JP5003635B2 - 液体吐出装置 - Google Patents

Description

本発明は、液体吐出ヘッドを含む流路内の気体を排出するサブタンクを有する液体吐出装置に関する。

液体吐出装置の一例であるインクジェットプリンタにおいては、液体吐出ヘッドに供給されるインクを貯留するメインタンクに加え、ヘッドを含む流路内に生じた気泡を外部に排出するため等に、サブタンクを設ける技術が知られている（特許文献１参照）。サブタンクは、インクが貯留されると共に、その上部において大気と連通している。ヘッドからサブタンク内に気泡混じりのインクが供給されると、サブタンク内において気泡が上昇し、サブタンク上部において大気へと開放される。

また、サブタンクの側面には、サブタンク内のインク量を検知するためのフォトセンサ等のセンサが設けられており、当該センサの検知信号に応じて各種の動作が行われる。

特開２００５−３０６００５号公報

上記文献によると、図４、図５、及び図７に示されているように、サブタンクを大気に開放する大気開放弁が、所定の動作時に一時的に閉鎖されるものの、それ以外の時には、サブタンクとヘッドとの圧力差を解消するため、開放されている。したがって、ヘッド及びサブタンクを含む流路内のインクは、長時間大気に曝されるため、粘度が上昇し、これにより吐出不安定となる問題が生じ得る。

そこで、インクの粘度上昇を抑えるため、所定の動作時以外は上記流路を大気から閉鎖する、所謂密閉型の流路を採用することが考えられる。しかし、密閉型を採用した場合に、流路内に気体が存在したまま放置すると、温度変化に応じた気体の膨張・収縮によって、ヘッドの吐出口に形成されたメニスカスが破壊され、インクが漏出する等の問題が生じ得る。そのため、流路内に生じた気体を適宜排出する必要があるが、当該排出を行うにあたり、上記のようなセンサを用いてサブタンク内のインク量を検知する場合、サブタンクの内壁に付着したインクの誤検知、サブタンク内の液面の泡立ちによる誤検知等をすることがある。そして当該誤検知により、排出すべき気体のみならず、排出不要なインクまで余分に廃棄してしまうことになり、経済面及び環境面において不利である。

本発明の目的は、液体吐出ヘッドを含む流路内の気体を排出するタンクを含む構成において、タンク内の液体の不要な廃棄を抑えることが可能な液体吐出装置を提供することである。

上記目的を達成するため、本発明の観点によると、液体を吐出するヘッドと、前記ヘッドに接続する接続口及び大気に連通する排気口が形成されており、前記排気口の近傍が円錐形状の排気口部を有し、液体と気体とを分離するタンクと、前記タンク内において当該タンク内に貯留された液体の液面上に浮くように配置され、前記液面の上昇時に前記排気口を閉塞可能であり、前記排気口部に係合可能な球面を有する浮体と、前記液面の上昇により前記浮体が前記排気口を閉塞するよう、前記タンク内の気体を前記排気口から排出する排気手段であって、前記タンクの前記排気口と大気開放口とを接続するチューブ、前記タンク内の気体を前記排気口から前記大気開放口へと排出する排気ポンプ、及び前記排気ポンプの駆動を制御するコントローラを有する排気手段と、を備え、前記コントローラが、前記タンク内の気体を排出する前に、前記排気ポンプを、前記排出の方向とは逆方向に、前記大気開放口から前記排気口へと気体を送るように制御することを特徴とする液体吐出装置が提供される。

上記観点によると、排気手段によりタンク内の気体を排出する際に、液面の上昇により浮体がタンクの排気口を閉塞することで、タンク内の液体の排出が防止される。これにより、タンク内の液体の不要な廃棄を抑えることが可能である。また、例えばタンクにおける排気口の近傍が平面形状の排気口部を有する場合に比べ、浮体による排気口の閉塞がより確実に実現される。さらに、排気ポンプの駆動により、確実且つ効果的に、タンク内の気体を排出することができる。しかも、浮体が排気口を閉塞する位置に保持された状態であっても、排気ポンプを上記のように制御することで、浮体をタンク内の液面上に落下させることができる。

前記コントローラが、前記排気ポンプのモータの電流値に応じて、前記浮体による前記排気口の閉塞を検知してよい。この場合、浮体による排気口の閉塞を検知するための専用のセンサを設ける必要性がないため、経済的であると共に、構成が簡略になる。また、排気ポンプの駆動時間を考慮せずに上記閉塞の検知を行えるため、時間制御の煩雑さを回避することができる。さらに、排気ポンプの能力に依存することなく上記検知を行えるため、排気ポンプの選択肢の幅が広がるという利点がある。

前記排気口の閉塞時における前記浮体と前記排気口部との当接部に環状弾性体が設けられていることが好ましい。この場合、環状弾性体の存在により密閉性が向上し、タンク内の液体の不要な廃棄をより確実に抑制することができる。

前記排気口部における前記排気口の近傍に、前記浮体による前記排気口の閉塞時において前記浮体を介して前記タンク内の空間を大気に連通させる連通溝が形成されてよい。この場合、タンク内の気体排出後に浮体が排気口を閉塞する位置に保持された状態となることを回避することができる。

前記ヘッドに供給される液体を貯留するメインタンクと、前記メインタンク内の液体を前記ヘッドに供給する供給ポンプと、をさらに備え、前記タンクが、当該タンク内の液体が前記供給ポンプを介して前記ヘッドに供給されるよう、前記供給ポンプに接続されていることが好ましい。この場合、タンク内の液体を再利用することができ、経済的である。

前記排気手段が、前記供給ポンプと前記メインタンク内の液体に圧力を付加する圧力付加手段とのいずれか一方と、前記一方の駆動を制御するコントローラと、を有してよい。この場合、排気ポンプ等を設けずに、タンク内の気体排出を行うことができるため、構成の簡略化が可能である。

本発明に係る液体吐出装置によると、排気手段によりタンク内の気体を排出する際に、液面の上昇により浮体がタンクの排気口を閉塞することで、タンク内の液体の排出が防止される。これにより、タンク内の液体の不要な廃棄を抑えることが可能である。

以下、本発明の好適な実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。

先ず、図１を参照し、本発明の一実施形態に係るインクジェットプリンタ１の構成について説明する。

図１に示すように、インクジェットプリンタ１は、直方体形状の筐体１ａを有する。筐体１ａの内部空間は上から順に空間Ａ，Ｂ，Ｃに区分されており、空間Ａにはマゼンタ、シアン、イエロー、ブラックの各色インクを吐出する４つのインクジェットヘッド１０及び用紙Ｐを搬送する搬送ユニット１２２が配置されている。ヘッド１０は長手方向が主走査方向に沿うように配置され、搬送ユニット１２２は副走査方向に用紙Ｐを搬送する。空間Ｂ及びＣは、それぞれ、共に筐体１ａに対して主走査方向に沿って着脱可能な給紙ユニット１ｂ及びインクタンクユニット１ｃが配置される空間である。

インクタンクユニット１ｃは４つのヘッド１０に対応する各色インクを貯留する４つのメインタンク２１を含み、メインタンク２１はそれぞれ図２に示すように対応するヘッド１０とチューブ３２等を介して接続されている。給紙ユニット１ｂは、複数枚の用紙Ｐを収納することが可能な給紙トレイ１２３、及び、給紙トレイ１２３に取り付けられた給紙ローラ１２５を有する。給紙トレイ１２３内の用紙Ｐは、最も上側のものから順に、給紙ローラ１２５によって送り出され、ガイド１２７ａ，１２７ｂによりガイドされ且つ送りローラ対１２６によって挟持されつつ搬送ユニット１２２へと送られる。

搬送ユニット１２２は、２つのベルトローラ６，７、両ローラ６，７間に架け渡されるように巻回されたエンドレスの搬送ベルト８、搬送ベルト８の下側ループの内周面に接触しつつ下方に付勢されることで搬送ベルト８に張力を付加するテンションローラ９、及び、ローラ６，７，９を回転可能に支持する支持フレーム１１を有する。駆動ローラであるベルトローラ７が図１中時計回りに回転すると、搬送ベルト８が走行し、ベルトローラ８も図１中時計回りに回転する。

搬送ベルト８の上側ループは、ベルト表面が４つのヘッド１０の下面（インクを吐出する吐出口が多数開口した吐出面）１０ａと所定距離離隔しつつ当該下面１０ａと平行に延在するよう、プラテン１９により支持されている。４つのヘッド１０は、副走査方向に並設され、フレーム３を介して筐体１ａに支持されている。

搬送ユニット１２２の下方には、くの字状に屈曲された落下防止プレート１２が配置されており、当該落下防止プレート１２によって、搬送ベルト８等から落下した異物が保持されるようになっている。

搬送ユニット１２２に送られた用紙Ｐは、押さえローラ４によって搬送ベルト８の表面に押え付けられた後、搬送ベルト８表面の粘着力によって当該表面に保持されつつ、黒塗り矢印に沿って副走査方向に搬送されていく。このとき４つのヘッド１０のすぐ下方を順に通過する際に、各ヘッド１０の吐出面１０ａから用紙Ｐの上面に向けて各色のインクが吐出されることで、用紙Ｐ上に所望のカラー画像が形成される。そして用紙Ｐは、剥離プレート５によって搬送ベルト８表面から剥離され、ガイド１２９ａ，１２９ｂによりガイドされ且つ二組の送りローラ対１２８によって挟持されつつ上方に搬送され、筐体１ａ上部に形成された開口１３０から排紙部１３１へと排出される。

次に、図２を参照し、図１のインクジェットプリンタ１におけるインク供給系について説明する。インク供給系は、４つのヘッド１０のそれぞれに対して設けられており、１のヘッド１０について、メインタンク２１、メインタンク２１内のインクを対応するヘッド１０に供給する供給ポンプ２２、ヘッド１０、及び、インクと気体とを分離するサブタンク５０を有する。以下、１のヘッド１０に対応するインク供給系について説明するが、当該説明の内容はどのヘッド１０のインク供給系にも共通するものである。

メインタンク２１及び供給ポンプ２２、供給ポンプ２２及びヘッド１０、ヘッド１０及びサブタンク５０、サブタンク５０及び供給ポンプ２２は、それぞれチューブ３１，３２，３３，３４を介して接続されている。図２は図１のプリンタ１を副走査方向に沿った方向から見たものであり、サブタンク５０、供給ポンプ２２、チューブ３１，３２，３３，３４、コントローラ１００等は筐体１ａ（図１参照）内の適宜の位置に配置されている。

メインタンク２１は、インクが充填されたインク袋２１ａ、インク袋２１ａの上部においてインク袋２１ａを押圧可能に配置された圧力付加板２１ｂ、及び、圧力付加板２１ｂを下方に付勢する付勢部材としてのバネ２１ｃを有し、これら各部材はタンクケース内に配置されている。圧力付加板２１ｂによる押圧によって、インク袋２１ａに圧力が付加され、インク袋２１ａ内のインクが供給ポンプ２２に導入される。

サブタンク５０は、円筒状の胴部とその上下に配置された円錐体部とを含む中空形状であり、その側面にヘッド１０に接続する接続口５１、上端に大気に連通する排気口５２、及び、下端に供給ポンプ２２に接続する循環口５３がそれぞれ形成されている。接続口５１は、サブタンク５０の鉛直方向中央より下方に位置している。そして後述のように、初期導入後はサブタンク５０内のインクの液面が常に接続口５１より上方にあるようにコントローラ１００により制御される。そのため、ヘッド１０からサブタンク５０内へと導入されるインクは、サブタンク５０内に既に貯留されているインクの液面上に落下することなく、当該インクの液面下においてこのインク内に流入する。このため、サブタンク５０内に不必要な泡が生じることがなく、サブタンク５０においてインクと気体との分離が円滑に行われる。また、サブタンク５０における排気口５２の近傍は、上記のように円錐形状であって、当該部分を排気口部５２ａと称す。

サブタンク５０内には、図２に示すように、インクが貯留されると共に、当該インクの液面上に浮くように球状の浮体５５が配置されている。浮体５５は、サブタンク５０内のインクよりも比重の小さい例えばポリプロピレン等の材料からなると共に、後述のようにサブタンク５０内のインクの液面がＬ１からＬ２に上昇したときに排気口５２を閉塞可能であり、排気口部５２ａに係合可能な球面を有する。また、排気口５２の閉塞時における浮体５５と排気口部５２ａとの当接部には、Ｏリング５９が設けられている

サブタンク５０の排気口５２は、浮体５５よりも小さな直径を有すると共に、チューブ３５の一端と接続されている。チューブ３５の他端には大気開放口３５ａが形成されており、チューブ３５に設けられた排気ポンプ８０の駆動により、サブタンク５０内の気体が排気口５２から大気開放口３５ａへと排出される。また、万一サブタンク５０内の気体の排出時にサブタンク５０内のインクが少量排出された場合に、当該インクがプリンタ１内に飛散しないよう、大気開放口３５ａ近傍に廃インク受け９０が設けられている。

チューブ３２，３３，３５にはそれぞれ、コントローラ１００の制御により開閉する弁２３，２４，２５が設けられている。コントローラ１００は、プリンタ１各部の動作を制御するものである。

以下、コントローラ１００による制御のうち、ヘッド１０、供給ポンプ２２、チューブ３２，３３，３４等を含む流路内の気体を排出する際の制御について、説明する。当該気体排出処理は、初期導入（プリンタ１に初めてインクを導入すること又はメインタンク２１を交換した後にプリンタ１にインクを導入することをいう。）のとき、初期導入後に所定条件を満たしたとき等に行われる。

先ず、初期導入時において、コントローラ１００は、弁２３，２４を閉鎖した後、弁２５を開放する。続いて、圧力付加板２１ｂの動作を制御することにより、メインタンク２１のインク袋２１ａ内のインクを供給ポンプ２２及びサブタンク５０に導入する。さらに、全ての弁２３，２４，２５を開放しつつ供給ポンプ２２の駆動を制御することにより、図２の黒塗矢印に沿って、ヘッド１０及びチューブ３２，３３にインクを導入する。このとき、サブタンク５０内のインクの液面はヘッド１０内へのインクの流入に伴って一時的に下降し、浮体５５も下降する。つまり、サブタンク５０においてインクと気体とが分離され、気体がタンク５０上方に溜まる。コントローラ１００は、その後供給ポンプ２２の駆動を停止し、弁２３，２４を閉鎖し且つ弁２５を開放しつつ排気ポンプ８０を駆動させることにより、図２の白塗矢印に沿って、サブタンク５０内の気体を排気口５２から排出する。サブタンク５０内から気体が排出されたところで、弁２５を閉鎖し、排気ポンプ８０の駆動を停止させる。その後、弁２３，２４を開放し、印刷動作へと移行することとなる。

このとき浮体５５は、サブタンク５０内のインクの液面高さが例えば図２に示すＬ１からＬ２へと変化するに伴って上方に移動し、Ｏリング５９に当接する位置にて停止すると共に、排気口５２を閉塞する。このとき排気ポンプ８０は、大きな負荷を受けるが、コントローラ１００により排気ポンプ８０のモータの電流が増加され、排気を行うよう制御される。コントローラ１００は、排気ポンプ８０のモータの電流値に応じて、例えば電流値が上昇して閾値を超えたときに、浮体５５による排気口５２の閉塞を検知する。そして当該検知の後、弁２５を閉鎖し且つ排気ポンプ８０の駆動を停止する。これにより、サブタンク５０及びヘッド１０を含む流路内は、ほとんど気体が存在せず、インクで満たされた状態となる。

上記のような初期導入後、コントローラ１００は、閉鎖を維持するよう弁２５を制御する。つまり、本実施形態におけるヘッド１０等を含む流路は、所定の動作時以外は大気から遮断される、所謂密閉型のものである。

次に、初期導入後に所定条件を満たしたときにおける、気体排出処理について説明する。ここで、所定条件とは、初期導入からの経過時間、前回の気体排出処理からの経過時間、温度変化等に基づいて、流路内の気体量が規定量を超えており気体排出処理が必要であるとされる条件をいう。この条件を検出するにあたって、プリンタ１内に設けられたタイマや温度センサ、サブタンク５０内のインクの液面又は浮体５５の位置を検知するセンサ等を用いてよい。

当該気体排出処理において、コントローラ１００は、先ず、弁２３，２４を閉鎖し且つ弁２５を開放し、続いて排気ポンプ８０を、気体排出の方向とは逆方向に、大気開放口３５ａから排気口５２を介してサブタンク５０内へと気体を送るように、制御する。これにより、上述した初期導入時における気体排出処理後、浮体５５が排気口５２を閉塞する位置、即ちＯリング５９に当接した状態であったとしても、これをサブタンク５０内のインクの液面上に落下させることができる。このとき２つの弁２３，２４が閉鎖されているので、排気ポンプ８０の駆動によるヘッド１０内のインクの圧力上昇によるメニスカスの破壊が回避される。その後、排気ポンプ８０を停止する。

さらにその後、コントローラ１００は、弁２３，２４を開放し且つ弁２５を閉鎖しつつ供給ポンプ２２の駆動を制御することにより、図２の黒塗矢印に沿って、供給ポンプ２２からヘッド１０及びサブタンク５０を経て再び供給ポンプ２２に戻るよう、インクを循環させる。これにより、ヘッド１０等を含む流路内に存在する気体交じりのインクがサブタンク５０に導入され、当該タンク５０内でインクと気体とが分離され、気体がタンク５０上方に溜まる。コントローラ１００は、その後供給ポンプ２２の駆動を停止し、弁２３，２４を閉鎖し且つ弁２５を開放しつつ排気ポンプ８０を駆動させることにより、図２の白塗矢印に沿って、サブタンク５０内の気体を排気口５２から排出する。

このときの浮体５５の動作、浮体５５による排気口５２の閉塞等は、上述と同様である。

以上に述べたように、本実施形態によると、サブタンク５０内の気体を排出する際に、サブタンク５０内のインクの液面の上昇により、浮体５５が排気口５２を閉塞する。これにより、サブタンク５０内のインクの排出が防止され、インクの不要な廃棄を抑えることが可能である。

サブタンク５０における排気口５２の近傍が円錐形状の排気口部５２ａを有し、浮体５５が排気口部５２ａに係合可能な球面を有する。そのため、例えばサブタンク５０における排気口５２の近傍が平面形状の排気口部を有する場合に比べ、浮体５５による排気口５２の閉塞がより確実に実現される。

サブタンク５０内の気体を排気口５２から排出するにあたり、サブタンク５０の排気口５２と大気開放口３５ａとを接続するチューブ３５と、サブタンク５０内の気体を排気口５２から大気開放口３５ａへと排出する排気ポンプ８０と、排気ポンプ８０の駆動を制御するコントローラ１００とが用いられ、排気ポンプ８０の駆動により、確実且つ効果的に、サブタンク５０内の気体を排出することができる。

初期導入後に所定条件を満たしたときにおいて、コントローラ１００は、サブタンク５０内の気体を排出する前に、排気ポンプ８０を気体排出の方向とは逆方向に、大気開放口３５ａから排気口５２を介してサブタンク５０内へと気体を送るように、制御する。これにより、浮体５５が排気口５２を閉塞する位置に保持された状態であっても、浮体５５をサブタンク５０内のインクの液面上に落下させることができる。

コントローラ１００が、排気ポンプ８０のモータの電流値に応じて、浮体５５による排気口５２の閉塞を検知する。これにより、浮体５５による排気口５２の閉塞を検知するための専用のセンサを設ける必要性がなく、経済的であると共に、構成が簡略になる。また、排気ポンプ８０の駆動時間を考慮せずに上記閉塞の検知を行えるため、時間制御の煩雑さを回避することができる。さらに、排気ポンプ８０の能力に依存することなく上記検知を行えるため、排気ポンプ８０の選択肢の幅が広がるという利点がある。また、サブタンク５０内の気体の排出が完了したときに排気口５２が浮体５５により閉塞されるので、サブタンク５０内のインクの不要な廃棄の防止と排気ポンプ８０の駆動時間の設定自由度の拡大とを共に実現することができる。

排気口５２の閉塞時における浮体５５と排気口部５２ａとの当接部に、Ｏリング５９が設けられている。Ｏリング５９の存在により密閉性が向上し、サブタンク５０内のインクの不要な廃棄をより確実に抑制することができる。

プリンタ１がメインタンク２１及び供給ポンプ２２を有すると共に、サブタンク５０が、当該タンク５０内のインクが供給ポンプ２２を介してヘッド１０に供給されるよう、供給ポンプ２２に接続されている。これにより、サブタンク５０内のインクを再利用することができ、経済的である。さらに、長期に亘ってインクが流路内に滞留することがないので、流路内での気泡の発生や増粘を効果的に防止することができる。

また、本実施形態では、初期導入後においてはサブタンク５０内のインクの液面が常に接続口５１より上方にあるようにコントローラ１００により制御される。具体的には、コントローラ１００は、サブタンク５０内のインクの液面又は浮体５５の位置を検知するセンサから送信される信号に基づいて、サブタンク５０内のインク量を制御し、接続口５１から上方に所定距離だけ上方に離隔した位置までインクの液面が下降してきた場合には、ヘッド１０からサブタンク５０へとインクを導入することでサブタンク５０内のインク量を増加させる。これにより、サブタンク５０内のインクの液面が接続口５１より下方にある場合に比べ、インクがヘッド１０から接続口５１を介してサブタンク５０内に導入される際における、インクの泡立ちを抑制することができる。さらに、泡立ちが抑制されることによって、例えばサブタンク５０内のインクの液面を検知するセンサを設けると共に当該センサの検知信号に応じて気体排出処理を行う場合等において、センサによる検知の信頼性が向上し、気体排出処理を適切なタイミングで行うことが可能となる。即ち、泡立ちによる液面検知の精度低下がなくなる。

続いて、図３（ａ），（ｂ）及び図４を参照しつつ、変形例に係るサブタンクについて説明する。

図３（ａ），（ｂ）に示すサブタンク１５０，２５０は、排気口部５２ａにおける排気口５２の近傍に図２のＯリング５９がなく連通溝１５１，２５１が形成されている点についてのみ上述の実施形態に係るサブタンク５０と異なり、それ以外の構成については上述の実施形態のサブタンク５０と同様である。

図３（ａ），（ｂ）に示すサブタンク１５０，２５０では、排気口部５２ａにおける排気口５２の近傍に、１つの連通溝１５１及び複数の連通溝２５１がそれぞれ形成されている。これらサブタンク１５０，２５０の内壁面に形成された連通溝１５１，２５１によって、浮体５５による排気口５２の閉塞時において、浮体５５を介してサブタンク５０内の空間が大気に連通するようになっている（図４参照。図４には、サブタンク２５０の部分断面において連通溝２５１が示されている。）。連通溝１５１，２５１は共に、サブタンク１５０，２５０の壁を厚み方向に貫通するものではなく、内壁面上に形成された窪みとして、排気口５２の開口端から円錐の側面に沿って底部に向けて直線状に形成されており、また、連通溝２５１は排気口５２の開口周縁に沿って放射状に形成されている。

ここで、図４を参照し、具体的に説明する。図４には、図３（ｂ）のサブタンク２５０において、浮体５５が排気口５２を閉塞した状態が示されている。以下、図３（ｂ）のサブタンク２５０について説明するが、図３（ａ）のサブタンク１５０においても同様である。

図４に示すように、連通溝２５１は、サブタンク２５０の内側面において、浮体５５の当該内側面との当接位置を挟んで、サブタンク２５０内部の空間と大気開放口３４に繋がる上方の空間とを跨るように延在している。連通孔２５１は、浮体５５が排気口５２を閉塞した状態においてサブタンク２５０内の気体が容易に通過するが、インク排出の際には排気ポンプ８０の負荷が確実に高くなるよう、流路抵抗が設定されている。これにより、排気ポンプ８０のモータの電流値を計測することで、浮体５５による排気口５２の閉塞を検知することができる。また、図４のように浮体５５が排気口５２を閉塞した後、通常の動作中にサブタンク２５０内に気体が蓄積されてきたときには、浮体５５のサブタンク２５０の内側面との当接位置を挟んだ上下両側の空間が気体で満たされることになるため、浮体５５は、自重によって容易にサブタンク２５０内のインクの液面上に落下し、或いは、サブタンク２５０内のインクの液面の下降に追従して下降する。

当該変形例によると、連通溝１５１，２５１の存在によって、サブタンク５０内の気体排出後に浮体５５が排気口５２を閉塞する位置に保持された状態となることを回避することができる。

以上、本発明の好適な実施の形態及び変形例について説明したが、本発明は上述の実施形態及び変形例に限られるものではなく、特許請求の範囲に記載した限りにおいて様々な設計変更が可能なものである。

例えば、サブタンク５０内の気体を排気口５２から排出するにあたり、コントローラ１００は、排気ポンプ８０ではなく、供給ポンプ２１とメインタンク２１の圧力付加板２１ｂとのいずれか一方の駆動を制御してよい。この場合、排気ポンプ８０等を設けずに、サブタンク５０内の気体排出を行うことができるため、構成の簡略化が可能である。

メインタンク２１、供給ポンプ２２、排気ポンプ８０、Ｏリング５９等は適宜省略してよい。

浮体５５は、サブタンク５０の排気口５２を閉塞可能であれば、球状に限定されず、例えば上部のみが球面を有するような形状等であってよい。

サブタンク５０の形状は、排気口の近傍が円錐形状である限りは、上述の実施形態のような円筒体部と円錐体部との結合からなる形状に限定されず、様々に変更可能である。

サブタンク５０の排気口５２の位置は、サブタンク５０の上部に限定されず、サブタンク５０の側部等でもよい。

排気口５２は、浮体５５により完全に閉塞されることに限定されず、例えばＯリング５９の省略等により浮体５５とサブタンク５０における排気口部５２ａとの当接部に隙間があってもよい。また、上述の実施形態では、図２に示すように、浮体５５による排気口５２の閉塞時における液面Ｌ２はＯリング５９と同じ高さにあり、浮体５５による排気口５２の閉塞と同時にサブタンク５０内の気体の略完全な排出が実現されるが、これに限定されず、浮体５５による排気口５２の閉塞時における液面Ｌ２がＯリング５９よりも下方又は上方であってもよい。このような場合でも、浮体５５の存在により、サブタンク５０内のインクの排出が防止され、インクの不要な廃棄を抑えるという効果を得ることが可能である。

上述の実施形態では、コントローラ１００は、排気ポンプ８０のモータの電流値に応じて、浮体５５による排気口５２の閉塞を検知するが、これに限定されず、例えば排気ポンプ８０の駆動時間、サブタンク５０内のインクの液面又は浮体５５の位置を検知するセンサによる検知信号等に応じて、或いは、浮体５５を金属で構成すると共に浮体５５の排気口部５２ａとの接触による電気信号に応じて、浮体５５による排気口５２の閉塞を検知してよい。このような場合でも、浮体５５の存在により、サブタンク５０内のインクの排出が防止され、インクの不要な廃棄を抑えるという効果を得ることが可能である。なお、上記の場合においても、浮体はインクに浮く必要がある。例えば上述のように浮体を金属で構成する場合、インクに浮く浮体本体の外周面に薄い金属層を形成したものを用いてよい。

排気ポンプ８０の駆動時間が予め決められている場合、上述の実施形態では、当該駆動時間が長くても、Ｏリング５９の介在によってインクが排気口５２から排気されることはない。一方、図３の変形例のようにＯリング５９がなく連通溝１５１，２５１が設けられた形態では、一部のインクが連通溝１５１，２５１を介して排気口５２から排出されるが、連通溝１５１，２５１の流路抵抗によって、当該インクの排出量は少ない。また、サブタンク５０内のインクの液面又は浮体５５の位置を検知するセンサを設ける形態においては、検知位置の下限を接続口５１より上方に設定するのが好ましい。これにより、接続口５２からサブタンク５０に流入するインクによる泡立ちが予防され、上記位置検知の精度を良好に維持することができる。

ヘッド１０等を含む流路は、上述の実施形態のように、所定の動作時以外は大気から遮断される、所謂密閉型に限定されず、弁２５が所定の動作時に一時的に閉鎖されるもののそれ以外の時は開放される、所謂開放型であってもよい。この場合でも、気体排出時におけるサブタンク５０内のインクの過剰な廃棄を抑制することができる。

図３の変形例では図２のＯリング５９を省略しているが、当該変形例においてＯリングを用いてよい。この場合、浮体５５による排気口５２の閉塞毎に、排出されようとするインクに対する連通溝１５１，２５１の流路抵抗を一定に維持することができる。

本発明に係る液体吐出装置は、ライン式・シリアル式のいずれにも適用可能であり、また、プリンタに限定されず、ファクシミリやコピー機等にも適用可能である。さらに、インク以外の液体を吐出する装置であってもよい。

本発明の一実施形態に係るインクジェットプリンタの側面図である。 図１のインクジェットプリンタにおけるインク供給系を示す概略構成図である。 変形例に係るサブタンクを示す斜視図である。 図３（ｂ）に示す変形例に係るサブタンクの部分断面図である。

符号の説明

１ インクジェットプリンタ（液体吐出装置）
１０ ヘッド
２１ メインタンク
２１ｂ 圧力付加板（圧力付加手段）
２２ 供給ポンプ
３５ チューブ（排気手段）
３５ａ 大気開放口（排気手段）
５０；１５０；２５０ サブタンク（タンク）
５１ 接続口
５２ 排気口
５２ａ 排気口部
５５ 浮体
５９ Ｏリング（環状弾性体）
８０ 排気ポンプ（排気手段）
１００ コントローラ（排気手段，圧力付加手段）
１５１；２５１ 連通溝

Claims (6)

1. 液体を吐出するヘッドと、
   前記ヘッドに接続する接続口及び大気に連通する排気口が形成されており、前記排気口の近傍が円錐形状の排気口部を有し、液体と気体とを分離するタンクと、
   前記タンク内において当該タンク内に貯留された液体の液面上に浮くように配置され、前記液面の上昇時に前記排気口を閉塞可能であり、前記排気口部に係合可能な球面を有する浮体と、
   前記液面の上昇により前記浮体が前記排気口を閉塞するよう、前記タンク内の気体を前記排気口から排出する排気手段であって、前記タンクの前記排気口と大気開放口とを接続するチューブ、前記タンク内の気体を前記排気口から前記大気開放口へと排出する排気ポンプ、及び前記排気ポンプの駆動を制御するコントローラを有する排気手段と、
   を備え、
   前記コントローラが、前記タンク内の気体を排出する前に、前記排気ポンプを、前記排出の方向とは逆方向に、前記大気開放口から前記排気口へと気体を送るように制御することを特徴とする液体吐出装置。
2. 前記コントローラが、前記排気ポンプのモータの電流値に応じて、前記浮体による前記排気口の閉塞を検知することを特徴とする請求項１に記載の液体吐出装置。
3. 前記排気口の閉塞時における前記浮体と前記排気口部との当接部に環状弾性体が設けられていることを特徴とする請求項１又は２に記載の液体吐出装置。
4. 前記排気口部における前記排気口の近傍に、前記浮体による前記排気口の閉塞時において前記浮体を介して前記タンク内の空間を大気に連通させる連通溝が形成されていることを特徴とする１〜３のいずれか一項に記載の液体吐出装置。
5. 前記ヘッドに供給される液体を貯留するメインタンクと、
   前記メインタンク内の液体を前記ヘッドに供給する供給ポンプと、
   をさらに備え、
   前記タンクが、当該タンク内の液体が前記供給ポンプを介して前記ヘッドに供給されるよう、前記供給ポンプに接続されていることを特徴とする１〜４のいずれか一項に記載の液体吐出装置。
6. 前記排気手段が、前記供給ポンプと前記メインタンク内の液体に圧力を付加する圧力付加手段とのいずれか一方と、前記一方の駆動を制御するコントローラと、を有することを特徴とする請求項５に記載の液体吐出装置。
   

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