JP5975204B2 - 液体噴射装置 - Google Patents

Description

本発明は、液体噴射装置に関し、特に液体としてインクを吐出するインクジェット式記録装置に関する。

液体噴射装置に搭載される液体噴射ヘッドの代表例であるインクジェット式記録ヘッドとしては、例えば、圧力発生室が形成された流路形成基板と、流路形成基板の一方面側に設けられる圧電素子を具備し、この圧電素子の変位によって圧力発生室内に圧力を付与することで、ノズルからインク滴を噴射するものがある。

このようなインクジェット式記録ヘッドでは、周囲の環境温度の変化等に伴ってインクの増粘や沈降等に起因して、ノズルの目詰まり等の噴射不良が発生する虞がある。このため、例えば、インクジェット式記録ヘッドとインクタンクとを繋ぐ循環路にポンプを設け、このポンプによってインクジェット式記録ヘッド内のインクを循環路内に循環させるようにしたものがある（例えば、特許文献１参照）。これにより、液体が循環することになるので、インクの増粘や沈降が生じることを防止できる。

一方、インクジェット式記録ヘッドにインクを供給する供給路と、該ヘッドからインクを回収する回収路から構成される循環路とは別に、これを迂回するバイパス流路が設けられたものがある（例えば、特許文献２参照）。このバイパス流路は、循環流路においてインクジェット式記録ヘッドの手前に配置されたフィルターよりも上流に設けられている。インク中の気泡がフィルターでトラップされていないときはバイパス流路にインクが流れにくく、フィルターに気泡がトラップされフィルターに気泡が溜まった場合には、気泡がバイパス流路から回収路に流入でき、気泡を排出することができる。これにより、気泡がフィルターの上面を完全に閉塞してしまうことを防止でき、インクを良好に循環させることができる。

特開２００６−０８８４９２号公報 特開２０１１−２１２８９６号公報

特許文献２のように、バイパス流路を有するインクジェット式記録ヘッドにおいて、インクを循環させることで流路中の沈降物を除去することができる。しかしながら、バイパス流路中の沈降物などがインクジェット式記録ヘッド側に流入してしまう虞がある。このため、循環流路によるインクの循環を行っても、インクジェット式記録ヘッドに沈降物等が残留してしまい、ノズルの目詰まりを起こすなどインクの噴射不良が生じ得る。

なお、このような問題は、インクジェット式記録ヘッドだけではなく、インク以外の液体を噴射する液体噴射ヘッドにおいても同様に存在する。

本発明は、このような事情に鑑み、流路に堆積した液体の沈降物を確実に除去することができる液体噴射装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決する本発明の態様は、液体を吐出するノズルに連通した圧力室、該圧力室に連通して液体が流通する共通流路を有するヘッド本体と、液体供給手段から前記共通流路に液体を供給する供給路及び前記共通流路から液体を回収する回収路と、前記供給路を横断するように設けられたフィルターと、前記供給路の前記フィルターよりも上流側と前記回収路とを連通したバイパス流路と、前記回収路の前記バイパス流路と合流する位置よりも前記共通流路側に設けられ、前記回収路側から前記共通流路側に液体が流れることを抑制する逆止弁と、前記ノズルが開口する吐出面に当接するように移動自在に設けられたキャップ部材と、前記吐出面に前記キャップ部材を当接させ、前記逆止弁が閉止した状態で、前記供給路側から液体を吸引させる制御部と、を備えることを特徴とする液体噴射装置にある。
かかる態様では、共通流路に残留したインク中の沈降物などを除去する際に、バイパス流路に残留した沈降物が共通流路側に逆流することを防止することができる。これにより、沈降物などによりノズルの目詰まりを起こすなど液体の噴射不良が生じることを防止することができる。
また、本発明の他の態様は、液体を吐出するノズルに連通した圧力室、該圧力室に連通して液体が流通する共通流路を有するヘッド本体と、液体供給手段から前記共通流路に液体を供給する供給路及び前記共通流路から液体を回収する回収路と、前記供給路を横断するように設けられたフィルターと、前記供給路の前記フィルターよりも上流側と前記回収路とを連通したバイパス流路と、前記回収路の前記バイパス流路と合流する位置よりも前記共通流路側に設けられ、前記回収路側から前記共通流路側に液体が流れることを抑制する逆止弁と、前記供給路側から液体を圧送する加圧ポンプと、を備え、前記逆止弁は、前記回収路を閉止するように前記共通流路側に付勢され、かつ、前記加圧ポンプの圧送により前記共通流路側の液体の圧力が前記逆止弁の付勢力に抗したときに前記回収路を開放するように構成されていることを特徴とする液体噴射装置にある。
かかる態様では、共通流路に残留したインク中の沈降物などを除去する際に、バイパス流路に残留した沈降物が共通流路側に逆流することを防止することができる。これにより、沈降物などによりノズルの目詰まりを起こすなど液体の噴射不良が生じることを防止することができる。
また、前記逆止弁は、前記回収路を閉止するように前記共通流路側に付勢され、前記共通流路側の液体の圧力が前記逆止弁の付勢力に抗したときに前記回収路を開放するように構成されていることが好ましい。これにより、バイパス流路側から共通流路側への沈降物等の逆流を、自己封止機能を有する逆止弁により防止することができる。自己封止機能により、逆止弁を開閉するための動力や機構などを設けることが不要となり、コストを削減することができる。
また、前記制御部は、前記ヘッド本体に液体を噴射させる際には、前記逆止弁に前記回収路を開放させることが好ましい。
上記課題を解決する本発明の他の態様は、上記課題を解決する本発明は、液体を吐出するノズルに連通した圧力室、該圧力室に連通して液体が流通する共通流路を有するヘッド本体と、液体供給手段から前記共通流路に液体を供給する供給路及び前記共通流路から液体を回収する回収路と、前記供給路を横断するように設けられたフィルターと、前記供給路の前記フィルターよりも上流側と前記回収路とを連通したバイパス流路と、前記回収路の前記バイパス流路と合流する位置よりも前記共通流路側に設けられ、前記回収路側から前記共通流路側に液体が流れることを抑制する逆止弁とを備えることを特徴とする液体噴射ヘッドにある。
かかる態様では、共通流路に残留したインク中の沈降物などを除去する際に、バイパス流路に残留した沈降物が共通流路側に逆流することを防止することができる。これにより、沈降物などによりノズルの目詰まりを起こすなど液体の噴射不良が生じることを防止することができる。

ここで、前記逆止弁は、前記回収路を閉止するように前記共通流路側に付勢され、前記共通流路側の液体の圧力が前記逆止弁の付勢力に抗したときに前記回収路を開放するように構成されていることが好ましい。これにより、バイパス流路側から共通流路側への沈降物等の逆流を、自己封止機能を有する逆止弁により抑制することができる。これにより、逆止弁を開閉するための動力や機構などを設けることが不要となり、コストを削減することができる。

また、本発明の他の態様は、上記態様の液体噴射ヘッドを具備することを特徴とする液体噴射装置にある。
かかる態様では、流路に堆積した液体の沈降物を確実に除去することができる液体噴射装置が提供される。

ここで、前記ノズルが開口する吐出面に当接するように移動自在に設けられたキャップ部材を有し、前記吐出面に前記キャップ部材を当接させ、前記逆止弁を閉止させ、前記供給路側から液体を吸引させる制御部とを備えることが好ましい。これにより、フィルターを逆洗する液体の圧力は、回収路を開放した状態で行うよりも高くなる。これにより、フィルターの逆洗による異物の除去をより確実なものとすることができる。

実施形態１に係る記録装置の概略構成を示す斜視図である。 実施形態１に係る記録装置の要部を示す断面図である。 実施形態１に係る記録ヘッドの断面図である。 実施形態１の逆止弁の構造を説明する断面図である。 実施形態１の逆止弁の動作を示す断面図である。 実施形態１のクリーニング動作時の記録ヘッドを示す断面図である。 実施形態２の逆止弁の動作を示す断面図である。 実施形態２のクリーニング動作時の記録ヘッドを示す断面図である。

〈実施形態１〉
以下に本発明を実施形態に基づいて詳細に説明する。インクジェット式記録ヘッド（以下、単に記録ヘッドとも言う）は、液体噴射ヘッドの一例であり、インクジェット式記録装置は、液体噴射装置の一例である。

図１は、本実施形態に係るインクジェット式記録装置の概略構成を示す斜視図であり、図２は、インクジェット式記録装置の要部を示す断面図である。

図示するように、インクジェット式記録装置１は、記録ヘッド１０を具備する。
記録ヘッド１０は、インク滴を吐出するノズル１１が設けられ、ノズル１１に連通する個別流路（図示なし）が、マニホールド１６（共通流路）に連通している。マニホールド１６には、インクが貯留された液体貯留部２０からのインクが供給される供給路１３と、マニホールド１６内のノズル１１から吐出されなかったインクが液体貯留部２０に回収される回収路１４とが連通するように設けられている。

このような記録ヘッド１０には、液体貯留部２０からのインクが供給路１３を介してマニホールド１６に供給され、マニホールド１６に充填されたインクは、回収路１４を介して液体貯留部２０に回収される。

また、記録ヘッド１０には、特に図示していないが、ノズル１１に連通する流路に圧力変化を生じさせる圧力発生手段が設けられている。圧力発生手段によって流路内に圧力変化を生じさせることでノズル１１からインク滴が吐出される。なお、圧力発生手段としては、例えば、圧電材料と電極形成材料とを交互に積層させて軸方向に伸縮させる縦振動型のアクチュエーター装置や、電極及び圧電材料を成膜及びリソグラフィー法により積層形成した薄膜型、グリーンシートを添付する等の方法により形成される圧膜型などの撓み振動型のアクチュエーター装置などを用いたものが挙げられる。また、圧力発生手段としては、流路内に発熱素子を配置して、発熱素子の発熱で発生するバブルによってノズル１１から液滴を吐出するものや、振動板と電極との間に静電気を発生させて、静電気力によって振動板を変形させてノズル開口から液滴を吐出させるいわゆる静電式アクチュエーターなどを用いたものなどが挙げられる。

このような記録ヘッド１０は、キャリッジ３に搭載され、キャリッジ３は装置本体４に取り付けられたキャリッジ軸５に沿って移動可能に設けられている。

そして、駆動モーター６の駆動力が図示しない複数の歯車およびタイミングベルト７を介してキャリッジ３に伝達されることで、記録ヘッド１０を搭載したキャリッジ３はキャリッジ軸５に沿って移動される。一方、装置本体４にはキャリッジ軸５に沿ってプラテン８が設けられており、図示しない給紙ローラーなどにより給紙された紙等の記録媒体である記録シートＳがプラテン８に巻き掛けられて搬送されるようになっている。

また、インクジェット式記録装置１には、装置本体４に固定されて内部にインクが貯留された液体貯留部２０が設けられている。この液体貯留部２０には、記録ヘッド１０にインクを供給する流路となる供給管２１と、記録ヘッド１０からのインクを回収する流路となる回収管２２とからなる循環流路が接続されている。これらの液体貯留部２０、供給管２１、回収管２２、後述する加圧ポンプ３０及び吸引ポンプ３１から液体供給手段が構成されている。

供給管２１は、フレキシブルチューブ等の管状部材からなり、内部に流路が設けられている。供給管２１は、一端部が液体貯留部２０に接続され、他端部が記録ヘッド１０の供給路１３に接続されている。これにより液体貯留部２０のインクが供給管２１及び供給路１３を介してマニホールド１６に供給される。

回収管２２は、フレキシブルチューブ等の管状部材からなり、内部に流路が設けられている。回収管２２は、一端部が液体貯留部２０に接続され、他端部が記録ヘッド１０の回収路１４に接続されている。これによりマニホールド１６内のインクが回収路１４及び回収管２２を介して液体貯留部２０に回収される。

また、液体貯留部２０には、内部に貯留されたインクを負圧にする減圧手段が設けられている。本実施形態では、減圧手段として、液体貯留部２０の内部のインクが貯留された空間の気体を吸引して外部に排出する吸引ポンプ３１を設けた。

このように構成された液体供給手段によれば、吸引ポンプ３１の負圧により、マニホールド１６から各ノズル１１に供給されなかったインクは、回収路１４及び回収管２２を介して液体貯留部２０に回収される。また、詳細は後述するが、記録ヘッド１０の供給路１３からバイパス流路１７０を経由して回収路１４にインクが流通するようになっており、このインクも回収路１４及び回収管２２を介して液体貯留部２０に回収される。そして、液体貯留部２０に回収されたインクは、再度、供給路１３を経て記録ヘッド１０に供給されることでインクが循環される。

また、図１に示すように、インクジェット式記録装置１の非印刷領域には、記録ヘッド１０のノズル１１から流路内のインクや気泡等を吸引する吸引手段４０が設けられている。吸引手段４０は、記録ヘッド１０のノズル１１を覆うキャップ部材４１と、キャップ部材４１に吸引管４２を介して接続された例えば真空ポンプ等の吸引部材４３とを具備する。

このような構成の吸引手段４０は、キャップ部材４１を記録ヘッド１０の吐出面に当接させて、吸引部材４３に吸引動作を行わせることでキャップ部材４１の内部を負圧として、ノズル１１から流路内のインクを気泡と共に吸引して吸引動作を行う。このような吸引動作によれば、記録ヘッド１０内に生じた沈降物などをノズル１１から排出することができる。また、吸引動作を行わず、非印刷時には、キャップ部材４１によってノズル１１を封止することによりノズル１１の乾燥を抑制するようにしてもよい。さらに、詳細は後述するが、流路のクリーニング時には、このキャップ部材４１によって記録ヘッド１０の吐出面を覆った状態で行う。

なお、キャップ部材４１は、所望のタイミングで、ノズル１１の開口する吐出面に当接して、ノズル１１を覆うため、キャップ部材４１は、本実施形態では、鉛直方向に移動自在に設けられている。そして、キャップ部材４１の移動は、例えば、図示しない駆動モーターや電磁石等の移動手段によって行うことができる。

また、インクジェット式記録装置１には、当該インクジェット式記録装置１の動作を制御する制御装置５０（制御部）が設けられている。制御装置５０は、記録ヘッド１０と、吸引手段４０等の動作を制御するものである。

図３は、記録ヘッドの断面図である。記録ヘッド１０は、ノズル１１、ノズル１１に連通する圧力室１２、及び圧力室１２に連通する共通流路であるマニホールド１６が形成されたヘッド本体Ｉと、ヘッド本体Ｉに接合された流路部材ＩＩとから構成されている。

流路部材ＩＩには、その上面に開口した上部供給路１３０と、上部供給路１３０に連通し、上部供給路１３０よりもその内径が拡幅されて形成されたフィルター室１３１と、フィルター室１３１の下流側に設けられた下部供給路１３２とを有する。上述した供給路１３は、これらの上部供給路１３０、フィルター室１３１、下部供給路１３２とから構成されている。

上部供給路１３０は、その上面の開口に、図１及び図２に示した供給管２１が接続される。下部供給路１３２は、ヘッド本体Ｉに接続してヘッド本体Ｉにインクを供給する。即ち、下部供給路１３２は、ヘッド本体Ｉに設けられた開口４４を介してヘッド本体Ｉのマニホールド１６に連通する。

フィルター室１３１には、フィルター１２０が設けられている。フィルター１２０は、気泡等によるドット抜けや、インク中のゴミによるノズル詰まり等の吐出不良を抑制すべく、インク内の気泡やゴミ等を除去するために設けてある。即ち、フィルター１２０を設けることで、インク内の気泡やゴミ等がフィルター１２０よりも下流側に流入することを抑制している。このフィルター１２０としては、細孔を有するシート状のものであればよく、例えば、金属を細かく編み込むことで複数の微細孔が形成されたシート状のものや、金属板に微細工を形成したものを用いることができる。このフィルター１２０によりトラップされた気泡は、フィルター室１３１内に留まって集成され成長する。すなわち、本実施形態では、フィルター室１３１は、上部供給路１３０よりもその内径が拡幅されて形成されており、フィルター室１３１の天井部分には浮力により鉛直方向上側に移動した気泡が溜まることができるように形成されている。

マニホールド１６は、共通流路の一例である。マニホールド１６には、ノズル１１に連通する個別流路としての圧力室１２が共通して接続している。また、ヘッド本体Ｉにはマニホールド１６に連通した開口４５が設けられており、回収路１４はこの開口４５を介してマニホールド１６に連通している。

また、流路部材ＩＩには、上部回収路１４０と、下部回収路１４１とから構成された回収路１４が設けられている。上部回収路１４０と下部回収路１４１とは連通した流路であり、その間に逆止弁６０が介装されている。逆止弁６０については後述する。

上部回収路１４０は、その上面側の開口に、図１及び図２に示した回収管２２が接続される。下部回収路１４１は、ヘッド本体Ｉに接続してヘッド本体Ｉにインクを供給する。即ち、下部回収路１４１は、ヘッド本体Ｉに設けられた開口４５を介してヘッド本体Ｉのマニホールド１６に連通している。

このように、本実施形態に係る記録ヘッド１０では、供給路１３、マニホールド１６及び回収路１４により流路が構成されている。そしてこれらの記録ヘッド１０の流路に、供給管２１及び回収管２２が接続されることで循環流路が構成されている。

さらに、記録ヘッド１０には、バイパス流路１７０が設けられている。バイパス流路１７０は、供給路１３のフィルター１２０よりも上流側（供給管２１側）に連通している。さらに、バイパス流路１７０は、回収路１４の逆止弁６０よりも下流側（回収管２２側）に連通している。すなわち、上部供給路１３０に供給されたインクは、バイパス流路１７０を介して逆止弁６０よりも下流側の回収路１４に流通可能となっている。

バイパス流路１７０は、気泡がフィルター室１３１に溜まった場合に、このバイパス流路１７０から気泡が回収路１４に抜けるために設けられたものである。すなわち、フィルター室１３１に気泡が溜まると、気泡は浮力によりフィルター室１３１の天井部に徐々に溜まっていき、次第にフィルター１２０の近くまで成長して、気泡によりフィルター１２０が閉塞され始める。このままの状態であると、フィルター１２０が気泡により完全に閉塞されてしまい、インクの循環が妨げられることになる。

しかしながら、フィルター室１３１にバイパス流路１７０を設けていることから、フィルター室１３１に溜まった気泡は、完全にフィルター１２０を閉塞する前にバイパス流路１７０に流入し通過して回収路１４へ流入するので、フィルター１２０を完全に閉塞することがなく、インクの循環が完全に妨げられることを防止できる。また、気泡がバイパス流路１７０を通過して回収路１４からインクと共に回収されるので、気泡を排出するためにノズル１１からクリーニングを行う頻度が低減される。

このように、記録ヘッド１０では、インクを循環させることで、マニホールド１６（共通流路）内に沈降物が残留することが防止されるとともに、バイパス流路１７０を設けることで気泡によるフィルター１２０の目詰まりを防止してインクの循環を良好なものとすることができる。

しかしながら、循環流路のクリーニング時において、バイパス流路１７０内に沈降物が残留していると、インクの流れに伴って回収路１４を経由してマニホールド１６内に移動し、残留する虞がある。そこで、回収路１４に逆止弁６０を配設してこれを防止した。以下、逆止弁６０の構成を詳細に説明する。

図４は、逆止弁の構造を説明する断面図である。図示するように、上部回収路１４０と下部回収路１４１との間には、上部回収路１４０及び下部回収路１４１よりも幅が狭い第１連通路１４３が設けられている。第１連通路１４３は、上部回収路１４０及び下部回収路１４１の内面から流路中心側に突出した第１突部１４４により形成されている。

また、第１連通路１４３よりも下部回収路１４１側には、上部回収路１４０及び下部回収路１４１よりも幅が狭い第２連通路１４５が設けられている。第２連通路１４５は、上部回収路１４０及び下部回収路１４１の内面から流路中心側に突出した第２突部１４６により形成されている。

逆止弁６０は、弁本体６１、軸部６２、シール部６３及びコイルばね６４を備えて構成されている。弁本体６１は、第１突部１４４及び第２突部１４６の間に配設され、第１連通路１４３の開口形状よりも大きな開口形状を有している。弁本体６１には、上部回収路１４０側に柱状の軸部６２が設けられている。軸部６２は、回収路１４の流路内でそのインクが流れる方向（図中の上下方向）に移動可能に構成されている。すなわち、軸部６２の上下動にともない、弁本体６１が第１突部１４４及び第２突部１４６の間で移動可能となっている。

さらに、第２突部１４６と弁本体６１との間にはコイルばね６４が設けられている。コイルばね６４は、弁本体６１を第１突部１４４に当接する側に常時付勢するものである。また、弁本体６１の第１突部１４４側の表面には、第１連通路１４３の開口縁部に当接するシール部６３が設けられている。これにより、コイルばね６４により第１連通路１４３側に付勢された弁本体６１は、シール部６３を介して第１連通路１４３の開口縁部に密着することが可能となっている。

特に図示しないが、軸部６２の弁本体６１とは反対側の端部は、記録ヘッド１０の外部に露出しており、その露出した軸部６２の端部を上下動させることで、弁本体６１による第１連通路１４３の開閉が可能になっている。また、この軸部６２の移動は上述した制御装置５０により行われるように構成されている。すなわち、制御装置５０は、軸部６２を上下動させ、弁本体６１により第１連通路１４３を開放させ、又は閉止することが可能となっている。

また、逆止弁６０は、回収路１４において回収路１４とバイパス流路１７０とが合流する位置よりもマニホールド１６側に設けられている。すなわち、バイパス流路１７０よりもマニホールド１６側で第１連通路１４３（回収路１４）の開放・閉止をすることが可能となっている。

図５及び図６を用いて、このような構造の逆止弁６０が、バイパス流路１７０側の沈殿物などの異物がマニホールド１６側に逆流することを防止することについて説明する。図５は、逆止弁の動作を示す断面図であり、図６は、クリーニング動作時の記録ヘッドを示す断面図である。

図５（ａ）に示すように、流路のクリーニングを行わないとき、例えば、インクの吐出時などでは、逆止弁６０が回収路１４を開放した状態を維持する。具体的には、制御装置５０は、弁本体６１が第１突部１４４から離間した状態を維持するように軸部６２の位置を制御し、固定する。

このように逆止弁６０を制御することで、回収路１４（第１連通路１４３）が開放され、マニホールド１６からのインクが下部回収路１４１、第２連通路１４５、第１連通路１４３及び上部回収路１４０を介して回収されるようになっている。したがって、インクの吐出時などにおいては、インク中の沈降物９０は、インクの流れとともに回収される。

図６に、クリーニング時の態様を説明する。ここでいうクリーニングとは、ヘッド本体Ｉのノズル１１が設けられた吐出面をキャップ部材４１で覆い、供給管２１側から負圧でマニホールド１６内のインクを吸引する動作をいう。

このクリーニング動作時には、まず、制御装置５０（図１参照）は、駆動モーター６を動作させて、記録ヘッド１０の位置をキャップ部材４１まで移動させ、該キャップ部材４１を記録ヘッド１０側に移動させ、記録ヘッドのノズル１１が設けられた吐出面を覆う。

次に、制御装置５０は、逆止弁６０で回収路１４を閉止する。具体的には、逆止弁６０の軸部６２を作動させ、弁本体６１を第１連通路１４３の開口縁部に当接させる。そして、供給路１３側が負圧となるように吸引ポンプ３１を制御してインクの吸引を行う。このインクの供給路１３側への吸引により、マニホールド１６からフィルター１２０を介して上部供給路１３０にインクが流入する。すなわち、フィルター１２０はインクにより逆洗されることになる。このようにフィルター１２０がマニホールド１６側から逆洗されるので、フィルター１２０表面（上部供給路１３０側の表面）に付着した異物などを除去することができる。

ここで、図５（ｂ）に示すように、逆止弁６０は、回収路１４（第１連通路１４３）を閉止している。このため、バイパス流路１７０に残留した沈降物９０は、バイパス流路１７０からフィルター室１３１側に吸引され記録ヘッド１０の外に排出される。すなわち、下部回収路１４１やマニホールド１６側に沈降物９０が逆流することを防止することができる。万が一、沈降物９０が回収路１４側に流入しても、弁本体６１で遮られるので下部回収路１４１等に沈降物９０が流入することを防止することができる。なお、記録ヘッド１０の外に排出された沈降物９０は、液体貯留部２０に設けられたフィルター（図示せず）により捕集されるようになっている。

仮に、回収路１４（第１連通路１４３）が開放された状態で、吸引ポンプ３１で供給路１３側を負圧としたとき、マニホールド１６、下部回収路１４１も負圧となる。これにより、バイパス流路１７０、特にバイパス流路１７０の回収路１４周辺においては、フィルター室１３１側ではなく下部回収路１４１側にインクが吸引される。この結果、マニホールド側などにインクとともに沈降物９０が流入してしまう。

また、本実施形態に係る記録ヘッド１０では、回収路１４を閉止した状態で吸引ポンプ３１により供給路１３側を負圧にする。したがって、フィルター１２０を逆洗するインクの圧力は、回収路１４を開放した状態で行うよりも高くなる。これにより、フィルター１２０の逆洗による異物の除去をより確実なものとすることができる。

なお、逆止弁６０は、制御装置５０により第１連通路１４３の開放・閉止を制御したが、このような態様に限定されない。例えば、逆止弁として電磁弁を用いてもよい。さらに、機械的に開放・閉止を切り替えられるようにし、クリーニング時に人手により逆止弁６０で第１連通路１４３を閉止させてもよい。

以上に説明したように、本実施形態に係る記録ヘッド１０によれば、共通流路であるマニホールド１６に残留した沈降物９０をクリーニングにより除去する際に、バイパス流路１７０に残留した沈降物９０がマニホールド１６側に逆流することを防止することができる。これにより、沈降物９０によりノズルの目詰まりを起こすなどインクの噴射不良が生じることを防止することができる。

〈実施形態２〉
実施形態１に係る逆止弁６０は、機械的な軸部６２の作動により回収路１４を開放・閉止したものであるが、このような態様に限定されない。図７及び図８を用いて、逆止弁の他の態様を例示する。図７は、本実施形態に係る逆止弁の断面図であり、図８は、逆止弁の動作を示す断面図である。なお、実施形態１と同一のものには同一の符号を付し、重複する説明は省略する。

図７に示すように、逆止弁６０Ａは、実施形態１と同様に、回収路１４において、回収路１４とバイパス流路１７０とが合流する位置よりもマニホールド１６側に設けられている。すなわち、バイパス流路１７０よりもマニホールド１６側で第２連通路１４５（回収路１４）の開放・閉止をすることが可能となっている。

具体的には、逆止弁６０Ａは、弁本体６１、シール部６３及びコイルばね６４を備えて構成されている。弁本体６１は、第１突部１４４及び第２突部１４６の間に配設され、第１連通路１４３の開口形状よりも大きな開口形状を有している。特に図示しないが、第１突部１４４及び第２突部１４６の間には、弁本体６１の一方面が第２連通路１４５に面した状態で、第１突部１４４及び第２突部１４６の間を平行移動可能なようにガイドが設けられている。

第１突部１４４と弁本体６１との間にはコイルばね６４が設けられている。コイルばね６４は、弁本体６１を第２突部１４６に当接する側に常時付勢するものである。また、弁本体６１の第２突部１４６側の表面には、第２連通路１４５の開口縁部に当接するシール部６３が設けられている。これにより、コイルばね６４により第２連通路１４５側に付勢された弁本体６１は、シール部６３を介して第２連通路１４５の開口縁部に密着することが可能となっている。

逆止弁６０Ａが回収路１４を閉止した状態、すなわち弁本体６１が第２連通路１４５を閉止した状態において、マニホールド１６にインクが供給されると、マニホールド１６や下部回収路１４１内のインクの圧力が高まる。そして、その圧力がコイルばね６４の付勢力に抗すると、弁本体６１は第２連通路１４５から離間し、第２連通路１４５が開放される。すなわち、逆止弁６０Ａは、上部回収路１４０と下部回収路１４１との圧力差により開閉する自己封止弁として機能するものである。

なお、本実施形態においては、液体貯留部２０に吸引ポンプ３１を設ける代わりに、液体貯留部２０のインクを供給管２１に圧送する加圧ポンプ（図示せず）を用いている。

図８を用いて、逆止弁６０Ａにより沈降物９０のマニホールド１６側への逆流が防止される態様を説明する。図８（ａ）に示すように、下部回収路１４１側のインクの圧力が高まり、コイルばね６４の付勢力に抗すると、弁本体６１が第２連通路１４５から離間して、第２連通路１４５が開放される。これにより、供給路１３、マニホールド１６、下部回収路１４１のインクは、第２連通路１４５及び第１連通路１４３を経由して上部回収路１４０に流入する。このインクの循環に伴い、マニホールド１６内の沈降物９０は、上部回収路１４０を介して記録ヘッド１０外部に排出される。

図８（ｂ）に示すように、下部回収路１４１から上部回収路１４０にインクが流入すると、次第に下部回収路１４１及び上部回収路１４０のインクの圧力差が小さくなる。この圧力差がコイルばね６４の付勢力を下回ると、逆止弁６０Ａにより回収路１４が閉止される。

このように逆止弁６０Ａが再び閉止されたとき、沈降物９０が記録ヘッド１０外部に排出しきれず、上部回収路１４０に一部残留していることがある。また、バイパス流路１７０にも沈降物９０が残留しており、インクの循環と共に上部回収路１４０に一部残留することがある。このような沈降物９０は自重により下部回収路１４１側に沈降する。

しかしながら、逆止弁６０Ａは、第２連通路１４５を閉止しているので、沈降物９０は下部回収路１４１側には沈降せず、弁本体６１等に残留する。この弁本体６１等に残留した沈降物９０は、次に逆止弁６０Ａが開放されるときに、インクの循環に伴って記録ヘッド１０外部に排出される。

以上に説明したように、本実施形態に係る記録ヘッド１０では、逆止弁６０Ａにより、インク中の沈降物がマニホールド１６側に逆流することが防止される。インクの循環により共通流路であるマニホールド１６に残留した沈降物９０を回収路１４側に排出する際に、バイパス流路１７０に残留した沈降物９０などがマニホールド１６側に逆流することを防止することができる。これにより、沈降物９０によりノズルの目詰まりを起こすなどインクの噴射不良が生じることを防止することができる。

また、逆止弁６０Ａは、自己封止機能を有するので、この逆止弁６０Ａを開閉するための動力や機構などを設けることが不要となり、コストを削減することができる。

〈他の実施形態〉
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明の基本的な構成は上述したものに限定されるものではない。例えば、逆止弁は、実施形態１及び実施形態２に説明したような構成に限定されない。逆止弁は、回収路１４のバイパス流路１７０と合流する位置よりもマニホールド１６側に設けられ、回収路１４側からマニホールド１６側にインクが流れることを抑制できるような構造であればよい。

また、上述したインクジェット式記録装置１では、記録ヘッド１０がキャリッジ３に搭載されて主走査方向に移動するものを例示したが、特にこれに限定されず、例えば、記録ヘッド１０が固定されて、紙等の記録シートＳを副走査方向に移動させるだけで印刷を行う、所謂ライン式記録装置にも本発明を適用することができる。

なお、上記各実施形態においては、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、また液体噴射装置の一例としてインクジェット式記録装置を挙げて説明したが、本発明は、広く液体噴射装置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装置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、プリンター等の画像記録装置に用いられる各種の記録ヘッド、液晶ディスプレイ等のカラーフィルターの製造に用いられる色材噴射ヘッド、有機ＥＬディスプレイ、ＦＥＤ（電界放出ディスプレイ）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、かかる液体噴射ヘッドを備えた液体噴射装置にも適用できる。

Ｉ ヘッド本体、 ＩＩ 流路部材、 １ インクジェット式記録装置（液体噴射装置）、 １０ 記録ヘッド（液体噴射ヘッド）、 １１ ノズル、 １２ 圧力室、 １３ 供給路、 １４ 回収路、 １６ マニホールド（共通流路）、 ２０ 液体貯留部、 ２１ 供給管、 ２２ 回収管、 ４１ キャップ部材、 ５０ 制御装置、 ６０、６０Ａ 逆止弁、 １２０ フィルター、 １７０ バイパス流路

Claims (4)

1. 液体を吐出するノズルに連通した圧力室、該圧力室に連通して液体が流通する共通流路を有するヘッド本体と、
   液体供給手段から前記共通流路に液体を供給する供給路及び前記共通流路から液体を回収する回収路と、
   前記供給路を横断するように設けられたフィルターと、
   前記供給路の前記フィルターよりも上流側と前記回収路とを連通したバイパス流路と、
   前記回収路の前記バイパス流路と合流する位置よりも前記共通流路側に設けられ、前記回収路側から前記共通流路側に液体が流れることを抑制する逆止弁と、
   前記ノズルが開口する吐出面に当接するように移動自在に設けられたキャップ部材と、
   前記吐出面に前記キャップ部材を当接させ、前記逆止弁が閉止した状態で、前記供給路側から液体を吸引させる制御部と、を備える
   ことを特徴とする液体噴射装置。
2. 液体を吐出するノズルに連通した圧力室、該圧力室に連通して液体が流通する共通流路を有するヘッド本体と、
   液体供給手段から前記共通流路に液体を供給する供給路及び前記共通流路から液体を回収する回収路と、
   前記供給路を横断するように設けられたフィルターと、
   前記供給路の前記フィルターよりも上流側と前記回収路とを連通したバイパス流路と、
   前記回収路の前記バイパス流路と合流する位置よりも前記共通流路側に設けられ、前記回収路側から前記共通流路側に液体が流れることを抑制する逆止弁と、
   前記供給路側から液体を圧送する加圧ポンプと、
   を備え、
   前記逆止弁は、前記回収路を閉止するように前記共通流路側に付勢され、かつ、前記加圧ポンプの圧送により前記共通流路側の液体の圧力が前記逆止弁の付勢力に抗したときに前記回収路を開放するように構成されている
   ことを特徴とする液体噴射装置。
3. 請求項１に記載する液体噴射装置において、
   前記逆止弁は、前記回収路を閉止するように前記共通流路側に付勢され、前記共通流路
   側の液体の圧力が前記逆止弁の付勢力に抗したときに前記回収路を開放するように構成されている
   ことを特徴とする液体噴射装置。
4. 請求項１から請求項３の何れか一項に記載する液体噴射装置において、
   前記制御部は、前記ヘッド本体に液体を噴射させる際には、前記逆止弁に前記回収路を開放させる
   ことを特徴とする液体噴射装置。

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