液体噴射ヘッド、液体噴射ヘッドユニット及び液体噴射装置
【課題】気泡によるフィルターのチョークを抑制して、安定して液体を供給することができると共に、流路内の気泡の残留を抑制して液体供給性及び液体吐出特性の低下を抑制することができる液体噴射ヘッド、液体噴射ヘッドユニット及び液体噴射装置を提供する。
【解決手段】液体を噴射するノズル開口が設けられたヘッド本体と、液体供給源からの液体を前記ヘッド本体に供給する供給部材３と、を具備し、前記供給部材３には、内部にフィルター３２が設けられたフィルター室３５と、該フィルター室３５の前記フィルター３２に相対向する天井３６側に開口する供給口３７を有し、当該フィルター室３５に液体を供給する供給路３８と、前記フィルター室３５の前記天井３６側に設けられて気泡を滞留させる気泡滞留部４２と、を備え、前記フィルター３２に対して前記供給口３７が鉛直方向上側に設けられており、前記供給路３８の前記天井３６側で開口する供給口３７の内径に対する前記天井３６の最小幅の比率が、６．２５以上である。
【解決手段】液体を噴射するノズル開口が設けられたヘッド本体と、液体供給源からの液体を前記ヘッド本体に供給する供給部材３と、を具備し、前記供給部材３には、内部にフィルター３２が設けられたフィルター室３５と、該フィルター室３５の前記フィルター３２に相対向する天井３６側に開口する供給口３７を有し、当該フィルター室３５に液体を供給する供給路３８と、前記フィルター室３５の前記天井３６側に設けられて気泡を滞留させる気泡滞留部４２と、を備え、前記フィルター３２に対して前記供給口３７が鉛直方向上側に設けられており、前記供給路３８の前記天井３６側で開口する供給口３７の内径に対する前記天井３６の最小幅の比率が、６．２５以上である。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ノズル開口から液体を噴射する液体噴射ヘッド、液体噴射ヘッドユニット及び液体噴射装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
液体噴射ヘッドの代表例であるインクジェット式記録ヘッドでは、一般的に、インクが充填された液体貯留手段であるインクカートリッジから、このインクカートリッジに着脱可能に挿入されるか、又はこのインクカートリッジから伸びるチューブなどの供給管の先端に配されるインク供給体となるインク供給針、及びインクカートリッジが保持されるカートリッジケース等の供給部材に形成されたインク供給路を介してヘッド本体にインクが供給され、ヘッド本体に設けられた圧電素子等の圧力発生手段を駆動させることによりヘッド本体に供給されたインクがノズルから吐出される。
【０００３】
このようなインクジェット式記録ヘッドでは、気泡等によるドット抜け等の吐出不良を解決するために、インクカートリッジに挿入されるインク供給針とカートリッジケースとの間にインク内の気泡やゴミ等を除去するためのフィルターを設けたものが知られている（例えば、特許文献１及び２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−６７３０号公報
【特許文献２】特開平１１−２０１８６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、フィルターの上流にフィルターに向かって開口面積が漸大するフィルター室を設けた場合、フィルター室に滞留した気泡が、フィルター上流からのインクによって押圧されて、フィルター面に当接し、気泡がフィルターを塞ぐことでフィルターの有効面積を減少させて流路抵抗が増大し、インク供給特性が低下してインク吐出特性に悪影響を及ぼしてしまうという問題がある。また、ノズル開口から流路内のインクを吸引する吸引動作を行った際に、気泡がフィルターの一部を塞ぐと、インクの供給特性が低下し、インクジェット式記録ヘッド内の吸引動作によるクリーニングを正常に行うことができないという問題がある。また、吸引動作によって気泡がフィルターを通過してフィルターよりも下流の流路内に残留する虞があるという問題がある。
【０００６】
本発明はこのような事情に鑑み、気泡によるフィルターのチョークを抑制して、安定して液体を供給することができると共に、流路内の気泡の残留を抑制して液体供給性及び液体吐出特性の低下を抑制することができる液体噴射ヘッド、液体噴射ヘッドユニット及び液体噴射装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決する本発明の態様は、液体を噴射するノズル開口が設けられたヘッド本体と、液体供給源からの液体を前記ヘッド本体に供給する供給部材と、を具備し、前記供給部材には、内部にフィルターが設けられたフィルター室と、該フィルター室の前記フィルターに相対向する天井側に開口する供給口を有し、当該フィルター室に液体を供給する供給路と、前記フィルター室の前記天井側に設けられて気泡を滞留させる気泡滞留部と、を備え、前記フィルターに対して前記供給口が鉛直方向上側に設けられており、前記供給路の前記天井側で開口する供給口の内径に対する前記天井の最小幅の比率が、６．２５以上であることを特徴とする液体噴射ヘッドにある。
かかる態様では、供給口の内径に対する天井の最小径を規定することにより、天井側に気泡が滞留する気体層を形成し、ノズル開口から液体を吸引する吸引動作時に、供給口から液体が気泡を貫き通ってフィルター室に供給させることができる。このため、気泡が液体の供給によってフィルター側に移動し、移動した気泡によってフィルターが覆われるのを抑制して、フィルターの有効面積の減少やヘッド本体内に気泡が入り込むことによる供給不良及び吐出不良を抑制することができる。
【０００８】
ここで、前記天井の前記供給口から前記フィルター室の側壁に向かう角度が、鉛直方向に対して９０度以上であることが好ましい。これによれば、天井側に気泡が滞留する気体層を形成し易くすることができる。
【０００９】
また、前記供給口が、前記天井から前記フィルター側に突出して設けられた突出部の端面に開口することが好ましい。これによれば、突出部によって天井に滞留する気体層の供給口に相対向する領域が薄くなり、気体層を供給された液体で貫き易くすることができる。
【００１０】
さらに、本発明の他の態様は、上記態様の液体噴射ヘッドを複数具備することを特徴とする液体噴射ヘッドユニットにある。
かかる態様では、液体の供給不良や吐出不良を抑制した液体噴射ヘッドユニットを実現できる。
【００１１】
また、本発明の他の態様は、上記態様の液体噴射ヘッドユニット又は液体噴射ヘッドを具備することを特徴とする液体噴射装置にある。かかる態様では、液体の供給不良や吐出不良を抑制した液体噴射装置を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】実施形態１に係る記録ヘッドの断面図である。
【図２】実施形態１に係る供給部材の断面図である。
【図３】実施形態１に係る供給部材のインク及び気泡の挙動を示す断面図である。
【図４】実施形態１に係る供給部材のインク及び気泡の挙動を示す断面図である。
【図５】実施形態２に係る供給部材の断面図である。
【図６】実施形態３に係る供給部材の断面図である。
【図７】他の実施形態に係る供給部材の断面図である。
【図８】一実施形態に係る記録装置の概略構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下に本発明を実施形態に基づいて詳細に説明する。
（実施形態１）
図１は、本発明の実施形態１に係る液体噴射ヘッドの一例であるインクジェット式記録ヘッドの断面図であり、図２は、供給部材の断面図である。
【００１４】
図１に示すように、本実施形態のインクジェット式記録ヘッド１は、インクを吐出するヘッド本体２と、ヘッド本体２に貯留部（図示なし）からのインクを供給する供給部材３と、を具備する。
【００１５】
ヘッド本体２は、縦振動型の圧電素子を有するタイプであり、ヘッド本体２を構成する流路基板１１には、複数の圧力発生室１２が並設され、流路基板１１の両側は、各圧力発生室１２に対応してノズル開口１３を有するノズルプレート１４と、振動板１５とにより封止されている。また、流路基板１１には、各圧力発生室１２毎にそれぞれインク供給口１６を介して連通されて複数の圧力発生室１２の共通のインク室となるマニホールド１７が形成されており、マニホールド１７にインクが供給される。
【００１６】
振動板１５の圧力発生室１２とは反対側には、各圧力発生室１２に対応する領域にそれぞれ圧電素子１８の先端が当接されて設けられている。これらの圧電素子１８は、圧電材料１９と、電極形成材料２０及び２１とを縦に交互にサンドイッチ状に挟んで積層され、振動に寄与しない不活性領域が固定基板２２に固着されている。なお、固定基板２２と、振動板１５、流路基板１１及びノズルプレート１４とは、ヘッドケース２３を介して一体的に固定されている。
【００１７】
また、ヘッドケース２３には、供給部材３が接続されると共にマニホールド１７に接続された導入路２４が設けられている。インクカートリッジやインクタンク等の液体供給源（図示なし）からのインクは、供給部材３と導入路２４とを介してマニホールド１７に供給され、インク供給口１６を介して各圧力発生室１２に分配される。実際には、圧電素子１８に電圧を印加することにより圧電素子１８を収縮させる。これにより、振動板１５が圧電素子１８と共に変形されて（図中上方向に引き上げられて）圧力発生室１２の容積が広げられ、圧力発生室１２内にインクが引き込まれる。そして、ノズル開口１３に至るまで内部をインクで満たした後、記録ヘッド駆動回路からの記録信号に従い、圧電素子１８の電極形成材料２０及び２１に印加していた電圧を解除すると、圧電素子１８が伸張されて元の状態に戻る。これにより、振動板１５も変位して元の状態に戻るため圧力発生室１２が収縮され、内部圧力が高まりノズル開口１３からインク滴が吐出される。すなわち、本実施形態では、圧力発生室１２に圧力変化を生じさせる圧力発生手段として縦振動型の圧電素子１８が設けられている。
【００１８】
供給部材３は、図２に示すように、ヘッド本体２側に設けられた第１供給部材３０と、図示しない貯留部に接続された第２供給部材３１と、第１供給部材３０と第２供給部材３１との間に挟持されたフィルター３２と、を具備する。
【００１９】
供給部材３の内部には、インクが流れる流路である供給部材流路３４が設けられており、フィルター３２は、供給部材流路３４を横断して設けられている。
【００２０】
このようなフィルター３２としては、例えば、金属を細かく編み込むことで複数の微細孔が形成されたシート状のものや、複数の貫通孔が形成された１枚の金属板や樹脂板などの板状部材、不織布等を用いることができる。このフィルター３２により、供給部材３内を流れるインク内の気泡や異物が除去される。
【００２１】
供給部材３の内部に設けられた供給部材流路３４は、フィルター３２を保持する空間であるフィルター室３５と、フィルター室３５の上流側のフィルター３２に相対向する面である天井３６に開口する供給口３７を有する供給路３８と、フィルター室３５の底面に開口する導入連通路３９と、を具備する。
【００２２】
また、フィルター室３５は、フィルター３２によって区画されることで、上流側（供給路３８側）に上流フィルター室４０と、フィルター３２の下流側（導入連通路３９側）に設けられた下流フィルター室４１と、を具備する。
【００２３】
上流フィルター室４０には、液体導入源からのインクが供給路３８を介して供給される。また、フィルター３２を通過したインクは、下流フィルター室４１に貯留されて導入連通路３９を介してヘッド本体２に供給される。
【００２４】
供給路３８は、一端がフィルター室３５の天井３６、すなわち、上流フィルター室４０のフィルター３２に相対向する面に開口する供給口３７を有し、他端が図示しないインクカートリッジやインクタンク等の液体供給源に連通して設けられている。
【００２５】
導入連通路３９は、一端がフィルター室３５の底面、すなわち、下流フィルター室４１のフィルター３２に相対向する面に開口すると共に、他端がヘッド本体２の導入路２４に連通する。
【００２６】
このような供給部材３は、フィルター３２に対して供給口３７が鉛直方向上側に位置するように配置される。すなわち、フィルター室３５を構成する上流フィルター室４０が鉛直方向上側に位置し、下流フィルター室４１が鉛直方向下側に位置するように配置される。本実施形態では、フィルター３２が水平方向に位置し、且つフィルター室３５を画成する側壁の面方向が鉛直方向と一致するように供給部材３を配置している。
【００２７】
そして、このような供給部材３の供給路３８の天井３６側で開口する供給口３７の内径ｄ１に対する天井３６の最小幅ｄ２の比率（天井３６の最小幅ｄ２／供給口３７の内径ｄ１）が、６．２５以上である。本実施形態では、供給口３７の内径ｄ１は１．６ｍｍ以下が好ましく、天井３６の最小幅ｄ２は１０ｍｍ以上が好適である。なお、本実施形態のように、上流フィルター室４０が鉛直方向に同一幅で設けられている場合には、天井３６の幅（最小幅ｄ２）に亘ってフィルター３２を設けるため、天井３６の最小幅ｄ２とは、フィルター３２が気泡や異物をトラップするための有効面積の最小幅と同等となる。本実施形態では、供給口３７の内径ｄ１を１．６ｍｍとし、天井３６を１０ｍｍ×１３．６ｍｍとすることで、両者の比率を６．２５とし、また、フィルター３２として１０．２ｍｍ×１３．８ｍｍの長方形状のものを用いた。
【００２８】
このように供給口３７の内径ｄ１と、天井３６の最小幅ｄ２とを規定することにより、フィルター室３５の天井３６側は、気泡が滞留する気泡溜り部４２となる。
【００２９】
また、フィルター室３５の天井３６は、供給口３７からフィルター室３５の側壁に向かう角度θが、鉛直方向に対して９０度以上となっている。本実施形態では、天井３６の供給口３７からフィルター室３５の側壁に向かう領域の角度θを９０度とした。なお、本実施形態では、フィルター室３５は、側壁が鉛直方向に沿って設けられているため、側壁と天井３６との角度は９０度となっている。すなわち、本実施形態のように、フィルター室３５の側壁が鉛直方向に沿って設けられている場合、天井３６の供給口３７からフィルター室３５の側壁に向かう領域の角度θを９０度以上とすることで、側壁と天井３６との角度が９０度以下となる。
【００３０】
ここで、このような供給部材３のインク及び気泡の挙動について説明する。なお、図３〜図４は、供給部材の気泡の挙動を示す断面図である。
【００３１】
図３（ａ）に示すように、インクＡが供給部材３に供給されると、インクに含まれる気泡Ｂが浮力によって鉛直方向上側に移動し、フィルター室３５（上流フィルター室４０）の天井３６側に滞留することで気体の層Ｃ（気体層Ｃ）が形成される。本実施形態では、この気体層Ｃが形成される領域を空気溜り部４２としている。
【００３２】
そして、ヘッド本体２のノズル開口１３からインクを吐出すると、図３（ｂ）に示すように、液体供給源（図示なし）からのインクは、供給口３７からフィルター室３５の内壁面（天井３６及び側面）を伝ってフィルター室３５に供給され、フィルター３２を通過してヘッド本体２に供給される。
【００３３】
また、ヘッド本体２のノズル開口１３からインクを吸引する吸引動作を行う。具体的には、例えば、キャップ部材（図示なし）でノズル開口１３を覆い、キャップ部材の内部を負圧にすることで、ノズル開口１３からヘッド本体２内のインクを吸引する。この吸引動作を行うと、図４（ａ）に示すように、インクＡはフィルター室３５に供給口３７から真下（フィルター３２）に向かって気体層Ｃを貫き通って供給される。すなわち、フィルター室３５の気泡溜り部４２に滞留した気泡Ｂ（気体層Ｃ）をインクＡの流れでフィルター３２側に移動させることなく、インクＡの供給を気体層Ｃを貫いて行うことができる。このようにフィルター室３５に気体層Ｃを貫いてインクＡが供給されるようにするためには、上述したように供給口３７の内径ｄ１、天井３６の最小幅ｄ２及び天井３６の鉛直方向に対する角度θを規定している。すなわち、供給口３７の内径を１．６ｍｍよりも大きくすると、フィルター室３５に供給されるインクが気泡（気体層Ｃ）を押圧する面積が広くなると共に、流速が小さくなって気泡（気体層Ｃ）がフィルター３２側に移動してしまう。このように気泡（気体層Ｃ）がフィルター３２側に移動すると、移動した気泡（気体層Ｃ）によってフィルター３２が覆われて、フィルター３２の有効面積を減少させると共に、フィルター３２を通過した気泡がヘッド本体２内に滞留し、供給不良や吐出不良などの不具合が発生する。また、天井３６の最小幅が１０ｍｍよりも小さいと、気泡溜まり部４２の面積も小さくなり、滞留する気泡が小さくなって、供給口３７から供給されたインクによって気泡がフィルター３２側に移動してしまう。すなわち、（天井３６の最小幅ｄ２）／（供給口３７の内径ｄ１）≧６．２５とすることで、フィルター室３５の気泡溜り部４２に滞留した気泡Ｂ（気体層Ｃ）をインクＡの流れでフィルター３２側に移動させることなく、インクＡの供給を気体層Ｃを貫いて行うことができる。なお、本実施形態の供給口３７の内径ｄ１及び天井３６の最小幅ｄ２の比率の規定は、インクの粘度が３ｃＳｔ以下の場合である。
【００３４】
また、フィルター室３５の天井３６の供給口３７からフィルター室３５の側壁に向かう角度が、鉛直方向に対して９０度以上とすることで、天井３６側の気泡溜り部４２に気泡（気体層Ｃ）が滞留し易く、天井３６側に滞留した気泡（気体層Ｃ）がフィルター３２を覆うのを抑制している。
【００３５】
なお、フィルター室３５（上流フィルター室４０）に滞留した気泡（気体層Ｃ）は、そのままでは、インクに含まれる気泡Ｂによって徐々に成長し、フィルター３２をチョークしてしまうため、気体層Ｃが所定の大きさとなったときは、気体層Ｃの気泡を排出する必要がある。気泡の排出方法は、特に限定されないが、例えば、図４（ｂ）に示すように、供給路３８を閉口した状態で、ノズル開口１３から吸引を行う、いわゆるチョーククリーニングを行うことで、空気溜り部４２に滞留した気泡（気体層Ｃ）をフィルター３２を通過させて、インクと共にノズル開口１３から排出することができる。
【００３６】
（実施形態２）
図５は、本発明の実施形態２に係る供給部材の断面図である。なお、上述した実施形態１と同様の部材には同一の符号を付して重複する説明は省略する。
【００３７】
図５に示すように、本実施形態のインクジェット式記録ヘッド１を構成する供給部材３Ａは、第１供給部材３０と、第２供給部材３１Ａと、フィルター３２と、を具備する。
【００３８】
また、供給部材３Ａには、上流フィルター室４０Ａ及び下流フィルター室４１で構成されるフィルター室３５Ａと、供給路３８と、導入連通路３９と、が設けられている。
【００３９】
そして、フィルター室３５Ａのフィルター３２に相対向する面には、フィルター室３５に突出して設けられた突出部４３が設けられており、この突出部４３の突出した端面４４に供給路３８の供給口３７Ａが開口する。
【００４０】
この突出部４３によって、本実施形態のフィルター室３５Ａの天井３６Ａは、突出部４３の端面４４と、突出部４３とフィルター室３５Ａの側壁との間の面４５とで構成される。
【００４１】
そして、この天井３６Ａについても、フィルター室３５Ａの天井３６Ａの供給口３７Ａから側壁に向かう鉛直方向に対する角度が９０度以上となっている。ちなみに、天井３６Ａを構成する端面４４と面４５との間には、鉛直方向に沿って設けられた面（段差面）が形成されているが、この段差面は、供給口３７Ａから側壁に向かって鉛直方向に対して１８０度で形成されていることになり、９０度以上という規定の範囲に含まれるものである。
【００４２】
また、本実施形態の気泡溜り部４２Ａは、気泡が初期状態では、突出部４３とフィルター室３５Ａの側壁との間の領域となり、気泡が大きく成長した場合には、突出部４３の端面４４に相対向する領域を含む天井３６Ａ全体となる。
【００４３】
すなわち、気泡が成長していない初期状態では、図５に示すように、気泡Ｄが天井３６Ａの突出部４３の周囲に滞留する。そして、気泡Ｄが成長することで突出部４３の下に連続した気泡の層（気体層）が形成される。ただし、突出部４３が存在することから、突出部４３の下の気泡は比較的厚さが薄くなり、供給口３７Ａから供給されたインクが貫き易くなっている。
【００４４】
（実施形態３）
図６は、本発明の実施形態３に係る供給部材の断面図である。なお、上述した実施形態１と同様の部材には同一の符号を付して重複する説明は省略する。
【００４５】
図６に示すように、本実施形態のインクジェット式記録ヘッド１を構成する供給部材３Ｂは、第１供給部材３０と、第２供給部材３１Ｂと、フィルター３２と、を具備する。
【００４６】
また、供給部材３Ｂには、上流フィルター室４０Ｂ及び下流フィルター室４１で構成されるフィルター室３５Ｂと、供給口３７を有する供給路３８と、導入連通路３９と、が設けられている。
【００４７】
そして、フィルター室３５Ｂのフィルター３２に相対向する面である天井３６Ｂは、供給口３７からフィルター室３５Ｂの側壁に向かう鉛直方向に対する角度θ′が９０度よりも大きくなっている。
【００４８】
また、本実施形態の気泡溜り部４２Ｂは、気泡が初期状態では、フィルター室３５Ｂの天井３６Ｂと側壁との角部の領域となり、気泡が大きく成長した場合には、フィルター室３５Ｂの天井３６Ｂに相対向した領域全てとなる。
【００４９】
すなわち、気泡が成長していない初期状態では、図６に示すように、気泡Ｄが天井３６Ｂの側壁との角部に滞留する。そして、気泡Ｄが成長することで供給口３７の下に連続した気泡の層（気体層）が形成される。ただし、供給口３７の開口縁部が鋭角となっていることから、供給口３７の下の気泡（気体層）は比較的厚さが薄くなり、供給口３７から供給されたインクが貫き易くなっている。
【００５０】
（他の実施形態）
以上、本発明の各実施形態について説明したが、本発明の基本的構成は上述したものに限定されるものではない。
【００５１】
例えば、上述した各実施形態では、フィルター室３５〜３５Ｂの側壁が鉛直方向に沿うように供給部材３〜３Ｂを配置するようにしたが、フィルター３２に対して供給口３７、３７Ａが鉛直方向上側に配置されていれば、特にこれに限定されるものではない。ここで、供給部材の他の配置について図７を参照して説明する。なお、図７は、他の実施形態に係る供給部材を示す断面図である。
【００５２】
図７に示すように、供給部材３Ｃは、第１供給部材３０Ａと、第２供給部材３１Ｃと、フィルター３２と、を具備する。
【００５３】
また、供給部材３Ｃには、上流フィルター室４０Ｃ及び下流フィルター室４１Ａで構成されるフィルター室３５Ｃと、供給口３７を有する供給路３８と、導入連通路３９と、が設けられている。
【００５４】
フィルター室３５Ｃの側壁は、鉛直方向に対して傾斜して設けられている。そして、フィルター室３５Ｃのフィルター３２に相対向する面である天井３６Ｃは、供給口３７からフィルター室３５Ｃの側壁に向かう鉛直方向に対する角度θが９０度以上、本実施形態では、９０度となっている。このような構成の供給部材３Ｃでは、インクに含まれる気泡が天井３６Ｃ側に滞留して気体層Ｃが形成されるが、天井３６Ｃが鉛直方向に対して水平に設けられているため、気体層Ｃが天井３６Ｃの全面に亘って形成される。これにより、供給口３７から供給されたインクが気体層Ｃを貫き通って供給される。
【００５５】
また、上述した各実施形態では、圧力発生室１２に圧力変化を生じさせる圧力発生手段として、縦振動型の圧電素子１８を用いて説明したが、特にこれに限定されず、例えば、圧力発生室に対して下電極と圧電体層と上電極とを順次積層形成した撓み振動型の圧電素子などを使用することができる。また、圧力発生手段として、圧力発生室内に発熱素子を配置して、発熱素子の発熱で発生するバブルによってノズル開口から液滴を吐出するものや、振動板と電極との間に静電気を発生させて、静電気力によって振動板を変形させてノズル開口から液滴を吐出させるいわゆる静電式アクチュエーターなどを使用することができる。
【００５６】
また、これら各実施形態のインクジェット式記録ヘッド１は、インクカートリッジ等と連通するインク流路を具備するインクジェット式記録ヘッドユニットの一部を構成して、インクジェット式記録装置に搭載される。図８は、そのインクジェット式記録装置の一例を示す概略図である。
【００５７】
図８に示すインクジェット式記録装置Ｉにおいて、複数のインクジェット式記録ヘッド１を有するインクジェット式記録ヘッドユニット１０１（以下、ヘッドユニット１０１とも言う）は、インク供給手段を構成するカートリッジ１０２Ａ及び１０２Ｂが着脱可能に設けられ、このヘッドユニット１０１を搭載したキャリッジ１０３は、装置本体１０４に取り付けられたキャリッジ軸１０５に軸方向移動自在に設けられている。このヘッドユニット１０１は、例えば、それぞれブラックインク組成物及びカラーインク組成物を吐出するものとしている。
【００５８】
そして、駆動モーター１０６の駆動力が図示しない複数の歯車およびタイミングベルト１０７を介してキャリッジ１０３に伝達されることで、ヘッドユニット１０１を搭載したキャリッジ１０３はキャリッジ軸１０５に沿って移動される。一方、装置本体１０４にはキャリッジ軸１０５に沿ってプラテン１０８が設けられており、図示しない給紙ローラーなどにより給紙された紙等の記録媒体である記録シートＳがプラテン１０８に巻き掛けられて搬送されるようになっている。
【００５９】
さらに、インクジェット式記録装置Ｉの非印刷領域には、記録ヘッド１のノズル開口１３から流路内のインクや気泡等を吸引する吸引手段１１０が設けられている。
【００６０】
吸引手段１１０は、記録ヘッド１のノズル開口１３を覆うキャップ部材１１１と、キャップ部材１１１にチューブ１１２を介して接続された例えば真空ポンプ等の吸引装置１１３とを具備する。
【００６１】
このような構成の吸引手段１１０は、キャップ部材１１１を記録ヘッド１の吐出面に当接させて、吸引装置１１３に吸引動作を行わせることでキャップ部材１１１の内部を負圧として、ノズル開口１３から流路内のインクを気泡と共に吸引してクリーニングを行う。また、印刷休止中には、キャップ部材１１１によってノズル開口１３を封止することによりノズル開口１３の乾燥を抑制するようにしてもよい。
【００６２】
また、上述したインクジェット式記録装置Ｉでは、インクジェット式記録ヘッド１（ヘッドユニット１０１）がキャリッジ１０３に搭載されて主走査方向に移動するものを例示したが、特にこれに限定されず、例えば、インクジェット式記録ヘッド１が固定されて、紙等の記録シートＳを副走査方向に移動させるだけで印刷を行う、所謂ライン式記録装置にも本発明を適用することができる。
【００６３】
また、上述した例では、複数の記録ヘッド１を有するヘッドユニット１０１をインクジェット式記録装置Ｉに搭載するようにしたが、ヘッドユニット１０１には、それぞれ１つの記録ヘッド１が搭載されていてもよく、また、単数又は複数の記録ヘッド１が直接インクジェット式記録装置Ｉに搭載されていてもよい。
【００６４】
なお、上述した実施形態においては、液体噴射ヘッドの一例としてインクジェット式記録ヘッドを挙げて説明したが、本発明は、広く液体噴射ヘッド全般を対象としたものであり、インク以外の液体を噴射する液体噴射ヘッドにも勿論適用することができる。その他の液体噴射ヘッドとしては、例えば、プリンター等の画像記録装置に用いられる各種の記録ヘッド、液晶ディスプレイ等のカラーフィルターの製造に用いられる色材噴射ヘッド、有機ＥＬディスプレイ、ＦＥＤ（電界放出ディスプレイ）等の電極形成に用いられる電極材料噴射ヘッド、バイオｃｈｉｐ製造に用いられる生体有機物噴射ヘッド等が挙げられる。
【符号の説明】
【００６５】
Ｉ インクジェット式記録装置（液体噴射装置）、 １ インクジェット式記録ヘッド（液体噴射ヘッド）、 ２ ヘッド本体、 ３、３Ａ、３Ｂ、３Ｃ 供給部材、 １１ 流路基板、 １３ ノズル開口、 １７ マニホールド、 １８ 圧電素子、 ３０、３０Ａ 第１供給部材、 ３１、３１Ａ、３１Ｂ、３１Ｃ 第２供給部材、 ３２ フィルター、 ３５、３５Ａ、３５Ｂ、３５Ｃ フィルター室、 ３６、３６Ａ、３６Ｂ、３６Ｃ 天井、 ３７、３７Ａ 供給口、 １０１ インクジェット式記録ヘッドユニット（液体噴射ヘッドユニット）、 １１０ 吸引手段
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ノズル開口から液体を噴射する液体噴射ヘッド、液体噴射ヘッドユニット及び液体噴射装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
液体噴射ヘッドの代表例であるインクジェット式記録ヘッドでは、一般的に、インクが充填された液体貯留手段であるインクカートリッジから、このインクカートリッジに着脱可能に挿入されるか、又はこのインクカートリッジから伸びるチューブなどの供給管の先端に配されるインク供給体となるインク供給針、及びインクカートリッジが保持されるカートリッジケース等の供給部材に形成されたインク供給路を介してヘッド本体にインクが供給され、ヘッド本体に設けられた圧電素子等の圧力発生手段を駆動させることによりヘッド本体に供給されたインクがノズルから吐出される。
【０００３】
このようなインクジェット式記録ヘッドでは、気泡等によるドット抜け等の吐出不良を解決するために、インクカートリッジに挿入されるインク供給針とカートリッジケースとの間にインク内の気泡やゴミ等を除去するためのフィルターを設けたものが知られている（例えば、特許文献１及び２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−６７３０号公報
【特許文献２】特開平１１−２０１８６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、フィルターの上流にフィルターに向かって開口面積が漸大するフィルター室を設けた場合、フィルター室に滞留した気泡が、フィルター上流からのインクによって押圧されて、フィルター面に当接し、気泡がフィルターを塞ぐことでフィルターの有効面積を減少させて流路抵抗が増大し、インク供給特性が低下してインク吐出特性に悪影響を及ぼしてしまうという問題がある。また、ノズル開口から流路内のインクを吸引する吸引動作を行った際に、気泡がフィルターの一部を塞ぐと、インクの供給特性が低下し、インクジェット式記録ヘッド内の吸引動作によるクリーニングを正常に行うことができないという問題がある。また、吸引動作によって気泡がフィルターを通過してフィルターよりも下流の流路内に残留する虞があるという問題がある。
【０００６】
本発明はこのような事情に鑑み、気泡によるフィルターのチョークを抑制して、安定して液体を供給することができると共に、流路内の気泡の残留を抑制して液体供給性及び液体吐出特性の低下を抑制することができる液体噴射ヘッド、液体噴射ヘッドユニット及び液体噴射装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決する本発明の態様は、液体を噴射するノズル開口が設けられたヘッド本体と、液体供給源からの液体を前記ヘッド本体に供給する供給部材と、を具備し、前記供給部材には、内部にフィルターが設けられたフィルター室と、該フィルター室の前記フィルターに相対向する天井側に開口する供給口を有し、当該フィルター室に液体を供給する供給路と、前記フィルター室の前記天井側に設けられて気泡を滞留させる気泡滞留部と、を備え、前記フィルターに対して前記供給口が鉛直方向上側に設けられており、前記供給路の前記天井側で開口する供給口の内径に対する前記天井の最小幅の比率が、６．２５以上であることを特徴とする液体噴射ヘッドにある。
かかる態様では、供給口の内径に対する天井の最小径を規定することにより、天井側に気泡が滞留する気体層を形成し、ノズル開口から液体を吸引する吸引動作時に、供給口から液体が気泡を貫き通ってフィルター室に供給させることができる。このため、気泡が液体の供給によってフィルター側に移動し、移動した気泡によってフィルターが覆われるのを抑制して、フィルターの有効面積の減少やヘッド本体内に気泡が入り込むことによる供給不良及び吐出不良を抑制することができる。
【０００８】
ここで、前記天井の前記供給口から前記フィルター室の側壁に向かう角度が、鉛直方向に対して９０度以上であることが好ましい。これによれば、天井側に気泡が滞留する気体層を形成し易くすることができる。
【０００９】
また、前記供給口が、前記天井から前記フィルター側に突出して設けられた突出部の端面に開口することが好ましい。これによれば、突出部によって天井に滞留する気体層の供給口に相対向する領域が薄くなり、気体層を供給された液体で貫き易くすることができる。
【００１０】
さらに、本発明の他の態様は、上記態様の液体噴射ヘッドを複数具備することを特徴とする液体噴射ヘッドユニットにある。
かかる態様では、液体の供給不良や吐出不良を抑制した液体噴射ヘッドユニットを実現できる。
【００１１】
また、本発明の他の態様は、上記態様の液体噴射ヘッドユニット又は液体噴射ヘッドを具備することを特徴とする液体噴射装置にある。かかる態様では、液体の供給不良や吐出不良を抑制した液体噴射装置を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】実施形態１に係る記録ヘッドの断面図である。
【図２】実施形態１に係る供給部材の断面図である。
【図３】実施形態１に係る供給部材のインク及び気泡の挙動を示す断面図である。
【図４】実施形態１に係る供給部材のインク及び気泡の挙動を示す断面図である。
【図５】実施形態２に係る供給部材の断面図である。
【図６】実施形態３に係る供給部材の断面図である。
【図７】他の実施形態に係る供給部材の断面図である。
【図８】一実施形態に係る記録装置の概略構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下に本発明を実施形態に基づいて詳細に説明する。
（実施形態１）
図１は、本発明の実施形態１に係る液体噴射ヘッドの一例であるインクジェット式記録ヘッドの断面図であり、図２は、供給部材の断面図である。
【００１４】
図１に示すように、本実施形態のインクジェット式記録ヘッド１は、インクを吐出するヘッド本体２と、ヘッド本体２に貯留部（図示なし）からのインクを供給する供給部材３と、を具備する。
【００１５】
ヘッド本体２は、縦振動型の圧電素子を有するタイプであり、ヘッド本体２を構成する流路基板１１には、複数の圧力発生室１２が並設され、流路基板１１の両側は、各圧力発生室１２に対応してノズル開口１３を有するノズルプレート１４と、振動板１５とにより封止されている。また、流路基板１１には、各圧力発生室１２毎にそれぞれインク供給口１６を介して連通されて複数の圧力発生室１２の共通のインク室となるマニホールド１７が形成されており、マニホールド１７にインクが供給される。
【００１６】
振動板１５の圧力発生室１２とは反対側には、各圧力発生室１２に対応する領域にそれぞれ圧電素子１８の先端が当接されて設けられている。これらの圧電素子１８は、圧電材料１９と、電極形成材料２０及び２１とを縦に交互にサンドイッチ状に挟んで積層され、振動に寄与しない不活性領域が固定基板２２に固着されている。なお、固定基板２２と、振動板１５、流路基板１１及びノズルプレート１４とは、ヘッドケース２３を介して一体的に固定されている。
【００１７】
また、ヘッドケース２３には、供給部材３が接続されると共にマニホールド１７に接続された導入路２４が設けられている。インクカートリッジやインクタンク等の液体供給源（図示なし）からのインクは、供給部材３と導入路２４とを介してマニホールド１７に供給され、インク供給口１６を介して各圧力発生室１２に分配される。実際には、圧電素子１８に電圧を印加することにより圧電素子１８を収縮させる。これにより、振動板１５が圧電素子１８と共に変形されて（図中上方向に引き上げられて）圧力発生室１２の容積が広げられ、圧力発生室１２内にインクが引き込まれる。そして、ノズル開口１３に至るまで内部をインクで満たした後、記録ヘッド駆動回路からの記録信号に従い、圧電素子１８の電極形成材料２０及び２１に印加していた電圧を解除すると、圧電素子１８が伸張されて元の状態に戻る。これにより、振動板１５も変位して元の状態に戻るため圧力発生室１２が収縮され、内部圧力が高まりノズル開口１３からインク滴が吐出される。すなわち、本実施形態では、圧力発生室１２に圧力変化を生じさせる圧力発生手段として縦振動型の圧電素子１８が設けられている。
【００１８】
供給部材３は、図２に示すように、ヘッド本体２側に設けられた第１供給部材３０と、図示しない貯留部に接続された第２供給部材３１と、第１供給部材３０と第２供給部材３１との間に挟持されたフィルター３２と、を具備する。
【００１９】
供給部材３の内部には、インクが流れる流路である供給部材流路３４が設けられており、フィルター３２は、供給部材流路３４を横断して設けられている。
【００２０】
このようなフィルター３２としては、例えば、金属を細かく編み込むことで複数の微細孔が形成されたシート状のものや、複数の貫通孔が形成された１枚の金属板や樹脂板などの板状部材、不織布等を用いることができる。このフィルター３２により、供給部材３内を流れるインク内の気泡や異物が除去される。
【００２１】
供給部材３の内部に設けられた供給部材流路３４は、フィルター３２を保持する空間であるフィルター室３５と、フィルター室３５の上流側のフィルター３２に相対向する面である天井３６に開口する供給口３７を有する供給路３８と、フィルター室３５の底面に開口する導入連通路３９と、を具備する。
【００２２】
また、フィルター室３５は、フィルター３２によって区画されることで、上流側（供給路３８側）に上流フィルター室４０と、フィルター３２の下流側（導入連通路３９側）に設けられた下流フィルター室４１と、を具備する。
【００２３】
上流フィルター室４０には、液体導入源からのインクが供給路３８を介して供給される。また、フィルター３２を通過したインクは、下流フィルター室４１に貯留されて導入連通路３９を介してヘッド本体２に供給される。
【００２４】
供給路３８は、一端がフィルター室３５の天井３６、すなわち、上流フィルター室４０のフィルター３２に相対向する面に開口する供給口３７を有し、他端が図示しないインクカートリッジやインクタンク等の液体供給源に連通して設けられている。
【００２５】
導入連通路３９は、一端がフィルター室３５の底面、すなわち、下流フィルター室４１のフィルター３２に相対向する面に開口すると共に、他端がヘッド本体２の導入路２４に連通する。
【００２６】
このような供給部材３は、フィルター３２に対して供給口３７が鉛直方向上側に位置するように配置される。すなわち、フィルター室３５を構成する上流フィルター室４０が鉛直方向上側に位置し、下流フィルター室４１が鉛直方向下側に位置するように配置される。本実施形態では、フィルター３２が水平方向に位置し、且つフィルター室３５を画成する側壁の面方向が鉛直方向と一致するように供給部材３を配置している。
【００２７】
そして、このような供給部材３の供給路３８の天井３６側で開口する供給口３７の内径ｄ１に対する天井３６の最小幅ｄ２の比率（天井３６の最小幅ｄ２／供給口３７の内径ｄ１）が、６．２５以上である。本実施形態では、供給口３７の内径ｄ１は１．６ｍｍ以下が好ましく、天井３６の最小幅ｄ２は１０ｍｍ以上が好適である。なお、本実施形態のように、上流フィルター室４０が鉛直方向に同一幅で設けられている場合には、天井３６の幅（最小幅ｄ２）に亘ってフィルター３２を設けるため、天井３６の最小幅ｄ２とは、フィルター３２が気泡や異物をトラップするための有効面積の最小幅と同等となる。本実施形態では、供給口３７の内径ｄ１を１．６ｍｍとし、天井３６を１０ｍｍ×１３．６ｍｍとすることで、両者の比率を６．２５とし、また、フィルター３２として１０．２ｍｍ×１３．８ｍｍの長方形状のものを用いた。
【００２８】
このように供給口３７の内径ｄ１と、天井３６の最小幅ｄ２とを規定することにより、フィルター室３５の天井３６側は、気泡が滞留する気泡溜り部４２となる。
【００２９】
また、フィルター室３５の天井３６は、供給口３７からフィルター室３５の側壁に向かう角度θが、鉛直方向に対して９０度以上となっている。本実施形態では、天井３６の供給口３７からフィルター室３５の側壁に向かう領域の角度θを９０度とした。なお、本実施形態では、フィルター室３５は、側壁が鉛直方向に沿って設けられているため、側壁と天井３６との角度は９０度となっている。すなわち、本実施形態のように、フィルター室３５の側壁が鉛直方向に沿って設けられている場合、天井３６の供給口３７からフィルター室３５の側壁に向かう領域の角度θを９０度以上とすることで、側壁と天井３６との角度が９０度以下となる。
【００３０】
ここで、このような供給部材３のインク及び気泡の挙動について説明する。なお、図３〜図４は、供給部材の気泡の挙動を示す断面図である。
【００３１】
図３（ａ）に示すように、インクＡが供給部材３に供給されると、インクに含まれる気泡Ｂが浮力によって鉛直方向上側に移動し、フィルター室３５（上流フィルター室４０）の天井３６側に滞留することで気体の層Ｃ（気体層Ｃ）が形成される。本実施形態では、この気体層Ｃが形成される領域を空気溜り部４２としている。
【００３２】
そして、ヘッド本体２のノズル開口１３からインクを吐出すると、図３（ｂ）に示すように、液体供給源（図示なし）からのインクは、供給口３７からフィルター室３５の内壁面（天井３６及び側面）を伝ってフィルター室３５に供給され、フィルター３２を通過してヘッド本体２に供給される。
【００３３】
また、ヘッド本体２のノズル開口１３からインクを吸引する吸引動作を行う。具体的には、例えば、キャップ部材（図示なし）でノズル開口１３を覆い、キャップ部材の内部を負圧にすることで、ノズル開口１３からヘッド本体２内のインクを吸引する。この吸引動作を行うと、図４（ａ）に示すように、インクＡはフィルター室３５に供給口３７から真下（フィルター３２）に向かって気体層Ｃを貫き通って供給される。すなわち、フィルター室３５の気泡溜り部４２に滞留した気泡Ｂ（気体層Ｃ）をインクＡの流れでフィルター３２側に移動させることなく、インクＡの供給を気体層Ｃを貫いて行うことができる。このようにフィルター室３５に気体層Ｃを貫いてインクＡが供給されるようにするためには、上述したように供給口３７の内径ｄ１、天井３６の最小幅ｄ２及び天井３６の鉛直方向に対する角度θを規定している。すなわち、供給口３７の内径を１．６ｍｍよりも大きくすると、フィルター室３５に供給されるインクが気泡（気体層Ｃ）を押圧する面積が広くなると共に、流速が小さくなって気泡（気体層Ｃ）がフィルター３２側に移動してしまう。このように気泡（気体層Ｃ）がフィルター３２側に移動すると、移動した気泡（気体層Ｃ）によってフィルター３２が覆われて、フィルター３２の有効面積を減少させると共に、フィルター３２を通過した気泡がヘッド本体２内に滞留し、供給不良や吐出不良などの不具合が発生する。また、天井３６の最小幅が１０ｍｍよりも小さいと、気泡溜まり部４２の面積も小さくなり、滞留する気泡が小さくなって、供給口３７から供給されたインクによって気泡がフィルター３２側に移動してしまう。すなわち、（天井３６の最小幅ｄ２）／（供給口３７の内径ｄ１）≧６．２５とすることで、フィルター室３５の気泡溜り部４２に滞留した気泡Ｂ（気体層Ｃ）をインクＡの流れでフィルター３２側に移動させることなく、インクＡの供給を気体層Ｃを貫いて行うことができる。なお、本実施形態の供給口３７の内径ｄ１及び天井３６の最小幅ｄ２の比率の規定は、インクの粘度が３ｃＳｔ以下の場合である。
【００３４】
また、フィルター室３５の天井３６の供給口３７からフィルター室３５の側壁に向かう角度が、鉛直方向に対して９０度以上とすることで、天井３６側の気泡溜り部４２に気泡（気体層Ｃ）が滞留し易く、天井３６側に滞留した気泡（気体層Ｃ）がフィルター３２を覆うのを抑制している。
【００３５】
なお、フィルター室３５（上流フィルター室４０）に滞留した気泡（気体層Ｃ）は、そのままでは、インクに含まれる気泡Ｂによって徐々に成長し、フィルター３２をチョークしてしまうため、気体層Ｃが所定の大きさとなったときは、気体層Ｃの気泡を排出する必要がある。気泡の排出方法は、特に限定されないが、例えば、図４（ｂ）に示すように、供給路３８を閉口した状態で、ノズル開口１３から吸引を行う、いわゆるチョーククリーニングを行うことで、空気溜り部４２に滞留した気泡（気体層Ｃ）をフィルター３２を通過させて、インクと共にノズル開口１３から排出することができる。
【００３６】
（実施形態２）
図５は、本発明の実施形態２に係る供給部材の断面図である。なお、上述した実施形態１と同様の部材には同一の符号を付して重複する説明は省略する。
【００３７】
図５に示すように、本実施形態のインクジェット式記録ヘッド１を構成する供給部材３Ａは、第１供給部材３０と、第２供給部材３１Ａと、フィルター３２と、を具備する。
【００３８】
また、供給部材３Ａには、上流フィルター室４０Ａ及び下流フィルター室４１で構成されるフィルター室３５Ａと、供給路３８と、導入連通路３９と、が設けられている。
【００３９】
そして、フィルター室３５Ａのフィルター３２に相対向する面には、フィルター室３５に突出して設けられた突出部４３が設けられており、この突出部４３の突出した端面４４に供給路３８の供給口３７Ａが開口する。
【００４０】
この突出部４３によって、本実施形態のフィルター室３５Ａの天井３６Ａは、突出部４３の端面４４と、突出部４３とフィルター室３５Ａの側壁との間の面４５とで構成される。
【００４１】
そして、この天井３６Ａについても、フィルター室３５Ａの天井３６Ａの供給口３７Ａから側壁に向かう鉛直方向に対する角度が９０度以上となっている。ちなみに、天井３６Ａを構成する端面４４と面４５との間には、鉛直方向に沿って設けられた面（段差面）が形成されているが、この段差面は、供給口３７Ａから側壁に向かって鉛直方向に対して１８０度で形成されていることになり、９０度以上という規定の範囲に含まれるものである。
【００４２】
また、本実施形態の気泡溜り部４２Ａは、気泡が初期状態では、突出部４３とフィルター室３５Ａの側壁との間の領域となり、気泡が大きく成長した場合には、突出部４３の端面４４に相対向する領域を含む天井３６Ａ全体となる。
【００４３】
すなわち、気泡が成長していない初期状態では、図５に示すように、気泡Ｄが天井３６Ａの突出部４３の周囲に滞留する。そして、気泡Ｄが成長することで突出部４３の下に連続した気泡の層（気体層）が形成される。ただし、突出部４３が存在することから、突出部４３の下の気泡は比較的厚さが薄くなり、供給口３７Ａから供給されたインクが貫き易くなっている。
【００４４】
（実施形態３）
図６は、本発明の実施形態３に係る供給部材の断面図である。なお、上述した実施形態１と同様の部材には同一の符号を付して重複する説明は省略する。
【００４５】
図６に示すように、本実施形態のインクジェット式記録ヘッド１を構成する供給部材３Ｂは、第１供給部材３０と、第２供給部材３１Ｂと、フィルター３２と、を具備する。
【００４６】
また、供給部材３Ｂには、上流フィルター室４０Ｂ及び下流フィルター室４１で構成されるフィルター室３５Ｂと、供給口３７を有する供給路３８と、導入連通路３９と、が設けられている。
【００４７】
そして、フィルター室３５Ｂのフィルター３２に相対向する面である天井３６Ｂは、供給口３７からフィルター室３５Ｂの側壁に向かう鉛直方向に対する角度θ′が９０度よりも大きくなっている。
【００４８】
また、本実施形態の気泡溜り部４２Ｂは、気泡が初期状態では、フィルター室３５Ｂの天井３６Ｂと側壁との角部の領域となり、気泡が大きく成長した場合には、フィルター室３５Ｂの天井３６Ｂに相対向した領域全てとなる。
【００４９】
すなわち、気泡が成長していない初期状態では、図６に示すように、気泡Ｄが天井３６Ｂの側壁との角部に滞留する。そして、気泡Ｄが成長することで供給口３７の下に連続した気泡の層（気体層）が形成される。ただし、供給口３７の開口縁部が鋭角となっていることから、供給口３７の下の気泡（気体層）は比較的厚さが薄くなり、供給口３７から供給されたインクが貫き易くなっている。
【００５０】
（他の実施形態）
以上、本発明の各実施形態について説明したが、本発明の基本的構成は上述したものに限定されるものではない。
【００５１】
例えば、上述した各実施形態では、フィルター室３５〜３５Ｂの側壁が鉛直方向に沿うように供給部材３〜３Ｂを配置するようにしたが、フィルター３２に対して供給口３７、３７Ａが鉛直方向上側に配置されていれば、特にこれに限定されるものではない。ここで、供給部材の他の配置について図７を参照して説明する。なお、図７は、他の実施形態に係る供給部材を示す断面図である。
【００５２】
図７に示すように、供給部材３Ｃは、第１供給部材３０Ａと、第２供給部材３１Ｃと、フィルター３２と、を具備する。
【００５３】
また、供給部材３Ｃには、上流フィルター室４０Ｃ及び下流フィルター室４１Ａで構成されるフィルター室３５Ｃと、供給口３７を有する供給路３８と、導入連通路３９と、が設けられている。
【００５４】
フィルター室３５Ｃの側壁は、鉛直方向に対して傾斜して設けられている。そして、フィルター室３５Ｃのフィルター３２に相対向する面である天井３６Ｃは、供給口３７からフィルター室３５Ｃの側壁に向かう鉛直方向に対する角度θが９０度以上、本実施形態では、９０度となっている。このような構成の供給部材３Ｃでは、インクに含まれる気泡が天井３６Ｃ側に滞留して気体層Ｃが形成されるが、天井３６Ｃが鉛直方向に対して水平に設けられているため、気体層Ｃが天井３６Ｃの全面に亘って形成される。これにより、供給口３７から供給されたインクが気体層Ｃを貫き通って供給される。
【００５５】
また、上述した各実施形態では、圧力発生室１２に圧力変化を生じさせる圧力発生手段として、縦振動型の圧電素子１８を用いて説明したが、特にこれに限定されず、例えば、圧力発生室に対して下電極と圧電体層と上電極とを順次積層形成した撓み振動型の圧電素子などを使用することができる。また、圧力発生手段として、圧力発生室内に発熱素子を配置して、発熱素子の発熱で発生するバブルによってノズル開口から液滴を吐出するものや、振動板と電極との間に静電気を発生させて、静電気力によって振動板を変形させてノズル開口から液滴を吐出させるいわゆる静電式アクチュエーターなどを使用することができる。
【００５６】
また、これら各実施形態のインクジェット式記録ヘッド１は、インクカートリッジ等と連通するインク流路を具備するインクジェット式記録ヘッドユニットの一部を構成して、インクジェット式記録装置に搭載される。図８は、そのインクジェット式記録装置の一例を示す概略図である。
【００５７】
図８に示すインクジェット式記録装置Ｉにおいて、複数のインクジェット式記録ヘッド１を有するインクジェット式記録ヘッドユニット１０１（以下、ヘッドユニット１０１とも言う）は、インク供給手段を構成するカートリッジ１０２Ａ及び１０２Ｂが着脱可能に設けられ、このヘッドユニット１０１を搭載したキャリッジ１０３は、装置本体１０４に取り付けられたキャリッジ軸１０５に軸方向移動自在に設けられている。このヘッドユニット１０１は、例えば、それぞれブラックインク組成物及びカラーインク組成物を吐出するものとしている。
【００５８】
そして、駆動モーター１０６の駆動力が図示しない複数の歯車およびタイミングベルト１０７を介してキャリッジ１０３に伝達されることで、ヘッドユニット１０１を搭載したキャリッジ１０３はキャリッジ軸１０５に沿って移動される。一方、装置本体１０４にはキャリッジ軸１０５に沿ってプラテン１０８が設けられており、図示しない給紙ローラーなどにより給紙された紙等の記録媒体である記録シートＳがプラテン１０８に巻き掛けられて搬送されるようになっている。
【００５９】
さらに、インクジェット式記録装置Ｉの非印刷領域には、記録ヘッド１のノズル開口１３から流路内のインクや気泡等を吸引する吸引手段１１０が設けられている。
【００６０】
吸引手段１１０は、記録ヘッド１のノズル開口１３を覆うキャップ部材１１１と、キャップ部材１１１にチューブ１１２を介して接続された例えば真空ポンプ等の吸引装置１１３とを具備する。
【００６１】
このような構成の吸引手段１１０は、キャップ部材１１１を記録ヘッド１の吐出面に当接させて、吸引装置１１３に吸引動作を行わせることでキャップ部材１１１の内部を負圧として、ノズル開口１３から流路内のインクを気泡と共に吸引してクリーニングを行う。また、印刷休止中には、キャップ部材１１１によってノズル開口１３を封止することによりノズル開口１３の乾燥を抑制するようにしてもよい。
【００６２】
また、上述したインクジェット式記録装置Ｉでは、インクジェット式記録ヘッド１（ヘッドユニット１０１）がキャリッジ１０３に搭載されて主走査方向に移動するものを例示したが、特にこれに限定されず、例えば、インクジェット式記録ヘッド１が固定されて、紙等の記録シートＳを副走査方向に移動させるだけで印刷を行う、所謂ライン式記録装置にも本発明を適用することができる。
【００６３】
また、上述した例では、複数の記録ヘッド１を有するヘッドユニット１０１をインクジェット式記録装置Ｉに搭載するようにしたが、ヘッドユニット１０１には、それぞれ１つの記録ヘッド１が搭載されていてもよく、また、単数又は複数の記録ヘッド１が直接インクジェット式記録装置Ｉに搭載されていてもよい。
【００６４】
なお、上述した実施形態においては、液体噴射ヘッドの一例としてインクジェット式記録ヘッドを挙げて説明したが、本発明は、広く液体噴射ヘッド全般を対象としたものであり、インク以外の液体を噴射する液体噴射ヘッドにも勿論適用することができる。その他の液体噴射ヘッドとしては、例えば、プリンター等の画像記録装置に用いられる各種の記録ヘッド、液晶ディスプレイ等のカラーフィルターの製造に用いられる色材噴射ヘッド、有機ＥＬディスプレイ、ＦＥＤ（電界放出ディスプレイ）等の電極形成に用いられる電極材料噴射ヘッド、バイオｃｈｉｐ製造に用いられる生体有機物噴射ヘッド等が挙げられる。
【符号の説明】
【００６５】
Ｉ インクジェット式記録装置（液体噴射装置）、 １ インクジェット式記録ヘッド（液体噴射ヘッド）、 ２ ヘッド本体、 ３、３Ａ、３Ｂ、３Ｃ 供給部材、 １１ 流路基板、 １３ ノズル開口、 １７ マニホールド、 １８ 圧電素子、 ３０、３０Ａ 第１供給部材、 ３１、３１Ａ、３１Ｂ、３１Ｃ 第２供給部材、 ３２ フィルター、 ３５、３５Ａ、３５Ｂ、３５Ｃ フィルター室、 ３６、３６Ａ、３６Ｂ、３６Ｃ 天井、 ３７、３７Ａ 供給口、 １０１ インクジェット式記録ヘッドユニット（液体噴射ヘッドユニット）、 １１０ 吸引手段
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体を噴射するノズル開口が設けられたヘッド本体と、
液体供給源からの液体を前記ヘッド本体に供給する供給部材と、を具備し、
前記供給部材には、内部にフィルターが設けられたフィルター室と、該フィルター室の前記フィルターに相対向する天井側に開口する供給口を有し、当該フィルター室に液体を供給する供給路と、前記フィルター室の前記天井側に設けられて気泡を滞留させる気泡滞留部と、を備え、
前記フィルターに対して前記供給口が鉛直方向上側に設けられており、
前記供給路の前記天井側で開口する供給口の内径に対する前記天井の最小幅の比率が、６．２５以上であることを特徴とする液体噴射ヘッド。
【請求項２】
前記天井の前記供給口から前記フィルター室の側壁に向かう角度が、鉛直方向に対して９０度以上であることを特徴とする請求項１記載の液体噴射ヘッド。
【請求項３】
前記供給口が、前記天井から前記フィルター側に突出して設けられた突出部の端面に開口することを特徴とする請求項１又は２記載の液体噴射ヘッド。
【請求項４】
請求項１〜３の何れか一項に記載の液体噴射ヘッドを複数具備することを特徴とする液体噴射ヘッドユニット。
【請求項５】
請求項４記載の液体噴射ヘッドユニットを具備することを特徴とする液体噴射装置。
【請求項６】
請求項１〜３の何れか一項に記載の液体噴射ヘッドを具備することを特徴とする液体噴射装置。
【請求項１】
液体を噴射するノズル開口が設けられたヘッド本体と、
液体供給源からの液体を前記ヘッド本体に供給する供給部材と、を具備し、
前記供給部材には、内部にフィルターが設けられたフィルター室と、該フィルター室の前記フィルターに相対向する天井側に開口する供給口を有し、当該フィルター室に液体を供給する供給路と、前記フィルター室の前記天井側に設けられて気泡を滞留させる気泡滞留部と、を備え、
前記フィルターに対して前記供給口が鉛直方向上側に設けられており、
前記供給路の前記天井側で開口する供給口の内径に対する前記天井の最小幅の比率が、６．２５以上であることを特徴とする液体噴射ヘッド。
【請求項２】
前記天井の前記供給口から前記フィルター室の側壁に向かう角度が、鉛直方向に対して９０度以上であることを特徴とする請求項１記載の液体噴射ヘッド。
【請求項３】
前記供給口が、前記天井から前記フィルター側に突出して設けられた突出部の端面に開口することを特徴とする請求項１又は２記載の液体噴射ヘッド。
【請求項４】
請求項１〜３の何れか一項に記載の液体噴射ヘッドを複数具備することを特徴とする液体噴射ヘッドユニット。
【請求項５】
請求項４記載の液体噴射ヘッドユニットを具備することを特徴とする液体噴射装置。
【請求項６】
請求項１〜３の何れか一項に記載の液体噴射ヘッドを具備することを特徴とする液体噴射装置。
【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２０１１−２１２８９７（Ｐ２０１１−２１２８９７Ａ）
【公開日】平成２３年１０月２７日（２０１１．１０．２７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−８１５１８（Ｐ２０１０−８１５１８）
【出願日】平成２２年３月３１日（２０１０．３．３１）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年１０月２７日（２０１１．１０．２７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年３月３１日（２０１０．３．３１）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
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