JP3097321B2 - インクジェット記録装置及びインクジェット記録装置動作方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はインク滴を飛翔させ記録
紙等の媒体上にインク像を形成するインクジェット方式
の記録装置に関し、さらに詳細には、複数のノズルを有
するオンデマンドインクジェットヘッドへのインクの供
給手段及び方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来のインクジェット記録装置として、
特開昭３−１６９５６４号公報、特公平３−６０６７２
号公報等が知られている。

【０００３】図１２は従来例である特開昭３−１６９５
６４号公報の実施例である。記録ヘッドに共通液室を設
け、この共通液室を流体循環用の２本の液体供給チュー
ブを介して液体供給タンクに接続し、２本の液体供給チ
ューブで循環路を形成する。また液体供給チューブの所
定位置に加圧ポンプと圧力センサーを配置した構成であ
る。また回復動作は共通液室や供給系に残留する気泡等
の異物を除去すると共に、記録ヘッドを冷却する為に実
施される。回復動作時には、吐出口面をキャップで覆う
ことにより全ての吐出口を密封し、回復用整流弁を開い
て回復ポンプを駆動することにより、循環管、共通液
室、供給管、供給タンクの流路を通して記録液を加圧循
環させる。この加圧循環の際に、記録液の一部が吐出口
から排出され、吐出不良の原因となる気泡、増粘記録
液、埃等の異物が排出除去されるように構成されてい
る。

【０００４】図１３は従来例である特公平３−６０６７
２号公報の実施例である。複数個の吐出口に連通した共
通液室は、第１、第２インク供給路を介してインクタン
クと連通している。第１インク供給路の途中には強制的
にインクを記録ヘッドに供給する強制供給手段が設けら
れている。記録ヘッドにインクを初期充填する場合に
は、強制供給手段を動作させて第１インク供給路側から
一方向の強制インク供給を行なう。インク滴を吐出して
記録を行なう場合には第１、２インク供給路からの両方
向のインク供給を行なうように構成されている。また、
第１、第２インク供給路の長さ及びインク供給圧が実質
的に同等であるように構成されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記従来例のインクジ
ェットヘッドは、インクを循環させて初期充填を行なう
構成である。しかし、圧力室の内部を循環させる構成で
はない為、圧力室を完全に充填するためには、ノズルか
ら多くのインクが流れ出してしまうという問題点を有し
ている。

【０００６】また、リザーバに２ケ所の供給口しか設け
られていないため、各圧力室に対するインクの供給圧を
揃えることが困難であるという問題点を有している。

【０００７】本発明はこのような事情に鑑みてなされた
ものであって、その目的とするところは、インクの充填
を各圧力室に対して均一に且つインクを失うことなく短
時間で行ない、ランニングコストが安いインクジェット
記録装置を提供することである。

【０００８】また、本発明の他の目的はインク滴吐出時
の各圧力室へのインクの供給を均一に行なえる吐出安定
性の高いインクジェット記録装置を提供することであ
る。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明のインクジェット
記録装置は、第１のリザーバと、第２のリザーバと、第
１、第２のリザーバと連通して列設された圧力室と、圧
力室に対応して配設されてインクを吐出するノズルと、
第１のリザーバに配設されたインクタンクと連通する第
１の供給口と、第２のリザーバに配設されたインクタン
クと連通する第２の供給口とを有するインクジェット記
録装置において、第１、第２の供給口をそれぞれ少なく
とも１つ以上有し、圧力室を挟んで千鳥配列されている
ことを特徴とする。また、係るインクジェット記録装置
において、第１、第２の供給口は、それぞれ第１、第２
の供給路を介してインクタンクと連通していることを特
徴とする。また、係るインクジェット記録装置におい
て、第１の供給口から圧力室を経て第２の供給口に至る
経路の流路抵抗が実質的に同等であることを特徴とす
る。また、係るインクジェット記録装置において、第３
のリザーバが、圧力室列を挟んで第２のリザーバに並設
されており、第３のリザーバに設けられたインクタンク
と連通する少なくとも１つ以上の第３の供給口は、第２
の供給口と千鳥に配設され、且つ前記第１の供給路と連
通していることを特徴とする。また、係るインクジェッ
ト記録装置において、第１、第２の供給路の流路抵抗が
実質的に同等であることを特徴とする。また、係るイン
クジェット記録装置において、第１の供給路の途中に強
制的にインクに流れを、発生させるポンプを具備したこ
とを特徴とする。また、係るインクジェット記録装置に
おいて、第１の供給路に、ポンプを迂回する供給路を設
け、該供給路には逆止弁が配設されていることを特徴と
する。また、本発明のインクジェット記録装置は、第１
のリザーバと、第２のリザーバと、第１、第２のリザー
バと連通して列設された圧力室と、圧力室に対応して配
設されてインクを吐出するノズルと、第１のリザーバに
配設されたインクタンクと連通する第１の供給口と、第
２のリザーバに配設されたインクタンクと連通する第２
の供給口とを有するインクジェット記録装置において、
第１の供給口は、第１のリザーバの端部に配設され、第
２の供給口は、第１の供給口と対向しない第２のリザー
バの端部に配設されていることを特徴とする。また、係
るインクジェット記録装置において、第１、第２の供給
口は、それぞれ第１、第２の供給路を介してインクタン
クと連通していることを特徴とする。また、係るインク
ジェット記録装置において、第１の供給口から圧力室を
経て第２の供給口に至る経路の流路抵抗が実質的に同等
であることを特徴とする。また、係るインクジェット記
録装置において、第１、第２の供給路の流路抵抗が実質
的に同等であることを特徴とする。また、係るインクジ
ェット記録装置において、第１の供給路の途中に強制的
にインクに流れを、発生させるポンプを具備したことを
特徴とする。また、本発明のインクジェット記録装置動
作方法は、第１のリザーバと、第２のリザーバと、第
１、第２のリザーバと連通して列設された圧力室と、圧
力室に対応して配設されてインクを吐出するノズルと、
第１のリザーバに配設されたインクタンクと連通する第
１の供給口と、第２のリザーバに配設されたインクタン
クと連通する第２の供給口と、インクタンクから第１、
第２の供給口に至る第１、第２の供給路とを有するイン
クジェット記録装置動作方法において、第１、第２の供
給口をそれぞれ少なくとも１つ以上有し、且つ圧力室を
挟んで千鳥配列されており、インクタンクから第１の供
給路、第１の供給口、第１のリザーバ、圧力室、第２の
リザーバ、第２の供給口、第２の供給路を経てインクタ
ンクに至る経路でインクを流す循環モードを有すること
を特徴とする。また、本発明のインクジェット記録装置
動作方法は、第１のリザーバと、第２のリザーバと、第
１、第２のリザーバと連通して列設された圧力室と、圧
力室に対応して配設されてインクを吐出するノズルと、
第１のリザーバに配設されたインクタンクと連通する第
１の供給口と、第２のリザーバに配設されたインクタン
クと連通する第２の供給口と、インクタンクから第１、
第２の供給口に至る第１、第２の供給路とを有するイン
クジェット記録装置動作方法において、第１の供給口
は、第１のリザーバの端部に配設され、第２の供給口
は、第１の供給口と対向しない第２のリザーバの端部に
配設されており、インクタンクから第１の供給路、第１
の供給口、第１のリザーバ、圧力室、第２のリザーバ、
第２の供給口、第２の供給路を経てインクタンクに至る
経路でインクを流す循環モードを有することを特徴とす
る。

【００１０】また、本発明のインクジェット記録装置
は、インクタンクから第１、第２の供給口に至る第１、
第２の供給路の流路抵抗が実質的に同等であることを特
徴とする。

【００１１】また、本発明のインクジェット記録装置
は、第１の供給路の途中に強制的にインクに流れを発生
させるポンプを具備したことを特徴とする。

【００１２】また、本発明のインクジェット記録装置
は、第１の供給口から圧力室を経て第２の供給口に至る
経路の流路抵抗が実質的に同等であることを特徴とす
る。

【００１３】また、本発明のインクジェット記録装置動
作方法は、第１のリザーバと、第２のリザーバと、前記
第１、第２のリザーバと連通して列設された圧力室と、
前記圧力室に配設されてインクを吐出するノズルと、前
記第１のリザーバに配設された第１の供給口と、前記第
２のリザーバに配設された第２の供給口と、インクタン
クから第１、第２の供給口に至る第１、第２の供給路と
を有するインクジェット記録装置動作方法において、前
記インクタンクから前記第１の供給路、前記第１の供給
口、前記第１のリザーバ、前記圧力室、前記第２のリザ
ーバ、前記第２の供給口、前記第２の供給路を経て前記
インクタンクに至る経路でインクを流す循環モードを有
することを特徴とする。

【００１４】

【作用】本発明の構成によれば、第１のリザーバに設け
られた第１の供給口と第２のリザーバに設けられた第２
の供給口が千鳥状に配置されているため、各圧力室へ均
一にインクが供給される。

【００１５】また、第１の供給路の途中に設けられたポ
ンプを動作させることにより、第１のリザーバから圧力
室を経て第２のリザーバに至る循環流が発生する。第１
の供給口と第２の供給口が千鳥状に配列されているため
各圧力室を流れるインクの流速は略同一である。

【００１６】

【実施例】図１は、本発明の第１の実施例のインクジェ
ット記録装置の斜視図である。１は、インクジェットヘ
ッド（以下ヘッドという）である。１９は、ノズルプレ
ートであり、ノズル２０、２０、２０・・・が１列状に
列設されている。ノズル２０、２０、２０・・・の列の
長さは、インク滴を付着させる記録媒体の幅と同等以上
である。図１は、説明を容易にするためにノズルプレー
ト１９をヘッド１から分解して表している。圧力室１
８、１８、１８・・・は、ノズル２０、２０、２０・・
・に１対１に対向して列設されている。圧力室１８、１
８、１８・・・の一端は、第１のリザーバ２に連通して
いる。圧力室１８、１８、１８・・・の他端は第２のリ
ザーバ３に連通している。各圧力室１８、１８、１８・
・・は、隔壁３８、３８、３８・・・により隔てられて
いる。第１のリザーバ２には、２つの第１の供給口４、
５が、設けられている。第１のリザーバの長さをＬとす
ると、第１の供給口４は、第１のリザーバ２の一端から
約Ｌ／４の位置に設けられている。また、第１の供給口
５は、第１のリザーバ２の他端から約Ｌ／４の位置に設
けられている。圧力室１８、１８、１８・・・の他端
は、第２のリザーバ３に連通している。第２の供給口は
３箇所設けられており、うち６は、第２のリザーバ３の
一端に設けられている。第２の供給口８は、第２のリザ
ーバ３の他端に設けられている。第２のリザーバ３の長
さも第１のリザーバ２の長さと同様Ｌであるので、第２
の供給口７は、第２のリザーバ３の約Ｌ／２の位置に設
けられている。従って、圧力室１８、１８、１８・・・
の列設方向について見れば、第１の供給口４、５と第２
の供給口６、７、８は略等間隔に第２の供給口６、第１
の供給口４、第２の供給口７、第１の供給口５、第２の
供給口８という順番で列設されている。第１の供給路
は、供給管９、１０と第１のコネクタ１６と供給管１４
により構成されている。供給管９は、第１の供給口４と
第１のコネクタ１６とを連結している。供給管１０は、
第１の供給口５と第１のコネクタ１６とを連結してい
る。供給管１４は、第１のコネクタ１６とインクタンク
２１とを連結している。第２の供給路は、供給管１１、
１２、１３と第２のコネクタ１７と供給管１５により構
成されている。供給管１１は、第２の供給口６と第２の
コネクタ１７とを連結している。供給管１２は、第２の
供給口７と第２のコネクタ１７とを連結している。供給
管１３は、第２の供給口８と第２のコネクタ１７とを連
結している。供給管１５は、第２のコネクタ１７と、イ
ンクタンク２１とを連結している。インクタンク２１に
は、インク２２がレベル２３まで満たされている。供給
管１４、１５の端部２４、２５は、インク２２の中に埋
没するようになっている。インクタンク２１には、図示
しないインク検出器が設置されている。インク２２のレ
ベル２３が端部２４、２５近傍に達するとインク検出器
が作動してインクタンク２１へのインクの補充を要求す
る。供給管９、１０、１１、１２、１３、１４、１５
は、例えばポリエチレンチューブ、ステンレスパイプ等
から構成されている。本実施例では、パイプ状の供給管
９、１０、１１、１２、１３、１４、１５を使用してい
るが、第１、第２の供給路として流路となる溝を形成し
た板状部材の上に板状部材を積層した構造をとることも
できる。

【００１７】図２は、本発明の第１の実施例の第１の供
給口４におけるヘッド１の部分断面図である。ヘッド１
は、ノズルプレート１９とスペーサ３２と隔離板３３と
フレーム３４とベース３５の積層構造になっている。本
実施例では、ヘッド１を接着積層することにより構成し
たが、締結して積層することも可能である。ノズルプレ
ート１９は、ニッケルの電鋳やステンレスプレートから
構成されている。ノズル２０は、電鋳やエッチングやプ
レス等の加工により形成される。本実施例のノズル２０
は直径５０μｍ、長さ１００μｍの円筒形を呈してい
る。但し、ノズル２０の形状は、所望するインク滴の飛
行速度や体積により大きく変化する。スペーサ３２は、
隔離板３３とノズルプレート１９との間隙を厳密に管理
する為に用いられている。この間隙は、圧力室１８の間
隙に相当する。隔離板３３は、インク２２が振動子３１
に接触するのを防止している。フレーム３４は、振動子
３１の挿入される貫通穴４０と、第１、第２のリザーバ
２、３を形成する凹部を２ケ所有している。第１、第２
のリザーバ２、３は、フレーム３４と隔離板３３とスペ
ーサ３２とノズルプレート１９により形成されている。
ベース３５は、振動子３１を挟持している。振動子３１
はＰＺＴ等の圧電材料から構成されている。ベース３５
には、供給管９が連結している。接合部は、抜け防止の
為に固定材３６により固定されている。第１のリザーバ
２は第１の供給口４からフレーム３４の貫通穴３９とベ
ース３５の貫通穴３７を経て供給管９に連通している。

【００１８】次に、インク滴の吐出動作について簡単に
説明する。振動子３１は、図示しない回路基板からの電
気信号を図示しない電気配線を介して受けて伸縮運動す
る。インク滴を吐出するためには、振動子３１を伸張す
る方向に変形させる。この変形により圧力室１８の体積
が減少する。この減少する過程において圧力室１８に存
在していたインクは、第１、第２のリザーバ２、３の方
向とノズル２０の方向に押し出される。この時ノズル２
０の方向に押し出されたインク２２がインク滴となり空
気中を飛翔する。本実施例では、インク滴を吐出させる
為の駆動源として振動子を使用している。他の駆動源と
して回路基板から供給された電気エネルギーを熱エネル
ギーに変換し、その結果発生した気泡の圧力によりイン
ク滴を飛翔させるサーマルインクジェットを用いること
も可能である。

【００１９】図３は、本発明の第１の実施例のインクの
供給路のブロック図である。簡単にする為にヘッド１
は、ノズルプレート１９を外して圧力室１８、１８、１
８・・・と第１、第２のリザーバ２、３のみを表してい
る。以下、充填モード、供給モード、回復モードの３つ
の動作モードについて説明する。

【００２０】（充填モード）ヘッド１にインクを初期充
填する工程について説明する。第１ステップとして、図
示しないキャップでノズル２０、２０、２０・・・を覆
う。第２ステップとして、キャップとノズルプレート１
９により形成された空間を図示しないポンプ手段により
減圧する。第２ステップにより、インクタンク２１の内
部のインク２２は第１の供給路と第２の供給路を同時に
進行する。第１、第２のリザーバ２、３に到達したイン
ク２２は、第１、第２のリザーバ２、３を満たすと同時
に圧力室１８、１８、１８・・・の内部に進入する。本
実施例のヘッド１は、第１、第２の供給路の流路抵抗が
実質的に同等になるように構成されているため、第１、
第２の供給路を流れるインクの流速が等しい。そのた
め、殆ど同時にインクタンク２１から進行してきたイン
ク２２が第１、第２のリザーバ２、３に到達する。ま
た、本実施例のヘッド１は、第１の供給口４、５と第２
の供給口６、７、８が千鳥状に配列されているため、イ
ンク２２が圧力室１８、１８、１８・・・を満たす時刻
も殆ど同時になる。従って、本実施例のヘッド１は、初
期充填時間が短く、初期充填時にノズル２０から失うイ
ンク２２が少ないという特徴を有している。第３のステ
ップとして、ヘッド１がインク２２で満たされたと判断
される所定時間経過後にキャップ内部の減圧を停止す
る。第４ステップとして、キャップをノズルプレート１
９から外し、ノズルプレート１９の表面に残留したイン
ク２２を図示しないゴムブレードでクリーニングする。
本実施例ではキャップ内部の減圧によりインクを吸引し
たがインクタンク２１の内部を加圧することにより初期
充填を行なう場合も前述したステップによる。

【００２１】（供給モード）インク滴を吐出する場合の
インク２２の供給動作について説明する。インク滴を吐
出する場合インクタンク２１から第１の供給路、第１の
リザーバ２、圧力室１８、１８、１８・・・、第２のリ
ザーバ３、第２の供給路、インクタンク２１に至る経路
は完全にインク２２で満たされていて気泡等が存在して
いない状態である。この場合インク２２は、第１の供給
路と第２の供給路の両方からヘッド１に供給される。ヘ
ッド１の複数のノズル２０、２０、２０・・・からイン
ク滴を吐出する場合、本実施例のヘッド１は全インク滴
共に略同一の飛翔速度とインク滴の体積を形成すること
が可能な構成である。これは、第１の供給口４、５と第
２の供給口６、７、８の配列が前述したように千鳥配列
であるので、各圧力室１８、１８、１８・・・に加えら
れインク２２の供給圧が略同等になる為である。すなわ
ち、第２の供給口６に近い圧力室５１は、第１のリザー
バ２からの供給圧よりも第２のリザーバ３からの供給圧
の方が小さい為、主として第２のリザーバ３からインク
２２の供給を受ける。また、圧力室５２が第１の供給口
４と第２の供給口６の中間に位置している場合、圧力室
５２が受ける供給圧は第１、第２のリザーバ２、３にお
いて略同等になる。ここで、圧力室５１が第１、第２の
リザーバから受ける供給圧の平均値と、圧力室５２が受
ける供給圧の平均値は略同等である。本実施例のヘッド
１はこの関係が全ての圧力室１８、１８、１８・・・に
ついて成り立つ。また、任意のノズル２０、２０、２０
・・・からインク滴を吐出する場合にも、本実施例のヘ
ッド１は、圧力室１８、１８、１８・・・の供給圧を均
等化するように作用する。このような効果は、供給口の
間隔が狭くなるほど大きくなる。

【００２２】（回復モード）ノズル２０の目詰まりを復
帰させる工程を説明する。第１ステップとして、キャッ
プでノズル２０、２０、２０・・・を覆う。第２ステッ
プとして、キャップとノズルプレート１９により形成さ
れた空間を図示しないポンプ手段により減圧する。第２
ステップにより、ノズル２０、２０、２０・・・には均
等に圧力が作用する。この時目詰まりを起こしていない
ノズル２０、２０、２０・・・からは、インク２２が流
出する。しかし、前述したように各ノズルを流れるイン
ク流量は実質的に同等であるので、目詰まりが発生した
ノズル２０がどのノズルであろうと、目詰まりしたノズ
ル２０には均等の圧力が作用する。その結果、本実施例
のヘッド１は、第２ステップを所定時間継続することに
より任意の目詰まりノズル２０を正常な状態に復帰させ
ることが可能な構造である。

【００２３】図４は、本発明の第２の実施例のインクジ
ェット記録装置の斜視図である。図１の第１の実施例と
異なる点はポンプ手段６１が第２の供給路に配設された
点である。

【００２４】図５は、本発明の第２の実施例に使用した
チューブポンプの斜視図である。チューブポンプはポン
プ手段６１に相当する。７１は、固定台である。固定台
７１に、動力源であるモータ７６が、固定板７７と固定
ねじ７８により固定されている。モータ軸７５には、回
転板７３が取付けられている。回転板７３は十字状の形
態を呈している。回転板７３の４つの端には、ローラ軸
７４、７４、７４、７４を介してローラ７２、７２、７
２、７２が回転可能なように固定されている。チューブ
７９は、ローラ７２と固定台７１の間に挾まれるように
押圧されて設置されている。モータ７６が回転すること
により回転板７３が回転する。回転板７３の回転に伴い
ローラ７２がチューブ７９を押圧しながら転動する。こ
のときチューブ７９の内部のインクがローラ７２の転動
方向に輸送される。

【００２５】図６は本発明の第２の実施例のインクの供
給路のブロック図である。図３の第１の実施例と異なる
点は、第２の供給路の途中にポンプ８１を設けた点であ
る。以下、充填モード、供給モード、回復モードの３つ
の動作モードについて説明する。

【００２６】（充填モード）ヘッド１にインク２２を初
期充填する動作について説明する。第１ステップとし
て、図示しないキャップでノズル２０、２０、２０・・
・を覆う。第２ステップとして、ポンプ８１を動作させ
てインク２２を、インクタンク２１、第２の供給路、第
２のリザーバ３、圧力室１８、１８、１８・・・、第１
のリザーバ２、第１の供給路を経てインクタンク２１に
戻る経路で循環させる。この場合ヘッド１の内部のイン
ク２２の圧力は大気圧に対して正圧になる。それに対し
て、ポンプ８１の動作方向を逆方向にした場合、インク
２２は、インクタンク２１、第１の供給路、第１のリザ
ーバ２、圧力室１８、１８、１８・・・、第２のリザー
バ３、第２の供給路の経路を経てインクタンク２１に戻
る経路で循環する。この場合、ヘッド１の内部のインク
２２の圧力は大気圧に対して負圧になる。第２ステップ
において、本実施例のヘッド１は、複数に分岐した第２
の供給路の流路抵抗が実質的に同等になるように構成さ
れているため、第２の供給路を流れるインクの流速が等
しい。そのため、殆ど同時にインクタンク２１から進行
してきたインク２２が、第２のリザーバ３に到達する。
また、本実施例のヘッド１は、第１の供給口４、５から
圧力室１８を経て第２の供給口６、７、８に至る経路の
流路抵抗が実質的に同等になるように構成されている。
そのため、殆ど同時に第２の供給口６、７、８から進入
してきたインク２２が第２のリザーバ３、圧力室１８、
１８、１８・・・、第１のリザーバ２を順に満たす。ま
た、本実施例のヘッド１は、複数に分岐した第１の供給
路の流路抵抗が実質的に同等になるように構成されてい
る。そのため、殆ど同時にインク２２が第１の供給路を
満たしインクタンク２１に到達する。以上のことから、
本実施例のヘッド１は、短時間で初期充填が完了する構
造である。本実施例のヘッド１は、第１、第２のリザー
バ２、３を流れるインク２２の流速が略同一になる構造
である。また、本実施例のヘッド１は、圧力室１８、１
８、１８・・・を流れるインク２２の流速が略同一にな
る構造である。そのため、本実施例のヘッド１は、第
１、第２のリザーバ２、３と圧力室１８、１８、１８・
・・にインクの流れの淀みが発生しにくいので、気泡や
埃の残留がなく、充填不足が発生しにくい構造である。
第３のステップとして、ヘッド１がインク２２で満たさ
れたと判断される所定時間経過後にポンプ８１の動作を
停止する。第４ステップとしてキャップをノズルプレー
ト１９から外し、ノズルプレート１９の表面に残留した
インク２２を図示しないゴムブレードでクリーニングす
る。

【００２７】（供給モード）インク滴を吐出する場合の
インク２２の供給動作について説明する。本第２の実施
例は図３に示した第１の実施例と比較して、第２の供給
路の途中にポンプ８１を設けた点のみが異なる。本実施
例のポンプ８１は、ローラ７２がチューブ７９を完全に
押し潰した状態で固定されているため、インクタンク２
１から第２の供給路を介してインク２２をヘッド１に供
給することはできない構造である。そのため、インク滴
を吐出する時には、第１の供給路を経てインク２２をヘ
ッド１に供給するようになっている。しかし、ローラ７
２を選択的にチューブ７９から離接する機構を付加する
ことにより、第２の供給路をインク滴の吐出時のインク
供給路として用いることができる。

【００２８】（回復モード）ノズル２０の目詰まりを復
帰させる工程を説明する。加圧動作として、ポンプ８１
を動作させてインク２２を、インクタンク２１、第２の
供給路、第２のリザーバ３、圧力室１８、１８、１８・
・・、第１のリザーバ２、第１の供給路を経てインクタ
ンクに戻る経路で循環させる。この場合ヘッド１の内部
のインク２２の圧力は大気圧に対して正圧になる。ま
た、ノズル２０、２０、２０・・・にはキャップが施さ
れていない。そのため、インク２２が目詰まりを起こし
ていないノズル２０、２０、２０・・・から勢いよく噴
出する。しかし、前述したように各ノズルを流れるイン
ク流量は実質的に同等であるので、目詰まりが発生した
ノズル２０がどのノズルであろうと、目詰まりしたノズ
ル２０には均等の圧力が作用する。その結果、本実施例
のヘッド１は、加圧動作を所定時間継続することにより
任意の目詰まりノズル２０を復帰させることが可能な構
造である。また、第１の供給路の途中に電磁弁を設ける
ことも実施可能である。この場合、回復モード時に電磁
弁を閉じることにより、目詰まり回復の為の大きな圧力
を発生することができる。

【００２９】図７は本発明の第３の実施例であり、イン
クの供給路のブロック図である。図６に示した第２の実
施例と異なる点は、ポンプ８１と並列に逆止弁８２を設
けた点である。逆止弁８２は、供給管８４から供給管８
３の方向にインク２２を流し供給管８３から供給管８２
の方向にはインク２２を流さない機能を有している。逆
止弁８２の作用により、充填モードと回復モードは図６
に示した第２の実施例と同様になる。供給モードにおい
て、ポンプ８１のローラ７２がチューブ７９を完全に押
し潰した状態で固定されている。本実施例のヘッド１
は、逆止弁８２の作用により第１、第２の供給路からイ
ンク２２をヘッド１に供給することが可能な供給モード
を有する。

【００３０】図８は、本発明の第４の実施例であり、圧
力室１８、１８、１８・・・が２列平行に列設されてい
る実施例を表した平面図である。ヘッド１には、第１の
リザーバ９１と第２のリザーバ９２と第３のリザーバ９
３が圧力室１８、１８、１８・・・の列を挟んでそれぞ
れ列設されている。第１のリザーバ９１には、３つの第
１の供給口９４、９５、９６が設けられている。第１の
供給口９４は、第１のリザーバ９１の一端に設けられて
いる。第１の供給口９６は、第１のリザーバ９１の他端
に設けられている。第１のリザーバの長さをＬとする
と、第１の供給口９５は、第１のリザーバ９１の一端か
ら約Ｌ／２の位置に設けられている。第２のリザーバ９
２には、２つの第２の供給口９７、９８が設けられてい
る。第２のリザーバ９２の長さもＬであるので、 第２
の供給口９７は、第２のリザーバ９２の一端から約Ｌ／
４の位置に設けられている。また、第２の供給口９８
は、第２のリザーバ９２の他端から約Ｌ／４の位置に設
けられている。第３のリザーバ９３には、３つの第１の
供給口９９、１００、１０１が設けられている。第３の
供給口９９は、第３のリザーバ９３の一端に設けられて
いる。第３の供給口１０１は、第３のリザーバ９３の他
端に設けられている。第３のリザーバの長さもＬである
ので、第３の供給口１００は、第３のリザーバ９３の一
端から約Ｌ／２の位置に設けられている。第１の供給口
９４、９５、９６と第３の供給口９９、１００、１０１
は第１の供給路としてインクタンク２１に連結してい
る。また、第２の供給口９７、９８は第２の供給路とし
てインクタンク２１に連結している。本実施例の充填モ
ード、供給モード、回復モードは、上記第１、第２の供
給路により、図３の第１の実施例と図４の第２の実施例
において説明した動作と同様となる。本第３の実施例
は、圧力室１８、１８、１８・・・が２列平行に列設さ
れている場合でもインク２２のヘッド１への充填を短時
間で確実に行なうことができる構成である。また、本第
３の実施例は、圧力室１８、１８、１８・・・への供給
圧が略同等になっているため、インク滴の飛翔速度、イ
ンク滴の体積といった吐出特性が各ノズル間で略同等で
ある。

【００３１】図９は、本発明の第５の実施例であり、第
１の実施例の変形実施例を表した平面図である。図１に
表した第１の実施例と異なる点は、第１のリザーバ２に
第１の供給口１０２が１箇所のみ設けられている点。第
２のリザーバ３に第２の供給口１０３、１０４が設けら
れている点である。第１の供給口１０２は、第１のリザ
ーバ２の略中間に位置している。第２の供給口１０３
は、第２のリザーバ３の一端に、第２の供給口１０４
は、第２のリザーバ３の他端に設けられている。第１の
供給口１０２は第１の供給路を介してインクタンク２１
に連結している。第２の供給口１０３、１０４は第２の
供給路を介してインクタンク２１に連結している。本実
施例の充填モード、供給モード、回復モードは、上記第
１、第２の供給路により、図３の第１の実施例と図４の
第２の実施例において説明した動作と同様となる。ま
た、本実施例は、圧力室１８、１８、１８・・・の列設
方向の長さが比較的短い場合の実施例である。

【００３２】図１０は、本発明の第６の実施例であり、
第１の実施例の変形実施例を表した平面図である。図１
に表した第１の実施例と異なる点は、第１のリザーバ２
の一端に第１の供給口１０５が設けられている点。第２
のリザーバ３の他端に第２の供給口１０６が設けられて
いる点である。第１の供給口１０５は第１の供給路を介
してインクタンク２１に連結している。第２の供給口１
０６は第２の供給路を介してインクタンク２１に連結し
ている。本実施例の充填モード、供給モード、回復モー
ドは、上記第１、第２の供給路により、図３の第１の実
施例と図４の第２の実施例において説明した動作と同様
となる。また、本実施例は、圧力室１８、１８、１８・
・・の列設方向の長さが比較的短い場合の実施例であ
る。

【００３３】図１１は、本発明の第７の実施例であり、
圧力室１１１の変形実施例を表す部分拡大平面図であ
る。図１の圧力室１８の全体形状は、直方体の形状を呈
している。それに対して、本実施例の圧力室１１１は、
第１、第２のリザーバ２、３に連通する部分に絞り部１
１２、１１３を有する構造である。１１４は、圧力室１
１１に対向するノズル２０の位置を表している。本実施
例のヘッド１にも図３の第１の実施例と図４の第２の実
施例において説明した充填モード、供給モード、回復モ
ードを適用することが可能である。絞り部１１２、１１
３から圧力室１１１の内部に至る広がり部１１５は滑ら
かな曲線で構成される。そのため、本実施例のヘッド１
は、第１のリザーバ２から圧力室１１１を経て第２のリ
ザーバ３に至るインク２２の流れの過程において、広が
り部１１５に気泡が残留することがない。本実施例のヘ
ッド１は、圧力室１１１の両端が絞られた構造であるた
め、振動子３１の変形により発生する圧力室１１１の体
積変化を効率的にノズル２０に伝達することが可能であ
る。従って、インク滴の飛翔速度を高め、インク滴の体
積を大きくする効果を有する。

【００３４】

【発明の効果】本発明のインクジェット記録装置は、第
１のリザーバと、第２のリザーバと、第１、第２のリザ
ーバと連通して列設された圧力室と、圧力室に対応して
配設されてインクを吐出するノズルと、第１のリザーバ
に配設されたインクタンクと連通する第１の供給口と、
第２のリザーバに配設されたインクタンクと連通する第
２の供給口とを有するインクジェット記録装置におい
て、第１、第２の供給口をそれぞれ少なくとも１つ以上
有し、圧力室を挟んで千鳥、またはそれぞれが対向しな
いリザーバ端部に配列されていることにより、インク滴
吐出時の第１、第２の供給口から各圧力室へ流れるイン
クの供給圧を、圧力室列の両端部と中央部とで均一にす
ることができるため、吐出安定性の高いインクジェット
記録装置を提供することができるという効果を有する。
また、本発明のインクジェット記録装置は、第１のリザ
ーバと、第２のリザーバと、第１、第２のリザーバと連
通して列設された圧力室と、圧力室に対応して配設され
てインクを吐出するノズルと、第１のリザーバに配設さ
れたインクタンクと連通する第１の供給口と、第２のリ
ザーバに配設されたインクタンクと連通する第２の供給
口と、インクタンクから第１、第２の供給口に至る第
１、第２の供給路とを有するインクジェット記録装置動
作方法において、第１、第２の供給口をそれぞれ少なく
とも１つ以上有し、且つ圧力室を挟んで千鳥、またはそ
れぞれが対向しないリザーバ端部に配列されており、イ
ンクタンクから第１の供給路、第１の供給口、第１のリ
ザーバ、圧力室、第２のリザーバ、第２の供給口、第２
の供給路を経てインクタンクに至る経路でインクを流す
循環モードを有することにより、インク循環時に各圧力
室内に均等な圧力が加わるため、ヘッド内の古いインク
を新しいインクに淀みなく入れ替えることができる。ま
た、目詰まりを起こしたノズルにおいて増粘したインク
を撹拌することができる。従って、該インクジェット記
録装置を長期間使用しなかったとしても、安定したイン
ク滴吐出を維持することができるという効果を有する。

【００３５】また、本発明のインクジェット記録装置及
びインクジェット記録装置動作方法は、第１、第２の供
給口が圧力室を挟んで千鳥配列されていて、圧力室に循
環流を発生させる構成及び動作方法である為、インクの
充填を各圧力室に対して均一に且つインクを失うことな
く短時間で行なうことができ、ランニングコストが安い
という効果を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例であるインクジェット記
録装置の斜視図である。

【図２】本発明の第１の実施例であるインクジェット記
録装置のヘッドの構成を説明するための部分断面図であ
る。

【図３】本発明の第１の実施例であるインクジェット記
録装置のインクの供給路のブロック図である。

【図４】本発明の第２の実施例であるインクジェット記
録装置の斜視図である。

【図５】本発明の第２の実施例であるインクジェット記
録装置のポンプの構成を説明するための斜視図である。

【図６】本発明の第２の実施例であるインクジェット記
録装置のインクの供給路のブロック図である。

【図７】本発明の第３の実施例であるインクジェット記
録装置のインクの供給路のブロック図である。

【図８】本発明の第４の実施例であるインクジェット記
録装置のヘッドの構成を説明するための平面図である。

【図９】本発明の第５の実施例であるインクジェット記
録装置のヘッドの構成を説明するための平面図である。

【図１０】本発明の第６の実施例であるインクジェット
記録装置のヘッドの構成を説明するための平面図であ
る。

【図１１】本発明の第７の実施例であるインクジェット
記録装置のヘッドの構成を説明するための部分拡大平面
図である。

【図１２】従来例のインクジェット記録装置のインクの
供給路を説明するための概念図である。

【図１３】従来例のインクジェット記録装置の斜視図で
ある。

【符号の説明】

１ インクジェットヘッド ２ 第１のリザーバ ３ 第２のリザーバ ４、５ 第１の供給口 ６、７、８ 第２の供給口 ９、１０、１４ 第１の供給管 １１、１２、１３、１５ 第２の供給管 １９ ノズルプレート ２０ ノズル ２１ インクタンク ８１ ポンプ

Claims (14)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 第１のリザーバと、第２のリザーバと、
   前記第１、第２のリザーバと連通して列設された圧力室
   と、前記圧力室に対応して配設されてインクを吐出する
   ノズルと、前記第１のリザーバに配設されたインクタン
   クと連通する第１の供給口と、前記第２のリザーバに配
   設されたインクタンクと連通する第２の供給口とを有す
   るインクジェット記録装置において、前記第１、第２の供給口をそれぞれ少なくとも１つ以上
   有し、前記第１、第２の供給口が前記圧力室を挟んで千
   鳥配列されている ことを特徴とするインクジェット記録
   装置。
2. 【請求項２】 前記第１、第２の供給口は、それぞれ第
   １、第２の供給路を介して前記インクタンクと連通して
   いることを特徴とする請求項１記載のインクジェット記
   録装置。
3. 【請求項３】 前記第１の供給口から圧力室を経て前記
   第２の供給口に至る経路の流路抵抗が実質的に同等であ
   ることを特徴とする請求項１または２記載のインクジェ
   ット記録装置。
4. 【請求項４】 第３のリザーバが、圧力室列を挟んで前
   記第２のリザーバに並設されており、前記第３のリザー
   バに設けられたインクタンクと連通する少なくとも１つ
   以上の第３の供給口は、前記第２の供給口と前記圧力室
   の列設方向と垂直な方向で対向しない領域に配設され、
   且つ前記第１の供給路と連通していることを特徴とする
   請求項２記載のインクジェット式記録装置。
5. 【請求項５】 前記第１、第２の供給路の流路抵抗が実
   質的に同等であることを特徴とする請求項２乃至４のい
   ずれかに記載のインクジェット記録装置。
6. 【請求項６】 第１の供給路の途中に強制的にインクに
   流れを、発生させるポンプを具備したことを特徴とする
   請求項２乃至５のいずれかに記載のインクジェット記録
   装置。
7. 【請求項７】 前記第１の供給路に、前記ポンプを迂回
   する供給路を設け、該供給路には逆止弁が配設されてい
   ることを特徴とする請求項６記載のインクジェット記録
   装置。
8. 【請求項８】 第１のリザーバと、第２のリザーバと、
   前記第１、第２のリ ザーバと連通して列設された圧力室
   と、前記圧力室に対応して配設されてインクを吐出する
   ノズルと、前記第１のリザーバに配設されたインクタン
   クと連通する第１の供給口と、前記第２のリザーバに配
   設されたインクタンクと連通する第２の供給口とを有す
   るインクジェット記録装置において、 前記第１の供給口は、前記第１のリザーバの端部に配設
   され、 前記第２の供給口は、前記第２のリザーバの前記第１の
   供給口と対向しない端部に配設されていることを特徴と
   するインクジェット記録装置。
9. 【請求項９】 前記第１、第２の供給口は、それぞれ第
   １、第２の供給路を介して前記インクタンクと連通して
   いることを特徴とする請求項８記載のインクジェット記
   録装置。
10. 【請求項１０】 前記第１の供給口から圧力室を経て前
    記第２の供給口に至る経路の流路抵抗が実質的に同等で
    あることを特徴とする請求項８または９記載のインクジ
    ェット記録装置。
11. 【請求項１１】 前記第１、第２の供給路の流路抵抗が
    実質的に同等であることを特徴とする請求項９または１
    ０記載のインクジェット記録装置。
12. 【請求項１２】 第１の供給路の途中に強制的にインク
    に流れを、発生させるポンプを具備したことを特徴とす
    る請求項９乃至１１のいずれかに記載のインクジェット
    記録装置。
13. 【請求項１３】 第１のリザーバと、第２のリザーバ
    と、前記第１、第２のリザーバと連通して列設された圧
    力室と、前記圧力室に対応して配設されてインクを吐出
    するノズルと、前記第１のリザーバに配設されたインク
    タンクと連通する第１の供給口と、前記第２のリザーバ
    に配設されたインクタンクと連通する第２の供給口と、
    前記インクタンクから第１、第２の供給口に至る第１、
    第２の供給路とを有するインクジェット記録装置動作方
    法において、前記第１、第２の供給口をそれぞれ少なくとも１つ以上
    有し、且つ前記第１、第２の供給口が前記圧力室を挟ん
    で千鳥配列されており、 前記インクタンクから前記第１の供給路、前記第１の供
    給口、前記第１のリザーバ、前記圧力室、前記第２のリ
    ザーバ、前記第２の供給口、前記第２の供給路を経て前
    記インクタンクに至る経路でインクを流す循環モードを
    有することを特徴とするインクジェット記録装置動作方
    法。
14. 【請求項１４】 第１のリザーバと、第２のリザーバ
    と、前記第１、第２のリザーバと連通して列設された圧
    力室と、前記圧力室に対応して配設されてインクを吐出
    するノズルと、前記第１のリザーバに配設されたインク
    タンクと連通する第１の供給口と、前記第２のリザーバ
    に配設されたインクタンクと連通する第２の供給口と、
    前記インクタンクから第１、第２の供給口に至る第１、
    第２の供給路とを有するインクジェット記録装置動作方
    法において、 前記第１の供給口は、前記第１のリザーバの端部に配設
    され、前記第２の供給口は、前記第１の供給口と対向し
    ない前記第２のリザーバの端部に配設されており、 前記インクタンクから前記第１の供給路、前記第１の供
    給口、前記第１のリザーバ、前記圧力室、前記第２のリ
    ザーバ、前記第２の供給口、前記第２の供給路を経て前
    記インクタンクに至る経路でインクを流す循環モードを
    有することを特徴とするインクジェット記録装置動作方
    法。