JP3454228B2

JP3454228B2 - インクジェット式プリンタ

Info

Publication number: JP3454228B2
Application number: JP2000149460A
Authority: JP
Inventors: 義弘小泉; 憲彦倉島; 孝浩片倉
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 2000-05-22
Filing date: 2000-05-22
Publication date: 2003-10-06
Anticipated expiration: 2020-05-22
Also published as: JP2001328281A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、インクジェット式
プリンタに関し、ノズル開口からインクを吐出可能なイ
ンクジェット式の記録ヘッドを備えた記録ヘッドユニッ
トと、強制的にインクを排出させることで記録ヘッドの
吐出機能を回復させる回復機構とを有するものに関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来の技術をインクジェット式の記録ヘ
ッドを備えたプリンタを例に挙げて説明する。この種の
プリンタには、記録ヘッドを有するヘッドユニットと、
インクを貯留したインクカートリッジと、インクカート
リッジと記録ヘッドとの間を連通するインク供給路とを
備えたものがある。このインク供給路の先端部分は、イ
ンク供給針によって構成されており、このインク供給針
をインクカートリッジ内に挿入することで、貯留された
インクをインク供給路内に導入する。インクカートリッ
ジは、例えば、４つのインク室を備えており、各インク
室には、ブラックインク、イエローインク、マゼンタイ
ンク、及び、シアンインクを別個に貯留している。イン
ク供給路は、流路幅方向の断面が略円形の流路であり、
ブラック、イエロー、マゼンタ、及び、シアンの各イン
クに対応させて４つ設けられている。そして、各インク
供給路の内径は略同一に形成されている。

【０００３】この種のプリンタでは、長期間の放置等に
よってノズル開口付近のインクが増粘する虞がある。こ
の増粘インクは吐出不良や目詰まり等の機能低下の一因
となるので、プリンタには増粘インクを強制的に排出さ
せるための回復機構が備えられている。この回復機構
は、例えば、表面に窪部を形成したキャップ部材と、イ
ンク排出路を通じて窪部に連通した吸引ポンプとから構
成されており、その回復動作では、キャップ部材を当接
させてノズル面を閉塞した後、吸引ポンプを作動させる
ことで窪部内を負圧にし、ノズル開口から窪部へインク
を排出させる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、インクカー
トリッジのインク室はインク種類毎に分割形成されてい
るので、各インク供給路の長さは連通するインク室と記
録ヘッドの位置関係に応じてばらつく。そして、各イン
ク供給路の内径は等しいので、各インク供給路の流体抵
抗もインク供給路の長さに応じてばらつく。さらに、上
記の回復動作では全てのノズル開口を同じ条件の下で吸
引するので、インクの排出量もばらついてしまう。この
ため、回復動作における吸引条件は、インクの排出量が
最も少ない供給路にあわせて設定されている。従って、
他の供給路については、機能回復に必要な量よりも多い
量のインクを排出することになり、インクを無駄に消費
することになる。これにより、文字や画像の記録に用い
るインク量が少なくなってしまうという問題が生じてし
まう。

【０００５】また、近年、インクカートリッジについて
は、１つのカートリッジでより多くの記録が行えるよう
に大型化する傾向にある。一方、記録ヘッドについて
は、主走査方向の移動範囲を短くして記録の高速化が図
れるように小型化する傾向にある。このため、インク供
給路の長さの差がより顕著になり、無駄に排出されるイ
ンクの量も一層多くなる。さらに、インクの種類毎にノ
ズル開口の数を異ならせた記録ヘッドでは、このノズル
開口の数によってもインク流路の流体抵抗が相違するの
で、無駄に排出されるインクの量がより多くなってしま
う虞がある。

【０００６】本発明は、このような事情に鑑みてなされ
たものであり、その目的は、回復動作時における無駄な
インクの排出を防止できるインクジェット式プリンタを
提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するために提案されたものであり、請求項１に記載の
ものは、インク貯留部のインク出口から記録ヘッドのイ
ンク入口までを連通するインク供給路、及び、前記イン
ク入口からノズル面に開口させたノズル開口へ至るヘッ
ド側インク流路によって一連のインク流路を形成し、該
インク流路をインクの種類に対応させて複数設けると共
に、前記インク貯留部に個別に貯留された複数種類のイ
ンクを、前記インク供給路を通じて記録ヘッドに供給し
てノズル開口から吐出させるように構成した記録ヘッド
ユニットと、負圧空部を備える閉塞部材、及び、前記負
圧空部に連通した吸引機構を備え、前記閉塞部材による
ノズル面の封止状態でノズル開口を負圧空部に臨ませ、
前記吸引機構の作動によって負圧空部内を負圧にするこ
とで、前記記録ヘッドユニットからインクを排出させる
回復機構と、を有するインクジェット式プリンタにおい
て、前記複数のインク流路は前記ノズル開口の数が異な
るインク流路を一部に含み、このインク流路は流路抵抗
が他のインク流路の流路抵抗と揃うように形成され、前
記回復機構は、前記複数のインク流路内のインクを同一
条件の下で一括して吸引することを特徴とする。

【０００８】請求項２に記載のものは、前記インク供給
路を、インク貯留部に接続される入口側接続部と、この
入口側接続部の下流側に連通して記録ヘッド側に向けて
収束する収束流路部とを含ませて構成すると共に、該収
束流路部をプレート状部材に形成し、この収束流路部の
流路幅を、前記インク流路の長さが長いほど広くして収
束流路部の断面積を広げ、各インク流路の流体抵抗を揃
えたことを特徴とする請求項１に記載のインクジェット
式プリンタである。

【０００９】請求項３に記載のものは、前記ヘッド側イ
ンク流路は、インク種類に対応して設けられてインク供
給路からのインクを貯留する共通インク室と、該共通イ
ンク室とノズル開口との間を連通する複数の個別インク
流路とを含み、前記収束流路部の断面積を、共通インク
室に連通するノズル開口の数が少ないほど大きくするこ
とを特徴とする請求項２に記載のインクジェット式プリ
ンタである。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。図１に示すように、例示したイン
クジェット式プリンタ１（以下、単にプリンタ１と称す
る。）は、記録ヘッドユニット２（以下、単にヘッドユ
ニット２と称する。）を備えたキャリッジ３を有してい
る。このキャリッジ３は、ヘッド走査機構によって主走
査方向に沿って往復移動される。

【００１１】ヘッド走査機構は、筐体４の左右方向に架
設されたガイド部材５と、パルスモータ６の回転軸に接
続されてこのパルスモータ６によって回転駆動される駆
動プーリー７と、遊転プーリー８と、駆動プーリー７と
遊転プーリー８との間に掛け渡され、キャリッジ３に接
続されたタイミングベルト９と、パルスモータ６の回転
を制御する制御部（図示せず）とから構成してある。ま
た、プリンタ１は、記録紙１２を紙送り方向（副走査方
向）に送り出す紙送り機構を有する。この紙送り機構
は、紙送りモータ１０及び紙送りローラ１１等から構成
され、記録紙１２を記録動作に連動させて順次送り出
す。

【００１２】キャリッジ３の移動範囲内であって記録領
域よりも外側の端部領域には、ホームポジションを設定
してある。このホームポジションは、電源オフ時や長時
間に亘って記録が行われなかった場合に記録ヘッド１３
が移動する場所であり、ヘッドユニット２の記録ヘッド
１３が位置すると、キャップ部材１４がノズルプレート
１５の表面（本願発明のノズル面に相当、図２参照。）
に当接して封止する。このキャップ部材１４は、回復機
構の一部を構成する閉塞部材として機能し、ゴム等の弾
性材をトレー形状に成型した部材によって構成してあ
る。そして、図３に示すように、キャップ部材１４の窪
部１６は、本願発明の負圧空部として機能し、インク排
出路１７を通じて吸引ポンプ１８と連通している。な
お、この吸引ポンプ１８は、回復機構の一部を構成する
吸引機構として機能する。また、窪部１６には、フェル
ト等の保湿材１９を嵌合している。そして、キャップ部
材１４による封止状態では、ノズルプレート１５に穿設
したノズル開口２０が窪部１６内に臨む。従って、この
封止状態で吸引ポンプ１８を作動させると、窪部１６内
が負圧になり、記録ヘッド１３内のインクがノズル開口
２０から窪部１６内に排出される。

【００１３】次に、ヘッドユニット２について説明す
る。図２に示すように、例示したヘッドユニット２は樹
脂製のフレーム２３を備えており、フレーム２３におけ
るベース板部２４の上面には、インクカートリッジ２５
（本願発明のインク貯留部）が取り付け可能なカートリ
ッジホルダ部２６が形成されている。

【００１４】インクカートリッジ２５は、内部が複数の
インク室に区画形成された中空箱体状の部材であり、各
インク室内にはインク吸収材（図示せず）に保持された
状態でインクが貯留されている。図４に示すように、本
実施形態におけるインクカートリッジ２５は、ブラック
カートリッジ２５Ａとカラーカートリッジ２５Ｂとから
構成されており、ブラックカートリッジ２５Ａはブラッ
クインクを貯留する単一のインク室２５ａを備え、カラ
ーカートリッジ２５Ｂはイエローインク、マゼンタイン
ク、及び、シアンインクを別個に貯留する３つのインク
室２５ｂ，２５ｃ，２５ｄを備えている。また、各イン
ク室２５ａ〜２５ｄの底部には、対応するインク供給針
２７（２７ａ〜２７ｄ）が挿入される針接続部２９（２
９ａ〜２９ｄ）を設けている。この針接続部２９は、イ
ンク貯留部のインク出口として機能する。

【００１５】一方、カートリッジホルダ部２６とは反対
側となるベース板部２４の下面には、記録ヘッド１３が
下側から取り付けられている。この記録ヘッド１３と各
インク室２５ａ〜２５ｄとは、対応するインク供給路
（インク供給針２７と収束流路部６０。後述する。）に
よって連通されており、インクカートリッジ２５に貯留
された４色のインクがそれぞれ記録ヘッド１３に供給さ
れる。図５及び図６に示すように、記録ヘッド１３は、
アクチュエータユニット３１と流路ユニット３２とから
構成されており、アクチュエータユニット３１と流路ユ
ニット３２とを重ね合わせた状態で一体化してある。ア
クチュエータユニット３１は、圧力室プレート３３、圧
力室基板３４、及び、振動板３５を積層し、焼成等によ
り一体化することで構成されている。流路ユニット３２
は、供給口プレート３６、リザーバープレート３７、及
び、ノズルプレート１５を備え、各プレート同士の間に
介在させた接着フィルム３８によって一体的に接合され
ている。さらに、これらのアクチュエータユニット３１
と流路ユニット３２とは、アクチュエータユニット３１
と流路ユニット３２との間に介在させた接着フィルム３
９によって一体的に接合する。

【００１６】ノズルプレート１５は、ステンレス材等の
金属材料によって構成された薄い板状部材である。この
ノズルプレート１５には、板厚方向を貫通する複数のノ
ズル開口２０…を列状に穿設しており、このノズル列を
２列横並びに形成してある。そして、一方のノズル列を
単一ノズル列４１として使用し、他方のノズル列を分割
ノズル列４２として使用する。単一ノズル列４１は、同
じインクを吐出可能なノズル列であり、例えば、４８個
のノズル開口２０…によって構成される。そして、本実
施形態では、この単一ノズル列４１からブラックインク
を吐出させる。分割ノズル列４２は、複数のノズル開口
２０…をノズル列方向にブロック分けしたノズル列であ
る。この分割ノズル列４２は、３つのノズルブロックか
ら構成してあり、１つのノズルブロックは、例えば、１
５個のノズル開口２０…によって構成される。本実施形
態では、図５の上方側から順に、イエローインクを吐出
可能なイエローブロックＢＹ、マゼンタインクを吐出可
能なマゼンタブロックＢＭ、及び、シアンインクを吐出
可能なシアンブロックＢＣとして使用している。

【００１７】リザーバープレート３７は、ノズルプレー
ト１５と同様に、ステンレス材等の金属材料によって構
成された薄い板状部材である。このリザーバープレート
３７には、単一ノズル列４１に対応する第１リザーバー
４３と、分割ノズル列４２に対応する第２リザーバー４
４、第３リザーバー４５、及び、第４リザーバー４６と
を形成する。これらのリザーバーは、本願発明における
共通インク室であり、板厚方向を貫通する開口部によっ
て構成される。そして、第１リザーバー４３はブラック
インクが貯留されるブラックリザーバーとして機能す
る。第２リザーバー４４はシアンインクが貯留されるシ
アンリザーバーであり、シアンブロックＢＣに対応して
いる。第３リザーバー４５はマゼンタインクが貯留され
るマゼンタリザーバーであり、マゼンタブロックＢＭに
対応している。第４リザーバー４６はイエローインクが
貯留されるイエローリザーバーであり、イエローブロッ
クＢＹに対応している。そして、各リザーバーの端部
は、リザーバープレート３７におけるノズル列方向の一
側端部まで延長されており、この一側端部でインク導入
口４７（４７ａ〜４７ｄ、後述する。）に連通してい
る。また、このリザーバープレート３７のノズル開口２
０に対応する位置には、板厚方向を貫通させて複数の第
１ノズル連通口５０を設けている。

【００１８】供給口プレート３６もまた、ステンレス材
等の金属材料によって構成された薄い板状部材であり、
リザーバー４３〜４６に連通するインク供給口５１を、
ノズル開口２０と同じピッチで複数形成し、また、板厚
方向を貫通する第２ノズル連通口５２を上記の第１ノズ
ル連通口５０に対応させて複数形成する。なお、インク
供給口５１は、後述する個別インク流路内のインクに対
して流体抵抗（流動抵抗）を付与する部分である。ま
た、供給口プレート３６における連通口列設方向の一側
端部には、インク導入口４７を開設してある。このイン
ク導入口４７は、インク供給路の出口と連通する部分で
あり、記録ヘッド１３におけるインク入口として機能す
る。そして、このインク導入口４７は、吐出可能なイン
クの種類に合わせて４つ開設してある。つまり、図５の
左側から順に、ブラックインク用のインク導入口４７
ａ、シアンインク用のインク導入口４７ｂ、マゼンタイ
ンク用のインク導入口４７ｃ、イエローインク用のイン
ク導入口４７ｄを開設してある。

【００１９】圧力室プレート３３は、圧力室５４を形成
するのに適した厚さのセラミックス材の薄板、例えばア
ルミナやジルコニア等の薄板によって構成されている。
そして、圧力室５４となる開口部がプレートの厚さ方向
に貫通した状態で複数形成されている。この圧力室５４
は、ノズル開口２０…のピッチと同じ一定のピッチで列
状に開設され、列設方向と直交する左右方向に細長い長
孔である。そして、本実施形態では、圧力室５４の列を
左右横並びに２列形成しており、一側の圧力室列（図中
右側の圧力室列）が分割ノズル列４２用の圧力室５４と
なり、他側の圧力室列（図中左側の圧力室列）が単一ノ
ズル列４１用の圧力室５４となる。

【００２０】圧力室基板３４は、圧力室プレート３３と
同様のセラミックス材であって、第３ノズル連通口５５
と供給側連通口５６とを形成した薄板によって構成され
ている。第３ノズル連通口５５は、第２ノズル連通口５
２に対応して形成された板厚方向を貫通する孔であり、
圧力室５４におけるノズル開口側の端部に連通する。ま
た、供給側連通口５６は、インク供給口５１に対応して
形成された板厚方向を貫通する孔であり、第３ノズル連
通口５５とは反対側の圧力室端部に連通する。

【００２１】振動板３５は、弾性を有するセラミックス
材の薄板である。圧力室５４とは反対側となる振動板３
５の外側表面には、各圧力室５４…に対応した状態で複
数の圧電振動子５７…が配設される。例示した圧電振動
子５７は撓み振動モードの振動子であり、図示しない信
号供給ケーブルから供給される駆動信号によって撓み、
圧力室５４の容積を変化させる。

【００２２】そして、上記構成の記録ヘッド１３では、
インク導入口４７ａ〜４７ｄとリザーバー４３〜４６が
連通し、リザーバー４３〜４６と各圧力室５４…とがイ
ンク供給口５１及び供給側連通口５６を通じて連通す
る。さらに、圧力室５４とノズル開口２０とがノズル連
通口５０，５２，５５を通じて連通する。従って、この
記録ヘッド１３には、インク導入口４７からリザーバー
４３〜４６及び圧力室５４を経てノズル開口２０に至る
一連のヘッド側インク流路が形成される。さらに、リザ
ーバー４３〜４６とノズル開口２０との間には、インク
供給口５１から圧力室５４を経てノズル開口２０に至る
一連の個別インク流路が形成される。

【００２３】次に、各インク室の針接続部２９と記録ヘ
ッド１３のインク導入口４７との間を連通するインク供
給路について説明する。図３及び図４に示すように、こ
のインク供給路は、針接続部２９に挿入されるインク供
給針２７（２７ａ〜２７ｄ）と、入口がインク供給針２
７の出口に連通し、出口が記録ヘッド１３のインク導入
口４７（４７ａ〜４７ｄ）に連通する収束流路部６０
（６０ａ〜６０ｄ）とから構成される。

【００２４】インク供給針２７は、尖端に流入孔６１を
開設した中空軸部と、この中空軸部から側壁を下方にテ
ーパー状に拡開して形成したテーパー部とからなる樹脂
製部材である。テーパー部の下端にはフランジを形成し
てあり、このフランジの下方にフィルタ６２を配設す
る。

【００２５】収束流路部６０は、上記したようにインク
供給針２７とインク導入口４７との間を連通する流路で
あり、インク供給針２７の出口から下側に向けて延設さ
れた幅方向の断面が略円形の流路である。本実施形態で
は、インク室２５ａ〜２５ｄの配置順序と対応するイン
ク導入口４７ａ〜４７ｄの配置順序とが揃えられてい
る。即ち、図４では左側から順に、ブラックインク用の
インク室２５ａ及びインク導入口４７ａと、シアンイン
ク用のインク室２５ｂ及びインク導入口４７ｂと、マゼ
ンタインク用のインク室２５ｃ及びインク導入口４７ｃ
と、イエローインク用のインク室２５ｄ及びインク導入
口４７ｄとが配置されている。

【００２６】そして、インクカートリッジ２５の横幅は
記録ヘッド１３の横幅よりも十分に広いため、インク供
給針２７の配設間隔とインク導入口４７の形成ピッチと
を比較すると、インク供給針２７の配設間隔の方が広
い。従って、各収束流路部６０ａ〜６０ｄは、記録ヘッ
ド１３側に収束するように斜め下方に延設される。ま
た、記録ヘッド１３は、シアンインク室用のインク供給
針２７ｂ及びマゼンタインク室用のインク供給針２７ｃ
のほぼ真下に配設されているため、水平方向の距離につ
いて、ブラックインク用のインク供給針２７ａからイン
ク導入口４７ａまでの距離、及び、イエローインク用の
インク供給針２７ｄからインク導入口４７ｄまでの距離
が、シアンインク用のインク供給針２７からインク導入
口４７までの距離とマゼンタインク用のインク供給針２
７からインク導入口４７までの距離よりも長い。従っ
て、収束流路部６０ａ〜６０ｄの長さは、ブラックイン
ク用の収束流路部６０ａとイエローインク用の収束流路
部６０ｄが長く、シアンインク用の収束流路部６０ｂ及
びマゼンタインク用の収束流路部６０ｃが短い。

【００２７】そして、このインク供給路と上記したヘッ
ド側インク流路とにより、インク供給路の入口である流
入孔６１からノズル開口２０に至る一連のインク流路
が、インクの種類に対応した４つ形成される。

【００２８】ところで、各インク流路の流体抵抗（流動
抵抗）は、そのインク流路の長さや断面積に応じて変化
する。ここで、インク流路の長さとは、インク供給路の
入口である流入孔６１からノズル開口２０までの距離で
ある。そして、本実施形態のように、複数のノズル開口
２０…を備えた記録ヘッド１３では、流入孔６１からノ
ズル群における列方向中央までの距離（つまり平均距
離）がインク流路の長さとなる。例えば、ブラックイン
ク用のインク流路については、単一ノズル列４１の端か
ら２４番目のノズル開口２０と２５番目のノズル開口２
０との間までの距離がインク流路の長さとなる。また、
イエローインク用のインク流路については、イエローブ
ロックＢＹを構成するノズル開口２０…の端から８番目
のノズル開口２０までがインク流路の距離となる。同様
に、マゼンタインク用及びシアンインク用のインク流路
についても端から８番目のノズル開口２０までがインク
流路の距離となる。

【００２９】そして、インク導入口４７からインク流路
終端までのヘッド側インク流路の長さは、イエローイン
クの流路が最も長く、ブラックインクとマゼンタインク
の流路の長さが２番目に長く、シアンインクの流路の長
さが最も短い。このため、インク流路の全体で見た場合
には、イエローインク用のインク流路が最も長く、ブラ
ックインク用のインク流路が２番目に長い。そして、シ
アンインク用のインク流路及びマゼンタインク用のイン
ク流路が最も短く、ほぼ同じ長さとなる。

【００３０】ここで、インク供給路の内径を全てのイン
ク流路で揃えてしまうと、インク流路の流体抵抗はイン
ク流路の長さによって概ね定まり、インク流路が長いイ
ンク流路は短いインク流路に比べて流体抵抗が大きくな
る。その結果、上記の回復機構（キャップ部材１４、吸
引ポンプ１８）で記録ヘッド１３内のインクを強制的に
排出させた際に、インクの排出量がインクの種類毎にば
らついてしまう。即ち、流体抵抗が小さいインク流路か
らの排出量が、流体抵抗の大きいインク流路からの排出
量よりも多くなってしまう。従って、ブラックインクや
イエローインクの排出量よりも、マゼンタインクやシア
ンインクの排出量が多くなってしまう。

【００３１】この点に鑑み本実施形態では、インク流路
の長さに応じてインク供給路の幅方向の断面積を異なら
せている。即ち、インク流路の長さが長いほどインク供
給路の幅方向の断面積を大きくしている。具体的には、
ブラックインク用及びイエローインク用のインク流路に
ついては収束流路部６０ａ，６０ｄの直径を１．４ｍｍ
にしている。また、マゼンタインク用及びシアンインク
用のインク流路については収束流路部６０ｂ，６０ｃの
直径を１．２ｍｍにしている。なお、この数値はあくま
で例示であってこれに限定されるものではない。例え
ば、イエローインク用の収束流路部６０ｄの直径を１．
４ｍｍ、ブラックインク用の収束流路部６０ａの直径を
１．３ｍｍ、マゼンタインク用及びシアンインク用の収
束流路部６０ｂ，６０ｃの直径を１．２ｍｍとして、直
径が異なる３種類の収束流路部６０を設けてもよい。

【００３２】このように、インク流路の長さに応じて収
束流路部６０ａ〜６０ｄの直径を変えることにより、長
さが異なるインク流路同士の流体抵抗を揃えることがで
きる。これにより、上記の回復機構により、同一条件の
下で各インク流路内のインクを一括して吸引しても、各
インク流路から排出されるインクの量を揃えることがで
きる。従って、回復動作時において、各インク流路から
機能回復に必要十分な量のインクを排出させることがで
き、インクが無駄に消費されてしまう不具合を防止する
ことができる。その結果、インクカートリッジ２５に貯
留されたインクを文字や画像の記録用に効率よく用いる
ことができ、カートリッジの交換頻度を少なくすること
ができる。

【００３３】ところで、インク流路における流体抵抗
は、リザーバー４３〜４６からノズル開口２０に至る個
別インク流路の数、つまり、リザーバーに連通している
ノズル開口２０の数によっても変化する。

【００３４】即ち、インク流路の流体抵抗Ｒｔは、次式
（１）で表すことができる。

【００３５】Ｒｔ＝（Ｒｎ＋Ｒｃ）／Ｎ＋Ｒｐ・・・（１）ここで、Ｒｎ：ノズル開口２０の抵抗，Ｒｃ：圧力室５
４の抵抗，Ｒｐ：流路の抵抗，Ｎ：ノズル数

【００３６】この式（１）より、リザーバー４３〜４６
に連通しているノズル開口２０（個別インク流路）が多
いほど流体抵抗が小さくなることが分かる。従って、上
記の回復機構で複数のインク流路からインクを排出させ
る場合において、印加圧力が一定、インクの粘度が一
定、個別インク流路の流体抵抗が一定という条件の下で
は、単位時間あたりのインクの排出量はリザーバーに連
通するノズル開口２０の数に比例する。

【００３７】そして、ブラックインクを吐出する単一ノ
ズル列４１は４８個のノズル開口２０…により構成され
ており、イエロー、マゼンタ、シアンの各ノズルブロッ
クは、１５個のノズル開口２０…により構成されてい
る。従って、ブラックインク用のインク流路における流
体抵抗Ｒｔｂは次式（２）で表すことができ、イエロ
ー、マゼンタ及びシアンのカラーインクにおける一色あ
たりの流体抵抗Ｒｔｃは、次式（３）で表すことができ
る。

【００３８】Ｒｔｂ＝（Ｒｎ＋Ｒｃ）／４８＋Ｒｐｂ・・・（２）Ｒｔｃ＝（Ｒｎ＋Ｒｃ）／１５＋Ｒｐｃ・・・（３）ここで、Ｒｐｂ：ブラックインク用の流路の抵抗，Ｒｐ
ｃ：カラーインク用の流路の抵抗

【００３９】そして、Ｒｔｂ＝Ｒｔｃの関係が成立する
ように、ブラックインク用の流体抵抗と各カラーインク
用の流体抵抗とを定めることにより、回復機構の作動時
におけるインクの排出量をより高いレベルで揃えること
ができる。即ち、インク流路の長さに基づいて定めた収
束流路部６０ａ〜６０ｄの直径を、各リザーバー４３〜
４６に連通するノズル開口２０の数を加味して定めるこ
とにより、各インクの排出量を高い精度で揃えることが
できる。例えば、連通するノズル開口２０の数が少ない
カラー用のインク流路については収束流路部６０ｂ〜６
０ｄの直径を広げる方向に補正し、連通するノズル開口
２０の数が多いブラックインク用のインク流路について
は収束流路部６０ａの直径を狭める方向に補正する。

【００４０】ところで、上記した第１実施形態では、イ
ンク供給針２７からインク導入口４７まで斜め下方に下
り傾斜した収束流路部６０を備えたヘッドユニット２を
例示したが、本発明は、この構成に限定されるものでは
ない。例えば、この収束流路部をプレート状部材に形成
してもよい。以下、このように構成した第２実施形態に
ついて説明する。

【００４１】図７に示すように、ヘッドユニット７０
は、最上部に配設されるフレーム７１と、このフレーム
７１の下面に接合されるプレート状の収束流路基板７２
と、収束流路基板７２の下面に接合されるプレート状の
フィルタ部７３と、フィルタ部７３の下面側に配設され
る記録ヘッド７４とによって概略構成されている。

【００４２】フレーム７１のベース板部７５の上面に
は、インク供給針７６（本願発明の入口側接続部に相
当）を接合するための有底リング状の台座７７が６つ形
成され、各台座７７の中央部にはベース板部７５の厚さ
方向を貫通する貫通穴７８が形成されている。収束流路
基板７２は、複数本の収束流路部７９を形成した樹脂製
板材である。この収束流路部７９は、上面が開放した有
底の溝であり、インクカートリッジ２５に貯留されたイ
ンクの種類に対応する本数だけ形成されている。本実施
形態では、６種のインクに対応させて６条の収束流路部
７９…を、対応する貫通穴７８の下に位置する入口側端
部から記録ヘッド７４のインク導入口８１…の上方に位
置する出口側端部まで直線状に形成してある。なお、各
収束流路部７９…の出口側端部には、厚さ方向に貫通さ
せて貫通穴（図示せず）を形成する。

【００４３】フィルタ部７３は、記録ヘッド７４のヘッ
ドケースと収束流路基板７２との間に設けられる部材で
あり、合成樹脂製のフィルタ取付板８２と、目の細かい
金網等によって形成されたフィルタ８３によって構成さ
れている。フィルタ取付板８２には、インク種類に対応
した６個のフィルタ取付穴を板厚方向に貫通させて設け
る。このフィルタ取付穴は、フィルタ８３が装着される
部分であって、インク導入口８１に至る一連のインク供
給路の一部を構成する。

【００４４】これらのフレーム７１（ベース板部７
５）、収束流路基板７２、及び、フィルタ部７３は、積
層状態で接合され、この接合状態では、インク供給針７
６から集束流路及びフィルタ８３を順に経て記録ヘッド
７４のインク導入口８１に至る一連のインク供給路がイ
ンク種類に対応した複数形成される。

【００４５】そして、本実施形態では、インク供給路の
一部である収束流路部７９に関し、インク供給針７６の
流入孔８４からノズル開口に至るインク流路の長さが長
いほど、流路幅を広くして収束流路部７９の断面積を広
くしている。このように構成することで、上記した第１
実施形態と同様に、長さが異なるインク流路同士の流体
抵抗を揃えることができる。これにより、上記の回復機
構（キャップ部材１４、吸引ポンプ１８。図３参照）に
より、同一条件の下で各インク流路内のインクを一括し
て吸引しても、各インク流路から排出されるインクの量
を揃えることができる。従って、回復動作時において、
各インク流路から機能回復に必要十分な量のインクを排
出させることができ、インクが無駄に消費されてしまう
不具合を防止することができる。さらに、本実施形態で
は、収束流路部７９をプレート状部材の収束流路基板７
２に形成しているので、所望の幅の収束流路部７９を容
易に形成することができる。このため、インク流路の流
体抵抗を高い精度で定めることができ、尚且つ、製造が
容易である。

【００４６】なお、本発明は、上記した各実施形態に限
定されるものではなく、特許請求の範囲に記載に基づ
き、種々の変形が可能である。例えば、記録ヘッドに関
し、縦振動モードの圧電振動子を使用した記録ヘッドを
有するプリンタに本発明を適用してもよい。同様に、発
熱素子の発熱によって気泡を発生させ、この気泡によっ
てインク滴を吐出させる記録ヘッドを有するプリンタに
本発明を適用してもよい。

【００４７】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、以
下の効果を奏する。即ち、複数のインク流路はノズル開
口の数が異なるインク流路を一部に含み、このインク流
路は流路抵抗が他のインク流路の流路抵抗と揃うように
形成され、回復機構によって、前記複数のインク流路内
のインクを同一条件の下で一括して吸引するので、各イ
ンク流路から排出されるインクの量を揃えることができ
る。これにより、回復動作時において、各インク流路か
ら機能回復に必要十分な量のインクを排出させることが
でき、インクが無駄に消費されてしまう不具合を防止で
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】インクジェット式プリンタの構造を説明する斜
視図である。

【図２】記録ヘッドユニットを記録ヘッド側から見た斜
視図である。

【図３】インクカートリッジが装着されたヘッドユニッ
トを前後方向に切断した断面図である。

【図４】インクカートリッジとヘッドユニットとを左右
方向に切断した断面図である。

【図５】記録ヘッドの平面図である。

【図６】図５のＡ−Ａ断面図である。

【図７】第２実施形態のヘッドユニットを説明する分解
斜視図である。

【符号の説明】

１インクジェット式プリンタ２記録ヘッドユニット３キャリッジ４筐体５ガイド部材６パルスモータ７駆動プーリー８遊転プーリー９タイミングベルト１０紙送りモータ１１紙送りローラ１２記録紙１３記録ヘッド１４キャップ部材１５ノズルプレート１６キャップ部材の窪部１７インク排出路１８吸引ポンプ１９保湿材２３フレーム２４ベース板部２５インクカートリッジ２６カートリッジホルダ部２７インク供給針２９針接続部３１アクチュエータユニット３２流路ユニット３３圧力室プレート３４圧力室基板３５振動板３６供給口プレート３７リザーバープレート３８接着フィルム３９接着フィルム４１単一ノズル列４２分割ノズル列４３第１リザーバ（ブラックリザーバー）４４第２リザーバ（シアンリザーバー）４５第３リザーバ（マゼンタリザーバー）４６第４リザーバ（イエローリザーバー）４７インク導入口５０第１ノズル連通口５１インク供給口５２第２ノズル連通口５４圧力室５５第３ノズル連通口５６供給側連通口５７圧電振動子６０収束流路部６１インク供給針の流入孔６２フィルタ７０記録ヘッドユニット７１フレーム７２収束流路基板７３フィルタ部７４記録ヘッド７５ベース板部７６インク供給針７７台座７８貫通穴７９収束流路部８１インク導入口８２フィルタ取付板８３フィルタ８４インク供給針の流入孔

フロントページの続き (56)参考文献特開平10−296994（ＪＰ，Ａ) 特開平４−141444（ＪＰ，Ａ) 特開平７−60957（ＪＰ，Ａ) 特開平２−89648（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B41J 2/175 B41J 2/165 B41J 2/18 B41J 2/185

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】インク貯留部のインク出口から記録ヘッ
ドのインク入口までを連通するインク供給路、及び、前
記インク入口からノズル面に開口させたノズル開口へ至
るヘッド側インク流路によって一連のインク流路を形成
し、該インク流路をインクの種類に対応させて複数設け
ると共に、前記インク貯留部に個別に貯留された複数種
類のインクを、前記インク供給路を通じて記録ヘッドに
供給してノズル開口から吐出させるように構成した記録
ヘッドユニットと、負圧空部を備える閉塞部材、及び、前記負圧空部に連通
した吸引機構を備え、前記閉塞部材によるノズル面の封
止状態でノズル開口を負圧空部に臨ませ、前記吸引機構
の作動によって負圧空部内を負圧にすることで、前記記
録ヘッドユニットからインクを排出させる回復機構と、を有するインクジェット式プリンタにおいて、前記複数のインク流路は前記ノズル開口の数が異なるイ
ンク流路を一部に含み、このインク流路は流路抵抗が他
のインク流路の流路抵抗と揃うように形成され、前記回復機構は、前記複数のインク流路内のインクを同
一条件の下で一括して吸引することを特徴とするインク
ジェット式プリンタ。
【請求項２】前記インク供給路を、インク貯留部に接
続される入口側接続部と、この入口側接続部の下流側に
連通して記録ヘッド側に向けて収束する収束流路部とを
含ませて構成すると共に、該収束流路部をプレート状部
材に形成し、この収束流路部の流路幅を、前記インク流路の長さが長
いほど広くして収束流路部の断面積を広げ、各インク流
路の流体抵抗を揃えたことを特徴とする請求項１に記載
のインクジェット式プリンタ。
【請求項３】前記ヘッド側インク流路は、インク種類
に対応して設けられてインク供給路からのインクを貯留
する共通インク室と、該共通インク室とノズル開口との
間を連通する複数の個別インク流路とを含み、前記収束流路部の断面積を、共通インク室に連通するノ
ズル開口の数が少ないほど大きく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式プリンタ。