特開 2024-112216 液体噴射ヘッドの洗浄方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024112216

(43)【公開日】2024-08-20

(54)【発明の名称】液体噴射ヘッドの洗浄方法

(51)【国際特許分類】

   B41J 2/165 20060101AFI20240813BHJP

   B41J 2/175 20060101ALI20240813BHJP

【ＦＩ】

B41J2/165 401

B41J2/175 503

【審査請求】未請求

【請求項の数】8

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023017137

(22)【出願日】2023-02-07

(71)【出願人】

【識別番号】000002369

【氏名又は名称】セイコーエプソン株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100101236

【弁理士】

【氏名又は名称】栗原 浩之

(74)【代理人】

【識別番号】100166914

【弁理士】

【氏名又は名称】山▲崎▼ 雄一郎

(72)【発明者】

【氏名】渡邉 峻介

【テーマコード（参考）】

2C056

【Ｆターム（参考）】

2C056EA21

2C056FA04

2C056FA10

2C056JB15

2C056JB16

2C056KB15

2C056KB16

2C056KB19

(57)【要約】

【課題】超音波振動によって振動板および圧電素子が破損するのを抑制した洗浄を行うことができる液体噴射ヘッドの洗浄方法を提供する。
【解決手段】液体を噴射するためのノズル２１が形成されたノズルプレート２０と、前記ノズル２１に連通する圧力室１２と、前記圧力室１２の一部を画定する振動板と、前記振動板上に積層された圧電素子と、を有する液体噴射ヘッドの洗浄方法であって、前記ノズル２１を洗浄槽内の洗浄液Ｗに浸した状態、且つ、前記圧力室内に気体が存在する状態で超音波振動子によって前記洗浄槽内の洗浄液Ｗを超音波振動させる超音波洗浄工程を備える。
【選択図】図９

【特許請求の範囲】

【請求項1】

液体を噴射するためのノズルが形成されたノズルプレートと、前記ノズルに連通する圧力室と、前記圧力室の一部を画定する振動板と、前記振動板上に積層された圧電素子と、を有する液体噴射ヘッドの洗浄方法であって、
前記ノズルを洗浄槽内の洗浄液に浸した状態、且つ、前記圧力室内に気体が存在する状態で超音波振動子によって前記洗浄槽内の洗浄液を超音波振動させる超音波洗浄工程を備える、
ことを特徴とする液体噴射ヘッドの洗浄方法。

【請求項2】

前記液体噴射ヘッドの外部と前記液体噴射ヘッド内の流路とを接続するための流路接続部を有する前記液体噴射ヘッドの洗浄方法であって、
前記超音波洗浄工程は、前記超音波振動子が超音波振動している間、前記液体噴射ヘッドの前記流路接続部を介して気体を導入する、
ことを特徴とする請求項１に記載の液体噴射ヘッドの洗浄方法。

【請求項3】

前記超音波洗浄工程は、前記超音波振動子が超音波振動している間、前記ノズルから気泡を排出させるようにして前記液体噴射ヘッドの前記流路接続部を介して気体を導入する、
ことを特徴とする請求項２に記載の液体噴射ヘッドの洗浄方法。

【請求項4】

前記超音波洗浄工程は、前記超音波振動子が超音波振動している間、前記ノズルから気泡を排出させないようにして前記液体噴射ヘッドの前記流路接続部を介して気体を導入する、
ことを特徴とする請求項２に記載の液体噴射ヘッドの洗浄方法。

【請求項5】

前記超音波洗浄工程を行う前に、前記液体噴射ヘッド内の液体を前記液体噴射ヘッドから排出することで前記液体噴射ヘッド内の液体を気体に置換する置換工程と、
前記超音波洗浄工程の前、且つ、前記置換工程の後に、洗浄液と気体との気液界面が前記ノズルの先端と前記圧力室を画定する振動板との間に位置するように前記液体噴射ヘッドを前記洗浄槽内に浸す含浸工程と、
を実行する、
ことを特徴とする請求項１に記載の液体噴射ヘッドの洗浄方法。

【請求項6】

前記含浸工程は、前記気液界面が前記ノズルと前記振動板との間に位置するように行う、
ことを特徴とする請求項５に記載の液体噴射ヘッドの洗浄方法。

【請求項7】

前記超音波洗浄工程は、前記圧力室内に気体が存在するか否かを検出し、前記圧力室内に気体が存在する場合に前記超音波振動子による超音波振動を開始する、
ことを特徴とする請求項１に記載の液体噴射ヘッドの洗浄方法。

【請求項8】

前記圧電素子は、薄膜圧電体を含む、
ことを特徴とする請求項１～７の何れか一項に記載の液体噴射ヘッドの洗浄方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、液体を噴射する液体噴射ヘッドの洗浄方法に関し、特に液体としてインクを噴射するインクジェット式記録ヘッドの洗浄方法に関する。

【背景技術】

【0002】

液体噴射ヘッドの一例であるインクジェット式記録ヘッドは、例えば、ノズルに連通する圧力発生室が設けられた流路形成基板に、圧力発生室内のインクに圧力変化を生じさせる圧力発生手段を備え、この圧力発生手段の駆動によって圧力発生室を画定する振動板を変形させて圧力室内のインクに圧力変化を生じさせることで、ノズルからインク滴を噴射させる。

【0003】

圧力発生手段として、振動板と、振動板上に第１電極と圧電体層と第２電極とを成膜およびリソグラフィー法によって積層した圧電素子と、を用いた液体噴射ヘッドが提案されている（例えば、特許文献１参照）。

【0004】

また、液体噴射ヘッドのノズルを洗浄槽の洗浄液に浸漬した状態で、洗浄液を超音波振動させて、液体噴射ヘッドのノズル周辺を洗浄する方法が提案されている（例えば、特許文献２参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２０１９－１６６７６７号公報

【特許文献2】特開２００３－２６６７１９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

しかしながら、特許文献１に記載の圧電素子を有する液体噴射ヘッドを、特許文献２の洗浄方法で洗浄すると、超音波振動によって振動板および圧電素子が破損する虞があるという問題がある。

【0007】

なお、このような問題は、インクを噴射するインクジェット式記録ヘッドの洗浄方法に限定されず、インク以外の液体を噴射する液体噴射ヘッドにおいても同様である。

【課題を解決するための手段】

【0008】

上記課題を解決する本発明の態様は、液体を噴射するためのノズルが形成されたノズルプレートと、前記ノズルに連通する圧力室と、前記圧力室の一部を画定する振動板と、前記振動板上に積層された圧電素子と、を有する液体噴射ヘッドの洗浄方法であって、前記ノズルを洗浄槽内の洗浄液に浸した状態、且つ、前記圧力室内に気体が存在する状態で超音波振動子によって前記洗浄槽内の洗浄液を超音波振動させる超音波洗浄工程を備える、ことを特徴とする液体噴射ヘッドの洗浄方法にある。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】実施形態１に係る液体噴射装置の概略構成を示す図である。

【図2】実施形態１に係る液体噴射ヘッドの分解斜視図である。

【図3】実施形態１に係る液体噴射ヘッドの断面図である。

【図4】実施形態１に係る液体噴射ヘッドの要部を拡大した断面図である。

【図5】実施形態１に係るヘッドチップの分解斜視図である。

【図6】実施形態１に係るヘッドチップの平面図である。

【図7】実施形態１に係るヘッドチップおよびカバーヘッドの断面図である。

【図8】実施形態１に係る超音波洗浄工程を説明する模式図である。

【図9】実施形態１に係る超音波洗浄工程を説明する要部断面図である。

【図10】実施形態１の変形例１に係る置換工程を説明する模式図である。

【図11】実施形態１の変形例１に係る超音波洗浄工程を説明する模式図である。

【図12】実施形態１の変形例２に係る超音波洗浄工程を説明する模式図である。

【図13】実施形態２に係る洗浄工程を説明する模式図である。

【図14】実施形態２に係る超音波洗浄工程を説明する模式図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

以下に本発明を実施形態に基づいて詳細に説明する。ただし、以下の説明は、本発明の一態様を示すものであって、本発明の範囲内で任意に変更可能である。各図において同じ符号を付したものは、同一の部材を示しており、適宜説明が省略されている。また、各図においてＸ、Ｙ、Ｚは、互いに直交する３つの空間軸を表している。本明細書では、これらの軸に沿った方向をＸ方向、Ｙ方向、及びＺ方向とする。各図の矢印が向かう方向を正（＋）方向、矢印の反対方向を負（－）方向として説明する。また、正方向及び負方向を限定しない３つの空間軸の方向については、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向、Ｚ軸方向として説明する。

【0011】

（実施形態１）
図１は、本発明の液体噴射装置１の概略構成を示す図である。

【0012】

図示するように、液体噴射装置１は、液体の一種であるインクをインク滴として印刷用紙等の媒体Ｓに噴射・着弾させて、当該媒体Ｓに形成されるドットの配列により画像等の印刷を行うインクジェット式記録装置である。なお、媒体Ｓとしては、記録用紙の他、樹脂フィルムや布等の任意の材質を用いることができる。

【0013】

液体噴射装置１は、液体噴射ヘッド２と、液体貯留部３と、制御部である制御ユニット４と、媒体Ｓを送り出す搬送機構５と、移動機構６と、を具備する。

【0014】

液体噴射ヘッド２は、液体貯留部３から供給されるインクを複数のノズルから媒体Ｓに噴射する。液体噴射ヘッド２の詳細な構成は後述する。

【0015】

液体貯留部３は、液体噴射ヘッド２から噴射されるインクを貯留する。液体貯留部３としては、例えば、液体噴射装置１に着脱可能なカートリッジ、可撓性のフィルムで形成された袋状のインクパック、インクを補充可能なインクタンクなどが挙げられる。なお、液体貯留部３には、特に図示していないが、例えば、色や成分等が異なる複数種類のインクが個別に貯留されている。

【0016】

本実施形態では、液体貯留部３は、インクの種類毎にメインタンク３ａとサブタンク３ｂとを有する。そして、サブタンク３ｂは、液体噴射ヘッド２に接続され、液体噴射ヘッド２からインク滴を噴射することで消費したインクをメインタンク３ａからサブタンク３ｂに補充する。もちろん、液体貯留部３は、メインタンク３ａのみで構成されていてもよい。

【0017】

液体噴射装置１は、液体噴射ヘッド２とサブタンク３ｂとの間でインクを循環させるための循環機構７を有する。

【0018】

循環機構７は、供給ポンプ７ａと、循環ポンプ７ｂと、サブタンク３ｂと、回収チューブ７ｃと、供給チューブ７ｄと、を含んで構成される。

【0019】

供給ポンプ７ａは、メインタンク３ａに貯留されたインクをサブタンク３ｂに供給するポンプである。循環ポンプ７ｂは、サブタンク３ｂに貯留されたインクを液体噴射ヘッド２に供給、すなわち、圧送するためのポンプである。

【0020】

回収チューブ７ｃは、液体噴射ヘッド２で印刷に使用されず、サブタンク３ｂに回収されるインクの流路を形成する部材である。供給チューブ７ｄは、サブタンク３ｂから液体噴射ヘッド２に供給されるインクの流路を形成する部材である。

【0021】

サブタンク３ｂは、液体貯留部３から供給されるインクを一時的に貯留する容器である。また、サブタンク３ｂは、液体噴射ヘッド２で印刷に使用されず、回収チューブ７ｃを介して回収されたインクを一時的に貯留する。

【0022】

このような循環機構７は、循環ポンプ７ｂにより、サブタンク３ｂから供給チューブ７ｄを介して液体噴射ヘッド２へインクを供給し、液体噴射ヘッド２で使用されなかったインクを、回収チューブ７ｃを介してサブタンク３ｂに回収する。これにより液体噴射ヘッド２とサブタンク３ｂとの間でインクが循環する。また、サブタンク３ｂに貯留されたインクが一定量以下となると、供給ポンプ７ａによりメインタンク３ａからサブタンク３ｂへインクが供給される。

【0023】

制御ユニット４は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）またはＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）等の制御装置と、半導体メモリー等の記憶装置と、を備えている。制御ユニット４は、記憶装置に記憶されたプログラムを制御装置が実行することで液体噴射装置１の各要素、すなわち、液体噴射ヘッド２、搬送機構５、移動機構６等を統括的に制御する。

【0024】

搬送機構５は、媒体ＳをＸ軸方向に搬送するものであり、搬送ローラー５ａを有する。すなわち搬送機構５は、搬送ローラー５ａが回転することで媒体ＳをＸ軸方向に搬送する。なお、媒体Ｓを搬送する搬送機構５は、搬送ローラー５ａを備えるものに限られず、例えば、ベルトやドラムによって媒体Ｓを搬送するものであってもよい。

【0025】

移動機構６は、搬送体６ａと搬送ベルト６ｂとを具備する。搬送体６ａは、液体噴射ヘッド２を収容する略箱形の構造体、所謂、キャリッジであり、搬送ベルト６ｂに固定される。搬送ベルト６ｂは、Ｙ軸方向に沿って架設された無端ベルトである。搬送ベルト６ｂは、図示しない搬送モーターの駆動によって回転する。制御ユニット４は、搬送モーターの駆動を制御することで搬送ベルト６ｂを回転させて、液体噴射ヘッド２を搬送体６ａと共にＹ軸方向に図示しないガイドレールに沿って往復移動する。なお、液体貯留部３のサブタンク３ｂは、液体噴射ヘッド２と共に搬送体６ａに搭載することも可能である。

【0026】

液体噴射ヘッド２は、制御ユニット４による制御のもとで、液体貯留部３から供給されたインクを複数のノズル２１（図７参照）のそれぞれからインク滴として＋Ｚ方向に噴射する噴射動作を実行する。この液体噴射ヘッド２によるインク滴の噴射動作が、搬送機構５による媒体Ｓの搬送や移動機構６による液体噴射ヘッド２の往復移動と並行して行われることにより、媒体Ｓの表面にインクによる画像が形成される、所謂、印刷動作が行われる。

【0027】

図２～図４を用いて、液体噴射ヘッド２を説明する。なお、図２は、液体噴射ヘッド２の分解斜視図である。図３は、液体噴射ヘッド２の断面図である。図４は、図３の要部を拡大した断面図である。なお、液体噴射ヘッド２の各方向について、液体噴射装置１に搭載された際の方向、すなわち、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向およびＺ軸方向に基づいて説明する。もちろん、液体噴射ヘッド２の液体噴射装置１内の位置は以下に示すものに限定されるものではない。

【0028】

図示するように、液体噴射ヘッド２は、ヘッドチップ８と、流路４００を有する流路部材２００と、中継基板２１０と、カバーヘッド２２０と、を具備する。

【0029】

流路部材２００は、流路４００として、液体貯留部３から供給されたインクをヘッドチップ８に供給する供給流路と、ヘッドチップ８のノズルから噴射されなかったインクを液体貯留部３に戻すための排出流路と、を有する。図３には、流路４００として供給流路のみを図示し、以下は、供給流路である流路４００について説明したものである。

【0030】

流路部材２００は、第１流路４０１が設けられた第１流路部材２０１と、第２流路４０２が設けられた第２流路部材２０２と、第１流路４０１と第２流路４０２とを液密な状態で接続するシール部材２０３と、を具備する。

【0031】

第１流路部材２０１と、シール部材２０３と、第２流路部材２０２とは、この順に＋Ｚ方向に積層されている。

【0032】

第１流路部材２０１は、本実施形態では、３つの部材２０１ａ、２０１ｂ、２０１ｃがＺ軸方向に積層されて構成されている。第１流路部材２０１は、液体であるインクが貯留された液体貯留部３に接続される供給側流路接続部２０４ａを有する。本実施形態では、供給側流路接続部２０４ａとして、第１流路部材２０１の－Ｚ方向の面に、－Ｚ方向に筒状に突出したものとした。この供給側流路接続部２０４ａには、供給チューブ７ｄが接続される。このような供給側流路接続部２０４ａの内部には、液体貯留部３からのインクが供給される第１流路４０１が設けられている。

【0033】

第１流路４０１は、Ｚ軸方向に延びる流路や、積層された部材の積層界面に沿って延びる流路等で構成されている。また、第１流路４０１の途中には、他の領域よりも内径が広く拡幅されたフィルター室４０１ａが設けられており、フィルター室４０１ａ内には、インクに含まれるゴミや気泡などの異物を捕捉するフィルター４０１ｂが設けられている。

【0034】

なお、本実施形態では、１つの第１流路部材２０１は、４個の供給側流路接続部２０４ａと、４個の独立した第１流路４０１と、を具備する。なお、第１流路４０１は、例えば、フィルター４０１ｂの下流で２個以上に分岐してもよい。

【0035】

また、図２に示すように、第１流路部材２０１は、４個の排出側流路接続部２０４ｂを有する。各排出側流路接続部２０４ｂには、回収チューブ７ｃが接続され、液体噴射ヘッド２のノズル２１から噴射されなかったインクは、回収チューブ７ｃを介してサブタンク３ｂに戻される。また、排出側流路接続部２０４ｂの図示しない内部には、排出流路が設けられている。つまり、流路部材２００には、不図示の排出流路が４個設けられている。ちなみに、排出流路の途中には、フィルターを設ける必要はない。以降、供給側流路接続部２０４ａと排出側流路接続部２０４ｂとを区別しない場合に流路接続部２０４と称する。

【0036】

第２流路部材２０２は、第１流路４０１のそれぞれに連通する第２流路４０２を有する。すなわち、第２流路部材２０２は、４個の第２流路４０２を有する。第１流路４０１と第２流路４０２とは、シール部材２０３を介して液密に接続されている。シール部材２０３は、液体噴射ヘッド２に用いられるインク等の液体に対して耐液体性を有し、且つ弾性変形可能な材料、例えば、ゴムやエラストマー等を用いることができる。このようなシール部材２０３には、Ｚ軸方向に貫通する接続流路４０３が設けられており、第１流路４０１と第２流路４０２とは、接続流路４０３を介して連通する。つまり、流路部材２００の供給流路である流路４００は、第１流路４０１と第２流路４０２と接続流路４０３とを具備する。

【0037】

また、第２流路部材２０２の＋Ｚ方向を向く面に、ヘッドチップ８が保持されている。本実施形態の液体噴射ヘッド２には、複数、本実施形態では、一例として２個のヘッドチップ８が保持されている。もちろん、液体噴射ヘッド２が保持するヘッドチップ８の数は、特にこれに限定されず、１個であってもよく、２個以上の複数であってもよい。また、本実施形態では、２個のヘッドチップ８は、Ｘ軸方向に関して同じ位置となるように、Ｙ軸方向に並設されている。もちろん、複数のヘッドチップ８の配置は、特にこれに限定されず、例えば、Ｘ軸方向に沿って千鳥状に配置されていてもよい。

【0038】

このようなヘッドチップ８の各導入口４４ａに第２流路４０２が連通する。また、ヘッドチップ８の導出口４４ｂに流路部材２００の不図示の排出流路が接続される。

【0039】

また、第２流路部材２０２には、各ヘッドチップ８の配線部材１１０を挿通するための配線保持孔２０５が設けられている。本実施形態では、２個のヘッドチップ８の夫々に対して２個の配線保持孔２０５が設けられている。ヘッドチップ８の詳しくは後述する配線部材１１０は、配線保持孔２０５を介して第２流路部材２０２の－Ｚ方向を向く面側に導出される。

【0040】

また、Ｚ軸方向において、シール部材２０３と第１流路部材２０１との間には、複数のヘッドチップ８の配線部材１１０が共通して接続される中継基板２１０が設けられている。中継基板２１０は、柔軟性のない硬質のリジット基板からなり、不図示の配線や電子部品等が実装されたものである。本実施形態では、電子部品として外部配線が接続されるコネクター２１１を図示している。そして、ヘッドチップ８を制御するための印刷信号等は、外部配線からコネクター２１１を介して中継基板２１０に入力され、中継基板２１０から各ヘッドチップ８に供給される。なお、流路部材２００のコネクター２１１に対向する側壁には、コネクター２１１に接続される外部配線を挿通するための外部配線用開口部２０６が設けられている。外部配線は、外部配線用開口部２０６を介して流路部材２００の内部に設けられた中継基板２１０のコネクター２１１に接続される。

【0041】

中継基板２１０には、ヘッドチップ８の配線部材１１０を－Ｚ方向を向く面側に導出するための配線挿通孔２１２が設けられている。配線挿通孔２１２は、各ヘッドチップ８に対して１個、合計２個設けられている。

【0042】

また、中継基板２１０には、Ｚ軸方向に貫通して設けられた突起部挿通孔２１３が設けられている。第２流路部材２０２の－Ｚ方向を向く面には、内部に第２流路４０２が設けられた突起部２０７が－Ｚ方向に向かって突出して設けられており、突起部２０７は、突起部挿通孔２１３を介して中継基板２１０の－Ｚ方向側に挿通されて、接続流路４０３と接続される。

【0043】

また、流路部材２００の＋Ｚ方向を向く面には、カバーヘッド２２０が固定されている。カバーヘッド２２０は、本実施形態では、２個のヘッドチップ８を覆う大きさを有する。カバーヘッド２２０には、ヘッドチップ８のノズル２１を＋Ｚ方向に向かって露出する露出開口部２２１がヘッドチップ８毎に独立して設けられている。露出開口部２２１から露出されたノズル２１からインクが＋Ｚ方向に向かって噴射される。もちろん、露出開口部２２１は、複数のヘッドチップ８に共通して設けられていてもよい。

【0044】

ここで、液体噴射ヘッド２に搭載されるヘッドチップ８について、さらに図５～図７を参照して説明する。図５は、本発明の一実施形態に係るヘッドチップ８の分解斜視図である。図６は、ヘッドチップ８の平面図である。図７は、図６のＡ－Ａ′線に準じたヘッドチップ８およびカバーヘッド２２０の断面図である。なお、ヘッドチップ８の各方向について、液体噴射ヘッド２に搭載された際の方向、すなわち、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向およびＺ軸方向に基づいて説明する。

【0045】

図示するように、本実施形態のヘッドチップ８は、流路形成基板１０を具備する。流路形成基板１０は、例えば、シリコン基板、ガラス基板、ＳＯＩ基板、各種セラミック基板からなる。

【0046】

流路形成基板１０には、複数の圧力室１２がＸ軸方向に沿って並んで配置されている。複数の圧力室１２は、Ｙ軸方向に関して同じ位置となるように、Ｘ軸方向に沿った直線上に配置されている。Ｘ軸方向で互いに隣り合う２つの圧力室１２は、隔壁によって区画されている。また、本実施形態では、圧力室１２がＸ軸方向に沿って並設された圧力室列が、Ｙ軸方向に２列設けられている。もちろん、圧力室１２の配置は特にこれに限定されず、例えば、複数の圧力室１２は、Ｘ軸方向に沿って千鳥状に配置されていてもよい。

【0047】

流路形成基板１０の＋Ｚ方向を向く面には、連通板１５とノズルプレート２０とが順次積層されている。

【0048】

連通板１５は、流路形成基板１０の＋Ｚ方向を向く面に接合された板状部材からなる。連通板１５には、圧力室１２とノズル２１とを連通するノズル連通路１６が設けられている。

【0049】

また、連通板１５には、複数の圧力室１２が共通して連通する共通液室となるマニホールド１００の一部を構成する第１マニホールド部１７と第２マニホールド部１８とが設けられている。第１マニホールド部１７は、連通板１５をＺ軸方向に貫通して設けられている。また、第２マニホールド部１８は、連通板１５をＺ軸方向に貫通することなく、＋Ｚ方向を向く面に開口して設けられている。

【0050】

さらに、連通板１５には、圧力室１２のＹ軸方向の一端部に連通する供給連通路１９が圧力室１２の各々に独立して設けられている。供給連通路１９は、第２マニホールド部１８と圧力室１２とを連通して、マニホールド１００内のインクを圧力室１２に供給する。

【0051】

このような連通板１５としては、シリコン基板、ガラス基板、ＳＯＩ基板、各種セラミック基板、ステンレス基板等の金属基板などを用いることができる。なお、連通板１５は、流路形成基板１０の熱膨張率と略同一の材料を用いることが好ましい。このように流路形成基板１０と連通板１５とを熱膨張率が略同一の材料を用いることで、熱膨張率の違いによって熱により反りが発生するのを低減することができる。

【0052】

ノズルプレート２０は、連通板１５の流路形成基板１０とは反対側、すなわち、＋Ｚ方向を向く面に接合されている。

【0053】

ノズルプレート２０には、各圧力室１２にノズル連通路１６を介して連通するノズル２１が形成されている。ノズル２１は、噴射面２０ａ側である＋Ｚ方向側に設けられた第１部分２１ａと、第１部分２１ａよりも圧力室１２側、つまり－Ｚ方向側に設けられた第２部分２１ｂと、を有する。第１部分２１ａは、第２部分２１ｂよりも小さい開口面積を有する。つまり、第１部分２１ａのＸ軸とＹ軸とで規定されるＸＹ平面に沿った断面積は、第２部分２１ｂのＸＹ平面に沿った断面積よりも小さい。ノズル２１の開口形状が円形の場合、第１部分２１ａの直径は、第２部分２１ｂの直径よりも小さい。

【0054】

また、本実施形態では、複数のノズル２１は、Ｘ軸方向に沿って一列となるように並んで配置されている。また、本実施形態では、ノズル２１がＸ軸方向に沿って並設されたノズル列が、Ｙ軸方向に離れて２列設けられている。Ｙ軸方向に並設された２列のノズル列は、各列を構成するノズル２１同士が互いにＸ軸方向に半ピッチずれた状態で配置されていてもよい。このようなノズルプレート２０としては、シリコン基板、ガラス基板、ＳＯＩ基板、各種セラミック基板、ステンレス基板等の金属基板、ポリイミド樹脂のような有機物などを用いることができる。なお、ノズルプレート２０は、連通板１５の熱膨張率と略同一の材料を用いることが好ましい。このようにノズルプレート２０と連通板１５とを熱膨張率が略同一の材料を用いることで、熱膨張率の違いによって熱により反りが発生するのを低減することができる。

【0055】

流路形成基板１０の－Ｚ方向を向く面には、振動板５０と圧電素子３００とが順次積層されている。

【0056】

振動板５０は、本実施形態では、流路形成基板１０側に設けられた酸化シリコンからなる弾性膜５１と、弾性膜５１の－Ｚ方向を向く面上に設けられた酸化ジルコニウムからなる絶縁膜５２と、を有する。なお、振動板５０は、弾性膜５１のみで構成されていてもよく、絶縁膜５２のみで構成されていてもよく、弾性膜５１と絶縁膜５２とに加えて他の膜を有する構成であってもよい。

【0057】

圧電素子３００は、振動板５０上に－Ｚ方向に向かって順次積層された第１電極６０と圧電体層７０と第２電極８０とを具備する。圧電素子３００が、圧力室１２内のインクに圧力変化を生じさせる駆動素子となっている。このような圧電素子３００は、圧電アクチュエーターとも言い、第１電極６０と圧電体層７０と第２電極８０とを含む部分を言う。また、第１電極６０と第２電極８０との間に電圧を印加した際に、圧電体層７０に圧電歪みが生じる部分を活性部３１０と称する。これに対して、圧電体層７０に圧電歪みが生じない部分を非活性部と称する。すなわち、活性部３１０は、圧電体層７０が第１電極６０と第２電極８０とで挟まれた部分を言う。本実施形態では、圧力室１２毎に活性部３１０が形成されている。つまり、圧電素子３００には複数の活性部３１０が形成されていることになる。そして、一般的には、活性部３１０の何れか一方の電極を活性部３１０毎に独立する個別電極とし、他方の電極を複数の活性部３１０に共通する共通電極として構成する。本実施形態では、第１電極６０が個別電極を構成し、第２電極８０が共通電極を構成している。もちろん、第１電極６０が共通電極を構成し、第２電極８０が個別電極を構成してもよい。

【0058】

ここで第１電極６０は、圧力室１２毎に切り分けられて活性部３１０毎に独立する個別電極を構成する。第１電極６０は、＋Ｘ方向において、圧力室１２の幅よりも狭い幅で形成されている。すなわち、＋Ｘ方向において、第１電極６０の端部は、圧力室１２に対向する領域の内側に位置している。また、図７に示すように、第１電極６０のＹ軸方向において、ノズル２１側の端部は、圧力室１２よりも外側に配置されている。この第１電極６０のＹ軸方向において圧力室１２よりも外側に配置された端部に、引き出し配線であるリード電極９０が接続されている。

【0059】

圧電体層７０は、＋Ｙ方向の幅が所定の幅で、＋Ｘ方向に亘って連続して設けられている。圧電体層７０のＹ軸方向の幅は、圧力室１２のＹ軸方向の長さよりも長い。このため、圧力室１２の＋Ｙ方向および－Ｙ方向の両側では、圧電体層７０は、圧力室１２に対向する領域の外側まで延設されている。このような圧電体層７０のＹ軸方向においてノズル２１とは反対側の端部は、第１電極６０の端部よりも外側に位置している。すなわち、第１電極６０のノズル２１とは反対側の端部は圧電体層７０によって覆われている。また、圧電体層７０のノズル２１側の端部は、第１電極６０の端部よりも内側に位置しており、第１電極６０のノズル２１側の端部は、圧電体層７０に覆われていない。

【0060】

このような圧電体層７０は、一般式ＡＢＯ_３で示されるペロブスカイト構造の複合酸化物からなる圧電材料を用いて構成されている。

【0061】

第２電極８０は、図７に示すように、圧電体層７０の第１電極６０とは反対側である－Ｚ方向側に連続して設けられており、複数の活性部３１０に共通する共通電極を構成する。第２電極８０は、Ｙ軸方向が所定の幅となるように、Ｘ軸方向に亘って連続して設けられている。また、第２電極８０は、凹部の内面、すなわち、圧電体層７０の凹部の側面上および凹部の底面である振動板５０上にも設けられている。もちろん、第２電極８０は、凹部の内面の一部のみに設けるようにしてもよく、凹部の内面の全面に亘って設けないようにしてもよい。

【0062】

また、第１電極６０からは、引き出し配線であるリード電極９０が引き出されている。そしてリード電極９０の圧電素子３００に接続された端部とは反対側の端部には、可撓性を有するフレキシブル基板からなる配線部材１１０が接続されている。配線部材１１０は、活性部３１０の夫々を駆動させるか否かを選択する複数のスイッチング素子を有する駆動信号選択回路１１１が実装されている。つまり、配線部材１１０は、ＣＯＦからなる。なお、配線部材１１０には、駆動信号選択回路１１１駆動信号選択回路１１１を設けなくてもよい。つまり、配線部材１１０は、ＦＦＣ、ＦＰＣ等であってもよい。

【0063】

このような第１電極６０、圧電体層７０および第２電極８０を含む圧電素子３００は、各層が成膜およびリソグラフィー法によって形成される。このため本実施形態の圧電素子３００は、「薄膜圧電体」である圧電体層７０を含む圧電薄膜となっている。ここで薄膜圧電体を含む圧電薄膜とは、第１電極６０、圧電体層７０および第２電極８０を含む積層方向であるＺ軸方向の厚さが１０μｍ未満のものを言う。なお、圧電薄膜は、複数のノズル２１を高密度に配置するために３μｍ以下であることが好ましい。

【0064】

流路形成基板１０の－Ｚ方向を向く面には、流路形成基板１０と略同じ大きさを有する保護基板３０が接合されている。保護基板３０は、圧電素子３００を保護する空間である保持部３１を有する。保持部３１は、Ｘ軸方向に並んで配置される圧電素子３００の列毎に独立して設けられたものであり、Ｙ軸方向に２つ並んで形成されている。また、保護基板３０には、Ｙ軸方向に並んで配置される２つの保持部３１の間にＺ軸方向に貫通する貫通孔３２が設けられている。圧電素子３００の電極から引き出されたリード電極９０の端部は、この貫通孔３２内に露出するように延設され、リード電極９０と配線部材１１０とは、貫通孔３２内で電気的に接続されている。

【0065】

このような保護基板３０としては、例えば、流路形成基板１０と同様にシリコン基板、ガラス基板、ＳＯＩ基板、各種セラミック基板からなる。なお、保護基板３０は、流路形成基板１０の熱膨張率と略同一の材料を用いることが好ましい。このように流路形成基板１０と保護基板３０とを熱膨張率が略同一の材料を用いることで、熱膨張率の違いによって熱による反りが発生するのを低減することができる。

【0066】

また、保護基板３０上には、複数の圧力室１２に連通するマニホールド１００を流路形成基板１０と共に画成するケース部材４０が固定されている。ケース部材４０は、平面視において上述した連通板１５と略同一形状を有し、保護基板３０に接合されると共に、上述した連通板１５にも接合されている。

【0067】

このようなケース部材４０は、保護基板３０側に流路形成基板１０および保護基板３０が収容される深さの凹部４１を有する。この凹部４１は、保護基板３０の流路形成基板１０に接合された面よりも広い開口面積を有する。そして、凹部４１に流路形成基板１０および保護基板３０が収容された状態で、凹部４１のノズルプレート２０側の開口面が連通板１５によって封止されている。

【0068】

また、ケース部材４０には、連通板１５の第１マニホールド部１７に連通する第３マニホールド部４２が設けられている。そして、連通板１５に設けられた第１マニホールド部１７および第２マニホールド部１８と、ケース部材４０に設けられた第３マニホールド部４２と、によって本実施形態のマニホールド１００が構成されている。マニホールド１００は、圧力室１２の列毎に、つまり、合計２個設けられている。各マニホールド１００は、圧力室１２が並んで配置されるＸ軸方向に亘って連続して設けられており、各圧力室１２とマニホールド１００とを連通する供給連通路１９は、Ｘ軸方向に並んで配置されている。また、ケース部材４０には、マニホールド１００に連通して各マニホールド１００にインクを供給するための導入口４４ａが設けられている。また、ケース部材４０には、保護基板３０の貫通孔３２に連通して配線部材１１０が挿通される接続口４３が設けられており、配線部材１１０は、接続口４３を介して液体噴射ヘッド２の－Ｚ方向を向く面側に導出される。ケース部材４０としては、金属材料、樹脂材料などを用いることができる。

【0069】

また、連通板１５の第１マニホールド部１７および第２マニホールド部１８が開口する＋Ｚ方向側の面には、コンプライアンス基板４５が設けられている。このコンプライアンス基板４５が、第１マニホールド部１７と第２マニホールド部１８の噴射面２０ａ側の開口を封止している。このようなコンプライアンス基板４５は、本実施形態では、可撓性を有する薄膜からなる封止膜４６と、金属等の硬質の材料からなる固定基板４７と、を具備する。固定基板４７のマニホールド１００に対向する領域は、厚さ方向に完全に除去された開口部４８となっているため、マニホールド１００の一方面は可撓性を有する封止膜４６のみで封止された可撓部であるコンプライアンス部４９となっている。

【0070】

このようなコンプライアンス基板４５の＋Ｚ方向を向く面に、カバーヘッド２２０が接合される。つまり、カバーヘッド２２０は、開口部４８を覆うように固定基板４７に接合される。カバーヘッド２２０と封止膜４６との間の空間は、大気開放させることで封止膜４６のコンプライアンス部４９をマニホールド１００内のインクの圧力に応じて変形可能となっている。

【0071】

また、ノズルプレート２０とコンプライアンス基板４５およびカバーヘッド２２０の露出開口部２２１との間には、充填剤２２が充填される。充填剤２２は、接着剤やポッティング剤、モールド剤などを用いることができる。このようノズルプレート２０とカバーヘッド２２０との隙間に充填剤２２を充填することで、噴射面２０ａをブレードでワイピングした際のインクがこの隙間に滞留することを抑制できる。また、充填剤２２によってワイピングするブレードがノズルプレート２０の角部に当接して削れることを抑制して、ブレードの寿命が低下することを抑制できる。

【0072】

以下に、図８および図９を用いて、液体噴射ヘッド２の洗浄方法を説明する。なお、図８は、液体噴射ヘッド２の超音波洗浄工程を説明する模式図である。図９は、超音波洗浄工程を説明する液体噴射ヘッド２およびカバーヘッド２２０の要部断面図である。

【0073】

液体噴射ヘッドの洗浄を行う超音波洗浄装置５００は、図８に示すように、洗浄槽５０１と、洗浄槽５０１に取り付けられた超音波振動子５０２と、を具備する。

【0074】

洗浄槽５０１は、内部に洗浄液Ｗを収容可能な容器である。洗浄槽５０１に収容される洗浄液Ｗとしては、例えば、インクの溶媒、つまり、色材を含まないものや、純水、水溶性アルコールなどの水溶性溶剤、水酸化カリウム等を用いることができ、必要に応じて界面活性剤や消泡剤を添加させてもよい。

【0075】

また、洗浄槽５０１の－Ｚ方向を向く面は、液体噴射ヘッド２よりも大きく開口しており、液体噴射ヘッド２は、洗浄槽５０１の－Ｚ方向を向く面側から洗浄槽５０１内に挿入される。

【0076】

超音波振動子５０２は、洗浄槽５０１の外周面に固定される。超音波振動子５０２は、洗浄槽５０１内に収容された洗浄液Ｗに超音波振動を与える。超音波振動子５０２は、例えば、２０ｋＨｚから２００ｋＨｚまでの任意の周波数である超音波振動を洗浄液Ｗに与える。

【0077】

このような超音波洗浄装置５００を用いて液体噴射装置１から取り外した液体噴射ヘッド２のノズル２１を超音波振動させた洗浄液Ｗで洗浄する超音波洗浄工程を行う。

【0078】

超音波洗浄工程は、液体噴射ヘッド２のノズル２１を洗浄槽５０１の洗浄液Ｗに浸した状態、且つ、圧力室１２に気体が存在する状態で洗浄槽５０１内の洗浄液Ｗを超音波振動させる。

【0079】

ここで、超音波洗浄工程において「ノズル２１を洗浄液に浸した状態」とは、ノズル２１の噴射面２０ａ側の開口、つまりノズル２１の＋Ｚ方向の一端が洗浄液Ｗに浸した状態を言う。すなわち、ノズル２１は、＋Ｚ方向の一端が洗浄液Ｗに浸っていれば、ノズル２１のＺ軸方向に亘る全てが洗浄液Ｗに浸されていなくてもよい。言い換えると、ノズルプレート２０の噴射面２０ａのみが洗浄液Ｗに浸った状態であれば、ノズルプレート２０のＺ軸方向の厚さの全体が洗浄液Ｗに浸っていなくてもよい。なお、ノズル２１への異物の付着は、ノズル２１の噴射面２０ａ側の一端から始まり、最終的にはノズル２１の全てに付着してノズル２１を閉塞する場合がある。このようなノズル２１に付着した異物を洗浄液Ｗで洗浄するために超音波洗浄工程を行うため、少なくともノズル２１の＋Ｚ方向の一端が洗浄液Ｗに浸した状態であればよい。また、ノズル２１に付着する異物は、例えば、紫外線硬化型インクが紫外線によって固化したもの、顔料インクと当該顔料インクに含まれる顔料を凝集させるための反応液との混在物などが挙げられる。このような異物は、通常の液体噴射装置に搭載されるクリーニング手段、例えば、噴射面２０ａをワイピングするワイパーブレードによる清掃や、噴射面２０ａをキャップで覆い、キャップ内を吸引することでノズル２１からインクと共に異物を吸引する清掃などを行っても除去するのが困難である。もちろん、インクの種類および異物の種類は上述したものに限定されるものではない。

【0080】

もちろん、後述する圧力室１２に気体が存在する状態を維持できれば、ノズルプレート２０の全部や、ヘッドチップ８の一部または全部、流路部材２００の一部が洗浄液Ｗに浸った状態であってもよい。

【0081】

なお、ノズル２１内に侵入した洗浄液Ｗの液面、つまり、洗浄液Ｗと気体との気液界面の位置Ｐｇｌは、ノズル２１内、ノズル連通路１６内、圧力室１２内等であってもよい。ちなみに、圧力室１２内に洗浄液Ｗの液面がある場合には、後述するように洗浄液Ｗが振動板５０に付着しない位置である必要がある。また、洗浄液Ｗは表面張力によって開口面積が変わる段差部分にメニスカスが形成されやすいため、洗浄液Ｗの液面である気液界面は、例えば、ノズル２１の第１部分２１ａと第２部分２１ｂとの境界Ｐ１、第２部分２１ｂとノズル連通路１６との境界Ｐ２、ノズル連通路１６と圧力室１２との境界Ｐ３等に形成されやすい。また、気液界面の位置Ｐｇｌは、ノズル２１よりも上流、すなわち、ノズル２１と振動板５０との間に位置することが好ましい。また、例えば、ノズル２１の第２部分２１ｂとノズル連通路１６との境界Ｐ２やノズル連通路１６と圧力室１２との境界Ｐ３などに位置することも好ましい。これにより、洗浄液Ｗでノズル２１全体を満たして、超音波振動工程でノズル２１に付着した異物を除去することができる。

【0082】

また、超音波洗浄工程において圧力室１２に気体が存在する状態は、本実施形態では、液体噴射ヘッド２の流路４００に気体を導入することで行われる。つまり、液体噴射ヘッド２の供給側流路接続部２０４ａおよび排出側流路接続部２０４ｂの一方の開口を塞ぎ、他方を介して液体噴射ヘッド２の流路４００に気体を供給する。本実施形態では、排出側流路接続部２０４ｂの開口を閉塞部材５１０で塞ぎ、供給側流路接続部２０４ａに気体供給チューブ５２０を介して気体を液体噴射ヘッド２に向かって送るポンプ５２１からなる圧送手段を接続する。ポンプ５２１は、気体を気体供給チューブ５２０から圧送することで、液体噴射ヘッド２の流路内に気体を導入する。これにより、流路４００からヘッドチップ８の導入口を介してマニホールド１００内および圧力室１２内に気体が導入され、圧力室１２に気体が存在する状態となる。

【0083】

なお、圧力室１２に気体が存在する状態とは、図９に示すように、振動板５０に洗浄液Ｗの一部である洗浄液Ｗ’が付着しているが、洗浄槽５０１の洗浄液Ｗと振動板５０に付着した洗浄液Ｗ’とが断続した状態、つまり、洗浄槽５０１の洗浄液Ｗと振動板５０に付着した洗浄液Ｗ’との間に気体が存在する状態を言う。また、圧力室１２に気体が存在する状態とは、図９において振動板５０に洗浄液Ｗの一部である洗浄液Ｗ’が付着していない状態、即ち、振動板５０の全面が気体に触れている状態も含む。

【0084】

本実施形態では、図９に示すように、超音波洗浄工程で超音波振動子５０２が超音波振動している間、ノズル２１から気泡Ｂを排出させるように液体噴射ヘッド２の供給側流路接続部２０４ａを介して気体を導入する。つまり、超音波振動子５０２が洗浄液Ｗに超音波振動を与えている間は、ポンプ５２１が液体噴射ヘッド２に向かって気体を導入し続けることで、ノズル２１から気泡Ｂを排出させる。ノズル２１から排出される気泡Ｂの量は、ポンプ５２１による気体の供給圧力と、液体噴射ヘッド２を洗浄槽５０１の洗浄液Ｗに沈めた際にノズル２１に加わる水圧と、の差圧によって決まる。

【0085】

このように超音波洗浄工程でノズル２１から気泡Ｂを排出させることで、圧力室１２に洗浄液Ｗが充填されずに気体が存在する状態を容易に維持することができる。つまり、液体噴射ヘッド２の内部において気液界面の位置Ｐｇｌを調整するためのポンプ５２１による高度な圧力調整が不要となる。

【0086】

なお、液体噴射ヘッド２の流路４００に導入する気体は、例えば、空気や窒素等の不活性ガスなどを用いるようにしてもよい。また、液体噴射ヘッド２へ気体を圧送する圧送手段としてポンプを例示したが、圧送手段は特にこれに限定されず、例えば、圧縮された気体を貯留したタンクを流路接続部２０４に接続し、タンクから圧縮された気体を液体噴射ヘッド２に導入するようにしてもよい。

【0087】

このように超音波振動工程は、ノズル２１を洗浄液Ｗに浸した状態、且つ圧力室１２内に気体が存在する状態で超音波振動子５０２によって洗浄槽５０１内の洗浄液Ｗを超音波振動させる。これによりノズル２１に付着した異物を超音波振動する洗浄液Ｗによって洗い流すことができると共に、洗浄時の超音波振動が洗浄液Ｗを介して振動板５０に伝わるのを抑制して、振動板５０および圧電素子３００が超音波振動することによって破損するのを抑制できる。ちなみに、洗浄槽５０１内の洗浄液Ｗが圧力室１２内まで連続して充填されてしまうと、ノズル２１に付着した異物を洗い流すことができるものの、超音波振動が洗浄液Ｗを介して振動板５０まで伝わり、振動板５０および圧電素子３００が超音波振動することで破損する虞がある。具体的には、圧力室１２内の洗浄液Ｗ中にキャビテーションが発生することで、振動板５０および圧電素子３００が破損する虞がある。

【0088】

また、超音波洗浄工程で圧力室１２に気体を存在させるために、ノズル２１から気泡Ｂを排出させることで、ノズル２１に形成された洗浄液Ｗのメニスカスを振動させて、ノズル２１に付着した異物にさらに振動を与えることができる。したがって、気泡Ｂによる洗浄液Ｗのメニスカスの振動によってノズル２１に付着した異物を洗い流し易くすることができる。また、液体噴射ヘッド２の噴射面２０ａの周囲にノズル２１から排出された気泡Ｂが存在することで、超音波振動によって洗浄液Ｗを伝わる定在波を減衰し、ノズルプレート２０に定在波が伝わり難くすることができる。これにより、ノズルプレート２０に伝わる定在波によって流路形成基板１０および圧電素子３００等に大きな振動が作用するのを抑制し、振動板５０および圧電素子３００の振動による破損を抑制できる。

【0089】

なお、超音波洗浄工程は、圧力室１２内に気体が存在するか否かを検出し、圧力室１２内に気体が存在する場合に、超音波振動子５０２による超音波振動を開始してもよい。つまり、圧力室１２内に気体が存在しない場合、すなわち、圧力室１２に気体以外の洗浄液Ｗまたはインクなどの液体が存在する場合には、超音波振動子５０２による超音波振動を行わない。これにより、超音波振動が圧力室１２内の液体を介して振動板５０および圧電素子３００に伝わるのを抑制して、振動板５０および圧電素子３００の超音波振動による破損を抑制することができる。また、圧力室１２内に気体が存在しないことを検出した場合には、例えば、洗浄槽５０１から液体噴射ヘッド２を取り出して、液体噴射ヘッド２内の洗浄液Ｗやインク等の液体を気体に置換する置換工程を行えばよい。また、圧力室１２内に気体が存在しないことを検出した場合には、例えば、ポンプ５２１によって液体噴射ヘッド２内に供給する気体の圧力を高くして、圧力室１２内の洗浄液Ｗやインクをノズル２１から排出させればよい。これらの対応を単独または組み合わせることで、圧力室１２内に気体を導入して圧力室１２に気体が存在する状態で超音波洗浄工程を行うことで、振動板５０および圧電素子３００の超音波振動による破損を抑制することができる。

【0090】

なお、圧力室１２内に気体が存在するか否かの検出は、例えば、圧電素子３００を駆動し、その後に圧電素子３００に発生する過剰電圧（別称、起電圧）を検出し、その振動、所謂、残留振動の状態、例えば、残留振動の周期や振幅から行うことができる。これは、圧電素子３００を駆動した後に、圧電素子３００に発生する過剰電圧（別称、起電圧）は、インクが充填されていない圧力室１２に対応する圧電素子３００と、インクが充填された圧力室１２に対応する圧電素子３００とでは、その振動、所謂、残留振動の状態、例えば、残留振動の周期や振幅が異なるからである。事前に、インクが充填されておらず気体が存在する圧力室１２に対応する圧電素子３００に発生する起電圧の残留振動の状態、例えば、残留振動の周期や振幅を把握し、その残留振動の状態の検出を圧力室１２内に気体が存在しているとすることができる。なお、圧電素子３００に発生する起電圧を検出する場合は、印刷時の駆動パルスを用いるようにしてもよく、検出用の駆動パルスを用いるようにしてもよい。ちなみに、検出用の駆動パルスとしては、例えば、圧力室１２内のインクに振動を与える駆動パルスで、圧電素子３００の１つを１回駆動させ、その後の圧力室１２内の振動、すなわち圧電素子３００に発生する起電圧を検出することで正確に振動を読み取ることができる。

【0091】

このように圧力室１２内に気体が存在する場合のみ、超音波振動子を超音波振動させて洗浄することで、振動板５０および圧電素子３００が洗浄液Ｗやインクを介して超音波振動するのを抑制して、振動板５０および圧電素子３００が超音波振動によって破損するのをさらに抑制することができる。

【0092】

なお、本実施形態では、排出側流路接続部２０４ｂの開口を閉塞部材５１０で塞ぎ、供給側流路接続部２０４ａから液体噴射ヘッド２内に気体を供給するようにしたが、特にこれに限定されない。例えば、供給側流路接続部２０４ａの開口を閉塞部材５１０で塞ぎ、排出側流路接続部２０４ｂから液体噴射ヘッド２内に気体を供給してもよい。また、供給側流路接続部２０４ａと排出側流路接続部２０４ｂとの両方から液体噴射ヘッド２内に気体を供給してもよい。

【0093】

また、本実施形態では、排出側流路接続部２０４ｂの開口を閉塞部材５１０で塞ぐようにしたが、特にこれに限定されず、排出側流路接続部２０４ｂに接続されたチューブの開口を閉塞部材が塞ぐようにしてもよい。供給側流路接続部２０４ａを塞ぐ場合にも同様に、供給側流路接続部２０４ａに接続されたチューブの開口を閉塞部材が塞ぐようにしてもよい。

【0094】

また、本実施形態では、超音波洗浄工程において、ノズル２１から気泡Ｂを排出させるように液体噴射ヘッド２の供給側流路接続部２０４ａを介して気体を導入するようにしたが、これに限定されない。例えば、超音波洗浄工程において、ノズル２１から気泡を排出させないようにして液体噴射ヘッド２の流路接続部２０４を介して気体を導入するようにしてもよい。つまり、液体噴射ヘッド２の内部における洗浄液Ｗと気体との気液界面の位置Ｐｇｌの調整は、ポンプ５２１によって気体を圧送する際の圧力をノズル２１から気泡Ｂが排出されない程度に調整することで行う。この場合、ノズル２１内を洗浄液Ｗで満たす状態とするのが好ましい。このような構成であっても、上述した実施形態１と同様に、超音波洗浄工程を行うことでノズル２１に付着した異物を除去することができる。特に洗浄液Ｗでノズル２１が満たされた状態で超音波洗浄工程を行うことでノズル２１に付着した異物を除去しやすい。また、超音波洗浄工程では、圧力室１２内に気体が存在することで、洗浄液Ｗを介して超音波振動が振動板５０および圧電素子３００に伝わるのを抑制して、洗浄時の超音波振動によって振動板５０および圧電素子３００が破壊されるのを抑制できる。

【0095】

（変形例１）
図１０は、本発明の実施形態１の変形例１に係る液体噴射ヘッド２の置換工程を説明する模式図である。図１１は、実施形態１の変形例１に係る液体噴射ヘッド２の含浸工程および超音波洗浄工程を説明する模式図である。なお、上述した実施形態と同様の部材には同一の符号を付して重複する説明は省略する。

【0096】

図１０に示すように、超音波洗浄工程を行う前に、液体噴射ヘッド２内のインクを液体噴射ヘッド２から排出することで、液体噴射ヘッド２内の液体を気体に置換する置換工程を行う。

【0097】

置換工程は、例えば、供給側流路接続部２０４ａおよび排出側流路接続部２０４ｂの何れか一方から気体を導入し、他方から液体を排出することで行う。本実施形態では、供給側流路接続部２０４ａに気体供給チューブ５２０を介してポンプ５２１を接続し、ポンプ５２１によって気体を液体噴射ヘッド２に向かって送ることで、液体噴射ヘッド２内のインクを排出側流路接続部２０４ｂから排出させると共に、液体噴射ヘッド２内に気体を充填する、置換工程を行う。このとき、ノズル２１からインクが排出されるようにしてもよく、ノズル２１をキャップ等で覆ってノズル２１からインクが排出されないようにしてもよい。

【0098】

また、置換工程は、例えば、供給側流路接続部２０４ａおよび排出側流路接続部２０４ｂを大気開放した状態で、ノズル２１からキャップを介して吸引ポンプ等でインクを吸引することで行うようにしてもよい。

【0099】

超音波洗浄工程の前、且つ、置換工程の後に、図１１に示すように、洗浄液Ｗと気体との気液界面がノズル２１の先端と、圧力室１２を画定する振動板５０との間に位置するように、液体噴射ヘッド２を洗浄槽５０１に浸す含浸工程を行う。本実施形態では、置換工程を行った後、供給側流路接続部２０４ａおよび排出側流路接続部２０４ｂのそれぞれを閉塞部材５１０で塞いた状態で、液体噴射ヘッド２を洗浄槽５０１に浸す含浸工程を行うことで、気液界面がノズル２１の噴射面２０ａ側の先端と、圧力室１２を画定する振動板５０との間に位置するようにした。

【0100】

なお、含浸工程では、気液界面がノズル２１よりも上流側、つまり、ノズル２１と振動板５０との間であることが好ましい。これにより、洗浄液Ｗでノズル２１を満たして、後の超音波振動工程でノズル２１に付着する異物を除去することができる。

【0101】

この含浸工程を行った後、超音波振動子５０２を超音波振動させて超音波洗浄工程を行う。このとき、ノズル２１の少なくとも先端は、洗浄液Ｗに浸されているため、超音波振動によってノズル２１の少なくとも先端に付着した異物を除去できる。また、圧力室１２は、気体が存在する状態であるため、超音波振動が洗浄液Ｗを介して振動板５０および圧電素子３００に伝わるのを抑制して、振動板５０および圧電素子３００が洗浄する際の超音波振動によって破損するのを抑制できる。

【0102】

また、超音波洗浄工程を行う前に置換工程と含浸工程とを行うことで、超音波洗浄工程を行っている間に、液体噴射ヘッド２の内部に気体を導入する必要がなく、簡略な構造で超音波洗浄工程を実施することができる。

【0103】

なお、本変形例においても、実施形態１と同様に、超音波洗浄工程は、置換工程及び含侵工程を行った後に、圧力室１２内に気体が存在するか否かを検出し、圧力室１２内に気体が存在する場合に、超音波振動子５０２による超音波振動を開始することが好ましい。これにより、圧力室１２内に気体が存在しない場合には、液体噴射ヘッド２を洗浄槽５０１に浸す深さを少なくして、再度、含侵工程を行うことで、ノズル２１から振動板５０に亘って洗浄液Ｗが入り込んだ状態で超音波洗浄工程を行ってしまう可能性を低減できる。なお、再度、含侵工程を行う前に、置換工程も再度行ってもよい。

【0104】

（変形例２）
図１２は、本発明の実施形態１の変形例２に係る液体噴射ヘッド２の超音波洗浄工程を説明する模式図である。なお、上述した実施形態と同様の部材には同一の符号を伏して重複する説明を省略する。

【0105】

図１２に示すように、超音波洗浄工程は、超音波振動子５０２が超音波振動している間、液体噴射ヘッド２の流路接続部２０４を介して気体を導入する。具体的には、供給側流路接続部２０４ａと排出側流路接続部２０４ｂとを循環チューブ５２２で接続する。また、循環チューブ５２２の途中に、供給側流路接続部２０４ａに向かって気体を圧送するポンプ５２３を設け、排出側流路接続部２０４ｂを介して液体噴射ヘッド２から排出された気体を、供給側流路接続部２０４ａを介して液体噴射ヘッド２に導入する。つまり、ポンプ５２３によって液体噴射ヘッド２に導入および排出する気体を循環している。

【0106】

このように液体噴射ヘッド２に供給する気体を循環させた場合であっても、上述した実施形態１と同様に、液体噴射ヘッド２の流路内に気体を所定の圧力で供給して、圧力室１２に気体が存在する状態で超音波洗浄工程を実施できる。

【0107】

また、例えば、循環チューブ５２２の途中に、気体を加熱するヒーター等の加熱手段を設けることで、液体噴射ヘッド２に循環供給する気体を加熱して、液体噴射ヘッド２を加熱できる。このためノズル２１に付着した異物を除去する洗浄液Ｗを加熱して、異物を除去し易くすることができる。

【0108】

（実施形態２）
図１３は、本発明の実施形態２に係る液体噴射ヘッド２の洗浄工程を説明する模式図である。図１４は、本発明の実施形態２に係る液体噴射ヘッド２の超音波洗浄工程を説明する模式図である。なお、上述した実施形態と同様の部材には同一の符号を付して重複する説明は省略する。

【0109】

本実施形態では、液体噴射ヘッド２を洗浄する際に、洗浄工程と、超音波洗浄工程と、を行う。洗浄工程は、詳しくは後述するが、ノズル２１から液体噴射ヘッド２内に洗浄液Ｗを導入し、流路接続部２０４から洗浄液Ｗを液体噴射ヘッド２の外部に排出するものである。このような洗浄工程は、超音波洗浄工程の前後の何れか一方または両方で行う。なお、このため、洗浄工程は超音波洗浄工程よりも前に行うことが好ましい。これにより、例えば、ノズル２１が異物で完全に閉塞している場合には、超音波洗浄工程よりも前に洗浄工程を行うことで、ノズル２１を閉塞した異物の一部を除去して開口させることができる可能性がある。そして超音波洗浄工程を洗浄工程で開口したノズル２１に対して行うことで、ノズル２１の内部に付着した異物を除去し易い。

【0110】

このような洗浄工程は、保護カバー５３０を液体噴射ヘッド２の噴射面２０ａに接触させる封止工程と、保護カバー５３０と固定部材５４０との間で液体噴射ヘッド２を挟持する固定工程と、を具備する。

【0111】

図１３に示すように、保護カバー５３０は、本体部５３１と蓋部５３２とを具備する。

【0112】

本体部５３１は、－Ｚ方向を向く面に液体噴射ヘッド２の噴射面２０ａが載置される。本体部５３１は、Ｚ軸方向に亘って貫通する貫通孔５３３を有する。本体部５３１の－Ｚ方向を向く面に載置された液体噴射ヘッド２の噴射面２０ａのノズル２１を含む一部は、貫通孔５３３によって本体部５３１の＋Ｚ方向を向く面に露出される。なお、本体部５３１の－Ｚ方向を向く面には、液体噴射ヘッド２の噴射面２０ａとの間で液密にシールするためのゴム等で形成された環状のシール部材５３８が設けられている。また、貫通孔５３３によって露出される噴射面２０ａは、ノズル２１を含む領域であって、充填剤２２（図９参照）を含まない領域であることが好ましい。このように貫通孔５３３によって充填剤２２を露出させないことで、洗浄工程および超音波洗浄工程で、充填剤２２に洗浄液Ｗが接触するのを抑制して、充填剤２２が洗浄液Ｗによって劣化するのを抑制することができる。

【0113】

蓋部５３２は、本体部５３１の＋Ｚ方向を向く面に着脱可能に設けられている。蓋部５３２は、本体部５３１の＋Ｚ方向を向く面に固定されることで、貫通孔５３３の＋Ｚ方向の開口を塞ぐ。なお、本体部５３１と蓋部５３２との固定方法は、特に限定されず、ネジによる締結等が挙げられる。

【0114】

また、保護カバー５３０は、一端が貫通孔５３３に連通し、他端が本体部５３１の－Ｚ方向を向く面に開口する洗浄流路５３４を有する。洗浄流路５３４の他端には、洗浄液Ｗを供給する洗浄液供給チューブ５２４が接続される洗浄流路接続部５３５が設けられている。洗浄液供給チューブ５２４から供給された洗浄液Ｗは、洗浄流路接続部５３５および洗浄流路５３４を介して貫通孔５３３内に供給される。

【0115】

一方、固定部材５４０は、液体噴射ヘッド２の－Ｚ方向を向く面に配置された板状部材からなる。固定部材５４０には、液体噴射ヘッド２の各流路接続部２０４を挿通するための流路接続部挿通孔５４１が設けられている。

【0116】

また、固定部材５４０には、Ｚ軸方向に亘って貫通する固定孔５４２が設けられており、－Ｚ方向を向く面から固定孔５４２に挿通されたネジ部材５５０を保護カバー５３０に螺合させることで、固定部材５４０と保護カバー５３０との間で液体噴射ヘッド２を挟持する。このように固定部材５４０と保護カバー５３０との間で所定の圧力で液体噴射ヘッド２を挟持することで、シール部材５３８による液体噴射ヘッド２の噴射面２０ａと保護カバー５３０との間の液密を保つことができる。

【0117】

このような保護カバー５３０と固定部材５４０とを用いて洗浄工程を行う。つまり、図１３に示すように、保護カバー５３０の－Ｚ方向を向く面を、液体噴射ヘッド２の噴射面２０ａのノズル２１を含む一部を洗浄槽５０１の洗浄液に露出するように噴射面２０ａに接触させる封止工程と、保護カバー５３０と固定部材５４０との間で液体噴射ヘッド２を挟持する固定工程を行う。その後、洗浄液供給チューブ５２４から貫通孔５３３に洗浄液Ｗを供給して、貫通孔５３３の洗浄液Ｗを、ノズル２１を介して液体噴射ヘッド２の内部に導入する。液体噴射ヘッド２に導入された洗浄液Ｗは、流路接続部２０４に接続された洗浄液排出チューブ５２５を介して液体噴射ヘッド２の外部に排出される。これにより、液体噴射ヘッド２の内部に洗浄液Ｗを逆流させて、液体噴射ヘッド２の内部を洗浄することができる。なお、洗浄液排出チューブ５２５から排出された洗浄液Ｗは、洗浄液供給チューブ５２４から液体噴射ヘッド２に供給することで、洗浄液の循環を行ってもよい。

【0118】

また、超音波洗浄工程は、図１４に示すように、固定工程を行わずに、封止工程を行ってから実施する。つまり、超音波洗浄工程の前には、固定工程を行わずに封止工程のみを行う。つまり、本体部５３１から蓋部５３２を取り外した状態で、本体部５３１の－Ｚ方向を向く面に液体噴射ヘッド２を載置して、液体噴射ヘッド２の貫通孔５３３によって露出された噴射面２０ａを洗浄槽５０１の洗浄液Ｗに浸す。このような状態で、上述した実施形態１と同様の超音波洗浄工程を行う。

【0119】

このように、超音波洗浄工程は、逆洗浄を行わないので本体部５３１と噴射面２０ａとの間でシールを取る必要がない。このため、超音波洗浄工程の前に固定工程を行わないことで、超音波洗浄工程は、固定部材５４０によって液体噴射ヘッド２が固定されない。したがって、超音波振動子５０２による超音波振動の定在波によってノズルプレート２０に強い振動が作用し続けることを緩和することができるため、液体噴射ヘッド２の破損を抑制することができる。

【0120】

ちなみに、洗浄工程と同様に、封止工程および固定工程を行った後に超音波洗浄工程を行うと、ノズルプレート２０に伝わった超音波の定在波によってノズルプレート２０が強く振動し続ける。この際、保護カバー５３０で噴射面２０ａが強く固定されているため、ノズルプレート２０の振動が逃げずに、定在波がピークとなる一定の箇所で振動板５０に破損が生じる虞がある。

【0121】

また、洗浄工程は、ノズル２１から液体噴射ヘッド２内に洗浄液Ｗを導入するために、貫通孔５３３内の洗浄液Ｗに圧力を加える。このように貫通孔５３３内の洗浄液Ｗに圧力を加えるためには、本体部５３１と液体噴射ヘッド２の噴射面２０ａとの間を液密に保つ必要があるため、固定工程が必要になる。つまり、固定工程を行うことで貫通孔５３３内の洗浄液Ｗに圧力を加えて逆洗浄を確実に行うことができる。

【0122】

（他の実施形態）
以上、本発明の各実施形態について説明したが、本発明の基本的な構成は上述したものに限定されるものではない。

【0123】

例えば、上述した各実施形態の超音波洗浄工程において、液体噴射ヘッド２を洗浄槽５０１に対して揺動させてもよい。例えば、液体噴射ヘッド２の洗浄槽５０１に対して揺動させる方向は、特に限定されず、例えば、液体噴射ヘッド２を洗浄槽５０１に対してＺ軸方向に沿って上下に揺動させてもよい。また、液体噴射ヘッド２を洗浄槽５０１に対してＸ軸とＹ軸とで規定されるＸＹ平面に沿って揺動させてもよく、Ｚ軸に対して傾斜した方向に揺動させてもよい。このように液体噴射ヘッド２を洗浄槽５０１に対して揺動させることで、超音波振動が一部に偏って照射されるのを抑制して、複数のノズル２１の洗浄効果を向上することができる。

【0124】

また、上述した各実施形態の超音波洗浄工程において、充填剤２２およびカバーヘッド２２０が洗浄液Ｗに接触することなくノズルプレート２０のみが洗浄液Ｗに浸るような個別のキャップを使用してもよい。これにより、超音波洗浄工程において超音波振動する洗浄液Ｗが充填剤２２およびカバーヘッド２２０とヘッドチップ８および流路部材２００とを接着する接着剤等に接触することによる劣化を抑制することができる。もちろん個別のキャップに代わって、マスキング等で充填剤２２および接着剤等を保護するようにしてもよい。

【0125】

また、上述した各実施形態では、ヘッドチップ８は、連通板１５を有する構成を例示したが、特にこれに限定されず、ヘッドチップ８は、圧力室１２に直接ノズル２１が連通する構成であってもよい。このような構成のヘッドチップ８を有する液体噴射ヘッド２であっても、ノズル２１を洗浄槽５０１内の洗浄液Ｗに浸した状態、且つ、圧力室１２内に気体が存在する状態で超音波振動子５０２によって洗浄槽５０１内の洗浄液Ｗを超音波振動させる超音波洗浄工程を行うことで、ノズル２１に付着した異物を除去すると共に、振動板５０および圧電素子３００が超音波振動によって破損するのを抑制することができる。

【0126】

なお、本実施形態では、液体噴射装置１として、液体噴射ヘッド２がＹ軸方向に沿って往復移動することで印刷を行う、所謂、シリアル型のインクジェット式記録装置を例示したが特にこれに限定されない。例えば、液体噴射ヘッド２を固定して、媒体ＳをＸ軸方向に沿って移動するだけで印刷を行う、所謂、ライン型のインクジェット式記録装置にも本発明を適用できる。

【0127】

（付記）
以上に例示した形態から、例えば以下の構成が把握される。

【0128】

好適な態様である態様１に係る液体噴射ヘッドの線情報は、液体を噴射するためのノズルが形成されたノズルプレートと、前記ノズルに連通する圧力室と、前記圧力室の一部を画定する振動板と、前記振動板上に積層された圧電素子と、を有する液体噴射ヘッドの洗浄方法であって、前記ノズルを洗浄槽内の洗浄液に浸した状態、且つ、前記圧力室内に気体が存在する状態で超音波振動子によって前記洗浄槽内の洗浄液を超音波振動させる超音波洗浄工程を備える。これによれば、ノズルに付着した異物を超音波振動させた洗浄液によって除去し易く、圧力室内に気体が存在する状態で行うことで洗浄液から振動板および圧電素子に超音波振動が伝わるのを抑制して、振動板および圧電素子が超音波振動によって破損するのを抑制することができる。

【0129】

態様１の具体例である態様２において、前記液体噴射ヘッドの外部と前記液体噴射ヘッド内の流路とを接続するための流路接続部を有する前記液体噴射ヘッドの洗浄方法であって、前記超音波洗浄工程は、前記超音波振動子が超音波振動している間、前記液体噴射ヘッドの前記流路接続部を介して気体を導入する。これによれば、液体噴射ヘッドに期待を導入することで、圧力室に洗浄液が充填されるのを抑制することができる。

【0130】

態様２の具体例である態様３において、前記超音波洗浄工程は、前記超音波振動子が超音波振動している間、前記ノズルから気泡を排出させるようにして前記液体噴射ヘッドの前記流路接続部を介して気体を導入する。これによれば、ノズルから常時気泡を排出させることで、圧力室内に洗浄液が満たされてしまう虞をより低減することができる。また、液体噴射ヘッドの内部において洗浄液と気体との気液界面の位置を調整するための高度な圧力調整が不要となる。さらに噴射面の周囲に気泡が発生することで、超音波振動によって洗浄液を伝わる定在波を減衰できるため、超音波振動が噴射面に伝わり難くなり、振動板および圧電素子の超音波振動による破損を抑制できる。

【0131】

態様２の具体例である態様４において、前記超音波洗浄工程は、前記超音波振動子が超音波振動している間、前記ノズルから気泡を排出させないようにして前記液体噴射ヘッドの前記流路接続部を介して気体を導入する。これによれば、ノズル内は気体で満たされた状態となるため、ノズルに付着した異物を除去し易い。

【0132】

態様１の具体例である態様５において、前記超音波洗浄工程を行う前に、前記液体噴射ヘッド内の液体を前記液体噴射ヘッドから排出することで前記液体噴射ヘッド内の液体を気体に置換する置換工程と、前記超音波洗浄工程の前、且つ、前記置換工程の後に、洗浄液と気体との気液界面が前記ノズルの先端と前記圧力室を画定する振動板との間に位置するように前記液体噴射ヘッドを前記洗浄槽内に浸す含浸工程とを実行する。これによれば、洗浄工程中に液体噴射ヘッドに気体を導入する必要がないため、簡略な構造で超音波洗浄工程を実施することができる。

【0133】

態様５の具体例である態様６において、前記含浸工程は、前記気液界面が前記ノズルと前記振動板との間に位置するように行う。これによれば、ノズル内に洗浄液を満たして、ノズル内に付着した異物の洗浄をより確実に行うことができる。

【0134】

態様１の具体例である態様７において、前記超音波洗浄工程は、前記圧力室内に気体が存在するか否かを検出し、前記圧力室内に気体が存在する場合に前記超音波振動子による超音波振動を開始する。これによれば、圧力室内に気体が存在する場合に超音波振動を開始することで、圧力室内に洗浄液や液体が存在する状態で超音波振動を開始することがなく、超音波振動が振動板および圧電素子に伝わるのを抑制して、振動板および圧電素子の超音波振動による破損をさらに確実に抑制できる。

【0135】

態様１～７の具体例である態様８において、前記圧電素子は、薄膜圧電体を含む。これによれば、超音波振動によって壊れやすい薄膜圧電体を含む圧電素子を有する液体噴射ヘッドにおいても、振動板および圧電素子の破損を抑制して洗浄を行うことができる。

【符号の説明】

【0136】

１…液体噴射装置、２…液体噴射ヘッド、３…液体貯留部、３ａ…メインタンク、３ｂ…サブタンク、４…制御ユニット、５…搬送機構、５ａ…搬送ローラー、６…移動機構、６ａ…搬送体、６ｂ…搬送ベルト、７…循環機構、７ａ…供給ポンプ、７ｂ…循環ポンプ、７ｃ…回収チューブ、７ｄ…供給チューブ、８…ヘッドチップ、１０…流路形成基板、１２…圧力室、１５…連通板、１６…ノズル連通路、１７…第１マニホールド部、１８…第２マニホールド部、１９…供給連通路、２０…ノズルプレート、２０ａ…噴射面、２１…ノズル、２１ａ…第１部分、２１ｂ…第２部分、２２…充填剤、３０…保護基板、３１…保持部、３２…貫通孔、４０…ケース部材、４１…凹部、４２…第３マニホールド部、４３…接続口、４４ａ…導入口、４４ｂ…導出口、４５…コンプライアンス基板、４６…封止膜、４７…固定基板、４８…開口部、４９…コンプライアンス部、５０…振動板、５１…弾性膜、５２…絶縁膜、６０…第１電極、７０…圧電体層、８０…第２電極、９０…リード電極、１００…マニホールド、１１０…配線部材、１１１…駆動信号選択回路、２００…流路部材、２０１…第１流路部材、２０１ａ、２０１ｂ、２０１ｃ…部材、２０２…第２流路部材、２０３…シール部材、２０４…流路接続部、２０４ａ…供給側流路接続部、２０４ｂ…排出側流路接続部、２０５…配線保持孔、２０６…外部配線用開口部、２０７…突起部、２１０…中継基板、２１１…コネクター、２１２…配線挿通孔、２１３…突起部挿通孔、２２０…カバーヘッド、２２１…露出開口部、３００…圧電素子、３１０…活性部、４００…流路、４０１…第１流路、４０１ａ…フィルター室、４０１ｂ…フィルター、４０２…第２流路、４０３…接続流路、５００…超音波洗浄装置、５０１…洗浄槽、５０２…超音波振動子、５１０…閉塞部材、５２０…気体供給チューブ、５２１…ポンプ、５２２…循環チューブ、５２３…ポンプ、５２４…洗浄液供給チューブ、５２５…洗浄液排出チューブ、５３０…保護カバー、５３１…本体部、５３２…蓋部、５３３…貫通孔、５３４…洗浄流路、５３５…洗浄流路接続部、５３８…シール部材、５４０…固定部材、５４１…流路接続部挿通孔、５４２…固定孔、５５０…ネジ部材、Ｂ…気泡、Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３…境界、Ｐｇｌ…気液界面の位置、Ｓ…媒体、Ｗ…洗浄液。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】