(57)【要約】【課題】気泡を効率よく収集および排出でき、液体を安定供給できる液体供給システムを提供すること。【解決手段】本発明に係る液体供給システムの態様の１つは、液体を収容する液体収容部と、前記液体収容部と第１管を介して接続され、鉛直上向きに凸形状である上面と、底面と、側面と、を有する容器と、前記容器と第２管を介して接続され、前記液体を吐出する吐出ヘッドと、前記容器の上面における頂部と第３管を介して接続されている気泡排出機構と、を含み、前記頂部および前記側面の上端部を結ぶ直線と、水平面と、のなす角度θ１が、１０°以上９０°未満である。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体を収容する液体収容部と、
前記液体収容部と第１管を介して接続され、鉛直上向きに凸形状である上面と、底面と、側面と、を有する容器と、
前記容器と第２管を介して接続され、前記液体を吐出する吐出ヘッドと、
前記容器の上面における頂部と第３管を介して接続されている気泡排出機構と、
を含む、液体供給システム。
【請求項２】
請求項１において、
前記頂部および前記側面の上端部を結ぶ直線と、水平面と、のなす角度θ１が、１０°以上９０°未満である、液体供給システム。
【請求項３】
請求項１または請求項２において、
前記第１管および前記第２管は、前記容器の対向する側面にそれぞれ接続されており、
前記容器において、前記第３管の接続部から前記第２管の接続部までの距離は、前記第３管の接続部から前記第１管の接続部までの距離よりも短い、液体供給システム。
【請求項４】
請求項１ないし請求項３のいずれか１項において、
さらに、前記第３管は、弁を有する、液体供給システム。
【請求項５】
請求項１ないし請求項４のいずれか１項において、
さらに、前記第３管は、気泡検出センサーを有する、液体供給システム。
【請求項６】
請求項５において、
前記気泡検出センサーから前記頂部までの距離は、前記弁から前記頂部までの距離よりも短い、液体供給システム。
【請求項７】
液体を収容する液体収容部と、
前記液体収容部と第１管を介して接続され、鉛直上向きに凸形状である上面と、底面と、側面と、を有する容器と、
前記容器の上面における頂部と第４管を介して接続され、前記液体を吐出する吐出ヘッドと、
前記第４管に接続されている気泡排出機構と、
を含む、液体供給システム。
【請求項８】
請求項１ないし請求項７のいずれか１項において、
前記上面と前記側面との接続部分は、曲面形状である、液体供給システム。
【請求項９】
請求項１ないし請求項８のいずれか１項において、
さらに、主走査方向に往復運動可能なキャリッジを有し、
前記吐出ヘッドおよび前記容器は、前記キャリッジに搭載されている、液体供給システム。
【請求項１０】
請求項１ないし請求項９のいずれか１項に記載の液体供給システムを含む、液滴吐出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液体供給システムおよび液滴吐出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、インクを収容するインクタンクからインク供給管を介して、インクを吐出可能な吐出ヘッドに供給するインク供給システムについて知られている。
【０００３】
例えば、特許文献１には、顔料を含むインクが収容されたインクカートリッジと、プリントヘッドと、をインク流路によって接続して、インク流路内に常に一定量のインクを保持させたサブタンクを設けたインク供給システムについて記載されている。特許文献１では、サブタンクの内部に設けられた撹拌子等によってインクを撹拌して、インクに含まれる顔料等の成分の沈降を低減させることができることについて記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−２７２６４８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、前述の従来技術では、インク流路内やサブタンク内に気泡が発生して、インクの吐出不良が起こる場合があった。
【０００６】
本発明のいくつかの態様にかかる目的の１つは、上記課題を解決することによって、気泡を効率的に収集して排出することができ、液体を安定供給できる液体供給システムを提供することにある。
【０００７】
本発明のいくつかの態様にかかる目的の１つは、上記液体供給システムを含む液滴吐出装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の態様または適用例として実現することができる。
【０００９】
［適用例１］
本発明に係る液体供給システムの態様の１つは、
液体を収容する液体収容部と、
前記液体収容部と第１管を介して接続され、鉛直上向きに凸形状である上面と、底面と、側面と、を有する容器と、
前記容器と第２管を介して接続され、前記液体を吐出する吐出ヘッドと、
前記容器の上面における頂部と第３管を介して接続されている気泡排出機構と、を含むことを特徴とする。
【００１０】
適用例１に記載の発明によれば、容器が鉛直上向きに凸形状である上面を有しており、気泡排出機構が頂部と第３管を介して接続されているので、容器内の気泡を効率的に収集して排出することができ、液体を吐出ヘッドに安定供給することができる。
【００１１】
［適用例２］
適用例１において、
前記頂部および前記側面の上端部を結ぶ直線と、水平面と、のなす角度θ１が、１０°以上９０°未満であることができる。
【００１２】
適用例２に記載の発明によれば、角度θ１が１０°以上９０°未満であるので、容器内の気泡が上面に沿って移動して頂部に集まりやすくなり、容器内の気泡をより効率的に収集することができる。
【００１３】
［適用例３］
適用例１または適用例２において、
前記第１管および前記第２管は、前記容器の対向する側面にそれぞれ接続されており、
前記容器において、前記第３管の接続部から前記第２管の接続部までの距離は、前記第３管の接続部から前記第１管の接続部までの距離よりも短いことができる。
【００１４】
適用例３に記載の発明によれば、容器内の気泡が上昇しながら第２管の方向へ移動しやすくなる。そのため、気泡を容器の頂部に効率よく収集することができる。
【００１５】
［適用例４］
適用例１ないし適用例３のいずれか１例において、
さらに、前記第３管は、弁を有することができる。
【００１６】
適用例４に記載の発明によれば、弁を有することによって、気泡を溜めたり、気泡排出機構への液体の流入を防止することができる。
【００１７】
［適用例５］
適用例１ないし適用例４のいずれか１例において、
さらに、前記第３管は、気泡検出センサーを有することができる。
【００１８】
適用例５に記載の発明によれば、気泡検出センサーを有することによって、気泡の検出を容易に行えるので、気泡を効率的に排出することができる。
【００１９】
［適用例６］
適用例５において、
前記気泡検出センサーから前記頂部までの距離は、前記弁から前記頂部までの距離よりも短いことができる。
【００２０】
適用例６に記載の発明によれば、弁を閉状態にしておくことで、気泡検出センサーが気泡を検出するために必要な量の気泡を第３管に溜めておくことができるので、気泡検出センサーの気泡検出の精度を高めることができる。
【００２１】
［適用例７］
本発明に係る液体供給システムの態様の１つは、
液体を収容する液体収容部と、
前記液体収容部と第１管を介して接続され、鉛直上向きに凸形状である上面と、底面と、側面と、を有する容器と、
前記容器の上面における頂部と第４管を介して接続され、前記液体を吐出する吐出ヘッドと、
前記第４管に接続されている気泡排出機構と、を含むことを特徴とする。
【００２２】
適用例７に記載の発明によれば、容器が鉛直上向きに凸形状である上面を有しており、気泡排出機構が頂部と第４管を介して接続されているので、容器内の気泡を効率的に収集して排出することができ、液体を吐出ヘッドに安定供給することができる。
【００２３】
また、気泡排出機構および吐出ヘッドは、第４管に接続されているので、気泡排出機構によって、吐出ヘッドに存在する気泡を容易に除去することができる。
【００２４】
［適用例８］
適用例１ないし適用例７のいずれか１例において、
前記上面と前記側面との接続部分は、曲面形状であることができる。
【００２５】
適用例８に記載の発明によれば、容器内の気泡が上面と側面との接続部分に滞留することを低減でき、気泡を頂部に効率よく集めることができる。
【００２６】
［適用例９］
適用例１ないし適用例８のいずれか１例において、
さらに、主走査方向に往復運動可能なキャリッジを有し、
前記吐出ヘッドおよび前記容器は、前記キャリッジに搭載されることができる。
【００２７】
適用例９に記載の発明によれば、容器がキャリッジの往復運動に連動する。これにより、容器内の液体が撹拌されるので、容器内の気泡を上昇させやすくなり、気泡を頂部に効率よく集めることができる。
【００２８】
［適用例１０］
本発明に係る液滴吐出装置の態様の１つは、
適用例１ないし適用例９のいずれか１例に記載の液体供給システムを含むことを特徴とする。
【００２９】
適用例１０に記載の発明によれば、上記のいずれか１例に記載の液体供給システムを含むので、気泡を効率的に収集して排出することができ、液体の吐出安定性に優れている。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】第１実施形態に係る液体供給システムを模式的に示す斜視図。
【図２】第１実施形態に係る液体供給システムにおける容器を模式的に示す側面図。
【図３】第１実施形態に係る液体供給システムにおける容器を模式的に示す斜視図。
【図４】第１実施形態に係る液体供給システムにおける容器を模式的に示す斜視図。
【図５】第１実施形態における第１の印刷動作の流れを示すフローチャート図。
【図６】第１実施形態における第２の印刷動作の流れを示すフローチャート図。
【図７】第２実施形態に係る液体供給システムを模式的に示す斜視図。
【図８】第２実施形態に係る液体供給システムにおける容器を模式的に示す側面図。
【図９】第２実施形態に係る液体供給システムにおける吐出ヘッドおよび気泡排出機構を模式的に示す斜視図。
【図１０】第３実施形態に係る液滴吐出装置を模式的に示す斜視図。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
以下、本発明の実施形態について説明するが、本発明はこれらに制限されるものではない。
【００３２】
１．液体供給システム
本発明に係る液体供給システムについて、以下、第１実施形態、第２実施形態の順に説明する。
【００３３】
１．１．第１実施形態
第１実施形態に係る液体供給システムは、液体を収容する液体収容部と、前記液体収容部と第１管を介して接続され、鉛直上向きに凸形状である上面と、底面と、側面と、を有する容器と、前記容器と第２管を介して接続され、前記液体を吐出する吐出ヘッドと、前記容器の上面における頂部と第３管を介して接続されている気泡排出機構と、を含むことを特徴とする。
【００３４】
図１は、本実施形態に係る液体供給システム１００を模式的に示す斜視図である。図２は、本実施形態に係る液体供給システム１００における容器２０を模式的に示す側面図である。以下、図１および図２を参照しながら、本実施形態に係る液体供給システム１００について説明する。
【００３５】
図１に示すように、本実施形態に係る液体供給システム１００は、液体収容部１０と、容器２０と、吐出ヘッド３０と、気泡排出機構４０と、を有している。液体収容部１０は第１管５０を介して容器２０と接続されており、吐出ヘッド３０は第２管５２を介して容器２０と接続されており、気泡排出機構４０は第３管５４を介して容器２０と接続されている。
【００３６】
１．１．１．液体収容部
液体収容部１０は、液体を収容している。図１に示すように、液体収容部１０は、液体供給管５０を介して容器２０と接続されている。これによって、液体を容器２０に供給することができる。
【００３７】
液体収容部１０は、消費した液体を再度補充できるような構造であることが好ましく、液体供給システム１００の作動中に液体を補充できる構造であることがより好ましい。液体供給システム１００の作動を中止せずに液体収容部１０に液体を補充することにより、作業効率を向上させることができる。
【００３８】
本明細書中における液体収容部１０に収容されている液体とは、溶液に限らず、サスペンジョン、エマルジョン等の分散体も含まれる。例えば、液体収容部１０に収容されている液体としては、インク組成物、有機ＥＬディスプレー用材料、液晶ディスプレー等のカラーフィルター用材料、ＦＥＤ（面発光ディスプレー）用材料、電気泳動ディスプレー等の電極やカラーフィルター用材料、バイオチップ製造に用いられる生体有機材料等が挙げられる。
【００３９】
また、液体収容部１０に収容されている液体は、沈降し得る成分を含むことができる。沈降し得る成分とは、分散媒に対する比重が高い成分であって、インク組成物にあっては、例えば、無機顔料、金属顔料、および中空樹脂粒子から選択される少なくとも１種であることができる。
【００４０】
無機顔料としては、例えば、酸化チタン、酸化ケイ素、酸化アルミニウム、酸化亜鉛、酸化鉄、カーボンブラックなどを挙げることができる。
【００４１】
金属顔料としては、例えば、アルミニウム、金、銀、銅、真鍮、チタン等の単体、またはそれらの合金などを挙げることができる。
【００４２】
中空樹脂粒子としては、例えば、米国特許第４８８０４６５号や特許第３５６２７５４号などの明細書に記載されている中空樹脂粒子を挙げることができる。なお、中空樹脂粒子とは、例えば、その内部に空洞を有しており、その外殻が液体透過性を有する樹脂から形成されているものである。中空樹脂粒子は、白色顔料として使用することができる。
【００４３】
以下、液体収容部１０に収容される液体として代表的に使用される白色インク組成物について説明する。例えば、白色インク組成物には、白色顔料として上記の中空樹脂粒子を用いることができる。中空樹脂粒子の含有量は、白色インク組成物の全質量に対して、好ましくは５質量％以上２０質量％以下、より好ましくは８質量％以上１５質量％以下である。中空樹脂粒子の含有量が上記範囲を超えると、吐出ヘッド３０の目詰まり等が発生する場合がある。また、中空樹脂粒子の含有量が上記範囲未満であると、白色度が不足する場合がある。
【００４４】
白色インク組成物は、顔料を定着させる樹脂を含むことができる。樹脂としては、アクリル系樹脂（例えば、アルマテックス（三井化学社製））、ウレタン系樹脂（例えば、ＷＢＲ−０２２Ｕ（大成ファインケミカル社製））等が挙げられる。樹脂の含有量は、白色インク組成物の全質量に対して、好ましくは０．５質量％以上１０質量％以下、より好ましくは０．５質量％以上３質量％以下である。
【００４５】
白色インク組成物は、アルカンジオールおよびグリコールエーテルから選択される少なくとも１種を含有することが好ましい。アルカンジオールやグリコールエーテルは、記録媒体などの被記録面への濡れ性を高めてインクの浸透性を高めることができる。
【００４６】
アルカンジオールとしては、１，２−ブタンジオール、１，２−ペンタンジオール、１，２−ヘキサンジオール、１，２−ヘプタンジオール、１，２−オクタンジオールなどの炭素数が４以上８以下の１，２−アルカンジオールであることが好ましい。これらの中でも炭素数が６以上８以下の１，２−ヘキサンジオール、１，２−ヘプタンジオール、１，２−オクタンジオールは、記録媒体への浸透性が特に高いためより好ましい。
【００４７】
グリコールエーテルとしては、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、ジプロピレングリコールモノエチルエーテル、トリエチレングリコールモノメチルエーテル、トリエチレングリコールモノブチルエーテル、トリプロピレングリコールモノメチルエーテルなどの多価アルコールの低級アルキルエーテルを挙げることができる。これらの中でも、トリエチレングリコールモノブチルエーテルを用いると良好な記録品質を得ることができる。
【００４８】
これらのアルカンジオールおよびグリコールエーテルから選択される少なくとも１種の含有量は、白色インク組成物の全質量に対して、好ましくは１質量％以上２０質量％以下であり、より好ましくは１質量％以上１０質量％以下である。
【００４９】
また、白色インク組成物は、アセチレングリコール系界面活性剤またはポリシロキサン系界面活性剤を含有することが好ましい。アセチレングリコール系界面活性剤またはポリシロキサン系界面活性剤は、記録媒体などの被記録面への濡れ性を高めてインクの浸透性を高めることができる。
【００５０】
アセチレングリコール系界面活性剤としては、例えば、２，４，７，９−テトラメチル−５−デシン−４，７−ジオール、３，６−ジメチル−４−オクチン−３，６−ジオール、３，５−ジメチル−１−ヘキシン−３−オール、２，４−ジメチル−５−ヘキシン−３−オールなどが挙げられる。また、アセチレングリコール系界面活性剤は、市販品を利用することもでき、例えば、オルフィンＥ１０１０、ＳＴＧ、Ｙ（以上、日信化学社製）、サーフィノール１０４、８２、４６５、４８５、ＴＧ（以上、Ａｉｒ  Ｐｒｏｄｕｃｔｓ  ａｎｄ  Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ  Ｉｎｃ．製）が挙げられる。
【００５１】
ポリシロキサン系界面活性剤としては、市販品を利用することができ、例えば、ＢＹＫ−３４７、ＢＹＫ−３４８（ビックケミー・ジャパン社製）などが挙げられる。
【００５２】
さらに、白色インク組成物には、アニオン性界面活性剤、ノニオン性界面活性剤、両性界面活性剤などのその他の界面活性剤を含有することもできる。
【００５３】
上記界面活性剤の含有量は、白色インク組成物の全質量に対して、好ましくは０．０１質量％以上５質量％以下であり、より好ましくは０．１質量％以上０．５質量％以下である。
【００５４】
白色インク組成物は、多価アルコールを含有することが好ましい。多価アルコールは、例えば、白色インク組成物をインクジェット式記録装置に適用した場合に、インクの乾燥を抑制し、インクジェット式記録ヘッド部分におけるインクの目詰まりを防止することができる。
【００５５】
多価アルコールとしては、例えば、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、プロピレングリコール、ブチレングリコール、１，２，６−ヘキサントリオール、チオグリコール、ヘキシレングリコール、グリセリン、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパンなどが挙げられる。
【００５６】
上記多価アルコールの含有量は、白色インク組成物の全質量に対して、好ましくは０．１質量％以上３０質量％以下であり、より好ましくは０．５質量％以上２０質量％以下である。
【００５７】
白色インク組成物は、溶媒として水を含有することができる。水は、イオン交換水、限外ろ過水、逆浸透水、蒸留水などの純水または超純水を用いることが好ましい。特に、これらの水を紫外線照射または過酸化水素添加などにより滅菌処理した水は、長期間に亘りカビやバクテリアの発生を抑制することができるので好ましい。
【００５８】
さらに、白色インク組成物は、必要に応じて、水溶性ロジンなどの定着剤、安息香酸ナトリウムなどの防黴剤・防腐剤、アロハネート類などの酸化防止剤・紫外線吸収剤、キレート剤、酸素吸収剤などの添加剤を含有させることができる。これらの添加剤は、１種単独で用いることもできるし、２種以上組み合わせて用いることもできる。
【００５９】
なお、白色インク組成物として、水系インク組成物を例として説明しているが、紫外線硬化型インク等を用いてもよい。紫外線硬化型インクを用いる場合には、沈降し得る成分として、例えば、光重合開始剤等を挙げることができる。
【００６０】
１．１．２．容器
本実施形態における容器は、液体収容部と第１管を介して接続され、吐出ヘッドと第２管を介して接続され、鉛直上向きに凸形状である上面と、底面と、側面と、を有する。図１の例では、容器２０は、鉛直上向き（ＶＤ方向）に凸形状であり頂部２２ｔを有する上面２２と、底面２４と、側面２６（２６ａ、２６ｂ、２６ｃ、２６ｄ）と、からなる。
【００６１】
容器２０は、液体供給システム１００において発生した気泡を溜める機能を有している。発生した気泡の一部は、液体の移動に伴って容器２０内に移動する。容器２０内に移動した気泡は、容器２０の上面２２が鉛直上向きに凸形状であるので、上面の頂部２２ｔに集められる。
【００６２】
容器２０において上面２２の形状は、鉛直上向きに凸形状を有していればよく、錐体形状や三角柱形状やドーム形状等が挙げられる。これらの中でも上面２２の形状は、発生した気泡を効率的に１カ所に集めやすいことから、錐体やドーム形状であることが好ましい。例えば錐体形状としては、三角錘および四角錐等の多角錘や、円錐等が挙げられる。また、ドーム形状としては、鉛直上向きに凸形状を有する半球形状や半楕円球形状等が挙げられる。なお、図１の例では、上面２２は、頂部２２ｔを有する四角錐形状である。
【００６３】
本明細書において頂部２２ｔとは、上面２２において最も高い領域の少なくとも一部を含む領域のことをいう。例えば、上面２２が錐体形状であれば少なくとも頂点を含む領域のことを示し、上面２２が三角柱形状であれば少なくとも頂線の一部を含む領域のことを示す。
【００６４】
図１のように、上面２２が四角錐等の多角錘である場合には、上面２２を形成する面同士が接続しており、その接続部分に辺が形成されている。このように、上面２２が辺を有すると、辺に気泡が滞留しやすい。一方、上面２２が円錐形状やドーム形状であると、上面は一体化しており辺を形成していない。そのため、上面２２の形状が円錐形状やドーム形状であると、気泡の滞留をより効果的に低減できるので特に好ましい。
【００６５】
容器２０において側面２６の形状は、特に限定されるものではなく、図１に示される平面の他に、容器の外側へ向かって凸形状の曲面であってもよい。また、側面２６ａ、２６ｂ、２６ｃ、および２６ｄのそれぞれの接続部分は、曲面形状であってもよい。例えば、側面２６ａ、２６ｂ、２６ｃ、および２６ｄが一体化して、円筒形状や、楕円筒形状を形成していてもよい。
【００６６】
また、図１の例では上面２２と側面２６との接続部分が辺を形成しているが、上面２２と側面２６との接続部分が辺を形成せずに、曲面形状を有していてもよい。特に、曲面形状であると、容器２０内の気泡が上面２２と側面２６との接続部分に滞留することを低減でき、気泡が頂部２２ｔに移動しやすくなる点から好ましい。
【００６７】
上面２２を形成する面同士の接続部分に辺が形成されておらず、かつ、上面２２と側面２６との接続部分が辺を形成せずに曲面形状を有している形態として、上面および側面が一体となって鉛直上向きに凸形状を有するドーム形状が挙げられる。例えば、図３の容器２０Ａは、上面および側面が一体となり、鉛直上向きに凸形状であるドーム形状部２３を形成している。この場合は、上面２２を形成する面同士の接続部分に気泡が滞留したり、上面と側面との接続部分に気泡が滞留することを低減できる点から好ましい。
【００６８】
容器２０において底面２４の形状は、平面であっても曲面であってもよい。底面２４が曲面形状であるものとして、例えば、鉛直下向きに凸形状の半円筒形または半楕円筒形等が挙げられる。後述するように容器２０内の液体を撹拌する場合、底面２４が曲面形状であると、液体に含まれる沈降し得る成分が底面２４の中央部に集まりやすくなる。また、容器２０内に後述する撹拌子を有する場合、撹拌子が容器２０の底面２４の中央部に位置しやすくなり、底面２４の中央部に沿って移動しやすくなる。そのため、沈降し得る成分を効果的に撹拌することができる。
【００６９】
また、底面２４と側面２６との接続部分は、曲面形状であってもよい。底面２４と側面２６との接続部分が曲面形状であると、底面２４と側面２６との接続部分に、液体に含まれる沈降し得る成分が溜まりにくくなる。そのため、後述するように容器２０内の液体を撹拌する場合、液体の撹拌効率を向上できる。
【００７０】
例えば、底面２４および側面２６の形状が曲面形状であり、かつ、底面２４と側面２６との接続部分が曲面形状であるものとして、底面２４および側面２６が一体となって鉛直下向きに凸形状を有する半円筒や半楕円筒形等が挙げられる。例えば、図４の容器２０Ｂは、底面２４および側面２６が一体となり、鉛直下向きに凸形状である半円筒部２８を形成している。これにより、容器２０Ｂ内に撹拌子を有する場合に沈降し得る成分を効果的に撹拌できるとともに、底面２４と側面２６との接続部分における気泡の滞留を防止することができる。
【００７１】
頂部２２ｔおよび側面２６の上端部２７を結ぶ直線と、水平面と、のなす角度θ１が、１０°以上９０°未満であることが好ましい。これにより、容器２０内の気泡は、上面２２の傾斜面に沿って移動しやすくなり、頂部２２ｔに集まりやすくなる。一方、角度θ１が１０°未満であると、気泡が上面２２に沿って移動しにくくなり、頂部２２ｔに集めることが困難になる。また、角度θ１が９０°以上であると、気泡を１カ所に集めることが困難になる。ここで、水平面とは、鉛直方向と直交する水平方向ＨＤを含む面のことをいう。
【００７２】
容器２０は、主走査方向ＭＳＤに往復運動可能なキャリッジ７０Ａ（後述）に搭載されていることが好ましい。これにより、容器２０がキャリッジ７０Ａの往復運動に連動するので、容器２０内に流入した液体を撹拌することができる。また、容器２０内の液体が撹拌されると、容器２０内の気泡が上昇しやすくなり、気泡を頂部２２ｔに容易に移動させることができる。
【００７３】
容器２０は、液体収容部１０と吐出ヘッド３０との間に複数設けられていてもよい。容器２０が複数設けられていることによって、気泡の捕捉効率をさらに向上させることができる。
【００７４】
容器２０は、その内部にキャリッジ７０Ａの往復運動に連動して、容器２０内を移動する撹拌子を有することが好ましい。これにより、容器２０内の液体を効率よく撹拌できるとともに、気泡をより容易に頂部２２ｔに移動させることができる。特に、容器２０内に気泡が滞留している場合には、撹拌動作によって気泡が上昇して、頂部２２ｔに移動しやすくなるため効果的である。
【００７５】
撹拌子の形状としては、容器２０内を移動できる形状であればよく、例えば、球形、ラグビーボール型、円柱型などを挙げることができる。また、撹拌子は、容器２０に供給される液体の比重よりも高い比重の材質を用いることが好ましく、２．５ｇ／ｃｍ３以上の比重の材質を用いることがより好ましい。例えば、撹拌子の材質としては、ケイ酸塩を主成分とするガラスや、酸化ジルコニウム等を挙げることができる。撹拌子の比重が撹拌容器２０に供給される液体の比重よりも高いことによって、容器２０に沈降した成分の撹拌を効果的に行うことができる。
【００７６】
１．１．３．吐出ヘッド
吐出ヘッド３０は、容器２０と第２管５２を介して接続されており、供給された液体を吐出することができる。吐出ヘッド３０に供給される液体は、容器２０において十分気泡が除去されたものである。そのため、吐出ヘッド３０は、液体の吐出安定性が良好である。
【００７７】
吐出ヘッド３０は、主走査方向ＭＳＤに往復運動可能なキャリッジ７０Ａ（後述）に搭載されていることが好ましい。これにより、液体吐出システム１００は、所望の位置に液体を吐出できる。
【００７８】
１．１．４．気泡排出機構
気泡排出機構４０は、容器２０の上面２２における頂部２２ｔと第３管５４を介して接続されている。気泡排出機構４０は、頂部２２ｔおよび第３管５４に集められた気泡や、気泡の含まれている液体を第３管５４を介して回収するものである。
【００７９】
気泡排出機構４０としては、頂部２２ｔに集められた気泡を回収できれば公知の機構のいずれも用いることができ、例えば、真空ポンプ、チューブポンプ等を挙げることができる。チューブポンプによる気泡排出機構としては、例えば、特開２００３−１６５２３１号公報の図１３に記載されている機構を用いることができ、具体的には、ポンプローラーによってホース（チューブ）内の空気を排出することにより、気泡を含む液体を排出するものである。
【００８０】
１．１．５．管
本実施形態に係る液体供給システム１００は、第１管５０、第２管５２、および第３管５４を有する。図１の例では、第１管５０は、容器２０の側面２６ａおよび液体収容部１０を接続するものであり、第２管５２は、容器２０の側面２６ｂおよび吐出ヘッド３０を接続するものである。第１管５０は、液体収容部１０に収容されている液体を容器２０に供給し、第２管５２は、容器２０に供給された液体を吐出ヘッド３０に供給する。
【００８１】
第１管５０および第２管５２の形状としては、特に限定されないが、以下のものを挙げることができる。例えば、液体収容部１０および吐出ヘッド３０を単純な直線で結ぶ直線状、たるんだ形状、局所的に高い部分と低い部分とが交互に繰り返される部分を含む波形状、および複数のループが連結される部分を含むループ状等を挙げることができる。
【００８２】
第１管５０および第２管５２の内部には、液体の流動方向に沿ってねじられた仕切り部が設けられていてもよい。仕切り部は、第１管５０および第２管５２に導入された液体を撹拌する機能を有している。第１管５０および第２管５２に導入された液体は、ねじれ構造である仕切り部に沿うように進み、吐出ヘッド２０に供給される。これによって、第１管５０および第２管５２の液体を充分に撹拌することができる。
【００８３】
第３管５４は、容器２０の上面２２における頂部２６ｔおよび気泡排出機構４０を接続するものである。第３管５４および頂部２２ｔに集められた気泡は、第３管５４を介して気泡排出機構４０によって回収される。
【００８４】
また、図２に示されるように、第１管５０および第２管５２は、容器２０の対向する側面２６にそれぞれ接続されており、容器２０において、第３管５４の接続部から第２管５２の接続部までの距離は、第３管５４の接続部から第１管５０の接続部までの距離よりも短いことが好ましい。
【００８５】
第１管５０から容器２０内に流入した液体は、第２管５２方向への流れを有することになるので、容器２０内の気泡が上昇しながら第２管５２の方向へ移動しやすくなる。そのため、容器２０において、第３管５４の接続部が第１管５０の接続部よりも第２管の接続部の近く設けられていると、容器２０の上面２２における頂部２６ｔに気泡を容易に集めることができる。
【００８６】
また、上述した通り、図２の例では、容器２０において、第３管５４の接続部から第２管５２の接続部までの距離を、第３管５４の接続部から第１管５０の接続部までの距離よりも短くしている。これにより、液体が容器２０の中を第２管５２の方向へ流れている間に気泡が生じた場合に、発生した気泡を第３管５４に容易に移動させることができる。
【００８７】
これに対して、第３管５４の接続部から第２管５２の接続部までの距離を、第３管５４の接続部から第１管５０の接続部までの距離よりも長くすることもできる。これにより、第１管５０の接続部から進入した気泡を早期に第３管５４に移動させることができる。
【００８８】
また、第３管５４の接続部から第２管５２の接続部までの距離を、第３管５４の接続部から第１管５０の接続部までの距離と等しくすることもできる。これにより、上面２２の形状を単純な形状にすることができる。また、第３管５４の接続部から第２管５２の接続部までの形状と、第３管５４の接続部から第１管５０の接続部までの形状とを、第３管５４の接続部を中心にして、第２管５２の接続部の方向と第１管５０の接続部の方向とに、線対称な形状にすることもできる。
【００８９】
第３管５４は、弁５５を有することが好ましい。弁５５は、気泡を排出する場合を除いて閉状態にしておくことで、気泡を溜めたり、気泡排出機構４０への液体の流入を防止することができる。弁５５が設けられる位置としては、第３管５４に設けられるのであれば、特に限定されるものではない。
【００９０】
第３管５４は、気泡検出センサー５６を有することが好ましい。気泡検出センサー５６は、気泡を検出する機能を備えており、気泡が検出されると気泡排出機構４０によって気泡の回収が行われる。気泡検出センサー５６が設けられる位置としては、第３管５４に設けられるのであれば、特に限定されるものではない。
【００９１】
気泡検出センサーは、特に限定されるものではないが、例えば、圧電素子を利用したセンサーを用いることができる。気泡検出センサー５６が圧電素子を利用する場合、圧電素子の構成および用いる材料は特に限定されず、例えば、酸化ジルコニウム等からなる振動板の上に、白金等からなる下部電極を有し、下部電極の上にチタン酸ジルコン酸鉛等からなる圧電体層を有し、さらにその上に白金等からなる上部電極を有するものを用いることができる。
【００９２】
このような圧電素子を気泡検出センサー５６の一部として用いる場合には、まず、振動板が第３管５４の内壁の一部になるように圧電素子を取り付ける。そして、圧電素子に電気エネルギーを与えることによって、圧電素子を介して振動板を振動させた後、振動板の残留振動の特性（周波数等）を検出することによって、気泡の有無を検出することができる。具体的には、第３管５４において気泡検出センサー５６の設けられた部分が、液体で満たされた状態から液体の一部に気泡が含まれる状態になると、振動板の残量振動の特性が変化する。このような振動特性の変化を気泡検出センサー５６によって検出することにより、気泡の有無を検出することができる。
【００９３】
図１に示すように、第３管５４が弁５５および気泡検出センサー５６を有する場合、気泡検出センサー５６から頂部２２ｔまでの距離は、弁５５から頂部２２ｔまでの距離よりも短いことが好ましい。つまり、気泡検出センサー５６は、弁５５よりも頂部２２ｔの近くにある。これにより、弁５５を閉状態にしておくことで、気泡検出センサー５６が気泡を検出するために必要な量の気泡を第３管５４に溜めておくことができるので、気泡検出センサー５６の気泡検出の精度を高めることができる。
【００９４】
１．１．６．印刷動作
上述したように、容器２０内の気泡は、気泡排出機構４０によって第３管５４を介して回収される。以下、本実施形態に係る液体供給システム１００を用いた場合における気泡排出動作を含む印刷動作について、図５および図６を参照にしながら説明する。
【００９５】
（１）第１の印刷動作
図５は、液体供給システム１００を後述する液滴吐出装置３００に適用した場合において、気泡排出動作を含む第１の印刷動作を示すフローチャートである。気泡検出センサー５６を有さない液体供給システム１００を用いる場合には、図５のフローに従って気泡排出動作を含む第１の印刷動作を行うことができる。
【００９６】
図５のフローチャートに示されているように、まず、液滴吐出装置３００における制御部６０（後述）は、印刷命令を受信すると、容器２０の頂部２２ｔおよび第３管５４に集められた気泡を気泡排出機構４０によって吸引させる（ステップ１、以下「クリーニング動作」ともいう。）。次に、容器２０がキャリッジ７０Ａ上に設けられている場合には、制御部６０は、キャリッジ７０Ａを主走査方向ＭＳＤに往復運動させる撹拌動作を実行させる（ステップ２）。なお、クリーニング動作および撹拌動作は、その順序が限定されるものではなく、撹拌動作を行った後に、クリーニング動作を行ってもよい。その後、制御部６０は、印刷を実行させる（ステップ３）。このようにして、本フローを終了する。
【００９７】
図５におけるフローチャートに従って気泡排出動作を含む第１の印刷動作を実行すると、気泡検出センサー５６を設けなくても気泡の排出が可能であるため好ましい。
【００９８】
（２）第２の印刷動作
図６は、液体供給システム１００を後述する液滴吐出装置３００に適用した場合において、気泡排出動作を含む第２の印刷動作を示すフローチャートである。気泡検出センサー５６を有する液体供給システム１００を用いる場合には、図６のフローに従って気泡排出動作を含む第２の印刷動作を行うことができる。
【００９９】
図６のフローチャートに示されているように、まず、液滴吐出装置２００における制御部６０（後述）は、印刷命令を受信すると、気泡検出動作を行わせる（ステップ１）。気泡検出動作は、気泡の有無を確認する動作であり、例えば、上述した気泡検出センサー５６によって気泡の有無を判定することができる。気泡が検出されなかったら、容器２０がキャリッジ７０Ａ上に設けられている場合には、制御部６０が撹拌動作命令を下して、キャリッジ７０Ａを主走査方向ＭＳＤに往復運動させる撹拌動作を実行させる（ステップ２）。その後、制御部６０は、印刷を実行させる（ステップ３）。このようにして、本フローを終了する。
【０１００】
これに対して、気泡が検出されたら、制御部６０がクリーニング動作命令を下して、容器２０の頂部２２ｔおよび第３管５４に集められた気泡を気泡排出機構４０によって吸引させる（ステップ４）。次に、制御部６０は、クリーニング回数のカウントを行い（ステップ５）、クリーニングが所定回数（例えば、４回）未満であれば、気泡検出動作（ステップ１）以降のステップを再度実行する。そして、気泡が検出されなくなったら、上記のステップ２、ステップ３を経て、本フローを終了する。
【０１０１】
一方、上記のステップ１、ステップ４、およびステップ５が繰り返されて、クリーニングが所定の回数（例えば、４回）以上になる場合、液体供給システム１００に不具合が発生しているものとしてエラー表示がなされ（ステップ６）、本フローを終了する。液体供給システム１００の不具合としては、例えば気泡の異常発生等が挙げられる。
【０１０２】
なお、図６におけるフローにおいて、撹拌動作を気泡検出動作前に行ってもよい。この場合は、印刷実行前に撹拌動作を行わなくてもよい。撹拌動作を気泡検出動作前に行うと、気泡検出動作によって検出されにくい箇所にある気泡、例えば、容器２０内などで滞留している気泡を頂部２０ｔに移動させることができる。これにより、容器２０内の気泡をより効率的に検出して排出できる。
【０１０３】
図６におけるフローチャートに従って気泡検出動作および印刷動作を実行すると、気泡検出動作によって気泡の有無を判定した上で、気泡の排出を行える。そのため、容器２０の頂部２２ｔおよび第３管５４に集められた気泡を高い精度で排出することができる。
【０１０４】
１．１．７．作用効果
本実施形態に係る液体供給システム１００は、容器２０が鉛直上向き（ＶＤ方向）に凸形状である上面２２を有しており、気泡排出機構４０が上面２２における頂部２２ｔと第３管５４を介して接続されているので、容器２０内の気泡を効率的に収集して排出することができ、液体を吐出ヘッド３０に安定供給することができる。
【０１０５】
また、本実施形態の液体供給システム１００において、第３配管５４は、気泡排出機構４０に接続されており、吐出ヘッド３０に接続されていない。そのため、液体供給システム１００における気泡排出機構４０は、後述する液体供給システム２００における気泡排出機構１４０に比べて、回収する液体の量を少なくすることができ、液体の無駄を低減できる場合がある。
【０１０６】
１．２．第２実施形態
第２実施形態に係る液体供給システムは、液体を収容する液体収容部と、前記液体収容部と第１管を介して接続され、鉛直上向きに凸形状である上面と、底面と、側面と、を有する容器と、前記容器の上面における頂部と第４管を介して接続され、前記液体を吐出する吐出ヘッドと、前記第４管に接続されている気泡排出機構と、を含むことを特徴とする。
【０１０７】
以下、第２実施形態に係る液体供給システム２００について、図面を参照しながら説明する。図７は、第２実施形態に係る液体供給システム２００を模式的に示す斜視図であり、図１に対応している。図８は、第２実施形態に係る液体供給システム２００における撹拌容器２０を模式的に示す側面図であり、図２に対応している。
【０１０８】
なお、第２実施形態に係る液体供給システム２００において、第１実施形態に係る液体供給システム１００の構成部材と同様の機能を有する部材については同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。
【０１０９】
また、第２実施形態に係る液体供給システム２００を用いた場合における気泡排出動作を含む印刷動作については、「１．１．６．印刷動作」と同様であるので、その説明を省略する。
【０１１０】
第２実施形態に係る液体供給システム２００は、第３管５２を有しておらず、吐出ヘッド１３０および気泡排出機構１４０が第４管１５１によって容器２０に接続されている点で、液体供給システム１００とは異なっている。それ以外の点については、第２実施形態に係る液体供給システム２００は、液体供給システム１００と同様である。
【０１１１】
図７の例では、第４管１５１は、分岐部ＤＰを有しており、分岐部ＤＰおよび吐出ヘッド３０を接続する第５配管１５２と、分岐部ＤＰおよび気泡排出機構１４０を接続する第６配管１５４と、を有する。
【０１１２】
また、第２実施形態に係る液体供給システム２００における気泡排出機構１４０は、図９の例のように、吐出ヘッド１３０に接続されていてもよい。このような場合において、気泡排出機構１４０は、上述した気泡排出動作を行う際に吐出ヘッド１３０を介して第４管１５１に接続される。
【０１１３】
頂部２２ｔおよび側面２６の上端部２７を結ぶ直線と、水平面と、のなす角度θ２が、１０°以上９０°未満であることが好ましい。これにより、容器２０内の気泡が頂部２２ｔに移動しやすくなる。一方、角度θ２が１０°未満であると、気泡が頂部２２ｔに移動しにくくなり、気泡を頂部２２ｔの１カ所に集めることが困難である。また、角度θ１が９０°以上であると、気泡を１カ所に集めることが困難になる。
【０１１４】
また、図８に示されるように、第１管５０は、容器２０の側面２６ａに接続されており、容器２０において、第４管１５１の接続部から第１管５０の接続部に対向する部分までの距離は、第４管１５１の接続部から第１管５０の接続部までの距離よりも短いことが好ましい。
【０１１５】
第１管５０から容器２０内に流入した液体は、第１管５０の接続部に対向する方向へ流れる。これにより、容器２０内の気泡は、上昇しながら対向する第１管５０の接続部に対向する方向へ移動しやすくなる。そのため、容器２０において、第４管１５１の接続部が、第１管５０の接続部よりもそれに対向する部分に近くなるように設けられていると、容器２０の上面２２における頂部２２ｔに気泡を容易に集めることができる。
【０１１６】
第４管１５１は、弁１５５を有することが好ましい。弁１５５は、液体供給システム２００の休止時に閉状態にしておくことで、所定量の気泡を溜めることができる。弁１５５が設けられる位置としては、第４管１５１に設けられるのであれば、特に限定されるものではない。
【０１１７】
第４管１５１は、気泡検出センサー１５６を有することが好ましい。気泡検出センサー１５６は、気泡を検出する機能を備えており、気泡が検出されると気泡排出機構１４０によって気泡の回収が行われる。気泡検出センサー１５６は、特に限定されるものではないが、例えば、上述した圧電素子を利用したセンサーを用いることができる。
【０１１８】
気泡検出センサー１５６が設けられる位置としては、第４管１５１に設けられるのであれば、特に限定されるものではないが、第４配管１５１内で最も気泡が集まりやすい位置に設置することが好ましい。例えば、図７に示すように、第４配管１５１が頂部２２ｔから上方に向かって延び、水平方向ＨＤに屈曲して気泡排出機構１４０に接続されている場合には、屈曲部に気泡が溜まりやすい。そのため、屈曲部に気泡検出センサー１５６を設けることが好ましい。
【０１１９】
図７に示すように、第４管１５１が弁１５５および気泡検出センサー１５６を有する場合には、気泡検出センサー１５６から頂部２２ｔまでの距離は、弁１５５から頂部２２ｔまでの距離よりも短いことが好ましい。つまり、気泡検出センサー１５６は、弁１５５よりも頂部２２ｔの近くにある。これにより、液体供給システム２００が休止状態の場合に、弁１５５を閉状態にしておくことで、気泡検出センサー１５５が気泡を検出するために必要な量の気泡を第４管１５１に溜めておくことができるので、気泡検出センサー１５６の気泡検出の精度を高めることができる。
【０１２０】
本実施形態に係る液体供給システム２００は、容器２０が鉛直上向き（ＶＤ方向）に凸形状である上面２２を有しており、気泡排出機構１４０が上面２２における頂部２２ｔと第４管１５１を介して接続されているので、容器２０内の気泡を効率的に収集して排出することができ、液体を吐出ヘッド１３０に安定供給することができる。
【０１２１】
液体供給システム２００における気泡排出機構１４０は、容器２０の上面２２における頂部２２ｔおよび第４管１５１内の気泡および気泡を含む液体を排出することができる。そのため、吐出ヘッド１３０に接続された第４配管１５１の一部である第５配管１５２内の気泡および気泡を含む液体を排出することができる。これにより、第２実施形態における液体供給システム２００における吐出ヘッド１３０は、液体供給システム１００における吐出ヘッド３０に比べて、気泡の混入が少なく、液体の吐出安定性に優れている場合がある。
【０１２２】
２．液滴吐出装置
本発明に係る液滴吐出装置は、上記の液体供給システムを含む。本実施形態では、上述した液体供給システム１００を有する液滴吐出装置３００について説明する。本実施形態に係る液滴吐出装置３００は、いわゆるインクジェットプリンターである。
【０１２３】
図１０は、液体供給システム１００を含む液滴吐出装置３００を模式的に示す斜視図である。本実施形態にかかる液滴吐出装置３００は、図１０に示すように、液体収容部１０と、吐出ヘッド３０と、気泡排出機構４０と、制御部６０と、駆動部７０と、給紙部８０と、第１管５０と、第２管５２と、第３管５４と、を有することができる。
【０１２４】
液体収容部１０、気泡排出機構４０、第１管５０、第２管５２、第３管５４、および液体収容部１０に収容される液体については、「１．液体供給システム」で説明したので、その説明を省略する。
【０１２５】
制御部６０は、ＣＰＵとメモリとを有するコンピューターを利用して構成されることができる。制御部６０は、液体収容部１０、気泡排出機構４０、駆動部７０、および給紙部８０を制御する機能を担う。
【０１２６】
駆動部７０は、キャリッジ７０Ａと、駆動ベルト７０Ｂと、キャリッジモーター７０Ｃと、を有することができる。駆動部７０は、フレキシブルケーブル６２を介して制御部６０と接続されており、制御部６０によって制御されている。
【０１２７】
駆動部７０は、キャリッジ７０Ａを主走査方向ＭＳＤに往復運動させる機能を有する。具体的には、キャリッジ７０Ａの駆動源となるキャリッジモーター７０Ｃの動力によって、キャリッジ７０Ａと接続されている駆動ベルト７０Ｂを駆動させ、キャリッジ７０Ａを主走査方向ＭＳＤへ往復運動させる。
【０１２８】
キャリッジ７０Ａは、「１．液体供給システム」で説明したように、容器２０と、吐出ヘッド３０と、を搭載することができる。キャリッジ７０Ａを主走査方向ＭＳＤに移動させた際に、吐出ヘッド３０から適宜液滴が吐出され、記録紙Ｐへの印刷が行われる。
【０１２９】
吐出ヘッド３０は、液滴を吐出する複数のノズルを有することができる。また、吐出ヘッド３０の液滴の吐出方法は、特に限定されるものではなく、例えばインクジェット吐出方法を利用することができる。インクジェット吐出方法としては、従来公知の方法はいずれも使用でき、例えば、ピエゾ式インクジェット、サーマルジェット式インクジェット等を挙げることができる。
【０１３０】
給紙部８０は、その駆動源となる給紙モーター（図示せず）と、給紙モーターの作動により回転する給紙ローラー８２と、を備えている。給紙部８０は、記録用紙Ｐを主走査方向ＭＳＤと交差する副走査方向に搬送することができる。
【０１３１】
本実施形態に係る液滴吐出装置３００は、液体供給システム１００を有する。そのため、気泡の収集および排出を効率的に行うことができ、液体の吐出安定性に優れている。
【０１３２】
本発明の液滴吐出装置３００は、例示したインクジェットプリンター等の画像記録装置以外にも、液晶ディスプレー等のカラーフィルターの製造に用いられる色材噴射装置、有機ＥＬディスプレー、ＦＥＤ（面発光ディスプレー）、電気泳動ディスプレー等の電極やカラーフィルターの形成に用いられる液体材料噴射装置、バイオチップ製造に用いられる生体有機材料噴射装置としても好適に用いられる。
【０１３３】
本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、さらに種々の変形が可能である。たとえば、本発明は、実施形態で説明した構成と実質的に同一の構成（たとえば、機能、方法および結果が同一の構成、あるいは目的および効果が同一の構成）を含む。また、本発明は、実施形態で説明した構成の本質的でない部分を置き換えた構成を含む。また、本発明は、実施形態で説明した構成と同一の作用効果を奏する構成または同一の目的を達成することができる構成を含む。また、本発明は、実施形態で説明した構成に公知技術を付加した構成を含む。
【符号の説明】
【０１３４】
１０  液体収容部、２０（２０Ａ，２０Ｂ）  容器、２２  上面、２３  ドーム形状部、２４  底面、２６  側面、２７  上端部、２８  半円筒部、３０（１３０）  吐出ヘッド、４０（１４０）  気泡排出機構、５０  第１管、５２  第２管、５４  第３管、５５  弁、５６  気泡検出センサー、６０  制御部、６２  フレキシブルケーブル、７０  駆動部、７０Ａ  キャリッジ、７０Ｂ  駆動ベルト、７０Ｃ  キャリッジモーター、８０  給紙部、８２  給紙ローラー、１００（２００）  液体供給システム、１５１  第４管、１５２  第５管、１５４  第６管、３００  液滴吐出装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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