(57)【要約】【課題】異物や小泡が増えても、液体の正常な流れを維持することが可能な液体吐出ヘッドを提供する。【解決手段】素子基板２は、液体を吐出する吐出口と、吐出口から吐出する液体を蓄える圧力室６２と、圧力室に液体を供給するための液体供給流路と、圧力室から液体を回収するための液体回収流路６６とを備える。フィルタ室２３は、液体に含まれる異物を捕縛するフィルタ１１を備え、液体がフィルタ１１に対して下方から上方に向かって流動する。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体を吐出する吐出口と、前記吐出口に連通し、液体を吐出するためのエネルギーを発生するエネルギー発生素子を内部に備える圧力室と、前記圧力室に液体を供給するための供給流路と、前記圧力室から液体を回収するための回収流路とを備える素子基板が複数配列されるページワイド型の液体吐出ヘッドであって、
液体に含まれる異物を捕縛するフィルタを内部に備え、前記供給流路と連通したフィルタ室を有し、使用状態において前記フィルタは鉛直方向に対して交差して設けられており、液体が前記フィルタに対して下方から上方に向かって流動することを特徴とする液体吐出ヘッド。
【請求項２】
前記フィルタは、当該液体吐出ヘッドの長手方向に沿って設けられることを特徴とする請求項１に記載の液体吐出ヘッド。
【請求項３】
前記フィルタは、当該液体吐出ヘッドの長手方向に対して傾いて設けられることを特徴とする請求項１に記載の液体吐出ヘッド。
【請求項４】
前記フィルタ室は、前記長手方向側の側面に設けられた、液体が供給される接続口を有し、
前記フィルタは、前記接続口が設けられている側が高くなるように傾いていることを特徴とする請求項３に記載の液体吐出ヘッド。
【請求項５】
前記フィルタ室は、前記長手方向側の側面に設けられた、液体が供給される接続口を有し、
液体が供給される供給入口を備え、前記供給入口に供給された液体を前記接続口から前記フィルタ室に供給する上流供給流路を有し、
前記上流供給流路は、当該液体吐出ヘッドの長手方向に沿って設けられ、
前記上流供給流路の一方の端部が前記接続口と接続し、他方の端部に前記供給入口が設けられていることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１項に記載の液体吐出ヘッド。
【請求項６】
前記素子基板よりも上流側、かつ、前記フィルタ室よりも下流側に設けられた負圧制御ユニットであって、当該負圧制御ユニットよりも下流側の圧力を一定範囲に維持する負圧制御ユニットを有することを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１項に記載の液体吐出ヘッド。
【請求項７】
前記負圧制御ユニットは、前記フィルタ室の上に配置されたサブタンクを有することを特徴とする請求項６に記載の液体吐出ヘッド。
【請求項８】
前記複数の素子基板は、当該液体吐出ヘッドの長手方向に沿って直線状に設けられていることを特徴とする請求項１ないし７のいずれか１項に記載の液体吐出ヘッド。
【請求項９】
前記圧力室の液体は前記供給流路および前記回収流路を介して外部との間で循環されることを特徴とする請求項１ないし８のいずれか１項に記載の液体吐出ヘッド。
【請求項１０】
液体を吐出する吐出口と、前記吐出口に連通し、液体を吐出するために利用されるエネルギーを発生するエネルギー発生素子を内部に備える圧力室と、前記圧力室に液体を供給するための供給流路と、前記圧力室から液体を回収するための回収流路とを備える素子基板が複数配列されるページワイド型の液体吐出ヘッドであって、
液体に含まれる異物を捕縛するフィルタと、前記フィルタの下方に配される下室と、前記フィルタの上方に配される上室と、を備えるフィルタ室を有し、
前記下室、前記フィルタ、前記上室、前記供給流路、前記圧力室、前記回収流路の順に液体が供給されることを特徴とする液体吐出ヘッド。
【請求項１１】
流路を流動する液体の圧力を制御する負圧制御ユニットを備え、当該負圧制御ユニットは前記フィルタ室より上流側に設けられていることを特徴とする請求項１０に記載の液体吐出ヘッド。
【請求項１２】
前記圧力室の液体は前記供給流路および前記回収流路を介して外部との間で循環されることを特徴とする請求項１０または１１に記載の液体吐出ヘッド。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液体を吐出する液体吐出ヘッドに関する。
【背景技術】
【０００２】
被記録媒体の幅に対応した長さを備える長尺なページワイド型（ライン型）の液体吐出ヘッド（以下、長尺ヘッドと称する）を有し、長尺ヘッドを固定した状態で被記録媒体を搬送させながら記録を行うページワイド型の液体吐出装置が知られている。ページワイド型の液体吐出装置は、被記録媒体に対してスキャンしながら記録を行うシリアル型の液体吐出装置よりも高速で記録動作を行うことができる。長尺ヘッドは、シリアル型の液体吐出装置が備える液体吐出ヘッド（以下、シリアルヘッドと称する）と比べて非常に多くの吐出口を有し、また、１回の走査で記録を行うため、吐出口内の液体の増粘による吐出不良を防止することが重要となる。
吐出不良を防止する技術としては、液体吐出装置内で液体を循環させる循環方式が知られている。循環方式では、液体が液体吐出装置本体から長尺ヘッドの供給入口に供給され、長尺ヘッドの内部流路を通って、長尺ヘッドの供給出口から液体吐出装置本体に還流される。一般に、長尺ヘッドの内部流路には、吐出口のゴミ詰まりなどを防止するために、ゴミなどの異物を取り除くフィルタが設けられている。フィルタは、異物だけでなく、液体中の小泡も捕縛する。小泡がフィルタを覆うと液体の通過に影響が生じるため、小泡によってフィルタが覆われないように小泡を取り除くパージ技術が必要となる。
特許文献１には、フィルタを垂直に配置し、フィルタの下方が液体で浸る構成を有する液体吐出ヘッドが記載されている。この液体吐出ヘッドでは、フィルタの上流側に気泡を抜く排気経路を設け、浮き袋を用いて空気が溜まったときに排気経路を自動的に開閉することで、フィルタの表面が小泡に覆われることを抑制している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１１−２２４９３６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
長尺ヘッドでは、シリアルヘッドと比べて多量の液体が必要となり、さらに循環方式では、非循環方式と比べて多量の液体が必要となる。したがって、循環方式の長尺ヘッドには、多量の液体が流れることとなり、それに伴い、フィルタに捕縛される異物や小泡の量も増える。異物や小泡の量が増えると、特許文献１に記載の技術では、フィルタが異物や小泡で覆われ、液体の流れに影響を与える恐れがある。
【０００５】
本発明は、上記の問題を鑑みてなされたものであり、供給量の多い循環方式の長尺ヘッドにおいても、異物や小泡によるフィルタでの流れの影響を抑制することが可能な液体吐出ヘッド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】
【０００６】
本発明による第１の液体吐出ヘッドは、液体を吐出する吐出口と、前記吐出口に連通し、液体を吐出するためのエネルギーを発生するエネルギー発生素子を内部に備える圧力室と、前記圧力室に液体を供給するための供給流路と、前記圧力室から液体を回収するための回収流路とを備える素子基板が複数配列されるページワイド型の液体吐出ヘッドであって、液体に含まれる異物を捕縛するフィルタを内部に備え、前記供給流路と連通したフィルタ室を有し、使用状態において前記フィルタは鉛直方向に対して交差して設けられており、液体が前記フィルタに対して下方から上方に向かって流動することを特徴とする。
また、本発明による第２の液体吐出ヘッドは、液体を吐出する吐出口と、前記吐出口に連通し、液体を吐出するために利用されるエネルギーを発生するエネルギー発生素子を内部に備える圧力室と、前記圧力室に液体を供給するための供給流路と、前記圧力室から液体を回収するための回収流路とを備える素子基板が複数配列されるページワイド型の液体吐出ヘッドであって、液体に含まれる異物を捕縛するフィルタと、前記フィルタの下方に配される下室と、前記フィルタの上方に配される上室と、を備えるフィルタ室を有し、記下室、前記フィルタ、前記上室、前記供給流路、前記圧力室、前記回収流路の順に液体が供給されることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、液体がフィルタに対して下方から上方に向かって流動するため、大きな異物をフィルタの下方に溜めることが可能になり、異物が増えても、フィルタが異物で覆われることを抑制することが可能になる。また、液体を圧力室から回収することができるため、液体の流れを強くしてフィルタに捕縛された小泡を拡散させることが可能になり、小泡が増えてもフィルタが小泡で覆われることを抑制することができる。したがって、供給量の多い循環方式の長尺ヘッドにおいても、異物や小泡によるフィルタでの流れの影響を抑制することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る液体吐出装置の構成を示す図である。
【図２】本発明の第１の実施形態に係る液体吐出ヘッドを斜め上から見た斜視図である。
【図３】本発明の第１の実施形態に係る液体吐出ヘッドを斜め下から見た斜視図である。
【図４】本発明の第１の実施形態に係る液体吐出ヘッドにおける液体の流れを示す図である。
【図５】本発明の第１の実施形態に係る液体吐出ヘッドにおける液体供給系を示す図である。
【図６】本発明の第１の実施形態に係る素子基板における液体の流れを示す図である。
【図７】本発明の第１の実施形態に係るフィルタ室内の挙動を説明するための図である。
【図８】本発明の第２の実施形態に係るフィルタ室内の挙動を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。なお、各図面において同じ機能を有するものには同じ符号を付け、その説明を省略する場合がある。
（第１の実施形態）
図１は、本発明の第１の実施形態に係る液体吐出装置の構成を示す図である。より具体的には、図１は、液体吐出装置における液体を循環させる循環経路の構成の一例を示す模式図である。なお、図１に示す液体吐出装置１０００は、液体としてインクを吐出して記録を行うインクジェット記録装置である。
液体吐出装置１０００は、ページワイド型の液体吐出ヘッド１を備える。液体吐出ヘッド１は、液体としてＣＭＹＫ（シアン、マゼンタ、イエロー、ブラック）インクを用いたフルカラー印刷が可能である。
液体吐出ヘッド１は、第１循環ポンプ（高圧側）１００１、第１循環ポンプ（低圧側）１００２、およびバッファタンク１００３等と流体的に接続している。なお、図１では、説明を簡略化するためにＣＭＹＫインクの内の一色のインクが流動する経路のみが示されているが、実際には４色分の循環経路が、液体吐出ヘッド１および液体吐出装置１０００の本体に設けられている。
サブタンクとして使用されるバッファタンク１００３はメインタンク１００６と接続される。バッファタンク１００３は、そのタンクの内部と外部とを連通する大気連通口（不図示）を有し、インク中の気泡を外部に排出することが可能である。バッファタンク１００３は、補充ポンプ１００５とさらに接続されている。補充ポンプ１００５は、液体吐出ヘッド１の吐出口から液体を吐出または排出する動作によって液体吐出ヘッド１で液体が消費された際に、消費された分のインクをメインタンク１００６からバッファタンク１００３へ移送する。液体を吐出または排出する動作としては、例えば、記録動作や吸引回復動作などが挙げられる。
２つの第１循環ポンプ１００１および１００２は、液体吐出ヘッド１の液体接続部１１１から液体を引き出してバッファタンク１００３へ流す機能を有する。第１循環ポンプとしては、定量的な送液能力を有する容積型ポンプが好ましい。具体的には、第１循環ポンプとしては、チューブポンプ、ギアポンプ、ダイヤフラムポンプおよびシリンジポンプ等が挙げられるが、例えば、一般的な定流量弁やリリーフ弁をポンプ出口に配して一定流量を確保する形態のものでもよい。液体吐出ヘッド１の駆動時には、第１循環ポンプ（高圧側）１００１および第１循環ポンプ（低圧側）１００２によって、それぞれ共通供給流路２１１および共通回収流路２１２内を一定量の液体が流れる。この液体の流量は、液体吐出ヘッド１内の各素子基板（記録素子基板）２間の温度差が、記録画像の画質に影響を与えない程度以上に設定されることが好ましい。しかしながら、あまりに大きな流量が設定されると、液体吐出ユニット３００内の流路の圧損の影響により、各素子基板２間の負圧差が大きくなり過ぎ、画像に濃度ムラが生じてしまう。このため、各素子基板２間の温度差と負圧差を考慮しながら、流量を設定することが好ましい。
【００１０】
負圧制御ユニット２３０は、第２循環ポンプ１００４と液体吐出ユニット３００との間の経路上に設けられ、負圧制御ユニット２３０よりも下流側の負圧を制御する。具体的には、負圧制御ユニット２３０は、記録デューティ（Duty）の差によって循環経路内の流量が変動した場合でも、負圧制御ユニット２３０よりも下流側の圧力を予め設定した所望の圧力を中心とする一定範囲内に維持するように動作する。負圧制御ユニット２３０よりも下流側は、負圧制御ユニット２３０よりも液体吐出ユニット３００に近い側である。負圧制御ユニット２３０は、互いに異なる制御圧が設定された２つの圧力調整機構を備えている。２つの圧力調整機構としては、それ自身よりも下流の圧力を、所望の設定圧を中心とする一定の範囲以下の変動で制御できるものであれば、特に限定されない。圧力調整機構は、例えば、所謂「減圧レギュレーター」を採用することができる。圧力調整機構として減圧レギュレーターを用いた場合、図１に示すように、第２循環ポンプ１００４によって、液体供給ユニット５を介して負圧制御ユニット２３０の上流側を加圧させることが好ましい。この場合、バッファタンク１００３の液体吐出ヘッド１に対する水頭圧の影響を抑制できるので、液体吐出装置１０００におけるバッファタンク１００３のレイアウトの自由度を広げることができる。第２循環ポンプ１００４としては、液体吐出ヘッド１の駆動時に使用するインク循環流量の範囲において、一定圧以上の揚程圧を有するものであればよく、ターボ型ポンプや容積型ポンプ等を使用できる。具体的には、第２循環ポンプ１００４として、ダイヤフラムポンプ等が適用可能である。また第２循環ポンプ１００４の代わりに、例えば負圧制御ユニット２３０に対して所定の水頭差を有するように配置された水頭タンクを適用することも可能である。
液体供給ユニット５には、供給される液体中の異物を取り除くため、液体接続部１１１の各開口と連通する各色別のフィルタ１１が設けられている。
２つの圧力調整機構の内、相対的に高圧設定側の機構と相対的に低圧設定側の機構は、液体供給ユニット５内を経由して、液体吐出ユニット３００内の共通供給流路２１１と共通回収流路２１２とにそれぞれ接続されている。相対的に高圧設定側の機構は、図１においてＨで示され、相対的に低圧設定側の機構は、図１でＬと示されている。液体吐出ユニット３００には、共通供給流路２１１、共通回収流路２１２、および各記録素子基板と連通する個別供給流路２１３ａおよび個別回収流路２１３ｂが設けられている。個別流路２１３（個別供給流路２１３ａおよび個別回収流路２１３ｂ）は、共通供給流路２１１および共通回収流路２１２と連通している。このため、共通供給流路２１１を流れる液体の一部が、共通供給流路２１１から素子基板２の内部流路を通過して共通回収流路２１２へと流れる流れ（図１の矢印）が発生する。これは、共通供給流路２１１には高圧設定側の圧力調整機構Ｈが接続され、共通回収流路２１２には低圧設定側の圧力調整機構Ｌが接続されているため、２つの共通流路（共通供給流路２１１および共通回収流路２１２）間に差圧が生じているからである。
以上のように液体吐出ユニット３００では、液体が共通供給流路２１１および共通回収流路２１２のそれぞれを通過しつつ、その液体の一部が各素子基板２を通過するような流れが発生する。このため、各素子基板２で発生する熱を、共通供給流路２１１および共通回収流路２１２を流れる液体で素子基板２の外部へ排出することができる。また、本構成により、液体吐出ヘッド１による記録が行われている際に、記録を行っていない吐出口や圧力室においても液体の流れを生じさせることができるため、それらの部位におけるインクの増粘を抑制できる。また増粘した液体や液体中の異物を共通回収流路２１２へと排出することができる。このため、本実施形態の液体吐出ヘッド１は、高速で高画質な記録が可能となる。
【００１１】
図２および図３は、液体吐出ヘッド１を示す斜視図である。具体的には、図２は、液体吐出ヘッド１を斜め上から見た斜視図であり、図３は、液体吐出ヘッド１を斜め下から見た斜視図である。
図２および図３に示ように液体吐出ヘッド１は、液体を吐出する素子基板２と、複数の素子基板２を支持する流路部材３と、流路部材３を支持する筐体である支持部材４と、素子基板２に液体を供給する液体供給ユニット５とを有する。素子基板２は、複数配列されている。図の例では、素子基板２は、１５個ある。
各素子基板２は、液体としてＣＭＹＫの４色のインクを吐出することが可能である。各素子基板２は、別々のフレキシブル配線基板６を介して１つの回路基板７と電気的に接続されている。フレキシブル配線基板６は、回路基板７からの論理信号を素子基板２に入力する。素子基板２は、入力された論理信号に応じてエネルギー発生素子（不図示）を駆動して液体を吐出する。回路基板７には、液体吐出装置１０００の本体と電気的に接続するための電気コネクタ７ａが設けられる。電気コネクタ７ａは、液体吐出ヘッド１の長手方向でありＸ方向の端部のうち、液体吐出装置１０００の本体に取り付けられる方の端部付近に設けられる。
複数の素子基板２は、流路部材３上に略直線状に配列されている。流路部材３は、液体供給ユニット５から供給される液体を各素子基板２に分配（供給）するための内部流路（不図示）を備える。支持部材４は、流路部材３および液体供給ユニット５を支持している。
液体供給ユニット５には、図１に示した負圧制御ユニット２３０として機能するサブタンク８が設けられている。サブタンク８は、４個あり、各サブタンク８は別々の色のインクを一時的に貯留する。また、液体供給ユニット５には、液体吐出装置１０００の本体から液体が供給される供給入口である循環入口９と、液体吐出装置１０００の本体に対して液体を還流させる還流出口である循環出口１０とを有する。循環入口９および循環出口１０は、図１に示した液体接続部１１１に対応する。
【００１２】
図４は、液体吐出ヘッド１内における液体の流れを示す図である。図５は、液体吐出ヘッド１における各素子基板２に液体を供給するための液体供給系を説明するための図である。
図５に示すように、液体吐出ヘッド１は、循環入口９に供給された液体を流す内部流路として、循環入口９と連通する上流供給流路２１と、循環出口１０と連通する下流供給流路２２とを有する。
上流供給流路２１は、液体供給ユニット５の内部に、液体吐出ヘッド１の長手方向であるＸ方向に沿って設けられる。上流供給流路２１における循環入口９とは逆側の端部はフィルタ室２３と連通（接続）している。具体的には、フィルタ室２３には、液体をフィルタ室２３に供給するための接続口２４が設けられ、上流供給流路２１は接続口２４によりフィルタ室２３と連通している。
フィルタ室２３には、液体に含まれる異物（例えば、ゴミなど）を捕縛（除去）するためのフィルタ１１が設けられている。フィルタ１１は、例えば、ＳＵＳ（ステンレス）などの金属で形成されたメッシュ部材である。フィルタ１１は、本実施形態では、Ｘ方向に沿って略水平に設けられる。具体的には、フィルタ室２３は、液体吐出ヘッド３を使用する使用状態において、フィルタ１１が鉛直方向に対して交差（より具体的には、直交）して設けられ、液体がフィルタ１１に対して下方から上方に向かって流動するように配置される。
フィルタ室２３は、サブタンク８と連通している。サブタンク８は、フィルタ１１で生じる圧力損失による負圧変動の素子基板２（具体的には、吐出口）への影響を抑制するために、図示したように、素子基板２よりも上流側、かつ、フィルタ室２３よりも下流側に設けられることが望ましい。また、サブタンク８は、フィルタ１１を通過する非常に小さな気泡の吐出口への流出を抑制するために、サブタンク８がフィルタ１１を通過した気泡を蓄えられるように設けられることが望ましい。このため、サブタンク８は、図示したようにフィルタ室２３の上に配置されることが望ましい。
サブタンク８による負圧制御は、例えば、ばね袋構造などにより行うことができる。サブタンク８の出口は、下流供給流路２２と連通する。下流供給流路２２は、流路部材３の内部に、液体吐出ヘッド１の長手方向であるＸ方向に沿って設けられている。下流供給流路２２におけるＸ方向の一方の端部が循環出口１０と連通し、他方の端部がサブタンク８の出口と連通する。下流供給流路２２は、図１で示した、素子基板２ごとに設けられた複数の個別流路２１３と連通し、各個別流路２１３を介して各素子基板２と連通する。
【００１３】
次に、記録動作時に液体吐出ヘッド１内を循環する液体の流れを説明する。
図４および図５に示したように液体吐出装置１０００の本体から供給された液体は、供給流３１として循環入口９に流入され、上流液体流３２として上流供給流路２１内を流れる。上流液体流３２は、接続口２４を介してフィルタ室２３まで流れ、フィルタ１１を下方から上方に通過し、サブタンク８に流入する。サブタンク８に流入した上流液体流３２は、下流供給流路２２内に下流液体流３３として流入する。下流液体流３３は、下流供給流路２２内を流れている途中で個別流路２１３を介して素子基板２に分配され、その一部が吐出口から吐出され、残りが再び下流液体流３３に合流する。そして下流液体流３３は、還流３４として、循環出口１０から液体吐出装置１０００の本体に回収される。
なお、図４および図５で示した構成では、下流供給流路２２から各素子基板２に分配された液体が同じ下流供給流路２２に戻っていた。しかしながら、下流供給流路２２を図１に示したように共通供給流路２１１と共通回収流路２１２とで構成することで、共通供給流路２１１から各素子基板２に分配した液体を共通回収流路２１２に流入させる構成でもよい。
【００１４】
図６は、素子基板２内の液体の流れを説明するための図であり、素子基板２の断面が示されている。図６に示すように素子基板２は、基板５１と吐出口形成部材５２とが積層された構成を有し、基板５１の吐出口形成部材５２が積層された面とは逆の面に蓋部材５３が接合されている。
吐出口形成部材５２には、液体を吐出する吐出口６１が所定の方向に沿って配列されている。また、吐出口形成部材５２には、各吐出口６１に対向する位置に設けられ、吐出口６１から吐出する液体を蓄える圧力室６２と、液体が供給される供給口６３と、液体を回収する回収口６４とを備える。
基板５１および蓋部材５３には、吐出口６１の配列方向に沿って延在する液体供給流路６５および液体回収流路６６が形成されている。液体供給流路６５は、供給口６３を介して圧力室６２に液体を供給するための供給流路であり、液体回収流路６６は、回収口６４を介して圧力室６２から液体を回収する回収流路である。液体供給流路６５および液体回収流路６６は、蓋部材５３に設けられた開口６７および図１に示した個別流路２１３を介して図５に示した下流供給流路２２と連通している。
基板５１には、吐出口形成部材５２の吐出口６１と圧力室６２を挟んで対向する位置に、吐出口６１から液体を吐出するために利用されるエネルギーを発生させるエネルギー発生素子６８を備える。基板５１における吐出口６１の配列方向とは交差する方向の端部には、図３に示したフレキシブル配線基板６と電気的に接続するための複数の端子６９が吐出口６１の配列方向に沿って配列されている。
上記構成を有する液体吐出ヘッド１では、下流供給流路２２からの液体は、図の矢印Ｃで示すように、開口６７、液体供給流路６５、供給口６３、圧力室６２、回収口６４、液体回収流路６６および開口６７を介して下流供給流路２２に還流される。そして、端子６９に入力された論理信号に基づいてエネルギー発生素子６８が駆動することで、圧力室６２内の液体が吐出口６１から吐出される。
【００１５】
図７は、フィルタ室２３内の挙動を説明するための図である。図７に示すようにフィルタ室２３は、フィルタ１１によって、フィルタ１１よりも下方にある下室であるフィルタ下室２３ａと、フィルタ１１よりも上方にある上室であるフィルタ上室２３ｂとに区分けされている。フィルタ下室２３ａは、液体吐出ヘッド１の長手方向側（Ｘ方向側）の側面に接続口２４を有し、接続口２４を介して上流供給流路２１と連通（接続）している。フィルタ上室２３ｂは、サブタンク８と連通している。
液体の循環（流動）が停止している停止状態では、図７（ａ）に示すように、液体の循環時に液体と共に運ばれてきた小泡（気泡）１００やゴミ（異物）１０１がフィルタ下室２３ａに留まっている。小泡１００は浮力によりフィルタ１１に接するように溜まるが、ゴミ１０１は、通常、自重によりフィルタ下室２３ａの底部に溜まるため、フィルタ１１の有効面積を十分に確保することができる。なお、有効面積は、フィルタ１１における液体を通過させることが可能な部分の面積である。
図７（ｂ）に示すように液体の循環が開始されると、液体は上流供給流路２１から接続口２４を介してフィルタ下室２３ａに流入する。そして液体は、フィルタ１１に対して下方から上方に向かって流動（通過）し、フィルタ上室２３ｂを介してサブタンク８へと流出する。その後、液体は、液体供給流路６５、圧力室６２、液体回収路６６の順に供給される。
このとき、仮に非循環方式が用いられていた場合、液体は吐出口６１から吐出したことにより生じる表面張力によって流動するため、液体の流れが弱い。このため、小泡１００が多い場合、その小泡１００で液体が分断され、フィルタ１１を通過するフィルタ通過流４１が不安定になる。
これに対して、本実施形態のように循環方式が用いられている場合、液体は図１に示した第１循環ポンプ１００１および１００２のような循環供給機構によって強制的に流動される。このため、液体の流れを強くすることができ、それにより、小泡１００はフィルタ下室２３ａで拡散（移動）する。したがって、小泡１００が溜まっていても、液体が小泡１００によって分断されてフィルタ通過流４１が不安定になることを抑制することができる。
また、新たに運ばれたゴミ１０２ａおよび１０２ｂのうち、小さなゴミ１０２ｂはフィルタ１１に貼りつくように留まるが、大きなゴミ１０２ａはフィルタ下室２３ａの底部に溜まる。したがって、フィルタ１１を覆うゴミの量を少なくすることが可能になるため、フィルタ通過流４１が不安定になることを抑制することができる。
また、液体の循環が停止した場合、図７（ｃ）に示したように、ゴミ１０２ｂは、フィルタ下室２３ａの底部に落下する。
【００１６】
本実施形態では、フィルタ１１および上流供給流路２１は、図５で示したように液体吐出ヘッド１の長手方向であるＸ方向に延在し、かつ、Ｘ方向に並設されている。このため、フィルタ１１のＸ方向の長さであるフィルタ長Ｌｆと上流供給流路２１のＸ方向の長さである上流供給流路長Ｌの合計は、液体吐出ヘッド１のＸ方向の長さを超えることはできない。したがって、フィルタ長Ｌｆと上流供給流路長Ｌとは、一方を長くすれば他方が短くなるというトレードオフ（二律背反）の関係にある。
フィルタ長Ｌｆを長くすると、フィルタ１１の表面積を大きくすることができるため、フィルタ１１の流体抵抗を低減することができる。また、フィルタ１１の表面積が大きくなると、小泡１００をより広い領域に拡散させることが可能になるため、フィルタ通過流４１が不安定になることをより抑制することができる。
本実施形態では、上流供給流路２１の一方の端部が接続口２４と接続し、他方の端部に循環入口９が設けられているため、液体吐出ヘッド１のＸ方向の限られたスペースの中で、フィルタ長Ｌｆおよび上流供給流路長Ｌを長くすることができる。この場合、フィルタ長Ｌｆの長さを十分に確保しつつ、各色のインクに対応する複数の上流供給流路２１の上流供給流路長Ｌの長さを変えて、各色の対応する複数のフィルタ室２３をＸ方向とは交差する方向に並設することが可能になる。したがって、フィルタ１１の配置に関する自由度を向上させることが可能になる。
なお、本実施形態の液体吐出装置１０００では、フィルタ１１に捕縛された小泡１００を除去するパージ動作が行われてもよい。パージ動作としては、例えば、記録動作を行っていない期間において、液体を逆流させる動作、つまり、液体をフィルタ１１に対して上方から下方に流動させる動作が挙げられる。また、パージ動作は、記録動作を行っていない期間において、記録動作時よりも流速の速い液体を流動させる動作でもよい。
【００１７】
本実施形態によれば、素子基板２は、液体を吐出する吐出口６１と、吐出口６１から吐出する液体を蓄える圧力室６２と、圧力室６２に液体を供給するための液体供給流路６５と、圧力室６２から液体を回収するための液体回収流路６６とを備える。フィルタ室２３は、液体に含まれる異物を捕縛するフィルタ１１を備え、液体がフィルタ１１に対して下方から上方に向かって流動する。
このため、大きな異物をフィルタ１１室の底部に溜めることが可能になるため、異物が増えても、フィルタが異物で覆われることを抑制することが可能になる。また、液体を圧力室６２から回収することができるため、液体の流れを強くしてフィルタ１１に捕縛された小泡を拡散させることが可能になり、小泡が増えてもフィルタ１１が小泡で覆われることを抑制することができる。したがって、異物や小泡が増えても、多量の液体が流れても、液体の正常な流れを維持することが可能になる。
【００１８】
（第２の実施形態）
図８は、本発明の第２の実施形態のフィルタ室２３を示す図である。図８に示すフィルタ室２３では、フィルタ１１が液体吐出ヘッド１の長手方向であるＸ方向に対して上下方向に傾いて配置されている。これにより、図８（ａ）に示すように、フィルタ室２３には、Ｘ方向におけるフィルタ１１の端部のうち、上方にある端部付近に泡だまり領域２３ｃが形成される。泡だまり領域２３ｃは、図８（ｂ）に示すように、液体の循環時に小泡１００を蓄えることができる。フィルタ通過流４１は、泡だまり領域２３ｃを避けて流れる。
泡だまり領域２３ｃには小泡１００が徐々に蓄積する恐れがあるため、小泡１００を除去するパージ動作が行われることが望ましい。その際、泡だまり領域２３ｃを、フィルタ下室２３ａにおける接続口２４が設けられた側（接続口２４に隣接する位置）に設けることが望ましい。つまり、フィルタ１１を接続口２４が設けられた側が高くなるように、傾けて配置することが望ましい。この場合、パージ動作として記録動作時よりも流速の速い液体を流動させる動作を行うと、上流供給流路２１から流入する液体の強い流れを、泡だまり領域２３ａに送ることができる。このため、泡だまり領域２３ａに蓄積された小泡１００にフィルタ１１を通過させ、さらに下流供給流路２２および循環出口１０を介して液体吐出ヘッド１の外部に排出させることが可能になるため、パージ動作による小泡１００の除去が容易となる。
【００１９】
以上説明した各実施形態において、図示した構成は単なる一例であって、本発明はその構成に限定されるものではない。
例えば、各実施形態では、液体を液体吐出ヘッド１と外部との間で循環させる循環方式が用いられていたが、別の方式が用いられてもよい。例えば、液体吐出ヘッド１の上流側と下流側に２つのタンクを設け、一方のタンクから他方のタンクへ液体を流すことで、圧力室６２内の液体を流動させる方式でも良い。この場合でも、液体が強制的に流動されるため、液体の流れを強くすることができ、その結果、小泡が増えてもフィルタが小泡で覆われることを抑制することができる。
また、第２の実施形態において、フィルタ１１が液体吐出ヘッド１の長手方向であるＸ方向とは交差する方向に対して上下方向に傾いて配置されてもよい。
【符号の説明】
【００２０】
１    液体吐出ヘッド
２    素子基板
１１  フィルタ
２１  上流供給流路
２３  フィルタ室
２４  接続口
６１  吐出口
６２  圧力室
６５  液体供給流路（供給流路）
６６  液体回収流路（回収流路）
【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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【図８】
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