JPS61235160A - インクジエツトヘツド - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、インクジェットプリンタ用ヘッド。

特に外部孔に向かって突出した内部インク滴形成孔を有
するエアアシステツド・（空気支援）ドロンプオンデマ
ンド（以下ＡＡＤＯＤと略す）型のインクジェットヘッ
ドに関する〇 〔従来技術とその問題点〕 １個または複数のインクジェットヘッドで紙または他の
記録媒体上にインク滴を放出してグラフィック画偉や文
章を形成するインクジェットプリンタは近年急速に普及
してきた。カラー画偉を形成するには、複数のヘッドの
各々に異なる色のインクが供給されるプリンタを用いる
。これらの異なるインクが単独または組合わされて記録
媒体上に付着し、最終的にカラー記録が出来上がる。こ
の記録に必要な総ての色は、シアン、マゼンタ。

イエローの３色のインクの組合せから作られる。

文章の記録あるいは真の黒色記録を得るには、更に黒イ
ンクも用いられる。

通常の構成では、記録媒体は回転ドラムに巻き付ｆｆら
れ、インクジェットヘッドはドラムの軸方向に移動する
キャリッジ上に取付けられる。記録媒体上をヘッドが走
査する間に、各ヘッドの微小外部孔からインク滴が記録
媒体に向かって噴出され記録媒体上に像が形成される。

インク滴形成とドラムの回転とは適当な制御装置によっ
て同期がとられる。

カラー画像の形成には、複数の色のインクが記録媒体上
で合成される。即ち、第１の色のインク滴が記録媒体上
に付着した後、第２の色のインク滴が重ねて付着され所
望の色の画像が出来上がる。

インク滴が記録媒体上の同一位置に集中しない場合、即
ち、２色のインク滴が互いに重ならない場合、その画像
には色ずれが生じる。また、インクジェットヘッドが発
生するインク滴は略均−な大きさと形を有することも重
要である。インク滴の不均一さの穐度に応じて、画像に
歪みが生じる。

この歪みは、絵画的画像のみならず文章としての画像の
鮮明度にも影響を及ぼす。

インクジェットヘッドの１つの基本的な型では、インク
滴は要求に応じて形成される。このような典型的なＡＡ
ＤＯＤ型のインクジェットヘッドについては、ミウラ等
による米国特許第４，１０６．０３２号に開示されてい
る。このインクジェットヘッドでは、インクはヘッド内
のインク室に配給され、インク滴の必要なときに、電気
パルスを圧電性結晶に印加すると、この結晶が収縮する
。その結果、結晶がインク室内のインクと機械的に密接
しているため圧力波がインク室を突き抜ける。この圧力
波に応じて、インク室壁のインク通路をインクが通過し
て、インク室壁の外表面にある内部インク滴形成孔出口
にインク滴が形成される。このインク滴は、インク滴形
成孔出口から空気室を通ってインクジェットヘッドの主
外部孔に向かって進む。この主外部孔は内部孔に整列さ
れてお夛、インク滴を記録媒体に導く。空気室に加圧配
送された空気は、インク滴が空気室を通過するときこの
インク滴を略同心的な空気流に載せる。この空気流は、
記録媒体へ向かうインク滴の速度及び精度を高める働き
をする。

従来のＡＡＤＯＤ型インクジインクジエツトヘッド。

インク室壁の外表面は平面であシ、内部インク滴形成孔
出口はこの外表面の平面内にある。空気室に入った空気
はあらゆる方向から内方へ、つまシ内部インク滴形成孔
出口に向かって流れ、その出口付近で合流し、ここで外
部孔の方向へ向きを変え、インク滴を記録媒体に向かっ
て加速する。

このヘッド構成では、内部インク滴形成孔出口の回シに
、停滞した空気の領域が生じ、インクは、インク滴形成
孔出口からこの出口を囲むインク室壁の外表面上に流れ
る傾向がある。これによりインク室壁の外表面がインク
で濡れると、圧電性結晶からの圧力波を受けたとき、必
要な主インク滴の他に０サテライト”と呼ばれる偽イン
ク滴の発生が助長され、記録品位が劣化する。この濡れ
現象が重大な場合には、内部インク滴形成孔出口に全く
インク滴が形成さｎなくなることもある。また、インク
滴形成孔出口がインクによシ非対称的に濡れると、圧力
波に応じて発生するインク滴は最も濡れの大きい方向に
偏向される。その結果。

インク滴を記録媒体の特定位置にアドレスすることは更
に困難になる。従来のＡＡＤＯＤ型インクジインクジエ
ツトヘッドなアドレサピリテイー（記録密度）は約１５
０　ドツト／インチである。

また、外部インクジェットヘッド孔を通って記録媒体に
向かう直線飛行路からインク滴がそれる傾向を補償する
ために１通常インクジェットヘッドはドラム及びこれに
巻付けられた記録媒体に比較的近接して支持される。そ
の結果、外部孔は記録媒体からのほこりやちりで詰まる
ことがある。

その上、ヘッドと記録媒体の間隔が比較的密接している
ため、記録媒体がドラム上で緩むと、ドラムの回転に伴
い記録媒体がヘッドに当九シヘッドを破損する虞れがあ
る。

更に、上述の米国特許によるＡＡＤＯＤ型インクジイン
クジエツトヘッドパルスに応じて発生するインク部列持
続時間は比較的長く且つ不規則である。

インク部列持続時間とは、１個のパルスで発生した最初
のインク滴の前縁が記録紙に衝突した時点から同じ・９
ルスで発生した最後のインク滴の後縁が記録紙に達する
時点までの時間である。また、この従来のインクジェッ
トヘッドが１個の圧カッ！ルスに応じて発生するインク
量はかなり変動する。

インク滴形成孔出口から気泡が入り込む問題もある。気
泡の混入は、インク滴形成を不規則にし、場合によって
はインクジェットヘッドの動作を止めてしまう。結局、
従来のＡＡＤＯＤ型インクジインクジエツトヘッド能な
周波数は約２０ｋＨｚ　ｉでである。

インク滴形成孔出口の回りをインクが濡らす程度を軽減
しようとする従来手法の１つは、空気室へ配送する空気
の圧力を通常の３０インチ水柱圧力から５０インチ水柱
圧力Ｋまで上昇させるものである。この空気圧の上昇に
よって確かに内部インク滴形成孔出口付近に生じるイン
クプールの大きさを減する効果はみられたが、やはりあ
る程度の濡れは生じた。その上、この手法は、インク滴
が放出される速度を上昇させるためインク滴が記録媒体
上ではね散フ、記録像が歪んでしまう。

内部インク滴形成孔出口の周囲面のインク濡れを防止す
る他の従来手法Ｋ、この領域を長鎖フルオロシラン化合
物のような反濡れ性を有する化合物でコーティング（被
覆）処理するものがある。

このようなコーティングは、内部インク滴形成孔出口の
特性を大きく変化させることのな−ように通常薄い被ｇ
または単分子層で形成される。しかし、このコーティン
グはインク濡れ問題に対しては一時的解決策にすぎない
。なぜなら、コーティングは、吹き付けられるインクの
成分と反応することが多く、このためそのコーティング
はまもなく洗い落とされ、あるいはその反濡れ性を失う
程度に汚染されてしまう。

この反され性問題を解決しようとする従来手法として、
ヒユーレット・ノナツカ−２社所有のスー（Ｓｏｏ）氏
によるヨーロッパ特許出願第８３３０６２６０．７号が
挙げられる。この発明は、インク滴形成孔出口の周囲面
にイオンを埋め込むと共に、インク内に逆極性に荷電さ
れたイオン性濡れ防止剤を溶かし込むようにし几もので
ある。この特許出願は、この手法がインク滴形成孔出口
の周囲面のインク滴れを軽減し、より均一なインク滴形
成を容易にすることを示している。

他の従来技術として１日経エレクトロニクス、１９８３
年１２月５日号に開示されたグールド型インクジェット
ヘッドがある。この型のヘッドは、駆動信号に応じて膨
張収縮する円筒形圧電素子を用いている。圧電素子が収
縮すると、インク室、即ち圧電素子に囲まれたインクが
圧縮されて円錐形ｔｃは円筒形ノズルからインク滴が放
出される。

インクは、整流弁を通ってヘッドの圧電素子領域に入る
。圧電素子領域のノズル側には流体抵抗素子が配置され
ている。ノズル側のインクが逆流するのを阻止するため
、ノズル側の抵抗素子の流体抵抗を整流弁のものよりも
大きくしである。また、この記事には、先端の一部がプ
レートの開口内に挿入されたノズルを示す図がある。空
気はノズルの表面に沿って流れグレートの開口を通過す
る。

しかしながら、この日経エレクトロニクスに開示された
インクジェットヘッドには次のような欠点がある。即ち
、整流弁及び抵抗素子の使用は新たに製造上の問題を生
む。この記事は、整流弁を用いないとき、５　ｋＨｚを
超えてヘッドを駆動することの間頂点に言及しているが
、整流弁を用いた場合でも、インク滴周波数は１０ｋＨ
ｚ　８度に制限されるようである。また、空気流は発生
したインク滴を加速するのではなく、噴射されたインク
滴の速度と略同じ速度で移動するように解されるので、
比較的低圧の空気及びインクを使用していることは明ら
かである。更に、ノズルの先端がプレートの開口内に挿
入されているので、空気流は、特に高速化された場合、
パルスが圧電素子に印加されなくてもノズル先端からイ
ンクを引き出し易くなり、不所望のインク滴が発生する
虞れがある。

ＡＡＤＯＤ型の他に、例えばステムによる米国特許第３
，７４７，１２０号に開示されたような非エアアシステ
ツド型のインクジェットヘッドも利用されてき九。

非エアアシステツド型ヘッドは、主に記録媒体へインク
滴を供給する周波数が４ｋＨｚから６ｋＨｚの範囲に限
定されるという点において、ＡＡＤＯＤ型ヘッドに劣る
。

ドージングによる米国特許第４，３１２．０１０号、ル
ージルによる米国特許第４，４４２．０８２号、１９８
２年に出版されたフイリッグテクニカルレビュー扁４０
の第１９２・〜１９８頁に記載のドージングによる１イ
ンクジエツトプリンテイングと題する記事、更に５ＩＤ
１９８４ダイジエストの第３６４頁に記載のドージング
、ペンテイン、ラトケ共著の１ドロツプレツト・エミッ
ション・クイズ・マイクロフレーナ・インク・ドロップ
・ジェネレータ１とヒする記事は、すべて、尖頭の先端
にリング形外表面を有する突出円筒管状インクノズルを
具え念非ＡＡＤＯＤ型インクジェットヘッドに関するも
のである。この管状ノズルはインク室の外壁から突出し
、リングの内縁がインク滴形成孔出口になっている。上
記Ａンクジエットプリンテイング１と題する記事の第１
９４頁（第７図）及び５ＩＤ１９８４ダイジエストの記
事第３６５頁に、インク濡れはリングの表面に限定され
ることが示されている。５ＩＤ１９８４ダイジエストの
記事は、この表面のインク濡れは対称的に生じるのでイ
ンク滴の噴射が安定で偏向されないことに言及している
。更にこの記事は、開示された構造により１０ｋＨｚの
インク滴噴射速度を達成し得ると述べている。

これらの文献は、インク滴形成孔出口の周囲表面の非対
称インク濡れの問題に注目しているが、非ＡＡＤＯＤ　
Ｗインクジェットヘッドに限定して論じている。また、
最高インク滴反復速度が比較的低い。

したがって、以上のような従来技術の欠点を克服したＡ
ＡＤＯＤ型インクジインクジエツトヘッド望まれる。

本発明の目的は、ＡＡＤＯＤ型インクジインクジエツト
ヘッドンク滴の大きさ及び噴射方向の均一性を改良する
ことである。

本発明の他の目的は、４０ｋＨｚもの高反復速度を含む
広範囲のインク滴反復速度にわたって均一の大きさ及び
形を有するインク滴を発生するＡＡＤＯＤ型インクジイ
ンクジエツトヘッドることである。

本発明の他の目的は、各圧カッ母ルスに応じて放出され
るインクの量を均一化し、且つこの均一化を広範囲のイ
ンク滴反復速度にわたって行なえるＡＡＤＯＤ型インク
ジインクジエツトヘッドることである。

本発明の他の目的は、インク部列持続時間を減少させ、
且つ広範囲のインク滴反復速度にわ九ってこれを行なえ
るＡＡＤＯＤ型インクジインクジエツトヘッドることで
ある。

本発明の他の目的は、インク滴形成プロセスを安定化し
、各圧カッ９ルスに対して記録媒体上に１個の均一な略
円形のドツトを形成するＡＡＤＯＤ　聾インクジェット
ヘッドを提供することである。

本発明の他の目的は、均一なインク滴形成を助長するベ
ンチュリ効果を発生し且つ圧電素子への比較的低駆動電
圧によりインク滴を噴射させることができるＡＡＤＯＤ
型インクジインクジエツトヘッドることである。

本発明の他の目的は、ヘッドのインク滴形成孔出口の周
囲表面の非対称濡れを軽減するＡＡＤＯＤ型インクジイ
ンクジエツトヘッドることである。

本発明の他の目的は、ヘッドの外部孔から出力する空気
流を薄い層流となし、且つ内部インク滴形成孔で形成さ
れたインク滴の接線方向に空気流を生じさせるんＬＤＯ
Ｄ型インタインクジエツトヘッドすることである。

本発明の他の目的は、ヘッドのインク滴形成孔出口から
の気泡吸引を起こしにくい、信頼性を向上させたＡＡＤ
ＯＤ型インクジインクジエツトヘッドることである。

本発明の他の目的は、高インク滴反復速度で３００ドツ
ト／インチ程度の高記録密度を有するＡＡＤＯＤ型イン
クジインクジエツトヘッドることである。

本発明の他の目的は、記録媒体の記鎌像を劣化させるこ
となく、従来のヘッドに比べ記録紙から比較的遠くに離
して用いることができるインクジェットヘッドを提供す
ることである。

〔発明の概要〕

本発明によるＡＡＤＯＤ型インクジインクジエツトヘッ
ドては、インク室壁の外表面から空気室内にインクメニ
スカス支持手段が突出している。このインクメニスカス
支持手段の外表面はインク室壁から離間する。内部イン
ク滴形成孔出口はこのインクメニスカス支持表面に設け
られ、弁を有さないインク通路ま之は孔を介してインク
室に導通する。

同心的空気流は、メニスカス支持手段に沿って流れ、外
部孔に通じる外方向に偏向される。この空気流は、イン
ク滴形成孔出口のインクメニスカスをインクメニスカス
支持表面に保持するのを助ける。その結果、圧電素子の
ようなアクチュエータによりインク室に与えられた圧カ
ッ母ルスに応じて均一性の向上したインク滴が発生され
る。

〔実施例〕

第１図は本発明によるインクジェットヘッド（至）の垂
直断面図である。ヘッド（至）は、インク室α◆及び空
気室（１６が内部に形成された本体（２）を有する。

インク室α４は、インク室壁（ｌυによって空気室と分
離されている。空気室αＧは空気室壁（１）によって閉
じられている。インク室α４は、インク室壁（至）に設
けられ九内部インク通路（２）で空気室αｅに導通して
いる。インク通路（２）は、内部インク滴形成孔出口翰
で空気室αＧに開口している。インク通路四及び内部イ
ンク滴形成孔出口四と軸方向に整列した外部孔（財）は
空気室（ト）をヘッド（ト）の外部に導通させる。

加圧インクは、インク受入口（ハ）に給送され、ヘッド
αＯのインクためを満たす。具体的には、インクは通路
（財）、環状チャネル（１）、及びインク室Ｍ（至）と
内壁（ロ）との間の傾城（３２に充満する。インクは、
内壁（ロ）の開口０１３金通ってヘッドのコア領域−に
も入り込む。また、インク室壁αυの内側表面には、開
口（２）付近に円形の凹部（財）が設けられており、こ
の凹部−にもインクは満たされる。更に、インクは通路
■にも満几される。後に詳述するが、インク室壁α呻の
外表面＠４は、そこから外部孔（財）に向かつて突出し
た突起部−を除いて略平面状である。

インク通路（２）は第２図から判るとおり突起部−内を
貰通し、突起部−の頂部表面図にインク滴形成孔出口に
）を有する。インク室α４に入ったインクは頂部表面図
上に支持されるメニスカスを形成する。

第１図のコア領域−の上端はステンレス鋼のような可撓
性メンブレン（財）で閉じられる。圧電結晶を可とする
アクチュエータ（４）は電気パルスで駆動される。各ノ
９ルスに応じて圧力波がコア領域ｍｔ一つき抜けて、イ
ンク滴形成孔出口卿から外部孔（財）に向けてインク１
ｌｌｌを噴出させる。

ヘッドαＱの入口−には加圧空気が給送される。

この空気は通路−を通って環状チャネル−に遅しここで
ヘッドαＱの周囲に広がり、且つインク室壁（ＩＳと空
気室壁翰の内面（至）との間の空間−にも入シ込む。空
気は空間（至）をあらゆる方向から内方へ、即ちヘッド
αＯの中心、突起Ｎ補に向かって流れる。

この空気がヘッドの中心に近づくにつれて、突起部−が
、インク室壁αυの外表面（ト）の平面に略直角の、外
部孔（ハ）へ通じる外方向へ空気を偏向するのを助長す
る。こうして、空気はインクのメニスカスの接線方向に
流れ、メニスカス支持表面−の外縁を通過する。この空
気流は、圧カッ譬ルスに応じて発生されたインク滴を加
速し、ヘッドαＱから外方へ搬送する。空気流は、イン
ク滴を加速するだけでなく突起部（９）の頂部表面図へ
メニスカスを保持する役目も有する。その結果、均一か
つ対称なインク滴が発生される。このインク滴は外部孔
（財）を採用した。突起部（財）の外観はメサ（台形突
起）に似ている。突起部に）の底部はヘッドの中心に向
かって流れる空気を、外部孔（財）へ通じる外方へ偏向
するために曲面が付けられている。突起部（９）の略円
筒形先端部は、円形断面である外表面を有する。この円
筒の軸は外部孔鱒の軸と整列している。

その結果、空気が突起部（９）の頂部表面Ｆ４を通過す
るとき、空気の薄い濁流が生じる。この空気の層流は、
インク滴形成孔出口四で発生し九インク滴を真直な飛行
軸からそらせる空気流を殆んどなくす。更にこの構成に
よれば、頂部表面図はインク滴形成孔出口（至）を囲む
平坦なリングを構成する。

突起部（財）の底部の曲面領域は突起部（財）の強度を
′増す働きもする。しかしながら、この領域は必ずしも
必要ではな−。第２図に破線（至）で示すようＫ、突起
部＠→は円形断面を有する円筒であってもよい。

この場合、突起部（ロ）の底部に滞留空気層が生じるで
あろう。この滞留空気層は、外部孔（財）へ通じる外方
向へ空気を偏向するのを助けるが、その結果生じる空気
流は突起部に）がテーパ付けされた場合はどなめらかな
ものにならないと考えられる。

典型的な例では、空気圧は２０インチの水柱の圧力であ
り、インク圧は１０インチの水柱圧力である。

よって、両者の典型的な圧力差は１０インチ水柱圧力で
ある。最適動作の念めにはこの圧力差は略７〜１５イン
チ水柱の圧力が適当である。第２図の各部の典型的かつ
好適な寸法は下表に示すとおりである。

表 この表において“範囲”の欄の数値は適切な寸法の下限
及び上限を示すものではなくインクジェットヘッドの最
も満足できる動作の範囲を示すものである。“好適値”
の欄に示した数値は、これまでの試験の結果による最適
の値である。

インク滴形成孔出口に）の中心は、突起部（ロ）の頂部
表面−の中心から約３ミクロン以内に位置合わせされて
いる。また、突起部に）の頂部の中心は外部孔（ハ）の
中心から約５ミクロン以内に位置合わせされている。

図示の実施例では、突起部−は外部孔（財）内に入り込
んではいない。突起部に）が外部孔（財）内に入フ込ん
でｂる場合でも、そのヘッドは尚動作するであろうが、
圧電素子にパルスが印加されていないときでも空気流が
頂部表面−からインク滴を引き出そうとする。し念がっ
て、突起部に）は空気室壁表面−あるいはこれより離れ
た地点で終層することが望ましい。頂部表面−を通過す
る空気はベンチュリ効果を生じ、これがインク滴噴射を
助長する。このベンチュリ効果により、圧電素子には比
較的低り動作電圧を印加すればインク通路（イ）からイ
ンク滴を噴出させることができる。

本発明のインクジェットヘッドによるインク滴形成過程
を第４乃至第７図に示す。第４図では突起部に）の頂部
表面競上にインクのメニスカスが形成されている。この
図に矢印で示されるように。

空気は突起部−の頂部に沿って流れ、表面−の外縁を通
過し、更に外部孔（財）を外方向へ通過する。

この空気流はインクメニスカスを突起部（財）の頂部表
面−に保持する。ま友、このメニスカスは略対称形であ
る。第５図では、圧電結晶ｆ４（第１図）からの圧力パ
ルスに応じて１個のインク滴が空気流内に放出される。

第６図では、突起部部上に残っているインクからインク
滴が分離され、第７図ではこのインク滴が外部孔（財）
から抜は出ようとしている。インク圧と空気圧間の比較
的高い圧力差によってベンチュリ効果が生じ、これはイ
ンク滴形成を助ける。このインク滴が記録媒体に向かっ
て飛ぶ典型的な速さはＩｏｎ／秒程度である。

本発明のインクジェットヘッドによって、インク滴形成
グロセスは安定化され、１圧力Ａルスにつき１個の均一
なドツトが記録媒体上に形成される。即ち、各ノ譬ルス
に対して発生し念インクの大部分は単一のインク滴とな
って放出される。微小の“サテ慶ライト”インク滴が放
出されても、これらは記録媒体に向かって加速され、通
常記録媒体に衝突する前の大インク滴に融合される。更
に、本発明のインクジェットヘッドによれば、外部孔（
ハ）からのインク滴噴出方向の制御が改善される。

第８図を参照するに、本発明のインクジェットヘッドは
、試験の結果インク滴反復速度の広い範囲にわ九って均
一な大きさのドツトを発生した。

この図のインクドツトの形状は、インク滴形成孔した第
１図の試作品の結果を撮影した写真からとつ友ものであ
る。この図によって、低反復速度から２０ｋＨｚの反復
速度まで均一なインク滴が発生されることが明らかであ
る。インクドツトの大きさはインク滴形成孔に）の直径
によって変わ９、その典型的なドツトの大きさは４〜８
ミル（１ミル−１／１０００インチ）である。また、図
示のドツトの縁形状が不規則なのは、主に試験に使われ
た記録媒体の種類に起因し、異なる記録媒体を用いれば
なめらかになる。第８図には示していないが、このイン
クジェットヘッドは４０ｋＨｚまで反復速度を上げても
尚、均一な大きさのインク滴を発生した。

本発明のインクジェットヘッドを用いれば、インク滴の
大きさが均一なので、少なくとも毎秒２０．０００個の
インク滴反復速度で１インチ当たり少なくとも３００ド
ツトの記録密度が得られる。

比較のために、松下電器産業（瀬から入手したインク滴
形成孔出口の直径が４０ミクロンのミウラ型のＡＡＤＯ
Ｄ型インクジインクジエツトヘッド結晶への印加電圧１
８０ＶＰ−、、２フインチ水柱インク圧及び３０インチ
水柱空気圧で作動させた。このヘッドのインク部列持続
時間が最小になるのはこれらの圧力の場合であった。形
成されるドツトはに８図のドツトより大きかった。また
、このドツトの大きさはインク滴反復速度に応じて変化
した。即ち。

６．６７ｋＨｚまでの反復速度ではドツト寸法が増大し
、それを超える反復速度ではいくらか減少した。

ｗｃ９図は、第８図に関して設定され九条件で本発明の
インクジェットヘッドを作動させた結果を示している。

２ｋＨｚから１２ｋＨｚ　ｔでの反復速度範囲で、各印
加）母ルスにより放出されるインクの量は略一定であつ
之。一方、上述の条件で作動させたミウラ型インクジェ
ットヘッドは各ノクルスにつきより多量のインクを放出
した。且つ、その量は略４　ｋＨｚから６．６７ｋＨｚ
　’！での間で増加し、それ以上では減少した。

第１０図は、第８図に関して設定されたと同じ条件で作
動させた本発明のインクジェットヘッドのインク部列持
続時間（μＳ）を種々のインク滴反復速度について示し
たものである。この図から、インク部列持続時間は、１
０μｓ程度であり、インク滴反復速度が変わっても略一
定に維持されることが判る。インク部列持続時間が一定
であれば、広い屑波数範囲にわ九って各・譬ルスにより
記録媒体上に形成されるドツトの均一性が向上する。上
述と同条件で作動させ九ミウラ型インクジェットヘッド
のインク部列持続時間は低反復速度で約４５μｓであっ
た。このインク部列持続時間は、インク滴反復速度が６
ｋＨｚから７ｋＨｓ　ｔでの間は８０μｓを超えるまで
増加し、その以上の反復速度では減少した。

本発明のインクジェットヘッドは、また、明らかにイン
ク通路（２）の長さの故に、インク滴形成孔出口（財）
からの気泡の混入を最少限に抑えている。

気泡の混入は不規則なインク滴形成を引き起こし、場合
によってはヘッド動作を停止させる。

更に、本発明のインクジェットヘッドは、記録媒体から
比較的遠くに離して用いることができる。

この距離を２０ミルから８０ミルまで変化させても記録
媒体上に形成されるドツトの大きさは同程度であった。

突起部彎を有するインク室壁０締は、従来の電子放電加
工により製造してもよい。例えばステンレス鋼板を化学
エツチングして大まかな突起部（ロ）を形成した後、環
状電極を用いて電子放電加工により突起部（９）の外表
面をなめらかにし、次にソリッドワイヤ電極を用いてイ
ンク室壁（ＩＩの裏面の凹部■を電子放電加工で形成し
、最後に小径のソリッドワイヤ電極を用いて通路四及び
インク形成孔出口（財）を形成する。その後、インクｉ
　＊　Ｍは本体０の所定位置に取付けられ、空気室壁曽
が所定位置に固着される。勿論、電鋳やマイクロノ母ン
チングのような、他のヘッド製造方法は当業者には周知
であろう。

以上、本発明を特定の実施例について説明したが、本発
明の要旨を逸脱することなく種々の変形・変更が行なえ
ることは明らかであろう。

〔発明の効果〕

本発明のインクジェットヘッドによれば、インク室壁に
突起部を設けると共にこの突起部にインク滴形成孔を設
け、且つこの突起部の頂部表面類を空気室壁の内表面■
またはその手前に位置させたので、圧力パルスを受けな
りときには頂部表面類のインクメニスカスを保持し、不
要なインク滴発生を防止する。インク滴形成孔出口周囲
のインり濡れは頂部表面輪に限定されるので、各圧力パ
ルスに応じて一定の大きさのインク滴を発生させること
ができる。ｌ圧力パルスによって放出されるインクの大
部分が１個のインク滴となるのでインク部列持続時間が
短く高周波駆動が可能になる。

また空気の薄い層流によりインク滴は偏向されることな
く記録紙に到達するので記録密度が向上する。この空気
の層流はインク滴を加速するのでヘッドの駆動電圧は比
較的低電圧でよい。更に、ヘッドを記録媒体から比較的
遠くに離してもよいので、孔の目詰りや緩んだ記録媒体
のヘッドへの接触を防止できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明によるインクジェットヘッドの垂直断
面図、第２図は、第１図のヘッドのインク滴形成部分の
拡大垂直断面図、第３図は第１図のヘッドのインク滴形
成孔部分の斜視図、第４図乃至第７図は第１図のヘッド
によるインク滴形成工程を示す垂直断面図、第８図は第
１図のヘッドにより種々の反復速度で記録媒体に形成さ
れたドツトの均一性を示す説明図、第９図は第１図のヘ
ッドにより種々の反復速度で１圧カパルスに応じて放出
されるインク量を示す説明図、第１０図は第１図のヘッ
ドにより種々の反復速度で発生するインク部列持続時間
を示す説明図である。 図中、α◆はインク室、αＱは空気室、（ｌυはインク
室壁、（１）は空気室壁、りはインク滴形成孔、（財）
は外部孔、−は突起部を示す、

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. インク室壁に形成されたインク滴形成孔及び空気室壁に
   形成され上記インク滴形成孔に整列した外部孔を有する
   エアアシステッド・ドロップオンデマンド型のインクジ
   ェットヘッドにおいて、上記インク室壁に上記空気室内
   に突出する突起部を設けると共に該突起部にインク滴形
   成孔を設け、上記突出部の頂部表面が上記空気室壁の内
   表面またはその手前に位置するよう構成したことを特徴
   とするインクジェットヘッド。