JP6578888B2 - 液体吐出装置及び中間貯留体 - Google Patents

Description

本発明は、例えばインクジェット式プリンターなどの液体吐出装置及び当該装置に備えられる中間貯留体に関する。

一般に、液体吐出装置の一種として、吐出ヘッドのノズル開口からインク（液体）を媒体に対して吐出することで印刷を行うインクジェット式プリンターが広く知られている。このようなプリンターの中には、インクカートリッジのインクをヘッド本体（吐出ヘッド）に導入する液体導入流路部材を備えたものがある（例えば、特許文献１参照）。

この液体導入流路部材は、ノズル開口にインクを供給するインク導入路を備えている。インク導入路は、フィルター室と、フィルター室よりも上流側に配置される圧力室と、第１連通路と、第２連通路とを備えている。第１連通路は、圧力室から鉛直上方に延びる気泡室を有し、圧力室の第１連通路入口から圧力室内のインクをフィルター室に流入させる。一方、第２連通路は、第１連通路入口よりも下方に第２連通路入口が第１連通路入口とは別個に設けられ、第２連通路入口から圧力室内のインクをフィルター室に流入させる。

特開２０１０−５２２１０号公報

ところで、特許文献１のプリンターでは、第２連通路入口が第１連通路入口よりも下方に配置されているが、圧力室側から気泡が混入した場合には、第２連通路入口から気泡が流入し、その気泡が第２連通路を経由してインクとともにフィルター室に流入することがある。この結果、ヘッド本体に気泡が進入するおそれがあるという問題がある。

なお、こうした問題は、インクを吐出ヘッドのノズル開口から吐出して印刷を行うインクジェット式プリンターに限らず、液体を吐出ヘッドのノズル開口から吐出する液体吐出装置においては、概ね共通したものとなっている。

本発明は、このような従来技術に存在する問題点に着目してなされたものである。その目的とするところは、吐出ヘッドに気泡が進入することを抑制できる液体吐出装置及び中間貯留体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吐出装置は、ノズルから媒体に対して液体を吐出する吐出ヘッドと、液体供給源に収容される前記液体を前記吐出ヘッドに供給する液体供給路と、前記液体供給路に設けられて前記液体を貯留可能な中間貯留体と、を備えた液体吐出装置であって、前記中間貯留体は、前記液体を貯留可能な第１貯留室と、前記第１貯留室よりも上流側となる前記液体供給源側に配置されて前記液体を貯留可能な第２貯留室と、前記第１貯留室と前記第２貯留室とを連通する上側連通路と、前記上側連通路よりも下方において前記第１貯留室と前記第２貯留室とを連通する下側連通路と、を有し、前記下側連通路における前記第２貯留室側の連通口である下側第２連通口は、上方に向かって開口している。

この構成によれば、液体中の気泡は上方に向かって浮き上がり易いので、下側第２連通口から下側連通路に気泡が流入することを効果的に抑制できる。

上記課題を解決する液体吐出装置は、ノズルから媒体に対して液体を吐出する吐出ヘッドと、液体供給源に収容される前記液体を前記吐出ヘッドに供給する液体供給路と、前記液体供給路に設けられて前記液体を貯留可能な中間貯留体と、を備えた液体吐出装置であって、前記中間貯留体は、前記液体を貯留可能な第１貯留室と、前記第１貯留室よりも上流側となる前記液体供給源側に配置されて前記液体を貯留可能な第２貯留室と、前記第１貯留室と前記第２貯留室とを連通する上側連通路と、前記上側連通路よりも下方において前記第１貯留室と前記第２貯留室とを連通する下側連通路と、を有し、前記下側連通路は、該下側連通路における前記第２貯留室側の連通口である下側第２連通口よりも低い位置に延びる上流側経路と、前記上流側経路の下流側から上方に延びる下流側経路と、を有していることが好ましい。

この構成によれば、下側連通路に下側第２連通口から気泡が流入した場合であっても、上流側経路が下側第２連通口から前記下側第２連通口よりも低い位置に延びているため、下側連通路に流入した気泡をその浮力によって第２貯留室に戻すことができる。加えて、下側連通路を上流側経路と下流側経路とで形成することにより、第１貯留室と第２貯留室との距離を広げることなく、下側連通路の流路抵抗を高く設定することができる。

上記液体吐出装置において、前記第１貯留室には、前記第１貯留室を前記吐出ヘッド側となる下流側空間と前記第２貯留室側となる上流側空間とに区画し、且つ前記液体が通過可能な孔を有したフィルターが設けられ、前記下側第２連通口は、前記フィルターよりも上方に位置していることが好ましい。

この構成によれば、下側連通路に下側第２連通口から気泡が流入した場合であっても、当該気泡がフィルターを通過して吐出ヘッドに進入することを抑制できる。
上記液体吐出装置において、前記下側第２連通口は、前記液体供給源側から供給される前記液体が前記第２貯留室に流入する流入口よりも下方に位置し、且つ前記流入口の開口方向と異なる方向に開口していることが好ましい。

この構成によれば、流入口から第２貯留室に流入する液体に含まれる気泡が下側第２連通口から下側連通路に流入することを抑制できる。
上記液体吐出装置において、前記下側連通路の流路抵抗及び前記上側連通路の流路抵抗は、前記中間貯留体の前記液体の液面が前記下側連通路における前記第１貯留室側の連通口である下側第１連通口及び前記下側第２連通口よりも上方に位置し、且つ前記上側連通路における前記第１貯留室側の連通口である上側第１連通口及び前記上側第２連通口よりも下方に位置する定常状態において前記吐出ヘッドから前記媒体に前記液体の吐出を行った場合に、前記第１貯留室の前記液面が前記フィルターに接触しないように設定されていることが好ましい。

この構成によれば、吐出ヘッドからの媒体への液体の吐出時に液体の液面（気液界面）がフィルターに接触しないので、吐出ヘッドに対する液体の供給能力が低下したり、気泡がフィルターを通過して吐出ヘッド側に進入したりすることを抑制できる。

上記液体吐出装置において、前記液体を前記ノズルから排出させる排出動作を実行可能な排出部を備え、前記排出部は、前記定常状態において前記液体を前記ノズルから排出させることで、前記第１貯留室の前記液面を前記フィルターに接触させる特別排出動作を実行可能であり、前記フィルターの前記孔は、前記排出部による前記特別排出動作に伴って前記液体が前記液体供給路を流れるときの前記下流側空間と前記上流側空間との圧力差により、前記フィルターの前記孔に形成される前記液体のメニスカスが壊れるように構成されていることが好ましい。

この構成によれば、特別排出動作を行うことにより、第２貯留室に滞留した気泡を排出することができる。
上記課題を解決する中間貯留体は、ズルから媒体に対して液体を吐出する吐出ヘッドに液体供給源に収容される前記液体を供給する液体供給路に設けられて前記液体を貯留可能な中間貯留体であって、前記液体を貯留可能な第１貯留室と、前記第１貯留室よりも上流側となる前記液体供給源側に配置されて前記液体を貯留可能な第２貯留室と、前記第１貯留室と前記第２貯留室とを連通する上側連通路と、前記上側連通路よりも下方において前記第１貯留室と前記第２貯留室とを連通する下側連通路と、を有し、前記下側連通路における前記第２貯留室側の連通口である下側第２連通口は、上方に向かって開口している。

上記課題を解決する中間貯留体は、ノズルから媒体に対して液体を吐出する吐出ヘッドに液体供給源に収容される前記液体を供給する液体供給路に設けられて前記液体を貯留可能な中間貯留体であって、前記液体を貯留可能な第１貯留室と、前記第１貯留室よりも上流側となる前記液体供給源側に配置されて前記液体を貯留可能な第２貯留室と、前記第１貯留室と前記第２貯留室とを連通する上側連通路と、前記上側連通路よりも下方において前記第１貯留室と前記第２貯留室とを連通する下側連通路と、を有し、前記下側連通路は、該下側連通路における前記第２貯留室側の連通口である下側第２連通口よりも低い位置に延びる上流側経路と、前記上流側経路の下流側から上方に延びる下流側経路と、を有している。

第１実施形態のインクジェット式プリンターの概略構成を示す斜視図。 同プリンターの内部構造を示す概略断面図。 同プリンターにおけるインク供給経路を示す概略断面図。 中間貯留体の構造を示す概略断面図。 中間貯留体の動作（初期の充填状態）を説明する概略断面図。 中間貯留体の動作（長期使用後）を説明する概略断面図。 中間貯留体の動作（空気排出動作１）を説明する概略断面図。 中間貯留体の動作（空気排出動作２）を説明する概略断面図。 中間貯留体の動作（空気排出動作３）を説明する概略断面図。 中間貯留体の動作（空気排出動作４）を説明する概略断面図。 中間貯留体の動作（印刷状態）を説明する概略断面図。 第２実施形態の中間貯留体の構造（空気排出動作状態）を示す概略断面図。 第３実施形態の中間貯留体の側面図。 図１３の斜視図。 図１４の１５−１５線矢視断面図。 中間貯留体の動作（初期の充填状態）を説明する概略断面図。 中間貯留体の動作（長期放置後）を説明する概略断面図。 中間貯留体の動作（特別排出動作１）を説明する概略断面図。 中間貯留体の動作（特別排出動作２）を説明する概略断面図。 フィルターの孔に形成されたメニスカスが壊れる圧力を説明する模式図。 中間貯留体の動作（特別排出動作３）を説明する概略断面図。 中間貯留体の動作（排出動作）を説明する概略断面図。 中間貯留体の動作（印刷状態）を説明する概略断面図。 第４実施形態のインクジェット式プリンターの概略構成を示す断面模式図。 変更例のインクジェット式プリンターの要部を示す断面模式図。 別の変更例のインクジェット式プリンターの要部を示す断面模式図。

（第１実施形態）
以下、液体吐出装置をインクジェット式プリンターに具体化した第１実施形態を図面に従って説明する。

図１に示すように、液体吐出装置の一例としてのインクジェット式プリンター１は、略矩形箱状をなしている。そして、以下の説明では、インクジェット式プリンター１を設置した場合、重力方向に直交する２つの面のうち上側を上面、下側を底面と称し、上面及び底面の長辺に接する２つの面のうちの一方の面を前面、前面と反対側の面を背面と称し、上面及び底面の短辺に接する２つの面を側面と称して説明する。

図１に示すように、インクジェット式プリンター１の前面には、前面カバー２と複数の操作ボタン４とが設けられている。前面カバー２は、下端側で軸支されており、上端側を手前に倒すように回動させると、媒体の一例としての印刷用紙２０が排出される細長い排紙口３が現れる。

インクジェット式プリンター１は、その背面側に図示しない給紙トレイを有しており、給紙トレイに印刷用紙２０をセットして操作ボタン４を操作すると、給紙トレイから供給された印刷用紙２０が所定量ずつ搬送され、内部で印刷用紙２０の表面に画像等が印刷された後、排紙口３から印刷用紙２０が排出されるようになっている。

インクジェット式プリンター１の上面側には、上面カバー６が設けられている。上面カバー６は、奥側で軸支されており、手前側を持ち上げて上面カバー６を回動させるようにして開くことで、インクジェット式プリンター１の内部の状態を確認したり、インクジェット式プリンター１の修理などを行ったりすることが可能となっている。

インクジェット式プリンター１の側面には、台座５を介して矩形箱状をなすタンクケース７が設けられている。タンクケース７の内部には液体供給源の一例としてのインクタンク９が４つ設けられており、これらインクタンク９に収容されている液体としてのインクがインクジェット式プリンター１に供給されて印刷に用いられるようになっている。本実施形態のインクジェット式プリンター１では、シアン色、マゼンタ色、イエロー色、黒色の４種類のインクを用いてカラー画像が印刷可能であり、インクの種類毎にインクタンク９が設けられている。

タンクケース７の側面（インクジェット式プリンター１から遠い側の面）には確認窓８が設けられており、タンクケース７内に設けられた４つのインクタンク９を目視可能となっている。また、インクタンク９は透明あるいは半透明な樹脂材料で形成されているため、インクタンク９内のインクの残量を外部から目視によって確認することができる。

次に、インクジェット式プリンター１の内部構造について説明する。
図２に示すように、インクジェット式プリンター１は、印刷用紙２０上で往復移動するキャリッジ１１と、キャリッジ１１の底面側（印刷用紙２０が配置されている側）に搭載された吐出ヘッド１２と、キャリッジ１１上に搭載された中間貯留体３０とを備えている。中間貯留体３０は、接続チューブ１０を介してインクタンク９と接続され、且つヘッド接続チューブ５２（図３参照）を介して吐出ヘッド１２と接続されている。

中間貯留体３０は、インクタンク９から接続チューブ１０を介して供給されるインクを一時的に貯留してインク中の異物などを除去してからヘッド接続チューブ５２（図３参照）を介して吐出ヘッド１２に供給する。本実施形態では、接続チューブ１０、中間貯留体３０、及びヘッド接続チューブ５２によって、インクタンク９に収容されるインクを吐出ヘッド１２に供給する液体供給路が構成されている。つまり、中間貯留体３０は、液体供給路の途中位置に設けられている。

そして、吐出ヘッド１２は、インクタンク９から供給されたインクをノズル１２ａからインク滴として印刷用紙２０に対して吐出する。本実施形態のインクジェット式プリンター１では、シアン色、マゼンタ色、イエロー色、黒色の４種類のインクを用いることから、キャリッジ１１に搭載された吐出ヘッド１２には、インクの種類（色）毎にノズル１２ａが設けられている。

キャリッジ１１は、図示しない駆動機構によって駆動され、ガイドレール１３にガイドされながら印刷用紙２０上で往復移動を繰り返す。また、インクジェット式プリンター１には印刷用紙２０を搬送するための図示しない紙送機構も設けられており、紙送機構はキャリッジ１１が往復移動する動きに合わせて印刷用紙２０を少しずつ搬送する。そして、キャリッジ１１が往復移動する動きと、印刷用紙２０が搬送される動きとに合わせて、吐出ヘッド１２のノズル１２ａからインクを吐出することによって、印刷用紙２０に画像等が印刷される。

吐出ヘッド１２のノズル１２ａから吐出される４種類のインク（シアン色、マゼンタ色、イエロー色、黒色）は、タンクケース７内に設けられた４つのインクタンク９にそれぞれ収容されている。各インクタンク９内のインクは、インクの種類毎に設けられた接続チューブ１０、中間貯留体３０、及びヘッド接続チューブ５２（図３参照）を介して、キャリッジ１１の吐出ヘッド１２に供給される。なお、中間貯留体３０は、圧力ダンパ機能を有しており、キャリッジ１１の動作時に生じるインクの圧力変動を吸収する。

また、インクジェット式プリンター１の内部におけるキャリッジ１１をガイドレール１３に沿って印刷用紙２０の外側まで移動させた位置には、ホームポジションと呼ばれる領域が設けられている。ホームポジションには、有底箱状のキャップ１４が設けられており、このキャップ１４は図示しない昇降機構によって上下方向に移動可能となっている。

インクジェット式プリンター１が画像等を印刷していない間は、キャリッジ１１をホームポジションに移動させて、キャップ１４を上昇させると、キャップ１４が吐出ヘッド１２の底面（ノズル１２ａが開口する面）側に押し当てられてノズル１２ａを覆うように閉空間が形成される。このため、ノズル１２ａ内（吐出ヘッド１２内）のインクが乾燥することを抑制できる。

また、キャップ１４には、吸引チューブ１５を介して吸引ポンプ１６が接続されている。そして、吐出ヘッド１２の底面側にキャップ１４を押し当てた状態で吸引ポンプ１６を作動させてキャップ１４内（閉空間）を吸引することで、吐出ヘッド１２へのインクの初期充填を行ったり、吐出ヘッド１２内の劣化したインク（乾燥して増粘したインクなど）を吸い出す通常クリーニング（メンテナンス）を行ったりすることも可能になっている。本実施形態では、キャップ１４、吸引チューブ１５、及び吸引ポンプ１６によって、ノズル１２ａからインクを吸引して排出させる排出動作（通常クリーニング）を実行可能な排出部１８が構成されている。

さらに、インクジェット式プリンター１の内部には、インクジェット式プリンター１全体の動作を制御する制御部１７が設けられている。そして、制御部１７は、キャリッジ１１を往復移動させる動作、印刷用紙２０を搬送する動作、ノズル１２ａからインクを吐出する動作、及び正常な印刷を維持するべくノズル１２ａからインクを吸引して排出する排出動作（通常クリーニング）などを制御する。

図３及び図５に示すように、インクタンク９と中間貯留体３０とは接続チューブ１０によって接続され、中間貯留体３０と吐出ヘッド１２とはヘッド接続チューブ５２によって接続されている。中間貯留体３０は、第２貯留室の一例としてのインク貯留室３２の内部に一定量の空気とともにインクを保持しており、その空気の作用でインクの圧力変動を吸収し緩和する。

印刷用紙２０の印刷を行う際、キャリッジ１１の加速及び減速に伴って接続チューブ１０内のインクには水撃作用による圧力変動が生じるが、この中間貯留体３０が設置されていることで吐出ヘッド１２へのインク供給圧力が急激に変動することが抑制され、吐出ヘッド１２からのインクの吐出を安定させることが可能になる。

また、中間貯留体３０は内部に異物を除去するためのフィルター４２を備えており、フィルター４２はインクタンク９から供給されるインク内に含まれる異物の通過を阻害する。これにより、吐出ヘッド１２への異物の流入が抑制され、吐出ヘッド１２の目詰まりや吐出ヘッド１２からのインクの吐出不良の低減が図られる。

フィルター４２は異物だけでなく細かな気泡５４（図６参照）の通過も阻害するため、フィルター４２の上流側には上流から流れてきた気泡５４が蓄積される。この蓄積された気泡５４は大きな空気の塊となってフィルター４２を閉塞し、吐出ヘッド１２からのインクの吐出不良を引き起こすため、定期的に気泡５４を排出する必要がある。本実施形態では、気泡５４の排出は、吐出ヘッド１２側からインクを吸引することによって実施される。

次に、中間貯留体３０の構成について詳述する。
図３及び図４に示すように、中間貯留体３０は、インクを貯留可能な第１貯留室の一例としてのフィルター室３４と、インクを貯留可能なインク貯留室３２とを備えている。フィルター室３４には、フィルター４２が設けられている。この場合、フィルター室３４は、フィルター４２により垂直方向に沿って仕切られ、上流側空間を形成する上流側フィルター室４４と下流側空間を形成する下流側フィルター室４６とに分割されている。下流側フィルター室４６にはインク排出口５０が設けられ、インク排出口５０はヘッド接続チューブ５２を通じて吐出ヘッド１２に接続されている。

上流側フィルター室４４は、下側連通路を形成する第１連通管３６、第２連通管３８、及び上側連通路を形成する通気管４０を通じてインク貯留室３２に接続されている。インク貯留室３２にはインク流入口４８が設けられ、インク流入口４８は接続チューブ１０を通じてインクタンク９に接続されている。なお、インク貯留室３２の上面は、上流側フィルター室４４の上面よりも重力方向の上方に配置されている。

第１連通管３６は、第２連通管３８及び通気管４０よりも重力方向の下方に配置されており、常にインクの流れが維持される。第１連通管３６は、細い管で構成されており、いわゆるオリフィスとしての機能を有するため、吐出ヘッド１２側からのインク吸引時には大きな圧力損失を生じる。この圧力損失により、インク貯留室３２と上流側フィルター室４４との間には、上流側フィルター室４４の重力方向の長さ以上の水頭差を生じるように設計されている。なお、第１連通管３６の流路抵抗は、第２連通管３８の流路抵抗よりも大きくなるように設計されている。

第２連通管３８は、インク貯留室３２の側面に接続されており、重力方向の上側に突出する屈曲形状を有している。第２連通管３８の最上部は、インク貯留室３２の最上部よりも重力方向の下方の位置にある。第２連通管３８は、いわゆるサイフォンとしての機能を有し、一度インクが流れ始めればインク貯留室３２の水位が第２連通管３８の最上部よりも低い場合であってもインクを流すことができる。通気管４０とインク貯留室３２とが連結されている位置は、第２連通管３８とインク貯留室３２とが連結されている位置よりも重力方向の上方にある。そして、通気管４０の最上部は、第２連通管３８の最上部よりも重力方向の上方に配置されている。

次に、中間貯留体３０の作用について説明する。
＜初期の充填状態＞
図５に示すように、吐出ヘッド１２側からのインク吸引により中間貯留体３０内にインクが充填された直後の状態では、フィルター室３４、第１連通管３６、及び第２連通管３８が完全にインクで満たされるが、インク貯留室３２の上部と通気管４０の上部にはそれぞれ空気が残っている。この空気によりダンパ効果が生じ、インクの圧力変動が抑制される。

＜長期使用後＞
図６に示すように、長期間にわたってインクジェット式プリンター１を使用していると、接続チューブ１０内に気泡５４が生じることがある。その気泡５４は印刷によるインクの流れに乗って、インク流入口４８からインク貯留室３２に流入する。この流入した気泡５４はインク貯留室３２の上部の空気と一体化して蓄えられるが、気泡５４の流入量が増えるに連れてインク貯留室３２と上流側フィルター室４４の水位は低下していく。

そして、上流側フィルター室４４の水位が一定値以下に下がると、フィルター４２の閉塞により吐出不良を引き起こしてしまう。そのため、上流側フィルター室４４の水位が一定値以下に下がる前に空気を排出する必要がある。この空気の排出のためにインク吸引を用いる。

＜空気排出動作１＞
図７に示すように、上流側フィルター室４４の水位が低下した状態で吐出ヘッド１２側からのインク吸引を行うと、インク貯留室３２のインクは第１連通管３６のみを通じて上流側フィルター室４４へ流れる。このときの第１連通管３６に生じる圧力損失により、インク貯留室３２のインクと上流側フィルター室４４のインクとの間で水頭差Ｈが生じる。これにより、インク貯留室３２の上部に貯まっていた空気は、通気管４０及び第２連通管３８を通じて上流側フィルター室４４に流れる。

＜空気排出動作２＞
図８に示すように、上流側フィルター室４４の水位が低下していくと、やがてフィルター接液部５６の面積は非常に小さくなる。すると、限られた面積にインクの流れが集中するため、局所的にインクの流れが速くなりフィルター４２による大きな圧力損失が生じる。そして、この圧力損失がフィルター４２のバブルポイント圧力以上になると空気がフィルター４２を通過できるようになり、上流側フィルター室４４の空気が下流側フィルター室４６に気泡５４となって排出される。この空気の排出に伴ってインク貯留室３２の水位が上昇する。

＜空気排出動作３＞
図９に示すように、インク貯留室３２の水位が第２連通管３８の最上部と同じ高さに達すると、第２連通管３８内にインクが流れ始めるため、上流側フィルター室４４は急速にインクで満たされる。このとき、上流側フィルター室４４内にあった空気は、通気管４０を通じてインク貯留室３２へ流れる。

＜空気排出動作４＞
以上の動作を経てインク貯留室３２に貯まっていた空気の一部は排出され、中間貯留体３０内の水位は、図１０に示すように、気泡蓄積前の状態に戻る。この状態ではインク貯留室３２と上流側フィルター室４４とが第２連通管３８により圧力損失の少ない状態で接続されている。このため、吐出ヘッド１２側からのインク吸引を再度行ってもインク貯留室３２のインクと上流側フィルター室４４のインクとの間で水頭差は生じず、気泡排出は生じない。

この気泡排出が生じない状態は、気泡蓄積により水位が低下して第２連通管３８内のインクが空になるまで維持される。この仕組みにより、中間貯留体３０内の空気の排出を目的としないインク吸引を行う場合に、吐出ヘッド１２への気泡排出頻度が低くなるため、吐出ヘッド１２からのインクの吐出不良が発生しにくくなる。

＜印刷状態＞
図１１に示すように、印刷を行う場合は、インク吸引時と異なり気泡排出は生じない。なぜなら、印刷中のインク流速によりインク貯留室３２のインクと上流側フィルター室４４のインクとの間で水頭差Ｈは生じるが、インク流速が遅いため、上流側フィルター室４４の水位が下まで下がらないからである。この印刷時に気泡排出が生じない仕組みを実現するためには、第１連通管３６による圧力損失が適切に調整されていなければならない。

具体的には、上流側フィルター室４４の水位が印刷時の流速で吐出不良を起こすほど下まで下がらず、且つインク吸引時の流速で上流側フィルター室４４の重力方向の長さ以上にインク貯留室３２のインクと上流側フィルター室４４のインクとの水頭差を生じさせるような圧力損失であることが必要とされる。

以上詳述した第１実施形態によれば、次のような効果が発揮される。
（１）中間貯留体３０は、第１連通管３６が第２連通管３８及び通気管４０よりも重力方向の下方にあり、圧力損失により、上流側フィルター室４４の重力方向の長さ以上にインク貯留室３２のインクと上流側フィルター室４４のインクとの水頭差を生じさせることができる。このため、インク吸引を行うと、第１連通管３６による圧力損失により、インク貯留室３２のインクと上流側フィルター室４４のインクとの間には、上流側フィルター室４４の重力方向の長さ以上の水頭差が生じる。これにより、上流側フィルター室４４の水位は低下してフィルター４２のほぼ全面が空気で覆われる。すると、インクの流れはフィルター４２における空気で覆われていない部分に集中するため、局所的にインクの流速が高まり、中間貯留体３０の圧力損失は増加する。これによって、中間貯留体３０にはバブルポイント圧力以上の圧力が加わり、上流側フィルター室４４の空気を下流側フィルター室４６に排出することができるようになる。したがって、中間貯留体３０に蓄積した気泡５４を構造の複雑化を招くことなく低コストで排出可能なインクジェット式プリンター１を実現することができる。

（２）第２連通管３８は、重力方向の上側に突出する屈曲形状を有しており、その最上部がインク貯留室３２の最上部よりも重力方向の下方の位置にある。このため、インク吸引による気泡排出時にはインク貯留室３２の水位が第２連通管３８の最上部まで上昇する。その後、上流からの気泡流入に伴ってインク貯留室３２の水位が低下していくが、インク貯留室３２の水位がインク貯留室３２と第２連通管３８との接続部以上である間はサイフォンの原理によりインク貯留室３２とフィルター室３４との間でインクが流れ続ける。この状態でインク吸引を行っても、インクの大部分は第２連通管３８を通じて流れるため、第１連通管３６の圧力損失によりフィルター室３４の水位が低下することはない。すなわち気泡５４の排出が抑制される。このため、第２連通管３８内のインクの流れは、インク貯留室３２の水位がインク貯留室３２と第２連通管３８との接続部よりも低くなるまで維持されるので、気泡５４が一定量以上流入するまで気泡５４の排出は生じなくなる。したがって、中間貯留体３０内の空気の排出を目的としないインク吸引を行う場合に吐出ヘッド１２に気泡５４が流入する頻度が低下するので、吐出不良の発生を抑制できる。

（３）インク貯留室３２の上面は、上流側フィルター室４４の上面よりも重力方向の上方にあるため、残留空気は主にインク貯留室３２側に貯まることになる。このため、フィルター４２の空気で覆われる面積が減るので、インクが通過可能なフィルター４２の面積が増大する。したがって、フィルター４２の利用効率を高めることができる。

（４）第２連通管３８の圧力損失は、第１連通管３６の圧力損失より小さいため、第２連通管３８にインクが流れているときの方がインク貯留室３２のインクとフィルター室３４のインクとの水頭差は小さくなる。このため、第２連通管３８にインクが流れている状態でインク吸引を行ったときには、上流側フィルター室４４の水位が下がりにくくなる。これにより、気泡５４の排出が抑制されるので、新たに気泡５４が蓄積されない限りインク吸引を行っても気泡５４の排出が起こらないようになる。したがって、中間貯留体３０内の空気の排出を目的としないインク吸引を行う場合に、吐出ヘッド１２に気泡５４が流入する頻度が低下するので、吐出ヘッド１２からのインクの吐出不良の発生を抑制することができる。

（５）通気管４０のインク貯留室３２と連結されている位置は、第２連通管３８のインク貯留室３２と連結されている位置よりも重力方向の上方にあるため、インク吸引時にインク貯留室３２における第２連通管３８との接続部よりも上にある空気を、通気管４０を通じて排出することができる。これにより、インク貯留室３２の水位は第２連通管３８との接続部よりも上の位置まで上がるので、その後に新たな気泡５４の流入があっても直ちに水位が第２連通管３８との接続部を下回ることはなくなる。第２連通管３８への空気流入が生じない限り気泡排出動作は抑制されるため、一度気泡５４を排出した後は、ある程度の気泡５４が流入しても気泡排出動作は起こらなくなる。したがって、中間貯留体３０内の空気の排出を目的としないインク吸引を行う場合に、吐出ヘッド１２に気泡５４が流入する頻度が低下するので、吐出ヘッド１２からのインクの吐出不良の発生を抑制することができる。

（第２実施形態）
次に、インクジェット式プリンター１の第２実施形態を図面に従って説明する。
この第２実施形態は、上記第１実施形態において中間貯留体３０を図１２に示す中間貯留体３０ａに変更したものである。したがって、第２実施形態では、同一の部材については同一の符号を使用し、第１実施形態と重複する説明は省略する。

図１２に示すように、中間貯留体３０ａは、第１実施形態の中間貯留体３０と同じ構成を持つが、中間貯留体３０とは形状が異なっている。すなわち、インク貯留室３２ａは、その上部空間が水平方向に拡張されてフィルター室３４ａの直上にまで張り出している。通気管４０ａは、インク貯留室３２ａにおけるフィルター室３４ａの直上に張り出した上部空間の下面に接続されている。これにより、インク貯留室３２ａの上部には第１実施形態の中間貯留体３０よりも多くの空気を保持することができるようになるので、中間貯留体３０ａのダンパ効果を第１実施形態の中間貯留体３０に比べて向上することができる。

また、フィルター室３４ａは、フィルター４２ａにより水平方向に沿って上下２つに仕切られ、上流側フィルター室４４ａと下流側フィルター室４６ａとに分割されている。このため、フィルター４２ａの面積が増えても、上流側フィルター室４４ａの重力方向の高さが増えることはない。したがって、第１連通管３６によって生じる圧力損失を低く保ったまま、フィルター４２ａの面積を大きくすることができる。すなわち、圧力損失増加による吐出ヘッド１２からのインクの吐出性能の低下を引き起こすことなく、中間貯留体３０ａの異物の通過防止量を増加させることができる。なお、下流側フィルター室４６ａにはインク排出口５０ａが設けられ、インク排出口５０ａはヘッド接続チューブ５２を通じて吐出ヘッド１２に接続されている。

次に、中間貯留体３０ａの作用について説明する。
中間貯留体３０は、基本的な動作が第１実施形態の中間貯留体３０と同じであるため、ここでは第１実施形態の中間貯留体３０との相違が大きい＜空気排出動作２＞に絞って説明する。

＜空気排出動作２＞
図１２に示すように、インク吸引を行うと上流側フィルター室４４ａの水位は低下していき、フィルター接液部５６ａの面積は非常に小さくなる。限られた面積にインクの流れが集中するため、局所的にインクの流れが速くなり、フィルター４２ａには大きな圧力損失が生じる。圧力損失がフィルター４２ａのバブルポイント圧力以上になると空気がフィルター４２ａを通過できるようになるので、上流側フィルター室４４ａの空気が下流側フィルター室４６ａに気泡５４として排出される。この気泡５４の排出に伴ってインク貯留室３２ａの水位は上昇していく。

このように、中間貯留体３０ａは、第１実施形態の中間貯留体３０と同様に、インク吸引による気泡排出が可能になっている。
以上詳述した第２実施形態によれば、上記（１）〜（５）の効果に加えて、次のような効果が発揮される。

（６）第１実施形態に比べて、ダンパ能力を向上させることができるとともに、異物の通過防止量を増加させることができる。
（第３実施形態）
次に、インクジェット式プリンター１の第３実施形態を第１実施形態と異なる点を中心に図面に従って説明し、第１実施形態と共通する点の説明は省略する。なお、第３実施形態は、上記第１実施形態において中間貯留体３０を図１３〜図１５に示す中間貯留体６０に変更したものである。

図１３及び図１４に示すように、中間貯留体６０は、全体として略直方体状をなしており、一側面に互いに連通する凹部や溝などが複数形成されている。そして、中間貯留体６０は、図１５に示すように、内部にフィルター６１を設けた状態で凹部や溝などを塞ぐように一側面にフィルムシート６２を溶着することで、内部にインクや空気が流れる各種の流路やインクが貯留される各種の室が形成される。なお、中間貯留体６０はフィルター６１及びフィルムシート６２を有しているが、図１３及び図１４ではフィルター６１及びフィルムシート６２を省略して中間貯留体６０を描いている。

図１３及び図１４に示すように、中間貯留体６０は、その内部における中央部から下部にかけて形成されたインクを貯留可能な第１貯留室６３と、第１貯留室６３よりも上流側となるインクタンク９（図３参照）側に形成されてインクを貯留可能な第２貯留室６４とを備えている。すなわち、第２貯留室６４は、中間貯留体６０内の上部であって且つ第１貯留室６３の上側に配置されている。

さらに、中間貯留体６０は、その内部に、第１貯留室６３と第２貯留室６４とをこれらの上方において連通する上側連通路６５と、上側連通路６５よりも下方において第１貯留室６３と第２貯留室６４とを連通する下側連通路６６とを備えている。この場合、上側連通路６５及び下側連通路６６は、第１貯留室６３及び第２貯留室６４を挟んで互いに反対側となるように配置されている。

下側連通路６６における第２貯留室６４側の連通口は下側第２連通口６６ａとされ、下側連通路６６における第１貯留室６３側の連通口は下側第１連通口６６ｂとされている。一方、上側連通路６５における第２貯留室６４側の連通口は上側第２連通口６５ａとされ、上側連通路６５における第１貯留室６３側の連通口は上側第１連通口６５ｂとされている。そして、下側第２連通口６６ａは、上側第２連通口６５ａよりも小さくなっている。

中間貯留体６０における外部の上端部には、一端側がインクタンク９（図３参照）に接続された接続チューブ１０（図３参照）の他端側が接続される接続管６７が設けられている。中間貯留体６０内における第２貯留室６４の上側には、接続管６７と第２貯留室６４とを連通する連通流路６８が形成されている。連通流路６８は、接続管６７から第２貯留室６４を回り込むように延びて第２貯留室６４の下端部に接続されている。

連通流路６８における第２貯留室６４側の連通口は、インクタンク９（図３参照）側から供給されるインクが第２貯留室６４に流入する流入口６８ａとされている。すなわち、インクタンク９（図３参照）のインクは、接続チューブ１０（図３参照）、接続管６７、及び連通流路６８を介して流入口６８ａから第２貯留室６４に供給される。なお、流入口６８ａは第２貯留室６４に対して横から開口している。すなわち、流入口６８ａの開口方向は水平方向と一致している。

また、下側第２連通口６６ａは、流入口６８ａよりも下方に位置し、且つ流入口６８ａと隣り合うように配置されている。この場合、下側第２連通口６６ａは、下側第２連通口６６ａの上方に位置する第２貯留室６４に向かって開口している。したがって、下側第２連通口６６ａの開口方向と流入口６８ａの開口方向とは交差（直交）している。すなわち、下側第２連通口６６ａは、流入口６８ａの開口方向と異なる方向に開口している。

下側連通路６６は、下側第２連通口６６ａから下側第２連通口６６ａよりも低い位置に延びる上流側経路６６ｃと、上流側経路６６ｃの下流側から上方に延びる下流側経路６６ｄとを有している。すなわち、下側連通路６６はその下端にＵ字状の湾曲部６６ｅを有しており、上流側経路６６ｃは下側第２連通口６６ａから下方の湾曲部６６ｅに向かって真っ直ぐに延び、且つ下流側経路６６ｄは湾曲部６６ｅから上方に向かって真っ直ぐに延びて第１貯留室６３に横から連通している。この場合、湾曲部６６ｅの半分は上流側経路６６ｃの一部を構成し、湾曲部６６ｅの残りの半分は下流側経路６６ｄの一部を構成している。

図１４及び図１５に示すように、中間貯留体６０の下端面には、吐出ヘッド１２（図３参照）側に接続される接続凸部６９が一体形成されている。したがって、本実施形態では、ヘッド接続チューブ５２（図３参照）の代わりに接続凸部６９が液体供給路の一部を構成している。

第１貯留室６３における下部には、第１貯留室６３を吐出ヘッド１２（図３参照）側となる下流側空間７０と第２貯留室６４側となる上流側空間７１とに区画するように、略五角形状をなすフィルター６１が設けられている。下流側空間７０は、略五角形状に窪んだ凹部７４とフィルター６１とによって囲まれた空間によって構成され、上流側空間７１よりも狭くなっている。

フィルター６１は、インクが通過可能な目である多数の孔６１ａ（図２０参照）を有している。下流側空間７０は、その上端部において、一端側が接続凸部６９と連通した排出流路７２の他端側と貫通孔７３を介して連通している。なお、下側第２連通口６６ａは、フィルター６１よりも上方に位置している。

次に、フィルター６１について説明する。
フィルター６１としては、例えば、金網や樹脂製の網等の網目状体、多孔質体や、微細な貫通孔を穿設した金属板を用いることができる。網目状体の具体的な例としては、金属メッシュフィルターや金属繊維が挙げられ、例えば、ステンレス（ＳＵＳ）の細線をフェルト状にしたもの、あるいは、圧縮焼結させた金属焼結フィルターや、エレクトロフォーミング金属フィルター、電子線加工金属フィルター、レーザービーム加工金属フィルターなどを用いることができる。

特に、フィルター６１は、バブルポイント圧力（フィルター６１の孔６１ａ（開孔部）で形成されたメニスカスが壊れる圧力）がばらつかないことが好ましく、高精細な孔径を有するフィルターであることが好ましい。また、フィルター６１の濾過粒度は、インク中の異物をノズル１２ａ（図３参照）に到達させないようにするために、ノズル１２ａの開口部の直径（例えば、２０μｍ（０．０２０ｍｍ））よりも小さい１５μｍ（０．０１５ｍｍ）程度に設定することが好ましい。

フィルター６１として、ステンレスのメッシュフィルターを採用する場合、インク中の異物をノズル１２ａに到達させないようにするために、フィルター６１の濾過粒度をノズル１２ａの開口部の直径（例えば２０μｍ）よりも小さい綾畳織（濾過粒度１０ｕｍ）とすることが好ましい。この場合、インク（例えば、表面張力が約２８ｍＮ／ｍ）で発生するバブルポイント圧力は、３〜５ｋＰａである。また、綾畳織（濾過粒度５ｕｍ）を採用した場合にインクで発生するバブルポイント圧力は、１０〜１５ｋＰａである。

フィルター６１として、金属板に微細な貫通孔を穿設した金属板フィルター（例えば、ステンレス等の金属材料からなる平坦な金属板（例えば、厚さ１５μｍ）に多数の微細な貫通孔（例えば、内径が１５μｍの孔が１ｃｍ^２に数万孔）を穿設して円形に切断したもの）を採用する場合、フィルター６１の直径が例えば８〜９ｍｍ程度のものを使用できる。

この貫通孔の内径は、ノズル１２ａの開口部の直径（例えば２０μｍ）よりも小さく設定されていることが好ましい。フィルター６１の貫通孔としては、正方形や六角形の孔とすることも可能であり、この場合、貫通孔の対角線の長さがノズル１２ａの開口部の直径よりも小さく設定されていればよい。なお、本実施形態のフィルター６１の孔６１ａは、隣接する孔６１ａのピッチが４μｍ程度に設定されている。

次に、中間貯留体６０の作用について説明する。
＜初期の充填状態＞
図１６に示すように、排出部１８（図２参照）による吐出ヘッド１２側からのインク吸引により中間貯留体６０内にインクが充填された直後の状態では、下流側空間７０及び下側連通路６６が完全にインクで満たされる。この場合、中間貯留体６０のインクの水位（液面）が下側連通路６６における下側第１連通口６６ｂ及び下側第２連通口６６ａよりも上方に位置し、且つ上側連通路６５における上側第１連通口６５ｂ及び上側第２連通口６５ａよりも下方に位置する状態である定常状態になっている。この状態では、第１貯留室６３の上部、第２貯留室６４の上部、及び上側連通路６５にはそれぞれ空気が残っている。この空気によりダンパ効果が生じ、インクの圧力変動が抑制される。

＜長期放置後＞
図１７に示すように、長期間にわたってインクジェット式プリンター１が使用されずに放置されると、接続チューブ１０内に大気が進入して気泡５４が生じることがある。この気泡５４は、インクとともに接続管６７及び連通流路６８を経由して流入口６８ａから第２貯留室６４に流入する。この流入した気泡５４は第１貯留室６３の上部の空気及び第２貯留室６４の上部の空気と一体化して蓄えられるが、気泡５４の流入量が増えるに連れて第１貯留室６３のインクの水位及び第２貯留室６４のインクの水位は低下する。

そして、第１貯留室６３のインクの水位が一定値以下に下がると、例えばフィルター６１が空気で閉塞されて吐出ヘッド１２からのインクの吐出不良を引き起こしてしまう。つまり、第１貯留室６３及び第２貯留室６４に蓄えられる気泡５４の量には限りがある。したがって、第１貯留室６３のインクの水位が一定値以下に下がる前に気泡５４（空気）を排出する必要がある。この気泡５４の排出には、特別排出動作（長時間クリーニング）を行う。

本実施形態における特別排出動作は、排出部１８（図２参照）によって、排出動作（通常クリーニング）のときよりも長い時間にわたってノズル１２ａからインクを吸引して排出させるものである。つまり、特別排出動作（長時間クリーニング）は、排出動作（通常クリーニング）を通常よりも長い時間行うものである。なお、特別排出動作（長時間クリーニング）は、ノズル１２ａからのインクの吸引力が排出動作（通常クリーニング）と同じになっている。

＜特別排出動作１＞
図１８に示すように、特別排出動作（長時間クリーニング）を実行するべく排出部１８（図２参照）によってノズル１２ａからインクを吸引すると、第２貯留室６４のインクは下側連通路６６のみを通じて上流側空間７１（第１貯留室６３）へ流れる。このときの下側連通路６６に生じる圧力損失により、上流側空間７１のインクと第２貯留室６４のインクとの間で水頭差Ｈが生じる。すなわち、上流側空間７１のインクの水位が低下する。これにより、第２貯留室６４の上部に貯まっていた空気は、上側連通路６５を通じて上流側空間７１に流れる。

＜特別排出動作２＞
図１９に示すように、引き続き排出部１８（図２参照）によってノズル１２ａからインクを吸引すると、上流側空間７１（第１貯留室６３）のインクの水位は、徐々に低下し、やがてフィルター６１の下端部まで低下する。したがって、排出部１８は、特別排出動作の実行により、定常状態においてインクをノズル１２ａから吸引して排出させることで、上流側空間７１（第１貯留室６３）のインクの水位（液面）をフィルター６１に接触させることが可能になっている。

これにより、フィルター６１の上流側の面におけるインクとの接触部分であるフィルター接液部７５の面積が極めて小さくなる。すると、限られた面積にインクの流れが集中するため、局所的にインクの流れが速くなり、フィルター６１による大きな圧力損失が生じる。そして、この圧力損失がフィルター６１のバブルポイント圧力以上になると空気がフィルター６１を通過できるようになり、上流側空間７１の空気が下流側空間７０に気泡５４となって排出される。この上流側空間７１からの下流側空間７０への空気の排出に伴って第２貯留室６４のインクの水位が上昇する。

なお、フィルター６１の孔６１ａ（図２０参照）は、排出部１８による特別排出動作に伴ってインクが中間貯留体６０を流れるときの下流側空間７０と上流側空間７１との圧力差により、フィルター６１の孔６１ａに形成されるインクのメニスカスが壊れるように構成されている。つまり、フィルター６１の孔６１ａに形成されるインクのメニスカスが壊れない限り、空気がフィルター６１を通過することはできない。

ここで、フィルター６１の孔６１ａに形成されたインクのメニスカスが壊れる圧力について図２０を用いて説明する。
はじめに、Ｐを気泡発生時の圧力（バブルポイント圧力）、γをインクの表面張力、ρをインク密度、θを濡れ角、Ｄをフィルター６１の孔径とする。

すると、インク液面とフィルター６１との界面張力によって発生する圧力Ｐγは、Ｐγ＝４γｃｏｓθＤπ／（πＤ^２）＝４γｃｏｓθ／Ｄである。気泡発生時（フィルター６１の孔６１ａで形成されたメニスカスが壊れたとき）には、バブルポイント圧力Ｐと圧力Ｐγとが均衡する。すなわち、Ｐ＝Ｐγであるので、Ｐ＝Ｐγ＝４γｃｏｓθ／Ｄとなる。

＜特別排出動作３＞
図２１に示すように、排出部１８（図２参照）によるノズル１２ａからのインク吸引が終了すると、上流側空間７１からの下流側空間７０への気泡５４（空気）の排出は直ちに止まるが、下側連通路６６にはインクが流れ続けて第１貯留室６３のインクの水位と第２貯留室６４のインクの水位とが同じ高さになる。このとき、蓄積されていた気泡５４は既に排出されているため、中間貯留体６０のインクの水位（液面）は定常状態と同じ高さに戻る。これにより、特別排出動作が完了する。

＜排出動作＞
図２２に示すように、排出動作（通常クリーニング）を実行するべく排出部１８（図２参照）によってノズル１２ａからインクを吸引すると、排出動作は特別排出動作に比べてノズル１２ａからの吸引時間が短いので、上流側空間７１（第１貯留室６３）のインクの水位がフィルター６１まで下がらない。

つまり、排出動作は、上流側空間７１（第１貯留室６３）のインクの水位がフィルター６１まで下がる前に終了する。したがって、上流側空間７１の気泡５４がフィルター６１を通過して下流側空間７０に排出されることがないので、排出動作の直後における気泡５４を起因とした吐出ヘッド１２のノズル１２ａからのインクの吐出不良の発生が抑制される。

なお、排出部１８（図２参照）によるノズル１２ａからのインクの吸引時間が互いに異なる排出動作と特別排出動作とを使い分けることによってノズル１２ａからの気泡５４の排出の有無を制御するためには、第１貯留室６３の容積を適切に調整する必要がある。本実施形態では、排出動作（通常クリーニング）で上流側空間７１のインクの水位がフィルター６１まで下がらず、且つ特別排出動作（長時間クリーニング）で上流側空間７１のインクの水位がフィルター６１の下端部まで下がるように、第１貯留室６３の容積が設定されている。

＜印刷状態＞
図２３に示すように、定常状態で印刷を行う場合には、上流側空間７１の気泡５４がフィルター６１を通過して下流側空間７０に排出されることがない。なぜなら、印刷中のインク流速により第２貯留室６４のインクと上流側空間７１（第１貯留室６３）のインクとの間で水頭差Ｈは生じるが、インク流速が排出動作に比べて遅いため、上流側空間７１のインクの水位がフィルター６１まで下がらないからである。

この印刷時に上流側空間７１の気泡５４がフィルター６１を通過して下流側空間７０に排出されない仕組みを実現するためには、下側連通路６６による圧力損失を適切に調整する必要がある。本実施形態では、下側連通路６６の流路抵抗及び上側連通路６５の流路抵抗が、定常状態において吐出ヘッド１２から印刷用紙２０にインクを吐出して印刷を行った場合に、上流側空間７１（第１貯留室６３）のインクの気液界面（液面）がフィルター６１に接触しないように設定されている。

以上詳述した第３実施形態によれば、次のような効果が発揮される。
（７）中間貯留体６０において、下側第２連通口６６ａは、上側第２連通口６５ａよりも小さい。このため、流入口６８ａから第２貯留室６４に流入した気泡５４が下側第２連通口６６ａから下側連通路６６に流入することを抑制できる。したがって、吐出ヘッド１２に気泡５４が進入することを抑制できる。

（８）中間貯留体６０において、下側第２連通口６６ａは、上方に向かって開口している。このため、インク中の気泡５４が上方に向かって浮き上がり易いことを利用して、下側第２連通口６６ａから下側連通路６６に気泡５４が流入することを効果的に抑制できる。

（９）中間貯留体６０において、下側連通路６６は、下側第２連通口６６ａから下側第２連通口６６ａよりも低い位置に延びる上流側経路６６ｃと、上流側経路６６ｃの下流側から上方に延びる下流側経路６６ｄとを有している。このため、下側連通路６６に下側第２連通口６６ａから気泡５４が流入した場合であっても、上流側経路６６ｃが下側第２連通口６６ａから下側第２連通口６６ａよりも低い位置に延びているため、下側連通路６６に流入した気泡５４をその浮力によって第２貯留室６４に戻すことができる。加えて、下側連通路６６が上流側経路６６ｃと下流側経路６６ｄとで形成されているため、第１貯留室６３と第２貯留室６４との距離を広げることなく、下側連通路６６の流路抵抗を高く設定することができる。

（１０）中間貯留体６０において、下側第２連通口６６ａは、フィルター６１よりも上方に位置している。このため、下側連通路６６に下側第２連通口６６ａから気泡５４が流入した場合であっても、インク中の気泡５４が上方に向かって浮き上がり易いことを利用して、気泡５４がフィルター６１を通過して吐出ヘッド１２に進入することを抑制できる。

（１１）中間貯留体６０において、下側第２連通口６６ａは、流入口６８ａよりも下方に位置し、且つ流入口６８ａの開口方向と異なる方向に開口している。このため、流入口６８ａから第２貯留室６４に流入するインクに含まれる気泡５４が下側第２連通口６６ａから下側連通路６６に流入することを抑制できる。

（１２）中間貯留体６０において、下側連通路６６の流路抵抗及び上側連通路６５の流路抵抗は、定常状態において吐出ヘッド１２から印刷用紙２０にインクを吐出して印刷を行った場合に、第１貯留室６３のインクの気液界面（液面）がフィルター６１に接触しないように設定されている。このため、印刷時に、吐出ヘッド１２に対するインクの供給能力が低下したり、気泡５４（空気）がフィルター６１を通過して吐出ヘッド１２側に進入したりすることを抑制できる。したがって、印刷品質が低下することを抑制できる。

（１３）中間貯留体６０において、フィルター６１の孔６１ａは、排出部１８による特別排出動作に伴ってインクが中間貯留体６０を流れるときの下流側空間７０と上流側空間７１との圧力差により、フィルター６１の孔６１ａに形成されるインクのメニスカスが壊れるように構成されている。このため、特別排出動作を行うことにより、第２貯留室６４に滞留した気泡５４を上流側空間７１から下流側空間７０に排出することができる。

（第４実施形態）
次に、インクジェット式プリンター１の第４実施形態を第３実施形態と異なる点を中心に図面に従って説明し、第３実施形態と共通する点の説明は省略する。なお、第４実施形態は、図２４に示すように、上記第３実施形態における中間貯留体６０と吐出ヘッド１２との間にインクの圧力を調整する圧力調整弁８０を設け、インクタンク９の代わりに液体供給源の一例としてインクカートリッジ８１を採用し、インクカートリッジ８１のインクが吐出ヘッド１２側に加圧供給されるように構成したものである。

図２４に示すように、インクジェット式プリンター１は、液体供給源の一例としてのインクカートリッジ８１が着脱自在に装着される装着部８２と、インクカートリッジ８１から吐出ヘッド１２にインクを供給する液体供給路の一例としての供給経路８３とを備えている。供給経路８３には、供給方向Ａにインクを流動させる供給ポンプ８４と、インクを貯留可能な中間貯留体６０と、インクの圧力を調整する圧力調整弁８０とが設けられている。

供給経路８３は第１供給流路８５〜第４供給流路８８を備えている。具体的には、第１供給流路８５はインクカートリッジ８１と供給ポンプ８４とを接続し、第２供給流路８６は供給ポンプ８４と中間貯留体６０とを接続し、第３供給流路８７は中間貯留体６０と圧力調整弁８０とを接続し、第４供給流路８８は、圧力調整弁８０と吐出ヘッド１２とを接続している。

供給ポンプ８４は、ポンプ室の容積が可変のダイヤフラムポンプ８９と、ダイヤフラムポンプ８９よりも上流側に配置された吸入弁９０と、ダイヤフラムポンプ８９よりも下流側に配置された吐出弁９１とを有している。吸入弁９０及び吐出弁９１は、インクカートリッジ８１側から吐出ヘッド１２側に向かう供給方向Ａへのインクの流れを許容し、且つ吐出ヘッド１２側からインクカートリッジ８１側に向かう逆流方向へのインクの流れを阻害する一方向弁として機能する。

したがって、供給ポンプ８４は、ダイヤフラムポンプ８９のポンプ室の容積が増大するのに伴ってインクカートリッジ８１側から吸入弁９０を介してインクを吸引し、ポンプ室の容積が減少するのに伴って吐出ヘッド１２側へ吐出弁９１を介してインクを吐出する。なお、供給経路８３の下流端が接続される吐出ヘッド１２には、インク中の気泡や異物を捕捉するヘッド内フィルター９２が設けられている。

圧力調整弁８０は、第３供給流路８７側からインクが供給される供給室９３と、供給室９３と連通孔９４を介して連通する圧力室９５と、圧力室９５と供給室９３との間に設けられた弁体９６と、弁体９６を閉弁方向に付勢する付勢部材９７とを備えている。弁体９６は、連通孔９４に挿通されており、付勢部材９７によって付勢されることによって連通孔９４を塞ぐようになっている。なお、圧力調整弁８０は、液体供給路の一部を構成している。

圧力室９５は、壁面の一部が付勢部材９７の付勢方向に沿って撓み変形可能なダイヤフラム９８によって構成されている。ダイヤフラム９８は、外面側（図２４では左面側）に大気圧を受ける一方で、内面側（図２４では右面側）に圧力室９５内のインクの圧力を受ける。したがって、ダイヤフラム９８は、圧力室９５内の圧力と外面側で受ける圧力との差圧の変化に応じて撓み変位する。

供給室９３は、インクカートリッジ８１から加圧されて送られてくるインクによって加圧状態に保持される。そして、吐出ヘッド１２のノズル１２ａからインクが排出され、圧力室９５内の負圧が大きくなり、圧力室９５内の圧力とダイヤフラム９８の外面側に受ける圧力との差圧が所定値（例えば１０００Ｐａ）よりも大きくなると、弁体９６が付勢部材９７の付勢力に抗して開弁方向に付勢されて、圧力室９５と供給室９３とが連通した状態になる。

一方、圧力室９５内の圧力とダイヤフラム９８の外面側に受ける圧力との差圧が所定値になると、弁体９６が付勢部材９７によって閉弁方向に付勢されて、圧力室９５と供給室９３とが非連通の状態になる。このようにして、圧力調整弁８０は、ノズル１２ａの背圧となる吐出ヘッド１２内の圧力を調整するために、インクカートリッジ８１から供給経路８３を介して吐出ヘッド１２に供給されるインクの圧力を調整する。

また、この第４実施形態においても、第３実施形態と同様に、排出部１８を設け、排出部１８による特別排出動作を行うことにより、中間貯留体６０の第２貯留室６４に滞留した気泡５４を上流側空間７１から下流側空間７０に排出することができる。

さらに、第４実施形態では、圧力調整弁８０の弁体９６を強制的に開弁する開弁機構を設けることにより、弁体９６を強制的に開弁し、供給ポンプ８４により加圧されたインクを吐出ヘッド１２のノズル１２ａから排出する加圧クリーニングを行うことが可能である。そして、この加圧クリーニングを行うことにより、インクが中間貯留体６０を流れるときの下流側空間７０と上流側空間７１との圧力差を利用して、第３実施形態における排出部１８による特別排出動作と同様に、中間貯留体６０の第２貯留室６４に滞留した気泡５４を上流側空間７１から下流側空間７０に排出するようにしてもよい。

またさらに、排出部１８によるインクの吸引動作と供給ポンプ８４による加圧クリーニングとを併用して排出動作を行うことで、排出部１８による特別排出動作と同様に、中間貯留体６０の第２貯留室６４に滞留した気泡５４を上流側空間７１から下流側空間７０に排出するようにしてもよい。

以上詳述した第４実施形態によれば、次のような効果が発揮される。
（１４）インクジェット式プリンター１は、中間貯留体６０と吐出ヘッド１２との間にインクの圧力を調整する圧力調整弁８０を備えているため、インクカートリッジ８１のインクを供給ポンプ８４によって吐出ヘッド１２側へ加圧供給することができる。

（１５）圧力調整弁８０の弁体９６を強制的に開弁する開弁機構を設けることで、弁体９６を強制的に開弁した状態で供給ポンプ８４により加圧されたインクを吐出ヘッド１２のノズル１２ａから排出する加圧クリーニングを行うことができる。そして、この加圧クリーニングを行うことにより、インクが中間貯留体６０を流れるときの下流側空間７０と上流側空間７１との圧力差を利用して、第３実施形態における排出部１８による特別排出動作と同様に、中間貯留体６０の第２貯留室６４に滞留した気泡５４を上流側空間７１から下流側空間７０に排出することもできる。

（変更例）
なお、上記各実施形態は以下のように変更してもよい。
・図２５に示すように、第４実施形態において、インクカートリッジ８１の代わりに液体供給源の一例としてインク容器１００を用いてもよい。この場合、インク容器１００は、インク注入口１０１を有しており、インク注入口１０１からインクを注入することで内部にインクを補充できるようになっている。なお、インク容器１００へのインクの補充後、インク注入口１０１は蓋（図示略）によって閉塞される。

・図２６に示すように、第４実施形態において、インク供給チューブ１０２によってインクカートリッジ８１と大容量インクタンク１０３とを接続し、大容量インクタンク１０３からインク供給チューブ１０２を介してインクカートリッジ８１にインクが供給されるように構成してもよい。この場合、インクカートリッジ８１はインクを一時貯留するサブタンクとして機能する。さらにこの場合、大容量インクタンク１０３は、インク注入口１０４を有しており、インク注入口１０４からインクを注入することで内部にインクを補充できるようになっている。なお、大容量インクタンク１０３へのインクの補充後、インク注入口１０４は蓋（図示略）によって閉塞される。また、この場合、図２４及び図２６に示すように、大容量インクタンク１０３は、その下面１０３ａが吐出ヘッド１２におけるノズル１２ａが開口する面であるノズル面１２ｂよりも高い位置に位置するように、配置される。このようにすれば、大容量インクタンク１０３のインクを水頭差によって吐出ヘッド１２に供給することができる。

・第４実施形態において、供給ポンプ８４はチューブポンプに変更してもよい。
・第３実施形態において、特別排出動作（長時間クリーニング）は、排出部１８によるノズル１２ａからのインクの吸引力が、排出動作（通常クリーニング）のときよりも強くなるようにしてもよい。つまり、特別排出動作は、排出動作よりも単位時間当りのインクの吸引量が多くなるようにしてもよい。

・第３実施形態において、フィルター６１の形状は、円形、横長の楕円形、長方形、三角形などであってもよい。この場合、凹部７４の形状をフィルター６１の形状に合わせることが好ましい。

・第３実施形態において、中間貯留体６０の第２貯留室６４の壁面をフィルムなどの可撓性部材によって形成し、第２貯留室６４内が負圧になった場合に第２貯留室６４の容積が小さくなる方向に可撓性部材が撓むように構成してもよい。このようにすれば、第２貯留室６４内が負圧になった場合に、第２貯留室６４内の気泡が扁平になるので、当該気泡を下方へ移動しやすくすることができる。この場合、可撓性部材の面積を大きくし、且つ第２貯留室６４の奥行寸法を小さくすることで、可撓性部材によって気泡がより一層押し潰されやすくなる。

・第１〜第３実施形態において、排出部１８は、液体供給路内のインクを加圧してノズル１２ａからインクを排出させることが可能な加圧機構（例えば、加圧ポンプ）によって構成してもよい。あるいは、当該加圧機構と、ノズル１２ａからインクを吸引して排出させることが可能な吸引機構（キャップ１４、吸引チューブ１５、及び吸引ポンプ１６）との両方によって排出部１８を構成してもよい。

・第３実施形態において、フィルター６１の孔６１ａは、必ずしも排出部１８による特別排出動作に伴ってインクが中間貯留体６０を流れるときの下流側空間７０と上流側空間７１との圧力差により、孔６１ａに形成されるインクのメニスカスが壊れるように構成する必要はない。

・第３実施形態において、下側連通路６６の流路抵抗及び上側連通路６５の流路抵抗は、定常状態において吐出ヘッド１２から印刷用紙２０にインクを吐出して印刷を行った場合に、必ずしも第１貯留室６３のインクの気液界面（液面）がフィルター６１に接触しないように設定する必要はない。

・第３実施形態において、下側第２連通口６６ａは、必ずしも流入口６８ａよりも下方に位置する必要はなく、且つ必ずしも流入口６８ａの開口方向と異なる方向に開口する必要もない。すなわち、下側第２連通口６６ａは、例えば流入口６８ａよりも上方に位置するようにしてもよいし、流入口６８ａの開口方向と同じ方向に開口するようにしてもよい。

・第３実施形態において、下側第２連通口６６ａは、必ずしもフィルター６１よりも上方に位置する必要はない。すなわち、下側第２連通口６６ａは、例えばフィルター６１よりも下方に位置していてもよい。

・第３実施形態において、下側連通路６６は、必ずしも下側第２連通口６６ａから下側第２連通口６６ａよりも低い位置に延びる上流側経路６６ｃと、上流側経路６６ｃの下流側から上方に延びる下流側経路６６ｄとを有する必要はない。すなわち、下側連通路６６は、例えば全体が直線状に延びていてもよい。

・第３実施形態において、下側第２連通口６６ａは、必ずしも上方に向かって開口する必要はない。すなわち、下側第２連通口６６ａは、例えば下方に向かって開口するようにしてもよいし、横方向に向かって開口するようにしてもよい。

・第３実施形態において、フィルター６１は省略してもよい。
・上記各実施形態において、インクジェット式プリンター１は、印刷用紙２０の幅全体と対応した長尺状の固定された液滴吐出部を備える、いわゆるラインヘッドタイプに変更してもよい。この場合の液滴吐出部は、ノズルが形成された複数の単位ヘッド部を並列配置することによって印刷範囲が印刷用紙２０の幅全体に亘るようにしてもよいし、単一の長尺ヘッドに印刷用紙２０の幅全体に亘るように多数のノズルを配置することによって、印刷範囲が印刷用紙２０の幅全体に亘るようにしてもよい。

・上記各実施形態において、液体吐出装置は、インク以外の他の液体を吐出する液体吐出装置であってもよい。なお、液体吐出装置から微小量の液滴となって吐出される液体の状態としては、粒状、涙状、糸状に尾を引くものも含むものとする。また、ここでいう液体は、液体吐出装置から吐出させることができるような材料であればよい。例えば、物質が液相であるときの状態のものであればよく、粘性の高い又は低い液状体、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）のような流状体を含むものとする。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、分散又は混合されたものなども含むものとする。液体の代表的な例としては上記実施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及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。液体吐出装置の具体例としては、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、面発光ディスプレイ、カラーフィルターの製造等に用いられる電極材や色材等の材料を分散又は溶解のかたちで含む液体を吐出する液体吐出装置がある。また、バイオチップ製造に用いられる生体有機物を吐出する液体吐出装置、精密ピペットとして用いられ試料となる液体を吐出する液体吐出装置、捺染装置やマイクロディスペンサー等であってもよい。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吐出する液体吐出装置、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吐出する液体吐出装置であってもよい。また、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吐出する液体吐出装置であってもよい。

１…液体吐出装置の一例としてのインクジェット式プリンター、２…前面カバー、３…排紙口、４…操作ボタン、５…台座、６…上面カバー、７…タンクケース、８…確認窓、９…液体供給源の一例としてのインクタンク、１０…液体供給路を構成する接続チューブ、１１…キャリッジ、１２…吐出ヘッド、１２ａ…ノズル、１２ｂ…ノズル面、１３…ガイドレール、１４…キャップ、１５…吸引チューブ、１６…吸引ポンプ、１７…制御部、１８…排出部、２０…媒体の一例としての印刷用紙、３０，３０ａ，６０…液体供給路を構成する中間貯留体、３２，３２ａ…インク貯留室（第２貯留室）、３４，３４ａ…フィルター室（第１貯留室）、３６…下側連通路を形成する第１連通管、３８…第２連通管、４０，４０ａ…上側連通路を形成する通気管、４２，４２ａ，６１…フィルター、４４，４４ａ…上流側フィルター室、４６，４６ａ…下流側フィルター室、４８…インク流入口、５０，５０ａ…インク排出口、５２…液体供給路を構成するヘッド接続チューブ、５４…気泡、５６，５６ａ，７５…フィルター接液部、６１ａ…孔、６２…フィルムシート、６３…第１貯留室、６４…第２貯留室、６５…上側連通路、６５ａ…上側第２連通口、６５ｂ…上側第１連通口、６６…下側連通路、６６ａ…下側第２連通口、６６ｂ…下側第１連通口、６６ｃ…上流側経路、６６ｄ…下流側経路、６６ｅ…湾曲部、６７…接続管、６８…連通流路、６８ａ…流入口、６９…液体供給路を構成する接続凸部、７０…下流側空間、７１…上流側空間、７２…排出流路、７３…貫通孔、７４…凹部、８０…液体供給路を構成する圧力調整弁、８１…液体供給源の一例としてのインクカートリッジ、８２…装着部、８３…液体供給路の一例としての供給経路、８４…供給ポンプ、８５…第１供給流路、８６…第２供給流路、８７…第３供給流路、８８…第４供給流路、８９…ダイヤフラムポンプ、９０…吸入弁、９１…吐出弁、９２…ヘッド内フィルター、９３…供給室、９４…連通孔、９５…圧力室、９６…弁体、９７…付勢部材、９８…ダイヤフラム、１００…液体供給源の一例としてのインク容器、１０１…インク注入口、１０２…インク供給チューブ、１０３…大容量インクタンク、１０３ａ…下面、１０４…インク注入口、Ａ…供給方向、Ｈ…水頭差、Ｐ…バブルポイント圧力、Ｐγ…圧力。

Claims (8)

1. ノズルから媒体に対して液体を吐出する吐出ヘッドと、
   液体供給源に収容される前記液体を前記吐出ヘッドに供給する液体供給路と、
   前記液体供給路に設けられて前記液体を貯留可能な中間貯留体と、
   を備えた液体吐出装置であって、
   前記中間貯留体は、
   前記液体を貯留可能な第１貯留室と、
   前記第１貯留室よりも上流側となる前記液体供給源側に配置されて前記液体を貯留可能な第２貯留室と、
   前記第１貯留室と前記第２貯留室とを連通する上側連通路と、
   前記上側連通路よりも下方において前記第１貯留室と前記第２貯留室とを連通する下側連通路と、
   を有し、
   前記下側連通路における前記第２貯留室側の連通口である下側第２連通口は、上方に向かって開口していることを特徴とする液体吐出装置。
2. ノズルから媒体に対して液体を吐出する吐出ヘッドと、
   液体供給源に収容される前記液体を前記吐出ヘッドに供給する液体供給路と、
   前記液体供給路に設けられて前記液体を貯留可能な中間貯留体と、
   を備えた液体吐出装置であって、
   前記中間貯留体は、
   前記液体を貯留可能な第１貯留室と、
   前記第１貯留室よりも上流側となる前記液体供給源側に配置されて前記液体を貯留可能な第２貯留室と、
   前記第１貯留室と前記第２貯留室とを連通する上側連通路と、
   前記上側連通路よりも下方において前記第１貯留室と前記第２貯留室とを連通する下側連通路と、
   を有し、
   前記下側連通路は、該下側連通路における前記第２貯留室側の連通口である下側第２連通口よりも低い位置に延びる上流側経路と、前記上流側経路の下流側から上方に延びる下流側経路と、を有していることを特徴とする液体吐出装置。
3. 前記第１貯留室には、前記第１貯留室を前記吐出ヘッド側となる下流側空間と前記第２貯留室側となる上流側空間とに区画し、且つ前記液体が通過可能な孔を有したフィルターが設けられ、
   前記下側第２連通口は、前記フィルターよりも上方に位置していることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の液体吐出装置。
4. 前記下側第２連通口は、前記液体供給源側から供給される前記液体が前記第２貯留室に流入する流入口よりも下方に位置し、且つ前記流入口の開口方向と異なる方向に開口していることを特徴とする請求項１〜請求項３のうちいずれか一項に記載の液体吐出装置。
5. ノズルから媒体に対して液体を吐出する吐出ヘッドに液体供給源に収容される前記液体を供給する液体供給路に設けられて前記液体を貯留可能な中間貯留体であって、
   前記液体を貯留可能な第１貯留室と、
   前記第１貯留室よりも上流側となる前記液体供給源側に配置されて前記液体を貯留可能な第２貯留室と、
   前記第１貯留室と前記第２貯留室とを連通する上側連通路と、
   前記上側連通路よりも下方において前記第１貯留室と前記第２貯留室とを連通する下側連通路と、
   を有し、
   前記下側連通路における前記第２貯留室側の連通口である下側第２連通口は、上方に向かって開口していることを特徴とする中間貯留体。
6. ノズルから媒体に対して液体を吐出する吐出ヘッドに液体供給源に収容される前記液体を供給する液体供給路に設けられて前記液体を貯留可能な中間貯留体であって、
   前記液体を貯留可能な第１貯留室と、
   前記第１貯留室よりも上流側となる前記液体供給源側に配置されて前記液体を貯留可能な第２貯留室と、
   前記第１貯留室と前記第２貯留室とを連通する上側連通路と、
   前記上側連通路よりも下方において前記第１貯留室と前記第２貯留室とを連通する下側連通路と、
   を有し、
   前記下側連通路は、該下側連通路における前記第２貯留室側の連通口である下側第２連通口よりも低い位置に延びる上流側経路と、前記上流側経路の下流側から上方に延びる下流側経路と、を有していることを特徴とする
   中間貯留体。
7. 前記第１貯留室には、前記第１貯留室を前記吐出ヘッド側となる下流側空間と前記第２貯留室側となる上流側空間とに区画し、且つ前記液体が通過可能な孔を有したフィルターが設けられ、
   前記下側第２連通口は、前記フィルターよりも上方に位置していることを特徴とする請求項５または請求項６に記載の中間貯留体。
8. 前記下側第２連通口は、前記液体供給源側から供給される前記液体が前記第２貯留室に流入する流入口よりも下方に位置し、且つ前記流入口の開口方向と異なる方向に開口していることを特徴とする請求項５〜請求項７のうちいずれか一項に記載の中間貯留体。

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