JP2006088570A - インクジェット記録ヘッド及びインクジェット記録装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 支流の流路抵抗が異なることによる不具合を防止する。
【解決手段】 インクプール７０と共通インク流路１４の連通部８０において、共通インク流路１４が長いほど、連通部８０の開口８２の面積を広くし、各共通インク流路１４の流路抵抗を略等しくしている。したがって、ノズルからインクを吸引する際、各々の共通インク流路１４には、必要とする流量以上のインクが流れない。よって、インクジェット記録ヘッド１１２全体として適切なインクの吸引量となる。つまり、インクジェット記録ヘッド１１２全体として吸引量が減少する。
【選択図】 図３

Description

本発明は、インクジェット記録ヘッド及びインクジェット記録装置に関する。

インクジェット記録装置はインクジェット記録ヘッドを主走査方向に往復させ、また記録用紙等を複走査方向に搬送させて、複数のノズルから選択的にインク滴を吐出させることで記録用紙等に文字や画像を印刷する。インクジェット記録ヘッドは各イジェクタの圧力室を加圧してノズルからインク滴を吐出している。

さて、インクジェット記録ヘッドは、インクジェット記録ヘッド内の気泡が振動などで移動し、圧力室に進入するとインク滴の吐出特性が悪化したり、不吐出を引き起こす。

よって、複数のプレートを積層して接着したインクジェット記録ヘッドにおいて、ノズルより大きなインク導入口が形成されたスペーサを設けることで、接着剤がハミ出してもインクの流通を円滑にし、気泡の滞留を防止するインクジェット記録ヘッドが提案されている。（例えば、特許文献１参照）。

あるいは、圧力室の断面形状をノズルに近付くに従い、徐々に狭くし、インクの流れの澱みを防止するインクジェット記録ヘッドが提案されている。（例えば、特許文献２参照）。

また、近年、インクジェット記録装置は高速化の傾向が強まっている。このためインクジェット記録ヘッドを長尺化し、インクジェット記録ヘッド、一つあたりのノズル数を増やしてマトリックス状に行列配置することで、より短時間に広い領域に画像形成することが可能なインクジェット記録ヘッドが作られている。

このようにノズルをマトリックス状に配置する場合、インク供給部から導入されたインクは、まず、本流に流れ、本流から支流へと流れていく。そして、支流に接続し、ノズルや圧力室等で構成されたイジェクタにインクが供給される構成となっているインクジェット記録ヘッドがある。

このような構成のインクジェット記録ヘッドでは、特願２００３−０８１６２５に記載されているように、本流と支流との連通部に階段部を設けてインクの流れをスムーズにし、連通部の気泡の残留を防止しているものがある。
特開２００２−００１９５３号公報 特開２００２−２１９０６８号公報

しかしながら、支流の長さが異なると各支流で流路抵抗が異なる。また、支流の太さが異なると各支流で流路抵抗が異なる。更に、支流に接続されているイジェクタ数が異なると支流に流れるインクの流量が異なるので、やはり各支流で流路抵抗が異なる。

各支流で流路抵抗が異なると、例えば、インクジェット記録ヘッドへのインクの充填時やメンテナンスなどで、ノズルからインクを吸引し気泡を排出する際などに、流路抵抗の大きな支流に必要なインクの流速を与えると、流路抵抗の小さな支流は必要とするインクの流量以上のインクが流れてしまい、インクジェット記録ヘッド全体として、吸引するインクの流量が増大する。あるいは、流路抵抗が異なることによりインク吐出特性にも影響がでる。

本発明は、上記問題を解決すべく成されたもので、支流の流路抵抗が異なることによる不具合を防止することを目的とする。

請求項１に記載のインクジェット記録ヘッドは、ノズルからインク滴を吐出するイジェクタと、１つ又は複数の前記イジェクタが接続し、該イジェクタにインクを供給する複数の支流と、複数の前記支流が接続し、該支流にインクを供給する１つ又は複数の本流と、を備え、前記イジェクタが二次元状にマトリックス配置され、前記支流の長さ、太さ、及び該支流に接続した前記イジェクタ数のうち、いずれか１つ、又は２つ以上が異なる支流を、１つ以上備えるインクジェット記録ヘッドであって、前記支流の流路抵抗を調整する流路抵抗調整手段を備えることを特徴としている。

請求項１に記載のインクジェット記録ヘッドは、ノズルからインク滴を吐出するイジェクタを備えている。１つ又は複数のイジェクタが支流に接続している。複数の支流は本流に接続している。そして、イジェクタが二次元状にマトリックス配置され、支流の長さ、太さ、及び支流に接続したイジェクタ数のうち、いずれか１つ、又は２つ以上が異なる支流を、１つ以上備えるている。

支流の長さ、太さが異なると支流の流路抵抗が異なる。また、支流に接続されているイジェクタ数が異なると支流に流れるインクの流量が異なるので、やはり支流の流路抵抗が異なる。

このように、支流の流路抵抗が異なると、不具合を生じる。例えば、インクジェット記録ヘッドへのインクの充填時やメンテナンスなどで、ノズルからインクを吸引し気泡を排出する際など、流路抵抗の大きな支流に必要なインクの流速を与えると、流路抵抗の小さな支流は必要とするインクの流量以上のインクが流れてしまい、インクジェット記録ヘッド全体として吸引するインクの流量の増大する。或いは、流路抵抗の違いが吐出特性へ影響し、流路抵抗の異なる支流に接続されたイジェクタ間の吐出特性が不均一となる等がある。

したがって、流路抵抗調整手段で支流の流路抵抗を調整し、支流の流路抵抗が異なることによる不具合を防止している。

請求項２に記載のインクジェット記録ヘッドは、請求項１に記載の構成において、前記流路抵抗調整手段は、前記本流と前記支流とが接続した連通部の形状を変えて、該支流の流路抵抗を調整することを特徴としている。

請求項２に記載のインクジェット記録ヘッドは、本流と支流とが接続した連通部の形状を変えて、支流の流路抵抗を調整し、支流の流路抵抗が異なることによる不具合を防止している。

請求項３に記載のインクジェット記録ヘッドは、請求項２に記載の構成において、前記本流と前記支流とは上下に配置され、該本流と該支流とが重なった部分が前記連通部であり、前記本流と前記支流とが重なる面積を変えて、該支流の流路抵抗を調整することを特徴としている。

請求項３に記載のインクジェット記録ヘッドは、本流と支流とは上下に配置され、本流と該支流とが重なった部分が連通部となる。そして、本流と支流とが重なる面積を変えて、支流の流路抵抗を調整し、支流の流路抵抗が異なることによる不具合を防止している。

請求項４に記載のインクジェット記録ヘッドは、請求項２に記載の構成において、前記本流と前記支流とは上下に配置され、該本流と該支流とが重なった部分が前記連通部であり、前記連通部の上下方向の深さを変えて、前記支流の流路抵抗を調整することを特徴としている。

請求項４に記載のインクジェット記録ヘッドは、本流と支流とは上下に配置され、本流と支流とが重なった部分が連通部となる。そして、連通部の上下方向の深さを変えて、支流の流路抵抗を調整し、支流の流路抵抗が異なることによる不具合を防止している。

請求項５に記載のインクジェット記録ヘッドは、請求項２に記載の構成において、前記本流と前記支流とが上下に配置され、該本流と該支流とが重なった部分が連通部であり、該連通部に該支流の延びる方向に突出した一段以上の階段部が設けられ、前記階段部の形状を変えて、該支流の流路抵抗を調整することを特徴としている。

請求項５に記載のインクジェット記録ヘッドは、本流と支流とが上下に配置され、本流と支流とが重なった部分が連通部となる。連通部には支流の延びる方向に突出した一段以上の階段部が設けられている。そして、階段部の形状を変えて支流の流路抵抗を調整し、支流の流路抵抗が異なることによる不具合を防止している。

請求項６に記載のインクジェット記録ヘッドは、請求項２に記載の構成において、前記本流と前記支流との間を繋ぐ流路孔が形成され、前記流路孔の面積を変えて、該支流の流路抵抗を調整することを特徴としている。

請求項６に記載のインクジェット記録ヘッドは、本流と支流との間を繋ぐ流路孔が設けられている。そして、流路孔の面積を変えて支流の流路抵抗を調整し、支流の流路抵抗が異なることによる不具合を防止している。

請求項７に記載のインクジェット記録ヘッドは、請求項６に記載の構成において、前記本流が形成された本流プレートと、前記支流が形成された支流プレートと、前記本流プレートと前記支流プレートとの間に設けられ、前記流路孔が形成された流路調整プレートと、が積層されたことを特徴としている。

請求項７に記載のインクジェット記録ヘッドは、本流が形成された本流プレートと、支流とが形成された支流プレートと、本流プレートと支流プレートとの間に設けられ、本流と支流との間を繋ぐ流路孔が形成された流路調整プレートと、が積層されて構成している。そして、流路調整プレートの流路孔の面積を変えて、支流の流路抵抗を調整し、支流の流路抵抗が異なることによる不具合を防止している。

請求項８に記載のインクジェット記録ヘッドは、請求項１に記載の構成において、前記流路抵抗調整手段は、前記支流の体積を変えて、該支流の流路抵抗を調整することを特徴としている。

請求項８に記載のインクジェット記録ヘッドは、支流の体積を変えて、支流の流路抵抗を調整し、支流の流路抵抗が異なることによる不具合を防止している。

請求項９に記載のインクジェット記録ヘッドは、請求項１から請求項８のいずれか一向に記載の構成において、前記イジェクタは、前記ノズルと、前記ノズルに連通した圧力室と、前記圧力室に接して該圧力室内のインクを加圧し、前記ノズルからインク滴を吐出させるアクチュエータと、前記圧力室と前記支流とに連通し、該支流から該圧力室へインクを供給するインク供給路と、を有することを特徴としている。

請求項１０記載のインクジェット記録ヘッドは、請求項９に記載の構成において、前記アクチュエータは、電気エネルギーを機械エネルギーに変換する圧電素子を備えることを特徴としている。

請求項１１に記載のインクジェット記録ヘッドは、請求項９に記載の構成において、前記アクチュエータは、前記圧力室内のインクを加熱し発泡させることで加圧する発熱抵抗体を備えることを特徴としている。

請求項１２に記載のインクジェット記録装置は、請求項１から請求項１１のいずれか１項に記載のインクジェット記録ヘッドを使用することを特徴としている。

請求項１２に記載のインクジェット記録装置は、支流の流路抵抗を調整する流路手段を備えたインクジェット記録へッドを備えている。したがって、支流の流路抵抗が異なり吐出特性が不均一となることが防止されている。よって、画像品質が良好な装置である。

請求項１３に記載のインクジェット記録装置は、請求項１２に記載の構成において、前記ノズルからインクを吸引する吸引手段を備えることを特徴としている。

請求項１３に記載のインクジェット記録装置は、吸引手段でノズルからインクを吸引し、例えば、インクジェット記録ヘッドの中の気泡を排出するなどのメンテナンスを行う。支流の流路抵抗が調整されているので、インクジェット記録ヘッド全体として、必要以上にインクが吸引されない。

以上説明したように本発明によれば、支流の流路抵抗が異なることによる不具合が防止される。

以下、本発明に係るインクジェット記録ヘッドの第１実施形態について説明する。尚、各図の矢印Ｆはインクの流れを表す矢印である。

図３に示すように、インクジェット記録ヘッド１１２は、図示しないインクタンクに繋がるインク供給部７２から導入されたインクが充填されるインクプール７０を二つ備えている。この各インクプール７０は１０箇所の連通部８０から、略直方体形の共通インク流路１４が、それぞれ平行に同一平面上に１０本伸びている。つまり、インクプール７０を本流とすれば、共通インク流路１４は、インクプール７０から分岐した支流となっている。なお、本実施形態では、二つのインクプール７０から１０本の共通インク流路１４が延びた構成としたが、インクプール７０は１つであっても良いし、３つ以上であっても良い。また、共通インク流路１４も２本以上であれば良い。

また、図５に示すように、インクプール７０の下方に共通インク流路１４が位置し、インクプール７０の下面と共通インク流路１４とが重なった部分が連通部８０となっている。なお、判りやすくする為、図５では、イジェクタ６０（図２参照）を全て省略し、図３はイジェクタ６０を一部省略している。また、図４は図３の共通インク流路１４の流末端部の拡大図である。

図３に示すように、共通インク流路１４は、並びの一方側の３列は長く（同じ長さ）、４列目から他方側へ徐々に短くなり（異なる長さ）、そして、他方側の３列は短くなっている（同じ長さ）。

共通インク流路１４には、その長さに応じてイジェクタ６０が接続している。つまり、長い共通インク流路１４には多数のイジェクタ６０が接続し、短くなるにつれ接続するイジェクタ６０も減少している。そして、二つのインクプール７０を対向して並べると、長さの異なる共通インク流路１４の流末端部が対向する。

このような構成とすることで、インクジェット記録ヘッド１１２全体を平面視するとイジェクタ６０がマトリックス状に多数、配置される。

図１と図２とに示すように各イジェクタ６０は、インク滴を吐出するノズル１０と、ノズル１０からインク滴を吐出させ、インクの吐出方向から平面視したとき六角形形状をした圧力室１２と、を備えている。そして、ノズル１０と圧力室１２とを連通するノズル連通室１６と、共通インク流路１４の開口部２０と圧力室１２とを連通するインク供給路１８とを備えている。

更に、圧力室１２の上面には振動板３４が接着され、振動板３４の上面には圧電素子３６が接着され、圧電素子３６の上面にはボール半田４０を介して配線基板３８が接合されている。

つぎに、本実施形態のインクジェット記録ヘッド１１２の製造方法の概要を説明する。

インクジェット記録ヘッド１１２は、各インク流路などとなる孔が形成された複数のプレートを積層し、その孔によって構成された空間が各流路などとなる。

具体的には、ノズル１０が形成されるノズルプレート２２と、ノズル連通室１６と共通インク流路１４とを形成する共通インク流路プレート２４、２６と、ノズル連通室１６と共通インク流路１４の開口部２０とインクプール７０とを形成するスループレート２８と、インク供給路１８とインクプール７０が形成されたインク供給路プレート３０と、圧力室１２とインクプール７０が形成された圧力室プレート３２とを順番に積層し接合する。

次に、ノズルプレート２２の表面に撥水コート膜を被覆すると共に、エキシマレーザにてノズル１０を開ける。そして、ノズル１０を形成後に圧力室プレート３２に振動板３４を接着する。

尚、ノズルプレート２２の材質はポリイミドであり、共通インク流路プレート２４、２６、スループレート２８、インク供給路プレート３０、圧力室プレート３２、振動板３４の材質はＳＵＳである。

次に、別途、剥離可能な接着剤、例えば接着後に所定の温度で加熱すると、発泡して接着力が大幅に低下する性質を有する熱発泡性接着フィルムを介して図示しない固定基板に接着された、図示しない圧電プレートに、例えばサンドブラスト加工を用いて、マトリックス状に配列された圧電素子３６を作成する。

この固定基板上にマトリックス状に作成された圧電素子３６の固定基板が接着された逆の面を、前述した流路プレートユニットの振動板３４の面に接着する
尚、圧電プレートの両面には、電極層として第１及び第２電極層がスパッタリングなどで予め形成されており、共通電極として兼用する振動板３４と導電性接着剤で接着することで、第一電極層、すなわち圧電素子３６と振動板３４とは電気的にも接続される。

つづいて、固定基板を加熱して熱発泡性接着フィルムの接着力を低減させ、固定基板を剥離する。

剥離後、各圧電素子３６毎にボール半田４０を形成した配線基板３８を圧電素子３６と接合する。前述したように圧電素子３６の両面には第１及び第２電極層が形成されているので、第２電極層、すなわち圧電素子３６と配線基板３８とは電気的に接続される。

このような製造方法によって本実施形態のインクジェット記録ヘッド１１２が完成する。

さて、図６はインクプール７０と共通インク流路１４とを模式的に示した図である。なお、判りやすくする為、インクプール７０は１つのみ図示し、また、イジェクタ６０は図示を省略している。

インクプール７０と共通インク流路１４との連通部８０において、共通インク流路１４の端部１４Ａは共通インク流路１４が長いほど、インクプール７０側に位置している。つまり、共通インク流路１４が長いほど（接続されているイジェクタ６０（図３参照）が多いほど）、連通部８０の開口８２の面積が広くなっている。

連通部８０の開口８２の面積を変えることによって、連通部８０をインクが流れにくく、あるいは流れ易くできる。つまり、連通部８０の開口８２の面積によって各共通インク流路１４の流路抵抗が調整できる。

そして、本実施形態では、長い（接続されているイジェクタ６０が多い）共通インク流路１４と短い（接続されているイジェクタ６０が少ない）共通インク流路１４とで、流路抵抗が略等しくなるように開口８２の面積が調整されている。

このような構成のインクジェット記録ヘッド１１２は、インクタンク（図示省略）のインクがインク供給部７２からインクプール７０に充填される。インクプール７０に充填後、各連通部８０から各共通インク流路１４に充填されていく。そして、共通インク流路１４に充填された後、図１（Ｂ）の矢印Ｆのように共通インク流路１４の開口部２０からインク供給路１８を通って各圧力室１２とノズル連通室１６とにインクが充填され、ノズル１０において表面が圧力室１２側に僅かに凹んだメニスカスを形成する。

このようにインクが充填された状態で、例えばボール半田４０から振動板３４へと通電することで圧電素子３６がたわみ、振動板３４を介して圧力室１２のインクが加圧され、ノズル１０からインク滴が吐出する。

なお、各共通インク流路１４の流路抵抗は、インク吐出性能にも若干の影響を与える。しかし、前述したように、各共通インク流路１４の流路抵抗が略等しくなっているので、異なる共通インク流路１４に接続されたイジェクタ６０間のインク吐出性能は等しい。

つぎに、本実施形態のインクジェット記録ヘッド１１２を使用したインクジェット記録装置について説明する。図１６は、インクジェット記録ヘッド１１２を備えたインクジェット記録装置１０２の部分断面斜視図である。

インクジェット記録装置１０２はインクジェット記録ヘッド１１２を搭載するキャリッジ１０４、キャリッジ１０４を主走査方向Ｍに走査する為の主走査機構１０６、記録媒体としての記録用紙Ｐを副走査方向Ｓに走査する為の副走査機構１０８、及びメンテナンスステーション１１０等を含んで構成されている。

インクジェット記録ヘッド１１２は、ノズル１０が形成されたノズルプレート２２（図２及び図１７参照）が、記録用紙Ｐと対向するようにキャリッジ１０４上に搭載されており、主走査機構１０６によって主走査方向Ｍに移動されながら記録用紙Ｐに対してインク滴を吐出することにより、一定のバンド領域ＢＥに対して画像の記録を行う。主走査方向Ｍへの１回の移動が終了すると、副走査機構１０８によって記録用紙Ｐが副走査方向Ｓに搬送され、再びキャリッジ１０４を主走査方向Ｍに移動させながら次のバンド領域ＢＥを記録する。こうした動作を複数回繰り返すことにより、記録用紙Ｐの全面にわたって画像記録を行うことができる。

図１６と図１７とに示すように、メンテナンスステーション１１０は印字範囲外に設けられている。また、メンテナンスステーション１１０には、キャップ５０や図示しないダミージェット受け部、クリーニングブレード等を備えており、ダミージェット動作、クリーニング動作、インクの吸引動作等のメンテナンス動作を所定のタイミングで行う。

尚、インクの吸引動作とは、インクジェット記録ヘッド１１２のノズル１０からインクを吸引することで、例えば、インクジェット記録ヘッド１１２内の気泡の排出を行い、吐出特性を回復する動作のことをいう。

具体的には、図１７（Ｂ）に示すように、メンテナンスステーション１１０のキャップ５０上に搬送されたインクジェット記録ヘッド１１２のノズル面１０Ａに図示しない昇降機構によってキャップ５０を密着させ、図示しないポンプによって、ノズル１０からインクを吸引し、吐出特性の回復を行う。

ノズル１０から吸引したインクは廃インクタンク（図示省略）に送られ回収される。廃インクタンクに回収されたインクは再利用されない。

なお、上記実施の形態では、インクジェット記録ヘッド１１２をキャリッジ１０４によって搬送しながら記録を行ったが、これに限定されるものではない。例えば、ノズルを記録媒体の全幅にわたって配置し、インクジェット記録ヘッドは固定して、記録媒体のみを搬送しながら記録を行っても良い。

つぎに、本実施形態の作用について説明する。

前述したように、インクジェット記録ヘッド１１２は、所定のタイミングでインクジェット記録ヘッド１１２のノズル面１０Ａにキャップ５０を密着させ、ノズル１０からインクを吸引し、例えば、気泡を排出しインク吐出特性の回復を行う。（図１７参照）。

このときインクは、図３に示すように、インクタンク（図示略）のインクがインク供給部７２からインクプール７０へと流れ、インクプール７０の各連通部８０から各共通インク流路１４に流れていく。そして、共通インク流路１４の開口部２０から各イジェクタ６０に流れていく。

気泡の排出などの為には、共通インク流路１４を流れるインクの流速は、ある一定以上である必要がある。特に、共通インク流路１４の流末端部は十分な流速が得られにくい。

さて、図１５は、本実施形態と異なり、インクプール９７０と共通インク流路９１４との連通部９８０の開口９８２の面積が、いずれも同面積である場合を示している。つまり、各共通インク流路９１４の流路抵抗が調整されていないインクジェット記録ヘッドの一例を示している。そして、このようなインクジェット記録ヘッドは、接続しているイジェクタ６０の数が多く長い共通インク流路９１４の流路抵抗が大きくなる。

このため、流路抵抗が大きな共通インク流路９１４が必要とするインクの流速（気泡を排出するために必要な流速）を確保すると、流路抵抗の小さな共通インク流路９１４は必要とする流量以上のインクが流れる。したがって、インクジェット記録ヘッド全体として必要以上のインクの吸引量となる。吸引したインクは再利用されないので、画像形成に使用できるインクが減少する。

なお、図示は省略するが、共通インク流路（支流）の太さ（深さや幅）が異っても同様に流路抵抗が異なる。よって、同様に、流路抵抗の小さな共通インク流路（支流）は必要とする流量以上のインクが流れる。

これに対し、図３及び図６に示すように、本実施形態のインクジェット記録ヘッド１１２は、インクプール７０と共通インク流路１４の連通部８０において、共通インク流路１４が長いほど（接続されているイジェクタ６０が多いほど）、連通部８０の開口８２の面積を広くし、各共通インク流路１４の流路抵抗を略等しくしている。換言すると、連通部８０の開口８２の面積を調整し、流路抵抗を略等しくしている。

したがって、各々の共通インク流路１４には、必要とする流量以上のインクが流れない。よって、インクジェット記録ヘッド１１２全体として適切なインクの吸引量となる。つまり、インクジェット記録ヘッド１１２全体として吸引量が減少する。よって、インクタンク（図示省略）のインクを画像形成に有効に使用できる。（印字可能な枚数が増える）。

なお、本実施形態では、各共通インク流路１４の流路抵抗を略等しくしたが、必ずしも略等しくする必要はなく、各共通インク流路１４が必要とするインク流量以上に流れないように、流路抵抗が調整されていれば良い。

また、インクプール７０と共通インク流路１４の連通部８０の開口８２の面積を調整する形態は、その他の形態であっても良い。例えば、つぎに説明する、第１の実施形態の第１及び第２の変形例の形態であっても良い。

まず、第１の変形例について説明する。図７に示すように、インクプール７０と共通インク流路１４との連通部８０の開口１８２の形状は、最も広い時は共通インク流路１４の幅である。しかし、共通インク流路１４が短くなるに従って、一端部に形成された傾斜部１８２Ａが長くなり、最も短い共通インク流路１４では、傾斜部１８２Ａが開口１８２の他端部までとなっている。

つぎに、第２の変形例について説明する。図８に示すように、インクプール７０と共通インク流路１４との連通部８０の開口２８２の形状は、最も広い時は共通インク流路１４の幅である。しかし、共通インク流路１４が短くなるに従って、一端部に形成された幅狭部２８２Ａが長くなり、最も短い共通インク流路１４では、幅狭部２８２Ａのみの幅としている。

なお、第１及び第２の変形例ともに第１の実施形態と同様の作用を奏す。

つぎに、第２の実施形態について説明する。なお、第１の実施形態と同一の部材には同一の符号を付し、重複した説明は省略する。

図９に示すように、スループレート２８と共通インク流路プレート２６との間に流路孔１２２が形成された流路調整プレート１２０が挟まれている。つまり、インクプール７０と共通インク流路１４との間に流路孔１２２が設けられている。

そして、その流路孔１２２の開口面積を、共通インク流路１４が長いほど（接続されているイジェクタ６０が多いほど）広くし、各共通インク流路１４の流路抵抗を略等しくしている。

つぎに、第３の実施形態について説明する。なお、第１及び第２の実施形態と同一の部材には同一の符号を付し、重複した説明は省略する。

図１０（Ａ）と図１０（Ｂ）とに示すように、長い共通インク流路１４の場合は共通インク流路プレート２６の端部２６Ａと共通インク流路プレート１２４の端部１２４Ａと同じ位置となっている。しかし、図１０（Ｃ）と図１０（Ｄ）とに示すように、共通インク流路１４が短くなるに従って、共通インク流路プレート１２４の端部１２４Ａの位置がインクの流れ方向の下流側に位置している。換言すると、連通部８０に階段部１８０が形成され、共通インク流路１４が短くなるに従って、階段部１８０が大きくなっている。よって、共通インク流路１４が短くなるに従って、連通部８０をインクが流れにくくし、流路抵抗を調整する構成となっている。

つぎに、第４の実施形態について説明する。なお、第１から第３の実施形態と同一の部材には同一の符号を付し、重複した説明は省略する。

図１１に示すように、そして、共通インク流路１４が短くなるに従って、連通部８０の共通インク流路１４の底面部１４Ｂが上昇していく。つまり、連通部８０の深さＨが浅くなっていく。よって、共通インク流路１４が短くなるに従って、連通部８０をインクが流れにくくし、流路抵抗を調整する構成となっている。

つぎに、第５の実施形態について説明する。なお、第１から第４の実施形態と同一の部材には同一の符号を付し、重複した説明は省略する。

図１２に示すように、共通インク流路２１４が長いほど（接続されているイジェクタ６０が多いほど）を、全体を幅広としている。よって、第１の実施形態のように、開口８２の面積で流路抵抗が調整されているととも、各共通インク流路２１４の幅（体積）を異ならせることで、流路抵抗が調整されている。なお、図示は省略するが、深さを異ならせても良いし、幅と深さの両方を異ならせても良い。

また、第５実施形態の変形例として、図１３に示すように、共通インク流路３１４に幅狭部３１４Ａを形成した構成、或いは、図１４に示すように、共通インク流路４１４に幅広部４１４Ａを形成した構成とし、幅狭部３１４Ａ，幅広部４１４Ａの数によって共通インク流路３１４，４１４の幅（体積）を調整した構成であっても良い。

なお、第２から第５の実施形態は、いずれも第１の実施形態と同様の作用を奏す。

尚、本発明は、上記の実施の形態に限定されるものではない。

例えば、上記実施の形態では圧電素子３６は、１枚の圧電素子３６のたわみ振動によって圧力室１２を加圧したが、これに限定されない。例えば、圧電素子を積層する形態であっても良いし、縦振動タイプの圧電素子であっても良い。あるいは、その他形態の圧電素子であっても良い。

また、例えば、上記実施の形態では、アクチュエータは圧電素子３６よって圧力室１２を加圧する構成であったが、これに限定されない。例えば、発熱抵抗体によって、圧力室内のインクを加熱し発泡させることで加圧する構成であっても良いし、静電力や磁力を利用したものであっても良い。或いは、その他の形態のアクチュエータであっても良い。

また、本明細書におけるインクジェット記録とは、記録用紙上への文字や画像の記録に限定されるものではない。すなわち、記録媒体は紙に限定されるものでなく、また吐出する液体もインクに限定されるものではない。例えば、高分子フィルムやガラス上にインクを吐出してディスプレイ用カラーフィルターを作成したり、溶接状態の半田を基板上に吐出して部品実装用のバンプを形成したりするなど、工業用的に用いられる液滴噴射装置全般に対して本発明を利用することが可能である。

（Ａ）は、本発明の第１実施形態に係るインクジェット記録ヘッドの要部を示す断面斜視図である。（Ｂ）は、（Ａ）のＸ部分の拡大図である。 （Ａ）は、本発明の第１実施形態に係るインクジェット記録ヘッドの要部を示す断面図である。（Ｂ）は（Ａ）のＢ−Ｂ断面の図である。 本発明の第１実施形態に係るインクジェット記録ヘッドを平面視し、模式的に示した図である。 共通インク流路の流末端部を拡大した図である。 本発明の第１実施形態に係るインクジェット記録ヘッドのインクプールと共通インク流路とを模式的に示す図である。 （Ａ）は、本発明の第１実施形態に係るインクジェット記録ヘッドを平面視し、模式的に示した図であり、（Ｂ）は、（Ａ）のＢ−Ｂ断面の図であり、（Ｃ）は、（Ａ）のＣ−Ｃ断面の図であり、（Ｄ）は、（Ａ）のＤ−Ｄ断面の図である。 本発明の第１実施形態の第１の変形例に係るインクジェット記録ヘッドを平面視し、模式的に示した図である。 本発明の第１実施形態の第２の変形例に係るインクジェット記録ヘッドを平面視し、模式的に示した図である。 （Ａ）は、本発明の第２実施形態に係るインクジェット記録ヘッドを平面視し、模式的に示した図であり、（Ｂ）は、（Ａ）のＢ−Ｂ断面の図であり、（Ｃ）は、（Ａ）のＣ−Ｃ断面の図であり、（Ｄ）は、（Ａ）のＤ−Ｄ断面の図である。 （Ａ）は、本発明の第３実施形態に係るインクジェット記録ヘッドを平面視し、模式的に示した図であり、（Ｂ）は、（Ａ）のＢ−Ｂ断面の図であり、（Ｃ）は、（Ａ）のＣ−Ｃ断面の図であり、（Ｄ）は、（Ａ）のＤ−Ｄ断面の図である。 （Ａ）は、本発明の第４実施形態に係るインクジェット記録ヘッドを平面視し、模式的に示した図であり、（Ｂ）は（Ａ）のＢ−Ｂ断面、（Ｃ）は（Ａ）のＣ−Ｃ断面、（Ｄ）は（Ａ）のＤ−Ｄ断面、（Ｅ）は（Ａ）のＥ−Ｅ断面、（Ｆ）は（Ａ）のＦ−Ｆ断面の図である。 本発明の第５実施形態に係るインクジェット記録ヘッドを平面視し、模式的に示した図である。 本発明の第５実施形態の第１の変形例に係るインクジェット記録ヘッドを平面視し、模式的に示した図である。 本発明の第５実施形態の第２の変形例に係るインクジェット記録ヘッドを平面視し、模式的に示した図である。 共通インク流路の流路抵抗を調整していないインクジェット記録ヘッドの一例を示し、（Ａ）は平面視して模式的に示した図であり、（Ｂ）は（Ａ）のＢ−Ｂ断面の図であり、（Ｃ）は（Ａ）のＣ−Ｃ断面の図である。 インクジェット記録装置を示す部分断面斜視図である。 インクジェット記録ヘッドのノズルからインクを吸引する様子を説明する説明図であり、（Ａ）は印字中を示し、（Ｂ）は吸引中を示す図である。

符号の説明

１０ ノズル
１２ 圧力室
１４ 共通インク流路（支流）
１８ インク供給路
２４ 共通インク流路プレート（支流プレート）
２６ 共通インク流路プレート（支流プレート）
２８ スループレート（本流プレート）
３０ インク供給路プレート（本流プレート）
３２ 圧力室プレート（本流プレート）
３６ 圧電素子
５０ キャップ（吸引手段）
６０ イジェクタ
７０ インクプール（本流）
８０ 連通部
１０２ インクジェット記録装置
１１２ インクジェット記録ヘッド
１２０ 流路調整プレート
１２２ 流路孔
１８０ 階段部
Ｈ 連通部の深さ

Claims (13)

1. ノズルからインク滴を吐出するイジェクタと、
   １つ又は複数の前記イジェクタが接続し、該イジェクタにインクを供給する複数の支流と、
   複数の前記支流が接続し、該支流にインクを供給する１つ又は複数の本流と、
   を備え、前記イジェクタが二次元状にマトリックス配置され、
   前記支流の長さ、太さ、及び該支流に接続した前記イジェクタ数のうち、いずれか１つ、又は２つ以上が異なる支流を、１つ以上備えるインクジェット記録ヘッドであって、
   前記支流の流路抵抗を調整する流路抵抗調整手段を備えることを特徴とするインクジェット記録ヘッド。
2. 前記流路抵抗調整手段は、前記本流と前記支流とが接続した連通部の形状を変えて、該支流の流路抵抗を調整することを特徴とする請求項１に記載のインクジェット記録ヘッド。
3. 前記本流と前記支流とは上下に配置され、該本流と該支流とが重なった部分が前記連通部であり、
   前記本流と前記支流とが重なる面積を変えて、該支流の流路抵抗を調整することを特徴とする請求項２に記載のインクジェット記録ヘッド。
4. 前記本流と前記支流とは上下に配置され、該本流と該支流とが重なった部分が前記連通部であり、
   前記連通部の上下方向の深さを変えて、前記支流の流路抵抗を調整することを特徴とする請求項２に記載のインクジェット記録ヘッド。
5. 前記本流と前記支流とが上下に配置され、該本流と該支流とが重なった部分が連通部であり、前記連通部に該支流の延びる方向に突出した一段以上の階段部が設けられ、
   前記階段部の形状を変えて、該支流の流路抵抗を調整することを特徴とする請求項２に記載のインクジェット記録ヘッド。
6. 前記本流と前記支流との間を繋ぐ流路孔が設けられ、前記流路孔の面積を変えて、該支流の流路抵抗を調整することを特徴とする請求項２に記載のインクジェット記録ヘッド。
7. 前記本流が形成された本流プレートと、
   前記支流が形成された支流プレートと、
   前記本流プレートと前記支流プレートとの間に設けられ、前記流路孔が形成された流路調整プレートと、
   が積層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。
8. 前記流路抵抗調整手段は、前記支流の体積を変えて、該支流の流路抵抗を調整することを特徴とする請求項１に記載のインクジェット記録ヘッド。
9. 前記イジェクタは、
   前記ノズルと、
   前記ノズルに連通した圧力室と、
   前記圧力室に接して該圧力室内のインクを加圧し、前記ノズルからインク滴を吐出させるアクチュエータと、
   前記圧力室と前記支流とに連通し、該支流から該圧力室へインクを供給するインク供給路と、
   を有することを特徴とする請求項１から請求項８のいずれか１項に記載のインクジェット記録ヘッド。
10. 前記アクチュエータは、電気エネルギーを機械エネルギーに変換する圧電素子を備えることを特徴とする請求項９に記載のインクジェット記録ヘッド。
11. 前記アクチュエータは、前記圧力室内のインクを加熱し発泡させることで加圧する発熱抵抗体を備えることを特徴とする請求項９に記載のインクジェット記録ヘッド。
12. 請求項１から請求項１１のいずれか１項に記載のインクジェット記録ヘッドを使用することを特徴とするインクジェット記録装置。
13. 前記ノズルからインクを吸引する吸引手段を備えることを特徴とする請求項１２に記載のインクジェット記録装置。

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