JP2008238584A - 液滴噴射装置 - Google Patents

Abstract

【課題】気体透過膜が変形した場合にも気体透過膜が剥がれたり破損したりするのを抑制する。
【解決手段】メインタンクからのインクが供給されるサブタンク３１内のインク貯留室４２の上方に、気体透過膜５３を介してインク貯留室４２と連通した空気室５１が形成されている。空気室５１を負圧にすることにより、気体透過膜５３を介してインク貯留室４２内の気液分離を実施でき、インク流路４２ｂを介して液滴噴射ヘッドへと空気が流入することが抑制される。一方、空気室５１内には、気体透過膜５３に向かって突出する補強リブ６２が形成されている。気体透過膜５３が上方へ突出変形した場合に、補強リブ６２が気体透過膜５３に当接することで、気体透過膜５３が変形しすぎるのが抑制されている。
【選択図】図４

Description

本発明は、液滴噴射装置、特に、液体を供給するタンクに気体透過膜が設けられた液滴噴射装置に関する。

インクジェットプリンタ等の液滴を噴射する液滴噴射ヘッドを有する装置において、液滴噴射ヘッドに液体を供給するタンクが特許文献１のように設けられていることがある。特許文献１は、キャリッジ上に設けられたインクジェット記録ヘッドとメインタンクとを有している。そして、キャリッジ上にはさらにサブタンクが設けられている。メインタンクからのインクはサブタンクを介してインクジェット記録ヘッドに供給される。

また、特許文献１のサブタンクには空気透過部材（気体透過膜）が設けられている。空気透過部材はインクを通さず、空気を選択的に通すものであり、サブタンク内の空気は空気透過部材を通して除去される。これによって、サブタンク内で気液が分離され、ヘッド側に空気が進入するといった問題が抑制される。

特開２００４−９４５０号公報

しかし、特許文献１の構成によると、なんらかの原因で圧力が加わるなどにより空気透過部材が大きく変形した際に、空気透過部材がサブタンクから剥がれたり破損したりするおそれがある。

本発明の目的は、気体透過膜が変形した場合にも気体透過膜が剥がれたり破損したりするのが抑制された液滴噴射装置を提供することにある。

本発明の液滴噴射装置は、液滴を噴射する噴射口を有する液体噴射ヘッドと、前記液体噴射ヘッドに供給する液体を貯留する液体貯留室が形成された第１タンクと、前記第１タンクの前記液体貯留室に供給する液体を貯留する第２タンクと、前記第１タンク内に形成された気体室と、前記気体室と前記液体貯留室との連通孔を塞ぎ、これら２つの室を仕切る気体透過膜と、前記気体室内の圧力を負圧にする負圧発生手段と、前記気体室内に設けられ、前記気体室内側に突出変形しようとする前記気体透過膜と当接することでその変形を抑制する抑制部材とを備えている。

本発明の構成において、負圧発生手段が作動する際に気体室内の圧力が急激に低下して、気体透過膜が気体室内側に突出変形する場合がある。そして、気体透過膜が変形し過ぎると、気体透過膜が剥がれたり破損したりするおそれがある。本発明によると、気体室内に抑制部材が配置されており、気体透過膜が気体室内側に突出変形した場合に抑制部材が気体透過膜に当接してその変形を抑制する。したがって、気体透過膜が剥がれたり破損したりすることが抑制される。

また、本発明においては、前記抑制部材が、前記気体透過膜に対向して位置するとともに、前記気体室側に突出変形した前記気体透過膜と当接する対向面を有しており、前記対向面が、前記液体貯留室内の圧力と前記気体室内の圧力とに差がない場合には前記対向面と前記気体透過膜とが離隔するように配置されていることが好ましい。この構成によると、液体透過膜が変形していないときには対向面が液体透過膜から離隔しているので、液体透過膜において気体が透過する領域が確保される。

また、本発明においては、前記気体室の内表面が、前記気体透過膜の表面に対向する対向領域を有しており、前記抑制部材が、前記対向領域から前記気体透過膜に向かって突出する突起部を有しており、前記突起部の突出方向に関して先端に前記対向面が形成されていることが好ましい。この構成によると、気体透過膜が変形した際に突起部が気体透過膜に当接することにより、気体透過膜が過剰に変形するのが抑制される。

また、本発明においては、前記負圧発生手段が、前記第１タンク内に形成された吸引流路を介して前記気体室内の圧力を負圧にするものであり、前記吸引流路の前記気体室への開口が、前記気体室の内表面の前記対向領域内において前記突起部が形成されていない位置に開口していることが好ましい。突起部が気体透過膜に当接すると、その当接領域においては気体透過膜を気体が透過しにくい。上記の構成によると、吸引流路の開口が突起部を避けて形成されているので、気体透過膜を通じて液体貯留室内の気体が吸引されやすい。

また、本発明においては、前記突起部が、前記気体透過膜の表面に垂直な断面に関して十字型の形状を有していることが好ましい。この構成によると、突起部が十字型の断面形状を有していることにより、気体透過膜が変形した際に当接領域を抑制しつつ、広い範囲の変形を押さえ込むことが可能である。当接領域が抑制されると、気体透過膜において気体が透過する領域が確保される。

また、本発明においては、前記十字型の４つの先端を互いに結ぶ６本の線分に囲まれた４つの領域に対して、前記気体透過膜の表面に垂直な方向から見てそれぞれ重なる位置に、４つの前記吸引流路の前記開口が形成されていることが好ましい。突起部が当接すると気体透過膜を気体が透過しにくくなるが、この構成によると、十字型の突起部に近接して吸引流路の開口が形成されているので、気体を吸引しやすくなる。

また、本発明においては、前記吸引流路が、前記突起部の突出方向に関して当該突起部を貫通し前記対向面に開口した突起内流路と、前記気体室の内表面の前記対向領域内において前記突起部が形成されていない位置に開口した突起外流路とを有していることが好ましい。この構成によると、突起部の先端の対向面に吸引流路の開口が形成されているので、突起部と気体透過膜との当接領域からも気体が吸引されやすい。また、突起部以外の領域にも吸引流路の開口が形成されているので、気体透過膜の全領域を通じて気体が吸引されやすい。

また、本発明においては、前記突起内流路が内部に形成された突起部が、その突出方向に中心軸が沿った円筒形状を有していることが好ましい。この構成によると、突起部の断面が円形状なので、突起部自体の強度が確保される。

また、本発明においては、前記第１タンクが、前記気体室と接続した複数の前記液体貯留室を有しており、前記複数の液体貯留室のそれぞれと前記気体室とを連通させる複数の前記連通孔が同一面上に配列されていることが好ましい。この構成によると、１つの気体室で複数の液体貯留室に対する気液分離を行うことができる。

また、本発明においては、前記複数の液体貯留室のうちの少なくともひとつは、他の液体貯留室と容積が異なっており、前記吸引流路の前記気体室への開口は、前記複数の液体貯留室に対応する前記複数の連通孔のうち、最も容積の大きい液体貯留室の連通孔に近づくような位置に形成されていることが好ましい。例えば、複数の液体貯留室のそれぞれに別種の液体が貯留される場合であって、ノズル径やノズル数の違いによって一の吐出機会におけるインクの消費量（瞬間的なインクの消費量）に差がある場合には、そのインク消費量の多い液体に対応する液体貯留室の容積を大きく設定することがある。その結果、液体貯留室の容積が大きければ、その貯留室内の液体に含まれる気体の量も増えることとなる。しかし、上記の構成によると、最も容積が大きい液体貯留室の近くに吸引流路の開口が形成されている。したがって、気体が溜まりやすい液体貯留室から速やか且つ円滑に気体を吸引することができる。

また、本発明においては、前記複数の連通孔にそれぞれ対向する複数の前記突起部が形成されていることが好ましい。この構成によると、各連通孔に突起部が設けられているので、気体透過膜の変形を効果的に抑制できる。

また、本発明においては、前記一方向に沿って延在する１枚の前記気体透過膜が、前記複数の連通孔を跨ぎ且つ前記複数の連通孔を覆うように前記気体室の内表面に貼り付けられていることが好ましい。この構成によると、複数の連通孔に対して１枚の気体透過膜が貼り付けられるので、各連通孔にそれぞれ気体透過膜が貼り付けられる場合と比べて貼り付けの手間が掛からず、確実に貼り付けやすい。

また、本発明においては、前記抑制部材が、多孔質材料から形成されていることが好ましい。この構成によると、気体透過膜からにじみ出てきた液体を抑制部材が吸収することができるため、気体透過膜に液体が残存して気体透過性が低下するのが抑制される。

本発明の好適な一実施形態について図面を参照しつつ説明する。図１は、本実施形態のインクジェットプリンタ１の概略的な構成を示す平面図である。以下の説明に当たって、図１において右から左へと向かう方向を主走査方向と定義し、下から上へ向かう方向を副走査方向と定義する。

インクジェットプリンタ１は、ガイドフレーム２３及び２４とキャリッジ９とを有している。ガイドフレーム２３及び２４は、いずれも主走査方向に平行であり、副走査方向に関して互いに離隔するように配置されている。キャリッジ９は、ガイドフレーム２３及び２４に跨るように設置されており、ガイドフレーム２３及び２４上で主走査方向に沿って往復移動可能に設置されている。インクジェットプリンタ１の本体フレーム１ａには、キャリッジ移動ユニット２５が設置されている。キャリッジ移動ユニット２５は駆動モータを有しており、かかる駆動モータを駆動してキャリッジ９を主走査方向に往復移動させる。

キャリッジ９には、ヘッド本体３０（液体噴射ヘッド）が固定されている。ヘッド本体３０は、インクを噴射する複数のノズル３０ａが下面に形成されており、これらのノズル３０ａが下方に向かって露出するように、キャリッジ９に固定されている。ヘッド本体３０の上面には後述のサブタンク３１（第１タンク）が固定されている。

インクジェットプリンタ１は、ヘッド本体３０に各色のインクを供給するメインタンク５ａ〜５ｄ（第２タンク）を有している。メインタンク５ａ〜５ｄには、イエロー（Ｙ）色、マゼンタ（Ｍ）色、シアン（Ｃ）色及びブラック（Ｂｋ）色のインクがそれぞれ貯留されている。メインタンク５ａ〜５ｄ内に貯留されたインクは、インクチューブ１４ａ〜１４ｄを介して一旦サブタンク３１内に貯留された後に、ヘッド本体３０に供給される。ヘッド本体３０に供給されたインクは、各ノズル３０ａから下方へと噴射される。また、インクジェットプリンタ１は用紙搬送ユニットを有している（不図示）。用紙搬送ユニットは、ガイドフレーム２３及び２４下方の所定の印刷位置へと印刷用紙Ｐを搬送するものである。印刷位置へと搬送された印刷用紙Ｐ上には、ヘッド本体３０から噴射されたインクが着弾する。

インクジェットプリンタ１は、各種の動作を制御する制御部１００を有している。インクジェットプリンタ１には、プロセッサ回路や各種の記憶装置などのハードウェアが収納されており、記憶装置には、プロセッサ回路を動作させるためのプログラムを含む各種のソフトウェアが記憶されている。そして、これらのハードウェア及びソフトウェアが組み合わされることによって制御部１００が構築されている。制御部１００は、用紙搬送装置による印刷用紙の搬送、キャリッジ９の移動及びヘッド本体３０からのインクの噴射を画像データに基づいて制御することにより、印刷用紙上に所定の画像を形成する。

ガイドフレーム２３及び２４の間には、吸引キャップ２１及び吸収部材２２が設置されている。このうち、吸収部材２２は、ガイドフレーム２３及び２４の主走査方向に関して一端（図１において左端）の近傍に配置されており、主走査方向に関してキャリッジ９を移動することにより、ヘッド本体３０をその真上に位置させることができるように配置されている。吸収部材２２はウレタンフォームなどの多孔質材料からなり、ヘッド本体３０から噴射されたインクを吸収することができる。制御部１００は、キャリッジ９を吸収部材２２の上方へと移動させ、ヘッド本体３０からインクを噴射させて吸収部材２２にそのインクを吸収させる。これによって、ノズル３０ａのフラッシング処理を実施する。

吸引キャップ２１は、ガイドフレーム２３及び２４の主走査方向に関して他端（図１において右端）の近傍に配置されており、主走査方向に関してキャリッジ９を移動することにより、ヘッド本体３０を真上に位置させることができるように配置されている。

吸引キャップ２１の上面には上方に向かって突出した２つの突起部２１ｂが固定されている。各突起部２１ｂは平面視において長方形形状を有している。各突起部２１ｂは、ヘッド本体３０の下面に下方から当接することができるように形成されている。各突起部２１ｂがヘッド本体３０の下面に当接すると、ヘッド本体３０の下面に形成されたノズル３０ａが、突起部２１ｂによって平面視において取り囲まれる。これによって、吸引キャップ２１は、ヘッド本体３０の下面においてノズル３０ａが形成された領域を覆うことができる。また、吸引キャップ２１の上面には、２つの吸引口２１ａが形成されている。これらの吸引口２１ａは、２つの突起部２１ｂが平面視で取り囲んでいる領域内にそれぞれ形成されている。

インクジェットプリンタ１には、吸引ポンプ８１（負圧発生手段）及び流路切り替えユニット８２が設置されている。吸引ポンプ８１と流路切り替えユニット８２とは、互いにエアチューブ１６を介して接続されている。流路切り替えユニット８２は第１〜第４のポートを有している。第１〜第３のポートはエアチューブ１６、１７ａ及び１７ｂの一端にそれぞれ接続されており、第４のポートはエアチューブ１８の一端に接続されている。エアチューブ１７ａ及び１７ｂの他端は、吸引キャップ２１に形成された２つの吸引口２１ａにそれぞれ接続されている。流路切り替えユニット８２は、第１ポートと第２〜第４ポートのいずれかとを選択的に連通させることができる。これによって、例えば第１ポートと第２ポートとを連通させることにより、エアチューブ１６及び１７ａを介して吸引口２１ａの一方から吸引ポンプ８１が空気を吸引可能な状態にすることができる。また、第１ポートと第３ポートとを連通させることにより、エアチューブ１６及び１７ｂを介して吸引口２１ａの他方から吸引ポンプ８１が空気を吸引可能な状態にすることができる。

制御部１００は、キャリッジ９を吸引キャップ２１へと移動させることにより、吸引キャップ２１にヘッド本体３０の下面を覆わせる。そして、ヘッド本体３０の下面に突起部２１ｂが当接した状態で、吸引ポンプ８１及び流路切り替えユニット８２を制御して、ヘッド本体３０下面のノズル３０ａ内のインクを吸引させる。これによって、ノズル３０ａの周辺の余剰なインクや、インク流路内に混入した空気が除去される。

一方、エアチューブ１８の他端はチャージタンク８４に接続されている。チャージタンク８４は中空の容器であり、内部がエアチューブ１８と連通している。チャージタンク８４は、吸引ポンプ８１に内部の空気を吸引させることによって負圧を蓄えるためのものである。また、チャージタンク８４内はエアチューブ１９の一端と連通している。エアチューブ１９の他端はサブタンク３１に接続されている。エアチューブ１９は、後述のとおりサブタンク３１内の空間に連通している。これによって、流路切り替えユニット８２に第１ポートと第４ポートとを連通させることにより、エアチューブ１６、１８、チャージタンク８４及びエアチューブ１９を介して、サブタンク３１内の空気を吸引ポンプ８１が吸引可能な状態にすることができる。

なお、エアチューブ１８の途中には、一方向弁８３が設置されている。一方向弁８３は、流路切り替えユニット８２からチャージタンク８４に向かう空気の流れを規制し、チャージタンク８４から流路切り替えユニット８２に向かう空気の流れのみ許容するものである。これによって、吸引ポンプ８１が動作を停止したり、流路切り替えユニット８２が第４ポート以外のポートと第１ポートとを連通させたりした場合にも、チャージタンク８４及びエアチューブ１９を介してサブタンク３１内へと空気が流入することが防止されている。

サブタンク３１、ヘッド本体３０及びキャリッジ９についてさらに詳細に説明する。図２は、キャリッジ９からサブタンク３１等を取り外した状態の斜視図である。キャリッジ９は、概略的に直方体の形状を有し、上方に開口した箱形状を有している。サブタンク３１及びヘッド本体３０は、キャリッジ９内に収容され、固定されている。

サブタンク３１は導入部３１ａを有しており、インクチューブ１４ａ〜１４ｄ及びエアチューブ１９は導入部３１ａに接続されている。キャリッジ９の底部にはヘッド本体３０が固定されている。ヘッド本体３０の上面には、インクの導入口である開口９０が形成されている。開口９０は、４色のインクに合わせて４つの導入口を有している。サブタンク３１は、ヘッド本体３０の上方において、サブタンク３１からの各色インクの供給口が開口９０の各色の導入口と連通するようにキャリッジ９内に収容されている。

ヘッド本体３０の上面からは、制御部１００からの制御指令をヘッド本体３０に供給するフレキシブル配線基板７２が上方へと引き出されている。フレキシブル配線基板７２上にはドライバＩＣ回路７３が設置されている。フレキシブル配線基板７２には制御指令を示す信号を伝達するための配線が施されている。制御部１００からの制御信号は、ドライバＩＣ回路７３によってヘッド本体３０を駆動させるための駆動信号に変換された後に、ヘッド本体３０へと供給される。

キャリッジ９内には、ドライバＩＣ回路７３が過熱するのを防止するためのヒートシンク７１が設置されている。ヒートシンク７１は、副走査方向に垂直な断面に関してＬ字型の形状を有しており、下面がドライバＩＣ回路７３の上面に当接するように配置されている。

以下、サブタンク３１内の構成について図３及び図４を参照しつつ説明する。図３は、内部の構成を破線で示したサブタンク３１の平面図である。図４（ａ）は、図３のＩＶ−ＩＶ線に沿ったサブタンク３１の縦断面図である。図４（ｂ）は、図４（ａ）の一点鎖線に囲まれた領域の拡大図である。

サブタンク３１は、図４に示されるようにタンク本体３１ｂと蓋部材３１ｃとを有している。タンク本体３１ｂ内には、図３に示されるように、インクが貯留されるインク貯留室４１〜４４（液体貯留室）が形成されている。また、タンク本体３１ｂ内には、インクチューブ１４ａ〜１４ｄからのインクをインク貯留室４１〜４４に導入するためのインク流路４５〜４８が形成されている。インクチューブ１４ａ〜１４ｄを介してメインタンク５ａ〜５ｄから供給されたインクは、インク流路４５〜４８を介してインク貯留室４１〜４４内に流入する。インク貯留室４１〜４４内にはＢｋ色の顔料インク、Ｃ色、Ｍ色及びＹ色の染料インクがそれぞれ貯留される。なお、図４にはインク貯留室４２のみが示されているが、以下においては特に指摘のない限り、図４に示されたインク貯留室４２の構成をインク貯留室４１〜４４の共通構成とする。

インク貯留室４１〜４４は、副走査方向に関して長尺なほぼ直方体の形状を有しており、主走査方向に沿って配列されている。インク貯留室４２〜４４はいずれも同じ容積を有するように形成されているのに対して、インク貯留室４１はその他のインク貯留室よりも大きい容積を有するように形成されている。これは、本実施形態が、Ｂｋ色として顔料インク、Ｃ色、Ｍ色及びＹ色として染料インクを使用しつつも、良好な画質のために、用紙上に形成されるこれら４色のドット径を略同一になるようにしていることに関係する。すなわち、滲みにくい顔料インクを吐出するＢｋ色のノズル径を滲みやすい染料インクを吐出する他色のノズル径よりも大きくすることで、用紙上に形成されるドット径の大きさが略同一になるようにしているのであるが、その結果、一の吐出機会におけるインクの消費量（瞬間的なインクの消費量）は、Ｂｋ色がＣ色、Ｍ色及びＹ色インクよりも多くなってしまうため、それに対応すべく、Ｂｋ色のインクが貯留されるインク貯留室４１を他色のインクが貯留されるインク貯留室４２〜４４よりも大きくしているのである。なお、Ｂｋ色のノズル径と多色のノズル径が同じで、Ｂｋ色のノズル数が多色のノズル数よりも多い場合にも、インク貯留室４１をインク貯留室４２〜４４より大きな容積に形成するとよい。

タンク本体３１ｂにおいてインク貯留室４１〜４４の上部には、連通孔４１ａ〜４４ａが形成されている。タンク本体３１ｂの上面は水平面に沿っており、連通孔４１ａ〜４４ａはいずれもタンク本体３１ｂの上面に開口している。タンク本体３１ｂの上面には、連通孔４１ａ〜４４ａの各開口を塞ぐように気体透過膜５３が、接着等によって貼り付けられている。気体透過膜５３は、気体は通過させるが気体以外のインクや固体を通過させない膜であり、例えば多孔質のフッ素樹脂膜などが用いられる。タンク本体３１ｂの上面において気体透過膜５３の周囲には、溝５５が形成されている。溝５５の深さ方向は、鉛直方向に沿っている。

タンク本体３１ｂにおいてインク貯留室４１〜４４の下部には、ヘッド本体３０へのインクの供給流路であるインク流路４１ｂ〜４４ｂが形成されている。インク流路４１ｂ〜４４ｂはヘッド本体３０の上面に形成された開口９０の各導入口と連通している。なお、図を見やすくするため、図３にはインク流路４１ｂ〜４４ｂを図示せず、図４にインク流路４２ｂのみを図示している。

蓋部材３１ｃ内には、空気室（気体室）５１及び空気流路５２（吸引流路）が形成されている。空気室５１は、主走査方向に関して長尺な長方形の平面形状を有し、蓋部材３１ｃの下面に開口した凹部である。空気室５１は、主走査方向に関してインク貯留室４１〜４４を跨ぎ（図５参照）、副走査方向に関して溝５５の一方から気体透過膜５３を跨いで溝５５の他方に至る大きさに形成されている。空気室５１は、空気流路５２の一端と連通している。空気流路５２の他端はエアチューブ１９と連通している。

以上の構成により、制御部１００に吸引ポンプ８１及び流路切り替えユニット８２を制御させることで、チューブ１８、１９、チャージタンク８４及び空気流路５２を介して、空気室５１内の空気を吸引することができる。これによって空気室５１内を負圧にすることができると共に、空気室５１内がある程度の負圧になるまで吸引すると一方向弁８３が閉じ、これによって吸引ポンプ８１を停止しても空気室５１内の負圧を保持することができる。一方、空気室５１はインク貯留室４１〜４４と気体透過膜５３を介して隔てられているので、気体透過膜５３を通じてインク貯留室４１〜４４内の空気をインクから分離（気液分離）して空気室５１へと吸引することができる。これによって、インク貯留室４１〜４４からヘッド本体３０へと空気が流入することが抑制される。

空気室５１の内表面の天井面には、補強リブ６１〜６４（抑制部材）が固定されていて、蓋部材３１ｃと同じ樹脂材料で一体的に形成されている。なお、図４にはこれらのうち補強リブ６２のみが示されている。補強リブ６１〜６４は、上記の天井面から下方の気体透過膜５３へ向かって突出した突起部である。補強リブ６１〜６４の下面６１ａ〜６４ａ（対向面）は気体透過膜５３に鉛直方向に関して対向している。補強リブ６１〜６４は、気体透過膜５３が変形していない場合には下面６１ａ〜６４ａが気体透過膜５３から離隔するように配置されている。なお、補強リブ６１〜６４は、多孔質材料で形成してもよい。

タンク本体３１ｂの上面と蓋部材３１ｃの下面とは互いに溶着され、蓋部材３１ｃの下面に開口した上記凹部、タンク本体３１ｂの上面、及び、気体透過膜５３によって空気室５１が画定されている。

以下、タンク本体３１ｂの上面周辺の構成について図５を参照しつつ説明する。図５（ａ）は、タンク本体３１ｂの気体透過膜５３付近の平面図である。図５（ｂ）は、図５（ａ）の一点鎖線に囲まれた領域におけるタンク本体３１ｂの斜視図である。図５（ｃ）は、図５（ｂ）のＣ−Ｃ線に沿ったタンク本体３１ｂの縦断面図である。

図５（ａ）に示されるように、タンク本体３１ｂの上面には、主走査方向に関して連通孔４１ａ〜４４ａのすべてを跨ぐように１枚の気体透過膜５３が貼り付けられている。これによって、１枚の気体透過膜５３が全ての連通孔４１ａ〜４４ａの開口を覆っている。そして、気体透過膜５３が貼り付けられた領域の周囲を取り囲むように溝５５が形成されている。本実施形態においては、溝５５は気体透過膜５３を連続的に取り囲んでいる。

タンク本体３１ｂの上面において溝５５の外側の領域（図５（ａ）において薄い方の薄墨色で塗りつぶされた領域）は、蓋部材３１ｃと溶着されている領域である。かかる領域は溝５５の周囲を取り囲んでいる。

気体透過膜５３が貼り付けられた領域と溝５５との間には、多数のスリット５６が形成されている。これらのスリット５６は、気体透過膜５３の周囲を取り囲むように配列されている。スリット５６は、図５（ｂ）及び図５（ｃ）に示されているように、タンク本体３１ｂの上面において気体透過膜５３付近から溝５５の底面までほぼ三角錐状に切れ込んでいる。また、スリット５６は、水平断面に関して、気体透過膜５３側の大きさが最も大きく、そこから溝５５の底面に近づくにつれて小さくなるように形成されている。つまり、気体透過膜５３から溝５５の底面に向かって先細りの形状を有するように形成されている。

以下、蓋部材３１ｃの下面周辺の構成について図６を参照しつつ説明する。図６は、空気室５１の周辺の蓋部材３１ｃの底面図である。図６において、二点鎖線は、蓋部材３１ｃがタンク本体３１ｂに溶着されている状態の連通孔４１ａ〜４４ａの位置を示している。

蓋部材３１ｃの下面には、上記の通り空気室５１となる凹部の開口が形成されている。そして、凹部内において連通孔４１ａ〜４４ａに鉛直方向に関して対向する領域に、補強リブ６１〜６４がそれぞれ形成されている。補強リブ６１〜６４はいずれも十字型の平面形状を有しており、主走査方向及び副走査方向に関して連通孔４１ａ〜４４ａの幅とほぼ同じ幅をそれぞれ有している。補強リブ６２〜６４は互いに同じ大きさを有しているが、補強リブ６１は、補強リブ６２〜６４と比べて主走査方向に関する幅が大きい。補強リブ６１に対応するＢｋ色を貯留するインク貯留室４１が多色のインク貯留室４２〜４４よりも大きく、それに対応して、インク貯留室４１の連通孔４１ａの幅がインク貯留室４２〜４４の連通孔４２ａ〜４４ａの幅より大きいからである。

また、空気室５１となる凹部内の表面には、空気流路５２の開口５２ａが形成されている。開口５２ａは補強リブ６１〜６４が形成されていない領域に開口しており、本実施形態においては、補強リブ６２及び６３の間であって、蓋部材３１ｃの一端に近い側に配置されている。

以下、本実施形態の作用効果について説明する。

上記のとおり、空気室５１を負圧にすることで気体透過膜５３を通じてインク貯留室４１〜４４内の気液分離を実施することができる。しかし、気体透過膜５３をインクが通過したり、気体透過膜５３の貼り付け領域に隙間があったりして、空気室５１内にインクが浸入すると、気体透過膜５３上にインクが残留して空気が透過しにくくなるおそれがある。

これに対して本実施形態によると、図７に示されているように、気体透過膜５３上のインクＩは、スリット５６を通じて矢印Ａに沿って溝５５内に流れ込む。したがって、空気が通過しにくくなるほど気体透過膜５３にインクが残留することが抑制される。

また、スリット５６を形成することで、スリット５６が形成されていない場合と比べてインクが溝５５へと流れ込みやすい。スリット５６は気体透過膜５３側が広く開口しており、溝５５へと向かって先細りの形状を有している。したがって、インクが気体透過膜５３からスリット５６へと流れ込みやすく、毛管現象によって溝５５へと流れ込みやすい。さらに、多数のスリット５６が気体透過膜５３の周囲を取り囲むように配列されているため、気体透過膜５３の周囲の広範な領域からのインクが溝５５へと流れ込みやすくなっている。

また、本実施形態によると、タンク本体３１ｂと蓋部材３１ｃとが互いに溶着されている。この場合、溶着の際にタンク本体３１ｂや蓋部材３１ｃが熱によって大きく変形するおそれがある。これらの溶着の際にタンク本体３１ｂが変形したり熱が伝達したりすることにより、気体透過膜５３が剥がれたり破損したりするおそれもある。しかし、本実施形態によると、図５（ａ）に示されるように、かかる溶着の領域と気体透過膜５３との間に溝５５が形成されている。したがって、図７（ａ）の一点鎖線で囲まれる溶着領域が白抜き矢印の方向へと変形しても、溝５５が形成されていることにより、気体透過膜５３の貼り付け領域まで変形することが抑制される。また、溝５５がないと、かかる溶着領域から気体透過膜５３の貼り付け領域まで熱が伝達しやすいが、溝５５が存在することで熱の伝達が抑制される。

また、空気室５１内の空気が吸引されて空気室５１内の圧力が急激に低下すると、気体透過膜５３が空気室５１側へと突出するように変形するおそれがある。そして、気体透過膜５３が過剰に変形すると、気体透過膜５３がタンク本体３１ｂから剥がれたり、破損したりするおそれもある。しかし、本実施形態によると、空気室５１内に補強リブ６１〜６４が配置されている。このため、図７（ｂ）に示されているように、気体透過膜５３が変形しすぎた場合には、補強リブ６１〜６４が気体透過膜５３に当接して、気体透過膜５３の変形を抑制する。したがって、気体透過膜５３が剥がれたり破損したりするのが抑制される。

ところで、気体透過膜５３が下面６１ａ〜６４ａに当接すると、その当接した領域は当接していない領域に比べてインク貯留室４１〜４４からの空気が透過しにくい。しかし、補強リブ６１〜６４は、気体透過膜５３が変形していない場合には、下面６１ａ〜６４ａが気体透過膜５３から離隔するように形成されている。つまり、例えば空気室５１内の圧力とインク貯留室４１〜４４内の圧力とに差がない場合には、気体透過膜５３が変形せず、補強リブ６１〜６４の下面６１ａ〜６４ａが気体透過膜５３に当接していない。したがって、気体透過膜５３において空気が透過する領域が確保される。

また、補強リブ６１〜６４が十字型の平面形状を有しているので、気体透過膜５３の変形を広い領域で抑制できると共に、気体透過膜５３との当接領域を抑制することができる。したがって、気体透過膜５３において空気が透過する領域を確保すると共に、気体透過膜５３の変形を効果的に抑制することができる。

また、補強リブ６１〜６４を多孔質材料で形成すれば、気体透過膜５３からにじみ出てきたインクを補強リブ６１〜６４が吸収することができるため、気体透過膜５３にインクが残存して空気の透過性が低下するのが抑制される。

また、連通孔４１ａ〜４４ａにそれぞれ対応して補強リブ６１〜６４が配設されているので、気体透過膜５３の変形をより適切に抑制することができる。

また、１つの空気室５１を介してインク貯留室４１〜４４の４つの気液分離を実施しているので、簡易な構成によって複数のインク貯留室の気液分離が可能である。さらに、１つの空気室５１内において１枚の気体透過膜５３が４つの連通孔４１ａ〜４４ａを覆うように貼り付けられているので、各連通孔にそれぞれ気体透過膜が貼り付けられる場合と比べて貼り付けの手間が掛からず、確実に貼り付けやすい。

以下、サブタンクに係る上記と異なる実施形態について図８を参照しつつ説明する。なお、以下において上記と共通の構成についての説明を適宜省略し、上記と同じ符号で示された部分は上記と同じ構成を有するものとする。

図８（ａ）は、気体透過膜５３を取り囲むように形成された溝の構成が異なるサブタンク１３１の縦断面図である。サブタンク１３１は蓋部材３１ｃとタンク本体１３１ｂとを有している。タンク本体１３１ｂには、溝５５の替わりに溝１５５が形成されている。溝１５５は溝５５と同様に、気体透過膜５３の貼り付け領域を連続的に取り囲むように形成されている。しかし、縦断面に関して溝５５と異なる形状を有しており、下方に向かって先細りのほぼ台形の形状を有している。気体透過膜５３から溝１５５の底面までの内表面が傾斜しており、鉛直な内表面を有している場合と比べてインクが流れ落ちやすくなっている。

図８（ｂ）は、エアチューブ１９と連通した空気流路の構成が異なるサブタンク２３１の縦断面図である。サブタンク２３１はタンク本体２３１ｂと蓋部材２３１ｃとを有しており、蓋部材２３１ｃ及びタンク本体２３１ｂの内部に空気流路１５２ａ及び１５２ｂがそれぞれ形成されている。空気流路１５２ａの一端はエアチューブ１９に連通しており、他端は蓋部材２３１ｃの下面に開口している。空気流路１５２ｂの一端はタンク本体２３１ｂの上面に開口し、空気流路１５２ａの開口と連通している。空気流路１５２ｂの他端は、溝５５の内表面に開口している。これにより、空気流路１５２ａは、溝５５内の空間に連通している。このように空気流路１５２ａが溝５５内の空間に連通していることによって、サブタンク２３１においては、気体透過膜５３上のインクを溝５５内に吸引するとともに、溝５５内に溜まったインクを吸引し、空気流路１５２ａからエアチューブ１９に至る経路で排出することが可能である。したがって、溝５５内に溜まったインクが溢れ出て気体透過膜５３に逆流し、気体透過膜５３の気体透過性を低下させる、といった事態が回避される。

以下、サブタンクの蓋部材に係る上記と異なる実施形態について図９を参照しつつ説明する。図９（ａ）は、エアチューブ１９に連通した空気流路の開口位置が異なる蓋部材３３１ｃの底面図である。蓋部材３３１ｃには、空気流路５２の替わりに空気流路３５２が形成されている。空気流路３５２の一端はエアチューブ１９と連通し、他端は空気室５１内に開口している。そして、かかる空気流路３５２の開口３５２ａは、連通孔４１ａ〜４４ａのうち、最も連通孔４１ａに近い位置に形成されている。

ところで、上述したように、Ｂｋ色は他色に比べて一の吐出機会におけるインクの消費量（瞬間的なインクの消費量）が多いので、それに対応すべく、Ｂｋ色のインクが貯留されるインク貯留室４１の容積を他色のインクが貯留されるインク貯留室４２〜４４よりも大きくしている。その結果、インク貯留室４１はインク貯留室４２〜４４よりも多量のインクを貯留する分、そこに含まれる気体の量も増えることとなる。
また、インク貯留室４１の容積をインク貯留室４２〜４４よりも大きくした結果、連通孔４１ａは連通孔４２ａ〜４４ａよりも大きくなり、それらを塞ぐ気体透過膜５３の面積も大きくなっている。これにより、気体透過膜５３の連通孔４１ａを塞ぐ部分は、連通孔４２ａ〜４４ａを塞ぐ部分よりも、変形が大きくなるため、補強リブ６１の気体透過膜５３に当接する面積は補強リブ６２〜６４の気体透過膜に当接する面積より大きくする必要がある。しかし、補強リブ６１〜６４は空気室５１内の気流を妨げて気体透過膜５３を通じたインク貯留室内の空気の吸引を劣化させるように作用するため、最も大きい補強リブ６１に対応するＢｋ色に関する吸引が最も影響を受ける。

しかし、蓋部材３３１ｃにおいては、インク貯留室４２〜４４よりもインク貯留室４１の近くに開口３５２ａが形成されているので、補強リブ６１〜６４が形成されている場合にも、インク貯留室４１から速やか且つ円滑に空気を吸引することができる。なお、インク貯留室４１から空気を速やかに吸引するという観点から、図９（ａ）に示されているように開口３５２ａが連通孔４１ａに対向する領域に重なる位置に形成されていることが好ましい。これによって、よりインク貯留室４１から空気を吸引しやすくなる。

図９（ｂ）は、エアチューブ１９に連通した空気流路の構成が異なる蓋部材４３１ｃの底面図である。蓋部材４３１ｃ内には、一端がエアチューブ１９に連通した空気流路４５２が形成されている。空気流路４５２の他端は複数に分岐して空気室５１内に開口している。かかる空気流路４５２の開口４５２ａは、各補強リブの近傍に４つ設けられている。補強リブ６４に関して説明すると、補強リブ６４の先端を互いに結ぶ６本の線分（図９（ｂ）の二点鎖線）を描いた場合に、これら６本の線分によって囲まれる４つの三角形の領域が描かれる。そして、これらの４つの領域にそれぞれ重なるように、４つの開口４５２ａが形成されている。また、他の補強リブ６１〜６３についても同様にそれぞれ４つの開口４５２ａが形成されている。このように補強リブ６１〜６４のそれぞれに近接して開口４５２ａが形成されていることにより、補強リブ６１〜６４が気体透過膜５３に当接した場合にも、その当接領域の周辺から空気を吸引しやすくなる。

図９（ｃ）は、補強リブ及び空気流路の構成が異なる蓋部材５３１ｃの底面図である。蓋部材５３１ｃの空気室５１内には、補強リブ６１〜６４の替わりに補強リブ５６１〜５６４が形成されている。補強リブ５６１〜５６４は、空気室５１の天井面から下方に向かって突出した突起部である。補強リブ５６１〜５６４はいずれも円筒形の形状を有しており、その中心軸に沿って内部に円筒形の空洞（突起内流路）が形成されている。この空洞は、補強リブ５６１〜５６４の下面に開口しており、これによって開口５６１ａ〜５６４ａが形成されている。蓋部材５３１ｃ内には、一端がエアチューブ１９に連通した空気流路５５２が形成されている。空気流路５５２の他端は、複数に分岐して補強リブ５６１〜５６４内の各空洞に連通している。したがって、空気室５１内の空気は、開口５６１ａ〜５６４ａを介して吸引される。また、空気室５１の内表面において、補強リブ５６１〜５６４が形成されていない領域には、空気流路５５２の開口５５２ａがさらに形成されている（突起外流路）。

蓋部材５３１ｃにおいては、補強リブ５６１〜５６４の下面に空気流路５５２と連通した開口５６１ａ〜５６４ａが形成されているので、補強リブ５６１〜５６４と気体透過膜５３とが当接した場合にも、その当接領域からも空気が吸引されやすい。また、補強リブ５６１〜５６４が形成された領域以外の領域にも開口５５２ａが形成されているので、気体透過膜５３の全領域を通じて空気が吸引されやすい。さらに、補強リブ５６１〜５６４が円筒形の形状を有しているため、補強リブ自体の強度が確保されている。

＜その他の変形例＞
以上は、本発明の好適な実施形態についての説明であるが、本発明は上述の実施形態に限られるものではなく、課題を解決するための手段に記載された範囲の限りにおいて様々な変更が可能なものである。

例えば、上述の実施形態においては、気体透過膜５３の貼り付け領域の周囲を連続的に取り囲むように溝５５が形成されている。しかし、気体透過膜５３の周りを断続的に取り囲んでいてもよい。例えば、図１０は、かかる断続的な溝６５５が形成されたタンク本体６３１ｂの上面を示している。溝６５５は、気体透過膜５３の周囲において連通孔４１ａ〜４４ａに対向する位置に不連続に形成されている。なお、スリット５６も溝６５５に沿った領域にのみ形成されている。この他、連通孔４１ａ〜４４ａの位置に関係なく、例えば気体透過膜５３の中心周りに角度にして１２０度間隔で不連続になるように、気体透過膜５３の周囲に沿って溝が形成されていてもよい。

また、スリット５６と異なる形状のスリットが形成されていてもよい。例えば、平面視で四角形状であってもよい。あるいは、気体透過膜５３から溝５５の底面に向かって先細りになっておらず、いずれの水平断面も同じ形状になるように形成されていてもよい。

また、上述の実施形態においては、気体透過膜５３が変形していない状態で補強リブ６１〜６４が気体透過膜５３から離隔している。しかし、気体透過膜５３が変形していない状態で気体透過膜５３に当接するように補強リブが形成されていてもよい。

また、上述の実施形態においては、１枚の気体透過膜５３が連通孔４１ａ〜４４ａのすべてを覆うように貼り付けられている。しかし、２枚以上の気体透過膜５３が貼り付けられていてもよい。例えば、連通孔４１ａ〜４４ａのそれぞれを覆うように合計４枚の気体透過膜５３が貼り付けられていてもよい。

また、上述の実施形態においては、サブタンク３１がタンク本体３１ｂと蓋部材３１ｃを有している。しかし、これらがはじめから一体に形成されていてもよい。

また、上述の実施形態においては、ヘッド本体３０やサブタンク３１がキャリッジ９と共に移動する方式が採用されている。しかし、固定式のインクジェットヘッドが採用されたものであってもよい。また、インクジェットプリンタとは異なり、インク以外の液体、例えば液晶表示装置のカラーフィルタを製作するために着色液を塗布する装置など、各種の液体を噴射する装置に本発明が適用されてもよい。

本発明の一実施形態に係るインクジェットプリンタの平面図である。 図１のキャリッジからサブタンク等を取り外した状態の斜視図である。 内部の構成を破線で示した図１のサブタンクの平面図である。 図４（ａ）は、図３のＩＶ−ＩＶ線に沿ったサブタンクの縦断面図である。図４（ｂ）は、図４（ａ）の一点鎖線に囲まれた領域の拡大図である。 図３のタンク本体上面の構成を示す図である。 空気室の周辺における図３の蓋部材の底面図である。 本実施形態の作用効果を説明するための図である。 本発明の他の実施形態に係るサブタンクの縦断面図である。 本発明の他の実施形態に係る蓋部材の底面図である。 本発明の変形例に係るタンク本体の平面図である。

符号の説明

１ インクジェットプリンタ
３０ ヘッド本体
３０ａ ノズル
５１ 空気室
５３ 気体透過膜
５５、１５５ 溝
５６ スリット
８１ 吸引ポンプ
１００ 制御部
５ａ〜５ｄ メインタンク
１６〜１９ エアチューブ
３１〜２３１ サブタンク
３１ｂ〜６３１ｂ タンク本体
３１ｃ〜５３１ｃ 蓋部材
４１〜４４ インク貯留室
４１ａ〜４４ａ 連通孔
５２〜５５２ 空気流路
６１〜６４ 補強リブ
５６１〜５６４ 補強リブ

Claims (13)

1. 液滴を噴射する噴射口を有する液体噴射ヘッドと、
   前記液体噴射ヘッドに供給する液体を貯留する液体貯留室が形成された第１タンクと、
   前記第１タンクの前記液体貯留室に供給する液体を貯留する第２タンクと、
   前記第１タンク内に形成された気体室と、
   前記気体室と前記液体貯留室との連通孔を塞ぎ、これら２つの室を仕切る気体透過膜と、
   前記気体室内の圧力を負圧にする負圧発生手段と、
   前記気体室内に設けられ、前記気体室内側に突出変形しようとする前記気体透過膜と当接することでその変形を抑制する抑制部材とを備えていることを特徴とする液滴噴射装置。
2. 前記抑制部材が、前記気体透過膜に対向して位置するとともに、前記気体室側に突出変形した前記気体透過膜と当接する対向面を有しており、
   前記対向面が、前記液体貯留室内の圧力と前記気体室内の圧力とに差がない場合には前記対向面と前記気体透過膜とが離隔するように配置されていることを特徴とする請求項１に記載の液滴噴射装置。
3. 前記気体室の内表面が、前記気体透過膜の表面に対向する対向領域を有しており、
   前記抑制部材が、前記対向領域から前記気体透過膜に向かって突出する突起部を有しており、
   前記突起部の突出方向に関して先端に前記対向面が形成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の液滴噴射装置。
4. 前記負圧発生手段が、前記第１タンク内に形成された吸引流路を介して前記気体室内の圧力を負圧にするものであり、
   前記吸引流路の前記気体室への開口が、前記気体室の内表面の前記対向領域内において前記突起部が形成されていない位置に開口していることを特徴とする請求項３に記載の液滴噴射装置。
5. 前記突起部が、前記気体透過膜の表面に垂直な断面に関して十字型の形状を有していることを特徴とする請求項４に記載の液滴噴射装置。
6. 前記十字型の４つの先端を互いに結ぶ６本の線分に囲まれた４つの領域に対して、前記気体透過膜の表面に垂直な方向から見てそれぞれ重なる位置に、４つの前記吸引流路の前記開口が形成されていることを特徴とする請求項５に記載の液滴噴射装置。
7. 前記吸引流路が、前記突起部の突出方向に関して当該突起部を貫通し前記対向面に開口した突起内流路と、前記気体室の内表面の前記対向領域内において前記突起部が形成されていない位置に開口した突起外流路とを有していることを特徴とする請求項６に記載の液滴噴射装置。
8. 前記突起内流路が内部に形成された突起部が、その突出方向に中心軸が沿った円筒形状を有していることを特徴とする請求項７に記載の液滴噴射装置。
9. 前記第１タンクが、前記気体室と接続した複数の前記液体貯留室を有しており、
   前記複数の液体貯留室のそれぞれと前記気体室とを連通させる複数の前記連通孔が同一面上に配列されていることを特徴とする請求項４〜８のいずれか１項に記載の液滴噴射装置。
10. 前記複数の液体貯留室のうちの少なくともひとつは、他の液体貯留室と容積が異なっており、
    前記吸引流路の前記気体室への開口は、前記複数の液体貯留室に対応する前記複数の連通孔のうち、最も容積の大きい液体貯留室の連通孔に近づくような位置に形成されていることを特徴とする請求項９に記載の液滴噴射装置。
11. 前記複数の連通孔にそれぞれ対向する複数の前記突起部が形成されていることを特徴とする請求項９又は１０に記載の液滴噴射装置。
12. 前記一方向に沿って延在する１枚の前記気体透過膜が、前記複数の連通孔を跨ぎ且つ前記複数の連通孔を覆うように前記気体室の内表面に貼り付けられていることを特徴とする請求項９〜１１のいずれか１項に記載の液滴噴射装置。
13. 前記抑制部材が、多孔質材料から形成されていることを特徴とする請求項１〜１２のいずれか１項に記載の液滴噴射装置。

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