(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体を吐出する吐出ヘッドと、
前記液体を収容した液体収容部から前記吐出ヘッドへと前記液体を供給する液体供給路と、
前記液体供給路に配置され、前記液体中の異物を除去するためのフィルター部材を有するフィルター部と、を備えた液体吐出装置であって、
前記フィルター部は、前記フィルター部材が備えられているフィルター室と前記液体を貯留するインク貯留室とを備え、
前記フィルター室は、前記フィルター部材により仕切られ、上流側フィルター室と下流側フィルター室とを有し、
前記インク貯留室と前記上流側フィルター室とは、第１連通管、第２連通管、及び通気管により連通されており、
前記第１連通管は、前記第２連通管及び前記通気管よりも重力方向下方にあり、圧力損失により、前記上流側フィルター室の重力方向の長さ以上に前記インク貯留室と前記上流側フィルター室との水頭差を生じさせることができることを特徴とする液体吐出装置。
【請求項２】
前記第２連通管は、重力方向上方に凸状の形状であり、
前記第２連通管の最上部は、前記インク貯留室の最上部より重力方向下方の位置にあることを特徴とする請求項１に記載の液体吐出装置。
【請求項３】
前記インク貯留室の上面は、前記上流側フィルター室の上面より、重力方向の上方にあることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の液体吐出装置。
【請求項４】
前記第１連通管の流路抵抗は、前記第２連通管の流路抵抗より大きいことを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載の液体吐出装置。
【請求項５】
前記通気管の前記インク貯留室と連結されている位置は、前記第２連通管の前記インク貯留室と連結されている位置より、重力方向の上方にあることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか一項に記載の液体吐出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液体収容部であるインクタンクからのインクを受けて印刷データに基づいてインク滴を吐出する記録ヘッドと、インクタンクと記録ヘッドとの間のインク供給路に異物を除去するためのフィルター部材を配置した液体吐出装置に関し、特にフィルター部材の上流側に残留した空気を容易に排除することができるように構成した液体吐出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
液体吐出装置において、記録ヘッド内でのインクの流れる流路は、非常に微細に構成されており、インクタンクから記録ヘッドに供給されるインクは、塵埃等の異物の混入のない清浄な状態であることが要求される。そこで、一般に記録ヘッドと前記インクタンクとの間のインク流路には、異物を除去するフィルター部材を有するフィルター室が配置され、このフィルター部材によって記録ヘッド側への異物の侵入が防止できるように構成されている。
【０００３】
フィルター部材は異物だけでなく細かな気泡の通過も阻害するため、フィルター部材の上流側空間部には上流から流れてきた気泡が蓄積される。蓄積された気泡は大きな空気の塊となってフィルター部材を覆い、インクの流れはその空気で覆われていない部分に集中する。それに伴いフィルター部材通過流速は高まり、フィルター部材での圧力損失は増加する。やがてその圧力損失が一定値以上に達すると、ヘッド吐出部に過大な負圧がかかり、正常な吐出が不可能になる。
【０００４】
このように一定量以上の気泡がフィルター室に流入すると、フィルター部材を閉塞し吐出不良を引き起こしてしまう。この問題を解消するため、フィルター室に蓄積した気泡を排出する機能を備えた液体吐出装置が各種提案されている。
【０００５】
例えば、特許文献１に記載されているように、インク供給路上流側に流路抵抗可変手段を配置し、フィルター部材の上流側に設置した弾性部材を変形させることで蓄積気泡を排出するよう構成されたインクジェット式記録装置が液体吐出装置として知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００６−５１８３２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１に記載の液体吐出装置であるインクジェット式記録装置では、ノズル開口を通じてインクを吸引する時にフィルター部材が備えられているフィルター室を十分な負圧に保つため、フィルター部材の上流側に流路抵抗可変手段を設置する必要がある。そのため、装置の複雑化を招き低コスト化が難しいという課題があった。
【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、以下の形態または適用例として実現することが可能である。
【０００９】
［適用例１］本適用例に係る液体吐出装置は、液体を吐出する吐出ヘッドと、前記液体を収容した液体収容部から前記吐出ヘッドへと前記液体を供給する液体供給路と、前記液体供給路に配置され、前記液体中の異物を除去するためのフィルター部材を有するフィルター部と、を備えた液体吐出装置であって、前記フィルター部は、前記フィルター部材が備えられているフィルター室と前記液体を貯留するインク貯留室とを備え、前記フィルター室は、前記フィルター部材により仕切られ、上流側フィルター室と下流側フィルター室とを有し、前記インク貯留室と前記上流側フィルター室とは、第１連通管、第２連通管、及び通気管により連通されており、前記第１連通管は、前記第２連通管及び前記通気管よりも重力方向下方にあり、圧力損失により、前記上流側フィルター室の重力方向の長さ以上に前記インク貯留室と前記上流側フィルター室との水頭差を生じさせることができることを特徴とする。
【００１０】
本適用例によれば、インク貯留室に供給されたインクは第１連通管を通じて上流側フィルター室に輸送され、フィルター部材を通過後、下流側フィルター室を経て、インクジェット式記録ヘッド側に排出される。この時インク貯留室の上方及び通気管には空気が存在している。通気管により各室の空気は行き来できるため、各室の水位はそれぞれの水頭差に応じて変化する。
【００１１】
インク貯留室の液面が第２連通管との接続部及び通気管との接続部より低い時に吐出ヘッド側からインク吸引を行うと、第１連通管の圧力損失によりインク貯留室と上流側フィルター室との間には上流側フィルター室の重力方向の長さ以上の水頭差が生じるため、上流側フィルター室の水位は低下してフィルター部材のほぼ全面が空気で覆われる。インクの流れはフィルター部材の空気で覆われていない部分に集中するため局所的に流速が高まり、フィルター部の圧力損失は増加する。これによって、フィルター部にはバブルポイント以上の圧力が加わり、上流側フィルター室の空気を下流側に排出することができるようになる。
【００１２】
従って、フィルター部に蓄積した気泡を単純かつ低コストな構造で排出可能なインクジェット式記録装置を提供することができる。
【００１３】
［適用例２］上記適用例に記載の液体吐出装置において、前記第２連通管は、重力方向上方に凸状の形状であり、前記第２連通管の最上部は、前記インク貯留室の最上部より重力方向下方の位置にあることが好ましい。
【００１４】
本適用例によれば、第２連通管が上側に凸の形状であるため、インク吸引による気泡排出時にはインク貯留室の水位が第２連通管の最上部まで上昇する。その後、上流からの気泡流入に伴い水位が低下していくが、サイフォンの原理によりインク貯留室とフィルター室の間でインクが流れ続ける。この状態でインク吸引を行っても、インクの大部分は第２連通管を通じて流れるため、第１連通管の圧力損失によりフィルター室の水位が低下することはない。すなわち気泡の排出が抑制される。
【００１５】
第２連通管内のインクの流れは、インク貯留室の水位が第２連通管の接続部以下になるまで維持されるため、気泡が一定量以上流入するまで気泡の排出は生じなくなる。従って、インク吸引時にインクジェット式記録ヘッドに気泡が流入する頻度が低下し、吐出不良を誘発しにくくなる、という効果を得ることができる。
【００１６】
［適用例３］上記適用例に記載の液体吐出装置において、前記インク貯留室の上面は、前記上流側フィルター室の上面より、重力方向の上方にあることが好ましい。
【００１７】
本適用例によれば、インク貯留室はフィルター室より高さがあるため、残留空気は主にインク貯留室側に貯まることになる。これによって、フィルター部材が空気で覆われる面積は減り、インクが通過可能なフィルター部材の面積は増大する。従って、フィルター部材の利用効率が高まるという効果を得ることができる。
【００１８】
［適用例４］上記適用例に記載の液体吐出装置において、前記第１連通管の流路抵抗は、前記第２連通管の流路抵抗より大きいことが好ましい。
【００１９】
本適用例によれば、第２連通管より第１連通管の流路抵抗が大きいため、第２連通管にインクが流れているときの方がインク貯留室とフィルター室の水頭差は小さくなる。そのため、第２連通管にインクが流れている状態でインク吸引を行ったとき、上流側フィルター室の水位が下がりにくくなる。これにより、気泡の排出が抑制され、新たに気泡が蓄積されない限りインク吸引をしても気泡排出が起こらないようになる。従って、インク吸引時にインクジェット式記録ヘッドに気泡が流入する頻度が低下し、吐出不良を誘発しにくくなるという効果を得ることができる。
【００２０】
［適用例５］上記適用例に記載の液体吐出装置において、前記通気管の前記インク貯留室と連結されている位置は、前記第２連通管の前記インク貯留室と連結されている位置より、重力方向の上方にあることが好ましい。
【００２１】
本適用例によれば、通気管は第２連通管との接続部より上の位置でインク貯留室と接続されているため、インク吸引時にインク貯留室内の第２連通管との接続部より上にある空気を、通気管を通じて排出することができる。これにより、インク貯留室の水位は第２連通管との接続部より上の位置まで上がり、その後新たな気泡流入があっても直ちに水位が第２連通管との接続部を下回ることはなくなる。第２連通管への空気流入が生じない限り気泡排出動作は抑制されるため、一度気泡を排出した後は、ある程度の気泡が流入しても気泡排出動作は起こらなくなる。従って、インク吸引時にインクジェット式記録ヘッドに気泡が流入する頻度が低下し、吐出不良を誘発しにくくなるという効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】実施形態１に係るインクジェット式記録装置の概略構成を示す斜視図。
【図２】実施形態１に係るインクジェット式記録装置の内部構造を示す概略断面図。
【図３】実施形態１に係るインクジェット式記録装置におけるインク供給経路を示す概略断面図。
【図４】実施形態１に係るフィルター部の構造を示す概略断面図。
【図５】実施形態１に係るフィルター部の動作を説明するフィルター部の概略断面図（初期の充填状態）。
【図６】実施形態１に係るフィルター部の動作を説明するフィルター部の概略断面図（長期使用後）。
【図７】実施形態１に係るフィルター部の動作を説明するフィルター部の概略断面図（空気排出動作１）。
【図８】実施形態１に係るフィルター部の動作を説明するフィルター部の概略断面図（空気排出動作２）。
【図９】実施形態１に係るフィルター部の動作を説明するフィルター部の概略断面図（空気排出動作３）。
【図１０】実施形態１に係るフィルター部の動作を説明するフィルター部の概略断面図（空気排出動作４）。
【図１１】実施形態１に係るフィルター部の動作を説明するフィルター部の概略断面図（印字状態）。
【図１２】実施形態２に係るフィルター部の構造を示す概略断面図（空気排出動作状態）。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。なお、以下の各図においては、各層や各部材を認識可能な程度の大きさにするため、各層や各部材の尺度を実際とは異ならせしめている。
【００２４】
（実施形態１）
まず、実施形態１に係る液体吐出装置としてのインクジェット式記録装置１の概略構成について図１〜図４を参照して説明する。
図１は、実施形態１に係るインクジェット式記録装置の概略構成を示す斜視図である。図２は、実施形態１に係るインクジェット式記録装置の内部構造を示す概略断面図である。図３は、実施形態１に係るインクジェット式記録装置におけるインク供給経路を示す概略断面図である。図４は、実施形態１に係るフィルター部の構造を示す概略断面図である。
なお、本実施形態のインクジェット式記録装置１は、略箱形の外観形状をしており、設置した場合、重力方向に交差する矩形状の面の上方を上面、下方を底面と称し、上面と底面との端部に接する４面の長手方向に接する２つの面の中で一方の面を前面、前面に対向する他方の面を背面と称し、短手方向に接する２つの面を側面と称して説明する。
【００２５】
図１に示すように、インクジェット式記録装置１は、前面に前面カバー２と複数の操作ボタン４が設けられている。前面カバー２は下端側で軸支されており、上端側を手前に倒すと、印刷媒体としての印刷用紙２０が排出される細長い排紙口３が現れる。また、インクジェット式記録装置１の背面側には、図示しない給紙トレイが設けられており、給紙トレイに印刷用紙２０をセットして操作ボタン４を操作すると、給紙トレイから供給された印刷用紙２０が所定量ずつ搬送されて、内部で印刷用紙２０の表面に画像等が印刷された後、排紙口３から印刷用紙２０が排出されるようになっている。
【００２６】
また、インクジェット式記録装置１の上面側には上面カバー６が設けられている。上面カバー６は、奥側で軸支されており、手前側を持ち上げて上面カバー６を開くと、インクジェット式記録装置１の内部の状態を確認したり、あるいはインクジェット式記録装置１の修理などを行ったりすることが可能となっている。
【００２７】
更に、インクジェット式記録装置１の側面には、台座５を介して箱形形状のタンクケース７が設けられている。タンクケース７の内部には液体収容部であるインクタンク９が４つ設けられており、これらインクタンク９に収容されているインクがインクジェット式記録装置１に供給されて印刷に用いられるようになっている。本実施例のインクジェット式記録装置１では、シアン色、マゼンタ色、イエロー色、黒色の４種類のインクを用いてカラー画像を印刷可能であり、インクの種類毎にインクタンク９が設けられている。尚、タンクケース７の側面（インクジェット式記録装置１から遠い側の面）には、確認窓８が設けられており、タンクケース７内に設けられた４つのインクタンク９を目視可能となっている。また、インクタンク９は透明あるいは半透明な樹脂材料で形成されているため、インクタンク９内のインクの残量を目視によって確認することができる。
【００２８】
次に、実施形態１に係るインクジェット式記録装置１の内部構造を説明する。図２に示すように、インクジェット式記録装置１は、インクタンク９と、インクタンク９からのインクの供給を受けて、ノズル開口からインク滴を吐出するインクジェット式記録ヘッドとしての吐出ヘッド１２と、インクタンク９と吐出ヘッド１２との間のインク供給路として接続チューブ１０に配置され、異物を除去するためのフィルター部材４２（図３参照）を有するフィルター部３０と、を備えている。インクジェット式記録装置１の内部には、印刷用紙２０上で往復動するキャリッジ１１が設けられており、フィルター部３０はキャリッジ１１に搭載されている。キャリッジ１１の底面側（印刷用紙２０が配置されている側）には、複数のノズル開口が形成された吐出ヘッド１２が搭載されており、ノズル開口から印刷用紙２０に向かってインクが吐出される。本実施例のインクジェット式記録装置１では、シアン色、マゼンタ色、イエロー色、黒色の４種類のインクを用いることから、キャリッジ１１に搭載された吐出ヘッド１２には、インクの種類毎にノズル開口が設けられている。
【００２９】
キャリッジ１１は、図示しない駆動機構によって駆動されて、ガイドレール１３にガイドされながら印刷用紙２０上で往復動を繰り返す。また、インクジェット式記録装置１には、印刷用紙２０を搬送するための図示しない紙送機構も設けられており、キャリッジ１１が往復動する動きに合わせて印刷用紙２０が少しずつ搬送されていく。そして、キャリッジ１１が往復動する動きと、印刷用紙２０が搬送される動きとに合わせて、吐出ヘッド１２のノズル開口からインクを吐出することによって、印刷用紙２０に画像等が印刷される。
【００３０】
吐出ヘッド１２のノズル開口から吐出される４種類のインク（シアン色、マゼンタ色、イエロー色、黒色）は、タンクケース７内に設けられた４つのインクタンク９にそれぞれ収容されている。各インクタンク９内のインクは、インクの種類毎に設けられた接続チューブ１０を介して、キャリッジ１１の吐出ヘッド１２に供給される。接続チューブ１０と吐出ヘッド１２の間には圧力ダンパ機能を有するフィルター部３０が設置され、キャリッジ１１の動作時に生じるインクの圧力変動が吸収される仕組みになっている。
【００３１】
キャリッジ１１をガイドレール１３に沿って印刷用紙２０の外側まで移動させた位置には、ホームポジションと呼ばれる領域が設けられている。ホームポジションには、キャップ１４が設けられており、このキャップ１４は図示しない昇降機構によって上下方向に移動可能となっている。インクジェット式記録装置１が画像等を印刷していない間は、キャリッジ１１をホームポジションに移動させて、キャップ１４を上昇させると、キャップ１４が吐出ヘッド１２の底面側に押し当てられてノズル開口を覆うように閉空間が形成されるので、吐出ヘッド１２内のインクが乾燥することを防止できる。また、キャップ１４には、吸引チューブ１５を介して吸引ポンプ１６が接続されており、吐出ヘッド１２の底面側にキャップ１４を押し当てた状態で吸引ポンプ１６を作動させることで、吐出ヘッド１２へのインクの初期充填を行ったり、吐出ヘッド１２内の劣化したインク（乾燥して増粘したインクなど）を吸い出したりすることも可能である。
【００３２】
更に、インクジェット式記録装置１の内部には、インクジェット式記録装置１の全体の動作を制御する制御部１７が搭載されている。キャリッジ１１を往復動させる動作や、印刷用紙２０を搬送する動作や、ノズル開口からインクを吐出する動作や、正常に印刷可能なようにメンテナンスを実行する動作などは、制御部１７によって制御されている。
【００３３】
次に、実施形態１に係るインクジェット式記録装置１におけるインク供給路について説明する。図３に示すように、インクタンク９はインク供給路としての接続チューブ１０によりフィルター部３０に接続され、さらにインク供給路としてのヘッド接続チューブ５２により吐出ヘッド１２に接続されている。フィルター部３０はインク貯留室３２の内部に一定量の空気を保持しており、その空気の作用でインクの圧力変動を吸収し緩和する。印字の際、キャリッジ１１の加速及び減速に伴って接続チューブ１０内のインクには水撃作用による圧力変動が生じるが、このフィルター部３０が設置されていることで吐出ヘッド１２へのインク供給圧力が急激に変動することが防止され、安定したインク吐出が可能になる。
【００３４】
また、フィルター部３０は内部にフィルター部材４２を備えており、インクタンク９から供給されるインク内に含まれる異物の通過を防止することができる。これにより吐出ヘッド１２への異物流入が防止され、目詰まりや吐出不良の軽減が図られる。
【００３５】
フィルター部材４２は異物だけでなく細かな気泡５４（図６参照）の通過も阻害するため、フィルター部材４２の上流側空間部には上流から流れてきた気泡が蓄積される。蓄積された気泡５４は大きな空気の塊となってフィルター部材４２を閉塞し、吐出ヘッド１２の吐出不良を引き起こすため、定期的に気泡を排出する操作が必要になる。本実施例においては、気泡５４の排出は吐出ヘッド１２側からインク吸引を行うことによって実施される。
【００３６】
次に、実施形態１に係るフィルター部３０の構造を説明する。
吐出ヘッド１２側からのインク吸引による気泡５４の排出を可能にするため、フィルター部３０は、図４に示す構造を有している。フィルター部３０は、フィルター部材４２を有したフィルター室３４とインクを貯留するインク貯留室３２とを備えている。フィルター室３４はフィルター部材４２により垂直方向に沿って仕切られ、上流側フィルター室４４と下流側フィルター室４６に分割される。下流側フィルター室４６にはインク排出口５０が設けられ、ヘッド接続チューブ５２を通じて吐出ヘッド１２に接続される。上流側フィルター室４４は第１連通管３６と第２連通管３８、及び通気管４０を通じてインク貯留室３２に接続される。またインク貯留室３２にはインク流入口４８が設けられ、接続チューブ１０を通じてインクタンク９に接続される。なお、インク貯留室３２の上面は、上流側フィルター室４４の上面より、重力方向の上方に配置されている。
【００３７】
第１連通管３６は、第２連通管３８と通気管４０よりも重力方向下方に配置されており、常にインクの流れが維持される。また第１連通管３６は細い管で構成されており、いわゆるオリフィスとしての機能を有するため、インク吸引時には大きな圧力損失を生じる。この圧力損失によりインク貯留室３２と上流側フィルター室４４との間には、上流側フィルター室４４の重力方向の長さ以上の水頭差を生じるように設計されている。また、第１連通管３６の流路抵抗は、第２連通管３８の流路抵抗より大きくなるように設計されている。
【００３８】
第２連通管３８は、インク貯留室３２の側面に接続されており、重力方向上側に凸状の形状を有する。第２連通管３８の最上部は、インク貯留室３２の最上部より重力方向下方の位置にある。第２連通管３８は、いわゆるサイフォンとしての機能を有し、一度インクが流れ始めればインク貯留室３２の水位が第２連通管３８の最上部より低い場合にもインクを流すことができる。通気管４０のインク貯留室３２と連結されている位置は、第２連通管３８のインク貯留室３２と連結されている位置より、重力方向の上方に配置されている。また、通気管４０の最上部は、第２連通管３８の最上部より重力方向の上方に配置されている。
【００３９】
以下、フィルター部３０内の気泡５４の蓄積及び排出がどのように行われるかについて、図５〜図１１を参照して説明する。
図５〜図１１は、実施形態１に係るフィルター部３０の動作を説明するフィルター部３０の概略断面図である。
【００４０】
＜初期の充填状態＞
図５は、インク吸引によりフィルター部３０内にインクが充填された直後の状態を示す。フィルター室３４と第１連通管３６及び第２連通管３８は完全にインクで充填されているが、インク貯留室３２と通気管４０の上部には空気が残っている。この空気によりダンパ効果が生じ、インクの圧力変動が抑制される。
【００４１】
＜長期使用後＞
図６は、長期使用後の状態を示す。長期間インクジェット式記録装置１を使用しているうちに、接続チューブ１０内に気泡５４が生じることがある。その気泡５４は印字によるインクの流れに乗って、インク流入口４８からインク貯留室３２に流入する。流入した気泡５４はインク貯留室３２上部の空気と一体化して蓄えられるが、気泡５４の流入量が増えるに従ってインク貯留室３２と上流側フィルター室４４の水位は低下していく。
【００４２】
上流側フィルター室４４の水位が一定値以下に下がると、フィルター部材４２の閉塞により吐出不良を引き起こしてしまう。そのため、水位が一定値以下に下がる前に空気を排出する必要がある。この排出動作のためにインク吸引を用いる。
【００４３】
＜空気排出動作１＞
図７は、空気排出動作１の状態を示す。水位が低下した状態でインク吸引を行うと、図７のようにインクは第１連通管３６のみを通じて流れる。この時第１連通管３６に生じる圧力損失により、インク貯留室３２と上流側フィルター室４４のインクには水頭差Ｈが生じる。それによりインク貯留室３２の上部に貯まっていた空気は、通気管４０と第２連通管３８を通じて上流側フィルター室４４に移動する。
【００４４】
＜空気排出動作２＞
図８は、空気排出動作２の状態を示す。図８に示すように、上流側フィルター室４４の水位は低下していき、フィルター接液部５６の面積は非常に小さくなる。限られた面積にインクの流れが集中するため、局所的に流速が早くなりフィルター部材４２による大きな圧力損失が生じる。この圧力損失がフィルター部材４２のバブルポイント以上になると空気が通過できるようになり、下流側フィルター室４６に気泡５４となって排出される。それに伴いインク貯留室３２の水位は上昇していく。
【００４５】
＜空気排出動作３＞
図９は、空気排出動作３の状態を示す。図９に示すように、インク貯留室３２の水位が第２連通管３８最上部と同じ高さに達すると、第２連通管３８内にインクが流れ始め上流側フィルター室４４は急速にインクで充填される。このとき上流側フィルター室４４内にあった空気は、通気管４０を通じてインク貯留室３２に移動する。
【００４６】
＜空気排出動作４＞
図１０は、空気排出動作４の状態を示す。以上の動作を経てインク貯留室３２に貯まっていた空気の一部は排出され、フィルター部３０内の水位は、図１０のように、気泡蓄積前の状態に戻る。この状態ではインク貯留室３２と上流側フィルター室４４が第２連通管３８により圧力損失の少ない状態で接続されている。そのため再度インク吸引を行っても水頭差は生じず、気泡排出は起きない。この気泡排出が生じない状態は、気泡蓄積により水位が低下し第２連通管３８内のインクが空になるまで維持される。この仕組みにより、フィルター部３０内の空気の排出を目的としないインク吸引を行う場合に吐出ヘッド１２への気泡排出頻度が低くなるため、吐出不具合が生じにくくなる。
【００４７】
＜印字状態＞
図１１は、印字している状態を示す。印字を行った場合は、インク吸引時と異なり気泡排出は起きない。図１１に示すように、印字中のインク流速により水頭差Ｈが生じるが、流速が低いため上流側フィルター室４４の水位は下まで下がらないからである。この印字時に気泡排出が起きない仕組みを実現するためには、第１連通管３６による圧力損失が適切に調整されていなければならない。具体的には上流側フィルター室４４の水位が印字流速で吐出不良を起こすほど下まで下がらず、インク吸引流速で上流側フィルター室４４の重力方向の長さ以上にインク貯留室３２と上流側フィルター室４４との水頭差を生じさせるような圧力損失であることが必要とされる。
【００４８】
以上述べたように、実施形態１に係るインクジェット式記録装置１のフィルター部３０において、第１連通管３６が第２連通管３８及び通気管４０よりも重力方向下方にあり、圧力損失により、上流側フィルター室４４の重力方向の長さ以上にインク貯留室３２と上流側フィルター室４４との水頭差を生じさせることができるため、インク吸引を行うと第１連通管３６による圧力損失により、インク貯留室３２と上流側フィルター室４４との間には上流側フィルター室４４の重力方向の長さ以上の水頭差が生じる。そのため、上流側フィルター室４４の水位は低下してフィルター部材４２のほぼ全面が空気で覆われる。インクの流れはフィルター部材４２の空気で覆われていない部分に集中するため局所的に流速が高まり、フィルター部３０の圧力損失は増加する。これによって、フィルター部３０にはバブルポイント以上の圧力が加わり、上流側フィルター室４４の空気を下流側フィルター室４６に排出することができるようになる。従って、フィルター部３０に蓄積した気泡５４を装置の複雑化を招くことなく低コストで排出可能なインクジェット式記録装置１を実現することができる。
【００４９】
また、第２連通管３８は、重力方向上方に凸状の形状であり、第２連通管３８の最上部は、インク貯留室３２の最上部より重力方向下方の位置にある。インク吸引による気泡排出時にはインク貯留室３２の水位が第２連通管３８の最上部まで上昇する。その後、上流からの気泡流入に伴い水位が低下していくが、インク貯留室３２の水位が第２連通管３８の接続部以上である間はサイフォンの原理によりインク貯留室３２とフィルター室３４の間でインクが流れ続ける。この状態でインク吸引を行っても、インクの大部分は第２連通管３８を通じて流れるため、第１連通管３６の圧力損失によりフィルター室３４の水位が低下することはない。すなわち気泡５４の排出が抑制される。そのため、第２連通管３８内のインクの流れは、インク貯留室３２の水位が第２連通管３８の接続部以下になるまで維持されるため、気泡５４が一定量以上流入するまで気泡５４の排出は生じなくなる。従って、フィルター部３０内の空気の排出を目的としないインク吸引を行う場合に吐出ヘッド１２に気泡５４が流入する頻度が低下し、吐出不良を誘発しにくくできる。
【００５０】
また、インク貯留室３２の上面は、上流側フィルター室４４の上面より、重力方向の上方にあるため、残留空気は主にインク貯留室３２側に貯まることになる。これによってフィルター部材４２が空気で覆われる面積は減り、インクが通過可能なフィルター部材４２の面積は増大する。従って、フィルター部材４２の利用効率を高めることができる。
【００５１】
また、第２連通管３８の圧力損失は、第１連通管３６の圧力損失より小さいため、第２連通管３８にインクが流れているときの方がインク貯留室３２とフィルター室３４の水頭差は小さくなる。そのため、第２連通管３８にインクが流れている状態でインク吸引を行ったとき、上流側フィルター室４４の水位が下がりにくくなる。これにより、気泡５４の排出が抑制され、新たに気泡５４が蓄積されない限りインク吸引をしても気泡５４の排出が起こらないようになる。従って、フィルター部３０内の空気の排出を目的としないインク吸引を行う場合に吐出ヘッド１２に気泡５４が流入する頻度が低下し、吐出不良を誘発しにくくできる。
【００５２】
また、通気管４０のインク貯留室３２と連結されている位置は、第２連通管３８のインク貯留室３２と連結されている位置より、重力方向の上方にあるため、インク吸引時にインク貯留室３２内の第２連通管３８との接続部より上にある空気を、通気管４０を通じて排出することができる。これによりインク貯留室３２の水位は第２連通管３８との接続部より上の位置まで上がり、その後、新たな気泡５４の流入があっても直ちに水位が第２連通管３８との接続部を下回ることはなくなる。第２連通管３８への空気流入が生じない限り気泡排出動作は抑制されるため、一度気泡５４を排出した後は、ある程度の気泡５４が流入しても気泡排出動作は起こらなくなる。従って、フィルター部３０内の空気の排出を目的としないインク吸引を行う場合に吐出ヘッド１２に気泡５４が流入する頻度が低下し、吐出不良を誘発しにくくできる。
【００５３】
（実施形態２）
次に、実施形態２に係るフィルター部３０ａについて、図１２を参照し説明する。
図１２は、実施形態２に係るフィルター部の構造を示す概略断面図であり、空気排出動作状態を示す。なお、実施形態１に係るフィルター部３０と同一の構成部位については、同一の番号を使用し、重複する説明は省略する。
【００５４】
実施形態２に係るフィルター部３０ａは、実施形態１のフィルター部３０と同じ構成を持つが、フィルター部３０ａの形状が異なっている。インク貯留室３２ａの上部空間は水平方向に拡張され、フィルター室３４ａの直上に張り出している。また通気管４０ａは、その張り出した上部空間の下面で接続されている。これによりインク貯留室３２ａの上部には、実施形態１より多くの空気が保持されるようになり、ダンパ効果が向上せしめられる。
【００５５】
また、フィルター室３４ａはフィルター部材４２ａにより水平方向に沿って２つに仕切られ、上流側フィルター室４４ａと下流側フィルター室４６ａに分割される。この形状ではフィルター部材４２ａの面積が増えても、上流側フィルター室４４ａの重力方向の高さが増えることはない。そのため第１連通管３６により生じる圧力損失を低く保ったまま、フィルター部材４２ａの面積を大きくすることができる。すなわち圧力損失増加によるヘッド吐出性能の低下を引き起こすことなく、フィルター部３０ａの異物の通過防止量を増加させることが可能である。
【００５６】
以下、フィルター部３０ａ内の気泡５４の蓄積及び排出がどのように行われるかについて説明する。基本的な動作は実施形態１と同じであるため、相違が大きい＜空気排出動作２＞に絞って説明する。
【００５７】
＜空気排出動作２＞
図１２は、実施形態２に係るフィルター部３０ａにおける空気排出動作２の状態を示す。インク吸引を行うと上流側フィルター室４４ａの水位は低下していき、フィルター接液部５６ａの面積は非常に小さくなる。限られた面積にインクの流れが集中するため、局所的に流速が高くなりフィルター部材４２ａには大きな圧力損失が生じる。圧力損失がフィルター部材４２ａのバブルポイント以上になると空気が通過できるようになり、下流側フィルター室４６ａに気泡となって排出される。それに伴いインク貯留室３２ａの水位は上昇していく。このように実施形態２に係るフィルター部３０ａの形状においても、実施形態１と同様にインク吸引による気泡排出が可能である。
【００５８】
以上述べたように、実施形態２に係るフィルター部３０ａによれば、実施形態１での効果に加えて、ダンパ能力と異物の通過防止量の増加効果を得ることができる。
【符号の説明】
【００５９】
１…液体吐出装置としてのインクジェット式記録装置、２…前面カバー、３…排紙口、４…操作ボタン、５…台座、６…上面カバー、７…タンクケース、８…確認窓、９…インクタンク、１０…接続チューブ、１１…キャリッジ、１２…吐出ヘッド、１３…ガイドレール、１４…キャップ、１５…吸引チューブ、１６…吸引ポンプ、１７…制御部、２０…印刷用紙、３０，３０ａ…フィルター部、３２，３２ａ…インク貯留室、３４，３４ａ…フィルター室、３６…第１連通管、３８…第２連通管、４０，４０ａ…通気管、４２，４２ａ…フィルター部材、４４，４４ａ…上流側フィルター室、４６，４６ａ…下流側フィルター室、４８…インク流入口、５０…インク排出口、５２…ヘッド接続チューブ、５４…気泡、５６，５６ａ…フィルター接液部。
【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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【図１１】
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【図１２】
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