(57)【要約】【課題】液体噴射装置を使用する際の姿勢が変化しても、液体供給部内の気泡を確実に排出させることができる液体噴射装置および液体噴射装置の整流装置を提供すること。【解決手段】液体を噴射するための液体噴射装置10は、流路の途中には異物を除去するフィルタ400が設けられた液体供給部300と、液体供給部に設けられて液体供給部内を通る液体の整流を行う整流装置200とを備え、整流装置200は、液体の流れに抵抗を与えて液体内の気泡Hの流速を速めるための抵抗部材570を備える整流構造体500と、整流構造体500を保持して整流構造体500により液体の通過する際の流れの抵抗を生じさせる枠体600であり、液体噴射装置10の姿勢に応じて液体供給部内で回転することで抵抗部材570を重力下向きFに向ける枠体600とを有している。【選択図】図９
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体を噴射するための液体噴射装置であって、
前記液体を貯蔵する液体貯蔵部と、
前記液体貯蔵部からの前記液体を噴射する液体噴射ヘッドと、
前記液体貯蔵部から前記液体噴射ヘッドへ前記液体を供給するための液体供給部であり、流路の途中には異物を除去するフィルタが設けられた前記液体供給部と、
前記液体供給部に設けられて前記液体供給部内を通る前記液体の整流を行う整流装置と、を備え、
前記整流装置は、
前記液体の流れに抵抗を与えて前記液体内の気泡の流速を速めるための抵抗部材を備える整流構造体と、
前記整流構造体を保持して前記整流構造体により前記液体の通過する際の流れの前記抵抗を生じさせる枠体であり、前記液体噴射装置の姿勢に応じて前記液体供給部内で回転することで前記抵抗部材を重力下向きに向ける前記枠体と、を有していることを特徴とする液体噴射装置。
【請求項２】
前記枠体は、リング形状を有しており、前記枠体の第１部分には前記抵抗部材が配置され、前記枠体の第２部分には前記気泡を通過させる気泡通過部が設けられている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】
前記整流構造体は、前記気泡通過部に前記気泡を通過させる際に特定方向の流れを生じさせる流れ形成部材を有することを特徴とする請求項２に記載の液体噴射装置。
【請求項４】
前記枠体は、前記液体供給部の途中に設けられ前記フィルタを有するフィルタ室内において回転可能に配置されていることを特徴とする請求項３に記載の液体噴射装置。
【請求項５】
前記整流装置は、前記フィルタに対して前記液体の上流側に配置されていることを特徴とする請求項４に記載の液体噴射装置。
【請求項６】
前記整流装置は、前記フィルタに対して前記液体の下流側に配置されていることを特徴とする請求項４に記載の液体噴射装置。
【請求項７】
前記枠体は、前記液体噴射装置の姿勢に応じて前記液体供給部内で回転することで前記抵抗部材を重力下向きに向ける錘を有していることを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の液体噴射装置。
【請求項８】
前記整流装置の前記抵抗部材は、前記フィルタに比べて目の粗いフィルタである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９】
前記整流装置と前記フィルタは一体化して構成されている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１０】
前記液体を貯蔵する液体貯蔵部から前記液体を噴射する液体噴射ヘッドへ液体供給部を通じて前記液体を供給する際に、流路の途中には異物を除去するフィルタとを備える液体噴射装置に設けられて、前記液体中の気泡を通すための整流装置であって、
前記液体供給部に設けられて前記液体供給部内を通る前記液体の整流を行う前記整流装置は、
前記液体の流れを制御して前記液体内の気泡の流速を速めるための抵抗部材を備える整流構造体と、
前記整流構造体を保持して前記整流構造体により前記液体の通過する際の流れの前記抵抗を生じさせる枠体であり、前記液体噴射装置の姿勢に応じて前記液体供給部内で回転することで前記抵抗部材を重力下向きに向ける前記枠体と、を有していることを特徴とする液体噴射装置の整流装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液体を噴射する液体噴射ヘッドを備える液体噴射装置および液体噴射装置の整流装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
パーソナルコンピュータ等の発達によりグラフィック処理が比較的簡単に実行できるようになったため、ディスプレイに表示される例えばカラー画像のハードコピーを高品質で出力できる記録装置が求められている。
ターゲットに対して液体を噴射させる液体噴射装置として、記録ヘッドから記録媒体に対してインク滴を噴射させて印刷を行うインクジェット式記録装置が知られていた。そして、このようなインクジェット式記録装置は、記録ヘッドのノズルから記録媒体に対して微小なインク滴を吐出させて、所望の文字や図形等の画像を記録する。
このインクジェット式記録装置は、印刷時の騒音が比較的小さく、しかも小さなドットを高い密度で形成できるため、昨今においてはカラー印刷を含めた多くの印刷に使用されている。
【０００３】
インクジェット式記録装置は、インクカートリッジからのインクの供給を受けるインクジェット式記録ヘッドと、記録用紙を記録ヘッドに対して相対的に移動させる紙送り手段を備え、記録ヘッドをキャリッジ上で記録用紙の幅方向に移動させながら記録用紙に対してインク滴を吐出させることで記録が行われる。
そして共通のキャリッジ上に、例えばブラックインクを吐出するブラック用記録ヘッドと、イエロー、シアン、マゼンタの各インクの吐出が可能なカラー用記録ヘッドを搭載し、ブラックインクによるテキスト印刷ばかりでなく、各インクの吐出割合を変えることにより、フルカラー印刷を可能としている。
【０００４】
インクジェット式記録ヘッドは、圧力発生室で加圧したインクをノズル開口からインク滴として記録用紙に吐出させて印刷を行う関係上、ノズル開口からの溶媒の蒸発に起因するインク粘度の上昇や、インクの固化、塵埃の付着、さらには気泡の混入等によりノズル開口に目詰まりを発生し、印刷不良を起こすという問題を抱えている。
【０００５】
このために、インクジェット式記録装置には、非印刷時に記録ヘッドのノズル開口を封止するためのキャッピング手段と、必要に応じてノズルプレートを清掃するクリーニング装置を備えている。
このキャッピング手段は、印刷の休止時にノズル開口のインクの乾燥を防止する保湿機能を発揮するだけでなく、ノズル開口に目詰まりが生じた場合やインクの流路に気泡が入っている場合には、キャップ部材によりノズルプレート面を封止し、吸引ポンプからの負圧により、ノズル開口からインク滴や気泡を吸引して排出する機能をも備えている。
この種のインクジェット式記録装置において、インクが通るインクの供給路の途中にフィルタ室が設けられていて、このフィルタ室の中にフィルタ板が配置されているものがある（例えば特許文献１参照）。
【０００６】
【特許文献１】特開平９−２１６３７５号公報（第４頁、図３）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１に記載されているインクジェット式記録装置では、次のような問題がある。インクの供給路の一部が傾斜しているフィルタ室があるので、フィルタ室の傾斜している内壁部分とフィルタ板の間には狭い角部分が存在している。
ところが、インクジェット式記録装置は、ある設置姿勢で置かれた状態から別の設置姿勢に置きかえて使用する場合がある。この場合にはフィルタ板の面方向が水平方向から垂直方向に姿勢が変わってしまうと、気泡の浮力によって、フィルタ室の狭くなっている角部分に気泡が張り付く作用が大きくなってしまう。
【０００８】
このことから、渦巻き状のインクの流れを発生させたとしても、フィルタ室において、十分な気泡の排出性を得ることができない。このように気泡が十分排出されないと、記録ヘッドのノズル開口からは気泡が印刷時に排出されてしまうことになり、ノズル開口からのインクの噴射の欠けが生じて、印刷不良が生じてしまう。
【０００９】
そこで本発明は上記課題を解消し、液体噴射装置を使用する際の姿勢が変化しても、液体供給部内の気泡を確実に排出させることができる液体噴射装置および液体噴射装置の整流装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的は、第１の発明にあっては、液体を噴射するための液体噴射装置であって、前記液体を貯蔵する液体貯蔵部と、前記液体貯蔵部からの前記液体を噴射する液体噴射ヘッドと、前記液体貯蔵部から前記液体噴射ヘッドへ前記液体を供給するための液体供給部であり、流路の途中には異物を除去するフィルタが設けられた前記液体供給部と、前記液体供給部に設けられて前記液体供給部内を通る前記液体の整流を行う整流装置と、を備え、前記整流装置は、前記液体の流れに抵抗を与えて前記液体内の気泡の流速を速めるための抵抗部材を備える整流構造体と、前記整流構造体を保持して前記整流構造体により前記液体の通過する際の流れの前記抵抗を生じさせる枠体であり、前記液体噴射装置の姿勢に応じて前記液体供給部内で回転することで前記抵抗部材を重力下向きに向ける前記枠体と、を有していることを特徴とする液体噴射装置により、達成される。
【００１１】
第１の発明の構成によれば、液体貯蔵部は、液体を貯蔵する。液体噴射ヘッドは液体貯蔵部からの液体を噴射する。液体供給部は、液体貯蔵部から液体噴射ヘッドへ液体を供給するための部材である。この液体供給部はその流路の途中に異物を除去するフィルタが設けられている。整流装置は、液体供給部に設けられて液体供給部内を通る液体の整流を行う。
この整流装置は、整流構造体と枠体を有している。整流構造体は、液体の流れに抵抗を与えて液体の気泡の流速を速めるための抵抗部材を備える。枠体は、整流構造体を保持して整流構造体により液体の通過する際の流れの抵抗を生じさせる。この枠体は、液体噴射装置の姿勢に応じて液体供給部内で回転することで抵抗部材を重力下向きに向ける。
【００１２】
これにより、整流構造体の抵抗部材は枠体に保持された状態で、液体の流れに抵抗を与えて液体の気泡の流速を速める。液体噴射装置の設置姿勢が変化した場合には、枠体が液体供給部内で回転することで常に抵抗部材は重力下向きに向けることができる。これによって抵抗部材は重力下向きにおいて枠体内に位置していて、枠体の重力上向きの部分には液体内の気泡が通過できる。したがって、液体噴射装置を使用する際の設置姿勢が変化しても、液体供給部内の液体中の気泡を確実に排出させることができる。
【００１３】
第２の発明は、第１の発明の構成において、前記枠体は、リング形状を有しており、前記枠体の第１部分には前記抵抗部材が配置され、前記枠体の第２部分には前記気泡を通過させる気泡通過部が設けられていることを特徴とする。
第２の発明の構成によれば、枠体はリング状である。枠体の第１部分には抵抗部材が配置され、枠体の第２部分には気泡を通過させる気泡通過部が設けられている。
これにより、枠体の第１部分は常に重力下向きに向くことで抵抗部材が重力下向きに位置する。枠体の第２部分の気泡通過部は抵抗部材により気泡の流速を高めた状態で気泡を確実に通すことができる。
【００１４】
第３の発明は、第２の発明の構成において、前記整流構造体は、前記気泡通過部に前記気泡を通過させる際に特定方向の流れを生じさせる流れ形成部材を有することを特徴とする。
第３の発明の構成によれば、整流構造体は気泡通過部に気泡を通過させる際に特定方向の流れを生じさせる流れ形成部材を有している。この流れ形成部材は、気泡を含む液体に対して特定方向の流れを生じさせることで、さらに気泡の流速を高めた状態で気泡を確実に通すことができる。
【００１５】
第４の発明は、第３の発明の構成において、前記枠体は、前記液体供給部の途中に設けられ前記フィルタを有するフィルタ室内において回転可能に配置されていることを特徴とする。
第４の発明の構成によれば、枠体は液体供給部の途中に設けられフィルタを有するフィルタ室内において回転可能に配置されている。
これにより、整流装置は気泡の流速を速めた状態でフィルタ室内において気泡を通すことができるので、フィルタに対しても気泡を確実に通すことができる。
【００１６】
第５の発明は、第４の発明の構成において、前記整流装置は、前記フィルタに対して前記液体の上流側に配置されていることを特徴とする。
第５の発明の構成によれば、整流装置は、フィルタに対して液体の上流側に配置されている。
これにより、フィルタを通した後の気泡が、整流装置により流速を高めた状態で通ることができる。
【００１７】
第６の発明は、第４の発明の構成において、前記整流装置は、前記フィルタに対して前記液体の下流側に配置されていることを特徴とする。
第６の発明の構成によれば、整流装置はフィルタに対して液体の下流側に配置されている。
これにより、整流装置が気泡の流速を高めた後に下流側のフィルタに対して気泡を確実に通すことができる。
【００１８】
第７の発明は、第１ないし第４の発明の構成において、前記枠体は、前記液体噴射装置の姿勢に応じて前記液体供給部内で回転することで前記抵抗部材を重力下向きに向ける錘を有していることを特徴とする。
第７の発明の構成によれば、枠体は錘を有している。この錘は、枠体を液体噴射装置の姿勢に応じて液体供給部内で回転させることで抵抗部材を重力下向きに向けるためのものである。
これによって、枠体は液体噴射装置の設置姿勢に応じて、抵抗部材を重力下向きに確実に位置決めすることができる。
【００１９】
第８の発明は、第１の発明の構成において、前記整流装置の前記抵抗部材は、前記フィルタに比べて目の粗いフィルタであることを特徴とする。
第８の発明の構成によれば、整流装置の抵抗部材の目の粗さは、フィルタに比べて粗くなっている。これにより、抵抗部材はフィルタに比べて液体をスムーズに通しながらも、枠体内の流路面積を制限して液体内の気泡の流速を高めるために液体の流れに抵抗を与えることができる。
【００２０】
第９の発明は、第１の発明の構成において、前記整流装置と前記フィルタは一体化して構成されていることを特徴とする。
第９の発明の構成によれば、整流装置とフィルタは一体化して構成されている。
これにより部品の点数を削減することができる。
【００２１】
上記目的は、第１０の発明においては、前記液体を貯蔵する液体貯蔵部から前記液体を噴射する液体噴射ヘッドへ液体供給部を通じて前記液体を供給する際に、流路の途中には異物を除去するフィルタを備える液体噴射装置に設けられて、前記液体中の気泡を通すための整流装置であって、前記液体供給部に設けられて前記液体供給部内を通る前記液体の整流を行う前記整流装置は、前記液体の流れを制御して前記液体内の気泡の流速を速めるための抵抗部材を備える整流構造体と、前記整流構造体を保持して前記整流構造体により前記液体の通過する際の流れの前記抵抗を生じさせる枠体であり、前記液体噴射装置の姿勢に応じて前記液体供給部内で回転することで前記抵抗部材を重力下向きに向ける前記枠体と、を有していることを特徴とする液体噴射装置の整流装置により、達成される。
【００２２】
第１０の発明の構成によれば、整流構造体の抵抗部材は枠体に保持された状態で、液体の流れに抵抗を与えて液体の気泡の流速を速める。液体噴射装置の設置姿勢が変化した場合には、枠体が液体供給部内で回転することで常に抵抗部材は重力下向きに向けることができる。これによって抵抗部材は重力下向きにおいて枠体内に位置していて、枠体の重力上向きの部分には液体内の気泡が通過できる。したがって、液体噴射装置を使用する際の設置姿勢が変化しても、液体供給部内の液体中の気泡を確実に排出させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、本発明の好適な実施形態を図面を参照して説明する。
図１は、本発明の液体噴射装置の実施形態であるインクジェット式記録装置１０を示している。
図１に示すインクジェット式記録装置１０は、インクジェットプリンタとも呼んでいる。インクジェット式記録装置１０は、本体部１を有している。
この本体部１は、例えば搭載台Ｂの上に置かれている。本体部１は、ヘッド走査軸１７、プラテン１２、キャリッジ１４、インク吸引装置２０、記録ヘッド３０および複数のインクカートリッジ２，３，４，５、スイッチパネル９９、給紙トレー９５等を有している。
図２は、図１のインクジェット式記録装置１０の内部構造例を示している。記録ヘッド３０は、液体噴射ヘッドの一例であり、印刷ヘッドあるいは印字ヘッドとも言う。
【００２４】
図１と図２において、キャリッジ１４の上部には、複数のインクカートリッジ２，３，４，５が着脱可能に装着できる。キャリッジ１４の下部には、記録ヘッド３０が設けられている。キャリッジ１４は、ベルト１５を介してモータ１６に接続されている。モータ１６が作動することによって、キャリッジ１４はヘッド走査軸１７に沿ってプラテン１２の軸方向である主走査方向Ｔに往復走行する。
【００２５】
本体部１のホームポジション１８は、ヘッド走査軸１７の一方の端部に位置している。このホームポジション１８は、キャリッジ１４の走行経路の末端にある非印刷領域である。このホームポジション１８には、本体部１の上にインク吸引装置２０が配置されている。このインク吸引装置２０は、液体吸引装置の一例であり、キャッピングシステムもしくはキャッピング手段とも呼んでいる。
【００２６】
インク吸引装置２０は、以下の２つの機能を有する。すなわち、インク吸引装置２０は、長時間放置された時に記録ヘッド３０のノズル開口のインクの乾燥を防止する保湿機能と、吸引ポンプ１９からの負圧をノズル開口に作用させてノズル開口からインクを強制的に吸引して排出させる吸引機能を備える。あるいは、インク吸引装置２０は、インク供給路中にある液体中の気泡を記録ヘッドから強制的に排出するための吸引排出機能も有する。
【００２７】
図３は、図１に示すインクジェット式記録装置１０の電気的な接続例を示している。インクジェット式記録装置１０の制御装置７は、ローカルプリンタケーブルまたは通信ネットワークを介してホストコンピュータ４０のプリンタドライバ４１に接続されている。プリンタドライバ４１は、インクジェット式記録装置１０の各構成要素に対して印刷やクリーニング動作あるいはインク吸引動作を実行させるためのコマンドを送るソフトウェアを搭載している。
【００２８】
図３に示すインクジェット式記録装置１０は、制御装置７の他に、センサー８、インク吸引装置２０、インクカートリッジ２，３，４，５、記録ヘッド３０、キャリッジ１４、用紙搬送機構１５Ａを含んでいる。インクカートリッジは液体貯蔵部もしくは液体貯蔵容器の一例であり、インクタンクとも言う。
図１の実施形態では、複数のインクカートリッジ２ないし５が、キャリッジ１４の上に直接搭載されているオンキャリッジ型のものであるが、これに限らずインクカートリッジ２ないし５はキャリッジとは別の位置に搭載されているオフキャリッジ型のものでも勿論構わない。
図３の用紙搬送機構１５Ａは、図１の用紙２９をプラテン１２上を紙送りローラ１５Ｃの回転により搬送するようになっている。用紙２９は記録媒体の一種である。
【００２９】
図４は、図１に示す記録ヘッド３０とインクカートリッジ２ないし５の構造例を示す断面図である。
インクジェット式記録装置１０は、特にカラープリンタとして用いられる場合には、この記録ヘッド３０は、互いに種類の異なる複数種類のインクを吐出するために、インクの種類ごとに独立したインク経路５０を有している。
【００３０】
各インクカートリッジ２ないし５からのインクは、インク供給針５０Ａを介してインク経路５０に流入する。インクの種類ごとに独立したインク経路５０は、それぞれ複数の圧力室５１に接続されている。各圧力室５１には、各ノズル開口列５４Ａ，５４Ｂ，５４Ｃ，５４Ｄが接続されている。
ノズルプレート６２はノズルプレート面６１を有していて、このノズルプレート面６１には複数のノズル開口列５４が設けられている。圧力室５１から押し出されたインク滴が、ノズル開口列５４Ａ〜５４Ｄのノズル開口５５Ａ〜５５Ｄから吐出される。
【００３１】
図５は、ノズルプレート面６１におけるノズル開口列５４Ａ〜５４Ｄの配列例を示している。異なるインクの種類とは、見かけ上の色の違いにとどまらず、インクの構成成分の種類や比率が異なることを意味する。各ノズル開口列５４Ａ〜５４Ｄは、例えば数１０から数１０００のノズル開口５５Ａ〜５５Ｄから構成されている。ノズル開口列５４Ａ〜５４Ｄは、Ｕ方向に平行であり、Ｔ方向に沿って間隔をおいて形成されている。
【００３２】
図６は、本発明のインクジェット式記録装置の記録ヘッド３０の内部構造例を示している。上述したインクカートリッジから供給されるインクは、インク経路５０を通って圧力室５１へ供給される。印刷の際には、圧力発生素子としての圧電振動子３９が伸縮動作することによって、圧力室５１の容積を変化させて、圧力室５１内のインクに圧力変動を生じさせる。これによって、ノズル開口５５Ａ〜５５Ｄからインク滴が吐出できる。
記録ヘッド３０内のインク中に気泡が混入したり、インク経路５０や圧力室５１内に増粘したインクが存在すると、インクの正常な流れが阻害されて、正常なインクの吐出が行えないことがある。この場合には、図２に示すインク吸引装置２０が用いられ、このインク吸引装置２０によるインクの強制排出が必要となる。
【００３３】
また、インクジェット式記録装置１０を最初に使用する際の開始時や、インクカートリッジを別の種類のインクカートリッジに交換した場合では、図４の記録ヘッド３０内のインク経路５０の中にインクを充填する必要がある。このような初期のインクの充填に際しても、インク吸引装置２０が使用され、このインク吸引装置２０を用いることで、図３の記録ヘッド３０のノズル開口５５Ａ〜５５Ｄから空気（気泡）およびインクが、強制的に吸引されてノズル開口５５Ａ〜５５Ｄから排出される。
【００３４】
図７と図８は、インクカートリッジ２ないし５と、本発明の整流装置２００の好ましい実施形態、および記録ヘッド３０の構造例について示している。
図７と図８では、各インクカートリッジ２ないし５と記録ヘッド３０の間に液体供給部３００が設けられている。この液体供給部３００は、図４に示すように、例えばインク供給針５０Ａとフィルタ室３４０およびインク経路５０により構成されている。この液体供給部３００は、図７に示す各インクカートリッジ２ないし５から、それぞれインクの流れＲ方向で示すように記録ヘッド３０のノズル開口列５４Ａないし５４Ｄのそれぞれのノズル開口５５Ａないし５５Ｄに対してインクを供給するインク供給通路である。
【００３５】
図７と図８の液体供給部３００は、その途中に好ましくはフィルタ室３４０をそれぞれ有している。このフィルタ室３４０は、液体供給部３００の内径Ｇ１に比べて大きい内径Ｇ２を有している。フィルタ室３４０は、ほぼ断面ダイヤ形状の内部空間を有している。
このフィルタ室３４０の中には、本発明の実施形態である整流装置２００とフィルタ４００が、インクの流れＲ方向に関して直列になるように配列されている。図７と図８の実施形態では、フィルタ室３４０内において、整流装置２００がフィルタ４００に比べて、Ｒ方向に関して上流側、すなわちインクの流れの上流側に配置されている。
【００３６】
図８に示すように各インクカートリッジ２ないし５は、大気開放部３０１を有している。各インクカートリッジ２ないし５内には、好ましくは柔軟性のあるインクパックが収容されていて、このインクパック内にインク１０００が入っている。
各インクカートリッジ２ないし５のインク１０００は、液体供給部３００の整流装置２００およびフィルタ４００を通り、そして記録ヘッド３０のノズル開口５５Ａないし５５Ｄに達するようになっている。
図７と図８を参照しながら、整流装置２００とフィルタ４００についてさらに詳しく説明する。
図９は整流装置２００とフィルタ４００の構造例を示す斜視図であり、図１０は整流装置２００を図９のＥ方向から見た構造例を示し、図１１は、図１０におけるＤ−Ｄにおける断面構造例を示している。
【００３７】
まず、図７と図８に示すフィルタ４００について説明する。フィルタ４００は、フィルタ室３４０の途中において設けられている。このフィルタ４００は、例えばプラスチックや金属により作られた微細な孔を有するフィルタであり、例えば円盤状に作られている。フィルタ４００の面方向は、図７と図８に示すようにインクの流れＲ方向と垂直な方向になっている。
【００３８】
次に、整流装置２００は、図７と図８に示すようにフィルタ４００と平行に配置されていて、整流装置２００はフィルタ４００に対してインクの流れＲ方向について上流側に配置されている。図９と図１０に示す整流装置２００は、概略的には整流構造体５００と枠体６００を有している。
【００３９】
枠体６００は、例えばリング形状の部材であり、図１０に示すようにフィルタ室３４０の壁部３４１の中で中心軸ＣＬを中心としてＫ方向に回転可能になっている。この回転ができるようにするために、壁部３４１の内側には、図１０と図１１に示すようにガイド部３４３，３４３が円周方向に沿って形成されている。枠体６００はこのガイド部３４３，３４３の間に配置されていて、中心軸ＣＬを中心として回転できるようになっている。
【００４０】
枠体６００は、図１と図２に示すインクジェット式記録装置１０の設置姿勢に応じて、液体供給部３００のフィルタ室３４０の中で中心軸ＣＬを中心にして回転することで、整流構造体５００の抵抗部材５７０を、常に重力下向き方向Ｆ側に向ける機能を有している。
例えば、図示例では、枠体６００は、第１部分６００Ａと第２部分６００Ｂを有している。第１部分６００Ａは、錘６９０を有している。この錘６９０は第１部分６００Ａに対して一体的に形成されている。第２部分６００Ｂは、第１部分６００Ａとは反対方向に位置している。つまり第２部分６００Ｂは重力上向き側に位置することになる。
これによって、錘６９０が枠体６００の第１部分６００Ａを、重力の作用により常に重力下向き方向Ｆに向けて位置決めすることができる。
【００４１】
次に、図９と図１０に示す整流構造体５００について説明する。整流構造体５００は、少なくとも抵抗部材５７０を有していて、さらに好ましくは流れ形成部材５８０を有している。
抵抗部材５７０は、第１部分６００Ａ側において枠体６００の中に固定されている。第１部分６００Ａは枠体６００の下半分領域を言い、第２部分６００Ｂは枠体６００の上半分部分を言う。
抵抗部材５７０は、フィルタ４００と同様にフィルタの機能を有している。抵抗部材５７０の目の粗さは、フィルタ４００の目の粗さに比べて大きくなっている。抵抗部材５７０は、枠体６００の円形状の流路断面の内の下側の半円形の流路断面においてインクの流れに抵抗を発生させる。
これによって、インクの流れＲ方向に流れてくるインクは、抵抗部材５７０を通りながらも、抵抗部材５７０はインクに対して流れに抵抗を積極的に発生させる。
【００４２】
枠体６００の第２部分６００Ｂ側には、抵抗部材５７０は設けられておらず、この第２部分６００Ｂは気泡通過部５９０である。この気泡通過部５９０は、インクと共に気泡が通過する空間である。この気泡通過部５９０の中には、好ましくは流れ形成部材５８０が設けられている。この流れ形成部材５８０は、気泡通過部５９０に気泡およびインクが通過する際に、その気泡およびインクに対して例えば図１０に示すようなＪ方向で示す特定方向の流れを生じさせるリブまたは突起物である。
【００４３】
これにより、図９においてインクの流れＲ方向に流れてくるインクは、抵抗部材５７０を通過しながらも、抵抗部材５７０はインクの流れに対して抵抗、すなわち水頭損失を発生させる。
これに対して、気泡通過部５９０では、抵抗部材５７０で抵抗を受けたインクがより集中して流れることになる。気泡通過部５９０では、インクおよび気泡を含むインクが、流れ形成部材５８０により特定方向Ｊの流れを生じさせる。したがって、抵抗部材５７０の存在により、気泡通過部５９０を通過するインクおよび気泡を含むインクの流速は、抵抗部材５７０が無い場合に比べて速めることができる。流れ形成部材５８０が気泡通過部５９０に設けられていることから、特定方向Ｊの流れに沿ってインクおよび気泡を含むインクを流すことができるので、さらにインク内の気泡の流速をさらに速めることができる。
【００４４】
次に、図８と図２に示すインク吸引装置２０について説明する。
インク吸引装置２０は、液体供給部３００中のインク内の気泡を記録ヘッド３０のノズル開口５５Ａないし５５Ｄを通じて強制的に外部に排出させるための装置である。
インク吸引装置２０は、キャップ本体３０Ａとインクの吸収材３０Ｂおよび吸引ポンプ１９を有している。吸収材３０Ｂはキャップ本体３０Ａ内に収容されている。キャップ本体３０Ａの上端部は、ノズルプレート面６１に対して密着することにより、キャップ本体３０Ａはノズルプレート面６１の全てのノズル開口５５Ａないし５５Ｄを封止することができる。
吸引ポンプ１９が作動すると、ノズル開口５５Ａないし５５Ｄを通じて負圧を与えることにより、液体供給部３００内の気泡が廃液タンク１００側に強制的に排出させる。
【００４５】
次に、本発明の液体噴射装置の使用例について、図１２ないし図１４を参照しながら説明する。
図１と図２に示すインクジェット式記録装置１０の設置姿勢としては、搭載台Ｂ上に本体部１の設置面１Ａを用いて置いた例を示している。本体部１は、設置面１Ａの他に設置面１Ｂおよび設置面１Ｃを有している。設置面１Ｂは、設置面１Ａに対して垂直であり、設置面１Ｃは設置面１Ｂに対して垂直な面である。設置面１Ｂは側面部であり、設置面１Ｃは背面部である。設置面１Ａは底面部である。
【００４６】
そこで、インクジェット式記録装置１０を使用する際に、使用者が、例えば図１に示す通常の設置状態から図１３に示すように設置面１Ｂを用いて搭載台Ｂに対して縦置きに設置した例について説明する。この場合には、図１に示すインクジェット式記録装置の通常の設置例においては、液体供給部３００の長手方向、すなわちインクの流れＲ方向は、重力下向き方向Ｆである。
【００４７】
しかし、図１３に示すようなインクジェット式記録装置１０の縦置きの設置例では、液体供給部３００のインクの流れＲ方向は重力下向き方向Ｆに対して垂直な方向になってしまう。この場合に、図９と図１０に示す枠体６００は錘６９０の作用により抵抗部材５７０を回転して重力下向き方向Ｆに自動的に向けることになる。
つまり、第１部分６００Ａが重力下向き方向Ｆ側に位置し、第２部分６００Ｂは重力上向き方向に確実に位置決めされる。したがって図８に示すように、インク吸引装置２０のキャップ本体３０Ａがノズルプレート面６１に密着した状態で吸引ポンプ１９を作動すると、気泡を含むインクは抵抗部材５７０により抵抗を受けながら流速を速めて気泡通過部５９０を通過する。
気泡を含むインクは気泡通過部５９０の流れ形成部材５８０により特定の方向Ｊに沿って特定の流れが形成されることから、さらに気泡の流速を速めることができる。
流速が速められた気泡Ｈとインクは、下流側のフィルタ４００を通ることになる。この気泡Ｈの流速が速められた状態でフィルタ４００を通ることから、抵抗部材５７０に比べて目の比較的細かいフィルタ４００であっても、気泡Ｈを含むインクは確実にフィルタ４００を通ってインクの流れＲ方向に沿って流れていくのである。
【００４８】
このように、図１と図２に示すインクジェット式記録装置１０の配置姿勢から、図１３に示すようなインクジェット式記録装置１０の設置姿勢へ変えたとしても、気泡がフィルタ室内で張り付くことなく十分に気泡を排出することができる。すなわち、気泡の浮力が働く部位である図９に示す重力上向き方向側の第２部分６００Ｂ側でのインクおよび気泡の流速を速めることができるので、気泡の排出性が向上する。フィルタ４００にインクと気泡が通ると、フィルタ４００は、液体中の異物を除去する。
これによって、図８のノズル開口５５Ａないし５５Ｄから気泡が印刷時に排出してしまって、いわゆる噴射欠けが生じることが無いので、印刷不良を防いで、印刷品質を向上することができる。
【００４９】
図１４は、インクジェット式記録装置１０の別の設置姿勢の例を示している。
図１４では、やはり本体部１の設置面１Ｃが搭載台Ｂに載っている。この状態であっても、図１３の状態と同様にして、重力下向きＦ方向に対して整流装置２００の枠体３００はフィルタ室３４０内において回転することから、図９と図１０に示すような錘６９０の作用により枠体６００の第１部分６００Ａを重力下向き方向Ｆに向けることができ、その作用効果は図１３の場合のインクジェット式記録装置の設置姿勢の場合と同様である。
【００５０】
ここで図１２を参照しながら、図２のインク吸引装置２０を用いて気泡を排出する動作例について説明する。
記録ヘッド３０のインク中に気泡が混入した場合には、インクの正常な流れが阻害され、印刷不良が生じる場合がある。このような場合、インク吸引装置２０によりインクの強制排出が必要となる。
【００５１】
図１２のステップＳＴ１では、図１に示すように記録ヘッド３０およびキャリッジ１４は、印刷中にはインク吸引装置２０からは離れた印刷領域に位置している。
しかし、上述したように記録ヘッド３０のクリーニングを行う必要がある場合には、図２のキャリッジ１４および記録ヘッド３０が、図２に示すヘッド移動方向Ｔ１へ移動してホームポジション１８に位置決めされる。記録ヘッド３０がホームポジション１８に移動されると、図８に示すように記録ヘッド３０はインク吸引装置２０の上部に位置決めされることになる。
【００５２】
次に、図１２のステップＳＴ２では、図３の制御装置７がインク吸引装置２０に対してインク吸引動作によるクリーニングの実行指令を行う。そして、封止ステップＳＴ３に移る。
このステップＳＴ３では、インク吸引装置２０の上端部が図８のようにノズルプレート面６１に密着する。
【００５３】
次に、図１２の吸引ステップＳＴ４では、吸引ポンプ１９を作動すると、インクとともに気泡が、図８に示す整流装置２００とフィルタ４００をすでに述べた要領で速度を速めた状態で通って、ノズル開口５５Ａ〜５５Ｄから吸収材３０Ｂを介して廃液タンク１００側に排出されることになる。
その後、図１２のステップＳＴ５のように図８のインク吸引装置２０が下がる。
このようにして、図８に示すインク吸引装置２０は、液体供給部３００内に存在している気泡を廃液タンク１００側に強制的に排出させることができる。
この場合の気泡の存在の有無は、例えば図３に示すセンサー８により検出することができる。
【００５４】
次に、本発明の別の実施形態について説明する。
図１５ないし図１７は、本発明の別の実施形態について示しており、図１５ないし図１７の実施形態が、これまで図示して説明した実施形態と同じ箇所には同じ符号を記してその説明を用いる。
【００５５】
図１５に示す実施形態が、図９に示す実施形態と異なるのは次の点である。図９の実施形態では抵抗部材５７０は例えば平板状の部材でかつほぼ楕円形状を有している。したがって抵抗部材５７０と枠体６００の第１部分６００Ａの間にはわずかな隙間がある。
しかし図１５の実施形態では抵抗部材１５７０は板状の部材であるが半円形状の部材であって、抵抗部材１５７０と枠体６００の第１部分６００Ａの間には隙間が形成されていない。
【００５６】
図１６の実施形態が、図９の実施形態と異なるのは次の点である。枠体６００の第１部分６００Ａは、図９の錘６９０に代えて第２部分６００Ｂに比べて重くなるように幅広に形成されているのが異なる。この第１部分６００Ａは、錘の代わりになるような幅広部分６００Ｃを有している。この幅広部分６００Ｃは錘としての役割を果たす。幅広部分６００Ｃの形成幅Ｗ１は、第２部分６００Ｂの形成幅Ｗ２に比べて大きく設定されている。
これによって、枠体６００は、インクジェット式記録装置１０の設置姿勢の変化に応じて、第１部分６００Ａを重力下向き方向Ｆに向けることができる。
【００５７】
図１７は、本発明のさらに別の実施形態を示している。図１７の実施形態が図８の実施形態と異なるのは次の点である。フィルタ室３４０内において、整流装置２００がフィルタ４００の下流側に配置されている。これに対して図８の実施形態ではフィルタ室３４０において、整流装置２００がフィルタ４００の上流側に位置している。図８において整流装置２００がフィルタ４００の上流側に位置していると、インクおよびインクの気泡の流速を速めた状態で、フィルタ４００に対してインクおよびその気泡が進んでいくことになる。したがって気泡がより速くフィルタ４００を通過できるので、気泡がフィルタ４００に対して確実に通過することができる。
図１７の実施形態では、整流装置２００がフィルタ４００の下流側に位置しているので、インクおよびインクに含まれる気泡は、一旦フィルタ４００を通った後に、その流速を高めて記録ヘッド３０側に送ることができる。
【００５８】
図１８は、本発明のさらに別の実施形態を示している。図１８に示す実施形態が、図９の実施形態と異なるのは整流装置２００とフィルタ４００が一体的に設けられていることである。このようにすることで部品点数を削減することが可能である。
【００５９】
以上のように、本発明の実施形態では、整流構造体５００の抵抗部材５７０は枠体に保持された状態で、液体であるインクの流れに抵抗を与えて液体の気泡の流速を速める。液体噴射装置の姿勢が変化した場合には、枠体６００が液体供給部３００内で回転することで常に抵抗部材５７０は重力下向きに向けることができる。これによって抵抗部材５７０は重力下向きにおいて枠体６００内に位置していて、枠体６００の重力上向きの部分には液体内の気泡が通過できる。したがって、液体噴射装置の一例であるインクジェット式記録装置１０を使用する際の設置姿勢が変化しても、液体供給部３００内のインク中の気泡を確実に排出させることができる。
【００６０】
本発明の実施形態では、枠体６００の第１部分６００Ａは常に重力下向き方向Ｆに向くことで、抵抗部材５７０が重力下向きに位置する。枠体６００の第２部分６００Ｂの気泡通過部５９０は抵抗部材５７０により気泡の流速を高めた状態で気泡を通すことができる。
流れ形成部材５８０は、気泡を含むインクに対して特定方向の流れを生じさせることで、さらに気泡の流速を高めることができる。
抵抗部材においてフィルタに比べて液体をスムーズに通しながらも液体内の気泡の流速を高めるために液体の流れに抵抗を与えることができる。
【００６１】
図示した実施形態においては、例えばブラックインク、シアンインク、マゼンタインク、イエローインクの各インクを使用する４つのインクカートリッジが、キャリッジに装着できるようになっている。このインクカートリッジはこれに限らず、ブラックインク用のインクカートリッジだけを備えているものや、上述したように２つのインクカートリッジを備えていたり、ブラックインクを除いた３色のカラーインク用の３つのインクカートリッジを備えているものや、５つ以上の奇数個のインクカートリッジがキャリッジに装着できるようなものであってもよい。
【００６２】
本発明は、インクジェット式記録装置としての上記実施形態に限定されず、特許請求の範囲を逸脱しない範囲で種々の変更を行うことができる。さらに、上述の各実施形態は、相互に組み合わせて構成するようにしてもよい。また、本発明は、インクジェット式記録装置に限らず、プリンタ等の画像記録装置に用いられる記録ヘッド、液晶ディスプレイ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ディスプレイ、ＦＥＤ（面発光ディスプレイ）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物噴射ヘッド等の液体を吐出する液体噴射ヘッドを用いた液体噴射装置、精密ピペットとしての試料噴射装置等にも適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００６３】
【図１】本発明の液体噴射装置の一例であるインクジェット式記録装置を示す斜視図。
【図２】図１のインクジェット式記録装置の内部構造を示す図。
【図３】インクジェット式記録装置の電気的接続例を示す図。
【図４】記録ヘッドとインクカートリッジの構造例を示す図。
【図５】記録ヘッドのノズルプレート面の形状例を示す図。
【図６】記録ヘッドの構造例を示す図。
【図７】インクカートリッジ、液体供給部、整流装置および記録ヘッド等を示す斜視図。
【図８】インクカートリッジ、整流装置、記録ヘッド等を示す図。
【図９】整流装置およびフィルタを示す斜視図。
【図１０】整流装置およびフィルタ室を示す断面を有する正面図。
【図１１】図１０のＤ−Ｄ線における断面図。
【図１２】本発明の実施形態における気泡の排出例を示すフロー図。
【図１３】インクジェット式記録装置の図１とは異なる設置姿勢の例を示す斜視図。
【図１４】図１３とはさらに異なるインクジェット式記録装置の設置姿勢を示す斜視図。
【図１５】本発明の別の実施形態を示す斜視図。
【図１６】本発明のさらに別の実施形態を示す斜視図。
【図１７】本発明のさらに別の実施形態を示す図。
【図１８】本発明のさらに別の実施形態を示す斜視図。
【符号の説明】
【００６４】
２，３，４，５・・・インクカートリッジ（液体貯蔵部の一例）、１０・・・インクジェット式記録装置（液体噴射装置の一例）、２０・・・インク吸引装置（液体吸引装置の一例）、３０・・・記録ヘッド（液体噴射ヘッドの一例）、５４Ａないし５４Ｄ・・・ノズル開口列、５５Ａないし５５Ｄ・・・ノズル開口、６１・・・ノズルプレート面（ノズル面の一例）、２００・・・整流装置、３００・・・液体供給部、４００・・・フィルタ、５００・・・整流構造体、５７０・・・抵抗部材、５８０・・・流れ形成部材、５９０・・・気泡通過部、６００・・・枠体、６００Ａ・・・枠体の第１部分、６００Ｂ・・・枠体の第２部分、６９０・・・錘、１０００・・・インク（液体の一例）、Ｆ・・・重力下向き方向、Ｈ・・・気泡、Ｊ・・・特定方向の流れ、Ｒ・・・インクの流れ方向
【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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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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