JP2007168421A - 液体吐出ヘッド、液体供給装置、液体吐出装置 - Google Patents

Abstract

【課題】液体吐出ヘッド内における液体の流路抵抗および圧力損失を小さくして、ノズルに対する液体の供給速度を高めることができる液体吐出ヘッド、液体供給装置、および液体吐出装置を提供すること。
【解決手段】インク供給室４４をメインインク供給室４２と積層する形態に配置し、メインインク供給室４２とインク供給室４４との間に介在するフィルタ４０は、複数のノズルが配列されるノズル配列平面と略平行な面に沿って延在させる。
【選択図】図７

Description

本発明は、液体をノズルから吐出可能な液体吐出ヘッド、その液体吐出ヘッドに液体を供給するための液体供給装置、および、その液体吐出ヘッドから液体を吐出させるための液体吐出装置に関するものである。

液体吐出ヘッドから吐出させる液体としては、インクや薬液などの種々の液体を用いることができ、インクを用いた場合には、そのインクを記録媒体に付与することによって画像を記録することができる。

従来、液体吐出ヘッドの液体供給系として、例えば、インクジェット記録ヘッド（液体吐出ヘッド）にインクを供給するインク供給系は、記録速度の高速化に伴って改良されてきた。しかし、インク（液体）内の異物や気泡をトラップするためのフィルタを流路中に配設する必要があるため、インクの流れに対してフィルタ部での圧力損失が大きく、高速記録の妨げとなってきた。

この不具合を解消すべく、フィルタ面積を大きくして圧力損失を小さくした場合には、液室内の気泡がフィルタの下面に溜まり、液体の供給を阻害するおそれがある。

そのため、フィルタの一部を閉じる弁を設けて、記録ヘッドの回復処理時のみインクの流速を上昇させて、気泡を追い出すように改善した提案がある（特許文献１）。同様な例として、フィルタに密接するような弁を設けて、記録ヘッドの回復処理時に、やはりインクの流速を上昇させて気泡を追い出し易くした提案もなされている（特許文献２）。

平０６−０６４１８３号公報 平０８−１１８６７２号公報

しかしながら、上記特許文献１、２の方法によると、フィルタ近傍に弁を設けるために、構造が複雑化してしまう。

本発明の目的は、液体吐出ヘッド内における液体の流路抵抗および圧力損失を小さくして、ノズルに対する液体の供給速度を高めることができる液体吐出ヘッド、液体供給装置、および液体吐出装置を提供することにある。

本発明の他の目的は、液体吐出ヘッドの液室内の気泡を移動させて、気泡の除去効率を高めたり、液体の供給性能を常に維持することができる液体吐出ヘッド、液体供給装置、および液体吐出装置を提供することにある。

本発明の液体吐出ヘッドは、共通液室に連通する複数のノズルが同一のノズル配列平面上に配列され、前記ノズルから前記共通液室内のインクを吐出する液体吐出ヘッドにおいて、前記共通液室に連通するメイン液体供給室と、前記メイン液体供給室に隣接する液体供給室と、前記メイン液体供給室と前記液体供給室との間に介在し、かつ前記ノズル配列平面と平行な面に沿って延在するフィルタと、前記液体供給室内に連通する開口と、を備えることを特徴とする。

本発明の液体供給装置は、上記の液体吐出ヘッドに液体を供給するための液体供給装置であって、前記開口と、液体を収容可能な液体タンクと、の間を連通可能な連通路を備えることを特徴とする。

本発明の液体吐出装置は、上記の液体吐出ヘッドから、液体を吐出させるための液体吐出装置であって、前記開口と、液体を収容可能な液体タンクと、の間を連通可能な連通路を備えることを特徴とする。

本発明によれば、液体供給室をメイン液体供給室と積層する形態に配置し、さらに、液体供給室とメイン液体供給室との間に介在するフィルタは、複数のノズルが配列されるノズル配列平面と略平行な面に沿って延在させることにより、液体吐出ヘッド内における液体の流路抵抗および圧力損失を小さくして、ノズルに対する液体の供給速度を高めることができる。

また、メイン液体供給室の上側の壁部に傾斜面部を形成することにより、メインインク供給室内の気泡を積極的に移動させて、気泡の除去効率を高めたり、液体の供給性能を常に維持することができる。

液体吐出ヘッドからインクを吐出させて画像を記録する場合には、インクをスムーズに供給して高速記録を実現することができる。さらに、多量の廃インクを発生させることなく、効率的に気泡を除去することができる。

以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。
（第１の実施形態）
図１から図１０は、本発明の第１の実施形態を説明するための図である。
図１は、本発明のインク吐出装置（液体吐出装置）の構成例を説明するための概略正面図である。本例のインク吐出装置は、６つの液体吐出ヘッド１１を用いて記録用紙（記録媒体）Ｐ上に画像を記録する記録装置を構成する。本例のインク吐出装置は、各ヘッド１１のそれぞれに対応する回復ユニット１２、各ヘッド１１のそれぞれに供給するためのインク（液体）を収容するインクカートリッジ１３、搬送部１４、オペレーションパネル部１５、および給紙部１６などから構成される。記録用紙Ｐは、給紙部１６から搬送部１４へ給紙され、その搬送部１４によって矢印Ａ方向に搬送される。その記録用紙Ｐは、各ヘッド１１と対向する記録位置を移動するときに、各ヘッド１１から吐出されるインクによって画像が記録される。各ヘッド１１は、記録用紙Ｐの搬送方向（矢印Ａ方向）に沿って配列されている。各ヘッド１１には、記録用紙Ｐの搬送方向と交差する方向（本例では直交する方向）に配列された複数の吐出口が形成されている。それらの吐出口は、後述するように、インク流路および吐出エネルギー発生手段と共にノズルを形成する。各ヘッド１１は、対応するインクカートリッジ１３からイエロー（Ｙ）、淡マゼンタ（ＬＭ）、マゼンタ（Ｍ）、淡シアン（ＬＣ）、シアン（Ｃ）、およびブラック（Ｋ）のインクが供給される。各ヘッド１１は、後述するように、これらのインクを駆動信号に応じて吐出口から吐出する。

本例のインク吐出装置は、記録用紙Ｐの記録領域の幅方向の全域に渡って延在する長尺なヘッド１１を用いたインクジェット記録装置としての適用例である。しかし本発明は、ヘッドの主走査方向の記録走査と、その主走査方向と交差する副走査方向における記録用紙の所定量の搬送と、を繰り返すシリアルスキャン方式のインクジェット記録装置にも適用することができる。

図２は、図１のインク吐出装置におけるインク供給系（液体供給系）の概略構成図である。着脱可能に備えられるインクカートリッジ１３内のインクは、ヘッド１１の吐出口に適正なインクのオリフィス面を形成するように、サブタンク２３を通してヘッド１１に供給される。２４は、インクカートリッジ１３からサブタンク２３へインクを供給するための供給ポンプ、２５は、サブタンク２３からヘッド１１へインクを供給するための加圧ポンプである。２６は、後述するヘッド１１の加圧時において、インクのリターン経路を閉鎖するための回復弁である。供給ポンプ２４は後述するリサイクル動作にも使用され、２７は、そのリサイクル動作の際に、インク経路を選択のための供給弁である。リサイクル動作は、ヘッド１１の回復処理時に排出されたインクを再利用するための動作であり、このリサイクル動作時には、回復ユニット１２の回復桶２８が用いられる。この回復桶２８は、ヘッド１１の吐出面（吐出口の形成面）の下方に設置され、この回復桶２８からサブタンク２３へのインク経路は、リサイクル弁２９によって開閉される。

供給ポンプ２４、加圧ポンプ２５、回復弁２６、供給弁２７、リサイクル弁２９は、後述する動作モードに応じて、制御部（制御手段）１００により関連的に制御される。

次に、このようなインク吐出装置におけるインク供給系の動作モードについて説明する。

インク供給系の動作モードには、記録モードと、インク供給モードと、循環モードと、加圧モードと、の４つがある。記録モードは、画像の記録時にサブタンク２３からヘッド１１へインクを供給するモードであり、インク供給モードは、インクカートリッジ１３からサブタンク２３へインクを供給するモードである。また、循環モードは、サブタンク２３とヘッド１１との間においてインクを循環させるモードであり、加圧モードは、サブタンク２３からヘッド１１へインクを加圧供給するモードである。

記録モード時には、ヘッド１１からのインクの吐出により、そのヘッド１１内のインクが減少して、その内圧が下がる。そして、ヘッド１１のノズル内の毛細管現象により、サブタンク２３内のインクが加圧ポンプ２５および回復弁２６のそれぞれを通ってヘッド１１に補給される。インク供給モード時は、供給ポンプ２４が作動し、カートリッジ１３からサブタンク２３内へインクが供給される。循環モード時は、加圧ポンプ２５により、サブタンク２３とヘッド１１間にてインクを循環させる。つまり、サブタンク２３内のインクが加圧ポンプ２５によってヘッド１１内に送られ、そのヘッド１１内のインクが回復弁２６を通してサブタンク２３内に戻される。このようなインクの循環により、後述するように、ヘッド１１や流路中の気泡が除去され、適正な記録を行うことが可能となる。この循環モード時にヘッド１１の吐出口から回復桶２８に排出されたインクは、供給ポンプ２４の動作により、リサイクル弁２９を通してサブタンク２３に戻される。加圧モードは、後述するように、ヘッド１１のノズル内にある気泡、増粘インク、および異物等を排出するために行われる。この加圧モード時には、回復弁２６を閉鎖して、加圧ポンプ２５を駆動することにより、サブタンク２３からヘッド１１へ強制的にインクが送られて、ヘッド１１の吐出口から回復桶２８内にインクが強制的に排出される。

図３は、ヘッド１１の構成例を説明するための正面図であり、図４は、図３のＩＶ−ＩＶ線に沿う断面図、図５は、図３のＶ円部の拡大図である。本例のヘッドは４インチの記録幅（ノズル列の長さに相当）をもつ。

これらの図において、セラミック製のベースプレート３１は、シリコンによって形成されたヒーター基板３２を支持している。ヒーター基板３２には、インクの吐出エネルギー発生素子としての複数の電気熱変換体（ヒーター）と、これらの電気熱変換体に対応するインク流路を形成するための複数の流路壁と、が形成されている。これらの電気熱変換体およびインク流路によって、吐出口からインクを吐出可能なノズルＮが複数構成される。またヒーター基板３２には、各ノズルＮに連通する共通液室３３を囲むための液室枠も形成されている。このように形成されたノズルＮの側壁および液室枠の上には、共通液室３３を形成するための天板３４が接合されている。したがって、ヒーター基板３２と天板３４は、互いに一体化した状態でベースプレート３１に積層接着されている。このような積層接着は、銀ペーストなどの熱伝導率のよい接着剤によって行われる。ベースプレート３１におけるヒーター基板３２の後方（図４中の上方）には、実装済みのＰＣＢ（配線基板）３５が両面テープにより支持されている。ヒーター基板３２上の各吐出エネルギー発生素子と、ＰＣＢ３５と、は、各々の配線に対応するワイヤボンディング３６により電気的に接続されている。

天板３４の上面にはインク供給部材（液体供給部材）３７が接合されている。このインク供給部材３７は、インク供給ケース（液体供給ケース）３８とインク供給ケースカバー（液体供給ケースカバー）３９とより構成されている。インク供給ケース３８には、予め、液室と、その液室に連通する流路溝と、が形成されている。インク供給ケースカバー３９がインク供給ケース３８の上面を塞ぐことにより、後述するように、管状の流路が形成される。本例の場合、インク供給ケース３８とインク供給ケースカバー３９との接合は、熱硬化型の接着剤により行われる。このようにインク供給部材３７に形成された流路によって、天板３４に形成された連通路３４Ａにインクが供給される。

また、インク供給ケース３８には、第１、第２、および第３の３つのフィルタ４０，４１，４３が配設されている。第１フィルタ４０はインク中の異物の除去を目的とし、第２フィルタ４１はメインインク供給室（メイン液体供給室）４２内の気泡の除去を目的とし、第３フィルタ４３は第１インク供給室（第１液体供給室）４４内の気泡の除去を目的とする。各々のフィルタ４０，４１，４３は、ステンレスの繊維を８μｍ間隔でメッシュ状に織り込んだ材料により形成されており、熱溶着によって液体供給ケース３８に固定されている。各フィルタ４０，４１，４３の機能の詳細については後述する。

図６は、本例におけるヘッド１１の要部の斜視図である。本図は、ヘッド１１をインク供給ケース３８側から見た斜視図であり、説明の便宜上、インク供給ケースカバー３９やねじ等は省略している。

インク吐出装置のサブタンク２３より供給されたインクは、まず、ヘッド１１の第１ジョイント開口４５を通って第１インク供給室４４に供給される。その第１インク供給室４４内のインクは、第１フィルタ４０を通ってメインインク供給室４２へ供給される。メインインク供給室４２は、上下の壁部４２Ａ，４２Ｂと、左右および前後の４つの壁部４２Ｃ，４２Ｄおよび４２Ｅ，４２Ｆによって形成されている。それらの壁部４２Ａから４２Ｆの内、壁部４２Ｆはインク供給ケースカバー３９に形成され、他の壁部はインク供給ケース３８に形成されている。

このようなメインインク供給室４２内に供給されたインクは、壁部４２Ｅに形成された供給口４２Ｇと、天板３４に形成された連通路３４Ａおよび共通液室３３（図５参照）を経て、ノズルＮに達する。また、メインインク供給室４２に供給されたインクは、第２フィルタ４１を通って第２インク供給室（第２液体供給室）４６へ送られ、さらに第２ジョイント開口４７を経てサブタンク２３へ戻る。

このようなインクの流れにおいて、高速記録を可能とするためには、ノズルＮへのインク供給がスムーズに行われなければならない。つまり、インク流路における流路抵抗をできるだけ小さくするように設計する必要がある。そこで本例におけるヘッド１１は、図３から図５のように、第１インク供給室４４、メインインク供給室４２、共通液室３３、およびノズルＮが直接的に連通している。さらに、第１ジョイント開口４５、第１インク供給室４４、およびノズルＮは、図４中の上方から下方に向かう直線的な流路を形成している。また、ヘッド１１内の流路抵抗を小さくするために、流路の断面積は、ヘッド１１の入り口である第１ジョイント開口４５の内径と同一、あるいはそれ以上とされている。これにより、インクが滞りなく供給される。本例においては、流路全体に渡ってφ３（直径３ｍｍ）以上の断面積となっている。

さらに、インクの供給性能を損なわないように、ヘッド１１内のインクの圧力損失の要因となるフィルタを大面積化している。本例においては、第１フィルタ４０の有効面積をφ２０（直径２０ｍｍ）相当とすることにより、そのフィルタ４０による圧力損失を最小にしている。また、ノズルＮの列が位置するノズル配列平面と平行な平面上に、第１フィルタ４０を配置することによって、そのフィルタ４０の大面積化に伴うヘッド１１の大型化を回避している。このような効果を得る上において、フィルタ４０は、ノズル配列平面と完全に平行である必要はなく、略平行であればよい。したがって、フィルタ４０をノズル配列平面と平行な平面上に配置するということは、フィルタ４０をノズル配列平面と略平行な平面上に配置することを含む。

ノズルＮはヒーター基板３２と天板３４との間に形成されるため、ノズル配列平面は、ヒーター基板３２と天板３４との接合部に沿うように図４および図５中の上下方向に延在する。第１フィルタ４０は、そのノズル配列平面と平行な平面上、つまり図３中の紙面と平行な平面上に位置する。

一方、第１フィルタ４０として大面積フィルタを採用した場合の最大の問題は、そのフィルタの上流部に滞留しやすい気泡の除去である。本例においては、第１インク供給室４４内に滞留しやすい気泡の除去が問題となる。この部分に気泡が残留していると、その気泡がインクの供給の妨げとなり、フィルタ４０の有効面積全体を効果的に活用することができない。

そこで本例においては、第１インク供給室４４と第２インク供給室４６とを連通するバイパス流路４８を設け、さらに、このバイパス流路４８内に第３フィルタ４３を設けることによって、このような問題を解消した。この第３フィルタ４３は、インクと共に流入する気泡を第１インク供給室４４から取り除くように、その面積が小さく設計されている。すなわち、第３フィルタ４３の面積が小さくすることにより、第１インク供給室４４から第３フィルタ４３を通るインクの流速を上げて、その第１インク供給室４４から気泡を取り除くようになっている。

ただし、第３フィルタ４３の面積を小さくし過ぎた場合には、それを通るインク流抵抗が大きくなって、第３フィルタ４３側へのインクの流入が全く行われなくなるおそれがある。この場合には、第１インク供給室４４内の気泡を取り除くことができなくなる。一方、第３フィルタ４３の面積が大き過ぎた場合には、その第３フィルタ４３における流抵抗が第１フィルタ４０における流抵抗よりも小さくなり、第１インク供給室４４内のインクの大部分が第３フィルタ４３側へ流入して、本来供給されるべき第１フィルタ４０側へは供給されなくなるおそれがある。本例では、第１インク供給室４４の気泡を除去しながら、第１フィルタ４０を通してメインインク供給室４２へ効率良くインクが供給できるように、第３フィルタ４３の面積をφ２（直径２ｍｍ）とした。第３フィルタ４３の密度を変更することによって、それを通過するインクの流速を上げることも可能である。

本例のインク吐出装置は、インクを吐出するために発熱エネルギーを必要とする。すなわち、ヒーター基板３２上の電気熱変換体が発生する熱エネルギーによりインクを発泡させ、その発泡エネルギーを利用して、ノズルから図５中の下方にインクを吐出させるように構成されている。そのため、記録動作が長時間連続した場合には、熱エネルギーがインクに蓄積されてインクの温度が上昇し、そのインク中に溶存する気体がヘッド１１内に溜まってしまうおそれがある。このヘッド１１内の気泡を除去しなければ、インクの吐出が適正に行われなくなる。なお、インクを吐出させるための吐出エネルギー発生手段は、電気熱変換体を用いる構成のみに特定されず任意であり、例えば、ピエゾ素子などを用いてインク吐出させる構成であってもよい。

本例のヘッド１１においては、図４のように、各ノズルＮ、共通液室３３、およびメインインク供給室４２を直接的に連通させることにより、記録動作に伴った生じた気泡をメインインク供給室４２に貯めることが可能である。さらに、メインインク供給室４２を大容量液室とすることにより、気泡をある程度まで多く貯めることができる。また、第２フィルタ４１を設けることにより、メインインク供給室４２内に存在する気泡を容易に除去することができる。つまり、加圧ポンプ２５によってサブタンク２３とヘッド１１との間にてインクを循環させる循環モード時は、第２フィルタ４１を通過するインクの流速を上げることができるため、その第２フィルタ４１を通して、メインインク供給室４２内の気泡を容易に除去することができる。

図７から図１０は、ヘッド１１とサブタンク２３との間のインク供給システムを模式的に表した図であり、それぞれインクの供給状態毎におけるインクの流れを表す。

図７は、メインインク供給室４２にインクを充填するときのインクの流れを表す図である。

サブタンク２３内のインクは、加圧ポンプ２５の作動により、第１ジョイント開口４５から第１インク供給室４４に入り、そして第１フィルタ４０を通ってメインインク供給室４２内に流入する。その際、メインインク供給室４２内の気体は、第２フィルタ４１および第２インク供給室４６を通して第２ジョイント開口４７から排出されるため、メインインク供給室４２内はインクで満たされる。図７はインクの流路を模式的に現しており、図３から図６のヘッド１１の構成においては、第２インク供給室４６内の気体が流路Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３を通して排出される。すなわち、第２インク供給室４６内の気体は、インク供給ケース３８内に形成された流路Ｌ１、インク供給ケース３８の溝部とインク供給ケースカバー３９とによって形成された流路Ｌ２、およびインク供給ケース３８内に形成された流路Ｌ３を通して、第２ジョイント開口４７から排出される。

ここで、メインインク供給室４２にインクをスムーズに充填するためには、ヘッド１１内の圧力損失の要因となる第１フィルタ４０を大面積化することが望ましい。しかし一方において、第１フィルタ４０の大面積化により、その単位面積当たりのインクの流速が低下するため、第１インク供給室４４に存在する気泡が第１フィルタ４０を通過しづらくなる。その結果、第１フィルタ４０の上流側に気泡が溜まり、それがインクの流れを阻害するおそれがある。そのため、前述したように、第１インク供給室４４と第２インク供給室４６との間を結ぶバイパス流路４８を形成し、その流路４８内に第３フィルタ４３を配設した。これにより、第１インク供給室４４内の気泡は、第３フィルタ４３および第２インク供給室４６を経由して、第２ジョイント開口４７から排出することができる。つまり、第３フィルタ４３の部分においてインクの流速を上げることにより、第１インク供給室４４からの気泡の除去が可能となる。したがって、第１フィルタ４０の全面を通して、インクをスムーズに充填することができる。

図７はインクの流路を模式的に現しており、図３から図６のヘッド１１の構成においては、インク供給ケース３８に、第１ジョイント開口４５と第１インク供給室４４との間を連通する流路Ｌ４が形成されている。また、インク供給ケース３８の溝部とインク供給ケースカバー３９とによって流路Ｌ５が形成され、インク供給ケース３８には、流路Ｌ５と前述した流路Ｌ２とを連通する流路Ｌ６が形成される。したがって、図７におけるバイパス流路４８、つまり第１および第２インク供給室４４、４６の間を連通する流路は、流路Ｌ４，Ｌ５，Ｌ６，Ｌ２，Ｌ１によって形成されることになる。バイパス流路４８は、要は、第１インク供給室４４内の気体を、第３フィルタ４３を通して第２ジョイント開口４７から排出することができればよい。また、図３から図６のヘッド１１の構成においては、インク供給ケース３８内の空間が第１および第２フィルタ４０，４１によって画成されることにより、第１，第２インク供給室４４，４６およびメインインク供給室４２が形成される。

図８は、ヘッド１１のノズル内に存在する気泡、増粘インク、および異物等を排出するための加圧回復時におけるインクの流れ表す。この加圧回復時におけるインク供給系の動作は、前述した加圧モードに対応する。

前述したように、本例のインク吐出装置は、インクの吐出に発熱エネルギーを必要とする。そのため、長時間連続して記録を行った場合に、その熱エネルギーがインクに蓄積されてインクの温度が上昇することにより、インク中に溶存する気体がノズル内に溜まってしまうおそれがある。この気泡を除去しなければ、インクの吐出が適正に行われなくなる。よって、ノズルＮ内の気泡を適宜除去する必要がある。サブタンク２３内のインクは、加圧ポンプ２５の作動により、第１ジョイント開口４５から第１インク供給室４４内に入り、そして第１フィルタ４０を通ってメインインク供給室４２内に流入する。この加圧回復時には、回復弁２６が閉鎖されているため、メインインク供給室４２に供給されたインクは、共通液室３３からノズルＮ側へ強制的に流される。そして、そのインクは、ノズルＮ内の気泡、増粘インク、および異物等と共に、ヘッド１１ノズルＮの吐出口から強制的に排出される。図８もインクの流路を模式的に現しており、図３から図６のヘッド１１の構成においては、メインインク供給室４２内のインクは、インク供給ケース３８に形成された流路Ｌ７、天板３４の連通路３４Ａ、および共通液室３３を通して、ノズルＮの吐出口から強制的に排出される。

図９は、記録中におけるインクの流れを表す。この記録中におけるインク供給系の動作は、前述した記録モードに対応する。

記録中におけるノズルＮからのインク滴Ｉの吐出により、ヘッド１１内のインクが減少して、その内圧が下がる。そして、ノズルＮ内の毛細管現象により、サブタンク２３内のインクは、加圧ポンプ２５と第１ジョイント開口４５を通ってヘッド１１に補給される。このときは回復弁２６も開放されており、第２ジョイント開口４７からもヘッド１１内にインクが流入する。記録中、特に高速記録を持続するためには、ノズルＮにインクをスムーズに供給する必要があり、第１フィルタ４０における圧力損失を小さくする必要がある。そのために、インク充填時と同様に、第１フィルタ４０の全面を有効に利用してインクが供給できるように、第１インク供給室４４内の気泡を排除する。すなわち、第１インク供給室４４から第２インク供給室４６に通ずるバイパス流路４８に備えられた第３フィルタ４３を介して、第１インク供給室４４内の気泡を排出しながら、メインインク供給室４２にインクを供給する。よって、高速記録中にもノズルＮへのインクの供給が滞ることがない。図９もインクの流路を模式的に現しており、図３から図６のヘッド１１の構成においては、メインインク供給室４２内のインクは、インク供給ケース３８に形成された流路Ｌ７、天板３４の連通路３４Ａ、および共通液室３３を通してノズルＮ内に供給され、そして、そのノズルＮの吐出口からインク滴Ｉとして吐出される。

図１０は、サブタンク２３とヘッド１１との間にてインクを循環させる循環回復時のインクの流れを表す。この循環回復により、記録中にヘッド１１や流路中に生じた気泡が除去され、適正な記録の維持が可能となる。この循環回復時におけるインク供給系の動作は、前述した循環モードに対応する。

この循環回復の際、サブタンク２３内のインクは、加圧ポンプ２５の作動により、第１ジョイント開口４５から第１インク供給室４４に入り、第１フィルタ４０を通してメインインク供給室４２内に流入する。それと同時に、メインインク供給室４２に溜まった気泡は、第２フィルタ４２を通って第２ジョイント開口４７側へ排出される。本例のヘッド１１は、メインインク供給室４２を大容量液室としているため、長時間連続して記録する際に生じる気泡をメインインク供給室４２内にある程度まで貯めることができる。そのメインインク供給室４２内に溜まった気泡は、この循環回復の動作により、第２フィルタ４１を通して容易に除去することができる。

（第２の実施形態）
図１１および図１２は、本発明の第２の実施形態を説明するための図である。これらの図において、前述した実施形態と同様の部分には、同一符号を付して説明を省略する。

前述した実施形態と同様に、メインインク供給室（メイン液体供給室）４２は、壁部４２Ａから４２Ｆによって形成されており、下側の壁部４２Ｂと共通液室３３に連通する供給口４３Ｇは、図１１中の左右方向において平行に形成されている。

本実施形態において、上側の壁部４２Ａには、水平方向に対して角度θ１で傾斜する傾斜面が形成されており、その傾斜面は、第１フィルタ４０側から第２フィルタ４１側に向かって上向きに傾斜している。つまり、壁部４２Ａには、重力方向に対して直交しない傾斜面が形成されている。このように上側の壁部４２Ａに傾斜面を形成することにより、メインインク供給室４２内の気泡を第２フィルタ４１側に集中させることができる。すなわち、メインインク供給室４２内において浮力により浮き上がる気泡を、上側の壁部４２Ａに沿って移動させることができる。角度θ１を４°以上に設定することにより、気泡の移動が確認できた。このように上側の壁部４２Ａを傾斜させることにより、ヘッド１１内の気泡の除去効率をさらに高めることが可能となり、循環モードの実施に要する時間も短縮することができる。角度θ１は、４°より大きくなるほど気泡を移動させる作用も強くなる。しかし、角度θ１が大きくなるほどヘッド１１の高さも高くなるため、実用上は２０°程度が望ましい。

本例においては、上側の壁部４２Ａがノズル配列平面と直交し、その壁部４２Ａに角度θ１の傾斜面部が形成されている。しかし壁部４２Ａは、メインインク供給室４２内の気泡を移動させるための傾斜面部を有するものであればよい。

（第３の実施形態）
図１３は、本発明の第３の実施形態を説明するための図である。図１３において、前述した実施形態と同様の部分には、同一符号を付して説明を省略する。

本実施形態において、上側の壁部４２Ａの図１３中右側には、水平方向に対して角度θ１で傾斜する部分（傾斜面）４２Ａ−１が形成されており、その部分４２Ａ−１は、第１フィルタ４０側から第２フィルタ４１側に向かって上向きに傾斜している。さらに、上側の壁部４２Ａの図１３中左側の部分には、水平方向に対して角度θ２で傾斜する部分（傾斜面）４２Ａ−２が形成されており、その部分４２Ａ−２は、第２フィルタ４１側から第１フィルタ４０側に向かって上向きに傾斜している。これらの部分４２Ａ−１，４２Ａ−２によって、第１フィルタ４０と第２フィルタ４１との間に位置する頂点部（頂点）４２Ａ−３が形成される。

メインインク供給室４２内における第２フィルタ４１の近傍に微小な気泡が残留した場合には、その気泡によって、記録動作中における第２フィルタ４１からのインク供給が阻害されるおそれがある。本例においては、上側の壁部４２Ａに、第２フィルタ４１側から第１フィルタ側４０に向かって上向きの角度θ２を成す部分４２Ａ−２を形成することによって、第２フィルタ４１から離れた位置の壁部４２Ａの頂点部４２Ａ−３に、気泡を溜めることが可能となる。この結果、気泡の除去効率を高めつつ、第２フィルタ４１の近傍に残留する気泡によってインク供給が阻害されることなく、記録動作中のインク供給性能を維持することができる。

本発明の第１の実施形態における液体吐出ヘッドを搭載した液体吐出装置の概略構成図である。 図１の液体吐出ヘッドに対する液体の供給系の概略構成図である。 図１の液体吐出ヘッドの要部の拡大正面図である。 図３のＩＶ−ＩＶ線に沿う断面図である。 図４のＶ円部の拡大図である。 図１の液体吐出ヘッドの要部の斜視図である。 図１の液体吐出ヘッドに対する液体供給路の液体充填時におけるインクの流れの説明図である。 図１の液体吐出ヘッドに対する液体供給路の加圧回復時におけるインクの流れの説明図である。 図１の液体吐出ヘッドに対する液体供給路の記録中におけるインクの流れの説明図である。 図１の液体吐出ヘッドに対する液体供給路の気泡除去時におけるインクの流れの説明図である。 本発明の第２の実施形態における液体吐出ヘッドの要部の拡大正面図である。 図１１の液体吐出ヘッドの要部の斜視図である。 本発明の第３の実施形態における液体吐出ヘッドの要部の拡大正面図である。

符号の説明

１１ インク吐出ヘッド（液体吐出ヘッド）
１２ 回復ユニット
２３ サブタンク
２４ 供給ポンプ
２５ 加圧ポンプ
２６ 回復弁
２７ 供給弁
２８ 回復桶
２９ リサイクル弁
３２ ヒーター基板
３３ 共通液室
３４ 天板
３７ インク供給部材（液体供給部材）
３８ インク供給ケース（液体供給ケース）
３９ インク供給ケースカバー（液体供給ケースカバー）
４０ 第１フィルタ
４１ 第２フィルタ
４２ メインインク供給室（メイン液体供給室）
４３ 第３フィルタ
４４ 第１インク供給室（第１液体供給室）
４５ 第１ジョイント開口（第１開口）
４６ 第２インク供給室（第２液体供給室）
４７ 第２ジョイント開口（第２開口）
４８ バイパス流路
１００ 制御部（制御手段）

Claims (15)

1. 共通液室に連通する複数のノズルが同一のノズル配列平面上に配列され、前記ノズルから前記共通液室内のインクを吐出する液体吐出ヘッドにおいて、
   前記共通液室に連通するメイン液体供給室と、
   前記メイン液体供給室に隣接する液体供給室と、
   前記メイン液体供給室と前記液体供給室との間に介在し、かつ前記ノズル配列平面と平行な面に沿って延在するフィルタと、
   前記液体供給室内に連通する開口と、
   を備えることを特徴とする液体吐出ヘッド。
2. 前記開口と前記液体供給室は、前記ノズル内の液体の流れに沿う略直線の流路によって連通し、
   前記メイン液体供給室と前記共通液室は略直線の流路によって連通する
   ことを特徴とする請求項１に記載の液体吐出ヘッド。
3. 内部に空間を有する液体供給ケースを備え、
   前記フィルタは、前記液体供給ケースの内部を画成することによって前記メイン液体供給室と前記液体供給室を形成する
   ことを特徴とする請求項１または２に記載の液体吐出ヘッド。
4. 前記共通液室および前記ノズルを形成する基板と天板とを備え、
   前記天板は、前記液体供給ケースに対して積層配置され、
   前記液体供給ケースおよび前記天板は、前記メイン液体供給室と前記共通液室とを直線的に連通する連通路を有する
   ことを特徴とする請求項３に記載の液体吐出ヘッド。
5. 前記開口は、前記液体供給ケースに形成されることを特徴とする請求項３または４に記載の液体吐出ヘッド。
6. 前記液体供給室は、第１および第２液体供給室を含み、
   前記開口は、前記第１液体供給室に連通する第１開口と、前記第２液体供給室に連通する第２開口と、を含み、
   前記フィルタは、前記メイン液体供給室と前記第１液体供給室との間に介在する第１フィルタと、前記メイン液体供給室と前記第２液体供給室との間に介在する第２フィルタと、を含む
   ことを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載の液体吐出ヘッド。
7. 前記第１および第２フィルタは、メッシュ密度あるいは面積が異なることを特徴とする請求項６に記載の液体吐出ヘッド。
8. 前記第１液体供給室と前記第２の液体供給室との間を連通するバイパス流路と、
   前記バイパス流路中に配備される第３フィルタと、
   を備えることを特徴とする請求項６または７に記載の液体吐出ヘッド。
9. 前記ノズルからインクを吐出させるための熱エネルギーを発生する電気熱変換体を備えることを特徴とする請求項１から８のいずれかに記載の液体吐出ヘッド。
10. 前記メイン液体供給室を形成する上側の壁部は、水平方向に対して傾斜する傾斜面を有することを特徴とする請求項１から９のいずれかに記載の液体吐出ヘッド。
11. 前記傾斜面の傾斜角度は、水平方向に対して４°以上であることを特徴とする請求項１０に記載の液体吐出ヘッド。
12. 前記メイン液体供給室を形成する上側の壁部は、前記第１フィルタと第２フィルタとの間の位置に頂点を形成する２つの傾斜面を有することを特徴とする請求項１から９のいずれかに記載の液体吐出ヘッド。
13. 前記傾斜面の傾斜角度は、水平方向に対して４°以上であることを特徴とする請求項１２に記載の液体吐出ヘッド。
14. 請求項１から１３のいずれかに記載の液体吐出ヘッドに液体を供給するための液体供給装置であって、
    前記開口と、液体を収容可能な液体タンクと、の間を連通可能な連通路を備えることを特徴とする液体供給装置。
15. 請求項１から１３のいずれかに記載の液体吐出ヘッドから、液体を吐出させるための液体吐出装置であって、
    前記開口と、液体を収容可能な液体タンクと、の間を連通可能な連通路を備えることを特徴とする液体吐出装置。

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