(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
液滴を噴射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と、
前記液体供給流路から上方に分岐し、前記液体供給流路内に存在する気体を排出するための排気流路と、
前記排気流路の前記液体供給流路からの分岐部において両流路を仕切るようにほぼ水平姿勢で配設され、気体の透過を許容しつつ液体の透過を阻止する気体透過膜とを備え、
前記気体透過膜の前記排気流路側に、前記排気流路から前記液体供給流路への気体の逆流を阻止するための逆流阻止用液体が充填され、
さらに、前記気体透過膜は、その上下方向に変形を促進するための屈曲部を有することを特徴とする液滴噴射装置。
【請求項２】
前記液体供給流路と前記排気流路との間の圧力差が所定値未満であるときには、前記気体透過膜の前記排気流路側の面は、前記逆流阻止用液体によって完全に覆われ、
前記液体供給流路の圧力が前記排気流路の圧力よりも前記所定値以上大きくなったときに、上方に変位した前記気体透過膜の一部が前記逆流阻止用液体から露出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】
前記屈曲部は、前記気体透過膜の中央部を取り囲む領域に形成されていることを特徴とする請求項１または２に記載の液滴噴射装置。
【請求項４】
前記排気流路の前記分岐部は、前記気体透過膜側ほど流路断面積が小さくなるテーパー形状に形成されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の液滴噴射装置。
【請求項５】
前記気体透過膜の前記排気流路側に、前記逆流阻止用液体に接するように吸収部材が配置されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の液滴噴射装置。
【請求項６】
前記排気流路に接続されて、前記液体供給流路内の気体を前記排気流路へ排出するために、前記排気流路内の気体を吸引する吸引動作を実行可能な吸引手段をさらに備え、
前記吸引手段は、前記吸引動作を間欠的に行うことを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の液滴噴射装置。
【請求項７】
前記排気流路の前記分岐部を形成している部材の、前記分岐部の内側面となる部分に、上下方向に延びる溝が形成されており、
前記分岐部の内側面において、前記溝の内面の撥液性が、前記溝が形成されていない領域の撥液性よりも高くなっていることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の液滴噴射装置。
【請求項８】
前記排気流路の前記分岐部を形成している部材の、前記分岐部の内側面となる部分に、上下方向に延びる溝が形成されており、
前記分岐部の内側面において、前記溝の内面の撥液性が、前記溝が形成されていない領域の撥液性よりも低くなっていることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の液滴噴射装置。
【請求項９】
液滴を噴射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と、
前記液体供給流路から上方に分岐し、前記液体供給流路内に存在する気体を排出するための排気流路と、
前記排気流路の前記液体供給流路からの分岐部において両流路を仕切るようにほぼ水平姿勢で配設され、気体の透過を許容しつつ液体の透過を阻止する気体透過膜とを備え、
前記気体透過膜の前記排気流路側に、前記排気流路から前記液体供給流路への気体の逆流を阻止するための逆流阻止用液体が充填され、
さらに、前記排気流路の前記分岐部を形成している部材の、前記分岐部の内側面となる部分に、上下方向に延びる溝が形成されており、
前記分岐部の内側面において、前記溝の内面の撥液性が、前記溝が形成されていない領域の撥液性よりも高くなっていることを特徴とする液滴噴射装置。
【請求項１０】
液滴を噴射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と、
前記液体供給流路から上方に分岐し、前記液体供給流路内に存在する気体を排出するための排気流路と、
前記排気流路の前記液体供給流路からの分岐部において両流路を仕切るようにほぼ水平姿勢で配設され、気体の透過を許容しつつ液体の透過を阻止する気体透過膜とを備え、
前記気体透過膜の前記排気流路側に、前記排気流路から前記液体供給流路への気体の逆流を阻止するための逆流阻止用液体が充填され、
さらに、前記排気流路の前記分岐部を形成している部材の、前記分岐部の内側面となる部分に、上下方向に延びる溝が形成されており、
前記分岐部の内側面において、前記溝の内面の撥液性が、前記溝が形成されていない領域の撥液性よりも低くなっていることを特徴とする液滴噴射装置。
【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ヘッドを有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、インクの液滴を印刷用紙などの被記録媒体に対して噴射することにより、印刷用紙に文字や画像を記録するインクジェット式記録装置が知られている。このインクジェット式記録装置の中には、インクカートリッジから供給されたインクをサブタンクに一時貯留してからインクジェットヘッド（液滴噴射ヘッド）に供給しているものがある。
【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の間に接続された液体供給流路の一部であるサブタンクにおいては、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。このようなサブタンク内に混入した気泡が、インクジェットヘッドへ供給されるインクとともにインクジェットヘッドへ流れていくと、印字不良を引き起こす虞がある。そこで、特許文献１に記載のインクジェット式記録装置においては、サブタンク内に、気体は透過させるが気体以外のインクや固体を透過させない気体透過膜が設けられ、この気体透過膜を介してサブタンクと脱気ポンプが接続されている。そして、脱気ポンプを駆動することにより、サブタンク内に存在する気泡を、サブタンクから脱気ポンプに至る排気流路を介して吸引排出している。
【０００４】
しかしながら、気体透過膜のみでは、脱気ポンプが駆動されていないときに、温度変化などの諸条件によって排気流路の圧力がサブタンクの圧力よりも高くなってしまうことがある。そうすると、排気流路側からサブタンク内に気泡が逆流してしまう。
【０００５】
そこで、排気流路側からサブタンク内に気泡が逆流するのを阻止するために、気体透過膜の排気流路側に、排気流路からサブタンクへの気体の逆流を阻止するためのオイルが充填されているものがある（例えば、特許文献２）。
【０００６】
【特許文献１】特開２００５−２８８７７０号公報（図２）
【特許文献２】特開２００６−２３１８６４号公報（図５）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献２に記載のインクジェット式記録装置においては、脱気ポンプを駆動して、サブタンク内の気泡を排出するときにも、気体透過膜の排気流路側にオイルが充填され、気体透過膜の上面はオイルに覆われている。そのため、排気流路へ移動するには、サブタンク内の気泡は気体透過膜を透過した後、さらに、オイルをも通過しなければならず、気体の排出に長い時間を要していた。
【０００８】
そこで、本発明の目的は、排気流路内の気体が液体供給流路内へ逆流するのを阻止しつつ、液体供給流路内の気体を迅速且つ確実に排気流路へ排出する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】
【０００９】
本発明の液滴噴射装置は、液滴を噴射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と、前記液体供給流路から上方に分岐し、前記液体供給流路内に存在する気体を排出するための排気流路と、前記排気流路の前記液体供給流路からの分岐部において両流路を仕切るようにほぼ水平姿勢で配設され、気体の透過を許容しつつ液体の透過を阻止する気体透過膜とを備え、前記気体透過膜の前記排気流路側に、前記排気流路から前記液体供給流路への気体の逆流を阻止するための逆流阻止用液体が充填され、さらに、前記気体透過膜は、その上下方向に変形を促進するための屈曲部を有する。
【００１０】
本発明の液滴噴射装置によると、液体供給流路の圧力が排気流路の圧力よりも高くなると、液体供給流路内の気体が気体透過膜を透過し、さらに、浮力によって逆流阻止用液体をも通過して、上方の排気流路内へ移動する。一方、液体供給流路の圧力が排気流路の圧力よりも低い状態では、排気流路内の気体が液体供給流路内へ移動しようとするが、気体透過膜の上面の逆流阻止用液体によって阻止される。
【００１１】
さらに、気体透過膜には屈曲部が設けられているため、液体供給流路の圧力が排気流路の圧力よりも高いときに、その圧力差によって気体透過膜が上方、すなわち、逆流阻止用液体側へ変位しやすくなる。このとき、逆流阻止用液体が気体透過膜によって押しのけられるため、気泡が排気流路へ排出されやすくなり、排気に要する時間が短くなる。また、気体を排気しないときに、気体透過膜の上面が逆流阻止用液体と接触せずに露出するのを確実に防止するために、逆流阻止用液体の量を多くしても、気体排出時には気体透過膜が上方へ変位して逆流阻止用液体を押しのけるため、気泡を確実に排出できるようになる。
【００１２】
また、前記液体供給流路と前記排気流路との間の圧力差が所定値未満であるときには、前記気体透過膜の前記排気流路側の面は、前記逆流阻止用液体によって完全に覆われ、前記液体供給流路の圧力が前記排気流路の圧力よりも前記所定値以上大きくなったときに、上方に変位した前記気体透過膜の一部が前記逆流阻止用液体から露出することが好ましい。これによると、液体供給流路から気泡を排出しないときには、気体透過膜が逆流阻止用液体によって完全に覆われているため、排気流路から液体供給流路への気体の逆流が確実に阻止される。一方、気泡を排出するときには、気体透過膜が上方に変位して逆流阻止用液体から露出するため、液体供給流路の気泡が排気流路から排出されやすくなる。
【００１３】
さらに、前記屈曲部は、前記気体透過膜の中央部を取り囲む領域に形成されていることが好ましい。これによると、変位が拘束されていない気体透過膜の中央部を大きく上方へ変位させることができる。
【００１４】
加えて、前記排気流路の前記分岐部は、前記気体透過膜側ほど流路断面積が小さくなるテーパー形状に形成されていることが好ましい。このように、分岐部が下細りのテーパー形状になっていることで、気体透過膜の全面を全面的に覆うために必要な、逆流阻止用液体の量を少なくすることができる。
【００１５】
また、前記気体透過膜の前記排気流路側に、前記逆流阻止用液体に接するように吸収部材が配置されていることが好ましい。これによると、振動などによって逆流阻止用液体が揺れることによって、気体透過膜の一部が逆流阻止用液体から瞬間的に露出してしまうのを防止することができる。
【００１６】
さらに、前記排気流路に接続されて、前記液体供給流路内の気体を前記排気流路へ排出するために、前記排気流路内の気体を吸引する吸引動作を実行可能な吸引手段をさらに備え、前記吸引手段は、前記吸引動作を間欠的に行うことが、本発明に特に適している。これは、間欠的に吸引動作を行う場合には、吸引動作が行われていないときに、温度変化などの要因によって排気流路の圧力が高くなることがあり、排気流路内の気体が液体供給流路へ逆流しやすいからである。
【００１７】
加えて、前記排気流路の前記分岐部を形成している部材の、前記分岐部の内側面となる部分に、上下方向に延びる溝が形成されており、前記分岐部の内側面において、前記溝の内面の撥液性が、前記溝が形成されていない領域の撥液性よりも高くなっていることが好ましい。これによると、分岐部に形成された溝の内面の撥液性が高いことため、溝内に逆流阻止用液体が移動しにくくなる。そのため、気体透過膜を透過してきた気体は、溝を通って上方へ移動しやすくなり、気泡を確実に排出できるようになる。
【００１８】
また、前記排気流路の前記分岐部を形成している部材の、前記分岐部の内側面となる部分に、上下方向に延びる溝が形成されており、前記分岐部の内側面において、前記溝の内面の撥液性が、前記溝が形成されていない領域の撥液性よりも低くなっていてもよい。このように、分岐部に形成された溝の内面の撥液性が低くなっていると、大きな気泡が気体透過膜を透過してきたときに、この気泡によって押し上げられた逆流阻止用液体が、溝を介して気泡の下側に移動しやすくなり、気泡を確実に排出できるようになる。
【００１９】
また、本発明の液滴噴射装置は、液滴を噴射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と、前記液体供給流路から上方に分岐し、前記液体供給流路内に存在する気体を排出するための排気流路と、前記排気流路の前記液体供給流路からの分岐部において両流路を仕切るようにほぼ水平姿勢で配設され、気体の透過を許容しつつ液体の透過を阻止する気体透過膜とを備え、前記気体透過膜の前記排気流路側に、前記排気流路から前記液体供給流路への気体の逆流を阻止するための逆流阻止用液体が充填され、さらに、前記排気流路の前記分岐部を形成している部材の、前記分岐部の内側面となる部分に、上下方向に延びる溝が形成されており、前記分岐部の内側面において、前記溝の内面の撥液性が、前記溝が形成されていない領域の撥液性よりも高くなっている。
【００２０】
本発明の液滴噴射装置によると、液体供給流路の圧力が排気流路の圧力よりも高くなると、液体供給流路内の気体が気体透過膜を透過し、さらに、浮力によって逆流阻止用液体をも通過して、上方の排気流路内へ移動する。一方、液体供給流路の圧力が排気流路の圧力よりも低い状態では、排気流路内の気体が液体供給流路内へ移動しようとするが、気体透過膜の上面の逆流阻止用液体によって阻止される。
【００２１】
さらに、分岐部に形成された溝の内面の撥液性が高いことため、溝内に逆流阻止用液体が移動しにくくなる。そのため、気体透過膜を透過してきた気体は、溝を通って上方へ移動しやすくなり、気泡を確実に排出できるようになる。
【００２２】
別の観点では、本発明の液滴噴射装置は、液滴を噴射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と、前記液体供給流路から上方に分岐し、前記液体供給流路内に存在する気体を排出するための排気流路と、前記排気流路の前記液体供給流路からの分岐部において両流路を仕切るようにほぼ水平姿勢で配設され、気体の透過を許容しつつ液体の透過を阻止する気体透過膜とを備え、前記気体透過膜の前記排気流路側に、前記排気流路から前記液体供給流路への気体の逆流を阻止するための逆流阻止用液体が充填され、さらに、前記排気流路の前記分岐部を形成している部材の、前記分岐部の内側面となる部分に、上下方向に延びる溝が形成されており、前記分岐部の内側面において、前記溝の内面の撥液性が、前記溝が形成されていない領域の撥液性よりも低くなっている。
【００２３】
本発明の液滴噴射装置によると、液体供給流路の圧力が排気流路の圧力よりも高くなると、液体供給流路内の気体が気体透過膜を透過し、さらに、浮力によって逆流阻止用液体をも通過して、上方の排気流路内へ移動する。一方、液体供給流路の圧力が排気流路の圧力よりも低い状態では、排気流路内の気体が液体供給流路内へ移動しようとするが、気体透過膜の上面の逆流阻止用液体によって阻止される。
【００２４】
さらに、分岐部に形成された溝の内面の撥液性が低くなっていると、大きな気泡が気体透過膜を透過してきたときに、この気泡によって押し上げられた逆流阻止用液体が、溝を介して気泡の下側に移動しやすくなり、気泡を確実に排出できるようになる。
【発明の効果】
【００２５】
気体透過膜には屈曲部が設けられているため、液体供給流路の圧力が排気流路の圧力よりも高いときに、その圧力差によって気体透過膜が逆流阻止用液体側へ変位し、逆流阻止用液体が気体透過膜によって押しのけられるため、気泡が排気流路へ排出されやすくなり、排気に要する時間が短くなる。また、気体を排気しないときに、気体透過膜の上面が逆流阻止用液体と接触せずに露出するのを確実に防止するために、逆流阻止用液体の量を多くしても、気体排出時には気体透過膜が上方へ変位して逆流阻止用液体を押しのけるため、気泡を確実に排出できるようになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
＜第１実施形態＞
以下、本発明の好適な第１実施形態について、図面を参照しつつ説明する。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）するインクジェットプリンタに、本発明を適用したものである。
【００２７】
図１は、本実施形態に係るインクジェット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、インクジェットプリンタ１（液滴噴射装置）は、本体ケース２内に走査方向に延在した２本のガイド軸３，４を有している。これら２本のガイド軸３，４には、キャリッジ５が走査方向に沿って往復移動可能に設置されている。また、本体ケース２内には、キャリッジモータ８が設置され、このキャリッジモータ８の駆動軸には無端ベルト９が巻き掛けられている。無端ベルト９には、キャリッジ５が連結されており、キャリッジモータ８の駆動によって無端ベルト９が走行することにより、キャリッジ５が走査方向に沿って往復移動する。
【００２８】
キャリッジ５には、走査方向に沿って並んだ４つのサブタンク７ａ〜７ｄが搭載されている。サブタンク７ａ〜７ｄには、後述するインクカートリッジ１１ａ〜１１ｄから供給されたブラックインク、イエローインク、マゼンタインク及びシアンインクがそれぞれ貯留されている。４つのサブタンク７ａ〜７ｄの下面には、インクジェットヘッド６（液滴噴射ヘッド）が設けられている。
【００２９】
インクジェットヘッド６は、図示しない複数のノズルを有しており、キャリッジ５の下方（図１の紙面に垂直な奥方向）に向けて、図示しない搬送機構によって搬送されてきた記録用紙Ｐへ、複数のノズルからインクの液滴を噴射する。さらに、キャリッジ５の紙送り方向に沿う端部（図１の下方）には、チューブジョイント１３が固定されている。
【００３０】
さらに、本体ケース２の底面には、ホルダ１０が固定的に設置されており、このホルダ１０に、４つのインクカートリッジ１１ａ〜１１ｄが着脱自在に装着される。インクカートリッジ１１ａ〜１１ｄには、ブラックインク、イエローインク、マゼンタインク及びシアンインクがそれぞれ貯留されている。
【００３１】
インクカートリッジ１１ａ〜１１ｄ内に貯留されたインクは、可撓性を有するインクチューブ１２ａ〜１２ｄ及びチューブジョイント１３を介してサブタンク７ａ〜７ｄに供給され、サブタンク７ａ〜７ｄ内に一時貯留された後に、さらにインクジェットヘッド６に供給される。つまり、４つのサブタンク７ａ〜７ｄと、これら４つのサブタンク７ａ〜７ｄと４つのインクカートリッジ１１ａ〜１１ｄとを接続するインクチューブ１２ａ〜１２ｄによって、インクカートリッジ１１ａ〜１１ｄからインクジェットヘッド６にインクを供給する液体供給流路が構成されている。
【００３２】
なお、図１には示されていないが、ホルダ１０には、４つのインクカートリッジ１１ａ〜１１ｄ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、発光素子からの光がホルダ１０に装着されたインクカートリッジ１１ａ〜１１ｄによって遮断され、受光素子によって受光されないことにより、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１０にインクカートリッジ１１ａ〜１１ｄが装着されているときに、ホルダ１０側に設けられた接点とインクカートリッジ１１ａ〜１１ｄ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１１ａ〜１１ｄを検出する、接点式のものであってもよい。
【００３３】
また、本体ケース２内において、キャリッジ５の移動方向一端側（図１の右方）には、吸引キャップ２０、切替装置２１及び吸引ポンプ２２（吸引手段）が設けられている。吸引ポンプ２２は、チューブ２３を介して切替装置２１に接続されている。切替装置２１は、チューブ２４を介して吸引キャップ２０に接続されているとともに、可撓性を有するチューブ２５を介してサブタンク７ａ〜７ｄに形成された後述する排気孔４２（図３参照）に接続されている。切替装置２１は、吸引ポンプ２２と排気孔４２とが接続された状態、及び、吸引ポンプ２２と吸引キャップ２０とが接続された状態のいずれかの状態を選択的に切り替える。
【００３４】
吸引キャップ２０は、平面視でキャリッジ５が走査方向に沿って移動可能な範囲であって、図１の右方においてキャリッジ５と重なる位置に配置されている。吸引キャップ２０は、キャリッジ５が右方に移動してインクジェットヘッド６が吸引キャップ２０と対向する位置に移動してきたときに、上方（図１の紙面に垂直な方向）に移動して、インクジェットヘッド６の下面を覆う。すると、インクジェトヘッド６の下面に形成された複数のノズルが吸引キャップ２０に覆われることになり、この状態で吸引ポンプ２２により、複数のノズルからインクジェットヘッド６内のインクを吸引する。
【００３５】
吸引ポンプ２２は、切替装置２１を介して、排気孔４２及び吸引キャップ２０のいずれかと選択的に接続される。吸引ポンプ２２は、切替装置２１により排気孔４２と接続されたときには、後述するインク貯留室５０内の気泡を排気孔４２へ排出するために、排気孔４２内の気体を吸引する気体吸引動作を実行可能となっている。
【００３６】
一方、吸引ポンプ２２は、切替装置２１により吸引キャップ２０と接続されたときには、吸引キャップ２０によりインクジェットヘッド６の下面が覆われている状態で、インクジェットヘッド６と吸引キャップ２０とで囲まれた空間内の気圧を低下させて、複数のノズルからインクジェットヘッド６内のインクを吸引するインク吸引動作を実行可能となっている。
【００３７】
次に、サブタンク７ａ〜７ｄについて、図２〜図４を参照しつつ説明する。図２は、サブタンクの概略上面図である。図３は、図２のＸ−Ｘ線に沿った断面図である。図４は、インク貯留室と排気室とを仕切る気体透過膜の上面図である。
【００３８】
図２に示すように、サブタンク７ａ〜７ｄは、それぞれタンク本体５８ａ〜５８ｄを有しており、各タンク本体５８ａ〜５８ｄの長手方向端部の上面には、蓋部材４０が配置されている。つまり、各タンク本体５８ａ〜５８ｄは、蓋部材４０の一部とともに、各サブタンク７ａ〜７ｄを構成している。タンク本体５８ａ〜５８ｄ内には、インクカートリッジ１１ａ〜１１ｄからインクチューブ１２ａ〜１２ｄを介して供給されたインクが貯留されるインク貯留部５０ａ〜５０ｄが形成されている。
【００３９】
４つのサブタンク７ａ〜７ｄは全て同様の構造を有することから、以下では一例として、ブラックインクが貯留されているサブタンク７ａを用いて説明する。図３に示すように、タンク本体５８ａの図３中右側の側壁５２ａの中央部には、水平方向に貫通したインク導入孔５３が形成されている。インク導入孔５３は、インクチューブ１２ａを介してインクカートリッジ１１ａと連通している。
【００４０】
また、タンク本体５８ａの底壁５２ｂには、インク供給孔５４が形成されている。そして、インクジェットヘッド６がタンク本体５８ａの下側に配置されることで、このインク供給孔５４とインクジェットヘッド６とが連通している。これにより、インクカートリッジ１１ａから供給されたインクは、インクチューブ１２ａ、インク導入孔５３、インク貯留部５０ａ及びインク供給孔５４を介してインクジェットヘッド６内に供給され、インクジェットヘッド６内に形成されたインク流路（図示せず）を介して複数のノズルから噴射される。
【００４１】
なお、ノズルからインクが噴射（消費）されると、インク貯留部５０ａ内のインクがインクジェットヘッド６へ供給されることにより減少するため、インク貯留部５０ａ内の圧力は減少するが、インクカートリッジ１１ａの内部が大気導入孔（図示せず）により大気と連通しており、インクカートリッジ１１ａ内の圧力は大気圧に常に等しいため、インク貯留部５０ａ内にインクが補充される。また、タンク本体５８ａの上壁５２ｃには、開口５５が形成されており、後述する排気室４１と連通している。
【００４２】
蓋部材４０内には、インク貯留室５０ａから上方に分岐し、インク貯留室５０ａ内に存在する気泡を排出するための排気流路を構成する排気室４１（分岐部）及び排気孔４２が形成されている。排気室４１は、蓋部材４０の下面に開口した凹部であり、水平断面（流路断面）が円状をしている。また、排気室４１は、開口５５とほぼ同じ径の上部排気室４１ａと、上部排気室４１ａよりも径（流路断面積）が大きな中部排気室４１ｂと、下方側ほど径（流路断面積）が小さくなるテーパー形状の下部排気室４１ｃとが連通することで形成されている。下部排気室４１ｃの下方端部は、各タンク本体５８ａ〜５８ｄに形成された開口５５の径よりも大きく、開口５５を跨ぐように配置されている。排気孔４２は、上部排気室４１ａの上面に水平方向に貫通して形成されている。排気孔４２は、チューブ２３，２５及び切替装置２１を介して吸引ポンプ２２に接続されている。
【００４３】
また、タンク本体５８ａの上面、及び、中部排気室４１ｂの上側の面の下面には、気体透過膜４５，４８が、熱融着や接着などによって接合されている。気体透過膜４５は、開口５５を塞ぎ、インク貯留室５０ａと排気室４１とを仕切るようにほぼ水平姿勢で配設されている。気体透過膜４８は、上部排気室４１ａと中部排気室４１ｂとを仕切るようにほぼ水平姿勢で配設されている。気体透過膜４５，４８とは、気体の透過を許容しつつ気体以外のインクや固体の透過を阻止する膜であり、例えば多孔質のフッ素樹脂膜などが用いられる。
【００４４】
インク貯留部５０ａ内の気体は、気体透過膜４５，４８を透過して、排気室４１、排気孔４２及びチューブ２３，２５を介して、吸引ポンプ２２により吸引される。このとき、気体透過膜４５により、インク貯留部５０ａ内の気体を吸引したときに、気体と一緒にインクが吸引されてしまうのを防止することができる。
【００４５】
また、図４に示すように、気体透過膜４５は、中央部４５ａを取り囲む領域に円形状に形成され、下側に屈曲した屈曲部４５ｂを有している。この屈曲部４５ｂにより、気体透過膜４５の鉛直断面を見たときに気体透過膜４５の長さが長くなり、気体透過膜４５は上下方向に大きく変形を促進することができる。
【００４６】
気体透過膜４５の排気流路側にある下部排気室４１ｃには、不揮発性の液体であるオイル４９（逆流阻止用液体）が充填されている。これにより、気体透過膜４５の上面が完全にオイル４９によって覆われており、温度変化などの諸条件によって排気室４１の圧力がインク貯留室５０の圧力よりも高くなってしまっても、排気室４１内の気体がインク貯留室５０ａへ逆流するのを阻止することができる。なお、逆流阻止用液体は、オイル４９に限らず、不揮発性の液体であればよい。このとき、気体透過膜４８が設けられていることにより、インク貯留部５０ａ内の気泡を吸引ポンプ２２により吸引したときに、オイル４９が排気孔４２から気体と一緒に吸引されてしまうのを防止することができる。
【００４７】
ここで、インク貯留室５０内の気泡が大きい場合に、吸引ポンプ２２による気体吸引動作を行うと、気体透過膜４５を透過した気泡がオイル４９を通過する前にオイル４９を押し上げてしまい、オイル４９が上方へ移動できなくなって、気泡を排気孔４２側へ排出できなくなる虞がある。
【００４８】
そこで、開口５５よりも中部排気室４１ｂの径（流路断面積）を大きくしていることで、気泡によって押し上げられたオイル４９が側方へ移動しやすくなり、気泡を確実にオイル４９よりも上方へ移動させることができる。また、下部排気室４１ｃは、下細りのテーパー形状になっていることで、気体透過膜４５をオイル４９で全面的に覆いつつも、そのために必要なオイル４９の量を少なくすることができる。
【００４９】
また、中部排気室４１ｂ及び下部排気室４１ｃを形成している蓋部材４０の内側面には、上下方向に延びる溝４７が形成されている。そして、溝４７の内面の撥液性は、溝４７の内面に表面処理を施したり、溝４７の内面に撥液膜を塗布するなどの方法により、溝４７を除く中部排気室４１ｂ及び下部排気室４１ｃの内側面の撥液性よりも高くなっている。なお、中部排気室４１ｂ及び下部排気室４１ｃの内側面に形成された溝４７は、１箇所に限らず、中部排気室４１ｂ及び下部排気室４１ｃの内側面の全周に亘って所定間隔おきに形成されていてもよい。
【００５０】
このように、溝４７の内面の撥液性が、溝４７を除く中部排気室４１ｂ及び下部排気室４１ｃの内側面の撥液性よりも高くなっていることで、溝４７内にオイル４９が移動しにくくなる。そのため、吸引ポンプ２２によりインク貯留室５０ａ内の気泡が吸引されたときに、気体透過膜４５を透過した気泡がこの溝４７を通って上方（排気孔４２側）へ移動しやすくなり、気泡を確実に排出できるようになる。
【００５１】
あるいは逆に、溝４７の内面の撥液性は、溝４７の内面に表面処理を施したり、溝４７の内面に親液膜を塗布するなどの方法により、溝４７を除く中部排気室４１ｂ及び下部排気室４１ｃの内側面の撥液性よりも低くなっていてもよい。このように、溝４７の内面の撥液性が、溝４７を除く中部排気室４１ｂ及び下部排気室４１ｃの内側面の撥液性よりも低くなっていると、インク貯留室５０内に存在する大きな気泡が気体透過膜４５を透過してきたときに、気泡によって押し上げられたオイル４９が、溝４７を介して気泡の下側に移動しやすくなり、気泡を確実に排出できるようになる。
【００５２】
次に、インクジェットプリンタ１の全体制御を司る制御部８０について説明する。図５は、インクジェットプリンタの電気的な構成を示すブロック図である。図５に示される制御部８０は、中央処理装置であるＣＰＵ（Central Processing Unit）と、インクジェットプリンタ１の全体動作を制御するための各種プログラムやデータなどが格納されたＲＯＭ（Read Only Memory）と、ＣＰＵで処理されるデータなどを一時的に記憶するＲＡＭ（Random Access Memory）などを備えている。
【００５３】
さらに、この制御部８０は、ヘッド制御部８１、搬送制御部８２、移動制御部８３及びポンプ制御部８４を有している。
【００５４】
ヘッド制御部８１は、制御部８０がＰＣなどの入力装置８７からの印刷データを受信したときに、ヘッド駆動回路６１を制御してインクジェットヘッド６からインクを噴射させる。
【００５５】
搬送制御部８２は、搬送モータ６５を駆動して搬送ベルト上の記録用紙Ｐを搬送するようにモータドライバ６２を制御する。
【００５６】
移動制御部８３は、キャリッジモータ８を駆動してキャリッジ５を走査方向に移動するようにモータドライバ６３を制御する。
【００５７】
ポンプ制御部８４は、切替装置２１及びポンプドライバ６４を制御して、吸引ポンプ２２に気体吸引動作及びインク吸引動作を行わせる。
【００５８】
次に、サブタンク７ａ〜７ｄのインク貯留部５０内に溜まった気泡の一連の吸引動作について、図６を参照しつつ説明する。図６は、一連の気体吸引動作を説明するサブタンクの一部の概略断面図である。
【００５９】
インクカートリッジ１１からインクジェットヘッド６に至る、サブタンク７を含む液体供給流路内には、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１１の交換時には、インクカートリッジ１１と接続されるインクチューブ１２の端部からエアが混入しやすい。また、サブタンク７とインクチューブ１２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。このようにして液体供給流路内に混入した気泡は、図６（ａ）に示すように、その浮力によって気体透過膜４５の中央部４５ａ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７からインクとともにインクジェットヘッド６に流れ込んでしまうと、インクジェットヘッド６において液滴の噴射不良が生じる虞がある。
【００６０】
そこで、ホルダ１０（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１１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７の気泡が排出されていないと判断したときに、間欠的に気体吸引動作を行う。
【００６１】
具体的には、ポンプ制御部８４により、切替装置２１を駆動して吸引ポンプ２２と排気流路５１とを接続した状態でポンプドライバ６４を制御して、吸引ポンプ２２による各サブタンク７ａ〜７ｄに設けられた排気孔４２から気体吸引動作を行う。気体吸引動作により排気孔４２内の気体を吸引すると、排気孔４２及び排気室４１の圧力が低下し、インク貯留室５０と排気室４１との間に圧力差が生じてくる。
【００６２】
すると、インク貯留室５０の圧力に対して排気室４１の圧力が低くなり、その圧力差によって、気体透過膜４５の屈曲部４５ｂが変形することで、気体透過膜４５の中央部４５ａが上方に変位する。このとき、インク貯留室５０内の気泡は、少しずつ気体透過膜４５を透過し、さらに、浮力によってオイル４９をも通過して、上方の排気室４１へ移動し排気孔４２から排出される。
【００６３】
さらに、吸引ポンプ２２による気体吸引動作を続けることで、排気室４１の圧力がインク貯留室５０の圧力よりもある一定値以上小さくなったとき（インク貯留室５０の圧力が排気室４１の圧力よりもある一定値以上大きくなったとき）には、さらに、図６（ｂ）に示すように、気体透過膜４５の上方への変形が促進され、気体透過膜４５の中央部４５ａがオイル４９を押しのけて、オイル４９から露出する。この状態で、引き続き吸引ポンプ２２による気体吸引動作が行われることで、インク貯留室５０内の気泡は、気体透過膜４５を透過して、排気室４１及び排気孔４２を介して排出される。なお、インク貯留室５０と排気室４１との間の圧力差が一定値未満であるときには、気体透過膜４５の上面は、オイル４９によって完全に覆われており、排気室４１からインク貯留室５０への気体の逆流は確実に阻止されている。
【００６４】
このインク貯留室５０内の気泡排出時に、気体透過膜４５が上方に変位してオイル４９を押しのけて、オイル４９から露出していることで、気泡が排出されやすくなり、排気に要する時間が短くなる。また、吸引ポンプ２２による気体吸引動作を行わないときに、気体透過膜４５の上面がオイル４９と接触せずに露出するのを確実に防止するために、オイル４９の量を多くしても、気体吸引動作による気体排出時には気体透過膜４５が上方へ変形してオイル４９を押しのけて、オイル４９から露出するため、インク貯留室５０内の気泡を確実に排出できるようになる。さらに、気体透過膜４５の中央部４５ａを取り囲む領域に屈曲部４５ｂ形成されていることで、変位が拘束されずインク貯留室５０内の気泡が集まりやすい気体透過膜４５の中央部４５ａを大きく上方へ変位させることができる。
【００６５】
＜第２実施形態＞
続いて、本発明の好適な第２実施形態について、図面を参照しつつ説明する。図７は、第２実施形態に係るサブタンクの概略断面図である。図８は、第２実施形態において気体吸引動作時のサブタンクの概略断面図である。本実施形態においては、気体透過膜１４５が第１実施形態における気体透過膜４５の屈曲部４５ｂを有していないだけで、それ以外は第１実施形態と同様であるため、同じものについては、同符号で示し説明を省略する。
【００６６】
図７に示すように、本実施形態における気体透過膜１４５は、タンク本体５８ａの上面に、熱融着や接着などによって、開口５５を塞ぎ、タンク本体５８ａと排気室４１とを仕切るようにほぼ水平姿勢で配設されている。気体透過膜１４５は、水平方向に平坦な形状をしている。
【００６７】
本実施形態のように、気体透過膜１４５が第１実施形態における気体透過膜４５の屈曲部４５ｂを有していなくても、溝４７の内面の撥液性が、溝４７を除く中部排気室４１ｂ及び下部排気室４１ｃの内側面の撥液性よりも高くなっていることで、溝４７内にオイル４９が移動しにくくなる。そのため、吸引ポンプ２２によりインク貯留室５０ａ内の気泡が吸引されたときに、図８に示すように、気体透過膜４５を透過した気泡がこの溝４７を通って上方（排気孔４２側）へ移動しやすくなり、気泡を確実に排出できるようになる。
【００６８】
あるいは逆に、溝４７の内面の撥液性が、溝４７を除く中部排気室４１ｂ及び下部排気室４１ｃの内側面の撥液性よりも低くなっている場合においても、インク貯留室５０内に存在する大きな気泡が気体透過膜４５を透過してきたときに、気泡によって押し上げられたオイル４９が、溝４７を介して気泡の下側に移動しやすくなり、気泡を確実に排出できるようになる。
【００６９】
次に、本実施形態に種々の変更を加えた変更形態について説明する。但し、本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。
【００７０】
図９に示すように、気体透過膜４５の排気室４１側である下部排気室４１ｃと中部排気室４１ｂとの間に、オイル４９に接するように多孔質部材からなるスポンジ（吸収部材）１５０が配置されていてもよい。これによると、印字動作時におけるキャリッジ５の移動やインクジェットプリンタ１への外部からの振動などが生じても、オイル４９はスポンジ１５０と接しているため揺れることがなく、気体透過膜４５がオイル４９から露出してしまうのを防止することができる。
【００７１】
吸引ポンプ２２による吸引動作時の吸引力がオイル４９を吸引できないような吸引力であれば、気体透過膜４８を設けなくてもよい。
【００７２】
第１実施形態において、屈曲部４５ｂは中央部４５ａを取り囲むように円形状に形成されていたが、例えば、図１０に示すように、気体透過膜２４５の中央部２４５ａを取り囲む領域の一部にのみ屈曲部２４５ｂが設けられてもよい。また、中央部４５ａを取り囲む領域に限らず、気体透過膜の上下方向への変形を促進可能であれば、いかなる位置に屈曲部が設けられてもよい。
【００７３】
第１実施形態においては、気体透過膜４５が屈曲部４５ｂを有していることで、インク貯留室５０内の気泡を吸引動作により確実に排出できているため、溝４７を設けていなくてもよい。溝４７を設けることで、より確実にインク貯留室５０内の気泡を排出することができる。
【００７４】
また、常に排気孔４２から気体吸引動作を行い、排気孔４２及び排気室４１内を負圧に保つことで、インク貯留部５０ａ〜５０ｄ内に気泡を溜めないようなシステムにおいても、本発明を適用することができる。
【００７５】
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などを記録するインクジェット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】
【００７６】
【図１】本実施形態に係るインクジェットプリンタの概略構成を示す平面図である。
【図２】サブタンクの概略上面図である。
【図３】図２のＸ−Ｘ線に沿った断面図である。
【図４】インク貯留室と排気室とを仕切る気体透過膜の上面図である。
【図５】インクジェットプリンタの電気的な構成を示すブロック図である。
【図６】一連の気体吸引動作を説明するサブタンクの一部の概略断面図である。
【図７】第２実施形態に係るサブタンクの概略断面図である。
【図８】第２実施形態において気体吸引動作時のサブタンクの概略断面図である。
【図９】変形例におけるサブタンクの概略断面図である。
【図１０】屈曲部の変形例を示す気体透過膜の上面図である。
【符号の説明】
【００７７】
１  インクジェットプリンタ
６  インクジェットヘッド
７ａ〜７ｄ  サブタンク
１１ａ〜１１ｄ  インクカートリッジ
２２  吸引ポンプ
４１  排気室
４２  排気孔
４５  気体透過膜
４５ｂ  屈曲部
４７  溝
４９  オイル
５０ａ〜５０ｄ  インク貯留部
８０  制御部
１５０  スポンジ
【図１】
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【図２】
0004894702.tif 000003
【図３】
0004894702.tif 000004
【図４】
0004894702.tif 000005
【図５】
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【図６】
0004894702.tif 000007
【図７】
0004894702.tif 000008
【図８】
0004894702.tif 000009
【図９】
0004894702.tif 000010
【図１０】
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