(57)【要約】【課題】無駄なインク消費、装置の大型化及び高価格化を防止しつつ液体流路中の気泡を除去する。【解決手段】液体噴射ヘッドに供給される液体Ｌを充填した可撓性を有するパック体５２が設けられたカートリッジ体６と、パック体に接続される管体９４を有し管体を介して液体が導入される液体タンク９０とを備える。カートリッジ体に設けられ、密封された内部空間５１ａにパック体を収容する第１筺体５１と、液体タンクに設けられ、密封された内部空間９３ａに導入した液体を収容する第２筺体９３と、液体の液体タンクへの導入に伴うパック体の縮小で生じる第１筺体の内部空間の負圧により、第２筺体の内部空間の気体を吸引する吸引装置５３、９５とを有する。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体噴射ヘッドに供給される液体を充填した可撓性を有するパック体が設けられたカートリッジ体と、前記パック体に接続される管体を有し該管体を介して前記液体が導入される液体タンクとを備える液体噴射装置であって、
前記カートリッジ体に設けられ、密封された内部空間に前記パック体を収容する第１筺体と、
前記液体タンクに設けられ、密封された内部空間に導入した前記液体を収容する第２筺体と、
前記液体の前記液体タンクへの導入に伴う前記パック体の縮小で生じる前記第１筺体の内部空間の負圧により、前記第２筺体の内部空間の気体を吸引する吸引装置と、
を有することを特徴とする液体噴射装置。
【請求項２】
請求項１記載の液体噴射装置において、
前記吸引装置は、前記第１筺体の内部空間と前記第２筺体の内部空間とを連通させる第２管体と、該第２管体における前記気体の、前記第２筺体側から前記第１筺体側への移動を可能とし、前記第１筺体側から前記第２筺体側への移動を不能とする逆止弁とを備えることを特徴とする液体噴射装置。
【請求項３】
請求項２記載の液体噴射装置において、
前記第１筺体の内部空間の前記第２管体の端部には、可撓性を有し前記第２管体を介して移動した前記気体が充填される気体用パック体が接続されることを特徴とする液体噴射装置。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか一項に記載の液体噴射装置において、
前記第１筺体の内部空間における負圧状態に応じて該内部空間を大気開放させる開放装置を有することを特徴とする液体噴射装置。
【請求項５】
請求項４記載の液体噴射装置において、
前記開放装置は、前記第１筺体の内部空間における気圧を計測する計測装置と、
前記第１筺体に形成された開口部を開閉する開閉装置と、
前記計測装置の計測結果に応じて、開閉装置の開閉を制御する制御装置とを有することを特徴とする液体噴射装置。
【請求項６】
請求項４記載の液体噴射装置において、
前記開放装置は、前記第１筺体の内壁面に当接して、前記第１筺体に形成された開口部を閉塞する閉塞部材と、
前記閉塞部材を所定の付勢力で前記内壁面に向けて付勢する付勢部材とを有することを特徴とする液体噴射装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液体噴射装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
液体噴射装置は、液体を液滴として噴射可能な液体噴射ヘッドを備え、この液体噴射ヘッドから各種の液体を噴射する装置である。
液体噴射装置の代表的なものとして、例えば、液体噴射ヘッドとしてのインクジェット式記録ヘッド（以下、単に記録ヘッドという）を備え、この記録ヘッドのノズル（開口）から液体状のインクをインク滴として記録紙等の吐出対象物に向けて吐出・着弾させてドットを形成することで記録を行うインクジェット式プリンタ等の画像記録装置を挙げることができる。
【０００３】
この種の液体噴射装置においては、例えば、インクタンクやインクカートリッジ等の液体貯留部に貯留されたインクを記録ヘッドの圧力室内に導入し、例えば圧電振動子等の圧力発生源に駆動信号を印加してこれを駆動することにより、圧力室内のインクに圧力変動を生じさせ、この圧力変動を制御することでノズルからインク滴を吐出するようになっている。上記のインクカートリッジは、インクが充填されたインクパックがケース内に収容された構成となっており、インクタンクから突出する針にインクパックを挿しこむことにより、インクがインクタンクに供給され、さらにインクタンクから自己封止弁を経て記録ヘッドに供給される。
【０００４】
上記の針に対してインクカートリッジ（インクパック）を挿抜した際には、気泡が混入して自己封止弁に溜まり、さらにインクカートリッジの挿抜を繰り返した場合には溜まった気泡により自己封止弁内のインク液面が下がるため、記録ヘッドに気泡が流入してインクの吐出不良を生じさせる虞がある。
そこで、特許文献１には、チョーククリーニングを行ってノズル側から気泡を除去する技術が開示されている。また、特許文献２には、ヘッドへのインク供給流路中から気泡を除去する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００１−００１５５４号公報
【特許文献２】特開２００３−０８０７３１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上述したような従来技術には、以下のような問題が存在する。
特許文献１に記載された技術を用いた場合には、気泡とともにインクも排出するため、無駄なインク消費量が増加するという問題が生じる。
また、特許文献２に記載された技術では、専用のポンプを別途設ける必要が生じるため、装置の大型化及び高価格化を招いてしまう。
【０００７】
本発明は、以上のような点を考慮してなされたもので、無駄なインク消費、装置の大型化及び高価格化を防止しつつ液体流路中の気泡を除去できる液体噴射装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の目的を達成するために本発明は、以下の構成を採用している。
本発明の液体噴射装置は、液体噴射ヘッドに供給される液体を充填した可撓性を有するパック体が設けられたカートリッジ体と、前記パック体に接続される管体を有し該管体を介して前記液体が導入される液体タンクとを備える液体噴射装置であって、前記カートリッジ体に設けられ、密封された内部空間に前記パック体を収容する第１筺体と、前記液体タンクに設けられ、密封された内部空間に導入した前記液体を収容する第２筺体と、前記液体の前記液体タンクへの導入に伴う前記パック体の縮小で生じる前記第１筺体の内部空間の負圧により、前記第２筺体の内部空間の気体を吸引する吸引装置と、を有することを特徴とするものである。
【０００９】
従って、本発明の液体噴射装置では、管体を介してパック体から液体タンクにおける第２筺体の内部空間に液体が導入されると、パック体の体積が減少し（縮小し）カートリッジ体における第１筺体の内部空間が増加することで気圧が減少して負圧となる。第１筺体の内部空間が負圧になると、吸引装置により第２筺体の内部空間の気体のみが第１筺体の内部空間に吸引される。そのため、本発明では、第２筺体内の液体を無駄に消費することなく簡易な構成で液体流路中の気泡を除去することが可能になる。
【００１０】
また、本発明の液体噴射装置における前記吸引装置としては、前記第１筺体の内部空間と前記第２筺体の内部空間とを連通させる第２管体と、該第２管体における前記気体の、前記第２筺体から前記第１筺体への移動を可能とし、前記第１筺体から前記第２筺体への移動を不能とする逆止弁とを備える構成を好適に採用できる。
【００１１】
従って、本発明の液体噴射装置では、第２筺体の内部空間から第１筺体の内部空間に第２管体を介して吸引された気体が第２筺体の内部空間に逆流することを防止できる。
【００１２】
また、上記の液体噴射装置においては、前記第１筺体の内部空間の前記第２管体の端部には、可撓性を有し前記第２管体を介して移動した前記気体が充填される気体用パック体が接続される構成も好適に採用できる。
これにより、本発明では、第２筺体の内部空間から第１筺体の内部空間に第２管体を介して吸引された気体を気体用パック体に封入することが可能になる。
【００１３】
また、本発明の液体噴射装置においては、前記第１筺体の内部空間における負圧状態に応じて該内部空間を大気開放させる開放装置を有する構成を好適に採用できる。
これにより、本発明では、前記第１筺体の内部空間の負圧が大きくなり、パック体から第２筺体の内部空間への液体供給に支障を来すことを回避できる。
【００１４】
上記の開放装置としては、前記第１筺体の内部空間における気圧を計測する計測装置と、前記第１筺体に形成された開口部を開閉する開閉装置と、前記計測装置の計測結果に応じて、開閉装置の開閉を制御する制御装置とを有する構成を好適に採用できる。
これにより、本発明では、前記第１筺体の内部空間の負圧が所定値よりも大きくなったことを計測装置が計測すると、制御装置が開閉装置により開口部を開放することで第１筺体の内部空間を大気圧とすることができる。
【００１５】
また、上記の開放装置としては、前記第１筺体の内壁面に当接して、前記第１筺体に形成された開口部を閉塞する閉塞部材と、前記閉塞部材を所定の付勢力で前記内壁面に向けて付勢する付勢部材とを有する構成も好適に採用できる。
これにより、本発明では、閉塞部材における開口部から外部に露出する露出部が受ける気圧による力が付勢部材の付勢力よりも大きくなったときに、閉塞部材による開口部の閉塞が解除されることで第１筺体の内部空間を大気圧とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の実施形態に係るプリンタ１の概略構成を示す一部分解図である。
【図２】記録ヘッド３の構成を説明する断面図である。
【図３】記録ヘッド３の要部断面図である。
【図４】記録ヘッド３、インクカートリッジ６の構成を説明する模式図である。
【図５】インクカートリッジ周辺の概略構成を示す図である。
【図６】開放装置の要部詳細図である。
【図７】インク送出に伴う動作を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の液体噴射装置の実施の形態を、図１ないし図７を参照して説明する。
なお、以下の実施の実施形態は、本発明の一態様を示すものであり、この発明を限定するものではなく、本発明の技術的思想の範囲内で任意に変更可能である。また、以下の図面においては、各構成をわかりやすくするために、実際の構造と各構造における縮尺や数等を異ならせている。
【００１８】
本実施形態では、本発明に係る液体噴射装置として、インクジェット式プリンタ（以下、プリンタ１という）を例示する。
【００１９】
図１は、本発明の実施形態に係るプリンタ１の概略構成を示す一部分解図である。
プリンタ１は、サブタンク（自己封止弁）２及び記録ヘッド（液体噴射ヘッド）３を搭載したキャリッジ４と、プリンタ本体５とから概略構成される。
【００２０】
プリンタ本体５には、キャリッジ４を往復移動させるキャリッジ移動機構（図示せず）と、記録紙（液体噴射対象）を搬送する紙送り機構（図示せず）と、記録ヘッド３の各ノズルから増粘したインクＬを吸引するクリーニング動作等に用いられるキャッピング機構１４と、記録ヘッド３に供給するインクＬを貯留したインクカートリッジ（カートリッジ体）６とが設けられている。
【００２１】
キャリッジ移動機構は、プリンタ本体５の幅方向に架設されたガイド軸８と、パルスモータ９と、パルスモータ９の回転軸に接続されてこのパルスモータ９によって回転駆動される駆動プーリー１０と、駆動プーリー１０とはプリンタ本体５の幅方向の反対側に設けられた遊転プーリー１１と、駆動プーリー１０と遊転プーリー１１との間に掛け渡されてキャリッジ４に接続されたタイミングベルト１２と、から構成されている。
そして、パルスモータ９を駆動することで、キャリッジ４がガイド軸８に沿って主走査方向に往復移動するように構成されている。
【００２２】
また、紙送り機構は、紙送りモータＭやこの紙送りモータＭによって回転駆動される紙送りローラ（いずれ不図示）等から構成され、記録紙を記録（印字・印刷）動作に連動させてプラテン１３の上に順次送り出す。
【００２３】
図４に示すように、キャッピング機構１４は、キャップ部材１５、吸引ポンプ（ポンプ装置）１６等から構成されている。
キャップ部材１５は、上面が開放されたトレイ状の部材であり、エラストマー等の弾性部材により作製されている。このキャップ部材１５の内部にはインク吸収体７７が配設されている。インク吸収体７７は、インクＬの保持力が高いものであり、例えば、フェルトなどの不織布によって作製されている。
また、キャップ部材１５は、ホームポジションに配設されている。このホームポジションは、キャリッジ４の移動範囲内であって記録領域よりも外側の端部領域に設定され、電源オフ時や長時間に亘って記録（液体噴射処理）が行われなかった場合にキャリッジ４が位置する場所である。
【００２４】
ホームポジションにキャリッジ４が位置する場合には、キャップ部材１５が記録ヘッド３のノズル基板４３（図３参照）の表面（即ち、ノズル開口面４３ａ）に当接して封止する。この封止状態で吸引ポンプ１６を作動させると、キャップ部材１５の内部（封止空部）が減圧されて、記録ヘッド３内のインクＬがノズル４７から強制的に排出される。
【００２５】
また、キャップ部材１５は、記録ヘッド３による記録動作前や記録動作中等において、増粘したインクＬや気泡等を排出するためにインク滴Ｄを吐出するフラッシング処理においてインク滴Ｄを受ける。
【００２６】
図２は記録ヘッド３の構成を説明する断面図、図３は記録ヘッド３の要部断面図である。図４は、記録ヘッド３、インクカートリッジ６の構成を説明する模式図である。
【００２７】
本実施形態における記録ヘッド３は、導入針ユニット１７、ヘッドケース１８、流路ユニット１９及びアクチュエータユニット２０を主な構成要素としている。
導入針ユニット１７の上面にはフィルタ２１を介在させた状態で２本のインク導入針２２が横並びで取り付けられている。これらのインク導入針２２には、サブタンク２がそれぞれ装着される。また、導入針ユニット１７の内部には、各インク導入針２２に対応したインク導入路２３が形成されている。
【００２８】
このインク導入路２３の上端はフィルタ２１を介してインク導入針２２に連通し、下端はパッキン２４を介してヘッドケース１８内部に形成されたケース流路２５と連通する。
なお、本実施形態は、２種類のインクを使用する構成であるため、サブタンク２を２つ配設しているが、本実施形態は３種類以上のインクを使用する構成にも当然に適用されるものである。
【００２９】
サブタンク２は、ポリプロピレン等の樹脂製材料によって成型されている。このサブタンク２には、インク室２７となる凹部が形成され、この凹部の開口面に透明な弾性シート２６を貼設してインク室２７が区画されている。
また、サブタンク２の下部にはインク導入針２２が挿入される針接続部２８が下方に向けて突設されている。サブタンク２におけるインク室２７は、底の浅いすり鉢形状をしており、その側面における上下中央よりも少し下の位置には、針接続部２８との間を連通する接続流路２９の上流側開口が臨んでおり、この上流側開口にはインクＬを濾過するタンク部フィルタ３０が取り付けられている。
針接続部２８の内部空間にはインク導入針２２が液密に嵌入されるシール部材３１が嵌め込まれている。このサブタンク２には、図４に示すように、インク室２７に連通する連通溝部３２′を有する延出部３２が形成されており、この延出部３２の上面にはインク流入口３３が突設されている。
【００３０】
インク流入口３３には、インクカートリッジ６（インクタンク９０、図５参照；後述）からインクＬを供給するインク供給チューブ３４が接続される。従って、インク供給チューブ３４を通ってきたインクＬは、このインク流入口３３から連通溝部３２′を通ってインク室２７に流入する。
上記の弾性シート２６は、インク室２７を収縮させる方向と膨張させる方向とに変形可能である。そして、この弾性シート２６の変形によるダンパ機能によって、インクＬの圧力変動が吸収される。すなわち、弾性シート２６の作用によってサブタンク２が圧力ダンパとして機能する。従って、インクＬは、サブタンク２内で圧力変動が吸収された状態で記録ヘッド３側に供給される。
【００３１】
ヘッドケース１８は、合成樹脂製の中空箱体状部材であり、下端面に流路ユニット１９を接合し、内部に形成された収容空部３７（図３参照）内にアクチュエータユニット２０を収容し、流路ユニット１９側とは反対側の上端面にパッキン２４を介在した状態で導入針ユニット１７を取り付けるようになっている。
このヘッドケース１８の内部には、高さ方向を貫通してケース流路２５が設けられている。このケース流路２５の上端は、パッキン２４を介して導入針ユニット１７のインク導入路２３と連通するようになっている。
また、ケース流路２５の下端は、流路ユニット１９内の共通インク室４４に連通するようになっている。したがって、インク導入針２２から導入されたインクＬは、インク導入路２３及びケース流路２５を通じて共通インク室４４側に供給される。
【００３２】
ヘッドケース１８の収容空部３７内に収容されるアクチュエータユニット２０は、櫛歯状に列設された複数の圧電振動子３８と、この圧電振動子３８が接合される固定板３９と、プリンタ本体側からの駆動信号を圧電振動子３８に供給する配線部材としてのフレキシブルケーブル４０とから構成される。各圧電振動子３８は、固定端部側が固定板３９上に接合され、自由端部側が固定板３９の先端面よりも外側に突出している。即ち、各圧電振動子３８は、所謂片持ち梁の状態で固定板３９上に取り付けられている。
また、各圧電振動子３８を支持する固定板３９は、例えば厚さ１ｍｍ程度のステンレス鋼によって構成されている。そして、アクチュエータユニット２０は、固定板３９の背面を、収容空部３７を区画するケース内壁面に接着することで収容空部３７内に収納・固定されている。
【００３３】
流路ユニット１９は、振動板（封止板）４１、流路基板４２及びノズル基板４３からなる流路ユニット構成部材を積層した状態で接着剤で接合して一体化することにより作製されており、共通インク室４４からインク供給口４５及び圧力室４６を通りノズル４７に至るまでの一連のインク流路（液体流路）を形成する部材である。圧力室４６は、ノズル４７の列設方向（ノズル列方向）に対して直交する方向に細長い室として形成されている。
また、共通インク室４４は、ケース流路２５と連通し、インク導入針２２側からのインクＬが導入される室である。
そして、この共通インク室４４に導入されたインクＬは、インク供給口４５を通じて各圧力室４６に分配供給される。
【００３４】
流路ユニット１９の底部に配置されるノズル基板４３は、ドット形成密度に対応したピッチ（例えば１８０ｄｐｉ）で複数のノズル４７を列状に開設した金属製の薄い板材である。本実施形態のノズル基板４３は、ステンレス鋼の板材によって作製され、本実施形態においてはノズル４７の列（即ち、ノズル列）が、各サブタンク２に対応して合計２２列並設されている。そして、１つのノズル列は、例えば、１８０個のノズル４７によって構成される。
ノズル基板４３と振動板４１との間に配置される流路基板４２は、インク流路となる流路部、具体的には、共通インク室４４、インク供給口４５及び圧力室４６となる空部が区画形成された板状の部材である。
【００３５】
本実施形態において、流路基板４２は、結晶性を有する基材であるシリコンウェハーを異方性エッチング処理することによって作製されている。振動板４１は、ステンレス鋼等の金属製の支持板上に弾性フィルムをラミネート加工した二重構造の複合板材である。この振動板４１の圧力室４６に対応する部分には、エッチングなどによって支持板を環状に除去することで、圧電振動子３８の先端面が接合される島部４８が形成されており、この部分はダイヤフラム部として機能する。即ち、この振動板４１は、圧電振動子３８の作動に応じて島部４８の周囲の弾性フィルムが弾性変形するように構成されている。また、振動板４１は、流路基板４２の一方の開口面を封止し、コンプライアンス部４９としても機能する。このコンプライアンス部４９に相当する部分についてはダイヤフラム部と同様にエッチングなどにより支持板を除去して弾性フィルムだけにしている。
【００３６】
そして、上記の記録ヘッド３において、フレキシブルケーブル４０を通じて駆動信号が圧電振動子３８に供給されると、この圧電振動子３８が素子長手方向に伸縮し、これに伴い島部４８が圧力室４６に近接する方向或いは離隔する方向に移動する。これにより、圧力室４６の容積が変化し、圧力室４６内のインクＬに圧力変動が生じる。この圧力変動によってノズル４７からインク滴Ｄが吐出される。
【００３７】
インクカートリッジ６は、図４及び図５に示すように、中空箱形状に形成されたケース部材（第１筺体）５１と、可塑性材料によって形成されたインクパック（パック体）５２とから構成されている。ケース部材５１は、密閉された収容室（内部空間）５１ａにインクパック５２及び可塑性材料によって形成された袋状の空気吸引用パック（気体用パック体）５３を収容しており、当該収容室５１ａが負圧になった場合でも、大きな変形が生じない十分な剛性を有している。なお、空気吸引用パック５３は、常態ではほぼ萎んだ状態で収容されている。また、空気吸引用パック５３の容量は、インクパック５２の容量よりも小さく設定されている。
【００３８】
また、インクカートリッジ６には、収容室５１ａの負圧が所定値を超えたときに、収容室５１を大気開放する開放装置５４が設けられている。開放装置５４は、ケース部材５１の底壁５１ｂを貫通して形成された開口部５１ｃに対して、下面側で内壁面５１ｄに当接して閉塞する板状の閉塞部材９１と、ケース部材５１の側壁５１ｅから水平に突出し開口部５１ｃの上方に位置する係合壁５１ｆと、一端が係合壁５１ｆに係合し他端が閉塞部材９１の上面に圧縮状態で係合し所定の付勢力で閉塞部材９１ｃを内壁面５１ｄに向けて付勢するコイルスプリングからなる付勢部材９２とを有している。
【００３９】
付勢部材９２の付勢力は、大気圧により閉塞部材９１が受ける力に対して、収容室５１ａが所定の負圧のときに閉塞部材９１が受ける力との差に設定されている。すなわち、収容室５１ａの気圧が所定の負圧に達するまでは、付勢部材９２の付勢力により閉塞部材９１は大気圧に抗して開口部５１ｃを閉塞して収容室５１ａの負圧を維持し、収容室５１ａの気圧が所定の負圧を超えると大気圧により開口部５１ｃが開くことにより収容室５１ａは大気開放される。
【００４０】
インクカートリッジ６の下方には、図５に示すように、液体タンクとしてのインクタンク９０が設けられている。インクタンク９０は、インクパック５２から供給されるインク（液体）Ｌを密封された貯溜空間（内部空間）９３ａに貯留（収容）する貯溜部材（第２筺体）９３と、貯溜部材９３の天壁９３ｂを鉛直方向に挿通して設けられた管状の針部材（管体）９４及び針部材（第２管体）９５とを有している。
【００４１】
針部材９４は、下端が貯溜部材９３の貯溜空間９３ａの底部近傍に開口し、上端がインクカートリッジ６をインクタンク９０の上部にセットしたときにケース部材５１及びインクパック５２を貫通してインクパック５２の内部に開口して、インクパック５２内と貯溜空間９３ａとを連通させる位置及び長さに形成されている。そして、インクパック５２内のインクＬとの水頭差によって、インクパック５２内のインクＬが針部材９４を介して貯溜空間９３ａに導入される構成となっている。
【００４２】
針部材９５は、下端が貯溜部材９３の貯溜空間９３ａの天部近傍で、貯溜されているインク液面よりも高い位置の空間（以下、気泡溜まり９３ｃと称する）で開口し、上端がインクカートリッジ６をインクタンク９０の上部にセットしたときにケース部材５１及び空気吸引用パック５３を貫通して空気吸引用パック５３の内部に開口して、貯溜空間９３ａと空気吸引用パック５３内とを連通させる位置及び長さに形成されている。
【００４３】
そして、針部材９５の中途には、逆止弁９６が設けられている。逆止弁９６は、針部材９５における貯溜空間９３ａから収容室５１ａへの気体の移動を可能とし、収容室５１ａから貯溜空間９３ａへの気体の移動を不能とするものである。
【００４４】
貯溜部材９３の底部近傍には、減圧ポンプ９７を介在させてインク供給チューブ３４の一端部が接続されており、減圧ポンプ９７の作動により貯溜部材９３に貯留されたインクＬを記録ヘッド３側に供給するように構成されている。
そして、圧電振動子３８を駆動することによる圧力変化によって、圧力室４６へのインクＬの供給と、この圧力室４６内のインクＬの吐出を行う。
【００４５】
続いて、上記構成のプリンタ１において、インクカートリッジ６をセットした後の動作について説明する。
なお、インクカートリッジ６は、ケース部材５１の収容室５１ａが略大気圧となっており、また、開放装置５４においては付勢部材９２による付勢力で閉塞部材９１が開口部５１ｃを閉塞して収容室５１ａが密封されている状態でセットされるものとする。
【００４６】
まず、図５に示すように、インクカートリッジ６をインクタンク９０の上方にセットした際には、針部材９４の上端がケース部材５１及びインクパック５２を貫通してインクパック５２の内部に開口して、インクパック５２内と貯溜空間９３ａとを連通させる。また、針部材９５の上端がケース部材５１を貫通して空気吸引用パック５３の内部に開口して、貯溜空間９３ａと空気吸引用パック５３内とを連通させる。
【００４７】
インクカートリッジ６がセットされると、減圧ポンプ９７が作動し、インクタンク９０に貯溜されたインクを吸引し、インク供給チューブ３４を介してサブタンク２及び記録ヘッド３に供給される。
【００４８】
インクタンク９０に貯溜されたインクが吸引されるのに伴って、インクパック５２内のインクは、針部材９４を介してインクタンク９０内に導入される。図７に示すように、インクの送出に伴ってインクパック５２の容積（体積）が減少するが、収容室５１ａが密封空間であるため、収容室５１ａでエアが存在する空間（以下、単に収容室５１ａと称する）が増加するため、結果として収容室５１ａは負圧となる。なお、ここで、ケース部材５１は、インクパック５２の容積変化に対して、負圧によるケース部材５１の容積変化が小さくなる程度に十分な剛性を有しているものとしている。
【００４９】
このとき、針部材９５の下端は、貯溜部材９３の貯溜空間９３ａにおいてインク液面よりも高い位置の気泡溜まり９３ｃに開口しているため、針部材９４を介してインクとともに導入された空気（気泡）は気泡溜まり９３ｃに溜まり、溜まった空気は収容室５１ａとの間の気圧差により、針部材９５を介して収容室５１ａ側に移動し、空気吸引用パック５３の内部に取り込まれて膨らませる。ここで、針部材９５には逆止弁９６が設けられているため、空気吸引用パック５３に取り込まれた空気は気泡溜まり９３ｃに逆流することなく空気吸引用パック５３内で保持される。
【００５０】
空気吸引用パック５３が膨らむことで、収容室５１ａが減少し内部圧力が上昇するため、インクパック５２内のインク送出に寄与することになる。
このように、密閉された収容室５１ａを有するケース部材５１、密閉された貯溜空間９３ａを有する貯溜部材９３、針部材９５は、収容室５１ａで生じた負圧により気泡溜まり９３ｃの空気を吸引する吸引装置を構成している。
【００５１】
ところが、空気吸引用パック５３に空気が充填された後、インクパック５２からのインク送出が続くと、インクパック５２の容積減少のみが継続され、収容室５１ａの負圧が次第に大きくなる。
【００５２】
そして、閉塞部材９１に作用する収容室５１ａの負圧と大気圧との差による力の大きさが、付勢部材９２の付勢力よりも大きくなると、当該付勢力に抗して閉塞部材９１が内壁面５１ｄから離間して開口部５１ｃを開放する。これにより、収容室５１ａが大気開放されてインクパック５２からのインク送出が継続される。
【００５３】
以上説明したように、本実施の形態では、インクパック５２からのインク送出で生じた負圧により気泡溜まり９３ｃの空気を吸引するため、インクカートリッジ６の挿抜等で混入する気泡を、装置の大型化、高価格化及びインクの無駄な消費を招くことなく除去することが可能になる。
特に、本実施の形態では、負圧形成工程を別途設けることなく、インクパック５２のインク送出により自発的に生じた負圧を用いているため、流体噴射作業を停止させる必要がなく生産性の低下も回避することができる。
【００５４】
また、本実施形態では、針部材９５に逆止弁９６を設けているため、針部材９５を介して除去した空気を気泡溜まり９３ｃに逆流させることを防止でき、除去した空気を確実に保持しておくことができ、さらに空気吸引用パック５３を逆止弁９６に接続することにより、除去した空気を封入してより確実に空気を保持しておくことができる。
そして、本実施形態では、収容室５１ａの負圧が所定の大きさになった場合には、開放装置５４により大気開放するため、収容室５１ａの負圧が大きくてインクパック５２からのインク送出に支障を来すことを未然に防ぐことが可能になる。
【００５５】
以上、添付図面を参照しながら本発明に係る好適な実施形態について説明したが、本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。上述した例において示した各構成部材の諸形状や組み合わせ等は一例であって、本発明の主旨から逸脱しない範囲において設計要求等に基づき種々変更可能である。
【００５６】
例えば、上記実施形態では、針部材９５に空気吸引用パック５３を接続する構成としたが、これに限定されることなく、例えば針部材９５の上端が収容室５１ａで開放される構成であってもよい。
この構成では、気泡溜まり９３ｃから除去した空気により収容室５１ａの負圧が大きくなりすぎることを防止でき、インクカートリッジ６の挿抜等で混入する気泡の量が少ない場合には、開放装置５４を不要とすることも可能になる。
【００５７】
また、上記実施形態では、閉塞部材９１及び付勢部材９２を用いて開放装置５４を構成したが、これに限られるものではなく、例えば収容室５１ａの気圧を計測する計測装置と、開口部５１ｃを開閉する電磁弁等の開閉装置と、計測装置の計測結果に応じて開閉装置を制御する制御装置とを設ける構成としてもよい。
この構成では、閾値となる負圧の大きさを状況に応じて容易に変更することも可能になり、インクの種類や温度・湿度等の周辺環境に応じて最適な閾値を設定することが可能になる。
【００５８】
なお、上述した実施形態においては、液体噴射装置がインクジェットプリンターである場合を例にして説明したが、インクジェットプリンターに限られず、複写機及びファクシミリ等の装置であってもよい。
また、上述の実施形態においては、液体噴射装置が、インク等の液体を流体として噴射する流体噴射装置である場合を例にして説明したが、本発明の液体噴射装置は、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に適用することができる。液体噴射装置が噴射可能な液体としては、機能材料の粒子が分散又は溶解されている液状体、ジェル状の流状体が含まれる。
【００５９】
また、上述した実施形態において、液体噴射装置から噴射される液体としては、インクのみならず、特定の用途に対応する液体を適用可能である。液体噴射装置に、その特定の用途に対応する液体を噴射可能な噴射ヘッドを設け、その噴射ヘッドから特定の用途に対応する液体を噴射して、その液体を所定の物体に付着させることによって、所定のデバイスを製造可能である。例えば、本発明の液体噴射装置は、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、及び面発光ディスプレイ（ＦＥＤ）の製造等に用いられる電極材、色材等の材料を所定の分散媒（溶媒）に分散（溶解）した液体（液状体）を噴射する液体噴射装置に適用可能である。
【００６０】
また、液体噴射装置としては、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、ジェルを噴射する液体噴射装置であってもよい。そして、これらのうちいずれか一種の液体噴射装置に本発明を適用することができる。
【符号の説明】
【００６１】
３…記録ヘッド（液体噴射ヘッド）、  ６…インクカートリッジ（カートリッジ体）、  ５１ケース部材（第１筺体）、  ５１ａ…収容室（内部空間）、  ５１ｃ…開口部、  ５１ｄ…内壁面、  ５２…インクパック（パック体）、  ５３…空気吸引用パック（気体用パック体）、  ５４…開放装置、  ９０…インクタンク（液体タンク）、  ９１…閉塞部材、  ９２…付勢部材、  ９３…貯溜部材（第２筺体）、  ９３ａ…貯溜空間（内部空間）、  ９４…針部材（管体）、  ９５…針部材（第２管体）、  ９６…逆止弁
【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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