JP3123573B2 - インクジェット記録ヘッド - Google Patents
インクジェット記録ヘッドInfo
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- JP3123573B2 JP3123573B2 JP15381292A JP15381292A JP3123573B2 JP 3123573 B2 JP3123573 B2 JP 3123573B2 JP 15381292 A JP15381292 A JP 15381292A JP 15381292 A JP15381292 A JP 15381292A JP 3123573 B2 JP3123573 B2 JP 3123573B2
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Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、基板の端部にノズルを
備えたインクジェット記録ヘッド、詳しくは、ノズルの
周囲の構造に関する。
備えたインクジェット記録ヘッド、詳しくは、ノズルの
周囲の構造に関する。
【0002】
【従来の技術】図6は、電気−機械変換手段の作用によ
り、インク吐出エネルギーを発生させるための圧力室
と、その圧力によりインクを吐出するためのノズルを基
板の端部に備えたドロップオンデマンド型のインクジェ
ットプリントヘッドの部分の斜視図である。
り、インク吐出エネルギーを発生させるための圧力室
と、その圧力によりインクを吐出するためのノズルを基
板の端部に備えたドロップオンデマンド型のインクジェ
ットプリントヘッドの部分の斜視図である。
【0003】このプリントヘッドは、基板1に供給イン
ク室5A、インク供給路5B、圧力室5Cが設けられ、
かつ、aーa’面に沿ってダイシングを行うことによ
り、インク吐出ノズル5Dが形成されている。圧力室5
Cの外部に電気−機械変換エネルギーを発生する圧電素
子7が設けられており、その圧電素子7に、パルス電圧
を供給することにより圧力室5Cにインク吐出圧を発生
させ、インクを吐出ノズル5Dより噴出させる。
ク室5A、インク供給路5B、圧力室5Cが設けられ、
かつ、aーa’面に沿ってダイシングを行うことによ
り、インク吐出ノズル5Dが形成されている。圧力室5
Cの外部に電気−機械変換エネルギーを発生する圧電素
子7が設けられており、その圧電素子7に、パルス電圧
を供給することにより圧力室5Cにインク吐出圧を発生
させ、インクを吐出ノズル5Dより噴出させる。
【0004】このようなドロップオンデマンド型インク
ジェットプリントヘッドにおいては、従来、インク吐出
ノズル5Dをダイシングによって形成する際、ノズルエ
ッジ部に欠けを生じたり、ノズル面12に傷をつけやす
かった。また、そのノズル面12はインク滴の吐出方向
が曲げられないように鏡面研磨あるいは撥水性処理が施
されているが、ノズル面12を常に撥水状態に保つこと
は困難であり、ノズル面12と記録用紙のとの接触によ
り撥水膜が剥がれたり、ノズル面に傷がつくことによっ
て、図7aに示すようにノズル面2のノズル孔周囲にイ
ンク9が不均一に付着し、図7bに示すようにインク滴
10がノズルから吐出される際、噴出方向が曲がるとい
う問題があった。
ジェットプリントヘッドにおいては、従来、インク吐出
ノズル5Dをダイシングによって形成する際、ノズルエ
ッジ部に欠けを生じたり、ノズル面12に傷をつけやす
かった。また、そのノズル面12はインク滴の吐出方向
が曲げられないように鏡面研磨あるいは撥水性処理が施
されているが、ノズル面12を常に撥水状態に保つこと
は困難であり、ノズル面12と記録用紙のとの接触によ
り撥水膜が剥がれたり、ノズル面に傷がつくことによっ
て、図7aに示すようにノズル面2のノズル孔周囲にイ
ンク9が不均一に付着し、図7bに示すようにインク滴
10がノズルから吐出される際、噴出方向が曲がるとい
う問題があった。
【0005】このような問題を解消するため、図8に示
すように、ノズル開口5Fの周囲に、前記ノズル開口の
直径の数倍の直径を有し且つノズル開口と同心の凹部5
Eを設け、記録用紙がノズル面12に直接接触するのを
防止して、インク吐出方向を安定させる記録ヘッドが提
案されている(特開平3−164256号公報)。
すように、ノズル開口5Fの周囲に、前記ノズル開口の
直径の数倍の直径を有し且つノズル開口と同心の凹部5
Eを設け、記録用紙がノズル面12に直接接触するのを
防止して、インク吐出方向を安定させる記録ヘッドが提
案されている(特開平3−164256号公報)。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、プリン
ター使用環境下で生じるインク滴の吐出不良の際行うク
リーニング動作において、ワイピング機構のブレードに
より、ノズル開口5F近傍の紙粉等のゴミやインク残り
を排除する際、ゴムブレードがノズル開口5F近傍に到
達し難く、また凹部5Eの壁が垂直であるため、ブレー
ドに付着したインクが壁で削がれる等によりゴミを凹部
5Eから排除することが難しいという問題点があった。
なお、このような問題を解消するため、特開昭61−3
7439号公報に見られるように、ノズルプレートの面
にノズルを形成した記録ヘッドにおいては、ノズルの周
囲に断面円形のラッパ状の凹部を形成することが提案さ
れているが、基板の端部にノズルが形成された記録ヘッ
ドには、加工技術上適用が困難である。
ター使用環境下で生じるインク滴の吐出不良の際行うク
リーニング動作において、ワイピング機構のブレードに
より、ノズル開口5F近傍の紙粉等のゴミやインク残り
を排除する際、ゴムブレードがノズル開口5F近傍に到
達し難く、また凹部5Eの壁が垂直であるため、ブレー
ドに付着したインクが壁で削がれる等によりゴミを凹部
5Eから排除することが難しいという問題点があった。
なお、このような問題を解消するため、特開昭61−3
7439号公報に見られるように、ノズルプレートの面
にノズルを形成した記録ヘッドにおいては、ノズルの周
囲に断面円形のラッパ状の凹部を形成することが提案さ
れているが、基板の端部にノズルが形成された記録ヘッ
ドには、加工技術上適用が困難である。
【0007】本発明は、このような問題に鑑みてなされ
たもので、その目的とするところはワイピング機構によ
り、基板の端部に形成されたノズル開口の周囲に形成さ
れた凹部から確実にゴミを排除することができるインク
ジェット記録ヘッドを提供することである。
たもので、その目的とするところはワイピング機構によ
り、基板の端部に形成されたノズル開口の周囲に形成さ
れた凹部から確実にゴミを排除することができるインク
ジェット記録ヘッドを提供することである。
【0008】
【課題を解決するための手段】このような課題を達成す
るために本発明においては、圧力室に設けられた加圧手
段により加圧されたインクを吐出するノズルを流路基板
の端面に備えたインクジェット記録ヘッドにおいて、前
記ノズルの周囲に、ブレードによるワイピング方向に平
行な2つの面と、前記ワイピング方向に対して交差し、
かつインク吐出方向に拡大するように傾斜した2つの面
とからなる凹部が形成されている。
るために本発明においては、圧力室に設けられた加圧手
段により加圧されたインクを吐出するノズルを流路基板
の端面に備えたインクジェット記録ヘッドにおいて、前
記ノズルの周囲に、ブレードによるワイピング方向に平
行な2つの面と、前記ワイピング方向に対して交差し、
かつインク吐出方向に拡大するように傾斜した2つの面
とからなる凹部が形成されている。
【0009】
【作用】凹部を構成する壁のうち、ブレードの移動方向
に交差する面が、インク吐出方向に拡大するように傾斜
しているので、ブレードが拡大している壁の傾斜にガイ
ドされて凹部に進入しやすく、また凹部から後退する場
合にもブレードに付着したインクが掻取られ難い。
に交差する面が、インク吐出方向に拡大するように傾斜
しているので、ブレードが拡大している壁の傾斜にガイ
ドされて凹部に進入しやすく、また凹部から後退する場
合にもブレードに付着したインクが掻取られ難い。
【0010】
【実施例】以下、図面を用いて本発明の実施例を詳細に
説明する。図1に示すように、ガラス、セラミック、プ
ラスチックなど、適当な基板1上に、薄い金属層8を形
成した後、この金属層上に80℃から150℃程度に加
温された感光性のドライフィルムレジスト2(膜厚、約
25μ〜200μ)を10〜100mm/minの速
度、1〜3Kg/cm2の加圧条件下でラミネートをする。
説明する。図1に示すように、ガラス、セラミック、プ
ラスチックなど、適当な基板1上に、薄い金属層8を形
成した後、この金属層上に80℃から150℃程度に加
温された感光性のドライフィルムレジスト2(膜厚、約
25μ〜200μ)を10〜100mm/minの速
度、1〜3Kg/cm2の加圧条件下でラミネートをする。
【0011】次に、基板1に設けたドライフィルムレジ
スト2上にノズル5Dおよびインク供給路5Bを持たな
いインク流路パターンを有するフォトレジストマスク3
を通して光源4にり露光する。このとき、インク流路パ
ターンの領域は光の照射を受けないので、パターン3P
で覆われている領域のドライフィルムレジスト2は露光
されていない。
スト2上にノズル5Dおよびインク供給路5Bを持たな
いインク流路パターンを有するフォトレジストマスク3
を通して光源4にり露光する。このとき、インク流路パ
ターンの領域は光の照射を受けないので、パターン3P
で覆われている領域のドライフィルムレジスト2は露光
されていない。
【0012】次に再び、ドライフィルムレジスト2をラ
ミネートし、供給インク供給室5A、インク供給部5
B、圧力室5C、ノズル5D、凹部5Eを有するフォト
レジストマスク3により露光を行なう。以上のごとく露
光を行うと、パターン外のドライフィルムレジスト2が
重合反応を起こして硬化し、パターンに対応した部分は
溶解可溶性のまま残る。露光後、ドライフィルムレジス
ト2を揮発性有機溶剤、例えば、トリクロロエタン中に
浸積して、未重合(未硬化)のレジストを溶解排除、い
わゆる現像を行うと、図2に示しめしたように、基板1
上には硬化レジスト壁2Hが残る。これによってインク
流路の一部(図では下部)が形成される。その後、硬化
レジスト壁2Hによって形成されたインク流路の下面部
を形成している金属層8を、所定のエッチング液によっ
て剥離すると、インク流路の一部は硬化レジスト壁2
H、及び基板1によって構成される。
ミネートし、供給インク供給室5A、インク供給部5
B、圧力室5C、ノズル5D、凹部5Eを有するフォト
レジストマスク3により露光を行なう。以上のごとく露
光を行うと、パターン外のドライフィルムレジスト2が
重合反応を起こして硬化し、パターンに対応した部分は
溶解可溶性のまま残る。露光後、ドライフィルムレジス
ト2を揮発性有機溶剤、例えば、トリクロロエタン中に
浸積して、未重合(未硬化)のレジストを溶解排除、い
わゆる現像を行うと、図2に示しめしたように、基板1
上には硬化レジスト壁2Hが残る。これによってインク
流路の一部(図では下部)が形成される。その後、硬化
レジスト壁2Hによって形成されたインク流路の下面部
を形成している金属層8を、所定のエッチング液によっ
て剥離すると、インク流路の一部は硬化レジスト壁2
H、及び基板1によって構成される。
【0013】つぎに、図3に示すように、振動板6に、
基板と同様に薄い金属層を形成した後、金属層上に前述
と同様にドライフィルムレジスト2をラミネートし、上
記の手順にしたがって、基板上の第1ラミネート層に用
いたインク流路パターンマスクにより、露光及び現像を
行い、硬化レジスト壁2Pを形成する。
基板と同様に薄い金属層を形成した後、金属層上に前述
と同様にドライフィルムレジスト2をラミネートし、上
記の手順にしたがって、基板上の第1ラミネート層に用
いたインク流路パターンマスクにより、露光及び現像を
行い、硬化レジスト壁2Pを形成する。
【0014】その後、上記パターンが形成された基板1
側にして、振動板6を上記硬化レジスト壁2Hに積層す
る。その後、基板側の硬化レジスト壁2Hと振動板の硬
化レジスト壁2Pを接着する目的で、積層した図1と同
様に、光源4によって再露光を行う。上記インク流路形
成硬化レジスト壁2Pおよび2Hは、現像段階では、完
全硬化しておらず、自己接着作用を有するから、再露光
を行うことにより、レジスト壁2Pと2Hが密着し硬化
して接着される。このとき、レジスト壁2Pと2Hを接
着するに加え、耐溶剤性を向上させるために、高エネル
ギー露光(紫外線照射10〜30j/cm2) を行うか、熱
重合(130℃〜160℃の温度で10分程度、加熱す
る)処理を行うか、これら2つの処理を併用するのがよ
い。
側にして、振動板6を上記硬化レジスト壁2Hに積層す
る。その後、基板側の硬化レジスト壁2Hと振動板の硬
化レジスト壁2Pを接着する目的で、積層した図1と同
様に、光源4によって再露光を行う。上記インク流路形
成硬化レジスト壁2Pおよび2Hは、現像段階では、完
全硬化しておらず、自己接着作用を有するから、再露光
を行うことにより、レジスト壁2Pと2Hが密着し硬化
して接着される。このとき、レジスト壁2Pと2Hを接
着するに加え、耐溶剤性を向上させるために、高エネル
ギー露光(紫外線照射10〜30j/cm2) を行うか、熱
重合(130℃〜160℃の温度で10分程度、加熱す
る)処理を行うか、これら2つの処理を併用するのがよ
い。
【0015】以上のようにして、図4に示されるよう
に、光硬化ドライフィルムが側壁となり、かつ、上面お
よび下面が、それぞれ、振動板6の下面、基板1の上面
からなるインク流路が形成される。このインク流路は、
共通インク供給室5A、インク供給部5B、圧力室5
C、インク吐出用のノズル5D、ノズル5Dを取囲むよ
うに形成された凹部5Eとからなり、圧力室5Cに位置
する振動板6上には、インク吐出エネルギー発生体であ
る圧電素子7が接着されている。
に、光硬化ドライフィルムが側壁となり、かつ、上面お
よび下面が、それぞれ、振動板6の下面、基板1の上面
からなるインク流路が形成される。このインク流路は、
共通インク供給室5A、インク供給部5B、圧力室5
C、インク吐出用のノズル5D、ノズル5Dを取囲むよ
うに形成された凹部5Eとからなり、圧力室5Cに位置
する振動板6上には、インク吐出エネルギー発生体であ
る圧電素子7が接着されている。
【0016】このようにしてインク流路を形成した基板
1に振動板6が接合された後、図4のO−O’線に沿っ
て切断する。これは、凹部5Eの深さhを最適化するた
めに行うものであり、本実施例では深さhをノズル面1
3が記録用紙と接触しなり程度で、かつワイピング機構
のゴムブレードにより凹部5E内の紙ケバ等が排除でき
る程度の、10μm乃至50μmに設定されている。ま
た、凹部5Eの幅wは、100μm≦w≦1000μm
が適している。
1に振動板6が接合された後、図4のO−O’線に沿っ
て切断する。これは、凹部5Eの深さhを最適化するた
めに行うものであり、本実施例では深さhをノズル面1
3が記録用紙と接触しなり程度で、かつワイピング機構
のゴムブレードにより凹部5E内の紙ケバ等が排除でき
る程度の、10μm乃至50μmに設定されている。ま
た、凹部5Eの幅wは、100μm≦w≦1000μm
が適している。
【0017】図5(a)、(b)は、ノズル5Dの周囲
に形成された凹部5Eの拡大して示すものであって、図
5aに示した実施例は、凹部5Eがインク吐出方法に向
かって広がる形状となるように、凹部5Eの深さ方向に
斜面が形成されており、また斜面は、平面ばかりでなく
図5bに示したように所定の曲率半径を持った曲面Rと
して構成することもできる。
に形成された凹部5Eの拡大して示すものであって、図
5aに示した実施例は、凹部5Eがインク吐出方法に向
かって広がる形状となるように、凹部5Eの深さ方向に
斜面が形成されており、また斜面は、平面ばかりでなく
図5bに示したように所定の曲率半径を持った曲面Rと
して構成することもできる。
【0018】このようにゴムブレードによるワイピング
方向(図中、X方向)の面を拡開させることにより、ブ
レードが斜面に沿って浸入しやく、また退出時にも垂直
壁に比較して掻取られる量も少ないので、ワイピングに
よるプリンター使用環境下でノズル5Dの近傍に付着し
た紙粉等のゴミ、クリーニングの際のノズル面のインク
残り容易に排除することができる。
方向(図中、X方向)の面を拡開させることにより、ブ
レードが斜面に沿って浸入しやく、また退出時にも垂直
壁に比較して掻取られる量も少ないので、ワイピングに
よるプリンター使用環境下でノズル5Dの近傍に付着し
た紙粉等のゴミ、クリーニングの際のノズル面のインク
残り容易に排除することができる。
【0019】この際、凹部5Eの深さ50μm以下で、
ノズル5Dが形成されている面との角度θは、20°〜
70°が適当であり、かつ、曲率半径Rは、凹部5Eの
深さをhとすると、h≦R≦3hの範囲が適当である。
ノズル5Dが形成されている面との角度θは、20°〜
70°が適当であり、かつ、曲率半径Rは、凹部5Eの
深さをhとすると、h≦R≦3hの範囲が適当である。
【0020】そして、ノズル5Dの周囲の凹部5Eは、
前述のインク流路を形成するフォトレジストマスクパタ
ーンにより、流路を構成する層に厚み方向には開放され
た断面台形状の切欠き部を形成して、開放されている側
を基体1と振動板6で覆うことにより構成できる。
前述のインク流路を形成するフォトレジストマスクパタ
ーンにより、流路を構成する層に厚み方向には開放され
た断面台形状の切欠き部を形成して、開放されている側
を基体1と振動板6で覆うことにより構成できる。
【0021】
【発明の効果】以上説明したように発明においては、圧
力室に設けられた加圧手段により加圧されたインクを吐
出するノズルを流路基板の端面に備えたインクジェット
記録ヘッドにおいて、ノズルの周囲に、ブレードによる
ワイピング方向に平行な2つの面と、ワイピング方向に
対して交差し、かつインク吐出方向に拡大するように傾
斜した2つの面とからなる凹部が形成されているので、
ブレードが拡大する壁にガイドされて凹部に進退しやす
く、また凹部から退避する場合にもブレードに付着した
インクの掻取り量が少ないため、印字品質を低下させる
ことなく、記録用紙とノズルとの接触を確実に防止する
ことができる。
力室に設けられた加圧手段により加圧されたインクを吐
出するノズルを流路基板の端面に備えたインクジェット
記録ヘッドにおいて、ノズルの周囲に、ブレードによる
ワイピング方向に平行な2つの面と、ワイピング方向に
対して交差し、かつインク吐出方向に拡大するように傾
斜した2つの面とからなる凹部が形成されているので、
ブレードが拡大する壁にガイドされて凹部に進退しやす
く、また凹部から退避する場合にもブレードに付着した
インクの掻取り量が少ないため、印字品質を低下させる
ことなく、記録用紙とノズルとの接触を確実に防止する
ことができる。
【図1】本発明のインクジェットヘッドの製造方法を示
した説明図である。
した説明図である。
【図2】本発明のインクジェットヘッドの製造方法を示
した説明図である。
した説明図である。
【図3】本発明のインクジェットヘッドの製造方法を示
した説明図である。
した説明図である。
【図4】本発明のインクジェットヘッドの要部を示す斜
視図。
視図。
【図5】図(a)、(b)はそれぞれ本発明の実施例の
インクジェットヘッドのノズルの拡大斜視図である。
インクジェットヘッドのノズルの拡大斜視図である。
【図6】従来例のインクジェットヘッドの部分斜視図で
ある。
ある。
【図7】図(a)、(b)は、それぞれ従来のヘッドに
おける問題点を説明するための模式図である。
おける問題点を説明するための模式図である。
【図8】従来例のインクジェットヘッドのノズルの近傍
を示す斜視図である。
を示す斜視図である。
1 基板 5A 共通インク室 5B インク供給部 5C 圧力室 5D ノズル 5E 凹部 6 振動板 7 圧電素子
Claims (2)
- 【請求項1】 圧力室に設けられた加圧手段により加圧
されたインクを吐出するノズルを流路基板の端面に備え
たインクジェット記録ヘッドにおいて、前記ノズルの周
囲に、ブレードによるワイピング方向に平行な2つの面
と、前記ワイピング方向に対して交差し、かつインク吐
出方向に拡大するように傾斜した2つの面とからなる凹
部が形成されているインクジェット記録ヘッド。 - 【請求項2】 前記流路基板が、2枚の基板の間に流路
を形成する層を設けて構成され、前記流路を形成する層
に、前記ワイピング方向に対して交差し、かつインク吐
出方向に拡大するように傾斜した2つの面が形成され、
また前記2枚の基板により前記ワイピング方向に平行な
2つの面が形成されている請求項1に記載のインクジェ
ット記録ヘッド。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP15381292A JP3123573B2 (ja) | 1992-06-12 | 1992-06-12 | インクジェット記録ヘッド |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP15381292A JP3123573B2 (ja) | 1992-06-12 | 1992-06-12 | インクジェット記録ヘッド |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH05338162A JPH05338162A (ja) | 1993-12-21 |
JP3123573B2 true JP3123573B2 (ja) | 2001-01-15 |
Family
ID=15570647
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP15381292A Expired - Fee Related JP3123573B2 (ja) | 1992-06-12 | 1992-06-12 | インクジェット記録ヘッド |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3123573B2 (ja) |
-
1992
- 1992-06-12 JP JP15381292A patent/JP3123573B2/ja not_active Expired - Fee Related
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---|---|
JPH05338162A (ja) | 1993-12-21 |
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Legal Events
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---|---|---|---|
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