JP2013158962A - フィルターユニット、液体噴射ヘッド及び液体噴射装置 - Google Patents

Abstract

【課題】フィルター７の上流側に気泡が滞留してフィルター７の実効面積が減少し、流路抵抗が増加して圧力損失が増大することを防止する。
【解決手段】フィルターユニット１は、液体を流入する第一液室６と、液体を流出する第二液室８と、第一及び第二液室６、８の間に設置されるフィルター７とを有するフィルター室１０と、フィルター室１０よりも上方に設置される気泡溜まり室３と、第一液室６と気泡溜まり室３とを連通し、第一液室６の第一開口部１３に開口する第一連通路４と、第一液室６と気泡溜まり室３とを連通し、第一液室６の第一開口部１３よりも下方に設置される第二開口部１４に開口する第二連通路５とを備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、液体を流入しフィルターを通して液体を流出するフィルターユニット、このフィルターユニットを使用する液体噴射ヘッド、及びこれを用いた液体噴射装置に関する。

近年、記録紙等にインク滴を吐出して文字、図形を記録する、或いは素子基板の表面に液体材料を吐出して機能性薄膜を形成するインクジェット方式の液体噴射ヘッドが利用されている。この方式は、インクや液体材料を液体タンクから供給管を介して液体噴射ヘッドに供給し、チャンネルに充填した液体をチャンネルに連通するノズルから吐出させる。液体の吐出の際には、液体噴射ヘッドや噴射した液体を記録する被記録媒体を移動させて、文字や図形を記録する、或いは所定形状の機能性薄膜を形成する。

例えば特許文献１にはこの種の液体噴射ヘッドが記載されている。図１０は特許文献１に記載される印字ヘッド１０１の液体流路の概略を示す図である（特許文献１の図２）。印字ヘッド１０１の下部に、下方に液体を吐出する液体吐出ノズル２０１と、この液体吐出ノズル２０１に液体を供給するノズル液室２０２が設置されている。印字ヘッド１０１の上部右側に、ノズル液室２０２に液体を供給するＯＵＴ液室３０１と、ＯＵＴ液室３０１にヘッドフィルタ２０３を介して液体を供給するＩＮ液室２０４が設置されている。ヘッドフィルタ２０３は垂直もしくは傾きを持って設置される。液体はチューブ１１４からＩＮ側ジョイント３０３を介してＩＮ液室２０４の下部に流入し、一部はヘッドフィルタ２０３を通ってＯＵＴ液室３０１に流入し、他はＩＮ液室２０４の上部からＯＵＴ側ジョイント３０４を介してチューブ１１５に流出する。

液体はチューブ１１４、ＩＮ液室２０４及びチューブ１１５を経由して循環する構成となっている。そして、ＩＮ液室２０４に対しＯＵＴ側ジョイント３０４は上方に、ＩＮ側ジョイント３０３は下方に設置されている。これにより、液体循環クリーニング時に気泡の浮力を利用して気泡をＯＵＴ側ジョイント３０４側から除去することができ、液体循環クリーニングで使用される液体流量を従来と比較して格段に少なくすることができる、というものである。

特開２００４−３５１６４１号公報

上記従来例において、ＩＮ液室２０４とＯＵＴ液室３０１の間に液体に混入する塵埃を除去するためのヘッドフィルタ２０３が設けられている。しかし、印字ヘッド１０１を使用するに従い、ＩＮ液室２０４の上部やヘッドフィルタ２０３のＩＮ液室２０４側に気泡が付着して蓄積し、ヘッドフィルタ２０３の実効面積が減少し、ノズル液室２０２に液体の供給不足が生ずる。また、ＩＮ液室２０４に蓄積した気泡がヘッドフィルタ２０３を通り抜けてノズル液室２０２に流れ出し、ノズルを詰まらせるトッド抜けなどの記録品質が低下する原因となる。

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、フィルターの上流側に気泡が蓄積してフィルターの実効面積が減少し、フィルターの流路抵抗が増加してフィルターの下流側の流量が不足することのない、或いは下流側の液体圧力が低下することのないフィルターユニットを提供することを目的とする。

本発明の液体噴射ヘッドは、液体を流入する第一液室と、液体を流出する第二液室と、前記第一液室と前記第二液室の間に設置されるフィルターとを有するフィルター室と、前記フィルター室よりも上方に設置される気泡溜まり室と、前記第一液室と前記気泡溜まり室とを連通し、前記第一液室の第一開口部に開口する第一連通路と、前記第一液室と前記気泡溜まり室とを連通し、前記第一液室の前記第一開口部よりも下方に設置される第二開口部に開口する第二連通路と、を備えることとした。

また、前記第一開口部は前記第一液室の略最上方の位置に設置されることとした。

また、前記第二連通路は前記気泡溜まり室の第三開口部に開口し、前記第三開口部は前記気泡溜まり室の最下方の位置に設置されることとした。

また、前記第二連通路は前記気泡溜まり室の第三開口部に開口し、前記第三開口部は前記気泡溜まり室の上下方向の幅の略中央から上方に設置されることとした。

また、液体を流入する流入路を備え、前記流入路は前記第二連通路に連通することとした。

また、 前記第二液室の第四開口部に開口し液体を流出する流出路を備え、前記第四開口部は前記第二液室の略最上方の位置に設置されることとした。

また、 前記気泡溜まり室は、扁平な空間からなり、前記扁平な空間の扁平面が前記フィルター室に対し起立して設置されることとした。

また、前記気泡溜まり室は、反転するＵ字形を有し、前記Ｕ字形の開放口の側を前記フィルター室の方向に向けて設置されることとした。

また、前記気泡溜まり室は、前記フィルター室に対して前記気泡溜まり室が位置する方向の幅が、これに直交する方向の最大の幅よりも大きいこととした。

また、前記第一開口部は、前記フィルター室に対して前記気泡溜まり室が位置する方向に広く、これに直交する方向に狭い形状を有することとした。

また、前記フィルターの有効面は、前記フィルター室に対して前記気泡溜まり室が位置する方向に広く、これに直交する方向に狭い形状を有することとした。

本発明の液体噴射ヘッドは、上記いずれかに記載したフィルターユニットと、前記フィルターユニットから流出する液体が流入し液滴として吐出する液体吐出部と、を備えることとした。

本発明の液体噴射装置は、上記の液体噴射ヘッドと、前記液体噴射ヘッドを往復移動させる移動機構と、前記液体噴射ヘッドに液体を供給する液体供給管と、前記液体供給管に前記液体を供給する液体タンクと、を備えることとした。

本発明のフィルターユニットは、液体を流入する第一液室と、液体を流出する第二液室と、第一液室と第二液室の間に設置されるフィルターとを有するフィルター室と、フィルター室よりも上方に設置される気泡溜まり室と、第一液室と気泡溜まり室とを連通し、第一液室の第一開口部に開口する第一連絡路と、第一液室と気泡溜まり室とを連通し、第一液室の第一開口部よりも下方に設置される第二開口部に開口する第二連通路と、を備える。これにより、第一液室に流入する気泡はその上方の気泡溜まり室に溜まり、第一液室は液体で満たされる。そのため、フィルターの上流側に溜まった気泡によりフィルターの実効面積が減少して流路抵抗が増加し、フィルターの下流側の液体圧力が低下することを防止する。

本発明に係るフィルターユニットの基本的な構成を表す概念図である。 本発明の第一実施形態に係るフィルターユニットを表す概念図である。 本発明の第二実施形態に係るフィルターユニットを表す概念図である。 本発明の第三実施形態に係るフィルターユニットを表す概念図である。 本発明の第四実施形態に係るフィルターユニットの断面模式図である。 本発明の第四実施形態に係るフィルターユニットを構成する基体の分解斜視図である。 本発明の第五実施形態に係るフィルターユニットの説明図である。 本発明の第六実施形態に係る液体噴射ヘッドの模式図である。 本発明の第七実施形態に係る液体噴射装置の模式的な斜視図である。 従来公知の印字ヘッドの液体流路の概略を示す図である。

図１は本発明に係るフィルターユニット１の基本的な構成を表す概念図である。なお、以下の説明において、「上方」とは重力方向ｇの反対方向であり、「下方」とは重力方向ｇであり、「上下方向」とは鉛直方向であることを意味する。また、図２〜図８の同一の部分または同一の機能を有する部分には同一の符号を付す。

フィルターユニット１は、フィルター室１０と、このフィルター室１０よりも上方に設置される気泡溜まり室３と、フィルター室１０と気泡溜まり室３との間に設置される第一連通路４と第二連通路５とを備える。フィルター室１０は、液体を流入する第一液室６と、液体を流出する第二液室８と、第一液室６と第二液室８の間に設置されるフィルター７とを備える。

第一連通路４は、第一液室６と気泡溜まり室３とを連通し、第一液室６の第一開口部１３に開口する。第二連通路５は、第一液室６と気泡溜まり室３とを連通し、第一液室６の第一開口部１３よりも下方に設置される第二開口部１４に開口する。

流入口ＩＮから第一液室６に流入した液体はフィルター７を介して第二液室８に流入し、流出口ＯＵＴから流出する。流入口ＩＮから流入する液体に混入する気泡Ｋや、第一液室６の内部で発泡した気泡Ｋはその浮力により上方に移動し、第一開口部１３から第一連通路４を通って気泡溜まり室３の上部に移動する。そして、気泡溜まり室３の液体は第二連通路５又は第一連通路４を介して第一液室６に押し出される。更に、第一開口部１３を第一液室６において略最上方に設置すれば、第一液室６の気泡Ｋを第一連通路４に集めることができる。

この構成により、気泡Ｋが第一液室６には滞留せず、気泡Ｋによってフィルター７の実効面積が減少することが無い。そのため、フィルター７の流路抵抗が増加し、圧力損失が増大してフィルター７の下流側の圧力が低下することもない。

なお、第一液室６の流入口ＩＮは第一液室６のどの位置でもよく、後に説明するように第二連通路５に設けることもできる。第二液室８の流出口ＯＵＴは第二液室８の略最上方の位置に設置することが望ましい。これにより、第一及び第二液室６、８に最初に液体を充填するときや、第一及び第二液室６、８の液交換時に第二液室８に残留する気泡Ｋを外部に排出することが容易となる。また、気泡溜まり室３に気泡抜き用のバルブ等を設置して、気泡溜まり室３に充満した気泡Ｋを定期的に除去するようにしてもよい。

（第一実施形態）
図２は、本発明の第一実施形態に係るフィルターユニット１を表す概念図である。図１と異なる点は、液体を流入する流入路２と液体を流出する流出路９を備える点であり、その他は図１とほぼ同様である。

図２に示すように、フィルター室１０と、フィルター室１０よりも上方に設置される気泡溜まり室３と、フィルター室１０と気泡溜まり室３との間に設置される第一及び第二連通路４、５とを備える。フィルター室１０は、液体を流入する第一液室６と、液体を流出する第二液室８と、第一及び第二液室６、８の間に設置されるフィルター７とを備える。

第一連通路４は、第一液室６と気泡溜まり室３とを連通し、第一液室６の第一開口部１３に開口する。第二連通路５は、第一液室６と気泡溜まり室３とを連通し、第一液室６の第二開口部１４と気泡溜まり室３の第三開口部１５に連通する。第二開口部１４は第一開口部１３よりも下方に設置される。液体を流入する流入路２は第二連通路５に連通する。液体を流出する流出路９は第二液室８の第四開口部１６に開口する。

第一開口部１３は第二開口部１４よりも上方に設置する。更に、第一及び第四開口部１３、１６をそれぞれ第一及び第二液室６、８の略最上方の位置に設置する。第三開口部１５は気泡溜まり室３の第一液室６側（フィルター室１０側）の最下方の位置に開口し、第三開口部１５の近傍では第二連通路５が第一液室６側（フィルター室１０側）の方向、つまり重力方向ｇを向いている。なお、気泡溜まり室３の容積を第一液室６の容積よりも大きく形成することが望ましい。第一液室６の容積分の気泡を気泡溜まり室３に溜めることができるからである。

流入口ＩＮから流入路２に流入する液体は、第二開口部１４を介して第一液室６に流入し、フィルター７を介して第二液室８に流入し、第四開口部１６から流出路９に流出し、流出口ＯＵＴから流出する。第一液室６の気泡Ｋはその浮力により第一開口部１３に移動し、気泡溜まり室３に移動してその上部に滞留する。同時に気泡溜まり室３に充填される液体は第二連通路５又は第一連通路４を介して第一液室６に押し出される。その結果、第一液室６は液体が充満しフィルター７は気泡Ｋにより塞がれることが無く、フィルター７の実効面積は減少しない。そのため、フィルター７により流路抵抗が増加し、圧力損失が増大してフィルター７の下流側の圧力が低下することもない。

更に、流入路２を第二連通路５に接続し、第三開口部１５は気泡溜まり室３のフィルター室１０側の最下方の位置に開口する。そのため、流入路２から高圧の液体を圧送することにより、気泡溜まり室３に充満する気泡Ｋを第一連通路４から第一液室６側に押し出すことができる。特に、気泡溜まり室３に気泡Ｋが充満し、更に第一液室６にも気泡Ｋが溜まるような時は、流入路２から液体を圧送することにより、気泡Ｋを、フィルター７を通して流出路９に排出し、気泡溜まり室３に液体を補給することができる。つまり、メンテナンス時に気泡溜まり室３に溜まった気泡Ｋの一部分又は大部分を液体に置換することができる。

（第二実施形態）
図３は、本発明の第二実施形態に係るフィルターユニット１を表す概念図である。第一実施形態と異なる部分は、第三開口部１５が気泡溜まり室３の側面に位置する点であり、その他の構成は第一実施形態と同様である。従って、以下、異なる点について説明し、同一の構成については説明を省略する。

図３に示すように、第二連通路５が気泡溜まり室３に開口する第三開口部１５は、気泡溜まり室３の上下方向、つまり鉛直方向の幅の略中央から上方に設置される。そのため、流入路２から高圧の液体を圧送することにより、気泡溜まり室３に充満する気泡Ｋを第一連通路４及びフィルター７を通して流出路９に排出し、気泡溜まり室３に液体を補給することが容易となる。

（第三実施形態）
図４は、本発明の第三実施形態に係るフィルターユニット１を表す概念図である。第一実施形態と異なる部分は、気泡溜まり室３が反転するＵ字形を有する点であり、その他の構成は第一実施形態と同様である。従って、以下、異なる点について説明し、同一の構成については説明を省略する。

図４に示すように、気泡溜まり室３は反転するＵ字形を有し、Ｕ字形の開放口の側をフィルター室１０が位置する方向に向けて設置される。そのために、気泡Ｋを液体に置換することが一層容易となる。即ち、流入路２から高圧の液体を圧送すれば気泡溜まり室３に充満する気泡Ｋを容易に第一連通路４及びフィルター７を通して流出路９に排出し、気泡溜まり室３に液体を充填することができる。

なお、以上第一実施形態〜第三実施形態において、気泡溜まり室３はフィルター室１０に対して気泡溜まり室３が位置する方向の幅が、これに直交する方向の最大の幅よりも大きくする。言いかえると、気泡溜まり室３の上下方向の幅を、これに直交する水平方向の最大幅よりも大きく形成する。これにより、気泡Ｋが気泡溜まり室３から第一液室６に漏れ出すことなく滞留させることができる。

また、気泡溜まり室３を扁平な空間から構成し、この扁平な空間の扁平面をフィルター室１０に対して起立させて設置することができる。言いかえると、気泡溜まり室３の扁平な空間の扁平面の方向を、気泡溜まり室３に対してフィルター室１０が設置される方向と平行な方向を向ける。従って、フィルターユニット１を設置すれば、気泡溜まり室３はフィルター室１０の上方に位置し、気泡溜まり室３の扁平な空間の扁平面は上下方向を向く。気泡溜まり室３を扁平な空間とすることにより、液体は毛細管現象により重力に抗して気泡溜まり室３の上方まで充填される。

なお、扁平な空間とは、第三開口部１５近傍の第二連通路５の液体が流れる方向に直交する平面の断面積と、気泡溜まり室３の液体が流れる方向に直交する平面の断面積とを比較して、気泡溜まり室３の断面積は第二連通路５の断面積以下であることによって特定することができる。ここで、「第二連通路５の液体が流れる方向に直交する平面の断面積」とは、図４で示す重力方向ｇに平行な平面の第二連通路５の断面積であり、「気泡溜まり室３の液体が流れる方向に直交する方向の断面積」とは、図４に示すＵ字管の気泡溜まり室３の場合、Ｕ字管の断面積である。また、気泡溜まり室３がＵ字管ではなく、図３に示すような略四角形状である場合は、重力方向ｇに平行な平面の第二連通路５の断面積である。

また、フィルター７の有効面は、フィルター室１０に対して気泡溜まり室３が位置する方向に広く、これに直交する方向に狭い形状とすることができる。これにより、フィルターユニット１を設置したときに、フィルター７の有効面は、重力方向ｇに広く、これに直交する水平方向に狭い。気泡Ｋは、重力方向ｇに重なる方が水平方向に広がるよりも単位面積当たりの浮力は大きく、上方に移動しやすい。そのため、例えば第一液室６に気泡Ｋが溜まってフィルター７の有効面が減少する場合に、同じ有効面積でも重力方向に広いほうが水平方向に広いよりも気泡Ｋにより隠されるフィルター７の面積を少なくすることができる。

（第四実施形態）
図５は、本発明の第四実施形態に係るフィルターユニット１の断面模式図である。図５に示すように、フィルターユニット１は、基体１２の上方に凹部からなる気泡溜まり室３が設置され、下方に凹部からなる第一液室６、図示しないフィルター７及び第二液室８からなるフィルター室１０が設置される。

以下具体的に説明する。基体１２の段差部１７には図示しないフィルター７が設置される。段差部１７よりも紙面奥側に第一液室６が形成され、段差部１７よりも紙面手前側に第二液室８が形成される。つまり、フィルター室１０は第一液室６と第二液室８がフィルターを介して対向する構造を有する。第一液室６と第二液室８は平面視で略平行四辺形を有し、右上角部が最上方となり左下角部が最下方となる。

気泡溜まり室３とフィルター室１０との間には第一連通路４と第二連通路５が形成される。第一連通路４は、第一液室６の紙面奥側の内表面に設置される第一開口部１３に開口し、また気泡溜まり室３の下方に設置される第五開口部１１に開口する。第一開口部１３は第一液室６の略最上方の位置に設置され、第五開口部１１は気泡溜まり室３の略最下方の位置に設置される。なお、第一開口部１３は、フィルター室１０に対して気泡溜まり室３が位置する方向、つまり上下方向に広く、これに直交する方向に狭い形状を有する。第一開口部１３を上下方向、即ち気泡Ｋが移動する方向に細長い形状とすることにより、第一連通路４の流路内においても気泡Ｋと液体の入れ替えが可能となる。

第二連通路５は、第一液室６の紙面奥側の内表面の奥側に設置され内表面の第二開口部１４に開口し、また気泡溜まり室３の最下方の位置に設置される第三開口部１５に開口する。第二開口部１４は、第一開口部１３よりも下方であり、第一液室６において上下方向の略中央に設置される。第三開口部１５近傍の第二連通路５は上方を向いて気泡溜まり室３の底部に開口する。

液体を流入する流入路２は気泡溜まり室３の側部に設置され、気泡溜まり室３の底部よりも下方で第二連通路５と合流する。流入路２との合流点よりも下流の第二連通路５の流路断面は気泡溜まり室３の底部の第二連通路５の流路断面よりも大きく形成し、流入接続部１８の流入口ＩＮから流入する液体が第一液室６に流れやすくする。流出路９はフィルター室１０の右辺から底辺に沿って設置される。流出路９は、第二液室８の略最上方の位置に設置される第四開口部１６に開口する。第四開口部１６は第二液室８の最上方に位置するので第二液室８に混入する気泡を流出路９から容易に流出させることができる。基体１２の下部に流出接続部１９が設置され、流出路９から流出する液体を流出口ＯＵＴから排出する。

フィルターユニット１は次のように動作する。流入接続部１８の流入口ＩＮから流入する液体は流入路２及び第二連通路５を介して第二開口部１４から第一液室６に流入する。第一液室６の液体は図示しないフィルターを介して第一液室６よりも紙面手前側に形成される第二液室８に流入し、第四開口部１６から流出路９を介して流出接続部１９の流出口ＯＵＴから流出する。液体に混入する気泡Ｋが第一液室６に流入すると、気泡Ｋはその浮力により第一液室６の最上方に移動し、第一開口部１３から第一連通路４を介して気泡溜まり室３に溜まる。その結果、第一液室６には液体が充満し気泡によってフィルター７の実効面積が減少することが無い。その結果、フィルター７によって流路抵抗が増加し、圧力損失が増大してフィルター７の下流側の圧力が低下することもない。

図６は、図５に示す第四実施形態に係るフィルターユニット１を構成する基体１２の分解斜視図である。フィルターユニット１は、基体１２ａと、基体１２ａの段差部１７に装着されるフィルター７と、基体１２ａの側面を閉塞する基体１２ｂとを備える。基体１２ａは、その下方の側面に凹部を備え、中央の凹部がフィルター室１０を構成し、周辺の凹部が流出路９を構成する。第一液室６は、中央の凹部の底面と段差部１７に設置されるフィルター７との間に構成され、第二液室８は、段差部１７に設置されるフィルター７と基体１２ｂの側面との間に構成される。流出路９は、フィルター室１０の右辺と下辺に沿う凹部と基体１２ｂの側面により構成される。

第一及び第二連通路４、５は凹部の底面の奥側に設置され、第一連通路４は第一開口部１３において第一液室６に開口し、第二連通路５は第二開口部１４に開口する。第一開口部１３は第一液室６の最上方の位置に形成され、フィルター室１０に対して気泡溜まり室３が位置する方向の幅がこれに直交する方向の幅よりも大きい。第二開口部１４は第一開口部１３よりも下方に位置する。第四開口部１６は第二液室８の最上方の位置に形成され、流出路９が開口する。基体１２ａの下部には流出接続部１９が設置され、流出路９と連通する。

基体１２ｂはその上方の側面に凹部を備え、中央の凹部の底面と基体１２ａの上部の側面により気泡溜まり室３が構成される。気泡溜まり室３の左辺に沿って形成される凹部と基体１２ａの上部の側面により流入路２が構成される。更に、気泡溜まり室３の下方の底部に第一連通路４と第二連通路５が開口する。流入路２は第二連通路５と合流する。基体１２ｂの上端部には流入接続部１８が設置され、流入路２と連通する。

基体１２ａの段差部１７にフィルター７を装着して基体１２ａと基体１２ｂを接着することにより、フィルター室１０が構成されるとともに、基体１２ａに形成した第一及び第二連通路４、５と基体１２ｂに形成した第一及び第二連通路４、５とが連通する。このように、フィルターユニット１を２つの基体１２ａ、１２ｂと１枚のフィルター７により構成することができる。

なお、気泡溜まり室３は扁平な空間からなり、扁平な空間の扁平面はフィルター室１０に対して起立して設置される。言いかえると、気泡溜まり室３の扁平な空間の扁平面の方向は、気泡溜まり室３に対してフィルター室１０が設置される方向と平行な方向を向く。従って、フィルターユニット１を設置すれば、気泡溜まり室３はフィルター室１０の上方に位置し、気泡溜まり室３の扁平な空間の扁平面は上下方向を向く。気泡溜まり室３を扁平な空間とすることにより、気泡溜まり室３内の液体は毛細管現象により重力に抗して上方まで充填され易い。

また、気泡溜まり室３は、フィルター室１０に対して気泡溜まり室３が位置する方向の幅が、これに直交する方向の最大幅よりも大きい。言いかえると、気泡溜まり室３は上下方向の幅が水平方向の最大幅よりも大きい。そのため、気泡溜まり室３に滞留する気泡Ｋの容積が増大し、かつ気泡が第一及び第二連通路４、５に漏れ出ないようにすることができる。また、第二連通路５を気泡溜まり室３の下方に設置し、第三開口部１５を気泡溜まり室３の最下方に設置したので、気泡溜まり室３の気泡と液体の入れ替えが容易となり、第四開口部１６を第二液室８の最上方に設置したので、液交換等のメンテナンス時に第二液室８の気泡を容易に排出することができる。また、フィルター７の有効面は、フィルター室１０に対して気泡溜まり室３が位置する方向に広く、これに直交する方向に狭い。これにより、フィルター７の有効面は重力方向ｇに広く、これに直交する水平方向に狭くして、第一液室６に気泡が溜まった場合でもフィルター７の有効面が減少し難い構成とする。

(第五実施形態)
図７は、本発明の第五実施形態に係るフィルターユニット１の説明図であり、図７（ａ）がフィルターユニット１の断面模式図であり、図７（ｂ）が図７（ａ）の部分ＸＸの断面模式図である。第四実施形態と異なる点は、第一液室６の中央部にフィルター７の表面に近接する凸部２３を有する点であり、その他の構成は第四実施形態と同様である。従って、以下異なる部分について説明し、同一の部分については説明を省略する。

図７（ａ）及び（ｂ）に示すように、フィルター７の上流側の第一液室６の中央部には凸部２３が形成され、凸部２３の上端面はフィルター７の第一液室６側の表面に近接する。凸部２３の周辺であり第一液室６の外周に沿ってドーナツ状に窪み２４が形成される。従って、第一液室６は主にこの窪み２４により構成される。第二開口部１４及び第一開口部１３は窪み２４の底面に開口する。

この構成により、第一液室６に進入した気泡は、この窪み２４に導かれて第一開口部１３から第一連通路４を介して気泡溜まり室３に容易に移動することができる。窪み２４を気泡が移動する際は、気泡が浮き上がる際に上方に押し上げられる液体は周回できるので気泡と液体が交換され、気泡は上方に容易に移動することができる。また、窪み２４を所定の深さとすることにより、窪み２４の気泡の位置において気泡と液体の交換が可能となり、気泡は上方に容易に移動することができる。ここで、気泡溜まり室３は、第一液室６の容積よりも大きな容積を有し、第一液室６の容積分の気泡を溜めることができる。

（第六実施形態）
図８は、本発明の第六実施形態に係る液体噴射ヘッド２０の模式図である。液体噴射ヘッド２０は、液体吐出用のヘッドチップ２１と、このヘッドチップ２１に液体を供給するフィルターユニット１と、ヘッドチップ２１を固定する固定部２２から構成される。上記第一〜第四実施形態において説明したフィルターユニット１を使用することができる。この構成によれば、ヘッドチップ２１を長期間使用しても、フィルターユニット１の第一液室に流入する気泡はその上部の気泡溜まり室に溜まり、第一液室には気泡が滞留しない。そのために、フィルターの実効面積が気泡の滞留により減少せず、フィルターによって流路抵抗が増加し、圧力損失が増大してフィルター下流側の圧力が低下することが無い。これにより、ヘッドチップ２１のノズルに形成されるメニスカスを一定形状に維持することができ、吐出条件が安定する。

（第七実施形態）
図９は本発明の第七実施形態に係る液体噴射装置３０の模式的な斜視図である。液体噴射装置３０は、液体噴射ヘッド２０、２０’を往復移動させる移動機構４０と、液体噴射ヘッド２０、２０’に液体を供給する流路部３５、３５’と、流路部３５、３５’に液体を供給する液体ポンプ３３、３３’及び液体タンク３４、３４’とを備えている。各液体噴射ヘッド２０、２０’は複数の吐出溝を備え、各吐出溝に連通するノズルから液滴を吐出する。各液体噴射ヘッド２０、２０’は第六実施形態において説明したものを使用する。

液体噴射装置３０は、紙等の被記録媒体４４を主走査方向に搬送する一対の搬送手段４１、４２と、被記録媒体４４に液体を吐出する液体噴射ヘッド２０、２０’と、液体噴射ヘッド２０、２０’を載置するキャリッジユニット４３と、液体タンク３４、３４’に貯留した液体を流路部３５、３５’に押圧して供給する液体ポンプ３３、３３’と、液体噴射ヘッド２０、２０’を主走査方向と直交する副走査方向に走査する移動機構４０とを備えている。図示しない制御部は液体噴射ヘッド２０、２０’、移動機構４０、搬送手段４１、４２を制御して駆動する。

一対の搬送手段４１、４２は副走査方向に延び、ローラ面を接触しながら回転するグリッドローラとピンチローラを備えている。図示しないモータによりグリッドローラとピンチローラを軸周りに移転させてローラ間に挟み込んだ被記録媒体４４を主走査方向に搬送する。移動機構４０は、副走査方向に延びた一対のガイドレール３６、３７と、一対のガイドレール３６、３７に沿って摺動可能なキャリッジユニット４３と、キャリッジユニット４３を連結し副走査方向に移動させる無端ベルト３８と、この無端ベルト３８を図示しないプーリを介して周回させるモータ３９とを備えている。

キャリッジユニット４３は、複数の液体噴射ヘッド２０、２０’を載置し、例えばイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの４種類の液滴を吐出する。液体タンク３４、３４’は対応する色の液体を貯留し、液体ポンプ３３、３３’、流路部３５、３５’を介して液体噴射ヘッド２０、２０’に供給する。各液体噴射ヘッド２０、２０’は駆動信号に応じて各色の液滴を吐出する。液体噴射ヘッド２０、２０’から液体を吐出させるタイミング、キャリッジユニット４３を駆動するモータ３９の回転及び被記録媒体４４の搬送速度を制御することにより、被記録媒体４４上に任意のパターンを記録することできる。

なお、本実施形態においては、ヘッドチップ２１にフィルターユニット１が固定される液体噴射ヘッド２０を使用しているが、本発明はこれに限定されない。ヘッドチップ２１と液体タンク３４、３４’との間にフィルターユニット１を設置してもよい。これにより、液体噴射装置３０を長時間使用しても、フィルターの上流側に滞留する気泡に起因して、フィルターの実効面積が減少し、フィルター下流側の液体圧力が低下することが無く、液滴の吐出を安定させることができる。

１ フィルターユニット
２ 流入路
３ 気泡溜まり室
４ 第一連通路
５ 第二連通路
６ 第一液室
７ フィルター
８ 第二液室
９ 流出路
１０ フィルター室
１１ 第五開口部
１２ 基体
１３ 第一開口部、１４ 第二開口部、１５ 第三開口部、１６ 第四開口部
１７ 段差部
１８ 流入接続部
１９ 流出接続部

Claims (13)

1. 液体を流入する第一液室と、液体を流出する第二液室と、前記第一液室と前記第二液室の間に設置されるフィルターとを有するフィルター室と、
   前記フィルター室よりも上方に設置される気泡溜まり室と、
   前記第一液室と前記気泡溜まり室とを連通し、前記第一液室の第一開口部に開口する第一連通路と、
   前記第一液室と前記気泡溜まり室とを連通し、前記第一液室の前記第一開口部よりも下方に設置される第二開口部に開口する第二連通路と、を備えるフィルターユニット。
2. 前記第一開口部は前記第一液室の略最上方の位置に設置される請求項１に記載のフィルターユニット。
3. 前記第二連通路は前記気泡溜まり室の第三開口部に開口し、前記第三開口部は前記気泡溜まり室の最下方の位置に設置される請求項１又は２に記載のフィルターユニット。
4. 前記第二連通路は前記気泡溜まり室の第三開口部に開口し、前記第三開口部は前記気泡溜まり室の上下方向の幅の略中央から上方に設置される請求項１又は２に記載のフィルターユニット。
5. 液体を流入する流入路を備え、
   前記流入路は前記第二連通路に連通する請求項１〜４のいずれか一項に記載のフィルターユニット。
6. 前記第二液室の第四開口部に開口し液体を流出する流出路を備え、
   前記第四開口部は前記第二液室の略最上方の位置に設置される請求項１〜５のいずれか一項に記載のフィルターユニット。
7. 前記気泡溜まり室は、扁平な空間からなり、前記扁平な空間の扁平面が前記フィルター室に対し起立して設置される請求項１〜６のいずれか一項に記載のフィルターユニット。
8. 前記気泡溜まり室は、反転するＵ字形を有し、前記Ｕ字形の開放口の側を前記フィルター室の方向に向けて設置される請求項１〜７のいずれか一項に記載のフィルターユニット。
9. 前記気泡溜まり室は、前記フィルター室に対して前記気泡溜まり室が位置する方向の幅が、これに直交する方向の最大の幅よりも大きい請求項１〜８のいずれか一項に記載のフィルターユニット。
10. 前記第一開口部は、前記フィルター室に対して前記気泡溜まり室が位置する方向に広く、これに直交する方向に狭い形状を有する請求項１〜９のいずれか一項に記載のフィルターユニット。
11. 前記フィルターの有効面は、前記フィルター室に対して前記気泡溜まり室が位置する方向に広く、これに直交する方向に狭い形状を有する請求項１〜１０のいずれか一項に記載のフィルターユニット。
12. 請求項１に記載のフィルターユニットと、
    前記フィルターユニットから流出する液体が流入し液滴として吐出する液体吐出部と、を備える液体噴射ヘッド。
13. 請求項１２に記載の液体噴射ヘッドと、
    前記液体噴射ヘッドを往復移動させる移動機構と、
    前記液体噴射ヘッドに液体を供給する液体供給管と、
    前記液体供給管に前記液体を供給する液体タンクと、を備える液体噴射装置。

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