(57)【要約】【課題】クリーニング動作の実行回数を低減して液体の消費を抑制することが可能な液体噴射ヘッドを提供する。【解決手段】インク導入路４２の途中に、当該インク導入路４２の他の部分の内径よりも拡径した拡径部４５を設け、当該拡径部４５内にフィルタ１８を配置し、フィルタ１８の上流側における拡径部４５内に、上流側及び下流側が開口した気泡トラップ部材４７を配設する。気泡トラップ部材４７は、内部に気泡を収容可能な気泡トラップ室４８を有し、拡径部４５の内周面との間に液体が通過可能な副流路５２を形成した状態で配設される。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体を液体流入部を通じて圧力室に導入し、圧力変動によりノズル開口から液体を噴射する液体噴射ヘッドであって、
前記液体流入部よりも下流側に、当該液体流入部の内径よりも拡径した拡径部を設け、
当該拡径部内にフィルタを配置し、
該フィルタの上流側における前記拡径部内に、上流側及び下流側が開口した気泡トラップ部材を配設したことを特徴とする液体噴射ヘッド。
【請求項２】
前記気泡トラップ部材は、前記拡径部の内周面との間に液体が通過可能な副流路を形成した状態で配設されたことを特徴とする請求項１に記載の液体噴射ヘッド。
【請求項３】
前記気泡トラップ部材の上流側開口の開口面積が、前記拡径部の上流端開口の開口面積よりも小さいことを特徴とする請求項２に記載の液体噴射ヘッド。
【請求項４】
前記気泡トラップ部材が、前記拡径部の上流端開口の中心軸上に前記上流側開口が位置する状態で配設されたことを特徴とする請求項２又は請求項３に記載の液体噴射ヘッド。
【請求項５】
前記気泡トラップ部材は、上流側開口側から下流側開口側に向けて拡径した気泡トラップ室を有することを特徴とする請求項１から請求項４の何れか一項に記載の液体噴射ヘッド。
【請求項６】
前記気泡トラップ部材が、前記フィルタの上流側表面に固着されていることを特徴とする請求項１から請求項５の何れか一項に記載の液体噴射ヘッド。
【請求項７】
前記気泡トラップ部材は、前記液体よりも大きい比重を有し、前記フィルタの上流側表面上に載置されたことを特徴とする請求項１から請求項５の何れか一項に記載の液体噴射ヘッド。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インクジェット式記録ヘッド等の液体噴射ヘッドに係り、特に、液体を液体流入部を通じて圧力室に導入し、圧力変動によりノズル開口から液体を噴射する液体噴射ヘッドに関する。
【背景技術】
【０００２】
圧力室内の液体に圧力変動を生じさせることでノズル開口から液滴として吐出（噴射）させる液体噴射ヘッドとしては、例えば、インクジェット式記録装置（以下、単にプリンタという）等の画像記録装置に用いられるインクジェット式記録ヘッド（以下、単に記録ヘッドという）、液晶ディスプレー等のカラーフィルタの製造に用いられる色材噴射ヘッド、有機ＥＬ（Electro Luminescence）ディスプレー、ＦＥＤ（面発光ディスプレー）等の電極形成に用いられる電極材噴射ヘッド、バイオチップ（生物化学素子）の製造に用いられる生体有機物噴射ヘッド等がある。
【０００３】
例えば、上記の記録ヘッドでは、液体状のインクを封入したインクカートリッジ（以下、単にカートリッジという）に、先端が鋭角なインク導入針を挿入することで、このインク導入針の先端に開設された導入孔を通じてカートリッジ内のインクを記録ヘッドの圧力室に導入している。
【０００４】
上記構成の記録ヘッドでは、インク導入針から記録ヘッドのノズル開口までに至るインク流路がインクで満たされている状態が理想的であるが、記録ヘッド内へのインクの充填（初期充填）やインクカートリッジの交換等でインク流路内に気泡が入りこむことがある。また、例えば、外部の空気が、インク導入針を形成している樹脂製の壁を透過してインク流路内に混入することもある（ガス交換）。このため、気泡の混入を完全に阻止することは困難である。インク流路内に入り込んだ気泡は、次第に成長して大きくなり、過度に成長した気泡の一部がインクの流れによって圧力室側に移動すると、吐出動作時の圧力変動を気泡が吸収することによる圧力損失や、気泡が流路を塞ぐことによるインクの供給不足等の不具合を招く虞がある。
【０００５】
このような気泡による不具合を防止するため、インク供給流路の流路幅を増大させるとともにフィルタを配置したフィルタ室の側壁に弾性体を備え、ノズル開口からインクや気泡を強制的に排出するクリーニング動作時にフィルタ室内が減圧すると、弾性体が内側に変形することで流路を縮小させ、これにより気泡を排出させ易くしている記録ヘッドが提案されている（例えば、特許文献１参照）。また、インクの流下勢によって流下方向に移動して気泡を押し出す押動部材をフィルタ室内に備えた記録ヘッドが提案されている（例えば、特許文献２参照）。
【０００６】
【特許文献１】特開２０００−２９６６２２号公報
【特許文献２】特開２００６−１４２８１６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、何れの構成の記録ヘッドも、通常の印字を行うインクの流速のときに、流路を確保しつつ過度に成長した気泡を一時的に捕捉しておく構成がないので、気泡が流路を塞ぐ虞があった。また、上記のガス交換による気泡の成長を抑制することが困難であった。そのため、クリーニング動作を頻繁に行う必要が生じてしまっていた。
【０００８】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、クリーニング動作の実行回数を低減して液体の消費を抑制することが可能な液体噴射ヘッドを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するため、本発明の液体噴射ヘッドは、液体を液体流入部を通じて圧力室に導入し、圧力変動によりノズル開口から液体を噴射する液体噴射ヘッドであって、
前記液体流入部よりも下流側に、当該液体流入部の内径よりも拡径した拡径部を設け、
当該拡径部内にフィルタを配置し、
該フィルタの上流側における前記拡径部内に、上流側及び下流側が開口した気泡トラップ部材を配設したことを特徴とする。
【００１０】
上記構成によれば、フィルタの上流側における拡径部内に、上流側及び下流側が開口した気泡トラップ部材を配設したので、拡径部内で気泡が成長した場合においても、この気泡を気泡トラップ部材内に収容することにより、気泡がフィルタ全面を覆い塞ぐことを防止することができる。これにより、フィルタの下流側への液体の供給が不足することを防止することが可能となる。また、気泡を気泡トラップ部材内に収容して液体流入部の壁面から離隔させることで、液体流入部の壁面を通じたガス交換によって気泡が成長することを抑制することができる。その結果、クリーニング動作の実行回数を低減することができ、これにより、液体の消費を抑制することが可能となる。
【００１１】
上記構成において、前記気泡トラップ部材は、前記拡径部の内周面との間に液体が通過可能な副流路を形成した状態で配設されることが望ましい。
【００１２】
上記構成によれば、気泡トラップ部材は、拡径部の内周面との間に液体が通過可能な副流路を形成した状態で配設されるので、例えば印字を行うなど通常の液体の流速のときに、気泡トラップ部材内が気泡で塞がれてしまったとしても、副流路を液体が通過可能な流路として確保することができる。これにより、液体の供給不足をより確実に防止することが可能となる。
【００１３】
上記構成において、前記気泡トラップ部材の上流側開口の開口面積が、前記拡径部の上流端開口の開口面積よりも小さいことが望ましい。
【００１４】
上記構成によれば、気泡トラップ部材の上流側開口の開口面積を、拡径部の上流端開口の開口面積よりも小さくすることで、気泡トラップ部材の上流側開口に流入する流体の流速を高めることができる。そして、その流下勢によって、気泡トラップ部材の内部に気泡を導入し易くすることができ、また、クリーニング動作時に気泡トラップ部材内の気泡をフィルタを通過させて下流側に排出し易くすることができる。さらに、上流側開口の開口面積を小さくすることにより、気泡トラップ部材の内部に一旦導入した気泡を上流側開口から上流側に浮上し難くすることができる。
【００１５】
上記構成において、前記気泡トラップ部材が、前記拡径部の上流端開口の中心軸上に前記上流側開口が位置する状態で配設されることが望ましい。
【００１６】
上記構成によれば、気泡トラップ部材が、拡径部の上流端開口の中心軸上に上流側開口が位置する状態で配設されるので、即ち、流体の流速がより速い位置に気泡トラップ部材の上流側開口が配置されるので、流体を気泡トラップ部材内に導入させ易くすることができる。
【００１７】
上記構成において、前記気泡トラップ部材は、上流側開口側から下流側開口側に向けて拡径した気泡トラップ室を有することが望ましい。
【００１８】
上記構成によれば、気泡トラップ室が、上流側開口側から下流側開口側に向けて拡径するので、上流側開口では下流側開口と比較して流速が速く、下流側開口では上流側開口と比較して流速が遅くなるので、気泡トラップ室内に気泡を導入し易くすると共に、気泡トラップ室内に一旦収容した気泡を保持し易くすることができる。
【００１９】
上記構成において、前記気泡トラップ部材が、前記フィルタの上流側表面に固着されていることが望ましい。
【００２０】
上記構成によれば、気泡トラップ部材が、フィルタの上流側表面に固着されているので、気泡トラップ部材がフィルタから離間することを防止することができる。このため、気泡トラップ部材を適切な位置に配設することで、気泡トラップ部材の上流側開口から内部に気泡を導入し易い状態を確保することができる。
【００２１】
上記構成において、前記気泡トラップ部材は、前記液体よりも大きい比重を有し、前記フィルタの上流側表面上に載置されることが望ましい。
【００２２】
上記構成によれば、気泡トラップ部材は、液体よりも大きい比重を有し、フィルタの上流側表面上に載置されるので、気泡トラップ部材がフィルタから浮上することを防止しつつも、気泡トラップ部材のフィルタへの接着や溶着などの固定が不必要となり、簡便である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、本発明を実施するための最良の形態を、添付図面等を参照して説明する。なお、以下に述べる実施の形態では、本発明の好適な具体例として種々の限定がされているが、本発明の範囲は、以下の説明において特に本発明を限定する旨の記載がない限り、これらの態様に限られるものではない。また、本実施形態では、液体噴射ヘッドの一例としてインクジェット式記録ヘッド（以下、「記録ヘッド」という）を例に挙げて説明する。
【００２４】
図１はインクジェット式記録装置の斜視図である。まず、記録ヘッドを搭載するインクジェット式記録装置（以下、プリンタという）の概略構成について、図１を参照して説明する。例示したプリンタ１は、記録紙等の記録媒体（着弾対象物）２の表面へ液体状のインクを吐出して画像等の記録を行う装置である。このプリンタ１は、インクを吐出（噴射）する記録ヘッド３（本発明における液体噴射ヘッドの一種に相当）と、この記録ヘッド３が取り付けられるキャリッジ４と、キャリッジ４を主走査方向（図１に符号Ｘで示す）に移動させるキャリッジ移動機構５と、記録媒体２を副走査方向（主走査方向に直交する方向。図１に符号Ｙで示す）に移送するプラテンローラ６等を備えている。ここで、上記のインクは、本発明の液体の一種であり、インクカートリッジ７に貯留されている。このインクカートリッジ７は、記録ヘッド３に対して着脱可能に装着される。
【００２５】
上記のキャリッジ移動機構５はタイミングベルト８を備えている。そして、このタイミングベルト８はＤＣモータ等のパルスモータ９により駆動される。従って、パルスモータ９が作動すると、キャリッジ４は、プリンタ１に架設されたガイドロッド１０に案内されて、主走査方向Ｘ（記録紙２の幅方向）に往復移動する。
【００２６】
プリンタ１の非記録領域であるホームポジションには、キャッピング機構１２が配設されている。キャッピング機構１２は、記録ヘッド３の後述するノズル形成面（ノズルプレート２５）に当接し得るトレイ状のキャップ部材１１を有する。このキャッピング機構１２では、キャップ部材１１内の空間が封止空部として機能し、この封止空部内に記録ヘッド３のノズル開口２６（図２参照）を臨ませた状態でノズル形成面に密着可能に構成されている。また、このキャッピング機構１２には、ポンプユニット１３が接続されており、このポンプユニット１３の作動によって封止空部内を負圧化することができる。そして、ノズル形成面への密着状態でポンプユニット１３を作動し、封止空部（密閉空間）内を負圧化すると、ノズル開口２６から記録ヘッド３内のインクや気泡が吸引されてキャップ部材１１の封止空部内に排出されるようになっている。つまり、このキャッピング機構１２は、記録ヘッド３内のインクや気泡を強制的に吸引排出する動作（以下、クリーニング動作という）を行う構成になっている。このクリーニング動作の詳細については後述する。
【００２７】
次に、記録ヘッド３の構成について説明する。ここで、図２はキャリッジ４に取り付けられる記録ヘッド３の概略斜視図、図３は記録ヘッド３の平面図、図４は記録ヘッド３の断面図である。例示した記録ヘッド３は、カートリッジ基台１５（以下、「基台」という）と、ヘッドケース１６と、流路ユニット１７と、振動子ユニット２２等から概略構成されている。
【００２８】
基台１５は、例えば合成樹脂によって成型されており、図３に示すように、その上面には複数の区画１４（液体貯留部材装着部）が設けられている。各区画１４には、網目状のフィルタ１８を介在させた状態でインク導入針１９がそれぞれ取り付けられている。そして、これらの区画１４にはインクカートリッジ７が装着されるようになっている。即ち、インクカートリッジ７はこの基台１５上に位置付けられた状態で装着される。なお、インクカートリッジ７とインク導入針１９の詳細については後述する。
【００２９】
上記区画１４とは反対側となる基台１５の他面には、図２に示すように、回路基板２０が取り付けられる。この回路基板２０は、例えば後述する圧電振動子２９（図５参照）への駆動信号の供給を制御するためのドライブ回路や、プリンタ本体側との接続のためのコネクタ、インク供給用の貫通孔等を備えている。そして、この回路基板２０は、パッキンとして機能するシート部材２１を介して基台１５に取り付けられている。
【００３０】
ヘッドケース１６は、基台１５に固定されるものであり、後述する圧電振動子２９を有する振動子ユニット２２を収容するためのケーシングである。このため、ヘッドケース１６には、振動子ユニット２２を収容可能な収容空部３２（図５参照）が形成されている。そして、振動子ユニット２２は、この収容空部３２内に挿入され、接着等によって固定されている。そして、ヘッドケース１６の基台１５の取付面とは反対側の先端面には、流路ユニット１７が接着剤等により固定されている。
【００３１】
流路ユニット１７は、弾性板（振動板）２３、流路形成基板２４、及びノズルプレート２５を積層した状態で接着剤等で接合して一体化することにより作製されている。
【００３２】
ノズルプレート２５は、例えばステンレス製の薄板から作製された部材であり、このノズルプレート２５には、プリンタ１のドット形成密度に対応したピッチで微細なノズル開口２６が列状に形成されている。
【００３３】
ヘッドケース１６の先端部には、さらにノズルプレート２５の外側からその周縁部を包囲するようにヘッドカバー２７が取り付けられる。このヘッドカバー２７は、例えば金属製の薄板部材によって作製されている。このヘッドカバー２７は、流路ユニット１７やヘッドケース１６の先端部を保護すると共に、ノズルプレート２５の帯電を防止する機能を有する。
【００３４】
図５は、記録ヘッド３の要部断面図である。上記の振動子ユニット２２は、圧力発生手段としての圧電振動子群３０と、この圧電振動子群３０が接合される固定板３１と、圧電振動子群３０に回路基板２０からの駆動信号を供給するためのフレキシブルケーブル（図示せず）等から構成される。本実施形態の圧電振動子群３０は、櫛歯状に列設された複数の圧電振動子２９を備える。各圧電振動子２９は、固定端部が固定板３１上に接合され、自由端部が固定板３１の先端面よりも外側に突出している。即ち、各圧電振動子２９は、所謂片持ち梁の状態で固定板３１上に取り付けられている。また、各圧電振動子２９を支持する固定板３１は、例えば厚さ１ｍｍ程度のステンレス鋼によって構成されている。なお、圧力発生手段としては、上記圧電振動子以外にも、静電アクチュエータ、磁歪素子、発熱素子等を用いることができる。
【００３５】
ヘッドケース１６の内部には、上記の振動子ユニット２２を収納可能な収納空部３２を、ヘッドケース１６の高さ方向を貫通させた状態で形成している。そして、固定板３１の背面を、収納空部３２を区画するケース内壁面に接着することで、振動子ユニット２２は収納空部３２内に収納・固定されている。
【００３６】
流路形成基板２４は、共通インク室３３となる空部、インク供給口３４となる溝部、及び、圧力室３５となる空部を隔壁で区画した状態で各ノズル開口２６に対応させて複数形成した板状の部材である。この流路形成基板２４は、例えば、シリコンウェハーをエッチング処理することによって作製される。上記の圧力室３５は、ノズル開口２６の列設方向（ノズル列方向）に対して直交する方向に細長い室として形成されている。また、共通インク室３３は、ヘッドケース１６の高さ方向を貫通して形成されたインク連通路３７を介してインク導入針１９の後述するインク導入路４２（図６参照）と連通し、インクカートリッジ７に貯留されたインクが導入される室である。そして、この共通インク室３３に導入されたインクは、インク供給口３４を通じて各圧力室３５に供給される。
【００３７】
弾性板２３は、ステンレス鋼等の金属製の支持板上に弾性フィルムをラミネート加工した二重構造の複合板材である。この弾性板２３の圧力室３５に対応する部分には、圧電振動子２９の自由端部の先端を接合するための島部３６が形成されており、この部分がダイヤフラム部として機能する。また、弾性板２３は、共通インク室３３となる空部の一方の開口面を封止し、コンプライアンス部としても機能する。このコンプライアンス部として機能する部分については弾性フィルムだけにしている。
【００３８】
この記録ヘッド３は、圧電振動子２９を素子長手方向に伸縮させると、島部３６が圧力室３５に近接する方向或いは離隔する方向に移動する。これにより、圧力室３５の容積が変化し、圧力室３５内のインクに圧力変動が生じる。この圧力変動によってノズル開口２６からインク滴（液滴の一種）が吐出（噴射）される。
【００３９】
次に、上記インクカートリッジ７について説明する。インクカートリッジ７は、記録ヘッド３に供給するインクを貯留する部材である。本実施形態のプリンタ１は、８種類のインク、具体的には、イエロー、マゼンタ、シアン等からなる合計８色のインクを吐出可能に構成されており、記録ヘッド３には、各インクを個別に貯留した合計８つのインクカートリッジ７が装着される。各インクカートリッジ７の底面には、針挿入口（図示せず）が設けられている。この針挿入口は、インク導入針１９が挿入される部分である。工場からの出荷時においては、この針挿入口はフィルム（図示せず）で封止されており、空気のカートリッジ内部への侵入を防止している。これは、インクカートリッジ７内のインクは脱気（負圧）状態で貯留されているので、使用直前までこの脱気状態を保つためである。
【００４０】
次に、インクカートリッジ７に挿入されるインク導入針１９の構成について説明する。図６は、インク導入針１９の針長手方向の断面図である。このインク導入針１９は、内部空間をインク導入路４２（本発明における液体流入部に相当）とした中空針であり、先細り形状に形成された円錐形状の尖端部４３と、この尖端部４３の下流側に連続して形成された円筒状のストレート部４４と、このストレート部４４の下流側に連続して形成されると共に、その内径がストレート部４４の内径よりも拡径した拡径部４５とにより構成されている。本実施形態において、尖端部４３には、導入針の外側（外部空間）とインク導入路４２とを連通するインク導入孔４６が開設されている。また、拡径部４５は、上流側（ストレート部４４側）から下流側（針根本側）に向けて次第に拡径するテーパー形状に作製されている。また、拡径部４５内には前述したフィルタ１８が配置されており、フィルタ１８の上流側には、気泡を滞留させる気泡トラップ部材４７が配設されている。なお、この気泡トラップ部材４７ついての詳細は後述する。
【００４１】
このインク導入針１９は、フィルタ１８を介在させた状態で、例えば超音波溶着によって基台１５に取り付けられる。これにより、インク導入針１９のインク導入路４２とヘッドケース１６側のインク連通路３７とが連通する。
【００４２】
上記インクカートリッジ７を基台１５に装着すると、インク導入針１９がインクカートリッジ７の針挿入口内に挿入され、インクカートリッジ７の内部空間（インク貯留部）とインク導入針１９内のインク導入路４２とがインク導入孔４６を介して連通する。そして、インクカートリッジ７に貯留されたインクは、インク導入孔４６を通じてインク導入路４２内に導入され、インク連通路３７を通じて記録ヘッド３側の共通インク室３３に供給されるようになっている。
【００４３】
ところで、上記したようにインクカートリッジ７の内部空間は脱気状態となっているため、インク導入針１９の先端が針挿入口内に設けられている弁（図示せず）を押し上げたときに、インクカートリッジ７とインク導入針１９の境界部分に空気が入り込んでしまう。そして、記録ヘッド３内へのインクの充填時に、この空気が気泡としてインクと共にインク導入路４２内に導入されることがある。また、例えば、インク導入針１９の外部の空気が、インク導入針を形成している樹脂製の壁を透過してインク流路内に混入することもある（ガス交換）。そして、インク導入路４２内では、時間の経過と共に気泡同士が徐々に結合してより大きな気泡に成長する。大きく成長した気泡はインク導入路４２やフィルタ１８を閉塞する虞があり、これにより、インク滴が吐出されない等の不具合が生じることがある。そのため、プリンタ１では、一定期間の経過毎にキャッピング機構１２を用いてクリーニング動作を行い、大きく成長した気泡を排出するようにしている。
【００４４】
このクリーニング動作では、前述したように、キャップ部材１１をノズル形成面（ノズルプレート２５）に密着させた状態でポンプユニット１３を作動させて通常でのインク吐出時（記録動作時）の数倍の流速のインク流（インクと気泡との両方を含んだ流体であり、本発明における流体の一種に相当）を記録ヘッド３内に生じさせ、インク導入路４２内の気泡をこのインク流に乗せることで記録ヘッド３外に排出する。このときのポンプユニット１３の吸引条件（吸引力，吸引時間）は、気泡の排出性を考慮した条件に設定される。このクリーニング動作で消費されるインクを可及的に低減する観点から、本発明を適用した記録ヘッド３では、インク導入針１９の拡径部４５内におけるフィルタ１８の上流側に気泡トラップ部材４７を配設することにより、通常の記録動作（噴射動作）時にはインクが通過可能な流路を確保しつつ気泡を気泡トラップ部材４７内に一時的に捕捉し、かつクリーニング動作時には、補足した気泡を、フィルタ１８を通過させて排出するようにしている。以下、この点について説明する。
【００４５】
図７は、気泡トラップ部材４７の説明図であり、（ａ）は正面図、（ｂ）は平面図である。本実施形態においては、気泡トラップ部材４７は、図６及び図７に示すように、円錐の尖端部を切り欠いて正面視台形状の椀型に形成されている。換言すると、この気泡トラップ部材４７は、拡径部４５の内部空間の形状をそのまま縮小したような外形を呈している。また、この気泡トラップ部材４７の内部は中空となっている。その内部空間は、気泡を収容可能な気泡トラップ室４８として機能する部分であり、その上下は、それぞれ上流側開口４９、下流側開口５０として開口している。つまり、気泡トラップ部材４７は、上流側及び下流側が開口した筒状を成している。また、気泡トラップ室４８は、上流側開口４９側から下流側開口５０側に向けて拡径している。換言すると、上流側開口４９は、下流側開口５０よりも開口面積が小さくなるように形成されている。なお、この気泡トラップ部材４７は、例えば、プラスチックや金属などにより構成される。
【００４６】
このように構成された気泡トラップ部材４７は、接着や溶着などによって、フィルタ１８の上流側の表面に、拡径部２５の内周面との間にインクが通過可能な副流路５２を形成した状態で固着される。つまり、副流路５２は、気泡トラップ部材４７の外表面と拡径部４５の内周面とによって区画される空間である。この副流路５２は、拡径部４５の上流端開口５３からフィルタ１８の表面に亘って延びている。なお、上流端開口５３は、拡径部４５とストレート部４４の境界部分の開口である。
【００４７】
上流側開口４９は、開口面積が拡径部４５の上流端開口５３の開口面積よりも小さくなるように形成されている。つまり、上流側開口４９の径（図６に符号Ｌで示す）が、拡径部４５の上流端開口５３の径（図６に符号Ｍで示す）よりも小さくなるように形成されている。そのため、上流側開口４９は、上流端開口５３よりも流路幅が絞られた状態となっている。また、上流側開口４９は、下流側開口５０よりもはるかに開口面積が小さく設定されている。よって、上流側開口４９から気泡トラップ室４８内に流入する流体の流速は、気泡トラップ部材４７よりの上流側のインク導入路４２を流下する流体の流速よりも速くなる。
【００４８】
また、上流側開口４９は、拡径部４５の上流端開口５３の中心軸（以下、符号Ｏで示す）上に配されている。このように上流側開口４９を配置することで、拡径部４５の上流端開口５３の縁（円周）寄りを流下する流体よりも上流端開口５３の中心軸Ｏ上を流下する流体の方が流速が速いので、上流側開口４９を通じて気泡トラップ室４８に流体、特に、気泡を流入し易くすることができる。そして、上流側開口４９から気泡トラップ室４８内へ流入する流体は、副流路５２に流入する流体よりも流速が速くなる。なお、上流側開口４０の中心軸と上流端開口５３の中心軸Ｏとが多少ずれることは許容され、上流側開口４９の開口内に中心軸Ｏが入るように上流側開口４９が配置されれば良い。
【００４９】
次に、クリーニング動作の際の気泡トラップ部材４７を備えたインク導入針１９内の気泡の動きを図８から図１５を用いて説明する。
図８は、インク導入針１９のインク導入路４２内に気泡が生じた状態を説明する模式図、図９は、図８の気泡が下流側へ流下した状態を説明する模式図である。また、図１０は、図９の気泡が気泡トラップ部材内に侵入した状態を説明する模式図、図１１は、図１０の気泡がフィルタを通過する状態を説明する模式図である。そして、図１２は、図１１の気泡が残気泡となって浮遊した状態を説明する模式図である。
【００５０】
本実施形態におけるインク導入針１９では、図８に示すように、インク導入針１９のインク導入路４２に混入した気泡（図８中に符号Ａで示す）が、インク導入路４２の上流側に滞留した状態から、クリーニング動作を行って通常よりも速い流速を生じさせることで、図９に示すように、この流下勢によって気泡Ａがフィルタ１８側に向けて流下する。このとき、インク導入路４２の外周側よりも中心側の方が流速が速いので、気泡Ａが中心軸Ｏ寄りを下流側に移動する。上述したように、上流側開口４９が中心軸Ｏ上に位置するように気泡トラップ室２７が配置されているので、この気泡Ａは、上流側開口４９に向かって流下する。
【００５１】
そして、気泡Ａが、気泡トラップ部材４６の上流側開口４９に当接すると、図１０に示すように、中心軸Ｏ上を流下する流体の流下勢によって上流側開口４９から気泡トラップ室２７内に侵入する。気泡トラップ室２７内に侵入した気泡Ａは、インク流の流下勢によってフィルタ１８表面に押し付けられる。そして、気泡Ａが、フィルタ１８表面に押し付けられた状態で下流側開口５０をチョーク（閉塞）することによって、クリーニング動作の吸引力（流体の流下勢）が気泡Ａに対して最大限に作用し、これにより、図１１に示すように、気泡Ａがフィルタ１８から通過する。
【００５２】
そして、クリーニング動作が終了した後、図１２に示すように、気泡トラップ室４８内に気泡の一部（気泡Ａ′）が残る場合があるが、上流側開口４８よりも大きい気泡Ａ′については、上流側開口４８から気泡トラップ部材４６の外側に流出することを遮られるため、気泡トラップ室５８内に捕捉することができる。そして、気泡トラップ室５８内に捕捉された気泡Ａ′は、インク導入針１９（インク導入路４２および拡径部４５）の壁面から離隔させられた状態となる。
【００５３】
図１３は、気泡トラップ室５８内に気泡Ａ′が捕捉された状態で通常の印字を行う様子を説明する模式図である。同図に示すように、気泡トラップ室５８内に気泡Ａ′が捕捉された状態で通常の印字を行う場合、クリーニング時と比較して流体の流速が遅いので、この流速では気泡Ａ′はフィルタ１８を通過できずに気泡トラップ室５８内に留まる。また、気泡トラップ部材４６と拡径部４５の内周面との間に副流路５２が設けられているので、インク導入路４２からのインクは副流路５２内を流下することができる（図１６中に矢印で示す）。
【００５４】
このように、本実施形態の記録ヘッド３は、フィルタ１８の上流側における拡径部４５内に、上流側及び下流側が開口した気泡トラップ部材４７を配設したので、拡径部４５内で気泡が成長した場合においても、この気泡を気泡トラップ部材４７内に収容することにより、気泡がフィルタ全面を覆い塞ぐことを防止することができる。これにより、フィルタ１８の下流側へのインクの供給が不足することを防止することが可能となる。また、気泡を気泡トラップ部材４７内に収容してインク導入針１９の壁面から離隔させることで、インク導入針１９の壁面を通じたガス交換によって気泡が直接的に成長することを抑制することができる。その結果、クリーニング動作の実行回数を低減することができ、これにより、インクの消費を抑制することが可能となる。
【００５５】
また、気泡トラップ部材４７は、インクが通過可能な副流路５２を形成した状態で配設されたので、通常の印字を行うインクの流速のときに、気泡トラップ部材４７内が気泡で塞がれていても、副流路５２を少なくともインクが通過可能な流路として確保することができる。これにより、インクの供給不足をより確実に防止することが可能となる。
【００５６】
また、気泡トラップ部材４７の上流側開口４９の開口面積が、拡径部４５の上流端開口５３の開口面積よりも小さいので、気泡トラップ部材４７の上流側開口４９に流入する流体の流速を高めることができる。そして、その流下勢によって、気泡トラップ部材４７の内部に気泡を導入し易くすることができ、また、クリーニング動作時に気泡トラップ部材４７内の気泡をフィルタ１８を通過させて下流側に排出し易くすることができる。さらに、上流側開口４９の開口面積を小さくすることにより、気泡トラップ部材４７の内部に一旦導入した気泡を上流側開口４９から上流側に浮上し難くすることができる。即ち、気泡を気泡トラップ部材４７内に捕捉し易くすることが可能となる。
【００５７】
また、気泡トラップ部材４７が、拡径部４５の上流端開口５３の中心軸Ｏ上に、上流側開口４９が位置する状態で配設されるので、即ち、流体の流速がより速い位置に気泡トラップ部材４７の上流側開口４９が配置されるので、流体を気泡トラップ部材４７内に導入させ易くすることができる。
【００５８】
また、気泡トラップ室４８が、上流側開口４９側から下流側開口５０側に向けて拡径するので、上流側開口４９では下流側開口５０と比較して流速が速く、下流側開口５０では上流側開口４９と比較して流速が遅くなるので、気泡トラップ室４７内に気泡を導入し易くすると共に、気泡トラップ室４７内に一旦収容した気泡をより保持し易くすることができる。
【００５９】
また、気泡トラップ部材４７が、フィルタ１８の上流側表面に固着されているので、気泡トラップ部材４７がフィルタ１８から離間することを防止することができる。このため、気泡トラップ部材４７を適切な位置に配設することで、気泡トラップ部材４７の上流側開口４９から内部に気泡を導入し易い状態を常時確保することができる。
【００６０】
ところで、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲の記載に基づいて種々の変形が可能である。
上記各実施形態においては、気泡トラップ部材４７は、フィルタ１８に固定した例を示したが、これには限らず、例えば、気泡トラップ部材４７を、インクよりも大きい比重を有し、フィルタ１８の上流側表面上に載置されるように配置してもよい。これにより、気泡トラップ部材４７がフィルタ１８から浮上することを防止しつつも、気泡トラップ部材４７のフィルタ１８への接着や溶着などの固定が不必要となり簡便である。また、万一、気泡トラップ部材４７がフィルタ１８から離間して拡径部４５内を浮遊したとしても、気泡トラップ部材４７の自重によって、フィルタ１８上に再び載置される。また、浮遊した気泡トラップ部材４７がフィルタ１８に向かう際に、気泡トラップ部材４７が気泡を流下方向に押圧すると、気泡をフィルタ１８から押し出すことができる。
【００６１】
以上は、液体噴射装置の一種であるプリンタ１を例に挙げて説明したが、本発明は他の液体噴射装置にも適用することができる。例えば、液晶ディスプレー等のカラーフィルタを製造するディスプレー製造装置、有機ＥＬ（Electro Luminescence）ディスプレーやＦＥＤ（面発光ディスプレー）等の電極を形成する電極製造装置、バイオチップ（生物化学素子）を製造するチップ製造装置等にも適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６２】
【図１】プリンタの構成を説明する斜視図である。
【図２】記録ヘッドの構成を説明する分解斜視図である。
【図３】記録ヘッドの構成を説明する平面図である。
【図４】記録ヘッドの内部構造を説明する断面図である。
【図５】記録ヘッドの内部構造を説明する部分断面図である。
【図６】インク導入針の針長手方向の断面図である。
【図７】気泡トラップ部材の説明図であり、（ａ）は正面図、（ｂ）は平面図である。
【図８】クリーニング動作の際のインク導入針内の気泡の動きを説明する模式図である。
【図９】図８の気泡が下流側へ流下した状態を説明する模式図である。
【図１０】図９の気泡が気泡トラップ部材内に侵入した状態を説明する模式図である。
【図１１】図１０の気泡がフィルタを通過する状態を説明する模式図である。
【図１２】図１１の気泡が残気泡となって浮遊した状態を説明する模式図である。である。
【図１３】通常の印字の際のインク導入針内の流体の流れを説明する模式図である。
【符号の説明】
【００６３】
１…プリンタ，２…記録媒体，３…記録ヘッド，４…キャリッジ，５…キャリッジ移動機構，６…プラテンローラ，７…インクカートリッジ，８…タイミングベルト，９…パルスモータ，１０…ガイドロッド，１１…ワイピング機構，１２…キャッピング機構，１３…ポンプユニット，１５…基台，１６…ヘッドケース，１７…流路ユニット，１８…フィルタ，１９…インク導入針，２０…回路基板，２１…シート部材，２２…振動子ユニット，２３…弾性板，２４…流路形成基板，２５…ノズルプレート，２６…ノズル開口，２７…ヘッドカバー，２９…圧電振動子，３０…圧電振動子群，３１…固定板，３２…収納空部，３３…共通インク室，３４…インク供給口，３５…圧力室，３６…島部，３７…インク連通路，４２…インク導入路，４３…尖端部，４４…ストレート部，４５…拡径部，４６…インク導入孔，４７…気泡トラップ部材，４８…気泡トラップ室，４９…上流側開口，５０…下流側開口，５２…副流路，５３…上流端開口，Ｏ…中心軸
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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