JP2010046820A - 液体噴射装置 - Google Patents

Abstract

【課題】脱泡室及び拡幅室を有する液体噴射装置において、液体内の気泡の除去や気泡の成長の抑制を可能とする技術を提供する。
【解決手段】液体を噴射するための液体噴射装置は、液体を噴射するヘッド部と、ヘッド部まで液体を導くための液体供給路と、液体供給路に設けられ、液体内の気泡を取り除くための脱泡室と、液体供給路に設けられ、液体供給路よりも大きな断面積を有して液体を溜め得る拡幅室と、脱泡室と拡幅室とを減圧するための減圧部と、を備える。
【選択図】図２

Description

本発明は、液体噴射装置内の液体供給路において気泡を除去し、又は気泡の発生を抑制する技術に関する。

インクジェット式プリンタでは、インクカートリッジ等のインク供給部から記録ヘッドまでのインク供給路においてインク中に気泡が発生すると、ドット抜けなどの印刷不良を招くことがある。そこで、インクから気泡を取り除くこと（脱泡）が可能なプリンタが提案されている（下記特許文献１参照）。

特開２００６−７５６８３号公報

インクジェット式プリンタでは、インク供給路において、脱泡を行うための脱泡室に加えてインクを溜める得る他の部屋が設けられることがある。かかる部屋としては、例えば、記録ヘッドにおける内圧を調整するダンパー室がある。このダンパー室には可撓性部材を用いられることがあり、気泡が発生し易く又成長し易いという特徴がある。また、プリンタがインク用のメインタンクに加えてサブタンクを備える構成においても、このサブタンクにおいて気泡が発生する場合が起こり得る。

しかしながら、従来は、これらダンパー室やサブタンクなどインク供給路に比べて断面積が大きい空間（拡幅室）における脱泡に関して、十分な工夫がなされていないのが実情であった。なお、かかる問題は、インクジェット式プリンタに限らず、潤滑油や樹脂液等の液体を噴射する任意の液体噴射装置において起こり得る。

本発明は、脱泡室及び拡幅室を有する液体噴射装置において、液体内の気泡の除去や気泡の成長の抑制を可能とする技術を提供することを目的とする。

本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態又は適用例として実現することが可能である。

［適用例１］液体を噴射するための液体噴射装置であって、前記液体を噴射するヘッド部と、前記ヘッド部まで前記液体を導くための液体供給路と、前記液体供給路に設けられ、前記液体内の気泡を取り除くための脱泡室と、前記液体供給路に設けられ、前記液体供給路よりも大きな断面積を有して前記液体を溜め得る拡幅室と、前記脱泡室と前記拡幅室とを減圧するための減圧部と、を備える、液体噴射装置。

適用例１の液体噴射装置では、減圧部によって脱泡室と拡幅室とが減圧されるので、脱泡室に加えて拡幅室においても溜まった液体において生じた気泡（ガス）の除去や、気泡の成長の抑制が可能になる。また、減圧部は脱泡室と拡幅室とを減圧するので、脱泡室を減圧する機能部と拡幅室を減圧する機能部とをそれぞれ設ける構成に比べて、液体噴射装置の製造コストを抑制できると共に液体噴射装置の小型化が可能となる。

［適用例２］適用例１に記載の液体噴射装置において、前記減圧部は、減圧室と、前記減圧室内の圧力を調整する圧力調整部と、を有し、前記減圧室は、前記脱泡室と前記拡幅室とに接し、前記減圧室において前記脱泡室に接する壁と、前記減圧室において前記拡幅室に接する壁と、前記脱泡室において前記減圧室に接する壁と、前記拡幅室において前記減圧室に接する壁と、はいずれも気体が透過可能である、液体噴射装置。

このようにすることで、脱泡室及び拡幅室に溜まった液体内の気泡（ガス）を、減圧室に接する壁を介して減圧室に排出することができ、脱泡室及び拡幅室における気泡の除去や気泡の成長の抑制が可能となる。

［適用例３］適用例２に記載の液体噴射装置において、前記減圧室において前記脱泡室に接する壁と、前記脱泡室において前記減圧室に接する壁とは一体形成され、前記減圧室において前記拡幅室に接する壁と、前記拡幅室において前記減圧室に接する壁とは一体形成されている、液体噴射装置。

このようにすることで、減圧室において脱泡室に接する壁と脱泡室において減圧室に接する壁とを別体として形成する場合、又は、減圧室において拡幅室に接する壁と拡幅室において減圧室に接する壁とを別体として形成する場合に比べて、部品点数が少なくなり、液体噴射装置の製造コストを抑制することができる。

［適用例４］適用例２または適用例３に記載の液体噴射装置において、前記脱泡室は、前記減圧室の下方に配置され、前記拡幅室は、前記減圧室の上方に配置され、前記脱泡室と前記減圧室と前記拡幅室とは、鉛直方向において略一列に配置されている、液体噴射装置。

このようにすることで、脱泡室と減圧室と拡幅室とを略一列に配置することができるので、脱泡室及び圧力室がそれぞれ減圧室に接する面の大きさを比較的大きくしても、液体噴射装置全体の大きさが非常に大きくなってしまうことを抑制することができる。

［適用例５］適用例４に記載の液体噴射装置において、前記脱泡室は、前記液体の吐出口を底面に有し、前記減圧室は、前記吐出口の鉛直上方に配置されている、液体噴射装置。

このようにすることで、脱泡室において気泡が生じ易い吐出口の鉛直上方に減圧室が位置することとなるので、脱泡室における脱泡を効率的に行うことができる。

［適用例６］適用例２ないし適用例５のいずれか一例に記載の液体噴射装置において、前記拡幅室は、可撓性を有する可撓部を有し、前記可撓部とは異なる部分において前記減圧室と接する、液体噴射装置。

このようにすることで、拡幅室が可撓部を有して気泡が比較的生じ易い状況であっても、気泡（ガス）を減圧室に排出することができ、拡幅室に溜まった液体において気泡（ガス）の除去や、気泡の成長の抑制を実現することができる。

［適用例７］適用例６に記載の液体噴射装置であって、さらに、前記拡幅室における前記液体の流入口に連通するバルブ室と、前記バルブ室と前記拡幅室とに亘って配置されるバルブ装置とを備え、前記可撓部は、前記拡幅室内の圧力が前記拡幅室の外部圧よりも低くなると、前記拡幅室の内側へ弾性変形し、前記バルブ装置は、前記可撓部の弾性変形する際の押圧力を利用して、前記液体流入口から前記拡幅室に前記液体が流入する開弁状態となる、液体噴射装置。

このようにすることで、ヘッド部から液体を噴射して拡幅室内の圧力が低下し、拡幅室内の圧力が拡幅室の外部圧よりも低くなるとバルブ装置は開弁状態となるので、拡幅室に液体を供給することができる。

Ａ．第１の実施例：
Ａ１．装置構成：
図１は、本発明の第１の実施例における液体噴射装置としてのプリンタ５００の概略構成を示す説明図である。第１の実施例のプリンタ５００は、４色（ブラック，シアン，マゼンダ，イエロー）のインクを吐出可能なインクジェット式プリンタである。このプリンタ５００は、ブラックインクのインクカートリッジＩＣ１と、シアンインクのインクカートリッジＩＣ２と、マゼンダインクのインクカートリッジＩＣ３と、イエローインクのインクカートリッジＩＣ４と、キャリッジ１００と、記録ヘッド１８０と、ガイドロッド２６０と、プラテン２７０と、４つのインク供給用ポンプ２２０ａ，２２０ｂ，２２０ｃ，２２０ｄと、減圧用ポンプ３００と、を備えている。

プリンタ５００は、４つのインクカートリッジＩＣ１〜ＩＣ４がプリンタ本体側に装着される、いわゆるオフキャリッジタイプのプリンタである。インクカートリッジＩＣ１は、チューブｔ１とインク供給用ポンプ２２０ａとチューブｔ１１を介してキャリッジ１００に接続されている。同様に、インクカートリッジＩＣ２はチューブｔ２とインク供給用ポンプ２２０ｂとチューブ１２とを介して、インクカートリッジＩＣ３はチューブｔ３とインク供給用ポンプ２２０ｃとチューブｔ１３とを介して、インクカートリッジＩＣ４はチューブｔ４とインク供給用ポンプ２２０ｄとチューブ１４とを介して、それぞれキャリッジ１００に接続されている。減圧用ポンプ３００はチューブｔ５を介してキャリッジ１００に接続されている。なお、各インクカートリッジＩＣ１〜ＩＣ４は、図示しないカートリッジホルダによってプリンタ５００の本体フレーム（図示省略）に装着されている。

インク供給用ポンプ２２０ａは、インクカートリッジＩＣ１内のブラックインクを吸引及び吐出してキャリッジ１００に供給する。すなわち、チューブｔ１とインク供給用ポンプ２２０ａとチューブｔ１１とは、ブラックインクの供給路の一部を構成する。同様に、インク供給用ポンプ２２０ｂはインクカートリッジＩＣ２内のシアンインクを、インク供給用ポンプ２２０ｃはインクカートリッジＩＣ３内のマゼンダインクを、インク供給用ポンプ２２０ｄはインクカートリッジＩＣ４内のイエローインクを、それぞれ吸引してキャリッジ１００に供給する。減圧用ポンプ３００は、各色（ブラック，シアン，マゼンダ，イエロー）に共通して用いられる。なお、減圧用ポンプ３００の動作について後述する。

ガイドロッド２６０は、プラテン２７０の上方（＋Ｙ方向）においてプラテン２７０の長手方向（Ｚ軸）に沿って配置されている。キャリッジ１００は、ガイドロッド２６０に沿ってプラテン２７０の長手方向に移動可能に支持され、キャリッジモータ（図示省略）によりタイミングベルト（図示省略）を介して駆動される。記録ヘッド１８０は、キャリッジ１００の底面に配置され、キャリッジ１００の長手方向の往復運動に伴い多数のノズル（図示省略）からインク滴を−Ｙ方向に吐出する。このとき、図示しない紙送り機構によって記録用紙１０がプラテン２７０上を＋Ｘ方向に送られ、記録用紙１０に画像等が形成される。

図２は、図１に示すキャリッジ１００及び記録ヘッド１８０の内部構造を示す断面図である。なお、キャリッジ１００は、大気室１１３と、圧力室１１０と、バルブ室１４０と、脱泡室１３０と、減圧室１０５と、を備えている。

大気室１１３は、大気連通孔１１３ａを介して大気と連通している。圧力室１１０は、中空状の部屋であり、ブラックインクを一時的に溜めてキャリッジ１００内のインク供給路における内圧を調整する。圧力室１１０は、天井部分である隔壁部１１４を挟んで大気室１１３に隣接している。隔壁部１１４は、可撓性部材（例えば合成樹脂やゴム等）よりなるフィルム１１１と、このフィルム１１１と共に変位可能な片持ち（図示省略）の薄板部材１１２とで構成されている。なお、フィルム１１１は、圧力室１１０の側壁に熱融着されている。圧力室１１０は、インク流入口１２６を備えており、このインク流入口１２６を介してバルブ室１４０と連通している。また、圧力室１１０は、インク排出口１２８を備えており、インク排出口１２８から延びたインク流通管１１５を介して脱泡室１３０と連通している。

バルブ室１４０は、中空状の部屋であり、チューブｔ１１及びインク流入口１２６と連通している。バルブ室１４０と圧力室１１０とに亘ってバルブ装置１４１が配置されている。このバルブ装置１４１は、弁体１４２と、圧力調整バネ１４３と、シール部材１４４と、支持ロッド１４５とにより構成されている。弁体１４２は、インク流入口１２６とバルブ室１４０とを連通状態とする開放位置（図２の位置）と、非連通状態とする封止位置（後述）との間で変位可能であり、圧力調整バネ１４３により封止位置側に付勢されている。シール部材１４４は、弁体１４２が封止位置に配置された際に、インクがバルブ室１４０から圧力室１１０に流通しないように封止する。支持ロッド１４５は、一端が弁体１４２と接合されており、他端が薄板部材１１２と接合されている。

脱泡室１３０は、中空状の部屋であり、内部にフィルタＦ１を備えている。脱泡室１３０はインク流通管１１５と連通しており、インク流通管１１５から流入したインクを一時的に貯留し、後述する脱泡動作によりインク内のガスを除去するために用いられる。脱泡室１３０に貯留されたインクは、フィルタＦ１を通ってインク吐出管１３５に排出される。フィルタＦ１は、インクを濾過して不純物（塵など）を取り除くと共に、インク供給路内に混入した気泡を通過させ難くして、脱泡室１３０の天井部において気泡を捕捉（トラップ）させる機能も有する。なお、インク吐出管１３５は、脱泡室１３０の底面と連通している。また、インク吐出管１３５は、記録ヘッド１８０が有するインク吐出管１８４と連通している。そして、インク吐出管１３５，１８４を通ってきたインクは、ノズルプレート１８２に設けられた多数のノズル（図示省略）から吐出される。図２の例では、インク吐出管１３５の略鉛直上方の位置に気泡ＢＬがトラップされている。これは、インクが吐出される際に気泡が発生／成長し易く、インク吐出管１３５の鉛直上方に気泡が溜まり易いからである。

減圧室１０５は、中空状の部屋であり、脱泡室１３０と圧力室１１０とに挟まれて配置されている。具体的には、減圧室１０５は、脱泡室１３０の上方であって圧力室１１０の下方に配置されており、脱泡室１３０と減圧室１０５と圧力室１１０とは鉛直方向に一列に配置されている。図２の例では、気泡が発生（成長）し易いインク吐出管１３５の略鉛直上方に減圧室１０５が配置されている。なお、脱泡室１３０と減圧室１０５と圧力室１１０とは、鉛直方向に完全に一列となっていなくとも、水平方向に互いに若干ずれて配置され得る。減圧室１０５は、チューブｔ５を介して減圧用ポンプ３００と接続されており、減圧用ポンプ３００によって減圧されて負圧となり得る。

ここで、減圧室１０５の天井面と圧力室１１０の底面とは、隔壁部１２０ａとして一体形成されている。同様に、減圧室１０５の底面と脱泡室１３０の天井面とは、隔壁部１２０ｂとして一体形成されている。これら隔壁部１２０ａ，１２０ｂは、いずれも気体透過性を有する部材により構成されている。気体透過性の部材としては、例えば、ポリアセタールやポリプロピレンやポリフェニレンエーテル等を採用することができる。なお、一体形成された隔壁部１２０ａに代えて、減圧室１０５の天井面と圧力室１１０の底面とをそれぞれ気体透過性を有する別体の壁として形成し、互いに接するように構成することもできる。同様に、隔壁部１２０ｂに代えて、減圧室１０５の底面と脱泡室１３０の天井面とをそれぞれ気体透過性を有する別体の壁として形成し、互いに接するように構成することもできる。以上の構成を有するプリンタ５００では、キャリッジ１００内部において、バルブ室１４０と圧力室１１０とインク流通管１１５と脱泡室１３０とインク吐出管１３５とからなるインク供給路を形成している。

なお、前述の圧力室１１０は請求項における拡幅室に相当する。また、減圧用ポンプ３００及び減圧室１０５は請求項における減圧部に、減圧用ポンプ３００は請求項における圧力調整部に、薄板部材１１２及びフィルム１１１は請求項における可撓部に、それぞれ相当する。

Ａ２．インク供給動作：
ノズルプレート１８２（図２）に設けられたノズル（図示省略）からインクが噴射されてインクが消費されると、圧力室１１０の室圧がインクの減量により低下する。すると、その減圧した室圧と大気室１１３の圧力（大気圧）との差圧によってフィルム１１１が圧力室１１０の内側に撓み、隔壁部１１４は下方（−Ｙ方向）に変位する。このとき、支持ロッド１４５を介して弁体１４２が押し下げられ、圧力調整バネ１４３の付勢力に打ち勝って弁体１４２が開放位置に位置すると、インク流入口１２６が開放されてインクが圧力室１１０に流入する。

図３は、開放されたインク流入口１２６から圧力室１１０にインクが流入した後におけるキャリッジ１００及び記録ヘッド１８０の状態を示す断面図である。圧力室１１０にインクが流入してその室圧が高まると、フィルム１１１は圧力室１１０の外側に撓み、隔壁部１１４は上方に変位する。弁体１４２が再び封止位置に移動すると、圧力室１１０へのインクの流入は停止し、記録ヘッド１８０へのインクの供給が停止する。このように、プリンタ５００では、インクの消費に応じてバルブ室１４０の弁体１４２が開閉動作することで、インクカートリッジＩＣ１から供給されたブラックインクが記録ヘッド１８０に適宜流入するように構成されている。

Ａ３．脱泡動作：
印刷実行後において、減圧用ポンプ３００（図２）は、減圧室１０５を減圧する。なお、減圧用ポンプ３００は各色（ブラック，シアン，マゼンダ，イエロー）で共通して用いられるため、図２に示すブラックインク用の減圧室１０５に加えて、他の色（シアン，マゼンダ，イエロー）用の減圧室（図示省略）も減圧される。減圧室１０５が所定の負圧状態となると、減圧用ポンプ３００は駆動を停止し、図示しないバルブが閉じられて減圧室１０５は負圧状態に維持される。脱泡室１３０の天井部分にトラップされた気泡（ガス）ＢＬは、隔壁部１２０ｂを透過して減圧室１０５に流入し、気泡は徐々に減少していく。また、圧力室１１０の一部は可撓性を有する隔壁部１１４であり、また複雑な形状をしているため気泡が発生／成長し易い。ここで、圧力室１１０の底部分の一部は気体透過性を有する隔壁部１２０ａにおいて減圧室１０５に接しているので、圧力室１１０で発生した気泡（ガス）は、減圧室１０５に排出される或いは成長が抑制されることとなる。

以上説明したように、プリンタ５００では、脱泡室１３０と共に気泡が比較的発生又は成長し易い圧力室１１０についても、気体透過性を有する隔壁部１２０ａ，１２０ｂを介して減圧室１０に接して配置されている。したがって、減圧動作によって、脱泡室１３０及び圧力室１１０内の気泡の除去及び気泡の成長を抑制することができる。また、圧力室１１０と脱泡室１３０とで、脱泡に用いる減圧室１０５及び減圧用ポンプ３００を共用しているので、それぞれの部屋用に減圧室及び減圧用ポンプを配置する構成に比べて、プリンタ５００の製造コストを抑えることができると共にキャリッジ１００を小型化することができる。また、脱泡室１３０と減圧室１０５と圧力室１１０とを一列に配置しているので、圧力室１１０及び脱泡室１３０がそれぞれ減圧室１０５に接する面（隔壁部１２０ａ，１２０ｂ）の大きさを比較的大きくしても、キャリッジ１００全体の大きさが非常に大きくなってしまうことを抑制することができる。また、脱泡室１３０において気泡が発生／成長し易いインク吐出管１３５の略鉛直上方に減圧室１０５が位置しているので、脱泡室１３０の脱泡を効率的に行うことができる。また、印刷実行後において上述した脱泡動作を行うので、インクカートリッジＩＣ１〜ＩＣ４を交換した際に流入したガスやインク内に溶存していたガスが、プリンタ５００不使用時における温度変化等によってインク供給路内で気泡となった場合でも、その気泡の除去や成長の抑制が可能となる。

Ｂ．第２の実施例：
図４は、第２の実施例におけるキャリッジ１００ａ及び記録ヘッド１８０の内部構造を示す断面図である。第２の実施例のプリンタは、キャリッジ１００ａにおける減圧室１０５と圧力室１１０との位置関係においてプリンタ５００（図１）と異なり、他の構成については第１の実施例と同じである。

具体的には、圧力室１１０は、減圧室１０５の左側面において隣接している。ここで、第２の実施例のキャリッジ１００ａは、隔壁部１２０ａの代わりに、減圧室１０５の左側面、すなわち圧力室１１０と減圧室１０５との間に隔壁部１２０ｃを備えている。この隔壁部１２０ｃは、第１の実施例における１２０ａ，１２０ｂと同様に、気体透過性を有する部材により構成されている。したがって、減圧動作時において、圧力室１１０内に発生した気泡は、圧力室１１０の右側面から減圧室１０５に流入して除去されることとなる。

このような構成を有する第２の実施例のプリンタも、第１の実施例のプリンタ５００と同様な効果を奏する。

Ｃ．第３の実施例：
図５は、第３の実施例におけるキャリッジ１００ｂ及び記録ヘッド１８０の内部構造を示す断面図である。第３の実施例のプリンタは、減圧室の大きさにおいてプリンタ５００（図１）と異なり、他の構成については第１の実施例と同じである。

具体的には、第３の実施例における減圧室１０５ａは、第１の実施例の減圧室１０５（図２）よりもＸ方向の長さが短い。また、それに伴い、減圧室１０５ａと圧力室１１０との間の隔壁部１２０ｄのＸ方向の長さは、第１の実施例の隔壁部１２０ａのＸ方向の長さよりも短い。同様に、減圧室１０５ａと脱泡室１３０との間の隔壁部１２０ｅのＸ方向の長さは、第１の実施例の隔壁部１２０ｂのＸ方向の長さよりも短い。そして、減圧室１０５ａは、脱泡室１３０におけるインク吐出管１３５の略鉛直上方に配置されていない。

このような構成を有する第３の実施例のプリンタも、第１の実施例のプリンタ５００と同様な効果を奏する。また、減圧室１０５ａの大きさ及び隔壁部１２０ｄ，１２０ｅの大きさが第１の実施例よりも小さいので、プリンタ５００の製造コストを抑えることができる。また、減圧室１０５ａの大きさが比較的小さいので、減圧用ポンプ３００として比較的小型のポンプを用いることができる。

Ｄ．第４の実施例：
図６は、第４の実施例におけるキャリッジ１００ｃ及び記録ヘッド１８０の内部構造を示す断面図である。第４の実施例のプリンタは、減圧動作を行うための構成においてプリンタ５００（図１）と異なり、他の構成については第１の実施例と同じである。

具体的には、第４の実施例のキャリッジ１００ｃは、減圧室１０５に代えて、減圧管４００を備えている。この減圧管４００は、第１の減圧室４１１と第２の減圧室４１２と第３の減圧室４１３とを有している。第１の減圧室４１１は、圧力室１１０内に配置された中空の円柱形の部屋である。この第１の減圧室４１１は、隔壁部１１４が下方に変位した場合においても接触しないように配置されている。第２の減圧室４１２は、脱泡室１３０内に配置された中空の円柱形の部屋である。この第２の減圧室４１２は、脱泡室１３０の内部においてフィルタＦ１よりも上方において脱泡室１３０の天井に接しないように配置されている。第３の減圧室４１３は、インク流通管１１５ａに配置された中空の部屋である。この第３の減圧室４１３は、インク流通管１１５ａ内の中央部に配置され、インク流通管１１５ａの壁面に接しないように配置されている。なお、第４の実施例のインク流通管１１５ａは、内部に第３の減圧室４１３を収容するために、第１の実施例のインク流通管１１５に比べて断面積が大きい。

第３の減圧室４１３は、第１の減圧室４１１と第２の減圧室４１２とを接続し、各減圧室４１１，４１２，４１３は、互いに連通している。これら減圧室４１１，４１２，４１３の壁面は、第１の実施例の隔壁部１２０ａ，１２０ｂと同様に気体透過性を有する。第１の減圧室４１１には減圧用ポンプ３００が接続されており、減圧用ポンプ３００により減圧管４００の内部が負圧となると、圧力室１１０，脱泡室１３０及びインク流通管１１５ａにおいて気泡が減圧管４００内部に流入して脱泡が行われる。

このような構成を有する第４の実施例のプリンタは、圧力室１１０及び脱泡室１３０の脱泡を１組の減圧管４００及び減圧用ポンプ３００で実行するので、第１の実施例と同様な効果を奏する。また、圧力室１１０及び脱泡室１３０に加えて、インク流通管１１５ａにおいても脱泡を行うことができるので、インク供給路内において多くの気泡（ガス）を除去することができる。

Ｅ．変形例：
なお、上記各実施例における構成要素の中の、独立クレームでクレームされた要素以外の要素は、付加的な要素であり、適宜省略可能である。また、この発明は上記の実施例や実施形態に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の態様において実施することが可能であり、例えば次のような変形も可能である。

Ｅ１．変形例１：
上述した第１〜３の実施例では、脱泡室１３０と共に脱泡の対象となる部分は、圧力室１１０であったが、圧力室１１０に代えて、他の部屋を脱泡対象とすることもできる。例えば、プリンタが、インクカートリッジＩＣ１〜ＩＣ４に代えて、各色のインクタンクと、これらインクタンクと接続されて大気から遮断された（密閉された）各色のサブタンクとを備える構成において、サブタンクを脱泡対象とすることもできる。サブタンクは可撓性部材を用いずに構成されることがあるが、この場合であっても、プリンタが不使用時における温度変化等によりサブタンク内で気泡が発生／成長することがある。したがって、サブタンクを脱泡対象とすることで、インク供給路からの気泡の除去や気泡の成長の抑制が可能となる。なお、この構成においては、圧力室１１０の他にバルブ室１４０やバルブ装置１４１も省略され得る。すなわち、一般には、プリンタが備える任意の拡幅室（インク供給路よりも大きな断面積を有する部位）を脱泡対象とする構成を、本発明の液体噴射装置に採用することができる。

Ｅ２．変形例２：
上述した各実施例では、減圧用ポンプ３００は各色（ブラック，シアン，マゼンダ，イエロー）で共通して用いられていたが、これに代えて、各色ごとに減圧用ポンプ３００を配置する構成とすることもできる。また、インク供給用ポンプ２２０ａ〜２２０ｄは、各色ごとに用意されていたが、これに代えて、各色で１つのポンプを共用することもできる。また、減圧用ポンプ３００をインク供給用ポンプ２２０ａ〜２２０ｄのいずれか（又は全ての）のポンプと共用することもできる。また、インク供給用ポンプ２２０ａ〜２２０ｄに代えて１つのポンプを共用する場合には、かかるポンプを減圧室１０５を減圧するのにも用いることもできる。

Ｅ３．変形例３：
上述した各実施例において、各色のインクをインクカートリッジＩＣ１〜ＩＣ４からキャリッジ１００に供給するための構成として、インク供給用ポンプ２２０ａ〜２２０ｄを用いて各色のインクをインクカートリッジＩＣ１〜ＩＣ４から吸引及び吐出していたが、これに代えて、加圧ポンプを設置し、この加圧ポンプで加圧した空気を各インクカートリッジＩＣ１〜ＩＣ４内に供給してキャリッジ１００にインクを送り出す構成とすることもできる。

Ｅ４．変形例４：
上述した各実施例では、プリンタが吐出するインクの種類は４色であったが、これに代えて任意の種類のインクを吐出する構成とすることができる。また、各実施例のプリンタはオフキャリッジタイプのプリンタであったが、これに代えて、インクカートリッジをキャリッジに搭載するいわゆるオンキャリッジタイプのプリンタを採用することもできる。

Ｅ５．変形例５：
上述した第１，３の実施例では、減圧室１０５において圧力室１１０及び脱泡室１３０と接する面は、上面（天井面）及び下面（底面）であった。また、第２の実施例では、減圧室１０５において圧力室１１０及び脱泡室１３０と接する面は、左側面と下面（底面）であった。本発明はこれらに限定されるものではなく、減圧室１０５の任意の面において減圧室１０５が圧力室１１０及び脱泡室１３０に接する構成を採用することができる。例えば、減圧室１０５は、左側面において圧力室１１０に接し、右側面において脱泡室１３０に接する構成を採用することもできる。この構成では、圧力室１１０と減圧室１０５と脱泡室１３０とが一列に配置されるので、第１の実施例と同様に、キャリッジ１００全体の大きさが非常に大きくなってしまうことを抑制することができる。

Ｅ６．変形例６：
上述した各実施例では、インクジェット式プリンタについて説明したが、本発明は、これに限らず、インク以外の他の液体を噴射する任意の液体噴射装置に適用することができる。例えば、ファクシミリ装置等の画像記録装置や、液晶ディスプレー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や、有機ＥＬ(Electro Luminescence)ディスプレーや、面発光ディスプレー (Field Emission Display、ＦＥＤ)等の電極形成に用いられる電極材噴射装置や、バイオチップ製造に用いられる生体有機物を含む液体を噴射する液体噴射装置や、精密ピペットとしての試料噴射装置等にも適用できる。さらに、時計やカメラ等の精密機械にピンポイントで潤滑油を噴射する液体噴射装置、光通信素子等に用いられる微小半球レンズ（光学レンズ）などを形成するために紫外線硬化樹脂等の透明樹脂液を基板上に噴射する液体噴射装置、基板などをエッチングするために酸又はアルカリ等のエッチング液を噴射する液体噴射装置を採用しても良い。そして、これら微小量の液滴を吐出させる液体噴射ヘッド等を備える各種の液体噴射装置のうちいずれか一種の噴射装置に本発明を適用することがでる。

なお、液滴とは、上記液体噴射装置から吐出される液体の状態をいい、粒状、涙状、糸状に尾を引くものも含むものとする。また、ここでいう液体とは、液体噴射装置が噴射させることができるような材料であれ良い。例えば、物質が液相であるときの状態のものであれば良く、粘性の高い又は低い液状態、ゾル、ゲル水、その他の無機溶剤、有機溶剤、溶液、液状樹脂、液状金属（金属融液）のような流状態、また物質の一状態としての液体のみならず、顔料や金属粒子などの固形物からなる機能材料の粒子が溶媒に溶解、分散または混合されたものなどを含む。また、液体の代表的な例としては上記実施例の形態で説明したようなインクや液晶等が挙げられる。ここで、インクとは一般的な水性インクおよび油性インク並びにジェルインク、ホットメルトインク等の各種液体組成物を包含するものとする。

本発明の第１の実施例における液体噴射装置としてのプリンタ５００の概略構成を示す説明図である。 図１に示すキャリッジ１００及び記録ヘッド１８０の内部構造を示す断面図である。 開放されたインク流入口１２６から圧力室１１０にインクが流入した後におけるキャリッジ１００及び記録ヘッド１８０の状態を示す断面図である。 第２の実施例におけるキャリッジ１００ａ及び記録ヘッド１８０の内部構造を示す断面図である。 第３の実施例におけるキャリッジ１００ｂ及び記録ヘッド１８０の内部構造を示す断面図である。 第４の実施例におけるキャリッジ１００ｃ及び記録ヘッド１８０の内部構造を示す断面図である。

符号の説明

ＩＣ１〜ＩＣ４…インクカートリッジ
１０…記録用紙
ｔ１〜ｔ５，ｔ１１〜ｔ１４…チューブ
１００，１００ａ，１００ｂ，１００ｃ…キャリッジ
１０５，１０５ａ…減圧室
１１０…圧力室
１１１…フィルム
１１２…薄板部材
１１３…大気室
１１３ａ…大気連通孔
１１４…隔壁部
１１５，１１５ａ…インク流通管
１２０ａ〜１２０ｅ…隔壁部
１２８…インク排出口
１３０…脱泡室
１３５…インク吐出管
１４０…バルブ室
１４１…バルブ装置
１４２…弁体
１４３…圧力調整バネ
１４４…シール部材
１４５…支持ロッド
１８０…記録ヘッド
１８２…ノズルプレート
１８４…インク吐出管
２２０ａ〜２２０ｄ…インク供給用ポンプ
２６０…ガイドロッド
２７０…プラテン
３００…減圧用ポンプ
４００…減圧管
４１１…第１の減圧室
４１２…第２の減圧室
４１３…第３の減圧室
５００…プリンタ
Ｆ１…フィルタ
ＢＬ…気泡

Claims (7)

1. 液体を噴射するための液体噴射装置であって、
   前記液体を噴射するヘッド部と、
   前記ヘッド部まで前記液体を導くための液体供給路と、
   前記液体供給路に設けられ、前記液体内の気泡を取り除くための脱泡室と、
   前記液体供給路に設けられ、前記液体供給路よりも大きな断面積を有して前記液体を溜め得る拡幅室と、
   前記脱泡室と前記拡幅室とを減圧するための減圧部と、
   を備える、液体噴射装置。
2. 請求項１に記載の液体噴射装置において、
   前記減圧部は、減圧室と、前記減圧室内の圧力を調整する圧力調整部と、を有し、
   前記減圧室は、前記脱泡室と前記拡幅室とに接し、
   前記減圧室において前記脱泡室に接する壁と、前記減圧室において前記拡幅室に接する壁と、前記脱泡室において前記減圧室に接する壁と、前記拡幅室において前記減圧室に接する壁と、はいずれも気体が透過可能である、液体噴射装置。
3. 請求項２に記載の液体噴射装置において、
   前記減圧室において前記脱泡室に接する壁と、前記脱泡室において前記減圧室に接する壁とは一体形成され、
   前記減圧室において前記拡幅室に接する壁と、前記拡幅室において前記減圧室に接する壁とは一体形成されている、液体噴射装置。
4. 請求項２または請求項３に記載の液体噴射装置において、
   前記脱泡室は、前記減圧室の下方に配置され、
   前記拡幅室は、前記減圧室の上方に配置され、
   前記脱泡室と前記減圧室と前記拡幅室とは、鉛直方向において略一列に配置されている、液体噴射装置。
5. 請求項４に記載の液体噴射装置において、
   前記脱泡室は、前記液体の吐出口を底面に有し、
   前記減圧室は、前記吐出口の鉛直上方に配置されている、液体噴射装置。
6. 請求項２ないし請求項５のいずれか一項に記載の液体噴射装置において、
   前記拡幅室は、可撓性を有する可撓部を有し、前記可撓部とは異なる部分において前記減圧室と接する、液体噴射装置。
7. 請求項６に記載の液体噴射装置であって、さらに、
   前記拡幅室における前記液体の流入口に連通するバルブ室と、
   前記バルブ室と前記拡幅室とに亘って配置されるバルブ装置とを備え、
   前記可撓部は、前記拡幅室内の圧力が前記拡幅室の外部圧よりも低くなると、前記拡幅室の内側へ弾性変形し、
   前記バルブ装置は、前記可撓部の弾性変形する際の押圧力を利用して、前記液体流入口から前記拡幅室に前記液体が流入する開弁状態となる、液体噴射装置。

Images