(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
液滴を噴射するノズルを有する液滴噴射ヘッドと、
前記液滴噴射ヘッドに液体を供給する液体供給流路であって、前記液滴噴射ヘッドに液体が供給される際の当該液体供給流路内の液体の流動方向の上流側から順に第１流路及び第２流路を有し、前記第１流路及び前記第２流路は互いに接続されており、前記第１流路は第１方向に延在し、前記第２流路は前記第１方向と交差する第２方向に延在している、液体供給流路と、
前記液滴噴射ヘッドの前記ノズルから液体を吸引する吸引手段と、
前記第１流路と前記第２流路との境界部分の上端部を含む隅部において待機可能、且つ、前記隅部から前記流動方向の下流側に移動可能であり、前記液体供給流路内の気体を捕捉可能な可動部材とを備え、
前記可動部材は、当該可動部材と前記隅部を画定する壁面との間に形成される第１空間と当該可動部材よりも前記流動方向の下流側に形成される第２空間とを仕切るように構成されるとともに、前記第１空間と前記第２空間とを互いに連通させる連通穴を有し、
前記可動部材が前記隅部から前記流動方向の下流側に移動するにつれて、前記第１流路から前記第１空間に向かう流路抵抗が、前記第１流路から前記第２空間に向かう流路抵抗よりも小さくなり、
前記可動部材には、当該可動部材が前記隅部で待機しているときには、前記第１流路から前記第１空間へ向かう流路を閉止して前記第２空間へ液体を導き、当該可動部材が前記隅部から前記流動方向の下流側に移動したときには、前記第１流路から前記第２空間へ向かう流路を閉止して前記第１空間へ液体を導く、切り換え部が設けられており、
前記吸引手段の吸引動作時には、前記第２空間の圧力が低下して、前記可動部材が前記隅部から前記流動方向の下流側に移動するとともに、前記第１流路から前記第２流路に流出された液体が前記第１空間に流入して前記可動部材を前記流動方向の下流側に押し出すように構成されていることを特徴とする液滴噴射装置。
【請求項２】
前記可動部材を前記隅部へ向けて付勢する付勢部材を有することを特徴とする請求項１に記載の液滴噴射装置。
【請求項３】
前記境界部分が上下方向に沿って延在しており、当該境界部分に前記可動部材が配置され、
前記可動部材は、当該可動部材に作用する浮力によって、前記隅部に押し付けられていることを特徴とする請求項１又は２に記載の液滴噴射装置。
【請求項４】
前記可動部材は、前記境界部分の延在方向に沿って延びる筒部と、前記筒部における前記流動方向の上流側の端部に設けられた天井部とを有することを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載の液滴噴射装置。
【請求項５】
前記可動部材の前記天井部に、前記連通穴が形成されていることを特徴とする請求項４に記載の液滴噴射装置。
【請求項６】
前記吸引手段を制御する吸引制御手段を備えており、
前記吸引制御手段は、前記吸引手段による前記ノズルからの液体吸引量を変更することにより、前記液滴噴射ヘッド内の液体を排出する第１吸引モードと、前記液体供給流路内の気泡を液体とともに排出する第２吸引モードとを、前記吸引手段に選択的に実行させることを特徴とする請求項１〜５の何れかに記載の液滴噴射装置。
【請求項７】
前記吸引制御手段は、
前記吸引手段に前記第１吸引モードを実行させる場合には、前記液体吸引量を、  前記液体供給流路における前記可動部材の可動範囲内の容積よりも小さくし、
前記吸引手段に前記第２吸引モードを実行させる場合には、前記液体吸引量を、前記液体供給流路における前記可動部材の可動範囲内の容積よりも大きくすることを特徴とする請求項６に記載の液滴噴射装置。
【請求項８】
前記第１流路の前記境界部分への出口は、前記境界部分の前記上端部よりも低い高さに位置していることを特徴とする請求項１〜７の何れかに記載の液滴噴射装置。
【請求項９】
前記可動部材は、前記隅部で待機しているとき、前記出口よりも上方に位置し、前記隅部から前記流動方向の下流側に移動したとき、前記出口よりも下方に位置することを特徴とする請求項８に記載の液滴噴射装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液滴を噴射する液滴噴射装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、液滴を噴射する液滴噴射装置として、ノズルからインクの液滴を記録用紙などの被記録媒体に対して噴射することにより、記録用紙などに文字や画像を記録する、インクジェット記録装置が知られている。一般的なインクジェット記録装置は、複数のノズルを有するインクジェットヘッド（液滴噴射ヘッド）と、インクを貯留するとともにインクジェットヘッドに接続されるインクカートリッジとを備えている。そして、インクジェットヘッドにおいて複数のノズルからインクの液滴が噴射されることによりインクが消費されると、インクカートリッジからインクジェットヘッドに対してインクが供給される。
【０００３】
ところで、インクジェットヘッドとインクカートリッジとを接続する流路（液体供給流路）においては、インクカートリッジの交換などの要因によって外部から気泡が混入することがある。このような液体供給流路に混入した気泡が、インクとともにインクジェットヘッドへ流れていくと、ノズルでのインクの噴射不良を引き起こす虞がある。そこで、従来から、インクジェットヘッドのノズルから吸引ポンプなどによってインクを吸引することにより、インクジェットヘッドの上流側の液体供給流路内に存在する気泡を、インクとともにノズルから排出するように構成されたものが提案されている。
【０００４】
例えば、特許文献１のインクジェット記録装置においては、インクジェットヘッドとインクカートリッジとを接続する液体供給流路の途中に、インクの圧力変動を吸収するためのダンパ室が設けられている。そして、このダンパ室にある程度の気泡が溜まったときには、吸引ポンプによりノズルからインクの吸引を行って、インクジェットヘッドの上流側に位置するダンパ室の気泡を、ノズルから排出するように構成されている。
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−１９９６００号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、前述した特許文献１のインクジェット記録装置においては、インクジェットヘッドよりもさらに上流側の流路に形成された角部にへばりつくように付着した気泡を、インクジェットヘッドのノズルから排出するためには、かなり強い吸引力で吸引しなくてはならず、この気泡とともにノズルから排出されるインクの量がかなり多くなってしまうという問題がある。
【０００７】
本発明の目的は、液滴噴射ヘッドに液体を供給する液体供給流路内に存在する気泡を、液滴噴射ヘッドのノズルから迅速に排出し、気泡の排出とともにノズルから排出される液体の量を少なく抑えた液滴噴射装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の液滴噴射装置は、液滴を噴射するノズルを有する液滴噴射ヘッドと、前記液滴噴射ヘッドに液体を供給する液体供給流路であって、前記液滴噴射ヘッドに液体が供給される際の当該液体供給流路内の液体の流動方向の上流側から順に第１流路及び第２流路を有し、前記第１流路及び前記第２流路は互いに接続されており、前記第１流路は第１方向に延在し、前記第２流路は前記第１方向と交差する第２方向に延在している、液体供給流路と、前記液滴噴射ヘッドの前記ノズルから液体を吸引する吸引手段と、前記第１流路と前記第２流路との境界部分の上端部を含む隅部において待機可能、且つ、前記隅部から前記流動方向の下流側に移動可能であり、前記液体供給流路内の気体を捕捉可能な可動部材とを備え、前記可動部材は、当該可動部材と前記隅部を画定する壁面との間に形成される第１空間と当該可動部材よりも前記流動方向の下流側に形成される第２空間とを仕切るように構成されるとともに、前記第１空間と前記第２空間とを互いに連通させる連通穴を有し、前記可動部材が前記隅部から前記流動方向の下流側に移動するにつれて、前記第１流路から前記第１空間に向かう流路抵抗が、前記第１流路から前記第２空間に向かう流路抵抗よりも小さくなり、前記可動部材には、当該可動部材が前記隅部で待機しているときには、前記第１流路から前記第１空間へ向かう流路を閉止して前記第２空間へ液体を導き、当該可動部材が前記隅部から前記流動方向の下流側に移動したときには、前記第１流路から前記第２空間へ向かう流路を閉止して前記第１空間へ液体を導く、切り換え部が設けられており、前記吸引手段の吸引動作時には、前記第２空間の圧力が低下して、前記可動部材が前記隅部から前記流動方向の下流側に移動するとともに、前記第１流路から前記第２流路に流出された液体が前記第１空間に流入して前記可動部材を前記流動方向の下流側に押し出す。
【０００９】
本発明の液滴噴射装置によると、吸引手段による吸引動作が行われていないときには、可動部材は隅部において待機しており、このとき、第１流路から第２流路に流出された液体は第２空間に流入する。したがって、可動部材に気体が捕捉されていたとしても、その気体は、第１流路から第２空間への液体の流れに巻き込まれることがないため、流動方向の下流側には流れない。一方、吸引手段による吸引動作時には、第２空間の液体圧力が低下することで、可動部材が隅部から気体をひきはがして、この気体を捕捉したまま流動方向の下流側に移動する。
【００１０】
また、可動部材に連通穴が形成されていることから、可動部材が流動方向の下流側に移動した後に、第１空間から連通穴を通して第２空間に液体が流入し、この液体によって可動部材に捕捉されている気体は流動方向の下流側に押し出される。これにより、吸引動作時に気体は迅速に流動方向の下流側に移動しノズルから排出されるため、液体の排出量を少なく抑えることができる。しかも、可動部材が隅部から流動方向の下流側に移動するにつれて第１流路から第１空間に向かう流路抵抗が第１流路から第２空間に向かう流路抵抗よりも小さくなること、及び、可動部材に切り換え部が設けられていることから、可動部材の移動に応じて液体の流入先を確実に切り換えることができる。
【００１３】
加えて、前記可動部材を前記隅部へ向けて付勢する付勢部材を有することが好ましい。この構成によれば、吸引手段による吸引動作が行われていないときに、可動部材を付勢部材によって隅部に押し付けて、確実に隅部に待機させることができる。
【００１４】
また、前記境界部分が上下方向に沿って延在しており、当該境界部分に前記可動部材が配置され、前記可動部材は、当該可動部材に作用する浮力によって、前記隅部に押し付けられていることが好ましい。この構成によれば、可動部材が設けられている境界部分が上下方向（鉛直方向）に延びる場合においては、バネなどの付勢部材を使用しなくても、可動部材に作用する浮力によって、可動部材を隅部に押し付けて待機させることができる。
【００１５】
さらに、前記可動部材は、前記境界部分の延在方向に沿って延びる筒部と、前記筒部における前記流動方向の上流側の端部に設けられた天井部とを有することが好ましい。この構成によれば、可動部材が有底筒状に形成されているため、吸引手段による吸引動作時に可動部材が流動方向の下流側に移動する際に、気体を確実に捕捉した状態を維持することができる。
【００１６】
加えて、前記可動部材の前記天井部に、前記連通穴が形成されていることが好ましい。この構成によれば、天井部に連通穴が形成されているため、第１空間から連通穴を通して第２空間に液体が流入しやすくなり、この液体の流れによって可動部材に捕捉されている気体を確実に流動方向の下流側に押し出すことができる。
【００１７】
また、前記吸引手段を制御する吸引制御手段を備えており、前記吸引制御手段は、前記吸引手段による前記ノズルからの液体吸引量を変更することにより、前記液滴噴射ヘッド内の液体を排出する第１吸引モードと、前記液体供給流路内の気泡を液体とともに排出する第２吸引モードとを、前記吸引手段に選択的に実行させることが好ましい。吸引手段による液体吸引量が少ないと、液体供給流路内に存在する気泡は、液滴噴射ヘッドまで到達せず、吸引終了とともに元の位置に戻る。このことを利用して、液滴噴射ヘッド内（特に、ノズル内）の、乾燥によって粘度が増加した液体を排出するための第１吸引モードと、液体供給流路内の気泡を液体とともに排出するための第２吸引モードとを、吸引手段の液体吸引量を変更するだけで、簡単に切り換えることができる。
【００１８】
さらに、前記吸引制御手段は、前記吸引手段に前記第１吸引モードを実行させる場合には、前記液体吸引量を、前記液体供給流路における前記可動部材の可動範囲内の容積よりも小さくし、前記吸引手段に前記第２吸引モードを実行させる場合には、前記液体吸引量を、前記液体供給流路における前記可動部材の可動範囲内の容積よりも大きくすることが好ましい。この構成によれば、第１吸引モードにおいては、液体吸引量を、可動部材の可動範囲内の容積よりも小さくすることで、吸引時に可動部材が限界位置（可動範囲の最も下流側の位置）まで到達しなくなる。そのため、この可動部材により流動方向の下流側に移送される気体が液滴噴射ヘッドに流入することはなく、また、液滴噴射ヘッド内の増粘した液体のみがノズルから排出される。一方、第２吸引モードにおいては、液体吸引量を、可動部材の可動範囲内の容積よりも大きくすることで、吸引時に可動部材が限界位置まで移動して、気体が液滴噴射ヘッドまで移動した後に、さらに、吸引が行われることになり、気体をノズルから排出することができる。
【発明の効果】
【００１９】
吸引手段による吸引動作時に、第２空間の液体圧力が低下することで、可動部材が隅部から気体をひきはがして、この気体を捕捉したまま流動方向の下流側に移動する。また、可動部材に連通穴が形成されていることから、可動部材が流動方向の下流側に移動した後に、第１空間から連通穴を通して第２空間に液体が流入し、この液体によって可動部材に捕捉されている気体は流動方向の下流側に押し出される。これにより、吸引動作時に気体は迅速に流動方向の下流側に移動しノズルから排出されるため、液体の排出量を少なく抑えることができる。しかも、可動部材が隅部から流動方向の下流側に移動するにつれて第１流路から第１空間に向かう流路抵抗が第１流路から第２空間に向かう流路抵抗よりも小さくなること、及び、可動部材に切り換え部が設けられていることから、可動部材の移動に応じて液体の流入先を確実に切り換えることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
次に、本発明の実施の形態について説明する。本実施形態は、インクジェットヘッドから記録用紙に対してインクの液滴を噴射することにより、記録用紙に所望の文字や画像などを記録（印刷）するプリンタに、本発明を適用したものである。
【００２１】
図１は、本実施形態に係るプリンタの概略構成を示す平面図である。図１に示すように、プリンタ１（液滴噴射装置）は、一方向に沿って往復移動可能に構成されたキャリッジ２と、このキャリッジ２に搭載されたインクジェットヘッド３（液滴噴射ヘッド）、及び、サブタンク４ａ〜４ｄと、インクを貯留するインクカートリッジ６ａ〜６ｄと、インクジェットヘッド３の液滴噴射面に装着される吸引キャップ１３と、この吸引キャップ１３に接続された吸引ポンプ１４（吸引手段）などを備えている。
【００２２】
キャリッジ２は、図１の左右方向（走査方向）に平行に延びる２本のガイド軸１７に沿って往復移動可能に構成されている。また、キャリッジ２には、無端ベルト１８が連結されており、キャリッジ駆動モータ１９によって無端ベルト１８が走行駆動されたときに、キャリッジ２は、無端ベルト１８の走行に伴って左右方向に移動するようになっている。
【００２３】
このキャリッジ２には、インクジェットヘッド３と４つのサブタンク４が搭載されている。インクジェットヘッド３は、キャリッジ２とともに走査方向に往復移動しつつ、その下面（図１の紙面向こう側の面）に設けられたノズル４０（図２参照）から、図示しない用紙搬送機構により図１の下方（紙送り方向）に搬送される記録用紙Ｐにインクの液滴を噴射する。これにより、記録用紙Ｐに所望の文字や画像等が記録される。
【００２４】
４つのサブタンク４は走査方向に沿って並べて配置されている。これら４つのサブタンク４にはチューブジョイント２０が一体的に設けられている。そして、これらのチューブジョイント２０に連結された可撓性のチューブ５ａ〜５ｄを介して、４つのサブタンク４ａ〜４ｄと４つのインクカートリッジ６ａ〜６ｄとがそれぞれ接続されている。
【００２５】
４つのインクカートリッジ６ａ〜６ｄには、ブラック、イエロー、シアン、マゼンタの、４色のインクがそれぞれ貯留されており、これらのインクカートリッジ６ａ〜６ｄは、ホルダ７に着脱自在に装着されている。なお、図１には示されていないが、ホルダ７には、４つのインクカートリッジ６ａ〜６ｄが装着されているか否かを検出するカートリッジ検出センサ８５（図５参照）が設けられている。このカートリッジ検出センサ８５としては、例えば、発光素子と受光素子とを有する光学式センサであって、ホルダ７に装着されたインクカートリッジ６ａ〜６ｄによって発光素子からの光が遮断されることにより、その装着状態を検出するものを採用できる。あるいは、ホルダ７にインクカートリッジ６ａ〜６ｄが装着されているときに、ホルダ７側に設けられた接点とインクカートリッジ６ａ〜６ｄ側に設けられた接点とが接触して、両接点が導通することによってインクカートリッジ６ａ〜６ｄを検出する、接点式のものであってもよい。
【００２６】
４つのインクカートリッジ６ａ〜６ｄに貯留された４色のインクは、サブタンク４ａ〜４ｄに一時的に貯留された後、インクジェットヘッド３に供給される。つまり、４つのサブタンク４ａ〜４ｄと、これら４つのサブタンク４ａ〜４ｄと４つのインクカートリッジ６ａ〜６ｄとを接続するチューブ５ａ〜５ｄによって、インクジェットヘッド３にインクを供給する液体供給流路が構成されている。
【００２７】
吸引キャップ１３は、走査方向に関するキャリッジ２の移動範囲内のうちの、記録用紙Ｐと対向する印刷領域よりも外側（図１における右側）の領域（以下、メンテナンス位置ともいう）に配置されており、メンテナンス位置にキャリッジ２が移動してきたときに、吸引キャップ１３は、インクジェットヘッド３の下面（複数のノズル４０が配置された液滴噴射面）と対向する。さらに、吸引キャップ１３は、キャップ駆動モータ８４（図５参照）によって上方（図１の紙面手前側）に駆動されることで、インクジェットヘッド３の複数のノズル４０を覆うことが可能に構成されている。
【００２８】
この吸引キャップ１３は、切り替えユニット１５を介して吸引ポンプ１４と接続されている。そして、吸引キャップ１３がインクジェットヘッド３の下面に配置されたノズル４０を覆っている状態で、吸引ポンプ１４を動作させることにより、ノズル４０からインクを吸引して排出する。これにより、乾燥によって粘度が高くなった（増粘した）ノズル４０内のインクを排出したり、インクジェットヘッド３のインク流路内、あるいは、さらに上流のサブタンク４内に混入した気泡をインクとともにノズル４０から排出したりして、インクジェットヘッド３の液滴噴射性能を回復させることが可能となっている。
【００２９】
なお、本実施形態においては、図１に示すように、吸引キャップ１３は、ブラックインクを噴射するノズル４０を覆う第１キャップ部１３ａと、３色のカラーインク（イエローインク、マゼンタインク、及び、シアンインク）を噴射するノズル４０を覆う第２キャップ部１３ｂとを備えており、第１キャップ部１３ａと第２キャップ部１３ｂは互いに隔てられている。また、これら第１キャップ部１３ａと第２キャップ部１３ｂは、２本のチューブ１１ａ，１１ｂを介して切り替えユニット１５にそれぞれ接続され、さらに、この切り替えユニット１５が吸引ポンプ１４に接続されている。そのため、切り替えユニット１５によって、吸引ポンプ１４の連通先を、第１キャップ部１３ａと第２キャップ部１３ｂとの間で切り換えることで、ブラックインクを噴射するノズル４０とカラーインクを噴射するノズル４０の、何れか一方を選択してインクを吸引することが可能である。
【００３０】
次に、インクジェットヘッド３について説明する。図２は、インクジェットヘッド３の一部分の鉛直断面図である。図２に示すように、インクジェットヘッド３は、ノズル４０及び圧力室３４を含むインク流路が形成された流路ユニット２２と、圧力室３４内のインクに圧力を付与することにより、流路ユニット２２のノズル４０からインクを噴射させる圧電アクチュエータ２３を備えている。
【００３１】
流路ユニット２２は、ステンレス鋼などの金属材料で形成された、キャビティプレート３０、ベースプレート３１、及び、マニホールドプレート３２と、絶縁材料（例えば、ポリイミドなどの高分子合成樹脂材料）で形成されたノズルプレート３３を備えており、これら４枚のプレート３０〜３３は積層状態で接合されている。
【００３２】
キャビティプレート３０には圧力室３４が形成されている。なお、圧力室３４は、図２の紙面垂直方向に複数並べて設けられている。ベースプレート３１には、各圧力室３４にそれぞれ連通する連通孔３５，３６が形成されている。また、マニホールドプレート３２には、連通穴３５を介して複数の圧力室３４に連通するマニホールド３７と、連通孔３６に連なる連通孔３９が形成されている。さらに、ノズルプレート３３には複数のノズル４０が形成され、これら複数のノズル４０は、複数の圧力室３４に対応して、図２の紙面垂直方向に配列されている。そして、流路ユニット２２内には、マニホールド３７から圧力室３４を経てノズル４０に至る個別インク流路４１が複数形成されている。
【００３３】
圧電アクチュエータ２３は、複数の圧力室３４を覆うように流路ユニット２２の上面に接合された金属製の振動板５０と、この振動板５０の上面に配置された圧電層５１と、圧電層５１の上面に形成された複数の個別電極５２とを備えている。
【００３４】
金属製の振動板５０は、ヘッドドライバ５３によって常にグランド電位に保持されている。また、圧電層５１は、チタン酸鉛とジルコン酸鉛との固溶体であり強誘電体であるチタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）を主成分とする圧電材料からなり、振動板５０の上面において複数の圧力室３４に跨るように配置されている。複数の個別電極５２は、圧電層５１の上面の、複数の圧力室３４の中央部と対向する領域にそれぞれ配置されている。そして、これら複数の個別電極５２は、ヘッドドライバ５３によって、グランド電位と、このグランド電位とは異なる所定の駆動電位の何れか一方が付与されるようになっている。
【００３５】
インク噴射時における圧電アクチュエータ２３の作用について説明する。あるノズル４０からインクの液滴を噴射させる場合には、このノズル４０に連通する圧力室３４に対応する個別電極５２に、ヘッドドライバ５３から駆動電位が付与される。すると、駆動電位が付与された個別電極５２とグランド電位に保持されている振動板５０との間に電位差が生じ、両者に挟まれた圧電層５１に厚み方向に平行な電界が発生する。ここで、圧電層５１の分極方向が電界方向と同じである場合には、圧電層５１は厚み方向に伸びて面方向に収縮する。そして、この圧電層５１の収縮変形に伴って、振動板５０の圧力室３４と対向する部分が圧力室３４側に凸となるように変形する（ユニモルフ変形）。このとき、圧力室３４の容積が減少することになるから、その内部のインクの圧力が上昇し、圧力室３４に連通するノズル４０からインクが噴射される。
【００３６】
次に、インクジェットヘッド３にインクを供給するサブタンク４について詳細に説明する。なお、４色のインクをそれぞれ貯留する４つのサブタンク４ａ〜４ｄの構造は基本的に同一であるので、そのうちの１つのサブタンクについて以下説明する。
【００３７】
図３は、サブタンクの鉛直断面図である。図４は、サブタンクのＸ−Ｘ線に沿った断面図である。図３に示すように、このサブタンク４は、合成樹脂材料などで形成されており、このサブタンク４内には、水平方向に沿って延在するインク貯留室６０と、このインク貯留室６０とインクジェットヘッド３の両方と連通し、鉛直方向（上下方向）に沿って延在する鉛直流路６１とが設けられている。
【００３８】
インク貯留室６０は、チューブジョイント２０に連結されたチューブ５を介してインクカートリッジ６（図１参照）と連通しており、インクカートリッジ６から供給されたインクを一時的に貯留する。
【００３９】
図３に示すように、インク貯留室６０の出口は、鉛直流路６１の上端部７６より少し低い高さに位置しており、水平な連通路６２を介して鉛直流路６１と連通している。つまり、液体供給流路の途中となる位置に設けられた鉛直流路６１の上端部７６付近の空間は、液体供給流路が、インク貯留室６０から連通路６２を通って鉛直流路６１へ水平に流れ出たインクが鉛直流路６１内を下方に流れ落ちるように、インクの流れの方向が屈曲するように構成されたときの隅となる空間（隅部）となっている。すなわち、鉛直流路６１の上端部７６はこの空間を画定するための壁面となっている。
【００４０】
また、鉛直流路６１の下方は接続部６６となっており、この接続部６６の下端部においてインクジェットヘッド３と接続されている。なお、インクジェットヘッド３のサブタンク４（接続部６６）との接続口には、サブタンク４からインクジェットヘッド３へ流れるインクに混入しているゴミ等を除去するための、フィルタ６３が設けられている。
【００４１】
また、鉛直流路６１とインク貯留室６０とを隔てる隔壁には、凹部６７が形成され、この凹部６７内の空間は、鉛直流路６１と連なっている。
【００４２】
インクカートリッジ６からチューブ５を介してサブタンク４に供給されたインクは、インク貯留室６０に一時的に貯留された後、その出口から連通路６２を通って鉛直流路６１へ水平に流れ出る。さらに、鉛直流路６１内において、インクは下方に流れ落ちてフィルタ６３を通過し、インクジェットヘッド３へ供給される。
【００４３】
さらに、本実施形態においては、サブタンク４の鉛直流路６１内に可動部材７０及びコイルバネ７５が設けられている。後ほど説明するが、本実施形態のプリンタ１は、インクジェットヘッド３の下面に配置された複数のノズル４０が吸引キャップ１３で覆われた状態で、吸引ポンプ１４により複数のノズル４０からそれぞれインクを吸引することにより、サブタンク４内に存在する気泡をもインクとともにノズル４０から排出することが可能となっている（図６（ｃ）参照）。
【００４４】
そして、以下に説明する可動部材７０は、吸引ポンプ１４によるインク吸引の際に、鉛直流路６１の上端部７６から気泡をひきはがして、この気泡を捕捉したまま吸引力によって鉛直流路６１の下流側へ移送する。また、コイルバネ７５は、可動部材７０の下方に設けられており、可動部材７０を上方へ付勢する。これにより、可動部材７０は、吸引ポンプ１４による吸引動作時以外においては、浮力によって鉛直流路６１の上端部７６に押し付けられて待機位置（上述した隅部に対応する位置）に待機している。
【００４５】
図３及び図４に示すように、可動部材７０は、合成樹脂などで形成されており、鉛直流路６１の流路断面（水平断面）と同様の矩形状であって、鉛直流路６１の内壁に沿って摺動可能な筒部７１と、筒部７１の上流側端部に設けられた天井部７２とを有しており、鉛直流路６１内を上下に移動可能となっている。筒部７１は、待機位置に位置しているときに、鉛直流路６１の上端部７６から連通路６２の高さまで鉛直方向（流路延在方向）に沿って延在している。天井部７２には、厚み方向（鉛直方向）に貫通した複数の連通穴７４が形成されている。複数の連通穴７４は、天井部７２の面内に均一に形成されており、外周近傍まで形成されている。また、連通穴７４の径は、気体のメニスカスを破壊しない（気体を通過させない）程度であって、インクを通過させる程度の径である。
【００４６】
また、可動部材７０には、筒部７１の下端側面から突出し、凹部６７に収容されたリブ７３（切り換え部）が設けられている。リブ７３の幅は、凹部６７の内壁の幅と同じあって、凹部６７の内壁に沿って摺動可能となっている。可動部材７０が鉛直流路６１の上端部７６付近に待機している際には、リブ７３は連通路６２よりも高い位置に位置している。このように、リブ７３が連通路６２よりも高い位置に位置している場合には、インク貯留室６０から連通路６２を通って鉛直流路６１へ水平に流れ出たインクは、可動部材７０の下流側の空間（第２空間６９）に流入する。
【００４７】
また、可動部材７０が鉛直流路６１の上端部７６から下流側へ離れて、リブ７３が連通路６２よりも低い位置に移動した場合には、インク貯留室６０から連通路６２を通って鉛直流路６１へ水平に流れ出たインクは、鉛直流路６１の上端部７６と可動部材７０の上流側との間の空間（第１空間６８）に流入する。
【００４８】
つまり、可動部材７０は、第１空間６８と第２空間６９とを仕切るように構成されており、連通穴７４によって第１空間６８と第２空間６９とが互いに連通している。また、リブ７３は、可動部材７０が鉛直流路６１の上端部７６付近である待機位置（隅部）において待機しているときには、インク貯留室６０から第１空間６８への流路を閉止して（図３に示されるように、可動部材７０が隅部に待機しているときは、第１空間６８はほとんど存在していない。）、第２空間６９へインクを導くものである。一方、可動部材７０が鉛直流路６１の上端部７６から離れて、リブ７３が連通路６２よりも低い位置に移動したときには、インク貯留室６０から第２空間６９への流路を閉止して第１空間６８へインクを導くものである。
【００４９】
次に、プリンタ１の全体制御を司る制御装置８について説明する。図５は、プリンタ１の電気的な構成を示すブロック図である。図５に示される制御装置８は、中央処理装置であるＣＰＵ（Central Processing Unit）と、プリンタ１の全体動作を制御する為の各種プログラムやデータ等が格納されたＲＯＭ（Read Only Memory）と、ＣＰＵで処理されるデータ等を一時的に記憶するＲＡＭ（Random Access Memory）等を備えている。
【００５０】
さらに、この制御装置８は、記録制御部８１と吸引制御部８２とを備えている。記録制御部８１は、ＰＣ等の入力装置８０から入力されたデータに基づいて、キャリッジ２（図１参照）を往復駆動するキャリッジ駆動モータ１９、インクジェットヘッド３のヘッドドライバ５３、記録用紙Ｐを搬送する用紙搬送機構（図示省略）に含まれる搬送モータ８３等を制御して、記録用紙Ｐへの画像等の記録を行わせるものである。また、吸引制御部８２（吸引制御手段）は、吸引キャップ１３を昇降駆動するキャップ駆動モータ８４や吸引ポンプ１４を制御して、インクジェットヘッド３の複数のノズル４０からインクを吸引する、インク吸引動作を行わせるものである。
【００５１】
次に、可動部材７０の作用について説明する。図６は、吸引ポンプによる吸引動作時の可動部材の移動状態を説明する図である。
【００５２】
まず、吸引ポンプ１４による吸引動作が行われていないときには、図６（ａ）に示すように、可動部材７０は、コイルバネ７５によって鉛直流路６１の上端部７６に押し付けられているため、確実に鉛直流路６１の隅部となる空間に位置づけられて待機している。この可動部材７０の位置は、インク貯留室６０のインク出口（連通路６２）よりも高い位置となっている。したがって、インクカートリッジ６からインクジェットヘッド３に至るインク供給流路内に混入した気泡８０は、その浮力によって上方に浮き上がり、特に、サブタンク４内に形成された鉛直流路６１の上端部７６に待機した可動部材７０の天井部７２の下面に溜まりやすくなっている。また、このとき、リブ７３が連通路６２よりも高い位置に位置しており、第２空間６９に向かう流路抵抗が第１空間６８に向かう流路抵抗よりも小さいため、インク貯留室６０から連通路６２を通って鉛直流路６１へ水平に流れ出たインクは、第２空間６９に流入し、インクジェットヘッド３に流れる。
【００５３】
そして、吸引ポンプ１４による吸引動作が行われると、図６（ｂ）に示すように、可動部材７０の下流側の圧力が低下して、可動部材７０が鉛直流路６１の上端部７６から下流側へ離れる。なお、可動部材７０が鉛直流路６１の上端部７６から下流側に離れる条件としては、可動部材７０に作用する浮力をＣ１、吸引ポンプ１４による鉛直流路６１内の可動部材７０よりも下流側の吸引圧力をＰ、可動部材７０の天井部７２の水平断面積をＳ、コイルバネ７５の付勢力をＦ、可動部材７０の天井部７２の下面に捕捉されている気泡に作用する浮力をＣ２とすると、可動部材７０を下方に移動させる（引っ張る）力Ｐ×Ｓが、可動部材７０を上方に移動させる（押し付ける）力Ｆ＋Ｃ１＋Ｃ２よりも大きくなったとき（Ｐ×Ｓ＞Ｆ＋Ｃ１＋Ｃ２）である。
【００５４】
上述した条件において、可動部材７０が鉛直流路６１の上端部７６から下流側に離れるときに、鉛直流路６１の上端部７６から気泡８０をひきはがす。そして、さらに下流側に移動するとき、可動部材７０は天井部７２の下面に気泡８０を捕捉したまま移動する。このとき、可動部材７０が筒部７１と天井部７２から構成された有底筒状であるため、吸引ポンプ１４による吸引動作時に下流側に移動する際に、気泡８０を確実に捕捉した状態を維持することができる。
【００５５】
この天井部７２の下面に、気泡８０を捕捉したまま可動部材７０が下流側へ移動していき、リブ７３が連通路６２よりも低い位置に移動した場合に、第１空間６８に向かう流路抵抗が第２空間６９に向かう流路抵抗よりも小さくなり、インク貯留室６０から連通路６２を通って鉛直流路６１へ水平に流れ出たインクは、第１空間６８に流入する。
【００５６】
そして、この第１空間６８に流入したインクが可動部材７０を下流側に押し出すこととなる。ここで、可動部材７０を下流側に押し出す力Ｕが可動部材７０にさらに作用し、可動部材７０を上流側に移動させる力と可動部材７０を下流側に移動させる力との関係は、（Ｐ＋Ｕ）×Ｓ＞Ｆ＋Ｃ１＋Ｃ２となる。
【００５７】
さらに、吸引ポンプ１４による吸引動作が行われると、図６（ｃ）に示すように、可動部材７０は、コイルバネ７５が圧縮限界まで縮むことで、接続部６６の上端で停止する。この状態において、吸引ポンプ１４による吸引動作が行われ続けると、可動部材７０の天井部７２に連通穴７４が形成されているため、第１空間６８からこの連通穴７４を通して第２空間６９にインクが流入し、このインクによって、天井部７２に捕捉されている気泡８０が下流側に押し出される。このとき、複数の連通穴７４が、天井部７２の外周近傍まで形成されているため、天井部７２と筒部７１とから形成される角部にへばりつくように付着した気泡８０をも、第１空間６８から第２空間６９に流れ出るインクではがすことができ、下流側に押し出すことができる。
【００５８】
そして、下流側に押し出された気泡８０は、インクジェットヘッド３内に引き込まれることになり、さらに、その気泡８０は、インクジェットヘッド３内のインク流路を通ってノズル４０から排出される。このように、吸引動作時に気泡８０は可動部材７０に鉛直流路６１の上端部７６からひきはがされ、迅速に下流側に移送されノズル４０から排出されるため、インクの排出量を少なく抑えることができる。
【００５９】
次に、吸引制御部８２により制御される吸引ポンプ１４のインク吸引動作について、具体的に説明する。サブタンク４内に気泡が存在している状態で、吸引ポンプ１４のインク吸引動作が行われる際に、その吸引ポンプ１４によるインク吸引量が少ない（吸引時間が短い）と、サブタンク４内に存在する気泡はインクジェットヘッド３まで到達せず、吸引終了とともに元の位置に戻る。このことを利用して、吸引制御部８２は、インク吸引動作として、吸引ポンプ１４のインク吸引量を変更することによって、吸引量の少ない第１吸引モードと、吸引量の多い第２吸引モードとを、吸引ポンプ１４に選択的に実行させることが可能となっている。
【００６０】
長期間にわたってノズル４０からインクの液滴が噴射されていない状態が続くと、インクが乾燥することによって、インクジェットヘッド３のインク流路内（特に、ノズル４０内）のインクの粘度が高くなる（増粘する）。このようなインクの増粘が生じると、記録用紙Ｐへの画像等の記録のためにノズル４０から液滴を噴射する際に、噴射不良が生じる虞がある。
【００６１】
そこで、ある所定期間にわたってノズル４０から液滴が噴射されていない場合には、吸引制御部８２は、吸引量の少ない第１吸引モードを選択して吸引ポンプ１４に実行させることで、インクジェットヘッド３のインク流路内のインクをノズル４０から吸引し、増粘インクを排出する。より具体的には、記録制御部８１によりキャリッジ駆動モータ１９が制御されて、キャリッジ２とともにインクジェットヘッド３が吸引キャップ１３と対向するメンテナンス位置に移動した状態で、吸引制御部８２は、キャップ駆動モータ８４によって吸引キャップ１３を上方に移動させ、この吸引キャップ１３によってインクジェットヘッド３の複数のノズル４０が覆われた状態にする。さらに、吸引ポンプ１４により、比較的少量（短い時間）の吸引を行わせることにより、インクジェットヘッド３内のインクだけを排出させる。この第１吸引モードでの吸引量は、鉛直流路６１内における可動部材７０の可動範囲（鉛直流路６１の上端部７６から接続部６６の上端まで）の容積よりも小さい。これにより、吸引動作時に可動部材７０が可動範囲の最も下流側の位置である接続部６６の上端（限界位置）まで到達しないため、この可動部材により下流側に移送される気泡がインクジェットヘッド３に流入することはなく、また、インクジェットヘッド３内の増粘したインクのみがノズル４０から排出される。
【００６２】
一方で、インクカートリッジ６からインクジェットヘッド３に至る、サブタンク４を含むインク供給流路内には、様々な要因により気泡（エア）が混入することがある。例えば、インクカートリッジ６の交換時には、インクカートリッジ６と接続されるチューブ５の端部からエアが混入しやすい。また、サブタンク４とチューブ５との接続部分などから、長期間にわたってエアが徐々に侵入していくことも十分に考えられる。このようにしてインク供給流路内に混入した気泡は、その浮力によってサブタンク４の上端部７６に集まり、大きな気泡に成長する。そして、この気泡がサブタンク４からインクとともにインクジェットヘッド３に流れ込んでしまうと、インクジェットヘッド３において液滴の噴射不良が生じる虞がある。
【００６３】
そこで、ホルダ７（図１参照）に設けられたカートリッジ検出センサ８５によってインクカートリッジ６の交換が検出されたときや、長期間にわたってサブタンク４の気泡が排出されていないと判断したときには、吸引制御部８２は、吸引量の多い第２吸引モードを選択して吸引ポンプ１４に実行させることで、サブタンク４内の気泡をインクとともにノズル４０から排出する。
【００６４】
具体的には、吸引制御部８２は、前述した第１吸引モードと同様に、キャップ駆動モータ８４によって吸引キャップ１３を上方に移動させ、吸引キャップ１３がインクジェットヘッド３の複数のノズル４０が覆っている状態で、吸引ポンプ１４にインクの吸引を行わせるが、その際の、ノズル４０から吸引するインクの量（吸引量）を鉛直流路６１内における可動部材７０の可動範囲の容積よりも多くする。これにより、吸引時に可動部材７０が接続部６６まで移動して、気泡がインクジェットヘッド３まで移動した後、さらに、吸引が行われることで、サブタンク４内の気泡がインクとともにインクジェットヘッド３内に引き込まれることになり、さらに、その気泡は、インクジェットヘッド３内のインク流路を通ってノズル４０から排出される。
【００６５】
以上、説明したプリンタ１によると、吸引ポンプ１４による吸引動作が行われていないときには、可動部材７０は、鉛直流路６１の上端部７６において待機しており、このとき、インク貯留室６０から流れ出たインクは、可動部材７０の下流側の第２空間６９に流入する。したがって、可動部材７０に気体が捕捉されていたとしても、その気体はインク貯留室６０から第２空間６９へのインクの流れに巻き込まれないため、下流側には流れない。一方、吸引ポンプ１４による吸引動作時には、可動部材７０の下流側の圧力が低下することで、可動部材７０が鉛直流路６１の上端部７６から気体をひきはがして、この気体を捕捉したまま下流側に移動する。
【００６６】
また、可動部材７０には、第１空間６８と第２空間６９とを連通させる連通穴７４が形成されていることから、可動部材７０が下流側に移動した後に、第１空間６８から連通穴７４を通して第２空間６９にインクが流入し、このインクによって可動部材７０に捕捉されている気体は下流側に押し出される。これにより、吸引動作時に気体は迅速に下流側に移動しノズル４０から排出されるため、インクの排出量を少なく抑えることができる。
【００６７】
次に、前記実施形態に種々の変形を加えた変更形態について説明する。但し、前記実施形態と同様の構成を有するものについては、同じ符号を付して適宜その説明を省略する。
【００６８】
本実施形態においては、可動部材７０は発泡合成樹脂などのインクよりも比重の小さな材料で形成されていてもよい。この場合、浮力によって鉛直流路６１の上端部７６にすでに押し付けられているため、コイルバネ７５を設けてなくてもよい。このとき、可動部材７０が鉛直流路６１の上端部７６から下流側に離れる条件としては、可動部材７０を下方に移動させる（引っ張る）力Ｐ×Ｓが、可動部材７０を上方に移動させる（押し付ける）力Ｃ１＋Ｃ２よりも大きくなったとき（Ｐ×Ｓ＞Ｃ１＋Ｃ２）となる。
【００７０】
加えて、可動部材７０は、筒部７１を有していなくてもよい。このとき、可動部材７０の下面（下流側の面）は、その中央から外周に向かうほど、水平方向（鉛直流路６１の延在方向に直交する方向）の平面に対して下流側に傾斜した、例えば曲面形状をしているのが好ましい。これにより、可動部材７０よりも下流側に位置する気泡は浮力により浮き上がり、可動部材７０の下面で確実に保持される。
【００７１】
また、可動部材７０の天井部７２に形成された複数の連通穴７４は小さい方が好ましい。これは、連通穴７４が小さいほど、吸引ポンプ１４による吸引動作時に第１空間６８から第２空間６９に向かう流路抵抗が大きくなる。すると、第２空間６９より下流側の圧力低下が大きくなり、気泡の浮力に対する吸引ポンプ１４による吸引力が相対的に大きくなるため、気泡がより下流側へ速く移動する。また、第１空間６８から第２空間６９に流れ出るインクの流速が速くなるため、気泡をより下流側へ押し出せるからである。
【００７２】
また、可動部材７０の天井部７２は、筒部７１の最上端を塞ぐように設けられていたが、最上端よりも下方側に設けられる構成（可動部材７０は、図３のような断面視で略Ｈ形状となる。）であってもよい。この場合、可動部材７０が鉛直流路の待機位置（隅部）に待機しているときでも、鉛直流路６１の上端部７６と可動部材７０の天井部７２との間に間隙（すなわち、第１の空間６８）が存在することとなる。
【００７３】
以上説明した実施形態は、本発明を、記録用紙にインクを噴射して画像等を記録するインクジェット式のプリンタに適用したものであるが、本発明の適用対象は、このようなプリンタに限られず、様々な種類の液体をその用途に応じて対象に噴射する、種々の液滴噴射装置に本発明を適用することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００７４】
【図１】本発明の実施形態に係るプリンタの概略構成を示す平面図である。
【図２】インクジェットヘッドの一部分の鉛直断面図である。
【図３】サブタンクの鉛直断面図である。
【図４】図３のＸ−Ｘ線に沿った断面図である。
【図５】プリンタの電気的構成を概略的に示すブロック図である。
【図６】吸引ポンプによる吸引動作時の可動部材の移動状態を説明する図である。
【符号の説明】
【００７５】
１  プリンタ
３  インクジェットヘッド（液滴噴射ヘッド）
４  サブタンク
５  チューブ
８  制御装置
１４  吸引ポンプ（吸引手段）
４０  ノズル
６０  インク貯留室（液体供給流路，第１流路）
６１  鉛直流路（境界部分）
６６  接続部（液体供給流路，第２流路）
６８  第１空間
６９  第２空間
７０  可動部材
７１  筒部
７２  天井部
７３  リブ（切り換え部）
７４  連通穴
７５  コイルバネ（付勢部材）
７６  上端部
８２  吸引制御部（吸引制御手段）
【図１】
0005262043.tif 000002
【図２】
0005262043.tif 000003
【図３】
0005262043.tif 000004
【図４】
0005262043.tif 000005
【図５】
0005262043.tif 000006
【図６】
0005262043.tif 000007