脱気装置及び画像形成装置
【課題】気体室内を負圧にして液体に溶存する気体を脱気する脱気手段が駆動停止した際に、気体室内を大気開放する開放動作をすることなく、当該脱気手段が起動可能な圧力に気体室内の圧力を上昇させることを課題とする。
【解決手段】液体流路内の液体に溶存する気体が透過可能な透過部材によって、当該液体流路と仕切られた気体室と、前記気体室内の気体を排出路を通じて排出して前記気体室内を負圧とすることで、前記液体に溶存する気体を当該液体から脱気する脱気手段と、前記排出路を大気に常時開放し、前記脱気手段の排出動作時において前記液体から脱気可能な圧力に前記気体室を維持するように前記排出路に流入する前記大気に対して流入抵抗を付与する抵抗付与手段と、を備える。
【解決手段】液体流路内の液体に溶存する気体が透過可能な透過部材によって、当該液体流路と仕切られた気体室と、前記気体室内の気体を排出路を通じて排出して前記気体室内を負圧とすることで、前記液体に溶存する気体を当該液体から脱気する脱気手段と、前記排出路を大気に常時開放し、前記脱気手段の排出動作時において前記液体から脱気可能な圧力に前記気体室を維持するように前記排出路に流入する前記大気に対して流入抵抗を付与する抵抗付与手段と、を備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、脱気装置及び画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、以下の構成が開示されている。すなわち、０．０１〜０．１μｍ程度の微細な孔を持つ気体透過膜１６を、外径０．１〜０．５ｍｍ程度のチューブ状にし、それを複数本束ねて端部を結束し、その結束された端部に自己封止弁１７を取付けて脱気ユニット１５を構成する。この脱気ユニット１５を、例えばインクジェットヘッド３４の共通インク部１４内に配設し、外部から自己封止弁１７に脱気キャップ１０を接続し、脱気キャップ１０の内部をチューブポンプ４で吸引すると、チューブ状気体透過膜１６の内部が負圧となり、インク中に溶解する気体がチューブ状気体透過膜１６の内部に吸引されて排出される。インク中の気体溶解量が減少するとキャビティ１３内の気泡も小さくなって、最終的には消滅する。
また、従来からある真空ポンプとして、一旦駆動を停止したあと再度駆動する場合、ある程度まで吸気側の圧力を上昇させる必要があるものが知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−２２４３１２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、気体室内を負圧にして液体に溶存する気体を脱気する脱気手段が駆動停止した際に、気体室内を大気開放する開放動作をすることなく、当該脱気手段が起動可能な圧力に気体室内の圧力を上昇させることを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
請求項１の発明は、液体流路内の液体に溶存する気体が透過可能な透過部材によって、当該液体流路と仕切られた気体室と、前記気体室内の気体を排出路を通じて排出して前記気体室内を負圧とすることで、前記液体に溶存する気体を当該液体から脱気する脱気手段と、前記排出路を大気に常時開放しつつ、前記脱気手段による排出動作時において前記液体から脱気可能な圧力に前記気体室を維持するように前記排出路に流入する前記大気に対して流入抵抗を付与する抵抗付与手段と、を備える脱気装置である。
【０００６】
請求項２の発明は、前記抵抗付与手段は、前記脱気手段による排出動作時において、前記液体が沸騰しない圧力に前記気体室を維持するような前記流入抵抗を付与する請求項１に記載の脱気装置である。
【０００７】
請求項３の発明は、前記抵抗付与手段は、前記排出路の径より開口径が小さく、前記排出路を大気に常時開放する開口と、前記開口を外側から覆い、前記開口の開口径よりも大きく、前記流入抵抗を付与する抵抗体と、を備える請求項１又は２に記載の脱気装置である。
【０００８】
請求項４の発明は、前記抵抗付与手段は、前記排出路を大気に常時開放する開口を覆う多孔質膜である請求項１又は２に記載の脱気装置である。
【０００９】
請求項５の発明は、液体流路内の液体によって画像を形成する画像形成部と、前記脱気手段による排出動作停止時において、前記抵抗付与手段が、前記画像形成部の電源投入から画像形成動作が開始可能とされるまでの時間内に、脱気可能な圧力から前記脱気手段が起動可能な圧力へ前記気体室を上昇させるような前記流入抵抗を付与する請求項１〜４のいずれか１項に記載の脱気装置と、を備える画像形成装置である。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の請求項１の構成によれば、気体室内を負圧にして液体に溶存する気体を脱気する脱気手段が駆動停止した際に、気体室内を大気開放する開放動作をすることなく、当該脱気手段が起動可能な圧力に気体室内の圧力を上昇させることができる。
【００１１】
本発明の請求項２の構成によれば、液体が沸騰する圧力に気体室を維持する場合に比べ、液体の成分変動が抑制される。
【００１２】
本発明の請求項３の構成によれば、抵抗体の表面にゴミ等が付着しても、抵抗体の面積が開口の開口径と同じである場合に比べ、大気に付与される流入抵抗が変化しにくい。
【００１３】
本発明の請求項４の構成によれば、多孔質材が膜状ではない場合に比べ、膜面積を変えることによる流入抵抗の設定が、微細に設定できる。
【００１４】
本発明の請求項５の構成によれば、画像形成装置の電源が不意に落とされた場合でも、画像形成部による画像形成動作が開始可能とされるまでに、脱気手段の再起動が可能な状態となる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】インクジェット記録装置の全体構成を示す概略図である。
【図２】インク供給機構の構成を示す概略図である。
【図３】脱気装置の構成を示す概略図である。
【図４】大気開放機構の構成を示す概略図である。
【図５】大気開放機構における流入抵抗を付与する構成を示す概略図である。
【図６】気体室内の圧力と、インク中の溶存酸素量との関係を示すグラフである。
【図７】多孔質膜の膜面積と、気体室内の圧力との関係を示すグラフである。
【図８】各色のインク供給機構において、大気解放機構及びポンプ等が共通化された構成を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下に、本発明に係る実施形態の一例を図面に基づき説明する。
【００１７】
本実施形態では、画像形成装置の一例として、インク滴を吐出して記録媒体に画像を記録するインクジェット記録装置について説明する。
【００１８】
なお、画像形成装置としては、インクジェット記録装置に限定されるものではない。画像形成装置としては、例えば、フィルムやガラス上にインク等を吐出してカラーフィルタを製造するカラーフィルタ製造装置、有機ＥＬ溶液を基板上に吐出してＥＬディスプレイパネルを形成する装置、溶解状態の半田を基板上に吐出して部品実装用のバンプを形成する装置、金属を含む液体を吐出して配線パターンを形成する装置及び液滴を吐出して膜を形成する各種の成膜装置であってもよく、液体によって画像を形成する画像形成装置であればよい。
【００１９】
（インクジェット記録装置の構成）
まず、インクジェット記録装置の構成を説明する。図１は、本実施形態に係るインクジェット記録装置の構成を示す概略図である。
【００２０】
図１に示すように、インクジェット記録装置１０は、用紙等の記録媒体Ｐが収容される記録媒体収容部１２と、記録媒体Ｐに画像を記録する画像記録部（画像形成部の一例）１４と、記録媒体収容部１２から画像記録部１４へ記録媒体Ｐを搬送する搬送手段１６と、画像記録部１４によって画像が記録された記録媒体Ｐが排出される記録媒体排出部１８と、を備えている。
【００２１】
画像記録部１４は、液体を吐出する吐出部の一例として、インク滴を吐出して記録媒体に画像を記録するインクジェット記録ヘッド２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０Ｋ（以下、２０Ｙ〜２０Ｋと示す）を備えている。
【００２２】
また、インクジェット記録ヘッド２０Ｙ〜２０Ｋは、ノズル（図示省略）が形成されたノズル面２２Ｙ〜２２Ｋをそれぞれ有している。このノズル面２２Ｙ〜２２Ｋは、インクジェット記録装置１０での画像記録が想定される記録媒体Ｐの最大幅と同程度か、又はそれ以上の記録可能領域を有している。なお、記録媒体Ｐの幅は、記録媒体Ｐの搬送方向Ｈと直交する方向（図１における紙面の奥行き方向）の長さである。
【００２３】
さらに、インクジェット記録ヘッド２０Ｙ〜２０Ｋは、記録媒体Ｐの搬送方向Ｈの下流側から、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の色の順で並列に並べられており、その各色に対応したインク滴を、圧電方式によって、複数のノズルから吐出し、画像を記録する構成となっている。なお、インクジェット記録ヘッド２０Ｙ〜２０Ｋにおいて、インク滴を吐出させる構成は、サーマル方式等の他の方式によって吐出させる構成であっても良い。
【００２４】
インクジェット記録装置１０には、液体を貯留する貯留部として、各色のインクを貯留するインクタンク２１Ｙ、２１Ｍ、２１Ｃ、２１Ｋ（以下、２１Ｙ〜２１Ｋと示す）が設けられている。このインクタンク２１Ｙ〜２１Ｋから、各インクジェット記録ヘッド２０Ｙ〜２０Ｋへインクが供給される。なお、インクジェット記録ヘッド２０Ｙ〜２０Ｋへ供給されるインクとしては、水性インク、油性インク、溶剤系インク等、各種インクの使用が可能である。
【００２５】
搬送手段１６は、記録媒体収容部１２内の記録媒体Ｐを１枚ずつ取り出す取出ドラム２４と、画像記録部１４のインクジェット記録ヘッド２０Ｙ〜２０Ｋへ記録媒体Ｐを搬送しその記録面（表面）をインクジェット記録ヘッド２０Ｙ〜２０Ｋに対面させる搬送体としての搬送ドラム２６と、画像が記録された記録媒体Ｐを記録媒体排出部１８へ送り出す送出ドラム２８と、を有している。そして、取出ドラム２４、搬送ドラム２６、送出ドラム２８は、それぞれ記録媒体Ｐがその周面に静電的吸着手段、或いは吸引や粘着などの非静電的吸着手段によって保持されるように構成されている。
【００２６】
また、取出ドラム２４、搬送ドラム２６、送出ドラム２８には、それぞれ記録媒体Ｐの搬送方向下流側端部を挟んで保持する保持手段としてのグリッパー３０が、例えば２組ずつ備えられており、これら３個のドラム２４、２６、２８は、それぞれその周面に記録媒体Ｐを、グリッパー３０によってこの場合は２枚まで保持可能に構成されている。そして、グリッパー３０は、各ドラム２４、２６、２８の周面に２つずつ形成された凹部２４Ａ、２６Ａ、２８Ａ内に設けられている。
【００２７】
具体的には、各ドラム２４、２６、２８の凹部２４Ａ、２６Ａ、２８Ａ内の予め定められた位置に、各ドラム２４、２６、２８の回転軸３２に沿って回転軸３４が支持されており、この回転軸３４には、その軸方向に間隔をおいて複数のグリッパー３０が固定されている。したがって、回転軸３４が、図示しないアクチュエーターによって正逆両方向に回転することにより、グリッパー３０が各ドラム２４、２６、２８の周方向に沿って正逆両方向に回転し、記録媒体Ｐの搬送方向下流側端部を挟んで保持したり、離したりするようになっている。
【００２８】
つまり、グリッパー３０は、その先端部が各ドラム２４、２６、２８の周面から若干突出するように回転することで、取出ドラム２４の周面と搬送ドラム２６の周面とが対面する受渡位置３６において、取出ドラム２４のグリッパー３０から搬送ドラム２６のグリッパー３０へ記録媒体Ｐを受け渡すようになっており、搬送ドラム２６の周面と送出ドラム２８の周面とが対面する受渡位置３８において、搬送ドラム２６のグリッパー３０から送出ドラム２８のグリッパー３０へ記録媒体Ｐを受け渡すようになっている。
【００２９】
また、インクジェット記録装置１０は、インクジェット記録ヘッド２０Ｙ〜２０Ｋをメンテナンスするメンテナンスユニット（図示省略）を備えている。メンテナンスユニットは、インクジェット記録ヘッド２０Ｙ〜２０Ｋのノズル面を覆うキャップ、予備吐出（空吐出）された液滴を受ける受け部材、ノズル面を清掃する清掃部材、ノズル内のインクを吸引するための吸引装置等を有しており、メンテナンスユニットがインクジェット記録ヘッド２０Ｙ〜２０Ｋに対向する対向位置に移動し、各種のメンテナンスを行う。
【００３０】
次に、インクジェット記録装置１０の画像記録動作（画像形成動作の一例）について説明する。
【００３１】
記録媒体収容部１２から取出ドラム２４のグリッパー３０により１枚ずつ取り出されて保持された記録媒体Ｐは、取出ドラム２４の周面に吸着されつつ搬送され、受渡位置３６において、取出ドラム２４のグリッパー３０から搬送ドラム２６のグリッパー３０へ受け渡される。
【００３２】
搬送ドラム２６のグリッパー３０により保持された記録媒体Ｐは、その搬送ドラム２６に吸着されつつインクジェット記録ヘッド２０Ｙ〜２０Ｋの画像記録位置まで搬送され、そのインクジェット記録ヘッド２０Ｙ〜２０Ｋから吐出されるインク滴により、記録面に画像が記録される。
【００３３】
記録面に画像が記録された記録媒体Ｐは、受渡位置３８において、搬送ドラム２６のグリッパー３０から送出ドラム２８のグリッパー３０へ受け渡される。そして、送出ドラム２８のグリッパー３０により保持された記録媒体Ｐは、その送出ドラム２８に吸着されつつ搬送され、記録媒体排出部１８へ排出される。以上のように、一連の画像記録動作が行われる。
【００３４】
（インク供給機構の構成）
次に、画像記録部１４のインクジェット記録ヘッド２０Ｙ〜２０Ｋへインクを供給するインク供給機構４２Ｙ〜４２Ｋの構成について説明する。なお、インクジェット記録ヘッド２０Ｙ〜２０Ｋの各々に対応するインク供給機構４２Ｙ〜４２Ｋは、互いに同一の構成であるので、以下ではインクジェット記録ヘッド２０Ｙに対応するインク供給機構４２Ｙを例に挙げて説明する。図２は、インクジェット記録ヘッド２０Ｙへインクを供給するインク供給機構４２Ｙを示す概略図である。
【００３５】
図２に示すように、インクジェット記録ヘッド２０Ｙは、インクを吐出する吐出部としての吐出モジュール４０を複数備えている。吐出モジュール４０の各々には、吐出モジュール４０の外部から内部へインクを供給可能な供給口４０Ａと、供給口４０Ａを通じて供給されたインクを吐出モジュール４０の内部から外部へ排出可能な排出口４０Ｂと、が設けられている。
【００３６】
一方、インク供給機構４２Ｙは、イエロー（Ｙ）のインクを貯留する前述のインクタンク２１Ｙを備えている。インクタンク２１Ｙには、管内をインクが流通可能とされた供給側の共通管（以下、供給側共通管という）４６の一端が接続されている。
【００３７】
供給側共通管４６のインクタンク２１Ｙに対する他端側（図２の左側）には、それぞれの管内をインクが流通可能とされた複数の供給側の個別管（以下、供給側個別管という）５０の一端が、供給側共通管４６の異なる位置に各々接続されている。供給側個別管５０の他端は、それぞれ対応する複数の吐出モジュール４０の供給口４０Ａに各々接続されている。
【００３８】
これにより、インクタンク２１Ｙから供給側個別管５０へインクが流通可能な供給側の共通流路（以下、供給側共通流路という）４７が、供給側共通管４６の管内に形成される。また、供給側共通流路４７から吐出モジュール４０の供給口４０Ａへインクが流通可能な供給側の個別流路（以下、供給側個別流路という）５１が、供給側個別管５０の管内に形成される。
【００３９】
また、供給側個別流路５１（供給側個別管５０）には、供給側個別流路５１を開閉可能な第１開閉機構としての供給側のバルブ（以下、供給側バルブという）５２が各々設けられている。供給側個別管５０には、供給側個別流路５１内の圧力変動を緩和する緩衝器４４が設けられている。
【００４０】
また、供給側共通流路４７（供給側共通管４６）には、供給側共通流路４７内に圧力を付与する第１圧力付与手段としての供給側のポンプ（以下、供給側ポンプという）４８が設けられている。供給側ポンプ４８は、インク流通方向の最上流側で供給側共通流路４７に接続された供給側個別流路５１の接続部５１Ａから見てインク流通方向の上流側に配置されている。
【００４１】
供給側ポンプ４８は正転及び逆転が可能とされており、供給側バルブ５２の開放状態において供給側ポンプ４８が正転された場合は、供給側共通流路４７に圧力(正圧)が与えられ、インクタンク２１Ｙに貯留されているインクが、供給側共通流路４７及び供給側個別流路５１を流通し、各吐出モジュール４０の供給口４０Ａを介して、各吐出モジュール４０に供給されるようになっている。
【００４２】
また、供給側共通流路４７には、インクに溶存する気体（具体的には、空気）を脱気（除去）する脱気装置６０が、インクタンク２１Ｙと供給側ポンプ４８との間の位置に設けられている。この脱気装置６０の具体的な構成については、後述する。
【００４３】
また、インクタンク２１Ｙには、それぞれの管内をインクが流通可能とされた複数の排出側の共通管（以下、排出側共通管という）５４の一端が接続されている。排出側共通管５４のインクタンク２１Ｙに対する他端側（図２の左側）には、管内をインクが流通可能とされた排出側の個別管（以下、排出側個別管という）５５の一端が、排出側共通管５４の異なる位置に各々接続されている。排出側個別管５５の他端は、それぞれ対応する吐出モジュール４０の排出口４０Ｂに各々接続されている。
【００４４】
これにより、吐出モジュール４０の排出口４０Ｂから排出側共通管５４へインクが流通可能な排出側の個別流路（以下、排出側個別流路という）５７が、排出側個別管５５の管内に形成される。また、排出側個別流路５７からインクタンク２１Ｙへインクが流通可能な排出側の共通流路（以下、排出側共通流路という）５３が、排出側共通管５４の管内に形成される。
【００４５】
また、排出側個別流路５７（排出側個別管５５）には、排出側個別流路５７を開閉可能な第２開閉機構としての排出側のバルブ（以下、排出側バルブという）５６が各々設けられている。また、排出側個別管５５には、排出側個別流路５７内の圧力変動を緩和する緩衝器４５が設けられている。
【００４６】
また、排出側共通流路５３（排出側共通管５４）には、排出側共通流路５３内に圧力を付与する第２圧力付与手段としての排出側のポンプ（以下、排出側ポンプという）６２が設けられている。具体的には、排出側ポンプ６２は、インク流通方向の最下流側で排出側共通流路５３に接続された排出側個別流路５７の接続部５７Ａから見てインク流通方向の下流側に配置されている。
【００４７】
排出側ポンプ６２も、供給側ポンプ４８と同様に、正転及び逆転が可能とされており、排出側ポンプ６２が正転された場合は、排出側共通流路５３に圧力(正圧)が与えられる。
【００４８】
また、排出側バルブ５６の開放状態において排出側ポンプ６２が逆転された場合、排出側共通流路５３に圧力(負圧)が与えられ、インクが吐出モジュール４０から、排出側個別流路５７及び排出側共通流路５３を通じてインクタンク２１Ｙへ回収されるようになっている。
【００４９】
上述したように、本実施形態に係るインク供給機構４２Ｙでは、インクタンク２１Ｙ、供給側共通流路４７、個々の供給側個別流路５１、インクジェット記録ヘッド２０Ｙの個々の吐出モジュール４０、個々の排出側個別流路５７、排出側共通流路５３により、インクを循環させるための循環経路が形成される。
【００５０】
（脱気装置６０の構成）
次に、脱気装置６０の構成を説明する。
【００５１】
脱気装置６０は、図３に示すように、供給側共通流路４７の一部を構成するインク容器６２を備えている。インク容器６２内部に形成されたインク室６２Ａは、インクで満たされている。
【００５２】
インク室６２Ａには、インク室６２Ａ内のインクに溶存する気体が透過可能な透過部材の一例としての中空糸膜６４が複数設けられている。各中空糸膜６４は、両端が開放された円筒状（管状）に形成されている。中空糸膜６４の内部には、中空糸膜６４によってインク室６２Ａと仕切られた気体室６４Ａが形成されている。中空糸膜６４は、気体（空気）を通過してインク（液体）を通過させない気液分離膜であり、気体室６４Ａには、インク室６２Ａ内のインクは流入せず、気体のみが流入するようになっている。
【００５３】
なお、透過部材としては、筒状の中空糸膜６４に限られず、平面状の膜体であってもよく、インク流路と気体室６４Ａとが仕切られていればよい。
【００５４】
複数の中空糸膜６４の軸方向一端部（図３における上端部）には、複数の中空糸膜６４の開放端を閉鎖する閉鎖部材６６が設けられている。複数の中空糸膜６４の軸方向他端部（図３における下端部）には、中空糸膜６４内の気体が排出される排出管７０の一端部と中空糸膜６４とを連結する連結部材６８が設けられている。
【００５５】
排出管７０内には、気体が流通可能な内部空間（通路）７０Ａが形成されている。この内部空間７０Ａは、連結部材６８によって、中空糸膜６４の気体室６４Ａと通じており、中空糸膜６４の気体室６４Ａと内部空間７０Ａとの間で気体が流通可能とされている。
【００５６】
排出管７０の他端部には、３つの接続口を有する継ぎ手７２の第１接続口７２Ａが接続されている。継ぎ手７２の第２接続口７２Ｂには、中空糸膜６４からの気体が排出される排出管７４の一端部が接続されている。
【００５７】
排出管７４の他端部には、気体室６４Ａ内を負圧とする（減圧する）ことで、インクに溶存する気体をインクから脱気する脱気手段の一例としてのポンプ７６が設けられている。
【００５８】
本実施形態では、排出管７０、継ぎ手７２及び排出管７４によって中空糸膜６４の気体が排出される排出路７８が形成されている。すなわち、排出管７０、継ぎ手７２及び排出管７４を通る中空糸膜６４からポンプ７６までの経路が、中空糸膜６４の気体が排出される排出経路となっている。
【００５９】
ポンプ７６は、所謂、真空ポンプで構成されており、ポンプ７６は、気体室６４Ａ内の気体を排出路７８を通じて吸気して外部に排出することで、気体室６４Ａ内を負圧とするようになっている。なお、ポンプ７６は、排出路７８側（吸気側）の圧力が、予め定められた圧力（例えば、−５０ｋＰａ）以上である場合に起動可能となる（起動可能圧力）。また、排出路７８（気体室６４Ａ）側が閉鎖された空間である場合において、排出路７８（気体室６４Ａ）側の圧力を、予め定められた圧力（例えば、−９８ｋＰａ）に到達させることが可能である（到達圧力）。到達圧力は、気体室６４Ａ内において維持したい圧力（例えば、後述の−９５ｋＰａ〜−８５ｋＰａの範囲の圧力）よりも低い圧力（負圧側の圧力）とされる。また、ポンプ７６は、インクジェット記録装置１０の装置電源が投入（オン）されることで、駆動を開始し、装置電源が切断（オフ）されることで、駆動を停止するようになっている。なお、インクジェット記録装置１０の装置電源の投入及び切断によって、画像記録部１４の電源も投入及び切断されるようになっている。また、インクジェット記録装置１０の装置電源が投入（オン）された状態において、ポンプ７６の駆動及びその停止がなされる構成であってもよい。
【００６０】
継ぎ手７２の第３接続口７２Ｃ側には、排出路７８を大気に常時開放し、その開放により排出路７８に流入する大気に対して流入抵抗を付与する抵抗付与手段の一例としての大気開放機構８０が設けられている。
【００６１】
大気開放機構８０は、図４に示すように、排出路７８を大気に常時開放する開口（絞り流路）８２Ａが形成された開放部材８２と、開口８２Ａを通じて外部から流入した大気が流通する流通管８４（図３参照）と、開口８２Ａを外側から覆い大気に対して流入抵抗を付与する抵抗体の一例としての多孔質膜８６と、を備えて構成されている。
【００６２】
開放部材８２は、開口８２Ａから流入した大気が流通可能な流通路８２Ｂが内部に形成された筒状にとされている。開放部材８２の軸方向一端部は、流通管８４が接続される接続口８２Ｃとされ、開放部材８２の軸方向一端部は、開口８２Ａによって開放されている。
【００６３】
流通管８４の内部には、図３に示すように、流通路８２Ｂと通じて大気が流通可能な流通路８４Ｂが形成されている。流通管８４の一端部は、開放部材８２の接続口８２Ｃに接続され、流通管８４の他端部は、継ぎ手７２の第３接続口７２Ｃに接続されている。
【００６４】
本実施形態では、開放部材８２の開口８２Ａ、開放部材８２の流通路８２Ｂ、流通管８４の流通路８４Ｂ及び継ぎ手７２によって大気を排出路７８に流入させる流入路が形成されている。
【００６５】
多孔質膜８６は、具体的には、例えば、ＴＥＭＩＳＨ（四ふっ化エチレン樹脂多孔質膜、登録商標、日東電工製）が用いられる。多孔質膜８６は、図５に示すように、開口８２Ａを外側から覆うように、開放部材８２に貼り付けられる。具体的には、円板状の中心部を開口８２Ａよりも大きい径の円孔８８Ａで切り抜いて環状とした両面テープ８８で、多孔質膜８６は貼り付けられている。多孔質膜８６の円孔８８Ａに対向する部分８６Ａで大気が流通し、この部分で流通抵抗を付与するようになっている。この流通抵抗を付与する部分（有効開口部）８６Ａの面積が、開口８２Ａよりも大きい面積とされている。
【００６６】
このように、本実施形態では、排出路７８の径より小さい径とされた開口８２Ａと、多孔質膜８６とによって、排出路７８に流入する大気に対して流入抵抗を付与する構成とされている。
【００６７】
そして、本実施形態では、ポンプ７６による排出動作時においてインクから脱気可能な圧力（負圧）に気体室６４Ａを維持するように、開口８２Ａ及び多孔質膜８６の流入抵抗が設定されている。また、ポンプ７６による排出動作停止時において、インクジェット記録装置１０の電源投入から画像記録部１４による画像記録動作が開始可能とされるまでの時間内に、脱気可能な圧力からポンプ７６が起動可能な起動可能圧力へ排出路７８（気体室６４Ａ）内の圧力を上昇させる（負圧を低下させる）ように、開口８２Ａ及び多孔質膜８６の流入抵抗が設定されている。
【００６８】
ポンプ７６による排出動作時における気体室６４Ａ（排出路７８）内の脱気可能な圧力は、具体的には、ポンプ７６による排出動作時において、インクに溶存する気体を所望の範囲に除去でき、かつ、インク室６２Ａ内の温度におけるインク（インクの溶媒成分）が沸騰しない圧力とされている。
【００６９】
所望の範囲とは、図６に示すように、インク中の溶存酸素量が、約１６％以下となる範囲であり、インクに溶存する気体を所望の範囲に除去できる圧力とは、−８５ｋＰａ以下となる圧力である。また、インクが沸騰しない圧力とは、図６に示すように、気体室６４Ａ（排出路７８）内の圧力が−９５ｋＰａ以上となる圧力である。従って、気体室６４Ａ（排出路７８）内の圧力が、−９５ｋＰａ〜−８５ｋＰａの範囲となる圧力に維持されるように、開口８２Ａ及び多孔質膜８６の流入抵抗が設定されている。
【００７０】
具体的には、開口８２Ａは、孔径が、例えば０．３ｍｍとされ、長さが、例えば０．５ｍｍとされる。多孔質膜８６は、有効開口部８６Ａの径が例えば、１．６ｍｍとされ（面積約２．００ｍｍ２）、ガーレー数が３５秒とされる。なお、ガーレー数とは、ＪＩＳ Ｐ ８１１７のガーレー試験法による通気度をいう。
なお、図７に示すように、多孔質膜８６の面積を約２．００ｍｍ２とすることで、ポンプ７６駆動時の排出路７８（気体室６４Ａ）の圧力を−９５ｋＰａ〜−８５ｋＰａの範囲となる圧力に維持される流入抵抗に設定される。
【００７１】
（本実施形態の作用）
次に、本実施形態の作用を説明する。
【００７２】
本実施形態に係る脱気装置６０では、ポンプ７６が駆動して、排出路７８を通じて気体室６４Ａ内の気体を吸気して外部に排出することで、中空糸膜６４内部の気体室６４Ａ内を負圧とする。これにより、インク室６２Ａ内のインクに溶存する気体が、中空糸膜６４を介して気体室６４Ａに吸気され、当該気体が当該インクから脱気される。
【００７３】
なお、本実施形態では、排出路７８が大気に常時開放されているため、ポンプ７６が気体室６４Ａ内の気体を排出路７８を通じて排出する期間においても、多孔質膜８６及び開口８２Ａを介して排出路７８内に大気が流入するが、当該大気に対して、多孔質膜８６及び開口８２Ａが流入抵抗を付与するので、排出路７８内に流入する大気量が制限される。これにより、排出路７８内に流入する大気がポンプ７６によって排出され、排出路７８内に流入する大気量と、ポンプ７６が排出する気体量とがつりあった状態となり、気体室６４Ａ内は、インク室６２Ａ内のインクから気体を脱気可能な圧力に維持される。
【００７４】
より具体的には、多孔質膜８６及び開口８２Ａが流入抵抗を付与することで、気体室６４Ａ内の圧力は、インクに溶存する気体を所望の範囲に除去できる圧力に維持される。
【００７５】
これにより、ポンプ７６の性能に依存することなく、インクに溶存する気体を所望の範囲に除去する状態が維持され、インク吐出の安定性が維持される。
【００７６】
また、多孔質膜８６及び開口８２Ａが流入抵抗を付与することで、気体室６４Ａ内の圧力は、インク室６２Ａ内の温度におけるインクが沸騰しない圧力に維持される。これにより、インク室６２Ａ内のインク（特に、中空糸膜６４近傍のインク）の成分変動が抑制される。
【００７７】
ポンプ７６による排出動作が停止すると、多孔質膜８６及び開口８２Ａを介して排出路７８内に流入した大気は、ポンプ７６によって排出されることなく、排出路７８を介して気体室６４Ａに流入する。
【００７８】
本実施形態では、排出路７８が大気に常時開放されているため、排出路７８（気体室６４Ａ）を大気開放する開放動作（例えば、排出路７８を大気開放する開放弁の開閉動作）をすることなく、ポンプ７６が起動可能な起動可能圧力に、気体室６４Ａ内の圧力が上昇する。また、本実施形態では、排出路７８を大気に対して開放及び閉鎖する開閉弁、それを駆動するための駆動機構・駆動源が不要となる。
【００７９】
本実施形態では、具体的には、インクジェット記録装置１０の電源投入から画像記録部１４による画像記録動作が開始可能とされるまでのウォームアップ時間（準備動作時間）内に、ポンプ７６が起動可能な起動可能圧力に気体室６４Ａを上昇させる。
【００８０】
これにより、例えば、インクジェット記録装置１０の電源が不意に落とされた場合でも、画像記録部１４による画像記録動作が開始可能とされるまでに、ポンプ７６の再起動可能な状態となる。
【００８１】
また、本実施形態では、多孔質膜８６の有効開口部８６Ａの面積は、開口８２Ａの開口径よりも大きくされている。これにより、多孔質膜８６にゴミ等が付着しても、多孔質膜８６の有効開口部８６Ａの面積が開口８２Ａの開口径と同じである場合に比べ、大気が流入する時に付与される流入抵抗が変化しにくい。
【００８２】
なお、上記実施形態では、流入抵抗を付与する抵抗体として、多孔質膜８６を用いたが、膜状でなくてもよく、その他の多孔質材（例えば、スポンジ）であってもよく、流入抵抗を付与できるものであればよい。
【００８３】
流入抵抗を付与する構成としては、排出路７８より小さい径とされた開口８２Ａ及び抵抗体（多孔質膜８６）の両方を用いていたが、どちらか一方で構成してもよい。従って、抵抗体（多孔質膜８６）を有せず開口８２Ａの開口径を調整することで必要な流入抵抗を付与する構成、排出路７８と同一径とされた開口に対して抵抗体（多孔質膜８６）を設ける構成であってもよい。
【００８４】
脱気装置６０は、供給側共通流路４７に対して設けられる構成でなくてもよく、インクが流通する流路内であればよい。
【００８５】
また、本実施形態では、各色に対応したインク供給機構４２Ｙ〜４２Ｋのそれぞれに、脱気装置６０が設けられる構成であったが、図８に示すように、インク供給機構４２Ｙ〜４２Ｋにおいて、排出管７０、継ぎ手７２、排出管７４、大気開放機構８０及びポンプ７６が共通化された構成であってもよい。この構成では、排出管７０が、各インク供給機構４２Ｙ〜４２Ｋの脱気装置６０における中空糸膜６４と、連結部材６８によって連結されている。なお、各インク供給機構４２Ｙ〜４２Ｋの脱気装置６０における中空糸膜６４からポンプ７６までの経路は、同一長さであってもよいし、異なっていてもよい。
【００８６】
本発明は、上記の実施形態に限るものではなく、種々の変形、変更、改良が可能である。例えば、上記に示した変形例は、適宜、複数を組み合わせて構成しても良い。
【符号の説明】
【００８７】
１０ インクジェット記録装置（画像形成装置の一例）
１４ 画像記録部（画像形成部の一例）
４７ 供給側共通流路（液体流路の一例）
６０ 脱気装置
６４Ａ 気体室
６４ 中空糸膜（透過部材の一例）
７６ ポンプ（脱気手段の一例）
７８ 排出路
８０ 大気開放機構
８２Ａ 開口
８６ 多孔質膜（抵抗体の一例）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、脱気装置及び画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、以下の構成が開示されている。すなわち、０．０１〜０．１μｍ程度の微細な孔を持つ気体透過膜１６を、外径０．１〜０．５ｍｍ程度のチューブ状にし、それを複数本束ねて端部を結束し、その結束された端部に自己封止弁１７を取付けて脱気ユニット１５を構成する。この脱気ユニット１５を、例えばインクジェットヘッド３４の共通インク部１４内に配設し、外部から自己封止弁１７に脱気キャップ１０を接続し、脱気キャップ１０の内部をチューブポンプ４で吸引すると、チューブ状気体透過膜１６の内部が負圧となり、インク中に溶解する気体がチューブ状気体透過膜１６の内部に吸引されて排出される。インク中の気体溶解量が減少するとキャビティ１３内の気泡も小さくなって、最終的には消滅する。
また、従来からある真空ポンプとして、一旦駆動を停止したあと再度駆動する場合、ある程度まで吸気側の圧力を上昇させる必要があるものが知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−２２４３１２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、気体室内を負圧にして液体に溶存する気体を脱気する脱気手段が駆動停止した際に、気体室内を大気開放する開放動作をすることなく、当該脱気手段が起動可能な圧力に気体室内の圧力を上昇させることを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
請求項１の発明は、液体流路内の液体に溶存する気体が透過可能な透過部材によって、当該液体流路と仕切られた気体室と、前記気体室内の気体を排出路を通じて排出して前記気体室内を負圧とすることで、前記液体に溶存する気体を当該液体から脱気する脱気手段と、前記排出路を大気に常時開放しつつ、前記脱気手段による排出動作時において前記液体から脱気可能な圧力に前記気体室を維持するように前記排出路に流入する前記大気に対して流入抵抗を付与する抵抗付与手段と、を備える脱気装置である。
【０００６】
請求項２の発明は、前記抵抗付与手段は、前記脱気手段による排出動作時において、前記液体が沸騰しない圧力に前記気体室を維持するような前記流入抵抗を付与する請求項１に記載の脱気装置である。
【０００７】
請求項３の発明は、前記抵抗付与手段は、前記排出路の径より開口径が小さく、前記排出路を大気に常時開放する開口と、前記開口を外側から覆い、前記開口の開口径よりも大きく、前記流入抵抗を付与する抵抗体と、を備える請求項１又は２に記載の脱気装置である。
【０００８】
請求項４の発明は、前記抵抗付与手段は、前記排出路を大気に常時開放する開口を覆う多孔質膜である請求項１又は２に記載の脱気装置である。
【０００９】
請求項５の発明は、液体流路内の液体によって画像を形成する画像形成部と、前記脱気手段による排出動作停止時において、前記抵抗付与手段が、前記画像形成部の電源投入から画像形成動作が開始可能とされるまでの時間内に、脱気可能な圧力から前記脱気手段が起動可能な圧力へ前記気体室を上昇させるような前記流入抵抗を付与する請求項１〜４のいずれか１項に記載の脱気装置と、を備える画像形成装置である。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の請求項１の構成によれば、気体室内を負圧にして液体に溶存する気体を脱気する脱気手段が駆動停止した際に、気体室内を大気開放する開放動作をすることなく、当該脱気手段が起動可能な圧力に気体室内の圧力を上昇させることができる。
【００１１】
本発明の請求項２の構成によれば、液体が沸騰する圧力に気体室を維持する場合に比べ、液体の成分変動が抑制される。
【００１２】
本発明の請求項３の構成によれば、抵抗体の表面にゴミ等が付着しても、抵抗体の面積が開口の開口径と同じである場合に比べ、大気に付与される流入抵抗が変化しにくい。
【００１３】
本発明の請求項４の構成によれば、多孔質材が膜状ではない場合に比べ、膜面積を変えることによる流入抵抗の設定が、微細に設定できる。
【００１４】
本発明の請求項５の構成によれば、画像形成装置の電源が不意に落とされた場合でも、画像形成部による画像形成動作が開始可能とされるまでに、脱気手段の再起動が可能な状態となる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】インクジェット記録装置の全体構成を示す概略図である。
【図２】インク供給機構の構成を示す概略図である。
【図３】脱気装置の構成を示す概略図である。
【図４】大気開放機構の構成を示す概略図である。
【図５】大気開放機構における流入抵抗を付与する構成を示す概略図である。
【図６】気体室内の圧力と、インク中の溶存酸素量との関係を示すグラフである。
【図７】多孔質膜の膜面積と、気体室内の圧力との関係を示すグラフである。
【図８】各色のインク供給機構において、大気解放機構及びポンプ等が共通化された構成を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下に、本発明に係る実施形態の一例を図面に基づき説明する。
【００１７】
本実施形態では、画像形成装置の一例として、インク滴を吐出して記録媒体に画像を記録するインクジェット記録装置について説明する。
【００１８】
なお、画像形成装置としては、インクジェット記録装置に限定されるものではない。画像形成装置としては、例えば、フィルムやガラス上にインク等を吐出してカラーフィルタを製造するカラーフィルタ製造装置、有機ＥＬ溶液を基板上に吐出してＥＬディスプレイパネルを形成する装置、溶解状態の半田を基板上に吐出して部品実装用のバンプを形成する装置、金属を含む液体を吐出して配線パターンを形成する装置及び液滴を吐出して膜を形成する各種の成膜装置であってもよく、液体によって画像を形成する画像形成装置であればよい。
【００１９】
（インクジェット記録装置の構成）
まず、インクジェット記録装置の構成を説明する。図１は、本実施形態に係るインクジェット記録装置の構成を示す概略図である。
【００２０】
図１に示すように、インクジェット記録装置１０は、用紙等の記録媒体Ｐが収容される記録媒体収容部１２と、記録媒体Ｐに画像を記録する画像記録部（画像形成部の一例）１４と、記録媒体収容部１２から画像記録部１４へ記録媒体Ｐを搬送する搬送手段１６と、画像記録部１４によって画像が記録された記録媒体Ｐが排出される記録媒体排出部１８と、を備えている。
【００２１】
画像記録部１４は、液体を吐出する吐出部の一例として、インク滴を吐出して記録媒体に画像を記録するインクジェット記録ヘッド２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０Ｋ（以下、２０Ｙ〜２０Ｋと示す）を備えている。
【００２２】
また、インクジェット記録ヘッド２０Ｙ〜２０Ｋは、ノズル（図示省略）が形成されたノズル面２２Ｙ〜２２Ｋをそれぞれ有している。このノズル面２２Ｙ〜２２Ｋは、インクジェット記録装置１０での画像記録が想定される記録媒体Ｐの最大幅と同程度か、又はそれ以上の記録可能領域を有している。なお、記録媒体Ｐの幅は、記録媒体Ｐの搬送方向Ｈと直交する方向（図１における紙面の奥行き方向）の長さである。
【００２３】
さらに、インクジェット記録ヘッド２０Ｙ〜２０Ｋは、記録媒体Ｐの搬送方向Ｈの下流側から、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の色の順で並列に並べられており、その各色に対応したインク滴を、圧電方式によって、複数のノズルから吐出し、画像を記録する構成となっている。なお、インクジェット記録ヘッド２０Ｙ〜２０Ｋにおいて、インク滴を吐出させる構成は、サーマル方式等の他の方式によって吐出させる構成であっても良い。
【００２４】
インクジェット記録装置１０には、液体を貯留する貯留部として、各色のインクを貯留するインクタンク２１Ｙ、２１Ｍ、２１Ｃ、２１Ｋ（以下、２１Ｙ〜２１Ｋと示す）が設けられている。このインクタンク２１Ｙ〜２１Ｋから、各インクジェット記録ヘッド２０Ｙ〜２０Ｋへインクが供給される。なお、インクジェット記録ヘッド２０Ｙ〜２０Ｋへ供給されるインクとしては、水性インク、油性インク、溶剤系インク等、各種インクの使用が可能である。
【００２５】
搬送手段１６は、記録媒体収容部１２内の記録媒体Ｐを１枚ずつ取り出す取出ドラム２４と、画像記録部１４のインクジェット記録ヘッド２０Ｙ〜２０Ｋへ記録媒体Ｐを搬送しその記録面（表面）をインクジェット記録ヘッド２０Ｙ〜２０Ｋに対面させる搬送体としての搬送ドラム２６と、画像が記録された記録媒体Ｐを記録媒体排出部１８へ送り出す送出ドラム２８と、を有している。そして、取出ドラム２４、搬送ドラム２６、送出ドラム２８は、それぞれ記録媒体Ｐがその周面に静電的吸着手段、或いは吸引や粘着などの非静電的吸着手段によって保持されるように構成されている。
【００２６】
また、取出ドラム２４、搬送ドラム２６、送出ドラム２８には、それぞれ記録媒体Ｐの搬送方向下流側端部を挟んで保持する保持手段としてのグリッパー３０が、例えば２組ずつ備えられており、これら３個のドラム２４、２６、２８は、それぞれその周面に記録媒体Ｐを、グリッパー３０によってこの場合は２枚まで保持可能に構成されている。そして、グリッパー３０は、各ドラム２４、２６、２８の周面に２つずつ形成された凹部２４Ａ、２６Ａ、２８Ａ内に設けられている。
【００２７】
具体的には、各ドラム２４、２６、２８の凹部２４Ａ、２６Ａ、２８Ａ内の予め定められた位置に、各ドラム２４、２６、２８の回転軸３２に沿って回転軸３４が支持されており、この回転軸３４には、その軸方向に間隔をおいて複数のグリッパー３０が固定されている。したがって、回転軸３４が、図示しないアクチュエーターによって正逆両方向に回転することにより、グリッパー３０が各ドラム２４、２６、２８の周方向に沿って正逆両方向に回転し、記録媒体Ｐの搬送方向下流側端部を挟んで保持したり、離したりするようになっている。
【００２８】
つまり、グリッパー３０は、その先端部が各ドラム２４、２６、２８の周面から若干突出するように回転することで、取出ドラム２４の周面と搬送ドラム２６の周面とが対面する受渡位置３６において、取出ドラム２４のグリッパー３０から搬送ドラム２６のグリッパー３０へ記録媒体Ｐを受け渡すようになっており、搬送ドラム２６の周面と送出ドラム２８の周面とが対面する受渡位置３８において、搬送ドラム２６のグリッパー３０から送出ドラム２８のグリッパー３０へ記録媒体Ｐを受け渡すようになっている。
【００２９】
また、インクジェット記録装置１０は、インクジェット記録ヘッド２０Ｙ〜２０Ｋをメンテナンスするメンテナンスユニット（図示省略）を備えている。メンテナンスユニットは、インクジェット記録ヘッド２０Ｙ〜２０Ｋのノズル面を覆うキャップ、予備吐出（空吐出）された液滴を受ける受け部材、ノズル面を清掃する清掃部材、ノズル内のインクを吸引するための吸引装置等を有しており、メンテナンスユニットがインクジェット記録ヘッド２０Ｙ〜２０Ｋに対向する対向位置に移動し、各種のメンテナンスを行う。
【００３０】
次に、インクジェット記録装置１０の画像記録動作（画像形成動作の一例）について説明する。
【００３１】
記録媒体収容部１２から取出ドラム２４のグリッパー３０により１枚ずつ取り出されて保持された記録媒体Ｐは、取出ドラム２４の周面に吸着されつつ搬送され、受渡位置３６において、取出ドラム２４のグリッパー３０から搬送ドラム２６のグリッパー３０へ受け渡される。
【００３２】
搬送ドラム２６のグリッパー３０により保持された記録媒体Ｐは、その搬送ドラム２６に吸着されつつインクジェット記録ヘッド２０Ｙ〜２０Ｋの画像記録位置まで搬送され、そのインクジェット記録ヘッド２０Ｙ〜２０Ｋから吐出されるインク滴により、記録面に画像が記録される。
【００３３】
記録面に画像が記録された記録媒体Ｐは、受渡位置３８において、搬送ドラム２６のグリッパー３０から送出ドラム２８のグリッパー３０へ受け渡される。そして、送出ドラム２８のグリッパー３０により保持された記録媒体Ｐは、その送出ドラム２８に吸着されつつ搬送され、記録媒体排出部１８へ排出される。以上のように、一連の画像記録動作が行われる。
【００３４】
（インク供給機構の構成）
次に、画像記録部１４のインクジェット記録ヘッド２０Ｙ〜２０Ｋへインクを供給するインク供給機構４２Ｙ〜４２Ｋの構成について説明する。なお、インクジェット記録ヘッド２０Ｙ〜２０Ｋの各々に対応するインク供給機構４２Ｙ〜４２Ｋは、互いに同一の構成であるので、以下ではインクジェット記録ヘッド２０Ｙに対応するインク供給機構４２Ｙを例に挙げて説明する。図２は、インクジェット記録ヘッド２０Ｙへインクを供給するインク供給機構４２Ｙを示す概略図である。
【００３５】
図２に示すように、インクジェット記録ヘッド２０Ｙは、インクを吐出する吐出部としての吐出モジュール４０を複数備えている。吐出モジュール４０の各々には、吐出モジュール４０の外部から内部へインクを供給可能な供給口４０Ａと、供給口４０Ａを通じて供給されたインクを吐出モジュール４０の内部から外部へ排出可能な排出口４０Ｂと、が設けられている。
【００３６】
一方、インク供給機構４２Ｙは、イエロー（Ｙ）のインクを貯留する前述のインクタンク２１Ｙを備えている。インクタンク２１Ｙには、管内をインクが流通可能とされた供給側の共通管（以下、供給側共通管という）４６の一端が接続されている。
【００３７】
供給側共通管４６のインクタンク２１Ｙに対する他端側（図２の左側）には、それぞれの管内をインクが流通可能とされた複数の供給側の個別管（以下、供給側個別管という）５０の一端が、供給側共通管４６の異なる位置に各々接続されている。供給側個別管５０の他端は、それぞれ対応する複数の吐出モジュール４０の供給口４０Ａに各々接続されている。
【００３８】
これにより、インクタンク２１Ｙから供給側個別管５０へインクが流通可能な供給側の共通流路（以下、供給側共通流路という）４７が、供給側共通管４６の管内に形成される。また、供給側共通流路４７から吐出モジュール４０の供給口４０Ａへインクが流通可能な供給側の個別流路（以下、供給側個別流路という）５１が、供給側個別管５０の管内に形成される。
【００３９】
また、供給側個別流路５１（供給側個別管５０）には、供給側個別流路５１を開閉可能な第１開閉機構としての供給側のバルブ（以下、供給側バルブという）５２が各々設けられている。供給側個別管５０には、供給側個別流路５１内の圧力変動を緩和する緩衝器４４が設けられている。
【００４０】
また、供給側共通流路４７（供給側共通管４６）には、供給側共通流路４７内に圧力を付与する第１圧力付与手段としての供給側のポンプ（以下、供給側ポンプという）４８が設けられている。供給側ポンプ４８は、インク流通方向の最上流側で供給側共通流路４７に接続された供給側個別流路５１の接続部５１Ａから見てインク流通方向の上流側に配置されている。
【００４１】
供給側ポンプ４８は正転及び逆転が可能とされており、供給側バルブ５２の開放状態において供給側ポンプ４８が正転された場合は、供給側共通流路４７に圧力(正圧)が与えられ、インクタンク２１Ｙに貯留されているインクが、供給側共通流路４７及び供給側個別流路５１を流通し、各吐出モジュール４０の供給口４０Ａを介して、各吐出モジュール４０に供給されるようになっている。
【００４２】
また、供給側共通流路４７には、インクに溶存する気体（具体的には、空気）を脱気（除去）する脱気装置６０が、インクタンク２１Ｙと供給側ポンプ４８との間の位置に設けられている。この脱気装置６０の具体的な構成については、後述する。
【００４３】
また、インクタンク２１Ｙには、それぞれの管内をインクが流通可能とされた複数の排出側の共通管（以下、排出側共通管という）５４の一端が接続されている。排出側共通管５４のインクタンク２１Ｙに対する他端側（図２の左側）には、管内をインクが流通可能とされた排出側の個別管（以下、排出側個別管という）５５の一端が、排出側共通管５４の異なる位置に各々接続されている。排出側個別管５５の他端は、それぞれ対応する吐出モジュール４０の排出口４０Ｂに各々接続されている。
【００４４】
これにより、吐出モジュール４０の排出口４０Ｂから排出側共通管５４へインクが流通可能な排出側の個別流路（以下、排出側個別流路という）５７が、排出側個別管５５の管内に形成される。また、排出側個別流路５７からインクタンク２１Ｙへインクが流通可能な排出側の共通流路（以下、排出側共通流路という）５３が、排出側共通管５４の管内に形成される。
【００４５】
また、排出側個別流路５７（排出側個別管５５）には、排出側個別流路５７を開閉可能な第２開閉機構としての排出側のバルブ（以下、排出側バルブという）５６が各々設けられている。また、排出側個別管５５には、排出側個別流路５７内の圧力変動を緩和する緩衝器４５が設けられている。
【００４６】
また、排出側共通流路５３（排出側共通管５４）には、排出側共通流路５３内に圧力を付与する第２圧力付与手段としての排出側のポンプ（以下、排出側ポンプという）６２が設けられている。具体的には、排出側ポンプ６２は、インク流通方向の最下流側で排出側共通流路５３に接続された排出側個別流路５７の接続部５７Ａから見てインク流通方向の下流側に配置されている。
【００４７】
排出側ポンプ６２も、供給側ポンプ４８と同様に、正転及び逆転が可能とされており、排出側ポンプ６２が正転された場合は、排出側共通流路５３に圧力(正圧)が与えられる。
【００４８】
また、排出側バルブ５６の開放状態において排出側ポンプ６２が逆転された場合、排出側共通流路５３に圧力(負圧)が与えられ、インクが吐出モジュール４０から、排出側個別流路５７及び排出側共通流路５３を通じてインクタンク２１Ｙへ回収されるようになっている。
【００４９】
上述したように、本実施形態に係るインク供給機構４２Ｙでは、インクタンク２１Ｙ、供給側共通流路４７、個々の供給側個別流路５１、インクジェット記録ヘッド２０Ｙの個々の吐出モジュール４０、個々の排出側個別流路５７、排出側共通流路５３により、インクを循環させるための循環経路が形成される。
【００５０】
（脱気装置６０の構成）
次に、脱気装置６０の構成を説明する。
【００５１】
脱気装置６０は、図３に示すように、供給側共通流路４７の一部を構成するインク容器６２を備えている。インク容器６２内部に形成されたインク室６２Ａは、インクで満たされている。
【００５２】
インク室６２Ａには、インク室６２Ａ内のインクに溶存する気体が透過可能な透過部材の一例としての中空糸膜６４が複数設けられている。各中空糸膜６４は、両端が開放された円筒状（管状）に形成されている。中空糸膜６４の内部には、中空糸膜６４によってインク室６２Ａと仕切られた気体室６４Ａが形成されている。中空糸膜６４は、気体（空気）を通過してインク（液体）を通過させない気液分離膜であり、気体室６４Ａには、インク室６２Ａ内のインクは流入せず、気体のみが流入するようになっている。
【００５３】
なお、透過部材としては、筒状の中空糸膜６４に限られず、平面状の膜体であってもよく、インク流路と気体室６４Ａとが仕切られていればよい。
【００５４】
複数の中空糸膜６４の軸方向一端部（図３における上端部）には、複数の中空糸膜６４の開放端を閉鎖する閉鎖部材６６が設けられている。複数の中空糸膜６４の軸方向他端部（図３における下端部）には、中空糸膜６４内の気体が排出される排出管７０の一端部と中空糸膜６４とを連結する連結部材６８が設けられている。
【００５５】
排出管７０内には、気体が流通可能な内部空間（通路）７０Ａが形成されている。この内部空間７０Ａは、連結部材６８によって、中空糸膜６４の気体室６４Ａと通じており、中空糸膜６４の気体室６４Ａと内部空間７０Ａとの間で気体が流通可能とされている。
【００５６】
排出管７０の他端部には、３つの接続口を有する継ぎ手７２の第１接続口７２Ａが接続されている。継ぎ手７２の第２接続口７２Ｂには、中空糸膜６４からの気体が排出される排出管７４の一端部が接続されている。
【００５７】
排出管７４の他端部には、気体室６４Ａ内を負圧とする（減圧する）ことで、インクに溶存する気体をインクから脱気する脱気手段の一例としてのポンプ７６が設けられている。
【００５８】
本実施形態では、排出管７０、継ぎ手７２及び排出管７４によって中空糸膜６４の気体が排出される排出路７８が形成されている。すなわち、排出管７０、継ぎ手７２及び排出管７４を通る中空糸膜６４からポンプ７６までの経路が、中空糸膜６４の気体が排出される排出経路となっている。
【００５９】
ポンプ７６は、所謂、真空ポンプで構成されており、ポンプ７６は、気体室６４Ａ内の気体を排出路７８を通じて吸気して外部に排出することで、気体室６４Ａ内を負圧とするようになっている。なお、ポンプ７６は、排出路７８側（吸気側）の圧力が、予め定められた圧力（例えば、−５０ｋＰａ）以上である場合に起動可能となる（起動可能圧力）。また、排出路７８（気体室６４Ａ）側が閉鎖された空間である場合において、排出路７８（気体室６４Ａ）側の圧力を、予め定められた圧力（例えば、−９８ｋＰａ）に到達させることが可能である（到達圧力）。到達圧力は、気体室６４Ａ内において維持したい圧力（例えば、後述の−９５ｋＰａ〜−８５ｋＰａの範囲の圧力）よりも低い圧力（負圧側の圧力）とされる。また、ポンプ７６は、インクジェット記録装置１０の装置電源が投入（オン）されることで、駆動を開始し、装置電源が切断（オフ）されることで、駆動を停止するようになっている。なお、インクジェット記録装置１０の装置電源の投入及び切断によって、画像記録部１４の電源も投入及び切断されるようになっている。また、インクジェット記録装置１０の装置電源が投入（オン）された状態において、ポンプ７６の駆動及びその停止がなされる構成であってもよい。
【００６０】
継ぎ手７２の第３接続口７２Ｃ側には、排出路７８を大気に常時開放し、その開放により排出路７８に流入する大気に対して流入抵抗を付与する抵抗付与手段の一例としての大気開放機構８０が設けられている。
【００６１】
大気開放機構８０は、図４に示すように、排出路７８を大気に常時開放する開口（絞り流路）８２Ａが形成された開放部材８２と、開口８２Ａを通じて外部から流入した大気が流通する流通管８４（図３参照）と、開口８２Ａを外側から覆い大気に対して流入抵抗を付与する抵抗体の一例としての多孔質膜８６と、を備えて構成されている。
【００６２】
開放部材８２は、開口８２Ａから流入した大気が流通可能な流通路８２Ｂが内部に形成された筒状にとされている。開放部材８２の軸方向一端部は、流通管８４が接続される接続口８２Ｃとされ、開放部材８２の軸方向一端部は、開口８２Ａによって開放されている。
【００６３】
流通管８４の内部には、図３に示すように、流通路８２Ｂと通じて大気が流通可能な流通路８４Ｂが形成されている。流通管８４の一端部は、開放部材８２の接続口８２Ｃに接続され、流通管８４の他端部は、継ぎ手７２の第３接続口７２Ｃに接続されている。
【００６４】
本実施形態では、開放部材８２の開口８２Ａ、開放部材８２の流通路８２Ｂ、流通管８４の流通路８４Ｂ及び継ぎ手７２によって大気を排出路７８に流入させる流入路が形成されている。
【００６５】
多孔質膜８６は、具体的には、例えば、ＴＥＭＩＳＨ（四ふっ化エチレン樹脂多孔質膜、登録商標、日東電工製）が用いられる。多孔質膜８６は、図５に示すように、開口８２Ａを外側から覆うように、開放部材８２に貼り付けられる。具体的には、円板状の中心部を開口８２Ａよりも大きい径の円孔８８Ａで切り抜いて環状とした両面テープ８８で、多孔質膜８６は貼り付けられている。多孔質膜８６の円孔８８Ａに対向する部分８６Ａで大気が流通し、この部分で流通抵抗を付与するようになっている。この流通抵抗を付与する部分（有効開口部）８６Ａの面積が、開口８２Ａよりも大きい面積とされている。
【００６６】
このように、本実施形態では、排出路７８の径より小さい径とされた開口８２Ａと、多孔質膜８６とによって、排出路７８に流入する大気に対して流入抵抗を付与する構成とされている。
【００６７】
そして、本実施形態では、ポンプ７６による排出動作時においてインクから脱気可能な圧力（負圧）に気体室６４Ａを維持するように、開口８２Ａ及び多孔質膜８６の流入抵抗が設定されている。また、ポンプ７６による排出動作停止時において、インクジェット記録装置１０の電源投入から画像記録部１４による画像記録動作が開始可能とされるまでの時間内に、脱気可能な圧力からポンプ７６が起動可能な起動可能圧力へ排出路７８（気体室６４Ａ）内の圧力を上昇させる（負圧を低下させる）ように、開口８２Ａ及び多孔質膜８６の流入抵抗が設定されている。
【００６８】
ポンプ７６による排出動作時における気体室６４Ａ（排出路７８）内の脱気可能な圧力は、具体的には、ポンプ７６による排出動作時において、インクに溶存する気体を所望の範囲に除去でき、かつ、インク室６２Ａ内の温度におけるインク（インクの溶媒成分）が沸騰しない圧力とされている。
【００６９】
所望の範囲とは、図６に示すように、インク中の溶存酸素量が、約１６％以下となる範囲であり、インクに溶存する気体を所望の範囲に除去できる圧力とは、−８５ｋＰａ以下となる圧力である。また、インクが沸騰しない圧力とは、図６に示すように、気体室６４Ａ（排出路７８）内の圧力が−９５ｋＰａ以上となる圧力である。従って、気体室６４Ａ（排出路７８）内の圧力が、−９５ｋＰａ〜−８５ｋＰａの範囲となる圧力に維持されるように、開口８２Ａ及び多孔質膜８６の流入抵抗が設定されている。
【００７０】
具体的には、開口８２Ａは、孔径が、例えば０．３ｍｍとされ、長さが、例えば０．５ｍｍとされる。多孔質膜８６は、有効開口部８６Ａの径が例えば、１．６ｍｍとされ（面積約２．００ｍｍ２）、ガーレー数が３５秒とされる。なお、ガーレー数とは、ＪＩＳ Ｐ ８１１７のガーレー試験法による通気度をいう。
なお、図７に示すように、多孔質膜８６の面積を約２．００ｍｍ２とすることで、ポンプ７６駆動時の排出路７８（気体室６４Ａ）の圧力を−９５ｋＰａ〜−８５ｋＰａの範囲となる圧力に維持される流入抵抗に設定される。
【００７１】
（本実施形態の作用）
次に、本実施形態の作用を説明する。
【００７２】
本実施形態に係る脱気装置６０では、ポンプ７６が駆動して、排出路７８を通じて気体室６４Ａ内の気体を吸気して外部に排出することで、中空糸膜６４内部の気体室６４Ａ内を負圧とする。これにより、インク室６２Ａ内のインクに溶存する気体が、中空糸膜６４を介して気体室６４Ａに吸気され、当該気体が当該インクから脱気される。
【００７３】
なお、本実施形態では、排出路７８が大気に常時開放されているため、ポンプ７６が気体室６４Ａ内の気体を排出路７８を通じて排出する期間においても、多孔質膜８６及び開口８２Ａを介して排出路７８内に大気が流入するが、当該大気に対して、多孔質膜８６及び開口８２Ａが流入抵抗を付与するので、排出路７８内に流入する大気量が制限される。これにより、排出路７８内に流入する大気がポンプ７６によって排出され、排出路７８内に流入する大気量と、ポンプ７６が排出する気体量とがつりあった状態となり、気体室６４Ａ内は、インク室６２Ａ内のインクから気体を脱気可能な圧力に維持される。
【００７４】
より具体的には、多孔質膜８６及び開口８２Ａが流入抵抗を付与することで、気体室６４Ａ内の圧力は、インクに溶存する気体を所望の範囲に除去できる圧力に維持される。
【００７５】
これにより、ポンプ７６の性能に依存することなく、インクに溶存する気体を所望の範囲に除去する状態が維持され、インク吐出の安定性が維持される。
【００７６】
また、多孔質膜８６及び開口８２Ａが流入抵抗を付与することで、気体室６４Ａ内の圧力は、インク室６２Ａ内の温度におけるインクが沸騰しない圧力に維持される。これにより、インク室６２Ａ内のインク（特に、中空糸膜６４近傍のインク）の成分変動が抑制される。
【００７７】
ポンプ７６による排出動作が停止すると、多孔質膜８６及び開口８２Ａを介して排出路７８内に流入した大気は、ポンプ７６によって排出されることなく、排出路７８を介して気体室６４Ａに流入する。
【００７８】
本実施形態では、排出路７８が大気に常時開放されているため、排出路７８（気体室６４Ａ）を大気開放する開放動作（例えば、排出路７８を大気開放する開放弁の開閉動作）をすることなく、ポンプ７６が起動可能な起動可能圧力に、気体室６４Ａ内の圧力が上昇する。また、本実施形態では、排出路７８を大気に対して開放及び閉鎖する開閉弁、それを駆動するための駆動機構・駆動源が不要となる。
【００７９】
本実施形態では、具体的には、インクジェット記録装置１０の電源投入から画像記録部１４による画像記録動作が開始可能とされるまでのウォームアップ時間（準備動作時間）内に、ポンプ７６が起動可能な起動可能圧力に気体室６４Ａを上昇させる。
【００８０】
これにより、例えば、インクジェット記録装置１０の電源が不意に落とされた場合でも、画像記録部１４による画像記録動作が開始可能とされるまでに、ポンプ７６の再起動可能な状態となる。
【００８１】
また、本実施形態では、多孔質膜８６の有効開口部８６Ａの面積は、開口８２Ａの開口径よりも大きくされている。これにより、多孔質膜８６にゴミ等が付着しても、多孔質膜８６の有効開口部８６Ａの面積が開口８２Ａの開口径と同じである場合に比べ、大気が流入する時に付与される流入抵抗が変化しにくい。
【００８２】
なお、上記実施形態では、流入抵抗を付与する抵抗体として、多孔質膜８６を用いたが、膜状でなくてもよく、その他の多孔質材（例えば、スポンジ）であってもよく、流入抵抗を付与できるものであればよい。
【００８３】
流入抵抗を付与する構成としては、排出路７８より小さい径とされた開口８２Ａ及び抵抗体（多孔質膜８６）の両方を用いていたが、どちらか一方で構成してもよい。従って、抵抗体（多孔質膜８６）を有せず開口８２Ａの開口径を調整することで必要な流入抵抗を付与する構成、排出路７８と同一径とされた開口に対して抵抗体（多孔質膜８６）を設ける構成であってもよい。
【００８４】
脱気装置６０は、供給側共通流路４７に対して設けられる構成でなくてもよく、インクが流通する流路内であればよい。
【００８５】
また、本実施形態では、各色に対応したインク供給機構４２Ｙ〜４２Ｋのそれぞれに、脱気装置６０が設けられる構成であったが、図８に示すように、インク供給機構４２Ｙ〜４２Ｋにおいて、排出管７０、継ぎ手７２、排出管７４、大気開放機構８０及びポンプ７６が共通化された構成であってもよい。この構成では、排出管７０が、各インク供給機構４２Ｙ〜４２Ｋの脱気装置６０における中空糸膜６４と、連結部材６８によって連結されている。なお、各インク供給機構４２Ｙ〜４２Ｋの脱気装置６０における中空糸膜６４からポンプ７６までの経路は、同一長さであってもよいし、異なっていてもよい。
【００８６】
本発明は、上記の実施形態に限るものではなく、種々の変形、変更、改良が可能である。例えば、上記に示した変形例は、適宜、複数を組み合わせて構成しても良い。
【符号の説明】
【００８７】
１０ インクジェット記録装置（画像形成装置の一例）
１４ 画像記録部（画像形成部の一例）
４７ 供給側共通流路（液体流路の一例）
６０ 脱気装置
６４Ａ 気体室
６４ 中空糸膜（透過部材の一例）
７６ ポンプ（脱気手段の一例）
７８ 排出路
８０ 大気開放機構
８２Ａ 開口
８６ 多孔質膜（抵抗体の一例）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体流路内の液体に溶存する気体が透過可能な透過部材によって、当該液体流路と仕切られた気体室と、
前記気体室内の気体を排出路を通じて排出して前記気体室内を負圧とすることで、前記液体に溶存する気体を当該液体から脱気する脱気手段と、
前記排出路を大気に常時開放しつつ、前記脱気手段による排出動作時において前記液体から脱気可能な圧力に前記気体室を維持するように前記排出路に流入する前記大気に対して流入抵抗を付与する抵抗付与手段と、
を備える脱気装置。
【請求項２】
前記抵抗付与手段は、前記脱気手段による排出動作時において、前記液体が沸騰しない圧力に前記気体室を維持するような前記抵抗を付与する請求項１に記載の脱気装置。
【請求項３】
前記抵抗付与手段は、
前記排出路の径より開口径が小さく、前記排出路を大気に常時開放する開口と、
前記開口を外側から覆い、前記開口の開口径よりも大きく、前記流入抵抗を付与する抵抗体と、
を備える請求項１又は２に記載の脱気装置。
【請求項４】
前記抵抗付与手段は、前記排出路を大気に常時開放する開口を覆う多孔質膜である請求項１又は２に記載の脱気装置。
【請求項５】
液体流路内の液体によって画像を形成する画像形成部と、
前記脱気手段による排出動作停止時において、前記抵抗付与手段が、前記画像形成部の電源投入から画像形成動作が開始可能とされるまでの時間内に、脱気可能な圧力から前記脱気手段が起動可能な圧力へ前記気体室を上昇させるような前記流入抵抗を付与する請求項１〜４のいずれか１項に記載の脱気装置と、
を備える画像形成装置。
【請求項１】
液体流路内の液体に溶存する気体が透過可能な透過部材によって、当該液体流路と仕切られた気体室と、
前記気体室内の気体を排出路を通じて排出して前記気体室内を負圧とすることで、前記液体に溶存する気体を当該液体から脱気する脱気手段と、
前記排出路を大気に常時開放しつつ、前記脱気手段による排出動作時において前記液体から脱気可能な圧力に前記気体室を維持するように前記排出路に流入する前記大気に対して流入抵抗を付与する抵抗付与手段と、
を備える脱気装置。
【請求項２】
前記抵抗付与手段は、前記脱気手段による排出動作時において、前記液体が沸騰しない圧力に前記気体室を維持するような前記抵抗を付与する請求項１に記載の脱気装置。
【請求項３】
前記抵抗付与手段は、
前記排出路の径より開口径が小さく、前記排出路を大気に常時開放する開口と、
前記開口を外側から覆い、前記開口の開口径よりも大きく、前記流入抵抗を付与する抵抗体と、
を備える請求項１又は２に記載の脱気装置。
【請求項４】
前記抵抗付与手段は、前記排出路を大気に常時開放する開口を覆う多孔質膜である請求項１又は２に記載の脱気装置。
【請求項５】
液体流路内の液体によって画像を形成する画像形成部と、
前記脱気手段による排出動作停止時において、前記抵抗付与手段が、前記画像形成部の電源投入から画像形成動作が開始可能とされるまでの時間内に、脱気可能な圧力から前記脱気手段が起動可能な圧力へ前記気体室を上昇させるような前記流入抵抗を付与する請求項１〜４のいずれか１項に記載の脱気装置と、
を備える画像形成装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１３−１０２４７（Ｐ２０１３−１０２４７Ａ）
【公開日】平成２５年１月１７日（２０１３．１．１７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１４４３２３（Ｐ２０１１−１４４３２３）
【出願日】平成２３年６月２９日（２０１１．６．２９）
【特許番号】特許第４８９４９７１号（Ｐ４８９４９７１）
【特許公報発行日】平成２４年３月１４日（２０１２．３．１４）
【出願人】（０００００５４９６）富士ゼロックス株式会社 (21,908)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年１月１７日（２０１３．１．１７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年６月２９日（２０１１．６．２９）
【特許番号】特許第４８９４９７１号（Ｐ４８９４９７１）
【特許公報発行日】平成２４年３月１４日（２０１２．３．１４）
【出願人】（０００００５４９６）富士ゼロックス株式会社 (21,908)
【Ｆターム（参考）】
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