(57)【要約】【課題】フィルタを備えた液体供給針の拡張空間の高さを十分に確保し、上記拡張空間内に浮遊する気泡による弊害を最小化する液体噴射装置を提供する。【解決手段】複数の液体容器１が搭載され液体噴射ヘッド２が取付けられたキャリッジ３と、キャリッジ３の中空の液体供給針１４，１５と、液体噴射ヘッド２の液体流路２２に配置されたフィルタ１６，１７と、液体供給針１４，１５とフィルタ１６，１７の間に形成されその流路面積がフィルタ１６，１７に向かって次第に大きくなる拡張空間２０，２１を有する液体噴射装置であって、フィルタ１６，１７は大小２種類のものが混在しており、面積の大きな第１のフィルタ１６に臨んでいる第１の拡張空間２０の高さが、面積の小さな第２のフィルタ１７に臨んでいる第２の拡張空間２１の高さよりも高くなるよう設定されている。よって、成長気泡２６が第１の拡張空間２０を閉塞せず、良好な液体噴射となる。【選択図】        図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の液体容器が搭載されるとともに液体噴射ヘッドが取付けられたキャリッジと、流路形成部材に取付けられ上記液体容器に連通して液体の供給を受ける中空状の液体供給針と、上記液体供給針に供給された液体を液体噴射ヘッドに導く液体流路に配置されたフィルタと、上記液体供給針とフィルタの間に形成されその流路面積がフィルタに向かって次第に大きくなる拡張空間とを含んで構成された液体噴射装置であって、上記フィルタはその面積が少なくとも大小２種類のものが混在しており、面積の大きな第１のフィルタに臨んでいる第１の拡張空間の高さが、面積の小さな第２のフィルタに臨んでいる第２の拡張空間の高さよりも高くなるよう設定されていることを特徴とする液体噴射装置。
【請求項２】
上記第１のフィルタは、上記第２のフィルタよりも下流側に配置されている請求項１記載の液体噴射装置。
【請求項３】
上記第１の拡張空間を形成する第１の液体供給針は、第２の拡張空間を形成する第２の液体供給針よりも上記流路形成部材に対して深くはめ込まれている請求項１または２記載の液体噴射装置。
【請求項４】
上記第１の液体供給針と上記第２の液体供給針は、液体容器に嵌合する部分の外形形状および寸法が同じである請求項３記載の液体噴射装置。
【請求項５】
上記第１の拡張空間に対し、液体流路が複数連通している請求項１〜４のいずれか一項に記載の液体噴射装置。
【請求項６】
上記第１の液体供給針と第２の液体供給針を含む各液体供給針は、同じピッチで配置されている請求項３〜５のいずれか一項に記載の液体噴射装置。
【請求項７】
上記第１の拡張空間に滞留する気泡が液体の流通に支障を来すおそれのある所定の大きさとなる時間を記憶する気泡成長時間記憶手段と、上記記憶された時間に応じて上記気泡を強制的に吸引する強制吸引手段が設けられている請求項１〜６のいずれか一項に記載の液体噴射装置。
【請求項８】
上記強制吸引手段は、装置本体の起動スイッチをオンにしたときに動作するように構成されている請求項７記載の液体噴射装置。
【請求項９】
上記第１の拡張空間は、上記流路形成部材に対して可及的に傾斜の少ない状態で設けられた液体流路に対応して配置されている請求項１〜８のいずれか一項に記載の液体噴射装置。
【請求項１０】
上記第１の拡張空間は、複数並んだ液体流路のうち中央付近の液体流路に対応して配置されている請求項９記載の液体噴射装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、キャリッジに搭載した複数の液体容器から液体供給針とフィルタをへて液体噴射ヘッドに液体を供給して、液体を噴射するものに関している。
【０００２】
【従来の技術】
液体をノズル開口から噴射させる液体噴射装置は、種々な液体を対象にしたものが知られているが、そのなかでも代表的なものとして、インクジェット式記録装置に装着される記録ヘッドをあげることができる。そこで、従来の技術を上記インクジェット式記録装置を例にとって説明する。
【０００３】
従来の記録装置では、記録ヘッドが取付けられたキャリッジに複数のインク供給針が整列させられ、上記インク供給針に種々なインク色のインクカートリッジを接続するようになっている。また、インク供給針の根元にはシート状のフィルタが配置され、ここを通過したインクが記録ヘッドへ供給されるようになっている。上記フィルタの面積は、ノズル数が大とされているインク流路においては大きく設定され、ノズル数が小とされているインク流路においては小さく設定されている。
【０００４】
上記のような配置構造を図６および図７に示した。流路形成部材５０の上面には断面円形の複数のインク供給針５１が取付けられ、上記インク供給針５１の根元にシート状のフィルタ５２が配置され、インク供給路５３をへて記録ヘッド５４にインク供給が行なわれる。インク供給針５１は内部が中空になっていて、直径が一定のパイプ状とされた針部５１Ａとそれに滑らかに連続する拡張部５１Ｂが構成され、インク流の下流側は傘のように開いた形状になっている。
【０００５】
各インク供給針５１に接続されるインクカートリッジ５５には、ブラックのように他のインク色よりも多く消費されるものがあるので、多量のブラックインクを円滑に流通させるために、そこのインク供給針５１の箇所に配置されたフィルタ５２の面積は、ブラック以外のインクが流通する箇所のフィルタ５２の面積よりも大きく設定してある。このようにブラックに対応するフィルタ面積を大きくするのは、他の色のインクよりもノズル開口の個数が多く設定してあるので、１ノズル開口当たりの損失を均一にすることから、フィルタの面積を大きくしているのである。
【０００６】
ところで、インク供給針５１の内部空間は、図７に示すように、針部５１Ａの流路断面積一定の箇所と、拡張部５１Ｂの流路断面積が次第に大きくなって形成される拡張空間５１Ｃとにより構成されている。この拡張空間５１Ｃの広さはフィルタ５２の面積の大小に応じて決定されているのであるが、拡張空間５１Ｃの高さは、各インク供給針５１の外形形状や寸法を統一しておいて、どのインクカートリッジに対しても接続ができるようにしておく必要があるので、フィルタ５２の面積の大小にかかわらず、全てのインク供給針５１において同一または略同一とされている。
【０００７】
すなわち、拡張空間５１Ｃの平面的な広さ面積すなわちフィルタ５２の面積と高さ空間との「比」に関することであり、大きな面積のフィルタ５２に臨んでいる拡張空間５１Ｃは、小さな面積のフィルタ５２に臨んでいる拡張空間５１Ｃよりも偏平な空間形状となるのである。
【０００８】
【特許文献１】
特開平９−２１６３７５号公報
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
インクカートリッジ５５を交換したときには、交換の抜き差し時に若干の空気がインク供給針５１内に侵入することがある。この気泡はフィルタ５２の上流側に停滞し、印刷動作中のインク流によって拡張空間５１Ｃ内を漂うような挙動を呈している。印刷動作が継続されると、インクカートリッジ５５から微小な気泡が流下してきて、先に漂っている気泡に合体される現象となる。このような現象が繰り返されると、気泡が次第に大きく成長し図７（Ａ）（Ｂ）の符号５６に示すような成長気泡になり、高さの低い扁平な拡張空間５１Ｃを高さ方向に閉塞した状態になる。このような閉塞状態になると、インク（ここではブラックインク）流量が著しく低下してドット抜けのような印字品質の低下を来したり、極端な場合はインク供給が停止してしまったりするおそれがある。
【００１０】
なお、図７（Ａ）に示した各拡張空間５１Ｃの高さのとり方はいろいろな方法があるが、ここでは、針部５１Ａの下端部からインク供給針５１の下端部にいたる円弧形状部（いわゆるＲ部）の中央部付近（上限線５７）とフィルタ５２の表面部（下限線５８）との間隔を拡張空間５１Ｃの高さＨ１としている。
【００１１】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、制約された構造のなかにあって、フィルタを備えた液体供給針の拡張空間の高さを合理的な手法によって確保し、上記拡張空間内に浮遊する気泡による弊害を最小化する液体噴射装置を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明の液体噴射装置は、複数の液体容器が搭載されるとともに液体噴射ヘッドが取付けられたキャリッジと、流路形成部材に取付けられ上記液体容器に連通して液体の供給を受ける中空状の液体供給針と、上記液体供給針に供給された液体を液体噴射ヘッドに導く液体流路に配置されたフィルタと、上記液体供給針とフィルタの間に形成されその流路面積がフィルタに向かって次第に大きくなる拡張空間とを含んで構成された液体噴射装置であって、上記フィルタはその面積が少なくとも大小２種類のものが混在しており、面積の大きな第１のフィルタに臨んでいる第１の拡張空間の高さが、面積の小さな第２のフィルタに臨んでいる第２の拡張空間の高さよりも高くなるよう設定されていることを要旨とする。
【００１３】
すなわち、本発明の液体噴射装置は、上記フィルタはその面積が少なくとも大小２種類のものが混在しており、面積の大きな第１のフィルタに臨んでいる第１の拡張空間の高さが、面積の小さな第２のフィルタに臨んでいる第２の拡張空間の高さよりも高くなるよう設定されている。
【００１４】
上記構成により、ひとつの流路形成部材において、上記第１の拡張空間の高さは上記第２の拡張空間の高さよりも高く設定されているので、液体容器の交換時等に侵入した気泡が、第１のフィルタの上流側すなわち第１の拡張空間に停滞し、液体噴射ヘッド動作中の液体流によって第１の拡張空間内を漂うような挙動を呈している。そして、上記液体噴射が継続されると、液体容器から微小な気泡が流下してきて、先に漂っている気泡に合体される現象となる。このような現象が繰り返されると、気泡が次第に成長し大きな成長気泡になる。このように大きな成長気泡になっても、第１の拡張空間の高さが第２の拡張空間の高さよりも高く設定してあるので、成長した大きさの気泡になっても第１の拡張空間内を浮遊して移動を続けているので、成長気泡が第１の拡張空間を閉塞することがない。したがって、液流に間欠流が生じたり液流が停止したりすることが防止でき、良好な液体噴射が行なえる。
【００１５】
一般に、液体噴射装置において、大きな面積のフィルタに連なる液体流路は、その下流に配置されているノズル開口の個数が、他の小さな面積のフィルタに対応するノズル開口の個数よりもはるかに多く設定されている。したがって、大きな面積の第１のフィルタにおいて正常な液体流が維持されているので、多数のノズル開口への液体圧力や流量が所定値に保たれて、大きな面積のフィルタの本来の機能を果たして、良好な液体噴射が行なえる。
【００１６】
本発明の液体噴射装置によれば、上記第１のフィルタは、上記第２のフィルタよりも下流側に配置されている場合には、上記第１のフィルタに臨んでいる第１の拡張空間が、第２のフィルタに臨んでいる第２の拡張空間よりも下流側に配置された状態になるので、第１の拡張空間が実質的に流路形成部材に対して深くはめ込まれた位置に配置されたことになる。したがって、第１の拡張空間の高さを高くすることが簡単な構造変更だけで実現でき、製造の合理化や原価低減にとって有利である。
【００１７】
本発明の液体噴射装置によれば、上記第１の拡張空間を形成する第１の液体供給針は、第２の拡張空間を形成する第２の液体供給針よりも流路形成部材に対して深くはめ込まれている場合には、上記第１の液体供給針が流路形成部材にはめ込まれる部分の長さを長くするだけであるから、このはめ込み長さの拡大によってえられたスペースを利用して第１の拡張空間の高さを高くすることが、簡単な部品形状の変更だけ行なえる。
【００１８】
本発明の液体噴射装置によれば、上記第１の液体供給針と上記第２の液体供給針は、液体容器に嵌合する部分の外形形状および寸法が同じである場合には、従来から装着していた液体容器をそのまま第１の液体供給針，第２の液体供給針のいずれにも装着できるので、第１の拡張空間の高さが高くされた流路形成部材であっても、互換性のある液体容器の装着ができ、顧客にとっての便宜性が低下することがない。
【００１９】
本発明の液体噴射装置によれば、上記第１の拡張空間に対し、液体流路が複数連通している場合には、第１のフィルタの大きな面積をできるだけ広く活用することができる。また、第１の拡張空間の大きな容積部分から十分な量の液体を複数の液体流路に導くことができ、下流側に配置された多数のノズル開口に十分な量の液体供給ができる。
【００２０】
本発明の液体噴射装置によれば、上記第１の液体供給針と第２の液体供給針を含む各液体供給針が、同じピッチで配置されている場合には、第１の拡張空間の高さが高くされた流路形成部材であっても、全ての液体供給針に対して同一サイズの液体容器を装着することができ、顧客にとっての便宜性が低下することがない。
【００２１】
本発明の液体噴射装置によれば、上記第１の拡張空間に滞留する気泡が液体の流通に支障を来すおそれのある所定の大きさとなる時間を記憶する気泡成長時間記憶手段と、上記記憶された時間に応じて上記気泡を強制的に吸引する強制吸引手段が設けられている場合には、液体の流通に支障を来すような気泡成長時間があらかじめ記憶されていて、それに基づいて気泡を強制的に吸引するものであるから、顧客は気泡の成長具合を気にする必要がなく、気泡による弊害を常に自動的に回避することができる。
【００２２】
本発明の液体噴射装置によれば、上記強制吸引手段が、装置本体の起動スイッチをオンにしたときに動作するように構成されている場合には、強制吸引が必要とされるような気泡成長時間が経過しているときには、装置本体の起動スイッチをオンにしたときに自動的に気泡が強制吸引されるので、非常に簡単な起動スイッチの操作で、気泡による弊害を常に自動的に回避することができる。
【００２３】
本発明の液体噴射装置によれば、上記第１の拡張空間が、流路形成部材に対して可及的に傾斜の少ない状態で設けられた液体流路に対応して配置されている場合には、第１の拡張空間から第１のフィルタを通過した流体が、できるだけ傾斜や曲がりの少ない液体流路を流通するので、流路抵抗が少なく液体の流れが円滑になり、液体噴射ヘッドの多数のノズル開口へ良好な液体供給がなされる。さらに、上記液体流路が流路形成部材に対して大きく傾斜していると、合成樹脂で流路形成部材を成形するときに、横方向の応力の関係で液体流路が歪んだりして成形精度が低下しやすいのであるが、上記のように傾斜の少ない液体流路とされていることにより、上記成形精度上の問題が解消される。
【００２４】
本発明の液体噴射装置によれば、上記第１の拡張空間が、複数並んだ液体流路のうち中央付近の液体流路に対応して配置されている場合には、中央付近の液体流路は流路形成部材に対して傾斜が少ない状態になっているので、上述の場合と同様に、液体噴射ヘッドの多数のノズル開口へ良好な液体供給がなされたり、成形精度上の問題が解消されたりする。
【００２５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳しく説明する。
【００２６】
本発明の液体噴射装置は、上述のように種々な液体を対象にして機能させることができ、図示の実施の形態においてはその代表的な事例として、インクジェット式記録装置に採用される記録ヘッドを実施の形態の対象にしている。
【００２７】
図１は、本発明が適用されるインクジェット式記録装置の周辺構造の一例を示す斜視図であるとともに、本発明装置の一実施の形態を示している。この装置は、インクカートリッジ１が搭載されるとともに、記録ヘッド２が取付けられたキャリッジ３を備えている。装置本体であるインクジェット式記録装置は符号Ｐで示されている。
【００２８】
上記キャリッジ３は、タイミングベルト４を介してステッピングモータ５に接続され、ガイドバー６に案内されて記録紙である記録媒体７の紙幅方向（主走査方向）に往復移動するようになっている。上記キャリッジ３は、上部に開放する箱型を呈し、記録媒体７と対向する面（この例では下面）に、記録ヘッド２のノズル形成面が露呈するよう取付けられるとともに、インクカートリッジ１が搭載されるようになっている。
【００２９】
そして、上記記録ヘッド２にインクカートリッジ１からインクが供給され、キャリッジ３を移動させながら記録媒体７の上面にインク滴を吐出させて記録媒体７に画像や文字をドットマトリックスにより印刷するようになっている。なお、キャリッジ３は、記録ヘッド２を主走査方向に往復移動させる移動手段として機能している。
【００３０】
上記記録媒体７の移動を案内するために、記録ヘッド２の主走査方向に延びている長尺な案内部材８が配置されている。案内部材８の一端側のとなりには、記録ヘッド２のノズルプレート２３を清浄にするワイパー装置９と、ノズル開口部のインクの粘性状態等を正常化するキャッピング装置１０が配置されている。また、案内部材８の他端側のとなりには、フラッシングボックス１１が配置され、そこにフラッシング開口部１２が形成されている。
【００３１】
キャッピング装置１０によるクリーニング動作で吸出された廃インクや、フラッシング開口部１２に対するフラッシング動作で記録ヘッド２から吐出された廃インクは、廃インク貯留部１３に溜められるようになっている。
【００３２】
図２（Ａ）は、キャリッジ３の部分の縦断面図であり、（Ｂ）は第１のインク供給針の下部を水平方向に切断した断面図、（Ｃ）は第２のインク供給針を（Ｂ）と同様な断面で示した断面図である。
【００３３】
キャリッジ３の上面には断面円形の第１のインク供給針１４と第２のインク供給針１５からなる複数のインク供給針が取付けられ、上記第１のインク供給針１４と第２のインク供給針１５の根元にシート状のフィルタが配置されている。各インク供給針１４，１５は内部が中空になっていて、直径が一定のパイプ状とされた針部１４Ａ，１５Ａとそれに滑らかに連続する拡張部１４Ｂ，１５Ｂが構成され、インク流の下流側は傘のように開いた環状の基部１４Ｃ，１５Ｃとされている。
【００３４】
上記フィルタは、面積の大きな第１のフィルタ１６と面積の小さな第２のフィルタ１７がひとつのキャリッジ３に混在した状態で取付けられている。図に示す場合は、第１のフィルタ１６がひとつであるのに対し第２のフィルタ１７は６つ配置されている。
【００３５】
図４に示すように、キャリッジ３の上面には円形の窪部１８，１９が形成され、窪部１８には第１のインク供給針１４がはめ込まれ、窪部１９には第２のインク供給針１５がはめ込まれる。第１のインク供給針１４の基部１４Ｃの厚さは、第２のインク供給針１５の基部１５Ｃの厚さよりも分厚く形成され、上記窪部１８，１９の深さもそれぞれ各基部１４Ｃ，１５Ｃの厚さと同じ寸法とされている。第１のフィルタ１６は窪部１８の底部に、第２のフィルタ１７は窪部１９の底部に配置され、各基部１４Ｃ，１５Ｃを窪部１８，１９にはめ込むことにより両フィルタ１６，１７が固定されている。
【００３６】
第１のインク供給針１４の内部空間は、針部１４Ａの下端付近からその流路面積が第１のフィルタ１６に向かって次第に大きくなり、第１のフィルタ１６に臨んだ状態で第１の拡張空間２０が構成されている。また、第２のインク供給針１５の内部空間は、針部１５Ａの下端付近からその流路面積が第２のフィルタ１７に向かって次第に大きくなり、第２のフィルタ１７に臨んだ状態で第２の拡張空間２１が構成されている。
【００３７】
上記第１・第２各拡張空間２０，２１には、キャリッジ３にあけたインク流路２２が各フィルタ１６，１７を介して開口している。したがって、インク流路２２の開口面積が実質的にフィルタ面積を決定していることとなり、面積の大きな第１のフィルタ１６には２つまたはそれ以上のインク流路２２が開口しており、面積の小さな第２のフィルタ１７にはひとつのインク流路２２が開口しており、フィルタの濾過有効面積がインク流路２２の開口面積によって設定されている。また、各インク流路２２は、記録ヘッド２に接続され、ノズルプレート２３に各インク色毎に設けられているノズル開口（図示していない）に対して、インク貯留室や圧力室等を経由して連通している。
【００３８】
第１のインク供給針１４，第２のインク供給針１５に接続されるインクカートリッジ１には、ブラックのように他のインク色よりも多く消費されるものがあるので、多量のブラックインクを円滑に流通させるために、ブラックインクが第１のインク供給針１４に流入するようにインクカートリッジ１の装着がなされていて、面積の大きな第１のフィルタ１６の濾過機能を受けるようになっている。ブラック以外のマゼンタ，シアン，イエロー等のインクは第２のインク供給針１５を経て面積の小さな第２のフィルタ１７の濾過機能を受けるようになっている。このようにブラックに対応するフィルタ面積を大きくするのは、ブラックのような場合には、他の色のインクよりもノズル開口の個数が多く設定してあるので、１ノズル開口当たりの損失を均一にすることから、フィルタの面積を大きくしているのである。
【００３９】
上記第１のインク供給針１４の基部１４Ｃの厚さは、第２のインク供給針１５の基部１５Ｃの厚さよりも分厚く形成されているので、基部１４Ｃの厚さを利用して、第１の拡張空間２０の高さを第２の拡張空間２１の高さよりも高くしている。この高さを特定する方法は，図７において説明したものと同じであり、２４は上限線、２５は下限線であり、第１の拡張空間２０の高さはＨ２、第２の拡張空間２１の高さはＨ３である。したがって、Ｈ２＞Ｈ３となっている。
【００４０】
ブラックインクのインクカートリッジ１の交換時等に侵入した気泡が、第１のフィルタ１６の上流側すなわち第１の拡張空間２０に停滞し、記録ヘッド２の動作中のインク流によって第１の拡張空間２０内を漂うような挙動を呈している。そして、上記インク吐出が継続されると、インクカートリッジ１から微小な気泡が流下してきて、先に漂っている気泡に合体される現象となる。このような現象が繰り返されると、気泡が次第に成長し大きな成長気泡２６になる。このように大きな成長気泡２６になっても、第１の拡張空間２０の高さが第２の拡張空間２１の高さよりも高く設定してあるので、成長した大きさの気泡になっても第１の拡張空間２０内を浮遊して移動を続けているので、成長気泡２６が第１の拡張空間２０を閉塞することがない。したがって、インク流に間欠流が生じたりインク流が停止したりすることが防止でき、良好なインク滴の吐出が行なえる。換言すると、大きな面積の第１のフィルタ１６に臨んでいる第１の拡張空間２０のインク流量が、小さな面積の第２のフィルタ１７に臨んでいる第２の拡張空間２１のインク流量よりも多いので、第１の拡張空間２０における気泡の成長速度が速くなり、第１の拡張空間２０における成長気泡２６の閉塞が問題になるのである。
【００４１】
上記のように、窪部１８を窪部１９よりも深くしたり、基部１４Ｃの厚さを基部１５Ｃの厚さよりも厚くしたりすることにより、上記第１のフィルタ１６は、第２のフィルタ１７よりも下流側に配置される。こうすることにより、第１のフィルタ１６に臨んでいる第１の拡張空間２０が、第２のフィルタ１７に臨んでいる第２の拡張空間２１よりも下流側に配置された状態になるので、第１の拡張空間２０が実質的にキャリッジ３に対して深くはめ込まれた位置に配置されたことになる。したがって、第１の拡張空間２０の高さを高くすることが簡単な構造変更だけで実現でき、製造の合理化や原価低減にとって有利である。
【００４２】
上記第１のインク供給針１４がキャリッジ３にはめ込まれる部分の長さを第２のインク供給針１５のそれよりも長くするだけであるから、このはめ込み長さの拡大によってえられたスペースを利用して第１の拡張空間２０の高さを高くすることが、簡単な部品形状の変更だけ行なえる。
【００４３】
上記第１のインク供給針１４と上記第２のインク供給針１５は、インクカートリッジ１に嵌合する部分の外形形状および寸法が同じにしてある。こうすることにより、従来から装着していたインクカートリッジ１をそのまま第１のインク供給針１４，第２のインク供給針１５のいずれにも装着できるので、第１の拡張空間２０の高さが高くされたキャリッジ３であっても、互換性のあるインクカートリッジ１の装着ができ、顧客にとっての便宜性が低下することがない。
【００４４】
上記第１の拡張空間２０に対し、インク流路２２が複数連通しているので、第１のフィルタ１６の実質的な濾過面積をできるだけ広く活用することができる。また、第１の拡張空間２０の大きな容積部分から十分な量のインクを複数のインク流路２２に導くことができ、下流側に配置された多数のノズル開口に十分な量のインク供給ができる。
【００４５】
図２に示した実施の形態は、消費量の多いブラックインクのような場合に備えて、第１のインク供給針１４に接続されるインクカートリッジ１が大きなインク容量とされている。そのために、インクカートリッジ１がラージサイズになっている。したがって、第２のインク供給針１５は狭いピッチで配列されているが、第１のインク供給針１４の左右は第２のインク供給針１５とのあいだに広いスペースが付与してある。しかし、図３に示す場合は、第１のインク供給針１４と第２のインク供給針１５を含む液体供給針が、同じピッチで配置されていることにより、第１の拡張空間２０の高さが高くされたキャリッジ３であっても、全ての液体供給針に対して同一サイズのインクカートリッジ１を装着することができ、顧客にとっての便宜性が低下することがない。とくに、印刷物の色彩状態により、特定のインク色が大量に消費されるような場合には、そのインク色を第１のインク供給針１４に接続して、気泡発生による印刷品質の低下を未然に防止することが可能である。
【００４６】
以上に述べた実施の形態の構造においては、キャリッジ３にインク流路２２が形成されている構造を例示し、このインク流路２２が形成されている部位を「流路形成部材」として位置付けている。他方、この「流路形成部材」をキャリッジ３とは別の部材として存在させ、この別部材にインク流路２２を形成するとともに、第１のインク供給針１４，第２のインク供給針１５，第１のフィルタ１６，第２のフィルタ１７および記録ヘッド２等を取付ける構造とすることができる。したがって、本発明においては、「流路形成部材」は、別部材として独立した部品とされている場合、およびキャリッジ３の一部として存在している場合の双方を含んでいるのである。
【００４７】
以上に述べた高さが高くされた第１の拡張空間２０であっても、第１の拡張空間２０の気泡が著しく大きく成長して、従来技術で述べたような成長気泡２６による第１の拡張空間２０の閉塞が発生する可能性がある。このような場合に備えて、第１の拡張空間２０の成長気泡２６を自動的に強制吸引するようにした。
【００４８】
図５は、上記の強制吸引を実現するためのシステム構成を示すブロック図である。図において、３０はホスト（図示せず）からの印刷データを受信する受信バッファであり、３１は上記印刷データをビットマップデータに変換するビットマップ生成手段、３２は上記ビットマップデータを一時格納する印刷バッファである。
【００４９】
３４はヘッド駆動手段であり、上記印刷バッファ３２からの印刷信号に対応して、記録ヘッド２に内蔵された圧電振動子に駆動電圧を印加して記録ヘッド２からインク滴を吐出させる印刷動作を実行する。また、フラッシングのタイミングが到来した時点で、上記圧電振動子に印刷信号とは無関係の駆動電圧を印加し、記録ヘッド２の全ノズル開口からインク滴を吐出させるフラッシング動作を実行する。
【００５０】
３７はポンプ駆動手段であり、吸引ポンプＳによりキャッピング装置１０に封止された状態の記録ヘッド２に負圧を与え、全ノズル開口からインクを強制的に吸引するクリーニング動作を実行する。
【００５１】
３３はキャリッジ制御手段であり、印刷時にステッピングモータＭによりキャリッジ３を移動させて記録ヘッド２を走査させるとともに、フラッシング動作時や印刷終了時に、キャッピング装置１０と記録ヘッド２とが対向する位置にキャリッジ３を移動させるように制御する。
【００５２】
３９は放置タイマであり、キャリッジ制御手段３３からの信号等により、記録ヘッド２がキャッピング装置１０に封止されたことを検知して起動され、記録ヘッド２がキャッピング装置１０に封止された状態で放置されたキャッピング放置時間を計測する。また、４０は印刷タイマであり、ヘッド駆動手段３４ならびにキャリッジ制御手段３３からの信号等により印刷開始を検知して起動され、記録ヘッド２がキャッピング装置１０から開放されてから再びキャッピング装置１０に封止されるまでの間の総印刷時間を計測する。上記放置タイマ３９および印刷タイマ４０は、いずれも信号を出力した時点でリセットされる。
【００５３】
３８はモード選択手段であり、上記放置タイマ３９および印刷タイマ４０から出力された放置時間ならびに総印刷時間の信号を受け、放置時間と総印刷時間との兼ね合いから、フラッシング動作を実行するフラッシングモードかクリーニング動作を実行するクリーニングモードかを選択し、選択したモードの信号を出力する。
【００５４】
３５はフラッシング制御手段であり、モード選択手段３８からの信号を受け、ヘッド駆動手段３４により圧電振動子に駆動電圧を印加して圧電振動子を繰返し伸縮させ振動させる。そして、ノズル開口からインク滴を強制的に吐出させるフラッシング動作を制御する。また、３６はクリーニング制御手段であり、モード選択手段３８から信号を受け、ポンプ駆動手段３７によるクリーニング動作を制御する。
【００５５】
上述のシステム構成は一般的なものであるが、過大になった成長気泡２６を自動的に吸引するためにつぎのような手段等をこのシステム構成に付加した。すなわち、第１の拡張空間２０の高さを閉塞するようないわゆる過大成長気泡に達する時間をあらかじめ記憶させた気泡成長時間記憶手段４１（以下、記憶手段４１と略称する）からの信号がモード選択手段３８に入力されるようになっている。上記記憶手段４１には、実験的に把握された気泡成長時間のデータが記憶素子に格納されている。
【００５６】
上記記憶手段４１から、過大成長気泡に達する時間であるとの信号が上記モード選択手段３８に入力されると、同手段３８において自動的にクリーニングモードを選択して、クリーニング制御手段３６に信号を送り、ポンプ駆動手段３７によるクリーニング動作を強制的に実行するよう制御する。
【００５７】
さらに、上記のような強制的なクリーニング動作の便宜をはかるために、装置本体Ｐの起動スイッチをオンにしたときに、上記のように強制的にクリーニング動作を行なわなければならない状態になっていれば、このオンと同時にクリーニング動作が自動的に実行されて、過大成長気泡の吸引がなされる。図５において、４２は上記の起動スイッチであり、この起動スイッチ４２をオンにしたときに発せられる信号がモード選択手段３８に入力されるようになっている。
【００５８】
したがって、顧客は気泡の成長具合を気にする必要がなく、非常に簡単な起動スイッチ４２のオン操作で、気泡による弊害を常に自動的に回避することができる。
【００５９】
なお、上記記憶手段４１に格納されるデータとしては、過大成長気泡に達する時間以外に、各インク色毎や各インクカートリッジ１の容量毎、あるいは装置本体Ｐが設置されている環境温度等に区分された上記時間として記憶させて、これらのデータを強制的吸引に対して忠実に反映させることができる。
【００６０】
また、上記記憶手段４１をインクカートリッジ１の一部に取付けて、各インクカートリッジ１毎の特質すなわちインク色，顔料系インクかどうか，過大成長気泡に到達する時間，インク残量等をそのインクカートリッジ１固有の情報として記憶させることもできる。こうすることにより、第１の拡張空間２０内の過大成長気泡を強制吸引することが、各インクカートリッジ１毎に正確に実行される。
【００６１】
図２および図３に示すように、上記第１の拡張空間２０は、キャリッジ３に対して可及的に傾斜の少ない状態で設けられたインク流路２２に対応して配置されている。このため、第１の拡張空間２０から第１のフィルタ１６を通過したインクが、できるだけ傾斜や曲がりの少ないインク流路２２を流通するので、流路抵抗が少なくインクの流れが円滑になり、記録ヘッド２の多数のノズル開口へ良好なインク供給がなされる。さらに、上記インク流路２２がキャリッジ３に対して大きく傾斜していると、合成樹脂でキャリッジ３を成形するときに、横方向の応力の関係でインク流路２２が歪んだりして成形精度が低下しやすいのであるが、上記のように傾斜の少ないインク流路２２とされていることにより、上記成形精度上の問題が解消される。
【００６２】
また、図２および図３に示したように、第１の拡張空間２０を、複数並んだインク流路２２のうち、中央付近のインク流路２２に対応して配置することによって、中央付近のインク流路２２はキャリッジ３に対して傾斜が少ない状態になり、上記の場合と同様な利点がえられる。
【００６３】
なお、本発明は、実施の形態のように、インクカートリッジがキャリッジに装着されたオンキャリッジのタイプだけではなく、インクカートリッジが装置本体に設置され、そこからのインクがキャリッジ上のサブタンクに供給されるオフキャリッジのタイプにおいても有効に実施することができる。
【００６４】
上述の実施の形態は、インクジェット式記録装置を対象にしたものであるが、本発明によってえられた液体噴射装置は、インクジェット式記録装置用のインクだけを対象にするのではなく、グルー，マニキュア，導電性液体（液体金属）等を噴射することができる。さらに、上記実施の形態では、液体の一つであるインクを用いたインクジェット式記録ヘッドについて説明したが、プリンタ等の画像記録装置に用いられる記録ヘッド，液晶ディスプレー等のカラーフィルタの製造に用いられる色材噴射ヘッド，有機ＥＬディスプレー，ＦＥＤ（面発光ディスプレー）等の電極形成に用いられる電極材噴射ヘッド，バイオチップ製造に用いられる生体有機噴射ヘッド等の液体を吐出する液体噴射ヘッド全般に適用することも可能である。
【００６５】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、ひとつのキャリッジにおいて、上記第１の拡張空間の高さは上記第２の拡張空間の高さよりも高く設定されているので、液体容器の交換時等に侵入した気泡が、第１のフィルタの上流側すなわち第１の拡張空間に停滞し、液体噴射ヘッド動作中の液体流によって第１の拡張空間内を漂うような挙動を呈している。そして、上記液体噴射が継続されると、液体容器から微小な気泡が流下してきて、先に漂っている気泡に合体される現象となる。このような現象が繰り返されると、気泡が次第に成長し大きな成長気泡になる。このように大きな成長気泡になっても、第１の拡張空間の高さが第２の拡張空間の高さよりも高く設定してあるので、成長した大きさの気泡になっても第１の拡張空間内を浮遊して移動を続けているので、成長気泡が第１の拡張空間を閉塞することがない。したがって、液流に間欠流が生じたり液流が停止したりすることが防止でき、良好な液体噴射が行なえる。
【００６６】
一般に、液体噴射装置において、大きな面積のフィルタに連なる液体流路は、その下流に配置されているノズル開口の個数が、他の小さな面積のフィルタに対応するノズル開口よりもはるかに多く設定されている。したがって、大きな面積の第１のフィルタにおいて正常な液体流が維持されているので、多数のノズル開口への液体圧力や流量が所定値に保たれて、大きな面積のフィルタの本来の機能を果たして、良好な液体噴射が行なえる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明が適用されるインクジェット式記録装置の斜視図である。
【図２】（Ａ）はキャリッジの断面図、（Ｂ）（Ｃ）はインク供給針の下部を横断した平面図である。
【図３】各インク供給針を等ピッチで配列したキャリッジの断面図である。
【図４】キャリッジの拡大断面図である。
【図５】本発明の液体噴射装置を動作させるシステム構成のブロック図である。
【図６】従来技術を示すキャリッジの断面図である。
【図７】（Ａ）は拡大断面図、（Ｂ）はインク供給針の下部を横断した平面図である。
【符号の説明】
Ｐ    インクジェット式記録装置，装置本体
１    インクカートリッジ
２    記録ヘッド
３    キャリッジ，流路形成部材
４    タイミングベルト
５    ステッピングモータ
６    ガイドバー
７    記録媒体
１０    キャッピング装置
１１    フラッシングボックス
１２    フラッシング開口部
１３    廃インク貯留部
１４    第１のインク供給針，第１の液体供給針
１４Ａ  針部
１４Ｂ  拡張部
１４Ｃ  基部
１５    第２のインク供給針，第２の液体供給針
１５Ａ  針部
１５Ｂ  拡張部
１５Ｃ  基部
１６    第１のフィルタ
１７    第２のフィルタ
１８    窪部
１９    窪部
２０    第１の拡張空間
２１    第２の拡張空間
２２    インク流路，液体流路
２３    ノズルプレート
２４    上限線
２５    下限線
２６    成長気泡
３０    受信バッファ
３１    ビットマップ生成手段
３２    印刷バッファ
３３    キャリッジ制御手段
３４    ヘッド駆動手段
３５    フラッシング制御手段
３６    クリーニング制御手段
３７    ポンプ駆動手段
３８    モード選択手段
３９    放置タイマ
４０    印刷タイマ
４１    気泡成長時間記憶手段
４２    起動スイッチ
Ｍ      ステッピングモータ
Ｓ      吸引ポンプ
Ｈ１    拡張空間の高さ
Ｈ２    拡張空間の高さ
Ｈ３    拡張空間の高さ
５０    キャリッジ
５１    インク供給針
５１Ａ  針部
５１Ｂ  拡張部
５１Ｃ  拡張空間
５２    フィルタ
５３    インク供給路
５４    記録ヘッド
５５    インクカートリッジ
５６    気泡
５７    上限線
５８    下限線
【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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