気泡捕捉装置、液体移送装置及びインクジェット記録装置
【課題】フィルタの表面において、確実に気泡を捕捉するとともに、表面に付着した気泡を確実に除去する。
【解決手段】インク供給流路内に設けられたフィルタ１３は、複数の貫通孔１３ａが形成された導電性基材５２の表面に、表面の濡れ性が低い絶縁層５３が形成された構造となっており、導電性基材５２の電位はドライバＩＣにより制御可能となっている。インク供給流路内のインクに接触するインク供給口１２が形成された振動板４０はグランド電位に保持されている。インクジェット記録装置において記録を行う際には、導電性基材５２の電位がグランド電位になるように制御される。インクジェット記録装置においてパージを行う際には、導電性基材５２の電位が所定電位になるように制御され、エレクトロウェッティング現象により絶縁層５３の表面の濡れ性が高くなる。
【解決手段】インク供給流路内に設けられたフィルタ１３は、複数の貫通孔１３ａが形成された導電性基材５２の表面に、表面の濡れ性が低い絶縁層５３が形成された構造となっており、導電性基材５２の電位はドライバＩＣにより制御可能となっている。インク供給流路内のインクに接触するインク供給口１２が形成された振動板４０はグランド電位に保持されている。インクジェット記録装置において記録を行う際には、導電性基材５２の電位がグランド電位になるように制御される。インクジェット記録装置においてパージを行う際には、導電性基材５２の電位が所定電位になるように制御され、エレクトロウェッティング現象により絶縁層５３の表面の濡れ性が高くなる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液体中の気泡を捕捉する気泡捕捉装置、気泡捕捉装置を有し、液体を移送する液体移送装置、及び、ノズルからインクを吐出して記録媒体に画像などを記録するインクジェット記録装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ノズルに連通する圧力室内のインクに圧力を付与し、ノズルからインクを吐出させて記録媒体に画像及び／又は文字を記録するインクジェット記録装置において、インク中に混入した異物によるノズルの目詰まりやインク中の気泡による圧力室内の圧力のばらつきによって記録品質が低下するのを防止するために、インク流路内にインク中に混入した異物及び気泡を捕捉するためのフィルタが設けられたものがある。このようなインクジェット記録装置では、フィルタにおいて捕捉された気泡は、記録を行わないときにインクジェットヘッドをパージすることにより装置の外部に排出されるが、フィルタの表面の濡れ性が低いと、パージしてもフィルタの表面に気泡が残留してしまい、フィルタが目詰まりする虞がある。
【０００３】
このような問題を解決するために、技術文献１（特開２００４−１１４６４８号公報の図６に対応）に示されるインクジェット記録装置においては、マニホールドにインクを供給するバッファタンクにフィルタが設けられており、フィルタの表面にはプラズマ加工が施されて、表面の濡れ性が高くなっている。これによると、フィルタの表面に気泡が残留しにくく、インクジェットヘッドのパージを行うことにより確実に気泡を排出することができる。
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−１１４６４８号公報（図６）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、技術文献１に記載のインクジェット記録装置においては、フィルタの表面の濡れ性が高いため、記録する際にもフィルタに気泡が付着しにくく、記録する際に確実に気泡を捕捉することができない虞がある。
【０００６】
本発明の目的は、表面において気泡を確実に捕捉することができ、且つ、表面に付着した気泡を確実に取り除くことができるようなフィルタを備えた液体移送装置、インクジェット記録装置及び気泡捕捉装置を提供することである。
【課題を解決するための手段及び発明の効果】
【０００７】
本発明の第１の態様に従えば、液体流路内に配置されるフィルタを含み、前記液体流路内を流れる液体に含まれる気泡を捕捉する気泡捕捉装置であって、表面の一部に導電性を有する導電性領域が形成され、且つ、液体を通過させる複数の貫通孔が形成された基材を有するフィルタと、前記フィルタの前記導電性領域の電位を制御する電位制御機構とを備える気泡捕捉装置が提供される。
【０００８】
本発明の第１の態様によれば、電位制御機構により、導電性領域と液体との間の電位差が小さくなるように導電性領域の電位が制御されている場合には、導電性領域の表面において液体中の気泡が確実に捕捉されるため、気泡がフィルタの下流側に流れ込むのが防止される。一方、電位制御機構により導電性領域と液体との間の電位差が大きくなるように導電性領域の電位が制御されている場合には、後述するエレクトロウェッティング現象が生じて、導電性領域の表面の濡れ性が高くなる。その結果、導電性領域の表面に付着した気泡が確実に取り除かれるため、気泡によりフィルタが目詰まりするのが防止される。なお、エレクトロウェッティング現象の詳細は特開２００３−１７７２１９号公報にも記載されている。
【０００９】
本発明の気泡捕捉装置において、さらに、前記基材の前記導電性領域を覆う絶縁層を備えてもよい。このように、導電性領域を表面の濡れ性が低い（撥液性が高い）絶縁層で覆うことによって、導電性領域と液体との間の電位差が小さい場合には、液体中の気泡を確実に絶縁層の表面に付着させることができる。また、導電性領域と液体との間に所定の電圧がかけられている場合には、後述するエレクトロウェッティング現象により、電圧が印加されている導電性領域を覆う部分の絶縁層の表面の濡れ性が高くなるため、付着した気泡を確実に開放することができる。また、導電性領域を絶縁層で覆うことにより、導電性領域と液体との間に所定の電圧を印加した際に、導電性領域と液体との間に流れる電流を減らすことができる。従って、消費電力を抑えることができるとともに、導電性領域に印加する電圧を高くすることができる。
【００１０】
本発明の気泡捕捉装置において、前記液体は、前記液体流路内を流れる導電性の液体であり、前記フィルタは、前記導電性の液体に含まれる気泡を捕捉してもよい。この場合には、液体は導電性を有しているので、液体全体が同電位とすることができる。
【００１１】
本発明の液体移送装置においては、前記フィルタの前記絶縁層の表面において前記液体中の気泡を捕捉する気泡捕捉モードと、前記フィルタの前記絶縁層の表面において捕捉された気泡を解放する気泡解放モードとを選択的に設定するモード設定装置を備え、前記電位制御機構は、前記モード設定装置が前記気泡捕捉モードに設定されている場合における前記導電性領域と前記液体流路内を流れる前記液体との間の電位差を、前記モード設定装置が前記気泡解放モードに設定されている場合における前記導電性領域と前記液体流路内を流れる前記液体との間の電位差よりも小さくなるように、前記導電性領域の電位を制御してもよい。これによると、モード設定装置を気泡捕捉モードに設定することにより、絶縁層の表面において、液体中の気泡を確実に捕捉することができ、モード設定装置を気泡解放モードに設定することにより、絶縁層の表面において捕捉された液体中の気泡を確実に開放して、絶縁層の表面から取り除くことができる。
【００１２】
また、本発明の液体移送装置においては、さらに、前記液体流路内を流れる液体を所定の基準電位に保持する定電位保持機構を備えていてもよい。これによると、液体の電位が常に一定の基準電位に維持されているため、電位制御機構による電位の制御が容易になる。
【００１３】
本発明の気泡捕捉装置において、液体流路が導電性材料を含む流路部材により形成され、定電位保持機構が、流路部材を接地する接地機構を備えていてもよい。これによると、液体流路内に別途電極などを設けることなく液体の電位をグランド電位にすることができるので、装置の構成が簡単になる。
【００１４】
本発明の気泡捕捉装置において、前記電位制御機構は、前記モード設定装置が前記気泡解放モードに設定されている場合における前記導電性領域の電位と前記基準電位との間の電位差が、前記モード設定装置が前記気泡捕捉モードに設定されているときにおける前記導電性領域の電位と前記基準電位との間の電位差よりも大きくなるように前記導電性領域の電位を制御してもよい。これによると、モード設定装置が気泡解放モードに設定されているときには、気泡捕捉モードに設定されているときよりも、絶縁層の表面の濡れ性が高くなるので、気泡捕捉モード時に絶縁層の表面において捕捉した気泡を、気泡解放モードにおいて確実に取り除くことができる。
【００１５】
また、本発明の気泡捕捉装置においては、前記電位制御機構は、前記モード設定装置が前記気泡捕捉モードに設定されているときには、前記フィルタの前記導電性領域と前記基準電位とが同じ電位になるように前記導電性領域の電位を制御し、前記モード設定装置が前記気泡解放モードに設定されているときは、前記フィルタの前記導電性領域の電位が前記基準電位とは異なる電位になるように前記導電性領域の電位を制御してもよい。これによると、電位制御機構は、モード設定装置が気泡捕捉モードが設定されているときには導電性領域を基準電位にし、モード設定装置が気泡解放モードに設定されているときには導電性領域を基準電位とは異なる電位にするように制御すればよいので、電位の制御が容易になる。
【００１６】
また、本発明の気泡捕捉装置においては、基材が金属材料により形成されていてもよい。これによると、電鋳、プレスなどの方法により貫通孔を容易に形成することができる。
【００１７】
また、本発明の気泡捕捉装置においては、前記基材が、前記複数の貫通孔が形成された絶縁部材と、前記絶縁部材の表面に形成されて、前記導電性領域を形成する電極とを有していてもよい。これによると、絶縁部材にレーザ加工などにより精度よく貫通孔を形成することができる。
【００１８】
本発明の気泡捕捉装置においては、前記電極が、前記絶縁部材に形成された前記貫通孔を画成する面に形成されていてもよい。これによると、電極と液体との間の電位差を大きくして、絶縁部材の貫通孔を画成する面の濡れ性を大きくさせることにより、貫通孔を画成する面において捕捉された液体中の気泡を確実に取り除くことができるため、気泡により貫通孔が目詰まりするのを確実に防止することができる。
【００１９】
本発明の気泡捕捉装置においては、前記絶縁部材の表面が平面状であり、前記平面状の前記絶縁部材の表面に前記電極が形成されていてもよい。これによると、電極が形成される面が平面状であるので、電極を容易に形成することができる。
【００２０】
本発明の気泡捕捉装置においては、前記貫通孔の断面積は、前記貫通孔が延在する方向の一方側に向かって小さくなっていてもよい。これによると、例えば前記貫通孔が延在する方向の一方側を、流路の下流側に向けて配置した場合に、液体がフィルタの下流側から上流側に逆流するのを低減させることができる。
【００２１】
また、本発明の気泡捕捉装置においては、前記基材には、前記基材の前記表面に一様に分布する前記複数の貫通孔が形成されていてもよい。これによると、基材の全面において気泡を効率よく捕捉することができる。
【００２２】
本発明の気泡捕捉装置において、前記絶縁層はフッ素樹脂により形成されていてもよい。フッ素樹脂製の絶縁層で基材の導電性領域を覆うことによって、導電性領域に電圧を印加しない場合には、絶縁層の表面の濡れ性を十分低くし、導電性領域に所定の電圧を印加した場合には、絶縁層の表面の濡れ性を十分高くすることができる。
【００２３】
本発明の第２の態様に従えば、液体が流れる液体流路と、本発明の気泡捕捉装置とを備える液体移送装置が提供される。本発明の第２の態様によれば、液体移送装置によって移送される液体に含まれる気泡を十分に取り除くことができる。また、気泡捕捉装置のフィルタに捕捉された気泡は、必要に応じて開放することもできるので、フィルタが気泡により目詰まりする恐れはない。
【００２４】
本発明の第３の態様に従えば、インクを吐出するインクジェット記録装置であって、前記インクを供給するインク供給源と、複数のインク吐出口と、これら複数のインク吐出口に連通する共通液室と、前記複数のインク吐出口と前記共通液室とにそれぞれ連通する複数の個別インク流路と、これら複数の個別インク流路のそれぞれに対応して設けられ、且つ、インクに吐出エネルギーを付与するエネルギー付与機構と、前記インク供給源から前記共通液室に前記インクを供給するインク供給流路と、前記インク供給流路内に配置されるフィルタであって、表面の一部に導電性を有する導電性領域が形成された基材を有し、前記インクを通過させる複数の貫通孔が形成されたフィルタと、前記フィルタの前記導電性領域の電位を制御する電位制御機構とを備えているインクジェット記録装置が提供される。
【００２５】
本発明の第３の態様によれば、記録を行うときには導電性領域とインクとの間の電位差を小さくして、導電性領域の表面においてインク中の気泡を捕捉することにより、個別インク流路及び共通液室に気泡が流れ込むのが防止され、インクの吐出量、吐出速度などのばらつきが低減される。さらに、パージを行うときには導電性領域とインクとの間の電位差を大きくしてエレクトロウェッティング現象を生じさせることにより、導電性材料の表面において捕捉された気泡を取り除くことができ、パージを行った後に導電性材料の表面に気泡が残留しにくくなり、気泡によるフィルタの目詰まりが防止される。
【００２６】
本発明のインクジェット記録装置において、さらに前記フィルタは前記基材の前記導電性領域を覆う絶縁層を備えてもよい。絶縁層として表面の濡れ性が低いものを用いると、導電性領域とインクとの間の電位差を小さくした場合に、絶縁層の表面においてインク中の気泡を確実に捕捉することができる。また、導電性領域と液体との間に所定の電圧がかけられている場合には、後述するエレクトロウェッティング現象により、電圧が印加されている導電性領域を覆う部分の絶縁層の表面の濡れ性が高くなるため、付着した気泡を確実に開放することができる。さらに、導電性領域を絶縁層で覆うことにより、導電性領域と液体との間に所定の電圧を印加した際に、導電性領域と液体との間に流れる電流を減らすことができる。従って、消費電力を抑えることができるとともに、導電性領域に印加する電圧を高くすることができる。
【００２７】
また、本発明のインクジェット記録装置においては、さらに、前記フィルタの前記絶縁層の表面において前記インク中の気泡を捕捉する気泡捕捉モードと、前記フィルタの前記絶縁層の表面において捕捉された気泡を解放する気泡解放モードとを選択的に設定するモード設定装置を備え、前記電位制御機構は、前記モード設定装置が前記気泡捕捉モードに設定されている場合における前記導電性領域と前記インク供給流路内を流れる前記インクとの間の電位差を、前記モード設定装置が前記気泡解放モードに設定されている場合における前記導電性領域と前記インク供給流路内を流れる前記インクとの間の電位差よりも小さくなるように、前記導電性領域の電位を制御してもよい。これによると、モード設定装置を気泡捕捉モードに設定することにより、フィルタにおいて気泡を捕捉することができ、モード設定装置を気泡解放モードに設定することにより、フィルタにおいて捕捉された気泡を取り除くことができる。
【００２８】
本発明のインクジェット記録装置において、さらに、前記インク及び前記気泡を吸引する吸引装置並びに前記インク吐出口を覆うキャップを有するパージ機構と、前記パージ機構の動作を制御するパージ制御装置とを備え、前記パージ制御装置が前記パージ機構を制御してパージするときに、前記モード設定装置は前記気泡解放モードに設定されてもよい。さらに、前記パージ制御装置が前記パージ機構を制御してパージを終了するときに、前記モード設定装置は前記気泡捕捉モードに設定されてもよい。このように、モード設定装置とパージ制御装置とを連動させることによって、パージ動作を行っている際に、フィルタに付着した気泡を確実に取り除くことができ、あるいは、パージ動作を行わないときに、確実にフィルタに気泡を付着させることができる。
【００２９】
また、本発明のインクジェット記録装置においては、前記貫通孔に収まる内接円の最小径が、前記吐出口に収まる内接円の径よりも小さくてもよい。これによると、フィルタによりインク吐出口を通過することのできない大きさのインク中の異物や気泡などを確実に取り除くことができ、異物や気泡などによってインク吐出口が目詰まりするのを確実に防止することができる。
【００３０】
なお、本願において画像とは、図形、記号及び文字を含む。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３１】
以下、本発明の好適な実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。本実施形態は、液滴噴射装置として、ノズルから記録用紙に対してインクを吐出して画像を記録するインクジェット記録装置に本発明を適用した一例である。
【００３２】
図１に示すように、インクジェット記録装置１は、走査方向（図１の左右方向）に移動可能なキャリッジ２と、このキャリッジ２に設けられて記録用紙Ｐに対してインクを吐出するシリアル式のインクジェットヘッド３と、記録用紙Ｐを紙送り方向（図１の前方）へ搬送する搬送ローラ４を備えている。インクジェットヘッド３には、チューブ６を介してインクタンク５からインクが供給される。そして、インクジェットヘッド３は、キャリッジ２と一体的に走査方向へ移動しつつ、その下面のインク吐出面２３ａ（図３参照）に形成されたノズル１７の出射口１７ａ（図３参照）から記録用紙Ｐにインクを吐出して、記録用紙Ｐに画像を記録する。また、インクジェットヘッド３により画像を記録された記録用紙Ｐは、搬送ローラ４により紙送り方向へ排出される。
【００３３】
さらに、インクジェット記録装置１は、複数のノズル１７の出射口１７ａを覆うようにインク吐出面２３ａに当接可能なキャップ７と、インクを強制的に排出させるために、キャップ７がインク吐出面２３ａに当接した状態でノズル１７からインクを吸引する吸引ポンプ８を備えている。そして、インクジェット記録装置１において、塵等の異物により噴射ノズル１７が目詰まりしたとき、又はインクジェットヘッド３のインク流路に気泡が混入して、ノズル１７からインクが正常に吐出されないときには、キャップ７をインク吐出面２３ａに当接させ、且つ、吸引ポンプ８を作動させてパージを行い、ノズル１７から強制的にインクを排出させる。
【００３４】
次に、インクジェットヘッド３について図２、図３を参照して詳細に説明する。図２は、図１のインクジェットヘッド３の平面図である。図３は、図２のIII−III線断面図である。ただし、図２、図３においてはドライバＩＣ６０（図６参照）の図示を省略している。
【００３５】
図２、図３に示すように、インクジェットヘッド３は、圧力室１０を含む個別インク流路が形成された流路ユニット３１と、この流路ユニット３１の上面に配置された圧電アクチュエータ３２とを備えている。
【００３６】
流路ユニット３１は、図２、図３に示すように、キャビティプレート２０、ベースプレート２１、マニホールドプレート２２、及びノズルプレート２３を備えており、これら４枚のプレート２０〜２３が積層状態で接合されている。このうち、キャビティプレート２０、ベースプレート２１及びマニホールドプレート２２はステンレス鋼製の板であり、これら３枚のプレート２０〜２２に、後述するマニホールド流路１１及び圧力室１０を含むインク流路が、エッチングなどにより形成されている。また、ノズルプレート２３は、例えば、ポリイミドのような高分子合成樹脂材料により形成され、マニホールドプレート２２の下面に接着される。あるいは、このノズルプレート２３も、３枚のプレート２０〜２２と同様にステンレス鋼のような金属材料で形成されていてもよい。
【００３７】
図２、図３に示すように、キャビティプレート２０には、平面に沿って配列された複数の圧力室１０（例えば、１０個）が形成されており、複数の圧力室１０は、紙送り方向（図２の上下方向）に２列に配列されている。各圧力室１０は、平面視で、走査方向（図２の左右方向）に長い略長円形状に形成されている。
【００３８】
ベースプレート２１には、圧力室１０の長手方向（図２の左右方向）の両端部のうち、後述するマニホールド流路１１側の端部と平面視で重なる位置に、連通孔１４が形成され、圧力室１０の長手方向の他方側の端部と平面視で重なる位置に連通孔１５が形成されている。また、マニホールドプレート２２には、紙送り方向に延びるマニホールド流路１１が形成されている。また、マニホールド流路１１は、図２において、左側に配列された圧力室１０の左半分、及び、右側に配列された圧力室１０の右半分とそれぞれ重なるように配置されている。そして、マニホールド流路１１は、後述の振動板４０に形成されたインク供給口１２に連通しており、インクタンク５（図１参照）から、チューブ６及びインク供給口１２を介して、マニホールド流路１１へインクが供給される。また、平面視で、マニホールドプレート２２の、圧力室１０の長手方向のマニホールド流路１１と反対側の端部と重なる位置には、連通孔１５と連通する連通孔１６が形成されている。
【００３９】
ノズルプレート２３の、平面視で連通孔１６に重なる位置には、ノズル１７が形成されている。図２、図３に示すように、複数のノズル１７は、２列に配列された複数の圧力室１０のマニホールド流路１１と反対側の端部と重なっており、インクジェットヘッド３の走査方向略中央部において、紙送り方向に等間隔のピッチで２列に配列されている。そして、ノズルプレート２３の下面であるインク吐出面２３ａに、径が３０〜４０μｍ程度のノズル１７の吐出口１７ａが形成されている。吐出口１７ａは、平面視で略円形状となっている。なお、ノズルプレート２３が合成樹脂材料からなる場合には、ノズル２０は、エキシマレーザ加工などにより形成することができる。また、ノズルプレート２３が金属材料からなる場合には、プレス加工などにより形成することができる。
【００４０】
そして、図３に示すように、マニホールド流路１１は各連通孔１４を介して各圧力室１０に連通し、さらに、各圧力室１０は、各連通孔１５、１６を介して各ノズル１７に連通している。このように、流路ユニット３１内には、マニホールド流路１１から圧力室１０を経てノズル１７に至る複数の個別インク流路が形成されている。
【００４１】
次に、圧電アクチュエータ３２について説明する。図３に示すように、圧電アクチュエータ３２は、流路ユニット３１の上面に配置された振動板４０と、この振動板４０の上面に形成された圧電層４１と、圧電層４１の上面に複数の圧力室１０に対応して形成された複数の個別電極１８とを備えている。
【００４２】
振動板４０は、平面視で略矩形状の金属板であり、例えば、ステンレス鋼等の鉄系合金、銅系合金、ニッケル系合金、あるいは、チタン系合金からなる。この振動板４０は、キャビティプレート２０の上面に複数の圧力室１０を覆うように配設され、キャビティプレート２０の上面に接合されている。また、導電性を有する金属製の振動板４０は、ドライバＩＣ６０（図６に図示）に接続されて常にグランド電位に保持されており、個別電極１８との間に挟まれた圧電層４１に電界を作用させる共通電極を兼ねている。また、振動板４０には、平面視で略楕円形状のインク供給口１２が形成されている。インク供給口１２は、マニホールド流路１１に連通しており、インク供給口１２を通じてマニホールド流路１１にインクが供給される。
【００４３】
図２に示すように、振動板４０の上面には、インク供給口１２が形成された領域及びインク供給口１２から走査方向（図２の左右方向）に延びる領域を除いて、チタン酸鉛とジルコン酸鉛との固溶体であり強誘電体であるチタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）を主成分とする圧電層４１が配置されている。図２、図３に示すように、この圧電層４１は、複数の圧力室１０にわたって連続的に形成されている。ここで、圧電層４１は、例えば、非常に小さな圧電材料の粒子を基板に吹き付けて高速で衝突させ、基板に堆積させるエアロゾルデポジション法（ＡＤ法）を用いて形成することができる。また、例えば、スパッタ法、化学蒸着法（ＣＶＤ法）、ゾルゲル法、あるいは、水熱合成法により形成することもできる。あるいは、ＰＺＴのグリーンシートを焼成することにより生成された圧電シートを、所定の大きさに切断し、この切断された圧電シートを振動板４０に貼り付けることにより圧電層４１を形成してもよい。
【００４４】
圧電層４１の上面には、圧力室１０よりも一回り小さい、平面視で略長円形状の複数の個別電極１８が形成されている。複数の個別電極１８は、平面視で、対応する圧力室１０の中央部に重なる位置にそれぞれ形成されている。また、個別電極１８は金、銅、銀、パラジウム、白金、あるいは、チタンなどの導電性材料からなる。さらに、複数の個別電極１８において、複数の個別電極１８の長手方向のマニホールド流路１１側の端部から、それぞれ、個別電極１８の長手方向（図２の左右方向）と平行に延びた部分には複数の接点１８ａが形成されている。これら複数の個別電極１８は、例えば、スクリーン印刷、スパッタ法、あるいは、蒸着法により形成することができる。
【００４５】
複数の接点１８ａには、圧電層４１の上部から図示しないフレキシブルプリント配線板（Flexible Printed Circuit：ＦＰＣ）が接合され、複数の接点１８ａはＦＰＣを介してドライバＩＣ６０（図６参照）と電気的に接続されている。そして、ドライバＩＣ６０から接点１８ａを介して複数の個別電極１８の電位を選択的に制御できる。
【００４６】
次に、インク供給口１２においてマニホールド流路１１に連通し、マニホールド流路１１にインクを供給するインク供給流路について図４、図５を用いて説明する。図４は、図２のインク供給口１２付近の拡大平面図である。図５は、図４のＶ−Ｖ線断面図である。図４に示すように、振動板４０には、平面視で略楕円形状のインク供給口１２が形成されている。また、図４、図５に示すように、振動板４０の上部のインク供給口１２を取り囲む部分には、平面視でインク供給口１２よりも一回り大きい略楕円形状を有する段差領域５０が形成されている。段差領域５０には、平面視で略楕円形状の板であるフィルタ１３が設置されている。フィルタ１３は、平板状のニッケルなどの金属製の導電性基材（導電性部材）５２と、その表面全体に形成された、例えばフッ素系の樹脂のような表面の濡れ性が低い（撥液性が高い）絶縁層５３を備え、フィルタ１３の表面全体にわたって、複数の貫通孔１３ａが均等な間隔で一様に分布するように形成されている。貫通孔１３ａは平面視で略円形状に形成されており、インクの流れの下流側、つまり、マニホールド流路１１側ほど流路面積が小さくなって、その最小径はノズル１７のインク吐出口１７ａの径よりも小さい８〜１０μｍ程度になっている。絶縁層５３は、後述するようにノズル１７からインクを吐出して画像記録を行う際のインクの流れによって、フィルタ１３の表面に付着したインク中の気泡が表面から離れてしまわないような濡れ性を有する材料により構成されている。このようなフィルタ１３は、次のようにして製作されうる。まず、ニッケルなどの金属板に、例えば電鋳、プレスのような方法により複数の貫通孔１３ａを形成して、導電性基材５２を作製する。次に、導電性基材５２の表面全体に、例えば、絶縁性を有するフッ素系樹脂層をＣＶＤ法などにより形成することによって、絶縁層５３を形成する。
【００４７】
そして、フィルタ１３の導電性基材５２は、ドライバＩＣ６０に接続されており、ドライバＩＣ６０により導電性基材５２の電位が制御可能となっている。なお、フィルタ１３及びフィルタ１３の導電性基材５２に接続されたドライバＩＣ６０の後述のフィルタ制御部（電位制御機構）６４が本発明に係る気泡捕捉装置に相当する。
【００４８】
図５に示すように、振動板４０の上面の、インク供給口１２に対向する部分には、インク供給口１２に連通する連通孔５１ａが形成された固定部材５１が配置され、フィルタ１３は振動板４０と固定部材５１とにより挟まれて固定されている。固定部材５１の、振動板４０と反対側には、インクタンク５に連通するチューブ６が接続されている。そして、インクタンク５からチューブ６、連通孔５１ａ、フィルタ１３の複数の貫通孔１３ａ及びインク供給口１２を介してマニホールド流路１１に連通するインク供給流路が形成されている。インク供給流路中のインクは、グランド電位に保持された振動板４０に接触しており、常にグランド電位に保持される。
【００４９】
インク中の気泡をフィルタ１３に付着させるためには、後述するフィルタ制御部６４を用いて、フィルタ１３の導電性基材５２の電位をグランド電位に設定する。このとき、フィルタ１３の表面は撥液性の高い絶縁層５３に覆われているため、フィルタ１３の表面は気泡が付着しやすくなっている。なぜならば、一般に、固体表面の撥液性が高いときには、気体と固体とが接触する面積を大きくすることによって、液体と固体とが接触する面積を小さくした方が、エネルギー的に安定な状態になるからである。つまり、フィルタ１３の表面に気泡が付着していない場合と比べて、フィルタ１３の表面に気泡が付着しているときの方が、フィルタ１３の表面のインクと接触する部分の面積が減少するので、エネルギー的に安定な状態になるからである。そのため、フィルタ１３の導電性基材５２とインクとを同電位にすることにより、インク中に含まれる気泡をフィルタ１３の表面に付着させることができる。
【００５０】
これに対して、フィルタ１３の表面に付着した気泡を開放するためには、後述するフィルタ制御部６４を用いて、フィルタ１３の導電性基材５２の電位を所定の電位に設定する。このとき、エレクトロウェッティング現象によって、絶縁層５３の撥液性が下がる。エレクトロウェッティング現象とは、電極と電気的に接続されている絶縁膜によって、電極と導電性を有する液体との間が絶縁されている際に、電極と液体との間に電圧を印加すると、電極と液体との間に電位差がない場合と比べて、絶縁膜の表面と液体との間の接触角（濡れ角）が小さくなる現象である。つまり、電極と液体との間に電圧を印加すると、電極と液体との間に電位差が存在しない場合と比べて、見かけ上、絶縁膜表面の撥液性が低下する。
【００５１】
このようにして、フィルタ１３の表面の撥液性を低下させた場合には、フィルタ１３の表面は気泡が付着しにくくなっている。なぜならば、固体表面の撥液性が低いときには、気体と固体とが接触する面積を小さくすることによって、液体と固体とが接触する面積を大きくした方が、エネルギー的に安定するからである。つまり、フィルタ１３の表面に気泡が付着している場合と比べて、フィルタ１３の表面に気泡が付着していない方が、フィルタ１３の表面のインクと接触する部分の面積が増加するので、エネルギー的に安定するからである。そのため、フィルタ１３の導電性基材５２とインクとの間に所定の電圧を印加することにより、フィルタ１３の表面に付着したインクを開放することができる。
【００５２】
次に、ドライバＩＣ６０について図６を用いて説明する。図６は、ドライバＩＣ６０のブロック図である。ドライバＩＣ６０は、インクジェット記録装置１の各種動作を制御するものであり、図６に示すように、モード設定部６１、アクチュエータ制御部６２、パージ制御部６３、フィルタ制御部６４及び接地部６５を有する。
【００５３】
アクチュエータ制御部６２は、ノズル１７からインクを吐出して記録用紙Ｐに記録を行う際に、複数の個別電極１８の電位を制御し、圧電アクチュエータ３２の動作を制御する。パージ制御部６３は、個別インク流路、マニホールド流路１１内のインク中の異物や気泡を取り除くパージを行う際に、キャップ７及び吸引ポンプ８の動作を制御する。
【００５４】
モード指示部６１は、フィルタ１３において気泡を捕捉してマニホールド流路１１及び個別インク流路に気泡が流れ込まないようにする気泡捕捉モードと、フィルタ１３において捕捉した気泡を解放する気泡開放モードとに選択的に設定される。ここで、後述するパージ動作の際には、モード設定部６１は、パージ制御部６３に連動して、気泡開放モードに設定される。また、パージ動作終了後には、モード設定部６１は、パージ制御部６３に連動して、気泡捕捉モードに設定される。このように、モード設定部６１とパージ制御部６３とが連動しているので、パージの際に、確実に、フィルタ１３の表面に付着した気泡を開放して、当該気泡を吸引することができる。
【００５５】
フィルタ制御部６４は、モード設定部６１において設定されたモードに応じて、フィルタ１３の導電性基材５２の電位を制御する。具体的には、モード設定部６１が気泡捕捉モードに設定されているときには、フィルタ制御部６４は、導電性基材５２をグランド電位にする。また、モード設定部６１が気泡解放モードに設定されているときには、フィルタ制御部６４は、導電性基材５２をグランド電位よりも高い所定電位（基準電位と異なる電位）にする。接地部６５は、振動板４０をグランド電位に保持する。なお、所定電位は、後述するパージを行う際に、エレクトロウェッティング現象により絶縁層５３の表面の濡れ性を向上させて、気泡を絶縁層５３の表面から離れさせるのに十分な電位である。
【００５６】
次に、インクジェット記録装置１における、記録動作及びパージ動作について図７、図８を用いて説明する。図７（ａ）は、インクジェット記録装置１において、記録を行う際のフィルタ１３の状態を表しており、図７（ｂ）は、図７（ａ）のフィルタ１３の表面を拡大したものである。図８（ａ）は、インクジェット記録装置１において、パージを行う際のフィルタ１３の状態を表しており、図８（ｂ）は、図８（ａ）のフィルタ１３の表面を拡大したものである。なお、図８（ａ）の"＋"は、グランド電位よりも高い所定電位になっていることを示しており、図７（ａ）、図８（ａ）の"ＧＮＤ"は、グランド電位になっていることを示している。
【００５７】
まず、インクジェット記録装置１において記録を行う際の動作について説明する。記録を行う際には、ドライバＩＣ６０のモード設定部６１が気泡捕捉モードに設定される。このとき、フィルタ制御部６４は、導電性基材５２の電位を制御して、図７（ａ）に示すように、導電性基材５２の電位をグランド電位にする。これにより、導電性基材５２とインク供給流路内のインクとが同電位となる。この場合には、前述の理由により、インクと導電性基材５２との間に配置された絶縁層５３の表面における濡れ性が低いまま（例えば、濡れ角θが７０°程度）であるので、絶縁層５３の表面にインク中の気泡Ａが付着しやすい。
【００５８】
そして、アクチュエータ制御部６２が、所望の個別電極１８の電位を選択的に制御して、所定の正電位とする。このとき、グランド電位に保持されている共通電極としての振動板４０と、選択された個別電極１８との間に電位差が生じる。これにより、圧電層４１において、当該個別電極１８と振動板４０の間に挟まれた部分にその厚み方向の電界が印加される。このとき、圧電層４１の分極方向と電界の方向とが同じ場合には、圧電層４１がその分極方向である厚み方向と直交する水平方向に収縮する。この圧電層４１の収縮に伴って振動板４０が圧力室１０側に凸となるように変形する。このとき、圧力室１０内の容積が減少して圧力室１０内のインクに圧力が付与され、圧力室１０に連通するノズル１７からインクが吐出される。
【００５９】
このとき、フィルタ１３においては、絶縁層５３の表面にインク中の気泡Ａが付着しやすい状態であるため、インク中の異物及び／又は気泡Ａはフィルタ１３の絶縁層５３の表面において捕捉され、マニホールド流路１１に流れ込むことが防止される。これにより、インク中の異物及び／又は気泡Ａによって、ノズル１７が目詰まりしたり、圧力室１０内のインクの圧力にばらつきが生じたりして記録品質が低下するのが防止される。さらに、フィルタ１３の貫通孔１３ａの最小径がノズル径よりも小さいため、マニホールド流路１１及び個別インク流路に、ノズル径よりも大きい異物や気泡が流れ込むのが確実に防止される。
【００６０】
次に、インクジェット記録装置１におけるパージ動作について説明する。パージの際には、ドライバＩＣ６０のモード設定部（モード指示部）６１が気泡解放モードに設定される。この気泡解放モードは、ユーザによる釦操作に応じて設定されるか、又は、気泡捕捉モードに設定された状態で、ノズル１７からのインクの吐出が行われない（個別電極１８に所定の正電位が付与されない）まま、所定時間が経過したときに自動的に設定される。そのとき、フィルタ制御部６４が導電性基材５２の電位を制御して、導電性基材５２の電位をグランド電位よりも高い所定電位とする。これにより、フィルタ１３の導電性基材５２とインク供給流路内のインクとの間に電位差が発生する。そのため、導電性基材５２とインクとの間に配置された絶縁層５３の表面における濡れ性が高く（例えば、濡れ角θが４０°程度）なり（エレクトロウェッティング現象）、絶縁層５３の表面にインク中の気泡Ａが付着しにくくなる。
【００６１】
そして、パージ制御部６３からの制御に基づいて、キャップ７がインク吐出面２３ａに当接され、キャップ７がインク吐出面２３ａに当接した状態で吸引ポンプ８が駆動されることにより、個別インク流路及びインク供給流路内のインクがキャップ７側から吸引されてパージが行われる。
【００６２】
このとき、フィルタ１３の絶縁層５３の表面は、気泡が付着しにくい状態になっているため、フィルタ１３の絶縁層５３の表面に付着していたインク中の気泡Ａはフィルタ１３の絶縁層５３の表面から離れ、インク供給流路及び個別インク流路を移動してノズル１７から排出される。このように、パージを行うことによりフィルタ１３の表面に付着した気泡Ａが確実に排出されるため、フィルタ１３の貫通孔１３ａに気泡Ａが残留し、フィルタ１３に気泡Ａによる目詰まりが発生するのを防止することができる。
【００６３】
以上説明した実施の形態によると、インクジェット記録装置１において記録を行う際には、ドライバＩＣ６０のモード設定部６１が気泡捕捉モードに設定され、フィルタ１３の導電性基材５２の電位がグランド電位となる。このとき、絶縁層５３の表面における濡れ性は低いままであり、フィルタ１３の表面には、インク中の気泡が付着しやすい。したがって、記録を行う際にはフィルタ１３においてインク中の気泡を確実に捕捉し、マニホールド流路１１に気泡が流れ込むのを防止することができる。これにより、気泡によってノズル１７が目詰まりすることが防止されるとともに、個別インク流路に気泡が流れ込むことによって、ノズル１７から正常なインクの吐出が行われなくなり、記録品質が低下するのが防止される。
【００６４】
さらに、インクジェット記録装置１においてパージを行う際には、ドライバＩＣ６０のモード設定部６１が気泡開放モードに設定され、フィルタ１３の導電性基材５２の電位は、グランド電位よりも高い所定電位となる。上述のエレクトロウェッティング効果により、絶縁層５３の表面における濡れ性が高くなり、フィルタ１３の絶縁層５３の表面に気泡が付着しにくくなる。したがって、パージを行ったときに気泡がフィルタ１３の絶縁層５３の表面に残留するのが防止される。これにより、フィルタ１３に残留した気泡によるフィルタ１３の目詰まりを防止することができる。
【００６５】
また、フィルタ１３は、複数の貫通孔１３ａが形成された金属製の導電性基材５２の表面に絶縁層５３が形成された構造であるので、金属製の導電性基材５２に電鋳やプレスなどの方法により複数の貫通孔１３ａを形成し、導電性基材５２の表面にＣＶＤ法などの方法により絶縁層５３を形成することによりフィルタ１３を容易に作製することができる。
【００６６】
また、インク供給流路内のインクは、グランド電位に保持された振動板４０と接触しているため、グランド電位に保持されている。導電性基材５２の電位を所定電位に設定したときには、導電性基材５２とインク供給流路内のインクとの間に確実に電位差が発生するので、絶縁層５３の表面の濡れ性を確実に高くすることができる。また、インクをグランド電位に保持するためにインク供給流路内に別途電極などを設ける必要がなく、インクジェット記録装置の構成が簡単になる。
【００６７】
また、フィルタ１３の貫通孔１３ａは、マニホールド流路１１側に向かって流路面積が小さくなっているため、インクがマニホールド流路１１からインク供給流路に逆流するのを防止できる。さらに、貫通孔１３ａの最小径がノズル１７のインク吐出口１７ａの径よりも小さいので、フィルタ１３においてインク吐出口１７ａの径よりも大きいインク中の異物や気泡が確実に取り除かれ、ノズル１７の目詰まりをさらに確実に防止することができる。
【００６８】
また、フィルタ１３の貫通孔１３ａは、導電性基材５２に一様に分布しているため、フィルタ１３において効率よくインク中の異物及び／又は気泡を捕捉することができる。
【００６９】
次に、本実施の形態に種々の変更を加えた変形例について説明する。ただし、本実施の形態と同様の構成を有するものについては同じ符号を付し、適宜その説明を省略する。
【００７０】
〈第１変更形態〉
フィルタは、複数の貫通孔が形成された導電性基材の表面に絶縁層が形成されたものには限られない。例えば、図９に示すフィルタ７１のように、複数の貫通孔７１ａが形成された絶縁性部材７２と、絶縁性部材７２のマニホールド流路１１と反対側の表面及び複数の貫通孔７１ａを画成する内面に形成された金属製の電極７３と、電極７３の表面に形成された絶縁層７４とを備えてもよい。ここで、絶縁性部材７２及び絶縁層７４は、フッ素樹脂等の絶縁性材料により形成されるが、同一の材料で形成されていてもよく、異なる材料で形成されていてもよい。また、電極７３は、不図示の配線により、ドライバＩＣ６０に接続されている。
【００７１】
この場合でも、電極７３の電位がグランド電位であるときは、絶縁層７４の表面における濡れ性が低いままであるため、フィルタ７１の表面に気泡が付着しやすい。そして、電極７３の電位が所定電位になると、絶縁層７４の電極７３に対向する部分、つまり、フィルタ７１のマニホールド流路１１と反対側の表面及び貫通孔７１ａを画成する内面の濡れ性が高くなり、この部分に気泡が付着しにくくなる。したがって、記録を行う際にはフィルタ７１の表面において気泡を確実に捕捉することができ、パージを行う際には、貫通孔７１ａに付着した気泡は確実に排出される。また、このようなフィルタ７１は、絶縁性部材７２にエキシマレーザなどを照射することによって複数の貫通孔７１ａを形成した後、所定の表面、即ち、マニホールド流路１１と反対側に配置される表面及び複数の貫通孔７１ａを画成する内面に、蒸着などにより電極７３を形成し、さらに、実施の形態のときと同様の方法で、電極７３が形成された表面に絶縁層７４を形成することによって作製することができる。これにより、エキシマレーザなどを照射することによって貫通孔７１ａの径を精度よく形成することができる。
【００７２】
〈第２変更形態〉
また、図１０に示すフィルタ８１のように、平面状の絶縁性部材７２のマニホールド流路１１側の表面に電極８２が形成され、その上から絶縁性部材７２を全て覆うように絶縁層８３が形成されていてもよい。この場合、電極８２が形成される面が平面状になっているため、電極８２を容易に形成することができる。
【００７３】
〈第３変更形態〉
フィルタの電極の表面には絶縁層が形成されていなくてもよい。例えば、図１１（ａ）に示されているフィルタ９１ａは、複数の貫通孔９２ａが形成された導電性基材９３ａを備えている。また、導電性基材９３ａが電極９４ａを兼ねている。ここでフィルタ９１ａは、その表面に絶縁層が形成されていないことを除いて、上記実施形態のフィルタ１３と同じ構造である。あるいは、図１１（ｂ）に示されているフィルタ９１ｂは、複数の貫通孔９２ｂが形成された絶縁性の基材９３ｂと、貫通孔９２ｂを画成している基材９３ｂの内面及び基材９３ｂの一方の表面に形成された金属製の電極９４ｂとを備える。ここで、フィルタ９１ｂは、電極９４ｂの表面に絶縁層が形成されていないことを除いて、上記第１変更形態のフィルタ７１と同じ構造である。いずれの場合も、電極９４ａ，９４ｂは、不図示の配線により、ドライバＩＣ６０に接続されている。一般に、金属部材の表面に絶縁層が形成されていない場合であっても、導電性の液体と金属部材との間に電圧を印加することによって、金属部材の表面の濡れ性が下がることが知られており、この現象も一種のエレクトロウェッティング現象であると考えられている。従って、本変更形態のフィルタ９１ａ，９１ｂにおいても、前記実施形態と同様に、フィルタ９２ａ，９２ｂの電極９４ａ，９４ｂの表面に気泡を付着させる場合には、電極９４ａ，９４ｂとインクとを同電位に設定し、フィルタ９２ａ，９２ｂに付着した気泡を開放する場合には、電極９４ａ，９４ｂとインクとの間に所定の電圧を印加する。なお、フィルタ９１ａ，９１ｂは、不図示の絶縁性部材により、振動板４０及び固定部材５１から絶縁されている。
【００７４】
また、本実施の形態では、振動板４０によりインク供給流路内のインクがグランド電位に保持されていたが、インク供給流路内に別途グランド電位に保持された電極が設けられていてもよい。
【００７５】
また、モード設定部６１が気泡解放モードに設定されているときに、フィルタ制御部６４により、導電性基材５２の電位が基準電位であるグランド電位よりも低い所定電位になるように制御されていてもよい。なお、この場合の所定電位も、エレクトロウェッティング現象により絶縁層５３の表面の濡れ性が向上し、パージを行う際に、気泡が絶縁層５３の表面から離れるのに十分な電位である。
【００７６】
また、貫通孔１３ａは、マニホールド流路１１側ほど流路面積が小さくなっている場合に限らず、例えば、貫通孔１３ａが導電性基材５２の表面に垂直に形成され、流路面積が一定であってもよい。
【００７７】
また、貫通孔１３ａが導電性基材５２に一様に分布するように形成されておらず、導電性基材５２の一部にのみ分布するように形成されていてもよい。
【００７８】
また、貫通孔１３ａは、必ずしも平面視で略円形状に形成されなくてもよく、楕円、長円、多角形などの形状に形成されていてもよい。さらに、インク吐出口１７ａも平面視で楕円、長円、多角形などの形状に形成されていてもよい。この場合、貫通孔１３ａの最小径（貫通孔１３ａの平面視の形状が円形でない場合は、貫通孔１３ａの平面視の形状に内接する円の径）を、インク吐出口１７ａの径（インク吐出口の形状が円形でない場合には、インク吐出口に内接する円の径）よりも小さく形成することで、上述した実施の形態と同様にインク吐出口１７ａを通過できずに停滞してしまうインク中の異物や気泡をフィルタ１３により確実に取り除くことができ、インク吐出口１７ａの目詰まりを確実に防止することができる。
【００７９】
なお、フィルタを設置する箇所は、上記実施形態におけるフィルタの設置箇所に限られず、例えば、流路ユニット内に形成されたインク流路又はインクタンクと流路ユニットとを連結するチューブのような、インクが流れる流路内の任意の位置に配置することができる。また、フィルタに形成される貫通孔の径及び形状は任意に設定しうる。
【００８０】
また、本発明は、インクジェット記録装置のほか試薬、生体溶液、配線材料溶液、電子材料溶液、冷媒用、燃料用などインク以外の液体を移送する液体移送装置に適用することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００８１】
【図１】本発明に係る実施の形態に係るインクジェット記録装置の概略斜視図である。
【図２】図１のインクジェットヘッドの平面図である。
【図３】図２のIII−III線断面図である。
【図４】図２のインク供給口周辺の拡大平面図である。
【図５】図４のＶ−Ｖ線断面図である。
【図６】図１のインクジェット記録装置の動作を制御するドライバＩＣのブロック図である。
【図７】図７（ａ）は図２のインクジェットヘッドにおいて記録を行う際の状態を表した図であり、図７（ｂ）は図７（ａ）のフィルタの表面を拡大した図である。
【図８】図８（ａ）は図２のインクジェットヘッドにおいてパージを行う際の状態を表した図であり、図８（ｂ）は図８（ａ）のフィルタの表面を拡大した図である。
【図９】第１変形例の図５相当の断面図である。
【図１０】第２変形例の図５相当の断面図である。
【図１１】図１１（ａ）は、第３変形例の図５相当の断面図であり、図１１（ｂ）は、第３変形例の図９相当の断面図である。
【符号の説明】
【００８２】
１ インクジェット記録装置
３ インクジェットヘッド
１３ フィルタ
１３ａ 貫通孔
４０ 振動板
５２ 導電性基材
５３ 絶縁層
６１ モード設定部
６４ フィルタ制御部
６５ 接地部
７２ 絶縁性部材
７３ 電極
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液体中の気泡を捕捉する気泡捕捉装置、気泡捕捉装置を有し、液体を移送する液体移送装置、及び、ノズルからインクを吐出して記録媒体に画像などを記録するインクジェット記録装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ノズルに連通する圧力室内のインクに圧力を付与し、ノズルからインクを吐出させて記録媒体に画像及び／又は文字を記録するインクジェット記録装置において、インク中に混入した異物によるノズルの目詰まりやインク中の気泡による圧力室内の圧力のばらつきによって記録品質が低下するのを防止するために、インク流路内にインク中に混入した異物及び気泡を捕捉するためのフィルタが設けられたものがある。このようなインクジェット記録装置では、フィルタにおいて捕捉された気泡は、記録を行わないときにインクジェットヘッドをパージすることにより装置の外部に排出されるが、フィルタの表面の濡れ性が低いと、パージしてもフィルタの表面に気泡が残留してしまい、フィルタが目詰まりする虞がある。
【０００３】
このような問題を解決するために、技術文献１（特開２００４−１１４６４８号公報の図６に対応）に示されるインクジェット記録装置においては、マニホールドにインクを供給するバッファタンクにフィルタが設けられており、フィルタの表面にはプラズマ加工が施されて、表面の濡れ性が高くなっている。これによると、フィルタの表面に気泡が残留しにくく、インクジェットヘッドのパージを行うことにより確実に気泡を排出することができる。
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−１１４６４８号公報（図６）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、技術文献１に記載のインクジェット記録装置においては、フィルタの表面の濡れ性が高いため、記録する際にもフィルタに気泡が付着しにくく、記録する際に確実に気泡を捕捉することができない虞がある。
【０００６】
本発明の目的は、表面において気泡を確実に捕捉することができ、且つ、表面に付着した気泡を確実に取り除くことができるようなフィルタを備えた液体移送装置、インクジェット記録装置及び気泡捕捉装置を提供することである。
【課題を解決するための手段及び発明の効果】
【０００７】
本発明の第１の態様に従えば、液体流路内に配置されるフィルタを含み、前記液体流路内を流れる液体に含まれる気泡を捕捉する気泡捕捉装置であって、表面の一部に導電性を有する導電性領域が形成され、且つ、液体を通過させる複数の貫通孔が形成された基材を有するフィルタと、前記フィルタの前記導電性領域の電位を制御する電位制御機構とを備える気泡捕捉装置が提供される。
【０００８】
本発明の第１の態様によれば、電位制御機構により、導電性領域と液体との間の電位差が小さくなるように導電性領域の電位が制御されている場合には、導電性領域の表面において液体中の気泡が確実に捕捉されるため、気泡がフィルタの下流側に流れ込むのが防止される。一方、電位制御機構により導電性領域と液体との間の電位差が大きくなるように導電性領域の電位が制御されている場合には、後述するエレクトロウェッティング現象が生じて、導電性領域の表面の濡れ性が高くなる。その結果、導電性領域の表面に付着した気泡が確実に取り除かれるため、気泡によりフィルタが目詰まりするのが防止される。なお、エレクトロウェッティング現象の詳細は特開２００３−１７７２１９号公報にも記載されている。
【０００９】
本発明の気泡捕捉装置において、さらに、前記基材の前記導電性領域を覆う絶縁層を備えてもよい。このように、導電性領域を表面の濡れ性が低い（撥液性が高い）絶縁層で覆うことによって、導電性領域と液体との間の電位差が小さい場合には、液体中の気泡を確実に絶縁層の表面に付着させることができる。また、導電性領域と液体との間に所定の電圧がかけられている場合には、後述するエレクトロウェッティング現象により、電圧が印加されている導電性領域を覆う部分の絶縁層の表面の濡れ性が高くなるため、付着した気泡を確実に開放することができる。また、導電性領域を絶縁層で覆うことにより、導電性領域と液体との間に所定の電圧を印加した際に、導電性領域と液体との間に流れる電流を減らすことができる。従って、消費電力を抑えることができるとともに、導電性領域に印加する電圧を高くすることができる。
【００１０】
本発明の気泡捕捉装置において、前記液体は、前記液体流路内を流れる導電性の液体であり、前記フィルタは、前記導電性の液体に含まれる気泡を捕捉してもよい。この場合には、液体は導電性を有しているので、液体全体が同電位とすることができる。
【００１１】
本発明の液体移送装置においては、前記フィルタの前記絶縁層の表面において前記液体中の気泡を捕捉する気泡捕捉モードと、前記フィルタの前記絶縁層の表面において捕捉された気泡を解放する気泡解放モードとを選択的に設定するモード設定装置を備え、前記電位制御機構は、前記モード設定装置が前記気泡捕捉モードに設定されている場合における前記導電性領域と前記液体流路内を流れる前記液体との間の電位差を、前記モード設定装置が前記気泡解放モードに設定されている場合における前記導電性領域と前記液体流路内を流れる前記液体との間の電位差よりも小さくなるように、前記導電性領域の電位を制御してもよい。これによると、モード設定装置を気泡捕捉モードに設定することにより、絶縁層の表面において、液体中の気泡を確実に捕捉することができ、モード設定装置を気泡解放モードに設定することにより、絶縁層の表面において捕捉された液体中の気泡を確実に開放して、絶縁層の表面から取り除くことができる。
【００１２】
また、本発明の液体移送装置においては、さらに、前記液体流路内を流れる液体を所定の基準電位に保持する定電位保持機構を備えていてもよい。これによると、液体の電位が常に一定の基準電位に維持されているため、電位制御機構による電位の制御が容易になる。
【００１３】
本発明の気泡捕捉装置において、液体流路が導電性材料を含む流路部材により形成され、定電位保持機構が、流路部材を接地する接地機構を備えていてもよい。これによると、液体流路内に別途電極などを設けることなく液体の電位をグランド電位にすることができるので、装置の構成が簡単になる。
【００１４】
本発明の気泡捕捉装置において、前記電位制御機構は、前記モード設定装置が前記気泡解放モードに設定されている場合における前記導電性領域の電位と前記基準電位との間の電位差が、前記モード設定装置が前記気泡捕捉モードに設定されているときにおける前記導電性領域の電位と前記基準電位との間の電位差よりも大きくなるように前記導電性領域の電位を制御してもよい。これによると、モード設定装置が気泡解放モードに設定されているときには、気泡捕捉モードに設定されているときよりも、絶縁層の表面の濡れ性が高くなるので、気泡捕捉モード時に絶縁層の表面において捕捉した気泡を、気泡解放モードにおいて確実に取り除くことができる。
【００１５】
また、本発明の気泡捕捉装置においては、前記電位制御機構は、前記モード設定装置が前記気泡捕捉モードに設定されているときには、前記フィルタの前記導電性領域と前記基準電位とが同じ電位になるように前記導電性領域の電位を制御し、前記モード設定装置が前記気泡解放モードに設定されているときは、前記フィルタの前記導電性領域の電位が前記基準電位とは異なる電位になるように前記導電性領域の電位を制御してもよい。これによると、電位制御機構は、モード設定装置が気泡捕捉モードが設定されているときには導電性領域を基準電位にし、モード設定装置が気泡解放モードに設定されているときには導電性領域を基準電位とは異なる電位にするように制御すればよいので、電位の制御が容易になる。
【００１６】
また、本発明の気泡捕捉装置においては、基材が金属材料により形成されていてもよい。これによると、電鋳、プレスなどの方法により貫通孔を容易に形成することができる。
【００１７】
また、本発明の気泡捕捉装置においては、前記基材が、前記複数の貫通孔が形成された絶縁部材と、前記絶縁部材の表面に形成されて、前記導電性領域を形成する電極とを有していてもよい。これによると、絶縁部材にレーザ加工などにより精度よく貫通孔を形成することができる。
【００１８】
本発明の気泡捕捉装置においては、前記電極が、前記絶縁部材に形成された前記貫通孔を画成する面に形成されていてもよい。これによると、電極と液体との間の電位差を大きくして、絶縁部材の貫通孔を画成する面の濡れ性を大きくさせることにより、貫通孔を画成する面において捕捉された液体中の気泡を確実に取り除くことができるため、気泡により貫通孔が目詰まりするのを確実に防止することができる。
【００１９】
本発明の気泡捕捉装置においては、前記絶縁部材の表面が平面状であり、前記平面状の前記絶縁部材の表面に前記電極が形成されていてもよい。これによると、電極が形成される面が平面状であるので、電極を容易に形成することができる。
【００２０】
本発明の気泡捕捉装置においては、前記貫通孔の断面積は、前記貫通孔が延在する方向の一方側に向かって小さくなっていてもよい。これによると、例えば前記貫通孔が延在する方向の一方側を、流路の下流側に向けて配置した場合に、液体がフィルタの下流側から上流側に逆流するのを低減させることができる。
【００２１】
また、本発明の気泡捕捉装置においては、前記基材には、前記基材の前記表面に一様に分布する前記複数の貫通孔が形成されていてもよい。これによると、基材の全面において気泡を効率よく捕捉することができる。
【００２２】
本発明の気泡捕捉装置において、前記絶縁層はフッ素樹脂により形成されていてもよい。フッ素樹脂製の絶縁層で基材の導電性領域を覆うことによって、導電性領域に電圧を印加しない場合には、絶縁層の表面の濡れ性を十分低くし、導電性領域に所定の電圧を印加した場合には、絶縁層の表面の濡れ性を十分高くすることができる。
【００２３】
本発明の第２の態様に従えば、液体が流れる液体流路と、本発明の気泡捕捉装置とを備える液体移送装置が提供される。本発明の第２の態様によれば、液体移送装置によって移送される液体に含まれる気泡を十分に取り除くことができる。また、気泡捕捉装置のフィルタに捕捉された気泡は、必要に応じて開放することもできるので、フィルタが気泡により目詰まりする恐れはない。
【００２４】
本発明の第３の態様に従えば、インクを吐出するインクジェット記録装置であって、前記インクを供給するインク供給源と、複数のインク吐出口と、これら複数のインク吐出口に連通する共通液室と、前記複数のインク吐出口と前記共通液室とにそれぞれ連通する複数の個別インク流路と、これら複数の個別インク流路のそれぞれに対応して設けられ、且つ、インクに吐出エネルギーを付与するエネルギー付与機構と、前記インク供給源から前記共通液室に前記インクを供給するインク供給流路と、前記インク供給流路内に配置されるフィルタであって、表面の一部に導電性を有する導電性領域が形成された基材を有し、前記インクを通過させる複数の貫通孔が形成されたフィルタと、前記フィルタの前記導電性領域の電位を制御する電位制御機構とを備えているインクジェット記録装置が提供される。
【００２５】
本発明の第３の態様によれば、記録を行うときには導電性領域とインクとの間の電位差を小さくして、導電性領域の表面においてインク中の気泡を捕捉することにより、個別インク流路及び共通液室に気泡が流れ込むのが防止され、インクの吐出量、吐出速度などのばらつきが低減される。さらに、パージを行うときには導電性領域とインクとの間の電位差を大きくしてエレクトロウェッティング現象を生じさせることにより、導電性材料の表面において捕捉された気泡を取り除くことができ、パージを行った後に導電性材料の表面に気泡が残留しにくくなり、気泡によるフィルタの目詰まりが防止される。
【００２６】
本発明のインクジェット記録装置において、さらに前記フィルタは前記基材の前記導電性領域を覆う絶縁層を備えてもよい。絶縁層として表面の濡れ性が低いものを用いると、導電性領域とインクとの間の電位差を小さくした場合に、絶縁層の表面においてインク中の気泡を確実に捕捉することができる。また、導電性領域と液体との間に所定の電圧がかけられている場合には、後述するエレクトロウェッティング現象により、電圧が印加されている導電性領域を覆う部分の絶縁層の表面の濡れ性が高くなるため、付着した気泡を確実に開放することができる。さらに、導電性領域を絶縁層で覆うことにより、導電性領域と液体との間に所定の電圧を印加した際に、導電性領域と液体との間に流れる電流を減らすことができる。従って、消費電力を抑えることができるとともに、導電性領域に印加する電圧を高くすることができる。
【００２７】
また、本発明のインクジェット記録装置においては、さらに、前記フィルタの前記絶縁層の表面において前記インク中の気泡を捕捉する気泡捕捉モードと、前記フィルタの前記絶縁層の表面において捕捉された気泡を解放する気泡解放モードとを選択的に設定するモード設定装置を備え、前記電位制御機構は、前記モード設定装置が前記気泡捕捉モードに設定されている場合における前記導電性領域と前記インク供給流路内を流れる前記インクとの間の電位差を、前記モード設定装置が前記気泡解放モードに設定されている場合における前記導電性領域と前記インク供給流路内を流れる前記インクとの間の電位差よりも小さくなるように、前記導電性領域の電位を制御してもよい。これによると、モード設定装置を気泡捕捉モードに設定することにより、フィルタにおいて気泡を捕捉することができ、モード設定装置を気泡解放モードに設定することにより、フィルタにおいて捕捉された気泡を取り除くことができる。
【００２８】
本発明のインクジェット記録装置において、さらに、前記インク及び前記気泡を吸引する吸引装置並びに前記インク吐出口を覆うキャップを有するパージ機構と、前記パージ機構の動作を制御するパージ制御装置とを備え、前記パージ制御装置が前記パージ機構を制御してパージするときに、前記モード設定装置は前記気泡解放モードに設定されてもよい。さらに、前記パージ制御装置が前記パージ機構を制御してパージを終了するときに、前記モード設定装置は前記気泡捕捉モードに設定されてもよい。このように、モード設定装置とパージ制御装置とを連動させることによって、パージ動作を行っている際に、フィルタに付着した気泡を確実に取り除くことができ、あるいは、パージ動作を行わないときに、確実にフィルタに気泡を付着させることができる。
【００２９】
また、本発明のインクジェット記録装置においては、前記貫通孔に収まる内接円の最小径が、前記吐出口に収まる内接円の径よりも小さくてもよい。これによると、フィルタによりインク吐出口を通過することのできない大きさのインク中の異物や気泡などを確実に取り除くことができ、異物や気泡などによってインク吐出口が目詰まりするのを確実に防止することができる。
【００３０】
なお、本願において画像とは、図形、記号及び文字を含む。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３１】
以下、本発明の好適な実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。本実施形態は、液滴噴射装置として、ノズルから記録用紙に対してインクを吐出して画像を記録するインクジェット記録装置に本発明を適用した一例である。
【００３２】
図１に示すように、インクジェット記録装置１は、走査方向（図１の左右方向）に移動可能なキャリッジ２と、このキャリッジ２に設けられて記録用紙Ｐに対してインクを吐出するシリアル式のインクジェットヘッド３と、記録用紙Ｐを紙送り方向（図１の前方）へ搬送する搬送ローラ４を備えている。インクジェットヘッド３には、チューブ６を介してインクタンク５からインクが供給される。そして、インクジェットヘッド３は、キャリッジ２と一体的に走査方向へ移動しつつ、その下面のインク吐出面２３ａ（図３参照）に形成されたノズル１７の出射口１７ａ（図３参照）から記録用紙Ｐにインクを吐出して、記録用紙Ｐに画像を記録する。また、インクジェットヘッド３により画像を記録された記録用紙Ｐは、搬送ローラ４により紙送り方向へ排出される。
【００３３】
さらに、インクジェット記録装置１は、複数のノズル１７の出射口１７ａを覆うようにインク吐出面２３ａに当接可能なキャップ７と、インクを強制的に排出させるために、キャップ７がインク吐出面２３ａに当接した状態でノズル１７からインクを吸引する吸引ポンプ８を備えている。そして、インクジェット記録装置１において、塵等の異物により噴射ノズル１７が目詰まりしたとき、又はインクジェットヘッド３のインク流路に気泡が混入して、ノズル１７からインクが正常に吐出されないときには、キャップ７をインク吐出面２３ａに当接させ、且つ、吸引ポンプ８を作動させてパージを行い、ノズル１７から強制的にインクを排出させる。
【００３４】
次に、インクジェットヘッド３について図２、図３を参照して詳細に説明する。図２は、図１のインクジェットヘッド３の平面図である。図３は、図２のIII−III線断面図である。ただし、図２、図３においてはドライバＩＣ６０（図６参照）の図示を省略している。
【００３５】
図２、図３に示すように、インクジェットヘッド３は、圧力室１０を含む個別インク流路が形成された流路ユニット３１と、この流路ユニット３１の上面に配置された圧電アクチュエータ３２とを備えている。
【００３６】
流路ユニット３１は、図２、図３に示すように、キャビティプレート２０、ベースプレート２１、マニホールドプレート２２、及びノズルプレート２３を備えており、これら４枚のプレート２０〜２３が積層状態で接合されている。このうち、キャビティプレート２０、ベースプレート２１及びマニホールドプレート２２はステンレス鋼製の板であり、これら３枚のプレート２０〜２２に、後述するマニホールド流路１１及び圧力室１０を含むインク流路が、エッチングなどにより形成されている。また、ノズルプレート２３は、例えば、ポリイミドのような高分子合成樹脂材料により形成され、マニホールドプレート２２の下面に接着される。あるいは、このノズルプレート２３も、３枚のプレート２０〜２２と同様にステンレス鋼のような金属材料で形成されていてもよい。
【００３７】
図２、図３に示すように、キャビティプレート２０には、平面に沿って配列された複数の圧力室１０（例えば、１０個）が形成されており、複数の圧力室１０は、紙送り方向（図２の上下方向）に２列に配列されている。各圧力室１０は、平面視で、走査方向（図２の左右方向）に長い略長円形状に形成されている。
【００３８】
ベースプレート２１には、圧力室１０の長手方向（図２の左右方向）の両端部のうち、後述するマニホールド流路１１側の端部と平面視で重なる位置に、連通孔１４が形成され、圧力室１０の長手方向の他方側の端部と平面視で重なる位置に連通孔１５が形成されている。また、マニホールドプレート２２には、紙送り方向に延びるマニホールド流路１１が形成されている。また、マニホールド流路１１は、図２において、左側に配列された圧力室１０の左半分、及び、右側に配列された圧力室１０の右半分とそれぞれ重なるように配置されている。そして、マニホールド流路１１は、後述の振動板４０に形成されたインク供給口１２に連通しており、インクタンク５（図１参照）から、チューブ６及びインク供給口１２を介して、マニホールド流路１１へインクが供給される。また、平面視で、マニホールドプレート２２の、圧力室１０の長手方向のマニホールド流路１１と反対側の端部と重なる位置には、連通孔１５と連通する連通孔１６が形成されている。
【００３９】
ノズルプレート２３の、平面視で連通孔１６に重なる位置には、ノズル１７が形成されている。図２、図３に示すように、複数のノズル１７は、２列に配列された複数の圧力室１０のマニホールド流路１１と反対側の端部と重なっており、インクジェットヘッド３の走査方向略中央部において、紙送り方向に等間隔のピッチで２列に配列されている。そして、ノズルプレート２３の下面であるインク吐出面２３ａに、径が３０〜４０μｍ程度のノズル１７の吐出口１７ａが形成されている。吐出口１７ａは、平面視で略円形状となっている。なお、ノズルプレート２３が合成樹脂材料からなる場合には、ノズル２０は、エキシマレーザ加工などにより形成することができる。また、ノズルプレート２３が金属材料からなる場合には、プレス加工などにより形成することができる。
【００４０】
そして、図３に示すように、マニホールド流路１１は各連通孔１４を介して各圧力室１０に連通し、さらに、各圧力室１０は、各連通孔１５、１６を介して各ノズル１７に連通している。このように、流路ユニット３１内には、マニホールド流路１１から圧力室１０を経てノズル１７に至る複数の個別インク流路が形成されている。
【００４１】
次に、圧電アクチュエータ３２について説明する。図３に示すように、圧電アクチュエータ３２は、流路ユニット３１の上面に配置された振動板４０と、この振動板４０の上面に形成された圧電層４１と、圧電層４１の上面に複数の圧力室１０に対応して形成された複数の個別電極１８とを備えている。
【００４２】
振動板４０は、平面視で略矩形状の金属板であり、例えば、ステンレス鋼等の鉄系合金、銅系合金、ニッケル系合金、あるいは、チタン系合金からなる。この振動板４０は、キャビティプレート２０の上面に複数の圧力室１０を覆うように配設され、キャビティプレート２０の上面に接合されている。また、導電性を有する金属製の振動板４０は、ドライバＩＣ６０（図６に図示）に接続されて常にグランド電位に保持されており、個別電極１８との間に挟まれた圧電層４１に電界を作用させる共通電極を兼ねている。また、振動板４０には、平面視で略楕円形状のインク供給口１２が形成されている。インク供給口１２は、マニホールド流路１１に連通しており、インク供給口１２を通じてマニホールド流路１１にインクが供給される。
【００４３】
図２に示すように、振動板４０の上面には、インク供給口１２が形成された領域及びインク供給口１２から走査方向（図２の左右方向）に延びる領域を除いて、チタン酸鉛とジルコン酸鉛との固溶体であり強誘電体であるチタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）を主成分とする圧電層４１が配置されている。図２、図３に示すように、この圧電層４１は、複数の圧力室１０にわたって連続的に形成されている。ここで、圧電層４１は、例えば、非常に小さな圧電材料の粒子を基板に吹き付けて高速で衝突させ、基板に堆積させるエアロゾルデポジション法（ＡＤ法）を用いて形成することができる。また、例えば、スパッタ法、化学蒸着法（ＣＶＤ法）、ゾルゲル法、あるいは、水熱合成法により形成することもできる。あるいは、ＰＺＴのグリーンシートを焼成することにより生成された圧電シートを、所定の大きさに切断し、この切断された圧電シートを振動板４０に貼り付けることにより圧電層４１を形成してもよい。
【００４４】
圧電層４１の上面には、圧力室１０よりも一回り小さい、平面視で略長円形状の複数の個別電極１８が形成されている。複数の個別電極１８は、平面視で、対応する圧力室１０の中央部に重なる位置にそれぞれ形成されている。また、個別電極１８は金、銅、銀、パラジウム、白金、あるいは、チタンなどの導電性材料からなる。さらに、複数の個別電極１８において、複数の個別電極１８の長手方向のマニホールド流路１１側の端部から、それぞれ、個別電極１８の長手方向（図２の左右方向）と平行に延びた部分には複数の接点１８ａが形成されている。これら複数の個別電極１８は、例えば、スクリーン印刷、スパッタ法、あるいは、蒸着法により形成することができる。
【００４５】
複数の接点１８ａには、圧電層４１の上部から図示しないフレキシブルプリント配線板（Flexible Printed Circuit：ＦＰＣ）が接合され、複数の接点１８ａはＦＰＣを介してドライバＩＣ６０（図６参照）と電気的に接続されている。そして、ドライバＩＣ６０から接点１８ａを介して複数の個別電極１８の電位を選択的に制御できる。
【００４６】
次に、インク供給口１２においてマニホールド流路１１に連通し、マニホールド流路１１にインクを供給するインク供給流路について図４、図５を用いて説明する。図４は、図２のインク供給口１２付近の拡大平面図である。図５は、図４のＶ−Ｖ線断面図である。図４に示すように、振動板４０には、平面視で略楕円形状のインク供給口１２が形成されている。また、図４、図５に示すように、振動板４０の上部のインク供給口１２を取り囲む部分には、平面視でインク供給口１２よりも一回り大きい略楕円形状を有する段差領域５０が形成されている。段差領域５０には、平面視で略楕円形状の板であるフィルタ１３が設置されている。フィルタ１３は、平板状のニッケルなどの金属製の導電性基材（導電性部材）５２と、その表面全体に形成された、例えばフッ素系の樹脂のような表面の濡れ性が低い（撥液性が高い）絶縁層５３を備え、フィルタ１３の表面全体にわたって、複数の貫通孔１３ａが均等な間隔で一様に分布するように形成されている。貫通孔１３ａは平面視で略円形状に形成されており、インクの流れの下流側、つまり、マニホールド流路１１側ほど流路面積が小さくなって、その最小径はノズル１７のインク吐出口１７ａの径よりも小さい８〜１０μｍ程度になっている。絶縁層５３は、後述するようにノズル１７からインクを吐出して画像記録を行う際のインクの流れによって、フィルタ１３の表面に付着したインク中の気泡が表面から離れてしまわないような濡れ性を有する材料により構成されている。このようなフィルタ１３は、次のようにして製作されうる。まず、ニッケルなどの金属板に、例えば電鋳、プレスのような方法により複数の貫通孔１３ａを形成して、導電性基材５２を作製する。次に、導電性基材５２の表面全体に、例えば、絶縁性を有するフッ素系樹脂層をＣＶＤ法などにより形成することによって、絶縁層５３を形成する。
【００４７】
そして、フィルタ１３の導電性基材５２は、ドライバＩＣ６０に接続されており、ドライバＩＣ６０により導電性基材５２の電位が制御可能となっている。なお、フィルタ１３及びフィルタ１３の導電性基材５２に接続されたドライバＩＣ６０の後述のフィルタ制御部（電位制御機構）６４が本発明に係る気泡捕捉装置に相当する。
【００４８】
図５に示すように、振動板４０の上面の、インク供給口１２に対向する部分には、インク供給口１２に連通する連通孔５１ａが形成された固定部材５１が配置され、フィルタ１３は振動板４０と固定部材５１とにより挟まれて固定されている。固定部材５１の、振動板４０と反対側には、インクタンク５に連通するチューブ６が接続されている。そして、インクタンク５からチューブ６、連通孔５１ａ、フィルタ１３の複数の貫通孔１３ａ及びインク供給口１２を介してマニホールド流路１１に連通するインク供給流路が形成されている。インク供給流路中のインクは、グランド電位に保持された振動板４０に接触しており、常にグランド電位に保持される。
【００４９】
インク中の気泡をフィルタ１３に付着させるためには、後述するフィルタ制御部６４を用いて、フィルタ１３の導電性基材５２の電位をグランド電位に設定する。このとき、フィルタ１３の表面は撥液性の高い絶縁層５３に覆われているため、フィルタ１３の表面は気泡が付着しやすくなっている。なぜならば、一般に、固体表面の撥液性が高いときには、気体と固体とが接触する面積を大きくすることによって、液体と固体とが接触する面積を小さくした方が、エネルギー的に安定な状態になるからである。つまり、フィルタ１３の表面に気泡が付着していない場合と比べて、フィルタ１３の表面に気泡が付着しているときの方が、フィルタ１３の表面のインクと接触する部分の面積が減少するので、エネルギー的に安定な状態になるからである。そのため、フィルタ１３の導電性基材５２とインクとを同電位にすることにより、インク中に含まれる気泡をフィルタ１３の表面に付着させることができる。
【００５０】
これに対して、フィルタ１３の表面に付着した気泡を開放するためには、後述するフィルタ制御部６４を用いて、フィルタ１３の導電性基材５２の電位を所定の電位に設定する。このとき、エレクトロウェッティング現象によって、絶縁層５３の撥液性が下がる。エレクトロウェッティング現象とは、電極と電気的に接続されている絶縁膜によって、電極と導電性を有する液体との間が絶縁されている際に、電極と液体との間に電圧を印加すると、電極と液体との間に電位差がない場合と比べて、絶縁膜の表面と液体との間の接触角（濡れ角）が小さくなる現象である。つまり、電極と液体との間に電圧を印加すると、電極と液体との間に電位差が存在しない場合と比べて、見かけ上、絶縁膜表面の撥液性が低下する。
【００５１】
このようにして、フィルタ１３の表面の撥液性を低下させた場合には、フィルタ１３の表面は気泡が付着しにくくなっている。なぜならば、固体表面の撥液性が低いときには、気体と固体とが接触する面積を小さくすることによって、液体と固体とが接触する面積を大きくした方が、エネルギー的に安定するからである。つまり、フィルタ１３の表面に気泡が付着している場合と比べて、フィルタ１３の表面に気泡が付着していない方が、フィルタ１３の表面のインクと接触する部分の面積が増加するので、エネルギー的に安定するからである。そのため、フィルタ１３の導電性基材５２とインクとの間に所定の電圧を印加することにより、フィルタ１３の表面に付着したインクを開放することができる。
【００５２】
次に、ドライバＩＣ６０について図６を用いて説明する。図６は、ドライバＩＣ６０のブロック図である。ドライバＩＣ６０は、インクジェット記録装置１の各種動作を制御するものであり、図６に示すように、モード設定部６１、アクチュエータ制御部６２、パージ制御部６３、フィルタ制御部６４及び接地部６５を有する。
【００５３】
アクチュエータ制御部６２は、ノズル１７からインクを吐出して記録用紙Ｐに記録を行う際に、複数の個別電極１８の電位を制御し、圧電アクチュエータ３２の動作を制御する。パージ制御部６３は、個別インク流路、マニホールド流路１１内のインク中の異物や気泡を取り除くパージを行う際に、キャップ７及び吸引ポンプ８の動作を制御する。
【００５４】
モード指示部６１は、フィルタ１３において気泡を捕捉してマニホールド流路１１及び個別インク流路に気泡が流れ込まないようにする気泡捕捉モードと、フィルタ１３において捕捉した気泡を解放する気泡開放モードとに選択的に設定される。ここで、後述するパージ動作の際には、モード設定部６１は、パージ制御部６３に連動して、気泡開放モードに設定される。また、パージ動作終了後には、モード設定部６１は、パージ制御部６３に連動して、気泡捕捉モードに設定される。このように、モード設定部６１とパージ制御部６３とが連動しているので、パージの際に、確実に、フィルタ１３の表面に付着した気泡を開放して、当該気泡を吸引することができる。
【００５５】
フィルタ制御部６４は、モード設定部６１において設定されたモードに応じて、フィルタ１３の導電性基材５２の電位を制御する。具体的には、モード設定部６１が気泡捕捉モードに設定されているときには、フィルタ制御部６４は、導電性基材５２をグランド電位にする。また、モード設定部６１が気泡解放モードに設定されているときには、フィルタ制御部６４は、導電性基材５２をグランド電位よりも高い所定電位（基準電位と異なる電位）にする。接地部６５は、振動板４０をグランド電位に保持する。なお、所定電位は、後述するパージを行う際に、エレクトロウェッティング現象により絶縁層５３の表面の濡れ性を向上させて、気泡を絶縁層５３の表面から離れさせるのに十分な電位である。
【００５６】
次に、インクジェット記録装置１における、記録動作及びパージ動作について図７、図８を用いて説明する。図７（ａ）は、インクジェット記録装置１において、記録を行う際のフィルタ１３の状態を表しており、図７（ｂ）は、図７（ａ）のフィルタ１３の表面を拡大したものである。図８（ａ）は、インクジェット記録装置１において、パージを行う際のフィルタ１３の状態を表しており、図８（ｂ）は、図８（ａ）のフィルタ１３の表面を拡大したものである。なお、図８（ａ）の"＋"は、グランド電位よりも高い所定電位になっていることを示しており、図７（ａ）、図８（ａ）の"ＧＮＤ"は、グランド電位になっていることを示している。
【００５７】
まず、インクジェット記録装置１において記録を行う際の動作について説明する。記録を行う際には、ドライバＩＣ６０のモード設定部６１が気泡捕捉モードに設定される。このとき、フィルタ制御部６４は、導電性基材５２の電位を制御して、図７（ａ）に示すように、導電性基材５２の電位をグランド電位にする。これにより、導電性基材５２とインク供給流路内のインクとが同電位となる。この場合には、前述の理由により、インクと導電性基材５２との間に配置された絶縁層５３の表面における濡れ性が低いまま（例えば、濡れ角θが７０°程度）であるので、絶縁層５３の表面にインク中の気泡Ａが付着しやすい。
【００５８】
そして、アクチュエータ制御部６２が、所望の個別電極１８の電位を選択的に制御して、所定の正電位とする。このとき、グランド電位に保持されている共通電極としての振動板４０と、選択された個別電極１８との間に電位差が生じる。これにより、圧電層４１において、当該個別電極１８と振動板４０の間に挟まれた部分にその厚み方向の電界が印加される。このとき、圧電層４１の分極方向と電界の方向とが同じ場合には、圧電層４１がその分極方向である厚み方向と直交する水平方向に収縮する。この圧電層４１の収縮に伴って振動板４０が圧力室１０側に凸となるように変形する。このとき、圧力室１０内の容積が減少して圧力室１０内のインクに圧力が付与され、圧力室１０に連通するノズル１７からインクが吐出される。
【００５９】
このとき、フィルタ１３においては、絶縁層５３の表面にインク中の気泡Ａが付着しやすい状態であるため、インク中の異物及び／又は気泡Ａはフィルタ１３の絶縁層５３の表面において捕捉され、マニホールド流路１１に流れ込むことが防止される。これにより、インク中の異物及び／又は気泡Ａによって、ノズル１７が目詰まりしたり、圧力室１０内のインクの圧力にばらつきが生じたりして記録品質が低下するのが防止される。さらに、フィルタ１３の貫通孔１３ａの最小径がノズル径よりも小さいため、マニホールド流路１１及び個別インク流路に、ノズル径よりも大きい異物や気泡が流れ込むのが確実に防止される。
【００６０】
次に、インクジェット記録装置１におけるパージ動作について説明する。パージの際には、ドライバＩＣ６０のモード設定部（モード指示部）６１が気泡解放モードに設定される。この気泡解放モードは、ユーザによる釦操作に応じて設定されるか、又は、気泡捕捉モードに設定された状態で、ノズル１７からのインクの吐出が行われない（個別電極１８に所定の正電位が付与されない）まま、所定時間が経過したときに自動的に設定される。そのとき、フィルタ制御部６４が導電性基材５２の電位を制御して、導電性基材５２の電位をグランド電位よりも高い所定電位とする。これにより、フィルタ１３の導電性基材５２とインク供給流路内のインクとの間に電位差が発生する。そのため、導電性基材５２とインクとの間に配置された絶縁層５３の表面における濡れ性が高く（例えば、濡れ角θが４０°程度）なり（エレクトロウェッティング現象）、絶縁層５３の表面にインク中の気泡Ａが付着しにくくなる。
【００６１】
そして、パージ制御部６３からの制御に基づいて、キャップ７がインク吐出面２３ａに当接され、キャップ７がインク吐出面２３ａに当接した状態で吸引ポンプ８が駆動されることにより、個別インク流路及びインク供給流路内のインクがキャップ７側から吸引されてパージが行われる。
【００６２】
このとき、フィルタ１３の絶縁層５３の表面は、気泡が付着しにくい状態になっているため、フィルタ１３の絶縁層５３の表面に付着していたインク中の気泡Ａはフィルタ１３の絶縁層５３の表面から離れ、インク供給流路及び個別インク流路を移動してノズル１７から排出される。このように、パージを行うことによりフィルタ１３の表面に付着した気泡Ａが確実に排出されるため、フィルタ１３の貫通孔１３ａに気泡Ａが残留し、フィルタ１３に気泡Ａによる目詰まりが発生するのを防止することができる。
【００６３】
以上説明した実施の形態によると、インクジェット記録装置１において記録を行う際には、ドライバＩＣ６０のモード設定部６１が気泡捕捉モードに設定され、フィルタ１３の導電性基材５２の電位がグランド電位となる。このとき、絶縁層５３の表面における濡れ性は低いままであり、フィルタ１３の表面には、インク中の気泡が付着しやすい。したがって、記録を行う際にはフィルタ１３においてインク中の気泡を確実に捕捉し、マニホールド流路１１に気泡が流れ込むのを防止することができる。これにより、気泡によってノズル１７が目詰まりすることが防止されるとともに、個別インク流路に気泡が流れ込むことによって、ノズル１７から正常なインクの吐出が行われなくなり、記録品質が低下するのが防止される。
【００６４】
さらに、インクジェット記録装置１においてパージを行う際には、ドライバＩＣ６０のモード設定部６１が気泡開放モードに設定され、フィルタ１３の導電性基材５２の電位は、グランド電位よりも高い所定電位となる。上述のエレクトロウェッティング効果により、絶縁層５３の表面における濡れ性が高くなり、フィルタ１３の絶縁層５３の表面に気泡が付着しにくくなる。したがって、パージを行ったときに気泡がフィルタ１３の絶縁層５３の表面に残留するのが防止される。これにより、フィルタ１３に残留した気泡によるフィルタ１３の目詰まりを防止することができる。
【００６５】
また、フィルタ１３は、複数の貫通孔１３ａが形成された金属製の導電性基材５２の表面に絶縁層５３が形成された構造であるので、金属製の導電性基材５２に電鋳やプレスなどの方法により複数の貫通孔１３ａを形成し、導電性基材５２の表面にＣＶＤ法などの方法により絶縁層５３を形成することによりフィルタ１３を容易に作製することができる。
【００６６】
また、インク供給流路内のインクは、グランド電位に保持された振動板４０と接触しているため、グランド電位に保持されている。導電性基材５２の電位を所定電位に設定したときには、導電性基材５２とインク供給流路内のインクとの間に確実に電位差が発生するので、絶縁層５３の表面の濡れ性を確実に高くすることができる。また、インクをグランド電位に保持するためにインク供給流路内に別途電極などを設ける必要がなく、インクジェット記録装置の構成が簡単になる。
【００６７】
また、フィルタ１３の貫通孔１３ａは、マニホールド流路１１側に向かって流路面積が小さくなっているため、インクがマニホールド流路１１からインク供給流路に逆流するのを防止できる。さらに、貫通孔１３ａの最小径がノズル１７のインク吐出口１７ａの径よりも小さいので、フィルタ１３においてインク吐出口１７ａの径よりも大きいインク中の異物や気泡が確実に取り除かれ、ノズル１７の目詰まりをさらに確実に防止することができる。
【００６８】
また、フィルタ１３の貫通孔１３ａは、導電性基材５２に一様に分布しているため、フィルタ１３において効率よくインク中の異物及び／又は気泡を捕捉することができる。
【００６９】
次に、本実施の形態に種々の変更を加えた変形例について説明する。ただし、本実施の形態と同様の構成を有するものについては同じ符号を付し、適宜その説明を省略する。
【００７０】
〈第１変更形態〉
フィルタは、複数の貫通孔が形成された導電性基材の表面に絶縁層が形成されたものには限られない。例えば、図９に示すフィルタ７１のように、複数の貫通孔７１ａが形成された絶縁性部材７２と、絶縁性部材７２のマニホールド流路１１と反対側の表面及び複数の貫通孔７１ａを画成する内面に形成された金属製の電極７３と、電極７３の表面に形成された絶縁層７４とを備えてもよい。ここで、絶縁性部材７２及び絶縁層７４は、フッ素樹脂等の絶縁性材料により形成されるが、同一の材料で形成されていてもよく、異なる材料で形成されていてもよい。また、電極７３は、不図示の配線により、ドライバＩＣ６０に接続されている。
【００７１】
この場合でも、電極７３の電位がグランド電位であるときは、絶縁層７４の表面における濡れ性が低いままであるため、フィルタ７１の表面に気泡が付着しやすい。そして、電極７３の電位が所定電位になると、絶縁層７４の電極７３に対向する部分、つまり、フィルタ７１のマニホールド流路１１と反対側の表面及び貫通孔７１ａを画成する内面の濡れ性が高くなり、この部分に気泡が付着しにくくなる。したがって、記録を行う際にはフィルタ７１の表面において気泡を確実に捕捉することができ、パージを行う際には、貫通孔７１ａに付着した気泡は確実に排出される。また、このようなフィルタ７１は、絶縁性部材７２にエキシマレーザなどを照射することによって複数の貫通孔７１ａを形成した後、所定の表面、即ち、マニホールド流路１１と反対側に配置される表面及び複数の貫通孔７１ａを画成する内面に、蒸着などにより電極７３を形成し、さらに、実施の形態のときと同様の方法で、電極７３が形成された表面に絶縁層７４を形成することによって作製することができる。これにより、エキシマレーザなどを照射することによって貫通孔７１ａの径を精度よく形成することができる。
【００７２】
〈第２変更形態〉
また、図１０に示すフィルタ８１のように、平面状の絶縁性部材７２のマニホールド流路１１側の表面に電極８２が形成され、その上から絶縁性部材７２を全て覆うように絶縁層８３が形成されていてもよい。この場合、電極８２が形成される面が平面状になっているため、電極８２を容易に形成することができる。
【００７３】
〈第３変更形態〉
フィルタの電極の表面には絶縁層が形成されていなくてもよい。例えば、図１１（ａ）に示されているフィルタ９１ａは、複数の貫通孔９２ａが形成された導電性基材９３ａを備えている。また、導電性基材９３ａが電極９４ａを兼ねている。ここでフィルタ９１ａは、その表面に絶縁層が形成されていないことを除いて、上記実施形態のフィルタ１３と同じ構造である。あるいは、図１１（ｂ）に示されているフィルタ９１ｂは、複数の貫通孔９２ｂが形成された絶縁性の基材９３ｂと、貫通孔９２ｂを画成している基材９３ｂの内面及び基材９３ｂの一方の表面に形成された金属製の電極９４ｂとを備える。ここで、フィルタ９１ｂは、電極９４ｂの表面に絶縁層が形成されていないことを除いて、上記第１変更形態のフィルタ７１と同じ構造である。いずれの場合も、電極９４ａ，９４ｂは、不図示の配線により、ドライバＩＣ６０に接続されている。一般に、金属部材の表面に絶縁層が形成されていない場合であっても、導電性の液体と金属部材との間に電圧を印加することによって、金属部材の表面の濡れ性が下がることが知られており、この現象も一種のエレクトロウェッティング現象であると考えられている。従って、本変更形態のフィルタ９１ａ，９１ｂにおいても、前記実施形態と同様に、フィルタ９２ａ，９２ｂの電極９４ａ，９４ｂの表面に気泡を付着させる場合には、電極９４ａ，９４ｂとインクとを同電位に設定し、フィルタ９２ａ，９２ｂに付着した気泡を開放する場合には、電極９４ａ，９４ｂとインクとの間に所定の電圧を印加する。なお、フィルタ９１ａ，９１ｂは、不図示の絶縁性部材により、振動板４０及び固定部材５１から絶縁されている。
【００７４】
また、本実施の形態では、振動板４０によりインク供給流路内のインクがグランド電位に保持されていたが、インク供給流路内に別途グランド電位に保持された電極が設けられていてもよい。
【００７５】
また、モード設定部６１が気泡解放モードに設定されているときに、フィルタ制御部６４により、導電性基材５２の電位が基準電位であるグランド電位よりも低い所定電位になるように制御されていてもよい。なお、この場合の所定電位も、エレクトロウェッティング現象により絶縁層５３の表面の濡れ性が向上し、パージを行う際に、気泡が絶縁層５３の表面から離れるのに十分な電位である。
【００７６】
また、貫通孔１３ａは、マニホールド流路１１側ほど流路面積が小さくなっている場合に限らず、例えば、貫通孔１３ａが導電性基材５２の表面に垂直に形成され、流路面積が一定であってもよい。
【００７７】
また、貫通孔１３ａが導電性基材５２に一様に分布するように形成されておらず、導電性基材５２の一部にのみ分布するように形成されていてもよい。
【００７８】
また、貫通孔１３ａは、必ずしも平面視で略円形状に形成されなくてもよく、楕円、長円、多角形などの形状に形成されていてもよい。さらに、インク吐出口１７ａも平面視で楕円、長円、多角形などの形状に形成されていてもよい。この場合、貫通孔１３ａの最小径（貫通孔１３ａの平面視の形状が円形でない場合は、貫通孔１３ａの平面視の形状に内接する円の径）を、インク吐出口１７ａの径（インク吐出口の形状が円形でない場合には、インク吐出口に内接する円の径）よりも小さく形成することで、上述した実施の形態と同様にインク吐出口１７ａを通過できずに停滞してしまうインク中の異物や気泡をフィルタ１３により確実に取り除くことができ、インク吐出口１７ａの目詰まりを確実に防止することができる。
【００７９】
なお、フィルタを設置する箇所は、上記実施形態におけるフィルタの設置箇所に限られず、例えば、流路ユニット内に形成されたインク流路又はインクタンクと流路ユニットとを連結するチューブのような、インクが流れる流路内の任意の位置に配置することができる。また、フィルタに形成される貫通孔の径及び形状は任意に設定しうる。
【００８０】
また、本発明は、インクジェット記録装置のほか試薬、生体溶液、配線材料溶液、電子材料溶液、冷媒用、燃料用などインク以外の液体を移送する液体移送装置に適用することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００８１】
【図１】本発明に係る実施の形態に係るインクジェット記録装置の概略斜視図である。
【図２】図１のインクジェットヘッドの平面図である。
【図３】図２のIII−III線断面図である。
【図４】図２のインク供給口周辺の拡大平面図である。
【図５】図４のＶ−Ｖ線断面図である。
【図６】図１のインクジェット記録装置の動作を制御するドライバＩＣのブロック図である。
【図７】図７（ａ）は図２のインクジェットヘッドにおいて記録を行う際の状態を表した図であり、図７（ｂ）は図７（ａ）のフィルタの表面を拡大した図である。
【図８】図８（ａ）は図２のインクジェットヘッドにおいてパージを行う際の状態を表した図であり、図８（ｂ）は図８（ａ）のフィルタの表面を拡大した図である。
【図９】第１変形例の図５相当の断面図である。
【図１０】第２変形例の図５相当の断面図である。
【図１１】図１１（ａ）は、第３変形例の図５相当の断面図であり、図１１（ｂ）は、第３変形例の図９相当の断面図である。
【符号の説明】
【００８２】
１ インクジェット記録装置
３ インクジェットヘッド
１３ フィルタ
１３ａ 貫通孔
４０ 振動板
５２ 導電性基材
５３ 絶縁層
６１ モード設定部
６４ フィルタ制御部
６５ 接地部
７２ 絶縁性部材
７３ 電極
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体流路内に配置されるフィルタを含み、前記液体流路内を流れる液体に含まれる気泡を捕捉する気泡捕捉装置であって、
表面に導電性を有する導電性領域が形成され、且つ、液体を通過させる複数の貫通孔が形成された基材を有するフィルタと、
前記フィルタの前記導電性領域の電位を制御する電位制御機構とを備える気泡捕捉装置。
【請求項２】
さらに、前記基材の前記導電性領域を覆う絶縁層を備える請求項１に記載の気泡捕捉装置。
【請求項３】
前記液体は、前記液体流路内を流れる導電性の液体であり、前記フィルタは前記導電性の液体に含まれる気泡を捕捉する請求項１に記載の気体捕捉装置。
【請求項４】
さらに、前記フィルタの前記絶縁層の表面において前記液体中の気泡を捕捉する気泡捕捉モードと、前記フィルタの前記絶縁層の表面において捕捉された気泡を解放する気泡解放モードとを選択的に設定するモード設定装置を備え、
前記電位制御機構は、前記モード設定装置が前記気泡捕捉モードに設定されている場合における前記導電性領域と前記液体流路内を流れる前記液体との間の電位差を、前記モード設定装置が前記気泡解放モードに設定されている場合における前記導電性領域と前記液体流路内を流れる前記液体との間の電位差よりも小さくなるように、前記導電性領域の電位を制御する請求項２に記載の気泡捕捉装置。
【請求項５】
さらに、前記液体流路内を流れる前記液体を所定の基準電位に保持する定電位保持機構を備える請求項４に記載の気泡捕捉装置。
【請求項６】
前記液体流路が導電性材料を含む流路部材により形成されており、前記定電位保持機構が、前記流路部材を接地する接地機構を備えている請求項５に記載の気泡捕捉装置。
【請求項７】
前記電位制御機構は、前記モード設定装置が前記気泡解放モードに設定されている場合における前記導電性領域の電位と前記基準電位との間の電位差が、前記モード設定装置が前記気泡捕捉モードに設定されているときにおける前記導電性領域の電位と前記基準電位との間の電位差よりも大きくなるように前記導電性領域の電位を制御する請求項５に記載の気泡捕捉装置。
【請求項８】
前記電位制御機構は、前記モード設定装置が前記気泡捕捉モードに設定されているときには、前記フィルタの前記導電性領域と前記基準電位とが同じ電位になるように前記導電性領域の電位を制御し、前記モード設定装置が前記気泡解放モードに設定されているときは、前記フィルタの前記導電性領域の電位が前記基準電位とは異なる電位になるように前記導電性領域の電位を制御する請求項５に記載の気泡捕捉装置。
【請求項９】
前記基材が、金属材料により形成されている請求項１に記載の気泡捕捉装置。
【請求項１０】
前記基材が、前記複数の貫通孔が形成された絶縁部材と、前記絶縁部材の表面に形成されて、前記導電性領域を形成する電極とを有する請求項１に記載の気泡捕捉装置。
【請求項１１】
前記電極が、前記絶縁部材に形成された前記貫通孔を画成する面に形成されている請求項１０に記載の気泡捕捉装置。
【請求項１２】
前記絶縁部材の表面が平面状であり、前記平面状の前記絶縁部材の表面に前記電極が形成されている請求項１１に記載の気泡捕捉装置。
【請求項１３】
前記貫通孔の断面積は、前記貫通孔が延在する方向の一方側に向かって小さくなっている請求項１に記載の気泡捕捉装置。
【請求項１４】
前記基材には、前記基材の前記表面に一様に分布する前記複数の貫通孔が形成されている請求項１に記載の気泡捕捉装置。
【請求項１５】
前記絶縁層は、フッ素樹脂により形成されている請求項２に記載の気泡捕捉装置。
【請求項１６】
液体が流れる液体流路と、請求項１に記載の気泡捕捉装置とを備える液体移送装置。
【請求項１７】
インクを吐出するインクジェット記録装置であって、
前記インクを供給するインク供給源と、
複数のインク吐出口と、
これら複数のインク吐出口に連通する共通液室と、
前記複数のインク吐出口と前記共通液室とにそれぞれ連通する複数の個別インク流路と、
これら複数の個別インク流路のそれぞれに対応して設けられ、且つ、インクに吐出エネルギーを付与するエネルギー付与機構と、
前記インク供給源から前記共通液室に前記インクを供給するインク供給流路と、
前記インク供給流路内に配置されるフィルタであって、表面の一部に導電性を有する導電性領域が形成された基材を有し、前記インクを通過させる複数の貫通孔が形成されたフィルタと、
前記フィルタの前記導電性領域の電位を制御する電位制御機構とを備えているインクジェット記録装置。
【請求項１８】
さらに、前記フィルタは前記基材の前記導電性領域を覆う絶縁層を備える請求項１７に記載のインクジェット記録装置。
【請求項１９】
さらに、前記フィルタの前記絶縁層の表面において前記インク中の気泡を捕捉する気泡捕捉モードと、前記フィルタの前記絶縁層の表面において捕捉された気泡を解放する気泡解放モードとを選択的に設定するモード設定装置を備え、
前記電位制御機構は、前記モード設定装置が前記気泡捕捉モードに設定されている場合における前記導電性領域と前記インク供給流路内を流れる前記インクとの間の電位差を、前記モード設定装置が前記気泡解放モードに設定されている場合における前記導電性領域と前記インク供給流路内を流れる前記インクとの間の電位差よりも小さくなるように、前記導電性領域の電位を制御する請求項１７に記載のインクジェット記録装置
【請求項２０】
さらに、前記インク及び前記気泡を吸引する吸引装置並びに前記インク吐出口を覆うキャップを有するパージ機構と、前記パージ機構の動作を制御するパージ制御装置とを備え、前記パージ制御装置が前記パージ機構を制御してパージするときに、前記モード設定装置は前記気泡解放モードに設定される請求項１９に記載のインクジェット記録装置。
【請求項２１】
さらに、前記パージ制御装置が前記パージ機構を制御してパージを終了するときに、前記モード設定装置は前記気泡捕捉モードに設定される請求項２０に記載のインクジェット記録装置。
【請求項２２】
前記貫通孔に収まる内接円の最小径が、前記吐出口に収まる内接円の径よりも小さい請求項１７に記載のインクジェット記録装置。
【請求項１】
液体流路内に配置されるフィルタを含み、前記液体流路内を流れる液体に含まれる気泡を捕捉する気泡捕捉装置であって、
表面に導電性を有する導電性領域が形成され、且つ、液体を通過させる複数の貫通孔が形成された基材を有するフィルタと、
前記フィルタの前記導電性領域の電位を制御する電位制御機構とを備える気泡捕捉装置。
【請求項２】
さらに、前記基材の前記導電性領域を覆う絶縁層を備える請求項１に記載の気泡捕捉装置。
【請求項３】
前記液体は、前記液体流路内を流れる導電性の液体であり、前記フィルタは前記導電性の液体に含まれる気泡を捕捉する請求項１に記載の気体捕捉装置。
【請求項４】
さらに、前記フィルタの前記絶縁層の表面において前記液体中の気泡を捕捉する気泡捕捉モードと、前記フィルタの前記絶縁層の表面において捕捉された気泡を解放する気泡解放モードとを選択的に設定するモード設定装置を備え、
前記電位制御機構は、前記モード設定装置が前記気泡捕捉モードに設定されている場合における前記導電性領域と前記液体流路内を流れる前記液体との間の電位差を、前記モード設定装置が前記気泡解放モードに設定されている場合における前記導電性領域と前記液体流路内を流れる前記液体との間の電位差よりも小さくなるように、前記導電性領域の電位を制御する請求項２に記載の気泡捕捉装置。
【請求項５】
さらに、前記液体流路内を流れる前記液体を所定の基準電位に保持する定電位保持機構を備える請求項４に記載の気泡捕捉装置。
【請求項６】
前記液体流路が導電性材料を含む流路部材により形成されており、前記定電位保持機構が、前記流路部材を接地する接地機構を備えている請求項５に記載の気泡捕捉装置。
【請求項７】
前記電位制御機構は、前記モード設定装置が前記気泡解放モードに設定されている場合における前記導電性領域の電位と前記基準電位との間の電位差が、前記モード設定装置が前記気泡捕捉モードに設定されているときにおける前記導電性領域の電位と前記基準電位との間の電位差よりも大きくなるように前記導電性領域の電位を制御する請求項５に記載の気泡捕捉装置。
【請求項８】
前記電位制御機構は、前記モード設定装置が前記気泡捕捉モードに設定されているときには、前記フィルタの前記導電性領域と前記基準電位とが同じ電位になるように前記導電性領域の電位を制御し、前記モード設定装置が前記気泡解放モードに設定されているときは、前記フィルタの前記導電性領域の電位が前記基準電位とは異なる電位になるように前記導電性領域の電位を制御する請求項５に記載の気泡捕捉装置。
【請求項９】
前記基材が、金属材料により形成されている請求項１に記載の気泡捕捉装置。
【請求項１０】
前記基材が、前記複数の貫通孔が形成された絶縁部材と、前記絶縁部材の表面に形成されて、前記導電性領域を形成する電極とを有する請求項１に記載の気泡捕捉装置。
【請求項１１】
前記電極が、前記絶縁部材に形成された前記貫通孔を画成する面に形成されている請求項１０に記載の気泡捕捉装置。
【請求項１２】
前記絶縁部材の表面が平面状であり、前記平面状の前記絶縁部材の表面に前記電極が形成されている請求項１１に記載の気泡捕捉装置。
【請求項１３】
前記貫通孔の断面積は、前記貫通孔が延在する方向の一方側に向かって小さくなっている請求項１に記載の気泡捕捉装置。
【請求項１４】
前記基材には、前記基材の前記表面に一様に分布する前記複数の貫通孔が形成されている請求項１に記載の気泡捕捉装置。
【請求項１５】
前記絶縁層は、フッ素樹脂により形成されている請求項２に記載の気泡捕捉装置。
【請求項１６】
液体が流れる液体流路と、請求項１に記載の気泡捕捉装置とを備える液体移送装置。
【請求項１７】
インクを吐出するインクジェット記録装置であって、
前記インクを供給するインク供給源と、
複数のインク吐出口と、
これら複数のインク吐出口に連通する共通液室と、
前記複数のインク吐出口と前記共通液室とにそれぞれ連通する複数の個別インク流路と、
これら複数の個別インク流路のそれぞれに対応して設けられ、且つ、インクに吐出エネルギーを付与するエネルギー付与機構と、
前記インク供給源から前記共通液室に前記インクを供給するインク供給流路と、
前記インク供給流路内に配置されるフィルタであって、表面の一部に導電性を有する導電性領域が形成された基材を有し、前記インクを通過させる複数の貫通孔が形成されたフィルタと、
前記フィルタの前記導電性領域の電位を制御する電位制御機構とを備えているインクジェット記録装置。
【請求項１８】
さらに、前記フィルタは前記基材の前記導電性領域を覆う絶縁層を備える請求項１７に記載のインクジェット記録装置。
【請求項１９】
さらに、前記フィルタの前記絶縁層の表面において前記インク中の気泡を捕捉する気泡捕捉モードと、前記フィルタの前記絶縁層の表面において捕捉された気泡を解放する気泡解放モードとを選択的に設定するモード設定装置を備え、
前記電位制御機構は、前記モード設定装置が前記気泡捕捉モードに設定されている場合における前記導電性領域と前記インク供給流路内を流れる前記インクとの間の電位差を、前記モード設定装置が前記気泡解放モードに設定されている場合における前記導電性領域と前記インク供給流路内を流れる前記インクとの間の電位差よりも小さくなるように、前記導電性領域の電位を制御する請求項１７に記載のインクジェット記録装置
【請求項２０】
さらに、前記インク及び前記気泡を吸引する吸引装置並びに前記インク吐出口を覆うキャップを有するパージ機構と、前記パージ機構の動作を制御するパージ制御装置とを備え、前記パージ制御装置が前記パージ機構を制御してパージするときに、前記モード設定装置は前記気泡解放モードに設定される請求項１９に記載のインクジェット記録装置。
【請求項２１】
さらに、前記パージ制御装置が前記パージ機構を制御してパージを終了するときに、前記モード設定装置は前記気泡捕捉モードに設定される請求項２０に記載のインクジェット記録装置。
【請求項２２】
前記貫通孔に収まる内接円の最小径が、前記吐出口に収まる内接円の径よりも小さい請求項１７に記載のインクジェット記録装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２００７−３８６５８（Ｐ２００７−３８６５８Ａ）
【公開日】平成１９年２月１５日（２００７．２．１５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−１７９１９０（Ｐ２００６−１７９１９０）
【出願日】平成１８年６月２９日（２００６．６．２９）
【出願人】（０００００５２６７）ブラザー工業株式会社 (13,856)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年２月１５日（２００７．２．１５）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年６月２９日（２００６．６．２９）
【出願人】（０００００５２６７）ブラザー工業株式会社 (13,856)
【Ｆターム（参考）】
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