WO2022107204A1 - 液滴吐出装置及び送液方法 - Google Patents

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光 濱野
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コニカミノルタ株式会社
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Definitions

  • the present invention relates to a droplet ejection device and a liquid feeding method.
  • a droplet ejection device that forms an image or the like by ejecting a liquid such as ink from a nozzle provided in the droplet ejection head and landing it at a desired position on a recording medium.
  • the droplet ejection head of the droplet ejection device has a channel (pressure chamber) communicating with the nozzle, and ejects a liquid droplet from the nozzle by varying the pressure of the liquid in the channel.
  • An object of the present invention is to provide a droplet ejection device and a liquid feeding method capable of effectively suppressing the occurrence of defects due to air bubbles while suppressing an increase in pressure loss.
  • the invention of the droplet ejection device is A nozzle that discharges liquid and A supply flow path through which the liquid supplied to the nozzle passes, and A discharge flow path that communicates with the supply flow path and allows a liquid that is discharged without being discharged from the nozzle to pass through.
  • a filter provided in the supply flow path and through which the liquid passing through the supply flow path passes, A communication flow path that branches from the upstream side of the filter and communicates with the discharge flow path in the liquid supply direction of the supply flow path.
  • the liquid feeding unit performs the liquid feeding operation in such a manner that the pressure loss in the filter becomes smaller than the first meniscus break pressure at which the meniscus of the liquid is broken in the filter.
  • the invention according to claim 2 is the droplet ejection device according to claim 1.
  • the maximum discharge flow rate is the flow rate corresponding to the maximum discharge amount of the liquid per unit time from the nozzle among the flow rates of the liquid in the supply flow path.
  • the pressure loss caused in the filter by the liquid at the maximum discharge flow rate is smaller than the second meniscus break pressure at which the meniscus of the liquid is broken at the nozzle.
  • the invention according to claim 3 is the droplet ejection device according to claim 1 or 2.
  • the supply flow path has a descending portion in which the liquid feeding direction has a vertically downward component.
  • the liquid feeding unit performs the liquid feeding operation in such a manner that the vertically lower component of the speed of the liquid in the descending portion is larger than the speed at which bubbles smaller than the opening diameter of the nozzle rise due to buoyancy.
  • the invention according to claim 4 is the droplet ejection device according to any one of claims 1 to 3.
  • the nozzle has a tapered portion in which the cross-sectional area perpendicular to the discharge direction of the liquid becomes smaller as it is closer to the opening of the nozzle.
  • the invention according to claim 5 is the droplet ejection device according to any one of claims 1 to 4.
  • the liquid is a water-based ink.
  • a nozzle for discharging a liquid a supply flow path through which the liquid supplied to the nozzle passes, a discharge flow path communicating with the supply flow path and passing through the liquid discharged without being discharged from the nozzle, and the supply flow.
  • a filter provided in the path through which the liquid passing through the supply flow path passes, and a communication flow path that branches from the upstream side of the filter in the liquid feeding direction of the supply flow path and communicates with the discharge flow path.
  • a liquid feeding method in a droplet discharging device comprising a liquid discharging portion having a, and a mesh diameter of the filter smaller than the opening diameter of the nozzle.
  • a liquid feeding step is included in which the liquids in the supply flow path and the discharge flow path are made to flow in the liquid feeding direction.
  • the liquid is flowed in such a manner that the pressure loss in the filter is smaller than the first meniscus break pressure at which the meniscus of the liquid is broken in the filter.
  • FIG. 6B is an enlarged view showing a range in the vicinity of the nozzle in FIG. 6B.
  • FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of a droplet ejection device 1.
  • the droplet ejection device 1 includes a transport unit 2, a head unit 3, and the like.
  • the droplet ejection device 1 of the present embodiment is an inkjet recording apparatus that ejects droplets of ink as a liquid onto a recording medium M to form an image.
  • the transport unit 2 includes two transport rollers 2a and 2b that rotate around a rotation axis extending in the Y direction of FIG. 1, and a ring-shaped transport belt 2c whose inside is supported by these transport rollers 2a and 2b. ..
  • the transport unit 2 records by rotating the transport roller 2a in accordance with the operation of the transport motor (not shown) with the recording medium M mounted on the transport surface of the transport belt 2c, and the transport belt 2c orbiting.
  • the medium M is conveyed in the moving direction of the conveying belt 2c (conveying direction; X direction in FIG. 1).
  • the recording medium M can be a sheet of paper cut to a certain size.
  • the recording medium M is supplied onto the conveyor belt 2c by a paper feeding device (not shown), ink is ejected from the head unit 3, an image is recorded, and then the ink is ejected from the conveyor belt 2c to a predetermined paper ejection unit.
  • roll paper may be used.
  • various media such as cloth or sheet-shaped resin capable of fixing the ink landed on the surface can be used.
  • the head unit 3 ejects ink to the recording medium M conveyed by the transfer unit 2 at an appropriate timing based on the image data, and records the image.
  • four head units 3 corresponding to four colors of ink of yellow (Y), magenta (M), cyan (C), and black (K) each convey the recording medium M. They are arranged so as to be arranged at predetermined intervals in the order of Y, M, C, and K colors from the upstream side in the direction.
  • the number of head units 3 may be 3 or less or 5 or more.
  • FIG. 2 is a schematic view showing the configuration of the head unit 3, and is a plan view of the head unit 3 as viewed from the side facing the transport surface of the transport belt 2c.
  • the head unit 3 includes a plate-shaped support portion 3a and a plurality of (here, eight) droplet ejection heads 100 fixed to the support portion 3a in a state of being fitted to a through hole provided in the support portion 3a. Have.
  • the droplet ejection head 100 is fixed to the support portion 3a in a state where the nozzle opening surface 100a provided with the opening of the nozzle N is exposed from the through hole of the support portion 3a in the ⁇ Z direction.
  • each droplet ejection head 100 has four rows of nozzles N (nozzle rows) arranged one-dimensionally at equal intervals in the Y direction. These four nozzle rows are arranged so that their positions in the Y direction are offset from each other so that the positions of the nozzles N in the Y direction do not overlap.
  • the number of nozzle rows included in the droplet ejection head 100 is not limited to four, and may be three or less or five or more.
  • the eight droplet ejection heads 100 in the head unit 3 are arranged in a houndstooth pattern so that the arrangement range of the nozzle N in the Y direction is continuous.
  • the arrangement range of the nozzle N included in the head unit 3 in the Y direction covers the width of the recording medium M conveyed by the transfer belt 2c in the Y direction of the region where an image can be recorded.
  • the head unit 3 is used with a fixed position when recording an image, and ink is ejected from the nozzle N at each position at a predetermined interval (transportation direction interval) in the transport direction according to the transport of the recording medium M. Then, the image is recorded by the single pass method.
  • water-based ink is used as the ink ejected from the droplet ejection head 100.
  • the water-based ink contains, for example, water as a dispersion medium and a pigment or dye as a colorant, and may also contain various water-soluble organic solvents, hydrophobic polymers, and the like.
  • the ink ejected from the droplet ejection head 100 is not limited to the water-based ink, and a solvent ink using an organic solvent as a dispersion medium, an ultraviolet curable ink that is cured by irradiation with ultraviolet rays, or the like may be used.
  • FIG. 3 is a perspective view of the droplet ejection head 100.
  • the droplet ejection head 100 includes a ejection operation unit 10, a liquid storage tank 20, a cover member 30, and the like.
  • the discharge operation unit 10 has a nozzle N, and the bottom surface side (-Z direction side) is a nozzle opening surface 100a in which an opening of the nozzle N is arranged.
  • the ejection operation unit 10 ejects the liquid supplied from the liquid storage tank 20, in this case, the ink from the nozzle N. Further, the ejection operation unit 10 can discharge the supplied ink that was not ejected from the nozzle N to the liquid storage tank 20.
  • the ejection operation unit 10 further includes an ink channel 151 (see FIG. 5B) communicating with each nozzle N, a pressure fluctuation means for applying pressure fluctuation to the ink in the ink channel 151, and the like.
  • the cover member 30 is in contact with the discharge operation unit 10, and internally stores a circuit unit or the like for supplying a drive signal to the pressure fluctuation means of the discharge operation unit 10.
  • the liquid storage tank 20 is attached to a position that covers a part of the outside of the cover member 30 on the side (+ Z direction side) opposite to the nozzle opening surface 100a side (discharge surface side) of the discharge operation unit 10.
  • the liquid storage tank 20 is provided with an ink supply port 21 (inlet) supplied from an external ink tank or the like, and a liquid storage unit 23 (see FIG. 4) for storing (storing) the supplied ink (liquid).
  • the main body 20a, the outlet 25 for inflowing ink from the liquid storage unit 23 into the ejection operation unit 10, the inflow port 26 for the ink discharged from the ejection operation unit 10, and the discharged ink are discharged to the outside. It has an outlet 28 (outlet) and the like.
  • the supply port 21 is connected to the outlet 25 via the liquid storage unit 23, and the ink flow path through which the ink supplied to the discharge operation unit 10 is passed is connected, and the inflow port 26 is connected to the discharge port 28.
  • Each is provided with an ink flow path through which the ink discharged from the ejection operation unit 10 passes.
  • the outlet 25 is connected to the ink inlet 11 of the ejection operation unit 10, and the inlet 26 is connected to the ink outlet 17 of the ejection operation unit 10.
  • the ink flow path (liquid flow path) from the supply port 21 of the liquid storage tank 20 to the discharge port 28 becomes one connection.
  • the outlet 25 and the inlet 26 are provided on the legs protruding from the main body 20a.
  • the liquid storage tank 20 is detachably fixed by screwing these legs to the discharge operation portion 10 with screws S.
  • the liquid storage tank 20 has a shape that is long in the Y direction and thin in the X direction when viewed from the upper surface side (the side overlooking the supply port 21 and the discharge port 28), that is, here in a plan view (viewed from the + Z direction). It has become.
  • the supply port 21 and the discharge port 28 are arranged separately near both ends in the longitudinal direction (Y direction) of the liquid storage tank 20.
  • the outlet 25 and the inlet 26 are also arranged separately near both ends in the longitudinal direction (Y direction) of the liquid storage tank 20.
  • the upper end and the upper end mean the highest position (maximum Z coordinate) in the + Z direction.
  • the lower end and the lower end mean the lowest position (the smallest Z coordinate) in the + Z direction.
  • FIG. 4 is a cross-sectional perspective view of the inside of the main body portion 20a of the liquid storage tank 20 as viewed from the bottom surface side.
  • 5A, 5B, 6A to 6E, and 7 are cross-sectional views illustrating the ink flow path of the droplet ejection head 100.
  • 5A and 5B are cross-sectional views taken along a plane parallel to the YZ plane.
  • FIG. 5A is a cross-sectional view taken along the plane including the liquid accommodating portion 23 (rear chamber 23b), and FIG. 5B shows a supply port 21 and a discharge port. It is cut at the surface including 28 and the nozzle N.
  • FIGS. 6A-6E are cross-sectional views of a cut plane parallel to the XZ plane at positions of cross-sectional lines AA-EE in FIGS. 5A and 5B, respectively.
  • FIG. 7 is an enlarged view showing the vicinity of the nozzle N in FIG. 6B.
  • the liquid accommodating portion 23 provided in the main body portion 20a of the liquid accommodating tank 20 and accommodating ink is divided into an anterior chamber 23a and a rear chamber 23b by a filter 231 provided inside (FIGS. 4, 6B, and 6B). FIG. 6C).
  • the filter 231 captures air bubbles and foreign substances (contaminants) in the ink flowing from the front chamber 23a into the rear chamber 23b.
  • the filter 231 is provided in a plane parallel to the YZ plane, that is, perpendicular to the horizontal plane, and extends in the longitudinal direction.
  • the filter 231 has a structure in which a plate-shaped member such as resin or metal is provided with a large number of fine through holes (hereinafter referred to as "through hole filter”), or a liquid can pass through. It is possible to use a structure having a fine three-dimensional flow path inside (hereinafter referred to as a “perforated plate filter”).
  • a perforated plate filter examples include those in which fibers such as metal are woven three-dimensionally, and porous members produced by sintering resin particles such as polyethylene resin.
  • the filter 231 having a mesh diameter smaller than the opening diameter of the nozzle N (the diameter of the circle formed by the opening of the nozzle N) is used.
  • the mesh diameter of the filter 231 is the diameter of the through-hole.
  • the mesh diameter of the filter 231 is the particle diameter displayed as the absolute filtration accuracy of the filter 231 (if there is no indication, the particle diameter corresponding to the absolute filtration accuracy). Is.
  • the absolute filtration accuracy is the minimum value of X that satisfies the condition that the filter 231 can capture 99.9% or more of particles having a particle diameter X.
  • the supply port 21 and the front chamber 23a are connected by the first supply passage 22 (FIGS. 4, 5A, 5B, 6A), and ink supplied from the outside flows into the front chamber 23a.
  • the opening end 232 to which the first supply path 22 connects to the front chamber 23a is provided at the lower part of the end of the front chamber 23a on the side closer to the supply port 21 in the Y direction (FIGS. 4 and 5A).
  • the rear chamber 23b and the outlet 25 are connected by a second supply path 24 (FIGS. 4, 5A, 5B, 6A, 6C), and the ink is supplied from the rear chamber 23b to the discharge operation unit 10. Ink leaks out.
  • the opening end 233 to which the second supply path 24 connects to the rear chamber 23b is provided at the upper part of the end of the rear chamber 23b on the side closer to the discharge port 28 (discharge path 27) in the Y direction (FIGS. 5A and 6C). ).
  • the opening end 232 and the opening end 233 are provided at diagonal positions in the liquid accommodating portion 23 (FIG. 5A).
  • the diagonal position here means that an opening is provided so as to include the diagonal vertices, and the opening is provided on any of the three faces forming the vertices (these are). It may span more than one of the three faces).
  • the supply port 21 and the outflow port 25 are provided on the same side in the Y direction and on the opposite side (here, the + Y side) from the inflow port 26 and the discharge port 28 (discharge path 27).
  • the opening end 233 is provided on the side opposite to the supply port 21 and the outlet 25 in the Y direction (FIGS. 5A and 6B). Further, the opening end 233 (the end connected to the rear chamber 23b) is provided over the width of the rear chamber 23b in the direction perpendicular to the Y direction (X direction) in the XY plane (that is, the plane parallel to the discharge surface). (Fig. 6C).
  • the second supply path 24 extends in the Y direction above the rear chamber 23b (+ Z direction side) from the opening end 233, then bends downward and enters below the first supply path (-Z direction side). It is connected to the outlet 25 (FIG. 5A, FIG. 5B), FIG. 6A). At this time, the second supply path 24 and the common ink chamber 12 have an appropriate diameter so as to obtain a flow velocity capable of advancing the bubbles in the direction in which the ink flows against the buoyancy at the portion where the ink flows downward. It is decided.
  • the inflow port 26 and the discharge port 28 are provided on the same side in the Y direction and on the opposite side of the supply port 21 and the outflow port 25 (here, the ⁇ Y side), and the inflow port 26 and the discharge port 28 are discharged.
  • the outlet 28 is connected to the outlet 28 by a discharge path 27 extending in the Z direction (FIGS. 5A, 5B, 6E).
  • a plurality of inlets 26 are provided in accordance with the plurality of ink outlets 17a and 17b, in this case, two (FIG. 6E).
  • a check valve 271 is provided between the confluence position of the discharge passages 27a and 27b in the discharge passage 27 and the discharge port 28 (FIGS. 5B and 6E), and ink flows back from the discharge port 28 to discharge the ink. It prevents it from flowing into.
  • the front chamber 23a and the discharge path 27 are connected by a communication flow path 29 (FIGS. 5A, 5B, 6C, 6D). That is, the communication flow path 29 branches from the upstream side (front chamber 23a) of the filter 231 in the liquid feeding direction of the ink in the liquid storage unit 23 and communicates with the discharge path 27.
  • the communication flow path 29 functions as a degassing path that guides air bubbles (air) that do not pass through the filter 231 from the anterior chamber 23a to the discharge path 27 and discharges them.
  • the communication flow path 29 extends from the opening end 234 of the front chamber 23a in the ⁇ Y direction, and then bends in the + Z direction, the X direction, and the ⁇ Y direction in order to reach the discharge path 27.
  • the opening on the discharge path 27 side of the communication flow path 29 is between the inflow port 26 and the check valve 271. Further, the opening end 234 on the front chamber 23a side of the communication flow path 29 is provided at the upper end of the front chamber 23a on the side closer to the discharge path 27 in the Y direction. As a result, the bubbles tend to flow into the communication flow path 29 due to buoyancy.
  • the ejection operation unit 10 has an ink manifold 16 having an ink inlet 11 and ink outlets 17 (17a, 17b), and a head tip 15 fixed to the lower surface (the surface on the ⁇ Z direction side) of the ink manifold 16. Provide (FIGS. 5A, 5B).
  • the ink manifold 16 is provided with a common ink chamber 12 communicating with the ink inlet 11 and the ink outlet 17a (FIGS. 5B and 6E).
  • the common ink chamber 12 is provided so as to be parallel to the nozzle opening surface 100a and extend in the Y direction. That is, the common ink chamber 12 extends in parallel with the longitudinal direction of the liquid accommodating portion 23.
  • the ink inlet 11 and the common ink chamber 12 are connected by a common supply flow path 13, and the common ink chamber 12 and the ink outlet 17a are connected by a first common discharge channel 14.
  • the ink manifold 16 is provided with a second common discharge flow path 18 separated from the common ink chamber 12 (FIGS. 6B to 6E and 7).
  • the second common discharge flow path 18 is provided so as to be parallel to the nozzle opening surface 100a and extend in the Y direction. That is, the second common discharge flow path 18 extends in parallel with the common ink chamber 12.
  • the second common discharge flow path 18 is bent in the + Z direction at the end of the ejection operation unit 10 on the ink outlet 17 side ( ⁇ Y direction side), and the end is the ink outlet 17b (FIG. 6E). ).
  • the ink outlet 17b is connected to the above-mentioned inlet 26b.
  • the head chip 15 includes a nozzle N, an ink channel 151 communicating with the nozzle N, and an individual discharge flow path 152 branching from the ink channel 151 (FIGS. 5A, 5B, 6B, 7).
  • the configuration of the head chip 15 will be described with reference to FIG. 7.
  • the head tip 15 has a configuration in which a nozzle plate 15a, a flow path substrate 15b, and a pressure chamber substrate 15c are laminated in the Z direction.
  • the nozzle plate 15a is a plate-shaped member provided with a through hole serving as a nozzle N.
  • the nozzle N of the present embodiment has a straight portion Ns and a tapered portion Nt.
  • the straight portion Ns is a cylindrical, that is, straight-shaped portion provided within a predetermined range in the Z direction from the opening (discharge port) of the nozzle N.
  • the tapered portion Nt is connected to the end of the straight portion Ns on the + Z direction side, and the closer the cross-sectional area perpendicular to the ink ejection direction (Z direction) is to the opening of the nozzle N (that is, the straight portion Ns). (The closer it is), the smaller it is.
  • the meniscus m (liquid level) of the ink in the nozzle N (here, the straight portion Ns) is slightly drawn into the inside of the nozzle N, that is, is in a convex state in FIG. 7. This is because the pressure inside the nozzle N is adjusted to be slightly negative with respect to the atmospheric pressure. This prevents the ink from unintentionally dripping when the ink is not ejected.
  • the pressure obtained by subtracting the pressure inside the nozzle N from the atmospheric pressure is referred to as the meniscus pressure of the nozzle.
  • the meniscus pressure of the nozzle when the meniscus m is broken is referred to as a second meniscus break pressure (meniscus break pressure of nozzle N).
  • the second meniscus break pressure is P2 [Pa]
  • the opening diameter of the nozzle N is dn [m]
  • the surface tension of the ink is ⁇ [N / m]
  • the relationship of P2 4 ⁇ / dn holds.
  • Ink channels 151 and individual discharge flow paths 152 are formed in the flow path substrate 15b and the pressure chamber substrate 15c.
  • One ink channel 151 is provided for one nozzle N.
  • the ink channel 151 penetrates the flow path substrate 15b and the pressure chamber substrate 15c in the Z direction, and the upper end communicates with the lower surface of the common ink chamber 12 and the lower end communicates with one nozzle N.
  • the ink supplied to the common ink chamber 12 is supplied to the nozzle N via the ink channel 151.
  • the material of the pressure chamber substrate 15c forming a part of the wall surface of the ink channel 151 is a ceramic piezoelectric body (a member that deforms in response to application of a voltage).
  • a piezoelectric material include PZT (lead zirconate titanate), lithium niobate, barium titanate, lead titanate, lead metaniobate and the like.
  • a drive electrode (not shown) is provided on the inner wall surface of the pressure chamber substrate 15c. In response to the application of the drive signal from the circuit unit to the drive electrode, the side wall partitioning the adjacent ink channel 151 undergoes shear mode displacement, so that the pressure of the ink in the ink channel 151 fluctuates.
  • the ink in the ink channel 151 is ejected from the nozzle N.
  • the droplet ejection head 100 of the present embodiment ejects the shear mode type ink.
  • the side wall of the ink channel 151 and the drive electrode constitute the above-mentioned pressure fluctuation means.
  • an air chamber having no ink inflow path may be provided at the formation position of every other ink channel 151 in the Y direction in FIG. 5B.
  • the individual discharge flow path 152 has a horizontal portion 152a that branches from the end of the ink channel 151 on the nozzle N side and extends in the ⁇ X direction, and a second common discharge flow path 18 that is bent in the + Z direction from the end of the horizontal portion 152a. It has a vertical portion 152b and a communication with the vertical portion 152b.
  • One individual discharge flow path 152 is provided for one ink channel 151.
  • the horizontal portion 152a of the individual discharge flow path 152 is a groove provided on the surface of the plate-shaped flow path substrate 15b on the ⁇ Z direction side, and the vertical portion 152b is provided on the flow path substrate 15b and the pressure chamber substrate 15c. It is a through hole.
  • the horizontal portion 152a of the individual discharge flow path 152 is not limited to the groove provided in the flow path substrate 15b, but may penetrate the flow path substrate 15b, or is a groove provided in the nozzle plate 15a. May be good. Further, the connection position of the individual discharge flow path 152 in the ink channel 151 is not limited to the end portion on the nozzle N side, and the individual discharge flow path 152 can be branched from an arbitrary position of the ink channel 151.
  • the individual discharge flow path 152 guides the ink supplied to the ink channel 151 that was not discharged from the nozzle N to the second common discharge flow path 18. Due to this ink flow, minute bubbles 62 and foreign matter in the ink channel 151 are also discharged to the second common discharge flow path 18.
  • the ink discharged to the second common discharge flow path 18 is discharged from the discharge port 28 via the ink outlet 17b, the inflow port 26b, and the discharge path 27.
  • a supply flow path 101 (see FIG. 10) through which the ink supplied to the nozzle passes is configured. Therefore, the ink passing through the supply flow path 101 passes through the filter 231. Further, the ink discharged without being discharged from the nozzle is passed through the first common discharge flow path 14, the individual discharge flow path 152, the second common discharge flow path 18, the discharge passages 27 (27a, 27b), and the discharge port 28.
  • the discharge flow path 102 (see FIG. 10) is configured.
  • the communication flow path 29 communicates the supply flow path 101 and the discharge flow path 102.
  • the ink flow from the supply port 21 of the droplet ejection head 100 to the ejection port 28 via the supply flow path 101 and the discharge flow path 102 can be generated by the ink circulation mechanism 9 of the droplet ejection device 1.
  • FIG. 8 is a schematic diagram showing the configuration of the ink circulation mechanism 9.
  • the ink circulation mechanism 9 includes a supply sub-tank 91, a reflux sub-tank 92, a main tank 93, ink flow paths 94 to 97, pumps 98, 99 and the like.
  • the supply sub-tank 91 stores the ink supplied to the droplet ejection head 100.
  • the supply sub-tank 91 is connected to the supply port 21 by an ink flow path 94.
  • the reflux sub-tank 92 is connected to the discharge port 28 by the ink flow path 95, and stores the ink discharged from the discharge port 28.
  • the supply sub-tank 91 and the reflux sub-tank 92 are connected by an ink flow path 96.
  • the ink can be returned from the reflux sub-tank 92 to the supply sub-tank 91 by the pump 98 provided in the ink flow path 96.
  • the main tank 93 stores the ink supplied to the supply sub tank 91.
  • the main tank 93 is connected to the supply sub-tank 91 by an ink flow path 97. Further, ink is supplied from the main tank 93 to the supply sub-tank 91 by the pump 99 provided in the ink flow path 97.
  • the supply sub-tank 91 is provided at a position where the liquid level thereof is higher than the nozzle opening surface 100a of the discharge operation unit 10 by a height H1. Further, the reflux sub-tank 92 is provided at a position where the liquid level thereof is lower than the nozzle opening surface 100a by a height H2.
  • the pressure inside the nozzle N ⁇ atmospheric pressure
  • the pressure at the supply port 21 is a positive pressure Pin with respect to the reference pressure due to the head difference
  • the pressure at the discharge port 28 Is a negative pressure Pout with respect to the reference pressure due to the head difference.
  • the pressure difference between the pressure Pin and the pressure Pout causes an ink flow from the supply port 21 to the discharge port 28 via the supply flow path 101 and the discharge flow path 102.
  • the ink circulation mechanism 9 corresponds to a “liquid feeding unit”.
  • the operation of the ink circulation mechanism 9 for flowing the ink in the supply flow path 101 and the discharge flow path 102 corresponds to the “liquid feeding operation”.
  • the liquid feeding operation includes the ink pumping operation by the pumps 98 and 99.
  • FIG. 9 is a block diagram showing a main functional configuration of the droplet ejection device 1.
  • the droplet ejection device 1 includes the above-mentioned head unit 3, a control unit 40, a transport drive unit 51, a communication unit 52, and the like, and each of these units is connected by a bus 53.
  • the head unit 3 has a head drive unit 200 and a droplet ejection head 100.
  • the control unit 40 includes a CPU 41 (Central Processing Unit), a RAM 42 (Random Access Memory), a ROM 43 (Read Only Memory), and a storage unit 44.
  • CPU 41 Central Processing Unit
  • RAM 42 Random Access Memory
  • ROM 43 Read Only Memory
  • the CPU 41 reads various control programs and setting data stored in the ROM 43 and stores them in the RAM 42, executes the program, and performs various arithmetic processes. Further, the CPU 41 comprehensively controls the overall operation of the droplet ejection device 1.
  • the RAM 42 provides a working memory space to the CPU 41 and stores temporary data.
  • the RAM 42 may include a non-volatile memory.
  • the ROM 43 stores various control programs, setting data, etc. executed by the CPU 41.
  • a rewritable non-volatile memory such as an EEPROM (Electrically Erasable Programmable Read Only Memory) or a flash memory may be used.
  • the storage unit 44 stores a print job input from an external device via the communication unit 52 and image data related to the print job.
  • an HDD Hard Disk Drive
  • the storage unit 44 for example, an HDD (Hard Disk Drive) or the like is used.
  • the head drive unit 200 supplies various control signals and image data to the circuit unit of the droplet ejection head 100 at appropriate timings based on the control signal from the control unit 40.
  • the ink circulation mechanism 9 operates the pumps 98 and 99 based on the control signal from the control unit 40 to perform the above-mentioned liquid feeding operation.
  • the transfer drive unit 51 supplies a drive signal to the motor that drives the transfer rollers 2a and 2b of the transfer unit 2 based on the control signal supplied from the CPU 41, and rotates the transfer rollers 2a and 2b at a predetermined speed and timing. , The transport belt 2c is moved around.
  • the communication unit 52 is a communication interface that controls the communication operation with an external device.
  • the communication interface includes, for example, one or a plurality of interfaces corresponding to various communication protocols such as a LAN board and a LAN card.
  • the communication unit 52 acquires image data to be recorded and setting data (job data) related to image recording from an external device based on the control of the control unit 40, and also transmits status information and the like to the external device.
  • FIG. 10 is a diagram schematically showing an ink flow path in the droplet ejection head 100.
  • the pressure difference between the pressure Pin of the supply port 21 and the pressure Pout of the discharge port 28, from the supply port 21, the front chamber 23a, the rear chamber 23b, and the second supply passage 24 of the liquid accommodating portion 23 An ink flow to the discharge port 28 occurs through the common supply flow path 13, the common ink chamber 12, the first common discharge flow path 14, and the discharge path 27.
  • the pressure difference causes an ink flow from the common ink chamber 12 to the discharge path 27 via the ink channel 151, the individual discharge flow path 152, and the second common discharge flow path 18. Further, the pressure difference causes an ink flow from the front chamber 23a of the liquid accommodating portion 23 to the discharge path 27 via the communication flow path 29.
  • the circulation flow rate is constant regardless of the ink ejection status (ejection amount) from the nozzle N.
  • the amount of ink ejected from the nozzle N increases or decreases depending on the content of the image to be formed. Depending on the ink ejection from the nozzle N, the ejected amount of ink is supplied to the common ink chamber 12. Therefore, the larger the amount of ink ejected from the nozzle N per unit time, the larger the flow rate of ink in the supply flow path 101, that is, the flow rate of ink passing through the filter 231.
  • the maximum discharge flow rate is the sum of the maximum discharge flow rate and the circulation flow rate.
  • the flow rate of ink flowing through the flow path is Q [m 3 / s]
  • the pressure difference (differential pressure) at both ends of the flow path is ⁇ P [Pa]
  • the flow path resistance is R [Pa ⁇ s / m 3 ].
  • bubbles 61 having a diameter larger than the mesh diameter of the filter 231 are captured and stayed by the filter 231.
  • the bubbles 61 may include those in which the dissolved gas in the ink is bubbled due to a pressure change, a temperature change, or the like, in addition to the bubbles flowing in from the supply port 21.
  • the bubbles 61 are guided to the discharge path 27 through the communication flow path 29 together with the ink, and are discharged from the discharge port 28.
  • the pressure loss in the filter 231 that is, the pressure difference between the front chamber 23a and the rear chamber 23b becomes a predetermined pressure or more, the liquid surface (meniscus) of the bubble 61 is broken and splits into smaller bubbles.
  • the pressure difference at this time is referred to as a first meniscus break pressure (meniscus break pressure of the filter).
  • the first meniscus break pressure can be experimentally determined as follows. That is, when the rear chamber 23b of the filter 231 is filled with a liquid, the anterior chamber 23a is filled with air, and the anterior chamber 23a is pressurized, the pressure of the anterior chamber 23a at which the filter 231 breaks is measured to measure the pressure of the first meniscus. It can be a break pressure.
  • the meniscus break of the filter 231 means that air bubbles start to permeate (pass) through the rear chamber 23b.
  • the bubbles after passing through the filter 231 may be larger than the mesh diameter of the filter 231. This is because, in this phenomenon, bubbles larger than the mesh diameter are deformed and pass through the mesh of the filter 231, or a plurality of bubbles are united after passing through the filter 231. If air bubbles larger than the mesh diameter after passing through the filter 231 enter the ink channel 151 from the rear chamber 23b, ink ejection failure may occur. Therefore, the ink circulation mechanism 9 as the liquid feeding unit of the present embodiment performs the liquid feeding operation in such a manner that the condition that the bubbles 61 are not broken in the filter 231 is satisfied.
  • the ink circulation mechanism 9 satisfies the condition that "the pressure loss in the filter 231 is smaller than the first meniscus break pressure at which the liquid meniscus breaks in the filter 231" (hereinafter referred to as the first condition).
  • the liquid feeding operation is performed in the embodiment.
  • the pressure Pin of the supply port 21 and the pressure Pout of the discharge port 28 are adjusted so that the first condition is satisfied.
  • the bubbles 61 stay in the front chamber 23a without breaking and are discharged from the communication flow path 29.
  • the first condition may be satisfied by adjusting the circulation flow rate of the ink.
  • the circulation flow rate of the ink can be adjusted by adjusting the shape of the flow path, the area of the filter 231 and the like.
  • the increase / decrease range of the pressure loss in the filter 231 becomes equal to or larger than the second meniscus break pressure, a pressure fluctuation corresponding to the increase / decrease range occurs in the meniscus m of the nozzle N, the meniscus m is broken, and air bubbles flow into the nozzle N. Will end up.
  • the increase / decrease range of the pressure loss that can occur in the filter 231 is the pressure loss when the ink ejection amount per unit time from the nozzle N is 0 and the pressure when the ink ejection amount per unit time is maximum. Corresponds to the difference from the loss.
  • the increase / decrease range of the pressure loss in the filter 231 is equal to the pressure loss caused in the filter 231 by the ink having the maximum discharge flow rate described above. Therefore, the droplet ejection device 1 of the present embodiment has a condition that "the pressure loss generated in the filter 231 by the ink of the maximum ejection flow rate is smaller than the second meniscus break pressure" (hereinafter referred to as the second condition). Is configured to be satisfied. That is, the area and mesh diameter of the filter 231 are determined so that the second condition is satisfied. Further, the ink circulation mechanism 9 performs a liquid feeding operation in such a manner that the second condition is satisfied.
  • Bubbles 62 of this size can pass through the filter 231 and can flow into the rear chamber 23b, as shown in FIG. A part of the bubbles 62 flowing into the rear chamber 23b is discharged from the discharge port 28 together with the ink through the second supply passage 24, the common supply flow path 13, the common ink chamber 12, the first common discharge flow path 14, and the discharge passage 27. Will be done. Further, the remaining part of the bubbles 62 flows into the ink channel 151 from the common ink chamber 12, and flows into the discharge path 27 via the individual discharge flow path 152 and the second common discharge flow path 18.
  • the ink channel 151 As shown in FIG. 7, in the ink channel 151, the ink flows vertically downward ( ⁇ Z direction). That is, the ink channel 151, which is a part of the supply flow path 101, corresponds to a descending portion in which the liquid feeding direction has a vertically downward component.
  • the ink circulation mechanism 9 performs a liquid feeding operation in such a manner that the vertically lower component of the ink velocity in the ink channel 151 is larger than the velocity at which the bubbles 62 float due to buoyancy. As a result, the bubbles 62 flow downward in the ink channel 151. Further, the portion of the second supply path 24 shown in FIG. 5A through which the ink flows downward also corresponds to the above-mentioned descending portion.
  • the vertically downward component of the ink velocity in the portion is larger than the speed at which the bubble 62 rises due to buoyancy so that the bubble 62 flows downward in the portion of the second supply path 24.
  • the liquid feeding operation is performed in the following manner. As a result, the bubbles 62 flow downward in the above portion of the second supply path 24.
  • the descending portion is not limited to the one extending in the vertical direction, and includes an arbitrary portion having a vertically downward component in the liquid feeding direction.
  • the flow path of the bubbles 62 includes the ink channel 151, but even if the bubbles 62 having a size that can pass through the filter 231 flow into the ink channel 151, the ink is ejected from the nozzle N. It is hard to lead to defects. This is because the mesh diameter of the filter 231 is smaller than the opening diameter of the nozzle N, so that the bubble 62 is smaller than the opening diameter of the nozzle N. In general, the bubbles in the ink channel 151 cause ejection defects because the bubbles absorb the pressure waves generated in the ink channel 151 by the pressure fluctuation means.
  • the smaller the opening diameter of the nozzle N the larger the energy required for ejecting the ink, so that small bubbles are likely to lead to defective ejection. More specifically, as a result of the simulation, when the size of the bubble is larger than the opening diameter of the nozzle N, a ejection failure occurs, and when the bubble is smaller than the opening diameter of the nozzle N, it is unlikely to lead to the ejection failure. I know.
  • the mesh diameter of the filter 231 is preferably, for example, 1/3 or more of the opening diameter of the nozzle N, and more preferably 1/2 or more of the opening diameter of the nozzle N.
  • the droplet ejection device 1 includes a droplet ejection head 100 and an ink circulation mechanism 9 as a liquid feeding unit.
  • the droplet ejection head 100 communicates with the nozzle N for ejecting ink, the supply flow path 101 through which the ink supplied to the nozzle N passes, and the supply flow path 101, and the ink ejected without being ejected from the nozzle N is discharged.
  • the mesh diameter of the filter 231 is smaller than the opening diameter of the nozzle N, and the ink circulation mechanism 9 feeds the ink circulation mechanism 9 in such a manner that the pressure loss in the filter 231 is smaller than the first meniscus break pressure in which the meniscus of the ink is broken in the filter 231.
  • Perform liquid operation As a result, bubbles having a size at least equal to or larger than the opening diameter of the nozzle N can be captured by the filter 231 and the bubbles can be discharged to the outside through the communication flow path 29 and the discharge flow path 102.
  • the pressure loss in the filter 231 can be made smaller than the first meniscus break pressure, the bubbles trapped in the filter 231 are less likely to break. Therefore, the captured bubbles can be efficiently discharged from the communication flow path 29, and the occurrence of ink ejection failure due to the bubbles breaking and flowing into the ink channel 151 can be suppressed. Further, by allowing a part of bubbles smaller than the opening diameter of the nozzle N (bubbles 62 smaller than the mesh diameter of the filter 231) to pass through the filter 231, the flow path resistance of the supply flow path 101 can be lowered. It is possible.
  • the pressure loss of the entire droplet ejection head 100 that is, the difference between the ink pressure at the supply port 21 and the ink pressure at the nozzle N is kept small, and large bubbles leading to ejection defects (more than the opening diameter of the nozzle N). Large bubbles) can be suppressed from flowing into the ink channel 151 and discharged to the outside.
  • the flow rate corresponding to the maximum discharge amount of ink per unit time from the nozzle N is set as the maximum discharge flow rate among the flow rates of ink in the supply flow path 101, the pressure generated in the filter 231 by the ink of the maximum discharge flow rate.
  • the loss is smaller than the second meniscus break pressure at which the ink meniscus breaks at nozzle N.
  • the supply flow path 101 has an ink channel 151 as a descending portion having a vertically downward component in the liquid feeding direction, and the ink circulation mechanism 9 has a speed at which bubbles 62 smaller than the opening diameter of the nozzle N rise due to buoyancy. Also, the liquid feeding operation is performed in such a manner that the vertically lower component of the ink velocity in the ink channel 151 is larger. As a result, the bubbles in the ink channel 151 can be made to flow downward against the buoyancy and discharged from the individual discharge flow path 152.
  • the nozzle N has a tapered portion Nt whose cross-sectional area perpendicular to the ink ejection direction becomes smaller as it is closer to the opening of the nozzle N. Since the nozzle N has the tapered portion Nt, the energy required for ejecting the ink can be reduced. Therefore, it is possible to reduce the occurrence of ejection defects due to the inflow of bubbles into the ink channel 151.
  • water-based ink is used in this embodiment.
  • dissolved gas tends to be bubbled at a higher pressure than solvent ink or the like, and bubbles are likely to be generated due to cavitation (a negative pressure state in the ink channel 151 after ink ejection). Therefore, when the water-based ink is applied to the droplet ejection device 1 of the present embodiment, it is possible to effectively suppress the occurrence of defects due to air bubbles.
  • the liquid feeding direction includes a liquid feeding step in which the inks of the supply flow path 101 and the discharge flow path 102 flow in the liquid feeding direction, and in the liquid feeding step, the pressure loss in the filter 231 is reduced to the filter.
  • the ink is flowed in a manner smaller than the first meniscus break pressure at which the meniscus of the ink is broken.
  • FIG. 11 is a diagram showing the contents and results of the experiment.
  • at least a part of the mesh diameter, aperture ratio, area, nozzle N opening diameter, and maximum discharge flow rate of the filter 231 was made different from each other.
  • the flow path resistance, pressure loss (a1), pressure loss (a2), and first meniscus break pressure (b) of the filter (“MB pressure" in the table. ”) was adjusted.
  • the pressure loss (a1) is the pressure loss caused by the ink having the maximum flow rate including the circulation flow rate and the maximum discharge flow rate
  • the pressure loss (a2) is the pressure loss caused by the ink having the maximum discharge flow rate.
  • the pressure loss (a1) and the pressure loss (a2) were calculated from the calculated values of the flow path resistance.
  • a perforated plate filter was used as the filter 231 and the first meniscus break pressure (b) was calculated.
  • the level of the second meniscus break pressure (c) was adjusted by changing the opening diameter of the nozzle N at two levels of 40 [ ⁇ m] and 20 [ ⁇ m].
  • the circulation flow rate of the ink was set to two levels of 90 [ml / min] and 20 [ml / min], and the maximum discharge flow rate was set to two levels of 80 and 60 [ml / min].
  • the maximum flow rate including the circulation flow rate and the maximum discharge flow rate was set to three levels of 170 [ml / min], 150 [ml / min], and 80 [ml / min].
  • the parameters common to Experiments 1 to 11 are as follows. Filter thickness: 100 [ ⁇ m] Ink viscosity: 0.01 [Pa ⁇ s] Ink surface tension: 30 [mN / m] Nozzle N taper angle: 8 [degrees] Ink type: Water-based ink
  • FIG. 12 is a cross-sectional view illustrating the ink flow path of the droplet ejection head 100 according to the modified example.
  • the common ink chamber 12 has an upper layer 12a and a lower layer 12b located on the ⁇ Z direction side of the upper layer 12a.
  • the upper layer 12a and the lower layer 12b are partitioned by a filter 231 parallel to the XY plane.
  • the filter 231 may be provided outside the liquid storage tank 20.
  • the upper layer 12a is connected to the first common discharge flow path 14, the inflow port 26a, and the discharge passage 27a described above. Further, the lower layer 12b is connected to the inflow port 26c provided separately from the inflow ports 26a and 26b, and is connected to the discharge path 27c provided separately from the discharge paths 27a and 27b.
  • the discharge passage 27c joins the discharge passages 27a and 27b and communicates with the discharge port 28.
  • the ink that has passed through the common supply flow path 13 from the ink inlet 11 first flows into the upper layer 12a of the common ink chamber 12. A part of the ink in the upper layer 12a is discharged from the discharge port 28 through the first common discharge flow path 14, the inflow port 26a, and the discharge path 27a together with air bubbles and foreign substances.
  • the first common discharge flow path 14 to the discharge passage 27a correspond to a "communication flow path" and function as a degassing passage.
  • a part of the ink in the upper layer 12a passes through the filter 231 and flows into the lower layer 12b.
  • a part of the ink in the lower layer 12b flows into the ink channel 151, a part of the ink is discharged from the nozzle N, and the rest passes through the individual discharge flow path 152, the second common discharge flow path 18, the inflow port 26b, and the discharge path 27b. After that, it is discharged from the discharge port 28. Further, among the inks in the lower layer 12b, those that did not flow into the ink channel 151 are discharged from the discharge port 28 via the inflow port 26c and the discharge path 27c.
  • the droplet ejection head 100 may eject a liquid other than ink, for example, a functional liquid for forming a circuit pattern or the like on a recording medium.
  • a communication flow path that branches from the rear chamber 23b and communicates with the discharge path 27 may be further provided.
  • the shear mode droplet ejection head 100 has been exemplified, but the present invention is not limited to this.
  • a vent mode droplet ejection head 100 that fluctuates the pressure of the ink in the pressure chamber by deforming a piezoelectric element (pressure fluctuating means) fixed to the wall surface of the pressure chamber communicating with the nozzle to eject the ink. You may use it.
  • the individual discharge flow paths can be branched from any position in the range from the pressure chamber to the nozzle.
  • the discharge flow path 102 the one having the individual discharge flow path 152 branching from the ink channel 151 and the second common discharge flow path 18 communicating with the individual discharge flow path 152 is exemplified, but the present invention is not limited to this.
  • the individual discharge flow path 152 and the second common discharge flow path 18 may be omitted.
  • the single-pass type droplet ejection device 1 has been described as an example, the present invention may be applied to a droplet ejection device that records an image while scanning the head unit or the droplet ejection head.
  • the recording medium M may be held and transported on the outer peripheral surface of the rotating transport drum. ..
  • the present invention can be used for a droplet ejection device and a liquid feeding method.

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  • Ink Jet (AREA)

Abstract

圧力損失の増大を抑えつつ気泡による不具合の発生を効果的に抑制することができる液滴吐出装置及び送液方法を提供する。液滴吐出装置は、液体を吐出するノズルと、ノズルに供給される液体が通る供給流路と、供給流路に連通し、ノズルから吐出されずに排出される液体が通る排出流路と、供給流路に設けられ、当該供給流路を通る液体が通過するフィルターと、供給流路のうち液体の送液方向についてフィルターより上流側から分岐して排出流路に連通する連通流路と、を有する液滴吐出ヘッドと、供給流路及び排出流路の液体を送液方向に流動させる送液動作を行う送液部と、を備え、フィルターのメッシュ径は、ノズルの開口径よりも小さく、送液部は、フィルターにおける圧力損失が、フィルターにおいて液体のメニスカスが壊れる第１のメニスカスブレイク圧力よりも小さくなる態様で送液動作を行う。

Description

液滴吐出装置及び送液方法
　本発明は、液滴吐出装置及び送液方法に関する。
　従来、液滴吐出ヘッドに設けられたノズルからインクなどの液体を吐出させて記録媒体上の所望の位置に着弾させることで画像などを形成する液滴吐出装置がある。液滴吐出装置の液滴吐出ヘッドは、ノズルに連通するチャネル（圧力室）を有し、チャネル内の液体の圧力を変動させることでノズルから液体の液滴を吐出する。
　チャネル内に気泡があると、チャネル内の液体に対して正常に圧力が印加されなくなるため、ノズルからの液体の吐出不良が生じて画質が低下する。
　これに対し、液体中の気泡や溶存気体を除去する脱気装置を設け、脱気後の液体をチャネルに供給することで、気泡による不具合の発生を抑制する技術がある（例えば、特許文献１）。
　また、ノズルへの液体の供給流路の途中から脱気路を分岐させ、液体中の気泡を脱気路から液滴吐出ヘッドの外部に排出させる技術がある（例えば、特許文献２）。
　近年では、画像の高精細化や生産性の向上などの要求に応じて、液滴吐出ヘッドにおけるノズル数の増大、及び駆動の高速化が進んでおり、これらに伴ってノズルからの液滴吐出量が増大している。液滴吐出量の大きい液滴吐出ヘッドでは、液体の流路の流路抵抗が高いと吐出時の圧力変動が大きくなり、安定した吐出を行うことができなくなる。このため、流路抵抗を低くする設計、すなわち液滴吐出ヘッドにおける圧力損失を小さくする設計が求められている。
特許第６０９８２６４号公報 特許第５５３１８７２号公報
　しかしながら、特許文献１のように脱気装置を設けた構成では、この脱気装置の流路抵抗が高いために大きな圧力損失が生じる。
　また、特許文献２のように脱気路を設けた構成では、脱気路において気泡を排出させる流れを生じさせるために液滴吐出ヘッドへの液体の流入量を増大させる必要があるため、液滴吐出ヘッドにおける圧力損失が大きくなる。
　このように、上記従来の技術では、圧力損失の増大を抑えつつ気泡による不具合の発生を効果的に抑制することが困難であるという課題がある。
　この発明の目的は、圧力損失の増大を抑えつつ気泡による不具合の発生を効果的に抑制することができる液滴吐出装置及び送液方法を提供することにある。
　上記目的を達成するため、請求項１に記載の液滴吐出装置の発明は、
　液体を吐出するノズルと、
　前記ノズルに供給される液体が通る供給流路と、
　前記供給流路に連通し、前記ノズルから吐出されずに排出される液体が通る排出流路と、
　前記供給流路に設けられ、当該供給流路を通る液体が通過するフィルターと、
　前記供給流路のうち液体の送液方向について前記フィルターより上流側から分岐して前記排出流路に連通する連通流路と、
　を有する液滴吐出ヘッドと、
　前記供給流路及び前記排出流路の液体を前記送液方向に流動させる送液動作を行う送液部と、
　を備え、
　前記フィルターのメッシュ径は、前記ノズルの開口径よりも小さく、
　前記送液部は、前記フィルターにおける圧力損失が、前記フィルターにおいて液体のメニスカスが壊れる第１のメニスカスブレイク圧力よりも小さくなる態様で前記送液動作を行う。
　請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の液滴吐出装置において、
　前記供給流路における液体の流量のうち、前記ノズルからの単位時間当たりの液体の最大吐出量に相当する流量を最大吐出流量とした場合に、
　前記最大吐出流量の液体によって前記フィルターにおいて生じる圧力損失が、前記ノズルにおいて液体のメニスカスが壊れる第２のメニスカスブレイク圧力よりも小さい。
　請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の液滴吐出装置において、
　前記供給流路は、前記送液方向が鉛直下方成分を有する下降部分を有し、
　前記送液部は、前記ノズルの前記開口径より小さい気泡が浮力により浮上する速度よりも、前記下降部分における液体の速度の鉛直下方成分の方が大きくなる態様で前記送液動作を行う。
　請求項４に記載の発明は、請求項１～３のいずれか一項に記載の液滴吐出装置において、
　前記ノズルは、液体の吐出方向に垂直な断面積が、当該ノズルの開口に近いほど小さくなるテーパー部を有する。
　請求項５に記載の発明は、請求項１～４のいずれか一項に記載の液滴吐出装置において、
　前記液体は水性インクである。
　また、上記目的を達成するため、請求項６に記載の送液方法の発明は、
　液体を吐出するノズルと、前記ノズルに供給される液体が通る供給流路と、前記供給流路に連通し、前記ノズルから吐出されずに排出される液体が通る排出流路と、前記供給流路に設けられ、当該供給流路を通る液体が通過するフィルターと、前記供給流路のうち液体の送液方向について前記フィルターより上流側から分岐して前記排出流路に連通する連通流路と、を有する液体吐出部を備え、前記フィルターのメッシュ径が前記ノズルの開口径よりも小さい液滴吐出装置における送液方法であって、
　前記供給流路及び前記排出流路の液体を前記送液方向に流動させる送液ステップを含み、
　前記送液ステップでは、前記フィルターにおける圧力損失が、前記フィルターにおいて液体のメニスカスが壊れる第１のメニスカスブレイク圧力よりも小さくなる態様で液体を流動させる。
　本発明によれば、圧力損失の増大を抑えつつ気泡による不具合の発生を効果的に抑制することができる。
液滴吐出装置の概略構成を示す図である。 ヘッドユニットの構成を示す模式図である。 液滴吐出ヘッドの斜視図である。 液体収容タンクの本体部の内部を底面側から見た断面斜視図である。 液滴吐出ヘッドのインク流路を説明する断面図である。 液滴吐出ヘッドのインク流路を説明する断面図である。 液滴吐出ヘッドのインク流路を説明する断面図である。 液滴吐出ヘッドのインク流路を説明する断面図である。 液滴吐出ヘッドのインク流路を説明する断面図である。 液滴吐出ヘッドのインク流路を説明する断面図である。 液滴吐出ヘッドのインク流路を説明する断面図である。 図６Ｂのうちノズルの近傍範囲を拡大して示した図である。 インク循環機構の構成を示す模式図である。 液滴吐出装置の主要な機能構成を示すブロック図である。 液滴吐出ヘッドにおけるインクの流路を模式的に示した図である。 実施形態の効果を確認するための実験の内容及び結果を示す図である。 変形例に係る液滴吐出ヘッドのインク流路を説明する断面図である。
　以下、本発明の液滴吐出装置及び送液方法に係る実施の形態を図面に基づいて説明する。
　＜液滴吐出装置の構成＞
　図１は、液滴吐出装置１の概略構成を示す図である。
　液滴吐出装置１は、搬送部２と、ヘッドユニット３などを備える。本実施形態の液滴吐出装置１は、液体としてのインクの液滴を記録媒体Ｍに吐出して画像を形成するインクジェット記録装置である。
　搬送部２は、図１のＹ方向に延びる回転軸を中心に回転する２本の搬送ローラー２ａ、２ｂと、これらの搬送ローラー２ａ、２ｂにより内側が支持された輪状の搬送ベルト２ｃとを備える。搬送部２は、搬送ベルト２ｃの搬送面上に記録媒体Ｍが載置された状態で搬送ローラー２ａが図示略の搬送モーターの動作に応じて回転して搬送ベルト２ｃが周回移動することで記録媒体Ｍを搬送ベルト２ｃの移動方向（搬送方向；図１のＸ方向）に搬送する。
　記録媒体Ｍは、一定の寸法に裁断された枚葉紙とすることができる。記録媒体Ｍは、図示略の給紙装置により搬送ベルト２ｃ上に供給され、ヘッドユニット３からインクが吐出されて画像が記録された後に搬送ベルト２ｃから所定の排紙部に排出される。なお、記録媒体Ｍとしては、ロール紙が用いられてもよい。また、記録媒体Ｍとしては、普通紙や塗工紙といった紙のほか、布帛又はシート状の樹脂等、表面に着弾したインクを定着させることが可能な種々の媒体を用いることができる。
　ヘッドユニット３は、搬送部２により搬送される記録媒体Ｍに対して画像データに基づいて適切なタイミングでインクを吐出して画像を記録する。本実施形態の液滴吐出装置１では、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の４色のインクにそれぞれ対応する４つのヘッドユニット３が記録媒体Ｍの搬送方向上流側からＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋの色の順に所定の間隔で並ぶように配列されている。なお、ヘッドユニット３の数は３つ以下又は５つ以上であってもよい。
　図２は、ヘッドユニット３の構成を示す模式図であり、ヘッドユニット３を搬送ベルト２ｃの搬送面に相対する側から見た平面図である。ヘッドユニット３は、板状の支持部３ａと、支持部３ａに設けられた貫通孔に篏合した状態で支持部３ａに固定された複数の（ここでは８つの）液滴吐出ヘッド１００とを有する。液滴吐出ヘッド１００は、ノズルＮの開口部が設けられたノズル開口面１００ａが支持部３ａの貫通孔から－Ｚ方向に向けて露出した状態で支持部３ａに固定されている。
　液滴吐出ヘッド１００では、複数のノズルＮが記録媒体Ｍの搬送方向と交差する方向（本実施形態では搬送方向と直交する幅方向、すなわちＹ方向）に等間隔にそれぞれ配列されている。本実施形態では、各液滴吐出ヘッド１００は、Ｙ方向に等間隔に一次元配列されたノズルＮの列（ノズル列）を４つ有している。これらの４つのノズル列は、ノズルＮのＹ方向についての位置が重ならないようにＹ方向の位置が互いにずらされて配置されている。なお、液滴吐出ヘッド１００が有するノズル列の数は４つに限られず、３つ以下又は５つ以上であってもよい。
　ヘッドユニット３における８つの液滴吐出ヘッド１００は、ノズルＮのＹ方向についての配置範囲が連続するように千鳥格子状に配置されている。ヘッドユニット３に含まれるノズルＮのＹ方向についての配置範囲は、搬送ベルト２ｃにより搬送される記録媒体Ｍのうち画像が記録可能な領域のＹ方向の幅をカバーしている。ヘッドユニット３は、画像の記録時には位置が固定されて用いられ、記録媒体Ｍの搬送に応じて搬送方向についての所定間隔（搬送方向間隔）の各位置に対してノズルＮからインクを吐出することで、シングルパス方式で画像を記録する。
　本実施形態では、液滴吐出ヘッド１００から吐出されるインクとして水性インクが用いられている。水性インクは、例えば、分散媒としての水と、着色剤としての顔料又は染料とを含み、この他に各種の水溶性有機溶剤や疎水性高分子などを含有していてもよい。
　なお、液滴吐出ヘッド１００から吐出されるインクは水性インクに限られず、有機溶剤を分散媒とする溶剤インクや、紫外線の照射により硬化する紫外線硬化性インクなどが用いられてもよい。
　図３は、液滴吐出ヘッド１００の斜視図である。
　液滴吐出ヘッド１００は、吐出動作部１０と、液体収容タンク２０と、カバー部材３０などを備える。
　吐出動作部１０は、ノズルＮを有し、底面側（－Ｚ方向側）がノズルＮの開口の配置されたノズル開口面１００ａとなっている。吐出動作部１０は、液体収容タンク２０から供給された液体、ここではインクをノズルＮから吐出させる。また、吐出動作部１０は、供給されたインクのうちノズルＮから吐出されなかったものを、液体収容タンク２０に排出させることができる。吐出動作部１０は、さらに、各ノズルＮに連通するインクチャネル１５１（図５Ｂ参照）、及びインクチャネル１５１内のインクに対して圧力変動を与えるための圧力変動手段などを備える。
　カバー部材３０は、吐出動作部１０と篏合し、吐出動作部１０の圧力変動手段に駆動信号を供給するための回路部などを内部に格納する。
　液体収容タンク２０は、吐出動作部１０のノズル開口面１００ａ側（吐出面側）とは反対側（＋Ｚ方向側）において、カバー部材３０の外側の一部を覆う位置に取り付けられている。液体収容タンク２０は、外部のインクタンクなどから供給されるインクの供給口２１（インレット）と、供給されたインク（液体）を収容（貯留）する液体収容部２３（図４参照）が設けられた本体部２０ａと、液体収容部２３から吐出動作部１０へインクを流入させる流出口２５と、吐出動作部１０から排出されたインクが流入する流入口２６と、排出されたインクを外部に排出させる排出口２８（アウトレット）などを有する。
　液体収容タンク２０の内部には、供給口２１から液体収容部２３を経て流出口２５へつながり、吐出動作部１０に供給するインクを通過させるインク流路と、流入口２６から排出口２８へつながり、吐出動作部１０から排出されるインクを通過させるインク流路とが各々設けられている。流出口２５は、吐出動作部１０のインク流入口１１に接続され、流入口２６は、吐出動作部１０のインク流出口１７に接続される。これにより、液滴吐出ヘッド１００において、液体収容タンク２０の供給口２１から排出口２８までのインク流路（液体流路）が一つながりとなる。流出口２５及び流入口２６は、本体部２０ａから突出した脚部に設けられている。液体収容タンク２０は、これらの脚部がねじＳによって吐出動作部１０に対してねじ止めがなされることで着脱可能に固定されている。
　液体収容タンク２０は、上面側（供給口２１及び排出口２８を見下ろす側）から見て、すなわち、ここでは平面視で（＋Ｚ方向から見て）、Ｙ方向に長く、Ｘ方向に薄い形状となっている。供給口２１及び排出口２８は、液体収容タンク２０の長手方向（Ｙ方向）について両端付近に分かれて配置されている。また、流出口２５と流入口２６も同様に、液体収容タンク２０の長手方向（Ｙ方向）について両端付近に分かれて配置されている。
　以降で上部、上端とは、＋Ｚ方向について最も高い（Ｚ座標が最大の）位置を意味する。また、下部、下端とは、＋Ｚ方向について最も低い（Ｚ座標が最小の）位置を意味する。
　図４は、液体収容タンク２０の本体部２０ａの内部を底面側から見た断面斜視図である。また、図５Ａ、図５Ｂ、図６Ａ～図６Ｅ、図７は、液滴吐出ヘッド１００のインク流路を説明する断面図である。図５Ａ及び図５Ｂは、ＹＺ面に平行な面での断面図であり、図５Ａでは、液体収容部２３（後室２３ｂ）を含む面で切断され、図５Ｂでは、供給口２１、排出口２８及びノズルＮを含む面で切断されている。図６Ａ～図６Ｅは、それぞれ図５Ａ及び図５Ｂにおける断面線ＡＡ～ＥＥの位置でのＸＺ面に平行な切断面における断面図である。図７は、図６ＢのうちノズルＮの近傍範囲を拡大して示した図である。
　液体収容タンク２０の本体部２０ａに設けられてインクを貯留する液体収容部２３は、内部に設けられたフィルター２３１により、前室２３ａと後室２３ｂとに分割される（図４、図６Ｂ、図６Ｃ）。フィルター２３１は、前室２３ａから後室２３ｂに流入するインク中の気泡及び異物（夾雑物）を捕捉する。フィルター２３１は、ここでは、ＹＺ面に平行な面内、すなわち、水平面に垂直に設けられて、長手方向に延在している。
　フィルター２３１としては、例えば樹脂又は金属等の板状部材にインクを通過させる多数の微細な貫通孔が設けられた構造のもの（以下では「貫通孔フィルター」と記す）、又は、液体が通過可能な３次元の微細な流路を内部に有する構成のもの（以下では「多孔板フィルター」と記す）などを用いることができる。多孔板フィルターとしては、金属等の繊維が立体的に編み込まれたものや、ポリエチレン樹脂などの樹脂粒子を焼結させて生成された多孔質部材などが挙げられる。
　本実施形態では、フィルター２３１として、メッシュ径がノズルＮの開口径（ノズルＮの開口がなす円の直径）よりも小さいものが用いられている。
　フィルター２３１が貫通孔フィルターである場合には、フィルター２３１のメッシュ径は、貫通孔の直径である。
　フィルター２３１が多孔板フィルターである場合には、フィルター２３１のメッシュ径は、そのフィルター２３１の絶対ろ過精度として表示されている粒子径（表示がない場合には、絶対ろ過精度に相当する粒子径）である。ここで、絶対ろ過精度は、そのフィルター２３１が粒子径Ｘの粒子を９９．９％以上捕捉可能である、との条件を満たすＸの最小値である。
　供給口２１と前室２３ａとは、第１供給路２２により接続されており（図４、図５Ａ、図５Ｂ、図６Ａ）、外部から供給されるインクが前室２３ａに流入する。第１供給路２２が前室２３ａに接続する開口端２３２は、前室２３ａのＹ方向について供給口２１に近い側の端の下部に設けられている（図４、図５Ａ）。また、後室２３ｂと流出口２５とは、第２供給路２４により接続されており（図４、図５Ａ、図５Ｂ、図６Ａ、図６Ｃ）、後室２３ｂから吐出動作部１０に供給するインクが流出する。第２供給路２４が後室２３ｂに接続する開口端２３３は、後室２３ｂのＹ方向について排出口２８（排出路２７）に近い側の端の上部に設けられている（図５Ａ、図６Ｃ）。
　開口端２３２と開口端２３３とは、液体収容部２３において対角となる位置に設けられている（図５Ａ）。これにより、開口端２３２から流入したインクは、液体収容部２３の広い範囲でフィルター２３１を透過しやすく、残りの部分でインクがよどむのを抑制する。ここでいう対角となる位置とは、対角となる頂点を含むように開口が設けられていることを示し、開口は、当該頂点をなす３つの面のいずれに設けられていても（これら３つの面のうち複数の面にまたがっていても）よい。
　ここでは、供給口２１と流出口２５とは、Ｙ方向について同一の側であって、流入口２６及び排出口２８（排出路２７）とは反対側（ここでは、＋Ｙの側）に設けられており、開口端２３３は、これら供給口２１及び流出口２５とはＹ方向について反対の側に設けられている（図５Ａ、図６Ｂ）。また、開口端２３３（後室２３ｂへの接続端）は、ＸＹ面（すなわち吐出面に平行な面）内でＹ方向に垂直な方向（Ｘ方向）について、後室２３ｂの幅にわたって設けられている（図６Ｃ）。第２供給路２４は、開口端２３３から後室２３ｂの上方（＋Ｚ方向側）をＹ方向に延びた後、下向きに折れ曲がって、第１供給路の下方（－Ｚ方向側）に入りこむ形で流出口２５につながっている（図５Ａ、図５Ｂ）、図６Ａ）。このとき、第２供給路２４及び共通インク室１２は、下向きにインクが流れる部分で気泡を浮力に抗して当該インクの流れる方向に進めることができる流速が得られるように、適宜な径に定められる。
　流入口２６及び排出口２８は、Ｙ方向について同一の側であって、供給口２１及び流出口２５とは反対側（ここでは－Ｙの側）に設けられており、これら流入口２６と排出口２８とは、Ｚ方向に延びる排出路２７により接続されている（図５Ａ、図５Ｂ、図６Ｅ）。
　流入口２６は、複数のインク流出口１７ａ、１７ｂに合わせて複数、ここでは２つ設けられている（図６Ｅ）。２つの流入口２６ａ、２６ｂにそれぞれつながるインクの排出路２７ａ、２７ｂは、液体収容タンク２０の内部で合流して、単一の排出口２８へと連通している。
　排出路２７における排出路２７ａ、２７ｂの合流位置と排出口２８との間には、逆止弁２７１が設けられ（図５Ｂ、図６Ｅ）、排出口２８からインクが逆流して吐出動作部１０に流入するのを防止している。
　前室２３ａと排出路２７とは、連通流路２９により接続されている（図５Ａ、図５Ｂ、図６Ｃ、図６Ｄ）。すなわち、連通流路２９は、液体収容部２３におけるインクの送液方向についてフィルター２３１より上流側（前室２３ａ）から分岐して排出路２７に連通する。連通流路２９は、フィルター２３１を通過しない気泡（空気）を前室２３ａから排出路２７に導いて排出させる脱気路として機能する。連通流路２９は、前室２３ａの開口端２３４から－Ｙ方向に延びた後、＋Ｚ方向、Ｘ方向、－Ｙ方向に順に折れて排出路２７に至る。ここでは、連通流路２９の排出路２７の側の開口は、流入口２６と逆止弁２７１との間にある。また、連通流路２９の前室２３ａ側の開口端２３４は、前室２３ａの上部であって、Ｙ方向について排出路２７に近い側の端に設けられている。これにより、気泡は、浮力により連通流路２９へ流入しやすくなっている。
　吐出動作部１０は、インク流入口１１及びインク流出口１７（１７ａ、１７ｂ）を有するインクマニホールド１６と、インクマニホールド１６の下面（－Ｚ方向側の面）に固着されているヘッドチップ１５とを備える（図５Ａ、図５Ｂ）。
　インクマニホールド１６には、インク流入口１１及びインク流出口１７ａに連通する共通インク室１２が設けられている（図５Ｂ、図６Ｅ）。共通インク室１２は、ノズル開口面１００ａに平行かつＹ方向に延在して設けられている。すなわち、共通インク室１２は、液体収容部２３の長手方向と平行に延びている。インク流入口１１と共通インク室１２との間は、共通供給流路１３によりつながれており、共通インク室１２とインク流出口１７ａとの間は、第１共通排出流路１４によりつながれている。
　また、インクマニホールド１６には、共通インク室１２と隔てられた第２共通排出流路１８が設けられている（図６Ｂ～図６Ｅ、図７）。第２共通排出流路１８は、ノズル開口面１００ａに平行かつＹ方向に延在して設けられている。すなわち、第２共通排出流路１８は、共通インク室１２と平行に延びている。第２共通排出流路１８は、吐出動作部１０のインク流出口１７側（－Ｙ方向側）の端部で＋Ｚ方向に屈曲して、その端がインク流出口１７ｂとなっている（図６Ｅ）。このインク流出口１７ｂは、上述の流入口２６ｂに接続される。
　ヘッドチップ１５は、ノズルＮと、ノズルＮに連通するインクチャネル１５１と、インクチャネル１５１から分岐する個別排出流路１５２とを備える（図５Ａ、図５Ｂ、図６Ｂ、図７）。以下、図７を参照してヘッドチップ１５の構成を説明する。
　ヘッドチップ１５は、ノズルプレート１５ａ、流路基板１５ｂ及び圧力室基板１５ｃがＺ方向に積層された構成を有する。
　ノズルプレート１５ａは、ノズルＮとなる貫通孔が設けられている板状部材である。本実施形態のノズルＮは、ストレート部Ｎｓ及びテーパー部Ｎｔを有する。ストレート部Ｎｓは、ノズルＮの開口（吐出口）からＺ方向について所定範囲内に設けられている円筒状の、すなわちストレート形状の部分である。テーパー部Ｎｔは、ストレート部Ｎｓの＋Ｚ方向側の端部に接続されており、インクの吐出方向（Ｚ方向）に垂直な断面積が、ノズルＮの開口に近いほど（すなわち、ストレート部Ｎｓに近いほど）小さくなっている。
　ノズルＮ（ここではストレート部Ｎｓ）内のインクのメニスカスｍ（液面）は、ノズルＮの内部側に僅かに引き込まれた状態、すなわち図７において上に凸の状態となっている。これは、ノズルＮの内部の圧力が、大気圧に対して僅かに負圧となるように調整されているためである。これにより、インクの非吐出時にインクが意図せずに滴下しないようになっている。以下、大気圧からノズルＮの内部の圧力を差し引いた圧力を、ノズルのメニスカス圧力と記す。
　ノズルＮの内部の圧力を低下させていくと、ある圧力でメニスカスｍが壊れ、ノズルＮの内部に気泡が混入する。メニスカスｍが壊れるときのノズルのメニスカス圧力を、第２のメニスカスブレイク圧力（ノズルＮのメニスカスブレイク圧力）と記す。第２のメニスカスブレイク圧力をＰ２［Ｐａ］、ノズルＮの開口径をｄｎ［ｍ］、インクの表面張力をσ［Ｎ／ｍ］とした場合に、Ｐ２＝４σ／ｄｎの関係が成り立つ。
　流路基板１５ｂ及び圧力室基板１５ｃには、インクチャネル１５１及び個別排出流路１５２が形成されている。
　インクチャネル１５１は、１つのノズルＮに対して１つ設けられている。インクチャネル１５１は、流路基板１５ｂ及び圧力室基板１５ｃをＺ方向に貫通しており、上端が共通インク室１２の下面に連通しているとともに、下端が１つのノズルＮに連通している。共通インク室１２に供給されたインクは、このインクチャネル１５１を介してノズルＮに供給される。
　インクチャネル１５１の壁面の一部を構成する圧力室基板１５ｃの材質は、セラミックスの圧電体（電圧の印加に応じて変形する部材）である。このような圧電体の例としては、ＰＺＴ（チタン酸ジルコン酸鉛）、ニオブ酸リチウム、チタン酸バリウム、チタン酸鉛、メタニオブ酸鉛などが挙げられる。また、圧力室基板１５ｃの内壁面には、図示しない駆動電極が設けられている。上述の回路部から駆動電極への駆動信号の印加に応じて、隣接するインクチャネル１５１を仕切る側壁がシアモード型の変位を行うことで、インクチャネル１５１内のインクの圧力が変動する。この圧力の変動に応じて、インクチャネル１５１内のインクがノズルＮから吐出される。このように、本実施形態の液滴吐出ヘッド１００は、シアモード型のインク吐出を行う。インクチャネル１５１の側壁及び駆動電極により、上述の圧力変動手段が構成される。
　なお、図５ＢにおけるＹ方向について一つおきのインクチャネル１５１の形成位置に、インクチャネル１５１に代えて、インクの流入経路を有しない空気室を設けてもよい。このような構成とすることで、インクチャネル１５１の隔壁が変形した際に、他のインクチャネル１５１に当該変形の影響が及ばないようにすることができる。
　個別排出流路１５２は、インクチャネル１５１のノズルＮ側の端部から分岐して－Ｘ方向に延びる水平部１５２ａと、水平部１５２ａの端部から＋Ｚ方向に折れて第２共通排出流路１８に連通する垂直部１５２ｂとを有する。個別排出流路１５２は、１つのインクチャネル１５１に対して１つ設けられている。個別排出流路１５２の水平部１５２ａは、板状の流路基板１５ｂの－Ｚ方向側の面に設けられた溝であり、垂直部１５２ｂは、流路基板１５ｂ及び圧力室基板１５ｃに設けられた貫通孔である。
　なお、個別排出流路１５２の水平部１５２ａは、流路基板１５ｂに設けられた溝に限られず、流路基板１５ｂを貫通していてもよいし、ノズルプレート１５ａに設けられた溝であってもよい。また、インクチャネル１５１における個別排出流路１５２の接続位置は、ノズルＮ側の端部に限られず、インクチャネル１５１の任意の位置から個別排出流路１５２を分岐させることができる。
　個別排出流路１５２は、インクチャネル１５１に供給されたインクのうちノズルＮから吐出されなかったインクを第２共通排出流路１８に導く。このインクの流れによって、インクチャネル１５１内の微小な気泡６２や異物も第２共通排出流路１８に排出される。第２共通排出流路１８に排出されたインクは、インク流出口１７ｂ、流入口２６ｂ、排出路２７を経て排出口２８から排出される。
　以上に説明した液滴吐出ヘッド１００の構成のうち、供給口２１、第１供給路２２、液体収容部２３、第２供給路２４、共通供給流路１３、共通インク室１２、インクチャネル１５１により、ノズルに供給されるインクが通る供給流路１０１（図１０参照）が構成される。よって、この供給流路１０１を通るインクがフィルター２３１を通過する。
　また、第１共通排出流路１４、個別排出流路１５２、第２共通排出流路１８、排出路２７（２７ａ、２７ｂ）、排出口２８により、ノズルから吐出されずに排出されるインクが通る排出流路１０２（図１０参照）が構成される。連通流路２９は、供給流路１０１と排出流路１０２とを連通している。
　液滴吐出ヘッド１００の供給口２１から、供給流路１０１及び排出流路１０２を経て排出口２８に至るインクの流れは、液滴吐出装置１が有するインク循環機構９により発生させることができる。
　図８は、インク循環機構９の構成を示す模式図である。
　インク循環機構９は、供給用サブタンク９１、還流用サブタンク９２、メインタンク９３、インク流路９４～９７、ポンプ９８、９９などを備える。
　供給用サブタンク９１は、液滴吐出ヘッド１００に供給されるインクを貯留する。供給用サブタンク９１は、インク流路９４によって供給口２１に接続されている。
　還流用サブタンク９２は、インク流路９５によって排出口２８に接続されており、排出口２８から排出されたインクを貯留する。
　供給用サブタンク９１及び還流用サブタンク９２は、インク流路９６により接続されている。そして、インク流路９６に設けられたポンプ９８により、還流用サブタンク９２から供給用サブタンク９１にインクを戻すことができるようになっている。
　メインタンク９３は、供給用サブタンク９１に供給されるインクを貯留する。メインタンク９３は、インク流路９７によって供給用サブタンク９１に接続されている。また、インク流路９７に設けられたポンプ９９により、メインタンク９３から供給用サブタンク９１にインクが供給される。
　供給用サブタンク９１は、その液面が、吐出動作部１０のノズル開口面１００ａより高さＨ１だけ高くなる位置に設けられている。また、還流用サブタンク９２は、その液面がノズル開口面１００ａより高さＨ２だけ低くなる位置に設けられている。これにより、ノズルＮ内の圧力（≒大気圧）を基準圧力とした場合に、供給口２１の圧力は、水頭差により基準圧力に対して正の圧力Ｐｉｎとなっており、排出口２８の圧力は、水頭差により基準圧力に対して負の圧力Ｐｏｕｔとなっている。この圧力Ｐｉｎと圧力Ｐｏｕｔとの圧力差により、供給口２１から供給流路１０１及び排出流路１０２を経て排出口２８に向かうインクの流れが生じる。各サブタンクの液面の位置を変更することで、圧力Ｐｉｎ及び圧力Ｐｏｕｔを調整することができ、これによりインクの流量を調整することができる。
　インク循環機構９は「送液部」に相当する。また、供給流路１０１及び排出流路１０２のインクを流動させるためのインク循環機構９の動作が「送液動作」に相当する。ここでは、送液動作には、ポンプ９８、９９によるインクの汲み上げ動作が含まれる。
　図９は、液滴吐出装置１の主要な機能構成を示すブロック図である。
　液滴吐出装置１は、上述したヘッドユニット３と、制御部４０と、搬送駆動部５１と、通信部５２などを備え、これらの各部はバス５３により接続されている。このうちヘッドユニット３は、ヘッド駆動部２００及び液滴吐出ヘッド１００を有する。また、制御部４０は、ＣＰＵ４１（Central Processing Unit）、ＲＡＭ４２（Random Access Memory）、ＲＯＭ４３（Read Only Memory）及び記憶部４４を有する。
　ＣＰＵ４１は、ＲＯＭ４３に記憶された各種制御用のプログラムや設定データを読み出してＲＡＭ４２に記憶させ、当該プログラムを実行して各種演算処理を行う。また、ＣＰＵ４１は、液滴吐出装置１の全体動作を統括制御する。
　ＲＡＭ４２は、ＣＰＵ４１に作業用のメモリー空間を提供し、一時データを記憶する。ＲＡＭ４２は、不揮発性メモリーを含んでいてもよい。
　ＲＯＭ４３は、ＣＰＵ４１により実行される各種制御用のプログラムや設定データ等を格納する。なお、ＲＯＭ４３に代えてＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable Programmable Read Only Memory）やフラッシュメモリー等の書き換え可能な不揮発性メモリーが用いられてもよい。
　記憶部４４には、通信部５２を介して外部装置から入力されたプリントジョブ及び当該プリントジョブに係る画像データが記憶される。記憶部４４としては、例えばＨＤＤ（Hard Disk Drive）などが用いられる。
　ヘッド駆動部２００は、制御部４０からの制御信号に基づいて、液滴吐出ヘッド１００の回路部に対して適切なタイミングで各種制御信号や画像データを供給する。
　インク循環機構９は、制御部４０からの制御信号に基づいてポンプ９８、９９を動作させて上述の送液動作を行う。
　搬送駆動部５１は、ＣＰＵ４１から供給される制御信号に基づいて搬送部２の搬送ローラー２ａ、２ｂを駆動するモーターに駆動信号を供給して搬送ローラー２ａ、２ｂを所定の速度及びタイミングで回転させ、搬送ベルト２ｃを周回移動させる。
　通信部５２は、外部機器との間での通信動作を制御する通信インターフェースである。通信インターフェースとしては、例えば、ＬＡＮボードやＬＡＮカードなど、各種通信プロトコルに対応したものが一又は複数含まれる。通信部５２は、制御部４０の制御に基づいて外部装置から記録対象の画像データや画像記録に係る設定データ（ジョブデータ）を取得し、また、外部機器に対してステータス情報などを送信する。
　＜液滴吐出装置の動作＞
　次に、液滴吐出装置１の動作について、インクの循環に関する動作を中心に説明する。
　図１０は、液滴吐出ヘッド１００におけるインクの流路を模式的に示した図である。
　図１０に示すように、供給口２１の圧力Ｐｉｎと排出口２８の圧力Ｐｏｕｔとの圧力差により、供給口２１から、液体収容部２３の前室２３ａ、後室２３ｂ、第２供給路２４、共通供給流路１３、共通インク室１２、第１共通排出流路１４、排出路２７を経て排出口２８に至るインクの流れが生じる。また、上記の圧力差によって、共通インク室１２からインクチャネル１５１、個別排出流路１５２、第２共通排出流路１８を経て排出路２７に至るインクの流れが生じる。また、上記の圧力差によって、液体収容部２３の前室２３ａから連通流路２９を経て排出路２７に至るインクの流れが生じる。
　このうち、第１共通排出流路１４、第２共通排出流路１８及び連通流路２９を通って排出路２７に流入し、排出口２８から排出されるインクの流量を、以下では循環流量と記す。循環流量は、ノズルＮからのインクの吐出状況（吐出量）によらず一定となる。
　ノズルＮからのインクの吐出量は、形成する画像の内容に応じて増減する。ノズルＮからのインク吐出に応じて、吐出された量のインクが共通インク室１２に供給される。よって、ノズルＮからの単位時間当たりのインクの吐出量が多いほど、供給流路１０１におけるインクの流量、すなわちフィルター２３１を通過するインクの流量が多くなる。以下では、供給流路１０１におけるインクの流量のうち、ノズルＮからの単位時間当たりのインクの最大吐出量に相当する流量を最大吐出流量と記す。したがって、供給流路１０１を通るインクの最大流量は、最大吐出流量と循環流量との和となる。
　一般に、流路を流れるインクの流量をＱ［ｍ3／ｓ］、流路の両端の圧力差（差圧）をΔＰ［Ｐａ］、流路抵抗をＲ［Ｐａ・ｓ／ｍ3］とした場合に、Ｑ＝ΔＰ／Ｒの関係が成り立つ。また、流路が円管路でありインクの流れが層流である場合には、下記のハーゲンポアズイユの式が成り立つ。
　　Ｒ＝（１２８・μ・Ｌ）／（π・ｄ4）
　ここで、μ［Ｐａ・ｓ］はインクの粘度であり、Ｌ［ｍ］は流路の長さであり、ｄ［ｍ］は流路の直径である。
　前室２３ａには、フィルター２３１のメッシュ径より大きな気泡６１がフィルター２３１により捕捉されて滞留する。この気泡６１は、供給口２１から流入するもののほか、インク中の溶存気体が圧力変化及び温度変化等により気泡化したものが含まれ得る。気泡６１は、インクとともに連通流路２９を通って排出路２７に導かれ、排出口２８から排出される。
　フィルター２３１における圧力損失、すなわち前室２３ａと後室２３ｂとの圧力差が所定の圧力以上となると、気泡６１の液面（メニスカス）が壊れ、より小さな気泡に分裂する。このときの圧力差を、第１のメニスカスブレイク圧力（フィルターのメニスカスブレイク圧力）と記す。
　フィルター２３１が貫通孔フィルターである場合には、第１のメニスカスブレイク圧力Ｐ１［Ｐａ］は、フィルター２３１の貫通孔の開口径をｄｔ［ｍ］、インクの表面張力をσ［Ｎ／ｍ］とした場合に、関係式Ｐ１＝４σ／ｄｔにより求めることができる。
　また、フィルター２３１が多孔板フィルターである場合には、第１のメニスカスブレイク圧力Ｐ１［Ｐａ］は、絶対ろ過精度の値をｄａとして、関係式Ｐ１＝４σ／ｄａにより求めることができる。あるいは、以下のように実験的に第１のメニスカスブレイク圧力を求めることもできる。すなわち、フィルター２３１の後室２３ｂを液体で満たし、前室２３ａを空気で満たし、前室２３ａを加圧したときに、フィルター２３１がメニスカスブレイクする前室２３ａの圧力を測定して第１のメニスカスブレイク圧力とすることができる。ここで、フィルター２３１がメニスカスブレイクするとは、後室２３ｂに気泡が透過（通過）し始めることをいう。
　フィルター２３１でトラップされた気泡６１がメニスカスブレイクして（壊れて）フィルター２３１を通過する現象においては、フィルター２３１を通過した後の気泡がフィルター２３１のメッシュ径よりも大きくなる場合がある。これは、当該現象においては、メッシュ径よりも大きな気泡が変形してフィルター２３１のメッシュを通過したり、複数の気泡がフィルター２３１の通過後に合一したりするためである。フィルター２３１を通過した後のメッシュ径よりも大きな気泡が、後室２３ｂからインクチャネル１５１に入ると、インクの吐出不良を発生させる可能性がある。
　そこで、本実施形態の送液部としてのインク循環機構９は、フィルター２３１において気泡６１が壊れない条件が満たされる態様で送液動作を行う。言い換えると、インク循環機構９は、「フィルター２３１における圧力損失が、フィルター２３１において液体のメニスカスが壊れる第１のメニスカスブレイク圧力よりも小さい」との条件（以下、第１条件と記す）が満たされる態様で送液動作を行う。このような第１条件が満たされるように、供給口２１の圧力Ｐｉｎ及び排出口２８の圧力Ｐｏｕｔが調整されている。これにより、前室２３ａにおいて気泡６１が壊れずに滞留し、連通流路２９から排出される。
　なお、圧力Ｐｉｎ、Ｐｏｕｔの調整に代えて（又は当該調整に加えて）、インクの循環流量を調整することで第１条件が満たされるようにしてもよい。インクの循環流量は、流路の形状、フィルター２３１の面積などにより調整することができる。
　また、フィルター２３１における圧力損失の増減幅が第２のメニスカスブレイク圧力以上となると、当該増減幅に相当する圧力変動がノズルＮのメニスカスｍに生じ、メニスカスｍが壊れてノズルＮに気泡が流入してしまう。ここで、フィルター２３１において生じ得る圧力損失の増減幅は、ノズルＮからの単位時間当たりのインク吐出量が０であるときの圧力損失と、単位時間当たりのインク吐出量が最大であるときの圧力損失との差分に相当する。よって、フィルター２３１における圧力損失の増減幅は、上述した最大吐出流量のインクによってフィルター２３１において生じる圧力損失に等しい。
　そこで、本実施形態の液滴吐出装置１は、「最大吐出流量のインクによってフィルター２３１において生じる圧力損失が、第２のメニスカスブレイク圧力よりも小さい」との条件（以下、第２条件と記す）が満たされるように構成されている。すなわち、第２条件が満たされるように、フィルター２３１の面積及びメッシュ径が定められている。また、インク循環機構９は、第２条件が満たされる態様で送液動作を行う。
　ところで、前室２３ａに存在する気泡には、もともとフィルター２３１のメッシュ径より小さいものもある。このような大きさの気泡６２はフィルター２３１を通過可能であり、図１０に示すように、後室２３ｂに流入し得る。後室２３ｂに流入した気泡６２の一部は、インクとともに第２供給路２４、共通供給流路１３、共通インク室１２、第１共通排出流路１４、排出路２７を経て排出口２８から排出される。また、気泡６２の残りの一部は、共通インク室１２からインクチャネル１５１に流入し、個別排出流路１５２、第２共通排出流路１８を経て排出路２７に流入する。
　図７に示すように、インクチャネル１５１では、インクは鉛直下方（－Ｚ方向）に向かって流れる。すなわち、供給流路１０１の一部であるインクチャネル１５１は、送液方向が鉛直下方成分を有する下降部分に相当する。インク循環機構９は、気泡６２が浮力により浮上する速度よりも、インクチャネル１５１におけるインクの速度の鉛直下方成分の方が大きくなる態様で送液動作を行う。これにより、インクチャネル１５１において気泡６２は下方に流動する。
　また、図５Ａに示す第２供給路２４のうち下向きにインクが流れる部分も、上述の下降部分に相当する。インク循環機構９は、第２供給路２４の当該部分において気泡６２が下方に流動するように、気泡６２が浮力により浮上する速度よりも、当該部分におけるインクの速度の鉛直下方成分の方が大きくなる態様で送液動作を行う。これにより、第２供給路２４の上記部分において気泡６２は下方に流動する。
　なお、下降部分は、鉛直方向に延びるものに限られず、送液方向が鉛直下方成分を有する任意の部分が含まれる。
　図７に示すように、気泡６２の流動経路にはインクチャネル１５１が含まれるが、フィルター２３１を通過可能な大きさの気泡６２がインクチャネル１５１に流入したとしても、ノズルＮからのインクの吐出不良にはつながりにくい。これは、フィルター２３１のメッシュ径がノズルＮの開口径よりも小さくなっていることにより、気泡６２がノズルＮの開口径よりも小さいためである。
　一般に、インクチャネル１５１内の気泡が吐出不良を引き起こすのは、圧力変動手段がインクチャネル１５１内に発生させた圧力波を気泡が吸収してしまうためである。ここで、ノズルＮの開口径が小さいほど、インクの吐出に必要なエネルギーが大きいため、小さな気泡が吐出不良につながりやすい。より具体的には、シミュレーションの結果、気泡の大きさがノズルＮの開口径以上である場合に吐出不良が生じ、気泡がノズルＮの開口径よりも小さい場合には、吐出不良につながりにくいことが分かっている。
　このように、本実施形態の液滴吐出ヘッド１００においては、ノズルＮの開口径より小さい気泡６２がインクチャネル１５１に流入しても、この気泡６２に起因する吐出不良が生じにくい。このことを利用して、フィルター２３１のメッシュ径をある程度大きくすることで、吐出不良の発生を抑えつつ、液滴吐出ヘッド１００全体の圧力損失を低減させることができる。この観点では、フィルター２３１のメッシュ径は、例えばノズルＮの開口径の１／３以上とすることが好ましく、ノズルＮの開口径の１／２以上とすることがより好ましい。
　＜効果＞
　以上のように、本実施形態に係る液滴吐出装置１は、液滴吐出ヘッド１００と、送液部としてのインク循環機構９とを備える。液滴吐出ヘッド１００は、インクを吐出するノズルＮと、ノズルＮに供給されるインクが通る供給流路１０１と、供給流路１０１に連通し、ノズルＮから吐出されずに排出されるインクが通る排出流路１０２と、供給流路１０１に設けられ、当該供給流路１０１を通るインクが通過するフィルター２３１と、供給流路１０１のうちインクの送液方向についてフィルター２３１より上流側から分岐して排出流路１０２に連通する連通流路２９と、を有する。フィルター２３１のメッシュ径は、ノズルＮの開口径よりも小さく、インク循環機構９は、フィルター２３１における圧力損失が、フィルター２３１においてインクのメニスカスが壊れる第１のメニスカスブレイク圧力よりも小さくなる態様で送液動作を行う。
　これにより、少なくともノズルＮの開口径以上の大きさの気泡をフィルター２３１により捕捉することができるとともに、連通流路２９及び排出流路１０２を介して当該気泡を外部に排出することができる。
　また、フィルター２３１における圧力損失を第１のメニスカスブレイク圧力よりも小さくできるため、フィルター２３１に捕捉された気泡が壊れにくい。よって、捕捉した気泡を連通流路２９から効率よく排出することができるとともに、気泡が壊れてインクチャネル１５１に流入することによるインクの吐出不良の発生を抑えることができる。
　また、ノズルＮの開口径より小さい気泡の一部（フィルター２３１のメッシュ径より小さい気泡６２）がフィルター２３１を通過することを許容することで、供給流路１０１の流路抵抗を低くすることが可能となっている。これにより、液滴吐出ヘッド１００全体の圧力損失、すなわち供給口２１におけるインクの圧力とノズルＮにおけるインクの圧力との差分を小さく抑えつつ、吐出不良に繋がる大きな気泡（ノズルＮの開口径よりも大きな気泡）がインクチャネル１５１に流入するのを抑制して外部に排出させることができる。
　また、供給流路１０１におけるインクの流量のうち、ノズルＮからの単位時間当たりのインクの最大吐出量に相当する流量を最大吐出流量とした場合に、最大吐出流量のインクによってフィルター２３１において生じる圧力損失が、ノズルＮにおいてインクのメニスカスが壊れる第２のメニスカスブレイク圧力よりも小さい。
　これにより、ノズルＮからのインク吐出量が変動しても、当該変動に起因するノズルＮのメニスカスｍの破壊を抑制することができる。よって、ノズルＮから気泡が流入することに起因する吐出不良の発生を抑制することができる。
　また、供給流路１０１は、送液方向が鉛直下方成分を有する下降部分としてのインクチャネル１５１を有し、インク循環機構９は、ノズルＮの開口径より小さい気泡６２が浮力により浮上する速度よりも、インクチャネル１５１におけるインクの速度の鉛直下方成分の方が大きくなる態様で送液動作を行う。
　これにより、インクチャネル１５１内の気泡を浮力に抗して下方に流動させて、個別排出流路１５２から排出することができる。
　また、ノズルＮは、インクの吐出方向に垂直な断面積が、当該ノズルＮの開口に近いほど小さくなるテーパー部Ｎｔを有する。
　ノズルＮがテーパー部Ｎｔを有することにより、インクの吐出に必要なエネルギーを低減させることができる。よって、インクチャネル１５１への気泡の流入に起因する吐出不良を生じにくくすることができる。
　また、本実施形態では水性インクが用いられている。水性インクは、溶剤インク等と比較して高い圧力で溶存気体が気泡化する傾向があり、キャビテーション（インク吐出後にインクチャネル１５１内が負圧状態となること）により気泡が発生がし易い。このため、本実施形態の液滴吐出装置１に水性インクを適用した場合には、気泡による不具合の発生を効果的に抑制することができる。
　また、本実施形態に係る送液方向は、供給流路１０１及び排出流路１０２のインクを送液方向に流動させる送液ステップを含み、当該送液ステップでは、フィルター２３１における圧力損失が、フィルター２３１においてインクのメニスカスが壊れる第１のメニスカスブレイク圧力よりも小さくなる態様でインクを流動させる。
　これにより、液滴吐出ヘッド１００全体の圧力損失を小さく抑えつつ、吐出不良に繋がる大きな気泡がインクチャネル１５１に流入するのを抑制して外部に排出させることができる。
　＜実施例＞
　次に、上記実施形態の効果を確認するために行った実験について説明する。
　図１１は、実験の内容及び結果を示す図である。
　実験１～実験１１の計１１種類の実験を行った。
　各実験では、フィルター２３１のメッシュ径、開口率、面積、ノズルＮの開口径、及び最大吐出流量のうち少なくとも一部を互いに異ならせた。
　このうちフィルター２３１のメッシュ径、開口率、面積を変えることで、フィルターの流路抵抗、圧力損失（ａ１）、圧力損失（ａ２）及び第１のメニスカスブレイク圧力（ｂ）（表では「ＭＢ圧力」と表記）の水準を調整した。ここで、圧力損失（ａ１）は、循環流量と最大吐出流量とを合わせた最大流量のインクにより生じる圧力損失であり、圧力損失（ａ２）は、このうち最大吐出流量のインクにより生じる圧力損失である。圧力損失（ａ１）及び圧力損失（ａ２）は、流路抵抗の計算値から算出した。また、フィルター２３１としては多孔板フィルターを用い、第１のメニスカスブレイク圧力（ｂ）は計算により算出した。
　また、ノズルＮの開口径を４０［μｍ］、２０［μｍ］の２水準で変えることで、第２のメニスカスブレイク圧力（ｃ）の水準を調整した。
　また、インクの循環流量を９０［ｍｌ／ｍｉｎ］、２０［ｍｌ／ｍｉｎ］の２水準とし、最大吐出流量を８０、６０［ｍｌ／ｍｉｎ］の２水準とした。これらの組み合わせにより、循環流量及び最大吐出流量を合わせた最大流量を、１７０［ｍｌ／ｍｉｎ］、１５０［ｍｌ／ｍｉｎ］、８０［ｍｌ／ｍｉｎ］の３水準とした。
　なお、実験１～実験１１で共通するパラメーターは、以下のとおりである。
　　フィルターの厚み：１００［μｍ］
　　インクの粘度：０．０１［Ｐａ・ｓ］
　　インクの表面張力：３０［ｍＮ／ｍ］
　　ノズルＮのテーパー角度：８［度］
　　インクの種類：水性インク
　各実験では、ノズルＮから最大吐出量で１０分間連続吐出を行い、ノズルＮからのインクの不吐出による欠不良の有無を判定した。図１１の「連続吐出評価結果」における「○」は、欠不良が発生しなかったことを示し、「×」は、欠不良が発生したことを示す。連続吐出評価における欠不良は、主に前室２３ａの気泡６１が壊れて小さな気泡６２がインクチャネル１５１に流入することに起因して生じる。
　また、各実験では、ノズルＮからの吐出量を０．５秒間隔で最小（ＯＦＦ）／最大（ＯＮ）で切り替える断続吐出を１０分間行い、ノズルＮからのインクの不吐出による欠不良の有無を判定した。図１１の「断続吐出評価結果」における「○」は、欠不良が発生しなかったことを示し、「×」は、欠不良が発生したことを示す。断続吐出評価における欠不良は、主に圧力損失の変動によるノズルＮのメニスカスｍの破壊に起因して生じる。
　実験の結果、「フィルター２３１の圧力損失（ａ１）が第１のメニスカスブレイク圧力（ｂ）よりも小さい」との条件（上述の第１条件に相当）を満たす実験２～４、６、７、９～１１では、連続吐出評価結果が「○」となった。また、当該第１条件を満たさない実験１、５、８では、連続吐出評価結果が「×」となった。
　また、「最大吐出流量のインクによってフィルター２３１において生じる圧力損失（ａ２）が第２のメニスカスブレイク圧力（ｃ）よりも小さい」との条件（上述の第２条件に相当）を満たす実験２～４、６、７、１０、１１では、断続吐出評価結果が「○」となった。また、第２条件を満たさない実験１、５、８、９では、断続吐出評価結果が「×」となった。
　＜変形例＞
　次に、液滴吐出装置１の変形例について説明する。
　図１２は、変形例に係る液滴吐出ヘッド１００のインク流路を説明する断面図である。
　本変形例の液滴吐出ヘッド１００は、共通インク室１２が、上層１２ａと、上層１２ａの－Ｚ方向側に位置する下層１２ｂとを有している。また、上層１２ａ及び下層１２ｂは、ＸＹ面に平行なフィルター２３１により仕切られている。このように、フィルター２３１は、液体収容タンク２０の外部に設けられていてもよい。
　上層１２ａは、上述した第１共通排出流路１４、流入口２６ａ及び排出路２７ａにつながっている。また、下層１２ｂは、流入口２６ａ、２６ｂとは別個に設けられた流入口２６ｃにつながっているとともに、排出路２７ａ、２７ｂとは別個に設けられた排出路２７ｃにつながっている。排出路２７ｃは、排出路２７ａ、２７ｂに合流するとともに排出口２８に連通している。
　インク流入口１１から共通供給流路１３を通ったインクは、まず共通インク室１２の上層１２ａに流入する。上層１２ａのインクの一部は、気泡や異物とともに第１共通排出流路１４、流入口２６ａ、排出路２７ａを経て排出口２８から排出される。本変形例では、第１共通排出流路１４から排出路２７ａまでが「連通流路」に相当し、脱気路として機能する。
　また、上層１２ａのインクの一部は、フィルター２３１を通過して下層１２ｂに流入する。下層１２ｂのインクの一部は、インクチャネル１５１に流入し、その一部がノズルＮから吐出され、残りが個別排出流路１５２、第２共通排出流路１８、流入口２６ｂ、排出路２７ｂを経て排出口２８から排出される。また、下層１２ｂのインクのうちインクチャネル１５１に流入しなかったものは、流入口２６ｃ、排出路２７ｃを経て排出口２８から排出される。
　このような本変形例の構成によっても、液滴吐出ヘッド１００全体の圧力損失を小さく抑えつつ、吐出不良に繋がる大きな気泡がインクチャネル１５１に流入するのを抑制して外部に排出させることができる。
　＜その他＞
　なお、本発明は、上記実施形態及び変形例に限られるものではなく、様々な変更が可能である。
　例えば、液滴吐出ヘッド１００は、インク以外の液体、例えば記録媒体上に回路パターンなどを形成するための機能液を吐出してもよい。
　また、前室２３ａから分岐する連通流路２９に加えて、後室２３ｂから分岐して排出路２７に連通する連通流路をさらに設けてもよい。
　また、シアモードの液滴吐出ヘッド１００を例示したが、これに限られない。例えば、ノズルに連通する圧力室の壁面に固着された圧電素子（圧力変動手段）を変形させることで圧力室内のインクの圧力を変動させてインクを吐出させる、ベントモードの液滴吐出ヘッド１００を用いてもよい。この場合には、圧力室からノズルに至る範囲のいずれかの位置から個別排出流路を分岐させることができる。
　また、排出流路１０２として、インクチャネル１５１から分岐する個別排出流路１５２、及び当該個別排出流路１５２に連通する第２共通排出流路１８を有するものを例示したが、これに限られず、個別排出流路１５２及び第２共通排出流路１８は省略してもよい。
　また、シングルパス形式の液滴吐出装置１を例に挙げて説明したが、ヘッドユニット又は液滴吐出ヘッドを走査させながら画像の記録を行う液滴吐出装置に本発明を適用してもよい。
　また、搬送ベルト２ｃにより記録媒体Ｍを搬送する例を用いて説明したが、これに限定する趣旨ではなく、例えば回転する搬送ドラムの外周面上で記録媒体Ｍを保持して搬送してもよい。
　本発明のいくつかの実施形態を説明したが、本発明の範囲は、上述の実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された発明の範囲とその均等の範囲を含む。
　本発明は、液滴吐出装置及び送液方法に利用することができる。
１　液滴吐出装置
２　搬送部
３　ヘッドユニット
９　インク循環機構
１０　吐出動作部
１１　インク流入口
１２　共通インク室
１３　共通供給流路
１４　第１共通排出流路
１５　インクチャネル
１５ａ　ノズルプレート
１５ｂ　流路基板
１５ｃ　圧力室基板
１５１　インクチャネル
１５２　個別排出流路
１６　インクマニホールド
１７、１７ａ、１７ｂ　インク流出口
１８　第２共通排出流路
２０　液体収容タンク
２０ａ　本体部
２１　供給口
２２　第１供給路
２３　液体収容部
２３ａ　前室
２３ｂ　後室
２３１　フィルター
２３２、２３３、２３４　開口端
２４　第２供給路
２５　流出口
２６、２６ａ～２６ｃ　流入口
２７、２７ａ～２７ｃ　排出路
２７１　逆止弁
２８　排出口
２９　連通流路
３０　カバー部材
４０　制御部
６１、６２　気泡
１００　液滴吐出ヘッド
１００ａ　ノズル開口面
１０１　供給流路
１０２　排出流路
Ｍ　記録媒体
Ｎ　ノズル
Ｎｓ　ストレート部
Ｎｔ　テーパー部
ｍ　メニスカス

Claims (6)

  1. 　液体を吐出するノズルと、
    　前記ノズルに供給される液体が通る供給流路と、
    　前記供給流路に連通し、前記ノズルから吐出されずに排出される液体が通る排出流路と、
    　前記供給流路に設けられ、当該供給流路を通る液体が通過するフィルターと、
    　前記供給流路のうち液体の送液方向について前記フィルターより上流側から分岐して前記排出流路に連通する連通流路と、
    　を有する液滴吐出ヘッドと、
    　前記供給流路及び前記排出流路の液体を前記送液方向に流動させる送液動作を行う送液部と、
    　を備え、
    　前記フィルターのメッシュ径は、前記ノズルの開口径よりも小さく、
    　前記送液部は、前記フィルターにおける圧力損失が、前記フィルターにおいて液体のメニスカスが壊れる第１のメニスカスブレイク圧力よりも小さくなる態様で前記送液動作を行う、液滴吐出装置。
  2. 　前記供給流路における液体の流量のうち、前記ノズルからの単位時間当たりの液体の最大吐出量に相当する流量を最大吐出流量とした場合に、
    　前記最大吐出流量の液体によって前記フィルターにおいて生じる圧力損失が、前記ノズルにおいて液体のメニスカスが壊れる第２のメニスカスブレイク圧力よりも小さい、請求項１に記載の液滴吐出装置。
  3. 　前記供給流路は、前記送液方向が鉛直下方成分を有する下降部分を有し、
    　前記送液部は、前記ノズルの前記開口径より小さい気泡が浮力により浮上する速度よりも、前記下降部分における液体の速度の鉛直下方成分の方が大きくなる態様で前記送液動作を行う、請求項１又は２に記載の液滴吐出装置。
  4. 　前記ノズルは、液体の吐出方向に垂直な断面積が、当該ノズルの開口に近いほど小さくなるテーパー部を有する、請求項１～３のいずれか一項に記載の液滴吐出装置。
  5. 　前記液体は水性インクである、請求項１～４のいずれか一項に記載の液滴吐出装置。
  6. 　液体を吐出するノズルと、前記ノズルに供給される液体が通る供給流路と、前記供給流路に連通し、前記ノズルから吐出されずに排出される液体が通る排出流路と、前記供給流路に設けられ、当該供給流路を通る液体が通過するフィルターと、前記供給流路のうち液体の送液方向について前記フィルターより上流側から分岐して前記排出流路に連通する連通流路と、を有する液体吐出部を備え、前記フィルターのメッシュ径が前記ノズルの開口径よりも小さい液滴吐出装置における送液方法であって、
    　前記供給流路及び前記排出流路の液体を前記送液方向に流動させる送液ステップを含み、
    　前記送液ステップでは、前記フィルターにおける圧力損失が、前記フィルターにおいて液体のメニスカスが壊れる第１のメニスカスブレイク圧力よりも小さくなる態様で液体を流動させる、送液方法。
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