JP7116917B2

JP7116917B2 - 液体を吐出する装置

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Publication number: JP7116917B2
Application number: JP2018177161A
Authority: JP
Inventors: 潤一ノ渡
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 2018-02-19
Filing date: 2018-09-21
Publication date: 2022-08-12
Anticipated expiration: 2038-09-21
Also published as: JP2019142207A

Description

本発明は、液体を吐出する装置に関するものである。

特許文献１には、気泡の排出を目的として、液体吐出ヘッドと、液体収容部と、液体収容部から液体吐出ヘッドを介さずに液体を外部へ排出するための連通経路とを備え、連通経路の流路抵抗を、ヘッドの供給ポートから排出ポートまでの流体抵抗よりも大きくしている液体吐出ユニットが記載されている。

しかしながら、特許文献１に記載の液体吐出ユニットでは、ヘッドの気泡を排出ポートからうまく排出できないことがあった。

上述した課題を解決するために、本発明は、液体吐出ユニットを備えた液体を吐出する装置において、前記液体吐出ユニットは、液体を吐出する液体吐出ヘッドと、前記液体を収容する液体収容部と、前記液体を、前記液体収容部から前記液体吐出ヘッドを介して排出する第一流路と、前記液体収容部の最上部と前記第一流路とを接続する第二流路とを有し、前記第一流路の流体抵抗値を、前記液体収容部と前記第一流路との接続点から、前記第一流路と前記第二流路との合流部までの流体抵抗とし、前記第二流路の流体抵抗値を、前記液体収容部と前記第二流路との接続点から、前記第一流路と前記第二流路との合流部までの流体抵抗としたとき、前記第一流路の流体抵抗値は、前記第二流路の流体抵抗値よりも小さくなっており、大気開放弁を有し、一端が前記第一流路と前記第二流路との合流部に接続され、液体を外部に排出する排出流路と、前記大気開放弁を開いて前記液体収容部に液体を供給することで前記大気開放弁から空気を抜く空気抜き手段とを備え、前記液体収容部は、前記液体収容部内の圧力に応じて変位する変位部材と、前記変位部材の変位を検知する変位検知手段とを有し、前記空気抜き手段は、前記変位検知手段の検知結果に基づいて、前記液体収容部に液体を供給することを特徴とするものである。

本発明によれば、液体吐出ヘッド内の気泡を良好に排出することができる。

実施形態における画像形成装置の斜視図。画像形成装置の断面図。インク流路を示す概略構成図。インク流路の要部拡大図。（ａ）はサブタンクの概略構成図であり、（ｂ）は、（ａ）のＡ－Ａ断面図。変位検知装置の変位検知について説明する図。画像形成装置の電気回路の要部を示すブロック図。初期充填動作の制御フロー図。初期充填動作におけるサブタンクのインク充填状態について説明する図。空気抜き動作のフロー図。所定のタイミングで実行される空気抜き動作フローの一例を示す図。インク収容部内の空気量を検知する空気検知装置の一例を示す図。空気検知装置の検知結果に基づいて、空気抜き動作を行なう動作フロー図。連通路の変形例を示す図。供給流路の変形例を示す。図１５に示す変形例における気泡の移動について説明する図。

本発明の実施形態を図面参照して説明する。
まず、図１、図２を参照して、本発明の実施対象となる液体を吐出する装置としての画像形成装置の一例の全体とその要部の構成と動作を説明する。
図１は、実施形態における画像形成装置の斜視図であり、図２は、画像形成装置の断面図である。
画像形成部３は、インクジェット記録方式で画像形成を行う構成である。図２に示すように、本インクジェット記録装置は、シリアル型インクジェット記録装置であるなお本発明はこのタイプの画像形成装置での実施には限定されない。

図示の画像形成装置は、装置本体１の内部にスプール軸受台１０１ａ、１０１ｂを備える。スプール軸受台１０１ａ、１０１ｂは、長尺の用紙を巻き回した複数のシートロール紙４ａ、４ｂから用紙１０をそれぞれ繰り出し可能に支持するシートロール支持部としての機能・構成を有している。なお図示の例ではシートロールは２巻を装着できるようになっているが、１巻のみ、あるいは３巻以上等であっても差し支えない。

また、画像形成部３に対応して装置本体１の内部には、ガイドロッド１８及びガイドレール１９が側板に掛け渡してある。これらガイドロッド１８及びガイドレール１９にキャリッジ２０が主走査方向Ｙに摺動可能に保持してある。キャリッジ２０には、ブラック（Ｋ）、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）の各色のインク滴を吐出する液体吐出ヘッドを備える液体吐出ユニットが搭載してある。各液体吐出ユニットには、液体吐出ヘッドにインクを供給するサブタンクを備えている。

キャリッジ２０を主走査方向（図１のＹ方向）に移動走査する主走査機構は、主走査方向の一方側（図１において左斜め上方）に配置された駆動モータ２１と、この駆動モータ２１の出力軸に連結して駆動モータ２１によって回転駆動される駆動プーリ２２と、主走査方向Ｙの他方側（図１において右斜め下方）に配置した従動プーリ２３と、駆動プーリ２２と従動プーリ２３との間に巻き掛けたベルト部材２４とを備えている。従動プーリ２３は、テンションスプリングによって外方、すなわち駆動プーリ２２から離れる方向にテンションが掛けられている。またベルト部材２４は、キャリッジ２０背面側に設けられたベルト固定部にその一部分が固定保持され、それによってキャリッジ２０を主走査方向に牽引するようになっている。

キャリッジ２０の主走査位置を検知するためのエンコーダシートがキャリッジ２０の主走査方向Ｙに沿って配してある。キャリッジ２０に設けたエンコーダセンサ２５２（図７参照）によって、エンコーダシートを読み取る。このキャリッジ２０における主走査領域のうち、記録領域では上段のシートロール紙４ａまたは下段のシートロール紙４ｂから繰り出されて搬送されてきた用紙１０が、搬送手段（ローラ対９ａ、９ｂ、丸棒状の軸状部材であるレジストローラ３４、及びレジストローラ３４の軸線方向で複数に分割した形態で配置してあるレジスト加圧ローラ３５など）により記録領域へ搬送され、キャリッジ２０の移動方向である主走査方向と直交する副走査方向Ｘａ（図１のＸ方向の前方向）に間欠的に搬送される。用紙１０は、キャリッジ２０と対向するプラテン３６により案内される。プラテン３６の下方には吸引ファンが設けてあり、プラテン３６に形成した吸引孔により用紙１０が吸着される。

また、主走査領域のうちの一方の端部側領域（図１において右斜め下方側）には、キャリッジ２０内の各液体吐出ヘッド２０２の維持回復を行う維持回復機構２５が配置されている。
維持回復機構２５は、液体吐出ヘッドの各ノズル面をキャッピングして、液体吐出ヘッド内のインクの水分蒸発を防ぐための吸引キャップと保湿キャップと、ノズル面を払拭するワイパー部材、増粘したインクを排出するために記録に寄与しない液滴を吐出させる空吐出を行うときの液滴を受ける空吐出受け部などを備えている。吸引キャップは、吸引ポンプなどのノズル吸引手段が接続されており、吸引キャップにより液体吐出ヘッドのノズル面をキャッピングした状態で、吸引ポンプ２５１（図７参照）で吸引し、ノズルの壁面及びノズルの吐出開口部周囲に付着している増粘のインクを取り除く。このように、吸引キャップは、記録ヘッド内のインクの水分蒸発を防ぐ保湿と吸引の機能を兼ねている。一方、保湿キャップは、保湿の機能のみ有している。

また、各液体吐出ヘッドのサブタンクに供給する各色のインクを収容したメインカートリッジ２６が装置本体１に対して着脱自在に装着される。なお、図１においては、画像形成部３で画像が記録された用紙を所定の長さに切断するシート切断手段としてのカッター２７が配置してある。このカッター２７は、複数のプーリ（そのうちの１つのプーリは駆動モータに連結されている）間に掛け渡されたワイヤやタイミングベルトに固定され、駆動モータによりプーリを介してワイヤやタイミングベルトが主走査方向に移動することで用紙を所定の長さに切断する公知のものからなる。

図３は、インク流路３００を示す概略構成図であり、図４は、インク流路３００の要部拡大図である。
なお、図３、図４に示すインク流路３００は、各液体吐出ヘッドに対応して設けられており、各各液体吐出ヘッドに対応するインク流路３００の構成は同一である。
インク流路３００は、サブタンク２０３のインク収容部２１２にメインカートリッジ内のインクを補給するための補給経路２１７と、インク流路３００内の空気をインクとともに排出する排出経路２０８と備えている。また、インク収容部２１２から液体吐出ヘッドの共通液室１３を介して排出経路２０８へ流れる（図４の矢印Ｒ１参照）第一流路３０１と、インク収容部２１２から液体吐出ヘッドの共通液室１３を介さずに排出経路２０８へ流れる（図４の矢印Ｒ２参照）第二流路たる連通路２０６を備えている。本実施形態では、連通路２０６は１０ｍｍ～３０ｍｍ程度としている。上記第一流路３０１は、インク収容部２１２の底部の接続部Ｙ（図４参照）から液体吐出ヘッド２０２（インク供給ポート１４との接続部まで）までの供給経路２０４と、共通液室１３と、液体吐出ヘッド２０２（インク排出ポート１５との接続部）から連通路との合流部Ｚ（図４参照）（排出経路２０８との接続部）までのヘッド排出経路２０５とで構成されている。後述するように、液体吐出ヘッド２０２からインクを吐出する吐出動作時は、このインク流路３００は負圧に維持されている。

液体吐出ユニット２０１は、液体吐出ヘッド２０２と、液体吐出ヘッド２０２に供給する液体たるインクを収容するサブタンク２０３とを備えている。液体吐出ヘッド２０２は、液滴を吐出する複数のノズル１１と、各ノズル１１が連通する複数の個別液室１２と、各個別液室１２にインクを供給する共通液室１３と、共通液室１３へインクを供給するための供給口部たるインク供給ポート１４と、共通液室１３からインクを排出する排出口部たるインク排出ポート１５などを備えている。

サブタンク２０３には、液体吐出ヘッド２０２に供給するインクを収容するインク収容部２１２と、一端がインク収容部２１２の底部に接続され（図４の接続部Ｙ）、他端が外部に連通するインク供給流路２０４ａと備えている。インク供給流路２０４ａの他端には、一端が液体吐出ヘッド２０２のインク供給ポート１４に接続された供給管２０４ｂが接続された供給管２０４ｂの他端が接続されている。本実施形態においては、インク供給流路２０４ａと供給管２０４ｂとで供給経路２０４を形成している。

また、サブタンク２０３は、液体吐出ヘッド２０２から排出されたインクが流れるヘッド排出流路２０５ａを有している。ヘッド排出流路２０５ａの一端は、排出経路２０８の一部を構成する空気抜き流路２０８ａに接続され（図４の合流部Ｚ）ており、他端は、一端が液体吐出ヘッド２０２のインク排出ポート１５に接続されたヘッド排出管２０５ｂに接続されている。本実施形態においては、ヘッド排出流路２０５ａとヘッド排出管２０５ｂとでヘッド排出経路２０５を形成している。

また、サブタンク２０３には、一端がインク収容部２１２の頂部に接続（図４の接続部Ｘ）され、他端が空気抜き流路２０８ａに接続された（図４の合流部Ｚ）第二流路たる連通路２０６を有している。また、インク収容部２１２の頂部には、補給経路２１７のチューブの一端が接続されるインク補給ポート２１６が形成されている。

補給経路２１７は、インク収容部２１２にインクを補給する交換可能なメインタンクであるメインカートリッジ２６からインク補給ポート２１６までのインク経路である。補給経路２１７は、メインカートリッジ２６のインクをインク収容部２１２へ送液するポンプ５２、ポンプ５２とメインカートリッジ２６との間の流路を開閉する開閉弁５４、ポンプ５２とインク収容部２１２との間に配置されたフィルタ５５、これらを繋ぐチューブなどで構成されている。

空気抜き流路２０８ａは、空気排出流路２０８ｂの一端が接続されており、空気排出流路２０８ｂの他端には、大気開放弁２０９が接続されている。空気排出流路２０８ｂは、チューブなどで構成されている。空気抜き流路２０８ａは、ヘッド排出流路２０５ａと連通路２０６とが合流する合流部Ｚから空気排出流路２０８ｂの一端が接続される箇所までの間である。本実施形態においては、空気抜き流路２０８ａと空気排出流路２０８ｂとで排出経路２０８を形成している。

本実施形態では、図４の矢印Ｒ１に示す供給経路２０４と、共通液室１３と、ヘッド排出経路２０５とで構成された第一流路３０１のインクの流路抵抗を、図４の矢印Ｒ２に示す第二流路たる連通路２０６のインクの流路抵抗よりも小さくしている。具体的には、インク供給流路２０４ａと供給管２０４ｂとで構成された供給経路２０４のインクの流路抵抗と、共通液室１３のインクの流路抵抗と、ヘッド排出流路２０５ａとヘッド排出管２０５ｂとで構成されたヘッド排出経路２０５のインクの流路抵抗との総和（図４の接続部Ｙから合流部Ｚまでの間の流路抵抗）が、連通路２０６のインクの流路抵抗（図４の接続部Ｘから合流部Ｚまでの間の流路抵抗）よりも小さくなっている。

図５（ａ）はサブタンク２０３の概略構成図であり、図５（ｂ）は、図５（ａ）のＡ－Ａ断面図である。
サブタンク２０３は、一側部が開口したタンクケース２１０を備えており、タンクケース２１０の開口には、弾性変形可能な変位部材としての可撓性フィルム２１８が溶着または接着にて貼り付けられている。

上記インク収容部２１２と、連通路２０６は、可撓性フィルム２１８とタンクケース２１０とにより形成されている。上記インク供給流路２０４ａの他端である供給管２０４ｂが接続される供給接続部２０４ｃ以外は、可撓性フィルム２１８とタンクケース２１０とにより形成されており、上記供給接続部２０４ｃは、タンクケース２１０により形成されている。同様に、ヘッド排出流路２０５ａの他端であるヘッド排出管２０５ｂが接続される排出接続部２０５ｃ以外は、可撓性フィルム２１８とタンクケース２１０とにより形成されており、上記供給接続部２０４ｃは、タンクケース２１０により形成されている。

また、空気抜き流路２０８ａの空気排出流路２０８ｂの一端が接続される空気抜き接続部２０８ｃ以外は、可撓性フィルム２１８とタンクケース２１０とにより形成されており、空気抜き接続部２０８ｃは、タンクケース２１０により形成されている。また、インク補給ポート２１６は、タンクケース２１０により形成されている。

インク収容部２１２内には、圧力制御手段としてのバネ２１３が配設されており、可撓性フィルム２１８を外側へ付勢して、インク流路３００を常に負圧に維持する。また、サブタンク２０３には、可撓性フィルム２１８の変位を検知する変位検知手段たる変位検知装置２２０を有している。変位検知装置２２０は、一端部側が、支軸２２３に回転可能に支持されたフィラ２２１と、フィラの先端の変位変更（図５（ａ）の紙面と直交する方向）に２つ並べて配置された第一透過型光学センサ２２２ａ，第二透過型光学センサ２２２ｂ（第二透過型光学センサ２２２ｂについては、図６参照）とを有している。フィラ２２１は、バネ２１３の付勢力よりも弱いスプリングによって可撓性フィルム２１８に押し付けられており、可撓性フィルム２１８の変位に連動して他端側が変位するように構成されている。また、フィラ２２１の一部を可撓性フィルム２１８に接着などで固定して可撓性フィルム２１８の変位に連動して他端側が変位するように構成してもよい。

図６は、変位検知装置２２０の変位検知について説明する図である。
インク収容部内の残量が少ないときは、図６（ａ）に示すように、可撓性フィルム２１８が、最もタンクケース２１０にあり、このときは、第一透過型光学センサ２２２ａ，第二透過型光学センサ２２２ｂのいずれもフィラ２２１を検知している。このように、第一透過型光学センサ２２２ａ，第二透過型光学センサ２２２ｂのいずれもフィラ２２１を検知したら、ポンプ５２を駆動してメインカートリッジ２６からインク収容部２１２へインクの補給を行なう。

インクの補給が行われると、可撓性フィルム２１８が、外側へ変位していく。すると、フィラ２２１が支軸２２３を支点に回転し、図６（ｂ）に示すように、第二透過型光学センサ２２２ｂのみフィラ２２１を検知する。さらに、可撓性フィルム２１８が、バネ２１３の付勢力により外側へ変位していくと、図６（ｃ）に示すように、いずれの透過型光学センサもフィラ２２１を検知しなくなる。このように、いずれの透過型光学センサもフィラ２２１を検知しなくなったら、ポンプ５２の駆動を停止し、メインカートリッジ２６からインク収容部２１２へインクの補給を停止する。

インク補給を行なった後、インク収容部２１２の負圧形成動作を行う。具体的には、ポンプを逆転駆動してインク収容部２１２内のインクを吸引したり、空吐出したりしてインク収容部２１２内のインクを減少させる。このとき、大気開放弁２０９は、閉じられており、先の図３に示したインク流路３００は密閉されている。なお、ノズル１１を介してインク流路３００は、大気と連通しているが、ノズル径は非常に小さく、流体抵抗が大きいため、ノズル１１から空気がインク流路３００へ進入することがない。このため、インクを減少させていくと、インク流路３００が負圧となり、可撓性フィルム２１８が内側へ変位していく。そして、図６（ｂ）に示すように、第二透過型光学センサ２２２ｂのみフィラ２２１を検知したら、ポンプを逆転駆動、または、空吐出を停止する。これにより、インク流路内を負圧にすることができる。また、バネ２１３により可撓性フィルム２１８を外側に付勢することで、インク収容部２１２内の負圧を維持することができる。

その後、液体吐出ヘッド２０２が画像形成に伴い吐出を続けるとインク収容部２１２内のインクが減少し、可撓性フィルム２１８が内側に引き込まれ、図６（ａ）の状態となったら、インク収容部２１２へインクを補給する。

図７は、画像形成装置の電気回路の要部を示すブロック図である。
制御部２５０には、ポンプ５２、開閉弁５４、大気開放弁２０９、維持回復機構２５、駆動モータ２１、液体吐出ヘッド２０２、第一透過型光学センサ２２２ａ，第二透過型光学センサ２２２ｂ、エンコーダセンサ２５２などが電気的に接続されている。この制御部２５０は、演算処理や各種プログラムを実行するＣＰＵと、データを記憶するＲＡＭとを備えている。

制御部２５０は、エンコーダセンサ２５２の検知結果に基づき駆動モータ２１を制御してキャリッジ２０の主走査方向の移動を制御している。また、液体吐出ヘッド２０２を制御してインクの吐出を制御している。また、維持回復機構２５を制御して吸引キャップと保湿キャップでノズル面をキャッピングしたり吸引ポンプ２５１によりノズル１１から液体を吸引したりする。また、制御部２５０は、第一透過型光学センサ２２２ａと第二透過型光学センサ２２２ｂの検知結果に基づいてポンプ５２の駆動を制御して、メインカートリッジ２６からインク収容部２１２へのインク補給を制御しており、インク補給手段の機能を有している。また、制御部２５０は、後述するようにポンプ５２や吸引ポンプ２５１などを制御して、インク収容部２１２や液体吐出ヘッド２０２にインクを充填する初期充填動作を行なう初期充填手段としての機能を有している。また、制御部２５０は、大気開放弁２０９やポンプ５２などを制御して、インク流路内の空気を抜く空気抜き手段としての機能も有している。

次に、インク収容部２１２や液体吐出ヘッド２０２にインクＩを充填する初期充填動作について説明する。
図８は、初期充填動作の制御フロー図であり、図９は、初期充填動作におけるサブタンク２０３のインク充填状態について説明する図である。
液体吐出ユニット２０１が交換され、作業者が画像形成装置の操作表示部を操作するなどして、初期充填の実行を指示したら、制御部２５０は、初期充填を実行する。初期充填が実行されると、まず、制御部２５０は、キャリッジ２０を維持回復機構２５と対向する位置へ移動させ、維持回復機構２５の吸引キャップを、液体吐出ヘッド２０２のノズル面をキャッピングする。また、大気開放弁２０９を閉じて、インク流路３００を密閉状態にする。

次に、制御部２５０は、ノズル吸引手段たる吸引ポンプ２５１を駆動してノズル１１から液体吐出ユニット内の空気を吸引する（Ｓ１）。また、インク収容部２１２や液体吐出ヘッド２０２内に保存液が予め入れられている場合は、空気ではなく、保存液が吸引される。吸引ポンプ２５１により所定時間液体吐出ユニット内の空気を吸引したら（Ｓ２のＹ）、ノズル吸引を停止する（Ｓ３）。

本実施形態では、所定時間ノズル吸引したら、ノズル吸引を停止しているが、第一透過型光学センサ２２２ａ，第二透過型光学センサ２２２ｂの検知結果に基づいて、ノズル吸引を停止してもよい。吸引ポンプ２５１によるノズル吸引前は、インク流路３００は大気圧と同圧であり、可撓性フィルム２１８はバネ２１３の付勢力で最大まで外側に付勢されている。よって、ノズル吸引前は、図６（ｃ）のような状態となっている。ノズル吸引によって密閉状態のインク流路３００内が負圧となることで、図６（ｃ）の状態から、図６（ａ）の状態となり、第一透過型光学センサ２２２ａと第二透過型光学センサ２２２ｂがフィラ２２１を検知する。第一透過型光学センサ２２２ａと第二透過型光学センサ２２２ｂがフィラ２２１を検知したら、ノズル吸引を停止する。

ノズル吸引を停止したら、制御部２５０は、開閉弁５４を開き（Ｓ４）、ポンプ５２を駆動して、メインカートリッジ２６内のインクをインク収容部２１２へ送液する（Ｓ５）。そして、所定時間経過したら（Ｓ６のＹ）、ポンプ５２の駆動を停止し、開閉弁５４を閉める（Ｓ７）。

ポンプ５２の駆動が開始されると、インク補給ポート２１６から図９（ａ）に示すように空のインク収容部２１２へインクＩが供給される。インク収容部２１２へインクＩが供給されると、インクＩにより供給経路２０４内の空気が押し出され、液体吐出ヘッド２０２へ到る。そして、一部の空気は、ノズル１１から噴出して、吸引キャップの負圧を減少させる。また、一部の空気は、ヘッド排出経路２０５へ流れ、ヘッド排出経路２０５の負圧を減少させる。そして、液体吐出ヘッド２０２内、吸引キャップ内およびヘッド排出経路２０５の負圧がほぼ解消されると、供給されたインクＩにより空気を押し出すことができなくなり、図９（ｂ）に示すように、インクが供給経路２０４の途中で停止する。また、液体吐出ヘッド２０２内、吸引キャップ内およびヘッド排出経路２０５の負圧がほぼ解消されると、インクが供給できなくなる。これは、ノズルが吸引キャップによりキャッピングされ、また、大気開放弁も閉じられているため、インク流路３００は密閉された状態であり、吸引ポンプ２５１の吸引量以上は、インクを供給できないのである。従って、所定時間経過したら、ポンプ５２の駆動を停止する。

また、本実施形態では、所定時間経過したら（Ｓ６のＹ）、ポンプ５２の駆動を停止しているが、第一透過型光学センサ２２２ａと第二透過型光学センサ２２２ｂの検知結果に基づいて、ポンプ５２の駆動を停止してもよい。吸引ポンプを停止したときは、図６（ａ）に示す状態であり、第一，第二透過型光学センサ２２２ａ，２２２ｂがフィラ２２１を検知している。そして、ポンプ５２を駆動してインクを供給すると、可撓性フィルム２１８が外側へ移動していき、最終的には、図６（ｃ）の状態となり、第一，第二透過型光学センサ２２２ａ，２２２ｂのいずれもフィラ２２１を検知しなくなる。第一，第二透過型光学センサ２２２ａ，２２２ｂのいずれもフィラ２２１を検知しなくなったら、ポンプ５２の駆動を停止する。

制御部２５０は、吸引ポンプ２５１によるノズル吸引した後、ポンプ５２によるインク補給を行なう動作（Ｓ１からＳ８までの動作）を所定回数行なう。所定回数行なうことで、インク流路３００内の空気が減少し、インク流路３００がインクＩで満たされていく。また、吸引ポンプ２５１によるノズル吸引することで、各個別液室１２にインクを供給することができ、各個別液室１２にインクを充填させることができ、各個別液室に空気が残留するのを抑制することができる。

液体吐出ヘッド２０２にインクＩが充填され、インクＩがヘッド排出経路２０５に到ると、ヘッド排出経路２０５内の空気がインクＩにより押される。押された空気は、連通路２０６を通って、インク収容部２１２へ流れ、インク収容部２１２の圧を高める。インク収容部の圧が高まることで、インク収容部内のインクＩは供給経路２０４へ押し出され、供給経路２０４へと流れ、ヘッド排出経路２０５内のインク液面を押し上げる。すると、ヘッド排出経路２０５内の空気が連通路２０６を通ってインク収容部２１２へと流れる。このような流れにより、図９（ｃ）に示すように、インク収容部２１２の液面高さと、ヘッド排出流路２０５ａの液面高さが一致する。

Ｓ１～Ｓ８の動作を所定回数行なって、液体吐出ヘッド２０２にインクＩが充填されると、吸引ポンプ２５１によりノズル吸引を所定時間行なっても排出されるのがインクＩのみとなり、これ以上、Ｓ１～Ｓ８の動作を行なっても空気が排出されず、インク流路３００内のインクＩが増えることがない。吸引ポンプ２５１によりノズル吸引を所定時間行なっても排出されるのがインクＩのみとなる所定回数は、予め実験などにより求めることができる。

また、吸引ポンプ２５１によりノズル吸引を所定時間行なっても排出されるのがインクＩのみとなる所定回数後のインク流路内の状態は、図９（ｃ）に示す状態に限らず、装置の構成により異なる。例えば、装置の構成によって、液体吐出ヘッド２０２がインクＩで満たされる前に、吸引ポンプ２５１によりノズル吸引を所定時間行なっても排出されるのがインクのみとなることもある。

このように、Ｓ１～Ｓ８の動作を所定回数行なって、吸引ポンプ２５１で空気の排出を行なうことができなくなったら（Ｓ９のＹ）、吸引キャップを液体吐出ヘッド２０２のノズル面から離間し、維持回復機構２５のワイパー部材でノズル面をワイピングした後（Ｓ１１）、後述する空気抜き動作を実行する（Ｓ１２）。

上記初期充填動作をＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋそれぞれの液体吐出ユニット２０１について、実行する。また、ある色の液体吐出ユニットについて、空気抜き動作実行中に、別の色の液体吐出ユニットについて、図８のＳ１～Ｓ９の動作を実行してもよい。

図１０は、空気抜き動作のフロー図である。
まず、制御部２５０は、大気開放弁２０９を開いてインク流路３００を大気に連通させた後、開閉弁５４を開いてポンプ５２を駆動させ、メインカートリッジ２６内のインクＩをインク収容部２１２へ補給する（Ｓ２１～Ｓ２３）。すると、ヘッド排出流路２０５ａ内の空気が排出経路２０８へ流れ、大気開放弁２０９を介して排出される。また、インク収容部２１２内の空気が、連通路２０６を通って排出経路２０８へ流れ、大気開放弁２０９を介して排出される。これにより、図９（ｄ）に示すように、ヘッド排出流路２０５ａおよびインク収容部２１２内にインクＩが充填される。

図９（ｄ）の状態からさらにインクＩが補給されると、インクが連通路２０６を流れ、最終的には、図９（ｅ）に示すように排出経路２０８へインクＩが流れていく。本実施形態においては、連通路２０６が、インク収容部２１２の頂部に接続されているので、インク収容部２１２の空気を連通路２０６により良好に排出することができ、インク収容部２１２にインクＩを確実に充填することができる。

また、本実施形態においては、上述したように、供給経路２０４と共通液室１３とヘッド排出経路２０５とで構成された第一流路３０１のインクの流路抵抗（図４に示す接続部Ｙから合流部Ｚまでの流路抵抗）を、第二流路たる連通路２０６のインクの流路抵抗（図４に示す接続部Ｘから合流部Ｚまでの流路抵抗）よりも小さくしている。これにより、図９（ｅ）に示すように連通路２０６がインクで満たされると、インク収容部２１２に補給されたインクＩは、連通路２０６へはほとんど流れず（図４に示す矢印Ｒ２の流れがほとんど生じず）、主に第一流路３０１へ流れる（図４に示す矢印Ｒ１の流れとなる）。これにより、第一流路３０１（供給経路２０４、共通液室１３やヘッド排出経路２０５）に滞留した空気を、インクＩの流れにより排出経路２０８へ流すことができる。これにより、第一流路３０１に空気が残留するのを抑制することができ、インクＩの脱気度の低下を抑制することができ、インクＩの脱気度低下による吐出不良が発生するのを抑制することができる。

また、第一流路３０１のインクの流路抵抗（図４の接続部Ｙから合流部Ｚまでの流路抵抗）を、連通路２０６のインクの流路抵抗（図４の接続部Ｘから合流部Ｚまでの流路抵抗）の（１／２）以下にするのが好ましい。これにより、連通路２０６がインクで満たされた後、インク収容部のインクを良好に第一流路へ流すことができる。

制御部２５０は、ポンプ５２の駆動を開始したら、タイマをスタートさせ、所定時間経過したか否かをチェックする（Ｓ２４）。インクＩが排出経路２０８を流れていき、大気開放弁２０９から排出されて、インク流路３００がインクで満たされると、所定時間に到達（Ｓ２４のＹ）し、ポンプ５２の駆動を停止し（Ｓ２５）、開閉弁５４を閉めて（Ｓ２６）インクの補給を停止する。また、大気開放弁２０９も閉じる。

大気開放弁２０９から排出されたインクＩは、画像形成装置にセットされた廃液タンクに貯められる。この廃液タンクは、予め画像形成装置に備え付けてもよいし、初期充填動作や、空気抜き動作を実行するときに、作業者が画像形成装置にセットする構成としてもよい。

本実施形態においては、ポンプ５２の駆動を開始してから大気開放弁２０９からインクＩが排出されるまでの所定時間を予め実験で求めておき、ポンプ５２の駆動を開始してから所定時間経過したらポンプ５２の駆動を停止しているが、これに限られない。例えば、大気開放弁２０９の排出部にインクを検知するセンサを設け、このセンサがインクの排出を検知したらポンプ５２の駆動を停止してもよい。また、作業者が、廃液タンクへのインク排出を確認したら、作業者が操作表示部を操作して、ポンプ５２の駆動を停止してもよい。

大気開放弁２０９も閉じた後、維持回復機構２５のワイパー部材でノズル面をワイピングした後（Ｓ２８）、空吐出を行なってインク流路３００内を負圧にする（Ｓ２９）。そして、吸引キャップまたは保湿キャップで液体吐出ヘッド２０２のノズル面をキャッピングする（Ｓ３０）。また、このＳ３０の動作は、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋのすべての液体吐出ユニット２０１について、空気抜き動作が終了した段階で実行するようにしてもよい。

また、長期放置などによりメインカートリッジ２６とこれに接続されたチューブとの接続部など、インク流路３００を構成する部材間の接続部から空気が入り込み、インク流路３００内に空気が蓄積する場合がある。また、メインカートリッジ２６の交換時にも、インク流路３００内に空気が入り込む。補給経路２１７、インク収容部２１２、供給経路２０４、共通液室１３などに空気が溜まると、脱気度が低下したインクが各個別液室１２へ供給されるおそれがあり、吐出性能に影響を及ぼすおそれがある。従って、長期放置後や、メインカートリッジ２６の交換時、所定時間経過後などの所定のタイミングで空気抜き動作を実行するのが好ましい。

図１１は、所定のタイミングで実行される空気抜き動作フローの一例を示す図である。
まず、制御部２５０は、大気開放弁２０９を開く（Ｓ３１）。上述したように、インク補給後に負圧形成動作によりインク流路３００は負圧となっている。そのため、フィラ２２１は、図６（ａ）や図６（ｂ）に示す姿勢となっており、少なくとも第一透過型光学センサ２２２ａは、フィラ２２１を検知している。大気開放弁２０９を開くと、インク流路３００の密閉が解除され、大気開放弁２０９から排出経路２０８へ空気が流入する。すると、インク収容部２１２へインクＩが逆流し、可撓性フィルム２１８が外側へ移動し、図６（ｃ）に示すような状態となり、いずれの第一透過型光学センサ２２２ａ，２２２ｂもフィラ２２１を検知しなくなる。

制御部２５０は、いずれの第一透過型光学センサ２２２ａ，２２２ｂもフィラ２２１を検知しない場合（Ｓ３２のＹ）は、開閉弁５４を開き（Ｓ３３）、ポンプ５２の駆動を開始してインク収容部２１２へインクの補給を開始する（Ｓ３４）。これにより、長期放置などによりインク流路３００内に蓄積された空気をインクＩとともに、大気開放弁２０９から排出することができる。特に、本実施形態では、第一流路３０１のインクの流路抵抗（図４の接続部Ｙから合流部Ｚまでの流路抵抗）を連通路２０６のインクの流路抵抗（図４の接続部Ｘから合流部Ｚまでの流路抵抗）よりも小さくしているため、インク収容部２１２に補給されたほとんどのインクは、供給経路２０４、共通液室１３、ヘッド排出経路２０５へ流れ、供給経路２０４、共通液室１３に蓄積された空気をインクの流れとともに、良好に排出経路２０８へ流すことができる。これにより、補給経路２１７、インク収容部２１２、供給経路２０４、共通液室１３内に溜まった空気や、補給経路２１７、インク収容部２１２、供給経路２０４、共通液室１３内の脱気度が低下したインクを良好に排出することができる。これにより、脱気されたインクが個別液室１２へ供給されるのを抑制することができ、経時にわたり良好に吐出動作を行なうことができる。

また、いずれの第一透過型光学センサ２２２ａ，２２２ｂもフィラ２２１を検知しないことチェックしてから、インクの補給を行なうことで、以下の利点を得ることができる。すなわち、制御部２５０が大気開放弁２０９を開く動作を行なっても、何らかの不具合により大気開放弁２０９が開いていなかった場合のインク補給を防止することができる。これにより、サブタンク２０３と供給管２０４ｂとの接続部などからインクＩが漏れ出したり、サブタンク２０３に接着している可撓性フィルム２１８が破れたりする不具合が発生するのを未然に防ぐことができるという利点である。

制御部２５０は、所定時間ポンプ５２を駆動し、インク流路３００に蓄積された空気が十分に排出されたら（Ｓ３５のＹ）、ポンプ５２の駆動を停止（Ｓ３６）し、開閉弁５４を閉じて（Ｓ３７）インクの補給を停止する。次に、大気開放弁２０９を閉めた（Ｓ３８）後、維持回復機構２５のワイパー部材でノズル面をワイピングし（Ｓ３９）、空吐出を行なってインク流路内を負圧にする（Ｓ４０）。そして、吸引キャップまたは保湿キャップで液体吐出ヘッド２０２のノズル面をキャッピングする（Ｓ４１）。

また、インク収容部２１２内の空気量を検知し、その検知結果に基づいて空気抜き動作を実行してもよい。

図１２は、インク収容部２１２内の空気量を検知する空気検知装置２１５の一例を示す図である。
空気検知装置２１５は、２つの電極ピン２１５ａ，２１５ｂを有している。図１２（ｂ）に示すように各電極ピン２１５ａ，２１５ｂがインクに接触しているときは、２つの電極ピン２１５ａ，２１５ｂの間に電流が流れる。一方、図１２（ａ）に示すように、２つの電極ピン２１５ａ，２１５ｂのうちいずれか一方が、インクに接触していないときは、２つの電極ピン２１５ａ，２１５ｂの間に電流が流れない。このように、電流が流れていないときは、インク収容部２１２内に所定量の空気があることを検知することができる。
インク収容部の頂部から電極ピンの下端までの長さは、検知する空気量に基づいて、適宜決めればよい。また、かかる構成に限らず、例えば、インク収容部２１２にインクよりも軽いフロートを設け、フロートの上下方向の位置を検知することで、インク収容部２１２内の空気量を検知してもよい。また、インク収容部２１２に空気検知装置２１５を設けているが、空気が蓄積しやすい箇所に空気検知装置２１５を設ければよい。

図１３は、空気検知装置２１５の検知結果に基づいて、空気抜き動作を行なう動作フロー図である。
図１３に示すように、空気検知装置２１５が、インク収容部２１２に所定量の空気が蓄積していることを検知したら（Ｓ５１のＹ）、大気開放弁２０９を開き（Ｓ５２）、開閉弁５４を開く（Ｓ５３）。次に、ポンプ５２を駆動してインクＩの補給を開始する（Ｓ５４）。次に、インク収容部２１２がインクＩで満たされ、空気検知装置２１５の一対の電極ピン間に電流が流れ、空気検知装置２１５がインクを検知したら（Ｓ５５Ｙ）、タイマの計測を開始する。そして、タイマが所定時間計測したら（Ｓ５６のＹ）、ポンプ５２の駆動を停止し、開閉弁５４、大気開放弁２０９を閉じる（Ｓ５７～Ｓ５９）。その後、上述と同様に、ノズル面をワイピングした後、空吐出を行なってインク流路３００を負圧にした後、ノズル面をキャッピングする（Ｓ６０～Ｓ６２）。

長期放置後や、所定時間経過後などの所定のタイミングで空気抜き動作を実行する場合、実際にはインク流路３００内に空気が蓄積されていないにも関わらず、空気抜き動作が実行されるおそれがある。一方で、空気検知装置２１５を設け、空気検知装置２１５の検知結果に基づいて、空気抜き動作を実行することで、無駄な空気抜き動作が実行されるのを防止することができ、無駄なインクの消費を抑えることができる。

また、所定のタイミングとなったときに空気抜き動作を行なう場合、所定の空気が蓄積されても所定のタイミングとなるまで空気抜き動作が実行されず、インクの脱気度の低下が進むおそれがある、一方、空気検知装置２１５を設け、空気検知装置２１５の検知結果に基づいて、空気抜き動作を実行することで、所定の空気が蓄積された段階で、空気抜き動作を行なうことができ、インクの脱気度の低下を抑制することができる。

また、空気検知装置２１５の検知結果（空気検知装置２１５がインクを検知したこと）に基づいて、インクの補給を制御することで、以下の利点を得ることができる。すなわち、図１１に示した空気抜き動作においては、空気の蓄積量が多かった場合は、所定時間のポンプ５２を駆動しても空気を完全に排出できず、空気がインク流路３００内に残る場合がある。また、空気の蓄積量が多かった場合でも、確実に空気が排出されるように、ポンプ５２の駆動時間を長くすると、空気の蓄積量が少なかった場合に無駄にインクを消費してしまう。しかし、空気検知装置２１５の検知結果に基づいて、インクの補給を制御することで、インクの無駄な消費を抑制し、かつ、空気を確実に排出することができるという利点がある。

図１４は、連通路２０６の変形例を示す図である。
この図１４に示す変形例では、連通路２０６が、インク収容部２１２から斜め上方に延びて、空気抜き流路２０８ａに接続している。これにより、インクは、重力に抗して連通路２０６を流れていくことなり、インクが連通路２０６に流れ難くすることができる。また、連通路２０６が斜めに延びることで、入口損失を大きくすることができ、連通路２０６へインクを流れ難くすることができる。これにより、連通路２０６が水平方向に延びるものに比べて、第一流路３０１に流れるインクの流量を多くすることができ、より確実に、供給経路２０４や共通液室１３の空気を排出することができる。

また、この図１４では、インク収容部２１２の下方から鉛直上方へと持ち上げるように配置されたインク供給流路２０４ａの頂点付近に気泡排出路２１９を設けている。この気泡排出路２１９は、通常時は、閉じられており、上述した空気抜き動作時に大気開放される。供給接続部２０４ｃを介してインク供給流路２０４ａに進入してきた気泡は、インク供給流路２０４ａの頂点付近に溜まりやすい。従って、この頂点付近に気泡排出路２１９を設けることで、上述した空気抜き動作時にインク流路３００に滞留した空気の効率的な排出が可能になる。

図１５は、インク供給流路２０４ａ（第一流路３０１の一部に相当する）の変形例を示す図である。
図１５に示すインク供給流路２０４ａは、インク収容部２１２の底部（インク収容部２１２とインク供給流路２０４ａとの接続部Ｙ）から斜め下方に延び出し、供給接続部２０４ｃに到るような傾斜した形状となっている。インク供給流路２０４ａをこのような形状とするこことで、実施形態のインク収容部の底部から上昇し、インク収容部の頂部よりも上方で折り返して下降するような形状のインク供給流路（図４や図１４など参照）よりも、インク供給流路の距離を短くすることができる。また、図４や図１４に示すインク供給流路よりも流路の断面積が広くなっている。これにより、大きな気泡やゴミが混入した時も流路が詰まりにくくなる。また、簡便な構成で第一流路３０１の流路抵抗を、連通路２０６の流路抵抗よりも大きくすることが可能となる。

また、図１５に示すように、気泡排出路２１４が供給接続部２０４ｃの近傍に配置されている。この例でもインク供給流路２０４ａに気泡排出路２１４を設けることで、気泡を排出する経路が、排出経路２０８のみの場合に比べて、空気抜き動作実行時の空気抜きを効率的に行なうことができる。

また、この図１５に示す例では、連通路２０６は、図１４と同様に、インク収容部２１２から斜め上方に傾斜した傾斜形状となっており、インク供給流路２０４ａと連通路２０６とが略平行で、同じ方向の傾斜となっている。すなわち、インク供給流路２０４ａ、連通路２０６ともに、鉛直方向上端が下端よりも図中左側に位置するような傾きをしている。また、図１５の鎖線Ａ，Ｂに示すように、インク収容部２１２とインク供給流路２０４ａとの接続部Ｙに対して、インク収容部２１２と連通路２０６との接続部Ｘが、図中左側にすこしだけずれた位置に配置されている。

図１６は、図１５に示す変形例におけるインク供給流路２０４ａへ排出された気泡の移動について説明する図である。
液体吐出ヘッドや供給管２０４ｂと供給接続部２０４ｃとの接続などから進入した気泡が供給接続部２０４ｃを介してインク供給流路２０４ａに進入してきた場合、インク供給流路２０４ａは、連通路２０６と同様な傾斜（下方から斜め上方へ向かうような傾斜）をしているため、気泡は、インク供給流路２０４ａ内をスムーズに浮上していく。そして、インク収容部２１２へと排出される。インク供給流路２０４ａを斜め上方に浮上してインク収容部２１２へ排出された気泡は、その勢いのまま図中矢印Ｋに示すように、インク収容部２１２内を斜め上方へ移動する。これにより、インク供給流路２０４ａからインク収容部２１２に排出された気泡が、スムーズに連通路２０６へと誘導される。連通路２０６もインク供給流路２０４ａと同じ方向の傾斜となっているため、連通路２０６へと誘導され気泡は、連通路２０６へとスムーズに移動し、連通路２０６を斜め上方へと移動して空気抜き流路２０８ａへと排出される。

このように、連通路２０６とインク供給流路２０４ａとを同じ方向の傾斜とし、かつ、連通路２０６の下端をインク供給流路２０４ａの上端に対して傾斜方向（下端基準の傾斜方向：図中左側）にずらすことで、気泡の浮上を妨げるのを抑制して空気抜き流路２０８ａへ排出することができる。これにより、インク収容部２１２内のインク供給流路２０４ａ内のインクが、空気に接触することを抑制することができ、脱気度低下を抑制することができる。その結果、脱気度が低下したインクが、液体吐出ヘッドへ供給されるのを抑制することができ、吐出不良が発生するのを抑制することができる。

本実施形態において、「液体吐出ヘッド」とは、ノズルから液体を吐出・噴射する機能部品である。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３０[ｍＰａ・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る。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。

「液体吐出ユニット」とは、液体吐出ヘッドに機能部品、機構が一体化したものであり、液体の吐出に関連する部品の集合体である。例えば、「液体吐出ユニット」は、供給循環機構、キャリッジ、維持回復機構、主走査移動機構の構成の少なくとも一つを液体吐出ヘッドと組み合わせたものなどが含まれる。ここで、一体化とは、例えば、液体吐出ヘッドと機能部品、機構が、締結、接着、係合などで互いに固定されているもの、一方が他方に対して移動可能に保持されているものを含む。また、液体吐出ヘッドと、機能部品、機構が互いに着脱可能に構成されていても良い。

例えば、液体吐出ユニットとして、液体吐出ヘッドと供給循環機構が一体化されているものがある。また、チューブなどで互いに接続されて、液体吐出ヘッドと供給循環機構が一体化されているものがある。ここで、これらの液体吐出ユニットの供給循環機構と液体吐出ヘッドとの間にフィルタを含むユニットを追加することもできる。また、液体吐出ユニットとして、液体吐出ヘッドとキャリッジが一体化されているものがある。また、液体吐出ユニットとして、液体吐出ヘッドを走査移動機構の一部を構成するガイド部材に移動可能に保持させて、液体吐出ヘッドと走査移動機構が一体化されているものがある。また、液体吐出ユニットとして、液体吐出ヘッドが取り付けられたキャリッジに、維持回復機構の一部であるキャップ部材を固定させて、液体吐出ヘッドとキャリッジと維持回復機構が一体化されているものがある。また、液体吐出ユニットとして、供給循環機構若しくは流路部品が取付けられた液体吐出ヘッドにチューブが接続されて、液体吐出ヘッドと供給機構が一体化されているものがある。このチューブを介して、液体貯留源の液体が液体吐出ヘッドに供給される。主走査移動機構は、ガイド部材単体も含むものとする。また、供給機構は、チューブ単体、装填部単体も含むものとする。

「液体を吐出する装置」は、液体吐出ヘッドまた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である。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」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３０[ｍＰａ・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る。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。

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がある。また、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。また、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。

以上に説明したものは一例であり、次の態様毎に特有の効果を奏する。
（態様１）
液体を吐出する液体吐出ヘッド２０２と、液体を収容するインク収容部２１２などの液体収容部と、液体を、液体収容部から液体吐出ヘッドを介して排出する第一流路と、液体収容部の最上部と第一流路とを接続する連通路２０６などの第二流路とを備え、第一流路の流体抵抗値を、液体収容部と第一流路との接続部Ｙなどの接続点から、第一流路と第二流路との合流部Ｚまでの流体抵抗とし、第二流路の流体抵抗値を、液体収容部と第二流路との接続部Ｘなど接続点から、第一流路と第二流路との合流部Ｚまでの流体抵抗としたとき、第一流路の流体抵抗値は、前記第二流路の流体抵抗値よりも小さい。
上述した特許文献１に記載の液体吐出ユニットにおいては、第二流路たる連通経路の流路抵抗を、供給ポートから排出口ポートまでの流路抵抗よりも大きくしても、排出ポートから連通経路との合流部までの構成などによっては、第一流路の流路抵抗が第二流路の流路抵抗よりも大きくなる場合があった。その結果、第一流路へ流れる液体の量が第二流路へ流れる液体の量よりも少なくおそれがあり、液体吐出ヘッド内の気泡を良好に排出できないおそれがあった。
これに対し、態様１においては、第一流路全体の流路抵抗を第二流路の流路抵抗よりも小さくしたので、確実に第一流路へ流れる液体の量を第二流路へ流れる液体の量よりも多くすることができる。これにより、液体吐出ヘッド内の気泡を良好に排出することができる。

（態様２）
態様１において、連通路２０６などの第二流路は、インク収容部２１２などの液体収容部の最上部から斜め上方に延びている。
これによれば、図１４を用いて説明したように、連通路２０６などの第二流路が水平方向に延びるものに比べて、第二流路にインクなどの液体を流れ難くすることができる。これにより、連通路２０６などの第二流路が水平方向に延びるものに比べて、第一流路３０１へ流れる液体の流量を多くすることができ、より一層、第一流路３０１に滞留した空気を、液体とともに排出経路２０８へと流すことができる。

（態様３）
態様１または２において、第一流路の一部は第二流路の傾き方向と同じ方向に傾いている。
これによれば、図１６を用いて説明したように、液体吐出ヘッドから第一流路へ排出された気泡が、上方へ移動しやすくすることができ、第一流路から気泡を排出しやすくすることができる。

（態様４）
態様１乃至３において、第一流路３０１の液体の流路抵抗値が、連通路２０６などの第二流路の液体の流路抵抗値の（１／２）以下とした。
これによれば、実施形態で説明したように、インク収容部２１２などの液体収容部内のインクＩなどの液体のほとんどを、第一流路３０１へ流すことができ、液体吐出ヘッドや第一流路３０１に滞留した空気を、第一流路に流れる液体とともに、排出経路２０８へ良好に流すことができる。

（態様５）
態様１乃至４において、液体吐出ヘッド２０２は、ノズル１１を有する複数の個別液室１２と、複数の個別液室１２に通じ、インク供給ポート１４などの供給口部とインク排出ポート１５などの排出口部とを有する共通液室１３とを備え、第一流路３０１は、一端がインク収容部２１２などの液体収容部に接続され他端が供給口部に接続された供給経路２０４と、共通液室１３と、一端が排出口部に接続され、他端が前記第二流路との合流部Ｚに接続されたヘッド排出経路２０５とで構成され、供給経路２０４の流路抵抗と、共通液室１３の流路抵抗と、ヘッド排出経路２０５の流路抵抗との総和が連通路２０６などの第二流路の流路抵抗よりも小さい。
これによれば、実施形態で説明したように、第一流路３０１の流路抵抗を、連通路２０６などの第二流路の流路抵抗よりも小さくすることができる。

（態様６）
液体吐出ユニット２０１を備えた画像形成装置などの液体を吐出する装置において、液体吐出ユニット２０１として、態様１乃至５いずれかの液体吐出ユニットを用いた。
これによれば、第一流路３０１に空気が残留するのを抑制することができ、第一流路内のインクなどの液体の脱気度低下を抑制することができる。これにより、脱気度が低下した液体が液体吐出ヘッドから吐出されるのを抑制することができ、経時にわたり良好な吐出性能を維持することができる。その結果、経時にわたり良好な画像を得ることができる。

（態様７）
態様６において、大気開放弁２０９を有し、一端が第一流路と第二流路との合流部Ｚに接続され、液体を外部に排出する排出経路２０８などの排出流路を備え、大気開放弁２０９を開いてインク収容部２１２などの液体収容部に液体を供給することで大気開放弁２０９から空気を抜く制御部２５０などの空気抜き手段を備えた。
これによれば、液体を液体収容部に流すことで、第一流路３０１などに滞留した空気を、液体とともに排出経路２０８へ流し、液体とともに大気開放弁から排出することができる。これにより、インク流路３００をインクなどの液体で満たすことができ、液体がインク流路３００に滞留した空気により液体の脱気度低下を抑制することができ、経時にわたり安定した吐出性能を維持することができる。

（態様８）
態様７において、吸引ポンプ２５１などのノズル吸引手段と、制御部２５０などの初期充填手段とを備え、初期充填手段は、ノズル吸引手段によるノズル吸引動作を実行した後、インク収容部２１２などの液体収容部へインクＩなどの液体を供給する吸引供給動作を複数回実行した後、空気抜き手段を実行する。
これによれば、実施形態で説明したように、吸引供給動作を複数回実行することで、各個別液室１２に良好に液体を充填することができ、各個別液室１２に空気が残留するのを抑制することができる。また、
吸引供給動作を複数回実行すると、ノズル吸引手段によりノズル１１から空気を吸引できなくなり、液体のみが吸引されることになる。そのため、吸引供給動作を複数回実行した後、空気抜き手段を実行することで、吸引供給動作で吸引しきれなかったインク流路３００内の空気を液体とともに大気開放弁から排出することができる。これにより、インク流路３００を液体で満たすことができ、液体の脱気度の低下を抑制することができる。

（態様９）
態様７または８において、インク収容部２１２などの液体収容部は、液体収容部内の圧力に応じて変位する可撓性フィルム２１８などの変位部材と、変位部材の変位を検知する変位検知装置２２０とを有し、制御部２５０などの空気抜き手段は、変位検知手段が変位部材の検知結果に基づいて、液体収容部に液体を供給する。
これによれば、図１１を用いて説明したように、何らかの不具合により大気開放弁２０９を開く制御を行っても大気開放弁２０９が開かなかった場合に、インク収容部２１２などの液体収容部へインク供給が行われてしまうのを防止することができる。これにより、インク流路３００における部材間の接続部から液体が漏れ出すのを防止することができる。

（態様１０）
態様７乃至９いずれかにおいて、インク収容部２１２などの液体収容部内の空気量を検知する空気検知装置２１５などの空気量検知手段を備え、制御部２５０などの空気抜き手段は、空気量検知手段の検知結果に基づいて、空気抜きを行なう。
これによれば、図１３を用いて説明したように、空気が蓄積したときに空気抜きを行うことができ、定期的に空気抜き動作を実行するものに比べて、無駄な液体の消費や、液体の脱気どの低下を抑制することができる。

１：装置本体
３：画像形成部
４ａ：シートロール紙
４ｂ：シートロール紙
１１：ノズル
１２：個別液室
１３：共通液室
１４：インク供給ポート
１５：インク排出ポート
２５：維持回復機構
２６：メインカートリッジ
５２：ポンプ
５４：開閉弁
５５：フィルタ
２０１：液体吐出ユニット
２０２：液体吐出ヘッド
２０３：サブタンク
２０４：供給経路
２０４ａ：インク供給流路
２０４ｂ：供給管
２０４ｃ：供給接続部
２０５：ヘッド排出経路
２０５ａ：ヘッド排出流路
２０５ｂ：ヘッド排出管
２０５ｃ：排出接続部
２０６：連通路
２０８：排出経路
２０８ａ：空気抜き流路
２０８ｂ：空気排出流路
２０８ｃ：空気抜き接続部
２０９：大気開放弁
２１０：タンクケース
２１２：インク収容部
２１３：バネ
２１４気泡排出路
２１５：空気検知装置
２１５ａ：電極ピン
２１５ｂ：電極ピン
２１６：インク補給ポート
２１７：補給経路
２１８：可撓性フィルム
２１９：気泡排出路
２２０：変位検知装置
２２１：フィラ
２２２ａ：第一透過型光学センサ
２２２ｂ：第二透過型光学センサ
２２３：支軸
２５０：制御部
２５１：吸引ポンプ
３００：インク流路
３０１：第一流路
Ｉ：インク

特開２０１１－５７８２号公報

Claims

液体吐出ユニットを備えた液体を吐出する装置において、
前記液体吐出ユニットは、液体を吐出する液体吐出ヘッドと、前記液体を収容する液体収容部と、前記液体を、前記液体収容部から前記液体吐出ヘッドを介して排出する第一流路と、前記液体収容部の最上部と前記第一流路とを接続する第二流路とを有し、
前記第一流路の流体抵抗値を、前記液体収容部と前記第一流路との接続点から、前記第一流路と前記第二流路との合流部までの流体抵抗とし、前記第二流路の流体抵抗値を、前記液体収容部と前記第二流路との接続点から、前記第一流路と前記第二流路との合流部までの流体抵抗としたとき、前記第一流路の流体抵抗値は、前記第二流路の流体抵抗値よりも小さくなっており、
大気開放弁を有し、一端が前記第一流路と前記第二流路との合流部に接続され、液体を外部に排出する排出流路と、
前記大気開放弁を開いて前記液体収容部に液体を供給することで前記大気開放弁から空気を抜く空気抜き手段とを備え、
前記液体収容部は、前記液体収容部内の圧力に応じて変位する変位部材と、前記変位部材の変位を検知する変位検知手段とを有し、
前記空気抜き手段は、前記変位検知手段の検知結果に基づいて、前記液体収容部に液体を供給することを特徴とする液体を吐出する装置。
請求項１に記載の液体を吐出する装置において、
前記第二流路は、前記液体収容部の前記最上部から斜め上方に延びていることを特徴とする液体を吐出する装置。
請求項１または２に記載の液体を吐出する装置において、
前記第一流路の一部は前記第二流路の傾き方向と同じ方向に傾いていることを特徴とする液体を吐出する装置。
請求項１乃至３いずれか一項に記載の液体を吐出する装置において、
前記第一流路の流体の流路抵抗値が、前記第二流路の流体の流路抵抗値の（１／２）以下としたことを特徴とする液体を吐出する装置。
請求項１乃至４いずれか一項に記載の液体を吐出する装置において、
前記液体吐出ヘッドは、ノズルを有する複数の個別液室と、複数の個別液室に通じ、供給口部と排出口部とを有する共通液室とを備え、
前記第一流路は、一端が前記液体収容部に接続され他端が前記供給口部に接続された供給流路と、前記共通液室と、一端が前記排出口部に接続され、他端が前記第二流路との合流部に接続されたヘッド排出流路とで構成され、
前記供給流路の流路抵抗と、前記共通液室の流路抵抗と、前記ヘッド排出流路の流路抵抗との総和が前記第二流路の流路抵抗よりも小さいことを特徴とする液体を吐出する装置。
請求項１乃至５いずれか一項に記載の液体を吐出する装置において、
ノズル吸引手段と、
初期充填手段とを備え、
前記初期充填手段は、前記ノズル吸引手段によるノズル吸引動作を実行した後、前記液体収容部へ液体を供給する吸引供給動作を複数回実行した後、前記空気抜き手段を実行することを特徴とする液体を吐出する装置。
請求項１乃至６いずれか一項に記載の液体を吐出する装置において、
前記液体収容部内の空気量を検知する空気量検知手段を備え、
前記空気抜き手段は、前記空気量検知手段の検知結果に基づいて空気抜きを行なうことを特徴とする液体を吐出する装置。