(57)【要約】【課題】液循環効率を維持しながら効率よく気泡の除去を行える液滴吐出ヘッドおよび画像形成装置を提供する。【解決手段】供給側共通流路２００と循環側共通流路２０２とが交互に複数配置されており、供給側共通流路２００にそれぞれインク供給路２０４を介して連通する複数の圧力室２０６が設けられている。複数の圧力室２０６はそれぞれインク循環路２１４を介して循環側共通流路２０２と連通している。供給側共通流路２００の最下流である先端部２００Ｂには、供給側共通流路２００とその隣の循環側共通流路２０２とを繋ぎ、供給側共通流路２００からインクＳを循環側共通流路２０２に流すバイパス用流路２２０が設けられている。これによって、供給側共通流路２００に残存する気泡をインクＳと共にバイパス用流路２２０を通じて循環側共通流路２０２に流す。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
記録媒体へ液滴を吐出するノズルと連通し、液が充填される複数の圧力室と、
前記圧力室の圧力を変動させ、前記ノズルから液滴を吐出させる駆動手段と、
前記圧力室にそれぞれ連通する複数の液供給路が接続され、前記圧力室に前記液供給路を通じて供給される前記液を貯留する供給側共通流路と、
前記圧力室にそれぞれ連通する複数の液循環路が接続され、前記圧力室から前記液循環路を通じて回収される前記液を貯留する循環側共通流路と、
前記供給側共通流路と前記循環側共通流路とを繋ぎ、前記供給側共通流路から前記液を前記循環側共通流路に流すバイパス用流路と、
を有する液滴吐出ヘッド。
【請求項２】
前記バイパス用流路の流路抵抗Ｒは、
前記圧力室の数をＮ（Ｎ≧２）、前記液供給路から前記圧力室を経て前記液循環路までの流路抵抗をｒとしたとき、
ｒ／Ｎ＜Ｒ＜ｒ
の関係を満たしている請求項１に記載の液滴吐出ヘッド。
【請求項３】
前記バイパス用流路は、前記循環側共通流路に向かって次第に細くなるような形状に形成されている請求項１又は請求項２に記載の液滴吐出ヘッド。
【請求項４】
前記バイパス用流路が、前記供給側共通流路の最下流に設けられている請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載の液滴吐出ヘッド。
【請求項５】
前記バイパス用流路が前記供給側共通流路に複数設けられている請求項１から請求項４までのいずれか１項に記載の液滴吐出ヘッド。
【請求項６】
前記バイパス用流路の角部がＲ状に形成されている請求項１から請求項５までのいずれか１項に記載の液滴吐出ヘッド。
【請求項７】
請求項１から請求項６までのいずれか１項に記載の液滴吐出ヘッドと、
前記液滴吐出ヘッドとの対向位置に記録媒体を搬送する搬送手段と、
を有する画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は液滴吐出ヘッドおよび画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来よりインクジェットヘッドでは、圧力室に気泡が混入すると、吐出圧力の分散により吐出曲がりや、インク未供給による不吐出等の不具合が発生する。また、インクジェットシステムにおいて、供給流路に意図しない気泡が残存すると、インク流量に乱れが発生し、場合によってはインクが変質する可能性がある。これに対してインクジェット記録装置においては、インクに残存する気泡を除去する構成が提案されている。
【０００３】
下記特許文献１には、リザーバユニットの流路部材にインクを貯留する上部リザーバを設け、流入口から上部リザーバに流入したインクを流路方向に向かって先細りとなっている主流路により流速を高めて排出流路に流すことで、気泡をインクと共に排出するインクジェット記録装置の構成が開示されている。
【０００４】
また、下記特許文献２には、記録ヘッドからインクを出す出口側のインク流路を二股に分けて各々のインク流路にフィルタと弁を設け、画像形成時と循環回復時にインクが流れる経路を切り換えることにより、画像形成時にゴミや気泡をノズルに戻さないようにしたインクジェット記録装置の構成が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００７−２６８８６８号公報
【特許文献２】特開２００７−２６１２４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、上記特許文献１に記載の構成では、インクタンクのインクをヘッド本体に供給する前に、インクをヘッド本体とは別のリザーバユニットに設けられた上部リザーバに流して気泡を除去するため、構造が複雑であると共に、インクの循環効率が悪化する。
【０００７】
また、上記特許文献２に記載の構成では、記録ヘッドからインクを出す出口側のインク流路を二股に分けてそれぞれフィルタと弁を設けるため、構造が複雑であり、コストが上昇する。また、画像形成時と循環回復時にインクが流れる経路を切り換えるため、インクの循環効率が悪化する。
【０００８】
本発明は上記事実を考慮し、液循環効率を維持しながら効率よく気泡の除去を行える液滴吐出ヘッドおよび画像形成装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
請求項１に記載の発明に係る液滴吐出ヘッドは、記録媒体へ液滴を吐出するノズルと連通し、液が充填される複数の圧力室と、前記圧力室の圧力を変動させ、前記ノズルから液滴を吐出させる駆動手段と、前記圧力室にそれぞれ連通する複数の液供給路が接続され、前記圧力室に前記液供給路を通じて供給される前記液を貯留する供給側共通流路と、前記圧力室にそれぞれ連通する複数の液循環路が接続され、前記圧力室から前記液循環路を通じて回収される前記液を貯留する循環側共通流路と、前記供給側共通流路と前記循環側共通流路とを繋ぎ、前記供給側共通流路から前記液を前記循環側共通流路に流すバイパス用流路と、を有している。
【００１０】
上記の発明によれば、供給側共通流路と循環側共通流路とを繋ぐバイパス用流路が設けられており、供給側共通流路に貯留される液に残存する気泡は、液と共にバイパス用流路を通って循環側共通流路に流れる。これによって、液循環効率を維持しながら効率よく供給側共通流路に残存する気泡が除去され、気泡が液と共に供給側共通流路から液供給路を通って圧力室に供給されることが抑制される。
【００１１】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の液滴吐出ヘッドにおいて、前記バイパス用流路の流路抵抗Ｒは、前記圧力室の数をＮ（Ｎ≧２）、前記液供給路から前記圧力室を経て前記液循環路までの流路抵抗をｒとしたとき、
ｒ／Ｎ＜Ｒ＜ｒ
の関係を満たしている。
【００１２】
上記の発明によれば、上記関係式は、バイパス用流路の流路抵抗Ｒが全圧力室の合計流路抵抗ｒ／Ｎより大きく、個別の流路抵抗ｒよりも小さいことを示している。バイパス用流路の流路抵抗Ｒが全圧力室の合計流路抵抗ｒ／Ｎより大きいことは、供給側共通流路から圧力室により多くの液が流れるための条件であり、バイパス用流路の流路抵抗Ｒが個別の流路抵抗ｒよりも小さいことは、供給側共通流路から気泡が効率よくバイパス用流路を通って循環側共通流路に抜けるための条件である。これによって、液循環効率を維持しながら供給側共通流路に残存する気泡を効率よく除去することができる。
【００１３】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は請求項２に記載の液滴吐出ヘッドにおいて、前記バイパス用流路は、前記循環側共通流路に向かって次第に細くなるような形状に形成されているものとする。
【００１４】
上記の発明によれば、バイパス用流路が、循環側共通流路に向かって次第に細くなるような形状に形成されており、液がバイパス用流路を循環側共通流路に向かって一方向に流れやすくなると共に、バイパス用流路から循環側共通流路に抜けた気泡が細い部分からバイパス用流路に入りにくくなり、気泡が逆流しにくい。
【００１５】
請求項４に記載の発明は、請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載の液滴吐出ヘッドにおいて、前記バイパス用流路が、前記供給側共通流路の最下流に設けられている。
【００１６】
上記の発明によれば、供給側共通流路の最下流は気泡が溜まりやすい部分であり、この気泡が溜まりやすい部分にバイパス用流路が設けられている。これによって、供給側共通流路に残存する気泡をより効果的に除去することができる。
【００１７】
請求項５に記載の発明は、請求項１から請求項４までのいずれか１項に記載の液滴吐出ヘッドにおいて、前記バイパス用流路が前記供給側共通流路に複数設けられている。
【００１８】
上記の発明によれば、バイパス用流路が供給側共通流路に複数設けられており、供給側共通流路に残存する気泡をさらに確実に除去することができる。
【００１９】
請求項６に記載の発明は、請求項１から請求項５までのいずれか１項に記載の液滴吐出ヘッドにおいて、前記バイパス用流路の角部がＲ状に形成されている。
【００２０】
上記の発明によれば、バイパス用流路の角部がＲ状に滑らかに形成されており、気泡が角部に引っかかることを抑制することができる。
【００２１】
請求項７に記載の発明に係る画像形成装置は、請求項１から請求項６までのいずれか１項に記載の液滴吐出ヘッドと、前記液滴吐出ヘッドとの対向位置に記録媒体を搬送する搬送手段と、を有している。
【００２２】
上記の発明によれば、請求項１から請求項６までのいずれか１項に記載の液滴吐出ヘッドを備えており、液循環効率を維持しながら供給側共通流路に残存する気泡を効率よく除去することができる。
【発明の効果】
【００２３】
本発明は上記構成としたので、液循環効率を維持しながら効率よく気泡の除去を行える液滴吐出ヘッドおよび画像形成装置を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の実施形態に係る画像形成装置の主要部を示す概念図である。
【図２】本発明の第１実施形態に係るインクジェットラインヘッドに用いられるヘッドプレート及びインクサブタンクを拡大して示す斜視図である。
【図３】本発明の第１実施形態に係るインクジェットラインヘッドに用いられるヘッドプレートの構造を拡大して示す縦断面図である。
【図４】本発明の第１実施形態に係るインクジェットラインヘッドに用いられるヘッドプレートの構造を拡大して示す透視斜視図である。
【図５】本発明の第１実施形態に係るインクジェットラインヘッドに用いられるヘッドプレートの構造を拡大して示す横断面図である。
【図６】本発明の第２実施形態に係るインクジェットラインヘッドに用いられるヘッドプレートの構造を拡大して示す横断面図である。
【図７】本発明の第３実施形態に係るインクジェットラインヘッドに用いられるヘッドプレートの構造を拡大して示す横断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、図面を参照して本発明に係る実施形態の一例について説明する。
【００２６】
＜全体構成＞
図１に示すように、本実施形態に係る画像形成装置１０には、記録媒体としての用紙Ｐの搬送方向上流側に、用紙Ｐを給紙搬送する給紙搬送部１２が設けられている。この給紙搬送部１２の搬送方向下流側には、用紙Ｐの搬送方向に沿って、用紙Ｐの記録面に処理液を塗布する処理液塗布部１４、用紙Ｐの記録面に画像を形成する画像形成部１６、記録面に形成された画像を乾燥させるインク乾燥部１８、乾燥した画像を用紙Ｐに定着させる画像定着部２０、画像が定着した用紙Ｐを排出する排出部２１が順次設けられている。以下、各処理部について説明する。
【００２７】
＜給紙搬送部＞
給紙搬送部１２には、用紙Ｐが積載される積載部２２が設けられており、積載部２２の用紙搬送方向下流側には、積載部２２に積載された用紙Ｐを一枚ずつ給紙する給紙部２４が設けられている。給紙部２４によって給紙された用紙Ｐは、複数のローラ対２６で構成された搬送部２８を経て、処理液塗布部１４へ搬送される。
【００２８】
＜処理液塗布部＞
処理液塗布部１４では、処理液塗布ドラム３０が回転可能に配設されている。この処理液塗布ドラム３０には、用紙Ｐの先端部を挟持して用紙Ｐを保持する保持部材３２が設けられており、保持部材３２を介して、処理液塗布ドラム３０の表面に用紙Ｐを保持した状態で、処理液塗布ドラム３０の回転によって用紙Ｐを下流側へ搬送する。
【００２９】
なお、後述する中間搬送ドラム３４、画像形成ドラム３６及び画像定着ドラム４０についても、処理液塗布ドラム３０と同様に保持部材３２が設けられている。そして、この保持部材３２によって、上流側のドラムから下流側のドラムへの用紙Ｐの受け渡しが行われる。
【００３０】
処理液塗布ドラム３０の上部には、処理液塗布ドラム３０の周方向に沿って、処理液塗布装置４２及び処理液乾燥装置４４が配設されており、処理液塗布装置４２によって、用紙Ｐの記録面に処理液が塗布され、処理液乾燥装置４４によって、処理液が乾燥される。
【００３１】
ここで、処理液はインクと反応して色材（顔料）を凝集し、色材（顔料）と溶媒を分離促進する効果を有している。処理液塗布装置４２には、処理液が貯留された貯留部４６が設けられており、グラビアローラ４８の一部が処理液に浸されている。
【００３２】
このグラビアローラ４８にはゴムローラ５０が圧接して配置されており、ゴムローラ５０が用紙Ｐの記録面（表面）側に接触して処理液が塗布される。また、グラビアローラ４８にはスキージ（図示せず）が接触しており、用紙Ｐの記録面に塗布する処理液塗布量を制御する。処理液乾燥装置４４には、熱風ノズル５４及びヒーター５６が処理液塗布ドラム３０の表面に近接して配設されている。処理液塗布部１４で記録面に処理液が塗布、乾燥された用紙Ｐは、処理液塗布部１４と画像形成部１６の間に設けられた中間搬送部５８へ搬送される。
【００３３】
＜中間搬送部＞
ドラム３４が回転可能に設けられており、中間搬送ドラム３４に設けられた保持部材３２を介して、中間搬送ドラム３４の表面に用紙Ｐの先端を保持し、中間搬送ドラム３４の回転によって用紙Ｐを下流側へ搬送する。
【００３４】
＜画像形成部＞
画像形成部１６には、画像形成ドラム３６が回転可能に設けられており、画像形成ドラム３６に設けられた保持部材３２を介して、画像形成ドラム３６の表面に用紙Ｐを保持し、画像形成ドラム３６の回転によって用紙Ｐを下流側へ搬送する。
【００３５】
画像形成ドラム３６の上部には、画像形成ドラム３６の外周面に近接して、シングルパス方式のインクジェットラインヘッド６４で構成されたヘッドユニット６６が配設されている。このヘッドユニット６６では、例えば基本色であるＹＭＣＫのインクジェットラインヘッド６４が画像形成ドラム３６の周方向に沿って配列され、用紙Ｐ上に各色の液滴で画像を形成する。
【００３６】
インクジェットラインヘッド６４は、画像形成ドラム３６に配置された回転速度を検出するエンコーダ（図示せず）に同期して液滴吐出を行うことで、高精度に着弾位置を決定すると共に、画像形成ドラム３６の振れ、回転軸６８の精度、ドラム表面速度に依存せず、液滴吐出ムラを低減することが可能となる。
【００３７】
なお、ヘッドユニット６６は画像形成ドラム３６の上部から退避可能とされており、インクジェットラインヘッド６４のノズル面清掃や増粘インク排出などのメンテナンス動作は、このヘッドユニット６６を画像形成ドラム３６の上部から退避させることで実施される構成とされていてもよい。
【００３８】
記録面に画像が形成された用紙Ｐは、画像形成ドラム３６の回転によって、画像形成部１６とインク乾燥部１８の間に設けられた中間搬送部７０へ搬送されるが、中間搬送部７０については、中間搬送部５８と構成が略同一であるため説明を省略する。
【００３９】
＜インク乾燥部＞
インク乾燥部１８には、乾燥ドラム３８が回転可能に設けられており、乾燥ドラム３８の上部には、インク乾燥部１８の表面に近接して、熱風ノズル７２及びＩＲヒーター７４が複数配設されている。
【００４０】
ここでは、一例として、上流側と下流側に熱風ノズル７２が配置されるようにして、熱風ノズル７２と平行配列された一対のＩＲヒーター７４を交互に配置している。これ以外にも、上流側にＩＲヒーター７４を多く配置して上流側で熱エネルギーを多く照射し水分の温度を上昇させ、下流側に熱風ノズル７２を多く配置して飽和水蒸気を吹き飛ばすようにしても良い。
【００４１】
ここで、熱風ノズル７２は、熱風の吹きつけ角度を用紙の後端側に傾けて配置するようにしている。これにより、熱風ノズル７２による熱風の流れを一方向に集めることができ、また、乾燥ドラム３８側へ用紙を押し付け、該乾燥ドラム３８の表面に用紙を保持させた状態を維持することができる。
【００４２】
これらの熱風ノズル７２及びＩＲヒーター７４による温風によって、用紙の画像形成部では、色材凝集作用により分離された溶媒が乾燥され、薄膜の画像層が形成される。
【００４３】
温風は用紙の搬送速度によっても異なるが、通常は５０℃〜７０℃に設定され、ＩＲヒーター７４の温度を２００℃〜６００℃に設定する事で、インク表面温度が５０℃〜６０℃になるよう設定されている。蒸発した溶媒はエアーと共に画像形成装置１０の外部へ排出されるが、エアーは回収される。このエアーは、冷却器／ラジエータ等で冷却して液体として回収しても良い。
【００４４】
記録面の画像が乾燥した用紙は、乾燥ドラム３８の回転によって、インク乾燥部１８と画像定着部２０の間に設けられた中間搬送部７６へ搬送されるが、中間搬送部７６については、中間搬送部５８と構成が略同一であるため説明を省略する。
【００４５】
＜画像定着部＞
画像定着部２０には、画像定着ドラム４０が回転可能に設けられており、画像定着部２０では、用紙Ｐ上に形成された薄層の画像層内のラテックス粒子が加熱／加圧されて溶融し、用紙Ｐ上に固着定着する機能を有する。
【００４６】
画像定着ドラム４０の上部には、画像定着ドラム４０の表面に近接して、加熱ローラ７８が配設されている。この加熱ローラ７８は熱伝導率の良いアルミなどの金属パイプ内にハロゲンランプが組み込まれており、加熱ローラ７８によって、ラテックスのＴｇ温度以上の熱エネルギーが付与される。これにより、ラテックス粒子を溶融し、用紙Ｐ上の凹凸に押し込み定着を行うと共に画像表面の凹凸を平滑化し光沢性を得ることを可能とする。
【００４７】
加熱ローラ７８の下流側には、定着ローラ８０が設けられている、この定着ローラ８０は画像定着ドラム４０の表面に圧接した状態で配置され、画像定着ドラム４０との間でニップ力を得るようにしている。このため、定着ローラ８０又は画像定着ドラム４０のうち、少なくとも一方は表面に弾性層を持ち、用紙Ｐに対して均一なニップ幅を持つ構成とする。
【００４８】
以上の工程を経たのち、記録面の画像が定着した用紙Ｐは画像定着ドラム４０の回転によって、画像定着部２０の下流側に設けられた排出部２１側へ搬送される。
【００４９】
なお本実施形態では画像定着部２０について説明したが、乾燥ドラム３８で記録面に形成された画像を乾燥・定着させる構成とされていてもよく、画像定着部２０は必ずしも必須ではない。
【００５０】
＜液滴吐出ヘッドの構造＞
本発明の第１実施形態に係るインクジェットラインヘッド６４は図２〜図５に示す液滴吐出ヘッドを備えている。
【００５１】
図２に示されているように、略直方体の中空箱形状をしたインクサブタンク１００は、吐出方向（図中下）にヘッドプレート１０４を備え、反吐出方向（図中上）にはインク入口１０６、インク出口１０８が設けられ内部へのインク流入、排出が行われる構造とされている。
【００５２】
図３〜図５には、ヘッドプレート１０４の構造例が示されている。これらの図に示されるように、ヘッドプレート１０４は、インクＳが貯留される長尺状の供給側共通流路２００と、この供給側共通流路２００と所定の間隔でほぼ平行に配置されインクＳが貯留される長尺状の循環側共通流路２０２と、を備えている。インクサブタンク１００で濾過されたインクＳが図示しないインク流入口から供給側共通流路２００に供給され、循環側共通流路２０２のインクＳがインク流出口２２４（図５参照）からインクサブタンク１００に回収される構成とされている。
【００５３】
供給側共通流路２００には、長手方向に沿った側壁２００Ａの上端部の両側に複数のインク供給路２０４が連通しており、インク供給路２０４の反対側の端部にはそれぞれ圧力室２０６が配設されている。複数のインク供給路２０４は、供給側共通流路２００の長手方向と直交する方向に延びており、供給側共通流路２００からインクＳがインク供給路２０４を通って圧力室２０６に供給されるようになっている。個々の圧力室２０６は上下方向に長い直方体状に形成されており、圧力室２０６の上部には圧力室２０６内の圧力を変動させるアクチュエータ２０８が設けられている。アクチュエータ２０８は、図示を省略するが、圧力室２０６の上面を構成すると共に圧力室２０６を加圧してインクＳを押圧する振動板（共通電極）と、振動板の上部に配置されて振動板を駆動する圧電体と、個々の圧電体の上部に配置されて当該圧電体に電気信号を印加する個別電極等を備えている。
【００５４】
圧力室２０６の下部にはインク流入口２１０が形成されており、インク流入口２１０の下端部には圧力室２０６で加圧されたインクＳを液滴として吐出するノズル２１２が形成されている。個々の圧力室２０６は、インク供給路２０４と連通する側面と対向する側面の下部でインク循環路２１４と連通しており、インク循環路２１４の圧力室２０６と反対側の端部は循環側共通流路２０２に連通している。複数のインク循環路２１４は、循環側共通流路２０２の長手方向と直交する方向に延びている。本実施形態では、複数のノズル２１２が形成されたノズル板はシリコンで形成されており、ノズル板の表面がノズル面２１３となっている。
【００５５】
図５に示されるように、ヘッドプレート１０４には、供給側共通流路２００と循環側共通流路２０２とが交互に複数配置されると共に、供給側共通流路２００と循環側共通流路２０２との間にそれぞれインク供給路２０４、インク循環路２１４を介して複数の圧力室２０６が配置されている。
【００５６】
供給側共通流路２００の最下流（インクＳの流れ方向最下流）である先端部２００Ｂには、供給側共通流路２００とこの供給側共通流路２００の隣に配置された循環側共通流路２０２とを繋ぎ、供給側共通流路２００からインクＳを循環側共通流路２０２に流すバイパス用流路２２０が設けられている。気泡は供給側共通流路２００に残存することがわかっており、流路抵抗の大きなインク供給路２０４には流れにくい傾向がある。このため、インク供給路２０４よりもインクＳが流れやすいバイパス用流路２２０を設けることにより、積極的に気泡を排除する。
【００５７】
バイパス用流路２２０は、供給側共通流路２００の先端部２００Ｂの側方から供給側共通流路２００の長手方向に対して交差する方向に延びており、供給側共通流路２００の先端部２００Ｂの側方と対向する循環側共通流路２０２の端部に接続されている。供給側共通流路２００内のインクＳの流れを妨げないように、供給側共通流路２００内を長手方向に沿って流れたインクＳが供給側共通流路２００の先端部２００Ｂからやや斜め方向に角度を変えてバイパス用流路２２０に流入するように構成されている。
【００５８】
図３に示されるように、供給側共通流路２００がヘッドプレート１０４の上方側に配置され、循環側共通流路２０２がヘッドプレート１０４の下方側に配置されているため、図５に示すバイパス用流路２２０は供給側共通流路２００から循環側共通流路２０２へ下り勾配となるように配置されている。図５では発明の構成を分りやすくするため、供給側共通流路２００とバイパス用流路２２０と循環側共通流路２０２とを同じ断面に図示している。
【００５９】
バイパス用流路２２０は、供給側共通流路２００の太さよりも細く、かつ、インク供給路２０４及びインク循環路２１４の太さよりも太く形成されている。
【００６０】
また、バイパス用流路２２０の流路抵抗Ｒは、圧力室２０６の数をＮ（Ｎ≧２）、インク供給路２０４から圧力室２０６を経由してインク循環路２１４までの流路抵抗をｒとしたとき、
ｒ／Ｎ＜Ｒ＜ｒ
の関係を満たしている。
【００６１】
上記の関係式は、バイパス用流路２２０の流路抵抗Ｒが、全圧力室２０６の合計流路抵抗ｒ／Ｎより大きく、個別の流路抵抗ｒよりも小さいことを示している。流路抵抗が大きくなるほどインクＳが流れにくくなるため、全圧力室２０６の合計流路抵抗は、個別の流路抵抗ｒを圧力室２０６の数Ｎで割った「ｒ／Ｎ」となる。
【００６２】
バイパス用流路２２０の流路抵抗Ｒが全圧力室２０６の合計流路抵抗ｒ／Ｎより大きいことは、供給側共通流路２００から圧力室２０６により多くのインクＳが流れるための条件である。すなわち、全圧力室２０６の合計流路抵抗よりもバイパス用流路２２０を流れにくくすることで、供給側共通流路２００からバイパス用流路２２０にインクＳの殆んどが流れてしまうのを阻止する。例えば、バイパス用流路２２０をあまり太く形成すると、圧力室２０６にインクＳが供給されにくくなるため、圧力室２０６により多くのインクＳが流れるように設定する必要がある。
【００６３】
また、バイパス用流路２２０の流路抵抗Ｒが個別の流路抵抗ｒよりも小さいことは、供給側共通流路２００から気泡が効率よくバイパス用流路２２０を通って循環側共通流路２０２に抜けるための条件である。すなわち、バイパス用流路２２０にインクＳが流れていくようにするため、個別の流路抵抗ｒよりはバイパス用流路２２０を流れやすくする必要がある。例えば、バイパス用流路２２０をあまり細く形成すると、気泡が抜けにくくなるため、バイパス用流路２２０に効率よく気泡が流れるように設定する必要がある。
【００６４】
本実施形態では、バイパス用流路２２０の形状、太さ、長さ等を調整することにより、バイパス用流路２２０の流路抵抗Ｒが上記の関係式を満たすように設定している。これによって、供給側共通流路２００に残存する気泡をインクＳと共に効率よくバイパス用流路２２０へ流すことができる。
【００６５】
また、バイパス用流路２２０の流路抵抗Ｒは、気泡が排除できる範囲でできるだけ大きな方が望ましい。具体的には、Ｒ≒ｒ／１０程度が好ましい。バイパス用流路２２０が複数存在するときは、その合成抵抗値で考える。気泡を排除できる範囲でバイパス用流路２２０の流路抵抗Ｒを大きくし、バイパス用流路２２０にインクＳが流れにくくすることで、圧力室２０６により多くのインクＳを供給してインクＳの循環効率が落ちるのを防止する。
【００６６】
バイパス用流路２２０と供給側共通流路２００との接続部２２０Ａは、滑らかなＲ状の面で形成されている。また、バイパス用流路２２０の長手方向と直交する断面の略四角形の角部も、滑らかなＲ状の面で形成されている。これによって、バイパス用流路２２０と供給側共通流路２００との接続部２２０Ａやバイパス用流路２２０の中間部に気泡が引っ掛かりにくくなる。
【００６７】
供給側共通流路２００のインクＳの流れ方向最下流である先端部２００Ｂは、気泡が溜まりやすい部分であることが実験等で確認されており、バイパス用流路２２０はこの供給側共通流路２００の先端部２００Ｂに設けることが好ましい。
【００６８】
上記のようなヘッドプレート１０４を備えたインクジェットラインヘッド６４の構成によれば、インクサブタンク１００から供給されたインクＳは供給側共通流路２００に流れ、供給側共通流路２００からインクＳがインク供給路２０４を通じて個々の圧力室２０６へ供給される。このインク供給路２０４はイナータンスが大きくなるように設計されており、吐出時にインクＳが供給側共通流路２００へ逆流するのを防いでいる。ここで、イナータンスとは、周波数応答関数であり、弾性体に振幅Ｆの周期的な加振力を加えたとき、他の1点で生じる加速度をＡとすると、Ａ／Ｆで定義される値を言う。
【００６９】
圧力室２０６に導入されたインクＳは、アクチュエータ２０８の駆動に伴って圧力室２０６で加圧されることにより、ノズル２１２から液滴として吐出される。また、アクチュエータ２０８の動作とは別に供給側共通流路２００と循環側共通流路２０２の圧力差により圧力室２０６から循環側共通流路２０２へとインク循環路２１４を通じてインクＳが流れる。このインク循環路２１４は、吐出時のインクＳが循環側共通流路２０２へ流れるのを防ぐためにイナータンスが大きくなるように設計されている。循環側共通流路２０２に流れたインクＳはインクサブタンク１００に回収される。
【００７０】
言い換えると、循環に関するインクＳの流れは、供給側共通流路２００からインク供給路２０４を通って圧力室２０６に供給され、さらにインク循環路２１４を通って循環側共通流路２０２へ流れる経路となる。このインクＳの流れは、供給側共通流路２００と循環側共通流路２０２との圧力差によって生じる。
【００７１】
また、吐出に関するインクＳの流れは、圧力室２０６からノズル２１２に向かう流れと、圧力室２０６からインク供給路２０４、インク循環路２１４に向かう流れとなる。このインクＳの流れは、アクチュエータ２０８による発生圧力によって生じる。急激なインクＳの流れであるため、イナータンスの大きなインク供給路２０４、インク循環路２１４には殆んど流れが発生しない。
【００７２】
＜本実施形態の作用並びに効果＞
供給側共通流路２００のインクＳの流れ方向最下流である先端部２００Ｂに供給側共通流路２００と循環側共通流路２０２とを繋ぐバイパス用流路２２０が設けられており、バイパス用流路２２０の流路抵抗Ｒは、圧力室２０６の数をＮ（Ｎ≧２）、インク供給路２０４から圧力室２０６を経由してインク循環路２１４までの流路抵抗をｒとしたとき、
ｒ／Ｎ＜Ｒ＜ｒ
の関係を満たすように設定されている。バイパス用流路２２０の流路抵抗Ｒが全圧力室２０６の合計流路抵抗ｒ／Ｎより大きいことは、供給側共通流路２００から圧力室２０６により多くの液が流れるための条件であり、バイパス用流路２２０の流路抵抗Ｒが個別の流路抵抗ｒよりも小さいことは、供給側共通流路２００から気泡がインクＳと共に効率よくバイパス用流路２２０を通って循環側共通流路２０２に抜けるための条件である。これによって、液循環効率を維持しながら供給側共通流路２００に残存する気泡を効率よく除去することができ、供給側共通流路２００からインク供給路２０４を通って個々の圧力室２０６へ気泡が供給されるのを防止又は抑制することができる。
【００７３】
また、循環側共通流路２０２に抜けた気泡は、インクＳと共にインクサブタンク１００に流れ、さらに図示しないインクタンクに流れる。インクサブタンク１００やインクタンクに流れた気泡はインクＳの循環により消えやすい。また、ヘッドプレート１０４の供給側共通流路２００には脱気したインクＳが供給される。
【００７４】
上記のようなインクジェットラインヘッド６４では、バイパス用流路２２０は、気泡が溜まりやすい供給側共通流路２００の先端部２００Ｂに設けられており、供給側共通流路２００内に残存する気泡をバイパス用流路２２０から循環側共通流路２０２により効果的に除去することができる。
【００７５】
また、バイパス用流路２２０と供給側共通流路２００との接続部２２０Ａや、バイパス用流路２２０の長手方向と直交する断面の略四角形の角部は、滑らかなＲ状の面で形成されている。これによって、バイパス用流路２２０と供給側共通流路２００との接続部２２０Ａやバイパス用流路２２０の中間部に気泡が引っ掛かることを防止又は抑制することができる。
【００７６】
＜第２実施形態＞
図６には、本発明の第２実施形態に係るインクジェットラインヘッドの構造が示されている。なお、第１実施形態と同一の部材には同一の符号を付し、重複した説明は省略する。
【００７７】
図６に示されるように、インクジェットラインヘッドに用いられるヘッドプレート２３０に供給側共通流路２００と循環側共通流路２０２とが交互に設けられている点は第１実施形態と同様である。
【００７８】
供給側共通流路２００の先端部２００Ｂ及び供給側共通流路２００の長手方向中間部には、隣り合う供給側共通流路２００と循環側共通流路２０２とを繋ぐ複数のバイパス用流路２３２が設けられている。複数のバイパス用流路２３２は、インクＳの流れを妨げないように供給側共通流路２００の長手方向に対して傾斜する方向に配置されている。
【００７９】
複数のバイパス用流路２３２を設けることにより、供給側共通流路２００に残存する気泡をさらに確実に除去することができる。また、供給側共通流路２００の長手方向中間部にバイパス用流路２３２を設けることにより、気泡が供給側共通流路２００の先端部２００Ｂに流れる前に除去することができる。
【００８０】
＜第３実施形態＞
図７には、本発明の第３実施形態に係るインクジェットラインヘッドの構造が示されている。なお、第１実施形態及び第２実施形態と同一の部材には同一の符号を付し、重複した説明は省略する。
【００８１】
図７に示されるように、インクジェットラインヘッドに用いられるヘッドプレート２４０に供給側共通流路２００と循環側共通流路２０２とが交互に設けられている点は第１実施形態と同様である。
【００８２】
供給側共通流路２００の先端部２００Ｂには、供給側共通流路２００とその一方の隣に配置された循環側共通流路２０２とを繋ぎ、かつ、循環側共通流路２０２に向かって次第に細くなるような形状に形成されたバイパス用流路２４２が設けられている。
【００８３】
供給側共通流路２００から循環側共通流路２０２に向かって次第に細くなるような形状のバイパス用流路２４２を設けることにより、バイパス用流路２４２の太い部位２４２Ａから細い部位２４２Ｂに向かって一方向に気泡が流れやすくなる。これによって、供給側共通流路２００から気泡がバイパス用流路２４２を通って循環側共通流路２０２に抜けやすくなると共に、循環側共通流路２０２に抜けた気泡が細い部位２４２Ｂからバイパス用流路２４２内に入りにくく、気泡の逆流を防止又は抑制することができる。
【００８４】
＜実施形態の補足説明＞
上記第１実施形態では、供給側共通流路２００の最下流である先端部２００Ｂにバイパス用流路２２０を設けたが、これに限定されず、供給側共通流路２００の他の部分にバイパス用流路２２０を設けてもよい。供給側共通流路２００の先端部２００Ｂ以外に気泡が溜まりやすい部分がある場合は、その近傍にバイパス用流路２２０を設けることが好ましい。
【００８５】
上記第１実施形態では、バイパス用流路２２０と供給側共通流路２００との接続部２２０Ａを滑らかなＲ状の面で形成したが、バイパス用流路２２０と循環側共通流路２０２との接続部を滑らかなＲ状の面で形成してもよい。これによって、バイパス用流路２２０と循環側共通流路２０２との接続部に気泡が引っ掛かることを防止又は抑制することができる。
【００８６】
＜その他＞
以上、本発明の実施例について記述したが、本発明は上記の実施例に何ら限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々なる態様で実施し得ることは言うまでもない。
【００８７】
例えば上記実施形態ではドラムの表面に用紙Ｐを保持、搬送する構成を例に挙げたが、これに限定せず例えば無端ベルト状の搬送ベルトを用いる構成や、平板状のステージを用いて用紙を搬送する構成に本発明を適用することも可能である。
【００８８】
また、上記実施形態では処理液塗布部１４で用紙Ｐに処理液を塗布し、乾燥させる処理を施したのち用紙Ｐに対してヘッドユニット６６にて液滴吐出を行う構成を例に挙げたが、勿論これに限定せず例えば通常紙（プレーンペーパー）を保持してそのまま搬送し、表面に液滴を直接吐出して画像を形成する通常のインクジェットプリンタに本発明を適用することも可能である。
【００８９】
さらに吐出される液はインクに限定されず、例えばエッチング時の基板パターン形成などに応用してもよい。
【符号の説明】
【００９０】
１０   画像形成装置
１６   画像形成部
３６   画像形成ドラム（搬送手段）
６４   インクジェットラインヘッド（液滴吐出ヘッド）
６６   ヘッドユニット
２００ 供給側共通流路
２００Ｂ      先端部（先端）
２０２ 循環側共通流路
２０４ インク供給路（液供給路）
２０６ 圧力室
２０８ アクチュエータ（駆動手段）
２１２ ノズル
２１４ インク循環路（液循環路）
２２０ バイパス用流路
２２０Ａ      接続部（Ｒ状面）
２３２ バイパス用流路
２４２ バイパス用流路
２４２Ａ      太い部位
２４２Ｂ      細い部位
Ｐ     用紙
Ｓ     インク
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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