JP7243347B2 - 液体吐出ヘッド、ヘッドモジュール、ヘッドユニット、液体吐出ユニット、液体を吐出する装置 - Google Patents

Description

本発明は液体吐出ヘッド、ヘッドモジュール、ヘッドユニット、液体吐出ユニット、液体を吐出する装置に関する。

液体を吐出する液体吐出ヘッドにおいては、ノズルに異物が詰まるのを防止するために、共通流路に異物を除去するフィルタを配置することが行われている。

従来、液体を噴射する複数のノズル開口と、複数のノズル開口に当該ノズル開口側で連通し液体が流通する第１流路と、第１流路に外部からの液体を供給する供給路と、第１流路から液体を外部に回収する回収路と、供給路に設けられた第１フィルタと、回収路に設けられた第２フィルターと、第１フィルターよりも上流側の供給路と第２フィルタよりも下流側の回収路とを接続する第２流路とを備えるものが知られている（特許文献１）。

特許第５８４６２３７号公報

ところで、特許文献１に開示の構成のように第１流路（共通供給流路）に液体を供給する供給路にフィルタを配置する構成ではなく、共通供給流路内にフィルタを配置する構成とした場合、フィルタを通過できない気泡が共通供給流路内で滞留するという課題が生じる。

本発明は上記の課題に鑑みてなされたものであり、共通供給流路内での気泡の滞留を低減することを目的とする。

上記の課題を解決するため、本発明の請求項１に係る液体吐出ヘッドは、
液体を吐出する複数のノズルに各々連通する複数の圧力室と、
前記複数の圧力室に各々連通する複数の個別供給流路と、
２以上の前記個別供給流路にそれぞれ通じる複数の共通供給流路支流と、
前記複数の共通供給流路支流に通じる共通供給流路本流と、
前記複数の圧力室に各々連通する複数の個別回収流路と、
２以上の前記個別回収流路にそれぞれ通じる複数の共通回収流路支流と、
前記複数の共通回収流路支流に通じる共通回収流路本流と、
前記共通供給流路本流内に配置された供給側フィルタと、を備え、
前記供給側フィルタを迂回して前記共通供給流路本流と前記共通回収流路本流とを通じる第１バイパス流路が設けられ、
前記第１バイパス流路は、前記共通供給流路本流の長手方向に沿った前記液体の流れの方向において、前記供給側フィルタよりも下流側で、前記共通供給流路本流に接続されている
構成とした。

本発明によれば、共通供給流路内での気泡の滞留を低減することができる。

本発明の第１実施形態に係る液体吐出ヘッドの図３のＣ－Ｃ線に沿う断面説明図である。 図１のＡ－Ａ線に沿う断面説明図である。 図２のＢ－Ｂ線に沿う平面説明図である。 同じくフレーム部材を除く分解斜視説明図である。 同じく流路部分の断面斜視説明図である。 本発明の第２実施形態に係る液体吐出ヘッドの図２と同様な断面説明図である。 本発明の第３実施形態に係る液体吐出ヘッドの図２と同様な断面説明図である。 同じく図３と同様な平面説明図である。 本発明の第５実施形態に係る液体吐出ヘッドの平面説明図である。 本発明に係るヘッドモジュールの一例の分解斜視説明図である。 同ヘッドモジュールのノズル面側から見た分解斜視説明図である。 本発明に係る液体を吐出する装置の一例の概略説明図である。 同装置のヘッドユニットの一例の平面説明図である。 液体循環装置の一例のブロック説明図である。 本発明に係る液体を吐出する装置としての印刷装置の他の例の要部平面説明図である。 同装置の要部側面説明図である。 本発明に係る液体吐出ユニットの他の例の要部平面説明図である。 本発明に係る液体吐出ユニットの更に他の例の正面説明図である。

以下、本発明の実施形態について添付図面を参照して説明する。本発明の第１実施形態について図１ないし図５を参照して説明する。図１は同実施形態に係る液体吐出ヘッドの図３のＣ－Ｃ線に相当する共通流路の短手方向に沿う断面説明図、図２は図１のＡ－Ａ線に沿う断面説明図、図３は図２のＢ－Ｂ線に沿う平面説明図である。図５は同じく流路部分の具体的構成の一例を示す分解斜視説明図、図６は同じく流路部分の断面斜視説明図である。

この液体吐出ヘッド１は、ノズル板１０と、流路板（個別流路部材）２０と、振動板部材３０と、共通流路部材５０と、ダンパ部材６０と、フレーム部材８０などを備えている。

ノズル板１０には、液体を吐出する複数のノズル１１を有している。複数のノズル１１は、二次元状にマトリクス配置されている。

個別流路部材２０は、複数のノズル１１に各々連通する複数の圧力室（個別液室）２１と、複数の圧力室２１に各々通じる複数の個別供給流路２２と、複数の圧力室２１に各々通じる複数の個別回収流路２３とを形成している。

振動板部材３０は、圧力室２１の変形な可能な壁面である振動領域（振動板）３１を形成し、振動領域３１には圧電素子４０が一体に設けられている。また、振動板部材３０には、個別供給流路２２に通じる供給側開口３２と、個別回収流路２３に通じる回収側開口３３とが形成されている。圧電素子４０は、振動領域３１を変形させて圧力室２１内の液体を加圧する圧力発生手段である。

共通流路部材５０は、２以上の個別供給流路２２に通じる複数の共通供給流路支流５２と、２以上の個別回収流路２３に通じる複数の共通回収流路支流５３とを形成している。

共通流路部材５０には、個別供給流路２２の供給側開口３２と共通供給流路支流５２を通じる供給口５４となる貫通孔と、個別回収流路２３の回収側開口３３と共通回収流路支流５３を通じる回収口５５となる貫通孔が形成されている。

また、共通流路部材５０は、複数の共通供給流路支流５２に通じる１又は複数の共通供給流路本流５６の一部と、複数の共通回収流路支流５３に通じる１又は複数の共通回収流路本流５７の一部を形成している。共通供給流路本流５６の残部、共通回収流路本流５７の残部は、フレーム部材８０で形成される。

ダンパ部材６０は、共通供給流路支流５２の供給口５４と対面する（対向する）供給側ダンパ６２と、共通回収流路支流５３の回収口５５と対面する（対向する）回収側ダンパ６３を有している。供給側ダンパ６２は、共通供給流路支流５２の壁面の一部に変位可能な壁面を形成している。回収側ダンパ６３は、共通回収流路支流５３の壁面の一部に変位可能な壁面を形成している。

ここで、共通供給流路支流５２及び共通回収流路支流５３は、同じ部材である共通流路部材５０に交互に並べて配列された溝部を、ダンパ部材６０の供給側ダンパ６２又は回収側ダンパ６３で封止することで構成している。なお、ダンパ部材６０のダンパ材料としては、有機溶剤に強い金属薄膜又は無機薄膜を用いることが好ましい。ダンパ部材６０の供給側ダンパ６２、回収側ダンパ６３の部分の厚みは１０μｍ以下が好ましい。

このダンパ部材６０は、共通供給流路本流５６内に配置される供給側フィルタ９１と、共通回収流路本流５７内に配置される回収側フィルタ９２を形成している。供給側フィルタ９１及び回収側フィルタ９２は、ノズルへの異物の侵入を防止するため、例えば、フィルタ孔の開口径をノズルの開口径よりも小さくしている。

そして、供給側フィルタ９１を迂回して共通供給流路本流５６と共通回収流路本流５７とを通じる第１バイパス流路７１が設けられている。

この第１バイパス流路７１は、共通供給流路本流５６の長手方向に沿った液体の流れの方向ａ（図２）において、供給側フィルタ９１よりも下流側で、共通供給流路本流５６に接続されている。

一方、第１バイパス流路７１は、共通回収流路本流５７の長手方向に沿った液体の流れの方向において、回収側フィルタ９２が設けられていない領域で、共通回収流路本流５７に接続されている。つまり、第１バイパス流路７１は、供給側フィルタ９１を通過しない経路で共通供給流路本流５６と共通回収流路本流５７とを通じている。

このように構成したので、液体吐出ヘッド１の供給ポート８１から供給された液体に含まれる気泡、共通供給流路本流５６の供給側フィルタ９１よりも上流側で発生した気泡は、液体循環によって供給側フィルタ９１、若しくは、第１バイパス流路７１に到達する。

供給側フィルタ９１に到達した気泡は、大きさ、液体循環のために印加される圧力によっては供給側フィルタ９１を通過できないことが発生する。このとき、気泡は、共通供給流路本流５６内の流れによって、より下流側に移動する。

本実施形態では、第１バイパス流路７１は、液体循環を行っているときの共通供給流路本流５６の長手方向に沿った液体の流れの方向ａにおいて、供給側フィルタ９１よりも下流側で共通供給流路本流５６に接続されている。

したがって、供給側フィルタ９１を通過できない気泡は、共通供給流路本流５６内の液体の流れに載って第１バイパス流路７１へと流れていくことができる。

供給側フィルタ９１を通過できない気泡が供給側フィルタ９１上に溜まった場合、液体が通過できる供給側フィルタ９１の有効面積が減ることで、供給側フィルタ９１の抵抗が増加するので、循環している液体流量が減ることになる。

これに対し、本実施形態では、供給側フィルタ９１を通過できない気泡は第１バイパス流路７１から共通回収流路本流５７へと移動し、回収ポート８２から外部に排出され、供給側フィルタ９１での気泡滞留による循環流量の変動を抑えることができる。

また、本実施形態では、回収側フィルタ９２も備えているので、液体循環方向を逆にして回収ポート８２から液体が供給されるようにした場合には、共通回収流路支流５３に供給される液体は回収側フィルタ９２を通って供給される。

また、吐出流量が増加して圧力室に回収側フィルタ９２を介して液体が供給（逆流）される状態になっても、共通供給流路本流５６から第１バイパス流路７１を通って共通回収流路本流５７に流れてきた気泡は、回収側フィルタ９２上に留まり、共通回収流路支流５３に流れることを防止できる。

なお、第１バイパス流路７１の最小流路断面積は、供給側フィルタ９１を通過できなかった気泡が容易に流れることができるように、供給側フィルタ９１の径よりも大きいことが好ましい。

次に、本発明の第２実施形態について図６を参照して説明する。図６は同実施形態に係る液体吐出ヘッドの図２と同様な断面説明図である。

本実施形態では、共通供給流路本流５６の長手方向に沿った液体の流れの方向ａにおいて、供給ポート８１が供給側フィルタ９１よりも上流側に配置されている。

そして、共通供給流路本流５６と共通回収流路本流５７とを通じる第１バイパス流路７１が設けられている。

この第１バイパス流路７１は、一端部側が、共通供給流路本流５６の長手方向に沿った液体の流れの方向ａにおいて、供給側フィルタ９１よりも下流側で、共通供給流路本流５６に接続され、他端部側が、前記第１実施形態と同様に、共通回収流路本流に接続されている。

これにより、供給側フィルタ９１を通過できない気泡は第１バイパス流路７１から共通回収流路本流へと移動し、回収ポートから外部に排出され、供給側フィルタ９１での気泡滞留による循環流量の変動を抑えることができる。

そして、共通供給流路本流５６と共通回収流路本流５７とを通じる第２バイパス流路７２が設けられている。

この第２バイパス流路７２は、一端部側が、共通供給流路本流５６の長手方向に沿った液体の流れの方向ａにおいて、供給側フィルタ９１よりも上流側で、共通供給流路本流５６に接続され、他端部側が、前記第１実施形態と同様に、共通回収流路本流に接続されている。

これにより、供給ポート８１から共通供給流路本流５６に供給される液体に混入している気泡は、供給側フィルタ９１に至る前に第２バイパス流路７２を通って共通回収流路本流５７に移動して外部に排出される。

次に、本発明の第３実施形態について図７及び図８を参照して説明する。図７は同実施形態に係る液体吐出ヘッドの図２と同様な断面説明図、図８は同じく図３と同様な平面説明図である。

本実施形態では、供給側フィルタ９１を形成する供給側フィルタ部材９０には、供給側フィルタ９１を構成する多数のフィルタ孔９１ａを設けた領域とともに、第１バイパス流路７１に通じる開口９０ａを設けている。

開口９０ａは、フィルタ孔９１ａよりも開口面積を大きくしている。本実施形態において、「供給側フィルタ」は供給側フィルタ部材９０に形成された多数のフィルタ孔９１ａで構成されている。当該構成においても、第１バイパス流路７１は、「供給側フィルタ」である多数のフィルタ孔９１ａよりも下流側で、共通回収流路本流５７に接続されている。

なお、ここでは、供給側フィルタ９１を形成する供給側フィルタ部材９０で説明しているが、回収側フィルタ９２を形成する回収側フィルタ部材についても同様に構成することができる。

次に、本発明の第４実施形態について図９を参照して説明する。図９は同実施形態に係る液体吐出ヘッドの平面説明図である。

本実施形態では、共通供給流路５は複数の個別供給流路２２を介して複数の圧力室２１にそれぞれ通じている。同様に、共通回収流路６は複数の個別回収流路２３を介して複数の圧力室２１に通じている。つまり、本実施形態は、共通流路が本流と支流に区別されない形態である。

本実施形態においても、第１バイパス流路は、前記第１実施形態と同じく、共通供給流路５の長手方向に沿った液体の流れの方向において、供給側フィルタ９１よりも下流側で、共通供給流路５に接続されている。

これにより、前記各実施形態と同様の作用効果を得ることができる。

次に、本発明に係るヘッドモジュールの一例について図１０及び図１１を参照して説明する。図１０は同ヘッドモジュールの分解斜視説明図、図１１は同ヘッドモジュールのノズル面側から見た分解斜視説明図である。

ヘッドモジュール１００は、液体を吐出する液体吐出ヘッドである複数のヘッド１と、複数のヘッド１を保持するベース部材１０３と、複数のヘッド１のノズルカバーとなるカバー部材１１３とを備えている。

また、ヘッドモジュール１００は、放熱部材１０４と、複数のヘッドに対して液体を供給する流路を形成しているマニホールド１０５と、フレキシブル配線部材１０１と接続するプリント基板（ＰＣＢ）１０６と、モジュールケース１０７とを備えている。

次に、本発明に係る液体を吐出する装置の一例について図１２及び図１３を参照して説明する。図１２は同装置の概略説明図、図１３は同装置のヘッドユニットの一例の平面説明図である。

この液体を吐出する装置である印刷装置５００は、連続体５１０を搬入する搬入手段５０１と、搬入手段５０１から搬入された連続体５１０を印刷手段５０５に案内搬送する案内搬送手段５０３と、連続体５１０に対して液体を吐出して画像を形成する印刷を行う印刷手段５０５と、連続体５１０を乾燥する乾燥手段５０７と、連続体５１０を搬出する搬出手段５０９などを備えている。

連続体５１０は搬入手段５０１の元巻きローラ５１１から送り出され、搬入手段５０１、案内搬送手段５０３、乾燥手段５０７、搬出手段５０９の各ローラによって案内、搬送されて、搬出手段５０９の巻取りローラ５９１にて巻き取られる。

この連続体５１０は、印刷手段５０５において、ヘッドユニット５５０に対向して搬送され、ヘッドユニット５５０から吐出される液体によって画像が印刷される。

ここで、ヘッドユニット５５０には、本発明に係る２つのヘッドモジュール１００Ａ、１００Ｂを共通ベース部材５５２に備えている。

そして、ヘッドモジュール１００の搬送方向と直交する方向におけるヘッド１の並び方向をヘッド配列方向とするとき、ヘッドモジュール１００Ａのヘッド列１Ａ１，１Ａ２で同じ色の液体を吐出する。同様に、ヘッドモジュール１００Ａのヘッド列１Ｂ１、１Ｂ２を組とし、ヘッドモジュール１００Ｂのヘッド列１Ｃ１、１Ｃ２を組とし、ヘッド列１Ｄ１、１Ｄ２を組として、それぞれ所要の色の液体を吐出する。

次に、液体循環装置の一例について図１４を参照して説明する。図１４は同循環装置のブロック説明図である。なお、ここでは１つのヘッドのみ図示しているが、複数のヘッドを配列する場合には、マニホールドなどを介して複数のヘッドの供給側、回収側にそれぞれ供給側液体経路、回収側液体経路を接続することになる。

液体循環装置６００は、供給タンク６０１、回収タンク６０２、メインタンク６０３、第１送液ポンプ６０４、第２送液ポンプ６０５、コンプレッサ６１１、レギュレータ６１２、真空ポンプ６２１、レギュレータ６２２、供給側圧力センサ６３１、回収側圧力センサ６３２などで構成されている。

ここで、コンプレッサ６１１及び真空ポンプ６２１は、供給タンク６０１内の圧力と回収タンク６０２内の圧力とに差圧を生じさせる手段を構成している。

供給側圧力センサ６３１は、供給タンク６０１とヘッド１との間であって、ヘッド１の供給ポート８１に繋がった供給側液体経路に接続されている。回収側圧力センサ６３２は、ヘッド１と回収タンク６０２との間であって、ヘッド１の回収ポート８２に繋がった回収側液体経路に接続されている。

回収タンク６０２の一方は、第１送液ポンプ６０４を介して供給タンク６０１と接続されており、回収タンク６０２の他方は第２送液ポンプ６０５を介してメインタンク６０３と接続されている。

これにより、供給タンク６０１から供給ポート８１を通ってヘッド１内に液体が流入し、回収ポート８２から回収タンク６０２へ回収され、第１送液ポンプ６０４によって回収タンク６０２から供給タンク６０１へ液体が送られることによって、液体が循環する循環経路が構成される。

ここで、供給タンク６０１にはコンプレッサ６１１がつなげられており、供給側圧力センサ６３１で所定の正圧が検知されるように制御される。一方、回収タンク６０２には真空ポンプ６２１がつなげられており、回収側圧力センサ６３２で所定の負圧が検知されるよう制御される。

これにより、ヘッド１内を通って液体を循環させつつ、メニスカスの負圧を一定に保つことができる。

また、ヘッド１のノズル１１から液体を吐出すると、供給タンク６０１及び回収タンク６０２内の液体量が減少していく。そのため、適宜、第２送液ポンプ６０５を用いて、メインタンク６０３から回収タンク６０２に液体を補充する。

なお、メインタンク６０３から回収タンク６０２への液体補充のタイミングは、回収タンク６０２内の液体の液面高さが所定高さよりも下がったときに液体補充を行うなど、回収タンク６０２内に設けた液面センサなどの検知結果によって制御することができる。

次に、本発明に係る液体を吐出する装置としての印刷装置の他の例について図１５及び図１６を参照して説明する。図１５は同装置の要部平面説明図、図１６は同装置の要部側面説明図である。

この印刷装置５００は、シリアル型装置であり、主走査移動機構４９３によって、キャリッジ４０３は主走査方向に往復移動する。主走査移動機構４９３は、ガイド部材４０１、主走査モータ４０５、タイミングベルト４０８等を含む。ガイド部材４０１は、左右の側板４９１Ａ、４９１Ｂに架け渡されてキャリッジ４０３を移動可能に保持している。そして、主走査モータ４０５によって、駆動プーリ４０６と従動プーリ４０７間に架け渡したタイミングベルト４０８を介して、キャリッジ４０３は主走査方向に往復移動される。

このキャリッジ４０３には、本発明に係る液滴吐出ヘッドであるヘッド１及びヘッドタンク４４１を一体にした液体吐出ユニット４４０を搭載している。液体吐出ユニット４４０のヘッド１は、例えば、イエロー（Ｙ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、ブラック（Ｋ）の各色の液体を吐出する。また、液体吐出ヘッド１は、複数のノズルからなるノズル列を主走査方向と直交する副走査方向に配置し、吐出方向を下方に向けて装着している。

液体吐出ヘッド１は、前述した液体循環装置６００と接続されて、所要の色の液体が循環供給される。

この印刷装置５００は、用紙４１０を搬送するための搬送機構４９５を備えている。搬送機構４９５は、搬送手段である搬送ベルト４１２、搬送ベルト４１２を駆動するための副走査モータ４１６を含む。

搬送ベルト４１２は用紙４１０を吸着してヘッド１に対向する位置で搬送する。この搬送ベルト４１２は、無端状ベルトであり、搬送ローラ４１３と、テンションローラ４１４との間に掛け渡されている。吸着は静電吸着、あるいは、エアー吸引などで行うことができる。

そして、搬送ベルト４１２は、副走査モータ４１６によってタイミングベルト４１７及びタイミングプーリ４１８を介して搬送ローラ４１３が回転駆動されることによって、副走査方向に周回移動する。

さらに、キャリッジ４０３の主走査方向の一方側には搬送ベルト４１２の側方に液体吐出ヘッド１の維持回復を行う維持回復機構４２０が配置されている。

維持回復機構４２０は、例えばヘッド１のノズル面をキャッピングするキャップ部材４２１、ノズル面を払拭するワイパ部材４２２などで構成されている。

主走査移動機構４９３、維持回復機構４２０、搬送機構４９５は、側板４９１Ａ，４９１Ｂ、背板４９１Ｃを含む筐体に取り付けられている。

このように構成したこの印刷装置５００においては、用紙４１０が搬送ベルト４１２上に給紙されて吸着され、搬送ベルト４１２の周回移動によって用紙４１０が副走査方向に搬送される。

そこで、キャリッジ４０３を主走査方向に移動させながら画像信号に応じてヘッド１を駆動することにより、停止している用紙４１０に液体を吐出して画像を形成
する。

次に、本発明に係る液体吐出ユニットの他の例について図１７を参照して説明する。図１７は同ユニットの要部平面説明図である。

この液体吐出ユニット４４０、前記液体を吐出する装置を構成している部材のうち、側板４９１Ａ、４９１Ｂ及び背板４９１Ｃで構成される筐体部分と、主走査移動機構４９３と、キャリッジ４０３と、ヘッド１で構成されている。

なお、この液体吐出ユニット４４０の例えば側板４９１Ｂに、前述した維持回復機構４２０を更に取り付けた液体吐出ユニットを構成することもできる。

次に、本発明に係る液体吐出ユニットの更に他の例について図１８を参照して説明する。図１８は同ユニットの正面説明図である。

この液体吐出ユニット４４０は、流路部品４４４が取付けられたヘッド１と、流路部品４４４に接続されたチューブ４５６で構成されている。

なお、流路部品４４４はカバー４４２の内部に配置されている。流路部品４４４に代えてヘッドタンク４４１を含むこともできる。また、流路部品４４４の上部には液体吐出ヘッド１と電気的接続を行うコネクタ４４３が設けられている。

本願において、吐出される液体は、ヘッドから吐出可能な粘度や表面張力を有するものであればよく、特に限定されないが、常温、常圧下において、または加熱、冷却により粘度が３０ｍＰａ・ｓ以下となるものであることが好ましい。より具体的には、水や有機溶媒等の溶媒、染料や顔料等の着色剤、重合性化合物、樹脂、界面活性剤等の機能性付与材料、ＤＮＡ、アミノ酸やたんぱく質、カルシウム等の生体適合材料、天然色素等の可食材料、などを含む溶液、懸濁液、エマルジョンなどであり、これらは例えば、インクジェット用インク、表面処理液、電子素子や発光素子の構成要素や電子回路レジストパターンの形成用液、３次元造形用材料液等の用途で用いることができる。

液体を吐出するエネルギー発生源として、圧電アクチュエータ（積層型圧電素子及び薄膜型圧電素子）、発熱抵抗体などの電気熱変換素子を用いるサーマルアクチュエータ、振動板と対向電極からなる静電アクチュエータなどを使用するものが含まれる。

「液体吐出ユニット」は、液体吐出ヘッドに機能部品、機構が一体化したものであり、液体の吐出に関連する部品の集合体が含まれる。例えば、「液体吐出ユニット」は、ヘッドタンク、キャリッジ、供給機構、維持回復機構、主走査移動機構、液体循環装置の構成の少なくとも一つを液体吐出ヘッドと組み合わせたものなどが含まれる。

ここで、一体化とは、例えば、液体吐出ヘッドと機能部品、機構が、締結、接着、係合などで互いに固定されているもの、一方が他方に対して移動可能に保持されているものを含む。また、液体吐出ヘッドと、機能部品、機構が互いに着脱可能に構成されていても良い。

例えば、液体吐出ユニットとして、液体吐出ヘッドとヘッドタンクが一体化されているものがある。また、チューブなどで互いに接続されて、液体吐出ヘッドとヘッドタンクが一体化されているものがある。ここで、これらの液体吐出ユニットのヘッドタンクと液体吐出ヘッドとの間にフィルタを含むユニットを追加することもできる。

また、液体吐出ユニットとして、液体吐出ヘッドとキャリッジが一体化されているものがある。

また、液体吐出ユニットとして、液体吐出ヘッドを走査移動機構の一部を構成するガイド部材に移動可能に保持させて、液体吐出ヘッドと走査移動機構が一体化されているものがある。また、液体吐出ヘッドとキャリッジと主走査移動機構が一体化されているものがある。

また、液体吐出ユニットとして、液体吐出ヘッドが取り付けられたキャリッジに、維持回復機構の一部であるキャップ部材を固定させて、液体吐出ヘッドとキャリッジと維持回復機構が一体化されているものがある。

また、液体吐出ユニットとして、ヘッドタンク若しくは流路部品が取付けられた液体吐出ヘッドにチューブが接続されて、液体吐出ヘッドと供給機構が一体化されているものがある。このチューブを介して、液体貯留源の液体が液体吐出ヘッドに供給される。

主走査移動機構は、ガイド部材単体も含むものとする。また、供給機構は、チューブ単体、装填部単体も含むものする。

なお、ここでは、「液体吐出ユニット」について、液体吐出ヘッドとの組み合わせで説明しているが、「液体吐出ユニット」には上述した液体吐出ヘッドを含むヘッドモジュールやヘッドユニットと上述したような機能部品、機構が一体化したものも含まれる。

「液体を吐出する装置」には、液体吐出ヘッド、液体吐出ユニット、ヘッドモジュール、ヘッドユニットなどを備え、液体吐出ヘッドを駆動させて液体を吐出させる装置が含まれる。液体を吐出する装置には、液体が付着可能なものに対して液体を吐出することが可能な装置だけでなく、液体を 気中や液中に向けて吐出する装置も含まれる。

この「液体を吐出する装置」は、液体が付着可能なものの給送、搬送、排紙に係わる手段、その他、前処理装置、後処理装置なども含むことができる。

例えば、「液体を吐出する装置」として、インクを吐出させて用紙に画像を形成する装置である画像形成装置、立体造形物（三次元造形物）を造形するために、粉体を層状に形成した粉体層に造形液を吐出させる立体造形装置（三次元造形装置）がある。

また、「液体を吐出する装置」は、吐出された液体によって文字、図形等の有意な画像が可視化されるものに限定されるものではない。例えば、それ自体意味を持たないパターン等を形成するもの、三次元像を造形するものも含まれる。

上記「液体が付着可能なもの」とは、液体が少なくとも一時的に付着可能なものであって、付着して固着するもの、付着して浸透するものなどを意味する。具体例としては、用紙、記録紙、記録用紙、フィルム、布などの被記録媒体、電子基板、圧電素子などの電子部品、粉体層（粉末層）、臓器モデル、検査用セルなどの媒体であり、特に限定しない限り、液体が付着するすべてのものが含まれる。

上記「液体が付着可能なもの」の材質は、紙、糸、繊維、布帛、皮革、金属、プラスチック、ガラス、木材、セラミックスなど液体が一時的でも付着可能であればよい。

また、「液体を吐出する装置」は、液体吐出ヘッドと液体が付着可能なものとが相対的に移動する装置があるが、これに限定するものではない。具体例としては、液体吐出ヘッドを移動させるシリアル型装置、液体吐出ヘッドを移動させないライン型装置などが含まれる。

また、「液体を吐出する装置」としては、他にも、用紙の表面を改質するなどの目的で用紙の表面に処理液を塗布するために処理液を用紙に吐出する処理液塗布装置、原材料を溶液中に分散した組成液を、ノズルを介して噴射させて原材料の微粒子を造粒する噴射造粒装置などがある。

なお、本願の用語における、画像形成、記録、印字、印写、印刷、造形等はいずれも同義語とする。

１ 液体吐出ヘッド
１０ ノズル板
１１ ノズル
２０ 個別流路部材
２１ 圧力室
２２ 個別供給流路
２３ 個別回収流路
３０ 振動板部材
４０ 圧電素子
５０ 共通流路部材
５２ 共通供給流路支流
５３ 共通回収流路支流
５４ 供給口
５５ 回収口
５６ 共通供給流路本流
５７ 共通回収流路本流
７１ 第１バイパス流路
７２ 第２バイパス流路
９０ フィルタ部材
９１ 供給側フィルタ
９２ 回収側フィルタ
１００ ヘッドモジュール
４０３ キャリッジ
４４０ 液体吐出ユニット
５００ 印刷装置（液体を吐出する装置）
５５０ ヘッドユニット
６００ 液体循環装置

Claims (12)

1. 液体を吐出する複数のノズルに各々連通する複数の圧力室と、
   前記複数の圧力室に各々連通する複数の個別供給流路と、
   ２以上の前記個別供給流路にそれぞれ通じる複数の共通供給流路支流と、
   前記複数の共通供給流路支流に通じる共通供給流路本流と、
   前記複数の圧力室に各々連通する複数の個別回収流路と、
   ２以上の前記個別回収流路にそれぞれ通じる複数の共通回収流路支流と、
   前記複数の共通回収流路支流に通じる共通回収流路本流と、
   前記共通供給流路本流内に配置された供給側フィルタと、を備え、
   前記供給側フィルタを迂回して前記共通供給流路本流と前記共通回収流路本流とを通じる第１バイパス流路が設けられ、
   前記第１バイパス流路は、前記共通供給流路本流の長手方向に沿った前記液体の流れの方向において、前記供給側フィルタよりも下流側で、前記共通供給流路本流に接続されている
   ことを特徴とする液体吐出ヘッド。
2. 前記共通回収流路本流内には回収側フィルタを備えている
   ことを特徴とする請求項１に記載の液体吐出ヘッド。
3. 前記共通供給流路本流の長手方向に沿った前記液体の流れの方向において、前記供給側フィルタよりも上流側で、前記共通供給流路本流に接続されている第２バイパス流路を備える
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載の液体吐出ヘッド。
4. 前記共通供給流路支流に臨む変位可能な壁面を形成するダンパ部材を有し、
   前記ダンパ部材に前記供給側フィルタが設けられている
   ことを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の液体吐出ヘッド。
5. 液体を吐出する複数のノズルに各々連通する複数の圧力室と、
   前記複数の圧力室に通じる共通供給流路と、
   前記複数の圧力室に通じる共通回収流路と、
   前記共通供給流路に配置された供給側フィルタと、を備え、
   前記供給側フィルタを迂回して前記共通供給流路と前記共通回収流路とを通じる第１バイパス流路が設けられ、
   前記第１バイパス流路は、前記共通供給流路の長手方向に沿った前記液体の流れの方向において、前記供給側フィルタよりも下流側で、前記共通供給流路に接続され、
   前記共通回収流路には回収側フィルタを備えている
   ことを特徴とする液体吐出ヘッド。
6. 液体を吐出する複数のノズルに各々連通する複数の圧力室と、
   前記複数の圧力室に通じる共通供給流路と、
   前記複数の圧力室に通じる共通回収流路と、
   前記共通供給流路に配置された供給側フィルタと、を備え、
   前記供給側フィルタを迂回して前記共通供給流路と前記共通回収流路とを通じる第１バイパス流路が設けられ、
   前記第１バイパス流路は、前記共通供給流路の長手方向に沿った前記液体の流れの方向において、前記供給側フィルタよりも下流側で、前記共通供給流路に接続され、
   前記共通供給流路の長手方向に沿った前記液体の流れの方向において、前記供給側フィルタよりも上流側で、前記共通供給流路に接続されている第２バイパス流路を備える
   ことを特徴とする液体吐出ヘッド。
7. 前記第１バイパス流路の流路断面積は、前記供給側フィルタの開口よりも大きい
   ことを特徴とする請求項１ないし６のいずれかに記載の液体吐出ヘッド。
8. 請求項１ないし７のいずれかに記載の液体吐出ヘッドが複数配列されている
   ことを特徴とするヘッドモジュール。
9. 請求項８に記載のヘッドモジュールが並べて配置されている
   ことを特徴とするヘッドユニット。
10. 請求項１ないし７のいずれかに記載の液体吐出ヘッド、請求項８に記載のヘッドモジュール、又は、請求項９に記載のヘッドユニットを含む
    ことを特徴とする液体吐出ユニット。
11. 前記液体吐出ヘッドに供給する液体を貯留するヘッドタンク、前記液体吐出ヘッドを搭載するキャリッジ、前記液体吐出ヘッドに液体を供給する供給機構、前記液体吐出ヘッドの維持回復を行う維持回復機構、前記液体吐出ヘッドを主走査方向に移動させる主走査移動機構の少なくともいずれか一つと前記液体吐出ヘッドとを一体化した
    ことを特徴とする請求項１０に記載の液体吐出ユニット。
12. 請求項１ないし７のいずれかに記載の液体吐出ヘッド、請求項８に記載のヘッドモジュール、請求項９に記載のヘッドユニット、請求項１０又は請求項１１記載の液体吐出ユニット、の少なくともいずれかを備えていることを特徴とする液体を吐出する装置。

Images