JP4810933B2 - インク供給機構用の気体除去装置、インク供給機構、およびインクジェットプリンタ - Google Patents

Description

本発明は、インクジェットプリンタに搭載されるインク供給機構において、インク流路内のインクからインク中に混在する気泡を除去するために用いられる気体除去装置、その気体除去装置を備えたインク供給機構、およびインクジェットプリンタに関する。

従来、インク供給機構用の気体除去装置としては、例えば、下記特許文献１に記載されたものが知られている。
この種の気体除去装置は、インク供給源から記録ヘッドに至るインク流路の途中にインク室を設け、このインク室内へ流入するインク中に混在する気泡がインク室上部に溜まったら、インク室上部に溜まった気体を気体排出路を介してインク室外へと排出するようになっている。

気体排出路の入口付近には、気体は通過させるもののインクは通過させない気体透過膜が設けられていて、ポンプによってインク室側に正圧をかけるか気体排出路側に負圧をかけると、インク室上部に溜まった気体が気体透過膜を透過してインク室側から気体排出路側へと流れる。そして、インク室上部に溜まった気体が排出されるのに伴って、インク流路上流側からインク室内へインクが流入すると、最終的には、インクが気体透過膜に接触する状態に至り、その結果、インク室側から気体排出路側へ気体が透過しなくなるので、これにて気体の除去を完了することになる。
特開２０００−３３４９８２号公報

しかしながら、上記のような気体透過膜を利用した気体除去装置においては、気体の除去を完了した後、インクが気体透過膜に接触したままの状態になっていると、気体透過膜にインクが染みこんで気体の透過を妨げるなど、気体透過膜としての性能が劣化してしまう、という問題があった。

本発明は、上記問題を解決するためになされたものであり、その目的は、気体の除去を完了した後、より確実にインクを気体透過膜から分離可能なインク供給機構用の気体除去装置と、この気体除去装置を備えたインク供給機構、および、このインク供給機構を備えたインクジェットプリンタを提供することにある。

以下、本発明において採用した特徴的構成について説明する。
本発明のインク供給機構用の気体除去装置は、インク供給源から記録ヘッドに至るインク流路の途中に設けられたインク室と、前記インク室内へインクとともに流入して前記インク室内に溜まる気体を前記インク室外へと排出するために設けられた気体排出路と、前記気体排出路の入口または内部に設けられ、気体は通過させるもののインクは通過させない気体透過膜と、前記気体排出路を介して気体を排出するために前記インク室側に正圧をかけるか前記気体排出路側に負圧をかけるポンプ手段とを備えたインク供給機構用の気体除去装置であって、前記気体排出路の一部として機能する内腔を有する形状で、第１の位置および第２の位置へ変位可能に構成され、前記気体排出路を介して気体を排出する場合以外は前記第１の位置へ変位した状態にされる一方、前記気体排出路を介して気体を排出する場合は前記第２の位置へ変位した状態にされる可動部材を備えており、前記可動部材を第２の位置へ変位させて前記ポンプ手段を作動させた際には、前記インク室側から前記気体排出路側へ気体が排出された後、前記インク室内の一部の空間に気体が残留する状態のまま、前記インク室内のインクが前記気体透過膜に接触する状態になる一方、その状態で前記ポンプ手段を停止させて前記可動部材を第１の位置へ変位させた際には、前記一部の空間に残留した気体および前記気体透過膜の気体排出方向下流側にある気体のうち、いずれか一方または両方が前記気体透過膜と前記インク室内のインクとの間に流入し、前記インク室内のインクが前記気体透過膜から離間した状態になる構造とされており、前記可動部材は、前記内腔が上下方向に貫通する形状で、下端側の開口が前記気体排出路の入口として機能する部材であり、上下動可能に設けられて、上昇した位置が前記第１の位置、下降した位置が前記第２の位置になっていることを特徴とする。

このインク供給機構用の気体除去装置において、気体排出路を介して気体を排出する際には、可動部材を第１の位置から第２の位置へ変位させてポンプ手段を作動させる。これにより、インク室内に溜まった気体が、インク室側から気体透過膜を通過して気体排出路側へと排出される。そして、インク室内から気体が排出されるのに伴って、インク流路上流側からインク室内へインクが流入し、最終的には、インク室内の一部の空間に気体が残留する状態のまま、インク室内のインクが気体透過膜に接触する状態に至る。

この時点では、気体透過膜のインク室側の面はインクに覆われた状態となっているが、ポンプ手段の作動を停止し、可動部材を第２の位置から第１の位置へ変位させると、インク室内の一部の空間に残留した気体および気体透過膜の気体排出方向下流側にある気体のうち、いずれか一方または両方が気体透過膜とインク室内のインクとの間に流入する。その結果、インク室内のインクは、気体透過膜から離間した状態になる。

したがって、このインク供給機構用の気体除去装置によれば、インク室内の気体を排出した後は、可動部材を第２の位置から第１の位置へ変位させることにより、気体透過膜からインクを分離することができるので、インクが気体透過膜に接触したままの状態になるものに比べ、気体透過膜の性能をより長期にわたって維持することができる。

また、本発明のインク供給機構用の気体除去装置において、前記可動部材は、前記内腔が上下方向に貫通する形状で、下端側の開口が前記気体排出路の入口として機能する部材であり、上下動可能に設けられて、上昇した位置が前記第１の位置、下降した位置が前記第２の位置になっている。

このように構成されたインク供給機構用の気体除去装置によれば、インク室内の気体を排出した後、インク室の上部に気体が残留している場合に、可動部材を上昇させることにより、可動部材下端側の開口をインクの上面から分離することができる。

また、このような上下動する可動部材を設けた場合、前記気体透過膜は、前記可動部材の下端に設けられているとよい。
このように構成されたインク供給機構用の気体除去装置によれば、気体透過膜を可動部材に対して簡単に装着できるので、製造にかかる手間が少なく、生産性が高くなる。

また、何らかの事情により、気体透過膜を可動部材の下端に設けたくない場合には、前記気体透過膜は、前記可動部材の内腔内に設けられていてもよい。
さらに、気体透過膜は、気体排出路の入口または内部に設けられていれば、必ずしも可動部材に設けなくてもよく、可動部材以外の固定された部材に気体透過膜を設けても構わない。

具体例を挙げれば、例えば、前記気体排出路の一部として機能する筒状体を備えており、前記可動部材は、前記筒状体の外周側に同軸に配置されており、前記気体透過膜は、前記筒状体の下端に設けられている、という構造にしてもよい。

このように構成されたインク供給機構用の気体除去装置でも、気体透過膜を筒状体に対して簡単に装着できるので、製造にかかる手間が少なく、生産性が高くなる。
また、上記のような上下動する可動部材を設けた場合、可動部材の下端は任意の形状にすることができるが、より好ましくは、前記可動部材の下端は、前記可動部材を前記第２の位置から前記第１の位置へと変位させるときに、一部が前記インク室内のインクに接触している状態にある時点で、別の一部が前記インク室内のインクから離間した状態になる形状とされているとよい。

このように構成されたインク供給機構用の気体除去装置によれば、可動部材下端の一部がまだインクに接触している状態にある時点で、別の一部がインクから離間して、そこから気体透過膜の下側に気体が流入する。そのため、気体透過膜付近に付着しているインクは、下方に溜まったインクと連続した状態にある箇所を伝って下方へと流れ落ちる。したがって、可動部材の下端全体が同時にインクから離間するものに比べ、インクから離間した可動部材の下端にインク滴が残留しにくく、インクの切れがよくなる。

なお、このような「可動部材を第２の位置から第１の位置へと変位させるときに、一部がインク室内のインクに接触している状態にある時点で、別の一部がインク室内のインクから離間した状態になる形状」は、具体的には様々な形状が考えられる。例えば、可動部材の下端全体が斜めにカットされたもの、下端の一部から上に向かって切り込みが入れられたもの、下端の一部が下に突出しているもの、下端がジグザグにカットされたものなどは、いずれも「可動部材を第２の位置から第１の位置へと変位させるときに、一部がインク室内のインクに接触している状態にある時点で、別の一部がインク室内のインクから離間した状態になる形状」に該当する。

また、このような形状を採用した場合、前記可動部材の下端は、前記可動部材が前記第２の位置から前記第１の位置への変位を終えた時点で、一部が前記インク室内のインクに接触した状態のままとなると望ましい。

このように構成されたインク供給機構用の気体除去装置によれば、気体透過膜付近に付着しているインクの粘度が高くてインクが流れ落ちるのに時間がかかる場合でも、下端の一部がインクに接触した状態のままとなっていることから、そこを伝ってインクが時間をかけて流れ落ちるので、さらに可動部材の下端にインク滴が残留しにくくなる。

なお、以上説明したことから明らかなように、本発明のインク供給機構によれば、本発明のインク供給機構用の気体除去装置を備えているので、気体透過膜の性能をより長期にわたって維持することができ、ひいては、インク供給機構の性能をより長期にわたって維持することができる。

また、本発明のインクジェットプリンタによれば、本発明のインク供給機構を備えているので、気体透過膜の性能をより長期にわたって維持することができ、ひいては、インクジェットプリンタの性能をより長期にわたって維持することができる。

次に、本発明の実施形態について、いくつかの例を挙げて説明する。
［１］第１実施形態
以下に説明するのは、プリンタ機能、スキャナ機能、複写（コピー）機能、ファクシミリ機能などを兼ね備えた複合機であり、この複合機の画像記録部として、本発明の特徴的構成を備えたインクジェットプリンタが採用されている。

［１．１］複合機およびインク供給機構の構造
図１は、複合機の外観を示す斜視図である。
この複合機１は、図１に示すように、装置上部にフラットベッド型の画像読取部２を備えるとともに、装置下部に画像記録部３を備えた構造になっている。また、装置上部前端には、操作パネル５が配設され、装置前面側下部の開口部には、排紙トレイ６を備える給紙カセット７が挿抜可能な状態で装着されている。

図２は、画像記録部３の内部構造を示す平面図である。
画像記録部３には、図２に示すように、左右方向に往復移動可能に構成されたキャリッジ１１が設けられ、このキャリッジ１１の可動範囲最右端には、メンテナンスユニット１３が設けられている。以下、このキャリッジ１１の可動範囲最右端をメンテナンス位置ともいう。

また、メンテナンスユニット１３の前方には、ブラック、シアン、マゼンタ、イエロー、以上４色のインクの供給源となる４つのインクカートリッジ１５が配設されている。各インクカートリッジ１５とキャリッジ１１との間には、それぞれインクチューブ１７が設けられ、このインクチューブ１７を介して、インクカートリッジ１５側からキャリッジ１１側に向かってインクが供給されるようになっている。

図３は、キャリッジ１１およびメンテナンスユニット１３付近の要部の構成を示す模式図である。
キャリッジ１１には、インクジェット式の記録ヘッド２１が搭載され、インクチューブ１７側から供給されるインクは、インク室２３を有するインク流路を経て記録ヘッド２１に供給されるようになっている。すなわち、インクカートリッジ１５からインクチューブ１７およびインク室２３を有するインク流路を経て記録ヘッド２１に至るインク供給機構が構成されている。

インク室２３内には、インク中に混在する気泡が記録ヘッド２１に到達するのを阻止するため、インク室２３を上下に区画するフィルター２５が設けられている。インクチューブ１７側から供給されてインク室２３の上部に流入したインクは、フィルター２５を通過する際にインクと気泡とに分離され、インクだけがフィルター２５を通過し、気泡はインク室２３の上部に残留する。残留した気泡は徐々にインク室２３の上部に溜まることになる。

なお、図３においては、インクチューブ１７側から記録ヘッド２１に至るインク流路を１組分だけ図示してあるが、実際の複合機１には、上述した４色のインクそれぞれに対応する４組分のインク流路が設けられている。

［１．２］気体除去装置の構成
次に、本発明の気体除去装置に相当する構成について説明する。以下に説明する気体除去装置相当の構成は、上述したインク供給機構が備えるインク室２３の上部に溜まった気体を除去するために用いられるものである。

キャリッジ１１には、図３に示すように、上述した４組分のインク流路に対応する４組の気体排出路３１が設けられている。これらの気体排出路３１は、いずれも気体排出方向上流側端部において、上述した４組分のインク流路それぞれが備えるインク室２３に連通している。

なお、図３においては、図中最も左方に描かれた１組の気体排出路３１についてのみインク室２３と連通する部分の構造（気体排出方向上流側端部付近の構造）を図示し、残り３組の気体排出路３１についてはインク室２３と連通する部分の構造について図示を省略してあるが、これら４組の気体排出路３１はいずれも同等な構造を備えている。

気体排出路３１の気体排出方向上流側端部付近には、下端および側面に開口を有する筒状体３３が設けられている。この筒状体３３は、その内腔が気体排出路３１の一部として機能する部材で、この筒状体３３の下端には、気体は通過させるもののインクは通過させない気体透過膜３５が設けられている。

また、筒状体３３の外周側には、筒状の可動部材３７が設けられている。可動部材３７は、筒状体３３と同軸に配置され、上下動可能に構成されている。この可動部材３７は、気体排出路３１を介して気体を排出する場合以外は、上昇した位置（以下、第１の位置ともいう。）にあり、気体排出路３１を介して気体を排出する場合にのみ、下降した位置（以下、第２の位置ともいう。）へ変位した状態にされる。可動部材３７が第２の位置へ変位した際には、その内腔が気体排出路３１の一部として機能し、可動部材３７の下端の開口は気体排出路３１の入口として機能することになる。

可動部材３７を第２の位置へ変位させて気体排出路３１内に負圧をかけた場合、図４（ａ）中に矢印で示すように、インク室２３側から気体排出路３１側へ気体が排出される。そして、この気体の排出を継続すると、可動部材３７外周側の空間には気体が残留し、可動部材３７の内周側においては、負圧でインクが吸い上げられ、可動部材３７の内周側にインクが満たされた状態となる。この状態で、可動部材３７を第１の位置へ変位させると、図４（ｂ）に示すように、可動部材３７外周側にある気体が可動部材３７内周側となっていた領域に流れ込み、この気体が気体透過膜３５とインク液面との間に流入するので、インク室２３内のインクは気体透過膜３５から離間した状態になる。

さらに、可動部材３７の上端にはロッド３９が突設され、可動部材３７およびロッド３９が貫通する穴の周囲には、気体排出路３１内外間の気密性を確保するためにシール部材４１が配設されている。可動部材３７を上下動させる際には、ロッド３９を介してアクチュエーターからの動力が可動部材３７へと伝達される。

なお、可動部材３７を上下動させるためのアクチュエーターとしては、ソレノイドやモーターなど周知のアクチュエーターを任意に採用することができる。一例としては、例えば、図５（ａ）および同図（ｂ）に示すように、ロッド３９の上端にフランジ部３９ａを形成して、このフランジ部３９ａによって圧縮される圧縮バネ４３をロッド３９の外周に配設したものを挙げることができる。この場合、ロッド３９の上方に配設されたソレノイド４５に通電すると、図５（ａ）に示すように、圧縮バネ４３を圧縮しつつソレノイド４５のプランジャ４５ａが突出し、ロッド３９を下降させることができる。また、ソレノイド４５への通電を停止すると、図５（ｂ）に示すように、圧縮されていた圧縮バネ４３の復元力によって、ロッド３９を上昇させることができる。

一方、各気体排出路３１の気体排出方向下流側端部付近には、図３に示すように、弁体５３、バネ５５、およびシール部材５７などが設けられ、これらがバルブケース５９の内部に組み込まれている。弁体５３は、バネ５５によって下方へと付勢され、この付勢力を受けた弁体５３がシール部材５７に密着すると、気体排出路３１の出口が閉鎖されるようになっている。

また、メンテナンスユニット１３には、排気キャップ６１、開閉部材６３、および排気管６５などが設けられ、キャリッジ１１が上述のメンテナンス位置へ移動した際には、開閉部材６３の上端と弁体５３の下端が対向する位置にくるようになっている。

排気キャップ６１は、上下動可能に構成され、キャリッジ１１が上述のメンテナンス位置へ移動した際に排気キャップ６１を上昇させると、バルブケース５９の下面に密着し、バルブケース５９の下面と排気キャップ６１の内面とに囲まれた気密空間を形成することができる。

開閉部材６３は、上下動可能に構成され、キャリッジ１１が上述のメンテナンス位置へ移動した際に開閉部材６３を上昇させると、開閉部材６３の上端で弁体５３の下端を突き上げ、これにより、バネ５５の付勢力に抗して弁体５３が上昇し、気体排出路３１の出口が開放されるようになっている。

排気管６５は、入口側が排気キャップ６１の内部で開口し、出口側がポンプ６７に接続されている。
上述の排気キャップ６１を上昇させて、バルブケース５９の下面と排気キャップ６１の内面とに囲まれた気密空間を形成するとともに、開閉部材６３を上昇させて、気体排出路３１の出口を開放し、その状態でポンプ６７を作動させると、排気管６５を介して気体排出路３１内の気体が排出され、気体排出路３１内に負圧をかけることができる。

なお、本実施形態において、４つある開閉部材６３のうち、少なくとも３つの開閉部材６３は同時にしか作動できず、１つの開閉部材６３は他の３つとは独立に作動可能となっている。これらのうち、同時作動する３つの開閉部材６３は、シアン、マゼンタ、およびイエロー、以上３色のカラーインク用に設けられたインク流路に対応し、独立に作動可能な１つの開閉部材６３は、ブラックインク用に設けられたインク流路に対応する。

このような構成とすることにより、カラーインク用のインク流路、ブラックインク用のインク流路を任意に組み合わせて選択し、選択したインク流路に対応する気体排出路３１内に対してのみ、負圧をかけることができるようになる。

［１．３］気体除去処理の動作フロー
次に、気体除去装置相当の構成による気体除去処理について説明する。
この気体除去処理は、複合機１が所定枚数の記録媒体に対して画像の記録を行うたびに実行されるメンテナンス処理の一部として実行される。メンテナンス処理を行う際、複合機１は、キャリッジ１１を上述したメンテナンス位置へと移動させ、その状態で、以下に説明する気体除去処理が実行されることになる。

気体除去処理を開始すると、複合機１は、まず、可動部材３７を下降させる（Ｓ１１０）。可動部材３７は、上述の通り、気体除去処理を実行するとき以外は第１の位置（図４（ｂ）参照）にあるが、このＳ１１０の処理により、第２の位置（図４（ａ）参照）へと移動することになる。

続いて、複合機１は、弁を開放する（Ｓ１２０）。具体的には、排気キャップ６１を上昇させてバルブケース５９の下面に密着させることにより、バルブケース５９の下面と排気キャップ６１の内面とに囲まれた気密空間を形成し、さらに、開閉部材６３を上昇させて、開閉部材６３の上端で弁体５３の下端を突き上げ、弁体５３を上昇させることにより、弁を開放する。

続いて、複合機１は、ポンプ６７を作動させる（Ｓ１３０）。これにより、排気管６５を介して気体排出路３１内の気体が排出され、気体排出路３１内に負圧がかかる。そして、複合機１は、ポンプ６７の作動後、所定時間が経過したか否かを判断し（Ｓ１４０）、所定時間が経過していなければ（Ｓ１４０：ＮＯ）、Ｓ１４０の処理へと戻る。これにより、ポンプ６７の作動後、所定時間が経過するまでは、ポンプ６７が作動し続けることになる。

ポンプ６７が作動を続けると、図４（ａ）中に矢印で示した通り、インク室２３側から気体排出路３１側へ気体が排出される。また、この気体の排出に伴ってインク室２３内は減圧されるため、インクチューブ１７側からインク室２３内へインクが流入し、インクの液面は上昇する。そして、このインクの液面が可動部材３７の下端に達すると、以後は、可動部材３７の内周側においてのみインクの液面が上昇し、可動部材３７外周側においては可動部材３７の下端と同じ高さ位置でインク液面の上昇が停止し、インク液面上方の空間には気体が残留する。可動部材３７の内周側におけるインク液面の上昇は、インク液面が気体透過膜３５に達するまで続き、その結果、可動部材３７の内周側はインクが満たされた状態となる。

Ｓ１４０の処理での判定基準となる所定時間は、可動部材３７の内周側がインクで満たされた状態となるまでに要する十分な時間を想定して設定されており、通常は、可動部材３７の内周側がインクで満たされた状態となった後に、Ｓ１４０の処理で所定時間が経過したと判定されることになる。所定時間が経過した場合（Ｓ１４０：ＹＥＳ）、複合機１は、ポンプ６７を停止させる（Ｓ１５０）。

続いて、複合機１は、弁を閉鎖する（Ｓ１６０）。開閉部材６３を下降させることにより、バネ５５の付勢力で弁体５３を押し下げて、弁を閉鎖する。また、このとき排気キャップ６１も下降させ、バルブケース５９の下面から離間させる。

そして最後に、複合機１は、可動部材３７を上昇させる（Ｓ１７０）。可動部材３７は、Ｓ１１０の処理により、第２の位置（図４（ａ）参照）へと移動しているが、このＳ１７０の処理により、再び第１の位置（図４（ｂ）参照）へ復帰することになる。可動部材３７が第１の位置へ変位すると、可動部材３７の外周側に残留する気体と可動部材３７の内周側に満たされたインクとを隔てる壁が存在しなくなるので、可動部材３７の内周側を満たしていたインクは下方へと流れ落ち、可動部材３７の外周側に残留していた気体は、可動部材３７の内周側となっていた領域に流れ込む。その結果、この気体は気体透過膜３５とインク液面との間に流入することになるので、インク室２３内のインクは気体透過膜３５から離間した状態になる。

［１．４］効果
以上説明したことから明らかなように、上記複合機１によれば、インク室２３内の気体を排出した後は、可動部材３７を第２の位置から第１の位置へ変位させることにより、気体透過膜３５からインクを分離することができるので、インクが気体透過膜３５に接触したままの状態になるものに比べ、気体透過膜３５の性能をより長期にわたって維持することができる。

また、この複合機１は、気体排出路３１の一部として機能する筒状体３３を備え、可動部材３７は、筒状体３３の外周側に同軸に配置され、気体透過膜３５は、筒状体３３の下端に設けられているので、筒状の部材の内部に気体透過膜を設けたもの等に比べ、筒状体３３に対して簡単に気体透過膜３５を装着でき、製造にかかる手間が少なく、生産性が高くなる。

［２］第２実施形態
以下、第２実施形態について説明するが、第２実施形態は、気体排出路３１の気体排出方向上流側端部付近の構造のみ、第１実施形態と相違するものなので、この相違点についてのみ詳述し、第１実施形態と全く同様の構成については、詳細な説明を省略する。また、第２実施形態において、第１実施形態と機能的に同等とみなされる構成については、第１実施形態で用いた符号と同じ符号を付す。

［２．１］気体除去装置の要部の構成
第２実施形態において、気体排出路３１の気体排出方向上流側端部付近には、図７（ａ）および同図（ｂ）に示すように、筒状の可動部材３７が設けられている。

この可動部材３７は、上下動可能に構成され、気体排出路３１を介して気体を排出する場合以外は、上昇した位置（第１の位置；（図７（ｂ）参照））にあり、気体排出路３１を介して気体を排出する場合にのみ、下降した位置（第２の位置；（図７（ａ）参照））へ変位した状態にされる。可動部材３７が第２の位置へ変位した際には、その内腔が気体排出路３１の一部として機能し、可動部材３７の下端の開口は気体排出路３１の入口として機能することになる。

また、第２実施形態においては、可動部材３７の下端に、気体は通過させるもののインクは通過させない気体透過膜３５が設けられている。
要するに、第２実施形態は、第１実施形態において採用していた筒状体３３を採用せず、且つ、気体透過膜３５を可動部材３７の下端に設けてある点で、第１実施形態とは相違する。

このような構成にした場合でも、可動部材３７を第２の位置へ変位させて気体排出路３１内に負圧をかけた場合、図７（ａ）中に矢印で示すように、インク室２３側から気体排出路３１側へ気体が排出される。そして、この気体の排出を継続すると、インク液面が可動部材３７下端にある気体透過膜３５に接触した時点で気体が排出できなくなり、可動部材３７外周側の空間には気体が残留する状態となる。この状態で、可動部材３７を第１の位置へ変位させると、図７（ｂ）に示すように、可動部材３７外周側にある気体が可動部材３７内周側となっていた領域に流れ込み、この気体が気体透過膜３５とインク液面との間に流入するので、インク室２３内のインクは気体透過膜３５から離間した状態になる。

［２．２］効果
以上説明したことから明らかなように、第２実施形態の如き構成を採用しても、インク室２３内の気体を排出した後は、可動部材３７を第２の位置から第１の位置へ変位させることにより、気体透過膜３５からインクを分離することができるので、インクが気体透過膜３５に接触したままの状態になるものに比べ、気体透過膜３５の性能をより長期にわたって維持することができる。

特に、第２実施形態の場合、可動部材３７の上昇に伴って気体透過膜３５も上昇することから、気体排出路３１側の容積が減少する一方、インク室２３側の容積は増大する。そのため、この容積変化分だけ気体排出路３１側の内圧がインク室２３側の内圧よりも高くなり、気体排出路３１側の気体が、気体透過膜３５を透過してインク室２３側へと逆流する。このインク室２３側へ逆流する気体により、気体透過膜３５に付着していたインクが吹き飛ばされ、第１実施形態のもの以上に、気体透過膜３５に付着したインクの量を低減することができる。したがって、気体透過膜３５の性能を、第１実施形態のものよりもさらに長期にわたって維持することができる。

また、第２実施形態において、気体透過膜３５は、可動部材３７の下端に設けられているので、可動部材の内部に気体透過膜を設けたもの等に比べ、可動部材３７に対して簡単に気体透過膜３５を装着でき、製造にかかる手間が少なく、生産性が高くなる。

［３］第３実施形態
以下、第３実施形態について説明するが、第３実施形態も、第１，第２実施形態との相違点を中心に詳述し、第１，第２実施形態と全く同様の構成については、詳細な説明を省略する。また、第１実施形態と機能的に同等とみなされる構成について、第１実施形態で用いた符号と同じ符号を付すのも、第２実施形態と同様である。

［３．１］気体除去装置の要部の構成
第３実施形態において、気体排出路３１の気体排出方向上流側端部付近には、図８（ａ）および同図（ｂ）に示すように、筒状の可動部材３７が設けられている。

この可動部材３７は、上下動可能に構成され、気体排出路３１を介して気体を排出する場合以外は、上昇した位置（第１の位置；（図８（ｂ）参照））にあり、気体排出路３１を介して気体を排出する場合にのみ、下降した位置（第２の位置；（図８（ａ）参照））へ変位した状態にされる。可動部材３７が第２の位置へ変位した際には、その内腔が気体排出路３１の一部として機能し、可動部材３７の下端の開口は気体排出路３１の入口として機能することになる。

また、第３実施形態においては、可動部材３７の内腔内に、気体は通過させるもののインクは通過させない気体透過膜３５が設けられている。
要するに、第３実施形態は、気体透過膜３５を可動部材３７の内腔内に設けてある点で、第２実施形態と相違するが、この点以外は、第２実施形態と同様の構成となっている。

このような構成にした場合でも、可動部材３７を第２の位置へ変位させて気体排出路３１内に負圧をかけた場合、図８（ａ）中に矢印で示すように、インク室２３側から気体排出路３１側へ気体が排出される。そして、この気体の排出を継続すると、インク液面が可動部材３７の内腔内にある気体透過膜３５に接触した時点で気体が排出できなくなり、可動部材３７外周側の空間には気体が残留する状態となる。この状態で、可動部材３７を第１の位置へ変位させると、図８（ｂ）に示すように、可動部材３７外周側にある気体が可動部材３７内周側となっていた領域に流れ込み、この気体が気体透過膜３５とインク液面との間に流入するので、インク室２３内のインクは気体透過膜３５から離間した状態になる。

［３．２］効果
以上説明したことから明らかなように、第３実施形態の如き構成を採用しても、インク室２３内の気体を排出した後は、可動部材３７を第２の位置から第１の位置へ変位させることにより、気体透過膜３５からインクを分離することができるので、インクが気体透過膜３５に接触したままの状態になるものに比べ、気体透過膜３５の性能をより長期にわたって維持することができる。

また、第３実施形態の場合も、第２実施形態同様、可動部材３７の上昇に伴って気体透過膜３５も上昇することから、気体排出路３１側の容積が減少する一方、インク室２３側の容積は増大する。そのため、この容積変化分だけ気体排出路３１側の内圧がインク室２３側の内圧よりも高くなり、気体排出路３１側の気体が、気体透過膜３５を透過してインク室２３側へと逆流し、気体透過膜３５に付着していたインクが吹き飛ばされる。したがって、第１実施形態のもの以上に、気体透過膜３５に付着したインクの量を低減することができ、気体透過膜３５の性能を、第１実施形態のものよりもさらに長期にわたって維持することができる。

さらに、第３実施形態においては、気体透過膜３５を、可動部材３７の内腔内に設けてあるので、何らかの事情により、気体透過膜を可動部材の下端に設けたくない場合には、第２実施形態のものよりも好都合である。

［４］第４実施形態
以下、第４実施形態について説明するが、第４実施形態も、第１〜第３実施形態との相違点を中心に詳述し、第１〜第３実施形態と全く同様の構成については、詳細な説明を省略する。また、第１実施形態と機能的に同等とみなされる構成について、第１実施形態で用いた符号と同じ符号を付すのも、第２，第３実施形態と同様である。

［４．１］気体除去装置の要部の構成
第４実施形態において、気体排出路３１の気体排出方向上流側端部付近には、図９（ａ）および同図（ｂ）に示すように、筒状の可動部材３７が設けられている。

この可動部材３７は、上下動可能に構成され、気体排出路３１を介して気体を排出する場合以外は、上昇した位置（第１の位置；（図９（ｂ）参照））にあり、気体排出路３１を介して気体を排出する場合にのみ、下降した位置（第２の位置；（図９（ａ）参照））へ変位した状態にされる。可動部材３７が第２の位置へ変位した際には、その内腔が気体排出路３１の一部として機能し、可動部材３７の下端の開口は気体排出路３１の入口として機能することになる。

また、第４実施形態においては、可動部材３７の内腔内に、気体は通過させるもののインクは通過させない気体透過膜３５が設けられている。
可動部材３７の下端面３７ａは、気体透過膜３５よりも下方において、斜めにカットされた面（水平面に対して傾斜した傾斜面）とされており、この点で第３実施形態とは相違する構成になっている。

このような構成にした場合でも、可動部材３７を第２の位置へ変位させて気体排出路３１内に負圧をかけた場合、図９（ａ）中に矢印で示すように、インク室２３側から気体排出路３１側へ気体が排出される。そして、この気体の排出を継続すると、インク液面が可動部材３７の内腔内にある気体透過膜３５に接触した時点で気体が排出できなくなり、可動部材３７外周側の空間には気体が残留する状態となる。この状態で、可動部材３７を第１の位置へ変位させると、図９（ｂ）に示すように、可動部材３７外周側にある気体が可動部材３７内周側となっていた領域に流れ込み、この気体が気体透過膜３５とインク液面との間に流入するので、インク室２３内のインクは気体透過膜３５から離間した状態になる。

［４．２］効果
以上説明したことから明らかなように、第４実施形態の如き構成を採用しても、インク室２３内の気体を排出した後は、可動部材３７を第２の位置から第１の位置へ変位させることにより、気体透過膜３５からインクを分離することができるので、インクが気体透過膜３５に接触したままの状態になるものに比べ、気体透過膜３５の性能をより長期にわたって維持することができる。

また、第４実施形態の場合も、第２，第３実施形態同様、可動部材３７の上昇に伴って気体透過膜３５も上昇することから、気体排出路３１側の容積が減少する一方、インク室２３側の容積は増大する。そのため、この容積変化分だけ気体排出路３１側の内圧がインク室２３側の内圧よりも高くなり、気体排出路３１側の気体が、気体透過膜３５を透過してインク室２３側へと逆流し、気体透過膜３５に付着していたインクが吹き飛ばされる。したがって、第１実施形態のもの以上に、気体透過膜３５に付着したインクの量を低減することができ、気体透過膜３５の性能を、第１実施形態のものよりもさらに長期にわたって維持することができる。

さらに、第４実施形態の場合、可動部材３７の下端面３７ａは、気体透過膜３５よりも下方において、斜めにカットされた面（水平面に対して傾斜した傾斜面）とされている。そのため、可動部材３７を第２の位置から第１の位置へ上昇させる際には、下端面３７ａの一部（図９（ｂ）では下端面３７ａの左方部分）がインク室２３内のインクに接触している状態にある時点で、下端面３７ａの別の一部（図９（ｂ）では下端面３７ａの右方部分）がインク室２３内のインクから離間した状態になる。この離間部分から可動部材３７の内周側へ気体が流入すると、気体透過膜３５に付近に付着しているインクは、下方に溜まったインクと連続した状態にある箇所（図９（ｂ）では下端面３７ａの左方部分）を伝って下方へと流れ落ちる。したがって、可動部材３７の下端全体が同時にインクから離間するもの（下端面が水平面になっているもの）に比べ、インクから離間した可動部材３７の下端にインク滴が残留しにくく、インクの切れがよくなる。

特に、第４実施形態の場合、可動部材３７の下端は、可動部材３７が第２の位置から第１の位置への変位を終えた時点で、図９（ｂ）に示すように、一部がインク室２３内のインクに接触した状態のままとなっている。そのため、気体透過膜３５付近に付着しているインクの粘度が高くてインクが流れ落ちるのに時間がかかる場合でも、インクに接触した状態のままとなっている箇所を伝ってインクが時間をかけて流れ落ちる。したがって、可動部材３７が完全にインクから離間するものに比べ、さらに可動部材３７の下端にインク滴が残留しにくくなる。

［５］第５実施形態
以下、第５実施形態について説明するが、第５実施形態も、第１〜第４実施形態との相違点を中心に詳述し、第１〜第４実施形態と全く同様の構成については、詳細な説明を省略する。また、第１実施形態と機能的に同等とみなされる構成について、第１実施形態で用いた符号と同じ符号を付すのも、第２〜第４実施形態と同様である。

［５．１］気体除去装置の要部の構成
第５実施形態において、気体排出路３１の気体排出方向上流側端部付近には、図１０（ａ）および同図（ｂ）に示すように、筒状の可動部材３７が設けられている。

この可動部材３７は、上下動可能に構成され、気体排出路３１を介して気体を排出する場合以外は、上昇した位置（第１の位置；（図１０（ｂ）参照））にあり、気体排出路３１を介して気体を排出する場合にのみ、下降した位置（第２の位置；（図１０（ａ）参照））へ変位した状態にされる。可動部材３７が第２の位置へ変位した際には、その内腔が気体排出路３１の一部として機能し、可動部材３７の下端の開口は気体排出路３１の入口として機能することになる。

また、第５実施形態においては、可動部材３７の内腔内に、気体は通過させるもののインクは通過させない気体透過膜３５が設けられている。
可動部材３７の下端面３７ａは、気体透過膜３５よりも下方において、ジグザグにカットされた面（側面視三角形の突起が複数下方に向かって突出する形状をなす面）とされており、この点で第３実施形態とは相違する構成になっている。

このような構成にした場合でも、可動部材３７を第２の位置へ変位させて気体排出路３１内に負圧をかけた場合、図１０（ａ）中に矢印で示すように、インク室２３側から気体排出路３１側へ気体が排出される。そして、この気体の排出を継続すると、インク液面が可動部材３７の内腔内にある気体透過膜３５に接触した時点で気体が排出できなくなり、可動部材３７外周側の空間には気体が残留する状態となる。この状態で、可動部材３７を第１の位置へ変位させると、図１０（ｂ）に示すように、可動部材３７外周側にある気体が可動部材３７内周側となっていた領域に流れ込み、この気体が気体透過膜３５とインク液面との間に流入するので、インク室２３内のインクは気体透過膜３５から離間した状態になる。

［５．２］効果
以上説明したことから明らかなように、第５実施形態の如き構成を採用しても、インク室２３内の気体を排出した後は、可動部材３７を第２の位置から第１の位置へ変位させることにより、気体透過膜３５からインクを分離することができるので、インクが気体透過膜３５に接触したままの状態になるものに比べ、気体透過膜３５の性能をより長期にわたって維持することができる。

また、第５実施形態の場合も、第２〜第４実施形態同様、可動部材３７の上昇に伴って気体透過膜３５も上昇することから、気体排出路３１側の容積が減少する一方、インク室２３側の容積は増大する。そのため、この容積変化分だけ気体排出路３１側の内圧がインク室２３側の内圧よりも高くなり、気体排出路３１側の気体が、気体透過膜３５を透過してインク室２３側へと逆流し、気体透過膜３５に付着していたインクが吹き飛ばされる。したがって、第１実施形態のもの以上に、気体透過膜３５に付着したインクの量を低減することができ、気体透過膜３５の性能を、第１実施形態のものよりもさらに長期にわたって維持することができる。

さらに、第５実施形態の場合、可動部材３７の下端面３７ａは、気体透過膜３５よりも下方において、ジグザグにカットされた面（側面視三角形の突起が複数下方に向かって突出する形状をなす面）とされている。そのため、可動部材３７を第２の位置から第１の位置へ上昇させる際には、下端面３７ａの一部（下方に向かって突出した部分）がインク室２３内のインクに接触している状態にある時点で、下端面３７ａの別の一部（上方に向かって凹んだ部分）がインク室２３内のインクから離間した状態になる。この離間部分から可動部材３７の内周側へ気体が流入すると、気体透過膜３５に付近に付着しているインクは、下方に溜まったインクと連続した状態にある箇所（下方に向かって突出した部分）を伝って下方へと流れ落ちる。したがって、可動部材３７の下端全体が同時にインクから離間するもの（下端面が水平面になっているもの）に比べ、インクから離間した可動部材３７の下端にインク滴が残留しにくく、インクの切れがよくなる。

［６］その他の実施形態
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記の具体的な一実施形態に限定されず、この他にも種々の形態で実施することができる。

例えば、上記実施形態においては、可動部材３７が上下方向に動作することにより、可動部材３７の外周側から内周側へ気体を導入し、気体透過膜３５とインク液面とを離間させるようになっていたが、可動部材３７の動作方向は限定されない。

一例を挙げれば、例えば、内筒の外周に外筒を嵌め込み、内筒および外筒にスリットを形成し、内筒か外筒を軸周りに回転させることで、双方のスリットが重ならない位置にして、その状態で内筒を気体排出路３１の入口部分として機能させる。そして、気体排出後は、スリットが重なる位置まで内筒か外筒を回転させることにより、スリットを介して内筒の内部に気体を導入することにより、内筒の内腔内に配設された気体透過膜３５とインク液面とを離間させる。このような構造にすれば、内筒ないし外筒を軸周りに回転させることで、本発明の特徴的構成を実現することができ、この場合、内筒や外筒を上下動させる必要はない。

また、上記実施形態では、ポンプ６７を使用して気体排出路３１側に負圧をかけることにより、インク室２３側から気体排出路３１側へ気体を排出していたが、インク室２３内に高圧でインクを供給可能なポンプを設けて、インク室２３側に正圧をかけても、インク室２３側から気体排出路３１側へ気体を排出することができるので、これらの構成は、いずれを採用してもよい。

さらに、上記実施形態では、３つのカラーインク用のインク流路を１組、１つのブラックインク用のインク流路を１組、以上２組の中から１組以上を任意に組み合わせて選択し、選択したインク流路に対応する気体排出路３１内に対して負圧をかけることができるようになっていたが、３つのカラーインク用のインク流路それぞれを独立に選択できるようにしてもよい。すなわち、上記実施形態の場合、４つの弁体５３は、３つのカラーインク用のインク流路に対応するものを同時に開閉する構造になっていたが、４つの弁体５３それぞれを独立に開閉できるようにしてもよい。

逆に、より簡素な構成にするのであれば、３つのカラーインク用のインク流路と、１つのブラックインク用のインク流路を分けて扱わない構成としてもよく、すなわち、４つの弁体５３すべてが同時に開閉される構成としてもよい。

さらに、上記実施形態の場合、４色のインクを想定していたが、１色、６色、あるいは８色のインクを採用してもよく、この場合、各色毎に本発明の気体除去装置を設ければよい。

加えて、上記実施形態において、筒状体３３および筒状の可動部材３７は、円筒状のものを想定しているが、これらは、軸方向に垂直な横断面に正円が表れる円筒体に限らず、軸方向に垂直な横断面に楕円が表れる筒状体や、軸方向に垂直な横断面にその他の形状が表れる筒状体であっても構わない。ただし、シール部材によるシールを考慮すると、軸方向に垂直な横断面に正円か楕円が表れるものが望ましい。

複合機の外観を示す斜視図。 画像記録部の内部構造を示す平面図。 キャリッジおよびメンテナンスユニット付近の要部の構成を示す模式図。 第１実施形態の可動部材とその付近の構造を示す縦断面図。 可動部材を駆動するためのアクチュエータとその付近の構造を示す縦断面図。 気体除去処理のフローチャート。 第２実施形態の可動部材とその付近の構造を示す縦断面図。 第３実施形態の可動部材とその付近の構造を示す縦断面図。 第４実施形態の可動部材とその付近の構造を示す縦断面図。 第５実施形態の可動部材とその付近の構造を示す縦断面図。

符号の説明

１・・・複合機、２・・・画像読取部、３・・・画像記録部、５・・・操作パネル、６・・・排紙トレイ、７・・・給紙カセット、１１・・・キャリッジ、１３・・・メンテナンスユニット、１５・・・インクカートリッジ、１７・・・インクチューブ、２１・・・記録ヘッド、２３・・・インク室、２５・・・フィルター、３１・・・気体排出路、３３・・・筒状体、３５・・・気体透過膜、３７・・・可動部材、３７ａ・・・下端面、３９・・・ロッド、３９ａ・・・フランジ部、４１，５７・・・シール部材、４３・・・圧縮バネ、４５・・・ソレノイド、４５ａ・・・プランジャ、５３・・・弁体、５５・・・バネ、５９・・・バルブケース、６１・・・排気キャップ、６３・・・開閉部材、６５・・・排気管、６７・・・ポンプ。

Claims (8)

1. インク供給源から記録ヘッドに至るインク流路の途中に設けられたインク室と、前記インク室内へインクとともに流入して前記インク室内に溜まる気体を前記インク室外へと排出するために設けられた気体排出路と、前記気体排出路の入口または内部に設けられ、気体は通過させるもののインクは通過させない気体透過膜と、前記気体排出路を介して気体を排出するために前記インク室側に正圧をかけるか前記気体排出路側に負圧をかけるポンプ手段とを備えたインク供給機構用の気体除去装置であって、
   前記気体排出路の一部として機能する内腔を有する形状で、第１の位置および第２の位置へ変位可能に構成され、前記気体排出路を介して気体を排出する場合以外は前記第１の位置へ変位した状態にされる一方、前記気体排出路を介して気体を排出する場合は前記第２の位置へ変位した状態にされる可動部材を備えており、
   前記可動部材を第２の位置へ変位させて前記ポンプ手段を作動させた際には、前記インク室側から前記気体排出路側へ気体が排出された後、前記インク室内の一部の空間に気体が残留する状態のまま、前記インク室内のインクが前記気体透過膜に接触する状態になる一方、その状態で前記ポンプ手段を停止させて前記可動部材を第１の位置へ変位させた際には、前記一部の空間に残留した気体および前記気体透過膜の気体排出方向下流側にある気体のうち、いずれか一方または両方が前記気体透過膜と前記インク室内のインクとの間に流入し、前記インク室内のインクが前記気体透過膜から離間した状態になる構造とされており、
   前記可動部材は、前記内腔が上下方向に貫通する形状で、下端側の開口が前記気体排出路の入口として機能する部材であり、上下動可能に設けられて、上昇した位置が前記第１の位置、下降した位置が前記第２の位置になっている
   ことを特徴とするインク供給機構用の気体除去装置。
2. 前記気体透過膜は、前記可動部材の下端に設けられている
   ことを特徴とする請求項１に記載のインク供給機構用の気体除去装置。
3. 前記気体透過膜は、前記可動部材の内腔内に設けられている
   ことを特徴とする請求項１に記載のインク供給機構用の気体除去装置。
4. 前記気体排出路の一部として機能する筒状体を備えており、
   前記可動部材は、前記筒状体の外周側に同軸に配置されており、
   前記気体透過膜は、前記筒状体の下端に設けられている
   ことを特徴とする請求項１に記載のインク供給機構用の気体除去装置。
5. 前記可動部材の下端は、前記可動部材を前記第２の位置から前記第１の位置へと変位させるときに、一部が前記インク室内のインクに接触している状態にある時点で、別の一部が前記インク室内のインクから離間した状態になる形状とされている
   ことを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれかに記載のインク供給機構用の気体除去装置。
6. 前記可動部材の下端は、前記可動部材が前記第２の位置から前記第１の位置への変位を終えた時点で、一部が前記インク室内のインクに接触した状態のままとなる
   ことを特徴とする請求項５に記載のインク供給機構用の気体除去装置。
7. 請求項１〜請求項６のいずれかに記載したインク供給機構用の気体除去装置を備えたインク供給機構。
8. 請求項７に記載したインク供給機構を備えたインクジェットプリンタ。

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