JP6004158B2

JP6004158B2 - 液体噴射装置

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Publication number: JP6004158B2
Application number: JP2012049844A
Authority: JP
Inventors: 晴久植澤
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 2012-03-06
Filing date: 2012-03-06
Publication date: 2016-10-05
Anticipated expiration: 2032-03-06
Also published as: JP2013184336A

Description

本発明は、ノズル開口から液体を噴射する液体噴射装置に関し、特に液体としてインクを吐出するインクジェット式記録装置に関する。

液滴を吐出する液体噴射ヘッドを具備する液体噴射装置としては、圧力発生手段によって圧力発生室内に圧力を発生させ、圧力発生室に連通するノズルからインク滴を吐出させるインクジェット式記録ヘッドを具備するインクジェット式記録装置が挙げられる。

このようなインクジェット式記録ヘッドでは、周囲の環境温度の変化等に伴ってインクの増粘や沈降等に起因して、ノズルの目詰まり等の噴射不良が発生するという問題がある。このため、インクが貯留された液体貯留手段からインクジェット式記録ヘッドにインクを供給する供給路とインクジェット式記録ヘッドからインクタンクにインクを回収する回収路とで構成される循環路を設け、液体貯留手段のインクとインクジェット式記録ヘッド内のインクとを循環路を介して循環させるようにしたものがある（例えば、特許文献１参照）。

特開２００８−２５４１９６号公報

しかしながら、循環流路内に淀みやすい部分があると、その部分の沈降インクは攪拌され難く、攪拌を十分に行えないという問題がある。

このため、クリーニングによってインクを排出する量を増やすなどの対応が必要となり、無駄なインク消費量が増大してしまうという問題がある。

なお、このような問題はインクを吐出するインクジェット式記録装置に限定されず、インク以外の液体を噴射する液体噴射装置においても同様に存在する。

本発明はこのような事情に鑑み、液体の攪拌を確実に行って無駄な液体の消費量を低減することができる液体噴射装置を提供することを目的とする。

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に連通する圧力発生室と、該圧力発生室に連通するマニホールドと、該マニホールドの隔壁の少なくとも一部に設けられて可撓性を有するコンプライアンス部と、前記圧力発生室に圧力変化を生じさせる圧力発生手段と、液体が貯留された液体貯留手段から前記マニホールドに液体が供給される供給路と、前記マニホールドから前記液体貯留手段に液体が回収される回収路と、前記供給路から前記マニホールドに液体を供給する液体の圧力を変動させて、当該圧力変動によって前記コンプライアンス部を振動させる圧力変動手段と、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、液体貯留手段と液体噴射ヘッドとの間で液体を循環させると共に、マニホールドに供給する圧力を変動させることで、コンプライアンス部を振動させて、マニホールド内の液体を攪拌することができる。
ここで、前記圧力変動手段は、前記ノズル開口に形成された液体のメニスカスの耐圧を超えない範囲で供給する液体の圧力を変動させることが好ましい。これによれば、マニホールド内の圧力変化によってノズル開口から液体が漏出するのを抑制して、液体の無駄な消費を抑制することができる。
また、前記圧力変動手段は、前記液体貯留手段の液体を前記マニホールドに圧送する圧力が調整可能に設けられたポンプを有することが好ましい。これによれば、ポンプを制御することで、マニホールドに供給する液体の圧力を容易に調整することができる。
また、前記圧力変動手段は、前記液体貯留手段を前記マニホールドに対して鉛直方向に移動させる移動手段を具備することが好ましい。これによれば、移動手段を制御することで、マニホールドに供給する液体の圧力を容易に調整することができる。
また、前記圧力変動手段は、前記マニホールド内の液体が大気圧に対して正圧及び負圧となるように循環量を変動させることが好ましい。これによれば、コンプライアンス部を最も大きく振動させることができ、さらなる液体の攪拌を実現できる。
また、他の態様は、液体を噴射するノズル開口に連通する圧力発生室と、該圧力発生室に連通するマニホールドと、該マニホールドの隔壁の少なくとも一部に設けられて可撓性を有するコンプライアンス部と、前記圧力発生室に圧力変化を生じさせる圧力発生手段と、液体が貯留された液体貯留手段から前記マニホールドに液体が供給される供給路と、前記マニホールドから前記液体貯留手段に液体が回収される回収路と、前記供給路から前記マニホールドに液体を供給する液体の圧力を変動させる圧力変動手段と、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、液体貯留手段と液体噴射ヘッドとの間で液体を循環させると共に、マニホールドに供給する圧力を変動させることで、マニホールドを振動させて、マニホールド内の液体を攪拌することができる。

ここで、前記圧力変動手段は、前記ノズル開口に形成された液体のメニスカスの耐圧を超えない範囲で供給する液体の圧力を変動させることが好ましい。これによれば、マニホールド内の圧力変化によってノズル開口から液体が漏出するのを抑制して、液体の無駄な消費を抑制することができる。

また、前記圧力変動手段は、前記液体貯留手段の液体を前記マニホールドに圧送する圧力が調整可能に設けられたポンプを有することが好ましい。これによれば、ポンプを制御することで、マニホールドに供給する液体の圧力を容易に調整することができる。

また、前記圧力変動手段は、前記液体貯留手段を前記マニホールドに対して鉛直方向に移動させる移動手段を具備することが好ましい。これによれば、移動手段を制御することで、マニホールドに供給する液体の圧力を容易に調整することができる。

また、前記圧力変動手段は、前記マニホールド内の液体が大気圧に対して正圧及び負圧となるように前記循環量を変動させることが好ましい。これによれば、コンプライアンス部を最も大きく振動させることができ、さらなる液体の攪拌を実現できる。

実施形態１に係る記録装置の概略構成を示す斜視図である。実施形態１に係る記録装置の概略構成を示す断面図である。実施形態１に係る記録ヘッドの分解斜視図である。実施形態１に係る記録ヘッドの断面図である。実施形態１に係る記録ヘッドの断面図である。実施形態１に係る記録装置の制御系を示すブロック図である。実施形態１に係る攪拌動作を示す記録ヘッドの要部断面図である。実施形態２に係る記録装置の概略構成を示す断面図である。

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に係る液体噴射装置の一例であるインクジェット式記録装置の概略構成を示す斜視図であり、図２は、インクジェット式記録装置の概略構成を示す断面図である。

図１及び図２に示すように、液体噴射装置の一例であるインクジェット式記録装置Ｉは、インクジェット式記録ヘッド１を具備する。インクジェット式記録ヘッド１（以下、記録ヘッド１とも言う）は、インク滴を吐出するノズル開口２１が設けられ、ノズル開口２１に連通する流路（図示なし）が、共通するマニホールド１００に連通している。マニホールド１００には、インクが貯留された液体貯留手段２００からのインクが供給される導入路４２と、マニホールド１００内のノズル開口２１から吐出されなかったインクが液体貯留手段２００に回収される排出路４３とが連通するように設けられている。

このような記録ヘッド１には、後述する液体が貯留された液体貯留手段２００からのインクが導入路４２を介してマニホールド１００に供給され、マニホールド１００に充填されたインクは、排出路４３を介して液体貯留手段２００に回収される。つまり、インクは、液体貯留手段２００とマニホールド１００とを循環している。

このような記録ヘッド１は、キャリッジ３に搭載され、キャリッジ３は装置本体４に取り付けられたキャリッジ軸５に軸方向移動可能に設けられている。

そして、駆動モーター６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７を介してキャリッジ３に伝達されることで、記録ヘッド１を搭載したキャリッジ３はキャリッジ軸５に沿って移動される。一方、装置本体４にはキャリッジ軸５に沿ってプラテン８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８に巻き掛けられて搬送されるようになっている。

また、図１及び図２に示すように、インクジェット式記録装置Ｉには、装置本体４に固定されて内部にインクが貯留された液体貯留手段２００が設けられている。この液体貯留手段２００には、記録ヘッド１にインクを供給する供給路２１１が設けられた供給管２１０と、記録ヘッド１からのインクを回収する回収路２２１が設けられた回収管２２０と、が接続されて循環流路が形成されている。

供給管２１０は、フレキシブルチューブ等の管状部材からなり、内部に供給路２１１が設けられている。供給管２１０は、一端部が液体貯留手段２００に接続され、他端部が記録ヘッド１の導入路４２に接続されることで、液体貯留手段２００のインクを供給路２１１及び導入路４２を介してマニホールド１００に供給する。

回収管２２０は、フレキシブルチューブ等の管状部材からなり、内部に回収路２２１が設けられている。回収管２２０は、一端部が液体貯留手段２００に接続され、他端部が記録ヘッド１の排出路４３に接続されることで、マニホールド１００内のインクを排出路４３び回収路２２１を介して液体貯留手段２００に回収する。

また、供給路２１１の途中には、液体貯留手段２００のインクを記録ヘッド１に圧送する圧送手段であるポンプ２３０が設けられている。ポンプ２３０の圧送によって、液体貯留手段２００のインクは、記録ヘッド１に所定の圧力で供給される。なお、ポンプ２３０は、インクを圧送できるものであれば特に限定されず、例えば、遠心ポンプ、斜流ポンプ、軸流ポンプなどの非容積形ポンプ、一定の空間容積にある液を往復運動または回転運動にて容積変化させて液体にエネルギーを与える容積形ポンプ、水あるいは蒸気のジェット噴射力、圧縮空気等を利用した特殊型ポンプなどを用いることができる。また、ポンプ２３０は、脈動が発生するものであっても、また無脈動なものであってもよい。ただし、詳しくは後述するが、本実施形態のポンプ２３０は圧力変動手段として機能するため、吐出量（単位時間あたりの体積）が可変可能なものを用いる必要がある。

ここで、このようなインクジェット式記録装置Ｉに搭載されるインクジェット式記録ヘッド１の一例について図３〜図５を参照して詳細に説明する。なお、図３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分解斜視図であり、図４は、インクジェット式記録ヘッドの第２の方向の断面図であり、図５は、インクジェット式記録ヘッドの第１の方向の断面図である。

図３〜図５に示すように、インクジェット式記録ヘッド１は、ヘッド本体１１、ヘッド本体１１が内部に収容されるケース部材４０等の複数の部材を備え、これら複数の部材が接着剤等によって接合されている。本実施形態では、ヘッド本体１１は、流路形成基板１０及び連通板１５と、ノズルプレート２０と、保護基板３０と、を具備する。

流路形成基板１０には、複数の圧力発生室１２が同じ色のインクを吐出する複数のノズル開口２１が並設される方向に沿って並設されている。以降、この方向を圧力発生室１２の並設方向、又は第１の方向Ｘと称する。また、流路形成基板１０には、圧力発生室１２が第１の方向Ｘに並設された列が複数列、本実施形態では、２列設けられている。この圧力発生室１２が第１の方向Ｘに沿って形成された圧力発生室１２の列が複数列設された列設方向を、以降、第２の方向Ｙと称する。また、流路形成基板１０の圧力発生室１２の第１の方向Ｘの一端側にはインク供給路１４が設けられている。このような流路形成基板１０の一方の面には弾性膜５０が形成されており、圧力発生室１２及びインク供給路１４の一方面はこの弾性膜５０によって構成されている。

流路形成基板１０の開口面側（弾性膜５０とは反対側）には、連通板１５が接合されている。連通板１５には、各圧力発生室１２に連通する複数のノズル開口２１が穿設されたノズルプレート２０が接合されている。連通板１５には、圧力発生室１２とノズル開口２１とを繋ぐ連通路１６が設けられている。連通板１５は、流路形成基板１０よりも大きな面積を有し、ノズルプレート２０は流路形成基板１０よりも小さい面積を有する。このようにノズルプレート２０の面積を比較的小さくすることでコストの削減を図ることができる。

流路形成基板１０に形成された弾性膜５０上には、さらに絶縁体膜５５が形成されている。この絶縁体膜５５上には、第１電極６０と圧電体層７０と第２電極８０とからなる圧電アクチュエーター（圧力発生手段）３００が設けられている。本実施形態では、第１電極６０が複数の圧電アクチュエーター３００に共通する共通電極として機能し、第２電極８０が各圧電アクチュエーター３００で独立する個別電極として機能する。また第２電極８０には、リード電極９０の一端がそれぞれ接続されている。リード電極９０の他端には、駆動回路１２０が設けられた配線基板１２１が接続されている。

流路形成基板１０の圧電アクチュエーター３００側の面には、流路形成基板１０と略同じ大きさを有する保護基板３０が接合されている。保護基板３０は、圧電アクチュエーター３００を保護するための空間である保持部３１を有する。また保護基板３０には貫通孔３２が設けられている。リード電極９０の他端側は、この貫通孔３２内に露出するように延設され、リード電極９０と配線基板１２１とが貫通孔３２内で電気的に接続されている。

また、このような構成のヘッド本体１１には、複数の圧力発生室１２に連通するマニホールド１００をヘッド本体１１と共に画成するケース部材４０が固定されている。ケース部材４０は、流路形成基板１０、連通板１５、ノズルプレート２０及び保護基板３０を備えるヘッド本体１１が収容される凹部４１を有する。この凹部４１は、流路形成基板１０よりも広い開口面積を有する。そして、凹部４１にヘッド本体１１が収容された状態で凹部４１のノズルプレート２０側の開口面が蓋部材１１０によって封止されている。これにより、流路形成基板１０の外周部には、ケース部材４０と、ヘッド本体１１と、蓋部材１１０と、によってマニホールド１００が画成されている。すなわち、蓋部材１１０は、連通板１５とケース部材４０とに接合されて、マニホールド１００のノズルプレート２０側の開口を封止している。

このような蓋部材１１０は、本実施形態では、可撓性を有する薄膜（例えば、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）やステンレス鋼（ＳＵＳ）等により形成された薄膜）からなり、ノズルプレート２０よりも若干大きな開口を有する貫通孔１１１が中央部に設けられた環形状を有する。

このように、蓋部材１１０を薄膜で形成することで、蓋部材１１０のマニホールド１００を画成する領域が、マニホールド１００内の圧力変化によって変形可能なコンプライアンス部１１２として機能する。

なお、マニホールド１００は、ヘッド本体１１の外周の周囲に亘って連続して設けられている。また、ケース部材４０には、マニホールド１００に連通して当該マニホールド１００にインクを供給する導入路４２と、マニホールド１００に連通して当該マニホールド１００のインクを排出する排出路４３と、が設けられている。

導入路４２は、ヘッド本体１１の第１の方向Ｘの一方側に、マニホールド１００の上部（連通板１５とは反対側）に連通して設けられている。

排出路４３は、ヘッド本体１１の第１の方向Ｘの他方側に、マニホールド１００の上部に連通して設けられている。

このような導入路４２及び排出路４３は、図２に示すように、外部のインクが貯留された液体貯留手段２００に接続されたチューブなどの管状部材である供給管２１０及び回収管２２０が接続される。

具体的には、供給管２１０は、一端部が液体貯留手段２００に接続されると共に、他端部が導入路４２に接続されて、液体貯留手段２００のインクをケース部材４０に供給する。また、回収管２２０は、一端部が液体貯留手段２００に接続されると共に、他端部が排出路４３に接続される。

また、ケース部材４０には、保護基板３０の貫通孔３２に連通して配線基板１２１が挿通される接続口４８が設けられている。さらにケース部材４０は、接続口４８の開口縁部に壁部４９を備えている。この壁部４９には、配線基板１２１と、配線基板１２１に接続される接続基板１２２と、が固定されている。接続基板１２２は、例えば、外部配線が接続されるコネクター１２３が設けられたリジット基板からなる。

このようなインクジェット式記録ヘッド１では、液体貯留手段２００からのインクが供給管２１０の供給路２１１を介して導入路４２に供給される。導入路４２に供給されたインクはマニホールド１００から各圧力発生室１２に供給される。そして、駆動回路１２０からの信号に従い、圧力発生室１２に対応する圧電アクチュエーター３００を駆動させてたわみ変形させることで、圧力発生室１２の容積を変化させて、ノズル開口２１からインク滴が吐出される。

また、インクジェット式記録ヘッド１のマニホールド１００に供給されたインクは排出路４３を介して回収管２２０の回収路２２１に排出され、回収路２２１を介して液体貯留手段２００に回収される。これにより、マニホールド１００内のインクに含まれる成分の沈降を抑制することができる。

また、このようなインクジェット式記録ヘッド１が搭載されたインクジェット式記録装置Ｉには、当該インクジェット式記録装置Ｉの動作を制御する制御装置５００が設けられている。ここで、このようなインクジェット式記録装置Ｉを制御する制御装置５００について図６を参照して説明する。なお、図６は、本発明の実施形態１に係る記録装置の制御系を示すブロック図である。

図６に示すように、インクジェット式記録装置Ｉでは、実際の印刷を行う機構部となる記録ヘッド１と、制御装置５００と、ポンプ２３０と、を具備する。

制御装置５００は、印刷制御手段５０１、記録ヘッド駆動回路５０２、印刷位置制御手段５０３及び攪拌制御手段５０４を具備する。

印刷制御手段５０１は、記録ヘッド１の印刷動作を制御し、例えば、印刷信号の入力に伴って記録ヘッド駆動回路５０２を介して圧電アクチュエーター３００に駆動パルスを印加して、記録ヘッド１からインクを吐出させる。

印刷位置制御手段５０３は、記録ヘッド１の印刷時や非印刷時等の主走査方向及び副走査方向の位置決めを行う。詳しくは、印刷位置制御手段５０３は、駆動モーター６を駆動してキャリッジ３を主走査方向に移動することで記録ヘッド１の主走査方向の位置決めを行い、図示しない紙送りモーターを駆動してプラテン８を回転し記録シートＳを副走査方向に移動することで記録シートＳに対する記録ヘッド１の副走査方向の位置決めを行っている。そして、印刷位置制御手段５０３は、印刷時には記録ヘッド１が搭載されたキャリッジ３を主走査方向に移動させながら、記録シートＳを副走査方向に移動させる。また、印刷待機時やクリーニング動作時などの非印刷時には、記録ヘッド１が搭載されたキャリッジ３を非印刷領域に移動させる。

攪拌制御手段５０４は、本実施形態の圧送手段であるポンプ２３０を制御して、液体貯留手段２００からインクジェット式記録ヘッド１にインクを供給する供給量を変動させる。すなわち、ポンプ２３０は、上述のように吐出量（単位時間あたりの体積）が可変可能なものを用いているため、攪拌制御手段５０４は、ポンプ２３０を制御することによってその吐出量を変更する。これにより、マニホールド１００内のインクに圧力変動を生じさせることができる。

ここで、攪拌制御手段５０４による攪拌動作について図７を参照してさらに詳細に説明する。なお、図７は、攪拌動作を示すインクジェット式記録ヘッドの要部断面図である。

図７（ａ）に示すように、ポンプ２３０が通常の吐出量でインクを供給している状態から、攪拌制御手段５０４がポンプ２３０を制御して、ポンプ２３０の吐出量を増大させる。これにより、図７（ｂ）に示すように、マニホールド１００内のインクの圧力が高まり、コンプライアンス部１１２（蓋部材１１０）が外側（マニホールド１００とは反対側）に突出するように変形する。なお、図７（ｂ）に示す例では、マニホールド１００内の圧力が外気圧に対して正圧となることで、コンプライアンス部１１２が外側に突出するように変形している。

次に、図７（ｃ）に示すように、攪拌制御手段５０４がポンプ２３０を制御して、ポンプ２３０の吐出量を減少させる。このときのポンプ２３０の吐出量は、図７（ｃ）に示す、ポンプ２３０の吐出量よりも低い吐出量である。これにより、マニホールド１００内のインクの圧力が低下して、コンプライアンス部１１２（蓋部材１１０）が内側（マニホールド１００側）に向かって突出するように変形する。なお、図７（ｃ）に示す例では、マニホールド１００内の圧力が外気圧に対して負圧となることで、コンプライアンス部１１２が内側に突出するように変形している。

このように図７（ｂ）及び図７（ｃ）に示す工程を繰り返し行うことで、マニホールド１００のコンプライアンス部１１２が振動して、マニホールド１００内のインクが攪拌される。つまり、マニホールド１００内のインクは、液体貯留手段２００から供給されると共に液体貯留手段２００に回収される循環が行われることでの攪拌と、コンプライアンス部１１２を振動させることによる攪拌とが行われる。すなわち、インクを液体貯留手段２００とインクジェット式記録ヘッド１との間で循環するだけでマニホールド１００内のインクを攪拌しようとしても、淀む領域でインクの攪拌が十分に行われないことから、インクに含まれる成分の沈降等が発生する恐れがあるが、さらにコンプライアンス部１１２を振動させてマニホールド１００内のインクを攪拌することで、マニホールド１００内で淀みやすい領域を低減して、マニホールド１００内のインクを十分に攪拌することができる。これにより、マニホールド１００内のインクに含まれる成分が沈降するのを抑制して、インクに含まれる成分が沈降することによるインクの増粘を抑制することができ、増粘したインクによる吐出不安定の発生や、沈降したインクの成分、例えば、顔料インクによる印刷物の濃度斑の発生を抑制することができる。

また、本実施形態では、コンプライアンス部１１２をマニホールド１００のノズルプレート２０側に設けたため、インクジェット式記録ヘッド１をノズル開口２１が開口する液体噴射面が鉛直方向下となるように配置すると、コンプライアンス部１１２はマニホールド１００の底面（鉛直方向下）に配置される。このため、コンプライアンス部１１２を振動させることで、マニホールド１００の底面に沈降した成分を効率よく攪拌させて、インクに含まれる成分の沈降を抑制することができる。つまりインクの成分は、重力によって鉛直方向下側に沈降するため、コンプライアンス部１１２をマニホールド１００の鉛直方向下側に設けることで、沈降した成分をより攪拌させることができる。

ちなみに、ポンプ２３０が吐出量を変動させることによってマニホールド１００内のインクの圧力を変動するが、このマニホールド１００内の圧力変動は、ノズル開口２１に形成されたインクのメニスカスの耐圧を超えない範囲で行われるのが好ましい。もちろん、ノズル開口２１が開口する液体噴射面を吸引キャップや密着キャップ等でキャッピングすることで、ノズル開口２１のメニスカスの耐圧を超えた圧力をマニホールド１００内に印加することもできるが、インク消費量を低減するためには、本実施形態のようにマニホールド１００内の圧力変動はノズル開口２１のインクのメニスカスの耐圧を超えないようにするのが好ましい。

また、本実施形態では、マニホールド１００内の圧力を外気圧に対して正圧及び負圧にすることで、コンプライアンス部１１２を振動させるようにしたが、特にこれに限定されず、マニホールド１００内の圧力を正圧の範囲内で異なる圧力に変動させてもよく、また、マニホールド１００内の圧力を負圧の範囲内で異なる圧力に変動させるようにしてもよい。つまり、マニホールド１００内の圧力は、外気圧に対して正圧・負圧に限定されず、マニホールド１００内の圧力を変動させることで、コンプライアンス部１１２を振動させることができる。

このように、インクの循環及びコンプライアンス部１１２の振動によってマニホールド１００内のインクを攪拌することで、インクに含まれる成分が沈降することによるインクの増粘や、沈降したインクの成分、例えば、顔料インクによる印刷物の濃度斑の発生を抑制することができる。

また、本実施形態では、マニホールド１００内のインクの攪拌を十分に行うことができるため、吸引動作等のクリーニング動作によってノズル開口２１からインクを排出させる頻度を低減して、インクの無駄な消費を低減することができる。

（実施形態２）
図８は、本発明の実施形態２に係る液体噴射装置の一例であるインクジェット式記録装置の概略構成を示す断面図である。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。

図８に示すように、本実施形態のインクジェット式記録装置Ｉは、インクジェット式記録ヘッド１と、インクを貯留する液体貯留手段２００と、液体貯留手段２００に液体を補充する補充手段２４０と、を具備する。

液体貯留手段２００は、インクを貯留すると共に、インクジェット式記録ヘッド１に対して鉛直方向上下に移動可能に設けられている。また、特に図示していないが、液体貯留手段２００を鉛直方向上下に移動させる移動手段が設けられている。移動手段としては、例えば、モーターを用いたもの、油圧を用いたもの、電磁力を用いたものなどが挙げられる。

また、補充手段２４０は、内部にインクが貯留された貯留タンク等からなり、液体貯留手段２００にインクを供給する。具体的には、補充手段２４０は、内部に補充路２５１が設けられた充填管２５０を介して液体貯留手段２００に接続されている。そして、インクジェット式記録ヘッド１からインク滴として吐出されることで消費されたインクを液体貯留手段２００に補充する。なお、特に図示していないが、液体貯留手段２００のインク消費を検出する液面センサーや、液面センサーの情報に基づいて補充路２５１を開閉する弁体等が設けられている。

このようなインクジェット式記録装置Ｉでは、移動手段が液体貯留手段２００をインクジェット式記録ヘッド１に対して鉛直方向上下に移動する。これにより、液体貯留手段２００に貯留されたインクの液面と、インクジェット式記録ヘッド１のマニホールド１００内に貯留されたインクの液面との高さｈが変更されて水頭圧に差が生じ、マニホールド１００にインクを供給する圧力が変動する。これにより、上述した実施形態１と同様にコンプライアンス部１１２を振動させて、マニホールド１００内のインクを攪拌することができる。

すなわち、本実施形態では、移動手段が、液体貯留手段２００からマニホールド１００に供給するインクの圧力を変動させる圧力変動手段として機能する。

（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、本発明の基本的な構成は上述したものに限定されるものではない。例えば、上述した各実施形態では、マニホールド１００の鉛直方向下にコンプライアンス部１１２を設けるようにしたが、特にこれに限定されず、例えば、マニホールド１００の鉛直方向上や、水平方向の側面等にコンプライアンス部１１２を設けるようにしてもよい。

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、薄膜型の圧電アクチュエーターを用いて説明したが、特にこれに限定されず、例えば、グリーンシートを貼付する等の方法により形成される厚膜型の圧電アクチュエーターや、圧電材料と電極形成材料とを交互に積層させて軸方向に伸縮させる縦振動型の圧電アクチュエーター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。

さらに、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がキャリッジ３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。

なお、上記各実施形態においては、液体噴射装置の一例としてインクジェット式記録装置を挙げて説明したが、本発明は、広く液体噴射装置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装置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、かかる液体噴射ヘッドを備えた液体噴射装置にも適用できる。

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）、２１ノズル開口、４２導入路、４３排出路、１００マニホールド、２００液体貯留手段、２１１供給路、２２１回収路、２３０ポンプ、２４０補充手段、２５１補充路、３００圧電アクチュエーター（圧力発生手段）、５００制御装置、５０４攪拌制御手段

Claims

液体を噴射するノズル開口に連通する圧力発生室と、
該圧力発生室に連通するマニホールドと、
該マニホールドの隔壁の少なくとも一部に設けられて可撓性を有するコンプライアンス部と、
前記圧力発生室に圧力変化を生じさせる圧力発生手段と、
液体が貯留された液体貯留手段から前記マニホールドに液体が供給される供給路と、
前記マニホールドから前記液体貯留手段に液体が回収される回収路と、
前記供給路から前記マニホールドに液体を供給する液体の圧力を変動させて、当該圧力変動によって前記コンプライアンス部を振動させる圧力変動手段と、を具備することを特徴とする液体噴射装置。
前記圧力変動手段は、前記ノズル開口に形成された液体のメニスカスの耐圧を超えない範囲で供給する液体の圧力を変動させることを特徴とする請求項１記載の液体噴射装置。
前記圧力変動手段は、前記液体貯留手段の液体を前記マニホールドに圧送する圧力が調整可能に設けられたポンプを有することを特徴とする請求項１又は２記載の液体噴射装置。
前記圧力変動手段は、前記液体貯留手段を前記マニホールドに対して鉛直方向に移動させる移動手段を具備することを特徴とする請求項１〜３の何れか一項に記載の液体噴射装置。
前記圧力変動手段は、前記マニホールド内の液体が大気圧に対して正圧及び負圧となるように循環量を変動させることを特徴とする請求項１〜４の何れか一項に記載の液体噴射装置。