JP2016087993A - 液体噴射装置 - Google Patents

Abstract

【課題】液体噴射部に液体を供給する際の圧力損失の増大を抑制しつつ、その液体に含まれる気泡を捕捉することができる液体噴射装置を提供する。【解決手段】液体噴射装置は、液体を噴射する液体噴射部と、液体噴射部に液体を供給する液体供給流路４０と、液体供給流路４０の途中に設けられる気泡捕捉部６０と、を備える。ここで、気泡捕捉部６０には、液体が流通する捕捉室６３と、捕捉室６３に液体を導入する導入口６４と、捕捉室６３から液体を導出する導出口６５とが設けられる。また、捕捉室６３は、導出口６５よりも鉛直上方において、気泡Ｂｕを捕捉するための捕捉空間Ｔｒを有する。そして、導入口６４から導出口６５までの鉛直距離をＬｖ、導入口６４から導出口６５までの水平距離をＬｈ、気泡Ｂｕの鉛直速度をＶｖ、気泡Ｂｕの水平速度をＶｈとしたとき、Ｌｖ＜（Ｌｈ／Ｖｈ）・Ｖｖを満たす。【選択図】図２

Description

本発明は、インクジェット式プリンター等の液体噴射装置に関する。

従来から、液体噴射装置の一例として、液体噴射部から用紙等の媒体に液体の一例としてのインクを噴射することで、同媒体に印刷を行うインクジェット式プリンターが知られている。こうしたプリンターには、インクカートリッジ（液体供給源）に収容されたインクを液体噴射部に供給するインク供給チューブ（液体供給流路）の途中に、インクに含まれる気泡を捕捉するフィルターを備えるものがある（例えば、特許文献１）。

特開平５−５０６１０号公報

ところが、上記のプリンターのように、インク供給チューブの途中にフィルターを設ける場合には、フィルターを設けない場合に比較して、インクカートリッジから液体噴射部にインクを供給する際の圧力損失が増大するという課題がある。

なお、上記課題は、インクジェット式のプリンターに限らず、供給された液体を噴射する液体噴射部を備えた液体噴射装置においては、概ね共通するものとなっている。
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものである。その目的は、液体噴射部に液体を供給する際の圧力損失の増大を抑制しつつ、その液体に含まれる気泡を捕捉することができる液体噴射装置を提供することにある。

以下、上記課題を解決するための手段及びその作用効果について記載する。
上記課題を解決する液体噴射装置は、液体を噴射する液体噴射部と、液体供給源から前記液体噴射部に液体を供給する液体供給流路と、前記液体供給流路の途中に設けられる気泡捕捉部と、を備える。また、前記気泡捕捉部には、液体が流通する捕捉室と、液体を前記捕捉室に導入する導入口と、液体を前記捕捉室から導出する導出口とが設けられ、前記捕捉室は、前記導出口よりも鉛直上方において、気泡を捕捉するための捕捉空間を有する。そして、前記導入口から前記導出口までの鉛直方向における距離をＬｖ、前記導入口から前記導出口までの水平方向における距離をＬｈ、前記捕捉室に導入された気泡の前記鉛直方向における移動速度をＶｖ、前記捕捉室に導入された気泡の前記水平方向における移動速度をＶｈとしたとき、Ｌｖ＜（Ｌｈ／Ｖｈ）・Ｖｖを満たす。

上記構成によれば、Ｌｖ＜（Ｌｈ／Ｖｈ）・Ｖｖを満たすように、導入口から導出口までの鉛直方向における距離（Ｌｖ）及び導入口から導出口までの水平方向における距離（Ｌｈ）が決定される。このため、捕捉室内において、導入口から導入された気泡は、水平方向において距離（Ｌｈ）を移動するまでの間に、鉛直方向において距離（Ｌｖ）よりも長い距離を移動する。すなわち、導入口から導入された気泡は、導出口から導出されずに、導出口よりも鉛直上方に設けられた捕捉空間に捕捉されることとなる。

したがって、液体供給流路を流通する液体に気泡が含まれている場合であっても、同気泡を気泡捕捉部で捕捉することで、気泡を含む液体が液体噴射部に供給されることを抑制することができる。したがって、液体噴射部に気泡が供給されることによる液体の噴射不良の発生を抑制することができる。

また、上記構成によれば、気泡捕捉部にフィルターを設けることなく、液体噴射部への気泡を含んだ液体の供給を抑制することができる点で、液体の供給に伴う圧力損失の低下を抑制することができる。こうして、液体噴射部に液体を供給する際の圧力損失の増大を抑制しつつ、その液体に含まれる気泡を捕捉することができる。

なお、上記構成において、鉛直方向における距離（Ｌｖ）及び移動速度（Ｖｖ）は導入口を基準に鉛直上方に向かう方向を正の方向とし、水平方向における距離（Ｌｈ）及び移動速度（Ｖｈ）は導入口から導出口に向かう方向を正の方向とした。

上記液体噴射装置において、前記導出口は、前記導入口よりも鉛直上方に設けられていることが望ましい。
通常、液体中の気泡は鉛直上方に移動（浮上）するため、導出口を導入口よりも鉛直下方に設けることで、捕捉室に導入された気泡が捕捉室から導出されることを抑制することができる。これに対し、上記構成によれば、気泡の速度（Ｖｖ，Ｖｈ）に応じて、導入口から導出口までの距離（Ｌｖ，Ｌｈ）を決定するので、導出口を導入口よりも鉛直上方に設けたとしても、気泡が捕捉室から導出されることを抑制することができる。したがって、導入口よりも鉛直上方に導出口を設けなくてもよくなる点で、液体供給流路や気泡捕捉部の設計自由度を高くすることができる。

上記液体噴射装置において、前記捕捉室の壁部の少なくとも一部は、気体を透過可能な気体透過部であることが望ましい。
上記構成によれば、捕捉室（捕捉空間）内に捕捉した気泡を、気体透過部を介して、捕捉室外に排出（脱泡）させることができる。したがって、捕捉室に捕捉される気泡の量が次第に増大することを抑制することができる。

上記液体噴射装置は、前記捕捉室の内部と前記捕捉室の外部との圧力差を変更する圧力変更部をさらに備えることが望ましい。
上記構成によれば、捕捉室の内部と捕捉室の外部との圧力差を変更することで、捕捉室の内部を加圧したり捕捉室の外部を減圧したりすることができる。これにより、捕捉室（捕捉空間）内に捕捉した気泡を、気体透過部を介して、捕捉室外に排出（脱泡）し易くすることができる。

上記液体噴射装置において、前記圧力変更部は、前記捕捉室の内部の圧力を前記捕捉室の外部の圧力よりも大きくすることが望ましい。
上記構成によれば、捕捉室の内部の圧力を捕捉室の外部の圧力よりも大きくすることで、捕捉室（捕捉空間）内に捕捉した気泡を、気体透過部を介して、捕捉室外により排出（脱泡）し易くすることができる。

上記液体噴射装置において、前記捕捉室の液体の流通方向に沿う壁部の少なくとも一部は、弾性変形可能な弾性部とされ、前記弾性部は、前記捕捉室の内部と前記捕捉室の外部との圧力差に応じて変位することが望ましい。

上記構成によれば、液体供給源から液体噴射部に液体を供給する際には、圧力変更部の駆動により、捕捉室の液体の流通方向と交差する断面積（流路断面積）が大きくなるように弾性部を変位させることができる。このため、捕捉室に導入された気泡の水平方向における速度（Ｖｈ）が小さくなり、同気泡を捕捉空間に捕捉し易くすることができる。

上記液体噴射装置において、前記圧力変更部は、前記捕捉室の内部を加圧することが望ましい。
上記構成によれば、液体噴射装置において、液体供給源から液体噴射部に液体を加圧供給するための加圧部を備えている場合等には、その加圧部を圧力変更部として機能させることができる。すなわち、圧力変更部を別途に設ける必要がなくなる。

上記液体噴射装置において、前記圧力変更部は、前記捕捉室の外部を減圧することが望ましい。
上記構成によれば、圧力変更部は、捕捉室の外部を減圧するため、捕捉室の内部を加圧するよりも、圧力差を変更するための構成を簡素化することができる。

第１実施形態の液体噴射装置の概略構成を示す模式図。 第１実施形態の気泡捕捉部を模式的に示す図であって、（ａ）は側断面図、（ｂ）は２ｂ−２ｂ線矢視断面図。 第１実施形態の気泡捕捉部の作用を模式的に示す図であって、（ａ）は側断面図、（ｂ）は３ｂ−３ｂ線矢視断面図。 第２実施形態の気泡捕捉部を模式的に示す側断面図であって、（ａ）は液体が流通していない状態を示し、（ｂ）は液体が流通している状態を示す。 変形例の気泡捕捉部を模式的に示す正断面図。

（第１実施形態）
以下、液体噴射装置を、用紙等の媒体に液体の一例としてのインクを噴射することで印刷を行うインクジェット式プリンターに具体化した第１実施形態について、図面を参照して説明する。

図１に示すように、液体噴射装置１０は、液体の供給源となる液体供給源２０と、媒体Ｍに向かって液体を噴射する液体噴射部３０と、液体供給源２０から液体噴射部３０に液体を供給する液体供給流路４０と、媒体Ｍを支持する媒体支持部５０と、を備えている。また、液体噴射装置１０は、液体供給流路４０の途中において、気泡Ｂｕ（図２参照）を捕捉する気泡捕捉部６０と、液体の流通を許容したり規制したりする差圧弁７０と、を備えている。なお、以降の説明では、液体供給源２０から液体噴射部３０に向かう液体の流通方向にならって「上流及び下流」を言うものとする。

液体供給源２０は、液体を収容する袋状をなす液体収容体２１と、液体収容体２１を格納する格納部２２と、格納部２２の内部を加圧する加圧部２３と、格納部２２と加圧部２３とを接続する加圧流路２４とを備えている。そして、液体供給源２０は、加圧部２３に格納部２２の内部を加圧させて、液体収容体２１を押し潰すことで、液体収容体２１の内部に収容されている液体を液体供給流路４０（第１の供給流路４１）に加圧供給する。

液体噴射部３０は、液体供給流路４０（第３の供給流路４３）を介して供給された液体を貯留する共通液室３１と、共通液室３１に連通する複数のノズル３２と、を備えている。そして、液体噴射部３０は、共通液室３１から供給された液体を、複数のノズル３２から媒体支持部５０に支持された媒体Ｍに向かって噴射する。すなわち、液体噴射装置１０の一例としてのインクジェット式のプリンターにおいては、媒体Ｍにインクが噴射されることで同媒体Ｍに印刷が行われることとなる。

液体供給流路４０は、液体供給源２０と気泡捕捉部６０とを接続する第１の供給流路４１と、気泡捕捉部６０と差圧弁７０とを接続する第２の供給流路４２と、差圧弁７０と液体噴射部３０とを接続する第３の供給流路４３とを備えている。液体供給流路４０は、例えばゴムチューブ等で構成してもよいし、樹脂等で形成された流路形成部材の組み合わせによって形成してもよい。

差圧弁７０は、差圧弁７０よりも下流側における第３の供給流路４３内の圧力が「０（零）Ｐａ」よりも小さな規定圧力未満である場合に開弁し、同圧力が規定圧力以上である場合に閉弁する。すなわち、ノズル３２から液体が噴射されることで共通液室３１の液体が消費されると、共通液室３１と連通する第３の供給流路４３内の圧力が規定圧力未満となることで差圧弁７０が開弁し、第３の供給流路４３から共通液室３１に液体が供給される。このため、加圧部２３の駆動によって第２の供給流路４２内の圧力が高くなっても、第３の供給流路４３内の圧力が規定圧力以上である場合には、差圧弁７０が開弁されず、第３の供給流路４３から共通液室３１に液体が供給されない。

次に、図２（ａ），（ｂ）を参照して、気泡捕捉部６０について説明する。
図２（ａ），（ｂ）に示すように、気泡捕捉部６０は、凹状をなすケース部材６１と、ケース部材６１の開口を封止するフィルム部材６２とを有している。そして、本実施形態では、ケース部材６１とフィルム部材６２とで、液体を流通する捕捉室６３が形成されている。なお、ケース部材６１とフィルム部材６２とは、隙間なく接合されていることが望ましく、例えば、ケース部材６１にフィルム部材６２が溶着されていることが望ましい。

ケース部材６１には、その底部（図２（ａ）では左側）に、液体を捕捉室６３に導入する導入口６４と、液体を捕捉室６３から導出する導出口６５とが貫通形成されている。導入口６４には、第１の供給流路４１の下流端が接続され、導出口６５には、第２の供給流路４２の上流端が接続されている。また、捕捉室６３において、導出口６５は、導入口６４よりも鉛直上方に設けられている。なお、図２（ａ）は、水平方向Ｈと交差（直交）するとともに導入口６４を通る断面を図示している。

フィルム部材６２は、弾性を有する材料であるとともに、気体透過性を有する材料で形成されている。また、フィルム部材６２は、捕捉室６３において液体の流通方向に沿う壁部を構成している。こうした点で、本実施形態では、フィルム部材６２が、気体を透過可能な「気体透過部」の一例に相当するとともに、弾性変形可能な「弾性部」の一例に相当する。なお、捕捉室６３における液体の流通方向は、図２（ａ）では奥行方向、図２（ｂ）では右方向である。

また、フィルム部材６２は、捕捉室６３の内部と外気（外部）とを区画し、捕捉室６３の内部と外部との圧力差に応じて変位する。詳しくは、フィルム部材６２は、捕捉室６３の内部の圧力が高くなる場合及び捕捉室６３の外部の圧力が低くなる場合には捕捉室６３の容積を増大させる方向に変位する。また、フィルム部材６２は、捕捉室６３の内部の圧力が低くなる場合及び捕捉室６３の外部の圧力が高くなる場合には捕捉室６３の容積を減少させる方向に変位する。

ここで、本実施形態では、捕捉室６３の内部が導入口６４及び第１の供給流路４１を介して液体収容体２１の内部と連通しているため、加圧部２３の駆動により液体収容体２１の内部の圧力が高くなると、捕捉室６３の内部の圧力も高くなる。この点で、本実施形態では、加圧部２３は、捕捉室６３の内部を加圧することで、同捕捉室６３の内部と外部との圧力差を変更する「圧力変更部」の一例に相当する。

また、捕捉室６３には、導出口６５よりも鉛直上方に気泡Ｂｕを捕捉するための捕捉空間Ｔｒが形成されている。捕捉室６３の液体の流通方向と交差（直交）する流路断面積は、導入口６４及び導出口６５の流路断面積よりも大きくなっている。なお、捕捉室６３の流路断面積は図２（ａ）においてケース部材６１とフィルム部材６２とで囲われた面積に相当し、導入口６４及び導出口６５の流路断面積は図２（ｂ）における導入口６４及び導出口６５の開口面積に相当する。

さて、図２（ｂ）に示すように、導入口６４から導出口６５までの鉛直方向Ｖにおける距離をＬｖ（以下「鉛直距離Ｌｖ」ともいう。）とし、導入口６４から導出口６５までの水平方向Ｈにおける距離をＬｈ（以下「水平距離Ｌｈ」ともいう。）としたとする。詳しくは、鉛直距離Ｌｖは導入口６４の鉛直下面と導出口６５の鉛直上面との間をなす距離であり、水平距離Ｌｈは水平方向Ｈにおいて導入口６４の導出口６５側の側面と導出口６５の導入口６４側の側面との間をなす距離である。また、鉛直距離Ｌｖは、導入口６４の形成位置を基準として、導出口６５の形成位置が鉛直上方に位置している場合には正の値となり、導出口６５の形成位置が鉛直下方に位置している場合には負の値となる。

また、図２（ｂ）に示すように、捕捉室６３に導入された気泡Ｂｕの鉛直方向Ｖにおける移動速度をＶｖ（以下「鉛直速度Ｖｖ」ともいう。）、捕捉室６３に導入された気泡Ｂｕの水平方向Ｈにおける移動速度をＶｈ（以下「水平速度Ｖｈ」ともいう。）としたとする。ここで、鉛直速度Ｖｖは、気泡Ｂｕが鉛直上方に浮上する場合には正の値となる一方、気泡Ｂｕが鉛直下方に沈降する場合には負の値となる。

そして、導入口６４から導入された液体が気泡Ｂｕを含んでいる場合に、同気泡Ｂｕを導出口６５から導出させないようにするためには、導入口６４に導入された気泡Ｂｕが水平方向Ｈに水平距離Ｌｈを移動する間に、鉛直上方に鉛直距離Ｌｖよりも長い距離を移動させて、同気泡Ｂｕを捕捉空間Ｔｒに捕捉することが必要である。言い換えれば、気泡Ｂｕが水平距離Ｌｈを移動するために要する時間（Ｌｈ／Ｖｈ）よりも、気泡Ｂｕが鉛直距離Ｌｖを移動するために要する時間（Ｌｖ／Ｖｖ）の方が短くなればよいので、次の関係式を得ることができる。

Ｌｖ＜（Ｌｈ／Ｖｈ）・Ｖｖ…（式１）
ここで、気泡Ｂｕの半径を「ｒ（ｍ）」、液体の密度を「ρ（ｋｇ／ｍ^３）」、液体の粘度を「η（Ｐａ・ｓ）」、重力加速度を「ｇ（ｍ／ｓ^２）」とし、気泡Ｂｕの密度は液体の密度に比べて十分に小さいことから無視すると、気泡Ｂｕの浮上速度ｕは次のストークスの式から求めることができる。

ｕ＝（２／９）・（ｒ^２・ρ・ｇ）／η…（式２）
さらに、捕捉室６３を流通する液体の流量を「Ｑ（ｍ^３／ｓ）」、捕捉室６３の流路断面積を「Ａ（ｍ^２）」、捕捉室６３を流通する液体の流速を「ｖ（ｍ／ｓ）」とすると、次の関係式を得ることができる。

ｖ＝Ｑ／Ａ…（式３）
ここで、捕捉室６３を流通する液体の流量（Ｑ）は、液体噴射装置１０の使用時において、捕捉室６３を流通する液体の流量が最大となるときの流量とすることが望ましい。一例として、液体噴射部３０のノズル３２の開口を含む空間を減圧することで、同ノズル３２から液体を排出させる吸引クリーニングの際の捕捉室６３における流量とすればよい。

そして、捕捉室６３に導入された液体に含まれる気泡Ｂｕの鉛直速度Ｖｖが気泡Ｂｕの浮上速度（ｕ）である一方、捕捉室６３に導入された液体に含まれる気泡Ｂｕの水平速度Ｖｈが液体の流速（ｖ）と等しいとすれば、（式１）を次の関係式で表すことができる。

Ｌｖ＜（Ｌｈ／ｖ）・ｕ…（式４）
こうして、（式１）を満たすことで、具体的には（式４）を満たすことで、気泡捕捉部６０に導入された気泡Ｂｕは捕捉空間Ｔｒに捕捉されるようになる。

次に、図３（ａ），（ｂ）を参照して、本実施形態の液体噴射装置１０の作用について説明する。
さて、液体噴射装置１０において、液体噴射部３０が媒体支持部５０に支持された媒体Ｍに液体を噴射する場合には、液体噴射部３０で噴射（消費）した分の液体を同液体噴射部３０に供給するために、液体供給源２０から液体が供給される。ここで、液体供給源２０から供給される液体には、液体収容体２１を交換する際に液体収容体２１と第１の供給流路４１との接続部位等に混入した気泡Ｂｕが含まれている場合がある。そして、こうした気泡Ｂｕが、液体噴射部３０のノズル３２に入り込むと、ノズル３２から正常に液体が噴射されなくなり、液体の噴射不良が生じることとなる。

図３（ａ），（ｂ）に示すように、第１の供給流路４１を流通する液体とともに気泡Ｂｕが気泡捕捉部６０に導入される場合には、同気泡Ｂｕは、鉛直速度Ｖｖ及び水平速度Ｖｈを合成した速度で捕捉室６３内を移動する。なお、図３（ａ），（ｂ）では、液体の流れを実線矢印で示し、気泡Ｂｕの動きを破線矢印で示している。

ここで、本実施形態の気泡捕捉部６０は、（式１）の関係を満たすように、導入口６４及び導出口６５の鉛直距離Ｌｖ及び水平距離Ｌｈが決定されている。このため、導入口６４から導入された気泡Ｂｕは、水平方向Ｈにおいて導出口６５に達するまでに、鉛直方向Ｖにおいて導出口６５よりも鉛直上方に浮上して、捕捉空間Ｔｒに捕捉される。すなわち、気泡Ｂｕが導出口６５から導出されることが抑制される。

また、本実施形態では、加圧部２３による格納部２２に対する加圧態様を変更して、液体収容体２１からより高い圧力で液体を圧送することにより、液体収容体２１と第１の供給流路４１を介して連通する捕捉室６３の内部の圧力を高くする。すなわち、捕捉室６３の内部の圧力を捕捉室６３の外部の圧力よりも高くして、フィルム部材６２を捕捉室６３の容積を拡大する方向に変位させる。

その結果、捕捉室６３の流路断面積（Ａ）が大きくなることで、同捕捉室６３を流通する液体の流速（ｖ）が遅くなり、（式４）がより成立し易くなる。言い換えれば、導入口６４から導入された気泡Ｂｕが捕捉空間Ｔｒに捕捉され易くなる。なお、捕捉室６３の流路断面積（Ａ）を大きくすることは、液体噴射部３０に供給する液体に気泡Ｂｕが混入している可能性が高い場合、例えば、液体収容体２１を新たな液体収容体２１に交換した直後などに限ってもよい。

また、気泡Ｂｕを捕捉する捕捉空間Ｔｒが気体透過性を有するフィルム部材６２と接している一方、捕捉室６３の内部が外部よりも高圧とされているため、フィルム部材６２を介して、捕捉室６３内の気泡Ｂｕを捕捉室６３外に排出（脱泡）し易くなる。このため、捕捉空間Ｔｒに捕捉される気泡Ｂｕが次第に増大していくことが抑制される。

上記実施形態によれば、以下に示す効果を得ることができる。
（１）（式１）及び（式４）を満たすように、導入口６４から導出口６５までの鉛直距離Ｌｖ及び水平距離Ｌｈを決定するようにした。このため、捕捉室６３内において、導入口６４から導入された気泡Ｂｕが、導出口６５から導出されずに、導出口６５よりも鉛直上方に設けられた捕捉空間Ｔｒに捕捉されるようになる。

したがって、液体供給流路４０を流通する液体に気泡Ｂｕが含まれている場合であっても、同気泡Ｂｕを気泡捕捉部６０で捕捉することで、気泡Ｂｕを含む液体が液体噴射部３０に供給されることを抑制することができる。このため、液体噴射部３０に気泡Ｂｕが供給されることによる液体の噴射不良の発生を抑制することができる。

また、上記実施形態によれば、気泡捕捉部６０にフィルターを設けることなく、液体噴射部３０への気泡Ｂｕを含んだ液体の供給を抑制することができる点で、液体の供給に伴う圧力損失の低下を抑制することができる。こうして、液体噴射部３０に液体を供給する際の圧力損失の増大を抑制しつつ、その液体に含まれる気泡Ｂｕを捕捉することができる。

（２）通常、液体中の気泡Ｂｕは鉛直上方に移動（浮上）するため、導出口６５を導入口６４よりも鉛直下方に設けることで、気泡Ｂｕが導出口６５から導出されることを抑制することができる。これに対し、上記実施形態によれば、（式１）を満たすように、鉛直距離Ｌｖ及び水平距離Ｌｈを決定するため、導出口６５を導入口６４よりも鉛直上方に設けたとしても、気泡Ｂｕが導出口６５から導出されることを抑制することができる。したがって、導入口６４よりも鉛直上方に導出口６５を設けなくてもよくなる点で、液体供給流路４０や気泡捕捉部６０の設計自由度を高くすることができる。

（３）捕捉室６３の壁部の一部が気体透過性を有するフィルム部材６２で形成されているため、捕捉室６３（捕捉空間Ｔｒ）内に捕捉した気泡Ｂｕを、フィルム部材６２を介して、捕捉室６３外に排出（脱泡）させることができる。したがって、捕捉室６３に捕捉される気泡Ｂｕの量が次第に増大することを抑制することができる。

（４）捕捉室６３の内部を加圧することで、捕捉室６３（捕捉空間Ｔｒ）内に捕捉した気泡Ｂｕを、フィルム部材６２を介して、捕捉室６３外に排出（脱泡）し易くすることができる。

（５）捕捉室６３の内部の圧力を捕捉室６３の外部の圧力よりも大きくすることで、捕捉室６３（捕捉空間Ｔｒ）内に捕捉した気泡Ｂｕを、フィルム部材６２を介して、捕捉室６３外により排出（脱泡）し易くすることができる。

（６）液体供給源２０から液体噴射部３０に液体を供給する際には、加圧部２３の駆動により、捕捉室６３の流路断面積（Ａ）が大きくなるようにフィルム部材６２を変位させることができる。このため、捕捉室６３に導入された気泡Ｂｕの水平速度Ｖｈを小さくすることで、気泡Ｂｕを捕捉空間Ｔｒに捕捉し易くすることができる。

（７）液体供給源２０から液体噴射部３０に液体を加圧供給するための加圧部２３によって、捕捉室６３の内部を加圧するため、別途、捕捉室６３の内部の圧力を変更するための構成を設ける必要がない。

（第２実施形態）
次に、液体噴射装置の第２実施形態について説明する。第２実施形態における液体噴射装置は、気泡捕捉部６０の構成が第１実施形態と異なる。したがって、以降の説明では、第１実施形態と共通の部材構成については、同一の符号を付すなどして、その説明を省略又は簡略する。

図４（ａ）に示すように、気泡捕捉部６０Ａは、ケース部材６１と、フィルム部材６２と、フィルム部材６２とで圧力室８２を形成する第２のケース部材８１と、圧力室８２の内部を減圧する減圧部８３と、圧力室８２と減圧部８３とを連通させる連通流路８４とを備えている。第２のケース部材８１は凹状をなしており、同第２のケース部材８１には連通流路８４の端部が接続される連通孔８５が貫通形成されている。

圧力室８２は、フィルム部材６２を介して捕捉室６３と区画されている。このため、減圧部８３の駆動により圧力室８２の内部の圧力が低くなる場合には、フィルム部材６２が圧力室８２側に変位して、捕捉室６３の容積が大きくなるとともに圧力室８２の容積が小さくなる。一方、減圧された圧力室８２を大気開放する等して、圧力室８２の内部の圧力が高くなる場合には、フィルム部材６２が捕捉室６３側に変位して、捕捉室６３の容積が小さくなるとともに圧力室８２の容積が大きくなる。

こうした点で、圧力室８２は、捕捉室６３の外部の一例に相当し、減圧部８３は、捕捉室６３の外部（圧力室８２）を減圧することで、捕捉室６３の内部と外部との圧力差を変更する「圧力変更部」の一例に相当する。

次に、図４（ｂ）を参照して、本実施形態の液体噴射装置の作用について説明する。
第２実施形態においても、気泡捕捉部６０Ａは、（式１）の関係を満たすように、導入口６４及び導出口６５の鉛直距離Ｌｖ及び水平距離Ｌｈが決定されている。このため、図４（ｂ）に示すように、導入口６４から導入された気泡Ｂｕは、捕捉室６３内を破線矢印に沿って移動することで捕捉空間Ｔｒに捕捉され、導出口６５から導出されることが抑制される。

また、本実施形態では、減圧部８３によって圧力室８２を減圧することで、捕捉室６３の内部の圧力を圧力室８２の内部の圧力よりも高くして、フィルム部材６２を捕捉室６３の容積を拡大する方向に変位させる。

その結果、捕捉室６３の流路断面積（Ａ）が大きくなることで、同捕捉室６３を流通する液体の流速（ｖ）が遅くなり、（式４）がより成立し易くなる。言い換えれば、導入口６４から導入された気泡Ｂｕが捕捉空間Ｔｒに捕捉され易くなる。

また、気泡Ｂｕを捕捉する捕捉空間Ｔｒが気体透過性を有するフィルム部材６２と接している一方、捕捉室６３の内部が外部よりも高圧とされているため、フィルム部材６２を介して、捕捉室６３内の気泡Ｂｕを捕捉室６３外に脱泡し易くなる。

また、本実施形態によれば、加圧部２３の駆動に伴い捕捉室６３の内部を加圧する一方、減圧部８３の駆動に伴い圧力室８２の内部を減圧することで、捕捉室６３の内部と圧力室８２の内部との圧力差を増大させて、気泡Ｂｕの脱泡効果をさらに高めることもできる。

第２実施形態によれば、第１実施形態の効果（１）〜（６）に加え、以下に示す効果を得ることができる。
（８）減圧部８３が捕捉室６３の外部（圧力室８２）を減圧することで、捕捉室６３の内部と圧力室８２の内部との圧力差を変更させるため、捕捉室６３の内部を加圧する構成を設ける場合に比較して、圧力差を変更するための構成を簡素化することができる。

なお、上記実施形態は、以下に示すように変更してもよい。
・図５に示す気泡捕捉部６０Ｂのように、ケース部材６１Ａにおいて、導出口６５は、導入口６４よりも鉛直下方に設けてもよい。この場合、鉛直距離Ｌｖが負の値になる点で、鉛直速度Ｖｖが負の値にならない限り、ほぼ（式１）が成立することとなる。なお、気泡捕捉部６０Ｂにおいて、導出口６５は、導入口６４と同じ高さに設けてもよい。

・図５に示す気泡捕捉部６０Ｂのように、導入口６４と導出口６５とを直線で結んだときに、その直線を遮るような障害部６７を設けてもよい。これによれば、導入口６４から捕捉室６３に導入された液体は、障害部６７を迂回して導出口６５から導出されることとなり、気泡Ｂｕの水平速度Ｖｈを小さくすることができる。なお、気泡捕捉部６０Ｂに障害部６７を設ける場合においては、導出口６５を導入口６４よりも鉛直上方に設けてもよい。

・気泡Ｂｕは捕捉空間Ｔｒの鉛直上方に溜まりやすいため、捕捉空間Ｔｒの鉛直上方に気体透過性を有する気体透過部（例えば、フィルム部材６２）を設けてもよい。
・捕捉室６３における液体の流量（Ｑ）は、液体噴射装置１０の使用時の最大流量でなくてもよい。例えば、液体噴射装置１０の使用時の平均流量としてもよい。

・上記実施形態の気泡捕捉部６０，６０Ａ，６０Ｂにおいては、導入口６４における液体の流通方向と、捕捉室６３における液体の流通方向と、導出口６５における液体の流通方向とが全て異なる方向としたが、そうでなくてもよい。例えば、これらの流通方向は全て同一方向であってもよい。

・フィルム部材６２は、気体透過性を有しない、ガスバリア性を有する材料で形成してもよい。
・フィルム部材６２をばね等の付勢部材によって付勢し、捕捉室６３の容積を縮小する方向に変位させることで、捕捉室６３の内部の圧力を高くしてもよい。

・フィルム部材６２は、捕捉室６３における圧力変化によっては、変位しない弾性係数を有する材料であってもよい。例えば、樹脂材料であってもよいし、金属材料であってもよい。

・捕捉室６３において、液体の流通方向に沿う壁部（フィルム部材６２）は、捕捉室６３の流路断面積（Ａ）を変更できればよいので、液体の流通方向と直交する壁部でなければよい。

・捕捉室６３において、液体の流通方向に沿う壁部は、捕捉室６３の流路断面積（Ａ）を変更できるように、液体の流通方向と交差する方向に移動可能であってもよい。すなわち、フィルム部材６２の弾性変形させることで捕捉室６３の流路断面積（Ａ）を変更するのではなく、捕捉室６３の壁部を可動させることで捕捉室６３の流路断面積（Ａ）を変更してもよい。

・捕捉空間Ｔｒに捕捉した気泡Ｂｕが、導入口６４及び導出口６５が形成される内底部側よりもフィルム部材６２側に移動するように、ケース部材６１の鉛直上面に傾きを設けてもよい。これによれば、捕捉空間Ｔｒにおいて、フィルム部材６２に接する位置に気泡Ｂｕを捕捉することで、同気泡Ｂｕがフィルム部材６２を介して脱泡し易くすることができる。

・気泡Ｂｕの鉛直速度Ｖｖ及び水平速度Ｖｈは他の計算式に基づいて演算してもよい。例えば、捕捉室６３内における液体の流速（ｖ）が気泡の浮上速度（ｕ）に影響を与える場合には、（式２）に液体の流速（ｖ）の影響を考慮する項を追加してもよい。

・気泡Ｂｕは、液面からの深さに応じてその大きさが変化するため、その大きさの変化（半径の変化）を考慮して、気泡Ｂｕの浮上速度（鉛直速度Ｖｖ）を演算してもよい。
・気泡Ｂｕの鉛直速度Ｖｖ及び水平速度Ｖｈは、捕捉室６３内の気泡Ｂｕの様子を実測することで求めてもよい。例えば、捕捉室６３の壁部を透明の壁部で構成し、捕捉室６３内を移動する気泡Ｂｕを時間毎に撮像した画像を解析することで求めてもよい。

・（式２）において気泡Ｂｕの浮上速度（鉛直速度Ｖｖ）を演算する際に用いられる気泡Ｂｕの半径等の変数は、浮上速度が最も遅くなると想定される場合の値を用いてもよいし、そうでなくてもよい。因みに、気泡捕捉部６０における気泡Ｂｕの捕捉精度を高めるために安全率を考慮する場合、式（１）に示すように、鉛直速度Ｖｖは遅く（小さく）見積もることが望ましい。

・（式３）において液体の流速（水平速度Ｖｈ）を演算する際に用いられる液体の流量（Ｑ）等の変数は、液体の流速が最も速くなると想定される場合の値を用いてもよいし、そうでなくてもよい。因みに、気泡捕捉部６０における気泡Ｂｕの捕捉精度を高めるために安全率を考慮する場合、（式１）に示すように、水平速度Ｖｈは速く（大きく）見積もることが望ましい。

・液体噴射装置１０は、液体噴射部３０が媒体Ｍの幅方向に往復移動しつつインクを噴射するシリアルプリンターであってもよいし、液体噴射部３０が媒体Ｍの幅全体と対応した長さを有し固定配置された状態でインクを噴射するラインプリンターとしてもよい。

・液体噴射部３０が噴射する液体はインクに限らず、例えば機能材料の粒子が液体に分散又は混合されてなる液状体などであってもよい。例えば、液晶ディスプレイ、ＥＬ（エレクトロルミネッセンス）ディスプレイ及び面発光ディスプレイの製造などに用いられる電極材や色材（画素材料）などの材料を分散または溶解のかたちで含む液状体を噴射して記録を行う構成にしてもよい。

・媒体Ｍは用紙に限らず、プラスチックフィルムや薄い板材などでもよいし、捺染装置などに用いられる布帛であってもよい。

１０…液体噴射装置、２０…液体供給源、２３…加圧部（圧力変更部の一例）、３０…液体噴射部、４０…液体供給流路、４１…第１の供給流路、４２…第２の供給流路、４３…第３の供給流路、６０，６０Ａ，６０Ｂ…気泡捕捉部、６２…フィルム部材（気体透過部及び弾性部の一例）、６３…捕捉室、６４…導入口、６５…導出口、８３…減圧部（圧力変更部の一例）、Ｂｕ…気泡、Ｔｒ…捕捉空間Ｌｈ…水平距離、Ｌｖ…鉛直距離、Ｖｈ…水平速度、Ｖｖ…鉛直速度、Ｈ…水平方向、Ｖ…鉛直方向。

Claims (8)

1. 液体を噴射する液体噴射部と、
   液体供給源から前記液体噴射部に液体を供給する液体供給流路と、
   前記液体供給流路の途中に設けられる気泡捕捉部と、を備え、
   前記気泡捕捉部には、液体が流通する捕捉室と、液体を前記捕捉室に導入する導入口と、液体を前記捕捉室から導出する導出口とが設けられ、
   前記捕捉室は、前記導出口よりも鉛直上方において、気泡を捕捉するための捕捉空間を有し、
   前記導入口から前記導出口までの鉛直方向における距離をＬｖ、前記導入口から前記導出口までの水平方向における距離をＬｈ、前記捕捉室に導入された気泡の前記鉛直方向における移動速度をＶｖ、前記捕捉室に導入された気泡の前記水平方向における移動速度をＶｈとしたとき、Ｌｖ＜（Ｌｈ／Ｖｈ）・Ｖｖを満たす
   液体噴射装置。
2. 前記導出口は、前記導入口よりも鉛直上方に設けられている
   請求項１に記載の液体噴射装置。
3. 前記捕捉室の壁部の少なくとも一部は、気体を透過可能な気体透過部である
   請求項１又は請求項２に記載の液体噴射装置。
4. 前記捕捉室の内部と前記捕捉室の外部との圧力差を変更する圧力変更部をさらに備える
   請求項３に記載の液体噴射装置。
5. 前記圧力変更部は、前記捕捉室の内部の圧力を前記捕捉室の外部の圧力よりも大きくする
   請求項４に記載の液体噴射装置。
6. 前記捕捉室において、液体の流通方向に沿う壁部の少なくとも一部は、弾性変形可能な弾性部とされ、
   前記弾性部は、前記捕捉室の内部と前記捕捉室の外部との圧力差に応じて変位する
   請求項４又は請求項５に記載の液体噴射装置。
7. 前記圧力変更部は、前記捕捉室の内部を加圧する
   請求項４〜請求項６のうち何れか一項に記載の液体噴射装置。
8. 前記圧力変更部は、前記捕捉室の外部を減圧する
   請求項４〜請求項７のうち何れか一項に記載の液体噴射装置。