手段としての細管８８とされている。この細管８８は、長く引き回されており、インクジェット記録ヘッド２０Ｙへ流れるインクの流通抵抗となる。

この細管８８のインクの流通方向下流側には、インク流路を閉鎖可能なバルブ（閉鎖手段）９０が設けられている。このバルブ９０がインク流路を閉鎖することにより、インク流路のインクタンク２２Ｙとインクジェット記録ヘッド２０Ｙとの間であって、インクが流通する方向の上流側部分が閉鎖される。

次に、インク滴を吐出するインクジェット記録ヘッド２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０Ｋへインクを充填するインク充填方法（液体充填方法）について説明する。

まず、バルブ９０及びバルブ７０を閉めることにより、チューブ６８及びヘッド内流路２１Ｂが形成するインク流路を閉鎖する。

各キャップ４４を、インクジェット記録ヘッド２０Ｙの各単位ヘッド２１のノズル面に密着させ、ノズル２１Ａを封止する。

これにより、バルブ９０及びバルブ７０から、ノズル面までが密閉され、インクが流通するインク流路内に密閉空間が形成される。

次に、バルブ５０を開放し、ロータリポンプ５２を作動させて、排気チューブ５８、吸引タンク４６、チューブ４８及びキャップ４４内の空気を排出することにより、各単位ヘッド２１のノズル２１Ａから吸気して、閉鎖されて密閉空間となったインク流路内を減圧する。

インク流路内が所定の圧力値に達した場合に、吸気を停止し、バルブ７０を閉じたまま、バルブ９０を開放する。これにより、ノズル２１Ａ側が負圧となっているので、インクタンク２２Ｙからインクが細管８８を通じて流れ、インクジェット記録ヘッド２０Ｙのインクを各単位ヘッド２１へ送られる。インクは、細管８８を通過することにより、流速が抑えられ、緩やかにインクが各単位ヘッド２１へ流がれ、インクジェット記録ヘッド２０Ｙへインクが充填される。

なお、所定の圧力値に達した場合とは、例えば、圧力値が−５０kPa以下になった場合をいう。

各単位ヘッド２１をインクが満たしたら、バルブ９０を閉鎖すると共に、バルブ７０を開放し、ロータリポンプ５２を作動させることにより、ロータリポンプ７２がある経路とは別の第１枝部６９Ａを通じて、インクを吸引し、インクを各単位ヘッド２１へ流す。

その後、インクタンク２２Ｙに接続されたチューブ７４によって、インク流路内を大気に開放する。

なお、細管８８で、インクへ抵抗を付与してインクを各単位ヘッド２１へ送る場合の流速は、少なくとも、ロータリポンプ５２で、インクを吸引して流す流速より遅く、例えば、チューブ６８の太さを４ｍｍとしたときに、インクの流量は、０．２ｃｃ／ｓｅｃ以下に設定される。

また、ロータリポンプ５２で、インクを吸引して流す流速は、少なくとも、細管８８で、インクへ抵抗を付与してインクを各単位ヘッド２１へ送る場合の流速より速く、例えば、２ｃｃ／ｓｅｃに設定される。

本実施形態によれば、第１実施形態と同様の効果を奏し、インクジェット記録ヘッド２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０Ｋへインクを充填する際に、そのインクが流れるインク流路内に残存する気泡を減らすことができる。

なお、本実施形態では、インクタンク２２Ｙからインクジェット記録ヘッド２０Ｙへ流れるインクへ抵抗を付与する抵抗付与手段としての細管８８について説明したが、本発明の抵抗付与手段としては、これに限られず、例えば、第２枝部６９Ｂに多孔質の部材であるフィルタ９２を設けて、インクタンク２２Ｙからインクジェット記録ヘッド２０Ｙへ流れるインクへ抵抗を付与する構成であってもよく、インクタンク２２Ｙからインクジェット記録ヘッド２０Ｙへ流れるインクへ抵抗を付与するものであれば構わない。
〔第３実施形態〕
次に、本発明の第３実施形態について説明する。なお、第１実施形態と同一の部分には同一の符号を付し、説明を省略する。また、液滴吐出装置の全体構成は、第１実施形態と同一であるので、説明を省略する。

本実施形態では、チューブ６８は、分岐しておらず、インクタンク２２Ｙからインクジェット記録ヘッド２０Ｙまで、インクが流れるインク流路は、一経路で形成されている。

チューブ６８の中間部には、インクタンク２２Ｙからインクジェット記録ヘッド２０Ｙへ流れるインクへ付与する抵抗が調整可能な可変抵抗付与手段としての押圧部材９４が設けられている。押圧部材９４は、チューブ６８を押圧し、チューブ６８を押しつぶすことが可能な構成となっている。押圧部材９４が押圧し、チューブ６８を押しつぶした状態において（図７（Ｂ）参照）、インク流路を流れるインクへ抵抗を付与し、押圧を解除した状態では（図７（Ａ）参照）、インク流路を流れるインクへ抵抗は付与されない。

次に、インク滴を吐出するインクジェット記録ヘッド２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０Ｋへインクを充填するインク充填方法（液体充填方法）について説明する。

まず、バルブ７０を閉めることにより、チューブ６８及びヘッド内流路２１Ｂが形成するインク流路を閉鎖する。

各キャップ４４を、インクジェット記録ヘッド２０Ｙの各単位ヘッド２１のノズル面に密着させ、ノズル２１Ａを封止する。

これにより、バルブ７０から、ノズル面までが密閉され、インクが流通するインク流路内に密閉空間が形成される。

次に、バルブ５０を開放し、ロータリポンプ５２を作動させて、排気チューブ５８、吸引タンク４６、チューブ４８及びキャップ４４内の空気を排出することにより、各単位ヘッド２１のノズル２１Ａから吸気して、閉鎖されて密閉空間となったインク流路内を減圧する。

インク流路内が所定の圧力値に達した場合に、吸気を停止し、押圧部材９４でチューブ６８を押圧し、インク流路を流れるインクへ抵抗を付与する状態で、バルブ７０を開放する。

これにより、ノズル２１Ａ側が負圧となっているので、インクタンク２２Ｙからインクが流れ、インクジェット記録ヘッド２０Ｙのインクを各単位ヘッド２１へ送られる。インクは、押圧されたチューブ６８を通過することにより、流速が抑えられ、緩やかにインクが各単位ヘッド２１へ流がれ、インクジェット記録ヘッド２０Ｙへインクが充填される。

なお、所定の圧力値に達した場合とは、例えば、圧力値が−５０kPa以下になった場合をいう。

各単位ヘッド２１をインクが満たしたら、押圧部材９４の押圧を解除した状態で、ロータリポンプ５２を作動させることにより、インクを吸引し、インクを各単位ヘッド２１へ流す。

その後、インクタンク２２Ｙに接続されたチューブ７４によって、インク流路内を大気に開放する。

なお、押圧部材９４で押圧されたチューブ６８が、インクへ抵抗を付与してインクを各単位ヘッド２１へ送る場合の流速は、少なくとも、押圧部材９４が押圧していないチューブ６８で、インクを吸引して流す流速より遅く、例えば、チューブ６８の太さを４ｍｍとしたときに、インクの流量は、０．２ｃｃ／ｓｅｃ以下に設定される。

また、ロータリポンプ５２で、押圧部材９４が押圧していないチューブ６８で、インクを吸引して流す流速は、少なくとも、押圧部材９４で押圧されたチューブ６８が、インクへ抵抗を付与してインクを各単位ヘッド２１へ送る場合の流速より速く、例えば、２ｃｃ／ｓｅｃに設定される。

本実施形態によれば、第１実施形態と同様の効果を奏し、インクジェット記録ヘッド２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０Ｋへインクを充填する際に、そのインクが流れるインク流路内に残存する気泡を減らすことができる。

なお、本実施形態では、インクタンク２２Ｙからインクジェット記録ヘッド２０Ｙへ流れるインクへ付与する抵抗が調整可能な可変抵抗付与手段としての押圧部材９４について説明したが、本発明の可変抵抗付与手段としては、これに限られず、例えば、インク流路内の断面積を変えることにより、インクタンク２２Ｙからインクジェット記録ヘッド２０Ｙへ流れるインクへ付与する抵抗が調整可能とされる構成であってもよく、インクタンク２２Ｙからインクジェット記録ヘッド２０Ｙへ流れるインクへ付与する抵抗が調整可能なものであれば構わない。

〔第４実施形態〕
次に、本発明の第４実施形態について説明する。なお、第１実施形態と同一の部分には同一の符号を付し、説明を省略する。また、液滴吐出装置の全体構成は、第１実施形態と同一であるので、説明を省略する。

本実施形態では、チューブ６８は、分岐しておらず、インクタンク２２Ｙからインクジェット記録ヘッド２０Ｙまで、インクが流れるインク流路は、一経路で形成されている。

一方、排気チューブ５８は、インクタンク２２Ｙと接続され、排気チューブ５８の中間部には、ループ状にされた環状部５９が形成されている。排気チューブ５８は、環状部５９において、第１枝部５９Ａと第２枝部６９Ｂとに分岐した後、再び合流する。

第１枝部５９Ａには、第１枝部５９Ａが形成する通路を開閉可能なバルブ９６が設けられている。第２枝部５９Ｂには、第２枝部５９Ｂが形成する通路を開閉可能なバルブ９７が設けられている。

第２枝部５９Ｂには、チューブ６１が接続され、このチューブ６１には、チューブ６１が形成する通路を開閉可能なバルブ９８が設けられている。バルブ９８を開放することにより、第２枝部５９Ｂが大気に開放される。

次に、インク滴を吐出するインクジェット記録ヘッド２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０Ｋへインクを充填するインク充填方法（液体充填方法）について説明する。

まず、バルブ９６及びバルブ９８を開けると共に、バルブ７０及びバルブ９７を閉めることにより、チューブ６８及びヘッド内流路２１Ｂが形成するインク流路を閉鎖する。

各キャップ４４を、インクジェット記録ヘッド２０Ｙの各単位ヘッド２１のノズル面に密着させ、ノズル２１Ａを封止する。

これにより、バルブ７０から、ノズル面までが密閉され、インクが流通するインク流路内に密閉空間が形成される。

次に、バルブ５０を開放し、ロータリポンプ５２を作動させて、排気チューブ５８、吸引タンク４６、チューブ４８及びキャップ４４内の空気を排出することにより、各単位ヘッド２１のノズル２１Ａから吸気して、閉鎖されて密閉空間となったインク流路内を減圧する。なお、このとき、排気チューブ５８の第１枝部５９Ａ側も減圧される。

インク流路内が所定の圧力値に達した場合に、吸気を停止し、バルブ９６及びバルブ９８を閉じ、バルブ７０及びバルブ９７を開放する。

ロータリポンプ５２を作動させて、インクタンク２２Ｙ側と吸引タンク４６側に差圧を与えることにより、インクの流量を規制し、そのインクを各単位ヘッド２１へ送り出す。

これにより、インクの流速を抑え、緩やかにインクを各単位ヘッド２１へ流し、インクジェット記録ヘッド２０Ｙへインクを充填する。

なお、所定の圧力値に達した場合とは、例えば、圧力値が−５０kPa以下になった場合をいう。

各単位ヘッド２１をインクが満たしたら、バルブ９６を閉鎖したまま、バルブ９７及びバルブ９８を開放し、ロータリポンプ５２を作動させることにより、インクを吸引し、インクを各単位ヘッド２１へ流す。

このとき、第２枝部５９Ｂに接続されたチューブ６１によって、インク流路内が大気に開放される。

なお、ロータリポンプ５２で、インクタンク２２Ｙ側と吸引タンク４６側に差圧を与えることにより、インクの流量を規制してインクを各単位ヘッド２１へ送る場合の流速は、少なくとも、ロータリポンプ５２で、インクを吸引して流す流速より遅く、例えば、チューブ６８の太さを４ｍｍとしたときに、インクの流量は、０．２ｃｃ／ｓｅｃ以下に設定される。

また、ロータリポンプ５２で、インクを吸引して流す流速は、少なくとも、ロータリポンプ７２で、インクタンク２２Ｙ側と吸引タンク４６側に差圧を与えることにより、インクの流量を規制してインクを各単位ヘッド２１へ送る場合の流速より速く、例えば、２ｃｃ／ｓｅｃに設定される。

本実施形態によれば、第１実施形態と同様の効果を奏し、インクジェット記録ヘッド２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０Ｋへインクを充填する際に、そのインクが流れるインク流路内に残存する気泡を減らすことができる。

なお、上記実施形態では、液滴吐出装置として、インクジェットプリンタについて説明したが、本発明に係る液滴吐出装置としては、記録用紙上への文字や画像の記録に限定されるものではなく、また、吐出する液体もインクに限定されるものではない。例えば、高分子フィルムやガラス上にインクを吐出してディスプレイ用カラーフィルターを作成する装置、溶接状態の半田を基板上に吐出して部品実装用のバンプを形成する装置など、工業的に用いられる液滴吐出装置全般に対して、本発明を適用することができる。

図１は、本発明の実施形態に係るインクジェットプリンタの全体構成を示す図である。 図２は、本実施形態に係るインクジェットプリンタの全体構成を示す図である。 図３は、第１実施形態に係るインク流路の構成を示す図である。 図４は、本実施形態に係るインク流路におけるインクと空気の界面の様子を示す図である。 図５は、第２実施形態に係るインク流路の構成を示す図である。 図６は、第２実施形態に係るインク流路の構成の変形例を示す図である。 図７は、第３実施形態に係るインク流路の構成を示す図である。 図８は、第４実施形態に係るインク流路の構成を示す図である。

符号の説明

１０ インクジェットプリンタ（液滴吐出装置）
２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０Ｋ インクジェット記録ヘッド（液滴吐出ヘッド）
２１Ａ ノズル
２１Ｂ ヘッド内流路（流路）
２２Ｙ、２２Ｍ、２２Ｃ、２２Ｋ インクタンク（液体貯留部）
５２ ロータリポンプ（減圧手段、第４実施形態において流速制御手段）
６８ チューブ（流路）
７０ バルブ（閉鎖手段）
７２ ロータリポンプ（閉鎖手段、流速制御手段）
８８ 細管（流速制御手段）
９０ バルブ（閉鎖手段）

Claims (2)

1. ノズルから液滴を吐出する液滴吐出ヘッドと、
   液体を貯留する液体貯留部から前記ノズルまで達し、前記液体貯留部から前記液滴吐出ヘッドへ充填される液体が流通可能な流路と、
   前記流路に設けられ、前記液体貯留部から前記液滴吐出ヘッドへ流れる前記液体へ抵抗を付与する抵抗付与手段と、
   前記液滴貯留部から前記抵抗付与手段を経て前記ノズルまで達する流路に設けられ、前記当該流路を閉鎖可能な閉鎖手段と、
   前記液滴吐出ヘッドの前記ノズルから吸気し、前記閉鎖手段で閉鎖された前記流路内を
   減圧する減圧手段と、を備え、
   前記減圧手段により前記流路内が減圧された状態で、前記閉鎖手段の閉鎖を解除し、前記液体貯留部から前記抵抗付与手段を経て前記液滴吐出ヘッドへ前記液体を流すことを特徴とする液滴吐出装置。
2. 前記抵抗付与手段は、前記液体貯留部から前記液滴吐出ヘッドへ流れる前記液体へ付与する抵抗が調整可能な可変抵抗付与手段であることを特徴とする請求項1に記載の液滴吐出装置。

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