JP3457458B2 - インクジェットヘッド - Google Patents

インクジェットヘッド

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JP3457458B2
JP3457458B2 JP6587596A JP6587596A JP3457458B2 JP 3457458 B2 JP3457458 B2 JP 3457458B2 JP 6587596 A JP6587596 A JP 6587596A JP 6587596 A JP6587596 A JP 6587596A JP 3457458 B2 JP3457458 B2 JP 3457458B2
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道夫 梅沢
修 成瀬
秀行 牧田
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Description

【発明の詳細な説明】 【0001】 【発明の属する技術分野】本発明は、インクジェットヘ
ッドに関し、ノズル形成部材の表面に撥水処理を施した
インクジェットヘッドに関する。 【0002】 【従来の技術】インクジェット記録装置は、記録時の振
動、騒音が殆どなく、特にカラー化が容易なことから、
コンピュータ等のデジタル処理装置のデータを出力する
プリンタの他、ファクシミリやコピー機等にも用いられ
るようになっている。 【0003】このようなインクジェット記録装置に用い
られるインクジェットヘッドは、圧電素子、発熱抵抗体
等のエネルギー発生手段(アクチュエータ)を駆動する
ことによってノズルから液滴化したインク(インク滴)
を吐出飛翔させるため、ノズルの形状、精度等がインク
滴の噴射特性(インク滴吐出性能)に影響を与えると共
に、ノズルを形成しているノズル形成部材の表面の特性
がインク滴の噴射特性に影響を与える。例えば、ノズル
形成部材表面のノズル周辺部にインクが付着して不均一
なインク溜り(所謂濡れムラ)が発生すると、インク滴
の吐出方向が曲げられたり、インク滴の大きさにバラツ
キが生じたり、インク滴の飛翔速度が不安定になる等の
不都合が生じることが知られている。 【0004】そこで、従来のインクジェット記録装置に
おいては、インクジェットヘッド自体にはノズル形成部
材表面に撥水処理を施すようにし、装置側にはインクジ
ェットヘッドのノズル形成部材表面を弾性部材でワイピ
ングして残留インクや付着物を除去する信頼性回復機構
を備えるようにしている(例えば、特開平4−3570
44号公報、特開平6−143606号公報等)。 【0005】なお、撥水処理としては、例えばシリコン
系撥水剤、フッ素系撥水剤などの撥水剤を塗布する方法
(特開昭55−65564号公報参照)、フロロアルコ
キシシランなどで表面処理する方法(特開昭56−89
569号公報参照)、フッ素系化合物やシラン系化合物
のプラズマ重合膜を形成する方法(特開昭64−873
59号公報参照)、フロロシリコーンコーティング剤で
処理する方法(特開平2−39944号公報参照)、フ
ッ素系高分子共析メッキで撥水層を形成する方法(特開
昭63−3963号公報、特開平4−294145号公
報参照)などが知られている。 【0006】 【発明が解決しようとする課題】ところで、インクジェ
ット記録装置にインクジェットヘッドを装着する場合、
インクジェットヘッドをノズル形成部材の周縁部とヘッ
ドの側面を覆うノズルカバー内に収納して装置本体に装
着することが考えられる。このようにした場合、インク
ジェットヘッドのノズル形成部材の表面に撥水処理を施
していても、ノズルカバーには撥水処理が施されていな
いため、ワイピングによってノズルカバーの表面にイン
クが残留して記録媒体を汚すなどの事態が生じることに
なる。 【0007】本発明は上記の点に鑑みてなされたもので
あり、ノズルカバーを備えるインクジェットヘッドのワ
イピング性能を向上することを目的とする。 【0008】 【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
め、請求項1のインクジェットヘッドは、ノズルを形成
したノズル形成部材の表面に撥水処理を施したインクジ
ェットヘッドにおいて、このインクジェットヘッドは前
記ノズル形成部材の周縁部とこのヘッドの側面を覆うノ
ズルカバーを備え、このノズルカバーの記録媒体との対
向面にインク残留を防ぐための撥水処理を施した。 【0009】 【0010】 【0011】 【0012】 【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を添付
図面を参照して説明する。図1は本発明を適用するイン
クジェットヘッドの一例を示す分解斜視図、図2は同イ
ンクジェットヘッドの要部断面図、図3は同インクジェ
ットヘッドの図2と直交する方向の要部断面図である。 【0013】このインクジェットヘッドは、セラミッ
ク、ガラスエポキシ樹脂等からなる絶縁性の基板1上
に、2個の積層型圧電素子2を接合して配置し、これら
の各列の積層型圧電素子2の周囲を取り囲むフレーム3
を接合している。ここで、積層型圧電素子2は、アクチ
ュエータ素子となる駆動部4と単に液室部材を固定支持
する非駆動部5を交互に配置している。また、積層型圧
電素子2及びフレーム3の上面はほぼ同一平面に位置出
し又は研削加工している。 【0014】そして、これらの積層型圧電素子2及びフ
レーム3の上面に振動板7を接合している。この振動板
7は、変位部となるダイヤフラム8と、非駆動部5に接
合する梁9、フレーム3に接合するベース10から形成
し、またダイヤフラム8は駆動部4に対向する凸部11
及び薄膜部分12から形成している。なお、基板1と積
層型圧電素子2及び振動板7との接合は接着剤6によっ
て行っている。 【0015】この振動板7上に2層構造の感光性樹脂フ
ィルム等からなる液室流路形成部材13を接着し、この
液室流路形成部材13上に複数のノズル14を形成した
ノズル形成部材であるノズルプレート15を接着してい
る。液室流路形成部材13は上部隔壁17及び下部隔壁
18からなり、振動板7及びノズルプレート15と共
に、駆動部4に対向する加圧液室19、加圧液室19の
両側等に位置する共通液室20、加圧液室19と共通液
室20を連通する流体抵抗部を兼ねたインク供給路21
を形成している。 【0016】ここで、積層型圧電素子2は、図2及び図
3に示すように、厚さ20〜50μm/1層のPZT
(=Pb(Zr・Ti)O3)23と、厚さ数μm/1層の
銀・パラジューム(AgPd)からなる内部電極24とを
交互に積層したものである。圧電素子を、厚さ20〜5
0μm/1層の積層型とすることによって駆動電圧の低
電圧化を図れ、例えば20〜50Vのパルス電圧で圧電
素子の電界強度1000V/mmを得ることができる。な
お、圧電素子として用いる材料は上記に限られるもので
なく、一般に圧電素子材料として用いられるBaTi
3、PbTiO3、(NaK)NbO3等の強誘電体などを
用いることもできる。 【0017】この積層型圧電素子2の各内部電極24は
1層おきにAgPdからなる左右の外部電極25,26に
接続している。一方、基板1上には、積層型圧電素子2
の各列の間に位置して駆動部4に対して駆動波形を印加
するための共通電極パターン27を形成すると共に、駆
動部4に対して選択信号を与えるための個別電極パター
ン28を設けている。そして、駆動部4の外部電極25
を銀ペースト等の導電性接着剤30を介して共通電極パ
ターン27に接続し、外部電極26を同じく導電性接着
剤30を介して個別電極パターン28に接続している。
なお、共通電極パターン27はフレーム3の中央部に形
成した穴部31内に導電性接着剤30を塗布することで
各パターン部の導通を取るようにしている。そして、共
通電極パターン27及び個別電極パターン28にはそれ
ぞれFPCケーブル32,33を接続する。 【0018】また、ノズルプレート15の表面には撥水
処理を施した撥水処理部15Aと周囲の撥水処理を施し
ていない非撥水処理部15Bとを設けている。なお、基
板1、フレーム3及び振動板7には、外部から供給され
るインクを共通液室20に供給するためのインク供給孔
35,36,37をそれぞれ形成している。 【0019】そして、このインクジェットヘッドは、上
記の各部の組付後基板1をヘッドホルダ38上に取付
け、ノズルプレート15の周縁部及びヘッド側面を覆う
ノズルカバー39を被せて、このノズルカバー39をノ
ズルプレート15の非撥水処理部15B又はフレーム3
上面に接着剤で固定している。 【0020】このインクジェットにおいては、共通電極
パターン27を介して駆動部4に駆動波形を印加し、個
別電極パターン28を介して記録画像に応じた選択信号
を駆動部4に印加することによって、選択された駆動部
4に積層方向の変位が生起して対応する加圧液室19を
振動板7のダイヤフラム8を介して加圧し、これによっ
て加圧液室19内のインクが加圧されてノズル14から
インク滴となって噴射して記録媒体に画像を記録する。 【0021】そこで、本発明に係るノズルカバーの実施
例について図4以降を参照して説明する。図4は本発明
の第1実施例を示すインクジェットヘッドの斜視図であ
る。この第1実施例では、ノズルカバー39の記録媒体
と対向する面40に撥水処理を施している。この撥水処
理は、ノズルプレート15の撥水処理で用いられる前述
したような各種の処理方法を適用することができる。 【0022】このようにノズル形成部材の周縁部とこの
ヘッドの側面を覆うノズルカバーを備え、このノズルカ
バーの記録媒体との対向面に撥水処理を施すことによっ
て、ワイピングによってノズルカバーの記録媒体対向面
に残留する除去することができて、ワイピング性能が向
上する。 【0023】図5は本発明の第2実施例を示すインクジ
ェットヘッドの斜視図である。この第2実施例では、ノ
ズルカバー39の両側面39aに多数の凹状の溝41を
形成している。したがって、ノズルプレート15表面を
ワイピングしたときに不要なインクが溝41で吸収され
る。 【0024】このようにノズル形成部材の周縁部とこの
ヘッドの側面を覆うノズルカバーを備え、このノズルカ
バーの側面に凹状の溝を形成することによってノズルプ
レート表面をワイピングしたときの不要なインクが溝に
吸収されて、ワイピング性能が向上する。 【0025】図6は本発明の第3実施例を示すインクジ
ェットヘッドの斜視図である。この第3実施例では、ノ
ズルカバー39の両側面を化学的、或いは機械的若しく
は電気的に粗す粗面化処理をした粗面42としている。
したがって、ノズルプレート15表面をワイピングした
ときに不要なインクが毛細管現象により粗面42で吸収
される。 【0026】このようにノズル形成部材の周縁部とこの
ヘッドの側面を覆うノズルカバーを備え、このノズルカ
バーの側面に粗面化処理を施すことによってノズルプレ
ート表面をワイピングしたときの不要なインクが吸収さ
れて、ワイピング性能が向上する。 【0027】図7は本発明の第4実施例を示すインクジ
ェットヘッドの斜視図である。この第4実施例では、ノ
ズルカバー39の両側面に上述したような溝を形成し、
或いは化学的、或いは機械的若しくは電気的に粗す粗面
化処理をした上、インクを吸収可能なスポンジ、フェル
ト等のインク吸収部材43を設けている。したがって、
ノズルプレート15表面をワイピングしたときに不要な
インクが溝や粗面を介してインク吸収部材43で吸収保
持される。 【0028】このようにノズル形成部材の周縁部とこの
ヘッドの側面を覆うノズルカバーを備え、このノズルカ
バーの側面にインク吸収部材を設けることによってノズ
ルプレート表面をワイピングしたときの不要なインクが
吸収されて、ワイピング性能が向上する。 【0029】なお、上記第1実施例と第2、第3、第4
実施例を組合わせることもできる。 【0030】 【発明の効果】以上説明したように、請求項1のインク
ジェットヘッドによれば、ノズル形成部材の周縁部とこ
のヘッドの側面を覆うノズルカバーの記録媒体との対向
面に撥水処理を施したので、記録媒体対向面へのインク
残留を防ぐことができてワイピング性能が向上する。 【0031】 【0032】 【0033】
【図面の簡単な説明】 【図1】本発明を適用するインクジェットヘッドの一例
を示す分解斜視図 【図2】同インクジェットヘッドの模式的断面図 【図3】同インクジェットヘッドの図2と直交する方向
の模式的断面図 【図4】本発明の第1実施例を示す外観斜視図 【図5】本発明の第2実施例を示す外観斜視図 【図6】本発明の第3実施例を示す外観斜視図 【図7】本発明の第4実施例を示す外観斜視図 【符号の説明】 1…基板、2…積層型圧電素子、3…フレーム、4…駆
動部、5…非駆動部、7…ノズルプレート、13…液室
流路形成部材、14…ノズル、15…ノズルプレート、
15A…撥水処理部、15B…非撥水処理部、38…ヘ
ッドホルダ、39…ノズルホルダ、40…記録媒体対向
面、41…溝、42…粗面、43…インク吸収部材。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 牧田 秀行 東京都大田区中馬込1丁目3番6号 株 式会社リコー内 (72)発明者 佐々木 勉 東京都大田区中馬込1丁目3番6号 株 式会社リコー内 (56)参考文献 特開 平5−147222(JP,A) 特開 平3−240551(JP,A) 特開 平9−66611(JP,A) 実開 平3−72441(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B41J 2/135 B41J 2/165

Claims (1)

  1. (57)【特許請求の範囲】 【請求項1】 ノズルを形成したノズル形成部材の表面
    に撥水処理を施したインクジェットヘッドにおいて、 このインクジェットヘッドは前記ノズル形成部材の周縁
    部とこのヘッドの側面を覆うノズルカバーを備え、 このノズルカバーの記録媒体との対向面にインク残留を
    防ぐための撥水処理を施したことを特徴とするインクジ
    ェットヘッド。
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