JP2002361892A - Ink supply unit, recording head and ink jet recorder - Google Patents
Ink supply unit, recording head and ink jet recorderInfo
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Abstract
Description
【0001】[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。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an ink supply apparatus for supplying ink to a recording head of an ink jet recording apparatus, a recording head, and an ink jet recording apparatus.
【0002】[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。2. Description of the Related Art Recording head 3 of an ink jet recording apparatus
Has a plurality of pressurized liquid chambers 13 having nozzles 12 as shown in a plan sectional view of FIG. 12A and a side sectional view of FIG. The ink in the pressurized liquid chamber 13 is ejected from the nozzle 12 by changing the pressure of the ink, and printing is performed on recording paper or the like. The pressurized liquid chamber 12 is filled with ink from a common liquid chamber 15 via a fluid resistance path 16. The common liquid chamber 15 is provided with one connection hole 19 connected to the ink supply flow path 18 between the ink reservoir tank 2 and the common liquid chamber 15 through the ink supply flow path 18 and the connection hole 19 from the ink reservoir tank 2. Is supplied to the ink.
【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。When the ink reservoir tank 2 is replaced, if air bubbles enter the ink supply flow path 18 connecting the common liquid chamber 15, the fluid resistance partially increases and the supply of ink to the common liquid chamber 15 is hindered. In addition, as described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-207354, for example, an ink discharge path for branching the ink supply flow path 18 and discharging bubbles to the outside is provided, as shown in Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-207354. The switching section of the branch section is switched to remove bubbles in the ink supply flow path 18 to keep the ink flow constant.
【0004】[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。When filling the plurality of pressurized liquid chambers 13 with the ink supplied to the common liquid chamber 15,
It is desirable to fill each pressurized liquid chamber 13 with ink evenly. However, as described above, if one connection hole 19 for connecting to the ink reservoir tank 2 is provided in the common liquid chamber 15 and ink is supplied from the ink reservoir tank 2 to the common liquid chamber 15, The time at which the ink flowing into the liquid chamber 15 reaches the plurality of pressurized liquid chambers 13 from the common liquid chamber 15 is not constant, and the time at which the ink reaches the pressurized liquid chamber 13 located at a position away from the connection hole 19. Is the connection hole 19
It is later than the time when the ink reaches the pressurized liquid chamber 13 close to the pressure. This ink arrival time difference increases as the number of pressurized liquid chambers 13 increases, and there is a disadvantage that the ink filling conditions for each pressurized liquid chamber 13 are different.
【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1
3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。After the ink is saturated in each of the fluid resistance paths 16 and the pressurized liquid chamber 13, the supply of the ink to the common liquid chamber 15 is continued for a certain period of time. 12 to be discharged. This pressurized liquid chamber 1
In the step of discharging bubbles remaining in the third liquid chamber 3, the common liquid chamber 15
The flow velocity of the ink flowing in the inside decreases as the distance from the connection hole 19 increases. For this reason, the flow rate of the ink flowing into the pressurized liquid chamber 13 distant from the connection hole 19 is also reduced, and there is a disadvantage that the discharge performance of the bubbles in the pressurized liquid chamber 13 is reduced.
【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1
3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。In recent years, high-density recording and high-speed printing have been demanded.
To cope with this, the number of nozzles 12, that is, the number of pressurized liquid chambers 13 tends to increase. Thus, the pressurized liquid chamber 1
As the number of 3 increases, the time for filling each pressurized liquid chamber 13 with ink becomes longer, and in some cases, there is a possibility that a pressurized liquid chamber in which the ink cannot be reliably filled may occur, and the above-mentioned disadvantages become significant. .
【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。According to the present invention, there is provided an ink supply system capable of uniformly and stably filling each pressurized liquid chamber with ink even if the number of nozzles is increased, and shortening the filling time. It is an object of the present invention to provide an apparatus, a recording head capable of ejecting ink from each nozzle with stable ejection characteristics, and an ink jet recording apparatus.
【0008】[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
給装置において、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
ことを特徴とする。An ink supply device according to the present invention comprises a plurality of pressurized liquid chambers, pressure applying means, and a common liquid chamber for filling the pressurized liquid chamber with ink via a fluid resistance path. An ink reservoir for storing a common liquid chamber of a recording head for storing ink on the recording head by applying a volume change to the ink in the pressurized liquid chamber by the pressure applying means and ejecting the ink in the pressurized liquid chamber from a nozzle to print on recording paper or the like In an ink supply device provided between the ink reservoir tank and the ink reservoir tank to supply ink from the ink reservoir tank to the common liquid chamber, an ink supply flow path communicating the ink reservoir tank with the common liquid chamber is provided in a main stream connected to the ink reservoir tank. And the 2M system connected to the common liquid chamber (M =
1M to 1M), and the 2M-system (M = 1 to i) child flow paths are mirror-image-symmetric with respect to a plane including an axis obtained by connecting the flow path cross-sectional centers of the parent flow paths. It is constituted by repeating branching into two sub-flow paths, and the flow path length from the branch part of the main flow path to the leading end connected to the common liquid chamber is formed to be constant.
【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。The cross-sectional area S2 of the two sub-flow paths branched from the main flow path of the ink supply flow path satisfies the relationship of 2 · S2 ≦ S1 with respect to the cross-sectional area S1 of the main flow path. It is preferable that the cross-sectional area Sn of the two sub-flow paths branched from the sub-path satisfy the relationship of 2 · Sn ≦ S (n−1) with respect to the cross-sectional area S (n−1) of the sub-flow path before branching.
【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。It is desirable that each branch of the ink supply flow path is formed with a smooth curved surface.
【0011】さらに、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が望ましい。Further, the shape of the ink outlet for the common liquid chamber of the ink supply flow path is formed to be widened in the direction in which the ink flows, and the spread angle θ is determined by setting the number of pressurized liquid chambers to N and the common liquid chamber to the common liquid chamber. When the number of connected sub flow paths is M, the pitch of the pressurized liquid chamber corresponding to 1 bit is W, and the shortest distance from the ink outlet to the position where the fluid resistance path is provided is L, θ> It is desirable to satisfy the relationship of tan -1 {(N * W / M / 2) / L}.
【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。It is preferable that the ink supply channel is formed by forming a groove in the photosensitive film. In addition, it is preferable to form a sub flow path that is sequentially branched from the main flow path by forming grooves in different photosensitive films, and stack and bond the grooved photosensitive films to form an ink supply flow path.
【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。A groove forming a part of the parent flow path is provided in the photosensitive film having a groove forming a child flow path branched from the parent flow path so as to communicate with the groove forming the child flow path. It is preferable that a photosensitive film having a groove forming a sub flow path branching from the flow path be provided so as to communicate with a groove forming a sub flow path branching a groove forming a part of the previous sub flow path.
【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。Further, a reinforcing plate composed of one or a plurality of high-rigidity members is arranged between the plurality of photosensitive films to be laminated,
It is preferable that the reinforcing plate is provided with through holes communicating with the grooves of the upper and lower photosensitive films.
【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。A recording head according to the present invention is characterized in that a part of the wall surface of the common liquid chamber is constituted by the ink supply device.
【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。An ink jet recording apparatus according to the present invention is characterized in that it has a recording head which forms a part of a wall surface of a common liquid chamber by an ink supply device, and an ink reservoir tank connected to the ink supply device.
【0017】[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5
a,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。FIG. 1 is a block diagram of an ink jet printer according to the present invention. As shown in the figure, the ink jet printer 1 has four ink reservoir tanks 2 containing inks of respective colors of cyan C, magenta M, yellow Y and black Bk, and a plurality of nozzles. Four recording heads 3 to which ink is supplied, a carriage 4 on which the ink reservoir tank 2 and the recording head 3 are mounted, and a paper feed tray 5 for storing recording paper
a, 5b, paper feed trays 5a, 5b,
And a discharge roller 10 for discharging the printed recording paper to a paper output tray 9. When printing the image data sent from the host device on the recording paper, the carriage 4 scans along the carriage guide roller 11 while the nozzles of the recording head 3 print on the recording paper sent to the printing unit 7 by the transport rollers 8. And ejects ink according to the image data to record characters and images.
【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。The recording head 3 has a plurality of pressurized liquid chambers 13 having nozzles 12 as shown in a plan sectional view of FIG. 2A and a side sectional view of FIG. The ink in the pressurized liquid chamber 13 is ejected from the nozzles 12 by changing the pressure of the ink in the pressurized liquid chamber 13 to print on recording paper or the like. The pressurized liquid chamber 12 is filled with ink from a common liquid chamber 15 via a fluid resistance path 16. The common liquid chamber 15 has 2M (M = 1 to i) connection holes 19, such as two or four, connected to the ink supply flow path 18 between the ink reservoir tank 2 and the common liquid chamber 15.
Are provided at equal intervals, and ink is supplied from the ink reservoir tank 2 to the common liquid chamber 15 through the ink supply flow path 18 and the connection hole 19.
【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2
1a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。As shown in FIG. 3, an ink supply flow path 18 connecting the ink reservoir tank 2 and the common liquid chamber 15 of the recording head 3 has a main flow path 20 connected to the ink reservoir tank 2 and a main flow path 20. It has a sub flow path 21 branched from the path 20 and connected to the common liquid chamber 15. The sub flow path 21 is formed according to the number of connection holes 19 provided in the common liquid chamber 15 as shown in FIG.
As shown in (2), two sub-flow paths 21a obtained by branching the main flow path 20 once, or as shown in (b). There are provided 2M sub-channels (M = 1 to i) such as four sub-channels 21b obtained by further branching the two sub-channels 21a into two sub-channels. The two or four sub flow paths 182 are provided mirror-symmetrically with respect to a plane including an axis obtained by connecting the center of the flow path cross section of the main flow path 20. The length of the flow path up to the distal end connected to the connection hole 19 of the chamber 15 is formed to be constant. Also, as shown in FIG.
The cross-sectional area S2 of the two sub-flow paths 21a obtained by branching the main flow path 20 once is 2 · S2 with respect to the cross-sectional area S1 of the main flow path 20.
<S1. In addition, two branched sub flow paths 2
The cross-sectional area S3 of the four sub-channels 21b obtained by branching 1a into two sub-systems is 2 · S3 ≦ the cross-sectional area S2 of the sub-channel 21.
There is a relationship of S2.
【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。As described above, the sub flow paths 21 a and 21 b are provided symmetrically with respect to the main flow path 20, and the flow path from the branch portion of the main flow path 20 to the leading end connected to the connection hole 19 of the common liquid chamber 15 is provided. By making the length constant and the cross-sectional area of each of the sub flow paths 21a and 21b constant, the fluid resistance of each of the sub flow paths 21a and 21b can be made constant. The flow rate and the flow rate of the ink flowing into each of the 15 connection holes 19 can be made constant, and the ink having a constant flow rate and a constant flow rate can be dispersed and supplied to the common liquid chamber 15.
【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2
1a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21
a,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。For example, as shown in FIG. 5, the main flow path 20 is branched into three sub-flow paths 21 so that each sub-flow path 21a
In order to keep the fluid resistance of the
It is necessary to change the flow path length or the cross-sectional area from the branch portion 1a to the front end connected to the connection hole 19 of the common liquid chamber 15, and the structure of the ink supply flow path 18 becomes complicated.
By providing a and 21b symmetrically with respect to the main flow path 20, the fluid resistance of each of the sub flow paths 21a and 21b can be made constant with a simple structure.
【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21
b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21
a,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。The cross-sectional area S2 of the two sub-flow paths 21a obtained by branching the main flow path 20 once is changed to the cross-sectional area S1 of the main flow path 20.
The relationship of 2 · S2 ≦ S1 is satisfied, and the two sub-channels 21a are divided into two sub-channels 21a.
b with respect to the cross-sectional area S2 of the sub flow path 21
By setting the relationship of 2 · S3 ≦ S2, each sub flow path 21
The ink can flow without decreasing the flow velocity of the ink flowing through the main flow path 20 at a and 21b, and the ink can be supplied to the common liquid chamber 15 at substantially the same flow velocity as the initial flow velocity flowing through the main flow path 20. As a result, the efficiency of ink supply to the common liquid chamber 15 can be improved.
【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1
9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。Further, since the ink is supplied to the common liquid chamber 15 at a constant flow rate and a constant flow rate from the connection holes 19 provided at a constant interval, a multi-bit pressurized liquid is formed for high-density recording and high-speed printing. Even if the number of the chambers 13 increases, the connection holes 1
There is no large difference in the distance from the pressure chamber 9 to each of the pressurized liquid chambers 13, and the flow rate, the inflow pressure, and the arrival time of the ink supplied to the common liquid chamber 15 and reaching each of the pressurized liquid chambers 13 are made substantially constant. Accordingly, the amount of ink to be filled in each pressurized liquid chamber 13 can be made substantially uniform, and the uneven filling of the pressurized liquid chamber 13 can be reduced.
【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21
a,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。In order to further increase the efficiency of ink supply to the supply liquid chamber 15, the main flow path 20 and each sub flow path 21
By performing the water-repellent treatment on the inner walls of the a and 21b, the fluid resistance of the ink supply channel 18 can be further reduced.
Also, as shown in FIG. 6, by forming each branch portion of the ink supply flow path 18 with a smooth curved surface, the density of stream lines of the ink flowing in the ink supply flow path 18 is made uniform, and the flow of the ink is stopped. And vortices can be prevented from occurring, and bubbles can be prevented from increasing in each branch portion to increase the fluid resistance, and the ink can be stably supplied from the ink supply channel 18 to the common liquid chamber 15. Can be supplied.
【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。In order to fill the pressurized liquid chambers 13 with the ink distributed and supplied from the ink supply flow path 18 to the common liquid chambers 15 almost uniformly, the common liquid chambers 15 are filled. It is necessary to appropriately determine the shape of the ink outlet of each sub flow path 21 connected to each connection hole 19. Therefore, when the number of the pressurized liquid chambers 13 is N and the number of the sub flow paths 21 connected to the common liquid chamber 15 is M, the number M of the sub flow paths 21 connected to the common liquid chamber 15 is added. The number of the pressure liquid chambers 13 is made smaller than the number N, and as shown in FIG. 7, the shape of the ink outlet 22 of each sub flow path 21 is expanded in the direction in which the ink flows out, and the pressure liquid chamber corresponding to 1 bit is formed. 13 pitch and is W, the shortest distance from the ink outlet port 22 to a position where fluid resistance path 16 is provided when is L, the divergence angle theta of the ink outlet port 22, θ> tan -1 {( N * W / M / 2) / L}.
【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。That is, the number M of the sub-flow paths 21 connected to the common liquid chamber 15 is equal to or larger than the number N of the pressurized liquid chambers 13, and one or more ink outlets 22 are provided in each pressurized liquid chamber 13. Although the ink dispersion supply effect is saturated and the configuration becomes complicated, the number M of the sub flow paths 21 connected to the common liquid chamber 15 is reduced by the pressure liquid chamber 13 to prevent this adverse effect. Is preferably smaller than the number N. Also, the spread angle θ of the ink outlet 22
Is regulated as described above, the ink can radially flow out from the ink outlet 22 and can be evenly sent to the inlet of the fluid resistance path 16 connected to each pressurized liquid chamber 13.
【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。Further, in order to prevent air bubbles from entering the ink supply flow path 18, a filter is provided in the ink reservoir tank 2 of the ink supply flow path 18, or a master flow path 20 is provided.
May be provided with a branch path for opening to the atmosphere.
【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。Next, a description will be given of a method of manufacturing an ink supply apparatus having the ink supply flow path 18 having four sub-flow paths 21b branched from the main flow path 20.
【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。As shown in FIG. 8, for example, the ink supply device 23 includes a top plate 30 and three flow path plates 31, 32, 33.
And a bottom plate 34. A connection hole 35 connected to the ink reservoir tank 2 is provided through the top plate 30, and a straight parent flow channel 36 connected to the connection hole 35 of the top plate 30 is provided through the flow passage plate 31. Have been. A U-shaped first branch groove 37 whose center communicates with the parent flow channel 36 is formed in the flow channel plate 32.
The flow path plate 33 is provided with two second branch grooves 38, each having a central portion communicating with the tip of the first branch groove 37, and the bottom plate 34 is provided with a second branch groove 38. The four connection holes 39 communicating with the tip of the branch groove 38 and connecting to the common liquid chamber 15 are provided at equal intervals.
【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3
4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。Usually, the pressurized liquid chamber 13 and the common liquid chamber 15 of the recording head 3 are formed by etching a single crystal silicon substrate. The direction of the plane obtained by etching the silicon substrate is defined by the crystal plane orientation. This single-crystal silicon substrate is divided into a top plate 30 and flow path plates 31, 32, 33.
When the connection hole 35, the branch grooves 37, 38, and the connection hole 39 are formed by etching using the base plate 34 and the bottom plate 34, it is difficult to form all the inner wall surfaces with a continuous smooth surface. Therefore, the top plate 30, the flow path plates 31, 32, 33 and the bottom plate 3
A photosensitive film is used for 4 and the inner walls of the connection hole 35, the branch grooves 37 and 38, and the connection hole 39 are made smooth by performing hole processing and groove processing. Further, by forming the connection holes 35 and the like by hole processing and groove processing using a photosensitive film, the connection holes 35 and the like can be easily processed.
【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21
a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。The top plate 30, the flow plates 31, 32, 33 and the bottom plate 34 are laminated and joined to form the main flow channel groove 36.
Constitutes the main flow path 20 and the first branch groove 37 forms the sub flow path 21.
a, and the ink supply flow path 18 can be formed three-dimensionally by forming the sub flow path 21 b with the second branch groove 38. Further, since the photosensitive film has good bonding property with silicon, the bottom plate 40 of the ink supply device 23 can be easily bonded to the substrate having the common liquid chamber 15 of the recording head 3.
【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。In the above description, each flow path plate 31, 32, 33
Although the case in which the photosensitive film is formed of a single photosensitive film has been described, a plurality of photosensitive films are bonded to each other in accordance with the cross-sectional area of the parent flow path 20 and the secondary flow paths 21a and 21, and each flow path plate 31,
32 and 33 are preferably formed.
【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・S
2≦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31,3
2,33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。The parent channel groove 36 formed in the channel plate 31
The width of the first branch groove 37 formed in the flow path plate 32 is made smaller than the groove width of the first branch groove 37 formed in the flow path plate 32.
By making the groove width of the second branch groove 38 formed in the flow path plate 33 smaller than that of the flow path plate 33, the cross-sectional area S2 of the two sub-flow paths 21a is made larger than the cross-sectional area S1 of the main flow path 20. , 2 ・ S
The relationship of 2 ≦ S1 is satisfied, and the cross-sectional area S3 of the four sub-flow paths 21b that is obtained by dividing the two sub-flow paths 21a into two sub-systems.
With respect to the cross-sectional area S2 of the sub flow path 21, 2 · S3 ≦ S2
And the flow path plates 31, 3
When the photosensitive films are expanded and contracted, the position of the first branch groove 37 with respect to the parent flow channel 36 is shifted or the position of the second branch groove 38 with respect to the first branch groove 37 is changed. Even if it is shifted, the cross-sectional area of each communication portion does not need to be changed.
【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。Further, an ink supply device 23 having an ink supply flow path 18 provided with two sub-flow paths 21a branched from the main flow path 20 can be manufactured in the same manner.
【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。In the above-described manufacturing method, the main flow channel groove 36 forming the main flow channel 20 is formed in the flow channel plate 31, and the first branch groove 37 forming the sub flow channel 21a is formed in the flow channel plate 32. However, as shown in FIG. 9, the flow path plate 32
A second main channel groove 40 communicating with the main channel groove 36 of the channel plate 31 and a first branch groove 37 having a smaller groove width than the second main channel groove 40 may be formed. By forming the second parent flow channel 40 and the first branch groove 37 in the flow channel plate 32 in this manner, the top plate 30, the flow channel plates 31, 32, and the bottom plate 34 are stacked to form an ink supply device. When it is formed, it is possible to prevent a positional shift from occurring in the branch portion between the parent flow channel 20 and the child flow channel 21a, and to make the flow characteristics of the ink flowing through the two systems of the child flow channels 31a uniform.
【0036】さらに、図10に示すように、親流路溝3
6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。Further, as shown in FIG.
6 and the flow path plate 32 having the second main flow path groove 40 and the first branch groove 37, the main flow path groove 36 and the second main flow path groove 40 are formed. A reinforcing plate 42 having a communication hole 41 communicating therewith may be provided. By providing the reinforcing plate 42 in this manner, it is possible to increase the rigidity of the ink supply device 23, prevent deformation due to external force, and supply ink with stable flow characteristics. Further, by making the flow path cross-sectional area of the communication hole 41 of the reinforcing plate 42 larger than the flow path cross-sectional area of the communication portion between the parent flow groove 36 and the second parent flow groove 40, the flow path plate 31
And the reinforcing plate 41 and the flow path plate 32 can be prevented from being affected by a positional shift when stacked, and the flow characteristics of the main flow path 20 can be stabilized.
【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。In the ink jet printer 1, the case where the ink supply device 23 is manufactured separately from the recording head 3 and the ink supply device 23 is connected to the common liquid chamber 15 of the recording head 3 has been described. As shown in (c), one surface of the inner wall surface of the common liquid chamber 15 of the recording head 3 may be constituted by the ink supply device 23. In this manner, by forming one of the inner wall surfaces of the common liquid chamber 15 with the ink supply device 23 made of a photosensitive film having low rigidity,
The ink supply device 23 can function as a damper, and absorbs pressure fluctuations transmitted from the pressurized liquid chamber 13 to the common liquid chamber 15 when ink is ejected from the nozzles 12 to reduce the pressure between the pressurized liquid chambers 13. Mutual interference can be suppressed.
【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2
3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。When the number of sub-flow paths 21 of the ink supply device 23 which forms one inner wall surface of the common liquid chamber 15 increases, the thickness of the ink supply device 23 also increases,
3 becomes stronger. In such a case, FIG.
As shown in (c), by reducing the thickness of the region 24 where the ink supply channel 18 of the ink supply device 23 is not provided, the damper function can be reliably exhibited.
【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。Further, when the top plate of the common liquid chamber 15 is constituted by the ink supply device 23, as shown in FIG. The surface is formed by an inclined surface 25 inclined at a fixed angle with respect to the ink supply device 23, and the outflow direction of the ink flowing out from the ink outlet 22 is defined by the inclined surface 25 by the fluid resistance path 16.
When the pressure is changed to the side, the pressurized liquid chamber 13 can be efficiently filled with ink. In this case, the inclined surface 25 can be easily formed by cutting out the silicon substrate forming the common liquid chamber 15 into the (100) plane crystal orientation and performing anisotropic etching to form the common liquid chamber 15. it can.
【0040】[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ことにより、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。As described above, according to the present invention, the ink supply flow path communicating the ink reservoir tank with the common liquid chamber is provided with a main flow path connected to the ink reservoir tank and a 2M flow path connected to the common liquid chamber. The sub-channels of the 2M system (M = 1 to i) are formed with respect to a plane including an axis obtained by connecting the cross-sectional centers of the parent channels. The ink supply is made by repeating the process of branching into two mirror image symmetric sub-channels and forming a constant flow path length from the branch part of the parent flow path to the tip end connected to the common liquid chamber. The ink can be dispersed and supplied from the channel to the common liquid chamber.
【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。Further, each sub flow path is provided symmetrically with respect to the main flow path, and the flow path length from the branch portion of the main flow path to the leading end connected to the common liquid chamber is made constant. The flow resistance and the flow rate of the ink flowing into the common liquid chamber from the ink supply flow path can be made constant, and the ink having a constant flow rate and a constant flow rate can be dispersed in the common liquid chamber. Can be supplied.
【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。In addition, since the ink is dispersed in the common liquid chamber at regular intervals and the ink is supplied at a constant flow rate and a constant flow rate, the number of bits is increased for high-density recording and high-speed printing. Even if the number increases, the flow rate, inflow pressure, and arrival time of the ink supplied to the common liquid chamber and reaching each pressurized liquid chamber can be made substantially constant, and the amount of ink filled in each pressurized liquid chamber And the unevenness of filling of the pressurized liquid chamber can be reduced.
【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S
1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。Further, the cross-sectional area S2 of the two sub-flow paths branched from the main flow path of the ink supply flow path is equal to the cross-sectional area S of the main flow path.
The relationship of 2 · S2 ≦ S1 with respect to 1 is satisfied, and the cross-sectional area Sn of the two sub-flow paths branched from the sub-flow path is smaller than the cross-sectional area S (n−1) of the pre-branch sub-flow path. 2 · Sn ≦ S (n−
By satisfying the relationship of 1), it is possible to flow ink without decreasing the flow velocity of the ink flowing through the parent flow path in each child flow path, and it is almost the same as the initial flow velocity flowing through the parent flow path in the common liquid chamber. By supplying ink at a flow rate, the efficiency of supplying ink to the common liquid chamber can be improved.
【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Further, by forming each branch portion of the ink supply flow path with a smooth curved surface, the fluid resistance of the ink supply flow path can be further reduced, and the flow of ink flowing through the ink supply flow path can be reduced. Since vortices can be prevented from occurring, and bubbles are prevented from staying in each branch and increasing the fluid resistance, it is possible to stably supply ink from the ink supply channel to the common liquid chamber. it can
【0045】さらに、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により、インク流出口からインク
を放射状に流出させて各加圧液室に連結された流体抵抗
路の入口にインクを均等に送ることができる。Further, the shape of the ink outlet for the common liquid chamber of the ink supply flow path is formed to be widened in the direction in which the ink flows out. When the number of connected sub flow paths is M, the pitch of the pressurized liquid chamber corresponding to 1 bit is W, and the shortest distance from the ink outlet to the position where the fluid resistance path is provided is L, θ> By satisfying the relationship of tan -1 {(N * W / M / 2) / L}, the ink is radially discharged from the ink outlet, and the ink is supplied to the inlet of the fluid resistance path connected to each pressurized liquid chamber. Can be sent evenly.
【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。Further, by forming the ink supply channel by forming a groove in the photosensitive film, the fluid resistance of the ink supply channel can be reduced with a simple configuration.
【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。Further, the main flow path and the sub flow path that is sequentially branched are formed by forming grooves in different photosensitive films, and the grooved photosensitive films are laminated and joined to form an ink supply flow path. Thereby, the ink supply flow path can be easily formed three-dimensionally.
【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。A groove forming a part of the parent flow path is provided in the photosensitive film having a groove forming a child flow path branched from the parent flow path so as to communicate with the groove forming the child flow path. By providing the photosensitive film having a groove forming a sub flow path branching from the flow path in communication with the groove forming the sub flow path branching the groove forming a part of the previous sub flow path, the photosensitive film It is possible to prevent displacement of the ink supply flow path when the films are laminated and joined, and it is possible to supply ink stably.
【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。Further, a reinforcing plate made of one or more high-rigidity members is disposed between the plurality of photosensitive films to be laminated,
By providing the reinforcing plate with through holes communicating with the grooves of the upper and lower photosensitive films, the rigidity of the ink supply device can be increased to prevent deformation due to external force, and ink can be supplied with a stable flow rate characteristic.
【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。Further, by forming a part of the wall surface of the common liquid chamber of the recording head by this ink supply device, the ink supply device can function as a damper, and when the ink is ejected from the nozzles, the pressurized liquid is supplied. By absorbing the pressure fluctuation transmitted from the chamber to the common liquid chamber, mutual interference between the pressurized liquid chambers can be suppressed, and ink can be ejected with stable ejection characteristics.
【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。Further, the ink jet recording apparatus has a recording head which forms a part of the wall surface of the common liquid chamber by the ink supply device, and an ink reservoir tank connected to the ink supply device, so that high-density recording and high-speed recording are possible. Even if the number of bits is increased for printing and the number of pressurized liquid chambers is increased, ink can be ejected with stable ejection characteristics and high-quality recording can be stably performed.
【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。FIG. 1 is a configuration diagram of an ink jet printer of the present invention.
【図2】記録ヘッドの構成図である。FIG. 2 is a configuration diagram of a recording head.
【図3】インク供給流路の配置図である。FIG. 3 is a layout diagram of an ink supply channel.
【図4】インク供給流路の断面積を示す斜視図である。FIG. 4 is a perspective view showing a sectional area of an ink supply channel.
【図5】他のインク供給流路の配置図である。FIG. 5 is a layout diagram of another ink supply channel.
【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。FIG. 6 is a layout diagram showing a shape of a branch portion of an ink supply channel.
【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。FIG. 7 is an explanatory diagram illustrating a shape of an ink outlet of an ink supply channel.
【図8】インク供給装置の構成を示す分解斜視図であ
る。FIG. 8 is an exploded perspective view illustrating a configuration of an ink supply device.
【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。FIG. 9 is an exploded perspective view showing a second configuration of the ink supply device.
【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。FIG. 10 is an exploded perspective view showing a third configuration of the ink supply device.
【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。FIG. 11 is a cross-sectional view illustrating a configuration of a recording head having an ink supply device.
【図12】従来例の記録ヘッドの構成図である。FIG. 12 is a configuration diagram of a conventional recording head.
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。1; inkjet printer, 2; ink reservoir tank, 3; recording head, 12; nozzle, 13;
14; pressure applying means, 15; common liquid chamber, 16; fluid resistance path, 18; ink supply flow path, 19; connection hole, 20; parent flow path, 21;
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 岡田 康之 東京都大田区中馬込1丁目3番6号 株式 会社リコー内 Fターム(参考) 2C056 EA26 KB15 KC05 KC30 ────────────────────────────────────────────────── ─── Continued on the front page (72) Inventor Yasuyuki Okada 1-3-6 Nakamagome, Ota-ku, Tokyo F-term in Ricoh Co., Ltd. (reference) 2C056 EA26 KB15 KC05 KC30
Claims (11)
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
ク供給装置において、 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ことを特徴とする
インク供給装置。1. A pressurizing liquid chamber comprising a plurality of pressurized liquid chambers, a pressure applying means, and a common liquid chamber for filling the pressurized liquid chamber with ink through a fluid resistance path. Provided between the common liquid chamber of the recording head that prints on recording paper by ejecting ink in the pressurized liquid chamber from the nozzle by giving a volume change to the ink reservoir tank and the common ink reservoir tank In an ink supply device that supplies ink to the liquid chamber, an ink supply flow path that communicates the ink reservoir tank and the common liquid chamber includes a main flow path connected to the ink reservoir tank,
And a 2M system (M = 1 to i) sub flow path connected to the common liquid chamber, and the 2M system (M = 1 to i) sub flow path connects the flow path cross-sectional centers of the parent flow paths. It is configured by repeating branching into two sub-flow paths mirror-symmetric to the plane including the obtained axis, and the flow path length from the branch part of the main flow path to the tip connected to the common liquid chamber is constant. An ink supply device characterized by being formed in a.
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。2. A sectional area S2 of two sub-flow paths branched from a main flow path of the ink supply flow path satisfies a relation of 2 · S2 ≦ S1 with respect to a cross-sectional area S1 of the main flow path. The cross-sectional area Sn of the two sub-channels branched from the road satisfies the relationship of 2 · Sn ≦ S (n−1) with respect to the cross-sectional area S (n−1) of the sub-channel before branching. The ink supply device according to claim 1.
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。3. The ink supply device according to claim 1, wherein each branch portion of the ink supply flow path is formed with a smooth curved surface.
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} なる関係を満たす請求項1,2又は3記載のインク供給
装置。4. An ink outlet for the common liquid chamber of the ink supply flow path is formed so as to expand in a direction in which ink flows out. Where M is the number of child flow paths connected to the liquid pressure and W is the pitch of the pressurized liquid chamber corresponding to one bit, and L is the shortest distance from the ink outlet to the position where the fluid resistance path is provided. The ink supply device according to claim 1, wherein the relationship satisfies the following relationship:> tan− 1 {(N * W / M / 2) / L}.
の溝加工によって形成した請求項1乃至4のいずれかに
記載のインク供給装置。5. The ink supply device according to claim 1, wherein the ink supply flow path is formed by forming a groove in a photosensitive film.
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5記載のインク供給装置。6. A sub flow path which is sequentially branched from the main flow path is formed by forming grooves in different photosensitive films.
6. The ink supply device according to claim 5, wherein the grooved photosensitive films are laminated and joined to form an ink supply passage.
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。7. A photosensitive film having a groove forming a sub flow path branched from the main flow path, a groove forming a part of the main flow path is provided so as to communicate with the groove forming the sub flow path. 6. The photosensitive film having a groove forming a sub flow path branching from the sub flow path, and provided in communication with a groove forming a sub flow path branching a groove forming a part of the preceding sub flow path. The ink supply device according to claim 1.
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
設けた請求項5,6又は7記載のインク供給装置。8. A reinforcing plate made of one or more high-rigidity members is disposed between the plurality of photosensitive films to be laminated, and the reinforcing plate is provided with through holes communicating with the grooves of the upper and lower photosensitive films. The ink supply device according to claim 5, 6 or 7.
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5乃至8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。9. A pressurized liquid chamber having a plurality of pressurized liquid chambers, a pressure applying means, and a common liquid chamber for filling the pressurized liquid chamber with ink via a fluid resistance path, wherein the pressure applying means supplies ink to the pressurized liquid chamber. 9. A recording head which applies a volume change to ink and ejects ink in a pressurized liquid chamber from a nozzle to print on recording paper or the like, wherein the ink supply device according to claim 5 uses one of the wall surfaces of the common liquid chamber. A recording head, comprising a unit.
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。10. An ink jet recording apparatus comprising the ink supply device according to claim 1. Description:
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。11. An ink jet recording apparatus comprising: the recording head according to claim 9; and an ink reservoir tank connected to the ink supply device.
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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2001
- 2001-06-13 JP JP2001178243A patent/JP4639002B2/en not_active Expired - Fee Related
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