(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
１又は複数個のインク吐出口からインクを吐出して印字媒体に対して印字を行う印字ヘッドを搭載するキャリッジと、前記印字ヘッドに供給されるインクを貯えるインクタンクと、そのインクタンクから前記印字ヘッドへインクを供給するためのインク流路とを備えたインクジェットプリンタにおいて、
前記印字ヘッドと対向する位置で前記印字媒体を上下方向に搬送する搬送装置と、
前記キャリッジに搭載されると共に、前記インク流路と印字ヘッドとの間に設けられ、前記インクタンクから供給されるインクと前記インク流路内で発生する気泡とを貯溜する気泡貯溜室と、
その気泡貯溜室を前記インクタンク側の第１室と前記印字ヘッド側の第２室とに画設すると共に、前記気泡貯留室の上方部分において前記第１室と第２室とを連通させるように形成され、印字時にインクを通過させ、そのインク中の気泡を気泡貯溜室の上方に貯溜させるフィルタと、
前記気泡貯溜室に貯溜された気泡を前記インク吐出口から排出してインクの吐出状態を回復させる回復手段と、を備えており、
前記フィルタは、前記搬送装置によって搬送される印字媒体と平行で上下方向に配設され、
前記気泡貯溜室の前記第１室と第２室とは、前記キャリッジの移動方向および前記上下方向と直交する方向に並設されると共に、前記貯留室の上方部分が前記フィルタよりもインクの流動抵抗が小さく構成され、前記回復手段による回復処理時には前記フィルタの上方部分を通過するインクの流れが生起されその流れによって気泡が前記気泡貯留室から排出されるものであり、
前記第１室の内壁は、前記第２室の内壁に比べて濡れ性が悪く形成されていることを特徴とするインクジェットプリンタ。
【請求項２】
前記気泡貯留室の第１室を前記インクタンクに連通させる部位、及び、前記気泡貯留室の第２室を前記印字ヘッドに連通させる部位が、前記気泡貯留室の下方に配設されていることを特徴とする請求項１記載のインクジェットプリンタ。
【請求項３】
前記回復手段は、
前記第１室内に設けられるサーミスタセンサと、
そのサーミスタセンサの抵抗値を検出する手段と、
そのサーミスタセンサの抵抗値を検出する手段により検出された前記サーミスタセンサの抵抗値により前記第１室のインク量を判断する手段と、を備えていることを特徴とする請求項１又は２に記載のインクジェットプリンタ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、インクジェットプリンタに関し、特に、フィルタを備えた印字ヘッドユニットであってもその印字ヘッドユニットを小型化することができると共に、インク流路内に侵入するエアを効率良く排除できるインクジェットプリンタに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来のインクジェットプリンタのインク供給系の一形態として、インクタンクからチューブを介して印字ヘッドにインクを供給するチューブ供給形式がある。
【０００３】
このチューブ供給形式によれば、インクタンクを印字ヘッド（キャリッジ）に搭載する必要がないので、印字ヘッドを小型化、軽量化することができる。小型化、軽量化された印字ヘッドでは、走査するために必要なトルクが小さくなるので、印字ヘッドを走査させるモータを小型化して、装置本体を小型化することや、印字ヘッドを高速で動作させて高速印字を行うことができる。また、印字ヘッドと別体で配設されるインクタンクを大容量化することができ、インクタンクの交換時期（インクの供給期間）を長くすることができる。
【０００４】
しかし、チューブ供給形式の場合には、印字ヘッドとインクタンクがチューブを介して接続されているため、埃、塵等のゴミが、接続箇所から浸入したり、チューブ壁を通して空気が侵入してインク中に気泡を生じやすい。このゴミや気泡は印字ヘッドのインク吐出口をふさぎ、印字品質に支障をきたす要因となるものである。そこで、チューブ供給形式のインクジェットプリンタにおいては、ゴミや気泡を除去する為のフィルタを備えているものがある。
【０００５】
ここで、チューブ供給形式のインクジェットプリンタにおいて、フィルタを備えた印字ヘッドユニットの一例を図６に示す。
【０００６】
図６（ａ）はインクに生ずる動圧を吸収するダンパの中にフィルタを備えた印字ヘッドユニットの展開図であり、図６（ｂ）はそのダンパのイ指方向展開図であり、図６（ｃ）はそのダンパのロ指方向展開図である。図６（ａ）に示すように、印字ヘッドユニット１９は、ピエゾ素子２０を配置した印字ヘッド２１（当然ピエゾ素子２０の数と同数のインク吐出口を有する。）と、フィルタ２５を組み込んだダンパ２２と、図示しないインクタンクとダンパ２２をつなぐ第１インクチューブ２３と、ダンパ２２とヘッド体２１をつなぐ第２インクチューブ２４等から構成されている。また、図６（ｃ）に示すように、フィルタ２５は、壁面が可撓性部材２２ａから成る凹状キャビティを有する２２ｂと凹状キャビティを有する２２ｃとの２つの部材から成るダンパ２２によって挟み込まれるよう配設される。
【０００７】
この印字ヘッドユニット１９によれば、図示しないインクタンクから供給されるインクは、第１インクチューブ２３を経て、ダンパ２２内に導かれ、ダンパ２２内に配設されたフィルタ２５を通過することによりゴミが除去されると共に、可撓性部材２２ａによりインクに生ずる動圧を吸収することになる。よって、ゴミの除去されたインクは、動圧の吸収された定常流速によって第２インクチューブ２４を通して印字ヘッド２１に設けられたインク吐出口から吐出され印字が行われる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述したような、フィルタ２５を組み込んだダンパ２２は、キャリッジの移動方向と交差する方向に配設されているため印字ヘッドユニット１９のキャリッジの移動方向と交差する方向の長さが長くなる。即ち、必然的にインクジェットプリンタ自体のキャリッジの移動方向と交差する方向の長も長くなり、コンパクトなインクジェットプリンタが提供できないという問題点があった。また、第１チューブ２３から浸入する気泡は、フィルタ２５がダンパ２２内のインク流路全面に配設されているため、フィルタ２５によって堰き止められ、インク流路を塞ぐ要因となる。かかるフィルタ２５によって堰き止められた気泡は、パージ処理（吸引手段）によって、排出されるが、かかるパージ処理の際には、フィルタ２５が抵抗となり、高い吸引圧力を必要とすると共に、かかる気泡と共に多量のインクをも排出してしまうことになり、気泡を効率良く排除することができないという問題点があった。
【０００９】
本発明は、上述した問題点を解決するためになされたものであり、フィルタを備えた印字ヘッドユニットであってもその印字ヘッドユニットを小型化にすることができると共に、インク流路内に侵入する気泡を効率良く排除できるインクジェットプリンタを提供することを目的としている。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
この目的を達成するために請求項１記載のインクジェットプリンタは、１又は複数個のインク吐出口からインクを吐出して印字媒体に対して印字を行う印字ヘッドを搭載するキャリッジと、前記印字ヘッドに供給されるインクを貯えるインクタンクと、そのインクタンクから前記印字ヘッドへインクを供給するためのインク流路とを備え、前記印字ヘッドと対向する位置で前記印字媒体を上下方向に搬送する搬送装置と、前記キャリッジに搭載されると共に、前記インク流路と印字ヘッドとの間に設けられ、前記インクタンクから供給されるインクと前記インク流路内で発生する気泡とを貯溜する気泡貯溜室と、その気泡貯溜室を前記インクタンク側の第１室と前記印字ヘッド側の第２室とに画設すると共に、前記気泡貯留室の上方部分において前記第１室と第２室とを連通させるように形成され、印字時にインクを通過させ、そのインク中の気泡を気泡貯溜室の上方に貯溜させるフィルタと、前記気泡貯溜室に貯溜された気泡を前記インク吐出口から排出してインクの吐出状態を回復させる回復手段と、を備えており、前記フィルタは、前記搬送装置によって搬送される印字媒体と平行で上下方向に配設され、前記気泡貯溜室の前記第１室と第２室とは、前記キャリッジの移動方向および前記上下方向と直交する方向に並設されると共に、前記貯留室の上方部分が前記フィルタよりもインクの流動抵抗が小さく構成され、前記回復手段による回復処理時には前記フィルタの上方部分を通過するインクの流れが生起されその流れによって気泡が前記気泡貯留室から排出されるものであり、前記第１室の内壁は、前記第２室の内壁に比べて濡れ性が悪く形成されている。
【００１１】
この請求項１記載のインクジェットプリンタによれば、インクタンクから供給されるインクは、インク流路を経てキャリッジに搭載された気泡貯溜室に導かれる。その気泡貯溜室は、搬送装置によって上下方向に搬送される印字媒体と略平行で上下方向に配設されたフィルタによって少なくともその下方部分を画設されており、そのフィルタによってインク流路内で発生する気泡は、気泡貯溜室の上方に貯溜される。この気泡貯溜室に導かれたインクは、気泡貯溜室を経て更に、印字ヘッドに導かれ、印字ヘッドに設けられた１又は複数のインク吐出口から吐出され、印字媒体へ印字が行われる。
また、前記気泡貯溜室に貯溜された気泡は、回復手段により前記インク吐出口から排出され、インクの吐出状態が回復される。ここで、気泡貯溜室は、前記フィルタの上方部分をそのフィルタよりもインクの流動抵抗を小さく構成され、印字時には、貯溜された気泡は、第１フィルタよりもインクの流動抵抗が少なく構成された第１フィルタよりも上方部分に溜められる。一方、回復処理時には、第１フィルタの上方を越えるインクの流れが生起され、この気泡貯溜室の上方部分に貯溜された気泡は排出される。
【００１２】
請求項２記載のインクジェットプリンタは、請求項１記載のインクジェットプリンタにおいて、前記気泡貯留室の第１室を前記インクタンクに連通させる部位、及び、前記気泡貯留室の第２室を前記印字ヘッドに連通させる部位が、前記気泡貯留室の下方に配設されている。
【００１４】
請求項３記載のインクジェットプリンタは、請求項１又は２に記載のインクジェットプリンタにおいて、前記回復手段は、前記第１室内に設けられるサーミスタセンサと、そのサーミスタセンサの抵抗値を検出する手段と、そのサーミスタセンサの抵抗値を検出する手段により検出された前記サーミスタセンサの抵抗値により前記第１室のインク量を判断する手段と、を備えている。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好ましい実施例について、添付図面を参照して説明する。尚、本実施例では、給紙方向が上下方向のインクジェットプリンタを用いて説明する。図１は、本発明の一実施例であるインクジェットプリンタ１の展開側面図である。図１に示すように、このインクジェットプリンタ１は、略箱状体に難燃性のプラスチックで形成されたプリンタ本体２と、その上部に着脱可能に装着された印字ヘッドユニット３と、インクタンク４ａ〜４ｄと、印字ヘッドユニット３とインクタンク４ａ〜４ｄとを連通させるチューブ５ａ〜５ｄと、パージ装置６と、ガイドロッド７とを備えている。
【００２０】
印字ヘッドユニット３は、インクを吐出して印字用紙ＰＰに対し印字を行う複数個の印字ヘッド１５（図３参照）を搭載するものである。この印字ヘッドユニット３は、プリンタ本体２の下部に設けられたインクを貯溜するインクタンク４ａ〜４ｄとチューブ５ａ〜５ｄを介して連通されており、かかるインクタンク４ａ〜４ｄからチューブ５ａ〜５ｄを介してインクの供給を受けている。この印字ヘッドユニット３はキャリッジ３ａに搭載されており、かかるキャリッジ３ａは公知のようにベルトに装着されている。該ベルトはモータに取着されたローラに巻回されている。このため、モータが回転するとベルトが駆動され、駆動された距離分、キャリッジ３ａ（印字ヘッドユニット３）を移動させることができるようになっている。この印字ヘッドユニット３の詳細については図２及び図３において後述する。
【００２１】
ガイドロッド７は、キャリッジ３ａにスライド可能に挿嵌され、キャリッジ３ａを印字用紙ＰＰの搬送方向と直交する方向（Ａ）に移動可能に支持している。これにより、キャリッジ３ａに搭載された印字ヘッドユニット３は、ガイドロッド７に平行方向、即ち、プリンタ本体２の長手方向（Ａ）へ往復移動することができる。
【００２２】
インクタンク４は、印字ヘッドユニット３に供給するインクを貯溜しておくためのものであり、印字ヘッドユニット３の下方に配設されている。このインクタンク４と印字ヘッドユニット３との位置関係は、重力方向（Ｂ）に対して下であるようになっている。インクタンク４は、キャリッジ３ａの移動方向に、ブラック、イエロー、シアン、マゼンタのインクが密封されている４つのインクタンク４ａ〜４ｄで構成されており、各インクタンク４ａ〜４ｄには、ブラック、イエロー、シアン、マゼンタの各インクを印字ヘッドユニット３に供給するためのチューブ５ａ〜５ｄの一端がそれぞれ取り付けられている。各チューブ５ａ〜５ｄの他端は、上記した印字ヘッドユニット３に連通しており、各インクタンク４ａ〜４ｄ内に充填されているインクは、印字ヘッドユニット３にそれぞれ供給され、更に、各色のインクに対応した各印字ヘッド１５から吐出される。これらの各色のインクが、印字ヘッド１５から吐出されることにより、印字用紙ＰＰにフルカラー印刷が可能となるのである。
【００２３】
プリンタ本体２の左端部分には、パージ処理を行うパージ装置６が配設されている。パージ処理は、印字ヘッド１５からのインクの吐出状態を回復させるための処理であり、このパージ処理を実行するパージ装置６には、印字ヘッド１５の複数のインク吐出口を密閉することができる吸引キャップ６ａと、該インク吐出口の表面を拭うワイパ６ｂと、吸引キャップ６ａから排出チューブ６ｃを介してインクを吸引する吸引ポンプ（図示せず）とが備えられている（図３参照）。尚、パージ装置６は、インクタンク側からインクに正圧を与えることにより印字ヘッド１５からインクを排出する構成のものでもよい。
【００２４】
このパージ装置６によってパージ処理を行う場合には、モータを駆動させて印字ヘッド１５の搭載された印字ヘッドユニット３をインクジェットプリンタ１の左側へ移動させて、印字ヘッド１５におけるインク吐出口を吸引キャップ６ａにより密閉する。その後、吸引ポンプを作動させると、インク吐出口から気泡や乾燥して固化したインクが吸引されて排出チューブ６ｃから排出される。続いて、印字ヘッド１５の表面をワイパ６ｂで拭うことにより、印字ヘッド１５のインク吐出口の吐出状態を回復することができる。尚、プリンタ本体２の内部には、インクジェットプリンタ１の動作内容に関する制御プログラムに従って、インクジェットプリンタ１を制御するＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等が搭載された制御回路基板（図示せず）が配設されており、上述したパージ装置６におけるパージ処理も、この制御回路基板により制御されている。
【００２５】
次に、印字ヘッドユニット３について図２及び図３を参照して詳細に説明する。図２は、印字ヘッドユニット３の断面図であり、図１の紙面奥側から見た図である。図２に示すように、キャリッジ３ａには、エアトラップユニット１１とジョイント部材１２とを収納した筐体３ｂが連設されている。この筐体３ｂ内部に収納されているエアトラップユニット１１は、インク流路内で発生した気泡を貯溜するためのものであり、インクタンク４から供給されたインクは、エアトラップユニット１１を経由して各印字ヘッド１５に供給されるようになっている。このエアトラップユニット１１は、４つのインクタンク４ａ〜４ｄに対応する４つのインク流路内で発生する気泡を貯溜できるように、４つのインク流路に対応する４つのエアトラップ３０〜３３が設けられている。
【００２６】
このエアトラップユニット１１の下方は、各エアトラップ３０〜３３とインクの供給経路であるチューブ５ａ〜５ｄとを仲介して連通するジョイント部材１２に結合されており、インクタンク４ａ〜４ｄから供給されてチューブ５ａ〜５ｄを流動する各インクは、ジョイント部材１２を介して、各エアトラップ３０〜３３に下方から導入される。
【００２７】
図３は、図１における断面線ＩＩＩ−ＩＩＩにおける断面図であり、印字ヘッドユニット３を含む断面図である。給紙ローラ１６ａ〜１６ｄは、印字時に印字用紙ＰＰを搬送するためのローラであり、印字ヘッドユニット３の上方に配設された２個のローラ１６ｃ，１６ｄと、印字ヘッドユニット３の下方に配設された２個のローラ１６ａ，１６ｂとで構成されている。この給紙ローラ１６ａ〜１６ｄは、プリンタ本体２の制御回路基板から入力された信号により回転駆動して、印字用紙ＰＰを印字ヘッド１５の移動方向（Ａ）に対し垂直方向、即ち鉛直方向（（Ｂ）方向）の逆方向に搬送するものである。この給紙ローラ１６ａ〜１６ｄにより、印字用紙ＰＰが搬送される搬送ラインは、図中において一点鎖線で示している。
【００２８】
印字ヘッドユニット３は、給紙ローラ１６ａ〜１６ｄにより印字用紙ＰＰが搬送される搬送ラインに対峙する位置に配設されている。この印字ヘッドユニット３は、重力方向である（Ｂ）方向を下方とし、印字用紙ＰＰの搬送方向に対し平行に、即ち、鉛直方向の向きを上下として設けられている。この印字ヘッドユニット３は、印字用紙ＰＰの搬送される側に各エアトラップ３０〜３３と対応した複数個の印字ヘッド１５を備え、各印字ヘッド１５は公知のものと同様に、印字用紙ＰＰに対向する側に開口する複数個のインク吐出口を備え、対応するエアトラップ３０〜３３から供給されたインクをインク吐出口ごとのインク室に分配し、圧電素子１５ａ等のアクチュエータの変位によりインク室内のインクをインク吐出口から吐出する。
【００２９】
この印字ヘッド１５は、印字ヘッドユニット３の筐体３ｂに支持され、対応するエアトラップ３０〜３３と連結路１４を介して連通されている。各エアトラップ３０〜３３は、第１フィルタ１３ａにより２室１１ａ，１１ｂに画設され、第１フィルタ１３ａによって画設される２室１１ａ、１１ｂは、キャリッジ３ａの移動方向（（Ａ）方向（図２参照））に、直角で鉛直方向（Ｂ）にも直角な方向（Ｃ）に並設される。即ち、インクタンク４側に第１室１１ａが、印字ヘッド１５側に第２室１１ｂが配置される。
【００３０】
第１室１１ａと第２室１１ｂとは、第１フィルタ１３ａにより完全に画設されておらず、その上方部分１３ｅが連通している構成となっている。インクタンク４からチューブ５ａ〜５ｄを介して供給されるインクは、第１室１１ａの下方に連通するジョイント部材１２を経て、この第１室１１ａに供給される。この第１室１１ａに流入したインクは、後述する図５で説明するように第１フィルタ１３ａ及びその上方の連通する部分１３ｅを流れて第２室１１ｂへ供給される。
【００３１】
この第１室１１ａには、サーミスタセンサ１８ａが備えられている。サーミスタセンサ１８ａは、第１室１１ａ内のインク量を検出するものであり、第１室１１ａ内の天井部から所定の位置に吊り下げられいる。このサーミスタセンサ１８ａは正極と負極との電極対で構成されており常に通電されている。このため、サーミスタセンサ１８ａがインクに浸漬されている場合には、大きな温度上昇は生じないが、第１室１１ａのインク量の減少によってセンサがインク面から露出すれば、大きな温度上昇が生じる。サーミスタセンサ１８ａは温度変化により大きく抵抗変化を生じるので、この抵抗変化を検出することにより、インクの量を検出することができるのである。該サーミスタセンサ１８ａのリード線は、本体２に備えられた制御回路基板の信号線に接続されており、制御回路基板に送信された検出信号により抵抗変化が認識されると、エアトラップ３０〜３３に貯溜される気泡量が所定量を超えたと判断し、制御回路基板からパージ装置６へパージ処理を行わせる信号が送信される。これにより、パージ装置６によりパージ処理が実行され、エアトラップ３０〜３３内に貯溜されている気泡が除去される。
【００３２】
第２室１１ｂには、その下方にガイドノズル１１ｃが連設されており、このガイドノズル１１ｃは上記した連通路１４を介して印字ヘッド１５に直結されている。これにより、第２室１１ｂから印字ヘッド１５に、インクが供給されると共に、チューブ等を介して連結するよりは、前記（Ｃ）方向の長さを短くでき、コンパクトな印字ヘッドユニットが実現できる。
【００３３】
この第２室１１ｂの容量は、第１室１１ａの容量より小（約１／２）になるように構成されている。エアトラップ３０〜３３に貯溜される気泡をパージ処理により吸引する際には、この第２室１１ｂに残存するインクは全て排出されるが、この第２室１１ｂの容量を小さくすることでその排出量を少なくして無駄になるインク量を少なくし、更に、小さな吸引圧力でインクの吸引、即ち、気泡の吸引を実行することができるようになっている。
【００３４】
また、第２室１１ｂの内壁はインクに対して濡れ性の良い結晶性の樹脂で構成され、あるいは濡れ性を良くする表面処理がされている。このため、壁面にインクが濡れやすく、パージ処理の実行時に第２室１１ｂを通過して排出される気泡を壁面に溜まり難くして、迅速に気泡を排出することができるようになっている。
【００３５】
第１フィルタ１３ａは、上記したようにエアトラップ３０〜３３の下方を第１室１１ａと第２室１１ｂとに画設するものであり、第２室１１ｂの容量を第１室１１ａの容量より小さく（約１／２）分割する位置において、その第１フィルタのフィルタ面がキャリッジ３ａの移動方向（（Ａ）方向（図２参照））と平行で第１フィルタ１３ａの長手方向が上下方向（（Ｂ）方向）となるように配設されている。ここで、第１フィルタ１３ａの幅方向を、キャリッジ３ａの移動方向（（Ａ）方向）と直角になる方向（（Ｃ）方向）に配設すると、エアトラップ３０〜３３間の間隔を維持しながら各エアトラップ３０〜３３の容積を必要量でけ確保するには、各エアトラップ３０〜３３の（Ｃ）方向の長さは、上記実施例以上のものになってしまう。しかし、第１フィルタ１３ａの幅方向を（Ａ）方向と平行に配設することにより、第１フィルタ１３ａの幅方向を（Ａ）方向を平行に配設することにより、第１フィルタ１３ａ、エアトラップ３０〜３３の必要な大きさをそれぞれ確保して、（Ｃ）方向の長さを短くでき、コンパクトな印字ヘッドユニットが実現できる。
【００３６】
この第１フィルタ１３ａには、ステンレス製の金属を網目状に編んだメッシュが用いられおり、本実施例では目開き、すなわち開口径１６μｍのものが使用され、インク流路内で発生した気泡を通過させないようになっている。
【００３７】
この第１フィルタ１３ａの縦寸法（（Ｂ）方向の寸法）は、各エアトラップ３０〜３３の上方向（（Ｂ）方向）内寸より短い寸法で構成されている。これにより、エアトラップ３０〜３３内の上方部に第１フィルタ１３ａの配設されない空間が形成され、第１室１１ａと第２室１１ｂとが流路抵抗が少なく連通されるようになっている。また、第１フィルタ１３ａは、各エアトラップ３０〜３３の幅方向（（Ａ）方向）において、その両側の内壁に連設されており、第１室１１ａに侵入した気泡が、幅方向から第２室１１ｂへ侵入するのを阻止している。ここで、各エアトラップ３０〜３３と第１フィルタ１３ａの長手方向は、鉛直方向上向きになるように配設されている。このため、各エアトラップ３０〜３３内に侵入した気泡は、第１フィルタ１３ａを通過することができないので、第１室１１ａ内を上昇して、その上方に貯溜されることとなる。また、第１フィルタ１３ａを形成するステンレス素材としては、インクに対し濡れ性のよい材料を使用しているので、気泡が第１フィルタ１３ａに留まりにくく、第１室１１ａに進入した気泡を、その第１室１１ａの鉛直方向上方へ導きやすいようになっている。
【００３８】
上記したようにエアトラップユニット１１を構成することにより、インク流路内で発生した気泡をエアトラップ３０〜３３により貯溜することができるが、その貯溜方法についての詳細は図５において説明する。また、かかるように構成されるエアトラップユニット１１は、その製作の容易さから、部材１１ｄ〜１１ｆの３つの部材によって構成されている。このエアトラップユニット１１の製作方法については、図４において後述する。
【００３９】
第２フィルタ１３ｂは、印字ヘッド１５に供給されるインク内に混入しているゴミを捕捉するためのものであり、各エアトラップ３０〜３３のガイドノズル１１ｃと印字ヘッド１５との間の連通路１４に配設されている。この第２フィルタは、連通路１４を形成する部材１１ｆに熱溶着されて配設されていて、連通路１４の断面方向を全て覆うような形状に加工されているものである。また、第２フィルタ１３ｂは、ゴミを補足すると共にインクとパージ処理時における気泡とを通過させることができる開口径で構成されている。
【００４０】
印字ヘッドユニット３の筐体３ｂの上方部には、ドライバ基板１７ａが配設されている。ドライバ基板１７ａは、上記したプリンタ本体２に搭載されている制御回路基板により制御されている。具体的には、制御回路基板から送信されるシリアル信号をアクチュエータ１５ａの各アクチュエータ部に対応したパラレル信号に変換して各アクチュエータ部を駆動するものである。ドライバ基板１７ａはアクチュエータ１５ａに接続されたフレキシブルな印刷配線基盤１７ｃ上に載っている。
【００４１】
インターフェース基板１７ｂは、印字ヘッドユニット３の筐体３ｂのキャリッジ３ａ側の側面部に配設されている。インターフェース基板１７ｂは印刷配線基盤１７ｃの端部に接続され、制御回路基板からの信号線をドライバ基板１７ａに接続するコネクタ及びノイズ除去回路が搭載されている。
【００４２】
図４は、エアトラップユニット１１とジョイント部材１２との分解斜視図である。このエアトラップユニット１１は、上記したように、その製作を容易にするために、部材１１ｄ〜１１ｆの３つの部材によって形成されている。各部材１１ｄ〜１１ｆは、４つのインク流路（チューブ５ａ〜５ｄ）に対応する４つのエアトラップ３０〜３３が連なった形状に加工されており、成型性、耐溶剤性、耐汚染性、耐衝撃性、インクに対する濡れ性などの物性を考慮して選択される熱可塑性の樹脂が用いられている。
【００４３】
部材１１ｄは４つの第１室１１ａを形成するための部材であり、予め、第１室１１ａが仕切壁１１ｈ（図２）で区画されかつ４つ連なった形状に加工されている部材である。各第１室１１ａは、第１フィルタ１３ａの配設される側が開口されている箱状をなし、各第１室１１ａの下方にはジョイント部材１２との結合部１１ｇを備えている。かかる結合部１１ｇは、４つのインク流路（チューブ５ａ〜５ｄ）に対応する中空の円筒状の突起構造をなしている。ジョイント部材１２は各チューブ５ａ〜５ｄと個々に連通する４つの連通路１２ａ〜１２ｄを有し、各連通路１２ａ〜１２ｄが各結合部１１ｇと嵌合されることにより、インクタンク４からチューブ５ａ〜５ｄを介して供給されるインクを各エアトラップ３０〜３３の第１室１１ａへ導入することができるのである。
【００４４】
第１フィルタ１３ａは部材１１ｅに熱融着される。ここで、この第１フィルタ１３ａは、その第１フィルタ１３ａのフィルタ面をキャリッジの移動方向と平行でフィルタ１３ａの長手方向を上下方向に配設されるため、本実施例のように複数の印字ヘッドに対応する複数のエアトラップ３０〜３３を備えている場合には、各エアトラップ３０〜３３毎の４枚のフィルタは、１枚のフィルタ材により形成される。即ち、１のフィルタ材を部材１１ｅに熱融着する工程だけで、各エアトラップ３０〜３３の全ての第１フィルタ１３ａを形成することができると共に、部品の点数を削減することができる。
【００４５】
具体的には、この第１フィルタ１３ａの幅方向は、連接する４つのエアトラップ３０〜３３の全体の幅にその両端の接着しろを加味した寸法で構成されている。また、第１フィルタ１３ａの縦方向は、エアトラップ３０〜３３の下方部分を覆う所定の長さに接着しろを加味した寸法で構成されている。かかる寸法で構成される第１フィルタ１３ａは、第２室を構成する部材１１ｅの開口部において、その上方部を所定寸法開口状態となる位置に熱融着により固着される。これにより、一度の作業で、４つのエアトラップ３０〜３３の室内を第１室１１ａと第２室１１ｂとに画設する第１フィルタ１３ａを配設することができる。
【００４６】
部材１１ｅは４つの連接される第２室１１ｂを形成する１の部材であり、厚み方向に貫通する４つの開口部を有する。上記したようにその開口部の一方の面には第１フィルタ１３ａが配設され、他方の面には部材１１ｆが超音波融着されることにより４つの第２室１１ｂを形成する。
【００４７】
部材１１ｆは部材１１ｅと共に第２室１１ｂを形成する部材であり、部材１１ｅの４つの開口部に対応する４つの凹を備えている。各凹部の下方には第２室１１ｂから印字ヘッド１５へインクを導入するガイドノズル１１ｃを形成するための溝が凹設されている。かかる溝の先端は、部材１１ｆの裏面（開口部と反対面）へ貫通しており、ガイドノズル１１ｃが連通路１４に連通するよう構造になっている。従って、第２室１１ｂと印字ヘッド１５が直結されるため、チューブ等を介して第２室と印字ヘッドとを連結する場合に比べて、印字ヘッドユニット３のキャリッジの移動方向と直交する方向の長さを短くでき、コンパクトな印字ヘッドユニットが実現できる。
【００４８】
上記した部材１１ｄ〜１１ｆで構成されるエアトラップ１１は、まず、第１フィルタ１３ａと部材１１ｅが熱融着され、更に、部材１１ｆが超音波融着されて第２室１１ｂが形成される。次いで、部材１１ｄが、作製された第２室１１ｂの第１フィルタ１３ａ側に部材１１ｄが超音波融着され、第１室１１ａを形成する。かかる工程により、４つの連接するエアトラップ３０〜３３を備えたエアトラップユニット１１を製作することができる。これによれば、１ずつエアトラップ３０〜３３を形成する場合に比べて、その製作工程が簡易であり、部品点数が少ないのでその工程管理が容易である。また、部品寸法が大きくなるので、第１フィルタ１３ａの配設作業を容易にして、効率的にエアトラップユニット１１を形成することができる。
【００４９】
次に、図５を参照して、エアトラップ１１でのインクの流動パターン及びエアが貯溜されていく状態について説明する。図５は、印字ヘッドユニット３のエアトラップ機能を模式的に表した横断面図である。図５（ａ）は、インクがエアトラップ１１内に充填されている初期導入時（パージ処理直後）の図である。図５（ａ）において、インクタンク４から第１室１１ａに供給されたインクは、印字ヘッド１５でのインクの消費にともない第１室１１ａと第２室１１ｂとが連通している部分１３ｅ（第１フィルタ１３ａの鉛直方向上部の第１フィルタ１３ａが配設されていない部分）が、第１フィルタ１３ａよりも流路抵抗が小さいので、第１フィルタ１３ａの上端を越えて第２室１１ｂへと流入する。
【００５０】
図５（ｂ）は、インク流路内で発生した気泡が少量、エアトラップ１１へ侵入した状態を示した図である。第１室１１ａに侵入した気泡は、第１フィルタ１３ａとインクとの濡れ性が良好であるために第１フィルタ１３ａに張り付くことができない、エアトラップ１１が鉛直方向に設置されているために侵入した気泡に浮力による上昇力が生じる、第１フィルタ１３ａの開口径が小さい等の理由により第１フィルタ１３ａを通過することができない。このため、自身の浮力とインクの流れに沿って第１室１１ａの上方へ浮上する。
【００５１】
ここで、第１室１１ａの内壁は、第２室１１ｂの内壁に比べて濡れ性の悪い樹脂で形成されているので、比較的に気泡が溜まりやすくなっている。溜まった気泡の体積がさほど大きくない場合には、流路抵抗の小さな第１室１１ａと第２室１１ｂとが連通している部分を閉塞されないので、インク流路は変更されず、第１室１１ａに供給されたインクは、上記した連通部を通って第２室１１ｂへと流入する。尚、印字時に印字ヘッド１５へ供されるインクの流速（インクの吸引力）は、エアトラップ３０〜３３の上方部に溜まった気泡を押し出す（排出する）程大きくないことから、第１室１１ａの上方部に溜まる。
【００５２】
図５（ｃ）は、エアトラップ３０〜３３に貯溜された気泡が多くなって、流路抵抗の小さな第１室１１ａと第２室１１ｂとの連通部分が閉塞された状態を示した図である。かかる場合には、第１室１１ａに供給されたインクは第１室１１ａと第２室１１ｂとの連通部分を通過することができず、第１フィルタ１３ａを通過するインク流路により、第１室１１ａから第２室１１ｂへインクは流入する。
【００５３】
図５（ｄ）は、図５（ｃ）の状態から更に気泡が発生し、その発生した気泡がエアトラップ３０〜３３に貯溜された状態を示した図である。エアトラップ３０〜３３室内に貯溜する気泡は、上記したように、印字時のインクの吸引力では、エアトラップ３０〜３３から排出されない。このため、気泡はエアトラップ３０〜３３に充満していき、第１室１１ａに供給されるインクのインク面を押し下げることとなる。インク面が所定量まで下がっても、印字ヘッド１５に対してインク供給不足にならないように、第１フィルタ１３ａの開口径及び面積が設定される。図５（ｅ）は、図５（ｄ）の状態から更に発生した気泡がエアトラップ３０〜３３に貯溜された状態を示した図である。第２室１１ｂは気泡により完全に閉塞されているので、インクが印字ヘッド１５には供給されず、印字不能状態となっている。
【００５４】
図５（ｆ）は、パージ装置６によりパージ処理が行われ、気泡が排出された状態を示した図である。パージ処理においては、強い吸引力が第２室１１ｂにかかるので、第１フィルタ１３ａを通過する際にインクに負荷される流路抵抗が非常に大きなものとなる。このため、インクは、第１室１１ａと第２室１１ｂとが連通している部分１３ｅ（第１フィルタ１３ａの鉛直方向上部の第１フィルタ１３ａが配設されていない部分）を通過する強いインクの流れが生起され、エアトラップ３０〜３３に貯溜される気泡が、この流れによってエアトラップ３０〜３３から排出される。その結果、再びインクが充填されて図５（ａ）の初期導入時と同様の状態へ復帰する。
【００５５】
尚、本実施例においては、サーミスタセンサ１８ａが設けられており、第１室１１ａのインク面が所定位置より低下すると直ちにパージ処理が実行され、エアトラップ３０〜３３の気泡が排出されるようになっている。本実施例で使用されるインクには、粘度１〜１０ｃｐｓ、表面張力３０〜５０ｍＮ／ｍのものが使用されている。かかる物性のインクに対し、開口径１６μｍの第１フィルタ１３ａが使用されている。
【００５６】
以上説明したように、本実施例のインクジェットプリンタ１によれば、第１フィルタ１３ａを備えた印字ヘッドユニット３において、その印字ヘッドユニット３の一部であるエアトラップ３０〜３３内に設けた第１フィルタ１３ａのフィルタ面をキャリッジ３ａの移動方向（Ａ）方向と平行する方向に配設することにより、エアトラップユニット１１のキャリッジ３ａの移動方向（Ａ）方向と直交する（Ｃ）方向の長さを短くできる。即ち、第１フィルタ１３ａを備えた印字ヘッドユニット３を小型化することができる。また、エアトラップ３０〜３３において、第１フィルタ１３ａが堰の役割を果たすことによりインク流路（チューブ５ａ〜５ｄ、ジョイント部材１２、）内に発生し印字ヘッド１５に流入しようとする気泡をエアトラップ３０〜３３に貯溜し、印字ヘッド１５の吐出状態を長期にわたって維持することができ、気泡除去のためのパージ回数を減らすことができる。また、溜まった気泡をパージ装置６により除去してエアトラップ３０〜３３の機能を回復することができる上、サーミスタセンサ１８ａによりパージの必要が検出された場合にのみ、パージ処理を実行することができる。
【００５７】
以上、上記実施例に基づき本発明を説明したが、本発明は上記実施例に何ら限定されるものでなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲内で種々の改良変形が可能であることは容易に推察できるものである。
【００５８】
例えば、上記実施例では、第１フィルタ１３ａのメッシュの開口径（目の粗さ）を１６μｍとした。しかし、第１フィルタ１３ａは、エアトラップ１１のインク流路の堰となるものであり、インクのゴミを補足するためのものではない。このため、開口径１００μｍ程度以下のメッシュであれば良い。また、第１フィルタ１３ａを形成する素材としては、ステンレスを用いたが、これに代えて、インクの濡れ性が良好である樹脂を用いても良い。樹脂はステンレスに比べて加工が容易であり又原価が安いので、第１フィルタ１３ａのコストを低く抑えることができる。更に、チューブ５ａ〜５ｄには、可撓性の樹脂で構成されるものを用いたが、エアの透過率を押さえるために、かかるチューブ素材をエアの透過率の低い金属箔で被覆して用いても良い。
【００５９】
【発明の効果】
請求項１記載のインクジェットプリンタによれば、フィルタは、搬送装置によって略上下方向に搬送される印字媒体と略平行で上下方向に配設されるので、フィルタを備えた印字ヘッドユニットであっても、印字媒体が搬送される方向に直交する方向の長さを短くできる。よって、この印字ヘッドユニットをプリンタ本体に搭載することにより、印字媒体が搬送される方向と直交する方向のインクジェットプリンタ本体の幅をも短くすることができる。即ち、コンパクトな形状でインクジェットプリンタを提供することができるという効果がある。
また、気泡貯溜室はフィルタにより２つの室に仕切られ、その２つの室はキャリッジの移動方向および上下方向と直交する方向に並設されるので、上述と同様に、コンパクトな形状でインクジェットプリンタを提供することができるという効果がある。
また、気泡貯溜室に貯溜された気泡は、回復手段により排出され、インク吐出口からのインクの吐出状態を回復させることができるという効果がある。これによれば、例えば、インク流路内に発生した気泡の総量が、気泡貯溜室に貯溜できる量を超えても、その気泡を容易に排出して、速やかに気泡貯溜室の機能を回復させることができるという効果がある。
更に、第１室の内壁が第１室の内壁に比べて濡れ性の悪い樹脂で形成されているので、気泡を第１室の上方に溜めることができるという効果がある。一方、パージ処理の実行時に第２室を通過して排出される気泡を壁面に溜まり難くして、迅速に気泡を排出することができるという効果がある。
【００６０】
請求項２記載のインクジェットプリンタによれば、請求項１記載のインクジェットプリンタの奏する効果に加え、気泡貯留室の第１室をインクタンクに連通させる部位、及び、気泡貯留室の第２室を印字ヘッドに連通させる部位が、気泡貯留室の下方に配設されているので、気泡貯留室をインクタンクに連通させる部位、及び、気泡貯留室を印字ヘッドに連通させる部位を、気泡が留まる第１室の上方から離間させることができるという効果がある。
【００６１】
請求項３記載のインクジェットプリンタによれば、請求項１又は２に記載のインクジェットプリンタの奏する効果に加え、回復手段が、第１室内に設けられるサーミスタセンサと、そのサーミスタセンサの抵抗値を検出する手段と、そのサーミスタセンサの抵抗値を検出する手段により検出されたサーミスタセンサの抵抗値により第１室のインク量を判断する手段とを備えるので、第１室のインク面が所定位置より低下すると直ちにパージ処理を実行して、気泡を排出できるという効果がある。また、パージ処理の必要が検出された場合のみ、パージ処理を実行することができるという効果がある。
【００６５】
請求項６記載のインクジェットプリンタによれば、請求項１から５いずれかに記載のインクジェットプリンタの奏する効果に加え、印字ヘッドは複数設けられ、その複数の印字ヘッドに対応した複数の気泡貯溜室は、キャリッジの移動方向に並設されており、各気泡貯溜室に配設されるフィルタはその複数の気泡貯溜室にまたがって配設される。よって、各気泡貯溜室に各１のフィルタを配設するよりも部品の数を削減することができる上、大きな部品を使って各気泡貯溜にフィルタを形成することができる。このため、気泡貯溜室の製作工程を簡易にすることができ、また、インクジェットプリンタの製造コストを低減することができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例であるインクジェットプリンタの展開側面図である。
【図２】ジョイント部材によりエアトラップとチューブとが接続されていることを模式的に表した断面図である。
【図３】印字ヘッドユニットのエアトラップと吸引装置と給紙ローラとの横断面図である。
【図４】印字ヘッドユニットの分解斜視図である。
【図５】印字ヘッドユニットのエアトラップ機能を模式的に表した横断面図である。
【図６】従来のフィルタを備えた印字ヘッドユニットの展開図である。
【符号の説明】
１              インクジェットプリンタ
３ａ            キャリッジ
４              インクタンク
５ａ〜５ｄ        チューブ（インク流路の一部）
６              パージ装置（吸引手段）
１１            エアトラップ（気泡貯溜室）
１１ａ 第１室
１１ｂ 第２室
１１ｇ 結合部（気泡貯留室の第１室をインクタンクに連通させる部位の一部）
１１ｃ ガイドノズル（気泡貯留室の第２室を印字ヘッドに連通させる部位）
１３ａ          フィルタ
１３ｅ 上方部分
１５            印字ヘッド
１５ｃ          インク吐出口
１６ａ〜１６ｄ  給紙ローラ（搬送装置）
１８ａ サーミスタセンサ
【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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