JP2000071477A - インク供給装置およびインクジェット記録ヘッド - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 泡がフィルターに付着してフィルターの有効
面積を減らしてしまい、インクのリフィルを妨げ、吐出
不安定やインクのリフィル不足による不吐出等の原因と
なる。 【解決手段】 インクを収容するインク収納部と該イン
クを吐出するための吐出部とを連通させるためのインク
流路を有するインク供給装置において、該インク流路は
フィルターと、該フィルターを収納するとともにインク
流入口とインク流出口とを備えたフィルターボックス
と、を有するフィルター装置を備え、前記フィルターボ
ックスのインク流入口側の領域が、フィルターボックス
のインク流出口側の領域の下方に配置されるとともに、
前記フィルターボックスのインク流入口側のインク流路
内径が、前記フィルターに向かってラッパ状に広がる直
前で前記インク流路の内径よりも小さくなるようにしぼ
られている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、記録用の液体とし
てのインクを吐出口から小滴としての飛翔液滴を吐出し
て記録紙に記録を行うインクジェット記録装置のインク
供給装置およびインクジェット記録ヘッドに関し、より
具体的にはゴミを除去するための除去装置を備えたイン
ク供給装置およびインクジェット記録ヘッドに関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】インクジェット記録ヘッドにおいては、
吐出口と連通する共通液室に、インクを供給するよう構
成されており、インクタンクから供給されるインクを共
通液室に導入する経路において、ノズル詰まりの原因と
なる微小なゴミ等の流入を防ぐためのフィルターを有す
るフィルター装置が設けられている。このようなフィル
ター装置は、一般的には、インクを導入するパイプに、
フィルターボックスを接続したものである。このフィル
ターボックスの中にはフィルターが配置され、このフィ
ルターの径は、通常、パイプの径より大きなものとされ
る。このために、フィルター近傍のパイプの内径がフィ
ルター径に向かって拡大し、これにより、その部分のパ
イプは、例えばラッパ状に広がる形状を有している。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このラ
ッパ状部分のような流路の拡大部分が存在すると、その
部分でインクの流速が遅くなってインクの淀みを生じ、
フィルター近傍で泡が発生し易く、また、一度できた泡
は簡単に消えずにフィルターに取り付いてしまう。その
結果、フィルターの有効面積を減らしてしまい、インク
のリフィルを妨げることがあり、吐出不安定やインクの
リフィル不足による不吐出等の原因となる場合があっ
た。

【０００４】本発明の目的は、このような従来における
問題を解決するために、フィルターボックスにおけるフ
ィルター近傍に泡を発生させない、または泡が発生して
も直ぐに消泡できる構造をなし、吐出不安定やインクの
リフィル不足を生じることのないフィルター装置を有す
る信頼性の高いインク供給装置およびインクジェット記
録ヘッドを提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】従って、上述の目的を達
成するために、本発明のインク供給装置は、インクを収
容するインク収納部と該インクを吐出するための吐出部
とを連通させるためのインク流路を有するインク供給装
置において、該インク流路はフィルターと、該フィルタ
ーを収納するとともにインク流入口とインク流出口とを
備えたフィルターボックスと、を有するフィルター装置
を備え、前記フィルターボックスのインク流入口側の領
域が、フィルターボックスのインク流出口側の領域の下
方に配置されるとともに、前記フィルターボックスのイ
ンク流入口側のインク流路内径が、前記フィルターに向
かってラッパ状に広がる直前で前記インク流路の内径よ
りも小さくなるようにしぼられたことを特徴とする。

【０００６】また、本発明のインクジェット記録ヘッド
は、インクを吐出するためのインクジェット記録ヘッド
において、前記インクジェット記録ヘッドにインクを供
給する経路にフィルターと、該フィルターを収納すると
ともにインク流入口とインク流出口とを備えたフィルタ
ーボックスと、を有するフィルター装置を備え、前記フ
ィルターボックスのインク流入口側の領域が、フィルタ
ーボックスのインク流出口の領域の下方に配置されると
ともに、前記フィルターボックスのインク流入口側のイ
ンク流路内径が、前記フィルターに向かってラッパ状に
広がる直前で前記インク流路の内径よりも小さくなるよ
うにしぼられたことを特徴とする。

【０００７】

【発明の実施の形態】上述の本発明のインク供給装置お
よびインクジェット記録ヘッドによれば、しぼられたオ
リフィス状の部分を通過するインクの流速が速くなり、
大きな直径を有するフィルターに向かってラッパ状に広
がった断面積を有するボックス部材内におけるインク流
速の緩和との相互効果によって互いに打ち消し合い、イ
ンクの淀みによる気泡の発生を防止すると共に、吐出不
安定やインクのリフィル不足を生じることのない信頼性
の高いインク供給装置およびインクジェット記録ヘッド
を得ることができる。

【０００８】本発明の他の目的と特徴および利点は以下
の添付図面に沿っての詳細な説明によって明らかになろ
う。

【０００９】（実施例１）図１は本発明のインクジェッ
ト記録ヘッドの形態を表す斜視図であり、図２は本発明
のインクジェット記録ヘッドの特徴を最も良く表すフィ
ルターボックスの概略図である。

【００１０】図１に示されるように、本発明におけるイ
ンクジェット記録ヘッド１は、エッチングや蒸着、スパ
ッタリング等の半導体製造プロセス工程を経て基板上に
製膜された電気熱変換体（電気熱変換素子）と、共通液
室を有するインク流路と、電極および吐出口（ノズル）
とを有する吐出口形成部材である溝付天板２、印刷回路
板３とヒーターボード４を有するベースプレート５、お
よびフィルターボックス６を有するフィルター装置１０
が装着されたインク供給管路７を有するインク供給系ユ
ニット８等から一体的に構成されている。記録用インク
はインクタンクからインク供給管路７を介して、このイ
ンクジェット記録ヘッド１の吐出口、インク流路および
共通液室の形成部材である溝付天板２の両端の後部に供
給される。

【００１１】このインク供給系ユニット８のインク供給
管路７はインクタンクからの配管と接続できるようにな
っており、その接続部には、インクタンクからの微小な
ゴミ等の流入を防ぐためのフィルターを設けたフィルタ
ーボックス６を有するフィルター装置１０が設けられて
いる。このフィルター装置１０から下流側においてイン
ク供給管路７は分岐管路７ａ、７ｂに分岐されていて、
各分岐管路７ａ、７ｂの先端が溝付天板２の両端部に接
続されており、分岐管路７ａ、７ｂの途中に設けられた
取付突部７ｃ、７ｃが夫々ベースプレート５の取付孔５
ａ、５ａに取付けられている。

【００１２】このようなインクジェット記録ヘッド１に
供給されたインクは、毛管現象により溝付天板２により
形成されるインク液路内に供給され、この液路先端のイ
ンク吐出口面でメニスカスを形成することにより安定し
て保持される。

【００１３】ここで、印刷回路板３の電極用端子３ａを
介して電気熱変換体に通電することにより、その電気熱
変換体面上のインクが加熱され、インク中に膜沸騰によ
る発泡現象が発生し、その発泡のエネルギーにより溝付
天板２のインク吐出口面２ａからインクが飛翔液滴とし
て吐出される。このように構成される本実施例の場合
に、インクジェット記録方式は熱エネルギーによって液
体を吐出させるインクジェット方式であり、インク吐出
口を高密度に配列することで、高精細化記録を実現でき
る。

【００１４】このようなインク供給系ユニット８におい
て、本発明のフィルター装置１０は、図２（ａ）および
図２（ｂ）に示されるように、対向した向きに接合され
る２つの円錐台形のボックス部材１６、１７と、これら
ボックス部材１６、１７間の接合部分に設けられたフィ
ルター１５とを有するフィルターボックス１４から構成
されている。流入側パイプ１２はボックス部材１６の流
入口に接続され、一方、流出側パイプ１３がボックス部
材１７の流出口に接続される。また、流入側パイプ１２
の先端部１２ａは、その内周全体に突起部分１２ｂが設
けられており、これにより先細の形状とされている。

【００１５】このフィルターボックス１４は、インク流
れ方向が鉛直上向き方向になるように、インク流入側の
フィルターボックス部材１６が、フィルター１５を介し
てインク流出側のフィルターボックス部材１７の下方に
配置されている。すなわち、図１に示す記録ヘッドで
は、吐出口が鉛直下向きとなる方向で使用される。

【００１６】従って、フィルター１５が設けられたフィ
ルターボックス１４は２つの円錐台形のボックス部材１
６、１７を対向した向きに台面側にて接合した所謂「そ
ろばん球」の形状を成しており、このフィルターボック
ス１４の中央の接合部分に直径Ｄのフィルター１５が設
けられて一体的に形成されていて、インク流入側に直径
ｄ１の流入側パイプ１２が接続され、インク流出側に同
じ直径ｄ１の流出側パイプ１３が接続されている。

【００１７】なお、これら流入側パイプ１２と流出側パ
イプ１３、およびフィルターボックス１４のボックス部
材１６、１７等の壁は、その図示が省略されており、ま
た、その厚さは適宜な厚さに作ることができるものであ
る。更に、フィルターボックス１４は、透明または半透
明の合成樹脂材料等で作られると、内部の状態を目視に
より確認できるので好適である。

【００１８】特に、図示されるように、流入側パイプ１
２と流出側パイプ１３は共に同一の直径ｄ１を有するパ
イプから成るものであり、更に、流入側パイプ１２の先
端部１２ａは、フィルターボックス１４への流入口１４
ａにおいて先細になっていて、直径ｄ２を有している。
すなわち、流入側パイプ１２の先端部１２ａの流出口は
フィルターボックス１４の流入口１４ａであり、直径ｄ
２のオリフィスを形成している。従って、フィルターボ
ックス１４の流入口１４ａも直径ｄ２を有している。

【００１９】このような流入側パイプ１２の先端部１２
ａと、フィルターボックス１４の流入口１４ａとの間の
接続部分には図示のような「くびれ」部分が形成される
ので、この部分の強度を高めるために、くびれ部分の外
周に、流入側パイプ１２と大体同一の直径を成すよう適
宜な充填材料または成形材料を付着する等して突起部分
１２ｂを設けて、外周面を平滑にするのが好適である。

【００２０】更に、フィルターボックス１４は、流入口
１４ａからフィルターボックス１４の中に向かってラッ
パ状にテーパーが付けられていて、フィルター径に向か
ってラッパ状に広がっており、フィルター１５を過ぎて
からは逆に流出側パイプ１３に向かって同ようにラッパ
状にテーパーが付けられていて収束している。

【００２１】このように構成された本発明の第１の実施
例においては、直径ｄ１を有する流入側パイプ１２はフ
ィルターボックス１４との接続部分において先細となっ
ており、この先細の先端部１２ａの流出口の孔の直径
が、フィルターボックス１４の流入口１４ａの直径と同
一の直径ｄ２を成していると共に、流入側パイプ１２と
流出側パイプ１３との直径が同一で、フィルター１５の
直径がＤであるので、これらの直径ｄ１、ｄ２、Ｄの間
には、Ｄ＞ｄ１＞ｄ２の関係が成り立つ。

【００２２】このような本発明のインクジェット記録ヘ
ッドの第１の実施例は、溝付天板２の共通液室にインク
を供給する経路における微小なゴミの流入を防ぐための
フィルター１５が設けられたフィルターボックス１４を
有するフィルター装置１０が配設されており、フィルタ
ーボックス１４のボックス部材１６のインク流入側の流
入側パイプ１２の内径ｄ１が一段しぼられて、フィルタ
ー１５の直径に向かってラッパ状に広がる直前で、すな
わち先端部１２ａの流出口の孔において直径ｄ２を有す
るオリフィス形状を成している。その結果、この部分を
通過するインクの流速が速くなり、これにより、直径Ｄ
を有するフィルター１５に向かってラッパ状に広がるこ
とによる流速の低下を相殺でき、インクが淀むことによ
る気泡の発生を防止している。さらに、流入口１４ａを
通過した流速が早くなったインク流れにより、フィルタ
ーボックス部材１６内部でインクの乱流が発生すること
で、フィルター１５のインク流入口側の面に泡が付着し
た場合であっても、その泡は細かく砕かれることでフィ
ルター１５を通過し、上方（下流側）へと移動すること
が可能になる。

【００２３】また、何らかの理由で気泡が発生した場合
においても、上述したようなインク流速の増大、および
乱流の発生により、気泡を潰してフィルター１５を介し
てインクジェット記録ヘッドの共通液室に流入させて、
インク吐出口面２ａの吐出口、すなわちノズルから吐出
させることができ、吐出不安定やインクのリフィル不足
を生じることのない信頼性の高いインクジェット記録ヘ
ッドを構成することができる。

【００２４】ここで、インク流入パイプ１２の内径ｄ１
は、インクの流量が最大となった場合にインクジェット
記録ヘッドに対して供給不良を起こすことなく、かつ、
装置自体の小型化のためにフィルター径を最小とするよ
うにして決めることができる。インク流量の最大値は、
インクジェット記録ヘッドの吐出口の数、吐出口からの
インク吐出量、駆動周波数等により算出することがで
き、それぞれ増大する場合には、インク流量の最大量を
大きく見積もる必要がある。本実施例のように吐出口数
（具体的には３００以上）の多い、いわゆるフルライン
タイプのインクジェット記録ヘッドの場合、駆動周波数
は２〜５（ＫＨｚ）程度とそれほど早くないために、本
発明者らの実験によれば、ｄ１≧１０（ｍｍ）とした時
に上述の供給不足を起こさないことを確認できた。

【００２５】また、流入パイプの先端部１２ａの先細形
状は、段差を有する形状であると急縮小損失による損失
係数ζが大きくなるため、インク流れ方向（鉛直方向上
方）に対して連続的に断面積が減少する形状となること
が望ましい。そこで、本発明者らは、先端部１２ａの内
面形状を略円錐台形状とするとともに、連続的に断面形
状が変化する部分と、前記インク流路の内壁とのなす角
をθとして、θの最適範囲を調べたところ、以下の表１
に示す結果を得た。

【００２６】

【表１】

【００２７】この表より、３０°≦θ≦４５°の場合、
流速増による効果が低減することなく、かつこの部分が
抵抗となることで流量が減少するなどの現象も見出され
ることなく、上述の効果を発揮することが確認できた。

【００２８】さらに、ｄ１とｄ２との関係については、
内径ｄ１の大きさによっても変わってくるが、ｄ１＝１
０ｍｍ、３０°≦θ≦４５°の条件下で、フィルターに
溜まった気泡を最も細かくすることのできる条件を調べ
たところ、以下の表２のようになった。

【００２９】

【表２】

【００３０】この表から明らかなように、２≦ｄ１／ｄ
２≦４の範囲で、フィルターに溜まった残留気泡を細か
くすることができることを確認できた。特に、本実施例
の場合では、本発明者らの実験によれば、ｄ１＝２ｄ２
となったとき、最も気泡を細かくすることができる事が
分かった。

【００３１】なお、上述のθの範囲については、ｄ１と
ｄ２との関係が上述の所望の関係を満たしていれば、そ
れぞれの径の大きさに左右されることなく、３０°≦θ
≦４５°の範囲が上述の効果を発揮することのできるも
のである。

【００３２】（実施例２）図３には、本発明のインクジ
ェット記録装置の第２の実施例が示されており、流入側
パイプ２２、流出側パイプ２３およびフィルター２５等
の基本的構成は上記第１の実施例と同じである。この第
２の実施例においては、フィルターボックス２４の流入
側のボックス部材２６の頂面２６ｂが広く平坦になって
おり、中央に流入口２６ａが設けられていてオリフィス
を形成している。

【００３３】従って、流入側パイプ２２の先端部２２ａ
がボックス部材２６の頂面２６ｂと接合された部分の外
周のくびれ部分に、同様に適宜な充填材料または成形材
料を付着する等して突起部分２２ｂを設けて、外周面が
平滑にされる。

【００３４】このように構成された本発明の第２の実施
例においても先の第１の実施例と同じように、フィルタ
ーボックス２４のインク流入側のボックス部材２６への
流入側パイプ２２の内径ｄ１が一段しぼられて、フィル
ター２５の外径に向かってラッパ状に広がる直前で、す
なわち先端部２２ａの流出口の孔において直径ｄ２を有
するオリフィス形状を成しているので、この部分を通過
するインクの流速が速くなり、更に、直径Ｄを有するフ
ィルター２５に向かってラッパ状に広がった急激に変化
する断面積を有するボックス部材２６内においてインク
流速が緩和されることによって互いに打ち消し合い、イ
ンクの淀みによる気泡の発生を防止している。

【００３５】また、気泡が発生した場合でも、上述の如
くインク流速の増大によって気泡を潰してフィルター２
５を介してインクジェット記録ヘッドの共通液室にイン
クを流入させて、インク吐出口から吐出させるので、吐
出不安定やインクのリフィル不足を生じることがなく信
頼性の高いインクジェット記録ヘッドが得られる。

【００３６】（実施例３）図４には、本発明のインクジ
ェット記録装置の第３の実施例が示されている。

【００３７】本実施例は前述の第１、第２の実施例とは
異なり、インクジェット記録ヘッドではなく、交換可能
なインクタンク内に上述した本発明のフィルター装置が
設けられている。

【００３８】図４において、１０８はインク収容部とし
てのインクタンクであり、大気と連通するための大気連
通孔１０１と外部へインクを導出するためのインク供給
口１０２とを備えている。１０３は循環されたインクを
導入するインク導入口である。１０９はインクを圧送す
るためのポンプで、１１０はポンプを駆動するための電
源、１１１は駆動を制御するためのスイッチである。通
常、インクはインクタンク１０８から本発明のフィルタ
ー装置１０６を通過してインク供給経路１２２を経てイ
ンクジェット記録ヘッド１１２へ移動する。そして気泡
除去などの回復時にはポンプの圧送によりさらにインク
ジェット記録ヘッド１１２からインク復路となるインク
供給経路１２１を経てインクタンク１０８へと循環させ
られる。

【００３９】このようなインク供給経路においても、本
発明のフィルターを適用することで、上述の第１、第２
実施例と同様の効果を発揮することができる。この場
合、上述の実施例で説明したθおよびｄ１、ｄ２等に関
するより好ましい範囲規定についても本実施例に適用で
きることは言うまでもない。

【００４０】（その他）なお、本発明は、特にインクジ
ェット記録方式の中でも、インク吐出を行わせるために
利用されるエネルギーとして熱エネルギーを発生する手
段（例えば電気熱変換体やレーザ光等）を備え、前記熱
エネルギーによりインクの状態変化を生起させる方式の
記録ヘッド、記録装置において優れた効果をもたらすも
のである。かかる方式によれば記録の高密度化，高精細
化が達成できるからである。

【００４１】その代表的な構成や原理については、例え
ば、米国特許第４、７２３、１２９号明細書、同第４、
７４０、７９６号明細書に開示されている基本的な原理
を用いて行うものが好ましい。この方式は所謂オンデマ
ンド型，コンティニュアス型のいずれにも適用可能であ
るが、特に、オンデマンド型の場合には、液体（イン
ク）が保持されているシートや液路に対応して配置され
ている電気熱変換体に、記録情報に対応していて核沸騰
を越える急速な温度上昇を与える少なくとも１つの駆動
信号を印加することによって、電気熱変換体に熱エネル
ギを発生せしめ、記録ヘッドの熱作用面に膜沸騰を生じ
させて、結果的にこの駆動信号に一対一で対応した液体
（インク）内の気泡を形成できるので有効である。この
気泡の成長、収縮により吐出用開口を介して液体（イン
ク）を吐出させて、少なくとも１つの滴を形成する。こ
の駆動信号をパルス形状とすると、即時適切に気泡の成
長収縮が行われるので、特に応答性に優れた液体（イン
ク）の吐出が達成でき、より好ましい。このパルス形状
の駆動信号としては、米国特許第４、４６３、３５９号
明細書、同第４、３４５、２６２号明細書に記載されて
いるようなものが適している。なお、上記熱作用面の温
度上昇率に関する発明の米国特許第４、３１３、１２４
号明細書に記載されている条件を採用すると、さらに優
れた記録を行うことができる。

【００４２】記録ヘッドの構成としては、上述の各明細
書に開示されているような吐出口、液路、電気熱変換体
の組合せ構成（直線状液流路または直角液流路）の他に
熱作用部が屈曲する領域に配置されている構成を開示す
る米国特許第４、５５８、３３３号明細書、米国特許第
４、４５９、６００号明細書を用いた構成も本発明に含
まれるものである。加えて、複数の電気熱変換体に対し
て、共通するスリットを電気熱変換体の吐出部とする構
成を開示する特開昭５９−１２３６７０号公報や熱エネ
ルギーの圧力波を吸収する開孔を吐出部に対応させる構
成を開示する特開昭５９−１３８４６１号公報に基いた
構成としても本発明の効果は有効である。すなわち、記
録ヘッドの形態がどのようなものであっても、本発明に
よれば記録を確実に効率よく行うことができるようにな
るからである。

【００４３】さらに、記録装置が記録できる記録媒体の
最大幅に対応した長さを有するフルラインタイプの記録
ヘッドに対しても本発明は有効に適用できる。そのよう
な記録ヘッドとしては、複数記録ヘッドの組合せによっ
てその長さを満たす構成や、一体的に形成された１個の
記録ヘッドとしての構成のいずれでもよい。

【００４４】加えて、上例のようなシリアルタイプのも
のでも、装置本体に固定された記録ヘッド、あるいは装
置本体に装着されることで装置本体との電気的な接続や
装置本体からのインクの供給が可能になる交換自在のチ
ップタイプの記録ヘッド、あるいは記録ヘッド自体に一
体的にインクタンクが設けられたカートリッジタイプの
記録ヘッドを用いた場合にも本発明は有効である。

【００４５】また、本発明の記録装置の構成として、記
録ヘッドの吐出回復手段、予備的な補助手段等を付加す
ることは本発明の効果を一層安定できるので、好ましい
ものである。これらを具体的に挙げれば、記録ヘッドに
対してのキャッピング手段、クリーニング手段、加圧或
は吸引手段、電気熱変換体或はこれとは別の加熱素子或
はこれらの組み合わせを用いて加熱を行う予備加熱手
段、記録とは別の吐出を行なう予備吐出手段を挙げるこ
とができる。

【００４６】また、搭載される記録ヘッドの種類ないし
個数についても、例えば単色のインクに対応して１個の
みが設けられたものの他、記録色や濃度を異にする複数
のインクに対応して複数個数設けられるものであっても
よい。すなわち、例えば記録装置の記録モードとしては
黒色等の主流色のみの記録モードだけではなく、記録ヘ
ッドを一体的に構成するか複数個の組み合わせによるか
いずれでもよいが、異なる色の複色カラー、または混色
によるフルカラーの各記録モードの少なくとも一つを備
えた装置にも本発明は極めて有効である。

【００４７】さらに加えて、以上説明した本発明実施例
においては、インクを液体として説明しているが、室温
やそれ以下で固化するインクであって、室温で軟化もし
くは液化するものを用いてもよく、あるいはインクジェ
ット方式ではインク自体を３０℃以上７０℃以下の範囲
内で温度調整を行ってインクの粘性を安定吐出範囲にあ
るように温度制御するものが一般的であるから、使用記
録信号付与時にインクが液状をなすものを用いてもよ
い。加えて、熱エネルギーによる昇温を、インクの固形
状態から液体状態への状態変化のエネルギーとして使用
せしめることで積極的に防止するため、またはインクの
蒸発を防止するため、放置状態で固化し加熱によって液
化するインクを用いてもよい。いずれにしても熱エネル
ギーの記録信号に応じた付与によってインクが液化し、
液状インクが吐出されるものや、記録媒体に到達する時
点ではすでに固化し始めるもの等のような、熱エネルギ
ーの付与によって初めて液化する性質のインクを使用す
る場合も本発明は適用可能である。このような場合のイ
ンクは、特開昭５４−５６８４７号公報あるいは特開昭
６０−７１２６０号公報に記載されるような、多孔質シ
ート凹部または貫通孔に液状又は固形物として保持され
た状態で、電気熱変換体に対して対向するような形態と
してもよい。本発明においては、上述した各インクに対
して最も有効なものは、上述した膜沸騰方式を実行する
ものである。

【００４８】さらに加えて、本発明インクジェット記録
装置の形態としては、コンピュータ等の情報処理機器の
画像出力端末として用いられるものの他、リーダ等と組
合せた複写装置、さらには送受信機能を有するファクシ
ミリ装置の形態を採るもの等であってもよい。

【００４９】

【発明の効果】本発明の請求項１記載のインク供給装置
は、インクを収容するインク収納部と該インクを吐出す
るための吐出部とを連通させるためのインク流路を有す
るインク供給装置において、該インク流路はフィルター
と、該フィルターを収納するとともにインク流入口とイ
ンク流出口とを備えたフィルターボックスと、を有する
フィルター装置を備え、前記フィルターボックスのイン
ク流入口側の領域が、フィルターボックスのインク流出
口側の領域の下方に配置されるとともに、前記フィルタ
ーボックスのインク流入口側のインク流路内径が、前記
フィルターに向かってラッパ状に広がる直前で前記イン
ク流路の内径よりも小さくなるようにしぼられているの
で、しぼられたオリフィス状の部分を通過するインクの
流速が速くなり、大きな直径を有するフィルターに向か
ってラッパ状に広がった断面積を有するボックス部材内
におけるインク流速の緩和との相互効果によって互いに
打ち消し合い、インクの淀みによる気泡の発生を防止す
ると共に、吐出不安定やインクのリフィル不足を生じる
ことのない信頼性の高いインクジェット記録ヘッドが得
られる。

【００５０】本発明の請求項２記載のインク供給装置
は、前記フィルターボックスのインク流入側流路の内径
ｄ１と、該流路の一段しぼられた部分の内径ｄ２と、フ
ィルター外径Ｄとの関係がＤ＞ｄ１＞ｄ２となるような
寸法関係を有するので、インク流速の加速と緩和との相
互作用によって気泡の発生を防止し、インクの吐出不安
定とリフィル不足を生じることがない。

【００５１】本発明の請求項３に記載のインク供給装置
は、前記インク流入側流路の内径ｄ１と、該流路の一段
しぼられた部分の内径ｄ２とが、２≦ｄ１／ｄ２≦４を
満たしているので、インク流速の加速が好適に行われ、
気泡の発生を防止し、インクの吐出が安定してリフィル
不足を生じない。

【００５２】本発明の請求項４記載のインク供給装置
は、前記インク流路の一段しぼられた部分は連続的に断
面形状が変化するので、インク流速の加速が連続的に滑
らかに行われて、気泡の発生が防止されるとともに、イ
ンクの吐出が安定して行われ、リフィル不足を生じな
い。

【００５３】本発明の請求項５記載のインク供給装置
は、前記インク流路の連続的に断面形状が変化する部分
と、前記インク流路の内壁とのなす角をθとすると、３
０°≦θ≦４５°を満たしているので、インク流速が円
滑に加速されて気泡の発生を防止できてインクの吐出不
安定とリフィル不足を生じない。

【００５４】本発明の請求項６記載のインクジェット記
録ヘッドは、インクを吐出するためのインクジェット記
録ヘッドにおいて、前記インクジェット記録ヘッドにイ
ンクを供給する経路にフィルターおよび該フィルターに
関するインク流入側とインク流出側それぞれに設けられ
たフィルターボックスを有するフィルター装置を具備
し、前記インク流入側のフィルターボックスが、フィル
ターを介して前記インク流出側のフィルターボックスの
下方に配置されると共に、当該フィルターボックスのイ
ンク流入側のインク経路の内径が、フィルターに向かっ
てラッパ状に広がる直前で前記経路の内径よりも小さく
なるようにしぼられているので、しぼられたオリフィス
状の部分を通過するインクの流速が速くなり、大きな直
径を有するフィルターに向かってラッパ状に広がった断
面積を有するボックス部材内におけるインク流速の緩和
との相互効果によって互いに打ち消し合い、インクの淀
みによる気泡の発生を防止すると共に、インクの流れが
鉛直方向上向きをなしていてフィルターへのゴミの付着
を良好に防止することができる。

【００５５】本発明の請求項７記載のインクジェット記
録ヘッドは、吐出口を有する吐出口形成部材と、前記吐
出口に連通したインク流路と、該インク流路の後端の共
通液室と、前記インク流路の一部に配設され、インクを
吐出するために利用される熱エネルギーを発生し、気泡
を発生させてインクを吐出させる吐出エネルギー発生素
子とを有し、飛翔液滴を形成して記録を行うので、イン
クの淀みによる気泡の発生を防止すると共に、吐出不安
定やインクのリフィル不足を生じることのない信頼性の
高いインクジェット記録ヘッドが得られ、鮮明な記録を
行うことができる。

【００５６】本発明の請求項８記載のインクジェット記
録ヘッドは、前記フィルターボックスが透明な材料で作
られているので、フィルターの目詰まりを良好に監視す
ることができる。

【００５７】本発明の請求項９記載のインクジェット記
録ヘッドは、前記フィルターボックスは、２つの円錐台
形のボックス部材を台面側を向き合わせてフィルターを
配して接合されているので、フィルターボックスとフィ
ルターとを一体的に強固に接合でき、部品の種類が少な
くて済み、安価に製作することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のインクジェット記録ヘッドの形態を示
す分解斜視図である。

【図２】（ａ）、（ｂ）はそれぞれ本発明のインクジェ
ット記録ヘッドの説明図であり、（ａ）はフィルターボ
ックスの縦断面図、（ｂ）はフィルターボックスの平面
図である。

【図３】本発明に係わるインクジェット記録ヘッドのフ
ィルターボックスの変形例を示す縦断面図である。

【図４】本発明の液体供給装置の一例を示す概略説明図
である。

【符号の説明】

１ インクジェット記録ヘッド ２ 溝付天板 ３ 印刷回路板 ４ ヒーターボード ５ ベースプレート ６ フィルターボックス ７ インク供給管路 ８ インク供給系ユニット １０ フィルター装置 １２ 流入側パイプ １３ 流出側パイプ １４ フィルターボックス １５ フィルター １６ ボックス部材 １７ ボックス部材 ２０ フィルター装置 ２２ 流入側パイプ ２３ 流出側パイプ ２４ フィルターボックス ２５ フィルター ２６ ボックス部材 ２７ ボックス部材 １０１ 大気連通孔 １０２ インク供給口 １０３ インク導入口 １０６ フィルター装置 １０８ インクタンク １０９ ポンプ １１０ 電源 １１１ スイッチ １１２ インクジェット記録ヘッド １２１ インク供給経路 １２２ インク供給経路

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 インクを収容するインク収納部と該イン
   クを吐出するための吐出部とを連通させるためのインク
   流路を有するインク供給装置において、 該インク流路はフィルターと、該フィルターを収納する
   とともにインク流入口とインク流出口とを備えたフィル
   ターボックスと、を有するフィルター装置を備え、 前記フィルターボックスのインク流入口側の領域が、フ
   ィルターボックスのインク流出口側の領域の下方に配置
   されるとともに、 前記フィルターボックスのインク流入口側のインク流路
   内径が、前記フィルターに向かってラッパ状に広がる直
   前で前記インク流路の内径よりも小さくなるようにしぼ
   られたことを特徴とするインク供給装置。
2. 【請求項２】 前記フィルターボックスのインク流入側
   流路の内径ｄ１と、該流路の一段しぼられた部分の内径
   ｄ２と、フィルター外径Ｄとの関係がＤ＞ｄ１＞ｄ２と
   なるような寸法関係を有することを特徴とする請求項１
   に記載のインク供給装置。
3. 【請求項３】 前記インク流入側流路の内径ｄ１と、該
   流路の一段しぼられた部分の内径ｄ２とが、２≦ｄ１／
   ｄ２≦４を満たすことを特徴とする請求項２に記載のイ
   ンク供給装置。
4. 【請求項４】 前記インク流路の一段しぼられた部分は
   連続的に断面形状が変化することを特徴とする請求項１
   に記載のインク供給装置。
5. 【請求項５】 前記インク流路の連続的に断面形状が変
   化する部分と、前記インク流路の内壁とのなす角をθと
   すると、３０°≦θ≦４５°を満たすことを特徴とする
   請求項４に記載のインク供給装置。
6. 【請求項６】 インクを吐出するためのインクジェット
   記録ヘッドにおいて、 前記インクジェット記録ヘッドにインクを供給する経路
   にフィルターおよび該フィルターに関するインク流入側
   とインク流出側それぞれに設けられたフィルターボック
   スを有するフィルター装置を具備し、 前記インク流入側のフィルターボックスが、フィルター
   を介して前記インク流出側のフィルターボックスの下方
   に配置されるとともに、 当該フィルターボックスのインク流入側のインク経路の
   内径が、フィルターに向かってラッパ状に広がる直前で
   前記経路の内径よりも小さくなるようにしぼられたこと
   を特徴とするインクジェット記録ヘッド。
7. 【請求項７】 前記インクジェット記録ヘッドは、吐出
   口を有する吐出口形成部材と、前記吐出口に連通したイ
   ンク流路と、該インク流路の後端の共通液室と、前記イ
   ンク流路の一部に配設され、インクを吐出するために利
   用される熱エネルギーを発生し、気泡を発生させてイン
   クを吐出させる吐出エネルギー発生素子とを有し、飛翔
   液滴を形成して記録を行うことを特徴とする請求項６に
   記載のインクジェット記録ヘッド。
8. 【請求項８】 前記フィルターボックスが透明な材料で
   作られていることを特徴とする請求項６に記載のインク
   ジェット記録ヘッド。
9. 【請求項９】 前記フィルターボックスは、２つの円錐
   台形のボックス部材を台面側を向き合わせてフィルター
   を配して接合されたことを特徴とする請求項６に記載の
   インクジェット記録ヘッド。