JPH11157060A - 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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- JPH11157060A JPH11157060A JP32481297A JP32481297A JPH11157060A JP H11157060 A JPH11157060 A JP H11157060A JP 32481297 A JP32481297 A JP 32481297A JP 32481297 A JP32481297 A JP 32481297A JP H11157060 A JPH11157060 A JP H11157060A
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- Japan
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- ink
- pressure chamber
- nozzle
- pressure
- flow path
- Prior art date
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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
- B41J2/14314—Structure of ink jet print heads with electrostatically actuated membrane
-
- 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
- B41J2002/14411—Groove in the nozzle plate
Landscapes
- Particle Formation And Scattering Control In Inkjet Printers (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】インクジェットヘッドにおいては、インク充填
時、及びノズル面のクリーニング時等で、圧力室内に気
泡が停留することがあった。 【解決手段】インク滴を吐出するノズル孔１１と、イン
クに圧力を加えるための圧力室５と、ノズル孔１１と圧
力室５とを連結する連結部流路１２と、吐出圧力を圧力
室５に発生させる圧力発生手段とで構成される。連結部
流路１２と圧力室５との連通部付近のインク流線１４に
概垂直な断面において、圧力室５の長手方向におけるイ
ンク供給路７と反対側の圧力室５の壁面５１の頂点５２
は連結部流路１２との距離Ｌが略５０μｍ以下の位置に
ある。
時、及びノズル面のクリーニング時等で、圧力室内に気
泡が停留することがあった。 【解決手段】インク滴を吐出するノズル孔１１と、イン
クに圧力を加えるための圧力室５と、ノズル孔１１と圧
力室５とを連結する連結部流路１２と、吐出圧力を圧力
室５に発生させる圧力発生手段とで構成される。連結部
流路１２と圧力室５との連通部付近のインク流線１４に
概垂直な断面において、圧力室５の長手方向におけるイ
ンク供給路７と反対側の圧力室５の壁面５１の頂点５２
は連結部流路１２との距離Ｌが略５０μｍ以下の位置に
ある。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はインクジェットヘッ
ドの構造に関し、特に整流作用を持つノズル部付近の気
泡排出作用及びインク流線の整流作用の技術に関する。
ドの構造に関し、特に整流作用を持つノズル部付近の気
泡排出作用及びインク流線の整流作用の技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】一般にインクジェットヘッドは、インク
を加圧してインク滴を吐出するための圧力発生室を備え
ており、その一端はインク供給路を経てインクタンクに
連通し、他端にはインク滴を吐出させるノズル開口が設
けられている。そして、圧力発生室の一部を変形しやす
く形成して振動板として用い、これを電気機械変換手段
によって弾性変位させることによってノズル開口からイ
ンク滴を吐出する圧力を発生させている。
を加圧してインク滴を吐出するための圧力発生室を備え
ており、その一端はインク供給路を経てインクタンクに
連通し、他端にはインク滴を吐出させるノズル開口が設
けられている。そして、圧力発生室の一部を変形しやす
く形成して振動板として用い、これを電気機械変換手段
によって弾性変位させることによってノズル開口からイ
ンク滴を吐出する圧力を発生させている。
【０００３】このようなインクジェットヘッドを用いた
記録装置は低騒音、低消費電力等の優れた特徴を有し、
情報処理装置用の出力装置として広く普及している。そ
して、情報処理装置の高性能化に伴って出力文字及び画
像の更なる高品位化が求められており、より微細なイン
ク滴をより安定して吐出させる技術を開発することが急
務となっている。
記録装置は低騒音、低消費電力等の優れた特徴を有し、
情報処理装置用の出力装置として広く普及している。そ
して、情報処理装置の高性能化に伴って出力文字及び画
像の更なる高品位化が求められており、より微細なイン
ク滴をより安定して吐出させる技術を開発することが急
務となっている。
【０００４】通常、インクジェットヘッドは複数のノズ
ルをほぼ直線上に配置して有しており、これを用いた記
録装置はインクジェットヘッドと記録紙とをこの直線と
略直交する方向に相対的に移動することによって二次元
の画像を出力する。従って、ドット密度を高めて高品位
を達成するためには、隣接するノズル同士の間隔（ノズ
ルピッチともいう）を狭めることと、複数列に配置した
ノズル列間のインク滴飛行方向の違いを小さくすること
が必要である。また、安定的な吐出を得るため圧力室の
気泡を確実に排除することが必要である。
ルをほぼ直線上に配置して有しており、これを用いた記
録装置はインクジェットヘッドと記録紙とをこの直線と
略直交する方向に相対的に移動することによって二次元
の画像を出力する。従って、ドット密度を高めて高品位
を達成するためには、隣接するノズル同士の間隔（ノズ
ルピッチともいう）を狭めることと、複数列に配置した
ノズル列間のインク滴飛行方向の違いを小さくすること
が必要である。また、安定的な吐出を得るため圧力室の
気泡を確実に排除することが必要である。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記の従来の
技術はそれぞれ以下のような解決すべき課題を有してい
た。
技術はそれぞれ以下のような解決すべき課題を有してい
た。
【０００６】特開平８−２９０５６７号公報において開
示された静電アクチュエータを用いたインクジェットヘ
ッドにおいては、インク充填時、及びノズル面のクリー
ニング時等で、圧力室内のインクを吸引する場合にノズ
ル部直下の圧力室の斜面とノズルプレートとの挟まれた
領域に気泡が停留することがあった。インクの気泡が停
留すると、インク滴を吐出するために十分な圧力を圧力
室内のインクに加えられず、インク滴を吐出する事がで
きなくなるという課題があった。また、その停留しやす
い気泡を排除するために、長い時間ノズル孔側よりイン
クを吸引する必要があり、印字に使用される以外のイン
クの消費量が多くなる。また、印字に要するまでの時間
が長くなる等の課題も発生した。
示された静電アクチュエータを用いたインクジェットヘ
ッドにおいては、インク充填時、及びノズル面のクリー
ニング時等で、圧力室内のインクを吸引する場合にノズ
ル部直下の圧力室の斜面とノズルプレートとの挟まれた
領域に気泡が停留することがあった。インクの気泡が停
留すると、インク滴を吐出するために十分な圧力を圧力
室内のインクに加えられず、インク滴を吐出する事がで
きなくなるという課題があった。また、その停留しやす
い気泡を排除するために、長い時間ノズル孔側よりイン
クを吸引する必要があり、印字に使用される以外のイン
クの消費量が多くなる。また、印字に要するまでの時間
が長くなる等の課題も発生した。
【０００７】また、図に示すように、圧力室内の気泡の
停留を回避するためにノズル部を圧力室内の壁面を含む
位置に配置した場合には、インク流線が所望の方向に向
かず、吐出インクの飛行曲がりを発生するという課題が
あった。
停留を回避するためにノズル部を圧力室内の壁面を含む
位置に配置した場合には、インク流線が所望の方向に向
かず、吐出インクの飛行曲がりを発生するという課題が
あった。
【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、本発明のインクジェットヘッドは、インク滴を吐出
するためのノズル部と、このノズルに連通して設けられ
インクに圧力を加えるための圧力室と、この圧力室にイ
ンクを供給するインク供給路と、インク滴を吐出するた
めの吐出圧力を圧力室に発生させる圧力発生手段とを有
するタイプのインクジェットヘッドであって、ノズル部
の圧力室側への開口部は圧力室側に全て開き、ノズル部
はノズル孔と複数の連結部流路から構成され、ノズル部
と圧力室の連通部とのインク流線に概垂直な断面におい
て、インク供給路と反対側の圧力室の壁面の頂点はノズ
ル部との距離を５０μｍ以下の位置にあることを特徴と
するこの場合において、ノズル孔と連結部流路のインク
流線に概垂直な断面における断面積は圧力室の断面積に
対し、インク流線の進む方向に徐々に減少することが望
ましい。
め、本発明のインクジェットヘッドは、インク滴を吐出
するためのノズル部と、このノズルに連通して設けられ
インクに圧力を加えるための圧力室と、この圧力室にイ
ンクを供給するインク供給路と、インク滴を吐出するた
めの吐出圧力を圧力室に発生させる圧力発生手段とを有
するタイプのインクジェットヘッドであって、ノズル部
の圧力室側への開口部は圧力室側に全て開き、ノズル部
はノズル孔と複数の連結部流路から構成され、ノズル部
と圧力室の連通部とのインク流線に概垂直な断面におい
て、インク供給路と反対側の圧力室の壁面の頂点はノズ
ル部との距離を５０μｍ以下の位置にあることを特徴と
するこの場合において、ノズル孔と連結部流路のインク
流線に概垂直な断面における断面積は圧力室の断面積に
対し、インク流線の進む方向に徐々に減少することが望
ましい。
【０００９】また、ノズル部がノズル孔と一つの連結部
流路から構成される場合、圧力室の幅と連結部流路の幅
との比は連結部流路の幅とノズル孔の幅の比と略同等で
あることが望ましい。
流路から構成される場合、圧力室の幅と連結部流路の幅
との比は連結部流路の幅とノズル孔の幅の比と略同等で
あることが望ましい。
【００１０】
【発明の実施の形態】（静電アクチュエータの動作原理
の説明）図１は本発明を適用したインクジェットヘッド
の断面図であり、図２はその平面透視図である。
の説明）図１は本発明を適用したインクジェットヘッド
の断面図であり、図２はその平面透視図である。
【００１１】これらの図に示すように、インクジェッド
ヘッド１は、シリコン基板２を挟み、上側に同じくシリ
コン製のノズルプレート３、下側にシリコンと熱膨張率
が近いホウ珪酸ガラス基板４がそれぞれ積層された３層
構造となっている。中央のシリコン基板２には、それぞ
れ独立した複数の圧力室５、これらに共通に設けられた
共通インク室６としてそれぞれ機能する溝が、その表面
（図中、上面）からエッチングを施すことにより形成さ
れている。
ヘッド１は、シリコン基板２を挟み、上側に同じくシリ
コン製のノズルプレート３、下側にシリコンと熱膨張率
が近いホウ珪酸ガラス基板４がそれぞれ積層された３層
構造となっている。中央のシリコン基板２には、それぞ
れ独立した複数の圧力室５、これらに共通に設けられた
共通インク室６としてそれぞれ機能する溝が、その表面
（図中、上面）からエッチングを施すことにより形成さ
れている。
【００１２】ノズルプレート３には、各圧力室５の先端
側の部分に対応する位置に、連結部流路１２及びノズル
孔１１が形成されており、これらが各圧力室５に連通し
ている。また、各圧力室５の後端側の部分に対応する位
置に共通インク室６と接続するインク供給路７が形成さ
れている。シリコン基板２の複数の圧力室５及び共通イ
ンク室６をノズルプレート３によって塞ぐことにより、
各部分５、６、７が区画形成される。
側の部分に対応する位置に、連結部流路１２及びノズル
孔１１が形成されており、これらが各圧力室５に連通し
ている。また、各圧力室５の後端側の部分に対応する位
置に共通インク室６と接続するインク供給路７が形成さ
れている。シリコン基板２の複数の圧力室５及び共通イ
ンク室６をノズルプレート３によって塞ぐことにより、
各部分５、６、７が区画形成される。
【００１３】インクは、外部の図示しないインクタンク
から、インク供給口（図示しない）を通って共通インク
室６に供給される。共通インク室６に供給されたインク
は、インク供給路７を通って、互いに独立した圧力室５
にそれぞれ供給される。
から、インク供給口（図示しない）を通って共通インク
室６に供給される。共通インク室６に供給されたインク
は、インク供給路７を通って、互いに独立した圧力室５
にそれぞれ供給される。
【００１４】圧力室５は、その底壁８が図１の上下方向
に弾性変位可能な振動板として機能するように薄肉に形
成されている。したがって、この底壁８の部分を、以後
の説明の都合上、振動板８と称して説明することもあ
る。
に弾性変位可能な振動板として機能するように薄肉に形
成されている。したがって、この底壁８の部分を、以後
の説明の都合上、振動板８と称して説明することもあ
る。
【００１５】次に、シリコン基板２の下面に接している
ガラス基板４においては、その上面、即ちシリコン基板
２との接合面には、シリコン基板２の各圧力室５に対応
した位置に、浅くエッチングされた凹部９が形成されて
いる。したがって、各圧力室５の底壁８は、非常に僅か
の隙間を隔てて、ガラス基板４の凹部９の表面９２と対
峙している。
ガラス基板４においては、その上面、即ちシリコン基板
２との接合面には、シリコン基板２の各圧力室５に対応
した位置に、浅くエッチングされた凹部９が形成されて
いる。したがって、各圧力室５の底壁８は、非常に僅か
の隙間を隔てて、ガラス基板４の凹部９の表面９２と対
峙している。
【００１６】ここで、各圧力室５の底壁８は、それぞれ
電荷を蓄えるための電極として機能する。そして、各圧
力室５の底壁８に対峙するように、ガラス基板４の凹部
表面９２には、セグメント電極１０が形成されている。
各セグメント電極１０の表面は無機ガラスからなる絶縁
層により覆われている。このように、セグメント電極１
０と各圧力室５の底壁８とは、絶縁層を挟んで互いに対
向電極を形成している。
電荷を蓄えるための電極として機能する。そして、各圧
力室５の底壁８に対峙するように、ガラス基板４の凹部
表面９２には、セグメント電極１０が形成されている。
各セグメント電極１０の表面は無機ガラスからなる絶縁
層により覆われている。このように、セグメント電極１
０と各圧力室５の底壁８とは、絶縁層を挟んで互いに対
向電極を形成している。
【００１７】インクジェットヘッドを駆動するために
は、印字信号２１に応じて、これらの対向電極間の充放
電を行う。印字信号２１の一方の出力は個々のセグメン
ト電極１０に直接接続され、他方の出力はシリコン基板
２に形成された共通電極端子２２に接続されている。シ
リコン基板２には不純物が注入されており、それ自体が
導電性をもつため、この共通電極端子２２から底壁８に
電荷を供給することができる。また、より低い電気抵抗
で共通電極に電圧を供給する必要がある場合には、例え
ば、シリコン基板の一方の面に金等の導電性材料の薄膜
を蒸着やスパッタリングで形成すればよい。
は、印字信号２１に応じて、これらの対向電極間の充放
電を行う。印字信号２１の一方の出力は個々のセグメン
ト電極１０に直接接続され、他方の出力はシリコン基板
２に形成された共通電極端子２２に接続されている。シ
リコン基板２には不純物が注入されており、それ自体が
導電性をもつため、この共通電極端子２２から底壁８に
電荷を供給することができる。また、より低い電気抵抗
で共通電極に電圧を供給する必要がある場合には、例え
ば、シリコン基板の一方の面に金等の導電性材料の薄膜
を蒸着やスパッタリングで形成すればよい。
【００１８】（実施例１）図３は本発明を適用したイン
クジェットヘッドの平面透視図の拡大図であり、図４は
その断面図である。
クジェットヘッドの平面透視図の拡大図であり、図４は
その断面図である。
【００１９】図３、４をもとに実施例を説明すると、本
発明のインクジェットヘッド１は、インク滴を吐出する
ノズル孔１１と、インクに圧力を加えるための圧力室５
と、ノズル孔１１と圧力室５とを連結する連結部流路１
２と、インク滴を吐出するための吐出圧力を圧力室５に
発生させる圧力発生手段とで構成される。ノズル孔１１
と連結部流路１２で構成されるノズル部１３の圧力室５
側への開口部は圧力室５側に全て開いている。ノズル部
１３と圧力室５との連通部付近のインク流線１４に概垂
直な断面において、圧力室５の長手方向におけるインク
供給路７と反対側の圧力室５の壁面５１の頂点５２はノ
ズル部１３との距離Ｌが略５０μｍ以下の位置にある。
発明のインクジェットヘッド１は、インク滴を吐出する
ノズル孔１１と、インクに圧力を加えるための圧力室５
と、ノズル孔１１と圧力室５とを連結する連結部流路１
２と、インク滴を吐出するための吐出圧力を圧力室５に
発生させる圧力発生手段とで構成される。ノズル孔１１
と連結部流路１２で構成されるノズル部１３の圧力室５
側への開口部は圧力室５側に全て開いている。ノズル部
１３と圧力室５との連通部付近のインク流線１４に概垂
直な断面において、圧力室５の長手方向におけるインク
供給路７と反対側の圧力室５の壁面５１の頂点５２はノ
ズル部１３との距離Ｌが略５０μｍ以下の位置にある。
【００２０】従来は距離Ｌは数十から百数十μm程度で
あり、インクジェットヘッドに対する外乱の振動によっ
て発生するノズル孔１１から混入する微少な気泡や図示
しないインクタンク側からの微少な気泡の混入が有った
場合、数十μm程度の大きさの気泡が頂点５２付近に停
留し、ノズル孔１１からインクを吸引した場合でも気泡
１５が停留したままになる。
あり、インクジェットヘッドに対する外乱の振動によっ
て発生するノズル孔１１から混入する微少な気泡や図示
しないインクタンク側からの微少な気泡の混入が有った
場合、数十μm程度の大きさの気泡が頂点５２付近に停
留し、ノズル孔１１からインクを吸引した場合でも気泡
１５が停留したままになる。
【００２１】本発明による構成においては、頂点５２と
ノズル部１３との距離Ｌが微少な気泡１５の大きさより
小さいため、ノズル部１３直下の頂点５２付近に気泡１
５が有ったとしても、ノズル孔１１からインクを吸引す
ると気泡１５はノズル孔１１より、インクと共に排除さ
れる。
ノズル部１３との距離Ｌが微少な気泡１５の大きさより
小さいため、ノズル部１３直下の頂点５２付近に気泡１
５が有ったとしても、ノズル孔１１からインクを吸引す
ると気泡１５はノズル孔１１より、インクと共に排除さ
れる。
【００２２】（実施例２）図５、６、７をもとに他の実
施例を説明する。実施例１に対し、同一物は同一番号で
示し説明を省略する。図５は実施例１を適用したインク
ジェットヘッドの平面透視図の拡大図であり、ノズルプ
レート３のノズル部１３の加工ズレ、シリコン基板２の
圧力室５の加工ズレ、及びシリコン基板２とノズルプレ
ート３の位置ズレが発生した場合を示す。図６はその断
面図である。図７は本実施例２を適用したインクジェッ
トヘッド１の平面透視図の拡大図である。
施例を説明する。実施例１に対し、同一物は同一番号で
示し説明を省略する。図５は実施例１を適用したインク
ジェットヘッドの平面透視図の拡大図であり、ノズルプ
レート３のノズル部１３の加工ズレ、シリコン基板２の
圧力室５の加工ズレ、及びシリコン基板２とノズルプレ
ート３の位置ズレが発生した場合を示す。図６はその断
面図である。図７は本実施例２を適用したインクジェッ
トヘッド１の平面透視図の拡大図である。
【００２３】図５に示すように加工ズレ、位置ズレが大
きく発生した場合にはシリコン基板２とノズル部１３の
重なり部１８が発生する。重なり部１８がある場合に
は、連結部流路１２内のインク流線１６を図中Ｚ軸方向
へ整流する作用を低減し、インク滴１９は所望する方向
（図中Ｚ軸方向）とずれた方向へ吐出し、印字品位を下
げることになる。そのため、上記のような不具合を発生
させないために、ノズル部１３の加工ズレ、圧力室５の
加工ズレ、シリコン基板２とノズルプレート３の位置ズ
レを極力抑え、精度の高い加工方法が必要であった。
きく発生した場合にはシリコン基板２とノズル部１３の
重なり部１８が発生する。重なり部１８がある場合に
は、連結部流路１２内のインク流線１６を図中Ｚ軸方向
へ整流する作用を低減し、インク滴１９は所望する方向
（図中Ｚ軸方向）とずれた方向へ吐出し、印字品位を下
げることになる。そのため、上記のような不具合を発生
させないために、ノズル部１３の加工ズレ、圧力室５の
加工ズレ、シリコン基板２とノズルプレート３の位置ズ
レを極力抑え、精度の高い加工方法が必要であった。
【００２４】本実施例２では、図７に示すように実施例
１に示す圧力室５の頂点５２の部分に面取り部５３を施
し、上記加工ズレ、位置ズレが有る場合においても圧力
室５の新たな頂点５６とノズル部１３との距離Ｌを略５
０μm以下に位置し、かつ、シリコン基板２とノズル部
１３の重なり部１８の発生をなくすことを可能とした。
また、ノズル部１３の中心と圧力室５を構成する対向す
る壁５４、５５との距離Ｍ、Ｎは本実施例１の変形例で
は、略同等に設定可能なため、吐出するインク滴１９を
図中Ｘ軸方向から観察した場合にも所望する方向（図中
Ｚ軸方向）とずれることが無く、さらに印字品位を高め
ることが可能となる。
１に示す圧力室５の頂点５２の部分に面取り部５３を施
し、上記加工ズレ、位置ズレが有る場合においても圧力
室５の新たな頂点５６とノズル部１３との距離Ｌを略５
０μm以下に位置し、かつ、シリコン基板２とノズル部
１３の重なり部１８の発生をなくすことを可能とした。
また、ノズル部１３の中心と圧力室５を構成する対向す
る壁５４、５５との距離Ｍ、Ｎは本実施例１の変形例で
は、略同等に設定可能なため、吐出するインク滴１９を
図中Ｘ軸方向から観察した場合にも所望する方向（図中
Ｚ軸方向）とずれることが無く、さらに印字品位を高め
ることが可能となる。
【００２５】（実施例３）図８，９をもとに他の実施例
を説明する。実施例１、実施例２に対し、同一物は同一
番号で示し説明を省略する。図８はインクジェットヘッ
ドの平面透視図の拡大図であり、ノズルプレート３に
は、各圧力室５の先端側の部分に対応する位置に、連結
部流路１２、第２の連結部流路２０及びノズル孔１１で
構成されるノズル部１３が形成されており、これらが各
圧力室５に連通している。図９は図８の断面図である。
を説明する。実施例１、実施例２に対し、同一物は同一
番号で示し説明を省略する。図８はインクジェットヘッ
ドの平面透視図の拡大図であり、ノズルプレート３に
は、各圧力室５の先端側の部分に対応する位置に、連結
部流路１２、第２の連結部流路２０及びノズル孔１１で
構成されるノズル部１３が形成されており、これらが各
圧力室５に連通している。図９は図８の断面図である。
【００２６】図８，９に示すように連結部流路１２、第
２の連結部流路２０、ノズル孔１１になるに従い徐々に
穴の径は小さくなる。シリコン基板２、ノズルプレート
３の加工ズレ、位置ズレが大きく発生した場合には、実
施例１と同様にシリコン基板２とノズル部１３の重なり
部１８が発生する。重なり部１８がある場合には、連結
部流路１２内のインク流線１６を図中Ｚ軸方向へ整流す
る作用を低減することになるが、第２の連結部流路２０
のインク流線の整流作用により第２の連結部流路２０内
のインク流線２１は所望の方向（図中Ｚ軸方向）へと整
流され、インク滴１９は所望する方向（図中Ｚ軸方向）
へと吐出し、印字品位を高めることが可能である。ま
た、実施例１に対して、連結部流路１２の穴径を大きく
できる為、気泡の停留の可能性はさらに小さくなり、イ
ンク滴の吐出安定性をさらにあげることが可能となる。
２の連結部流路２０、ノズル孔１１になるに従い徐々に
穴の径は小さくなる。シリコン基板２、ノズルプレート
３の加工ズレ、位置ズレが大きく発生した場合には、実
施例１と同様にシリコン基板２とノズル部１３の重なり
部１８が発生する。重なり部１８がある場合には、連結
部流路１２内のインク流線１６を図中Ｚ軸方向へ整流す
る作用を低減することになるが、第２の連結部流路２０
のインク流線の整流作用により第２の連結部流路２０内
のインク流線２１は所望の方向（図中Ｚ軸方向）へと整
流され、インク滴１９は所望する方向（図中Ｚ軸方向）
へと吐出し、印字品位を高めることが可能である。ま
た、実施例１に対して、連結部流路１２の穴径を大きく
できる為、気泡の停留の可能性はさらに小さくなり、イ
ンク滴の吐出安定性をさらにあげることが可能となる。
【００２７】（実施例４）図１０をもとに他の実施例を
説明する。実施例３に対し、同一物は同一番号で示し説
明を省略する。図１０は本実施例を適用したインクジェ
ットヘッドの、図２におけるＸ軸方向側面断面図であ
る。
説明する。実施例３に対し、同一物は同一番号で示し説
明を省略する。図１０は本実施例を適用したインクジェ
ットヘッドの、図２におけるＸ軸方向側面断面図であ
る。
【００２８】本実施例のインクジェットヘッド１は、イ
ンク滴を吐出するノズル孔１１と、インクに圧力を加え
るための圧力室５と、ノズル孔１１と圧力室５とを連結
する連結部流路１２及び第２の連結部流路２０と、イン
ク滴を吐出するための吐出圧力を圧力室５に発生させる
圧力発生手段とで構成され、特に、圧力室５の幅Ｗ１と
連結部流路１２の幅Ｗ２との比Ｐ１、連結部流路１２の
幅Ｗ２と第２の連結部流路２０の幅Ｗ３との比Ｐ２、第
２の連結部流路２０の幅Ｗ３とノズル孔１１の幅Ｗ４の
比Ｐ３と略同等である。
ンク滴を吐出するノズル孔１１と、インクに圧力を加え
るための圧力室５と、ノズル孔１１と圧力室５とを連結
する連結部流路１２及び第２の連結部流路２０と、イン
ク滴を吐出するための吐出圧力を圧力室５に発生させる
圧力発生手段とで構成され、特に、圧力室５の幅Ｗ１と
連結部流路１２の幅Ｗ２との比Ｐ１、連結部流路１２の
幅Ｗ２と第２の連結部流路２０の幅Ｗ３との比Ｐ２、第
２の連結部流路２０の幅Ｗ３とノズル孔１１の幅Ｗ４の
比Ｐ３と略同等である。
【００２９】このようにノズル孔１１、連結部流路１
２、第２の連結部流路２０によるノズル部１３の構成に
よると、連結部流路内のインク流線１６方向になめらか
に断面形状が変化することになり、インクの流れも急激
に変化せず、安定的に徐々に変化することになる。イン
クの流れが安定的に徐々に変化するということは、イン
ク滴の吐出状態も安定し、インクジェットヘッド内の気
泡の排出も容易となる。
２、第２の連結部流路２０によるノズル部１３の構成に
よると、連結部流路内のインク流線１６方向になめらか
に断面形状が変化することになり、インクの流れも急激
に変化せず、安定的に徐々に変化することになる。イン
クの流れが安定的に徐々に変化するということは、イン
ク滴の吐出状態も安定し、インクジェットヘッド内の気
泡の排出も容易となる。
【００３０】ノズル孔１１と連結部流路１２のみでノズ
ル部１３が構成される場合は、圧力室５の幅Ｗ１と連結
部流路１２の幅Ｗ２との比Ｐ１を、連結部流路１２の幅
Ｗ２とノズル孔１１の幅Ｗ４との比Ｐ２と略同等に設定
すると同様の効果が得られる。
ル部１３が構成される場合は、圧力室５の幅Ｗ１と連結
部流路１２の幅Ｗ２との比Ｐ１を、連結部流路１２の幅
Ｗ２とノズル孔１１の幅Ｗ４との比Ｐ２と略同等に設定
すると同様の効果が得られる。
【００３１】（実施例４の変形例）本実施例４の変形例
のインクジェットヘッド１は、図１０に示すように、イ
ンク滴を吐出するノズル孔１１と、インクに圧力を加え
るための圧力室５と、ノズル孔１１と圧力室５とを連結
する連結部流路１２及び第２の連結部流路２０と、イン
ク滴を吐出するための吐出圧力を圧力室５に発生させる
圧力発生手段とで構成され、特に、ノズル孔１１、連結
部流路１２、圧力室５を結ぶ線２２が概ね一直線上にあ
る。この構成においても、実施例４と同様に、連結部流
路１２からノズル孔１１まで、インクの流れが安定的に
徐々に変化する効果を得られる。
のインクジェットヘッド１は、図１０に示すように、イ
ンク滴を吐出するノズル孔１１と、インクに圧力を加え
るための圧力室５と、ノズル孔１１と圧力室５とを連結
する連結部流路１２及び第２の連結部流路２０と、イン
ク滴を吐出するための吐出圧力を圧力室５に発生させる
圧力発生手段とで構成され、特に、ノズル孔１１、連結
部流路１２、圧力室５を結ぶ線２２が概ね一直線上にあ
る。この構成においても、実施例４と同様に、連結部流
路１２からノズル孔１１まで、インクの流れが安定的に
徐々に変化する効果を得られる。
【００３２】
【発明の効果】本発明による構成においては、圧力室５
内に気泡が停留することが無くなり、インク滴を吐出す
るために十分な圧力を圧力室内のインクに加える事が可
能で、安定的に吐出する事が可能となった。また、圧力
室内の気泡を排除するために必要なインク吸引時間も低
減するため、印字以外に使用される無駄なインクの消費
量を削減することが可能となった。
内に気泡が停留することが無くなり、インク滴を吐出す
るために十分な圧力を圧力室内のインクに加える事が可
能で、安定的に吐出する事が可能となった。また、圧力
室内の気泡を排除するために必要なインク吸引時間も低
減するため、印字以外に使用される無駄なインクの消費
量を削減することが可能となった。
【００３３】また、圧力室内の気泡の停留を回避するた
めにノズル部を圧力室内の壁面を含む位置に配置する必
要もなくなり、インク流線は所望の方向に向き、吐出イ
ンク滴の吐出方向も所望の方向に略一致するため、印字
品位を高める効果が得られる。
めにノズル部を圧力室内の壁面を含む位置に配置する必
要もなくなり、インク流線は所望の方向に向き、吐出イ
ンク滴の吐出方向も所望の方向に略一致するため、印字
品位を高める効果が得られる。
【図１】本発明のインクジェットヘッドの実施例を示す
概略縦断面図である。
概略縦断面図である。
【図２】図１に示すインクジェットヘッドの実施例の平
面透視図である。
面透視図である。
【図３】図２に示すインクジェットヘッドの実施例の部
分拡大図である。
分拡大図である。
【図４】図３に示すインクジェットヘッドの実施例の断
面図である。
面図である。
【図５】図３に示すインクジェットヘッドの実施例の加
工上のズレが発生した場合の平面透視図の拡大図であ
る。
工上のズレが発生した場合の平面透視図の拡大図であ
る。
【図６】図５に示すインクジェットヘッドの実施例の断
面図である。
面図である。
【図７】本発明のインクジェットヘッドの他の実施例を
示す平面透視図の拡大図である。
示す平面透視図の拡大図である。
【図８】本発明のインクジェットヘッドの他の実施例を
示す平面透視図の拡大図である。
示す平面透視図の拡大図である。
【図９】図８に示すインクジェットヘッドの実施例の断
面図である。
面図である。
【図１０】本発明のインクジェットヘッドの他の実施例
を示す図２におけるＸ軸方向側面断面図である。
を示す図２におけるＸ軸方向側面断面図である。
１ インクジェットヘッド ２ シリコン基板 ３ ノズルプレート ４ ガラス基板 ５ 圧力室 ６ 共通インク室 ７ インク供給路 ８ 振動板 ９ ガラス基板上の凹部 １０ セグメント電極 １１ ノズル孔 １２ 連結部流路 １３ ノズル部 １４ ノズル部と圧力室との連通部付近のインク流線 １５ ノズル部直下の気泡 １６ 連結部流路内のインク流線 １７ 吐出インク滴の吐出方向 １８ シリコン基板と連結部流路の重なり部 １９ 吐出インク滴 ２０ 第２の連結部流路 ２１ 第２の連結部流路内のインク流線 ２２ ノズル孔、複数の連結部流路、圧力室を結ぶ線 ５１ 圧力室の壁面 ５２ 圧力室の頂点 ５３ 圧力室の面取り部 ５４ 圧力室の壁面 ５５ 圧力室の壁面 ５６ 圧力室の頂点 ９２ ガラス室の凹部の表面
フロントページの続き (72)発明者 野島 重男 長野県諏訪市大和３丁目３番５号 セイコ ーエプソン株式会社内
Claims (3)
- 【請求項１】 インク滴を吐出するためのノズル部と、
該ノズル部に連通して設けられインクに圧力を加えるた
めの圧力室と、該圧力室にインクを供給するインク供給
路と、インク滴を吐出するための吐出圧力を前記圧力室
に発生させる圧力発生手段とを有するインクジェットヘ
ッドにおいて、 前記ノズル部の前記圧力室への開口部は該圧力室に全て
開いており、該ノズル部はノズル孔と複数の連結部流路
から構成され、該ノズル部と該圧力室の連通部とのイン
ク流線に概垂直な断面において、前記インク供給路と反
対側の該圧力室の壁面の頂点は該ノズル部との距離を５
０μｍ以下の位置にあることを特徴とするインクジェッ
トヘッド。 - 【請求項２】 請求項１記載のインクジェットヘッドに
おいて、前記ノズル孔と前記連結部流路のインク流線に
概垂直な断面における断面積は前記圧力室の断面積に対
し、インク流線の進む方向に徐々に減少することを特徴
とするインクジェットヘッド。 - 【請求項３】 請求項１記載のインクジェットヘッドに
おいて、前記ノズル部は前記ノズル孔と一つの連結部流
路から構成され、前記圧力室の幅と該連結部流路の幅と
の比は該連結部流路の幅と該ノズル孔の幅の比と略同等
であ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 |
|---|---|---|---|
| JP32481297A JPH11157060A (ja) | 1997-11-26 | 1997-11-26 | インクジェットヘッド |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32481297A JPH11157060A (ja) | 1997-11-26 | 1997-11-26 | インクジェットヘッド |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11157060A true JPH11157060A (ja) | 1999-06-15 |
Family
ID=18169960
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP32481297A Withdrawn JPH11157060A (ja) | 1997-11-26 | 1997-11-26 | インクジェットヘッド |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11157060A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001301165A (ja) * | 2000-04-21 | 2001-10-30 | Seiko Epson Corp | インクジェットヘッド |
| JP2003094652A (ja) * | 2001-09-21 | 2003-04-03 | Ricoh Co Ltd | インクジェットヘッド |
| JP2010158899A (ja) * | 2010-02-17 | 2010-07-22 | Seiko Epson Corp | インクジェットヘッド |
| JP2010280225A (ja) * | 2010-08-17 | 2010-12-16 | Seiko Epson Corp | インクジェットヘッド |
| JP2011005876A (ja) * | 2010-10-12 | 2011-01-13 | Seiko Epson Corp | インクジェットヘッド |
-
1997
- 1997-11-26 JP JP32481297A patent/JPH11157060A/ja not_active Withdrawn
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001301165A (ja) * | 2000-04-21 | 2001-10-30 | Seiko Epson Corp | インクジェットヘッド |
| JP4496599B2 (ja) * | 2000-04-21 | 2010-07-07 | セイコーエプソン株式会社 | インクジェットヘッド |
| JP2003094652A (ja) * | 2001-09-21 | 2003-04-03 | Ricoh Co Ltd | インクジェットヘッド |
| JP2010158899A (ja) * | 2010-02-17 | 2010-07-22 | Seiko Epson Corp | インクジェットヘッド |
| JP2010280225A (ja) * | 2010-08-17 | 2010-12-16 | Seiko Epson Corp | インクジェットヘッド |
| JP2011005876A (ja) * | 2010-10-12 | 2011-01-13 | Seiko Epson Corp | インクジェットヘッド |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20050201 |