JP7246978B2 - 液体吐出装置及び液体充填方法 - Google Patents

Description

本発明は液体吐出装置と液体充填方法に関し、特に液体吐出装置のサブタンクに液体を充填するための構成に関する。

インクジェット記録装置では記録に伴いインクの補充が必要となる。近年、ランニングコストやインク交換頻度を抑制するため、インクタンクに直接インクを供給可能な記録装置が使用されている。このような記録装置では、記録ヘッドとインクタンクとの間に、一定量のインクを一時的に貯めるためのサブタンクが設けられることがある。インクタンクとサブタンクはチューブで接続されている。
サブタンクにインクを初期充填するために、チョーク吸引と呼ばれる吸引方法が採られることがある。チョーク吸引は以下の手順で行われる。まず、チューブに設けたチョーク機構でチューブを部分的に閉止し、その状態で、チューブのチョーク機構の下流側を吸引によって負圧にする。その後、インクの供給圧を急速に上昇させてチョーク機構を開放する。これによって、チューブに滞留するインクが吐出口から一気に排出されるとともに、サブタンクにインクが充填される。特許文献１には、チョーク吸引を吐出口の回復動作に適用した例が開示されている。

特許４６８７０６３号公報

チョーク吸引を用いてインクをサブタンクに充填する場合、チョーク機構の開放に先だってインクの供給圧を急速に上昇させる必要がある。このことは、制御機構や構造の複雑化によるコストの増加を招く。
本発明は、簡易な機構でサブタンクに液体を充填できる液体吐出装置を提供することを目的とする。

本発明の液体吐出装置は、液体を吐出する記録ヘッドと、記録ヘッドに接続され、記録ヘッドに供給される液体を一時的に貯蔵するサブタンクと、サブタンクと連通し、液体が充填可能な液体タンクと、液体タンクに設けられた第１の大気開放手段と、サブタンクに設けられた第２の大気開放手段と、を有している。第２の大気開放手段は、液体が液体タンクに充填されるときに閉止可能であり、第１の大気開放手段と第２の大気開放手段は、液体タンクに充填された液体が水頭圧によってサブタンクに充填されるときに、液体タンクとサブタンクをそれぞれ大気開放させることが可能である。

本発明によれば、簡易な機構でサブタンクに液体を充填できる液体吐出装置を提供することができる。

本発明の第１の実施形態に係る記録装置の模式図である。 本発明の第１の実施形態におけるインク供給経路の模式図である。 本発明の第２の実施形態におけるインク供給経路の模式図である。 本発明の第３の実施形態におけるインク供給経路の模式図である。 第３の実施形態におけるインクの自動充填停止機構の模式図である。 本発明の第４の実施形態におけるインク供給経路の模式図である。 本発明の第５の実施形態におけるインク供給経路の模式図である。 本発明の第６の実施形態におけるインク供給経路の模式図である。

以下、図面を参照して本発明の液体吐出装置のいくつかの実施形態について説明する。本実施形態の液体吐出装置は、紙などの記録媒体にインクを吐出して、写真、文字などを印刷するインクジェット記録装置（以下、記録装置１という）である。しかし、本発明はこれに限られず、インク以外の液体を吐出する液体吐出装置、例えば３Ｄプリンタなどにも適用することができる。

（第１の実施形態）
図１は、本発明の第１の実施形態に係る記録装置１の模式図である。記録装置１は、キャリッジ２と、搬送ローラー３と、チューブ４と、キャップユニット７と、第１の軸８と、第２の軸９と、記録ヘッド１０と、液体タンク１１と、サブタンク１２と、を有している。記録ヘッド１０とサブタンク１２はキャリッジ２に設けられ、液体タンク１１は記録装置１の本体部に設けられている。記録媒体６は搬送ローラー３によって記録媒体６の送り方向Ａに動かされる。これと同期して、キャリッジ２に支持された記録ヘッド１０が、第１の軸８および第２の軸９に沿って往復移動しながら記録媒体６に印刷を行う。記録ヘッド１０はサブタンク１２を介し、チューブ４によって液体タンク１１と接続され、インクが液体タンク１１から記録ヘッド１０に供給される。液体タンク１１はブラック、シアン、マゼンタ、イエローの４色の液体タンク１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃ，１１Ｄからなり、各液体タンク１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃ，１１Ｄには第１の大気開放手段２１が設けられている。なお、液体タンク１１の色の数は４色に限定されず、任意の数であってよい。

図２（ａ）～（ｄ）は、図１に示す記録装置１の記録ヘッド１０と、液体タンク１１と、サブタンク１２と、インク供給経路とを示す模式図であり、インクの初期充填プロセスを時系列的に示している。記録ヘッド１０は、インクに吐出のためのエネルギーを与えるエネルギー発生素子（図示せず）と、インクが吐出する吐出口１５Ａと、を有している。エネルギー発生素子は、例えばヒータまたは圧電素子で形成される。吐出口１５Ａが形成された吐出口形成面１５Ｂは記録媒体６と対向している。記録ヘッド１０は、記録装置１の停止時及び待機時にはキャップユニット７の位置に待機しており、吐出口形成面１５Ｂはキャップ１６で密閉されている。これによって、吐出口１５Ａ内部の乾燥や吐出口１５Ａからのインクの漏れが防止される。

液体タンク１１は、インクが貯蔵される液体室１３と、液体室１３の圧力を制御するためのバッファ室１４と、を有している。バッファ室１４は液体タンク１１の下部に設けられ、インクの流通が遮断され圧力の伝播だけが許容される気液交換口１７で液体室１３と接続されている。気液交換口１７はバッファ室１４の側面に設けられている。気液交換口１７の底部は吐出口形成面１５Ｂより下方に位置しており、バッファ室１４を大気圧とすることで、記録装置１の作動時に吐出口形成面１５Ｂを負圧に維持することができる。気液交換口１７は、インク供給時の圧力損失（インク供給不足にならない程度の圧力損失）と適度なメニスカス力とのバランスを考慮して、例えば１ｍｍ×１.６ｍｍ程度の矩形の開口で構成される。
液体タンク１１の液体室１３には、インクボトル３１などに充填されたインクが充填可能である。液体室１３の上面にインクボトル３１の先端が挿入されるインク充填口２８が設けられている。インク充填口２８は第１の栓２４によって閉止可能であり、第１の栓２４はインク充填時に取り外される。

サブタンク１２は記録ヘッド１０に供給されるインクを一時的に貯蔵する。サブタンク１２は記録ヘッド１０に接続されるとともに、チューブ４によって液体タンク１１の液体室１３と連通している。チューブ４は液体室１３の下部、本実施形態ではバッファ室１４の側方で液体室１３に接続されている。サブタンク１２は液体タンク１１の側方に位置しており、サブタンク１２の上面は液体タンク１１の上面より低くされている。サブタンク１２はキャリッジ２に搭載されているため、その容量は必要最低限とされている。インクは記録中に液体タンク１１からチューブ４を通ってサブタンク１２に補充される。

液体タンク１１には第１の大気開放手段２１が設けられている。本実施形態では、第１の大気開放手段２１は、液体室１３の上面に設けられた第１の弁２１である。サブタンク１２には第２の大気開放手段２２が設けられている。本実施形態では、第２の大気開放手段２２は、サブタンク１２の上面に設けられた第２の弁２２である。第１の弁２１と第２の弁２２は、液体タンク１１に充填されたインクを水頭圧によってサブタンク１２に充填するときに、液体タンク１１とサブタンク１２をそれぞれ大気開放させることが可能である。第２の弁２２は、インクが液体タンク１１に充填されるときに閉止可能である。バッファ室１４には第３の大気開放手段２３が設けられている。本実施形態では、第３の大気開放手段２３は、バッファ室１４の気液交換口１７と反対側の側面に設けられた第３の弁２３である。

次に、サブタンク１２へのインクの初期充填方法について説明する。記録装置１の立ち上げ時には、まず図２（ａ）に示すように、液体タンク１１の空の液体室１３にインクを充填する。具体的には、液体室１３の第１の栓２４を外し、インクボトル３１の先端をインク充填口２８に挿入する。インク充填口２８とインクボトル３１の先端との間には、空気を排出させる隙間が形成されている。インクの充填方法としては、インクボトル３１から直接液体室１３にインクを充填する方法が一般的であるが、チューブや配管をインク充填口２８に挿入して間接的にインクを充填することもできる。インクの充填時には、吐出口形成面１５Ｂはキャップ１６で覆われ、第１～第３の弁２１～２３は閉じられている。ただし、この時点では第１の弁２１は開放されていてもよい。第２の弁２２が閉じられているため、インクの液面が液体室１３のチューブ４との接続部に達した後、すなわち、接続部の開口がインクで塞がれた後、サブタンク１２内の空気はサブタンク１２内に閉じ込められ、排出されなくなる。従って、インクの充填を続けてもサブタンク１２にインクが流入することはなく、インクは液体室１３だけに充填される。
図２（ｂ）はインクの充填が完了した状態を示している。インクの充填の完了は例えば、作業者が液体タンク１１に設けられた目印にインクの液面が達したことを目視確認することによって知ることができる。インクは液体室１３にフル充填されることが好ましいが、少なくともサブタンク１２の底面より高い位置まで充填されればよい。液体タンク１１へのインクの充填が完了したら、インク充填口２８を第１の栓２４で密閉する。

次に、図２（ｃ）に示すように、第１の弁２１を開いて液体タンク１１を大気開放するとともに、第２の弁２２を開いてサブタンク１２を大気開放する。この結果、破線で囲ったインクが水頭圧によって液体タンク１１からサブタンク１２に移動して、液体タンク１１内のインクの液面とサブタンク１２内のインクの液面とが一致する。換言すれば、第１の弁２１と第２の弁２２によって液体タンク１１とサブタンク１２がそれぞれ大気開放された状態で、液体タンク１１に充填されたインクが、液体タンク１１内のインクによって生じる水頭圧によってサブタンク１２に充填される。吐出口１５Ａには正圧が掛かるため、インクが吐出口１５Ａから漏れ出す可能性があるが、吐出口１５Ａから漏洩したインクはキャップ１６と吐出口形成面１５Ｂとの間の空間に保持される。

次に、図２（ｄ）に示すように、第１及び第２の弁２１，２２を閉じ、第３の弁２３を開く。より正確には、インクがサブタンク１２に充填された後、第１及び第２の弁２１，２２を閉じ、その後、第３の弁２３を開く。その理由は以下のとおりである。第１及び第２の弁２１，２２が開き、第３の弁２３が閉じた状態では、液体タンク１１の液体室１３とサブタンク１２のインクには、液面を大気圧とする圧力が掛かっている。特に、気液交換口１７は吐出口形成面１５Ｂより下方にあるため、大きな圧力が掛かる。しかし、気液交換口１７の両側で圧力差はほとんど生じないため、気液交換口１７に過大な差圧が掛かることはない。この状態で第３の弁２３を開くと、気液交換口１７の液体室１３側に大きな圧力が掛かる一方、バッファ室１４側の圧力が大気圧となる。このため、圧力差によって気液交換口１７が破壊され、第３の弁２３からインクが流出する可能性がある。これに対し、第１及び第２の弁２１，２２が閉じた状態で第３の弁２３を開けば、気液交換口１７の両側は大気圧となる。このため、本工程では第１及び第２の弁２１，２２を閉じてから第３の弁２３を開くようにしている。第１の弁２１と第２の弁２２はどちらを先に開いてもよいし、同時に開いてもよい。第１～第３の弁２１～２３はユーザーが手動で操作してもよいし、センサーやタイマー等を用いた電子制御で操作してもよい。

以上の工程によってインクの充填作業が終了し、記録装置１は印刷可能な状態となる。第３の弁２３を開放することでバッファ室１４が大気圧となり、吐出口形成面１５Ｂには負圧が掛かる。これによって、図２（ｃ）に示す工程でキャップ１６と吐出口形成面１５Ｂとの間の空間にインクが漏出しても、このインクは負圧によって記録ヘッド１０内に戻されるため、キャップ１６を外してもインクが漏れることはない。吐出口１５Ａのメニスカスが適切に形成され、維持されるため、印刷中のインク漏れも抑制することができる。キャップ１６は印刷を開始する直前に外すことが好ましい。その後、印刷を開始すると、サブタンク１２内のインクが消費されていく。第２の弁２２が閉じられ、且つ液体タンク１１のチューブ４との接続部もインクで封止されているため、サブタンク１２内の空気がチューブ４から液体タンク１１内へ逃げることはない。従って、サブタンク１２内のインクが消費されると、消費されたインクと同量のインクが液体タンク１１から補充され、サブタンク１２内のインク量は基本的に一定のままである。ただし、サブタンク１２内でのインクの蒸発やチューブ４内の気泡の混入などにより若干液面が低下することはあり得る。

液体タンク１１内のインクが消費されインクを再充填する時は、以上の工程を繰り返す。具体的には、まず第３の弁２３を閉じ、吐出口形成面１５Ｂをキャップ１６で密閉し、インク充填口２８の第１の栓２４を外して、図２（ａ）に示す状態とする。その後、インク充填口２８からインクを充填し、上述の工程を繰り返す。

以上の構成によれば、サブタンク１２にインクを初期充填する際に、チョーク吸引を行わずに、液体タンク１１のインクを水頭圧でサブタンク１２に充填することができる。このため、チョーク吸引を行う構成と比べてインク供給系の簡素化によるコストダウンが可能となる。また、チョーク吸引を行う場合、吐出口から一時的に大量のインクが漏洩する可能性があるが、本実施形態ではチョーク吸引が不要であるため、インク充填時の廃インク量の削減が可能となる。
さらに、記録ヘッド１０の内部の吐出口１５Ａの上流には、インクに含まれる塵埃を除去するためのフィルター（図示せず）が設置されることがある。チョーク吸引を行うとインクに空気が混入しやすくなり、インクと空気の混合流がフィルターを通過する際にフィルター面に微小な泡が発生しやすくなる。この泡は印刷品質を低下させ、場合によってはインク不吐を発生させる。本実施形態ではチョーク吸引のような急激なインク流が生じないため、泡が発生しにくく、印刷品質の低下を抑制することができる。

（第２の実施形態）
図３は本発明の第２の実施形態を表す模式図である。第１の実施形態と同様の構成については説明を省略し、第１の実施形態との差異を中心に説明する。上述のように、第１及び第２の弁２１，２２を開き液体タンク１１とサブタンク１２を大気開放することによって、液体タンク１１のインクの液面はサブタンク１２のインクの液面と一致する。しかし、サブタンク１２の最大液体充填高さまたはサブタンク１２の上面が低い位置にあると、両者の液面が一致する前にサブタンク１２の液面がサブタンク１２の最大液体充填高さまたはサブタンク１２の上面に達してしまう可能性がある。これによって、第２の弁２２からインクが漏れ出す可能性がある。
本実施形態では、液体タンク１１の上面、すなわち液体タンク１１の最大液体充填高さは、サブタンク１２の最大液体充填高さまたはサブタンク１２の上面よりも低くされている。このため、両者の液面は常にサブタンク１２の最大液体充填高さより下方またはサブタンク１２の上面より下方で一致する。つまり、液体タンク１１からサブタンク１２に移動したインクは、第２の弁２２から漏れ出すことなく、必ずサブタンク１２に充填されるので、サブタンク１２からのインクの漏洩を防止し、記録装置１の信頼性を高めることができる。

（第３の実施形態）
図４は本発明の第３の実施形態を示す模式図であり、図３と同様、インクの初期充填プロセスを時系列的に示している。第１の実施形態と同様の構成については説明を省略し、第１の実施形態との差異を中心に説明する。液体室１３の上面には、第１の実施形態と同じ構成の第１の弁２１（第１の大気開放手段）と、インク充填用のジョイント３２と、が設けられている。ジョイント３２は、液体タンク１１の液体室１３の上面に設けられたインク充填口２８を貫通し、インクの充填時にインクボトル３１などの外部の液体充填手段と連通する。ジョイント３２は、インクが流入する液体流入路３３と、液体タンク１１の内部の空気を排出する空気排出路３４とを備えている。液体流入路３３は空気排出路３４よりも下方まで延びている。サブタンク１２の上面は、液体タンク１１の上面よりも低く、空気排出路３４の下端よりも高い位置にある。

次に、サブタンク１２へのインクの初期充填方法について説明する。記録装置１の立ち上げ時には、まず図４（ａ）に示すように、液体タンク１１の空の液体室１３にインクを充填する。本実施形態は、液体室１３へのインクの充填を自動的に停止する機構を備えている。図５を参照して、この機構の作動原理を説明する。図５（ａ）を参照すると、インクボトル３１がジョイント３２の上方に位置している。インクボトル３１の先端にはゴム製のキャップ３５が設けられている。キャップ３５にはジョイント３２が挿通可能なスリット（図示せず）が形成されているが、通常は閉じており、インクがインクボトル３１から漏れることはない。次に、図５（ｂ）に示すように、インクボトル３１を下降させジョイント３２に接続する。ジョイント３２はキャップ３５のスリットを挿通する。液体タンク１１内の空気とインクボトル３１内のインクが置換されることによって、液体タンク１１内にインクが充填される。液体タンク１１内のインクが空気排出路３４の下端に達すると、図５（ｃ）に示すように空気排出路３４が塞がれ、インクの充填が自動的に停止する。

インクの充填が終了すると、図４（ｂ）に示すように、インクボトル３１がジョイント３２から外され、インク充填口２８とジョイント３２が第１のカバー２５で塞がれる。次に、図４（ｃ）に示すように、第１の弁２１と第２の弁２２を開き、液体タンク１１とサブタンク１２を大気開放する。液体タンク１１に充填されたインクは、液体タンク１１内のインクによって生じる水頭圧によってサブタンク１２に充填される。この工程は第１の実施形態の図２（ｃ）を参照して説明した工程と同様に行われる。次に、図４（ｄ）に示すように、第１及び第２の弁２１，２２を閉じ、その後、第３の弁２３を開く。これによって、バッファ室１４が大気圧となり、吐出口１５Ａに負圧が掛かり、記録装置１は印刷可能な状態となる。この工程は第１の実施形態の図２（ｄ）を参照して説明した工程と同様に行われる。
本実施形態によれば、インクの液体タンク１１への充填が自動的に停止するため、ユーザーの利便性を高めることができる。

（第４の実施形態）
図６は本発明の第４の実施形態を表す模式図である。第１の実施形態と同様の構成については説明を省略し、第１の実施形態との差異を中心に説明する。本実施形態では第１の弁２１が省略されており、第１の大気開放手段は液体タンク１１に設けられたインク充填口２８である。すなわち、本実施形態ではインク充填口２８が第１の大気開放手段２１を兼用している。また、第２の大気開放手段として第２の弁２２の代わりに第２の栓２７が用いられている。本実施形態では、これらの変更によって構造の簡素化が図られている。

次に、サブタンク１２へのインクの初期充填方法について説明する。記録装置１の立ち上げ時には、まず図６（ａ）に示すように、液体タンク１１の空の液体室１３にインクを充填する。本実施形態ではインクの充填機構として、第３の実施形態と同様のジョイント３２を用いているため、インクの充填は、図４（ａ）及び図５に示す手順で行われる。しかしながら、図示の方法に替えて、第１の実施形態と同様、液体タンク１１の上面に設けられたインク充填口２８に直接インクボトル３１を挿入する方法を採用してもよい。サブタンク１２の上面には第２の開口２６が設けられ、第２の開口２６は第２の栓２７で閉じられている。

インクの充填が終了すると、図６（ｂ）に示すように、インクボトル３１がジョイント３２から外される。インク充填口２８は開放されたままであるため、液体タンク１１は大気開放されている。次に、図６（ｃ）に示すように、第２の栓２７を取り外し、サブタンク１２を大気開放する。第２の栓２７はユーザーによって取り外すのが最も簡便である。第１の大気開放手段２１（インク充填口２８）と第２の大気開放手段２２（第２の栓２７）によって液体タンク１１とサブタンク１２はそれぞれ大気開放される。この状態で、液体タンク１１に充填されたインクが、液体タンク１１内のインクによって生じる水頭圧によってサブタンク１２に充填される。この工程は第１の実施形態の図２（ｃ）を参照して説明した工程と同様に行われる。次に、図６（ｄ）に示すように、インク充填口２８とジョイント３２を第１のカバー２５で覆い、サブタンク１２の第２の開口２６を第２の栓２７で閉じ、その後、第３の弁２３を開く。これによって、バッファ室１４が大気圧となり、吐出口１５Ａに負圧が掛かり、記録装置１は印刷可能な状態となる。この工程は第１の実施形態の図２（ｄ）を参照して説明した工程と同様に行われる。第１のカバー２５と第２の栓２７は第３の弁２３を開く前に取り付けられる。第１のカバー２５と第３の弁２３は連動させることによって、どちらか一方だけが開放される構成にしてもよい。ただし、この場合でも第２の栓２７は第３の弁２３より先に取り付けられる。

（第５の実施形態）
図７は本発明の第５の実施形態を示す模式図である。第１の実施形態と同様の構成については説明を省略し、第１の実施形態との差異を中心に説明する。図７（ａ）は液体タンク１１へのインクの充填が完了した状態を示す、図２（ｂ）に対応する図である。図７（ｂ）は第１及び第２の弁２１，２２を開き、サブタンク１２にインクが移行し、液体タンク１１の液面がサブタンク１２の液面と一致した状態を示す、図２（ｃ）に対応する図である。本実施形態では、液体タンク１１の水平方向における断面積ｂは、サブタンク１２の水平方向における断面積ａよりも大きくされている。このため、サブタンク１２にインクが充填される際の液体タンク１１のインクの液面の変化が小さくなる。これによって液体タンク１１の高さを抑えられるため、記録装置１の低背化が可能となる。サブタンク１２の断面積ａに対する液体タンク１１の断面積ｂの比ｂ／ａは大きいほど効果があり、例えば２以上とすることが好ましい。

（第６の実施形態）
図８は本発明の第６の実施形態を示す模式図であり、図３と同様、インクの初期充填プロセスを時系列的に示している。第１の実施形態と同様の構成については説明を省略し、第１の実施形態との差異を中心に説明する。本実施形態では第１の大気開放手段２１に替えて、液体タンク１１の液体室１３の上面に第１の加圧手段４１が設けられている。第１の加圧手段４１は例えばポンプによって構成することができる。ポンプの吐出部に接続されたチューブないし配管（図示せず）が液体タンク１１の上部空間に接続されている。第２の大気開放手段は第１の加圧手段４１の加圧圧力Ｐ１より小さい開放圧力Ｐ２で開く逆止弁２９である。

次に、サブタンク１２へのインクの初期充填方法について説明する。記録装置１の立ち上げ時には、まず図８（ａ）に示すように、液体タンク１１の空の液体室１３にインクを充填する。サブタンク１２の逆止弁２９は閉じているため、第１の実施形態と同様、この時点ではインクはサブタンク１２に移動しない。次に、図８（ｂ）に示すように、第１の加圧手段４１によって液体タンク１１内の圧力を加圧圧力Ｐ１まで高める。これによって逆止弁２９が開き、サブタンク１２が大気開放され、サブタンク１２内の空気がサブタンク１２から排出される。従って、第１の加圧手段４１の加圧力によって、液体タンク１１のインクがサブタンク１２に移動する。サブタンク１２内のインクが所定の充填量に達したら第１の加圧手段４１を停止する。これによって逆止弁２９が閉じる。第１の加圧手段の制御にはセンサーやタイマーを用いることができる。その後、第３の弁２３を開く。この工程は第１の実施形態の図２（ｄ）を参照して説明した工程と同様に行われる。

加圧手段の加圧圧力Ｐ１は、逆止弁２９の開放圧力Ｐ２とのバランスで適正に設定されるが、本実施形態ではさらに、チューブ４の移動によってサブタンク１２内に発生する搖動圧を考慮することが好ましい。記録装置１は移動式のキャリッジ２を用いているため、印刷中にキャリッジ２の移動によるチューブ４の動きによって、サブタンク１２内に搖動圧が発生する。具体的には、キャリッジ２がチューブ４を押す側（図１の方向Ｂ）に移動する際にサブタンク１２の内部は加圧される。実験で測定した結果から、搖動圧は概ね１００～５００ｍｍＡｑ（１～５ＫＰａ）の範囲にある。逆止弁２９の開放圧力Ｐ２は、逆止弁２９がこの搖動圧で開かないように設定される。また、加圧圧力Ｐ１は逆止弁２９の開放圧力Ｐ２より大きいことが必要である。つまり、第２の弁２２の開放圧力Ｐ２は、チューブ４の移動によってサブタンク１２の内部に発生する搖動圧より大きく且つ第1の加圧手段の加圧圧力Ｐ１より小さい値とすることが好ましい。例えば、逆止弁２９の開放圧力Ｐ２を１０ＫＰａ以上、加圧圧力Ｐ１を５０ＫＰａ以上に設定する場合、逆止弁２９の開放圧力Ｐ２は、１０ＫＰａ≦Ｐ２＜５０ＫＰａの範囲で設定することが好ましい。

１ 液体吐出装置
１０ 記録ヘッド
１１ 液体タンク
１２ サブタンク
２１ 第１の大気開放手段
２２ 第２の大気開放手段

Claims (13)

1. 液体を吐出する記録ヘッドと、前記記録ヘッドに接続され、前記記録ヘッドに供給される前記液体を一時的に貯蔵するサブタンクと、前記サブタンクと連通し、前記液体が充填可能な液体タンクと、前記液体タンクに設けられた第１の大気開放手段と、前記サブタンクに設けられた第２の大気開放手段と、を有し、
   前記第２の大気開放手段は、液体が前記液体タンクに充填されるときに閉止可能であり、前記第１の大気開放手段と第２の大気開放手段は、前記液体タンクに充填された液体が水頭圧によって前記サブタンクに充填されるときに、前記液体タンクと前記サブタンクをそれぞれ大気開放させることが可能である、液体吐出装置。
2. 前記第１の大気開放手段は、前記液体タンクに設けられた第１の弁である、請求項１に記載の液体吐出装置。
3. 前記第１の大気開放手段は、前記液体タンクに設けられた前記液体の充填口である、請求項１に記載の液体吐出装置。
4. 液体を吐出する記録ヘッドと、前記記録ヘッドに接続され、前記記録ヘッドに供給される前記液体を一時的に貯蔵するサブタンクと、前記サブタンクと連通し、前記液体を外部から充填可能な液体タンクと、前記液体タンクに設けられた第１の加圧手段と、前記サブタンクに設けられた第２の大気開放手段と、を有し、
   前記第２の大気開放手段は、液体が前記液体タンクに充填されるときに閉止可能であり、前記第２の大気開放手段は、前記液体タンクに充填された液体が前記加圧手段によって前記サブタンクに充填されるときに、前記サブタンクを大気開放させることが可能である、液体吐出装置。
5. 前記液体タンクを前記サブタンクに接続するチューブを有し、前記第２の大気開放手段は、前記チューブの移動によって前記サブタンクの内部に発生する搖動圧より大きく且つ前記第1の加圧手段の加圧圧力より小さい圧力で開く逆止弁である、請求項４に記載の液体吐出装置。
6. 前記液体タンクに設けられた前記液体の充填口を貫通し、前記液体の充填時に外部の液体充填手段と連通するジョイントを有し、前記ジョイントは、前記液体を前記液体タンクに流入させる液体流入路と、前記液体タンクの内部の空気を排出する空気排出路とを備え、前記サブタンクの上面は前記空気排出路の下端よりも高い位置にある、請求項１から５のいずれか１項に記載の液体吐出装置。
7. 前記記録ヘッドは、液体が吐出する吐出口が形成された吐出口形成面を有し、
   前記液体タンクは、前記液体が貯蔵される液体室と、液体の流通が遮断され圧力の伝播が許容される気液交換口で前記液体室と接続されたバッファ室と、前記バッファ室に設けられた第３の大気開放手段と、を有し、
   前記気液交換口の底部は前記吐出口形成面より下方に位置する、請求項１から６のいずれか1項に記載の液体吐出装置。
8. 前記液体タンクの上面は、前記サブタンクの最大液体充填高さまたは前記サブタンクの上面よりも低い、請求項１から７のいずれか1項に記載の液体吐出装置。
9. 前記液体タンクの水平方向における断面積は、前記サブタンクの水平方向における断面積よりも大きい、請求項１から８のいずれか1項に記載の液体吐出装置。
10. 液体を吐出する記録ヘッドと、前記記録ヘッドに接続され、前記記録ヘッドに供給される前記液体を一時的に貯蔵するサブタンクと、前記サブタンクと連通し、前記液体を外部から充填可能な液体タンクと、前記液体タンクに設けられた第１の大気開放手段と、前記サブタンクに設けられた第２の大気開放手段と、を有する液体吐出装置における液体充填方法であって、
    前記第２の大気開放手段が閉止された状態で、前記液体タンクに前記サブタンクの底面より高い位置まで液体を充填することと、
    前記第１の大気開放手段と前記第２の大気開放手段によって前記液体タンクと前記サブタンクがそれぞれ大気開放された状態で、前記液体タンクに充填された液体を水頭圧によって前記サブタンクに充填することと、を有する液体充填方法。
11. 前記記録ヘッドは、液体が吐出する吐出口が形成された吐出口形成面を有し、
    前記液体タンクは、前記液体が貯蔵される液体室と、液体の流通が遮断され圧力の伝播が許容される気液交換口で前記液体室と接続され、前記吐出口形成面より下方に位置するバッファ室と、前記バッファ室に設けられた第３の大気開放手段と、を有し、
    前記気液交換口の底部は前記吐出口形成面より下方に位置しており、
    前記液体が前記サブタンクに充填された後、前記第１及び第２の大気開放手段が閉止され、その後、前記第３の大気開放手段が開放される、請求項１０に記載の液体充填方法。
12. 液体を吐出する記録ヘッドと、前記記録ヘッドに接続され、前記記録ヘッドに供給される前記液体を一時的に貯蔵するサブタンクと、前記サブタンクと連通し、前記液体を外部から充填可能な液体タンクと、前記液体タンクに設けられた第１の加圧手段と、前記サブタンクに設けられた第２の大気開放手段と、を有する液体吐出装置における液体充填方法であって、
    前記第２の大気開放手段が閉止された状態で、前記液体タンクに前記サブタンクの底面より高い位置まで液体を充填することと、
    前記第１の加圧手段で前記液体タンクを加圧するとともに前記第２の大気開放手段を大気開放することにより、前記液体タンクに充填された液体を前記サブタンクに充填することと、を有する液体充填方法。
13. 前記記録ヘッドは、液体が吐出する吐出口が形成された吐出口形成面を有し、
    前記液体タンクは、前記液体が貯蔵される液体室と、液体の流通が遮断され圧力の伝播だけが許容される気液交換口で前記液体室と接続され、前記吐出口形成面より下方に位置するバッファ室と、前記バッファ室に設けられた第３の大気開放手段と、を有し、
    前記気液交換口の底部は前記吐出口形成面より下方に位置しており、
    前記液体が前記サブタンクに充填された後、前記第１の加圧手段を停止することによって前記第２の大気開放手段が閉止され、その後、前記第３の大気開放手段が開放される、請求項１２に記載の液体充填方法。

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