JP4639002B2

JP4639002B2 - インク供給装置と記録ヘッド及びインクジェット記録装置

Info

Publication number: JP4639002B2
Application number: JP2001178243A
Authority: JP
Inventors: 淳高浦; 賢一尾方; 康之岡田
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 2001-06-13
Filing date: 2001-06-13
Publication date: 2011-02-23
Anticipated expiration: 2021-06-13
Also published as: JP2002361892A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、インクジェット記録装置の記録ヘッドにインクを供給するインク供給装置と記録ヘッド及びインクジェット記録装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
インクジェット記録装置の記録ヘッド３は、図１２（ａ）の平面断面図と（ｂ）の側面断面図に示すように、ノズル１２を有する加圧液室１３を複数有し、圧力付与手段１４により加圧液室１３内のインクの圧力を変えて加圧液室１３内のインクをノズル１２から噴射させて記録紙等に印字する。この加圧液室１２には共通液室１５から流体抵抗路１６を介してインクを充填する。共通液室１５にはインクリザーバタンク２との間のインク供給流路１８と連結する１個の接続孔１９を設け、インクリザーバタンク２からインク供給流路１８と接続孔１９を通して共通液室１５にインクを供給するようにしている。
【０００３】
このインクリザーバタンク２を交換するときに、共通液室１５を連結するインク供給流路１８に気泡が混入すると、部分的に流体抵抗が大きくなり共通液室１５に対するインクの供給が妨げられるとともにノズル１２からのインク漏れの原因になるため、例えば特開平９−２０７３５４号公報に示すように、インク供給流路１８を途中で分岐して気泡を外部に排出するインク排出路を設け、分岐部の切替部を切り替えてインク供給流路１８内の気泡を除去してインクの流れを一定に保つようにしている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
この共通液室１５に供給されたインクを複数の加圧液室１３に充填するとき、各加圧液室１３にインクを均等に充填することが望ましい。しかしながら、前記のように共通液室１５にインクリザーバタンク２と接続する１個の接続孔１９を設けてインクリザーバタンク２から共通液室１５にインクを供給していると、接続孔１９から共通液室１５に流れ込んだインクが共通液室１５から複数の加圧液室１３に到達する時刻は一定にならず、接続孔１９から離れた位置にある加圧液室１３にインクが到達する時刻は接続孔１９に近い加圧液室１３にインクが到達する時刻より遅くなる。このインクの到達時間差は加圧液室１３の数が多くなるほど大きくなり、各加圧液室１３に対するインクの充填条件が異なるという短所がある。
【０００５】
また、各流体抵抗路１６と加圧液室１３内でインクが飽和したあとも共通液室１５に一定時間インクの供給を続け、加圧液室１３に残留している気泡をノズル１２から排出するようにしている。この加圧液室１３に残留している気泡の排出工程において共通液室１５内を流れるインクは接続孔１９から離れるにしたがって流速が小さくなる。このため接続孔１９から離れた加圧液室１３に流れ込むインクの流速も小さくなり、加圧液室１３における気泡の排出性能が低下してしまうという短所がある。
【０００６】
近年は高密度記録と高速印字が要望され、これに対応するためにノズル１２の数すなわち加圧液室１３の数が増加する傾向にある。このように加圧液室１３の数が増加すると、各加圧液室１３にインクを充填する時間が長くなり、場合によってはインクを確実に充填できない加圧液室が生じる可能性があるとともに前記の短所が顕著になる。
【０００７】
この発明は係る短所を改善し、ノズルの数が増えても各加圧液室に均等に、かつ安定してインクを充填することができるとともに充填時間を短縮することができるインク供給装置と、安定した噴射特性で各ノズルからインクを噴射することができる記録ヘッド及びインクジェット記録装置を提供することを目的とするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
この発明に係るインク供給装置は、複数の加圧液室と圧力付与手段と、流体抵抗路を介して加圧液室にインクを充填する共通液室とを有し、圧力付与手段により加圧液室内のインクに容積変化を与えて加圧液室内のインクをノズルから噴射させて記録紙等に印字する記録ヘッドの共通液室とインクを貯蔵したインクリザーバタンクとの間に設けられ、インクリザーバタンクから共通液室にインクを供給するインク供給装置であって、インクリザーバタンクと共通液室を連通するインク供給流路は、インクリザーバタンクに連結される親流路と、共通液室に連結される２Ｍ系統（Ｍ＝１〜ｉ）の子流路とを有し、２Ｍ系統（Ｍ＝１〜ｉ）の子流路は親流路の流路断面中心を結んで得られる軸線を含む面に対して鏡像対称な２系統の子流路に分岐することを繰り返して構成され、親流路の分岐部から共通液室に連結する先端部までの流路長は一定に形成されているインク供給装置において、インク供給流路の共通液室に対するインク流出口の形状をインクの流出する方向に広がった形状にし、この広がり角θは、加圧液室の数をＮ、共通液室に連結された子流路の数をＭ、１ビット相当の加圧液室のピッチをＷとし、インク流出口から流体抵抗路が設けられた位置までの最短距離をＬとしたときに、θ＞tan ^-1 ｛（（Ｎ＊Ｗ／Ｍ）／２）／Ｌ｝なる関係を満たすことを特徴とする。
【０００９】
上記インク供給流路の親流路から分岐した２系統の子流路の断面積Ｓ２は、親流路の断面積Ｓ１に対して２・Ｓ２≦Ｓ１の関係を満たし、子流路から分岐した２系統の子流路の断面積Ｓｎは、分岐前の子流路の断面積Ｓ（ｎ−１）に対して２・Ｓｎ≦Ｓ（ｎ−１）の関係を満たすと良い。
【００１０】
また、インク供給流路の各分岐部を滑らから曲面で形成することが望ましい。
【００１２】
また、インク供給流路を感光性フィルムへの溝加工によって形成すると良い。
そして、親流路と順次分岐する子流路をそれぞれ異なる感光性フィルムへの溝加工によって形成し、溝加工した各感光性フィルムを積層して接合しインク供給流路を形成すると良い。
【００１３】
また、親流路から分岐する子流路を形成する溝を有する感光性フィルムに親流路の一部を形成する溝を子流路を形成する溝に連通して設け、各子流路から分岐する子流路を形成する溝を有する感光性フィルムに前段の子流路の一部を形成する溝を分岐する子流路を形成する溝に連通して設けることが望ましい。
【００１４】
さらに、積層する複数の感光性フイルムの間に１又は複数の高剛性部材からなる補強板を配置し、該補強板に上下の感光性フイルムの溝に連通する貫通孔を設けると良い。
【００１５】
この発明に係る記録ヘッドは、上記インク供給装置により共通液室の壁面の一部を構成したことを特徴とする。
【００１６】
この発明に係るインクジェット記録装置は、インク供給装置により共通液室の壁面の一部を構成した記録ヘッドと、インク供給装置に連結されたインクリザーバタンクとを有することを特徴とする。
【００１７】
【発明の実施の形態】
図１はこの発明のインクジェットプリンタの構成図である。図に示すように、インクジェットプリンタ１はシアンＣ，マゼンタＭ、イェロＹ，ブラックＢｋの各色のインクをそれぞれ収納した４個のインクリザーバタンク２と、複数のノズルを有し各インクリザーバタンク２からインクが供給される４個の記録ヘッド３と、インクリザーバタンク２と記録ヘッド３を搭載したキャリッジ４と、記録紙を収納した給紙トレイ５ａ，５ｂと、給紙トレイ５ａ，５ｂや手差しテーブル６から記録紙を印字部７に搬送する搬送ローラ８と、印字した記録紙を排紙トレイ９に排出する排出ローラ１０を有する。そしてホスト装置から送られる画像データを記録紙に印字するときは、キャリッジ４をキャリッジガイドローラ１１に倣って走査しながら、搬送ローラ８により印字部７に送られた記録紙に記録ヘッド３のノズルから画像データに応じてインクを噴射して文字や画像を記録する。
【００１８】
記録ヘッド３は、図２（ａ）の平面断面図と（ｂ）の側面断面図に示すように、ノズル１２を有する加圧液室１３を複数有し、圧力付与手段１４により加圧液室１３内のインクの圧力を変えて加圧液室１３内のインクをノズル１２から噴射させて記録紙等に印字する。この加圧液室１２には共通液室１５から流体抵抗路１６を介してインクを充填する。共通液室１５にはインクリザーバタンク２との間のインク供給流路１８と連結する２個又は４個等２Ｍ個（Ｍ＝１〜ｉ）の接続孔１９が等間隔で設けられ、インクリザーバタンク２からインク供給流路１８と接続孔１９を通して共通液室１５にインクを供給するようにしている。
【００１９】
このインクリザーバタンク２と記録ヘッド３の共通液室１５を連結するインク供給流路１８は、図３に示すように、インクリザーバタンク２に接続された親流路２０と、親流路２０から分岐して共通液室１５に接続された子流路２１を有する。子流路２１は共通液室１５に設けられた接続孔１９の数に応じて、図３（ａ）に示すように、親流路２０を１回分岐した２系統の子流路２１ａ、または（ｂ）に示すように．分岐した２系統の子流路２１ａをさらに２系統に分岐した４系統の子流路２１ｂ等の２Ｍ系統（Ｍ＝１〜ｉ）の子流路が設けられている。この２系統又は４系統の子流路１８２は、親流路２０の流路断面中心を結んで得られる軸線を含む面に対して鏡像対称に設けられ、親流路２０の分岐部から共通液室１５の接続孔１９に連結する先端部までの流路長は一定に形成されている。また、図４に示すように、親流路２０を１回分岐した２系統の子流路２１ａの断面積Ｓ２は、親流路２０の断面積Ｓ１に対して、２・Ｓ２≦Ｓ１の関係にある。また、分岐した２系統の子流路２１ａを２系統に分岐した４系統の子流路２１ｂの断面積Ｓ３は、子流路２１の断面積Ｓ２に対して、２・Ｓ３≦Ｓ２の関係にある。
【００２０】
このように各子流路２１ａ，２１ｂを親流路２０に対して対称に設け、親流路２０の分岐部から共通液室１５の接続孔１９に連結する先端部までの流路長を一定にするとともに各子流路２１ａ，２１ｂの断面積を一定にすることにより、各子流路２１ａ，２１ｂの流体抵抗を一定にすることができ、インク供給流路１８から共通液室１５の各接続孔１９に流入するインクの流速と流量を一定にすることができ、共通液室１５に一定流速で一定流量のインクを分散して供給することができる。
【００２１】
また、例えば、図５に示すように、親流路２０を３系統の子流路２１に分岐して、各子流路２１ａの流体抵抗を一定にするためには、いずれかの子流路２１ａの分岐部から共通液室１５の接続孔１９に連結する先端部までの流路長又は断面積を変える必要があり、インク供給流路１８の構造が複雑になるが、各子流路２１ａ，２１ｂを親流路２０に対して対称に設けることにより、簡単な構造で各子流路２１ａ，２１ｂの流体抵抗を一定にすることができる。
【００２２】
また、親流路２０を１回分岐した２系統の子流路２１ａの断面積Ｓ２を、親流路２０の断面積Ｓ１に対して、２・Ｓ２≦Ｓ１の関係とし、分岐した２系統の子流路２１ａを２系統に分岐した４系統の子流路２１ｂの断面積Ｓ３を、子流路２１の断面積Ｓ２に対して、２・Ｓ３≦Ｓ２の関係にすることにより、各子流路２１ａ，２１ｂで親流路２０を流れるインクの流速を低下することなしにインクを流すことができ、共通液室１５に親流路２０を流れる初期流速とほぼ同じ流速でインクを供給することができ、共通液室１５に対するインクの供給効率を向上することができる。
【００２３】
さらに、共通液室１５には一定間隔で設けた接続孔１９からそれぞれ一定流速で一定流量のインクが供給されるから、高密度記録と高速印字のために多ビット化して加圧液室１３の数が多くなっても、接続孔１９から各加圧液室１３までの距離に大きな差が生じなく、共通液室１５に供給されて各加圧液室１３に到達するインクの流量や流入圧力及び到達時間をほぼ一定にすることができ、各加圧液室１３に充填するインク量をほぼ均一にして、加圧液室１３の充填ムラを低減することができる。
【００２４】
また、供給液室１５に対するインクの供給効率をより高めるために、親流路２０と各子流路２１ａ，２１ｂの内壁に撥水処理を施すことにより、インク供給流路１８の流体抵抗をより低減することができる。また、図６に示すように、インク供給流路１８の各分岐部を滑らから曲面で形成することにより、インク供給流路１８に流れるインクの流線の密度を均一にしてインクの流れによどみや渦が生じることを防ぐことができるとともに、各分岐部に気泡が滞留して流体抵抗が増大することを抑制することができ、インク供給流路１８から共通液室１５に安定してインクを供給することができる。
【００２５】
このようにインク供給流路１８から共通液室１５に分散して供給されたインクを各加圧液室１３に対してほぼ均一に配分して充填するためには、共通液室１５の各接続孔１９に連結された各子流路２１のインク流出口の形状を適切に定めることが必要である。そこで加圧液室１３の数をＮとし、共通液室１５に連結された子流路２１の数をＭとしたときに、共通液室１５に連結された子流路２１の数Ｍを加圧液室１３の数Ｎより少なくし、図７に示すように、各子流路２１のインク流出口２２の形状をインクの流出する方向に広がった形状にし、１ビット相当の加圧液室１３のピッチをＷとし、インク流出口２２から流体抵抗路１６が設けられた位置までの最短距離をＬとしたときに、インク流出口２２の広がり角θが、
θ＞tan ^-1 ｛（（Ｎ＊Ｗ／Ｍ）／２）／Ｌ｝
なる関係を満たすことようにすると良い。
【００２６】
すなわち、共通液室１５に連結された子流路２１の数Ｍを加圧液室１３の数Ｎと同じか多くして各加圧液室１３に１つ以上のインク流出口２２を対応するようにしても、インク分散供給効果は飽和し、構成が複雑になるが、この弊害を防ぐために、共通液室１５に連結された子流路２１の数Ｍを加圧液室１３の数Ｎより少なくすると良い。また、インク流出口２２の広がり角θを上記のように規制することにより、インクをインク流出口２２から放射状に流出させて各加圧液室１３に連結された流体抵抗路１６の入口にインクを均等に送ることができる。
【００２７】
さらに、インク供給流路１８に気泡が入り込むことを防止するため、インク供給流路１８のインクリザーバタンク２にフィルターを設けたり、親流路２０に大気開放用の分岐路を設けても良い。
【００２８】
次に、この親流路２０から分岐した４系統の子流路２１ｂを有するインク供給流路１８を有するインク供給装置の作製方法について説明する。
【００２９】
このインク供給装置２３は、例えば図８に示すように、天板３０と３枚の流路板３１，３２，３３と底板３４を有する。天板３０にはインクリザーバタンク２に連結する連結孔３５が貫通して設けられ、流路板３１には天板３０の連結孔３５に連通する直線上の親流路溝３６が貫通してけられている。流路板３２には中心部が親流路溝３６に連通するＵ字状の第１の分岐溝３７が貫通して設けられ、流路板３３には中心部がそれぞれ第１の分岐溝３７の先端部に連通する２つの第２の分岐溝３８が貫通して設けられ、底板３４には第２の分岐溝３８の先端部に連通し、共通液室１５に連結する４個の連結孔３９が等間隔で設けられている。
【００３０】
通常、記録ヘッド３の加圧液室１３と共通液室１５は単結晶のシリコン基板をエッチングして形成される。このシリコン基板のエッチングによって得られる面の向きは結晶面方位によって規定される。この単結晶のシリコン基板を天板３０と流路板３１，３２，３３と底板３４に使用してエッチングにより連結孔３５と分岐溝３７，３８及び連結孔３９を形成すると、全ての内壁面を連続した滑らかな面で形成することは困難である。そこで天板３０と流路板３１，３２，３３と底板３４には感光性フィルムを使用し、孔加工や溝加工を行うことにより、連結孔３５と分岐溝３７，３８及び連結孔３９の内壁を滑らかにする。また、感光性フイルムを使用して孔加工や溝加工により連結孔３５等を形成することにより、連結孔３５等を容易に加工することができる。
【００３１】
この天板３０と流路板３１，３２，３３と底板３４を積層して接合することにより、親流路溝３６で親流路２０を構成し、第１の分岐溝３７で子流路２１ａを構成し、第２の分岐溝３８で子流路２１ｂを構成してインク供給流路１８を立体的に形成することができる。また、感光性フイルムはシリコンとの接合性がよいので、インク供給装置２３の底板４０を記録ヘッド３の共通液室１５を有する基板に容易に接合することができる。
【００３２】
前記説明では各流路板３１,３２,３３を１枚の感光性フイルムで形成した場合について説明したが、親流路２０と子流路２１ａ，２１の断面積に応じて複数枚の感光性フイルムを貼り合わせて各流路板３１,３２,３３を形成すると良い。
【００３３】
また、流路板３１に形成した親流路溝３６の溝幅より流路板３２に形成した第１の分岐溝３７の溝幅を小さくし、流路板３２に形成した第１の分岐溝３７の溝幅より流路板３３に形成した第２の分岐溝３８の溝幅を小さくすることにより、２系統の子流路２１ａの断面積Ｓ２を、親流路２０の断面積Ｓ１に対して、２・Ｓ２≦Ｓ１の関係とし、分岐した２系統の子流路２１ａを２系統に分岐した４系統の子流路２１ｂの断面積Ｓ３を、子流路２１の断面積Ｓ２に対して、２・Ｓ３≦Ｓ２の関係にすることができるとともに、流路板３１，３２，３３を積層したときに、感光性フイルムの伸縮により、親流路溝３６に対する第１の分岐溝３７の位置がずれたり、第１の分岐溝３７に対する第２の分岐溝３８の位置がずれても各連通部の断面積を変化させないで済む。
【００３４】
さらに、親流路２０から分岐した２系統の子流路２１ａが設けられたインク供給流路１８を有するインク供給装置２３も同様にして作製することができる。
【００３５】
また、前記作製方法では流路板３１に親流路２０を構成する親流路溝３６を形成し、流路板３２に子流路２１ａを構成する第１の分岐溝３７を形成した場合について説明したが、図９に示すように、流路板３２に流路板３１の親流路溝３６に連通する第２の親流路溝４０と、第２の親流路溝４０より溝幅が小さい第１の分岐溝３７を形成しても良い。このように流路板３２に第２の親流路溝４０と第１の分岐溝３７を形成することにより、天板３０と流路板３１，３２及び底板３４を積層してインク供給装置を形成したときに、親流路２０と子流路２１ａの分岐部に位置ずれが生じることを防ぐことができ、２系統の子流路３１ａに流れるインクの流量特性を均一にすることができる。
【００３６】
さらに、図１０に示すように、親流路溝３６を有する流路板３１と、第２の親流路溝４０と第１の分岐溝３７を有する流路板３２の間に、親流路溝３６と第２の親流路溝４０とを連通する連通孔４１を有する補強板４２を設けても良い。このように補強板４２を設けることにより、インク供給装置２３の剛性を高めて外力による変形等を防止し、安定した流量特性でインクを供給することができる。
また、補強板４２の連通孔４１の流路断面積を親流路溝３６と第２の親流路溝４０の連通部の流路断面積より大きくすることにより、流路板３１と補強板４１と流路板３２を積層したときの位置ずれの影響を無くすことができ、親流路２０の流量特性を安定にすることができる。
【００３７】
上記インクジェットプリンタ１ではインク供給装置２３を記録ヘッド３とは別に作製して記録ヘッド３の共通液室１５にインク供給装置２３を連結した場合について説明したが、図１１の（ａ）〜（ｃ）に示すように、記録ヘッド３の共通液室１５の内壁面の１面をインク供給装置２３で構成しても良い。このように共通液室１５の内壁面の１面を剛性が小さい感光性フイルムで作製したインク供給装置２３で構成することにより、インク供給装置２３をダンパーとして機能させることができ、ノズル１２からインクを噴射するときに加圧液室１３から共通液室１５に伝搬される圧力変動を吸収して各加圧液室１３間の相互干渉を抑制することができる。
【００３８】
また、共通液室１５の内壁面の１面を構成するインク供給装置２３の子流路２１の数が増えるとインク供給装置２３の厚さも厚くなり、インク供給装置２３の剛性が強くなる。このような場合、図１１（ｂ），（ｃ）に示すように、インク供給装置２３のインク供給流路１８が設けられていない領域２４の厚さを薄くすることにより、ダンパー機能を確実に発揮することができる。
【００３９】
さらに、共通液室１５の天板をインク供給装置２３で構成した場合は、図１１（ｃ）に示すように、インク供給経路１８のインク流出口２２と対向する共通液室１５の面をインク供給装置２３に対して一定角度傾いた傾斜面２５で形成し、インク流出口２２から流出したインクの流出方向を傾斜面２５で流体抵抗路１６側に変えるようにすると、加圧液室１３に効率良くインクを充填することができる。この場合、共通液室１５を形成するシリコン基板を（１００）面の結晶方位に切り出し、異方性エッチングを施して共通液室１５を形成することにより、傾斜面２５を簡単に形成することができる。
【００４０】
【発明の効果】
この発明は以上説明したように、インクリザーバタンクと共通液室を連通するインク供給流路を、インクリザーバタンクに連結される親流路と、共通液室に連結される２Ｍ系統（Ｍ＝１〜ｉ）の子流路とで構成し、２Ｍ系統（Ｍ＝１〜ｉ）の子流路は親流路の流路断面中心を結んで得られる軸線を含む面に対して鏡像対称な２系統の子流路に分岐することを繰り返して構成し、親流路の分岐部から共通液室に連結する先端部までの流路長は一定に形成する。また、インク供給流路の共通液室に対するインク流出口の形状をインクの流出する方向に広がった形状にし、この広がり角θは、加圧液室の数をＮ、共通液室に連結された子流路の数をＭ、１ビット相当の加圧液室のピッチをＷとし、インク流出口から流体抵抗路が設けられた位置までの最短距離をＬとしたときに、θ＞tan ^-1 ｛（（Ｎ＊Ｗ／Ｍ）／２）／Ｌ｝なる関係を満たすようにする。よって、インク供給流路から共通液室にインクを分散して供給することができる。
【００４１】
また、各子流路を親流路に対して対称に設け、親流路の分岐部から共通液室に連結する先端部までの流路長を一定にすることにより、各子流路の流体抵抗を一定にすることができ、インク供給流路から共通液室に流入するインクの流速と流量を一定にすることができ、共通液室に一定流速で一定流量のインクを分散して供給することができる。
【００４２】
また、共通液室には一定間隔でインクを分散し、それぞれ一定流速で一定流量のインクが供給されるから、高密度記録と高速印字のために多ビット化して加圧液室の数が多くなっても、共通液室に供給されて各加圧液室に到達するインクの流量や流入圧力及び到達時間をほぼ一定にすることができ、各加圧液室に充填するインク量をほぼ均一にして、加圧液室の充填ムラを低減することができる。
【００４３】
さらに、インク供給流路の親流路から分岐した２系統の子流路の断面積Ｓ２は、親流路の断面積Ｓ１に対して２・Ｓ２≦Ｓ１の関係を満たし、子流路から分岐した２系統の子流路の断面積Ｓｎは、分岐前の子流路の断面積Ｓ（ｎ−１）に対して２・Ｓｎ≦Ｓ（ｎ−１）の関係を満たすようにして、各子流路で親流路を流れるインクの流速を低下することなしにインクを流すことができ、共通液室に親流路を流れる初期流速とほぼ同じ流速でインクを供給して共通液室に対するインクの供給効率を向上することができる。
【００４４】
また、インク供給流路の各分岐部を滑らから曲面で形成することにより、インク供給流路の流体抵抗をより低減することができるとともにインク供給流路に流れるインクの流れによどみや渦が生じることを防ぐことができ、かつ、各分岐部に気泡が滞留して流体抵抗が増大することを抑制するから、インク供給流路から共通液室に安定してインクを供給することができる
【００４６】
また、インク供給流路を感光性フィルムへの溝加工によって形成することにより、簡単な構成でインク供給流路の流体抵抗を低減することができる。
【００４７】
さらに、親流路と順次分岐する子流路をそれぞれ異なる感光性フィルムへの溝加工によって形成し、溝加工した各感光性フィルムを積層して接合しインク供給流路を形成することにより、インク供給流路を簡単に立体的に形成することができる。
【００４８】
また、親流路から分岐する子流路を形成する溝を有する感光性フィルムに親流路の一部を形成する溝を子流路を形成する溝に連通して設け、各子流路から分岐する子流路を形成する溝を有する感光性フィルムに前段の子流路の一部を形成する溝を分岐する子流路を形成する溝に連通して設けることにより、感光性フィルムを積層して接合したときのインク供給流路のずれを防ぐことができ、安定してインクを供給できる。
【００４９】
さらに、積層する複数の感光性フイルムの間に１又は複数の高剛性部材からなる補強板を配置し、該補強板に上下の感光性フイルムの溝に連通する貫通孔を設けることにより、インク供給装置の剛性を高めて外力による変形等を防止し、安定した流量特性でインクを供給することができる。
【００５０】
また、このインク供給装置により記録ヘッドの共通液室の壁面の一部を構成することにより、インク供給装置をダンパーとして機能させることができ、ノズルからインクを噴射するときに加圧液室から共通液室に伝搬される圧力変動を吸収して各加圧液室間の相互干渉を抑制することができ、安定した噴射特性でインクを噴射することができる。
【００５１】
また、インクジェット記録装置に、インク供給装置により共通液室の壁面の一部を構成した記録ヘッドと、インク供給装置に連結されたインクリザーバタンクとを有することにより、高密度記録と高速印字のために多ビット化して加圧液室の数が多くなっても安定した噴射特性でインクを噴射して良質な記録を安定して行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明のインクジェットプリンタの構成図である。
【図２】記録ヘッドの構成図である。
【図３】インク供給流路の配置図である。
【図４】インク供給流路の断面積を示す斜視図である。
【図５】他のインク供給流路の配置図である。
【図６】インク供給流路の分岐部の形状を示す配置図である。
【図７】インク供給流路のインク流出口の形状を示す説明図である。
【図８】インク供給装置の構成を示す分解斜視図である。
【図９】インク供給装置の第２の構成を示す分解斜視図である。
【図１０】インク供給装置の第３の構成を示す分解斜視図である。
【図１１】インク供給装置を有する記録ヘッドの構成を示す断面図である。
【図１２】従来例の記録ヘッドの構成図である。
【符号の説明】
１；インクジェットプリンタ、２；インクリザーバタンク、３；記録ヘッド、
１２；ノズル、１３；加圧液室、１４；圧力付与手段、１５；共通液室、
１６；流体抵抗路、１８；インク供給流路、１９；接続孔、
２０；親流路、２１；子流路。

Claims

複数の加圧液室と圧力付与手段と、流体抵抗路を介して加圧液室にインクを充填する共通液室とを有し、圧力付与手段により加圧液室内のインクに容積変化を与えて加圧液室内のインクをノズルから噴射させて記録紙等に印字する記録ヘッドの共通液室とインクを貯蔵したインクリザーバタンクとの間に設けられ、インクリザーバタンクから共通液室にインクを供給するインク供給装置であって、インクリザーバタンクと共通液室を連通するインク供給流路は、インクリザーバタンクに連結される親流路と、共通液室に連結される２Ｍ系統（Ｍ＝１〜ｉ）の子流路とを有し、２Ｍ系統（Ｍ＝１〜ｉ）の子流路は親流路の流路断面中心を結んで得られる軸線を含む面に対して鏡像対称な２系統の子流路に分岐することを繰り返して構成され、親流路の分岐部から共通液室に連結する先端部までの流路長は一定に形成されているインク供給装置において、
上記インク供給流路の共通液室に対するインク流出口の形状をインクの流出する方向に広がった形状にし、この広がり角θは、加圧液室の数をＮ、共通液室に連結された子流路の数をＭ、１ビット相当の加圧液室のピッチをＷとし、インク流出口から流体抵抗路が設けられた位置までの最短距離をＬとしたときに、θ＞tan ^-1 ｛（（Ｎ＊Ｗ／Ｍ）／２）／Ｌ｝なる関係を満たすことを特徴とするインク供給装置。
上記インク供給流路の親流路から分岐した２系統の子流路の断面積Ｓ２は親流路の断面積Ｓ１に対して２・Ｓ２≦Ｓ１の関係を満たし、子流路から分岐した２系統の子流路の断面積Ｓｎは分岐前の子流路の断面積Ｓ（ｎ−１）に対して２・Ｓｎ≦Ｓ（ｎ−１）の関係を満たす請求項１記載のインク供給装置。
上記インク供給流路の各分岐部を滑らから曲面で形成した請求項１又は２記載のインク供給装置。
上記インク供給流路を感光性フィルムへの溝加工によって形成した請求項１乃至３のいずれかに記載のインク供給装置。
上記親流路と順次分岐する子流路をそれぞれ異なる感光性フィルムへの溝加工によって形成し、溝加工した各感光性フィルムを積層して接合しインク供給流路を形成した請求項４記載のインク供給装置。
上記親流路から分岐する子流路を形成する溝を有する感光性フィルムに親流路の一部を形成する溝を子流路を形成する溝に連通して設け、各子流路から分岐する子流路を形成する溝を有する感光性フィルムに前段の子流路の一部を形成する溝を分岐する子流路を形成する溝に連通して設けた請求項５記載のインク供給装置。
上記積層する複数の感光性フィルムの間に１又は複数の高剛性部材からなる補強板を配置し、該補強板に上下の感光性フィルムの溝に連通する貫通孔を設けた請求項４乃至６のいずれかに記載のインク供給装置。
複数の加圧液室と圧力付与手段と、流体抵抗路を介して加圧液室にインクを充填する共通液室とを有し、圧力付与手段により加圧液室内のインクに容積変化を与えて加圧液室内のインクをノズルから噴射させて記録紙等に印字する記録ヘッドにおいて、
請求項４乃至７のいずれかに記載のインク供給装置により共通液室の壁面の一部を構成したことを特徴とする記録ヘッド。
請求項１乃至７のいずれかに記載のインク供給装置を有することを特徴とするインクジェット記録装置。
請求項８記載の記録ヘッドと、インク供給装置に連結されたインクリザーバタンクとを有することを特徴とするインクジェット記録装置。