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
- B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
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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 |
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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 |
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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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