JP3800807B2

JP3800807B2 - インクジェット記録装置

Info

Publication number: JP3800807B2
Application number: JP16260798A
Authority: JP
Inventors: 雅之高田
Original assignee: Brother Industries Ltd
Current assignee: Brother Industries Ltd
Priority date: 1998-06-10
Filing date: 1998-06-10
Publication date: 2006-07-26
Anticipated expiration: 2018-06-10
Also published as: JPH11348305A; US6193356B1

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、インク供給源とインクジェットヘッドとを、インク供給路を有するマニホールドによって相互に接続したインクジェット記録装置、特に、パージ処理におけるインク供給路内に存在する気泡の排出性に優れ、インク導入性が良好なインクジェット記録装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
インクジェット方式のプリンタ等のインクジェット記録装置は、キャリッジ上に搭載されたインクジェットヘッドからインク滴を噴射させて、用紙等の記録媒体上に文字や画像を記録するものであり、インクジェットヘッドには、インクを充填したインクカートリッジが、インク供給路を備えたマニホールドを介して交換可能に取り付けられている。
【０００３】
前記インクジェットヘッドは、整列した状態で設けられた多数のインク貯留室と、各インク貯留室に貯留されたインクをインク滴としてノズルから噴射させる、電気機械変換素子や電気熱変換素子等からなるアクチュエータとを備えており、インクカートリッジ内のインクは、マニホールドのインク供給路を通って各インク貯留室に供給され、アクチュエータによってインク貯留室からインク滴として噴射される。
【０００４】
ところで、インクカートリッジに充填されたインクには、通常少なからず空気が溶解していると共に、インクカートリッジを交換する際にも、インクカートリッジとマニホールドとの接続部分から、ある程度の容量の空気がマニホールドのインク供給路内に侵入するため、こういった空気がインク供給路内で成長してインクジェットヘッドのインク貯留室へのインク供給を阻害したり、インクと共にインクジェットヘッドのインク貯留室内に取り込まれ、インク貯留室を閉塞することでインク滴の不吐出による印字不良が発生するといった問題がある。
【０００５】
そこで、従来から、インクカートリッジの交換時や、インクカートリッジの交換後は定期的にインクジェットヘッドのノズル側から吸引することによってマニホールド内の空気をインクと共に外部に排出するといったパージ処理が一般的に行われている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、マニホールドのインク供給路内に存在する空気は微小気泡としてインク供給路内に浮遊しているだけならば、パージ処理によって外部へ排出しやすいが、インク供給路の形状が変化する部分等のインクが泡立ちやすい箇所において微小気泡となってインク供給路の内面に付着しているものも多く、このようにインク供給路の内面に付着している微小気泡は、上述したようなパージ処理を行っても、十分に排出することができない。また、マニホールドのインク供給路は、インクカートリッジとの接続部からインクジェットヘッドの複数のインク貯留室がなす列方向に延びているため、パージ処理によって、新しいインクカートリッジからインクジェットヘッドへインクを導入するとき、上記の列端にはインクが届きにくく、空気が残留しやすい。そして、その空気が上記のように、インク供給路の内面に気泡となって付着してしまう。
【０００７】
このように、パージ処理によって排出できずにインク供給路内に残留した微小気泡は、時間の経過と共に大きな気泡に成長し、最終的にインク貯留室を閉塞することになる。従って、パージ処理を行っても、短時間のうちに再び印字不良が発生することが多く、画像記録装置等の使用中に、頻繁にパージ処理を行わなければならないといった問題がある。
【０００８】
そこで、この発明は、パージ処理における、マニホールドのインク供給路の内面に付着した微小気泡の排出性に優れ、インク供給路へのインクの導入性が良好なインクジェット記録装置を提供することを目的としている。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、請求項１にかかる発明のインクジェット記録装置は、噴射させるインクを貯留する複数のインク貯留室が複数列に整列した状態で設けられたインクジェットヘッドと、そのインクジェットヘッドとインク供給源とを相互に接続し、整列された複数の前記インク貯留室に、前記インク供給源のインクを供給するインク供給路を有するマニホールドとを備えたインクジェット記録装置において、前記インク供給路が、前記インク供給源に接続される接続部と、この接続部から、整列された複数の前記インク貯留室のインク供給口がなす列端に向かって広がり、該インク供給口を囲う拡大部とを有し、前記拡大部には、前記接続部から供給されるインクを、前記拡大部の内面に沿って案内する案内部材が設けられており、その案内部材が、前記拡大部と略相似形状で、その拡大部より一回り小さい形状に形成され、その案内部材から突出して前記接続部内に挿入される円柱部を有していることを特徴としている。
【００１０】
以上のように構成されたインクジェット記録装置では、マニホールドのインク供給路に導入されるインク液が、インク供給路の内面と円柱部材及び案内部材とによって形成される狭小なインク流路を通って各インク貯留室に供給されることにより、インク供給路内を通過するインク液の流速がかなり大きくなると共にインク供給路内を通過するインク液の全てがインク供給路の内面近傍を流れるので、パージ処理の際に、マニホールドのインク供給路の内面に付着した微小気泡が、インク流によってほとんど剥離され、インク液と共に各インク貯留室を通って確実に外部に排出される。また、インクを拡大部の内面に沿って導入するため、拡大部の隅に空気が残留しにくく、インク導入性が良好である。
【００１１】
特に、請求項２にかかる発明のインクジェット記録装置のように、前記拡大部が、複数の前記インク供給口を、その上方から覆うように位置し、前記接続部が、複数の前記インク供給口がなす列の略中央に対応して位置し、前記拡大部は、前記接続部から、複数の前記インク供給口がなす列の端部に向かって略対称に広がっており、前記案内部材は、前記接続部に対して略対称の形状をなし、前記円柱部が、前記案内部材の長手方向の中央部上面から突出しているものにあっては、パージ処理の際に、拡大部の天井面付近のインク流速が大きくなり、浮上して拡大部の天井面付近に滞留している微小気泡がインク流によって外部に排出されやすくなると共に、パージ処理の際に、インクが拡大部内全体に均一かつ速やかに導入される。
【００１２】
また、請求項３にかかる発明のインクジェット記録装置のように、前記案内部材が、長手方向中央部の両側面に外側へ張り出した突出部を有し、この突出部とそれに対応する拡大部の内面との隙間が、それ以外の前記案内部材の側面と前記拡大部の内面との隙間よりも小さく形成されているものにあっては、案内部材が、その幅方向に位置ずれすることで突出部と拡大部の内面とが接触した場合でも、その突出部以外の部分において案内部材の側面と拡大部の内面とが接触して片側のインク流路が完全に閉塞されることがなく、インク液を確実に各インク貯留室に供給することができる。
【００１３】
また、請求項４にかかる発明のインクジェット記録装置のように、複数の前記インク貯留室の噴射開口に着脱可能に接続され、前記インク供給源のインクを前記インク供給路に供給する吸引手段を設け、前記案内部材を、前記吸引手段の吸引によって、前記インク供給源からインクが供給されたとき、そのインクを前記インク供給口の列端に向かって案内するようにしておくと、特に、パージ処理の際の吸引によって全インク貯留室を通じて拡大部のほぼ全体にインク流速を生じさせることができ、微小気泡の排出性が向上する。
【００１４】
また、請求項５にかかる発明のインクジェット記録装置のように、前記接続部の、前記インク供給源に接続されるインク流入口には、フィルタが設けられ、前記接続部に挿入された前記円柱部は、前記フィルタと間隔をおく位置まで突出しているものにあっては、インクジェットヘッドから離反する方向に延びる接続部内にかなりの容積が確保されているので、クロストークの影響を受けにくい。
【００１５】
また、請求項６にかかる発明のインクジェット記録装置のように、前記案内部材が、インクより比重が小さく、前記インク供給路内で浮遊可能なフロートによって形成されていると、パージ処理の際に、案内部材がインクの流れによって移動することで、案内部材であるフロートに付着した微小気泡が案内部材から剥離され、インク流と共に外部に排出されやすくなる。
【００１６】
また、請求項７にかかる発明のインクジェット記録装置のように、前記案内部材は、浮遊した状態で前記接続部を完全に閉塞しないような形状を有しているものにあっては、印字動作の際の吸引力によって案内部材を下方に引き下げることができなくてもインク液の供給が阻止されることはない。
【００１７】
また、請求項８にかかる発明のインクジェット記録装置のように、前記拡大部を、両端で外側に突出するように湾曲した形状にしておくことが望ましい。
【００１８】
また、請求項９にかかる発明のインクジェット記録装置のように、前記インクジェットヘッドのインク貯留室は２列あり、前記案内部材の、前記インクジェットヘッドと対向する底面を、前記インク貯留室の開口端との間に隙間を形成する、幅方向の中央部から両側部に向かって上方に傾斜したテーパ面に形成しておくと、案内部材が、その幅方向に位置ずれすることでインク貯留室のインク供給口を部分的に覆った場合でも、案内部材の底面とインク供給口との間に僅かな間隙が確保され、その間隙を通ってインク液がインク供給口からインク貯留室内に供給されるので、案内部材の存在によってインク液のインク貯留室への供給が極端に妨げられることがない。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、実施の形態について図面を参照して説明する。図１に示すように、このインクジェット記録装置１は、シアン、マゼンタ、イエロー、ブラックの４色のカラーインクを記録媒体としての印刷用紙Ｐ上に噴射して印字や画像形成（以下、画像形成を含めて印字という）を行うものであり、４個のインクジェットヘッド３１を備えたヘッドユニット３０と、各インクジェットヘッド３１に４色のインク液をそれぞれ供給するインク供給源である４個のインクカートリッジ５０とが、キャリッジ１１に搭載されている。
【００２０】
前記ヘッドユニット３０の下方側には、インクジェットヘッド３１の下面に対向して、その往復移動方向に平行にプラテンローラ１８が回転自在に設けられており、このプラテンローラ１８と各インクジェットヘッド３１とで印字部が構成される。
【００２１】
前記キャリッジ１１は、両端をフレーム（図示せず）に支持された、インクジェットヘッド３１の往復移動方向に延びるキャリッジ軸１２及びガイド板１３にスライド自在に支持されていると共に、プーリ１４、１５間に架けられたベルト１６に連結されており、モータ１７によって、プーリ１４が回転駆動されることで、キャリッジ１１が直線往復移動するようになっている。
【００２２】
前記印刷用紙Ｐは、インクジェットヘッド３１とプラテンローラ１８との間に挿入され、ここで印字された後、同図に矢印で示す方向に排出される。なお、図１においては、これらの印刷用紙Ｐの給紙機構の図示を省略している。
【００２３】
前記ヘッドユニット３０には、図２に示すように、各インクジェットヘッド３１に、上述した各インクカートリッジ５０をそれぞれ接続するための４個のマニホールド４０が設けられており、各マニホールド４０は、その一端がインクジェットヘッド３１の上面を覆うように固着されると共に、その他端に、ジョイント部材５０ａを介してインクカートリッジ５０が着脱自在に接続されるようになっている。また、インクカートリッジ５０は、同図に示すように、ポリウレタンフォーム等の多孔質のインク吸収材を収容する第１インク室５１と、この第１インク室５１に連通した第２インク室５２とを備えており、インク液は、第１インク室５１内のインク液を含浸させたインク吸収材から連通孔５１ａを通って第２インク室５２を経て、インク供給口部５３からマニホールド４０に供給される。なお、インク供給口部５３には、メッシュフィルタ５３ａが取り付けられている。
【００２４】
前記インクジェットヘッド３１は、図２及び図３に示すように、インク液を噴射させる圧電セラミックからなるアクチュエータ３２と、このアクチュエータ３２の一端面に装着されたノズルプレート３４とを備えており、前記アクチュエータ３２には、下面となる一端面から上面となる他端面まで延びる、インク貯留室としての多数の噴射チャンネル３３が２列に整列した状態に形成されていると共に、前記ノズルプレート３４には、アクチュエータ３２の一端面に開放された各噴射チャンネル３３に対応して多数のノズル孔（図示せず）が形成されている。
【００２５】
また、アクチュエータ３２に形成された各噴射チャンネル３３には、アクチュエータ３２の他端面に開口された各噴射チャンネル３３のインク供給口３３ａから、前記マニホールド４０に形成されたインク供給路４３を介して、インクカートリッジ５０内のインク液が導入されるようになっており、アクチュエータ３２が変形することにより噴射チャンネル３３の容積を変化させることで、噴射チャンネル３３からのインク液の噴射と噴射チャンネル３３へのインク液の導入が行われるようになっている。即ち、噴射チャンネル３３の容積が減少するときに、噴射チャンネル３３内に貯留されたインク液が、インク滴としてノズルプレート３４のノズル孔から噴射され、噴射チャンネル３３の容積が元の状態に拡大するときに、噴射チャンネル３３内にインク液が導入される。
【００２６】
また、図１に示すように、プラテンローラ１８の側方に設定されているインクジェットヘッド３１のリセット状態位置には、パージ処理を行うための吸引手段としてのインク吸引装置２１と、インクジェットヘッド３１のノズルプレート３４を払拭するワイパー装置２６と、印字を行わない際にインクジェットヘッド３１のノズルプレート３４を覆ってノズル孔が乾燥するのを防止する保護キャップ装置２７とがそれぞれ配設されており、プラテンローラ１８を挟んでリセット状態位置の反対側に設定されている強制噴射位置には、定期的にインクジェットヘッド３１からインクを強制噴射させることによってノズルプレート３４の目図まり等を防止すべく、強制噴射したインクを吸収して保持するインク保持部材２８が設けられている。そして、これらのインク吸引装置２１、ワイパー装置２６、保護キャップ装置２７及びインク保持部材２８によって、インクジェットヘッド３１の噴射機能を回復及び維持するための回復維持部が構成されている。
【００２７】
前記インク吸引装置２１は、吸引ポンプ２２、吸引部２３、廃インクタンク２４及びカム２５を備えており、図示しない動力伝達機構からカム２５を介して、吸引ポンプ２２及び吸引部２３が駆動されるようになっている。
【００２８】
このインク吸引装置２１を用いてパージ処理を行う場合は、吸引部２３がインクジェットヘッド３１のノズルプレート３４を覆った状態で、吸引ポンプ２２によって負圧を発生させ、マニホールド４０のインク供給路４３や噴射チャンネル３３内の気泡等を含む不良インク液を吸引することにより、インクカートリッジ５０から新たなインク液を噴射チャンネル３３内に導入することでインクジェットヘッド３１を回復させる。なお、吸引された不良インク液は、廃インクタンク２４に送られる。また、インクカートリッジ５０を交換した後、新しいインクカートリッジ５０からインク液をインクジェットヘッド３１に導入する（初期導入）場合も、同様に行われる。
【００２９】
前記マニホールド４０は、図３ないし図７に示すように、枠体４１と、この枠体４１の内側に配設され、枠体４１の内面に部分的に連結される本体部４２とから構成されており、前記枠体４１には、インクジェットヘッド３１の他端側の側面に接着剤によって固着される一対の固着片４１ａと、マニホールド４０をインクジェットヘッド３１に固着する際に、位置決めするための一対の位置決め片４１ｂとが連設されている。なお、前記固着片４１ａとインクジェットヘッド３１とを接着剤によって固着した状態で、枠体４１と本体部４２との間に形成された空間Ｓに接着剤を充填することで、インクジェットヘッド３１の他端面からのインク液の漏れが阻止されるようになっている。
【００３０】
前記本体部４２には、インクカートリッジ５０内のインク液をインクジェットヘッド３１に形成された複数の噴射チャンネル３３に供給するためのインク供給路４３が形成されており、このインク供給路４３は、インクカートリッジ５０に接続される、インク流入口４３ａを有する小径の接続部４４と、この接続部４４から外側に向かってテーパ状に広がって噴射チャンネル３３のインク供給口３３ａを囲うインク流出口４３ｂを有する拡大部４５とから構成されている。なお、接続部４４のインク流入口４３ａにはメッシュフィルタ４０ａが取り付けられている。
【００３１】
前記接続部４４は、複数の噴射チャンネル３３によって構成されるチャンネル列のほぼ中央部に位置しており、前記拡大部４５は、その接続部４４からインクジェットヘッド３１に形成された噴射チャンネル列の列端に向かってほぼ対称に広がっている（図５参照）。
【００３２】
前記拡大部４５は、図５に示すように、その内面が、前記接続部４４側では噴射チャンネル３３の列端に向かってテーパ状に広がり、かつ内側に突出するように湾曲している第１の湾曲面４５ａと、インクジェットヘッド３１側では第１の湾曲面４５ａに連続してテーパ状に広がり、かつ外側に突出するように湾曲している第２の湾曲面４５ｂとを有している。つまり、接続部４４のインクジェットヘッド３１側端部から噴射チャンネル３３の列端をほぼ結ぶほぼ直線状のテーパ面に対して、接続部４４側とインクジェットヘッド３１側とでそれぞれ上記のように内側に突出する第１の湾曲面４５ａ、外側に突出する第２の湾曲面４５ｂをつけた形状とする。拡大部４５内には、接続部４４から導入されるインク液を拡大部４５の内面に沿って案内する案内部材として、インク液より比重が小さい球状のフロート４６が設けられている。
【００３３】
前記フロート４６は、通常状態では、浮上して接続部４４を閉塞しており、パージ処理の際に拡大部４５内のインク液が噴射チャンネル３３側に吸引されることに伴って生じるインク流によって下方側に引き下げられ、接続部４４を拡大部４５に開放することで接続部４４から拡大部４５内に新たなインク液が導入されるようになっている。なお、このようなフロート４６の動きは、パージ処理を行うときだけでなく、通常の印字動作によって拡大部４５内のインク液が噴射チャンネル３３内に取り込まれる際にも生じることはいうまでもない。
【００３４】
このようにして開放された接続部４４から拡大部４５内に導入される新たなインク液は、図５に矢印で示すように、下方側に引き下げられたフロート４６と拡大部４５の天井面との間を通って拡大部４５の内面に沿うように侵入するため、フロート４６が存在しない場合に比べて、拡大部４５の内面付近のインク流速が大きくなり、インク流によって拡大部４５の内面に付着している微小気泡が拡大部４５の内面から剥離され、インク液と共に噴射チャンネル３３内に容易に取り込まれる。また、インク液が拡大部４５の端部へ向けられるため、端部において空気が残留しにくく、インク液がインク供給路４３に良好に充填される。
【００３５】
また、フロート４６は、接続部４４に対して対称形状である球状となっているため、接続部４４から導入されるインク液が、一方側に偏ることなく、拡大部４５内全体に均一かつ速やかに導入される。
【００３６】
また、上述したように、拡大部４５は、接続部４４からインクジェットヘッド３１に形成された噴射チャンネル列の列端に向かってほぼ対称に広がっているため、拡大部４５の内面に沿うインク流が噴射チャンネル列の両端部まである程度大きい流速を保持しながら到達し、拡大部４５の内面とインクジェットヘッド３３の他端面とによって形成される隅部分に滞留した微小気泡が噴射チャンネル３３内に容易に導かれる。従って、通常のマニホールドでは排出しにくい隅部分に滞留した微小気泡の排出性が向上する。
【００３７】
また、インクカートリッジ５０の交換直後に行われるパージ処理（インク液の初期導入時）においては、マニホールド４０とインクカートリッジ５０の接続部分からある程度の容積を有する空気がマニホールド４０のインク供給路４３内に侵入することになるが、上述したように、接続部４４から拡大部４５内に導入されるインク液は、フロート４６の存在によって、拡大部４５の内面に沿って噴射チャンネル列の両端部側から導入されるので、侵入した空気が気泡としてマニホールド４０内の隅部分に残留しにくいという効果がある。
【００３８】
また、図４及び図６に示すように、拡大部４５は、その内面が、２列に整列された両チャンネル列の間に、その両端部からそれぞれ入り込んでフロート４６の移動経路を規制するガイド部４５ｃを有しており、このガイド部４５ｃは、複数の噴射チャンネル３３のインク供給口３３ａと対向する拡大部４５の天井面に接続され、接続部４４に近接する位置まで延びている。
【００３９】
このガイド部４５ｃの存在によって、フロート４５ａは常に拡大部４５の中央部を上下方向に移動するので、拡大部４５内において偏った位置に移動することがなく、安定した気泡排出性とインク導入性を確保することができる。しかも、このガイド部４５ｃの存在によって、流路の容積がより小さくなるので、インク流速が全体的に大きくなり、気泡排出性がさらに向上するという効果もある。
【００４０】
また、２列に整列された両噴射チャンネル列の端部側に、ガイド部４５ｃと拡大部４５の内面とによって、各噴射チャンネル列に通じる個別の流路が形成され、その流路に沿ってインク液の流れが生じるので、気泡が滞留しやすい噴射チャンネル列の端部付近における気泡排出性及びインク導入性が向上する。
【００４１】
パージ処理では、通常、初期段階における吸引力は大きいが、その吸引力が時間と共に徐々に低下していくので、気泡が接続部４４のように、噴射チャンネル３３のインク供給口３３ａからある程度離れた位置に存在している場合は、吸引力の大きい初期段階において、気泡を噴射チャンネル３３内に取り込むことができない場合があり、このようにして残留した気泡はなかなか排出することができないといった問題がある。
【００４２】
しかし、このマニホールド４０では、パージ処理が完了した段階、即ち、インク吸引装置２１による吸引が停止された状態では、再浮上したフロート４６によって接続部４４が閉塞されるので、そのパージ処理によって排出しきれずに拡大部４５内に残留した気泡が再び浮上して接続部４４内に侵入することはなく、常に、噴射チャンネル３３のインク供給口３３ａに近い拡大部４５内に滞留することになる。従って、パージ処理の吸引、停止を複数回繰返すことで、１回目のパージ処理によって排出しきれなかった気泡は、次回のパージ処理の際に確実に排出される。
【００４３】
また、拡大部４５内に存在している微小気泡は、フロート４６の表面にも付着するが、フロート４６に付着した微小気泡は、パージ処理の際に、フロート４６自体が下方側に移動することによってその表面から剥離され、インク流と共に噴射チャンネル３３内に取り込まれ、外部に排出される。
【００４４】
また、拡大部４５の第２の湾曲面４５ｂが外側に突出するように湾曲しインクジェットヘッド３１の他端面に対し急勾配で接続しているので、第２の湾曲面４５ｂとインクジェットヘッド３１の他端面とによって形成される隅部分に、インク液がほぼ上方から流れ込み、その部分に残留する気泡をきわめて小さくできる。そして、その気泡が成長したとしても、上記のように第２の湾曲面４５ｂが外側に突出するように湾曲していることで、隅部分の上方に、ある程度の奥行きｈが確保されるので、気泡が第２の湾曲面４５ｂへ浮上して付着し成長したとしても、成長した気泡が噴射チャンネル３３のインク供給口３３ａに到達するまでにはある程度の時間を要することになる。
【００４５】
また、その隅部分を形成する拡大部４５の内面が、インクジェットヘッド３１の他端面に対して急勾配となっているので、パージ処理によって排出できなかった微小気泡が、その隅部分に残留して成長した場合でも、その気泡が浮力によって容易に接続部４４側に浮上するので、パージ処理を行った後、短時間のうちに噴射チャンネル３３内に気泡が取り込まれることがない。
【００４６】
以上のように、拡大部４５の内面のインクジェットヘッド３１側を外側に突出するように湾曲させることにより、拡大部４５内に残留した気泡が成長することによってインクジェットヘッド３１の噴射チャンネル３３内に取り込まれるまでの時間が長くなるので、パージ処理を行った後、インク液の不吐出状態に至るまでの時間を延すことができる。従って、数分の処理時間を要するパージ処理を頻繁に行う必要がなくなり、快適な環境でインクジェット記録装置１を使用することができる。
【００４７】
図８ないし図１２は、このインクジェット記録装置１に使用されるマニホールドの他の実施形態を示している。このマニホールド６０も、上述したマニホールド４０と同様に、枠体６１と本体部６２とから構成されており、枠体６１には、インクジェットヘッド３１の他端側の側面に固着される一対の固着片６１ａと、マニホールド６０をインクジェットヘッド３１に位置決めするための一対の位置決め片６１ｂとが連設されている。
【００４８】
前記本体部６２は、インクカートリッジ５０に接続される小径の接続部６４と、この接続部６４から外側にほぼ対称に広がって複数の噴射チャンネル３３のインク供給口３３ａを囲う拡大部６５とからなるインク供給路６３を有しているが、接続部６４の長さが、前記マニホールド４０の接続部４４に比べて長くなっていると共に拡大部６５の形状が、前記マニホールド４０の拡大部４５とは大きく異なっている。なお、接続部６４が噴射チャンネル列のほぼ中央に位置している点及び接続部６４のインク流入口６３ａにメッシュフィルタ６０ａが設けられている点は、前記マニホールド４０の場合と同様である。
【００４９】
前記拡大部６５は、図１０に示すように、噴射チャンネル列の長手方向には、接続部６４から噴射チャンネル列の両端に向かってほぼ水平方向に広がった後、両端で外側に突出するように湾曲した形状を有していると共に、図１２に示すように、噴射チャンネル列の幅方向には、両側面が内側に突出するように湾曲した略台形状を有しており、拡大部６５の全体の容積が、上述したマニホールド４０の拡大部４５に比べてかなり小さく設定されている。
【００５０】
拡大部６５内には、図１０ないし図１２に示すように、拡大部６５の内面との間に、２列に整列された両噴射チャンネル列に通じる狭小のインク流路がそれぞれ形成されるように、両噴射チャンネル列の間に、拡大部６５とほぼ相似形状で拡大部６５より一回り小さい、インク液より比重の大きいスペーサ６６が案内部材として収容されており、このスペーサ６６は、その長手方向の中央部上面から上方に突出して接続部６４内に挿入される円柱部６７を有している。
【００５１】
また、このスペーサ６６は、図１１及び図１３に示すように、長手方向の中央部の両側面がそれぞれ部分的に外側に湾曲しながら僅かに張りだした突出部６６ａを有しており、この突出部６６ａに対応する拡大部６５の内面も、この突出部６６ａに沿うように、僅かに窪んだ窪み部６５ａを有している。但し、突出部６６ａと窪み部６５ａの間隙は、それ以外のスペーサ６６の側面と拡大部６５の内面との間の間隙より小さく設定されているので、スペーサ６６が、その幅方向に位置ずれすることで突出部６６ａと窪み部６５ａとが接触した場合でも、その突出部６６ａ以外の部分においてスペーサ６６の側面と拡大部６５の内面とが接触して片側の噴射チャンネル列に通じるインク流路が完全に閉塞されることがなく、インク液を確実に各噴射チャンネル３３のインク供給口３３ａに供給することができるようになっている。
【００５２】
また、図９、図１１及び図１２に示すように、スペーサ６６の底面は、その幅方向の中央部から両側部に向かって僅かに上方に傾斜したテーパ面６６ｂを有しているため、スペーサ６６が、その幅方向に位置ずれすることで噴射チャンネル３３のインク供給口３３ａを部分的に覆った場合でも、スペーサ６６の底面とインク供給口３３ａとの間に僅かな間隙が確保され、その間隙を通ってインク液がインク供給口３３ａから噴射チャンネル３３内に供給されるので、スペーサ６６の存在によってインク液の噴射チャンネル３３への供給が極端に妨げられることもない。
【００５３】
以上のように構成されたマニホールド６０では、上述したように、インク流入口６３ａからインク供給路６３に導入されるインク液が、インク供給路６３の内面とスペーサ６６とによって形成される狭小なインク流路を通って各噴射チャンネル３３に供給されることにより、インク供給路６３内を通過するインク液の流速がかなり大きくなると共にインク供給路６３内を通過するインク液の全てがインク供給路６３の内面近傍を流れるので、パージ処理の際に、マニホールド６０のインク供給路６３の内面に付着した微小気泡が、インク流によってほとんど剥離され、インク液と共に噴射チャンネル３３を通って確実に外部に排出される。
【００５４】
また、インク供給路６３の内面とスペーサ６６とによって形成される狭小なインク流路を通って、噴射チャンネル列の一端から他端にわたってほぼ均一にインク液が供給されるので、従来のマニホールドでは、微小気泡が滞留しやすかった噴射チャンネル列の両端部付近における気泡排出性が向上する。
【００５５】
また、このマニホールド６０は、スペーサ６６の存在によって、マニホールド６０内に占めるインク流路の容積が極めて小さくなっているが、インクジェットヘッド３１から離反する方向に延びる接続部４４内にかなりの容積が確保されているので、クロストークの影響を受けにくい構造となっている。さらに、図９ないし図１１に示すように、スペーサ６６の中央部底面には凹部６６ｃが形成されており、この凹部６６ｃ内に滞留して成長した気泡によっても、クロストークの影響が抑えられるようになっている。なお、凹部６６ｃはインクジェットヘッド３１の他端面によって概ね閉塞されているので、この凹部６６ｃ内に入り込んで成長した気泡が、印字動作によって凹部６６ｃ内から拡大部６５内に排出されて噴射チャンネル３３内に取り込まれることはほとんどなく、印字不良等の要因となることはない。
【００５６】
この実施形態では、スペーサ６６を単にマニホールド６０内に収容しているだけであるが、インク供給路６３の内面とインクジェットヘッド３１の他端面（上端面）との間に所定の間隙が形成されるように、インク供給路６３の天井面に部分的に突出させたリブ等にスペーサ６６を接着固定、あるいは突出部６６ａを窪み部６５ａに圧入する寸法に設定し、その圧入によって固定しておくことも可能である。
【００５７】
また、この実施形態では、スペーサ６６をインク液より比重の大きい材料によって形成しているが、スペーサ６６をインク液より比重の小さい材料によって形成することで、フロートとしてインク供給路６３内に浮遊させておくことも可能である。その場合、円柱部６７の基端部６６ｄ（図１３参照）によって、浮遊したスペーサ６６が接続部６４の下端に係止されることになるが、突出部６６ａは基端部６６ｄより下方側に形成されているので、スペーサ６６によって接続部６４が完全に閉塞されることはなく、突出部６６ａの上方からインク液が拡大部６５内に導入されるので、印字動作の際の吸引力によってスペーサ６６を下方に引き下げることができなくてもインク液の供給が阻止されることはない。また、パージ処理の際には大きな吸引力が働くので、スペーサ６６が確実に引き下げられ、問題なくパージ処理を行うことができる。
【００５８】
また、スペーサ６６をフロートとして浮遊させた場合、何らかの要因によって浮遊しているスペーサ６６が傾くことがあるが、接続部６４内に挿入されている円柱部６７に常時起立しようとする力が作用するので、円柱部６７の存在によってその傾きが即座に修正され、スペーサ６６によってインク流路が閉塞されるといった問題も生じない。
【００５９】
また、上述した各実施形態では、噴射チャンネル列が２列に整列されたインクジェットヘッド３１を使用した場合について説明したが、噴射チャンネル列は、２列に限定されるものではなく、１列または３列以上設けられたインクジェットヘッドについても適用することが可能である。
【００６０】
また、上述したインクジェット記録装置１では、インクジェットヘッド３１のノズルプレート３４側から吸引するインク吸引装置２１によってパージ処理を行っているが、必ずしもこういった吸引手段によってパージ処理を行う必要はなく、インクカートリッジ側から新たなインク液をインクジェットヘッド側に押し込むインク押込手段によってパージ処理を行うようにしてもよい。
【００６１】
【発明の効果】
請求項１ないし請求項９にかかる発明のインクジェット記録装置は、マニホールドに形成されたインク供給路の拡大部に設けられた案内部材によって、パージ処理の際に拡大部に導入されるインクを、拡大部の内面に沿うように案内することで、拡大部の内面付近のインク流速を大きくするようにしたので、パージ処理によって排出しずらい拡大部の内面に付着した微小気泡の排出性が飛躍的に向上し、少ない回数のパージ処理によって、良好な印字状態を長時間維持することができる。これによって、数分間の処理時間を要するパージ処理を頻繁に行う必要がなく、快適な環境でインクジェット記録装置を使用することができる。また、インクを拡大部の内面に沿って導入することで、拡大部の隅に空気が残留しにくく、良好に充填することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明にかかるインクジェット記録装置の一実施形態を示す概略図である。
【図２】同上のインクジェット記録装置を示す部分断面図である。
【図３】同上のインクジェット記録装置に使用されているマニホールドを示す斜視図である。
【図４】同上のマニホールドを示す底面図である。
【図５】図４のＸ−Ｘ線に沿った断面図である。
【図６】図４のＹ−Ｙ線に沿った断面図である。
【図７】図４のＺ−Ｚ線に沿った断面図である。
【図８】異なるマニホールドを使用したインクジェット記録装置を示す部分断面図である。
【図９】同上のマニホールドを示す底面図である。
【図１０】図９のＸ−Ｘ線に沿った断面図である。
【図１１】図９のＹ−Ｙ線に沿った断面図である。
【図１２】図９のＺ−Ｚ線に沿った断面図である。
【図１３】同上のマニホールド内に収容されるスペーサを示す斜視図である。
【符号の説明】
１インクジェット記録装置
２１インク吸引装置
３０ヘッドユニット
３１インクジェットヘッド
３２アクチュエータ
３３噴射チャンネル
３３ａインク供給口
３４ノズルプレート
４０、６０マニホールド
４３、６３インク供給路
４３ａ、６３ａインク流入口
４４、６４接続部
４５、６５拡大部
４５ｃガイド部
４６フロート
５０インクカートリッジ
６６スペーサ

Claims

噴射させるインクを貯留する複数のインク貯留室が複数列に整列した状態で設けられたインクジェットヘッドと、そのインクジェットヘッドとインク供給源とを相互に接続し、整列された複数の前記インク貯留室に、前記インク供給源のインクを供給するインク供給路を有するマニホールドとを備えたインクジェット記録装置において、
前記インク供給路が、前記インク供給源に接続される接続部と、この接続部から、整列された複数の前記インク貯留室のインク供給口がなす列端に向かって広がり、該インク供給口を囲う拡大部とを有し、前記拡大部には、前記接続部から供給されるインクを、前記拡大部の内面に沿って案内する案内部材が設けられており、その案内部材が、前記拡大部と略相似形状で、その拡大部より一回り小さい形状に形成され、その案内部材から突出して前記接続部内に挿入される円柱部を有していることを特徴とするインクジェット記録装置。
前記拡大部は、複数の前記インク供給口を、その上方から覆うように位置し、前記接続部は、複数の前記インク供給口がなす列の略中央に対応して位置し、前記拡大部は、前記接続部から、複数の前記インク供給口がなす列の端部に向かって略対称に広がっており、前記案内部材は、前記接続部に対して略対称の形状をなし、前記円柱部は、前記案内部材の長手方向の中央部上面から突出してい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装置。
前記案内部材は、長手方向中央部の両側面に外側へ張り出した突出部を有し、この突出部とそれに対応する拡大部の内面との隙間は、それ以外の前記案内部材の側面と前記拡大部の内面との隙間よりも小さく形成されてい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装置。
複数の前記インク貯留室の噴射開口に着脱可能に接続され、前記インク供給源のインクを前記インク供給路に供給する吸引手段を有し、前記案内部材は、前記吸引手段の吸引によって、前記インク供給源からインクが供給されたとき、そのインクを前記インク供給口の列端に向かって案内することを特徴とする請求項１、２または３に記載のインクジェット記録装置。
前記接続部の、前記インク供給源に接続されるインク流入口には、フィルタが設けられ、前記接続部に挿入された前記円柱部は、前記フィルタと間隔をおく位置まで突出していることを特徴とする請求項１、２、３または４に記載のインクジェット記録装置。
前記案内部材は、インクより比重が小さく、前記インク供給路内で浮遊可能なフロートであることを特徴とする請求項１、２、３、４または５に記載のインクジェット記録装置。
前記案内部材は、浮遊した状態で前記接続部を完全に閉塞しないような形状を有し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装置。
前記拡大部は、両端で外側に突出するように湾曲した形状であることを特徴とする請求項１、２、３、４、５、６または７に記載のインクジェット記録装置。
前記インクジェットヘッドのインク貯留室は２列あり、前記案内部材の、前記インクジェットヘッドと対向する底面は、前記インク貯留室の開口端との間に隙間を形成する、幅方向の中央部から両側部に向かって上方に傾斜したテーパ面であることを特徴とする請求項１、２、３、４、５、６、７または８に記載のインクジェット記録装置。