JP6377547B2 - インクジェットヘッドのヘッドユニットおよびインクジェットプリンタ - Google Patents

Description

本発明の実施形態は、インクジェットヘッドのヘッドユニットおよびインクジェットプリンタに関する。

従来、インクジェット技術は、家庭で使われるような印刷用のインクだけでなく、産業用途の様々なインクを安定して吐出することが求められている。近年ではインク循環型のインクジェットヘッドや、小型のインク循環装置が考案されている。インク循環装置に備え付けられたポンプが動作すると、ヘッドとインク循環装置との間でインクが循環する。インクジェットヘッドの上にインク循環装置を一体的に組み付けている場合には、インクジェットヘッドとインク循環装置との間の距離が小さくなるので、インクジェットヘッドにインクを供給するためのポンプもインクジェットヘッドに近接配置されている。ポンプ動作で急激な圧力変動（あるいは脈動）が生じると、ポンプ内で気泡を発生させてしまうことがある。その気泡がインク中に溶解する前にヘッドに輸送されると吐出不良を引き起こす。

特開２００５−１２５６７０号公報 特開２００１−３２３８７９号公報

本発明は、インクジェットヘッドの上にインク循環装置を一体的に組み付けている場合において、ヘッドに気泡が輸送されるのを課題にする。

実施形態によれば、インクジェットヘッドのヘッドユニットは、インクジェットヘッドと、インク循環装置と、フィルタと、を有する。インク循環装置は、前記インクジェットヘッドと一体化されるとともに垂直方向上方に近接配置され、前記インクジェットヘッドとの間でインクを循環するための第１のポンプを備える。フィルタは、前記インク循環装置に装着され、前記第１のポンプで発生した気泡を捕獲する。前記インク循環装置は、インクカートリッジからインクを供給するための第２のポンプと、前記第１および第２のポンプの排出孔に連通した共通インク室と、をさらに有する。前記フィルタは、前記共通インク室に配置され、かつ前記フィルタは、表面が濡れることでフィルタ孔に表面張力が働き、前記気泡が前記フィルタを突破することができるときの圧力をＰ１、前記インクが前記フィルタを突破することができるときの圧力をＰ２としたとき、Ｐ２＜Ｐ１の関係が成立する。

第１の実施の形態にかかるインクジェット記録装置の正面図。 第１の実施の形態のインクジェット記録装置のヘッドユニットを示す斜視図。 図２のヘッドユニットのポンプカバーを外した状態を示す斜視図。 第１の実施の形態のインクジェットヘッドの要部の概略構成を示す縦断面図。 第１の実施の形態のインクジェット記録装置のポンプユニットの内部構造を示す横断面図。 第１の実施の形態のポンプユニットのポンプの動作を示す要部の縦断面図。

（構成）
以下、実施形態について、図面を参照しながら説明する。図１乃至図６は、第１の実施の形態を示す。図１は、インクジェットプリンタであるインクジェット記録装置１の一例の正面図である。本実施の形態のインクジェット記録装置１では、インクジェットヘッド２とインク循環装置３とを一体的にユニット化したヘッドユニットである複数のヘッドユニット５（ａ）〜５（ｅ）を有する。ヘッドユニット５（ａ）〜５（ｅ）は、インク色分の個数、本実施形態では５つが並列にキャリッジ１００上に配置されている。

インクジェットヘッド２は、後述するようにインクＩ（図４参照）を収容し、画像形成信号に合わせてノズルプレート５２に設けたノズル５１からインクＩを吐出させる。インク循環装置３は、後述するように、インクジェットヘッド２へインクＩを供給する。さらに、ノズル５１から吐出せずに残ったインクＩを回収し、再度インクジェットヘッド２へ回収したインクを供給してインクを循環させる。ヘッドユニット５（ａ）は重力方向において、下向きにインクＩを吐出するインクジェットヘッド２を有し、その上部にインク循環装置３を有している。ヘッドユニット５（ａ）〜５（ｅ）はそれぞれヘッドユニット５（ａ）と同じ構成になっている。

ヘッドユニット５（ａ）はシアンインク、ヘッドユニット５（ｂ）はマゼンタインク、ヘッドユニット５（ｃ）はイエローインク、ヘッドユニット５（ｄ）はブラックインクを吐出する。ヘッドユニット５（ｅ）はホワイトインクを吐出する。ヘッドユニット５（ｅ）は、ホワイトインク以外に透明光沢インク、赤外線または紫外線を照射したときに発色する特殊インクなどを吐出させてもよい。ヘッドユニット５（ａ）〜５（ｅ）を搭載したキャリッジ１００は搬送ベルト１０１に固定され、搬送ベルト１０１はモータ１０２に連結されている。モータ１０２を正転または逆転させることでキャリッジ１００は矢印Ａ方向に往復移動する。図１に示すヘッドユニット５（ａ）〜５（ｅ）はインクを重力方向（矢印Ｃ方向）に吐出する。

テーブル１０３は密閉された容器で上面に小径の穴１１０が開いており、ポンプ１０４で容器内部を負圧にすることで上面に搭載された記録媒体Ｓを固定する。記録媒体Ｓは紙、樹脂や金属のフィルム、板材などである。テーブル１０３はスライドレール１０５上に取り付けられ、図１中で紙面と直交する方向に往復移動する。インクジェットヘッド２はインクＩを吐出する複数のノズル５１（図４参照）が形成されたノズルプレート５２を有する。インクジェットヘッド２が往復移動する間、ノズルプレート５２と記録媒体Ｓとの距離ｈは一定に維持されている。インクジェットヘッド２にはその長手方向に３００個のノズル５１が並んでいる。インクジェット記録装置１はヘッドユニット５（ａ）〜５（ｅ）を記録媒体Ｓの搬送方向に対して直交するように往復移動させながら、画像を形成する。すなわち、ノズル配列された長手方向と記録媒体Ｓの搬送方向が同じなり、インクジェット記録装置１は記録媒体Ｓ上に３００ノズルの幅で画像を形成する。

ヘッドユニット５（ａ）〜５（ｅ）のＡ方向の走査範囲内で、テーブル１０３から外れた位置にメンテナンスユニット３１０が配置されている。メンテナンスユニット３１０にインクジェットヘッド２が対峙する位置が、インクジェットヘッド２の待機位置Ｐになっている。メンテナンスユニット３１０は上方が開放したケースで上下（図１矢印Ｃ、Ｄ方向）に移動可能に設けられている。メンテナンスユニット３１０は画像形成のためにキャリッジ１００が矢印Ａ方向に移動している場合には下方Ｃに移動して待機し、画像形成動作が終了した場合には上方Ｄに移動する。画像形成動作が終了した時インクジェットヘッド２は待機位置Ｐに戻り、メンテナンスユニット３１０が上方Ｄに移動し、インクジェットヘッド２のノズルプレート５２を覆う。メンテナンスユニット３１０はインクの蒸発やノズルプレート５２にほこりや紙粉が付着することを防止（キャップ機能）する。

メンテナンスユニット３１０にはインクジェットヘッド２のノズルプレート５２に付着したインク、ほこり、紙粉などを除去するゴム製のブレード１２０が内蔵されている。画像形成のためにキャリッジ１００が矢印Ａ方向に移動している場合にはメンテナンスユニット３１０は下方に移動し、ブレード１２０はノズルプレート５２から下方Ｃへ離間している。ノズルプレート５２に付着したインク、ほこり、紙粉を除去する場合には上方Ｄに移動し、ブレード１２０がノズルプレート５２に接触する。メンテナンスユニット３１０内にはブレード１２０を移動させる機構を備え、ブレード１２０がノズルプレート５２表面を払拭し、インク、ほこり、紙粉を除去（ワイプ機能）することができる。

メンテナンスユニット３１０は廃インク受け部１３０を備えている。メンテナンス動作を行う時に、ノズル５１からインクを強制的に吐出させることで、ノズル近傍で劣化したインクを廃インク受け部１３０に廃棄（スピット機能）することもできる。廃インク受け部１３０はブレード１２０で払拭することで発生した廃インクおよびスピット動作によって発生した廃インクを収納する。

ヘッドユニット５（ａ）〜５（ｅ）は、それぞれインクジェットヘッド２の重力方向上方にインク循環装置３が積載された構成になっている。そして、図２および図３に示すようにインクジェットヘッド２とインク循環装置３とを一体化したヘッドユニット５が形成されている。

インクジェットヘッド２の重力方向上方にインク循環装置３を設けることで、キャリッジ１００上でヘッドユニット５（ａ）〜５（ｅ）が並ぶ方向の間隔を狭められ、搬送方向（Ａ方向）におけるキャリッジ１００の幅を短くすることができる。キャリッジ１００は、少なくとも最大の記録媒体Ｓの幅にキャリッジ１００幅の２倍の長さを加算した距離だけ、Ａ方向に搬送される。そのためキャリッジ１００の幅が狭いほど、搬送距離が減少し印字速度を高めると同時に装置を小型化できる。

移動するテーブル１０３を利用した上記インクジェット記録装置１に以外に、巻取り紙を引き出し、その巻取り紙と直交するようにヘッドユニットを移動させながら印字するインクジェット記録装置に適用可能である。

次に、本実施形態に係るインクジェット記録装置１に適用されるインクジェットヘッド２について説明する。図４を参照して、インクジェットヘッド２の内部構成を説明する。インクジェットヘッド２は、ノズルプレート５２と、アクチュエータ５４を有する基板６０と、マニフォルド６１と、を有する。

ノズルプレート５２は、紙面手前から奥方向に並ぶ複数のノズル５１（ａ）を有する第１ノズル列、同様に紙面手前から奥方向に並ぶ複数のノズル５１（ｂ）を有する第２ノズル列を有している。言い換えればインクジェットヘッド２は紙面手前から奥方向に長く、その長手方向に複数のノズル５１（ａ）を有する第１ノズル列、複数のノズル５１（ｂ）を有する第２ノズル列が配置されている。複数のノズル５１（ａ）、５１（ｂ）は、キャリッジ１００の移動方向と直交する方向に並んでいる。

基板６０は、内部にインクを通すパイプである流路１８０を有している。流路１８０を形成するように基板６０にノズルプレート５２が接着されている。インクを吐出させる圧力を発生するアクチュエータ５４はその流路１８０に面し、かつ各ノズル５１に対応して設けられている。アクチュエータ５４は圧電セラミック５５と振動板５６が積層されたユニモルフ式の圧電振動板になっている。圧電セラミック材料は、ＰＺＴ（チタン酸ジルコン酸鉛）を用いた。ＰＺＴの上下面に金電極を形成し、分極処理して圧電セラミック５５を形成している。その後、圧電セラミック５５を窒化ケイ素製の振動板５６に接合してアクチュエータ５４を形成した。なお、インクの表面張力によって、ノズル５１内ではインクと空気の界面であるメニスカス２９０を形成している。アクチュエータ５４によって流路１８０内のインクに発生した圧力がノズル５１に集中するように、隣接するノズル５１間に境界壁１９０を設けている。

ノズルプレート５２と、アクチュエータ５４と、境界壁１９０とで囲まれた流路１８０が、インク圧力室１５０となる。インク圧力室１５０は第１ノズル列の各ノズル５１（ａ）、第２ノズル列の各ノズル５１（ｂ）に対応してそれぞれ複数設けられている。第１ノズル列、第２ノズル列にはそれぞれ３００個のノズルを有している。

第１ノズル列内の各ノズル５１（ａ）に対応して形成された複数のインク圧力室１５０と第２ノズル列内の各ノズル５１（ｂ）に対応して形成された複数のインク圧力室１５０との間の流路１８０は、共通インク供給室５８になっている。共通インク供給室５８は、インク圧力室１５０の一方の流入口へつながり、全てのインク圧力室１５０にインクを供給する。

マニフォルド６１は、基板６０に接続され、インク供給口１６０と、インク排出口１７０と、を有している。インク供給口１６０は、インク循環装置３から供給されるインクを図４中で矢印Ｆ方向へ流入させる。インク排出口１７０は、インクジェットヘッド２からインクを図４中で矢印Ｇ方向へ排出し、インク循環装置３へインクを環流させる。さらに、マニフォルド６１は、内部にインクを通すパイプであるインク分配通路６２と、インク環流通路６３とを有する。インク分配通路６２は、インク供給口１６０と基板６０の共通インク供給室５８との間を連通する。インク環流通路６３は、２つの共通インク室５９とインク排出口１７０との間を連通する。

基板６０は、ノズルプレート５２の上面側に、インク分岐部５３を形成する。インク分岐部５３は、流路１８０内を図４の矢印Ｅ方向に流れているインクをノズル５１から吐出させるインクと、そのままインクジェットヘッド２内を流れてインク循環装置３に戻るインクに分岐する部分である。

インク分配通路６２から共通インク供給室５８に供給されたインクＩは、インク圧力室１５０に一方の端部から流入し、インク分岐部５３を通り、他方の端部から流出する。インク圧力室１５０内のインク分岐部５３でインクの一部はノズル５１から吐出され、残りは他方の端部から流出する。第１ノズル列に対応する複数のインク圧力室１５０と第２ノズル列に対応する複数のインク圧力室１５０の各他端側から流出するインクは、第１、第２ノズル列に繋がる共通インク室５９へ流入する。共通インク室５９は基板６０に設けられた流路１８０の一部となっている。

インクジェットヘッド２へ供給するインク温度を検出するためにヘッド内温度センサ（上流）２８０がインク分配通路６２に取り付けられている。同様に、インクジェットヘッド２から排出されるインク温度を検出するためにヘッド内温度センサ（下流）２８１がインク環流通路６３に取り付けられている。ヘッド内温度センサ（上流）２８０、（下流）２８１でインクジェットヘッド２内へ供給する、またはインクジェットヘッド２から排出されるインク温度を検出し、インクジェットヘッド２内のインク温度によるインク粘度の変化を考慮して、インク循環装置３を制御している。

インク供給口１６０、インク分配通路６２、共通インク供給室５８、インク圧力室１５０、共通インク室５９、インク環流通路６３、インク排出口１７０の順に、インクＩはインクジェットヘッド２内を移動する。このインクＩの一部は画像信号に従いノズル５１から吐出され、残ったインクＩは移動してインク排出口１７０からインク循環装置３へ環流する。

次に、図２、図３、図５、図６を参照して、インク循環装置３について説明する。図２は、ヘッドユニット５を示している。ヘッドユニット５は、インク循環装置３がインクジェットヘッド２の重力方向上方に配置され、インク循環装置３とインクジェットヘッド２とを一体化したものである。図３は、ヘッドユニット５の後述するポンプカバー２０６を外した状態を示す斜視図である。図５は、ポンプユニット２０５の内部構造を示す横断面図、図６は、ポンプユニット２０５のポンプの動作を示す要部の縦断面図である。ここで、インク循環装置３は、平面方向の投影形状がほぼインクジェットヘッド２と同じ大きさ（ほぼ同じ幅）になるように形成されている。

インク循環装置３は、インクケーシング２００と、インク供給管２０８と、インク戻し管２０９と、圧力調整部２０３と、を備えている。図５に示すようにインクケーシング２００の内部には、インクＩを貯留できるように、供給側インク室２１０と回収側インク室２１１とを備えている。これら回収側インク室２１１と供給側インク室２１０は、インクケーシング２００内に、共通壁２００ａを介して一体的に設けられている。

回収側インク室２１１と供給側インク室２１０の並び方向は、インクジェットヘッド２のノズル配列方向（インクジェットヘッド２の長手方向（Ｂ方向））と同じになっている。すなわち、インクジェットヘッド２の上方に設けられた回収側インク室２１１と供給側インク室２１０との並び方向はキャリッジ１００の走査方向と略直交する方向に配置されている。

インク供給管２０８は、インクジェットヘッド２にインクを供給する。インク戻し管２０９は、インクジェットヘッド２からインクを戻す。圧力調整部２０３は、インクジェットヘッド２のノズル５１内のインク圧力を適正に保つためにインクケーシング２００の内部の圧力を調整する。

インク循環装置３は、インク供給管２０８を通して下方（重力方向）へインクを送液し、インクジェットヘッド２はさらに下方へインクを吐出する。インクケーシング２００の外壁面には、ポンプユニット２０５を備えている。このポンプユニット２０５は、図５に示すようにポンプカバー２０６内に２つのポンプ（インク循環ポンプ２０１およびインク供給ポンプ２０２）を備えている。インク供給ポンプ２０２およびインク循環ポンプ２０１は圧電ポンプになっている。

インク供給ポンプ（第１のポンプ）２０２は、主に、インク補給口２２１と、第１圧電アクチュエータ４３０と、ポンプ室２４０と、２つの逆止弁（第１逆止弁２４２と第２逆止弁２４３）と、を有する。インク循環ポンプ（第２のポンプ）２０１は、インク供給ポンプ２０２とほぼ同様な構成となっている。そして、インク循環ポンプ２０１は、主に、インク流入口４１２と、第２圧電アクチュエータ４３１と、ポンプ室２４１と、２つの逆止弁（第３逆止弁２４４と第４逆止弁２４５）と、を有する。

インク補給口２２１には、図示しないインクカートリッジからインク循環装置３へインクを送液するチューブが接続されている。インク補給口２２１は、インク供給ポンプ２０２へインクを流入させるインクの流入口である。インク流入口４１２は、インクを送液する共通インク室４２８に連通している。共通インク室４２８はインク供給ポンプ２０２とインク循環ポンプ２０１とで共通の液室となっている。

ポンプユニット２０５は、２つのポンプ（インク循環ポンプ２０１およびインク供給ポンプ２０２）のポンプ室構成体を一体化した板状のポンプ室構成部材２０７を有する。このポンプ室構成部材２０７の一面側には、インク循環ポンプ２０１のポンプ室２４０を形成する第１凹部２０７ａと、インク供給ポンプ２０２のポンプ室２４１を形成する第２凹部２０７ｂとが形成されている。

ポンプ室構成部材２０７の他面側には、中央部に共通インク室４２８が形成されている。この共通インク室４２８の片側には、インク循環ポンプ２０１のインク流入口４１２に連通するパイプであるインク流路が配置されている。共通インク室４２８の反対側には、インク供給ポンプ２０２のインク補給口２２１に連通するパイプであるインク流路が配置されている。

さらに、ポンプ室構成部材２０７には、インク供給ポンプ２０２の２つの逆止弁（第１逆止弁２４２と第２逆止弁２４３）と、インク循環ポンプ２０１の２つの逆止弁（第３逆止弁２４４と第４逆止弁２４５）とが配設されている。

ここで、インク供給ポンプ２０２の一方の第１逆止弁２４２は、インク補給口２２１とポンプ室２４０との間に設けられ、他方の第２逆止弁２４３は、ポンプ室２４０と共通インク室４２８との間に設けられている。また、インク循環ポンプ２０１の一方の第３逆止弁２４４は、ポンプ室２４１と共通インク室４２８との間に設けられ、他方の第４逆止弁２４５は、インク流入口４１２とポンプ室２４１との間に設けられている。

インク供給ポンプ２０２は、圧電アクチュエータ４３０がたわむことでポンプ内の容積（ポンプ室２４０）を周期的に変化させ、２つの逆止弁（第１逆止弁２４２と第２逆止弁２４３）の開閉によってインクを一方向に搬送させている。

図６（Ａ），（Ｂ）は、インク供給ポンプ２０２の動作を示す要部の縦断面図である。すなわち、図６（Ａ）に示す通り、第１圧電アクチュエータ４３０がたわみポンプ室２４０が膨張すると、第１逆止弁２４２が開き、第２逆止弁２４３が閉じる。これにより、図６（Ａ）中に矢印で示すようにインク補給口２２１側の流路からポンプ室２４０にインクが流入する。

また、図６（Ｂ）に示す通り、第１圧電アクチュエータ４３０が逆方向にたわみポンプ室２４０が収縮すると、第１逆止弁２４２が閉じ、第２逆止弁２４３が開く。これにより、図６（Ｂ）中に矢印で示すようにポンプ室２４０から共通インク室４２８にインクが流出する。これを繰り返してインクを送液する。この動作により、インク供給ポンプ２０２は、インク補給口２２１から共通インク室４２８へインクを供給する。これにより、インク供給ポンプ２０２は、印刷やメンテナンス動作等で消費した量のインクをインクケーシング２００に補給する。

また、インク循環ポンプ２０１の動作時には、第２圧電アクチュエータ４３１がたわみポンプ室２４１が膨張すると、第４逆止弁２４５が開き、第３逆止弁２４４が閉じる。これにより、流入口４１２を介して回収側インク室２１１からポンプ室２４１にインクが流入する。第２圧電アクチュエータ４３１が逆方向にたわみポンプ室２４１が収縮すると、第４逆止弁２４５が閉じ、第３逆止弁２４４が開く。これにより、ポンプ室２４１から共通インク室４２８にインクが流出する。これを繰り返してインクを送液する。この動作により、インク循環ポンプ２０１は、流入口４１２を介して回収側インク室２１１からインクＩを吸引し、共通インク室４２８およびインク連通路２９６を介して供給側インク室２１０へインクＩを流入させる。

密閉されている供給側インク室２１０はインク量の増加で内圧が高くなり、インクＩはインク供給管２０８を通ってインクジェットヘッド２に流入する。反対に、回収側インク室２１１はインク量が減少して内圧が低くなり、インクＩはインクジェットヘッド２からインク戻し管２０９を通って回収側インク室２１１に流入する。

また、ポンプユニット２０５は、図５に示すようにインクケーシング２００内に気泡トラップフィルタ８００を有する。この気泡トラップフィルタ８００は、気泡（空気）が供給側インク室２１０に流入するのを防ぎ、インクだけをフィルタ８００を通過させる。この気泡トラップフィルタ８００は、好ましくは直径がミクロンオーダー程度の大きさの穴（フィルタ孔）が多数配列されたシート状のフィルタである。気泡トラップフィルタ８００を構成する材料としては、例えばステンレス、ニッケル、その他の合金類、ＰＴＦＥ、高分子ポリエチレンなどが利用可能である。

この気泡トラップフィルタ８００は、共通インク室４２８とインク連通路２９６との間を分断するように備えられている。すなわち、共通インク室４２８とインク連通路２９６との間は、気泡トラップフィルタ８００を介して連通している。

印刷のためにインク循環装置３にインクが充填され、気泡トラップフィルタ８００の表面が濡れるとフィルタ孔に表面張力が働く。このとき、気泡（空気）がフィルタ８００を突破することができるときの圧力をＰ１、インクがフィルタ８００を突破することができるときの圧力をＰ２とする。そして、Ｐ２＜Ｐ１の関係が成立することで、ポンプユニット２０５の共通インク室４２８側の気泡（空気）が供給側インク室２１０に流入するのを防ぎ、インクだけがフィルタ８００を通過する。

（作用）
次に、上記構成の作用について説明する。本実施の形態のインクジェット記録装置１による印刷動作について説明する。図示しないキーボード、またはコンピュータから印刷動作が指示されると、メンテナンスユニット３１０はノズルプレート５２から離間する。圧力調整部２０３は回収側インク室２１１内の圧力を調整する。インク循環ポンプ２０１が駆動し、回収側インク室２１１からインク循環ポンプ２０１、供給側インク室２１０、インクジェットヘッド２、回収側インク室２１１の順にインクが循環する。

供給側インク室２１０と回収側インク室２１１のインク量センサが検知したインク液面高さが所望のインク液面高さでない場合は、インク供給ポンプ２０２を駆動して、所望のインク液面高さになるまでインクカートリッジから回収側インク室２１１にインクを供給する。インクケーシング２００に貼り付けられた図示しないヒータに通電し、インクが所望の温度になるまで加熱する。所望の温度に到達すると、インク温度が一定の範囲に収まるようにヒータの通電を制御する。

次に、インクジェットヘッド２はキャリッジ１００の走査に同期して印刷する画像データに応じたインクを記録媒体Ｓに対して吐出する。記録媒体Ｓをスライドレール１０５で所定距離移動させる。このとき、キャリッジ１００の走査に同期させインクを吐出する動作を繰り返して、記録媒体Ｓに画像を形成する。インクジェットヘッド２からインクを吐出するとインクケーシング２００内のインクの量が瞬間的に減少し、回収側インク室２１１内の圧力が低下する。図示しない圧力センサが回収側インク室２１１内の圧力が低下したことを検知すると、圧力調整部２０３が圧力調整動作を実行するとともに、インク供給ポンプ２０２を駆動して吐出したインク量相当のインクを回収側インク室２１１へ送液する。

また、上記インク循環装置３の動作中は、ポンプカバー２０６内の２つのポンプ（インク循環ポンプ２０１およびインク供給ポンプ２０２）の駆動により、ポンプ室２４０、２４１内にそれぞれ急激な圧力変動（あるいは脈動）が生じる。このとき、インク供給ポンプ２０２の第１圧電アクチュエータ４３０の駆動時には、ポンプ室２４０内で、第１圧電アクチュエータ４３０の周囲や、第１逆止弁２４２、第２逆止弁２４３の周囲などで、気泡が発生する。同様に、インク循環ポンプ２０１の第２圧電アクチュエータ４３１の駆動時には、ポンプ室２４１内で、第２圧電アクチュエータ４３１の周囲や、第３逆止弁２４４、第４逆止弁２４５の周囲などで、気泡が発生する。

本実施の形態では、インク供給ポンプ２０２のポンプ室２４０内から第２逆止弁２４３を経て共通インク室４２８に送液されるインクは、気泡トラップフィルタ８００を介してインク連通路２９６側に流れる。同様に、インク循環ポンプ２０１のポンプ室２４１内から第３逆止弁２４４を経て共通インク室４２８に送液されるインクは、気泡トラップフィルタ８００を介してインク連通路２９６側に流れる。このとき、ポンプ室２４０、２４１内のインク中に含まれている気泡は、気泡トラップフィルタ８００を突破することができず、気泡が気泡トラップフィルタ８００に捕獲される。そのため、共通インク室４２８側の気泡（空気）が供給側インク室２１０に流入するのを防ぎ、インクだけがフィルタ８００を通過させることができる。したがって、供給側インク室２１０を経たのち、インク供給管２０８を通してインクジェットヘッド２に供給されるインク中に気泡（空気）が供給されることを防止することができる。

（効果）
上記構成の本実施の形態のヘッドユニット５では、ポンプユニット２０５のインクケーシング２００の共通インク室４２８内に気泡トラップフィルタ８００を設けている。このため、インク循環ポンプ２０１およびインク供給ポンプ２０２で発生した気泡を、共通インク室４２８に配備した気泡トラップフィルタ８００で遮断することができる。したがって、インク循環ポンプ２０１およびインク供給ポンプ２０２で発生した気泡がインクジェットヘッド２に侵入することを防ぐことができ、安定した吐出を維持することが可能となる。

また、気泡トラップフィルタ８００は、インク循環ポンプ２０１およびインク供給ポンプ２０２の排出孔に連通した共通インク室４２８に設けているので、気泡トラップフィルタ８００の設置場所を小さくすることができる。そのため、インク循環ポンプ２０１およびインク供給ポンプ２０２にそれぞれ別の気泡トラップフィルタ８００を設ける場合に比べてヘッドユニット５全体の大きさを小型化することができる。

この実施形態によれば、インクジェットヘッドの吐出安定性の低下を防止できるインクジェットヘッドのヘッドユニットおよびインクジェットプリンタを提供することができる。

本発明の実施形態を説明したが、この実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。この新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。この実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
以下に、本願出願の当初の特許請求の範囲に記載された発明を付記する。
［１］インクジェットヘッドと、前記インクジェットヘッドと一体化されるとともに垂直方向上方に近接配置され、前記インクジェットヘッドにインクを供給するためのポンプと、前記インクジェットヘッドと前記ポンプとの間に配置されるポンプユニット内部に装着され、前記ポンプで発生した気泡を捕獲するフィルタと、を有するヘッドユニット。
［２］インクジェットヘッドと、前記インクジェットヘッドと一体化されるとともに垂直方向上方に近接配置され、前記インクジェットヘッドとの間でインクを循環するための第１のポンプを備えたインク循環装置と、前記インク循環装置に装着され、前記第１のポンプで発生した気泡を捕獲するフィルタと、を有するヘッドユニット。
［３］前記インク循環装置は、インクカートリッジからインクを供給するための第２のポンプと、前記第１および第２のポンプの排出孔に連通した共通インク室と、をさらに有し、前記フィルタは、前記共通インク室に配置されている［２］に記載のヘッドユニット。
［４］［１］から［３］のいずれか１のヘッドユニットと、前記ヘッドユニットを搭載するキャリッジと、を有するインクジェットプリンタ。

１…インクジェット記録装置、２…インクジェットヘッド、３…インク循環装置、５…ヘッドユニット、１００…キャリッジ、２０１…インク循環ポンプ、２０２…インク供給ポンプ、２０５…ポンプユニット、８００…気泡トラップフィルタ（フィルタ）。

Claims (3)

1. インクジェットヘッドと、
   前記インクジェットヘッドと一体化されるとともに垂直方向上方に近接配置され、前記インクジェットヘッドとの間でインクを循環するための第１のポンプを備えたインク循環装置と、
   前記インク循環装置に装着され、前記第１のポンプで発生した気泡を捕獲するフィルタと、
   を有し、
   前記インク循環装置は、
   インクカートリッジからインクを供給するための第２のポンプと、
   前記第１および第２のポンプの排出孔に連通した共通インク室と、
   をさらに有し、
   前記フィルタは、前記共通インク室に配置され、かつ
   前記フィルタは、表面が濡れることでフィルタ孔に表面張力が働き、前記気泡が前記フィルタを突破することができるときの圧力をＰ１、前記インクが前記フィルタを突破することができるときの圧力をＰ２としたとき、Ｐ２＜Ｐ１の関係が成立するヘッドユニット。
2. 前記フィルタは、直径がミクロンオーダーの大きさのフィルタ孔が多数配列されたシート状のフィルタであって、ステンレス、ニッケル、その他の合金類、ＰＴＦＥ、高分子ポリエチレンのいずれかの材料により構成される請求項１に記載のヘッドユニット。
3. 請求項１から請求項２のいずれか１項に記載のヘッドユニットと、
   前記ヘッドユニットを搭載するキャリッジと、
   を有するインクジェットプリンタ。