JP6168326B2

JP6168326B2 - 液体噴射装置

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Publication number: JP6168326B2
Application number: JP2016129151A
Authority: JP
Inventors: 学宗像
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 2016-06-29
Filing date: 2016-06-29
Publication date: 2017-07-26
Anticipated expiration: 2032-01-20
Also published as: JP2016168855A

Description

本発明は、液体を噴射する液体噴射ヘッドを具備する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ヘッドを具備するインクジェット式記録装置に関する。

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では、一般的に、インクが充填されたインクカートリッジ等の液体貯留手段からヘッド本体にインクが供給され、ヘッド本体に供給されたインクは圧電素子や発熱素子等の圧力発生手段を駆動させることによりノズル開口からインク滴として吐出される。

このようなインクジェット式記録ヘッドでは、インク内に存在する気泡、あるいは液体貯留手段を着脱する際にインク内に混入した気泡がインクジェット式記録ヘッドに供給されてしまうと、この気泡によるドット抜け等の吐出不良が発生するという問題がある。このような問題を解決するために、インクカートリッジに挿入される、インク供給針とカートリッジとインクジェット式記録ヘッドとの間の液体流路に、インク内の気泡や異物を除去するためのフィルターを装着するようにしたものがある。

このように液体流路の途中にフィルターを設けることにより、ヘッド本体に気泡が流れ込むのを防止することができるものの、フィルターの上流側の空間であるフィルター室に溜まった気泡を排出し難いという問題がある。

このため、フィルター室内にフィルターに相対向してフィルターに近接・離反するように変形する弾性体で形成された壁を設けるようにしたものが提案されている（例えば、特許文献１及び２参照）。

特開２０００−２９６６２２号公報特開２０１０−２０１８２９号公報

しかしながら、フィルター上に溜まった気泡を排出するためには、ノズル開口からインクを吸引する吸引手段として高い吸引力を有する高価で大型なものが必要になるという問題がある。

なお、このような問題は、インクジェット式記録装置だけではなく、インク以外の液体を噴射する液体噴射装置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、吸引力の低い吸引手段によって確実にクリーニング動作を行わせることができ、コストを低減することができると共に小型化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、ノズル開口から液体を噴射するヘッド本体と、該ヘッド本体に液体を供給する液体流路を備え、該液体流路の途中には、内部にフィルターが配設されたフィルター室が設けられており、該フィルター室の前記フィルターに相対向する領域が弾性部材で形成された流路部材と、を具備する液体噴射ヘッドと、前記弾性部材を前記フィルターに向かって押圧する押圧手段と、前記ノズル開口側から前記液体流路の内部の液体を吸引する吸引手段と、を具備し、前記弾性部材は、前記フィルターに相対向する領域において、前記フィルターに相対向しない領域よりも前記フィルターとは反対側に突出する空間を形成する突出部を有し、前記突出部は前記押圧手段によって押圧されることで前記空間が減容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、押圧手段によって弾性部材をフィルターに向かって押圧することで、フィルター上に溜まった気泡を液体流路の下流に移動させることができるため、吸引手段に気泡がフィルターを超えるための高い吸引力が不要となり、低い吸引力を有する小型で安価な吸引手段を用いることができる。また、弾性部材をフィルターよりも下流側とは反対側により突出するように設けることで、フィルター室を画成する壁部を効率よくフィルター側に弾性変形させることができると共にフィルターから離反する方向に戻り易くすることができる。
ここで、前記フィルターより下流側に、前記フィルター室に連通する液体流路を有し、前記弾性部材の前記突出部は、前記液体流路と相対向することが好ましい。
上記課題を解決する本発明の態様は、ノズル開口から液体を噴射するヘッド本体と、該ヘッド本体に液体を供給する液体流路を備え、該液体流路の途中には、内部にフィルターが配設されたフィルター室が設けられており、該フィルター室の前記フィルターに相対向する領域が弾性部材で形成された流路部材と、を具備する液体噴射ヘッドと、前記弾性部材を前記フィルターに向かって押圧する押圧手段と、前記ノズル開口側から前記液体流路の内部の液体を吸引する吸引手段と、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、押圧手段によって弾性部材をフィルターに向かって押圧することで、フィルター上に溜まった気泡を液体流路の下流に移動させることができるため、吸引手段に気泡がフィルターを超えるための高い吸引力が不要となり、低い吸引力を有する小型で安価な吸引手段を用いることができる。

ここで、前記フィルター室は、前記フィルターとは反対側に突出したドーム形状を有することが好ましい。これによれば、フィルター室を画成する壁部を効率よくフィルター側に弾性変形させることができると共にフィルターから離反する方向に戻り易くすることができる。

また、前記フィルター室を画成する前記弾性部材で形成された壁部は、前記フィルターとは離反する方向に傾斜して設けられた周縁部と、前記フィルター側に突出して設けられた中央部とを具備することが好ましい。これによれば、フィルター室を画成する壁部を効率よくフィルター側に弾性変形させることができると共にフィルターから離反する方向に戻り易くすることができる。

また、前記液体噴射ヘッドが主走査方向に移動可能に設けられていると共に、前記フィルター室が前記主走査方向に交差する方向に並設されていることが好ましい。これによれば、装置本体に固定された押圧ピンによって各液体流路の各フィルターに対応する弾性部材のみを選択的に押圧することができ、さらに液体噴射装置の小型化及び低コスト化を図ることができる。

実施形態１に係る記録装置の概略斜視図である。実施形態１に係る記録ヘッドの斜視図である。実施形態１に係る記録ヘッドの上面図及び底面図である。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に係る記録ヘッドの断面図である。実施形態１に係る記録ヘッド及び押圧手段を示す斜視図である。実施形態１に係る押圧手段の動作を示す断面図である。実施形態２に係る液体噴射ヘッドの上面図及び側面図である。実施形態２に係る押圧手段の動作を示す側面図である。実施形態３に係る記録装置の概略斜視図である。実施形態３に係る押圧手段の動作を示す側面図である。実施形態３に係る押圧手段の動作を示す上面図である。他の実施形態に係る記録ヘッドの要部断面図である。他の実施形態に係る記録ヘッドの要部断面図である。

以下に本発明を実施形態に基づいて詳細に説明する。
（実施形態１）
図１は、本発明の実施形態１に係る液体噴射装置の一例であるインクジェット式記録装置を示す概略斜視図である。

図１に示すように、本実施形態では、液体であるインクが貯留された液体貯留手段１からのインクは、キャリッジ２に搭載された液体噴射ヘッドの一例であるインクジェット式記録ヘッド３に供給管４を介して供給される。

このようなインクジェット式記録ヘッド３が搭載されたキャリッジ２は、装置本体７に取り付けられたキャリッジ軸２ａの軸方向に移動可能に設けられている。

そして駆動モーター８の駆動力が図示しない複数の歯車及びタイミングベルト８ａを介してキャリッジ２に伝達されることで、インクジェット式記録ヘッド３を搭載したキャリッジ２はキャリッジ軸２ａに沿って移動される。一方、装置本体７にはキャリッジ軸２ａに沿ってプラテン９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９に巻き掛けられて搬送されるようになっている。

このようなインクジェット式記録装置Ｉでは、キャリッジ２がキャリッジ軸２ａに沿って移動されると共にインクジェット式記録ヘッド３からインク滴が吐出されて記録シートＳに印刷される。

また、インクジェット式記録装置Ｉには、キャリッジ２の移動方向の端部であるプラテン９の側方の非印字領域に、インクジェット式記録ヘッド３のノズル開口からインクを吸引して吸引動作を行う吸引手段１０が設けられている。

吸引手段１０は、ゴム等で形成されたキャップ部材１１の吸引口の縁部をインクジェット式記録ヘッド３のインク滴が吐出される液体噴射面に当接し、吸引ポンプ等の吸引装置１２に吸引動作を行わせることで、キャップ部材１１の内部を負圧として、ノズル開口からインクジェット式記録ヘッド３の液体流路内のインクを気泡と共に吸引して吸引動作を行う。また、キャップ部材１１は、吸引動作以外のタイミング、例えば、電源遮断時、待機時、または定期的なタイミング等でノズルを覆い、ノズル近傍のインクの乾燥による増粘を防止する役割も有する。

また、インクジェット式記録装置Ｉには、キャリッジ２の移動方向の端部であるプラテン９の側方の非印字領域に押圧手段５０が設けられている。

本実施形態では、押圧手段５０は、吸引手段１０が設けられたのと同じ非印字領域に設けられている。なお、押圧手段５０は、吸引手段１０でインクジェット式記録ヘッド３内のインクを吸引しながら、インクジェット式記録ヘッド３の特定の場所を押圧するものである。このため、本実施形態では、押圧手段５０は、吸引手段１０が設けられ非印字領域と同じ側の非印字領域に設けられており、インクジェット式記録ヘッド３が非印字領域に移動した際に、インクジェット式記録ヘッド３を挟んで吸引手段１０とは反対側に配置されている。

このようなインクジェット式記録装置Ｉでは、インクが貯留されたインクタンク等の液体貯留手段１が、装置本体７に固定され、液体貯留手段１とインクジェット式記録ヘッド３とは、フレキシブルチューブ等の供給管４を介して接続される。

ここで、上述のようなインクジェット式記録装置Ｉに搭載されるインクジェット式記録ヘッド３について説明する。図２は、本発明の実施形態１に係るインクジェット式記録ヘッドの斜視図であり、図３は、インクジェット式記録ヘッドの上面図及び底面図であり、図４は、図３（ａ）のＡ−Ａ′線断面図であり、図５は、図３のＢ−Ｂ′線断面図及びＣ−Ｃ′線断面図である。

図示するように、インクジェット式記録ヘッド３は、液体貯留手段１に供給管４を介して接続されて（図１参照）、液体貯留手段１からのインクが供給される流路部材２０と、流路部材２０に固定されて流路部材２０からのインクが供給されると共にインクがインク滴として吐出されるヘッド本体４０と、を具備する。

ヘッド本体４０は、流路部材２０に固定される面とは反対側に、液体であるインクをインク滴として吐出するノズル開口４１が開口する液体噴射面４２を具備する。また、ヘッド本体４０の図示しない内部にはノズル開口４１に連通すると共に流路部材２０の流路に連通する液体流路と、液体流路内のインクに圧力変化を生じさせる圧力発生手段等が設けられている。かかる圧力発生手段としては、例えば、電気機械変換機能を呈する圧電材料を有する圧電アクチュエーターの変形によって液体流路の容積を変化させて液体流路内のインクに圧力変化を生じさてノズル開口４１からインク滴を吐出させるものや、液体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開口４１からインク滴を吐出するものや、振動板と電極との間に静電気力を発生させて、静電気力によって振動板を変形させてノズル開口４１からインク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使用することができる。

本実施形態では、ヘッド本体４０にノズル開口４１が第２の方向Ｙに並設されたノズル列を第２の方向Ｙに直交する第１の方向Ｘに４つ並設し、各ノズル列から異なるインクを吐出させるようにした。

このようなヘッド本体４０にインクを供給する流路部材２０は、ヘッド本体４０が固定される流路部材本体２１と、流路部材本体２１のヘッド本体４０とは反対面側に固定された弾性部材２２と、を具備する。

流路部材本体２１は、弾性部材２２に比べて高硬度な材料、例えば、金属や樹脂などで形成されている。本実施形態では、例えば、樹脂材料を成形することで流路部材本体２１を安価に形成することができる。

また、弾性部材２２は、弾性変形可能な材料、例えば、ゴムやエラストマーなどからなる。ここで、弾性変形可能な材料とは、詳しくは後述するフィルター室を画成する第２壁部がフィルター側に近接・離反するように弾性変形が可能な材料を言う。

このような流路部材本体２１と弾性部材２２とで構成された流路部材２０には、液体流路１００が設けられている。本実施形態では、ヘッド本体４０に異なるインクを吐出するノズル列が４列設けられているため、流路部材２０には、異なるインクを供給する独立した４個の液体流路１００が設けられている。

この液体流路１００は、一端がヘッド本体４０の固定された面とは反対面の弾性部材２２に開口し、液体貯留手段１に接続された供給管４が接続される。また、液体流路１００の他端は、ヘッド本体４０側に開口し、ヘッド本体４０の内部の図示しない液体流路に連通する。

ここで、液体流路１００は、供給管４が接続される接続口１０１と、接続口１０１に連通する第１流路１０２と、第１流路１０２に連通するフィルター室１０３と、フィルター室１０３に連通すると共にヘッド本体４０の内部の図示しない液体流路に連通する第２流路１０４と、を具備する。

接続口１０１は、弾性部材２２を厚さ方向（弾性部材２２と流路部材本体２１との積層方向である方向Ｚ）に貫通して設けられている。

第１流路１０２とフィルター室１０３とは、図５（ａ）及び図５（ｂ）に示すように、流路部材本体２１と弾性部材２２との境界に設けられている。具体的には、第１流路１０２は、弾性部材２２の流路部材本体２１に固定された面側に凹形状に設けられた溝と、この溝を封止する流路部材本体２１の平面（弾性部材２２が固定される面）とによって画成されている。すなわち、第１流路１０２は、弾性部材２２によってその３つの面が画成され、流路部材本体２１によって１つの面が画成された断面が矩形状を有する。なお、ここで言う第１流路の断面とは、インクの流れる方向に直交する方向の断面のことである。もちろん、第１流路１０２の形状は、矩形状の断面を有するものに限定されず、円形状、楕円形状、多角形状等の断面を有するものであってもよい。

また、本実施形態では、第１流路１０２の流路部材本体２１によって画成された隔壁に相対向する隔壁を第１壁部２４と称する。また、流路部材本体２１の弾性部材２２が固定された面内において、第１流路１０２を流れるインクの流方向（以下、単に第１の方向Ｘとも称する）に直交する方向（以下、単に第２の方向Ｙとも称する）の第１壁部２４の幅を第１の幅Ｗ_１と称する。すなわち、第１壁部２４の第２の方向Ｙにおける第１の幅Ｗ_１は、第１流路１０２の第２の方向Ｙにおける幅のことである。

フィルター室１０３は、弾性部材２２の流路部材本体２１側に形成された凹部と、流路部材本体２１の弾性部材２２側の面とによって画成されている。このフィルター室１０３は、第１流路１０２よりも第２の方向Ｙにおいて幅広となるように形成されている。

なお、フィルター室１０３は、第１の方向Ｘにおいても第１流路１０２の第２の方向Ｙの幅よりも幅広で設けられている。

また、４つのフィルター室１０３は、流路部材本体２１に第２の方向Ｙに並設されている。ちなみに、第２の方向Ｙで互いに隣り合うフィルター室１０３は、第１の方向Ｘで一部が重なる位置に配置されている。

このようなフィルター室１０３の内部には、インク中に含まれる異物や気泡を除去するためのフィルター２５が設けられている。本実施形態では、フィルター２５は、流路部材本体２１の第２流路１０４が開口する開口面、つまり、弾性部材２２が固定される面に固定されている。

なお、フィルター２５としては、例えば、金属や樹脂等の繊維を細かく編むことで複数の微細孔が形成されたシート状のものや、金属や樹脂等の板状部材に複数の微細孔を貫通させたものなどを用いることができる。また、フィルター２５は、不織布等を用いてもよく、その材料は特に限定されるものではない。

そして、フィルター室１０３のフィルター２５に相対向する領域には、弾性部材２２によって形成された弾性変形可能な第２壁部２６が設けられている。第２壁部２６は、本実施形態では、フィルター２５とは反対側に周囲（弾性部材の他の領域）よりもドーム状（半円形状）に突出して設けられている。ここで言うドーム状とは、周囲から徐々に中心に向かって突出量が増大している形状のことを言う。また、第２壁部２６は、本実施形態では、フィルター２５よりも若干大きな面積で、且つ相対向するフィルター２５を完全に覆う位置に配置されている。

このようなフィルター室１０３を画成する第２壁部２６の第２の方向Ｙの幅、すなわち、流路部材本体２１の弾性部材２２が固定された面内において、第１流路１０２を流れるインクの流方向（第１の方向Ｘ）に直交する方向（第２の方向Ｙ）の幅（第２の幅Ｗ_２）は、第１壁部２４の第１の幅Ｗ_１よりも幅広となるように設けられている。

また、フィルター室１０３を画成する第２壁部２６の厚さ（方向Ｚ）は、第１流路１０２を画成する第１壁部２４の厚さよりも薄い。

このように、フィルター室１０３を画成する第２壁部２６の幅Ｗ_２を第１壁部２４の幅Ｗ_１よりも幅広とし、且つ第２壁部２６の厚さを第１壁部２４よりも薄くすることで、フィルター室１０３を画成する第２壁部２６は、第１流路１０２を画成する第１壁部２４よりも剛性が低くなっている。すなわち、本実施形態では、第１壁部２４の第１の幅Ｗ_１よりも第２壁部２６の第２の幅Ｗ_２を幅広に設けることで、第２壁部２６が両側の壁によって支持される距離は、第１壁部２４によって短くなる。このため、第２壁部２６は第１壁部２４に比べて剛性が低く、つまり、フィルター２５側に向かって弾性変形し易くなっている。また、第２壁部２６の厚さを第１壁部２４よりも薄くすることで、第２壁部２６は第１壁部２４に比べて剛性が低く、つまり、フィルター２５側に向かって弾性変形し易くなっている。なお、ここで言う剛性とは、力に対する寸法変化（変形）のし辛さの度合いのことを言い、単位変形を起こすのに必要な力（荷重／変形量）で表されるものである。特に本実施形態では、第１壁部２４の略中心と第２壁部２６の略中心とを比較している。

第２流路１０４は、流路部材本体２１を厚さ方向（流路部材本体２１と弾性部材２２との積層方向である方向Ｚ）に貫通して設けられており、一端が流路部材本体２１の弾性部材２２が固定される面に開口してフィルター室１０３と連通し、他端が流路部材本体２１の弾性部材２２が固定される面とは反対面側に開口してヘッド本体４０の内部の図示しない流路と連通する。

このようなインクジェット式記録ヘッド３では、液体貯留手段１からのインクが供給管４を介して流路部材２０に供給され、流路部材２０の接続口１０１、第１流路１０２、フィルター室１０３及び第２流路１０４からなる液体流路１００を通過して、ヘッド本体４０に供給される。そして、ヘッド本体４０内部の液体流路をノズル開口４１に至るまでインクで満たした後、外部からの記録信号に従い、圧力発生手段が駆動することによりノズル開口４１からインク滴が吐出される。

なお、このようなインクジェット式記録ヘッド３は、本実施形態では、第１の方向Ｘがキャリッジ２の移動方向になるようにインクジェット式記録装置Ｉに搭載される。

また、本実施形態の流路部材２０では、インクに混入した気泡は、フィルター２５によってトラップされ、図７（ａ）に示すように、フィルター室１０３内に気泡２００として溜まる。そして、フィルター２５上にトラップされた気泡２００が大きくなると、気泡２００がフィルター２５を覆い、フィルター２５のインクを通過させる有効面積が減少して圧力損失が大きくなり、ヘッド本体４０からのインク滴の吐出不良が発生してしまう。このため、フィルター室１０３内に溜まった気泡２００は、所定のタイミングで外部に排出する必要がある。

本実施形態では、インクジェット式記録ヘッド３の弾性部材２２によって形成された第２壁部２６を押圧手段５０によって押圧すると共に、吸引手段１０によってノズル開口４１側からインクジェット式記録ヘッド３内のインクを吸引することで、フィルター室１０３に溜まった気泡２００をインクと共にノズル開口４１から外部に排出させる。

ここで、押圧手段５０について図１、図６及び図７を参照して説明する。なお、図６は、本発明の実施形態１に係る押圧手段とインクジェット式記録ヘッドと吸引手段とを示す斜視図であり、図７は、押圧手段による押圧状態を示す図３のＢ−Ｂ′線に相当する断面図である。

図１に示すように、押圧手段５０は、インクジェット式記録装置Ｉの非印刷領域に、インクジェット式記録ヘッド３が非印字領域に移動した際に、インクジェット式記録ヘッド３の流路部材２０に相対向する位置となるように装置本体７に固定されている。

具体的には、押圧手段５０は、吸引手段１０によってノズル開口４１からインクジェット式記録ヘッド３の内部のインクを吸引しながら、インクジェット式記録ヘッド３の第２壁部２６を押圧可能な位置に設けられている。このため、本実施形態では、押圧手段５０は、吸引手段１０が設けられ非印字領域と同じ側の非印字領域に設けられており、インクジェット式記録ヘッド３が非印字領域に移動した際に、インクジェット式記録ヘッド３を挟んで吸引手段１０とは反対側に配置されている。

このような押圧手段５０は、図６に示すように、複数の押圧ピン５１と、複数の押圧ピン５１の基端部側を保持する駆動手段５２と、を具備する。

押圧ピン５１は、流路部材２０の液体流路１００の数に対応して、４本設けられている。各押圧ピン５１は、先端面がフィルター室１０３を画成する第２壁部２６に相対向して設けられている。

駆動手段５２は、４つの押圧ピン５１を独立して軸方向（Ｚ方向）に移動させるものである。このような駆動手段５２は、例えば、駆動モーターや電磁石等を駆動力として押圧ピン５１を移動させることができるものを用いることができる。

このような押圧手段５０によれば、図７（ａ）に示すように、押圧手段５０の押圧ピン５１が第２壁部２６を押圧していない状態から、図７（ｂ）に示すように、押圧手段５０の押圧ピン５１が第２壁部２６を押圧することで、第２壁部２６をフィルター２５側に弾性変形させる。これにより、フィルター室１０３に溜まっていた気泡２００は、弾性変形した第２壁部２６によってフィルター２５に押し付けられて、フィルター２５を通過して下流である第２流路１０４側に排出される。このとき、上述したように、吸引手段１０によってノズル開口４１側からインクを吸引することで、フィルター２５を通過した気泡２００は、ノズル開口４１からインクと共に吸引手段１０に吸引されて、インクジェット式記録ヘッド３の外部に排出される。

このように、押圧手段５０によって気泡２００を押圧して、気泡２００をフィルター２５の下流側に移動させて、吸引手段１０によって気泡２００を吸引させることで、吸引手段１０の吸引圧力を低くしてもフィルター室１０３内に溜まった気泡２００を確実に外部に排出させることができる。したがって、インクの無駄な消費を抑制することができると共に、吸引手段１０の吸引装置１２に比較的低い圧力で動作する安価で小型なものを用いることができる。ちなみに、押圧手段５０や弾性変形可能な第２壁部２６を設けていない場合には、フィルター２５上でトラップされた気泡２００をフィルター２５を通過させて吸引するには、特に強い吸引力を有する吸引手段１０が必要となり、インクの無駄な消費が増大すると共に、吸引力の強い高価で大型な吸引装置１２が必要になってしまう。

なお、押圧手段５０を用いずに、吸引手段１０でノズル開口４１側からインクを吸引するだけで、第２壁部２６をフィルター２５側に向かって弾性変形させることもできるが、本実施形態では、吸引手段１０によってノズル開口４１側からインクを吸引するだけではなく、押圧手段５０で第２壁部２６を押圧することで、吸引手段１０のみで第２壁部２６を弾性変形させるよりもさらに吸引力の低い安価で小型な吸引手段１０（吸引装置１２）を用いることができる。

その後は、押圧手段５０による第２壁部２６の押圧を解除すると共に、吸引手段１０によるノズル開口４１からの吸引動作を終了させることで、フィルター２５側に近接するように弾性変形していた第２壁部２６は、通常の状態、つまり図７（ａ）に示すようにフィルター２５から離反した状態に戻る。

なお、上述したように、本実施形態のインクジェット式記録装置Ｉでは、フィルター２５上にトラップされた気泡２００を外部に排出するために、押圧手段５０によって第２壁部２６を押圧させると共に、吸引手段１０によってノズル開口４１からインクを吸引手段１０に吸引させるものであるが、例えば、液体貯留手段１を交換した際のインクの充填時や、液体流路１００内にインクが充填されていない状態から液体貯留手段１のインクを液体貯留手段１からインクジェット式記録ヘッド３のノズル開口４１に至るまで充填する、所謂、初期充填を行う際にも、同様に気泡２００がフィルター２５でトラップされる虞がある。このため、液体貯留手段１の交換時の吸引や初期充填時の吸引時にも同様に押圧手段５０によって第２壁部２６をフィルター２５側に押圧するようにすれば、低い吸引力を有する吸引手段１０（吸引装置１２）で液体貯留手段１の交換時の吸引及び初期充填を行わせることができる。

なお、押圧手段５０の動作及び吸引手段１０の動作の制御は、例えば、キャリッジ２の主走査方向の移動位置を制御する図示しない制御回路等によって行ってもよく、また、液体貯留手段１の着脱や用紙トレーの開閉などの機械的な動作を機械的に伝達することで行うようにしても良い。

なお、本実施形態では、押圧手段５０が、各フィルター室１０３の第２壁部２６を個別に押圧することができるため、気泡２００が滞留している液体流路１００のみをクリーニングすることができる。したがって、クリーニングを要しない液体流路１００のインクを吸引することによる無駄なインクの消費を抑制することができる。

また、本実施形態では、フィルター室１０３を画成する第２壁部２６と、フィルター室１０３よりも上流の液体流路である第１流路１０２を画成する第１壁部２４と、を弾性部材２２によって形成し、第２壁部２６を第１壁部２４の剛性よりも低い剛性となるようにした。このため、第２壁部２６のみを弾性部材２２で形成し、その他の領域、例えば、第１壁部２４等を弾性部材２２とは異なる材料で形成する場合に比べて、単一の材料で組み立てすることなく形成することができるため、部品点数を減らして、材料及び組み立てに係る製造コストを低減することができると共に小型化を図ることができる。

また、本実施形態では、第１壁部２４と第２壁部２６とを弾性部材２２で形成したが、押圧手段５０による押圧時に、第１壁部２４は流路部材本体２１側に変形し難く（剛性が高く）なっている。これにより、吸引手段１０の吸引動作時に吸引力の低下を抑制することができる。ちなみに、吸引手段１０による吸引動作時に第１壁部２４が流路部材本体２１側に弾性変形してしまうと、第１流路１０２の流路断面が小さくなり、流路抵抗が大きくなって吸引手段１０による吸引力が低下してしまう虞がある。

（実施形態２）
図８は、本発明の実施形態２に係る液体噴射ヘッドの一例であるインクジェット式記録ヘッドの上面図及び側面図であり、図９は、実施形態２に係るインクジェット式記録ヘッドの動作を示す図である。なお、上述した実施形態１と同様の部材には同一の符号を付して重複する説明は省略する。

図示するように、本実施形態のインクジェット式記録ヘッド３Ａは、流路部材２０と、ヘッド本体４０と、押圧手段５０Ａと、を具備する。すなわち、上述した実施形態１では、インクジェット式記録装置Ｉに押圧手段５０を設けるようにしたが、本実施形態では、押圧手段５０Ａをインクジェット式記録ヘッド３Ａに設けた例である。

具体的には、流路部材２０及びヘッド本体４０は、上述した実施形態１と同様の構成を有する。

また、押圧手段５０Ａは、押圧用回転軸５３と、押圧用回転軸５３の一端部側に偏心状態で保持された偏心カムである押圧カム５４と、押圧用回転軸５３の他端部側に設けられて押圧用回転軸５３を回転駆動させるモーター等の押圧用駆動手段５５と、を具備する。

押圧カム５４は、本実施形態では、流路部材２０の第２壁部２６に相対向する位置に、複数の第２壁部２６に亘って設けられている。すなわち、押圧カム５４は、本実施形態では、４つの第２壁部２６を押圧可能な大きさを有する。

このような、押圧手段５０Ａは、図９（ａ）に示すように、押圧カム５４が第２壁部２６を押圧していない状態から、図９（ｂ）に示すように、押圧用駆動手段５５の駆動によって押圧用回転軸５３を回転させることで押圧カム５４を回転させて、第２壁部２６を押圧することができる。このため、押圧カム５４は、回転によって第２壁部２６を押圧した状態と、第２壁部２６の押圧を解除した状態とになる位置及び偏心量で配置されている。

また、押圧用駆動手段５５は、本実施形態では、流路部材２０の流路部材本体２１に保持されている。もちろん、押圧用駆動手段５５は、キャリッジ２等に搭載されていてもよい。

なお、本実施形態では、押圧カム５４を複数（４つ）の第２壁部２６に対して１つ設けるようにしたが、特にこれに限定されず、各第２壁部２６毎に押圧カム５４を設けるようにしてもよい。このように第２壁部２６毎に押圧カム５４を設ける場合には、押圧カム５４を駆動する押圧用駆動手段５５等も各押圧カム５４毎に設ければよい。

このようなインクジェット式記録ヘッド３Ａでは、上述した実施形態１と同様に、押圧手段５０Ａによって第２壁部２６を押圧すると共に、吸引手段１０によってノズル開口４１からインクを気泡２００と共に吸引することで、インクジェット式記録ヘッド３内のクリーニングを行うことができる。

（実施形態３）
図１０は、本発明の実施形態３に係る液体噴射装置の一例であるインクジェット式記録装置の概略斜視図であり、図１１は、押圧手段の動作を示すインクジェット式記録ヘッドの側面図であり、図１２は、押圧手段の動作を示すインクジェット式記録ヘッドの上面図である。なお、上述した実施形態と同一の部材には同一の符号を付して重複する説明は省略する。

図示するように、本実施形態のインクジェット式記録装置Ｉは、上述した実施形態１の図１に示すインクジェット式記録装置Ｉと同様にキャリッジ２が主走査方向に移動するものである。

また、インクジェット式記録装置Ｉには、印刷領域の外側の非印刷領域に、押圧手段５０Ｂが設けられている。

押圧手段５０Ｂは、装置本体７に固定された複数の固定ピン５７を具備する。固定ピン５７は、キャリッジ２が主走査方向に移動して、非印刷領域に到達した際に、インクジェット式記録ヘッド３の第２壁部２６に先端が接触するように配置されている。これにより、インクジェット式記録ヘッド３が非印刷領域に移動するだけで、固定ピン５７が第２壁部２６に当接して、第２壁部２６をフィルター２５側に押圧することができる。

本実施形態では、４つの液体流路１００に対応して、４つの固定ピン５７を設けるようにした。

また、本実施形態では、上述した実施形態１と同様に、インクジェット式記録ヘッド３は、第１の方向Ｘがキャリッジ２の移動方向となるように、当該キャリッジ２に搭載される。そして、インクジェット式記録ヘッド３の４つのフィルター室１０３は、第２の方向Ｙに並設されているため、フィルター室１０３に対応して設けられた第２壁部２６も同様に第２の方向Ｙに並設されている。したがって、４つの固定ピン５７は、キャリッジ２の移動によって第２壁部２６を押圧する際に、他の固定ピン５７が押圧する第２壁部２６を押圧することなく、それぞれが１つの第２壁部２６のみを押圧することができる。

（他の実施形態）
以上、本発明の各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。また、例えば、上述した各実施形態では、第２壁部２６を第１壁部２４よりも剛性が低くなるように、第２壁部２６の第２の幅Ｗ_２を第１壁部２４の第１の幅Ｗ_１よりも幅広としたが、第２壁部２６は、第１壁部２４よりも剛性が低ければ、特にこれに限定されない。例えば、第２壁部２６となる領域のみに、他の領域（第１壁部２４）よりも剛性の低い材料を用いるようにしてもよい。このような例を図１３に示す。なお、図１３は、本発明の他の実施形態に係る流路部材の要部断面図であり、図３のＡ−Ａ′線断面図に相当するものである。

図１３に示すように、第２壁部２６Ａは、周囲の平坦面との境界側に一部だけ厚さが薄くなった薄肉部２６ａを有する。このように、一部に薄肉部２６ａを有する第２壁部２６Ａとしても、第１壁部２４よりも剛性を低くすることができる。なお、図１３に示す例では、上述した実施形態１と同様に、第２壁部２６Ａの第２の幅Ｗ_２は、第１壁部２４の第１の幅Ｗ_１よりも幅広とし、さらに薄肉部２６ａを設けることで、実施形態１の第２壁部２６に比べて、第２壁部２６Ａをさらに変形し易くすることができる。もちろん、第２壁部２６Ａの第２の幅Ｗ_２は、第１壁部２４の第１の幅Ｗ_１と同じ幅としても、第２壁部２６Ａの厚さが薄いため、第２壁部２６Ａは第１壁部２４よりも剛性を低くすることができる。

また、例えば、上述した各実施形態では、第２壁部２６をドーム状に設けるようにしたが、その形状は特に限定されるものではない。ここで、第２壁部２６の他の例を図１４に示す。なお、図１４は、本発明の他の実施形態に係る流路部材の要部断面図であり、図３のＣ−Ｃ′線断面図に相当するものである。

図１４に示すように、第２壁部２６Ｂは、周縁部側、すなわち、周囲の平坦な領域側にフィルター２５から離反する方向に傾斜してフィルター２５とは反対側に突出して設けられた周縁部２６ｂと、周縁部２６ｂの中央部側に設けられてフィルター２５側にドーム状に突出して設けられた中央部２６ｃと、を具備する。

このような第２壁部２６Ｂでは、押圧手段５０、５０Ａ、５０Ｂが第２壁部２６Ｂを押圧することで、図１４（ｂ）に示すように、第２壁部２６Ｂの中央部２６ｃがフィルター２５側に移動するように弾性変形する。このとき、弾性変形した第２壁部２６Ｂは、周縁部２６ｂによってフィルター２５とは反対側に突出する方向に付勢されるため、押圧手段５０、５０Ａ、５０Ｂによる押圧を解除した際に、図１４（ａ）に示す状態にまで戻り易くなっている。すなわち、このような第２壁部２６Ｂの形状とすることで、第２壁部２６Ｂは、押圧手段５０、５０Ａ、５０Ｂによってフィルター２５側に変形し易く、且つ押圧を解除することで、フィルター２５とは反対側の元の状態に戻りやすくすることができる。

なお、このような第２壁部２６Ｂであっても、図１３に示すように、一部又は全てに亘って厚さを薄くすることで、弾性変形し易くすることもできる。

また、上述した各実施形態では、インクジェット式記録ヘッド３、３Ａは、流路部材２０とヘッド本体４０とを具備し、流路部材２０がベース部である流路部材本体２１と弾性部材２２とを具備するものを例示したが、特にこれに限定されず、例えば、流路部材２０を構成する流路部材本体２１とヘッド本体４０とが一体的に設けられていてもよい。すなわち、弾性部材２２が一方面に固定されるベース部として、流路部材本体２１とヘッド本体４０とが一体的に設けられたものを用いてもよい。

また、上述した各実施形態では、弾性部材２２に溝状（凹状）に第１流路１０２及びフィルター室１０３等を設けたが、特にこれに限定されず、流路部材本体２１側に溝状（凹状）の第１流路１０２及びフィルター室１０３を設け、平板状の弾性部材２２で流路部材本体２１の溝を封止するようにしてもよい。もちろん、流路部材本体２１と弾性部材２２との両方に溝を設けて、両者の境界に第１流路１０２とフィルター室１０３とを設けるようにしてもよい。

また、上述した各実施形態では、流路部材２０にフィルター２５のみが形成されたものを例示したが、流路部材２０の内部に所定の圧力で流路を開閉する弁体を設けるようにしてもよく、また、ヒーター等の加熱手段を設けるようにしてもよい。

また、上述した各実施形態では、インクジェット式記録ヘッド３がキャリッジ２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、インクジェット式記録ヘッド３、３Ａ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。また、液体貯留手段１をキャリッジ２に搭載して、液体貯留手段１がインクジェット式記録ヘッド３、３Ａと共に主走査方向に移動するインクジェット式記録装置にも本発明を適用することができる。

さらに、本発明は、広く液体噴射ヘッドを具備する液体噴射装置対象としたものであり、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インクジェット式記録ヘッド等の記録ヘッド、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を具備する液体噴射装置にも用いることが可能である。

１液体貯留手段、２キャリッジ、３、３Ａインクジェット式記録ヘッド（液体噴射ヘッド）、１０吸引手段、２０流路部材、２１流路部材本体、２２弾性部材、２４第１壁部、２５フィルター、２６、２６Ａ、２６Ｂ第２壁部、４０ヘッド本体、５０、５０Ａ、５０Ｂ押圧手段、１００液体流路、１０１接続口、１０２第１流路、１０３フィルター室、１０４第２流路、２００気泡

Claims

ノズル開口から液体を噴射するヘッド本体と、該ヘッド本体に液体を供給する液体流路を備え、該液体流路の途中には、内部にフィルターが配設されたフィルター室が設けられており、該フィルター室の前記フィルターに相対向する領域が弾性部材で形成された流路部材と、を具備する液体噴射ヘッドと、
前記弾性部材を前記フィルターに向かって押圧する押圧手段と、
前記ノズル開口側から前記液体流路の内部の液体を吸引する吸引手段と、を具備し、
前記弾性部材は、前記フィルターに相対向する領域において、前記フィルターに相対向しない領域よりも前記フィルターとは反対側に突出する空間を形成する突出部を有し、前記突出部は前記押圧手段によって押圧されることで前記空間が減容することを特徴とする液体噴射装置。
前記フィルターより下流側に、前記フィルター室に連通する液体流路を有し、
前記弾性部材の前記突出部は、前記液体流路と相対向する
ことを特徴とする請求項１記載の液体噴射装置。