JP2013056480A - 液体噴射ヘッド及び液体噴射装置 - Google Patents

Abstract

【課題】フィルター板６の上流側に堆積する残留物１８を下流側に容易に吸引・除去することができる。
【解決手段】液体噴射ヘッド１はフィルターユニット２と吐出ヘッド３を備え、フィルターユニット２は第一室４と、第二室５と、第一室４と第二室５を仕切るフィルター板６とを有する。フィルター板６の板面に垂直な方向を第二室５の深さ方向として、第二室５は、流出口８の近傍がその外側よりも深さの浅い吸引領域Ｒから成る。そのため、吸引領域Ｒの流速が吸引領域Ｒ以外の領域よりも大きくなり、吸引領域Ｒに近接する第一室４の液体を吸引する吸引力が増大する。
【選択図】図１

Description

本発明は、ノズルから液体を吐出して被記録媒体に画像や文字、あるいは薄膜材料を形成する液体噴射ヘッド及びこれを用いた液体噴射装置に関する。

近年、記録紙等にインク滴を吐出して文字、図形を描画する、或いは素子基板の表面に液体材料を吐出して機能性薄膜を形成するインクジェット方式の液体噴射ヘッドが利用されている。この方式は、インクや液体材料を液体タンクから供給管を介して液体噴射ヘッドに供給し、チャンネルに充填したインクや液体材料をチャンネルに連通するノズルから吐出させる。インクの吐出の際には、液体噴射ヘッドや噴射した液体を記録する被記録媒体を移動させて、文字や図形を記録する、或いは所定形状の機能性薄膜を形成する。

この種の液体噴射ヘッドは、インクタンク等から供給される液体（例えばインク）を吐出ヘッドから吐出して被記録媒体に記録する。しかし、供給される液体に吐出ヘッドのノズル径よりも大きな気泡や塵埃の異物が混入すると、ノズルが異物により詰まってドット抜けなどの吐出不良が発生する。そこで、液体に混入する異物がノズルに進入することを阻止するためにインク貯留部とノズルの間にフィルターを介在させる。

図１１は従来公知の液体噴射ヘッド１００の構成を表す概念図である。液体噴射ヘッド１００は液体タンクなどの貯留部から液体が供給されるフィルターユニット１０２と、フィルターユニット１０２から流路部１０９を介して供給される液体を吐出する吐出ヘッド１０３から構成される。フィルターユニット１０２は、流入口１０７から液体が流入され上流側の第一室１０４と、流出口１０８から液体を流出する下流側の第二室１０５と、第一室１０４と第二室１０５を仕切るフィルター板１０６とから構成される。従って、液体は、流入口１０７から第一室１０４に流入し、フィルター板１０６により異物がフィルタリングされて第二室１０５に流入し、吐出ヘッド１０３に供給される。

また、特許文献１には、インクジェットヘッドに供給するインクをろ過するためのフィルタユニットが記載されている。このフィルタユニットは、衝立状のハウジングと、微細な開口部を多数有し、ハウジング内に設置されるフィルタプレートを備える。フィルタプレートは開口面が鉛直方向となるようにフィルタハウジングに設置され、インクを流入する流入口とインクを流出する流出口は、フィルタハウジングの下端部又は上端部に設置される。このフィルタユニットから流出したインクがインクジェットヘッドに供給される。フィルタプレートは流入口や流出口に近いほど開口率が低く、フィルタプレートを通過する流体の速度分布が不均一となることによってインクが撹拌され、流体成分の分離や沈殿が抑制される、というものである。

特開２００９−５６４４５号公報

しかしながら、液体の充填や交換の際にフィルター板１０６の表面に残留物１１８、例えば気泡が付着すると、この気泡を除去するのが困難となる場合がある。また、種類の異なる混合液体を使用する場合や液体中に顔料等が含まれる場合に、液体や顔料が分離してフィルター板１０６の上流側に残留物１１８として滞留・固化し、フィルター板１０６を通過させたい液体を下流側に移動させることが困難となる場合がある。また、該液体を移動させることができる場合でも、高価な液体を大量に使用しなければならずコスト高となるとともに、残留物を除去するのに長時間要する。

例えば残留物１１８が気泡である場合は、液体充填時に流入口１０７側から液体を圧送し、あるいは吐出ヘッド１０３側から液体を吸引するクリーニングによっても、液体の表面張力によりフィルター板１０６に付着した気泡を抜き取ることが困難となる場合がある。このようなフィルター板１０６を使用し続けると、除去することのできない気泡が次第に堆積してフィルター１０６の有効面積を減少させ、流路抵抗が増加して吐出特性が劣化する。そのため、フィルターユニット１０２を頻繁に交換しなければならならず、手間がかかりコスト高となる課題がある。

また、特許文献１のフィルタハウジングにおいては、フィルターの開口率の相違によって液体に撹拌が起こるとしても、例えば流入する液体に気泡が混入する場合は、フィルタプレートの上流側のハウジング上部に気泡が浮上して蓄積し、フィルターに付着する。すると上記と同様に除去することのできない気泡が次第に堆積して流路抵抗が増加し、吐出特性が劣化する。

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、液体充填時や液体交換の際のクリーニング時にフィルターの上流側に蓄積する残留物を容易に除去することができる液体噴射ヘッドを提供することを目的とする。

本発明の液体噴射ヘッドは、液体を流入する流入口が開口する第一室と、液体を流出する流出口が開口する第二室と、前記第一室と前記第二室を仕切るフィルター板と、を有するフィルターユニットと、前記流出口から流出する液体を吐出する吐出ヘッドと、を備え、前記第二室は、前記第一室に滞留した残留物を前記フィルター板を介して吸引する吸引領域を有することとした。

また、前記吸引領域は、前記残留物を前記第二室に発生する液体流に基づくベンチュリ効果により吸引することとした。

また、前記フィルター板の板面に垂直な方向を前記第二室の深さ方向として、前記吸引領域は、前記流出口の近傍に位置し、前記吸引領域の外周の領域よりも深さの浅い領域からなることとした。

また、前記第一室の残留物が滞留する領域を滞留領域として、前記滞留領域は前記フィルター板を挟んで前記吸引領域に対面することとした。

また、前記滞留領域は、前記第一室の重力に対して最上位又は最下位となる領域であることとした。

また、前記フィルター板の板面に垂直な方向を前記第一室の深さ方向として、前記第一室は前記滞留領域の深さが前記滞留領域以外の領域の深さよりも浅いこととした。

また、前記フィルターユニットは凹部が形成される基体と前記凹部の開口端を閉塞する閉塞部材を含み、前記フィルター板は前記凹部の底面と略平行に設置され、前記第一室は前記凹部の底面と側面と前記フィルター板に囲まれる領域から成り、前記第二室は前記フィルター板と前記凹部の側面と前記閉塞部材に囲まれる領域から成ることとした。

また、前記閉塞部材は、前記吸引領域において前記凹部の底面側に突出する第一突出部を有することとした。

また、前記フィルター板は、前記吸引領域において前記第二室側に突出する第一凸部を有することとした。

また、前記フィルターユニットは凹部が形成される基体と前記凹部の開口端を閉塞する閉塞部材を含み、前記フィルター板は前記凹部の底面と略平行に設置され、前記第二室は前記凹部の底面と側面と前記フィルター板に囲まれる領域から成り、前記第一室は前記フィルター板と前記凹部の側面と前記閉塞部材に囲まれる領域から成ることとした。

また、前記凹部の底面は、前記吸引領域において前記凹部の開口端側に突出する第二突出部を有することとした。

また、前記フィルター板は、前記吸引領域において前記第二室側に突出する第二凸部を有することとした。

また、前記凹部は、重力に対して上位の上辺と下位の下辺を有し、前記吸引領域は前記上辺の重力対して最上位の位置に近接することとした。

また、 前記フィルターユニットは、前記流入口に連通する流入接続部と前記流出口に連通する流出接続部を更に備え、前記流入接続部が前記基体の上部に、前記流出接続部が前記基体の下部に設置されることとした。

また、前記閉塞部材は可撓性膜から成ることとした。

本発明の液体噴射装置は、上記のいずれかに記載の液体噴射ヘッドと、前記液体噴射ヘッドを往復移動させる移動機構と、前記液体噴射ヘッドに液体を供給する液体供給管と、前記液体供給管に前記液体を供給する液体タンクと、を備えることとした。

本発明の液体噴射ヘッドは、液体を流入する流入口が開口する第一室と、液体を流出する流出口が開口する第二室と、第一室と第二室を仕切るフィルター板と、を有するフィルターユニットと、流出口から流出する液体を吐出する吐出ヘッドと、を備え、第二室は、第一室に滞留した残留物を、前記フィルター板を介して吸引する吸引領域を有する。この吸引領域を設けたことにより、液体の充填時や液体を交換する際のクリーニング時に、第一室に付着した残留物を第一室から第二室に吸引し、吐出ヘッド側に排除することができる。これにより、フィルター板の有効面積が減少し、流路抵抗が増大して吐出特性が劣化することを防ぐことができる。

本発明の第一実施形態に係る液体噴射ヘッドの基本構成を表す概念図である。 本発明の第二実施形態に係る液体噴射ヘッドを構成するフィルターユニットを説明するための図である。 本発明の第三実施形態に係る液体噴射ヘッドを構成するフィルターユニットを説明するための図である。 本発明の第四実施形態に係る液体噴射ヘッドを構成するフィルターユニットを説明するための図である。 本発明の第五実施形態に係る液体噴射ヘッドの外観図である。 本発明の第五実施形態に係る液体噴射ヘッドを構成するフィルターユニットの、閉塞部材を除いた平面図である。 本発明の第五実施形態に係る液体噴射ヘッドを構成するフィルターユニットの、部分ＡＡの縦断面模式図である。 本発明の第六実施形態に係る液体噴射ヘッドを構成するフィルターユニットの縦断面模式図である。 本発明の第七実施形態に係る液体噴射ヘッドを構成するフィルターユニットの断面模式図である。 本発明の第八実施形態に係る液体噴射装置の模式的な斜視図である。 従来から公知のインクジェットヘッド用のフィルターユニットを説明するための図である。

（第一実施形態）
図１は、本発明の第一実施形態に係る液体噴射ヘッドの基本的な構成を表す概念図である。液体噴射ヘッド１は、液滴を吐出する吐出ヘッド３と、吐出ヘッド３に流路部９を介して液体を供給するフィルターユニット２を備えている。フィルターユニット２は、液体を流入する流入口７が開口する第一室４と、液体を流出する流出口８が開口する第二室５と、第一室４と第二室５を仕切るフィルター板６を備えている。そして、第二室５は、第一室４に滞留した残留物を、フィルター板６を介して吸引する吸引領域Ｒを有する。

図１は、吸引領域Ｒの代表的な例を示している。フィルター板６の板面に垂直な方向を第二室５の深さ方向として、吸引領域Ｒは流出口８の近傍に位置し、その深さｄ１は吸引領域Ｒの外側の領域の深さｄ２よりも浅い。

液体は、流入口７から流入し第一室４内に充填される。そして、フィルター板６を介して第二室５に流入し吸引領域Ｒを通って流出口８から流出する。液体は、更に、流路部９を介して吐出ヘッド３に供給される。フィルター板６は、その細孔よりも径の大きな異物が第一室４から第二室５に、更に吐出ヘッド３に流入することを阻止する。

第一室４の液体と第二室５の液体との間にはフィルター板６による圧力損失が生ずるが、フィルター板６の材質が面内で均質であれば圧力損失もほぼ一定となる。しかし、深さｄ１の浅い吸引領域Ｒを流れる液体の流速は、吸引領域Ｒの外側の深さｄ２の深い領域を流れる液体の流速よりも速い。そのために、吸引領域Ｒではベンチュリ効果が働き、吸引領域Ｒの外側の領域よりも第一室４から第二室５に液体を吸引する吸引力が増大する。液体の充填の際や液体を交換するときのクリーニングの際には、液体を流入口７から圧送し或いは液体を吐出ヘッド３側から吸引する。すると、吸引領域Ｒにベンチュリ効果による強い吸引力が発生する。第一室４に滞留した残留物はこの強い吸引力により吐出ヘッド３側に吸引され、除去される。このように、液体の充填時やクリーニング時に第一室４に滞留した残留物を迅速に除去することができるので、この残留物による吐出特性の劣化を防ぐことができる。また、液体の充填時やクリーニング時に消費する液量が低減しコスト高となることを防ぐことができる。

なお、吸引領域Ｒの深さをその外側の領域よりも浅くして流速を上昇させ、ベンチュリ効果を生じさせたが、本発明はこの構成に限定されず、吸引領域Ｒの幅をその外側の領域よりも狭くして流速を上昇させ、ベンチュリ効果を生じさせてもよい。例えば、吸引領域Ｒの深さをその外側の領域と同じ深さとする。そして、フィルター板６の板面の垂直方向から見たときの液体が流れる幅（流路幅）を吸引領域Ｒの外側の領域よりも狭くして流速を上昇させ、ベンチュリ効果を生じさせることができる。なお、同じ面積の吸引領域Ｒを形成する場合に、流路幅を狭く形成するよりも深さを浅く形成するほうが、吸引領域Ｒを第一室４の異物が滞留する領域に対応させやすい。

また、第一室４に異物が滞留する領域を滞留領域として、吸引領域Ｒを、フィルター板６を介して滞留領域に対面するように構成すれば、第一室４に滞留した残留物を第二室５の側に直接的に吸引することができる。なお、吸引除去する残留物は、フィルター板６を通過可能な異物であり、例えば液体に混入した気泡であり、フィルター板６を通過可能な径を有する固形物や液状体であり、以下の実施形態の説明においても同様である。

（第二実施形態）
図２は、本発明の第二実施形態に係る液体噴射ヘッド１を構成するフィルターユニット２を説明するための図であり、流路部９及び吐出ヘッド３は省略した。なお、フィルターユニット２の構造は第一実施形態と同様である。

第一室４の残留物１８が堆積する領域を滞留領域Ｄとして、図２（ａ）は、重力ｇに対して第一室４の最上位が滞留領域Ｄとなるように設置した状態を表し、図２（ｂ）は、重力ｇに対して第一室４の滞留領域Ｄが最下位となるように設置した状態を表す。図２（ａ）では液体よりも比重の軽い残留物１８を除去し、図２（ｂ）では液体よりも比重の重い残留物１８を除去することができる。

図２（ａ）に示すように、第一室４の滞留領域Ｄは重力ｇに対して最上位に位置する。この滞留領域Ｄにフィルター板６を介して第二室５の吸引領域Ｒが対面する。従って、図２（ａ）において吸引領域Ｒは第二室５の最上位に位置する。滞留領域Ｄには液体の比重よりも軽い残留物１８、例えば気泡が滞留しやすい。フィルター板６が液体により濡れた後に滞留領域Ｄに気泡が滞留すると、液体の表面張力が働いて第二室５側から気泡を抜き取るのに大きな吸引力を必要とする。

本実施形態に示すように、フィルター板６の板面に垂直な方向を深さ方向として、吸引領域Ｒの深さｄ１は他の領域の深さｄ２よりも浅いので、液体の充填時やクリーニング時に吸引領域Ｒを流れる液体の流速が他の領域を流れる液体の流速よりも速くなり、第一室４の滞留領域Ｄから第二室５の吸引領域Ｒに向かって大きな吸引力が発生する。これにより、滞留領域Ｄの気泡を吸引領域Ｒ側に吸引除去することができる。液体の充填時やクリーニング時に第一室４に滞留した残留物を除去することができるので、この残留物が第一室４に堆積して吐出特性が劣化することを防ぐことができる。残留物１８として気泡以外に、液体の分解又は分離により液体の比重よりも軽い残留物１８が堆積する場合も、吸引領域Ｒ側に迅速に除去することができる。

更に、図２（ｂ）に示すように、第一室４の滞留領域Ｄは重力ｇに対して最下位に位置する。この滞留領域Ｄにフィルター板６を介して第二室５の吸引領域Ｒが対面する。従って、図２（ｂ）において吸引領域Ｒは第二室５の最下位に位置する。吸引領域Ｒには液体の比重よりも重い残留物１８が滞留しやすい。吸引領域Ｒを流れる流速は第二室５の他の領域よりも速く、第一室４の滞留領域Ｄから第二室５の吸引領域Ｒに向かって大きな吸引力が発生する。これにより、滞留領域Ｄから残留物１８を吸引領域Ｒ側に吸引除去することができる。液体の充填時やクリーニング時に第一室４に滞留した残留物を除去することができるので、この残留物が第一室４に堆積して吐出特性が劣化することを防ぐことができる。

なお、上記第二実施形態において、流入口７の位置は限定されず、第一室４の上部や下部やその中間に位置していても本発明の効果は失われない。また、第二室５の吸引領域Ｒの深さｄ１はその領域全体に亘って一定である必要はなく、要は第二室５の他の領域よりも深さの浅い領域であればよい。

（第三実施形態）
図３は、本発明の第三実施形態に係る液体噴射ヘッド１を構成するフィルターユニット２を説明するための図である。図２（ａ）に示す第二実施形態と異なる部分は、第一室４の滞留領域Ｄが当該滞留領域Ｄ以外の領域の深さよりも浅いことである。その他の点は図２（ａ）に示す第二実施形態と同様なので、以下異なる点について説明し、同一の部分は説明を省略する。

図３に示すように、滞留領域Ｄの深さｄ３は第一室４の滞留領域Ｄの深さｄ４よりも浅い。これにより、液体よりも比重の軽い残留物１８、例えば気泡はフィルター板６側に滞留する。そのために、第二室５の吸引領域Ｒ側に吸引されやすくなり、滞留領域Ｄに気泡が残留することが防止される。

（第四実施形態）
図４は、本発明の第四実施形態に係る液体噴射ヘッド１を構成するフィルターユニット２を説明するための図である。本実施形態においてはフィルター板６が第二室５側に突出する形状を備えている。

図４に示すように、フィルターユニット２は、液体を流入する流入口７が開口する第一室４と、液体を流出する流出口８が開口する第二室５と、第一室４と第二室５を仕切るフィルター板６を備える。フィルター板６は第二室５に開口する流出口８の近傍において第二室５側に突出する凸部１９を備える。フィルター板６の板面に垂直な方向を深さ方向として、フィルター板６の凸部１９が形成される領域の第二室５は深さｄ１の浅い吸引領域Ｒからなり、この吸引領域Ｒの外側が深さｄ２の深い領域から成る。フィルター板６を挟んで吸引領域Ｒに対面する第一室４の領域が残留物１８を滞留する滞留領域Ｄとなる。

吸引領域Ｒの深さｄ１は他の領域の深さｄ２よりも浅いので、液体の充填時やクリーニング時において吸引領域Ｒを流れる液体の流速が他の領域を流れる液体の流速よりも速くなり、吸引領域Ｒにベンチュリ効果による強い吸引力が発生する。第一室４に滞留した残留物１８はこの強い吸引力により吐出ヘッド側に吸引され、除去される。このように、液体の充填時やクリーニング時に第一室４に滞留した残留物１８を迅速に除去することができるので、この残留物１８の堆積による吐出特性の劣化を防ぐことができる。

吸引領域Ｒや滞留領域Ｄを重力ｇに対して最上位又は最下位となるように設置すれば、液体よりも比重の軽い残留物１８や液体よりも比重の重い残留物１８を迅速に吸引除去することができる。

（第五実施形態）
図５〜図７は、本発明の第五実施形態に係る液体噴射ヘッド１を及びフィルターユニット２を説明するための図である。図５が液体噴射ヘッド１の外観図であり、図６がフィルターユニット２の閉塞部材１１を取り除いて凹部１０を開口側からみた平面模式図であり、図７がフィルターユニット２の部分ＡＡの縦断面模式図である。以下、同一の部分または同一の機能を有する部分には同一の符号を付した。

図５に示すように、液体噴射ヘッド１は、フィルターユニット２と、その下部に設置される吐出ヘッド３を備える。フィルターユニット２は、一方の表面に図示しない凹部が形成される基体２０と、凹部の開口端を閉塞する閉塞部材１１と、基体２０の上部に設置され液体を流入する流入接続部１５と、基体２０の下部に設置され液体を流出する流出接続部１６を備える。流出接続部１６から流出した液体は吐出ヘッド３に供給され、吐出ヘッド３から液滴として吐出される。フィルターユニット２は全体として扁平な形状を有している。

図６及び図７に示すように、基体２０は、扁平な形状を有し、中央部に略四角形の凹部１０を備える。凹部１０の内側面には段部２１が形成され、この段部２１の上面にフィルター板６が設置される。フィルター板６の板面と凹部１０の底面は略平行である。閉塞部材１１は基体２０の上面に塗布した接着剤によって基体２０の上面に接着され凹部１０の開口端を閉塞する。凹部１０の底面と側面とフィルター板６に囲まれる領域が第一室４であり、フィルター板６と凹部１０の側面と閉塞部材１１に囲まれる領域が第二室５である。流入口７は、凹部１０の底面に開口し、基体２０の背面側に設置される流路部９ａを介して流入接続部１５に連通する。流出口８は第二室５の上辺ＵＳと右辺ＭＳの角部の側面に開口する。流路部９ｂは、凹部１０の右辺ＭＳ及び下辺ＬＳと基体２０の外周との間の基体２０の表面に形成される溝から成り、流出口８と流出接続部１６を連通する。なお、第一室４と第二室５はフィルター板６の板面に垂直な方向から見てほぼ同じ外形を有する。従って、以下、上辺ＵＳ、下辺ＬＳ、左辺ＨＤ、右辺ＭＳは、第一室４と第二室５の両方に対して使用する。

閉塞部材１１の凹部１０側の表面には凹部１０の底面側に突出する第一突出部１４ａが設置される。第一突出部１４ａは、第二室５の上辺ＵＳと右辺ＭＳの角部、即ち流出口８の近傍に設置される。第一突出部１４ａは第二室５における他の領域よりも深さの浅い吸引領域Ｒを構成する。

フィルターユニット２は、流入接続部１５を重力ｇに対して上位に、流出接続部１６を重力ｇに対して下位に立設される。更に、第一室４の上辺ＵＳは、左辺ＨＤから右辺ＭＳに向かい、重力ｇに対して上方に傾斜する。従って、第一室４の上辺ＵＳと右辺ＭＳの角部は重力ｇに対して最上部となり、液体よりも比重の軽い残留物１８が滞留する滞留領域Ｄとなる。そして、第二室５の吸引領域Ｒは第一室４の滞留領域Ｄにフィルター板６を挟んで対面する位置となる。

この構成により、液体の充填時や液体を交換する際のクリーニング時において吸引領域Ｒを流れる液体の流速が他の領域を流れる液体の流速よりも速くなり、吸引領域Ｒにベンチュリ効果による強い吸引力が発生する。第一室４に滞留した残留物１８はこの強い吸引力により吐出ヘッド３側に吸引され、除去される。液体の充填時やクリーニング時に第一室４に滞留した残留物１８を除去することができるので、この残留物１８の堆積による吐出特性の劣化を防ぐことができる。

なお、上記実施形態において、閉塞部材１１の凹部１０側の表面に第一突出部１４ａを設置することに代えて、上辺ＵＳと右辺ＭＳの角部のフィルター板６を第二室５側に突出させた第一凸部を設けて第二室５に吸引領域Ｒを形成してもよい。また、吸引領域Ｒとこの吸引領域Ｒに対面する滞留領域Ｄを、上辺ＵＳと右辺ＭＳの角部に設けることに代えて下辺ＬＳや、下辺ＬＳと左辺ＨＤの角部、又は下辺ＬＳと右辺ＭＳの角部に設けて、液体よりも比重の重い残留物１８を吸引除去するように構成することができる。

（第六実施形態）
図８は、本発明の第六実施形態に係る液体噴射ヘッド１を構成するフィルターユニット２の縦断面模式図である。第五実施形態と異なる点は、第一室４が基体２０の凹部１０の開口側に、第二室５が凹部１０の底面側に設置される点である。

図８に示すように、フィルターユニット２は扁平な形状を有し、中央部に凹部１０を備える基体２０と、凹部１０の開口端を閉塞する閉塞部材１１を含む。凹部１０の内側面には段部２１が形成され、この段部２１の上面にフィルター板６が設置される。フィルター板６の板面と凹部１０の底面は略平行である。閉塞部材１１は基体２０の上面に設置される。凹部１０の底面と側面とフィルター板６に囲まれる領域が第二室５であり、フィルター板６と凹部１０の側面と閉塞部材１１に囲まれる領域が第一室４である。第二室５を構成する凹部１０の底面は凹部１０の開口側に突出する第二突出部１４ｂを有する。流入口７は図面左側の段部２１の上面に開口し、流出口８は第二突出部１４ｂと図面右側の段部２１との間の段部２１の下面に開口する。

第二突出部１４ｂを流出口８の近傍に設置したことにより、流出口８の近傍が深さの浅い吸引領域Ｒを構成し、この吸引領域Ｒの外側が深さの深い領域となる。第一室４の滞留領域Ｄはフィルター板６を挟んで吸引領域Ｒに対面する。

第二室５の吸引領域Ｒの深さは他の領域の深さよりも浅いので、液体の充填時や液体を交換する際のクリーニング時において、吸引領域Ｒを流れる液体の流速が他の領域を流れる液体の流速よりも速くなり、吸引領域Ｒにベンチュリ効果による強い吸引力が発生する。第一室４に滞留した残留物はこの強い吸引力により吐出ヘッド３側に吸引され、除去される。液体の充填時やクリーニング時に第一室４に滞留した残留物を除去することができるので、この残留物の堆積による吐出特性の劣化を防止することができる。

なお、上記実施形態では凹部１０の底面に第二突出部１４ｂを設置することに代えて、吸引領域Ｒに対応する領域のフィルター板６を凹部１０の底面側に突出させた第二凸部としてもよい。また、吸引領域Ｒ及び滞留領域Ｄを重力ｇに対して上位又は下位に設置することにより、それぞれ液体よりも比重の軽い残留物又は比重の重い残留物を吸引除去することができる。

（第七実施形態）
図９は、本発明の第七実施形態に係る液体噴射ヘッド１に使用するフィルターユニット２の縦断面模式図である。第五実施形態と異なる部分は、フィルターユニット２に液体の圧力緩衝機能を付加した点である。以下、第五実施形態と異なる部分について説明し、同一の部分については説明を省略する。

第五実施形態と異なる部分は、閉塞部材１１として可撓性膜を使用したことと、閉塞部材１１を保護するために外部を覆う保護カバー２２を設置した点である。このように、閉塞部材１１として弾力性のある可撓性膜を使用することにより、流入口７に流入する液体や第一室４及び第二室５に充填される液体に圧力変動が印加された場合に、可撓性膜が上下に変位して液体の圧力変動が減衰する。これにより、流出口８から圧力変動が除去された液体を流出することができる。その他の構成及び機能は第五実施形態と同様なので、説明を省略する。

（第八実施形態）
図１０は本発明の第八実施形態に係る液体噴射装置３０の模式的な斜視図である。液体噴射装置３０は、液体噴射ヘッド１、１’を往復移動させる移動機構４０と、液体噴射ヘッド１、１’に液体を供給する流路部３５、３５’と、流路部３５、３５’に液体を供給する液体ポンプ３３、３３’及び液体タンク３４、３４’を備えている。各液体噴射ヘッド１、１’は複数の吐出溝を備え、各吐出溝に連通するノズルから液滴を吐出する。液体噴射ヘッド１、１’は既に説明した第一〜第七実施形態のいずれかを使用する。

液体噴射装置３０は、紙等の被記録媒体４４を主走査方向に搬送する一対の搬送手段４１、４２と、被記録媒体４４に液体を吐出する液体噴射ヘッド１、１’と、液体噴射ヘッド１、１’を載置するキャリッジユニット４３と、液体タンク３４、３４’に貯留した液体を流路部３５、３５’に押圧して供給する液体ポンプ３３、３３’と、液体噴射ヘッド１、１’を主走査方向と直交する副走査方向に走査する移動機構４０を備えている。図示しない制御部は液体噴射ヘッド１、１’、移動機構４０、搬送手段４１、４２を制御して駆動する。

一対の搬送手段４１、４２は副走査方向に延び、ローラ面を接触しながら回転するグリッドローラとピンチローラを備えている。図示しないモータによりグリッドローラとピンチローラを軸周りに移転させてローラ間に挟み込んだ被記録媒体４４を主走査方向に搬送する。移動機構４０は、副走査方向に延びた一対のガイドレール３６、３７と、一対のガイドレール３６、３７に沿って摺動可能なキャリッジユニット４３と、キャリッジユニット４３を連結し副走査方向に移動させる無端ベルト３８と、この無端ベルト３８を図示しないプーリを介して周回させるモータ３９を備えている。

キャリッジユニット４３は、複数の液体噴射ヘッド１、１’を載置し、例えばイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの４種類の液滴を吐出する。液体タンク３４、３４’は対応する色の液体を貯留し、液体ポンプ３３、３３’、流路部３５、３５’を介して液体噴射ヘッド１、１’に供給する。各液体噴射ヘッド１、１’は駆動信号に応じて各色の液滴を吐出する。液体噴射ヘッド１、１’から液体を吐出させるタイミング、キャリッジユニット４３を駆動するモータ３９の回転及び被記録媒体４４の搬送速度を制御することにより、被記録媒体４４上に任意のパターンを記録することできる。

本発明の液体噴射装置３０によれば、液体の充填時や液体を交換する際のクリーニング時において、フィルター板の上流側に滞留する残留物を迅速に吸引除去することができるので、無駄に液体を消費することがない。また、フィルター板の上流側に堆積した気泡を除去することができるので、使用するにつれてフィルター板の有効面積が減少し、流路抵抗が増大して吐出特性が劣化することを防ぐことができる。

１ 液体噴射ヘッド
２ フィルターユニット
３ 吐出ヘッド
４ 第一室
５ 第二室
６ フィルター板
７ 流入口
８ 流出口
９ 流路部
１０ 凹部
１１ 閉塞部材
１８ 残留物
Ｒ 吸引領域
Ｄ 滞留領域

Claims (16)

1. 液体を流入する流入口が開口する第一室と、
   液体を流出する流出口が開口する第二室と、
   前記第一室と前記第二室を仕切るフィルター板と、を有するフィルターユニットと、
   前記流出口から流出する液体を吐出する吐出ヘッドと、を備え、
   前記第二室は、前記第一室に滞留した残留物を前記フィルター板を介して吸引する吸引領域を有する液体噴射ヘッド。
2. 前記吸引領域は、前記残留物を前記第二室に発生する液体流に基づくベンチュリ効果により吸引する請求項１に記載の液体噴射ヘッド。
3. 前記フィルター板の板面に垂直な方向を前記第二室の深さ方向として、前記吸引領域は、前記流出口の近傍に位置し、前記吸引領域の外側の領域よりも深さの浅い領域からなる請求項１又は２に記載の液体噴射ヘッド。
4. 前記第一室の残留物が滞留する領域を滞留領域として、前記滞留領域は前記フィルター板を挟んで前記吸引領域に対面する請求項１〜３のいずれか一項に記載の液体噴射ヘッド。
5. 前記滞留領域は、前記第一室の重力に対して最上位又は最下位となる領域である請求項４に記載の液体噴射ヘッド。
6. 前記フィルター板の板面に垂直な方向を前記第一室の深さ方向として、前記第一室は前記滞留領域の深さが前記滞留領域以外の領域の深さよりも浅い請求項４又は５に記載の液体噴射ヘッド。
7. 前記フィルターユニットは凹部が形成される基体と前記凹部の開口端を閉塞する閉塞部材を含み、
   前記フィルター板は前記凹部の底面と略平行に設置され、
   前記第一室は前記凹部の底面と側面と前記フィルター板に囲まれる領域から成り、
   前記第二室は前記フィルター板と前記凹部の側面と前記閉塞部材に囲まれる領域から成る請求項１〜６のいずれか一項に記載の液体噴射ヘッド。
8. 前記閉塞部材は、前記吸引領域において前記凹部の底面側に突出する第一突出部を有する請求項７に記載の液体噴射ヘッド。
9. 前記フィルター板は、前記吸引領域において前記第二室側に突出する第一凸部を有する請求項１〜８のいずれか一項に記載の液体噴射ヘッド。
10. 前記フィルターユニットは凹部が形成される基体と前記凹部の開口端を閉塞する閉塞部材を含み、
    前記フィルター板は前記凹部の底面と略平行に設置され、
    前記第二室は前記凹部の底面と側面と前記フィルター板に囲まれる領域から成り、
    前記第一室は前記フィルター板と前記凹部の側面と前記閉塞部材に囲まれる領域から成る請求項１〜６のいずれか一項に記載の液体噴射ヘッド。
11. 前記凹部の底面は、前記吸引領域において前記凹部の開口端側に突出する第二突出部を有する請求項１０に記載の液体噴射ヘッド。
12. 前記フィルター板は、前記吸引領域において前記第二室側に突出する第二凸部を有する請求項１０又は１１に記載の液体噴射ヘッド。
13. 前記凹部は、重力に対して上位の上辺と下位の下辺を有し、前記吸引領域は前記上辺の重力対して最上位の位置に近接する請求項７〜１２のいずれか一項に記載の液体噴射ヘッド。
14. 前記フィルターユニットは、前記流入口に連通する流入接続部と前記流出口に連通する流出接続部を更に備え、
    前記流入接続部が前記基体の上部に、前記流出接続部が前記基体の下部に設置されている請求項７〜１３のいずれか一項に記載の液体噴射ヘッド。
15. 前記閉塞部材は可撓性膜から成る請求項７〜１４のいずれか一項に記載の液体噴射ヘッド。
16. 請求項１〜１５のいずれか一項に記載の液体噴射ヘッドと、
    前記液体噴射ヘッドを往復移動させる移動機構と、
    前記液体噴射ヘッドに液体を供給する液体供給管と、
    前記液体供給管に前記液体を供給する液体タンクと、を備える液体噴射装置。

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