(57)【要約】【課題】液体の攪拌と液体の脱気とを連続的に一時に行うことが可能な液体噴射装置を提供する。【解決手段】プリンタ装置１は、インクＩを収容するインクカートリッジ２と、該インクカートリッジ２から供給されたインクＩを噴射するヘッド３と、インクＩにキャビテーションを発生させるキャビテーション発生手段５１と、該キャビテーション発生手段５１によるキャビテーションの発生によりインクＩと分離された気体を排出するための気体排出口５２とを備える。【選択図】図１
2010120372.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体を収容する液体収容部と、前記液体収容部から供給された液体を噴射する液体噴射部と、液体にキャビテーションを発生させるキャビテーション発生手段と、前記キャビテーションにより液体と分離された気体を排出するための気体排出口とを備えたことを特徴とする液体噴射装置。
【請求項２】
前記キャビテーション発生手段は、前記液体収容部と前記液体噴射部とを連通させる液体流路に設けられたことを特徴とする請求項１に記載の液体噴射装置。
【請求項３】
前記キャビテーション発生手段は、前記液体噴射部に設けられたことを特徴とする請求項１に記載の液体噴射装置。
【請求項４】
前記キャビテーション発生手段は、前記液体収容部に設けられたことを特徴とする請求項１に記載の液体噴射装置。
【請求項５】
前記キャビテーション発生手段は、液体を攪拌する攪拌手段と、前記攪拌手段を駆動する駆動手段とを備えたことを特徴とする請求項１乃至請求項４のうちいずれか一項に記載の液体噴射装置。
【請求項６】
前記キャビテーション発生手段は、液体攪拌室と、前記液体攪拌室内の液体を攪拌する攪拌手段と、前記攪拌手段を駆動する駆動手段とを備えたことを特徴とする請求項１乃至請求項４のうちいずれか一項に記載の液体噴射装置。
【請求項７】
前記液体攪拌室は、上下に延長する筒状の下部室と、前記下部室内と気体排出口とを連通する上部連通路とを備えたことを特徴とする請求項６に記載の液体噴射装置。
【請求項８】
前記上部連通路の路径が前記下部室の筒径よりも小さいことを特徴とする請求項７に記載の液体噴射装置。
【請求項９】
前記気体排出口より気体を排気させる排気手段が、前記上部連通路の下部に設けられて前記上部連通路を開閉する下部開閉弁と、前記上部連通路の上部に設けられて前記上部連通路を開閉する上部開閉弁と、前記液体攪拌室内の液体の液面レベルが前記下部開閉弁と前記上部開閉弁との間の前記上部連通路内に到達したか否かを検出する液面レベル検出手段と、前記液体攪拌室内の液体の液面レベルを上動させる液面レベル変更手段とを備えたことを特徴とする請求項７または請求項８に記載の液体噴射装置。
【請求項１０】
液体を収容する液体収容部と液体流路を介して接続されるとともに前記液体を噴射する液体噴射部と、前記液体流路の途中位置に設けられるとともに前記液体を攪拌する液体攪拌室とを備えた液体噴射装置において、
前記液体攪拌室内に配置されるとともに回転することにより該液体攪拌室内の前記液体を攪拌する攪拌翼と、
前記攪拌翼の回転によって該攪拌翼近傍の前記液体が減圧されて該液体に溶存する気体が該液体から分離された場合に、該分離された気体を前記液体攪拌室内から排出するための気体排出口と
を備えたことを特徴とする液体噴射装置。
【請求項１１】
前記攪拌翼によって前記液体攪拌室内の前記液体を攪拌する攪拌時における該攪拌翼の回転速度は、該攪拌翼近傍の前記液体を減圧する減圧時における該攪拌翼の回転速度よりも遅くなるように設定され、
前記攪拌翼は、その回転により上下方向に沿う軸流を発生するように構成され、
前記攪拌翼の回転方向は、該攪拌翼の回転に伴って発生する軸流によって前記液体攪拌室内の前記液体が該液体攪拌室の上部に向かって流れる方向であることを特徴とする請求項１０に記載の液体噴射装置。
【請求項１２】
前記攪拌翼は、前記液体攪拌室の底面近傍に配置されていることを特徴とする請求項１０または請求項１１に記載の液体噴射装置。
【請求項１３】
前記気体排出口は前記液体攪拌室の上部に配置されているとともに、前記液体流路は前記液体攪拌室における前記攪拌翼よりも低い位置に接続されていることを特徴とする請求項１０乃至請求項１２のうちいずれか一項に記載の液体噴射装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液体の攪拌と液体の脱気とを連続して一時に行うことが可能な液体噴射装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、液体噴射装置の一種であるプリンタ装置に使用するインクとして、溶剤に溶けない色成分あるいは溶剤に溶けにくい色成分を用いたものが知られている。例えば、顔料系インクは、水や石油系溶剤などの溶剤中に色成分である顔料の微細粒子が分散している状態なので、顔料が沈殿し易い。具体的に、白色顔料は比重が４程度、メタリック系顔料は比重が２〜３程度であるのに対して、溶剤の比重は１未満であり、顔料と溶剤との比重差が１以上あるため、顔料が沈殿し易い。
【０００３】
また、不溶性あるいは難溶性の染料を色成分として使用したインクの場合も染料が沈殿し易い。このようにインクの色成分が沈殿すると、インクに濃淡の偏りが生じてしまって均一濃度のインクをヘッドに供給することができなくなるため、インクの濃い部分がヘッドのノズルに詰まって該ノズルからインクが滴下されにくくなったり、ドットの輝度が変わってしまったりする（Ｌアスタリスクが下がる）等の不具合を生じる。
【０００４】
このため、従来から、インクを攪拌して色成分の沈降を防止する技術が数多く提案されている（例えば、特許文献１、２）。特許文献１ではプロペラを回転させてインク収納袋内のインクを攪拌しており、特許文献２ではピエゾ素子により生じた振動をインク収納袋内のインクに与えてインクを攪拌している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００２−２００７６５号公報
【特許文献２】特開２００２−１９２７４２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、特許文献１、２に記載されたプリンタ装置は、単にインクを攪拌するだけで、インクの攪拌とインクの脱気とを連続して一時に行うものではないので、インク中に溶存した気体を除去することができない。このため、インク中に気泡が発生した場合には、該気泡がインク流路やヘッドのノズルを閉塞するため、インクの吐出不良や印刷不良を招いてしまうという問題があった。
【０００７】
本発明は、このような従来技術に存在する問題点に着目してなされたものであり、その目的は、液体の攪拌と液体の脱気とを連続的に一時に行うことが可能な液体噴射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】
上記目的を達成するために、本発明の液体噴射装置は、液体を収容する液体収容部と、前記液体収容部から供給された液体を噴射する液体噴射部と、液体にキャビテーションを発生させるキャビテーション発生手段と、前記キャビテーションにより液体と分離された気体を排出するための気体排出口とを備えた。
【０００９】
この発明によれば、キャビテーションにより、液体と分離された気体が気体排出口から排出される。このため、液体の攪拌と液体の脱気とを連続的に一時に行うことが可能となる。
【００１０】
本発明の液体噴射装置において、前記キャビテーション発生手段は、前記液体収容部と前記液体噴射部とを連通させる液体流路に設けられた。
この発明によれば、液体流路における液体噴射部に近い位置にキャビテーション発生手段を設けることで、攪拌及び脱気が行われた液体を迅速に液体噴射部に供給することが可能となる。特に、液体収容部と液体噴射部との間の距離が長い場合には効果的である。
【００１１】
本発明の液体噴射装置において、前記キャビテーション発生手段は、前記液体噴射部に設けられた。
この発明によれば、液体噴射部で液体の攪拌及び脱気を行うことができるので、攪拌及び脱気が行われた液体を迅速に液体噴射部のノズルに供給することが可能となる。特に、液体収容部と液体噴射部との間の距離が長い場合に効果的である。
【００１２】
本発明の液体噴射装置において、前記キャビテーション発生手段は、前記液体収容部に設けられた。
この発明によれば、攪拌及び脱気が行われた液体を液体噴射部に供給することが可能となる。この場合、液体収容部と液体噴射部との間の距離を短くすれば、攪拌及び脱気が行われた液体を迅速に液体噴射部に供給することが可能となる。
【００１３】
本発明の液体噴射装置において、前記キャビテーション発生手段は、液体を攪拌する攪拌手段と、前記攪拌手段を駆動する駆動手段とを備えた。
この発明によれば、駆動手段による攪拌手段の駆動により、キャビテーションを効果的に発生させることが可能となる。
【００１４】
本発明の液体噴射装置において、前記キャビテーション発生手段は、液体攪拌室と、前記液体攪拌室内の液体を攪拌する攪拌手段と、前記攪拌手段を駆動する駆動手段とを備えた。
【００１５】
この発明によれば、液体攪拌室内でキャビテーションを集中的に発生させることができるので、液体の攪拌及び脱気を効果的に行うことが可能となる。
本発明の液体噴射装置において、前記液体攪拌室は、上下に延長する筒状の下部室と、前記下部室内と気体排出口とを連通する上部連通路とを備えた。
【００１６】
この発明によれば、上部連通路の径を小さくすれば、液体と空気との接触面積を小さくすることができるので、液体へ空気が溶け込むことを抑制することが可能となる。一方、液体攪拌室を大きくすれば、液体の攪拌及び脱気を効果的に行うことが可能となる。
【００１７】
本発明の液体噴射装置において、前記上部連通路の路径が前記下部室の筒径よりも小さい。
この発明によれば、上部連通路の路径を小さくすることができるとともに液体攪拌室を大きくすることができるため、液体へ空気が溶け込むことを抑制しつつ液体の攪拌及び脱気を効果的に行うことが可能となる。
【００１８】
本発明の液体噴射装置において、前記気体排出口より気体を排気させる排気手段が、前記上部連通路の下部に設けられて前記上部連通路を開閉する下部開閉弁と、前記上部連通路の上部に設けられて前記上部連通路を開閉する上部開閉弁と、前記液体攪拌室内の液体の液面レベルが前記下部開閉弁と前記上部開閉弁との間の前記上部連通路内に到達したか否かを検出する液面レベル検出手段と、前記液体攪拌室内の液体の液面レベルを上動させる液面レベル変更手段とを備えた。
【００１９】
この発明によれば、下部開閉弁及び上部開閉弁を閉じることで、下部開閉弁と上部開閉弁との間の上部連通路内に気泡（気体）を隔離することができるので、気泡（気体）を含む不良液体が液体攪拌室に逆戻りしないようにすることが可能となる。この場合、上部開閉弁を開けることで、上部連通路内の気泡（気体）を気体排出口から容易に大気中へ排出することが可能となる。また、液面レベルセンサにより、液体の液面が規定位置に達したか否かを検出することで、液体の液面付近に気泡があるか否かを瞬時に正確に判定できるので、排気処理をタイミングよく確実に行うことが可能となる。この場合、液面レベル変更手段によって液面を上動させることで、排気処理を迅速に行うことが可能となる。
【００２０】
本発明の液体噴射装置において、液体を収容する液体収容部と液体流路を介して接続されるとともに前記液体を噴射する液体噴射部と、前記液体流路の途中位置に設けられるとともに前記液体を攪拌する液体攪拌室とを備えた液体噴射装置において、前記液体攪拌室内に配置されるとともに回転することにより該液体攪拌室内の前記液体を攪拌する攪拌翼と、前記攪拌翼の回転によって該攪拌翼近傍の前記液体が減圧されて該液体に溶存する気体が該液体から分離された場合に、該分離された気体を前記液体攪拌室内から排出するための気体排出口とを備えた。
【００２１】
この発明によれば、攪拌翼を回転させることで、該攪拌翼近傍の液体が減圧されるので、該液体に溶存する気体が気泡となって気体排出口から排出される。したがって、液体の攪拌と液体の脱気とを連続的に一時に行うことが可能となる。
【００２２】
本発明の液体噴射装置において、前記攪拌翼によって前記液体攪拌室内の前記液体を攪拌する攪拌時における該攪拌翼の回転速度は、該攪拌翼近傍の前記液体を減圧する減圧時における該攪拌翼の回転速度よりも遅くなるように設定され、前記攪拌翼は、その回転により上下方向に沿う軸流を発生するように構成され、前記攪拌翼の回転方向は、該攪拌翼の回転に伴って発生する軸流によって前記液体攪拌室内の前記液体が該液体攪拌室の上部に向かって流れる方向である。
【００２３】
この発明によれば、攪拌翼を回転させることで、該攪拌翼の下側の液体が減圧されやすくなるため、液体に溶存している気体も該攪拌翼の下側で気泡となる。このため、気泡が液体攪拌室の上部に向かって浮上する際の距離を稼ぐことができるので、該気泡による液体の攪拌効果を得ることが可能となる。
【００２４】
本発明の液体噴射装置において、前記攪拌翼は、前記液体攪拌室の底面近傍に配置されている。
この発明によれば、攪拌翼を回転させることで、液体攪拌室の底面近傍で気泡が発生するため、気泡が液体攪拌室の上部に向かって浮上する際の距離をより一層稼ぐことができ、該気泡による液体の攪拌効果をより一層得ることが可能となる。
【００２５】
本発明の液体噴射装置において、前記気体排出口は前記液体攪拌室の上部に配置されているとともに、前記液体流路は前記液体攪拌室における前記攪拌翼よりも低い位置に接続されている。
【００２６】
この発明によれば、攪拌翼の回転によって該攪拌翼近傍で発生する気泡は、気体排出口のある液体攪拌室の上部に向かって浮上するため、攪拌翼よりも低い位置で液体攪拌室に接続された液体流路にはほとんど入り込むことはない。このため、攪拌翼近傍で発生する気泡が液体流路を介して液体収容部及び液体噴射部へ進入することを抑制することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】プリンタ装置の構成を示す図（実施形態）。
【図２】インクカートリッジ、ヘッドの断面図（実施形態）。
【図３】攪拌脱気処理ルーチンを示すフローチャート（実施形態）。
【図４】プリンタ装置の構成を示す図（他の形態１）。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
以下、本発明をプリンタ装置に具体化した一実施形態を図面に従って説明する。
図１はプリンタ装置の構成を示す。
図１に示すように、液体噴射装置としてのプリンタ装置１は、液体としてのインクＩ（以下、符号を付さずにインクという）を収容する液体収容部としてのインクカートリッジ２（以下、カートリッジという）と、液体噴射部としてのヘッド３と、カートリッジ２とヘッド３とを連通させる液体流路としてのインク流路４と、液面レベル変更手段６５としてのポンプＰと、制御手段５と、インク流路４の途中位置に設けられた攪拌脱気装置５０とを備える。インク流路４のうち、攪拌脱気装置５０とカートリッジ２との間の部分はカートリッジ側インク流路４ａとされ、攪拌脱気装置５０とヘッド３との間の部分はヘッド側インク流路４ｂとされている。
【００２９】
カートリッジ２は、プリンタ装置１の基体に着脱可能に取付けられる。カートリッジ２は、例えば、可動部であるキャリッジに着脱可能に取付けられたり、プリンタ装置１の筐体ケースの固定部に着脱可能に取付けられたりするものであって、インクが消費されてインクが空になった場合に交換される。カートリッジ２は、圧力室６を形成する容器７と、圧力室６内に設けられるとともに内部にインクを収容した収容袋体８とを備える。容器７は、硬質プラスチックのような硬質材料により形成され、後述する袋側インク出入口部１２を保持する容器側インク出入口部９と、圧力室６内を外部と連通可能とする空気供給口部１０とを備える。
【００３０】
収容袋体８は、ブチルゴム、多硫化ゴム、エピクロロヒドリンゴム、高ニトリルゴム、フッ素ゴムなどのように、可撓性を有し、かつ、気体を透過させない非気体透過性を有した材料により形成されたインク収容容積可変の薄形の袋より成り、袋側インク出入口部１２を備える。袋側インク出入口部１２は、容器側インク出入口部９を通過して容器７の外部に臨むように容器７に固定されている。
【００３１】
カートリッジ側インク流路４ａの一端側と収容袋体８の袋側インク出入口部１２とは連結されており、カートリッジ側インク流路４ａと収容袋体８とは連通している。空気供給口部１０には空気供給路１５の一端側が連結され、空気供給路１５の他端側はポンプＰの吐出口部１６に連結されている。ポンプＰの吸気口部１７は大気に開放されており、該ポンプＰの駆動により空気供給路１５を介して圧力室６に空気が供給されるようになっている。
【００３２】
カートリッジ側インク流路４ａは、一端側が収容袋体８の袋側インク出入口部１２に連結され、他端側が後述するインク攪拌室５５のインク入口部４１に連結されている。また、ヘッド側インク流路４ｂは、一端側がインク攪拌室５５のインク出口部４２に連結され、他端側がヘッド３に連結されている。従って、カートリッジ２からカートリッジ側インク流路４ａを経由して攪拌脱気装置５０のインク攪拌室５５内に供給されたインクは、攪拌脱気装置５０により攪拌及び脱気された後にヘッド側インク流路４ｂを経由してヘッド３に供給される。
【００３３】
攪拌脱気装置５０は、インクにキャビテーションを発生させるキャビテーション発生手段５１と、キャビテーションによりインクと分離された気体を排出するための気体排出口５２と、気体排出口５２から気体を排気させる排気手段５３とを備える。
【００３４】
キャビテーション発生手段５１は、インク攪拌室５５と、インク攪拌室５５内のインクを攪拌する攪拌手段５６と、該攪拌手段５６を駆動する駆動手段５７とを備える。インク攪拌室５５は、上下に延長する円筒状の下部室５８と、該下部室５８内と該インク攪拌室５５の上端に位置する気体排出口５２とを連通する上部連通路５９とを備える。この場合、気体排出口５２は、上部連通路５９の上端開口５２ａによって構成されている。下部室５８は、有底円筒状をなす同径筒部６０と、該同径筒部６０の上端と上部連通路５９の下端とを連通するように接続する略円錐状をなす縮径筒部６１とを備える。
【００３５】
上部連通路５９は、上下に延長する同径路に形成され、その路径が下部室５８の筒径よりも小さくなっている。つまり、インク攪拌室５５は、言わばビール瓶のような形状になっている。攪拌手段５６は、下部室５８内の底面近傍に回転可能に配置されたプロペラ型の攪拌翼５６ａによって構成されている。この場合、攪拌翼５６ａは、インク攪拌室５５のインク入口部４１及びインク出口部４２よりも高い位置に配置されている。したがって、カートリッジ側インク流路４ａ及びヘッド側インク流路４ｂは、インク攪拌室５５における攪拌翼５６ａよりも低い位置に接続されることになる。
【００３６】
攪拌翼５６ａは、その回転軸線が上下方向に沿って延びており、所定の回転方向に回転されることでインク攪拌室５５内のインクが該インク攪拌室５５の上部へ向かって流れる軸流が発生するように構成されている。すなわち、攪拌翼５６ａは、インク攪拌室５５内のインクが該インク攪拌室５５の上部へ向かって流れる方向（所定の回転方向）に回転されるようになっている。
【００３７】
駆動手段５７はモータ５７ａによって構成されており、該モータ５７ａの出力軸である回転軸５６ｂの先端には攪拌翼５６ａが接続されている。したがって、モータ５７ａの駆動により回転軸５６ｂを介して攪拌翼５６ａが所定の回転方向に回転される。
【００３８】
排気手段５３は、下部開閉弁Ｖ２と、上部開閉弁Ｖ１と、液面レベル検出手段６４と、液面レベル変更手段６５とを備えている。下部開閉弁Ｖ２は上部連通路５９の下部に設けられて上部連通路５９を開閉するとともに、上部開閉弁Ｖ１は上部連通路５９の上部に設けられて上部連通路５９を開閉する。液面レベル検出手段６４には、例えば、図示しないセンサヘッドからインクの液面に向けて超音波を発信し、インクの液面を反射してくる超音波を再度センサヘッドで受信し、この音波の発信から受信までの時間を計測することでインクの液面までの距離を求めることで、インクの液面の位置を検出する液面レベルセンサ６４ａが用いられる。
【００３９】
液面レベルセンサ６４ａは、例えば、上部連通路５９における下部開閉弁Ｖ２と上部開閉弁Ｖ１との間に設置され、インク攪拌室５５内のインクの液面が規定位置に到達したか否かを検出する。この規定位置は、上部連通路５９における下部開閉弁Ｖ２と上部開閉弁Ｖ１との間で、かつ、液面レベルセンサ６４ａよりも下方に設定される。
【００４０】
なお、カートリッジ２は未使用状態においては袋側インク出入口部１２が図示しない封止膜により封止されている。また、カートリッジ側インク流路４ａの一端側には図示しないインク供給針が設けられている。そして、カートリッジ２がプリンタ装置１に取付けられた場合には、インク供給針が封止膜を破ることで、カートリッジ２の収容袋体８内のインクがインク供給針の中空路、カートリッジ側インク流路４ａ、攪拌脱気装置５０、ヘッド側インク流路４ｂを経由してヘッド３に供給される。
【００４１】
図２に示すように、ヘッド３は、インク室２４と、圧力室２５と、ノズル２８と、アクチュエータ３０とを備える。インク室２４の一端側の開口部には、ヘッド側インク流路４ｂの他端側が連通状態で接続されている。圧力室２５は、一端側の開口部がインク室２４と連通しているとともに、他端側の開口部がノズル２８と連通している。
【００４２】
アクチュエータ３０は、圧力室２５の壁に設けられるピエゾ素子やヒータ素子などにより構成される。ヘッド３では、インク室２４から圧力室２５内に供給されたインクがノズル２８の出口にインクの凹面（メニスカス）を形成し、アクチュエータ３０の作用によってノズル２８内のインクを押し出してドロップを形成し、ドロップが紙などの印刷対象物に付着することによって、印刷が行われる。
【００４３】
制御手段５は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、及びＲＡＭを備えており、下部開閉弁Ｖ２、上部開閉弁Ｖ１、液面レベルセンサ６４ａ、ポンプＰ、及びモータ５７ａとそれぞれ電気的に接続されている。そして、制御手段５は、液面レベルセンサ６４ａからの液面位置信号に基づいて、下部開閉弁Ｖ２及び上部開閉弁Ｖ１を開閉制御するとともに、ポンプＰ及びモータ５７ａを駆動制御するようになっている。なお、ＲＯＭには、プリンタ装置１を駆動制御するための各種プログラムが記憶されている。
【００４４】
次に、制御手段５が実行する攪拌脱気処理ルーチンを図３に示すフローチャートに基づいて説明する。
図３に示すように、攪拌脱気処理ルーチンが実行されると、まず、制御手段５は、上部開閉弁Ｖ１と下部開閉弁Ｖ２とを共に開く（ステップＳ１）。これにより、インク攪拌室５５が大気に開放された状態となる。続いて、制御手段５は、ポンプＰを駆動して圧力室６内を加圧する（ステップＳ２）。これにより、収容袋体８が外側から押圧（加圧）されて、収容袋体８内のインクがカートリッジ側インク流路４ａを経由してインク攪拌室５５の下部室５８に供給される。
【００４５】
続いて、制御手段５は、液面レベルセンサ６４ａからの液面位置信号に基づいてインク攪拌室５５内のインクの液面が上昇して規定位置まで達したか否かを判定する（ステップＳ３）。ステップＳ３の判定が否定判定である場合には、制御手段５は、その処理をステップＳ２に移行する。一方、ステップＳ３の判定が肯定判定である場合には、制御手段５は、ポンプＰの駆動を停止する（ステップＳ４）。これにより、下部室５８へのインクの供給が停止される。
【００４６】
続いて、制御手段５は、上部開閉弁Ｖ１を閉じて（ステップＳ５）、インク攪拌室５５内と大気とを遮断した後に、モータ５７ａを駆動して攪拌翼５６ａを回転させる（ステップＳ６）。これにより、インク攪拌室５５内のインクが攪拌される。この場合、インクにキャビテーションが発生するレベルの速い回転速度で攪拌翼５６ａを回転させてインクを攪拌する。
【００４７】
すると、発生したキャビテーションにより、インクが減圧されるため、インク中に溶存していた酸素、窒素、二酸化炭素などの気体がインクから分離されて気泡を生じる。この気泡が浮上して、インクの液面と上部開閉弁Ｖ１との間に溜まる。この場合、気泡が生じた分だけ、インクの液面が下がる。続いて、制御手段５は、液面レベルセンサ６４ａから出力される液面位置信号に基づいてインク攪拌室５５内のインクの液面が規定位置より下降したか否かを判定する（ステップＳ７）。
【００４８】
ステップＳ７の判定が否定判定である場合には、制御手段５は、その処理をステップＳ６に移行する。一方、ステップＳ７の判定が肯定判定である場合には、制御手段５は、一定時間が経過したか否かを判定する（ステップＳ８）。ステップＳ８の判定が否定判定である場合には、制御手段５は、再びステップＳ８の処理を実行する。一方、ステップＳ８の判定が肯定判定である場合には、制御手段５は、攪拌翼５６ａの回転を停止する（ステップＳ９）。
【００４９】
続いて、制御手段５は、上部開閉弁Ｖ１を開いて（ステップＳ１０）、インク攪拌室５５を大気に開放した状態で、ポンプＰを駆動して圧力室６内を加圧する（ステップＳ１１）。すると、収容袋体８内のインクがインク攪拌室５５の下部室５８に供給され、インク攪拌室５５内のインクの液面が上昇する。続いて、制御手段５は、液面レベルセンサ６４ａからの液面位置信号に基づいてインク攪拌室５５内のインクの液面が上昇して規定位置まで達したか否かを判定する（ステップＳ１２）。
【００５０】
ステップＳ１２の判定が否定判定である場合には、制御手段５は、その処理をステップＳ１１に移行する。一方、ステップＳ１２の判定が肯定判定である場合には、制御手段５は、ポンプＰの駆動を停止させるとともに（ステップＳ１３）、上部開閉弁Ｖ１及び下部開閉弁Ｖ２を閉じ（ステップＳ１４）、その後、攪拌脱気処理ルーチンを終了する。この場合、制御手段５は、インクの液面を規定位置まで戻してから、ポンプＰを停止して、下部開閉弁Ｖ２を閉じているため、気泡を含んだ不良インクがインク攪拌室５５内に戻ることはない。
【００５１】
このように、上記攪拌脱気処理ルーチンでは、インク攪拌室５５中のインクにキャビテーションが発生するように攪拌翼５６ａの形状と攪拌翼５６ａの回転速度とを設定し、攪拌翼５６ａでインク攪拌室５５中のインクを攪拌することによってインクに積極的にキャビテーションを生じさせるようにしている。そして、インクにキャビテーションが生じることでインクが減圧されるので、インク中の溶存気体が気相に分離する。このキャビテーションにより生じた気相の中には、インク中に再び溶けないでそのまま残るものもあるので、キャビテーション後、気泡が浮上してインクの液面が下がる。
【００５２】
インクの液面が下がってからは、制御に余裕を持たせるために一定時間が経過するのを待ち、一定時間経過後に液面が下がっている状態で攪拌を停止する。その後、上部開閉弁Ｖ１を開いてからポンプＰを駆動して圧力室６内を加圧することで、インクをインク攪拌室５５に供給してインクの液面を上昇させて該液面に気泡を集める。そして、インク攪拌室５５内のインクの液面が規定位置まで上昇したら加圧を停止して上部開閉弁Ｖ１及び下部開閉弁Ｖ２を閉める。
【００５３】
これにより、下部開閉弁Ｖ２よりも下側には攪拌されて脱気されたインクが残り、下部開閉弁Ｖ２よりも上側には下部開閉弁Ｖ２により隔絶された気泡が溜まる。この隔絶された気泡は、上部開閉弁Ｖ１を開くことで、大気に放出されて除去される。即ち、インク中の溶存気体を気泡にした後に該気泡がインクに再び溶ける前に大気中へ放出して気泡を除去する排気処理（気泡除去処理）が行われる。
【００５４】
なお、本明細書では、攪拌手段５６でインクを攪拌することを攪拌といい、キャビテーションを起こしてインク中の溶存気体を分離すること、及び、分離された気泡を排気することを、まとめて、脱気という。
【００５５】
以上、詳述した実施形態によれば、以下の効果を得ることができる。
（１）インク攪拌室５５を密閉容器にして攪拌翼５６ａを回転させてキャビテーションを起こすことで、インク攪拌室５５内で発生した気泡を液面に溜めて気泡を大気中に放出することができる。このため、インク攪拌室５５においてインクの攪拌とインクの脱気とを連続して一時に行うことができる。すなわち、攪拌脱気装置５０によりインクの攪拌とインクの脱気とを同時期に行うことができる。また、インクの攪拌とインクの脱気とを同時期に連続的に行うことで、これら攪拌及び脱気を連続的に行うことができるので、インクの色成分の沈降を防止することができるとともに、インクの吐出不良や印刷不良の発生を防止することができる。
【００５６】
（２）上部連通路５９の路径が下部室５８の筒径よりも小さいので、上部連通路５９の路径を小さくすることができるとともに下部室５８を大きくすることができる。すなわち、インクと空気との接触面積を小さくしてインクへ空気が溶け込むことを抑制することができるとともに、下部室５８を大きくしてインクの攪拌及び脱気を効果的に行うことができる。
【００５７】
（３）上部連通路５９に下部開閉弁Ｖ２と上部開閉弁Ｖ１とが設けられているため、下部開閉弁Ｖ２及び上部開閉弁Ｖ１を閉じることで、下部開閉弁Ｖ２と上部開閉弁Ｖ１との間の上部連通路５９内に気体を隔離することができる。また、下部開閉弁Ｖ２を閉じることで、気泡を含む不良インクが下部室５８に逆戻りしないようにすることができるとともに、上部開閉弁Ｖ１を開けることで、上部連通路５９のインク中の気体を容易に大気中に放出して除去することができる。
【００５８】
（４）液面レベルセンサ６４ａによりインクの液面が規定位置に達したかを正確に検出することができる。このため、制御手段５により、インクの液面に気泡があるか否かを瞬時に正確に判定することができるので、排気処理をタイミングよく確実に行うことができる。この場合、ポンプＰの駆動によりインクの液面を上動させることができるので、排気処理を迅速に行うことができる。
【００５９】
（５）攪拌手段５６としてインクに軸流を発生させることが可能な攪拌翼５６ａを用いているため、インク攪拌室５５内での攪拌翼５６ａの回転によりキャビテーションを効果的かつ集中的に発生させることができる。この結果、インク攪拌室５５内のインクの攪拌効果及び脱気効果を向上させることができる。
【００６０】
（６）攪拌翼５６ａは、その回転により上下方向に沿う軸流を発生するように構成され、攪拌翼５６ａの回転方向は、該攪拌翼５６ａの回転に伴って発生する軸流によってインク攪拌室５５内のインクが該インク攪拌室５５の上部に向かって流れる方向となるように設定されている。このため、攪拌翼５６ａを回転させることで、該攪拌翼５６ａの下側のインクが減圧されやすくなるため、インクに溶存している気体も該攪拌翼５６ａの下側で気泡となる。このため、気泡がインク攪拌室５５の上部に向かって浮上する際の距離を稼ぐことができるので、該気泡によるインクの攪拌効果を得ることができる。
【００６１】
（７）攪拌翼５６ａはインク攪拌室５５の底面近傍に配置されているため、攪拌翼５６ａを回転させることで、インク攪拌室５５の底面近傍で気泡が発生する。この結果、気泡がインク攪拌室５５の上部に向かって浮上する際の距離をより一層稼ぐことができるので、該気泡によるインクの攪拌効果をより一層得ることができる。
【００６２】
（８）気体排出口５２はインク攪拌室５５の上端に配置されているとともに、インク流路４はインク攪拌室５５における攪拌翼５６ａよりも低い位置に接続されている。このため、攪拌翼５６ａの回転によって該攪拌翼５６ａ近傍で発生する気泡は、気体排出口５２のあるインク攪拌室５５の上端に向かって浮上するため、攪拌翼５６ａよりも低い位置でインク攪拌室に連通状態で接続されたインク流路４にはほとんど入り込むことはない。したがって、攪拌翼５６ａ近傍で発生する気泡がインク流路４を介してカートリッジ２及びヘッド３へ進入することを抑制することができる。
【００６３】
上記実施形態は、以下のように変更してもよい。
（他の形態１）
図４に示すように、インク攪拌室５５内のインクに超音波振動を付与してインクを攪拌する超音波振動子７０により攪拌手段５６を構成してもよい。超音波振動子７０としては、例えば、磁歪振動子、あるいは、電歪振動子を用いればよい。このようにすれば、超音波振動子７０によりキャビテーションを効果的に発生させることができるので、上記実施形態と同じ効果を得ることができ、しかも、モータを使用しないので、上記実施形態よりも装置を小さくすることができる。
【００６４】
（他の形態２）
気体排出口５２を開閉する１つの開閉弁により排気手段を構成したり、該１つの開閉弁と液面レベル変更手段６５とにより排気手段を構成したりしてもよい。このようにすれば、１つの開閉弁を閉じてインク攪拌室５５を密閉容器にした状態で攪拌翼５６ａを回転させてインクにキャビテーションを起こさせた後、１つの開閉弁を開いてインク攪拌室５５のインクの液面の上部に集まった気泡を大気に開放することで、インクの攪拌及び脱気を行うことができる。すなわち、簡単な構成によってインクの攪拌とインクの脱気とを同時期、かつ、連続的に行うことができるので、インクの色成分の沈降を防止できるとともに、インクの吐出不良や印刷不良の発生を抑制することができる。
【００６５】
（他の形態３）
下部室５８の径と上部連通路５９の径とが同径のインク攪拌室５５を用いてもよい。すなわち、ビーカーのような寸胴の容器により形成されたインク攪拌室５５としてもよい。この構成によれば、インク攪拌室５５の径を小さくすれば、インクと空気との接触面積を小さくすることができるので、インクへの空気の溶け込み量を少なくすることができる。一方、インク攪拌室５５の径を大きくすれば、インクの攪拌効果及び脱気効果を向上させることができる。
【００６６】
（他の形態４）
気体排出口５２に該気体排出口５２の吸引が可能な吸引手段を接続するとともに該気体排出口５２を開閉する１つの開閉弁を設け、これら吸引手段及び１つの開閉弁により排気手段を構成してもよい。このようにすれば、１つの開閉弁を閉じてインク攪拌室５５を密閉容器にして攪拌翼５６ａを回転させてインクにキャビテーションを起こさせた後、１つの開閉弁を開いてインク攪拌室５５のインクの液面上に集まった気泡を吸引手段としての吸引ポンプなどで吸引することで、該気泡の除去を迅速に行うことができる。この場合、吸引ポンプは少なくとも攪拌脱気制御を行っている間だけ駆動すればよい。すなわち、液面レベルセンサ６４ａによってインクの液面上に気泡があることが検出された場合にだけ吸引ポンプを駆動することで、吸引ポンプの駆動時間を短縮することができる。
【００６７】
（他の形態５）
攪拌脱気装置５０をインク流路４におけるヘッド３の近傍に設けてもよい。このようにすれば、ヘッド３に近い位置でインクの攪拌及び脱気を行うことができるので、攪拌及び脱気された状態の良好なインクを迅速にヘッド３に供給することができる。この場合、特に、カートリッジ２とヘッド３との間の距離が長いほど効果的である。
【００６８】
（他の形態６）
攪拌脱気装置５０をヘッド３内に設けてもよい。すなわち、攪拌脱気装置５０をヘッド３のインク取込口付近やインク室２４に設けてもよい。このようにすれば、ヘッド３内でインクの攪拌及び脱気を行うことができるので、攪拌及び脱気された状態の良好なインクを迅速にノズル２８に供給することができる。この場合、特に、カートリッジ２とヘッド３との間の距離が長いほど効果的である。
【００６９】
（他の形態７）
攪拌脱気装置５０をカートリッジ２内に設けてもよい。このようにすれば、カートリッジ２内で攪拌及び脱気された良好なインクをヘッド３に供給することができる。この場合、特に、カートリッジ２とヘッド３との間の距離が短ければ、攪拌及び脱気された状態の良好なインクを迅速にヘッド３に供給することができる。
【００７０】
（他の形態８）
インク流路４の一部やカートリッジ２内の収容袋体８、あるいはヘッド３内のインク室２４などをインク攪拌室として使用し、該各インク攪拌室に気体排出口（大気開放口）を設けるとともに、該各気体排出口を開閉する開閉弁を設け、さらに各インク攪拌室内のインクを攪拌する攪拌手段と、該攪拌手段を駆動する駆動手段とを有する攪拌脱気装置を設けるようにしてもよい。この場合も、インク攪拌室、攪拌手段、及び駆動手段によりキャビテーション発生手段が構成される。そして、気体（気泡）を自然排気する場合は、上記実施形態や他の形態２で説明した排気手段を用いて攪拌脱気処理を行えばよい。また、気体（気泡）を気体排出口から吸引して除去する場合は、他の形態２で説明した排気手段を用いて攪拌脱気処理を行えばよい。
【００７１】
（他の形態９）
インク流路４に、攪拌手段、該攪拌手段を駆動する駆動手段、気体排出口、及び該気体排出口を開閉する開閉弁を設け、これら攪拌手段、駆動手段、気体排出口、及び開閉弁により攪拌脱気装置を構成してもよい。
【００７２】
（他の形態１０）
インク攪拌室の一部に可撓性部を設け、該可撓性部を押圧してインクの液面を上昇させる押圧手段により液面レベル変更手段を構成してもよい。
【００７３】
（他の形態１１）
インク経路とは別経路に設けたポンプにより液面レベル変更手段を構成してもよい。
（他の形態１２）
上部連通路５９の長さを長くしてもよい。このようにすれば、上部開閉弁Ｖ１、下部開閉弁Ｖ２、及び液面レベルセンサ６４ａの取付け作業を容易に行うことができる。
【００７４】
（他の形態１３）
インク攪拌室５５のインクの攪拌時における攪拌翼５６ａの回転速度は、該攪拌翼５６ａ近傍のインクを減圧する減圧時における該攪拌翼５６ａの回転速度よりも遅くなるように設定してもよい。すなわち、インク攪拌室５５のインクの攪拌のみを行う攪拌時には、インクの減圧を行う減圧時ほど攪拌翼５６ａを速く回転させる必要はない。
【００７５】
（他の形態１４）
カートリッジ２において、袋側インク出入口部１２を保持する容器側インク出入口部９と、圧力室６内を外部と連通可能とする空気供給口部１０とを、容器７の一方側（同じ側）に配置してもよい。このようにすれば、カートリッジ２をワンタッチで容易に着脱することができる。
【００７６】
（他の形態１５）
上記実施形態は、インクジェット式のプリンタ装置を例として説明したが、インク以外の他の液体を噴射したり吐出したりする液体噴射装置と、その液体を収容した液体容器を採用してもよい。あるいは、微小量の液滴を吐出させる液体噴射ヘッド等を備える各種の液体噴射装置に流用してもよい。なお、液滴とは、上記液体噴射装置から吐出されるときの液体の状態をいい、粒状、涙状、糸状に尾を引くものも含むものとする。また、ここでいう液体とは、液体噴射装置が噴射させることができるような材料であればよい。例えば、物質が液相状態のものであればよく、粘性の高い又は低い液状態、ゾル、ゲル水、その他の無機溶剤、有機溶剤、溶液、液状樹脂、液状金属（金属融液）のような流状態、また物質の一状態としての液体のみならず、顔料や金属粒子などの固形物からなる機能材料の粒子が溶媒に溶解、分散または混合されたものなどを含む。また、液体の代表的な例としては上記実施形態で説明したようなインクや液晶等が挙げられる。ここで、インクとは上記実施形態で説明したような一般的な水性インク及び油性インク並びにジェルインク、ホットメルトインク等の各種液体組成物を包含するものとする。液体噴射装置の具体例としては、例えば液晶ディスプレイ、ＥＬ（エレクトロルミネッセンス）ディスプレイ、面発光ディスプレイ、カラーフィルタの製造などに用いられる電極材や色材などの材料を分散または溶解のかたちで含む液体を噴射する液体噴射装置、バイオチップ製造に用いられる生体有機物を噴射する液体噴射装置、精密ピペットとして用いられ試料となる液体を噴射する液体噴射装置、あるいは捺染装置やマイクロディスペンサ等であってもよい。さらに、時計やカメラ等の精密機械にピンポイントで潤滑油を噴射する液体噴射装置、光通信素子等に用いられる微小半球レンズ（光学レンズ）などを形成するために紫外線硬化樹脂等の透明樹脂液を基板上に噴射する液体噴射装置、基板などをエッチングするために酸又はアルカリ等のエッチング液を噴射する液体噴射装置を採用してもよい。そして、これらのうちいずれか一種の噴射装置に本発明を適用することができる。
【符号の説明】
【００７７】
１…プリンタ装置（液体噴射装置）、２…インクカートリッジ（液体収容部）、３…ヘッド（液体噴射部）、４…インク流路（液体流路）、５…制御手段、５０…攪拌脱気装置、５１…キャビテーション発生手段、５２…気体排出口、５２ａ…上端開口（気体排出口）、５３…排気手段、５５…インク攪拌室（液体攪拌室）、５６…攪拌手段、５６ａ…攪拌翼（攪拌手段）、５７…駆動手段、５７ａ…モータ（駆動手段）、５８…下部室、５９…上部連通路、６４…液面レベル検出手段、６４ａ…液面レベルセンサ（液面レベル検出手段）、６５…液面レベル変更手段、７０…超音波振動子（攪拌手段）、Ｉ…インク（液体）、Ｐ…ポンプ（液面レベル変更手段）、Ｖ１…上部開閉弁、Ｖ２…下部開閉弁。
【図１】
2010120372.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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