JP2010208186A - Defoaming mechanism and liquid jet apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、液体噴射装置内を流通する液体から気泡を除去する技術に関する。 The present invention relates to a technique for removing bubbles from a liquid flowing in a liquid ejecting apparatus.
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。そのため、インクから気泡を取り除くこと(脱泡)が求められる。この脱泡を行う機構として、インクを一時的に溜めて気泡を捕捉する部屋(脱泡室)を気体透過性を有する隔壁を介して減圧室に隣接させ、減圧室の圧力を脱泡室の圧力よりも低下させることにより脱泡室において捕捉された気泡を取り除く機構が提案されている(特許文献1)。 In an ink jet printer, if bubbles occur in ink in an ink supply path from an ink supply unit such as an ink cartridge to a recording head, printing defects such as missing dots may be caused. Therefore, it is required to remove bubbles (defoaming) from the ink. As a mechanism for performing this defoaming, a chamber (defoaming chamber) in which ink is temporarily stored and bubbles are trapped is adjacent to the decompression chamber via a gas-permeable partition, and the pressure in the decompression chamber is adjusted. A mechanism for removing bubbles trapped in a defoaming chamber by reducing the pressure below the pressure has been proposed (Patent Document 1).
しかしながら、従来の脱泡機構では、インク中の気泡を十分に除去できないという問題があった。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任意の液体を噴射する液体噴射装置において起こり得る。 However, the conventional defoaming mechanism has a problem that bubbles in the ink cannot be sufficiently removed. Such a problem may occur not only in an ink jet printer but also in a liquid ejecting apparatus that ejects an arbitrary liquid such as a lubricating oil or a resin liquid.
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、液体噴射装置内において、脱泡速度を向上させることを目的とする。 SUMMARY An advantage of some aspects of the invention is to solve at least a part of the problems described above, and to improve a defoaming speed in a liquid ejecting apparatus.
[適用例1]液体噴射装置の液体供給路内を流通する液体から気泡を取り除くための脱泡機構であって、前記液体中の気泡を捕捉するための脱泡室と、気体透過性を有し、変形可能な隔壁部と、前記隔壁部を介して前記脱泡室に隣接し、室内圧力が変化し得る圧力調整室と、を備える、脱泡機構。 [Application Example 1] A defoaming mechanism for removing bubbles from a liquid flowing in a liquid supply path of a liquid ejecting apparatus, which has a defoaming chamber for capturing bubbles in the liquid, and has gas permeability. A defoaming mechanism comprising: a deformable partition wall; and a pressure adjusting chamber that is adjacent to the defoaming chamber via the partition wall and in which a chamber pressure can be changed.
適用例1の脱泡機構では、脱泡室と圧力調整室との間の隔壁部は変形し得るので、圧力調整室の圧力が脱泡室の圧力よりも低くなると圧力調整室側に膨らむように変形し、圧力調整室の圧力が脱泡室の圧力よりも高くなると脱泡室側に膨らむように変形し得る。したがって、隔壁部が圧力調整室側に膨らむように変形することによって多くの気泡を捕捉することができ、脱泡速度を向上させることができる。また、隔壁部が脱泡室側に膨らむように変形することによって液体を脱泡室の下流側に押し出すことができる。 In the defoaming mechanism of Application Example 1, the partition wall between the defoaming chamber and the pressure regulating chamber can be deformed, so that when the pressure in the pressure regulating chamber becomes lower than the pressure in the defoaming chamber, the pressure regulating chamber expands to the pressure regulating chamber side. When the pressure in the pressure adjusting chamber becomes higher than the pressure in the defoaming chamber, the pressure adjusting chamber can be deformed so as to swell toward the defoaming chamber. Therefore, many bubbles can be captured by deforming the partition wall so as to swell toward the pressure adjusting chamber, and the defoaming speed can be improved. In addition, the liquid can be pushed out to the downstream side of the defoaming chamber by deforming the partition wall so as to swell toward the defoaming chamber.
[適用例2]適用例1に記載の脱泡機構において、前記隔壁部は可撓性を有し、前記隔壁部において、中央部は周囲部に比べてより大きく変位する、脱泡機構。 [Application Example 2] The defoaming mechanism according to Application Example 1, wherein the partition wall portion has flexibility, and the central portion of the partition wall portion is displaced more largely than the surrounding portion.
このような構成により、圧力調整室の圧力が脱泡室の圧力よりも低くなると、隔壁部は圧力調整室側に向かって山なりに変形するので、隔壁部の中央部分に多量の気泡を捕捉することができる。 With such a configuration, when the pressure in the pressure adjusting chamber becomes lower than the pressure in the defoaming chamber, the partition wall deforms in a mountain shape toward the pressure adjusting chamber, so a large amount of bubbles are trapped in the central part of the partition wall. can do.
[適用例3]適用例1または適用例2に記載の脱泡機構において、さらに、前記圧力調整室の内部に配置され、前記隔壁部と当接可能な当接部材を備え、前記隔壁部は、伸縮性を有し、前記圧力調整室の圧力が前記脱泡室の圧力よりも低下した場合に前記当接部材に当接して変形する、脱泡機構。 Application Example 3 In the defoaming mechanism according to Application Example 1 or Application Example 2, the defoaming mechanism according to Application Example 1 or Application Example 2 further includes an abutting member disposed inside the pressure adjustment chamber and capable of contacting the partition wall, The defoaming mechanism has elasticity and deforms in contact with the contact member when the pressure in the pressure adjusting chamber is lower than the pressure in the defoaming chamber.
このような構成により、隔壁部は伸縮性を有するので、変形した際に伸張して表面積が増加する。したがって、圧力調整室の圧力が脱泡室の圧力よりも低下した場合に、隔壁部の表面積を増加させて脱泡速度を上昇させることができる。 With such a configuration, the partition wall portion has elasticity, so that it expands when deformed and increases the surface area. Therefore, when the pressure in the pressure adjusting chamber is lower than the pressure in the defoaming chamber, the surface area of the partition wall can be increased to increase the defoaming speed.
[適用例4]適用例1ないし適用例3に記載の脱泡機構において、前記脱泡室は、蛇腹形状を有する、脱泡機構。 Application Example 4 The defoaming mechanism according to Application Examples 1 to 3, wherein the defoaming chamber has a bellows shape.
このような構成により、隔壁部は、圧力調整室の圧力が脱泡室の圧力よりも低くなると圧力調整室側に伸張し、圧力調整室の圧力が脱泡室の圧力よりも高くなると脱泡室側に収縮するように変形し得る。 With this configuration, the partition wall expands toward the pressure adjusting chamber when the pressure in the pressure adjusting chamber becomes lower than the pressure in the defoaming chamber, and degassed when the pressure in the pressure adjusting chamber becomes higher than the pressure in the defoaming chamber. It can be deformed to contract toward the chamber side.
[適用例5]適用例1ないし適用例4のいずれかに記載の脱泡機構を備える、液体噴射装置。 Application Example 5 A liquid ejecting apparatus including the defoaming mechanism according to any one of Application Examples 1 to 4.
このような構成により、液体噴射装置内において、液体中に存在する気泡を多量に捕捉でき、また、速やかに除去することができる。 With such a configuration, a large amount of bubbles existing in the liquid can be captured and quickly removed in the liquid ejecting apparatus.
A.第1の実施例:
A1.装置構成:
図1は、本発明の脱泡機構としてのキャリッジ100を備えたプリンタ500の概略構成を示す説明図である。このプリンタ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。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150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。
A. First embodiment:
A1. Device configuration:
FIG. 1 is an explanatory diagram showing a schematic configuration of a
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と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t12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。
The
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キャリッジ100に供給する。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。
The
ガイドロッド260は、プラテン270の上方において、プラテン270の長手方向(Z軸方向)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150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)からインク滴を下方に吐出する。このとき、図示しない紙送り機構によって記録用紙Pがプラテン270上を搬送されることにより、記録用紙Pに画像等が形成される。
The
図2(A)は、減圧時におけるキャリッジ100及び記録ヘッド150の詳細構成を示す説明図である。図2(B)は、図2(A)に示すキャリッジ100及び記録ヘッド150を−X方向に見た拡大図である。図2(A),(B)では、減圧用ポンプ300が駆動し、後述の第2圧力室89及び減圧室80が減圧された際のキャリッジ100及び記録ヘッド150を表している。なお、図2(A)では、ブラックインクに関わる機能部を示しているが、他色のインクに関わる機能部についても同様である。図2(B)では、図示の便宜上、図2(A)に示す各機能部の一部を省略している。
FIG. 2A is an explanatory diagram showing a detailed configuration of the
図2(A)に示すように、キャリッジ100は、大気室87と、第1隔壁部88aと、第1圧力室77と、バルブ室70と、第1調圧バルブ71と、脱泡室92と、脱泡用隔壁部90と、減圧室80と、第2圧力室89と、第2隔壁部88bと、第2調圧バルブ81と、3つのインク流路69,79,95と、負圧供給路68とを備えている。
As shown in FIG. 2A, the
大気室87は、大気連通孔99を介して大気と連通している。第1隔壁部88aは、可撓性を有し、上下方向に変位可能である。隔壁部88bとしては、例えば、合成樹脂やゴム等からなるフィルムと、このフィルムと共に変位可能な片持ちの薄板部材(図示省略)とで形成することができる。第1隔壁部88aは、大気室87の底面の一部を形成すると共に、第1圧力室77の天井面を形成する。
The
第1圧力室77は、脱泡室92に供給するブラックインクを一時的に溜める。第1圧力室77は、インク流路79を介して脱泡室92と連通している。また、第1圧力室77は、インク流入口76を備えており、このインク流入口76を介して後述するバルブ室70と連通している。バルブ室70は、インク流路69と連通している。バルブ室70は、第1調圧バルブ71を収容する。
The
第1調圧バルブ71は、ブラックインクの流量と圧力とを制御するために用いられる。この第1調圧バルブ71は、圧力調整バネ73と、弁体72と、シール部材75と、支持ロッド74とを備えている。圧力調整バネ73は、バルブ室70の底面と弁体72の下面とに接続されている。弁体72は、圧力調整バネ73によりバルブ室70において天井面に向かう方向(上方)に付勢されている。弁体72は、圧力調整バネ73の伸縮に応じて、第1圧力室77とバルブ室70とを連通状態とする開放位置と、非連通状態とする封止位置との間で変位可能である。具体的には、第1圧力室77からインクが排出されることにより、弁体72を押し下げる力(隔壁部88aによる支持ロッド74の押圧力及び第1圧力室77内の圧力)が、弁体72を押し上げる力(バルブ室70内の圧力及び圧力調整バネ73の付勢力)よりも大きくなった場合に開放位置に向かって変位する。また、第1圧力室77にインクが流入されることにより、弁体72を押し下げる力が弁体72を押し上げる力よりも小さくなった場合に封止位置に向かって変位する。なお、図2(A)の例では、弁体72は、封止位置に位置している。シール部材75は、弁体72の上面に配置されており、弁体72が封止位置に配置された際にインクがバルブ室70から第1圧力室77に流通しないように封止する。支持ロッド74は、バルブ室70と第1圧力室77とに亘って配置されており、一端は弁体72と接合され、他端は隔壁部88aと接合されている。
The first
脱泡室92は、インク流路79から流入したインクを一時的に貯留して、インク中を上昇する気泡を天井部分において捕捉する。この脱泡室92は、内部にインク濾過用のフィルタ93を備えている。脱泡室92は、フィルタ93よりも上部側においてインク流路79と連通している。また、脱泡室92は、インク流路95とも連通している。
The
脱泡用隔壁部90は、気体透過性を有するシート状部材で構成されており、脱泡室92に捕捉された気泡を透過して減圧室80に流入させる。シート状部材としては、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の薄膜を採用することができる。脱泡用隔壁部90は、縁部分を脱泡室92の上端の側面に接着されており、脱泡室92の天井面を形成すると共に減圧室80の底面の一部を形成する。
The
脱泡用隔壁部90は、脱泡室92と減圧室80との間の圧力差に応じて変形し、脱泡室92と減圧室80との間で変位する。具体的には、脱泡用隔壁部90は、脱泡室92の圧力が減圧室80の圧力よりも高い場合には上方(減圧室80側)に変位して、減圧室80側に向かって山なりに変形する。また、脱泡室92の圧力が減圧室80の圧力よりも低い場合には下方(脱泡室92側)に変位して、脱泡室92側に向かって山なりに変形する。ここで、脱泡用隔壁部90は、脱泡用隔壁部90の中心部分に近づくほどより大きく上下に変位するように構成されている。これは例えば、脱泡用隔壁部90を構成するシート状部材の縁部分を脱泡室92の側面に接着する際に、強い張力を加えずにシート部材を撓ませて接着することにより実現できる。
The
減圧室80は、脱泡用隔壁部90を透過した気泡(気体)を受け入れる部屋である。減圧室80は、脱泡室92の上方に配置されており、脱泡用隔壁部90を介して脱泡室92と隣接して配置されている。減圧室80は、天井面(脱泡用隔壁部90が配置された面とは反対の面)に連通孔86を備え、この連通孔86を介して第2圧力室89と連通している。
The
第2圧力室89は、減圧用ポンプ300から供給される負圧を減圧室80に供給するために用いられる。第2圧力室89は、減圧室80の上方に配置されており、負圧供給路68を介してチューブt5と連通している。第2圧力室89は、天井部分を形成する隔壁部88bを介して大気室87と隣接して配置されている。なお、隔壁部88bは、前述の隔壁部88aと同じ構成を有している。ただし、隔壁部88aと隔壁部88bとは、互いに接しておらず、それぞれ独立して変位する(撓む)ことができる。
The
第2調圧バルブ81は、第2圧力室89と減圧室80とに亘って配置されており、第2圧力室89から減圧室80への負圧の供給を制御するために用いられる。第2調圧バルブ81は、前述の第1調圧バルブ71と同様な構成を有している。すなわち、第2調圧バルブ81は、弁体82と、圧力調整バネ83と、シール部材85と、支持ロッド84とを備えている。弁体82は、第2圧力室89と減圧室80とを連通状態とする開放位置と、非連通状態とする封止位置との間で変位可能であり、圧力調整バネ83により封止位置側に付勢されている。図2(A)の例では、弁体82は、開放位置に配置されている。シール部材85は、弁体82が封止位置に配置された際に、連通孔86を封止して減圧室80内の負圧を維持する。支持ロッド84は、一端が弁体82と接合されており、他端が隔壁部88bと接合されている。
The second
図2(B)に示すように、キャリッジ100の下部には、脱泡室92を形成する脱泡室形成部材101が配置されている。この脱泡室形成部材101には、ブラックインクのための脱泡室92に加えて、シアンインクのための脱泡室92cと、マゼンダインクのための脱泡室92mと、イエローインクのための脱泡室92yとが形成されている。なお、脱泡室92c,脱泡室92m及び脱泡室92yの構成は、上述した脱泡室92の構成と同じである。
As shown in FIG. 2B, a defoaming
脱泡室形成部材101の天井部分(減圧室80との境界部分)には、前述の脱泡用隔壁部90に加えて、脱泡室92cに対応して脱泡用隔壁部90cが配置されている。同様に、脱泡室形成部材101の天井部分には、脱泡室92mに対応して脱泡用隔壁部90mが、脱泡室92yに対応して脱泡用隔壁部90yが、それぞれ配置されている。なお、脱泡室形成部材101の天井部分のうち、4つの脱泡用隔壁部90,90c,90m,90yを除く他の部分は、可撓性を有しない剛性面91を形成している。圧力調整バネ83の一端は、この剛性面91に接続されている。したがって、圧力調整バネ83は、4つの脱泡用隔壁部90,90c,90m,90yの変位とは独立して伸縮することができる。
In addition to the above-described
4つの脱泡用隔壁部90,90c,90m,90yは、いずれも減圧室80に面している。したがって、減圧室80が負圧になると、これらの脱泡用隔壁部90,90c,90m,90yはいずれも上方に変位し、対応する脱泡室92,92c,92m,92yにトラップされた気泡BLを透過して減圧室80に流出する。
The four
図2(A)に戻って、記録ヘッド150は、キャリッジ100の底面に配置されており、記録用紙P(図1)に向けてインクを噴射する。この記録ヘッド150は、ノズルプレート152と、インク吐出流路154とを備えている。インク吐出流路154は、キャリッジ100のインク流路95と連通しており、脱泡室92から排出されたインクをノズルプレート152へと導く。ノズルプレート152は、多数のノズル(図示省略)を備えている。
Returning to FIG. 2A, the
なお、前述のキャリッジ100は、請求項における脱泡機構に相当する。また、脱泡用隔壁部90は請求項における隔壁部に、減圧室80は請求項における圧力調整室に、プリンタ500は請求項における液体噴射装置に、それぞれ相当する。
The above-described
A2.脱泡動作:
図3は、負圧維持状態におけるキャリッジ100及び記録ヘッド150の詳細構成を示す説明図である。図3では、減圧室80内が負圧に維持されている状態におけるキャリッジ100及び記録ヘッド150を表している。なお、図3の各機能部は、前述の図2(A)と同じである。以下、図2(A)及び図3を用いてプリンタ500における脱泡動作について説明する。
A2. Defoaming action:
FIG. 3 is an explanatory diagram showing detailed configurations of the
プリンタ500において印刷動作が終了した後において、脱泡動作が行われる。まず、減圧用ポンプ300(図2(A))が駆動し、第2圧力室89が減圧されて負圧となる。このとき、第2隔壁部88bは、大気室87の圧力(大気圧)と第2圧力室89との圧力(負圧)との差により下方(第2圧力室側)に撓む。これに伴い、支持ロッド84は下方に変位し、弁体82は開放位置に移動する。その結果、連通孔86を介して減圧室80に負圧が供給されるため、脱泡室92の天井部分にトラップされた気泡BLは、脱泡用隔壁部90を透過して減圧室80に流入する。ここで、減圧室80が負圧となると、減圧室80の圧力が脱泡室92の圧力よりも低くなるため、脱泡用隔壁部90は、上方(減圧室80側)に変位する。このとき、脱泡用隔壁部90において中央部分は周囲部分に比べてより大きく変位し、脱泡用隔壁部90は、減圧室80側に向かって山なりに変形する。
After the printing operation is completed in the
減圧用ポンプ300は、所定期間だけ駆動した後に停止する。その後、チューブt5に接続された図示しない開放弁が開いて、第2圧力室89は大気開放される。すると、第2圧力室89と大気室87との圧力差がなくなるため、図3に示すように、第2隔壁部88b及び支持ロッド84は上方に変位し、弁体82は封止位置に位置する。その結果、減圧室80内は負圧に維持されるので、脱泡室92にトラップされた気泡BLの除去が継続して行われることとなる。このとき、脱泡用隔壁部90は山なりの状態を維持する。したがって、脱泡用隔壁部が変形しない構成に比べて、脱泡用隔壁部90において脱泡室92との接触面積が大きくなるため、より多くの気泡をトラップし、また、より速い脱泡速度を実現する。
The
A3.インク供給動作:
図4(A)は、インク噴射時のキャリッジ100及び記録ヘッド150の状態を示す説明図である。印刷時において、ノズルプレート152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、脱泡室92の圧力は低下し、脱泡用隔壁部90は下方(脱泡室92側)に撓む。同様に、第1圧力室77のインク量も減少するため、第1圧力室77の圧力が低下する。すると、第1圧力室77の圧力は大気室87の圧力(大気圧)よりも低くなり、この圧力差によって隔壁部88bが第1圧力室77の内側に撓んで下方に変位する。これに伴い、弁体72は、支持ロッド74を介して押し下げられる。そして、圧力調整バネ73の付勢力に打ち勝って弁体72が開放位置に位置すると、インク流入口76が開放されてインクが第1圧力室77に流入する。
A3. Ink supply operation:
FIG. 4A is an explanatory diagram illustrating a state of the
図4(B)は、開放されたインク流入口76から第1圧力室77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150の状態を示す説明図である。第1圧力室77にインクが流入してその室圧が高まると、隔壁部88bは上方に変位する。これに伴って弁体72が再び封止位置に移動すると、第1圧力室77へのインクの流入は停止し、記録ヘッド150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第1調圧バルブ71が開閉動作することで、消費した分量のインクが記録ヘッド150に適宜流入するように構成されている。
FIG. 4B is an explanatory diagram showing the state of the
なお、プリンタ500では、インクの初期充填後において、ノズル(図示省略)内に溜まった気泡や増粘インクを排出するためにインクを吐出するように構成されている。このインク吐出の際に、脱泡用隔壁部90は、図4(A)と同様に下方に変位してインクを勢い良くインク流路95に押し出す。したがって、ノズル内の気泡や増粘インクは、ノズルから外部へと容易に排出されることとなる。
The
以上説明したように、キャリッジ100において、脱泡用隔壁部90は、減圧室80が負圧となると減圧室80側に変位して山なりに変形する。したがって、脱泡用隔壁部90における脱泡室92及び減圧室80との接触面積を大きくすることができ、単位時間あたりの脱泡量(脱泡速度)を増やすことができる。また、脱泡用隔壁部90の変位により脱泡室92の体積が増加するので、多量の気泡をトラップすることができる。また、脱泡用隔壁部90は、インク吐出の際に脱泡室92側に変位して山なりに変形するので、脱泡室92内のインクをインク流路95を介して記録ヘッド150に強く押し出すことができる。したがって、ノズルに溜まった気泡や増粘インクを容易に排出させることができる。
As described above, in the
B.第2の実施例:
図5(A)は、第2の実施例における脱泡室92付近の構成を示す第1の拡大図である。図5(B)は、第2の実施例における脱泡室92付近の構成を示す第2の拡大図である。図5(A)では、負圧維持状態においてインクを噴射していない場合の脱泡室92付近の構成を表わし、図5(B)では、インク噴射時の脱泡室92付近の構成を表わしている。なお、図5(A),(B)では、ブラックインク用の脱泡室92付近の構成を示しているが、他色のインク用の脱泡室(脱泡室92c,92m,92y)についても同様である。
B. Second embodiment:
FIG. 5A is a first enlarged view showing a configuration in the vicinity of the
第2の実施例のキャリッジ100aは、脱泡用隔壁部60が蛇腹状に形成されている点と、脱泡用隔壁部60の天井部分に支持部材62を備えている点とにおいて、キャリッジ100(図1〜3)と異なり、他の構成は第1の実施例と同じである。
The
第2の実施例の脱泡用隔壁部60は、筒状の側面61と、側面61の一方の開口を塞ぐ支持部材62とから構成されている。側面61において支持部材62が配置されていない開口は、脱泡室92に面している。側面61は、蛇腹状に形成された気体透過性を有するシート状部材により構成されている。この蛇腹構造により、側面61は、上方への伸張及び下方への収縮が可能となる。支持部材62は、側面61を形成するシート状部材よりも剛性が強い。支持部材62は、例えば、合成樹脂製の薄板や、複数のシート部材を重ねて構成することができる。なお、側面61は、請求項における隔壁部に相当する。
The
図5(A)に示すように、減圧室80が減圧されて負圧維持状態になると、減圧室80の圧力が脱泡室92の圧力よりも低くなるため、支持部材62は上方に変位し、側面61は伸張する。その結果、側面61における脱泡室92及び減圧室80との接触面積は増加し、脱泡室92内にトラップされた気泡は、側面61を透過して減圧室80へと流入する。なお、支持部材62を気体透過性を有する部材により形成することもでき、この場合、トラップされた気泡は、側面61及び支持部材62を透過して減圧室80に流入する。
As shown in FIG. 5 (A), when the
図5(B)に示すように、インクが吐出されて、脱泡室92内の圧力が減圧室80の圧力よりも低くなると、支持部材62は下方に変位し、側面61は収縮する。その結果、側面61における脱泡室92及び減圧室80との接触面積は減少する。このとき、支持部材62は下方に変位するので、脱泡室92内のインクをインク流路95を介して記録ヘッド150へと押し出すことができる。したがって、インク初期充填後のインク吐出において、ノズル等に溜まった気泡や増粘インクを容易に吐出させることができる。
As shown in FIG. 5B, when ink is ejected and the pressure in the
以上の構成を有する第2の実施例のキャリッジ100aは、第1の実施例のキャリッジ100と同様な効果を有する。
The
C.第3の実施例:
図6(A)は、第3の実施例における脱泡室92付近の構成を示す第1の拡大図である。図6(B)は、第3の実施例における脱泡室92付近の構成を示す第2の拡大図である。図6(A)では、負圧維持状態においてインクを噴射していない場合の脱泡室92付近の構成を表わし、図6(B)では、インク噴射時の脱泡室92付近の構成を表わしている。なお、図6(A),(B)では、ブラックインク用の脱泡室92付近の構成を示しているが、他色のインク用の脱泡室(脱泡室92c,92m,92y)についても同様である。
C. Third embodiment:
FIG. 6A is a first enlarged view showing a configuration in the vicinity of the
第3の実施例のキャリッジ100bは、脱泡用隔壁部が伸縮性を有する部材で形成されている点と、減圧室80内に3つの展伸部51〜53を備えている点とにおいてキャリッジ100(図1〜3)と異なり、他の構成は第1の実施例と同じである。
The
第3の実施例において、脱泡用隔壁部90aは、伸縮性を有するシート状部材で構成されている。このようなシート状部材としては、例えば、エラストマーを薄く延ばして形成したシート状部材を採用することができる。エラストマーとしては、例えば、シリコンゴムやブチルゴム等を採用することができる。脱泡用隔壁部90aは、伸縮性を有するため、第1の実施例と同様に上方(減圧室80側)又は下方(脱泡室92側)に変位することができる。
In the third embodiment, the
3つの展伸部51〜53は、いずれも高い剛性の柱状の部材であり、例えば、金属(SUSやアルミニウム等)や、合成樹脂等により形成することができる。これら展伸部51〜53は、長手方向がX軸方向となるように配置されており、いずれも両端を減圧室80の側壁によって支持されている。なお、図6(A),(B)の例では、3つの展伸部51〜53の断面を表わしている。これら展伸部51〜53は、剛性面91の上方において、水平方向(Z軸方向)に沿って並んで配置されている。なお、3つの展伸部51〜53は、請求項における当接部材に相当する。
The three
減圧室80が負圧となると、脱泡用隔壁部90aは上方に変位して、展伸部51〜53に突き当たる。この場合、脱泡用隔壁部90aにおいて縁部分及び各展伸部51〜53間の部分は、伸張されて上方に変位する。その結果、図6(A)に示すように、脱泡用隔壁部90aは、断面が波型形状となるように変形する。このとき、脱泡用隔壁部90aの表面積は増加するので、脱泡速度は上昇する。
When the
一方、インクの噴射によりインクが消費されると、脱泡用隔壁部90aは、図6(B)に示すように下方に変位して、脱泡室92内のインクをインク流路95を介して記録ヘッド150へと押し出す。このとき、脱泡用隔壁部90aは、第1の実施例と同様に、中央に近いほどより大きく下方に変位する。
On the other hand, when the ink is consumed by the ink ejection, the
以上の構成を有する第3の実施例のキャリッジ100bは、第1の実施例のキャリッジ100と同様な効果を有する。また、減圧室80が負圧となった際に、脱泡用隔壁部90aは、展伸部51〜53により伸張されるので、脱泡用隔壁部90aの表面積が増大して脱泡速度を上昇させることができる。
The
D.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。
D. Variation:
In addition, elements other than the elements claimed in the independent claims among the constituent elements in each of the above embodiments are additional elements and can be omitted as appropriate. The present invention is not limited to the above-described examples and embodiments, and can be implemented in various modes without departing from the gist thereof. For example, the following modifications are possible.
D1.変形例1:
上述した各実施例では、減圧室80の底面と脱泡室92の天井面とは、脱泡用隔壁部90,60,90aにより一体形成されていたが、これに代えて、減圧室80の底面と脱泡室92の天井面とを別部材で形成することもできる。例えば、減圧室80の底面と、脱泡室92の天井部分とを、それぞれ気体透過性のシート状部材で覆って、これら減圧室80の底面と脱泡室92の天井部分とが当接するように、減圧室80と脱泡室92とを組み合わせることもできる。すなわち、一般には、気体透過性を有し変形可能な隔壁部を、本発明の脱泡機構及び液体噴射装置における隔壁部として採用し得る。
D1. Modification 1:
In each of the above-described embodiments, the bottom surface of the
D2.変形例2:
上述した第2の実施例では、展伸部の数は3つであったが、任意の数とすることもできる。また、展伸部51〜53は、水平方向に並んで配置されていたが、これに代えて、互いに剛性面91からの距離(高さ)が異なるように配置することもできる。また、展伸部51〜53は、長手方向がX軸方向となるように配置されていたが、これに代えて、長手方向がZ軸方向となるように配置することもできる。この場合、展伸部51〜53により、ブラックインク用の脱泡用隔壁部90aに加えて、他色のインク用の脱泡用隔壁部も伸張させることができる。また、展伸部51〜53の形状は円柱形状であったが、これに代えて、三角柱や楕円柱など、任意の形状とすることができる。すなわち、一般には、隔壁部と当接可能な任意の当接部材を、本発明の脱泡機構及び液体噴射装置における当接部材として採用し得る。
D2. Modification 2:
In the second embodiment described above, the number of stretched portions is three, but may be any number. Moreover, although the extended parts 51-53 were arrange | positioned along with the horizontal direction, it can replace with this and can also arrange | position so that the distance (height) from the
D3.変形例3:
上述した各実施例では、脱泡機構としてキャリッジ100,100a,100bに適用した例を示したが、これに代えて、キャリッジとは別に脱泡機構を構成することもできる。例えば、各実施例において、チューブt11〜t14の途中において脱泡室及び減圧室を設けて脱泡機構を構成することもできる。
D3. Modification 3:
In each of the above-described embodiments, the example in which the defoaming mechanism is applied to the
D4.変形例4:
上述した各実施例では、プリンタ500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。
D4. Modification 4:
In each of the above-described embodiments, the type of ink ejected by the
D5.変形例5:
上述した各実施例では、負圧による脱泡を行っていたが、これに代えて、加圧による脱泡を行う構成とすることもできる。例えば、脱泡機構を、インクカートリッジIC1からキャリッジ100に至るインク供給路(第1調圧バルブ71よりもインクカートリッジIC1側)に設けて、インクを加圧して供給する構成とし、脱泡機構(脱泡室92)において気泡をトラップして脱泡することもできる。この構成においては、脱泡室92の圧力を減圧室80の圧力よりも高くすることができるので、各実施例のように脱泡用隔壁部を上方(減圧室80側)に変位させることができる。このような構成においても、各実施例と同様な効果を奏することができる。
D5. Modification 5:
In each of the above-described embodiments, degassing is performed by negative pressure. However, instead of this, degassing by pressurization may be performed. For example, the defoaming mechanism is provided in an ink supply path (from the first
D6.変形例6:
上述した第1の実施例における脱泡用隔壁部90を、第3の実施例における脱泡用隔壁部90aと同様に、エラストマー等の伸縮性を有するシート状部材で構成することもできる。この構成では、脱泡用隔壁部90は、減圧室80が負圧となった場合に、第1の実施例と同様に上方に変位して山なりに変形すると共に、第3の実施例と同様に上方に伸張して表面積が増加する。したがって、第3の実施例と同様に、脱泡用隔壁部が伸張しない構成に比べて脱泡速度を上昇させることができる。
D6. Modification 6:
Similarly to the
D7.変形例7:
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や、潤滑油の噴射装置や、樹脂液の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液体噴射装置に本発明を適用することができる。
D7. Modification 7:
In each of the above-described embodiments, the ink jet printer has been described. However, the present invention is not limited to this, and can be applied to any liquid ejecting apparatus that ejects liquid other than ink. For example, image recording devices such as facsimile machines, color material ejection heads used in the manufacture of color filters such as liquid crystal displays, electrodes such as organic EL (Electro Luminescence) displays and surface emission displays (Field Emission Display, FED) Electrode material injection device used for forming, liquid injection device for injecting liquid containing bio-organic matter used for biochip manufacturing, sample injection device as a precision pipette, lubricating oil injection device, resin liquid injection device Etc. In addition, transparent resin liquids such as UV curable resins to form liquid injection devices that inject lubricating oil onto precision machines such as watches and cameras, and micro hemispherical lenses (optical lenses) used in optical communication elements. A liquid ejecting apparatus that ejects a liquid onto the substrate, or a liquid ejecting apparatus that ejects an etching solution such as acid or alkali to etch the substrate or the like may be employed. The present invention can be applied to any one of the various liquid ejecting apparatuses including a liquid ejecting head that ejects a minute amount of liquid droplets.
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ば良い。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。 In addition, a droplet means the state of the liquid discharged from the said liquid ejecting apparatus, and shall also include what pulls a tail in granular shape, tear shape, and thread shape. The liquid here may be any material that can be ejected by the liquid ejecting apparatus. For example, it may be in the state when the substance is in a liquid phase, and may be in a liquid state with high or low viscosity, sol, gel water, other inorganic solvents, organic solvents, solutions, liquid resins, liquid metals (metal melts) ) And a liquid as one state of the substance, as well as particles in which functional material particles made of solid materials such as pigments and metal particles are dissolved, dispersed or mixed in a solvent. In addition, typical examples of the liquid include ink and liquid crystal as described in the above embodiments. Here, the ink includes general water-based inks and oil-based inks, and various liquid compositions such as gel inks and hot-melt inks.
14…チューブ、51…展伸部、60…脱泡用隔壁部、61…側面、62…支持部材、68…負圧供給路、69…インク流路、70…バルブ室、71…第1調圧バルブ、72…弁体、73…圧力調整バネ、74…支持ロッド、75…シール部材、76…インク流入口、77…第1圧力室、79…インク流路、80…減圧室、81…第2調圧バルブ、82…弁体、83…圧力調整バネ、84…支持ロッド、85…シール部材、86…連通孔、87…大気室、88a…第1隔壁部、88b…第2隔壁部、89…第2圧力室、90,90c,90m,90y…脱泡用隔壁部、91…剛性面、92,92c,92m,92y…脱泡室、93…フィルタ、95…インク流路、99…大気連通孔、100,100a,100b…キャリッジ、101…脱泡室形成部材、150…記録ヘッド、152…ノズルプレート、154…インク吐出流路、220a〜200d…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、500…プリンタ、P…記録用紙、IC1〜IC4…インクカートリッジ、t1〜t5…チューブ、BL…気泡、t11〜t13…チューブ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 14 ... Tube, 51 ... Expanding part, 60 ... Defoaming partition part, 61 ... Side surface, 62 ... Supporting member, 68 ... Negative pressure supply path, 69 ... Ink flow path, 70 ... Valve chamber, 71 ... First tone Pressure valve, 72 ... valve body, 73 ... pressure adjusting spring, 74 ... support rod, 75 ... seal member, 76 ... ink inlet, 77 ... first pressure chamber, 79 ... ink flow path, 80 ... decompression chamber, 81 ... Second pressure regulating valve, 82 ... Valve, 83 ... Pressure adjusting spring, 84 ... Support rod, 85 ... Seal member, 86 ... Communication hole, 87 ... Air chamber, 88a ... First partition part, 88b ...
Claims (5)
前記液体中の気泡を捕捉するための脱泡室と、
気体透過性を有し、変形可能な隔壁部と、
前記隔壁部を介して前記脱泡室に隣接し、室内圧力が変化し得る圧力調整室と、
を備える、脱泡機構。 A defoaming mechanism for removing bubbles from a liquid flowing in a liquid supply path of a liquid ejecting apparatus,
A defoaming chamber for trapping bubbles in the liquid;
A gas-permeable, deformable partition wall, and
Adjacent to the defoaming chamber via the partition wall, a pressure adjusting chamber in which the indoor pressure can change,
A defoaming mechanism.
前記隔壁部は可撓性を有し、
前記隔壁部において、中央部は周囲部に比べてより大きく変位する、脱泡機構。 The defoaming mechanism according to claim 1,
The partition wall has flexibility,
In the partition wall, the defoaming mechanism in which the central portion is displaced more greatly than the surrounding portion.
前記圧力調整室の内部に配置され、前記隔壁部と当接可能な当接部材を備え、
前記隔壁部は、伸縮性を有し、前記圧力調整室の圧力が前記脱泡室の圧力よりも低下した場合に前記当接部材に当接して変形する、脱泡機構。 The defoaming mechanism according to claim 1 or 2, further comprising:
An abutting member disposed inside the pressure regulating chamber and capable of abutting against the partition;
The said partition part has a stretching property, and when the pressure of the said pressure regulation chamber falls rather than the pressure of the said defoaming chamber, it deabuts and abuts against the said contact member, and is a deaeration mechanism.
前記脱泡室は、蛇腹形状を有する、脱泡機構。 In the defoaming mechanism according to any one of claims 1 to 3,
The defoaming chamber has a bellows shape.
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