JP2017209966A - インクジェットヘッド、合流部材及びインクジェット記録装置 - Google Patents

Abstract

【課題】インク供給管及びインク回収管の２ポートによりインクジェットヘッドを接続する一般的なプリンタに使用することができ、インクジェットヘッドにおける圧力室回りの残留気泡を効率的に除去できるインクジェットヘッド、合流部材及びインクジェット記録装置の提供。
【解決手段】インク供給管５ａ及びインク回収管５ｂが連通されたインク貯留室４１を有し、このインク貯留室４１に注入孔３１ａを介して連通した圧力室２３には、圧力室２３内のインクを排出させてインク回収管５ｂに合流させる排出路４２３が連通している。インク供給管５ａ内のインク圧力Ｐ０により、インク供給管５ａからインク回収管５ｂを経て合流箱６１（バッファ空間部６）に至る主流路Ｆ１と、注入孔３１ａから圧力室２３及び排出路４２３を経て合流箱６１（バッファ空間部６）に至る副流路Ｆ２との両方にインクを流す。
【選択図】図１

Description

本発明はインクジェットヘッド及びインクジェット記録装置に関し、詳しくは、インク供給管及びインク回収管の２ポートによりインクジェットヘッドを接続する一般的なプリンタに使用することができ、インクジェットヘッドにおけるインクチャネル回りの残留気泡を効率的に除去できるインクジェットヘッド、合流部材及びインクジェット記録装置に関する。

一般的なプリンタ（インクジェット記録装置）においては、２ポートによりインクジェットヘッドを接続している。

インクを貯留するインク貯留室（共通インク室ともいう。）から複数のインクチャネルに対して共通に注入したインクを、再びインク貯留室に戻すインク循環機構を備えたインクジェットヘッドにおいては、プリンタに接続する２ポートは、インク貯留室にインクを供給するインク供給管と、インクチャネルを経たインクをインク貯留室から回収するインク回収管となっている（特許文献１）。

一方、インク循環機構を有さず、各インクチャネルに注入したインクをインク貯留室に戻すことをしないインクジェットヘッドにおいては、インク貯留室の天井面付近に残留した気泡を除去するための泡抜きポートを備えたものがある（特許文献２）。この場合には、プリンタに接続する２ポートは、インク貯留室にインクを供給するインク供給管と、インク貯留室内のインクを気泡とともに排出する泡抜きポートとなっている。

特表２０１５−５０９４５４号公報 特開２００９−２０２４９０号公報

ところで、特許文献１に記載のインクジェットヘッドにおいては、インク供給管から混入しインク貯留室の天井面付近に残留した気泡が、インクチャネル内やノズルに侵入するおそれがある。このような気泡はノズルからのインク吐出に影響を与え、一時的にインクの吐出が不能となってしまう可能性がある。

特許文献２に記載のインクジェットヘッドにおいては、泡抜きポートによりインク貯留室の天井面付近に残留した気泡を除去してはいるが、インクチャネル内やノズル内に気泡が侵入してしまったときには、インク循環機構を有さないため、この気泡を除去することは困難である。

特許文献１に記載のようなインク循環機構を備えたインクジェットヘッドに泡抜きポートを設けることも提案されているが、インク供給管、インク回収管及び泡抜きポートの３ポートを有するインクジェットヘッドとなってしまう。３ポートを有するインクジェットヘッドでは、プリンタへの接続が一般的なプリンタよりも煩雑であり、また、各ポートの圧力制御が困難である。さらに、インクジェットヘッドの重量が増加するため、特にスキャン型プリンタにおいては、キャリッジ重量の増加によりプリント性能が低下してしまう。

そこで、本発明は、インク供給管及びインク回収管の２ポートによりインクジェットヘッドを接続する一般的なプリンタに使用することができ、インクジェットヘッドにおけるインクチャネル回りの残留気泡を効率的に除去できるインクジェットヘッド、合流部材及びインクジェット記録装置を提供することを課題とする。

本発明の他の課題は、以下の記載により明らかとなる。

上記課題は、以下の各発明によって解決される。

１．
インク貯留室と、
前記インク貯留室内にインクを供給する流路をなすインク供給管と、
前記インク貯留室内からインクを回収する主流路をなすインク回収管と、
前記インク貯留室に注入孔を介して連通し、該注入孔から前記インク貯留室内のインクが注入される少なくとも１つのインクチャネルと、
前記インクチャネルに連通し、該インクチャネルを外部に連通させる吐出ノズルと、
前記インクチャネル内のインクを前記吐出ノズルから外部に吐出させる圧電素子と、
前記インク貯留室内からインクを排出させ、前記インク回収管に合流させる副流路をなす排出路とを備え、
前記インク回収管及び前記排出路からインクが流入するバッファ空間部を有し、このバッファ空間部において前記インク回収管と前記排出路とが合流することを特徴とするインクジェットヘッド。
２．
前記バッファ空間部の容積は、前記副流路の容積の１倍以上であることを特徴とする前記１記載のインクジェットヘッド。
３．
前記バッファ空間部は、このバッファ空間部に流入したインクに含まれていた気泡が滞留する気室を有していることを特徴とする前記１又は２記載のインクジェットヘッド。
４．
前記バッファ空間部は、前記インク回収管及び前記排出路に対して着脱可能な合流部材の内部に形成されていることを特徴とする前記１〜３の何れかに記載のインクジェットヘッド。
５．
前記主流路の流路抵抗と、前記副流路の流路抵抗との相対関係を調整する圧力損失調整手段を備えていることを特徴とする前記１〜４の何れかに記載のインクジェットヘッド。
６．
前記圧力損失調整手段は、内部に前記バッファ空間部が形成され前記インク回収管及び前記排出路に対して着脱可能な合流部材に設けられていることを特徴とする前記５記載のインクジェットヘッド。
７．
インクジェットヘッドのインク貯留室内からインクを回収するインク回収管を流れる主流路と、前記インク貯留室内からインクを排出させる排出路を流れる副流路とからインクが流入するバッファ空間部を有し、このバッファ空間部において前記インク回収管と前記排出路とを合流させることを特徴とする合流部材。
８．
前記主流路の流路抵抗と、前記副流路の流路抵抗との相対関係を調整する圧力損失調整手段を備えていることを特徴とする前記７記載の合流部材。
９．
前記１〜６の何れかに記載のインクジェットヘッドと、
前記インクジェットヘッドに移送されるインクが貯蔵されるインクタンクと、
前記インクタンク内のインクを前記インクジェットヘッドに移送するインク移送部とを備えたことを特徴とするインクジェット記録装置。

本発明によれば、インク供給管及びインク回収管の２ポートによりインクジェットヘッドを接続する一般的なプリンタに使用することができ、インクジェットヘッドにおけるインクチャネル回りの残留気泡を効率的に除去できるインクジェットヘッド、合流部材及びインクジェット記録装置を提供することができる。

本発明に係るインクジェット記録装置の一例を示す要部概略構成図 本発明に係るインクジェットヘッドにおけるインクの流路を示す流路図 図１に示すインクジェットヘッドのヘッドチップ部分を破断して示す拡大斜視図 図１に示すインクジェットヘッドの排出孔部分を破断して示す拡大斜視図 本発明に係るインクジェットヘッドにおける合流箱の一例を一部断面で示す斜視図 本発明に係るインクジェットヘッドにおけるバッファ空間部の他の一例を示す斜視図 本発明に係るインクジェットヘッドにおけるバッファ空間部のさらに他の一例を一部断面で示す斜視図 第１流出管を一部切欠した状態を示す流量調整部材の一例を示す斜視図 本発明に係るインクジェットヘッドの他の一例を一部断面で示す概略構成図 本発明に係るインクジェットヘッドのさらに他の一例を一部断面で示す概略構成図 本発明に係るインクジェットヘッドのさらに他の一例を一部断面で示す概略構成図 本発明に係るインクジェットヘッドのさらに他の一例を一部断面で示す概略構成図

以下、本発明の実施の形態について図面を用いて詳細に説明する。

〔インクジェット記録装置〕
図１は、本発明に係るインクジェット記録装置の一例を示す要部概略構成図であり、インクジェットヘッドを一部断面で示している。

インクジェット記録装置１００は、図示しない搬送手段によって一定方向（副走査方向）に搬送される記録媒体上に、インクジェットヘッド１からインクを吐出して画像を記録する。いわゆるワンパス方式のインクジェット記録装置においては、インクジェットヘッド１は、固定して配置され、記録媒体が搬送される過程で、吐出ノズルから記録媒体に向けてインクを吐出する。また、いわゆるスキャン方式のインクジェット記録装置においては、インクジェットヘッド１は、図示しないキャリッジに搭載され、該キャリッジが副走査方向に直交する主走査方向に沿って移動する過程で、吐出ノズルから記録媒体に向けてインクを吐出する。本実施形態に示すインクジェット記録装置１００では、水平方向に走査を行い、吐出ノズルからのインク吐出方向が鉛直方向下向きとなるようにインクジェットヘッド１が設置されている。

図１では、１つのインクジェットヘッド１のみを示しているが、一般にインクジェット記録装置１００には、例えばイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、Ｋ（ブラック）等の各色インク用の複数のインクジェットヘッド１が搭載される。本実施形態に示すインクジェット記録装置１００においては、インクを貯蔵するインクタンク１０１とインクジェットヘッド１のインク貯留室４１とが、インク移送管１０２及びインク返送管１０３によって連通している。

インク移送管１０２の途中には、インクジェット記録装置１００の制御部１０４によって駆動制御される循環ポンプ１０５が設けられている。この循環ポンプ１０５が駆動することにより、インクタンク１０１内のインクが、インク移送管１０２を介してインクジェットヘッド１に移送される。また、循環ポンプ１０５が駆動することにより、インクジェットヘッド１内のインク（気泡等を含むインク）が、インク返送管１０３を介してインクタンク１０１に戻される。このインクジェット記録装置１００において、インク移送管１０２、制御部１０４及び循環ポンプ１０５は、インクタンク１０１内のインクをインクジェットヘッド１に移送するインク移送部を構成している。

インクタンク１０１は、格別限定されないが、タンクの底面に到達しない仕切り板１０１ａによって、インク移送室１０１ｂとインク返送室１０１ｃとに仕切ることが好ましい。この場合、インク移送室１０１ｂ内にインク移送管１０２の一端部を配置し、また、インク返送室１０１ｃ内にインク返送管１０３の一端部を配置する。仕切り板１０１ａは、インク返送室１０１ｃに返送されてきたインク中の気泡が再度インク移送管１０２に流入しないように、インクを十分に脱気するために設けられる。気泡自体は浮力が高いので、気泡が仕切り板１０１ａの下側を通過してインク移送室１０１ｂに流入することが制限される。このような態様は、インクを循環使用する場合に好ましい態様である。

〔インクジェットヘッド〕
次に、図１に示した本発明に係るインクジェットヘッド１の具体的構成について説明する。

本発明は、シアーモード（エッジ（エンド）シュータ、サイドシュータ）型、ベンドモード型、ＭＥＭＳ型、サーマル型など各種のインクジェットヘッドに適用することができ、すなわち、本発明に係るインクジェットヘッドは、これら各種のインクジェットヘッドとして構成することができる。

本実施形態に示すインクジェットヘッド１は、シアーモードヘッドとして構成されている。このインクジェットヘッド１は、インク吐出面１Ｓが鉛直方向下側に向くように設置されて使用される。なお、本明細書において、「上」及び「下」は、「鉛直方向上側」及び「鉛直方向下側」を意味し、図１の使用状態を示す側面図における上側及び下側に対応する。

インクジェットヘッド１は、インク貯留室４１を構成するインクマニホールド４と、このインクマニホールド４に接着された配線基板３と、配線基板３を挟んでインクマニホールド４の反対側の面（下面）に接着されたヘッドチップ２とを有して構成されている。配線基板３は、例えばガラス基板である。ヘッドチップ２には、インクチャネルとなる複数の圧力室２３が形成されている。ヘッドチップ２は、圧電素子を備えている。各圧力室２３は、インク貯留室４１に注入孔３１ａを介して連通し、圧電素子への電圧の印加によって容積変動を生ずる。また、ヘッドチップ２において、配線基板３の反対側の面（下面）には、各圧力室２３に対応されたノズル２２を有するノズルプレート２１が接着されている。このノズルプレート２１の下面部がインク吐出面１Ｓとなる。各ノズル２２は、各圧力室２３に連通しており、各圧力室２３内のインクを外部（下方）に吐出させる。

インクマニホールド４は、合成樹脂等によって、下面に開口部４ａを有する横長の箱型に形成されている。このインクマニホールド４には、下面の開口部４ａを塞ぐように、配線基板３が接着されている。インクマニホールド４の内部空間は、インクタンク１０１から供給されるインクが貯留されるインク貯留室４１となる。

図２は、このインクジェットヘッドにおけるインクの流路を示す流路図である。

インク貯留室４１には、図１及び図２に示すように、このインク貯留室４１内にインクを供給する流路をなすインク供給管５ａが連設されている。このインク供給管５ａは、圧力室２３から遠い側（上側）において、インク貯留室４１に連通されている。このインク供給管５ａの上端側には、接続部７ａが設けられている。この接続部７ａは、インクジェット記録装置１００側の接続部１０６ａに着脱可能に接続される。インクジェット記録装置１００側の接続部１０６ａは、インク移送管１０２に連通している。これにより、インクジェットヘッド１は、インクジェット記録装置１００からのインクの移送が可能となる。

また、インク貯留室４１には、このインク貯留室４１内からインクを回収する流路をなすインク回収管５ｂが連設されている。このインク回収管５ｂは、圧力室２３から遠い側（上側）において、インク貯留室４１に連通されている。このインク回収管５ｂの上端側には、接続部７ｂが設けられている。この接続部７ｂは、インクジェット記録装置１００側の接続部１０６ｂに着脱可能に接続される。インクジェット記録装置１００側の接続部１０６ｂは、インク返送管１０３に連通している。これにより、インクジェットヘッド１は、インクジェット記録装置１００へのインクの返送が可能となる。

このインクジェットヘッド１において、インク供給管５ａから、インク回収管５ｂの途中の後述するバッファ空間部６に至る流路が、主流路Ｆ１となる。

インク供給管５ａとインク回収管５ｂとは、インク貯留室４１の長手方向の両端部に離して配置することが好ましい。本実施形態におけるインク供給管５ａは、インクマニホールド４の上面における図１中の左側の端部に配置され、また、インク回収管５ｂは、インクマニホールド４の上面における図１中の右側の端部に配置されている。これにより、インク供給管５ａからインク貯留室４１に供給されたインクを、インク回収管５ｂに向けて、インク貯留室４１内の全体に亘って流すことができる。従って、インク貯留室４１内にインクが滞留する部位が形成されにくく、インク中の気泡をより効率良く排除することができる。

インクマニホールド４内には、インク貯留室４１に隣接して、インク排出室４１２が設けられている。このインク排出室４１２は、後述する排出路４２３の一部となる。このインク排出室４１２は、インク貯留室４１に対しては、隔壁４５によって分離されている。この隔壁４５は、インクマニホールド４に一体的に形成することができる。

図３は、図１に示すインクジェットヘッドのヘッドチップ部分を破断して示す拡大斜視図である。

図４は、図１に示すインクジェットヘッドの排出孔部分を破断して示す拡大斜視図である。

インク貯留室４１は、図３及び図４に示すように、各圧力室２３に対応して配線基板３に形成された注入孔３１ａを介して、ヘッドチップ２の全ての圧力室２３と連通している。インク貯留室４１内のインクは、各注入孔３１ａを介して全ての圧力室２３内に共通に注入される。圧力室２３内に注入されたインクは、圧力室２３により吐出圧力を付与され、圧力室２３の下端部に連通するノズル２２から外部（記録媒体側）に吐出される。

圧力室２３内のインクに吐出圧力を付与するための具体的な手段は問わず、公知の手段を採用することができる。本実施形態では、隣り合う圧力室２３，２３は、圧電素子により形成された駆動壁２４によって隔てられている。駆動壁２４は、圧力室２３内に臨む面に形成された図示しない駆動電極に、例えば制御部１０４から配線基板３に形成された図示しない配線を経て所定電圧の駆動電圧が印加されることによって、せん断変形する。圧力室２３の両側の駆動壁２４、２４がせん断変形することにより、圧力室２３内は膨張又は収縮する。これにより、圧力室２３内のインクに圧力が付与され、ノズル２２からインクが吐出される。

ヘッドチップ２に形成される圧力室２３は、その数は特に問わない。本実施形態に示すヘッドチップ２は、複数の圧力室２３が、ヘッドチップ２の長手方向である図３中Ｘ方向に沿う複数列に配列されている。

なお、この実施形態においては、各圧力室２３，２３の間にダミーチャネル２５が設けられている。すなわち、駆動壁２４，２４は、一つの圧力室２３あたり２枚が設けられており、各圧力室２３それぞれの両壁部をなしている。一の圧力室２３を構成する駆動壁２４と、隣接する圧力室２３を構成する駆動壁２４との間には空隙があり、この空隙がダミーチャネル２５である。したがって、各圧力室２３は独立して駆動（膨張又は収縮）することができる。ダミーチャネル２５を設けない場合、すなわち、隣接する圧力室２３，２３が１枚の駆動壁２４を共用する場合には、各圧力室２３が独立して駆動（膨張又は収縮）することはできないので、いわゆる３サイクル駆動を行う。

そして、各圧力室２３は、図２に示すように、ヘッドチップ２に形成された排出チャネル４２４に連通されている。排出チャネル４２４は、インク排出室４１２の下方に位置して形成されている。すなわち、各圧力室２３の下端側には、ノズル２２の側方に位置して、個別連通路４２２が形成されている。この個別連通路４２２は、図３に示すように、ノズルプレート２１の上面に各圧力室２３に対応して形成された溝であり、上面側がヘッドチップ２によって閉蓋されることにより、流路を構成している。この個別連通路４２２は、共通排出溝４２１に連通している。この共通排出溝４２１は、ヘッドチップ２の下面（又はノズルプレート２１の上面）に、圧力室２３の配列方向（Ｘ方向）に形成された溝である。共通排出溝４２１は、ヘッドチップ２（又はノズルプレート２１）に形成された溝がノズルプレート２１（又はヘッドチップ２）によって閉蓋されることにより、各個別連通路４２２に連通した流路として構成されている。この共通排出溝４２１の端部は、図４に示すように、排出チャネル４２４に連通されている。なお、共通排出溝４２１は、圧力室２３の列を挟んで、圧力室２３の一列あたり２本を互いに平行に形成してもよい。

注入孔３１ａから圧力室２３内に注入されたインクの一部は、図３に示すように、個別連通路４２２を経て、共通排出溝４２１に至る。そして、共通排出溝４２１に至ったインクは、図４に示すように、排出チャネル４２４を経て、配線基板３に形成された排出孔３１ｂを通って、インク排出室４１２に至る。

なお、このインクジェットヘッド１においては、各圧力室２３内から各個別連通路４２２及び共通排出溝４２１を経てインク排出室４１２に至る流路が形成されていることを考慮して、この条件においてノズル２２からのメニスカスブレイクが生じないように、循環ポンプ１０５が与える圧力等の条件が決定される。

図１及び図２に示すように、インク排出室４１２には、このインク排出室４１２内からインクを排出する流路をなすインク排出管５ｃが連設されている。このインク排出管５ｃの上端側は、インク回収管５ｂに合流している。インク回収管５ｂとインク排出管５ｃとは、合流部材となる合流箱６１に接続されることによって合流している。

図５は、本発明に係るインクジェットヘッドにおける合流箱の一例を一部断面で示す斜視図である。

合流箱６１は、図５に示すように、合成樹脂材料や金属材料から一体的に構成されており、内部にバッファ空間部６が形成されている。合流箱６１の外面には、バッファ空間部６に至る第１乃至第３の開口部４８ａ,４８ｂ,４８ｃが形成されている。第１の開口部４８ａからバッファ空間部６を経て第３の開口部４８ｃに至る流路は、インク回収管５ｂの中途部に介在されている。実装状態としては、インク回収管５ｂを中途部において上流側及び下流側に分け、上流側を第１の開口部４８ａに接続させ、下流側を第３の開口部４８ｃに接続させることになる。そして、第２の開口部４８ｂには、インク排出管５ｃを接続させる。

このインクジェットヘッド１において、個別連通路４２２から、共通排出溝４２１、排出チャネル４２４、排出孔３１ｂ、インク排出室４１２及びインク排出管５ｃを経て、バッファ空間部６に至る流路が、排出路４２３となる。この排出路４２３は、各圧力室２３内のインクを排出させ、バッファ空間部６においてインク回収管５ｂに合流させる流路である。そして、各注入孔３１ａから各圧力室２３を経て、排出路４２３（個別連通路４２２からバッファ空間部６への入口）までが、副流路Ｆ２となる。

このように、本実施形態に示すインクジェットヘッド１は、インク回収管５ｂ及びインク排出管５ｃが合流箱６１によって合流されているため、インクジェット記録装置１００側の配管等との接続部位は、インク供給管５ａ（接続部７ａ）及びインク回収管５ｂ（接続部７ｂ）の２箇所のみで済む。従って、インクジェット記録装置１００側の配管等との接続部位の数は、一般的なインクジェットヘッドに対して増加せず、接続作業が煩雑化することはない。

また、本実施形態に示すインクジェットヘッド１は、インク供給管５ａ（接続部７ａ）及びインク回収管５ｂ（接続部７ｂ）の２箇所のみで、インクジェット記録装置１００側の接続部１０６ａ、１０６ｂと接続される構造であるため、循環機構を備えた既設のインクジェット記録装置のインクジェットヘッドとの互換性を備えている。すなわち、一般に、インクマニホールド４内のインクを循環させる循環機構を有するインクジェット記録装置は、各インクジェットヘッドに対して、インクの供給部及び回収部の２箇所で配管接続する構造となっている。そのため、本実施形態のインクジェットヘッド１によれば、既設装置を設計変更する必要なく、接続部７ａ、７ｂの２箇所のみの接続によって交換及び設置が可能である。

ところで、排出路４２３は各圧力室２３の全てを通過する流路として形成されているため、圧力室２３の高密度化に伴い、排出路４２３全体の流路抵抗は大きくなっている。従って、インク排出管５ｃをインク回収管５ｂに合流させても、インク供給管５ａからインク回収管５ｂを経る主流路Ｆ１の流量が多く、各注入孔３１ａから排出路４２３に至る副流路Ｆ２の流量が少ないために、これらが円滑に合流しないことが考えられる。このインクジェットヘッド１においては、主流路Ｆ１と副流路Ｆ２との合流（インク排出管５ｃとインク回収管５ｂとの合流）を、バッファ空間部６において行うことにより、これら主流路Ｆ１及び副流路Ｆ２の流量が異なっても、円滑に合流させることができる。

このバッファ空間部６の容積は、副流路Ｆ２の流路容積の１倍以上であることが好ましい。バッファ空間部６の容積が副流路Ｆ２の流路容積の１倍以上であることにより、主流路Ｆ１及び副流路Ｆ２を円滑に合流させることができる。また、バッファ空間部６の容積が副流路Ｆ２の流路容積の１倍以上であることにより、このインクジェットヘッド１への初期のインク導入時において、流路抵抗の低い主流路Ｆ１のみに先行してインクが流入してしまったとしても、バッファ空間部６にインクが満たされる間に副流路Ｆ２にもインクが流入されるので、主流路Ｆ１及び副流路Ｆ２を円滑に合流させてインク返送管１０３に向かわせることができる。

なお、バッファ空間部６は、インク回収管５ｃ及び排出路４２３に対して着脱可能な合流箱６１の内部に形成することに限定されず、インク回収管５ｃ又は排出路４２３の一部として、これらインク回収管５ｃ又は排出路４２３に一体的に構成してもよい。

上述のようなインクジェットヘッド１及びこれを備えたインクジェット記録装置１００によれば、インク供給管５ａからインクを供給するだけで、インク貯留室４１内の残留気泡を主流路Ｆ１を経てインク回収管５ｂから排出させるのみならず、圧力室２３回りの残留気泡をも、副流路Ｆ２を経てインク排出管５ｃから排出させることができる。よって、インクマニホールド４内の全体（インク貯留室４１内及び圧力室２３回り）の残留気泡を効率的に除去することができる。

また、このインクジェットヘッド１及びこれを備えたインクジェット記録装置１００によれば、画像記録中にインクタンク１０１との間でインクを循環させた際に、圧力室２３回りのインクをも、副流路Ｆ２を経て効率よく循環させることができる。このため、画像記録中にノズル２２から引き込まれた気泡も迅速に排出させることができる。また、沈降し易い粒子や顔料等が含まれているインクを使用する場合には、画像記録中の各個別連通路４２２及び共通排出溝４２１における粒子や顔料等の沈降を効果的に抑制して、インクの濃度偏差を抑制することができる。

〔バッファ空間部の他の実施形態〕
図６（ａ）は、本発明に係るインクジェットヘッドにおけるバッファ空間部の他の一例を示す斜視図であり、図６（ｂ）は、該バッファ空間部の他の一例を一部断面で示す斜視図である。

バッファ空間部６には、図１及び図６に示すように、気泡が滞留する気室６２を設けてもよい。この気室６２は、バッファ空間部６内の天井部の一部が上方に膨出されて形成された空間であり、下方に凹となされた空間である。この気室６２は、下方がバッファ空間部６に連通しており、この連通部以外は閉蓋されている。この気室６２内の天井部は、合流箱６１の第３の開口部４８ｃよりも高い位置とされている。

したがって、インク回収管５ｃを経て回収されたインク又は排出路４２３を経て排出されたインクに含まれていた気泡が気室６２内に流入すると、この気泡は、第３の開口部４８ｃを経て合流箱６１から出ることなく、気室６２内に滞留する。

このように気室６２内に滞留した気泡は、バッファ空間部６内のインクと接しているため、ダンパーの機能を有する。つまり、気室６２内の気泡により、インク回収管５ｃ及び排出路４２３から流入するインクに圧力変動や振動があっても、この圧力変動や振動に阻害されることなく、これらインクが円滑に合流される。

図７は、本発明に係るインクジェットヘッドにおけるバッファ空間部のさらに他の一例を一部断面で示す斜視図である。

また、バッファ空間部６の気室６２は、図７に示すように、合流箱６１の第３の開口部４８ｃに、合流箱６１内に向けて（下方に向けて）円筒体６３を連設することにより形成してもよい。この円筒体６３の外周面と合流箱６１の内壁との間の空間部が気室６２となる。この気室６２は、下方に凹となされた空間である。この気室６２は、下方がバッファ空間部６に連通しており、この連通部以外は閉蓋されている。この気室６２内の天井部は、円筒体６３の下端部よりも高い位置とされている。

したがって、インク回収管５ｃを経て回収されたインク又は排出路４２３を経て排出されたインクに含まれていた気泡が気室６２内に流入すると、この気泡は、円筒体６３内及び第３の開口部４８ｃを経て合流箱６１から出ることなく、気室６２内に滞留する。このように気室６２内に滞留した空気は、バッファ空間部６内のインクと接し、バッファ空間部６内の圧力変動に応じて体積が変位する。気室６２内の空気の体積変位により、バッファ空間部６内の圧力変動が抑えられ、ダンパーの機能が発揮される。

また、合流箱６１は、少なくとも一部を可撓性材料により形成することにより、ダンパーの機能を持たせることができる。合流箱６１の可撓性材料により形成された部分は、バッファ空間部６内のインクまたは気室６２内の空気と接し、バッファ空間部６内の圧力変動に応じて変位し、バッファ空間部６の容積を変位させる。バッファ空間部６の容積の変位により、バッファ空間部６内の圧力変動が抑えられ、ダンパーの機能が発揮される。

合流箱６１の少なくとも一部をなす可撓性材料としては、薄膜状の合成樹脂材料や、ゴム材料が挙げられる。なお、インクに接触することが好ましくない材料を用いる場合には、この材料を気室６２の天井部分のみに用いるようにすれば、この材料がインクに接触することを少なくすることができる。

〔圧力損失調整手段〕
このインクジェットヘッド１には、主流路Ｆ１の流路抵抗と副流路Ｆ２の流路抵抗との相対関係を調整する圧力損失調整手段を設けてもよい。

この圧力損失調整手段は、主流路Ｆ１と副流路Ｆ２との流路抵抗の差に相当する圧力損失ΔＰを、主流路Ｆ１に付与する。または、圧力損失調整手段は、副流路Ｆ２の流路抵抗を減らして、主流路Ｆ１の流路抵抗に相当するものにする。

副流路Ｆ２の流路抵抗は、全ての注入孔３１ａ、全ての各圧力室２３、全ての個別連通路４２２及び共通排出溝４２１を含む排出路４２３全体における流路径、流路長、屈曲部の数、流速などによって決まる流路抵抗である。これら個別連通路４２２及び共通排出溝４２１は、流路径が極めて細いうえに流路長が長いので、大きな流路抵抗を生じさせている。

このインクジェットヘッド１においては、圧力損失調整手段により、主流路Ｆ１の流路抵抗と、副流路Ｆ２の流路抵抗とを均衡させることにより、インク供給管５ａ内のインク圧力Ｐ０によって、容易に主流路Ｆ１及び副流路Ｆ２の両方に均等にインクを流すことができる。

圧力損失調整手段の一例を図８に示す。図８は、圧力損失調整手段の一例が設けられたインク回収管５ｂを一部破断した状態を示す斜視図である。

圧力損失調整手段としては、例えば、図８（ａ）に示すように、インク回収管５ｂの流路断面積を部分的に狭める流量調整部材９を用いることができる。この流量調整部材９は、インク回収管５ｂ内に保持され、インク回収管５ｂの内径を部分的に狭くする部材である。この実施形態の流量調整部材９は、図８（ａ）に示すように、インク回収管５ｂの内壁に沿う円筒部９５と、この円筒部９５の一端部を閉蓋する円盤部９６とを有して一体的に構成されている。円盤部９６の中央部には、流路孔９４が形成されている。この流量調整部材９が配置された部位におけるインク回収管５ｂの流路は、この流路孔９４のみとなる。従って、流量調整部材９は、この流路孔９４によってインク回収管５ｂの流路断面積を部分的に狭め、インク回収管５ｂ内を流れるインクの圧力を損失させる。

流量調整部材９の材質は特に限定されないが、インクの非浸透性、インク回収管５ｂへの挿入し易さ及びインクに対する耐腐食性に優れるステンレス等の金属、セラミックス、合成樹脂が挙げられる。

なお、流量調整部材９の流路孔９４の長さを短くすることにより、流路孔９４内に気泡が入ったときの流路抵抗の変動を抑え、流速のばらつきを抑えることができる。図８（ａ）に示した流量調整部材９の流路孔９４の長さは、例えば０．５ｍｍ程度である。流路孔９４の長さを０．５ｍｍ程度にすることにより、気泡による流路抵抗の変動を抑えることができる。

図８（ａ）に示す流量調整部材９はあくまで一例であり、具体的な構造は図８（ａ）に示したものに何ら限定されない。流量調整部材９は、ダンパーの役割を持たせる場合や、大量の気泡が主流路Ｆ１を流れる可能性が少ない場合には、図８（ｂ）に示すように、小径部９１の両端側に、該小径部９１よりも大径な大径部９２、９２を同軸状に一体に形成したものとしてもよい。

大径部９２、９２の外径は、その外周面がインク回収管５ｂの内周面に密接し得る大きさに形成されている。従って、流量調整部材９は、インク回収管５ｂ内に挿入された後、大径部９２、９２がインク回収管５ｂの内周面に密接することによって、インク回収管５ｂ内の所定位置に保持される。

インクが流入する側の大径部９２の外周面の一部には、軸方向に沿って延びる溝部９３が形成されている。この溝部９３によって、インク回収管５ｂの内壁と小径部９１との間には、インク中の気泡が流入し、この空気が閉じ込められる。この空気は、インク回収管５ｂ内のインクと接しているため、ダンパーの役割を果たす。ダンパーの役割とは、キャリッジの振動をヘッド内部に伝播させないことである。なお、インクの脱気をしている場合には、インク回収管５ｂの内壁と小径部９１との間の空気は減ってゆくが、この空気は、チューブのガス透過性により充填される。

流量調整部材９には、小径部９１と大径部９２、９２に亘って縦貫する流路孔９４が形成されている。大径部９２、９２はインク回収管５ｂの内周面に密接するため、この流量調整部材９が配置された部位におけるインク回収管５ｂの流路は、この流路孔９４のみとなる。従って、流量調整部材９は、この流路孔９４によってインク回収管５ｂの流路断面積を部分的に狭め、インク回収管５ｂ内を流れるインクの圧力を損失させる。

なお、大径部９２は、インクの流出側のみに設けてもよい。また、流量調整部材９にダンパーの役割を持たせる必要がない場合には、小径部９１はなくてもよい。この流量調整部材９の流路孔９４の長さは、例えば１４ｍｍ程度である。

この流量調整部材９によって付与される圧力損失ΔＰは、主流路Ｆ１と副流路Ｆ２との流路抵抗の差に相当する圧力損失ΔＰであり、流路孔９４の内径によって調整される。この圧力損失ΔＰにより、主流路Ｆ１の流路抵抗と、副流路Ｆ２の流路抵抗とが均衡される。すなわち、インク供給管５ａ内のインク圧力Ｐ０は、主流路Ｆ１のバッファ空間部６の直前において圧力Ｐ１に減圧され、副流路Ｆ２のバッファ空間部６の直前における圧力Ｐ２にほぼ等しいものとなる。また、インク供給管５ａ内のインク圧力Ｐ０は、循環ポンプ１０５が与える圧力にほぼ等しい。副流路Ｆ２の圧力Ｐ２は、ノズル２２からのメニスカスブレイクが生じないように、メニスカスブレイクが生じる圧力Ｐｘより小さく設定される。

なお、以下の場合に限定されないことは言うまでもないが、例えば、Ｐ０＝−２ｋＰａとした場合に、Ｐ２＝−１２ｋＰａとなるように合流後の減圧を実施し、Ｐ１＝−１２ｋＰａとなるような圧力損失ΔＰ（流路構成によるが、例えば１０ｋＰａ）を与えることにより、主流路Ｆ１及び副流路Ｆ２の両方に均等にインクを流しつつ循環をさせることができる。すなわち、〔Ｐ１＝（Ｐ０−ΔＰ）＝Ｐ２＜Ｐｘ〕となる。この結果、インク供給管５ａ内のインク圧力Ｐ０によって、主流路Ｆ１及び副流路Ｆ２の両方に均等にインクを流すことができる。また、圧力Ｐ２は、例えばノズルの吐出不良等が生じると変動する場合がある。したがって、主流路Ｆ１の流路抵抗と、副流路Ｆ２の流路抵抗とが均衡するとは、本願発明の効果を奏する範囲で圧力Ｐ１と圧力Ｐ２とがほぼ等しい（±１０％）ことを示す。

なお、インク圧力Ｐ０は、インク供給管５ａにＴ字分岐を設け、分岐させた先においてマノメータにより測定することができる。圧力Ｐ１は、インク回収管５ｂ（流量調整部材９より下流、バッファ空間部６より上流）にＴ字分岐を設け、分岐させた先においてマノメータにより測定することができる。圧力Ｐ２は、インク排出管５ｃ（バッファ空間部６より上流）にＴ字分岐を設け、分岐させた先においてマノメータにより測定することができる。

流量調整部材９の流路孔９４の具体的な内径は、個別連通路４２２及び共通排出溝４２１などの圧力損失要素による圧力損失を考慮して、インク回収管５ｂの圧力損失が所望の圧力損失となるように適宜調整される。例えば、インク回収管５ｂから回収されるインク流量と、各個別連通路４２２及び共通排出溝４２１を経てインク排出管５ｃから排出されるインク流量とが均一になるように、流量調整部材９の流路孔９４の内径を調整すれば、主流路Ｆ１及び副流路Ｆ２の両方に均等にインクを流すことができる。これにより、インク貯留室４１内（主流路Ｆ１）と、各圧力室２３内、個別連通路４２２及び共通排出溝４２１内（副流路Ｆ２）とに、迅速にインクを貯留させることができるため、特にインクの初期導入の際に好ましい態様である。

なお、流量調整部材９の流路孔９４の内径を調整することにより、インク回収管５ｂから回収されるインク流量（主流路Ｆ１）と、各個別連通路４２２及び共通排出溝４２１を経てインク排出管５ｃから排出されるインク流量（副流路Ｆ２）とを異ならせることもできる。例えば、流量調整部材９の流路抵抗を高くして、インク回収管５ｂから回収されるインク流量（主流路Ｆ１）よりも、各個別連通路４２２及び共通排出溝４２１を経てインク排出管５ｃから排出されるインク流量（副流路Ｆ２）の方を多くする（副流路Ｆ２の流速を上げる）ことにより、圧力室２３回りに付着した取り除きにくい気泡もより容易に除去することができる。また、逆に、流量調整部材９の流路抵抗を低くして、副流路Ｆ２よりも主流路Ｆ１の方の流量を多くする（主流路Ｆ１の流速を上げる）こともできる。この場合には、主流路Ｆ１内の特に天井面や角部に付着した気泡を容易に除去することができる。また、この場合には、インクマニホールド４内に圧力室２２の上方に位置するダンパー部材（ＭＦ（Manifold）ダンパー部材）を設けた場合にも、このダンパー部材回りに残留し易い気泡を容易に除去することができる。

この流量調整部材９は、合流箱６１内に設けてもよい。流量調整部材９を予め合流箱６１内に保持させておけば、この合流箱６１をインク回収管５ｂに介在接続させるだけで、インク回収管５ｂに所望の圧力損失を付与することができる。また、流量調整部材９を変更、交換したいときには、合流箱６１ごと交換することができ、迅速、容易な交換を行うことができる。さらに、流量調整部材９の近傍に夾雑物が付着して汚損してしまった場合等にも、合流箱６１を交換することにより、迅速、容易に清冽な状態とすることができる。

インク排出管５ｃには、図１及び図２に示すように、逆止弁８を設けてもよい。この逆止弁８は、インク排出室４１２からバッファ空間部６に向けたインクの流出を許容し、その反対方向のインクの流れを阻止するように機能する。例えば、インク中に含まれる夾雑物によって各個別連通路４２２及び共通排出溝４２１が目詰まりし、副流路Ｆ２の圧力Ｐ２が下がると、インク貯留室４１内の主流路Ｆ１の圧力Ｐ１との間に圧力差が生じる。この場合に、インク回収管５ｂから回収されたインクが、バッファ空間部６を経てインク排出管５ｃに逆流する虞がある。インク排出管５ｃに逆止弁８を設けることにより、インクの逆流によって各個別連通路４２２及び共通排出溝４２１に気泡や夾雑物が戻ることを防止することができる。

なお、この逆止弁８も圧力損失要素の一つであるため、逆止弁のクラッキング圧力（開弁圧）は低いほうがよく、ノズル２２からのメニスカスブレイクが生じる圧力Ｐｘ（例えば５ｋＰａ程度）よりも低いことが必要である。また、ノズル２２からのメニスカスブレイクを確実に防止するには、循環ポンプ１０５による加圧をせずに、インク返送管１０３に（インク回収管５ｂと排出路４２３とのバッファ空間部６よりも下流側に）吸引ポンプを設け、この吸引ポンプが生じさせる負圧のみによりインクを循環させるようにしてもよい。この場合にも、インクは、インク供給管１００内のインク圧力によって主流路Ｆ１及び副流路Ｆ２の両方に循環しているといえる。

前述のように、インク供給管内のインク圧力をＰ０（図２参照）、主流路Ｆ１の圧力をＰ１、副流路Ｆ２の圧力をＰ２、副流路Ｆ２における圧力損失をΔＰ、ノズル２２からのメニスカスブレイクが生じる圧力をＰｘとすると、〔Ｐ１＝（Ｐ０−ΔＰ）＝Ｐ２＜Ｐｘ〕である。ここで、排出チャネル４２４からインク排出室４１２に流入する流れＦ３の圧力をＰ３とすると、〔Ｐ３＜Ｐ２＝Ｐ１＝（Ｐ０−ΔＰ）＜Ｐｘ〕となっている必要がある。流れＦ３の圧力Ｐ３が、副流路Ｆ２の圧力Ｐ２よりも大きいと、配線基板３に設けられた排出孔３１ｂから圧力室２３側にインクが逆流する虞があるからである。

なお、以上説明した実施形態のインクジェット記録装置１００においては、インクジェットヘッド１とインクタンク１０１との間でインクを循環させているが、本発明はこれに限定されない。例えば、残留気泡をインクの初期導入時に除去するだけでよい場合には、図示しないが、インク回収管５ｂ及びインク排出管５ｃから流出したインクを、インクタンク１０１に戻さずに、廃インクタンクに排出させるように構成してもよい。後述する他の実施形態のインクジェット記録装置１００においても同様である。

〔気泡除去方法〕
次に、このように構成されたインクジェットヘッド１において、インクの初期導入時にインク貯留室４１の残留気泡を除去する方法について、図１及び図２を用いて説明する。インクジェット記録装置１００における気泡除去動作は、例えば制御部１０４に予め記憶された所定のプログラムに従って循環ポンプ１０５の駆動が制御されることによって行われる。

まず、制御部１０４は循環ポンプ１０５を駆動させ、インクタンク１０１内のインクをインク供給管５ａからインクマニホールド４内のインク貯留室４１に所定の圧力で流入させる。インク貯留室４１に流入したインクは、インク貯留室４１を通ってインク回収管５ｂに向けて主流路Ｆ１を流れる。

ここで、インク回収管５ｂから回収されるインクは、副流路Ｆ２の圧力損失分ΔＰが考慮された流量調整部材９が設けられている場合には、流量調整部材９で一部が止められ、インクの圧力は一部損失する。この損失分の圧力ΔＰは、流路孔９４の内径が適切に調整されることにより、インクが副流路Ｆ２を通過し得る圧力である。従って、主流路Ｆ１を流れるインク流量と副流路Ｆ２を流れるインク流量とが均衡される。

これにより、インク貯留室４１には、主流路Ｆ１を通ってそのままインク回収管５ｂから回収されるインクの流れと、各圧力室２３に注入され、副流路Ｆ２を通ってインク排出管５ｃから排出されるインクの流れとが同時に形成される。

従って、インク貯留室４１に供給されたインクは、インク回収管５ｂとインク排出管５ｃの両方から流出する。このとき、インク貯留室４１内の残留気泡は、インクと共にインク回収管５ｂから回収され、各圧力室２３回りの残留気泡は、インクと共にインク排出管５ｃから排出される。

そして、インク回収管５ｂから流出したインクとインク排出管５ｃから流出したインクとは、これらのインク流量が異なっても、バッファ空間部６に流入することにより、円滑に合流される。

制御部１０４は、循環ポンプ１０５の駆動を、予め設定された所定時間継続した後に停止させる。この他、例えばインク返送管１０３にインク中の気泡を検出するセンサーを設け、このセンサーが配管内を流れるインク中の気泡を検出しなくなった際に、循環ポンプ１０５の駆動を停止させるようにしてもよい。これにより、気泡除去動作は終了し、インク貯留室４１及びインク排出室４１２はインクで満たされる。

このように、このインクジェットヘッド１は、インクをインク貯留室４１に供給するだけで、主流路Ｆ１を通ってインク回収管５ｂからインクを回収するのみならず、副流路Ｆ２を通ってインク排出管５ｃからもインクを排出することができる。気泡除去のために開閉弁等を操作して主流路Ｆ１及び副流路Ｆ２に個別にインクを流す必要がないため、インクジェットヘッド１の構造を複雑にすることなく、インク貯留室４１内及び各圧力室２３回りの残留気泡を効率的に除去することができる。

また、インク貯留室４１内及び各圧力室２３回りの両方から気泡を含むインクを流出させることができるため、インク貯留室４１内及び各圧力室２３回りで個別に行う場合に比べて、気泡除去にかかる時間を短縮できると共に、気泡除去のためのインク消費量も抑えることができる。

以上の気泡除去動作は、インクの初期導入時に限らず、記録媒体上への画像記録時にも実施することができる。すなわち、画像記録時、循環ポンプ１０５を駆動させておくことにより、インク貯留室４１内のインクのみならず、各圧力室２３回りのインクも循環させることができる。これにより、インク循環によって、画像記録中でも気泡が除去されるのみならず、濃度偏差のない均質なインクを各圧力室２３に供給することができる。このため、より高品質の画像を形成することができる。

〔圧力損失調整手段の他の実施形態〕
本発明において、インク回収管５ｂに設ける圧力損失調整手段は、以上説明した流量調整部材９に限定されない。例えば、図示しないが、インク回収管５ｂに流量調整弁を設け、インク回収管５ｂの流路断面積を部分的に狭めることによって圧力損失ΔＰを付与するようにしてもよい。流量調整弁の開度を適宜調整することによって、インク回収管５ｂに適切な圧力損失ΔＰを付与することができる。また、インク回収管５ｂに設ける圧力損失調整手段は、逆止弁であってもよい。さらに、インク回収管５ｂを可撓管によって形成した場合には、インク回収管５ｂの外側から挟着部材等を用いて流路断面積を部分的に狭めることによって圧力損失ΔＰを付与するようにしてもよい。

さらに、圧力損失調整手段は、図１、図８に示した流量調整部材９のようにインク回収管５ｂ（主流路Ｆ１）に設けられるものに限定されず、図９に示すように、インク排出管５ｃ（副流路Ｆ２）に設けることもできる。図９は、本発明に係るインクジェット記録装置の他の一例を示す要部概略構成図であり、インクジェットヘッドを一部断面で示している。図１と同一符号の部位は同一構成の部位であるため、これらの説明は上記説明を援用し、ここでは省略する。

図９における圧力損失調整手段は、インク排出管５ｃに設けられた吸引ポンプ１０によって構成されている。吸引ポンプ１０は、制御部１０４の制御によって駆動され、インク排出管５ｃ内のインクをバッファ空間部６側に強制的に吸引する。これにより、副流路Ｆ２の圧力損失が小さくなり、主流路Ｆ１の圧力損失が、副流路Ｆ２の圧力損失に対して相対的に大きくなったことになる。これにより、各個別連通路４２２及び共通排出溝４２１による圧力損失によってインクが流れにくい副流路Ｆ２のインクの流量を増大させる。このときの吸引ポンプ１０の駆動量（吸引量）は、インク貯留室４１に供給されたインクの一部が副流路Ｆ２にも流れるように、制御部１０４によって適切に調整される。このように吸引ポンプ１０を設ける場合には、インク排出管５ｃには逆止弁８を設けることが好ましい。

このような吸引ポンプ１０を設けたインクジェットヘッド１によれば、インクをインク貯留室４１に供給するだけで、主流路Ｆ１を通ってインク回収管５ｂからインクを回収するのみならず、副流路Ｆ２を通ってインク排出管５ｃからもインクを排出することができるので、流量調整部材９を設けた場合と同様に、インク貯留室４１内及び各圧力室２３回りの残留気泡を効率的に除去することができる効果が得られる。また、流路の圧力調整を、合流後の循環ポンプを用いた減圧により行う場合には、副流路Ｆ２のノズル２２からバッファ空間部６までの流路抵抗が大きいため、加圧による循環よりも大きい差圧で循環させることができる。例えば、式で表すと〔（Ｐ１＋ΔＰ）＝Ｐ０＞Ｐｘ, Ｐ１＝Ｐ２〕となる。

また、吸引ポンプ１０は、駆動量を制御することによってインク流量を適宜調整可能である。このため、吸引ポンプ１０の駆動量の調整により、インク回収管５ｂから回収されるインク流量とインク排出管５ｃから排出されるインク流量とを均衡させるのみならず、インク回収管５ｂからの回収よりもインク排出管５ｃから排出されるインク流量を多くする等のように、インク回収管５ｂとインク排出管５ｃからそれぞれ流出するインク流量を異ならせることも容易に行うことができる。

さらに、吸引ポンプ１０の駆動によって、各個別連通路４２２内及び共通排出溝４２１内には負圧が発生するため、インクの初期導入時にノズル２２から無駄にインクが排出されることを抑制できる効果もある。

なお、このように吸引ポンプ１０を設ける場合には、インク排出管５ｃの内径を、インク回収管５ｂの内径よりも細くすることも好ましい。インク排出管５ｃの内径を細くすると、吸引ポンプ１０の駆動時に、各個別連通路４２２内及び共通排出溝４２１内の圧力変動を抑えることができ、インク流量の調整が容易となる。

〔フィルター〕
インクマニホールド４内には、図９に示すように、例えばメッシュ状の金属や樹脂の多孔質体等によって形成されたフィルター４２を、インク貯留室４１を上下に二分するように配置してもよい。これにより、インク貯留室４１は、フィルター４２を挟んで、各圧力室２３から遠い部分と、各圧力室２３に近い部分とに分けられる。このフィルター４２は、インク供給管５ａからインク貯留室４１に供給されたインク中に含まれる気泡や夾雑物が、各圧力室２３に侵入することを阻止する。

本発明において、このフィルター４２は、インク貯留室４１に供給されたインクが、各圧力室２３に注入される際の圧力損失要素の一つである。なお、循環ポンプ１０５は、このフィルター４２及び配管の長さや配管の曲り部の数等の圧力損失要素による圧力損失ΔＰを上回る圧力Ｐ０を発生する。

〔インクジェットヘッド及びインクジェット記録装置の他の実施形態（１）〕
図１０は、本発明に係るインクジェットヘッドのさらに他の一例を一部断面で示す概略構成図である。図１及び図９と同一符号の部位は同一構成の部位であるため、これらの説明は上記説明を援用し、ここでは省略する。

本実施形態においては、図１０に示すように、インク貯留室４１内に、フィルター４２が配置されている。このフィルター４２は、上述したように、インク貯留室４１を上下に二分するものである。このフィルター４２により、インク貯留室４１は、ヘッドチップ２から遠い側の上流側インク室４１１と、ヘッドチップ２に近い側の下流側インク室４１２とに分けられている。このフィルター４２は、インク供給管５ａからインク貯留室４１内に供給されたインク中に含まれる気泡や夾雑物が、下流側インク室４１２に侵入することを阻止する。

このインクジェットヘッド１において、インク供給管５ａから上流側インク室４１１を経て、インク回収管５ｂの途中のバッファ空間部６に至る流路が、主流路Ｆ１となる。

そして、下流側インク室４１２は、基板３に形成された注入孔３１を介して、ヘッドチップ２に形成された全ての圧力室２３と連通している。ヘッドチップ２には、複数の圧力室２３が形成されている。注入孔３１は、各圧力室２３に対応して形成されている。下流側インク室４１２内のインクは、各注入孔３１を介して、全ての圧力室２３に共通に注入される。

下流側インク室４１２内には、内部に気体が封入されたダンパー部材４３が配置されている。ダンパー部材４３は、可撓膜によって形成されたダンパー面４３１を基板３に対面させて、基板３から所定の距離をおいて配置されている。ダンパー部材４３は、インクの吐出時に各圧力室２３から下流側インク室４１２に伝播する圧力波を吸収する。これにより、圧力室２３内で発生した圧力波が、下流側インク室４１２を介して他の圧力室２３に与える影響を低減させることができる。

そして、インクマニホールド４には、下流側インク室４１２内からインクを排出する流路をなすインク排出管５ｃが連設されている。このインク排出管５ｃの上端側は、インク回収管５ｂに合流している。インク回収管５ｂとインク排出管５ｃとは、合流箱６１に接続されることによって合流している。合流箱６１は、上述したように、内部にバッファ空間部６が形成されている。

合流箱６１には、バッファ空間部６に至る第１乃至第３の開口部６ａ,６ｂ,６ｃが形成されている。第１の開口部６ａからバッファ空間部６を経て第３の開口部６ｃに至る流路は、インク回収管５ｂの中途部に介在される。実装状態としては、インク回収管５ｂを中途部において上流側及び下流側に分け、上流側を第１の開口部６ａに接続させ、下流側を第３の開口部６ｃに接続させることになる。そして、第２の開口部６ｂには、インク排出管５ｃを接続させる。

このインクジェットヘッド１において、フィルター４２を通り、下流側インク室４１２及びインク排出管５ｃを経て、バッファ空間部６に至る流路が、副流路Ｆ２となる。

インク排出管５ｃには、逆止弁８が配設されている。この逆止弁８は、下流側インク室４１２からバッファ空間部６に向けたインクの流出を許容し、その反対方向のインクの流れを阻止するように機能する。例えば、インク中に含まれる夾雑物によってフィルター４２が目詰まりし、副流路Ｆ２の圧力Ｐ２が下がると、上流側インク室４１１内の主流路Ｆ１の圧力Ｐ１との間に圧力差が生じる。この場合に、インク回収管５ｂから回収されたインクが、バッファ空間部６を経てインク排出管５ｃに逆流するおそれがある。インク排出管５ｃに逆止弁８を設けることにより、インクの逆流によって下流側インク室４１２に気泡や夾雑物が入り込むことを防止することができる。

そして、インク回収管５ｂのバッファ空間部６の下流側には、第２の逆止弁８ｂを配設することが好ましい。この第２の逆止弁８ｂは、インク貯留室４１からのインクの回収を許容し、その反対方向のインクの流れを阻止するように機能する。この第２の逆止弁８ｂを設けることにより、インクの逆流によって上流側インク室４１１及び下流側インク室４１２に気泡や夾雑物が入り込むことを防止することができる。

この第２の逆止弁８ｂは、バッファ空間部６よりも高い位置に配置することが好ましい。この条件が満たされている限り、このインクジェットヘッド１は、インクジェット記録装置において傾斜させて配置してもよい。第２の逆止弁８ｂがバッファ空間部６よりも高いことにより、インク貯留室４１から回収したインク中の気泡が第２の逆止弁８ｂ付近に溜まり、結合して大きくなった気泡が第２の逆止弁８ｂを通過するので、インク貯留室４１に気泡が戻ることを確実に防止することができる。

また、第２の逆止弁８ｂは、その上端部がインクタンク１０１におけるインクの表面１０１ｓよりも低くなる位置に配置することが好ましい。この条件が満たされている限り、このインクジェットヘッド１は、インクジェット記録装置において傾斜させて配置してもよい。第２の逆止弁８ｂがインクの表面１０１ｓよりも低いことにより、インクジェットヘッド１内にインクを良好に循環させることができる。また、第２の逆止弁８ｂは、インクの循環を阻害することなく、インクジェットヘッド１内の内圧の上昇を抑え、ノズル２２からインクがあふれるメニスカスブレイクを防止するように機能する。

また、第２の逆止弁８ｂは、インク貯留室４１から回収されたインクが上方に向けて流れる位置に配置することが好ましい。この条件が満たされている限り、このインクジェットヘッド１は、インクジェット記録装置において傾斜させて配置してもよい。第２の逆止弁８ｂにおいてインクが上方に流れることにより、インクの流れが起きていないときには、第２の逆止弁８ｂは、重力によって閉鎖状態とされる。

なお、本実施形態において、循環ポンプ１０５は、フィルター４２及び配管の長さや配管の曲り部の数等の圧力損失要素による圧力損失ΔＰを上回る圧力Ｐ０を発生する。

〔インクジェットヘッド及びインクジェット記録装置の他の実施形態（２）〕
図９に示すインクジェットヘッド１及びインクジェット記録装置１００において、インク排出管５ｃに吸引ポンプ１０を設けることに加えて、例えば、インク回収管５ｂに流量調整部材９を設け、気泡除去時にこれらを併用することも好ましい。インク回収管５ｂに設けた流量調整部材９によって圧力損失が付与されるため、それだけ吸引ポンプ１０の駆動量を低減することができる。これにより、吸引ポンプ１０は低容量のポンプで済み、イニシャルコスト及びランニングコストを低減できる。

このようにインク回収管５ｂの流量調整部材９とインク排出管５ｃの吸引ポンプ１０とを併用する場合には、インク回収管５ｂに流量調整部材９を設けるのみの場合に比べ、インク回収管５ｂに付与する圧力損失ΔＰを小さく設定することもできる。例えば、流量調整部材９は、吸引ポンプ１０と併用しない場合に比べて、流路孔９４の内径を大きくすることができる。このため、狭い流路孔９４では流れにくい高粘度インクの使用も可能となり、使用可能なインクの種類を広げることができる。

〔インクジェットヘッド及びインクジェット記録装置の他の実施形態（３）〕
インクマニホールド４内には、図１１に示すように、排出路４２３を複数設けてもよい。図１１は、本発明に係るインクジェット記録装置のさらに他の一例を示す要部概略構成図であり、インクジェットヘッドを一部断面で示している。図１と同一符号の部位は同一構成の部位であるため、これらの説明は上記説明を援用し、ここでは省略する。

すなわち、インクマニホールド４内のヘッドチップ２の長手方向一方側及び他方側に、それぞれ隔壁４５，４５を設け、インク貯留室４１の両側に、２つのインク排出室４１２，４１２を設ける。そして、各インク排出室４１２，４１２を経由する一方及び他方の２つの排出路４２３，４２３を設けることができる。一方の排出路４２３は、前述した実施形態における排出路４２３と同一のものである。他方の排出路４２３も、前述した実施形態における排出路４２３と同様に構成することができる。

すなわち、一方のインク排出室４１２には、前述のように、このインク排出室４１２内からインクを排出する流路をなす一方のインク排出管５ｃを連設する。同様に、他方のインク排出室４１２にも、このインク排出室４１２内からインクを排出する流路をなす他方のインク排出管５ｃを連設する。そして、これらインク排出管５ｃ，５ｃの上端側を、それぞれインク回収管５ｂに合流させる。

各インク排出管５ｃ，５ｃとインク回収管５ｂとは、前述した実施形態と同様に合流箱６１に接続することによって合流させることができる。

合流箱６１の外面には、バッファ空間部６に至る第１乃至第４の開口部４８ａ,４８ｂ,４８ｃ,４８ｄが形成されている。第１の開口部４８ａからバッファ空間部６を経て第３の開口部４８ｃに至る流路は、インク回収管５ｂの中途部に介在される。実装状態としては、インク回収管５ｂを中途部において上流側及び下流側に分け、上流側を第１の開口部４８ａに接続させ、下流側を第３の開口部４８ｃに接続させることになる。そして、第２の開口部４８ｂには、一方のインク排出管５ｃを接続させる。第４の開口部４８ｄには、他方のインク排出管５ｃを接続させる。

この実施形態においては、排出路４２３，４２３は、各注入孔３１ａから各圧力室２３を経て、ヘッドチップ２の長手方向一方側及び他方側に分かれて、両側の排出孔３１ｂ，３１ｂ及び両側の排出チャネル４２４，４２４を経てバッファ空間部６に至るインクの経路となる。すなわち、圧力室２３内から共通排出溝４２１に至ったインクは、ヘッドチップ２の長手方向一方側及び他方側に分かれ、それぞれ排出チャネル４２４，４２４を経て排出孔３１ｂ，３１ｂに至る。各排出孔３１ｂ，３１ｂに至ったインクは、これら排出孔３１ｂ，３１ｂを通って、一方及び他方のインク排出室４１２，４１２を経て、一方及び他方のインク排出管５ｃ，５ｃに至る。

このように排出路４２３を複数設けた場合には、各圧力室２３から排出孔３１ｂに至る距離を短くすることができるので、排出路４２３全体の流路抵抗を低く抑えることができ、副流路Ｆ２の流路抵抗を低く抑えることができる。

〔インクジェットヘッド及びインクジェット記録装置の他の実施形態（４）〕
前述の各実施形態においては、インク貯留室４１及びインク排出室４１２は、それぞれインクマニホールド４内に構成され、隔壁４５によって分離されている。この隔壁４５は、図１２に示すように、インク貯留室４１からインク回収管５ｂに向かう主流路Ｆ１に沿って傾斜させてもよい。この場合には、インク排出室４１２においても、隔壁４５は、副流路Ｆ２に沿って傾斜されたものとなる。

図１２は、本発明に係るインクジェット記録装置のさらに他の一例を示す要部概略構成図であり、インクジェットヘッドを一部断面で示している。図１と同一符号の部位は同一構成の部位であるため、これらの説明は上記説明を援用し、ここでは省略する。

このように隔壁４５を傾斜させることにより、各流路Ｆ１，Ｆ２の流れが円滑になり、インク貯留室４１内及び各圧力室２３回りの残留気泡を効率的に除去することができる。

さらに、インク貯留室４１内及びインク排出室４１２内に気泡が残留し得るような段差部をなくし、各流路Ｆ１，Ｆ２に沿う滑らかな形状とすることにより、インク貯留室４１内及びインク排出室４１２内に気泡が残留することを防止し、また、気泡が残留してもその除去を容易に行うことができる。

１：インクジェットヘッド
２：ヘッドチップ
２１：ノズルプレート
２２：ノズル
２３：圧力室
３：配線基板
３１ａ：注入孔
３１ｂ：排出孔
４：インクマニホールド
４１：インク貯留室
４１２：インク排出室
４２１：共通排出溝
４２２：個別連通路
４２３：排出路
４２４：排出チャネル
４２：フィルター
４５：隔壁
５ａ：インク供給管
５ｂ：インク回収管
５ｃ：インク排出管
６：バッファ空間部
６１：合流箱
６２：気室
８：逆止弁
９：流量調整部材
１０：吸引ポンプ（流量調整部材）
Ｆ１：主流路
Ｆ２：副流路
１００：インクジェット記録装置
１０１：インクタンク
１０２：インク移送管
１０３：インク返送管
１０４：制御部
１０５：循環ポンプ

Claims (9)

1. インク貯留室と、
   前記インク貯留室内にインクを供給する流路をなすインク供給管と、
   前記インク貯留室内からインクを回収する主流路をなすインク回収管と、
   前記インク貯留室に注入孔を介して連通し、該注入孔から前記インク貯留室内のインクが注入される少なくとも１つのインクチャネルと、
   前記インクチャネルに連通し、該インクチャネルを外部に連通させる吐出ノズルと、
   前記インクチャネル内のインクを前記吐出ノズルから外部に吐出させる圧電素子と、
   前記インク貯留室内からインクを排出させ、前記インク回収管に合流させる副流路をなす排出路とを備え、
   前記インク回収管及び前記排出路からインクが流入するバッファ空間部を有し、このバッファ空間部において前記インク回収管と前記排出路とが合流することを特徴とするインクジェットヘッド。
2. 前記バッファ空間部の容積は、前記副流路の容積の１倍以上であることを特徴とする請求項１記載のインクジェットヘッド。
3. 前記バッファ空間部は、このバッファ空間部に流入したインクに含まれていた気泡が滞留する気室を有していることを特徴とする請求項１又は２記載のインクジェットヘッド。
4. 前記バッファ空間部は、前記インク回収管及び前記排出路に対して着脱可能な合流部材の内部に形成されていることを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載のインクジェットヘッド。
5. 前記主流路の流路抵抗と、前記副流路の流路抵抗との相対関係を調整する圧力損失調整手段を備えていることを特徴とする請求項１〜４の何れかに記載のインクジェットヘッド。
6. 前記圧力損失調整手段は、内部に前記バッファ空間部が形成され前記インク回収管及び前記排出路に対して着脱可能な合流部材に設けられていることを特徴とする請求項５記載のインクジェットヘッド。
7. インクジェットヘッドのインク貯留室内からインクを回収するインク回収管を流れる主流路と、前記インク貯留室内からインクを排出させる排出路を流れる副流路とからインクが流入するバッファ空間部を有し、このバッファ空間部において前記インク回収管と前記排出路とを合流させることを特徴とする合流部材。
8. 前記主流路の流路抵抗と、前記副流路の流路抵抗との相対関係を調整する圧力損失調整手段を備えていることを特徴とする請求項７記載の合流部材。
9. 請求項１〜６の何れかに記載のインクジェットヘッドと、
   前記インクジェットヘッドに移送されるインクが貯蔵されるインクタンクと、
   前記インクタンク内のインクを前記インクジェットヘッドに移送するインク移送部とを備えたことを特徴とするインクジェット記録装置。

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