(57)【要約】【課題】  フィルタを通過して微細化された気泡を容易に排出することができるようにする。【解決手段】  フィルタ３２の下流側における下流室５１に一対の振動子５２を備え、下流室５１のインクに定在波５３を発生させてフィルタ３２を通過した微小気泡を再結合させ、フィルタ３２を通過した下流室５１内の微小気泡を定在波５３の節部に集めて排出が容易な大きさに再結合させ、再結合された気泡を排出する。【選択図】        図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
液滴を吐出する複数のノズル開口を有する噴射ヘッド本体と、
液体カートリッジからの液体を噴射ヘッドに供給する液体経路と、
液体経路に設けられるフィルタと、
フィルタの下流側におけるフィルタ近傍の液体経路内の液体に定在波を発生させることでフィルタを通過した微小気泡を結合させる定在波発生手段と
を備えたことを特徴とする液体噴射ヘッド。
【請求項２】
液滴を吐出する複数のノズル開口を有する噴射ヘッド本体と、
液体カートリッジに連通し液体カートリッジ内の液体を噴射ヘッドに供給する中空状の液体供給路を有する液体供給針と、
噴射ヘッド本体及び液体供給針を連通する液体流路と、
液体流路と液体供給針との間に設けられるフィルタと、
液体供給針の液体流路への連通部に設けられるフィルタと、
フィルタの下流側におけるフィルタ近傍の液体流路内の液体に定在波を発生させることでフィルタを通過した微小気泡を結合させる定在波発生手段と
を備えたことを特徴とする液体噴射ヘッド。
【請求項３】
請求項１もしくは請求項２のいずれかに記載の液体噴射ヘッドにおいて、
定在波発生手段は、一対の振動子が液体の流れに交差する状態で対向して設けられ、液体の流れに交差する方向に定在波を発生させることを特徴とする液体噴射ヘッド。
【請求項４】
請求項１もしくは請求項２のいずれかに記載の液体噴射ヘッドにおいて、
定在波発生手段は、一つの振動子が液体の流れに直行する方向に設けられ、液体の流れに直行する方向に定在波を発生させることを特徴とする液体噴射ヘッド。
【請求項５】
請求項１もしくは請求項２のいずれかに記載の液体噴射ヘッドにおいて、
定在波発生手段は、一つの振動子がフィルタ面に対向して設けられ、フィルタによる反射波とで定在波を発生させることを特徴とする液体噴射ヘッド。
【請求項６】
請求項１乃至請求項５のいずれか一項に記載の液体噴射ヘッドにおいて、
定在波発生手段は、超音波発生手段であることを特徴とする液体噴射ヘッド。
【請求項７】
請求項６に記載の液体噴射ヘッドにおいて、
超音波発生手段には、発生周波数を高い状態から低い状態に変化させる機能が備えられていることを特徴とする液体噴射ヘッド。
【請求項８】
請求項１乃至請求項７のいずれか一項に記載の液体噴射ヘッドにおいて、
液体を吸引して気泡をフィルタで破壊する操作時に定在波発生手段を動作させる制御手段を備えたことを特徴とする液体噴射ヘッド。
【請求項９】
請求項１乃至請求項８のいずれかに記載の液体噴射ヘッドがキャリッジに搭載されたことを特徴とする液体噴射装置。
【請求項１０】
液滴を吐出する複数のノズル開口を有する噴射ヘッド本体に液体を供給する液体噴射ヘッドにおいて、液体経路の液体を吸引してフィルタを通過する気泡を微小化し、液体経路のフィルタの後流側に定在波を発生させ、フィルタを通過して微小となった気泡を定在波の節で再結合させることを特徴とする気泡処理方法。
【請求項１１】
請求項１０に記載の気泡処理方法において、
液体の吸引後に高い周波数の定在波を発生させて気泡を再結合させ、その後周波数を低くすることで再結合された気泡を更に再結合させることを特徴とする気泡処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液体噴射ヘッドに用いられ液体内の異物及び気泡等を除去するためのフィルタを備えた液体噴射ヘッド及び液体噴射装置並びに気泡処理方法に関し、フィルタにトラップされた気泡の排出の容易化を企図したものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、液体噴射ヘッドとしてのインクジェット式記録ヘッドでは、液体としてのインクが充填されたインクカートリッジから、このインクカートリッジに挿入されるインク供給針及び流路を介してインクが供給され、供給されたインクは圧電素子等を駆動させることによりノズルから吐出される。
【０００３】
このようなインクジェット式記録ヘッドは、インクカートリッジのインク内に存在する気泡、あるいはインクカートリッジを着脱する際にインク内に混入した気泡が供給されると、吐出不良を起こすという問題がある。また、インク内に存在する異物によっても、同様に、吐出不良を起こすという問題がある。そのため、通常インクカートリッジとインクジェット式記録ヘッドとの間のインク流路には、複数の微細な孔を有し、インク内の気泡等を除去するためのフィルタが装着されている。
【０００４】
このフィルタとしては、例えば、下記特許文献１に記載されているように、繊維を織って織り目をフィルタ孔としたフィルタ等が用いられ、このフィルタをインクが通過する際に異物及び気泡がトラップされる。また、このようにフィルタにトラップされた気泡は、ヘッドのクリーニング操作時にノズル開口から排出される。具体的には、ノズル開口からインクを吸引して通常のインク吐出時に生じさせる流速よりも速い流速を生じさせることによって、気泡がフィルタを通過してノズル開口から排出される。
【０００５】
しかしながら、強制的に気泡をフィルタに通過させて下流側に排出させた場合であっても、フィルタを通過した気泡は分断・微細化されて下流側に存在する。このため、フィルタの下流域に細分化された多数の気泡が存在してインクの流れによって排出され難い状況になってしまう。吸引動作終了後、フィルタとヘッドの間に残った微小気泡は時間の経過と共に再結合して大きくなり、印刷中のインクの流れで移動してヘッド（圧力室）に流れ込みインクの吐出不良を起こしてしまう虞があった。
【０００６】
クリーニング時に通常のインク吐出よりも速い流速を生じさせたり、吸引を複数回に分けて実施することで、細分化された多数の気泡を排出することができる。しかし、インク消費量が増加するため、実際の印字に使用するインク量が減少してしまうという問題がある。また、インクの流速を速くするためには、インクを吸引するためのポンプを大形化する必要があり、ヘッドを大形化しなければならないという問題がある。なお、このような問題は、インク滴を吐出するインクジェット式記録ヘッドだけではなく、勿論、インク以外の液滴を吐出する他の液体噴射ヘッドにおいても同様に存在する。
【０００７】
【特許文献１】特開平１１−１０９０４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は上記状況に鑑みてなされたもので、フィルタを通過して微細化された気泡を容易に排出することができる液体噴射ヘッド及び液体噴射装置を提供することを目的とする。
【０００９】
また、本発明は上記状況に鑑みてなされたもので、フィルタを通過して微細化された気泡を容易に排出することができる気泡処理方法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】
【００１０】
上記目的を達成するための本発明の第１の態様は、液滴を吐出する複数のノズル開口を有する噴射ヘッド本体と、液体カートリッジからの液体を噴射ヘッドに供給する液体経路と、液体経路に設けられるフィルタと、フィルタの下流側におけるフィルタ近傍の液体経路内の液体に定在波を発生させることでフィルタを通過した微小気泡を結合させる定在波発生手段とを備えたことを特徴とする液体噴射ヘッドにある。
第１の態様では、フィルタを通過した液体経路内の微小気泡を定在波の節部に集めて排出が容易な大きさに再結合させ、再結合された気泡を排出する。
【００１１】
上記目的を達成するための本発明の第２の態様は、液滴を吐出する複数のノズル開口を有する噴射ヘッド本体と、液体カートリッジに連通し液体カートリッジ内の液体を噴射ヘッドに供給する中空状の液体供給路を有する液体供給針と、噴射ヘッド本体及び液体供給針を連通する液体流路と、液体流路と液体供給針との間に設けられるフィルタと、液体供給針の液体流路への連通部に設けられるフィルタと、フィルタの下流側におけるフィルタ近傍の液体流路内の液体に定在波を発生させることでフィルタを通過した微小気泡を結合させる定在波発生手段とを備えたことを特徴とする液体噴射ヘッドにある。
第２の態様では、フィルタを通過した液体流路内の微小気泡を定在波の節部に集めて排出が容易な大きさに再結合させ、再結合された気泡を排出する。
【００１２】
本発明の第３の態様は、第１の態様もしくは第２の態様のいずれかに記載の液体噴射ヘッドにおいて、定在波発生手段は、一対の振動子が液体の流れに交差する状態で対向して設けられ、液体の流れに交差する方向に定在波を発生させることを特徴とする液体噴射ヘッドにある。
第３の態様では、対向する振動子により液体の流れに交差する方向に定在波を発生させて微小気泡を再結合させることができる。
【００１３】
本発明の第４の態様は、第１の態様もしくは第２の態様のいずれかに記載の液体噴射ヘッドにおいて、定在波発生手段は、一つの振動子が液体の流れに直行する方向に設けられ、液体の流れに直行する方向に定在波を発生させることを特徴とする液体噴射ヘッドにある。
第４の態様では、一つの振動子による波と反射波とにより液体の流れに直行する方向に定在波を発生させて微小気泡を再結合させることができる。
【００１４】
本発明の第５の態様は、第１の態様もしくは第２の態様のいずれかに記載の液体噴射ヘッドにおいて、定在波発生手段は、一つの振動子がフィルタ面に対向して設けられ、フィルタによる反射波とで定在波を発生させることを特徴とする液体噴射ヘッドにある。
第５の態様では、一つの振動子による波とフィルタによる反射波とで定在波を発生させて微小気泡を再結合させることができる。
【００１５】
本発明の第６の態様は、第１の態様乃至第５の態様のいずれかに記載の液体噴射ヘッドにおいて、定在波発生手段は、超音波発生手段であることを特徴とする液体噴射ヘッドにある。
第６の態様では、超音波発生手段により超音波を発生させて定在波を発生させることができる。
【００１６】
本発明の第７の態様は、第６の態様に記載の液体噴射ヘッドにおいて、超音波発生手段には、発生周波数を高い状態から低い状態に変化させる機能が備えられていることを特徴とする液体噴射ヘッドにある。
第７の態様では、高い周波数の定在波を発生させて気泡を再結合させた後に周波数を低くすることで再結合された気泡を更に再結合させて気泡を排出しやすい大きさにすることができる。
【００１７】
本発明の第８の態様は、第１の態様乃至第７の態様のいずれかに記載の液体噴射ヘッドにおいて、液体を吸引して気泡をフィルタで破壊する操作時に定在波発生手段を動作させる制御手段を備えたことを特徴とする液体噴射ヘッドにある。
第８の態様では、液体を吸引して気泡が微小化されたときに定在波を発生させることができる。
【００１８】
上記目的を達成するための本発明の第９の態様は、第１の態様乃至第８の態様のいずれかに記載の液体噴射ヘッドがキャリッジに搭載されたことを特徴とする液体噴射装置にある。
第９の態様では、フィルタを通過して微細化された気泡を容易に排出することができる液体噴射ヘッドを搭載した液体噴射装置とすることができる。
【００１９】
上記目的を達成するための本発明の第１０の態様は、液体滴を吐出する複数のノズル開口を有する噴射ヘッド本体に液体を供給する液体噴射ヘッドにおいて、液体経路の液体を吸引してフィルタを通過する気泡を微小化し、液体経路のフィルタの後流側に定在波を発生させ、フィルタを通過して微小となった気泡を定在波の節で再結合させることを特徴とする気泡処理方法にある。
第１０の態様では、フィルタを通過した液体経路内の微小気泡を定在波の節部に集めて排出が容易な大きさに再結合させることができる。
【００２０】
本発明の第１１の態様は、第１０の態様に記載の気泡処理方法において、液体の吸引後に高い周波数の定在波を発生させて気泡を再結合させ、その後周波数を低くすることで再結合された気泡を更に再結合させることを特徴とする気泡処理方法にある。
第１１の態様では、高い周波数の定在波を発生させて気泡を再結合させた後に周波数を低くすることで再結合された気泡を更に再結合させて気泡を排出しやすい大きさにすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下の実施形態例は、液体噴射ヘッド及び液体噴射装置としてインクジェット式記録ヘッド及びインクジェット式記録装置を例に挙げて説明してある。尚、液体としてはインクに限定されるものではない。
【００２２】
図１には本発明の一実施形態例に係るインクジェット式記録ヘッドを備えたインクジェット式記録装置の概略構成、図２にはインクジェット式記録ヘッドの主要部の断面、図３にはインクジェット式記録ヘッドの全体を表す断面、図４にはインク供給針の断面（図３の要部詳細）を示してある。
【００２３】
インクジェット式記録装置（装置本体）１は、液体カートリッジとしてのインクカートリッジ２が搭載されるキャリッジ３やキャリッジ３に取り付けられた記録ヘッド４等が一体化されたインクジェット式記録ヘッド５を有している。キャリッジ３はタイミングベルト６を介してステッピングモータ７に接続され、ガイドバー８に案内されて記録紙９の紙幅方向（主走査方向）に往復移動するようになっている。キャリッジ３は上部に開放する箱型をなし、記録紙９と対面する面（下面）に記録ヘッド４のノズル面が露呈するよう取り付けられると共に、インクカートリッジ２が収容されるようになっている。
【００２４】
記録ヘッド４にはインクカートリッジ２から液体としてのインクが供給され、キャリッジ３を移動させながら記録紙９の上面にインク滴を吐出させて記録紙９に画像や文字をドットマトリックスにより印刷するようになっている。図１中の符号で、１０は印刷休止中に記録ヘッド４のノズル開口を封止することによりノズルの乾燥を防止すると共に記録ヘッド４のノズル面に負圧を作用させてクリーニング動作をするキャップであり、１１は記録ヘッド４のノズル面をワイピングするワイパーブレードであり、１２はクリーニング動作で吸引した廃インクを貯留する廃インク貯留部であり、１３は装置本体１の動作を制御する制御装置である。
【００２５】
図２に示すように、インクジェット式記録ヘッド５（図１参照）には制御基板１５が設けられ、制御基板１５を介して制御装置１３（図１参照）からの動作信号を後述する圧電振動子１６に入力する。制御基板１５は流路ユニット１７とは反対側のヘッドケース１８の部位、即ち、ヘッドケース１８の上面に沿った状態で配置されている。
【００２６】
図２に基づいて記録ヘッド４の構造を説明する。
記録ヘッド４には先端部に流路ユニット１７が配置され、流路ユニット１７にはノズル形成面１９ａにノズル開口２０が列設されたノズルプレート１９が設けられている。また、ノズル開口２０に連通し圧電振動子１６によりインクを加圧する圧力発生室２１が設けられ、圧力発生室２１にはインク貯留室２２からインクが供給される。
【００２７】
即ち、流路ユニット１７は、ノズル開口２０が穿設されたノズル形成面１９ａを有するノズルプレート１９と、圧力発生室２１との共通の液体貯留室であるインク貯留室２２並びにこれらを連通させるインク供給路２３とに対応する空間が形成された圧力発生室形成板２４と、圧力発生室２１やインク貯留室２２の開口を封止する封止板、即ち、振動板２５とが積層されている。そして、ノズル形成面１９ａは平坦面とされている。流路ユニット１７は接着剤を用いてヘッドケース１８の先端面１８ａに接合されている。
【００２８】
圧電振動子１６は駆動信号の入力により充電状態で長手方向に収縮し、充電状態から放電する過程で長手方向に伸張する、所謂、縦振動モードの振動子である。圧電振動子１６は、その先端が圧力発生室２１の一部を形成する振動板２５の島部２５ａに固着された状態で他端が基台２６に固定されている。尚、縦振動モードの圧電振動子１６をたわみ振動モードの圧電振動子に変更することも可能である。
【００２９】
ヘッドケース１８にはインク貯留室２２に対応する部分にヘッド流路２７が形成され、ヘッド流路２７を介してインクカートリッジ２（図１参照）のインクがインク貯留室２２に導入される。圧電振動子１６にはフレキシブル回路板２８が接続され、制御基板１５からの駆動信号が入力される。また、装置本体１（図１参照）の全体を動作する制御装置１３（図１参照）からの動作信号を制御基板１５に送るフレキシブル回路板２９は、ターミナル３０を介して制御基板１５に接続されている。
【００３０】
記録ヘッド４では、圧電振動子１６の収縮・伸張を受けて圧力発生室２１が拡張・伸張し、圧力発生室２１の圧力変動によりインクの吸引とインク滴の吐出とが行われる。ノズルプレート１９には２列のノズル列が一対となり、複数対のものが形成されている。ノズル形成面１９ａを保護するヘッドカバー１４が設けられ、ノズル形成面１９ａをワイピングする時に流路ユニット１７の角部にワイパーブレード１１（図１参照）が擦れて滑らかに動作しないことや流路ユニット１７の角部に傷が付くことがヘッドカバー１４により防止されている。
【００３１】
インクカートリッジ２（図１参照）から送られてきたインクは、ヘッド流路２７からインク貯留室２２に流入し、その後、圧力発生室２１において圧電振動子１６の動作で加圧され、ノズル開口２０から記録紙９（図１参照）に向かってインク滴の状態で吐出され印刷が進行する。
【００３２】
尚、記録ヘッド４の構成としては、図示例の構成に限定されず、圧力発生室が形成された流路形成基板に弾性膜を設け、圧電素子の駆動により弾性膜を変形させてインク滴をノズルから吐出させる構成を適用することも可能である。
【００３３】
図３、図４に基づいてインクジェット式記録ヘッド５の全体構成を説明する。
図に示すように、キャリッジ３（図１参照）に相当するヘッドホルダ４１に記録ヘッド４が結合された状態でインクジェット式記録ヘッド５が構成されている。ヘッドホルダ４１の上部には板状部材４１ａが配置され、板状部材４１ａにはインクカートリッジ２（図１参照）に進入する液体供給針としてのインク供給針３１が取り付けられている。インク供給針３１の内部通路３１ａはフィルタ３２を介して導入流路３３に連通し、導入流路３３は板状部材４１ａの下側に設けた導入管３４により形成されている。フィルタ３２によりインク内の気泡や異物をトラップすることができる。
【００３４】
制御基板１５にはヘッドケース１８の上部の環状突起４２が貫通し、ヘッド流路２７と導入流路３３は同軸状に配置されている。ヘッド流路２７と導入流路３３はパッキン部材３５によりシールされた状態で接続され、パッキン部材３５はエラストマー等の弾性材料で構成されている。パッキン部材３５を介してヘッドケース１８をヘッドホルダ４１に取り付けることにより、導入管３４の端面と環状突起４２の端面との間でパッキン部材３５は圧縮された状態となる。このような流路構造により、流体供給源であるインクカートリッジ２にインク供給針３１が相対的に差し込まれると、インクが流路ユニット１７に供給される。
【００３５】
インク供給針３１のフィルタ３２側の端部近傍は、フィルタ３２に近づくほど径が漸増する半球状のフィルタ室３２ａとされている。フィルタ室３２ａは、フィルタ３２によってトラップされた気泡等を蓄積するための空間であり、所定量の気泡が蓄積されるまでの間フィルタ３２を閉塞させないようにする。
【００３６】
フィルタ室３２ａの下部における板状部材４１ａには下流室５１が設けられ、下流室５１がフィルタ３２の下流側におけるフィルタ近傍のインク経路（インク流路）とされている。下流室５１の両端部にはそれぞれ定在波発生手段としての振動子５２が設けられ、振動子５２は超音波を発生させる超音波振動子（超音波発生手段）とされている。一対の振動子５２はインクの流れ（上下方向）に交差する方向に対向して設けられ、一対の振動子５２の動作により下流室５１内に、インクの流れに交差する方向の定在波５３、即ち、空間的な振幅分布が定まった波を下流室５１に発生させる。
【００３７】
一対の振動子５２は、制御装置１３（図１参照）の制御手段としての振動子ドライバ５４からの指令により所定のタイミングで動作される。例えば、インクを吸引するクリーニング動作に連動して動作され、発生周波数を高い状態から低い状態に変化させるようになっている。尚、インクの吸引に連動して動作させることができれば、発生周波数を一定にすることも可能である。
【００３８】
吸引時にフィルタ３２を通過して微小となった気泡は、定在波５３の領域を通過する場合、定在波５３の移動速度分布の節（圧力分布の腹）になる部分の近辺の気泡は節方向に振動することになる。これにより、微小な気泡を排出が容易な大きさに再結合させることができる。
【００３９】
定在波５３を発生させる場合、振動源（振動子５２：厳密には下流室５１の壁面）が振動（移動速度）の腹となるので、壁面間の距離をＬ（ｍ）、インク中の音速をａ（ｍ/ｓ）とした場合、周波数ｆは次式によって表される。
【００４０】
ｆ＝ｍ×（ａ/２Ｌ）・・・（１）
ｍは１以上の整数となる。
【００４１】
上述したインクジェット式記録装置１では、所定のタイミングでヘッドのクリーニング操作が行われる。このクリーニング操作としては、微量のインク、例えば、０．２〜０．３ｇ程度のインクを吸引して、ノズル開口２０の目詰まりの解消又は防止を行うクリーニング操作と、インク流路内の略全てのインク、例えば、１ｇ程度のインクを吸引して記録ヘッド４のノズル開口２０の目詰まりを解消又は防止すると共に、フィルタ３２にトラップされた気泡等を外部に排出してドット抜け等の印刷不良を解消又は防止するクリーニング操作とがある。
【００４２】
例えば、後者のクリーニング操作の際に、振動子ドライバ５４からの指令により一対の振動子５２を所定のタイミングで動作させる。一対の振動子５２の動作により下流室５１内に、インクの流れに交差する方向の定在波５３を発生させる。吸引時にフィルタ３２を通過して微小となった気泡は、定在波５３の領域を通過する場合、定在波５３の移動速度分布の節（圧力分布の腹）になる部分の近辺の気泡が節方向に振動し、微小な気泡を排出が容易な大きさに再結合させることができる。
【００４３】
一対の振動子５２は、振動子ドライバ５４からの指令により、インクを吸引するクリーニング動作に連動して動作され、例えば、発生周波数を高い状態から低い状態に変化させるようになっている。高い周波数の定在波を発生させて気泡を再結合させた後に周波数を低くすることで、再結合された気泡を更に再結合させて気泡を確実に排出しやすい大きさにすることができる。
【００４４】
このため、吸引動作時に気泡が確実に排出されて終了後に微小気泡が流路内に残ることがなく、フィルタ３２を通過して微細化された気泡を容易に排出することができる。これにより、印刷中のインクに気泡が流れ込むことがなくなり、インクの吐出不良が生じる虞がなくなる。
【００４５】
従って、フィルタ３２を通過して微細化された気泡を容易に排出することができるインクジェット式記録ヘッド及びインクジェット式記録装置とすることができる。
【００４６】
図５乃至図８に基づいて本発明の他の実施形態例を説明する。
図５に基づいて第２実施形態例を説明する。
図５には本発明の第２実施形態例に係るインクジェット式記録ヘッドのインク供給針の断面を示してある。尚、図４に示した部材と同一部材には同一符号を付して重複する説明は省略してある。
【００４７】
フィルタ室３２ａの下部における板状部材４１ａには下流室５１が設けられ、下流室５１がフィルタ３２の下流側におけるフィルタ近傍のインク経路（インク流路）とされている。下流室５１の一端部（図中右端部）には定在波発生手段としての振動子５２が設けられ、振動子５２は超音波を発生させる超音波振動子（超音波発生手段）とされている。振動子５２はインクの流れ（上下方向）に交差する方向に超音波を発するように設けられ、振動子５２は、対向する壁面からの反射波とによりインクの流れに交差する方向の定在波５６、即ち、空間的な振幅分布が定まった波を下流室５１に発生させる。
【００４８】
定在波５６を発生させる場合、振動子５２が内側の流路壁（下流室５１の他端側の壁面）からの反射波とで定在波５６をつくるので、反射面側は略固定端として機能し、周波数ｆは次式によって表される。
【００４９】
ｆ＝（２ｍ＋１）×（ａ/４Ｌ）・・・（２）
ｍは１以上の整数となる。
【００５０】
定在波自体はｍ＝０でも発生するが、下流室５１内に振動の移動速度の節を作るためにはｍは１より大きい必要がある。
【００５１】
ただし、厳密には反射面が完全固定端として働くわけではないので、板状部材４１ａの材料特性を考慮して（２）式から求められる周波数の値を微調整する必要がある。
【００５２】
上述したインクジェット式記録装置では、クリーニング操作の際に、振動子ドライバ５４からの指令により振動子５２を所定のタイミングで動作させる。振動子５２の動作により反射波とで下流室５１内に、インクの流れに交差する方向の定在波５６を発生させる。吸引時にフィルタ３２を通過して微小となった気泡は、定在波５６の領域を通過する場合、定在波５６の移動速度分布の節（圧力分布の腹）になる部分の近辺の気泡が節方向に振動し、微小な気泡を排出が容易な大きさに再結合させることができる。
【００５３】
振動子５２は、振動子ドライバ５４からの指令により、インクを吸引するクリーニング動作に連動して動作され、例えば、発生周波数を高い状態から低い状態に変化させるようになっている。高い周波数の定在波を発生させて気泡を再結合させた後に周波数を低くすることで、再結合された気泡を更に再結合させて気泡を確実に排出しやすい大きさにすることができる。
【００５４】
このため、吸引動作時に気泡が確実に排出されて終了後に微小気泡が流路内に残ることがなく、フィルタ３２を通過して微細化された気泡を容易に排出することができる。これにより、印刷中のインクに気泡が流れ込むことがなくなり、インクの吐出不良が生じる虞がなくなる。
【００５５】
従って、フィルタ３２を通過して微細化された気泡を容易に排出することができるインクジェット式記録ヘッド及びインクジェット式記録装置とすることができる。
【００５６】
図６に基づいて第３実施形態例を説明する。
図６には本発明の第３実施形態例に係るインクジェット式記録ヘッドのインク供給針の断面を示してある。尚、図４、図５に示した部材と同一部材には同一符号を付して重複する説明は省略してある。
【００５７】
フィルタ室３２ａの下部における板状部材４１ａには下流室５１が設けられ、下流室５１がフィルタ３２の下流側におけるフィルタ近傍のインク経路（インク流路）とされている。下流室５１の下側にはフィルタ３２に対向する定在波発生手段としての振動子７１が設けられ、振動子７１は超音波を発生させる超音波振動子（超音波発生手段）とされている。振動子７１は、対向するフィルタ３２面からの反射波とにより定在波、即ち、空間的な振幅分布が定まった波を下流室５１に発生させる。
【００５８】
原理的には図５に示した定在波５６と同じ反射波との重ね合わせにより（前述した（２）式参照）定在波が発生する。ただし、フィルタ３２は下流室５１の壁面より自由端としての性質がより顕著であると考えられるため（半固定端）、最適な周波数ｆは前述した（１）式と（２）式の中間付近にあると予測される。実際の設計においては、実験的な確認等により定在波が発生する最適な周波数ｆが適宜決定される。
【００５９】
上述したインクジェット式記録装置では、クリーニング操作の際に、振動子ドライバ５４からの指令により振動子７１を所定のタイミングで動作させる。振動子７１の動作によりフィルタ面の反射波とで下流室５１内に定在波を発生させる。吸引時にフィルタ３２を通過して微小となった気泡は、定在波の領域を通過する場合、定在波の移動速度分布の節（圧力分布の腹）になる部分の近辺の気泡が節方向に振動し、微小な気泡を排出が容易な大きさに再結合させることができる。
【００６０】
振動子７１は、振動子ドライバ５４からの指令により、インクを吸引するクリーニング動作に連動して動作され、例えば、発生周波数を高い状態から低い状態に変化させるようになっている。高い周波数の定在波を発生させて気泡を再結合させた後に周波数を低くすることで、再結合された気泡を更に再結合させて気泡を確実に排出しやすい大きさにすることができる。
【００６１】
このため、吸引動作時に気泡が確実に排出されて終了後に微小気泡が流路内に残ることがなく、フィルタ３２を通過して微細化された気泡を容易に排出することができる。これにより、印刷中のインクに気泡が流れ込むことがなくなり、インクの吐出不良が生じる虞がなくなる。
【００６２】
従って、フィルタ３２を通過して微細化された気泡を容易に排出することができるインクジェット式記録ヘッド及びインクジェット式記録装置とすることができる。
【００６３】
図７に基づいて第４実施形態例、図８に基づいて第５実施形態例を説明する。
図７には本発明の第４実施形態例に係るインクジェット式記録ヘッドのインク供給針の断面、図８には本発明の第５実施形態例に係るインクジェット式記録ヘッドのインク供給針の断面を示してある。尚、図４乃至図６に示した部材と同一部材には同一符号を付して重複する説明は省略してある。
【００６４】
図７に示すように、フィルタ３２を介してインク供給針３１の内部通路３１ａには導入流路３３が連通し、導入流路３３は導入管３４により形成されている。導入管３４の両側には定在波発生手段としての振動子８１がそれぞれ設けられ、振動子８１は超音波を発生させる超音波振動子（超音波発生手段）とされている。一対の振動子８１はインクの流れ（上下方向）に直交する方向に対向して設けられ、一対の振動子８１の動作により内部通路３１ａ内に、インクの流れに直交する方向の定在波、即ち、空間的な振幅分布が定まった波を発生させる。定在波を発生させる場合は、前述した（１）で求めた周波数ｆが用いられる。
【００６５】
上述したインクジェット式記録装置では、クリーニング操作の際に、振動子ドライバ５４からの指令により一対の振動子８１を所定のタイミングで動作させる。一対の振動子８１の動作により内部通路３１ａ内に、インクの流れに直交する方向の定在波を発生させる。吸引時にフィルタ３２を通過して微小となった気泡は、内部通路３１ａの定在波の領域を通過する場合、定在波の移動速度分布の節（圧力分布の腹）になる部分の近辺の気泡が節方向に振動し、微小な気泡を排出が容易な大きさに再結合させることができる。
【００６６】
一対の振動子８１は、振動子ドライバ５４からの指令により、インクを吸引するクリーニング動作に連動して動作され、例えば、発生周波数を高い状態から低い状態に変化させるようになっている。高い周波数の定在波を発生させて気泡を再結合させた後に周波数を低くすることで、再結合された気泡を更に再結合させて気泡を確実に排出しやすい大きさにすることができる。
【００６７】
このため、吸引動作時に気泡が確実に排出されて終了後に微小気泡が流路内に残ることがなく、フィルタ３２を通過して微細化された気泡を容易に排出することができる。これにより、印刷中のインクに気泡が流れ込むことがなくなり、インクの吐出不良が生じる虞がなくなる。
【００６８】
従って、フィルタ３２を通過して微細化された気泡を容易に排出することができるインクジェット式記録ヘッド及びインクジェット式記録装置とすることができる。
【００６９】
図８に示した第５実施形態例は、導入管３４の一方側に定在波発生手段としての振動子８１が設けられ、振動子８１は超音波を発生させる超音波振動子（超音波発生手段）とされている。そして、振動子８１は、対向する壁面からの反射波とによりインクの流れに直交する方向の定在波、即ち、空間的な振幅分布が定まった波を内部通路３１ａに発生させる。定在波を発生させる場合、周波数ｆは前述した（２）式が用いられる。
【００７０】
上述したインクジェット式記録装置では、第４実施形態例と同様に、クリーニング操作の際に、内部通路３１ａ内に、インクの流れに直交する方向の定在波を発生させ、微小な気泡を排出が容易な大きさに再結合させることができる。
【００７１】
このため、吸引動作時に気泡が確実に排出されて終了後に微小気泡が流路内に残ることがなく、フィルタ３２を通過して微細化された気泡を容易に排出することができる。これにより、印刷中のインクに気泡が流れ込むことがなくなり、インクの吐出不良が生じる虞がなくなる。
【００７２】
従って、フィルタ３２を通過して微細化された気泡を容易に排出することができるインクジェット式記録ヘッド及びインクジェット式記録装置とすることができる。
【００７３】
なお、上述した実施形態では、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を挙げて説明したが、本発明は、広く液体噴射ヘッド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ヘッド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る。
【図面の簡単な説明】
【００７４】
【図１】本発明の一実施形態例に係るインクジェット式記録装置の概略構成図である。
【図２】インクジェット式記録ヘッドの主要部の断面図である。
【図３】インクジェット式記録ヘッドの全体を表す断面図である。
【図４】インク供給針の断面図である。
【図５】本発明の第２実施形態例に係るインク供給針の断面図である。
【図６】本発明の第３実施形態例に係るインク供給針の断面図である。
【図７】本発明の第４実施形態例に係るインク供給針の断面図である。
【図８】本発明の第５実施形態例に係るインク供給針の断面図である。
【符号の説明】
【００７５】
１  インクジェット式記録装置、  ４  記録ヘッド、  ５  インクジェット式記録ヘッド、  １６  圧電振動子、  １７  流路ユニット、  １９  ノズルプレート、  ２０  ノズル開口、  ２３  インク供給路、  ３１  インク供給針、  ３１ａ  インク流路、  ３２  フィルタ、  ５１  下流室、  ５２、７１、８１  振動子、  ５３、５６  定在波
【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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