JPH07290701A - インクジェットヘッド - Google Patents
インクジェットヘッドInfo
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- JPH07290701A JPH07290701A JP6088702A JP8870294A JPH07290701A JP H07290701 A JPH07290701 A JP H07290701A JP 6088702 A JP6088702 A JP 6088702A JP 8870294 A JP8870294 A JP 8870294A JP H07290701 A JPH07290701 A JP H07290701A
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- Japan
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- ink
- nozzle
- nozzles
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-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
- B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
- B41J2/00—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
- B41J2/005—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
- B41J2/01—Ink jet
- B41J2/135—Nozzles
- B41J2/14—Structure thereof only for on-demand ink jet heads
- B41J2002/1437—Back shooter
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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- B41J2002/14475—Structure thereof only for on-demand ink jet heads characterised by nozzle shapes or number of orifices per chamber
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- Particle Formation And Scattering Control In Inkjet Printers (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 インク流路と実質的に直交するノズルを有す
るインクジェットヘッドにおいて、インク吐出時の方向
性を向上させる。 【構成】 面方向に複数のインク流路５が刻設されたノ
ズルプレート２に中板３が接合されている。このノズル
プレート２には、インク流路５の端部に垂直に連通する
ノズル６が板厚方向に穿設されている。ノズル６の内壁
には螺旋状の溝（凹凸部）６ａが設けてある。加圧手段
７が駆動され圧電素子７ａの変形に伴って加圧室５ａ内
に生じる圧力により、インクがインク流路５内を通って
ノズル６へ至ると、ノズル６内において、インクは溝６
ａに導かれて先端へ向かう螺旋状のインク流れが生じ
る。この螺旋状の流れによりノズル６の中心線を回転軸
とする渦が生じ、直進性が高くかつ高速度のインク滴が
吐出される。
るインクジェットヘッドにおいて、インク吐出時の方向
性を向上させる。 【構成】 面方向に複数のインク流路５が刻設されたノ
ズルプレート２に中板３が接合されている。このノズル
プレート２には、インク流路５の端部に垂直に連通する
ノズル６が板厚方向に穿設されている。ノズル６の内壁
には螺旋状の溝（凹凸部）６ａが設けてある。加圧手段
７が駆動され圧電素子７ａの変形に伴って加圧室５ａ内
に生じる圧力により、インクがインク流路５内を通って
ノズル６へ至ると、ノズル６内において、インクは溝６
ａに導かれて先端へ向かう螺旋状のインク流れが生じ
る。この螺旋状の流れによりノズル６の中心線を回転軸
とする渦が生じ、直進性が高くかつ高速度のインク滴が
吐出される。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、プリンタなどに用いら
れるインクジェットヘッドに関するものである。
れるインクジェットヘッドに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来より、特開平４−２５５３５６号に
示すように、ヘッドに対して垂直にインク滴を射出する
構成のインクジェットヘッドがある。これは、ヘッドの
基板面に刻設してあるインク流路と、基板を厚み方向に
貫通するように穿設されたノズルとを有し、この両者が
連通させてある。そして、インク流路に対向的に圧電素
子が設けられており、この圧電素子に電界をかけて変形
させインク流露に容積を減少させることにより内部のイ
ンクに加圧し、ノズルよりインクを吐出させるものであ
る。
示すように、ヘッドに対して垂直にインク滴を射出する
構成のインクジェットヘッドがある。これは、ヘッドの
基板面に刻設してあるインク流路と、基板を厚み方向に
貫通するように穿設されたノズルとを有し、この両者が
連通させてある。そして、インク流路に対向的に圧電素
子が設けられており、この圧電素子に電界をかけて変形
させインク流露に容積を減少させることにより内部のイ
ンクに加圧し、ノズルよりインクを吐出させるものであ
る。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上記従来のインクジェ
ットヘッドによると、圧電素子が駆動されてインク流路
内のインクに加圧されると、インクは流路内を基板面方
向に沿って流れ、流路端部でノズル方向へ直角に曲が
る。この時、流路端部でインク流れは壁面に衝突した後
ノズル方向へ向かうことになるので、壁面における反射
の影響を受けるなどして円滑な流れが得られない。そし
て、インク流れが円滑でないためノズルから吐出する際
の方向性が不安定になり、ノズル中心線に沿って吐出す
ることができず、印字品質の低下をもたらす。
ットヘッドによると、圧電素子が駆動されてインク流路
内のインクに加圧されると、インクは流路内を基板面方
向に沿って流れ、流路端部でノズル方向へ直角に曲が
る。この時、流路端部でインク流れは壁面に衝突した後
ノズル方向へ向かうことになるので、壁面における反射
の影響を受けるなどして円滑な流れが得られない。そし
て、インク流れが円滑でないためノズルから吐出する際
の方向性が不安定になり、ノズル中心線に沿って吐出す
ることができず、印字品質の低下をもたらす。
【０００４】また、インクが染み出したりしてノズル端
面に付着していると、インク吐出時にノズル端面に付着
しているインクの表面張力の影響を受けて、やはりイン
ク吐出の方向性が狂い、印字品質の低下を招くことがあ
る。
面に付着していると、インク吐出時にノズル端面に付着
しているインクの表面張力の影響を受けて、やはりイン
ク吐出の方向性が狂い、印字品質の低下を招くことがあ
る。
【０００５】そこで本発明の目的は、インク流路と実質
的に直交するノズルを有するインクジェットヘッドにお
いて、インク吐出時の方向性を向上させることにある。
的に直交するノズルを有するインクジェットヘッドにお
いて、インク吐出時の方向性を向上させることにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明に係るインクジェ
ットヘッドは、基板の面方向に刻設してあるインク流路
と、基板の板厚方向に穿設してありインク流路と実質的
に垂直方向に連通されているノズルと、ノズル内壁にノ
ズル先端に向けて螺旋状をなすインク流れを導く凹凸部
が設けられていることを特徴とするものである。
ットヘッドは、基板の面方向に刻設してあるインク流路
と、基板の板厚方向に穿設してありインク流路と実質的
に垂直方向に連通されているノズルと、ノズル内壁にノ
ズル先端に向けて螺旋状をなすインク流れを導く凹凸部
が設けられていることを特徴とするものである。
【０００７】
【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例につい
て説明する。図１に、本発明に係るインクジェットヘッ
ド１を組み込んだヘッドカートリッジ全体の構成を示し
ている。このインクジェットヘッド１は、３枚の基板
（ノズルプレート２、中板３、インクプール基板４）が
積層された構成である。これら３枚の基板２，３，４
は、インクに対して強く接着に適したポリサルフォン
（ＰＳＦ）などの材料が用いられ、射出成形などにより
形成されている。
て説明する。図１に、本発明に係るインクジェットヘッ
ド１を組み込んだヘッドカートリッジ全体の構成を示し
ている。このインクジェットヘッド１は、３枚の基板
（ノズルプレート２、中板３、インクプール基板４）が
積層された構成である。これら３枚の基板２，３，４
は、インクに対して強く接着に適したポリサルフォン
（ＰＳＦ）などの材料が用いられ、射出成形などにより
形成されている。
【０００８】ノズルプレート２には、その面方向に複数
のインク流路５が刻設されている。またこのノズルプレ
ート２を貫通するように、各インク流路５の端部に垂直
に連通するノズル６が穿設されている。ノズル６および
インク流路５は、インクを流れ易くしインク滴の吐出が
安定するように断面円弧状に形成されている。図２にこ
の実施例のノズル６を拡大して示している。インク流路
５とノズル６とは垂直に連通しており、ノズル６の内壁
には螺旋状の溝（凹凸部）６ａが形成されている。
のインク流路５が刻設されている。またこのノズルプレ
ート２を貫通するように、各インク流路５の端部に垂直
に連通するノズル６が穿設されている。ノズル６および
インク流路５は、インクを流れ易くしインク滴の吐出が
安定するように断面円弧状に形成されている。図２にこ
の実施例のノズル６を拡大して示している。インク流路
５とノズル６とは垂直に連通しており、ノズル６の内壁
には螺旋状の溝（凹凸部）６ａが形成されている。
【０００９】インク流路５の中間部には、インク滴を吐
出するための圧力を発生する加圧室５ａが形成されてい
る。この加圧室５ａの外側には、燐青銅または黄銅など
の金属でできた振動板７ａと圧電素子７ｂとが重ねられ
た構造の加圧手段７がエポキシ等の接着剤で接合してあ
る。この加圧手段７は、外部回路の駆動用ＩＣ（図示せ
ず。）と電気的に接合されて、インク滴を吐出する信号
を受け（電界が加えられ）、インク滴を吐出する。この
電気的接合は、プリンタのキャリアにある電極（図示せ
ず。）に接続されたフレキシブルケーブル（以下「ＦＰ
Ｃ」という。）８の電極が、ノズルプレート２上の全て
の圧電素子７ａと導電ペースト等によって接合されて、
電極で受けた信号を圧電素子３に伝達可能になってい
る。また、圧電素子７ａは振動板７ｂによって個々にユ
ニモルフ化されているため、共通の電極をとるための共
通電極（図示せず。）があり、これもＦＰＣ８に導電ペ
ースト等により接合されている。
出するための圧力を発生する加圧室５ａが形成されてい
る。この加圧室５ａの外側には、燐青銅または黄銅など
の金属でできた振動板７ａと圧電素子７ｂとが重ねられ
た構造の加圧手段７がエポキシ等の接着剤で接合してあ
る。この加圧手段７は、外部回路の駆動用ＩＣ（図示せ
ず。）と電気的に接合されて、インク滴を吐出する信号
を受け（電界が加えられ）、インク滴を吐出する。この
電気的接合は、プリンタのキャリアにある電極（図示せ
ず。）に接続されたフレキシブルケーブル（以下「ＦＰ
Ｃ」という。）８の電極が、ノズルプレート２上の全て
の圧電素子７ａと導電ペースト等によって接合されて、
電極で受けた信号を圧電素子３に伝達可能になってい
る。また、圧電素子７ａは振動板７ｂによって個々にユ
ニモルフ化されているため、共通の電極をとるための共
通電極（図示せず。）があり、これもＦＰＣ８に導電ペ
ースト等により接合されている。
【００１０】このノズルプレート２のインク流路形成面
を塞ぐように、中板３が積層されエポキシ接着剤等によ
り固着されている。中板３には、インク流路５のノズル
６と反対側の端部付近に連通するインク供給孔９が、板
厚方向に貫通するように穿設されている。このインク供
給孔９とノズル５との流路抵抗は、ノズル５の方がイン
ク供給孔９よりも小さくなっている。
を塞ぐように、中板３が積層されエポキシ接着剤等によ
り固着されている。中板３には、インク流路５のノズル
６と反対側の端部付近に連通するインク供給孔９が、板
厚方向に貫通するように穿設されている。このインク供
給孔９とノズル５との流路抵抗は、ノズル５の方がイン
ク供給孔９よりも小さくなっている。
【００１１】中板３の、ノズルプレート２が接合されて
いる面の反対側の面には、インクプール基板４がエポキ
シ接着剤等で接合されている。インクプール基板４に
は、片面に大容積の凹部が形成されており、これがイン
ク供給孔９と連通するインクプール部１０となってい
る。インクプール基板４には、後述するカートリッジケ
ース１３が側にパイプ４ａが一体形成されており、この
パイプ４ａの先端にフィルタ１２が熱融着されており、
ゴミなどの侵入を防いでいる。
いる面の反対側の面には、インクプール基板４がエポキ
シ接着剤等で接合されている。インクプール基板４に
は、片面に大容積の凹部が形成されており、これがイン
ク供給孔９と連通するインクプール部１０となってい
る。インクプール基板４には、後述するカートリッジケ
ース１３が側にパイプ４ａが一体形成されており、この
パイプ４ａの先端にフィルタ１２が熱融着されており、
ゴミなどの侵入を防いでいる。
【００１２】以上のような構成のインクジェットヘッド
１が、カートリッジケース１３と接合されている。カー
トリッジケース１３内には、インクを含んだポリウレタ
ンなどの多孔質材１４が充填されており、プラグ１５が
超音波融着などにより接合されてカートリッジケース１
３は封止されている。プラグ１５には空気孔１５ａが設
けられている。
１が、カートリッジケース１３と接合されている。カー
トリッジケース１３内には、インクを含んだポリウレタ
ンなどの多孔質材１４が充填されており、プラグ１５が
超音波融着などにより接合されてカートリッジケース１
３は封止されている。プラグ１５には空気孔１５ａが設
けられている。
【００１３】次にこの実施例の動作について説明する。
ＦＰＣ８から受けた１００Ｖの信号により加圧手段７が
駆動されると、圧電素子７ａの変形に伴って加圧室５ａ
上面が凹んで発生する圧力により、インクがインク流路
５内を通ってノズル６へ至る。ノズル６内においてイン
クは溝６ａに沿って螺旋状に流れ、この螺旋状の流れに
よりノズル６の中心線を回転軸とする渦が生じ、直進性
が高くかつ高速度のインク滴が吐出される。この時同時
に、インク流路５からインク供給孔９へ向かってもイン
クが流れるが、ノズル６よりもインク供給孔９の方が流
路抵抗が小さいため、主にノズル６から外部へ吐出され
効率よくインク吐出が行われる。なお、インク吐出後
は、圧電素子７ａに対する印加電圧が０Ｖとなり圧電素
子７ａは反動で逆に反り、加圧室５ａ内は負圧となる。
この負圧により、カートリッジケース１３内の多孔質材
１４に保持されたインクが、フィルタ１２を通りパイプ
４ａ，インクプール部１０，インク供給孔９を介してイ
ンク流路５に供給される。
ＦＰＣ８から受けた１００Ｖの信号により加圧手段７が
駆動されると、圧電素子７ａの変形に伴って加圧室５ａ
上面が凹んで発生する圧力により、インクがインク流路
５内を通ってノズル６へ至る。ノズル６内においてイン
クは溝６ａに沿って螺旋状に流れ、この螺旋状の流れに
よりノズル６の中心線を回転軸とする渦が生じ、直進性
が高くかつ高速度のインク滴が吐出される。この時同時
に、インク流路５からインク供給孔９へ向かってもイン
クが流れるが、ノズル６よりもインク供給孔９の方が流
路抵抗が小さいため、主にノズル６から外部へ吐出され
効率よくインク吐出が行われる。なお、インク吐出後
は、圧電素子７ａに対する印加電圧が０Ｖとなり圧電素
子７ａは反動で逆に反り、加圧室５ａ内は負圧となる。
この負圧により、カートリッジケース１３内の多孔質材
１４に保持されたインクが、フィルタ１２を通りパイプ
４ａ，インクプール部１０，インク供給孔９を介してイ
ンク流路５に供給される。
【００１４】本発明の凹凸部は、ノズル内に螺旋状のイ
ンク流れを発生させるためのものであり、図２に示すよ
うな螺旋状の溝に限定されるものではない。そこで本発
明の他の実施例を図３〜５に示す。なおノズル内部以外
は第１の実施例と同様であるので、ノズル内部のみを拡
大して図示し、それ以外の説明は省略する。
ンク流れを発生させるためのものであり、図２に示すよ
うな螺旋状の溝に限定されるものではない。そこで本発
明の他の実施例を図３〜５に示す。なおノズル内部以外
は第１の実施例と同様であるので、ノズル内部のみを拡
大して図示し、それ以外の説明は省略する。
【００１５】図３に示す第２の実施例では、第１の実施
例と同様な螺旋状の溝が一条だけノズル１６の内壁に刻
設されている。このインクジェットヘッド１７において
圧電素子を駆動すると、インク流路内のインクがノズル
１６へ至り、溝１６ａに沿って渦流が発生してノズル１
６先端から吐出する。インク流れに回転運動を与えるこ
とにより直進性が向上する。１条の溝１６ａによって
も、インクに螺旋状の流れを生じさせることができる。
例と同様な螺旋状の溝が一条だけノズル１６の内壁に刻
設されている。このインクジェットヘッド１７において
圧電素子を駆動すると、インク流路内のインクがノズル
１６へ至り、溝１６ａに沿って渦流が発生してノズル１
６先端から吐出する。インク流れに回転運動を与えるこ
とにより直進性が向上する。１条の溝１６ａによって
も、インクに螺旋状の流れを生じさせることができる。
【００１６】図４に示す第３の実施例では、ノズル２６
の内壁に、このノズルの中心線に対し対称形状でノズル
孔方向に次第に断面積が減少するように傾斜した段差部
（凹凸部）２６ａが形成されている。また、図５には、
他の形状の段差部３６ａをノズル３６に形成した第４の
実施例を示している。これらのインクジェットヘッド２
７，３７において圧電素子を駆動すると、インクは段差
部２６ａ，３６ａに導かれて流れ（図４，５の矢印Ａ参
照）、ノズル２６，３６の中心線の周りに螺旋状のイン
ク流れが生じ、直進性が高くかつ高速度のインク滴がノ
ズル２６，３６の先端より吐出される。
の内壁に、このノズルの中心線に対し対称形状でノズル
孔方向に次第に断面積が減少するように傾斜した段差部
（凹凸部）２６ａが形成されている。また、図５には、
他の形状の段差部３６ａをノズル３６に形成した第４の
実施例を示している。これらのインクジェットヘッド２
７，３７において圧電素子を駆動すると、インクは段差
部２６ａ，３６ａに導かれて流れ（図４，５の矢印Ａ参
照）、ノズル２６，３６の中心線の周りに螺旋状のイン
ク流れが生じ、直進性が高くかつ高速度のインク滴がノ
ズル２６，３６の先端より吐出される。
【００１７】なお、第１，２の実施例は螺旋状の流れを
確実に導き易く、第３，４の実施例の方はノズルの形成
が容易である。
確実に導き易く、第３，４の実施例の方はノズルの形成
が容易である。
【００１８】
【発明の効果】本発明によると、ノズル内部においてイ
ンクに螺旋状の流れを発生させることができ、直進性の
高いインク滴吐出が可能となり、印字品質が向上する。
また、インク滴吐出の高速化が可能になる。
ンクに螺旋状の流れを発生させることができ、直進性の
高いインク滴吐出が可能となり、印字品質が向上する。
また、インク滴吐出の高速化が可能になる。
【図１】本発明に係るインクジェットヘッドの第１の実
施例を組み込んだヘッドカートリッジの断面図
施例を組み込んだヘッドカートリッジの断面図
【図２】本発明に係るインクジェットヘッドの第１の実
施例の要部拡大断面斜視図
施例の要部拡大断面斜視図
【図３】本発明に係るインクジェットヘッドの第２の実
施例の要部拡大断面斜視図
施例の要部拡大断面斜視図
【図４】本発明に係るインクジェットヘッドの第３の実
施例の要部拡大断面斜視図
施例の要部拡大断面斜視図
【図５】本発明に係るインクジェットヘッドの第４の実
施例の要部拡大断面斜視図
施例の要部拡大断面斜視図
１，１７，２７，３７ インクジェットヘッド ２ ノズルプレート（基板） ３ 中板（基板） ５，１８ インク流路 ６，１６，２６，３６ ノズル ６ａ，１６ａ 溝（凹凸部） ２６ａ，３６ａ 段差部（凹凸部） Ａ インク流れ
Claims (1)
- 【請求項１】 基板の面方向に刻設してあるインク流路
と、上記基板の板厚方向に穿設してあり上記インク流路
と実質的に垂直方向に連通するノズルとを有し、 上記ノズル内壁に、ノズル先端に向けて螺旋状をなすイ
ンク流れを導く凹凸部が設けられていることを特徴とす
るインクジェットヘッド。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6088702A JPH07290701A (ja) | 1994-04-26 | 1994-04-26 | インクジェットヘッド |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6088702A JPH07290701A (ja) | 1994-04-26 | 1994-04-26 | インクジェットヘッド |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07290701A true JPH07290701A (ja) | 1995-11-07 |
Family
ID=13950216
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6088702A Pending JPH07290701A (ja) | 1994-04-26 | 1994-04-26 | インクジェットヘッド |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07290701A (ja) |
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002144547A (ja) * | 2000-11-14 | 2002-05-21 | Konica Corp | インクジェットヘッド及びそのノズル穴形成方法 |
| JP2002210963A (ja) * | 2001-01-15 | 2002-07-31 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 液体噴射装置、この液体噴射装置を用いたインクジェットスプレーおよび液体噴射装置の製造方法 |
| JP2006096036A (ja) * | 2004-08-31 | 2006-04-13 | Brother Ind Ltd | 液体移送装置及びその製造方法 |
| JP2006198608A (ja) * | 2004-12-20 | 2006-08-03 | Ｎｅｘｔ Ｉ＆Ｄ株式会社 | 液滴射出装置 |
| US7669966B2 (en) | 2006-03-14 | 2010-03-02 | Seiko Epson Corporation | Liquid droplet discharging apparatus and head with liquid droplet guides |
| JP2011230122A (ja) * | 2004-12-20 | 2011-11-17 | Ｎｅｘｔ Ｉ＆Ｄ株式会社 | 液滴射出装置 |
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| JP2016083935A (ja) * | 2014-10-24 | 2016-05-19 | 株式会社リコー | 液体吐出ヘッドおよび画像形成装置 |
| EP3656562A1 (en) * | 2018-11-22 | 2020-05-27 | Toshiba Tec Kabushiki Kaisha | Liquid discharge head and flow path member |
-
1994
- 1994-04-26 JP JP6088702A patent/JPH07290701A/ja active Pending
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