JP7056412B2 - 液体を吐出する装置 - Google Patents

Description

本発明は液体を吐出する装置に関する。

液体吐出ヘッドを使用する印刷装置などの液体を吐出する装置においては、液体吐出ヘッドのノズルメニスカス圧力を所定の圧力に維持するための負圧を形成する必要がある。

従来、ヘッドに供給するインクを一時貯留するヘッドタンク（サブタンク）と、ヘッドタンクに供給するインクを貯留するインクカートリッジ（メインタンク）と、ヘッドタンクとインクカートリッジとを連通するインク供給経路中に設けられ、インクカートリッジからヘッドタンクにインクを送液する正転送液を行い、あるいはヘッドタンクからインクカートリッジにインクを送液する逆送を行う送液ポンプとを備えて、送液ポンプによる逆送によってヘッドタンクからインクカートリッジ側にインクを戻してヘッドタンクに負圧を形成するものが知られている（特許文献１）。

特許第５３７６３００号公報

ところで、メインタンクとサブタンクの距離が離れているような場合、送液能力が小さな可逆型の送液手段を使用することが困難であり、送液能力が大きな非可逆型送液手段を使用しなければならないため、サブタンクから液体を逆流させ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、簡単な構成でサブタンクから液体を逆流可能とすることを目的とする。

上記の課題を解決するため、本発明に係の請求項１に係る液体を吐出する装置は、
液体を吐出する液体吐出手段に供給する液体を一時的に貯留するサブタンクと、
前記サブタンクに供給する液体を貯留するメインタンクと、
前記メインタンクと前記サブタンクとを通じる液体経路と、
前記液体経路に配置され、前記液体に混入した空気を捕捉する空気捕捉手段と、
前記空気捕捉手段で捕捉された空気を排気する排気手段と、
前記空気捕捉手段の送液方向下流側に配置された送液手段と、を備え、
前記送液手段を迂回して前記サブタンクと前記空気捕捉手段とを連通するバイパス経路と、
前記バイパス経路の連通及び非連通を切り替える切替手段と、を有し、
前記バイパス経路を連通状態にして前記排気手段を駆動させて、前記サブタンクから前記バイパス経路を介して前記空気捕捉手段に前記液体を逆流させ、前記サブタンクの負圧を形成する動作を行う
構成とした。

本発明によれば、簡単な構成でサブタンクから液体を逆流できる。

本発明の第１実施形態に係る液体を吐出する装置としての印刷装置の概略説明図である。 同印刷装置の吐出ユニットの一例の平面説明図である。 同吐出ユニットの側面説明図である。 サブタンクの一例の模式的説明図である。 本発明の第１実施形態における液体供給ユニットの模式的説明図である。 同液体供給ユニットの通常の印刷状態における動作説明に供する要部模式的説明図である。 同じくエアートラップタンクの動作説明に供する要部模式的説明図である。 同じくエアートラップタンクの作用説明に供する要部模式的説明図である。 液体供給ユニットにおける液体の流れの説明に供する模式的説明図である。 サブタンクの初期状態及びエラー状態の模式的説明図である。 第１実施形態における負圧形成動作の説明に供する模式的説明図である。 本発明の第２実施形態に係る液体供給ユニットの説明に供する模式的説明図である。 本発明の第３実施形態に係る液体を吐出する装置としての印刷装置の概略説明図である。 同じく液体供給ユニットの説明に供する模式的説明図である。 本発明の第４実施形態に係る液体供給ユニットの説明に供する模式的説明図である。

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。まず、本発明の第１実施形態について図１を参照して説明する。図１は同実施形態に係る液体を吐出する装置としての印刷装置の概略説明図である。

印刷装置１は、搬入部１０と、印刷部２０と、乾燥部３０と、搬出部４０とを備えている。印刷装置１は、搬入部１０から搬入されるシート状部材であるシート材Ｐに対し、印刷部２０で液体を付与して所要の印刷を行い、乾燥部３０でシート材Ｐに付着した液体を乾燥させた後、シート材Ｐを搬出部４０に回収する。

搬入部１０は、複数のシート材Ｐが積載される搬入トレイ１１と、搬入トレイ１１からシート材Ｐを１枚ずつ分離して送り出す給送装置１２と、シート材Ｐを印刷部２０へ送り込むレジストローラ対１３とを備えている。

給送装置１２には、ローラやコロを用いた装置や、エアー吸引を利用した装置など、あらゆる給送装置を用いることが可能である。給送装置１２により搬入トレイ１１から送り出されたシート材Ｐは、その先端がレジストローラ対１３に到達した後、レジストローラ対１３が所定のタイミングで駆動することにより、印刷部２０へ送り出される。

印刷部２０は、シート材Ｐを外周面に担持して搬送する回転部材（第１回転部材）である搬送ドラム２１と、搬送ドラム２１に担持されたシート材Ｐに向けて液体を吐出する液体吐出部２２とを備えている。

また、印刷部２０は、送り込まれたシート材Ｐを受け取って搬送ドラム２１との間でシート材Ｐを渡す回転部材（第２回転部材）である渡し胴２４と、搬送ドラム２１によって搬送されたシート材Ｐを乾燥部３０へ受け渡す受け渡し胴２５を備えている。

搬入部１０から印刷部２０へ搬送されてきたシート材Ｐは、渡し胴２４に設けられた後述する第２把持手段（シートグリッパ）５２によって先端が把持され、渡し胴２４の回転に伴って搬送される。渡し胴２４により搬送されたシート材Ｐは、搬送ドラム２１との対向位置で搬送ドラム２１へ受け渡される。

搬送ドラム２１の表面にも第１把持手段（シートグリッパ）５１が設けられており、シート材Ｐの先端が第１把持手段（シートグリッパ）５１によって把持される。搬送ドラム２１の表面には、複数の吸引孔が分散して形成されている。吸引段である吸引装置２６によって搬送ドラム２１の吸引口から内側へ向かう吸い込み気流を発生させる。

そして、渡し胴２４から搬送ドラム２１へ受け渡されたシート材Ｐは、第１把持手段５１によって先端が把持されるとともに、吸引装置２６による吸い込み気流によって搬送ドラム２１上に吸着され、搬送ドラム２１の回転に伴って搬送される。

液体吐出部２２は、液体吐出手段である吐出ユニット２３（２３Ａ～２３Ｆ）を備えている。例えば、吐出ユニット２３Ａはシアン（Ｃ）の液体を、吐出ユニット２３Ｂはマゼンタ（Ｍ）の液体を、吐出ユニット２３Ｃはイエロー（Ｙ）の液体を、吐出ユニット２３Ｄはブラック（Ｋ）の液体を、それぞれ吐出する。また、吐出ユニット２３Ｆ，２３Ｆは、ＹＭＣＫのいずれか、或いは、白色、金色（銀色）などの特殊な液体の吐出に使用する。さらに、表面コート液などの処理液を吐出する吐出ユニットを設けることもできる。

液体吐出部２２の各吐出ユニット２３は、印刷情報に応じた駆動信号によりそれぞれ吐出動作が制御される。搬送ドラムに担持されたシート材Ｐが液体吐出部２２との対向領域を通過するときに、吐出ユニット２３から各色の液体が吐出され、当該印刷情報に応じた画像が印刷される。

液体吐出部２２の各吐出ユニット２３には、液体供給部８０の液体供給ユニット８１（８１Ａ～８１Ｄ）から所要の色の液体が供給される。

乾燥部３０は、印刷部２０でシート材Ｐ上に付着した液体を乾燥させるための乾燥機構部３１と、印刷部２０から搬送されてくるシート材Ｐを吸引した状態で搬送する（吸引搬送する）吸引搬送機構部３２とを備えている。

印刷部２０から搬送されてきたシート材Ｐは、吸引搬送機構部３２に受け取られた後、乾燥機構部３１を通過するように搬送され、搬出部４０へ受け渡される。

乾燥機構部３１を通過するとき、シート材Ｐ上の液体には乾燥処理が施される。これにより液体中の水分等の液分が蒸発し、シート材Ｐ上に液体中に含まれる着色剤が定着し、また、シート材Ｐのカールが抑制される。

搬出部４０は、複数のシート材Ｐが積載される搬出トレイ４１を備えている。乾燥部３０から搬送されてくるシート材Ｐは、搬出トレイ４１上に順次積み重ねられて保持される。

なお、印刷装置１には、例えば、シート材Ｐに対して前処理を行う前処理部を印刷部２０の上流側に配置したり、液体が付着したシート材Ｐに対して後処理を行う後処理部を乾燥部３０と搬出部４０との間に配置したりすることもできる。

前処理部としては、例えば、液体と反応して滲みを抑制するための処理液をシート材Ｐに塗布する先塗り処理を行うものが挙げられる。また、後処理部としては、例えば、印刷部２０で印刷されたシートを反転させて再び印刷部２０へ送ってシート材Ｐの両面に印刷するためのシート反転搬送処理や、複数枚のシートを綴じる処理などを行うものが挙げられる。

次に、同印刷装置の吐出ユニットの一例について図２及び図３を参照して説明する。図２は同吐出ユニットの平面説明図、図３は同吐出ユニットの側面説明図である。

吐出ユニット２３は、複数の液体吐出ヘッド（以下、「ヘッド」という。）１００をヘッドベース５２上に千鳥配置にしている。複数のヘッド１００は、上方に配置された液体分配用のマニホールド１０３に供給経路１０４を通じて接続されている。なお、ヘッド１００としては、フロースルー型ヘッド（循環型ヘッド）を使用することもできる。

マニホールド１０３の上流側には、ヘッド１００に供給する液体を一時的に貯留するサブタンク１０５が設置されており、サブタンク１０５に負圧を形成して、ヘッド１００のノズルのメニスカス圧力を生じさせている。

サブタンク１０５には、メインタンクを含む液体供給ユニット８１から液体経路２００を介して所要の色の液体が供給される。

サブタンク１０５には内部の液体残量に応じて変位するフィラ１３５備え、フィラ１３５が満杯位置になったことを検知する満杯センサ１３７と、フィラ１３５が不足位置になったことを検知する不足センサ１３８とを備えている。

次に、サブタンクの一例について図４を参照して説明する。図４は同サブタンクを動作と共に説明する模式的説明図である。

サブタンク１０５は、ＰＥ、ＰＰ等の樹脂の貯留容器本体（タンク本体）１３１の一面が可撓性を有するフィルム部材１３２で封止され、内部にスプリング１３３が配置されている。

タンク本体１３１に一端部１３５ａを回転可能に軸支したフィラ１３５を有し、フィラ１３５はフィルム部材１３２側に押し付けられている。

このサブタンク１０５においては、ヘッド１００から液体が吐出されることで内部の液体残量が減少し、フィルム部材１３２がスプリング１３３の付勢力に抗して内方に変位し、フィルム部材１３２の変位に追従してフィラ１３５が変位する。

そして、図４（ａ）に示すように、フィラ１３５が不足センサ１３８で検知されたときに液体供給ユニット８１から液体が供給される。液体供給に伴ってフィラ１３５が不足センサ１３８側から満杯センサ１０７側に変位し、フィラ１３５が不足センサ１３８で検知されなくなったときに供給が停止される。

なお、センサの数は２個に限るものではなく、１又は３個以上でもよい。

次に、本発明の第１実施形態における液体供給ユニットについて図５を参照して説明する。図５は同液体供給ユニットの模式的説明図である。

液体供給部８０の１つの液体供給ユニット８１は、サブタンク１０５に供給する液体３００を貯留する液体貯留手段であるメインタンク２０１（２０１Ａ、２０１Ｂ）を着脱可能に備えている。メインタンク２０１は、例えば１０～１５リットル程度の容量を有している。

メインタンク２０１Ａには液体経路２０２Ａの一端が接続され、メインタンク２０１Ｂには液体経路２０２Ｂの一端が接続されている。液体経路２０２Ａの他端及び液体経路２０２Ｂの他端は、それぞれ三方コネクタ２０３に接続され、三方コネクタ２０３は液体経路２０４を介して空気捕捉手段であるエアートラップタンク２０５に通じている。

なお、液体経路２０２Ａ、２０２Ｂには、それぞれ経路を開閉する開閉弁２２１Ａ、２２２Ｂが設けられている。

エアートラップタンク２０５は、例えば０．３～０．８リットル程度の密閉容器であり、ＰＥ、ＰＰ、ＰＥＴなどのように透過性、耐薬品性を有する樹脂、あるいは、ガラス瓶などで構成されている。エアートラップタンク２０５には液面検知センサ２０６（上限センサ２０６ａ、適量センサ２０６ｂ、下限センサ２０６ｃ）が設置されており、エアートラップタンク２０５内の液量を検知できるようになっている。

なお、液面検知センサ２０６は、赤外線反射型のセンサを用いている。ただし、複数の長さの異なる電極を設置しておき、その静電容量で、液面高さを検知する構成とすることもできる。

このエアートラップタンク２０５の上部には、排気手段を構成する排気経路２１１が接続され、排気経路２１１には排気経路２１１を開閉する排気弁２１２と、排気経路２１１を通じてエアートラップタンク２０５内の空気を吸い出す排気ポンプ２１３が設けられている。なお、排気ポンプは２１３は複数の液体供給ユニット８１に共通としている。

排気弁２１２を開放し、排気ポンプ２１３を稼働してエアートラップタンク２０５内のエアーを大気に排気することで、メインタンク２０１内の液体をエアートラップタンク２０５内に引き込むことができる。

エアートラップタンク２０５の底部にはサブタンク１０５につながる液体経路２０７の一端部が接続されている。液体経路２０７には、送液手段である送液ポンプ２０８と、液体供給弁２０９が配置されている。なお、エアートラップタンク２０５の上部に液体経路２０７を接続し、液体経路２０７をエアートラップタンク２０５の底部まで延伸する構成とすることもできる。また、送液ポンプ２０８としては、ダイヤフラムポンプなどの非可逆型送液ポンプを使用している。

本実施形態では、液体経路２０２Ａ、液体経路２０２Ｂ、液体経路２０４、液体経路２０７によってメインタンク２０１とサブタンク１０５とをつなぐ液体経路２００を構成している。そして、この液体経路２００に空気捕捉手段であるエアートラップタンク２０５を設け、エアートラップタンク２０５の送液方向下流側に送液手段としての送液ポンプ２０８を配置している。

この送液ポンプ２０８を迂回してサブタンク１０５と空気捕捉手段としてのエアートラップタンク２０５とを連通するバイパス経路２３０を設けている。このバイパス経路２３０は、一端部が送液ポンプ２０８より送液方向下流側で三方弁２３１によって液体経路２０７に接続され、他端部が三方コネクタ２３２によってエアートラップタンク２０５の上流側で液体経路２０４に接続されている。

この構成では、バイパス経路２３０はエアートラップタンク２０５の上流側と送液ポンプ２０８の下流側に接続される。そして、バイパス経路２３０の連通及び非連通の切り替えは切替手段としての三方弁２３１によって行われる。三方弁２３１は、バイパス経路２３０と液体経路２００（ここでは、液体経路２０７）との接続及び接続解除を切り替える切替弁である。

次に、液体供給ユニットの通常の印刷状態における動作について図６を参照して説明する。図６は同動作説明に供する要部模式的説明図である。なお、図６では、連通状態にある経路は相対的に太線で、非連通状態にある経路は相対的に細線で示している（以下の図でも同様とする）。

図６（ａ）は上側のメインタンク２０１Ａが使用されている通常印刷状態を示しており、開閉弁２２１Ａが開放、開閉弁２２１Ｂが閉、排気弁２１２が閉の状態で、送液ポンプ２０８が必要に応じて稼動する状態である。

送液ポンプ２０８が稼動すると、エアートラップタンク２０５内の液体３００がサブタンク１０５に送液される。このとき、排気弁２１２が閉じられているので、エアートラップタンク２０５内は密閉状態にある。よって、エアートラップタンク２０５内の液体３００が送液ポンプ２０８で送液されると、メインタンク２０１の液体３００がエアートラップタンク２０５内に引き込まれ、エアートラップタンク２０５内は適量の液体３００が維持される。

そして、図６（ｂ）に示すように、印刷が進み、メインタンク２０１Ａの液体が無くなったときには、エアートラップタンク２０５の液面が適量から下降し、例えば下限センサ２０６ｃで下限値以下になったことが検知される。

次に、エアートラップタンクの動作について図７も参照して説明する。図７は同動作説明に供する要部模式的説明図である。

エアートラップタンク２０５の液面が適量から下降し、例えば下限センサ２０６ｃで下限値以下になったことが検知されると、図７（ａ）に示すように、排気弁２１２を開放して排気ポンプ２１３を動作させ、液体３００を引き込んで液面を適量にしようとする。

このとき、予め定めた所定時間（例えば１～１０秒）経過しても、エアートラップタンク２０５の液面が回復しない場合、メインタンク２０１Ａがエンドになったものと判断する。

そして、メインタンク２０１Ａがエンドになったと判断したときには、図７（ｂ）に示すように、開閉弁２２１Ａを閉じ、開閉弁２２１Ｂを開放する。これにより、メインタンク２０１Ｂから液体３００がエアートラップタンク２０５内に引き込まれ、適量センサ２０６ｂまで液面が上昇する。

次に、エアートラップタンクの作用について図８も参照して説明する。図８は同作用説明に供する要部模式的説明図である。

この図８の状態は、下側のメインタンク２０１Ｂが使用されている通常印刷の状態であり、開閉弁２２１Ｂが開放、開閉弁２２１Ａが閉、排気弁２１２が閉の状態で、送液ポンプ２０８を必要に応じて稼動する。

このように、２つのメインタンク２０１Ａ、２０１Ｂの送液方向下流にエアートラップタンク２０５を設けることで、更にエアートラップタンク２０５よりも送液方向下流の送液ポンプ２０８にエアーを送ることがない。

そして、一方のメインタンク２０１Ａ内の液体が無くなったときには、他方のメインタンク２０１Ｂに切り替えることができる。なお、エアートラップタンク２０５に液体３００を引き込むためには、排気ポンプ２１３が必要になる。

次に、液体供給ユニットにおける液体の流れについて図９を参照して説明する。図９は同液体の流れの説明に供する模式的説明図である。

例えば、メインタンク２０１Ａから液体が供給されるときには、開閉弁２２１Ａは開、開閉弁２２１Ｂは閉、適量センサ２０６ｂが液面検知状態、排気弁２１２は閉となり、三方弁２３１は送液ポンプ２０８とサブタンク１０５とを通じる側に切り替わっており、サブタンク１０５のフィラ１３５の位置に応じて、液体供給弁２０９は開閉を繰り返す状態にある。

これにより、送液ポンプ２０８を稼働しているときには、図９に実線矢印で示すように、メインタンク２０１Ａからサブタンク１０５に液体３００が流れることになる。

次に、サブタンクの初期状態及びエラー状態について図１０を参照して説明する。図１０は同サブタンクの初期状態及びエラー状態の模式的説明図である。

サブタンク１０５は、内部に液体を満たした初期の状態では、スプリング１３３が完全に伸びた状態になる。また、装置の長期放置等で、スローリークが起こり、弁等を通して液体が流れてしまい、同様な状態になる。

このように、サブタンク１０５内に液体が必要以上にあるときには、フィラ１３５は満杯センサ１３７、不足センサ１３８から外れてしまい、検知しない状態（満杯センサ１３７がＯＦＦ、不足センサ１３８がＯＦＦの状態）になる。

この状態になったときには、サブタンク１０５内の液体を移動あるいは廃棄させて、フィラ１３５が満杯センサ１３７、不足センサ１３８で検知されている状態に戻して、負圧を形成する必要がある。

ここで、送液ポンプ２０８としてダイヤフラムポンプなどの不可逆型送液ポンプを使用している場合、送液ポンプ２０８を逆転してサブタンク１０５から液体経路２００に液体を逆流させることはできない。この場合、ヘッド１００のノズル面１０１ａ（図３参照）をキャッピングして吸引排出することはできるが、液体が無駄に消費される。

次に、本実施形態における負圧形成動作について図１１を参照して説明する。図１１は同負圧形成動作の説明に供する模式的説明図である。

液体経路２０７に配置した三方弁２３１は、通常状態（ＯＦＦ状態）ではａ－ｂ間が連通し、ＯＮ状態にすることで、ｂ－ｃ間が連通され、ａ－ｂ間は閉じた状態になる。ここで、三方弁２３１には電磁弁を使用しているが、手動で切り替える弁で構成することもできる。

負圧形成動作を行うときには、三方弁２３１をＯＮ状態にしてバイパス経路２３０を連通状態にする。また、メインタンク２０１の開閉弁２２１Ａ、２２１Ｂはいずれも閉状態、送液ポンプ２０８は停止状態、液体供給弁２０９は開放状態とする。

この状態で、排気弁２１２を開放し、排気ポンプ２１３を稼働すると、エアートラップタンク２０５内のエアーが破線矢印で示すように排気経路２１１から排気弁２１２を経て排気ポンプ２１３から排気される。

これにより、サブタンク１０５から、液体経路２０７の三方弁２３１より下流側の経路２０７ａ、三方弁２３１のｂ－ｃ間、バイパス経路２３０、三方コネクタ２３２、液体経路２０４の三方コネクタ２３２より下流側の経路２０４ａの各経路を経て、液体がサブタンク１０５側からエアートラップタンク２０５側に逆流して、エアートラップタンク２０５内に引き込まれる。

このように、サブタンク１０５内の液体がエアートラップタンク２０５内に逆流することで、サブタンク１０５の負圧形成が行われる。

この場合、前述したように、エアートラップタンク２０５を使用して複数のメインタンク２０１を切り替える場合、エアートラップタンク２０５内のエアーを排気するため、排気経路２１１、排気弁２１２、排気ポンプ２１３を備えている。

この構成に対して、三方コネクタ２３２、バイパス経路２３０を構成するチューブ、三方弁２３１を追加するだけで、サブタンク１０５から逆流を行うことができ、非可逆型送液手段を使用した場合でも簡単な構成でサブタンク１０５からの逆流を行うことができる。

次に、本発明の第２実施形態における液体供給ユニットについて図１２を参照して説明する。図１２は同液体供給ユニットの模式的説明図である。

本実施形態では、前記第１実施形態の三方弁２３１に代えて三方コネクタ２３３を使用し、バイパス経路２３０に、バイパス経路２３０を開閉してバイパス経路２３０の連通及び非連通を切り替える切替手段である開閉弁２３４を設けている。

そして、負圧形成動作を行うときには、開閉弁２３４を開放状態にしてバイパス経路２３０を連通状態にして、前記第１実施形態と同様にして、排気ポンプ２１３を稼働する。

これにより、サブタンク１０５からバイパス経路２３０を通じてエアートラップタンク２０５内に液体を逆流させることができ、サブタンク１０５の負圧を形成することができる。

次に、本発明の第３実施形態について図１３及び図１４を参照して説明する。図１３は同実施形態に係る液体を吐出する装置としての印刷装置の概略説明図、図１４は同じく液体供給ユニットの模式的説明図である。

本実施形態の印刷装置１においては、液体供給ユニット８１のエアートラップタンク２０５は吐出ユニット２３のサブタンク１０５よりも低い位置に配置されており、サブタンク１０５とエアートラップタンク２０５との間には水頭差Ｈがある。

液体供給ユニット８１の排気経路２１１には三方コネクタ２１４を介して、大気開放手段を構成する大気開放経路２１５が接続され、大気開放経路２１５には大気開放経路２１５を開閉する大気開放弁２１６が設けられている。なお、ここでは、第１実施形態と同様にバイパス経路２３０の連通及び非連通の切り替えは三方弁２３１で行っているが、第２実施形態のように開閉弁２３４で行うようにすることもできる。

本実施形態における負圧形成動作を行うときには、開閉弁２２１Ａ、２２１Ｂはいずれも閉状態、送液ポンプ２０８は停止状態、三方弁２３１はｂ－ｃ間が連通状態、液体供給弁２０９は開状態とする。

ここで、大気開放弁２１６を開いてエアートラップタンク２０５内に大気に開放する。このとき、サブタンク１０５とエアートラップタンク２０５との間には水頭差Ｈがあるので、サブタンク１０５内の液体はエアートラップタンク２０５側に向かって逆流し、サブタンク１０５に負圧が形成される。

次に、本発明の第４実施形態について図１５を参照して説明する。図１５は同実施形態における液体供給ユニットの模式的説明図である。

本実施形態では、バイパス経路２３０の他端部は、エアートラップタンク２０５と送液ポンプ２０８との間に三方コネクタ２３６を介して接続している。

本実施形態における負圧形成動作を行うときには、三方弁２３１をＯＮ状態にしてバイパス経路２３０を連通状態にする。また、メインタンク２０１の開閉弁２２１Ａ、２２１Ｂはいずれも閉状態、送液ポンプ２０８は停止状態、液体供給弁２０９は開放状態とする。

この状態で、排気弁２１２を開放し、排気ポンプ２１３を稼働すると、エアートラップタンク２０５内のエアーが排気される。

これにより、サブタンク１０５から、液体経路２０７の三方弁２３１より下流側の経路２０７ａ、三方弁２３１のｂ－ｃ間、バイパス経路２３０、三方コネクタ２３６、液体経路２０７の三方コネクタ２３６とエアートラップタンク２０５との間の経路２０７ｂの各経路を経て、液体がサブタンク１０５側からエアートラップタンク２０５側に逆流して、エアートラップタンク２０５内に引き込まれる。

このように、サブタンク１０５内の液体がエアートラップタンク２０５内に逆流することで、サブタンク１０５の負圧形成が行われる。

なお、上記各実施形態では送液手段として非可逆型送液ポンプを使用した例で説明したが、これに限定されるものではなく、送液手段として可逆型送液ポンプを使用する場合でも、本発明を適用することができる。

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。

「液体吐出ヘッド」には、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。

この「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。

１ 印刷装置
１０ 搬入部
２０ 印刷部
２１ 搬送ドラム（回転部材）
２２ 液体吐出部
２３ 吐出ユニット
２４ 渡し胴（回転部材）
２５ 受け渡し胴（回転部材）
２６ 吸着装置
８０ 液体供給部
８１ 液体供給ユニット
１００ 液体吐出ヘッド（ヘッド）
１０５ サブタンク
２００ 液体経路
２０１Ａ、２０１Ｂ メインタンク
２０５ エアートラップタンク（空気捕捉手段）
２０８ 送液ポンプ（送液手段）
２１１ 排気経路
２１２ 排気弁
２１３ 排気ポンプ
２３０ バイパス経路

Claims (8)

1. 液体を吐出する液体吐出手段に供給する液体を一時的に貯留するサブタンクと、
   前記サブタンクに供給する液体を貯留するメインタンクと、
   前記メインタンクと前記サブタンクとを通じる液体経路と、
   前記液体経路に配置され、前記液体に混入した空気を捕捉する空気捕捉手段と、
   前記空気捕捉手段で捕捉された空気を排気する排気手段と、
   前記空気捕捉手段の送液方向下流側に配置された送液手段と、を備え、
   前記送液手段を迂回して前記サブタンクと前記空気捕捉手段とを連通するバイパス経路と、
   前記バイパス経路の連通及び非連通を切り替える切替手段と、を有し、
   前記バイパス経路を連通状態にして前記排気手段を駆動させて、前記サブタンクから前記バイパス経路を介して前記空気捕捉手段に前記液体を逆流させ、前記サブタンクの負圧を形成する動作を行う
   ことを特徴とする液体を吐出する装置。
2. 前記バイパス経路は、一端が前記送液手段の下流側に接続され、他端が前記空気捕捉手段と前記メインタンクとの間に接続されている
   ことを特徴とする請求項１に記載の液体を吐出する装置。
3. 前記バイパス経路は、一端が前記送液手段の下流側に接続され、他端が前記空気捕捉手段と前記送液手段との間に接続されている
   ことを特徴とする請求項１に記載の液体を吐出する装置。
4. 液体を吐出する液体吐出手段に供給する液体を一時的に貯留するサブタンクと、
   前記サブタンクに供給する液体を貯留するメインタンクと、
   前記メインタンクと前記サブタンクとを通じる液体経路と、
   前記液体経路に配置され、前記液体に混入した空気を捕捉する空気捕捉手段と、
   前記空気捕捉手段で捕捉された空気を排気する排気手段と、
   前記空気捕捉手段の送液方向下流側に配置された送液手段と、を備え、
   前記送液手段を迂回して前記サブタンクと前記空気捕捉手段とを連通するバイパス経路と、
   前記バイパス経路の連通及び非連通を切り替える切替手段と、を有し、
   前記バイパス経路は、一端が前記送液手段の下流側に接続され、他端が前記空気捕捉手段と前記メインタンクとの間に接続されている
   ことを特徴とする液体を吐出する装置。
5. 前記バイパス経路を連通状態にして前記排気手段を駆動させて、前記サブタンクから前記バイパス経路を介して前記空気捕捉手段に前記液体を逆流させ、前記サブタンクの負圧を形成する動作を行う
   ことを特徴とする請求項４に記載の液体を吐出する装置。
6. 前記切替手段は、前記バイパス経路を開閉する開閉弁である
   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を吐出する装置。
7. 前記切替手段は、前記バイパス経路と前記液体経路との接続及び接続解除を切り替える切替弁である
   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を吐出する装置。
8. 前記排気手段を構成する排気ポンプは、複数の空気捕捉手段に共通である
   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を吐出する装置。

Images