JP2009034950A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】液体を選ばず、エネルギーの無駄の少ない画像形成装置を提供することである。
【解決手段】インクジェットプリンタは、メインインクタンクと、上流タンクと、下流タンクと、インクジェットヘッドと、媒体搬送装置と、脱気装置２０と、制御装置２１と、複数の電磁弁を有して構成されている。脱気装置２０はインクが充填されたチャンバ３６を有し、インクジェットヘッドに通じるインク経路途中に配置されている。前記チャンバ３６内では、ピストン３７によって減圧されて、インク内の溶存気体が気泡化される。そして、ピストン３７によりチャンバ３６内のインクから気泡が発生した後に、チャンバ３６内の減圧レベルが電磁弁３８によって緩和される。更に、チャンバ３６内のインクは、気泡と共に電磁弁２４を通じてチャンバ３６外に排出される。
【選択図】図１

Description

本発明は画像形成装置に関し、より詳細には、位置決め制御した場合のバラツキを排除し、ノズル面の払拭を安定させたインクジェット記録装置の改良に関するものである。

従来のインクジェット記録装置は、インクジェットヘッドのインク室を種々の方法で加圧し、ノズルから微小な液滴を吐出して、対向する記録媒体上にインク滴を着弾させることで画像が形成されるものであった。

このようなインクジェット記録装置に於いては、インク室内に何らかの原因で気泡が存在すると、インク滴を吐出するために発生された圧力が、この気泡によって吸収されてしまい、インクの吐出不良が発生することがあった。

かような気泡の発生原因としては、例えば、局所的な圧力低下あるいは温度上昇等によりインク中の溶存気体の溶解度が低下し、過飽和になった溶存気体が気泡となって現れるというものがあった。

このような溶存気体の気泡化を防ぐために、これまでに様々な脱気技術が公開されてきた。その一例として、下記特許文献１乃至４が知られている。

特許文献１で開示されているインク溶存酸素除去装置は、インクを収容している密閉されたインクタンク内を、ポンプで真空引きすることでインクタンク内を減圧雰囲気とし、インク溶存酸素の放出を促すものである。

特許文献２で開示されているインクジェット記録装置は、リザーブタンクに超音波振動源が付設されており、リザーブタンク内のインクを超音波振動させることにより、インクに局所的に負圧を作り出し、インク内の溶存気体を気泡化させることで脱気するものである。

特許文献３で開示されているインクジェットプリンタ及びインクジェットプリンタ用インクカートリッジは、気体透過膜の外側にインクに接するようにし、内側を負圧とすることで、外側のインクに含まれる溶存気体を内側に透過させて脱気するものである。

特許文献４で開示されている脱気方法及び脱気装置ならびにインクジェット記録装置は、インクを加熱することで溶存気体の溶解度を低下せしめ、更に外部を真空に引いた中空子部材にインクを流すことで脱気するものである。
特開昭６０−２１０６７８号公報 特開２０００−３０１７３３号公報 特開２００６−２２４３１２号公報 特開２００６−２９７９０２号公報

前記特許文献１に記載の装置による脱気方法は、真空ポンプが必要となるため、装置の高価格化や大型化につながることになる。

また、前記特許文献２に記載の装置による脱気方法では局所的に真空に近い負圧が発生するため、溶存気体のみならずインク溶媒までもが気泡化する。気泡化したインク溶媒は非常な高温高圧を伴い圧壊するが、この過程はエネルギー的に無駄が大きい上、インク組成の変化が起きる恐れがある。

特許文献３に記載の脱気方法では、インクと気体透過膜が接触していても互いに化学反応が起こらない物質同士であること、すなわち材料共存性が要求される。このため、インクの選択に制限が生じることになる。

特許文献４に記載の脱気方法では、インクを加熱するため、耐熱性の低いインクでは使用できない可能性がある。また、真空ポンプが必要となるため、装置の高価格化や大型化につながることになる。

したがって本発明は、前記実情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、インクの特性を選ばず、エネルギーの無駄の少ない画像形成装置を提供することである。

すなわち、本発明の画像形成装置は、インクジェットヘッドと、前記インクジェットヘッドに通じるインク経路途中に配置され、インクが充填されたチャンバと、前記チャンバ内を減圧させ、インク内の溶存気体を気泡化させる減圧手段と、前記減圧手段により前記チャンバ内のインクから気泡が発生した後に、チャンバ内の減圧レベルを緩和する緩和手段と、前記チャンバ内のインクを気泡と共に前記チャンバ外に排出する排出手段と、を具備することを特徴とする。

本発明によれば、インクの特性を選ばずに効率的に液体を脱気することができる画像形成装置を提供することができる。

以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。

（第１の実施形態）
図１は、本発明の第１の実施形態を示すもので、画像形成装置であるインクジェットプリンタの構成を示すブロック図である。

図１に於いて、このインクジェットプリンタ１０は、メインインクタンク１１と、上流タンク１２と、下流タンク１３と、インクジェットヘッド１５と、媒体搬送装置１６と、脱気装置２０と、制御装置２１と、電磁弁２３〜２６を有して構成されている。

メインインクタンク１１は液体であるインクを収容するもので、インクチューブにより上流タンク１２と連通している。メインインクタンク１１に設けられている電磁弁２３は、メインインクタンク１１の大気開放状態を制御するためのものである。また、メインインクタンク１１と上流タンク１２の間に接続されたインクチューブに設けられた電磁弁２６は、メインインクタンク１１と上流タンク１２の連通状態を制御するためのものである。

前記上流タンク１２は、メインインクタンク１１、記録ヘッドであるインクジェットヘッド１５及び脱気装置２０と、それぞれインクチューブを介して接続されており、且つ、下流タンク１３よりも鉛直上方に位置されている。上流タンク１２に設けられた電磁弁２４は、該上流タンク１２の大気開放状態を制御するための弁である。

インクジェットヘッド１５は、対向する記録媒体２９に向けて、所定のタイミングで所定量のインク滴３０を噴射する。記録媒体搬送部である媒体搬送装置１６は、インクジェットヘッド１５の動作と連動して、記録媒体２９を所定の方向に搬送する。前記インクジェットヘッド１５は、インクチューブによって上流タンク１２及び下流タンク１３と接続されている。

下流タンク１３は、インクジェットヘッド１５及び脱気装置２０と、それぞれインクチューブで接続されており、且つ、上流タンク１２よりも鉛直下方に位置される。この下流タンク１３に設けられた電磁弁２５は、下流タンク１３の大気開放状態を制御するための弁である。

前記脱気装置２０は、下流タンク１３及び上流タンク１２と、それぞれインクチューブで接続されている。この脱気装置２０は、入ってきたインクの脱気及び下流タンク１３から上流タンク１２へのインクの汲み上げを行うものである。

このように、このインクジェットプリンタ１０は、上流タンク１２、インクジェットヘッド１５、下流タンク１３、及び脱気装置２０は、インクチューブによる循環経路を成している。そして、画像形成動作が実施される時、インクはこの循環経路を循環する。

また、上流タンク１２及び下流タンク１３には、それぞれ上流タンク液面センサ３２及び下流タンク液面センサ３３が設けられている。これら上流タンク液面センサ３２及び下流タンク液面センサ３３は、それぞれ上流タンク１２及び下流タンク１３の液面高さを検出するための検出手段である。

更に、このインクジェットプリンタ１０は、制御装置２１を搭載している。この制御装置２１は、上流タンク液面センサ３２及び下流タンク液面センサ３３を含めたインクジェットプリンタ１０の全てのセンサ類の信号を受信する。そして、制御装置２１は、これら受信した信号に基づいて、インクジェットヘッド１５、媒体搬送装置１６、電磁弁２３〜２６を含めたインクジェットプリンタ１０全体の駆動部分の駆動制御を行う。

次に、インク循環時の各部の動作について説明する。

循環動作時は、電磁弁２４、２５は、共に開状態であって、上流タンク１２及び下流タンク１３は大気開放されている。上流タンク１２は下流タンク１３よりも鉛直上方に位置されているため、インクは上流タンク１２からインクジェットヘッド１５を経由して下流タンク１３へと流れる。後述するように、脱気装置２０に含まれる一方向弁３９（図２（ａ）参照）が設けられているため、脱気装置２０側に於いては、上流タンク１２から下流タンク１３への流れは生じないようになっている。そして、脱気装置２０は、下流タンク１３から上流タンク１２へインクを汲み上げる。以上のようにして、インク循環がなされる。

また、インクジェットヘッド１５の画像形成動作によって循環経路内のインクが所定量以下になったことが、上流タンク液面センサ３２及び下流タンク液面センサ３３の出力信号から所定のアルゴリズムにより判定されると、電磁弁２３、２６は共に開状態となる。すると、メインインクタンク１１から上流タンク１２へ、インクが補給される。これによって、インク循環経路のインク量は常に適正に保たれる。

次に、脱気装置２０の動作及び特徴部分について説明する。

図２（ａ）は、図１に示される脱気装置２０及びその周辺の構成を概略的に示した図である。

脱気装置２０は、チャンバ３６と、ピストン３７と、電磁弁３８と、一方向弁３９及び４０とを含む液体流入管たる流路から構成される。前記ピストン３７は、チャンバ３６の体積を増減させることのできる減圧手段と排出手段を兼ねるものである。また、電磁弁３８は、チャンバ３６と下流タンク１３の連通状態を制御するための弁である。

一方向弁３９は、チャンバ３６側が上流タンク１２よりも若干の正圧、例えば、１ｋＰａ程度以上の時にのみ開放される弁である。また、一方向弁４０は、チャンバ３６と上流タンク１２の間に緩和手段として設けられた弁である。この一方向弁４０は、上流タンク１２からチャンバ３６に向かう流れのみを許容し、その逆の流れは許容しない。更に、一方向弁４０は、上流タンク１２内の圧力とチャンバ３６内の圧力との差がＰｇ以上Ｐｓ以下の所定の圧力差Ｐｏ以上で開、Ｐｏ未満で閉となる。ここで、−Ｐｇは溶存気体が気泡化するゲージ圧であり、水性インクならば、例えば−８０ｋＰａ程度である。−Ｐｓは溶媒が気泡化するゲージ圧であって、水性インクならば、例えば−１００ｋＰａ程度である。

ピストン３７は、以下に説明する動作を実施するのに十分な動力を発生可能な、図示されない動力源より動力を得ており、所定区間（例えば、図示Ｘ０〜Ｘ１間）を所定の速度で繰り返し往復運動する。そして、前記動力源は、前述した制御装置２１の指令に従ってピストン３７を動作させる。チャンバ３６、ピストン３７は、これらの動作によって発生する圧力によって変形しない程度の剛性を持つ材質から構成される。例えば、数ｍｍ以上の厚みを有するＡｌ、或いはＳＵＳ等の金属、アクリルやポリカーボネート等の樹脂、若しくはソーダガラス、硼珪酸ガラス等のガラス、などが挙げられる。

ここで、図３に示されるタイミングチャートを参照して、図２（ａ）に示される脱気装置２０の動作について説明する。

図３は図２（ａ）の脱気装置２０の動作を説明するためのタイミングチャートであって、（ａ）はピストン３７位置、（ｂ）は電磁弁３８の状態、（ｃ）は一方向弁４０の状態、（ｄ）は一方向弁３９の状態、（ｅ）はチャンバ３６内のゲージ圧、をそれぞれ表している。また、図３（ａ）〜（ｅ）に於いて、時刻Ｏ〜時刻Ｏ′までが一周期である。

図３（ａ）に着目すると、時刻Ｏには、ピストン３７がチャンバ３６の最奥部の位置Ｘ０に位置している。そして、時刻Ｏ〜時刻Ｃまでの間、ピストン３７はチャンバ３６の体積を増加させる方向（Ｘ１方向）に略等速で移動し、時刻Ｃにて位置Ｘ１に到達する。更に、時刻Ｃ〜時刻Ｏ′までは、チャンバ３６の体積を減少させる方向（Ｘ０方向）に略等速で移動し、時刻Ｏ′に再び位置Ｘ０へ戻る。

時刻Ｏ〜時刻Ａまでの間、電磁弁３８は開状態になっており（図３（ｂ）参照）、これによってチャンバ３６内のゲージ圧は−Ｐｏよりもずっと小さい、若干の負圧となっている（図３（ｅ）参照）。そのため、一方向弁３９及び一方向弁４０は、共に閉状態である（図３（ｃ）及び（ｄ）参照）。したがって、時刻Ｏ〜時刻Ａまでの間は、下流タンク１３からチャンバ３６へ、インクが吸い上げられる。

そして、時刻Ｃよりも手前の時刻Ａになると、電磁弁３８は閉状態へと移行し、以降、時刻Ｏ′まで閉状態を維持する（図３（ｂ）参照）。インクの体積膨張率は低いため、ピストン３７の更なる移動と共に、チャンバ３６内は急激に負圧が大きくなる（図３（ｅ）参照）。この状態では、一方向弁３９、一方向弁４０は、依然として閉状態である（図３（ｃ）及び（ｄ）参照）。

時刻Ａから更にピストン３７が移動を続けると、時刻Ｂの手前で、チャンバ３６内の負圧が溶存気体気泡化圧−Ｐｇに到達し、キャビテーションによって溶存気体が気泡化し始める（図３（ｅ）参照）。このとき、一方向弁３９、一方向弁４０は、依然として閉状態である（図３（ｃ）及び（ｄ）参照）。更に、ピストン３７が移動して時刻Ｂになると、チャンバ３６内のゲージ圧は−Ｐｏになり、一方向弁４０が開く（図３（ｅ）及び（ｃ）参照）。このとき、一方向弁３９は依然として閉状態である（図３（ｄ）参照）。

本第１の実施形態に於いては、時刻Ｂ以降時刻Ｃまで、ピストン３７の動作によるチャンバ３６内の減圧が、開状態の一方向弁４０を通って上流タンク２１からチャンバ３６にインクが流れ込むことにより相殺されるように設計されている。したがって、チャンバ３６内のゲージ圧は−Ｐｏのまま維持され、チャンバ３６内のインクからは溶存気体の気泡化がなされる。

すなわち、本第１の実施形態に於いては、ピストン３７による単位時間当たりのチャンバ３６の体積増分が、一方向弁４０にかかる圧力差がＰｏのときに上流タンク１２からチャンバ３６に流れるインク流量と等しくなるように、ピストン３７の断面積、チャンバ３６の体積や、上流タンク１２からチャンバ３６への経路等が設計されている。

これと異なる設計、例えば、ピストン３７の断面積が本実施形態よりも小さい場合、ピストン３７によって発生した負圧のうち−Ｐｏを超える分は、上流タンク２１からチャンバ３６に流れるインクによって容易に相殺される。そのため、図４（ａ）〜（ｄ）に示されるように、時刻Ｂ以降時刻Ｃまでの間、一方向弁４０が開閉を繰り返す波形となる。

また、例えば、ピストン３７の断面積が本第１の実施形態よりも大きい場合、上流タンク１２からチャンバ３６に流れるインクは、ピストン３７によって発生した負圧のうち−Ｐｏを超える分を相殺しきれなくなる。この場合は、図５（ａ）〜（ｄ）に示されるように動作する。

時刻Ｂ以降時刻Ｃまでの間は、チャンバ３６内の負圧が大きくなっていく波形となる（図５（ｄ）参照）。この場合、負圧が−Ｐｓを超えるとインク溶媒が沸騰してしまうため、−Ｐｓを超えない制御が好適である。そして、時刻Ｃ以降は、ピストン３７の動作方向が反転して、チャンバ３６内が加圧される方向に動くようになる。この時、気泡化した溶存気体は殆どインクに再溶解することなく残留する。

そして、時刻Ｄに至ると、チャンバ３６内は若干正圧になり、一方向弁３９が開き、以降時刻Ｏ′まで、チャンバ３６内のインク及び気泡が上流タンク１２へと送られる。気泡は上流タンク１２内で浮上し、電磁弁２４より大気へ放たれる。

以上説明したサイクルにて、インクの脱気と汲み上げが実現される。

本第１の実施形態では、圧力差Ｐｏに到達する時刻Ｂになると一方向弁４０が開き、時刻Ｃまでチャンバ３６内の圧力が−Ｐｏに維持される点が特徴である。溶存気体は気泡化するが、インク溶媒は気泡化しない圧力−Ｐｏに維持されるため、インク溶媒の気泡化を生じさせず、溶存気体のみを気泡化することができる。このため、気泡化したインク溶媒が圧壊するプロセスが存在せず、ピストン３７及び図示されない駆動系に負担がかからず、エネルギーの無駄が少ないものとなる。

また、時刻Ｂから時刻Ｃまでの間に気泡が収縮しようとしてピストン３７にかける負荷が、上流タンク１２よりチャンバ３７にインクが流れることで緩和される。これらによって、ピストン３７及び図示されない駆動系の長寿命化や消費電力の低減がなされる。

尚、温度が脱気時のインク温度、圧力がゲージ圧−Ｐｏであるという温度・圧力条件に於ける溶存気体の溶解度が、インクジェットヘッド１５に吐出されるまでの間に、インクが経験する環境のうちで最低の溶存気体の溶解度よりも低くなるように、Ｐｏは設定されている。

前述した説明に於いては、一方向弁４０はチャンバ３６と上流タンク１２との間に設けたが、図２（ｂ）に示される脱気装置２０ａのように、チャンバ３６と下流タンク１３との間に設けるようにしてもよい。但し、この場合は、時刻Ｂから時刻Ｃまでの間にチャンバ３６には脱気されていないインクが流れ込むことになる。このため、一方向弁４０をチャンバ３６と上流タンク１２との間に設けた場合と比べて、脱気度は若干下回ることになるが、下流タンク１３から上流タンク１２への正味の汲み上げ量は若干増えることになる。

また、前述した説明に於いては、緩和手段を一方向弁４０としたが、これに限られるものではない。例えば、図２（ｃ）に示される脱気装置２０ｃのように、一方向弁４０の代わりに電磁弁４２を用いるようにしてもよい。この場合、タイミングチャートは、図６（ａ）〜（ｄ）に示されるようになる。

図６（ａ）〜（ｄ）のタイミングチャートに示されるように、時刻Ｂ〜時刻Ｃまでの間、チャンバ３６の内圧が−Ｐｏにほぼ保たれるように（図６（ｄ）参照）、電磁弁４２を頻繁に開閉することになる（図６（ｃ）参照）。一方向弁４０の代わりに電磁弁４２を使用すると、Ｐｓ或いはＰｇがインク溶媒の種類やインクの温度等に大きく依存する場合、Ｐｓ或いはＰｇの変動に合わせて弁の開閉タイミングを可変にすることができるため、開閉が自在の電磁弁４２は一方向弁４０よりも好適である。

また、電磁弁４２の制御を、図７（ａ）〜（ｄ）に示されるタイミングチャートに従って行うと更に好適である。すなわち、電磁弁４２を時刻Ｃ〜時刻Ｏ′まで開状態とする（図７（ｃ）参照）ことで、時刻Ｃ〜時刻Ｄ′の間にも、上流タンク１２からチャンバ３６にインクが流れるので、ピストン３７にかかる負荷が前述した実施形態よりも更に緩和される。

図８（ａ）〜（ｅ）は、前述したインクジェットプリンタ１０に於いて、脱気を行わない場合の動作を説明するためのタイミングチャートである。

時刻Ｏ〜時刻Ｃまでは、前述した図３（ａ）〜（ｅ）に於ける時刻Ｏ〜時刻Ａまでの動作と同様である。すなわち、図８（ａ）〜（ｅ）の時刻Ｏ〜時刻Ｃまでは、チャンバ３６内はやや負圧で、電磁弁３８は開状態にあり、一方向弁３９及び一方向弁４０は閉状態にありる。したがって、ピストン３７の動きに合わせて下流タンク１３よりインクをチャンバ３６に引き込む。

そして、時刻Ｃ〜時刻Ｏ′までは、前述した図３（ａ）〜（ｅ）に於ける時刻Ｄ〜時刻Ｏ′までの動作と同様である。すなわち、図８（ａ）〜（ｅ）の時刻Ｃ〜時刻Ｏ′までは、チャンバ３６内はやや正圧（図８（ｅ）参照）で、電磁弁３８及び一方向弁４０は閉状態にあり（図８（ｂ）及び（ｃ）参照）、一方向弁３９は開状態にある（図８（ｄ）参照）。したがって、ピストン３７の動きに合わせて上流タンク１２へインクをチャンバ３６から押し出す。

以上のように、脱気装置２０ａは、脱気を行わない動作も可能であり、その場合は単純なピストンポンプとして使用される。脱気を行うタイミングは、任意である。

この脱気を行うタイミングとしては、例えば、インクジェットプリンタ１５が起動した後、所定の時間の間だけ脱気動作を実施する、或いは所定の時間毎に所定の時間の間だけ脱気動作を実施する、若しくは酸素濃度計をインク循環経路に設置し、酸素濃度が所定濃度以上の場合に所定濃度以下になるまで脱気動作を実施する、等が考えられる。

本実施形態によれば、溶存酸素の放出のみならずインク溶媒の揮発も誘発してしまうことがないため、揮発性の高いインク、例えばソルベントインクでは重大なインク組成の変化が発生する恐れがない。

本実施形態に於いて、前述したＰｓとＰｇは、インク溶媒の種類やインクの温度等のパラメータに依存するため、それらを検出するセンサを追加し、電磁弁３８の開閉動作に反映させるようにしてもよい。

また、本実施形態に於いて、ピストン３７の動作波形は必ずしも三角波でなくともよく、例えば正弦波であってもよい。或いは、例えばステッピングモータ等によって任意の動作波形を実現できる場合には、チャンバ３６内の圧力が、図３及び図６乃至図８に示されたタイミングチャートと同等の波形となるように、ピストン３７を動作させれば、同様の効果が得られる。

また、減圧手段は必ずしもピストン３７でなくともよく、例えば、図２（ｄ）に示される脱気装置２０ｃのように、ピストン３７の代わりにチャンバの一部がベローズ４４である構成とし、その伸縮で圧力を発生させるようにしてもよい。その際、ベローズ４４の動作制御は、前述したピストン３７の動作制御と同様に行うことが可能である。

また、公知のように、インクを含む液体一般は、加熱すると気体の溶解度が低下する。それ故、必要に応じて、インクの加熱装置を上流タンク２１〜インクジェットヘッド１５〜下流タンク１３〜脱気装置２０がなすインク循環経路の脱気装置の直前に、脱気の際にインクの温度を上げることで脱気効率を更に上昇させる構成にしてもよい。

尚、本実施形態に於いては、脱気装置２０（２０ａ、２０ｂ、２０ｃ）は、加温装置や真空ポンプ、超音波振動子といった、インク経路に必須でない要素の追加なしで、インク循環に使用するピストンポンプを所定のシーケンスで動作させることで脱気が可能である。

（第１の実施形態の変形例）
次に、前述した第１の実施形態の変形例について説明する。

この変形例では、緩和手段として、図２（ｅ）に示される脱気装置２０ｄのように、一方向弁４０と同一の機能を有する一方向弁４６を、チャンバ３６の底部付近と外気とを繋ぐ大気開放路である経路に設置し、外気がチャンバ３６に流れ込めるような構成としてもよい。この場合、時刻Ｂ〜時刻Ｃまでの間、チャンバ３６には空気が流れ込むことになる。チャンバ３６内は大きな負圧であるため、流入した少量の空気は大きく膨張する。

一般に、溶存気体は液体中で飽和してもすぐに気泡化はせず、ある程度過飽和にならなければならない。その原因は、気泡化の際に均一核生成を発生させなければならないためである。しかし、過飽和状態で外部より気泡を導入すると、その気泡内へ速やかに蒸発する。このように、外部から導入された空気は、沸騰石のように不均一核として作用する。外部から導入した気泡及び溶存気体に由来する気泡は、脱気装置２０ｄを出た後、速やかに上流タンク１２で除かれるため、気体の再溶解も殆ど発生しない。

以上のような作用のため、空気の取り入れ口は、チャンバ３６の底部付近とし、該チャンバ３６内を浮上させることで、チャンバ３６内を満遍なく通過させることのできる構成が好ましい。

尚、外部から流入させる気体は、空気に限らない。インクに対して溶解性の低い気体、例えば、水性インクならばＨｅガス等が流入するようにすれば、再溶解が更に少なくなり、尚よいものとなる。

本変形例に於いては、一方向弁４６を電磁弁に置換し、図６或いは図７のタイミングチャートに於ける電磁弁４０と同様の動作をさせてもよい。

（第２の実施形態）
次に、本発明の第２の実施形態について説明する。

図９は、本発明の第２の実施形態のインクジェットプリンタ５０の構成を説明するブロック図である。

尚、以下に述べる第２の実施形態に於いては、インクジェットプリンタの構成及び基本的な動作については、図１乃至図８に示される第１の実施形態及びその変形例のインクジェットプリンタの構成及び動作と同じであるので、これらの構成及び動作については、同一の部分には同一の参照番号を付して、その図示及び説明は省略するものとし、主として異なる点についてのみ説明する。

本第２の実施形態のインクジェットプリンタは、インクは循環せず、インクを一時的に溜めておくサブタンク５１からインクジェットヘッド１５へ一方的に供給されるように構成している。サブタンク５１のインク量は、液面センサ５２により検出される。

そして、脱気装置２０の構成は、例えば、図２（ａ）に示されるものであるが、図２（ｂ）〜（ｅ）の何れかの脱気装置２０ａ〜２０ｄの構成であってもよい。脱気装置２０はサブタンク５１のインクを吸い上げて脱気し、再びインクをサブタンク５１へ返す。インクジェットヘッド１５に供給されるインクは脱気された直後のものが好ましいため、脱気装置２０に於いて脱気されたインクは、インクジェットヘッド１５に接続されるチューブの一端５３の近傍で、且つ、脱気の際に発生した気泡がチューブの一端５３に当たらない位置に放たれるようになっている。

尚、脱気装置２０は、本第２の実施形態のようなインク循環をしない系統の装置に於いても有効に動作する。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は前述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変形実施が可能であるのは勿論である。

更に、前述した実施形態には種々の段階の発明が含まれており、開示される複数の構成要件の適当な組合せにより種々の発明が抽出され得る。例えば、実施形態に示される全構成要件から幾つかの構成要件が削除されても、発明が解決しようとする課題の欄で述べた課題が解決でき、発明の効果の欄で述べられている効果が得られる場合には、この構成要件が削除された構成も発明として抽出され得る。

尚、本発明の前記実施形態によれば、以下の如き構成を得ることができる。

（１） 液体が充填されたチャンバと、
前記チャンバ内を減圧させ、液体内の溶存気体を気泡化させる減圧手段と、
前記減圧手段により前記チャンバ内の液体から気泡が発生した後に、チャンバ内の減圧レベルを緩和する緩和手段と、
前記チャンバ内の液体を気泡と共にチャンバ外に排出する排出手段と、
を具備することを特徴とする脱気装置。

（２） 前記緩和手段は、前記チャンバ内が前記インクの沸騰する減圧レベルに達する前に前記チャンバ内の減圧レベルを緩和することを特徴とする前記（１）に記載の脱気装置。

本発明の第１の実施形態を示すもので、画像形成装置であるインクジェットプリンタの構成を示すブロック図である。 （ａ）は本発明の第１の実施形態であって、図１に示される脱気装置２０及びその周辺の構成を概略的に示した図、（ｂ）は図１に示される脱気装置２０及びその周辺の他の構成を概略的に示した図、（ｃ）は図１に示される脱気装置２０及びその周辺の更に他の構成を概略的に示した図、（ｄ）は図１に示される脱気装置２０及びその周辺の別の構成を概略的に示した図、（ｅ）は本発明の第１の実施形態の変形例で脱気装置２０ｄ及びその周辺の構成を概略的に示した図である。 脱気装置２０の動作例を説明するためのもので、（ａ）はピストン３７位置、（ｂ）は電磁弁３８の状態、（ｃ）は一方向弁４０の状態、（ｄ）は一方向弁３９の状態、（ｅ）はチャンバ３６内のゲージ圧、をそれぞれ表しているタイミングチャートである。 脱気装置２０の他の動作例を説明するためのもので、（ａ）はピストン３７位置、（ｂ）は電磁弁３８の状態、（ｃ）は一方向弁４０の状態、（ｄ）はチャンバ３６内のゲージ圧、をそれぞれ表しているタイミングチャートである。 脱気装置２０の更なる動作を説明するためのもので、（ａ）はピストン３７位置、（ｂ）は電磁弁３８の状態、（ｃ）は一方向弁４０の状態、（ｄ）はチャンバ３６内のゲージ圧、をそれぞれ表しているタイミングチャートである。 脱気装置２０の別の動作例を説明するためのもので、（ａ）はピストン３７位置、（ｂ）は電磁弁３８の状態、（ｃ）は電磁弁４２の状態、（ｄ）はチャンバ３６内のゲージ圧、をそれぞれ表しているタイミングチャートである。 脱気装置２０の更に別の動作例を説明するためのもので、（ａ）はピストン３７位置、（ｂ）は電磁弁３８の状態、（ｃ）は電磁弁４２の状態、（ｄ）はチャンバ３６内のゲージ圧、をそれぞれ表しているタイミングチャートである。 脱気装置２０の脱気を行わない場合の動作を説明するためのもので、（ａ）はピストン３７位置、（ｂ）は電磁弁３８の状態、（ｃ）は一方向弁４０の状態、（ｄ）は一方向弁３９の状態、（ｅ）はチャンバ３６内のゲージ圧、をそれぞれ表しているタイミングチャートである。 本発明の第２の実施形態のインクジェットプリンタ５０の構成を説明するブロック図である。

符号の説明

１０、５０…インクジェットプリンタ、１１…メインインクタンク、１２…上流タンク、１３…下流タンク、１５…インクジェットヘッド、１６…媒体搬送装置、２０、２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２０ｄ…脱気装置、２１…制御装置、２３、２４、２５、２６、３８、４２…電磁弁、２９…記録媒体、３０…インク滴、３２…上流タンク液面センサ、３３…下流タンク液面センサ、３６…チャンバ、３７…ピストン、３９、４０、４６…一方向弁、４４…ベローズ、５１…サブタンク、５２…液面センサ、５３…チューブの一端。

Claims (10)

1. インクジェットヘッドと、
   前記インクジェットヘッドに通じるインク経路途中に配置され、インクが充填されたチャンバと、
   前記チャンバ内を減圧させ、インク内の溶存気体を気泡化させる減圧手段と、
   前記減圧手段により前記チャンバ内のインクから気泡が発生した後に、チャンバ内の減圧レベルを緩和する緩和手段と、
   前記チャンバ内のインクを気泡と共に前記チャンバ外に排出する排出手段と、
   を具備することを特徴とする画像形成装置。
2. 前記緩和手段は、前記チャンバ内が前記インクの沸騰する減圧レベルに達する前に前記チャンバ内の減圧レベルを緩和することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記緩和手段は、前記チャンバ内に流体を流入させる流体流入手段を有することを特徴とする請求項１若しくは２に記載の画像形成装置。
4. 前記流体流入手段は、前記チャンバ内に前記インク経路内のインクを流入させるインク流入手段を有することを特徴とする請求項３に記載の画像形成装置。
5. 前記流体流入手段は、前記チャンバ内に空気を流入させる空気流入手段を有することを特徴とする請求項３に記載の画像形成装置。
6. 前記減圧手段は、
   前記チャンバ内で往復移動可能で、前記チャンバ内の容積を可変にするピストンと、
   前記チャンバ内の容積を増大するように前記ピストンを駆動させるピストン駆動手段と、
   を有することを特徴とする請求項１若しくは２に記載の画像形成装置。
7. 前記減圧手段は、
   前記チャンバと連通し、その内部にインクが充填されるベローズと、
   前記ベローズ内の容積を増大させるベローズ駆動手段と、
   を有することを特徴とする請求項１若しくは２に記載の画像形成装置。
8. 前記インク流入手段は、前記チャンバと前記インク経路との間に設けられた弁であることを特徴とする請求項４に記載の画像形成装置。
9. 前記弁は、前記チャンバ内の負圧レベルに応じて開閉するものであることを特徴とする請求項８に記載の画像形成装置。
10. 前記弁は、前記チャンバ内のインクから気泡が発生した後に、開成されるよう制御される電子弁であることを特徴とる請求項８に記載の画像形成装置。

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