JP2001121698A - インクジェットプリントヘッド - Google Patents
インクジェットプリントヘッドInfo
- Publication number
- JP2001121698A JP2001121698A JP30795099A JP30795099A JP2001121698A JP 2001121698 A JP2001121698 A JP 2001121698A JP 30795099 A JP30795099 A JP 30795099A JP 30795099 A JP30795099 A JP 30795099A JP 2001121698 A JP2001121698 A JP 2001121698A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- ink
- orifice
- nozzle
- chamber
- print head
- Prior art date
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- Pending
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- Particle Formation And Scattering Control In Inkjet Printers (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 ダミーノズルのメニスカスが壊れ易く、かつ
パージの際にはより多くのインクを排出できるプリント
ヘッドを提供すること。 【解決手段】 ノズル列の最上部にインク噴射に寄与し
ないダミーノズルを配設し、ダミーノズルのオリフィス
形状を円以外の形状にし、かつインク噴射用のノズルの
オリフィスよりも開口面積を大きくした。
パージの際にはより多くのインクを排出できるプリント
ヘッドを提供すること。 【解決手段】 ノズル列の最上部にインク噴射に寄与し
ないダミーノズルを配設し、ダミーノズルのオリフィス
形状を円以外の形状にし、かつインク噴射用のノズルの
オリフィスよりも開口面積を大きくした。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ドロップオンデマンド
方式のインクジェットプリンタのプリントヘッドに関す
る。
方式のインクジェットプリンタのプリントヘッドに関す
る。
【０００２】
【従来の技術】プリントヘッドのノズルにある残留イン
クを除去するため、加圧あるいは吸引によるパージ方法
が種々提案されている。また、特開昭５９−１９６２６
１号公報に開示されているように、ノズル列の上部にダ
ミーノズルを設け、パージ効果を高めれられるようにす
るものが提案されている。
クを除去するため、加圧あるいは吸引によるパージ方法
が種々提案されている。また、特開昭５９−１９６２６
１号公報に開示されているように、ノズル列の上部にダ
ミーノズルを設け、パージ効果を高めれられるようにす
るものが提案されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】前記ダミーノズルを有
するプリントヘッドの構成において、パージ効果を高め
るためには、同一の圧力で排出されるダミーノズルの排
出インク量が、記録用のノズルに比して多ければよい。
そのためには、記録用ノズルの径に比較して、ダミーノ
ズルの径を大きくすれば良いと思われるが、ノズル径を
大きくすることはインク排出にとっては有益であるもの
の、メニスカスの安定性の点では問題が残る。すなわ
ち、ノズル径が大きすぎると、印字中にプリントヘッド
が振動した際に、オリフィス表面のメニスカスが破壊さ
れ、結果的にノズル内に空気を吸い込んでしまうことと
なる。
するプリントヘッドの構成において、パージ効果を高め
るためには、同一の圧力で排出されるダミーノズルの排
出インク量が、記録用のノズルに比して多ければよい。
そのためには、記録用ノズルの径に比較して、ダミーノ
ズルの径を大きくすれば良いと思われるが、ノズル径を
大きくすることはインク排出にとっては有益であるもの
の、メニスカスの安定性の点では問題が残る。すなわ
ち、ノズル径が大きすぎると、印字中にプリントヘッド
が振動した際に、オリフィス表面のメニスカスが破壊さ
れ、結果的にノズル内に空気を吸い込んでしまうことと
なる。
【０００４】そこで、本発明の課題は、メニスカスを壊
れにくく、かつパージのときにはダミーノズルからより
多くのインクを排出するようにプリントヘッドの構成を
工夫することを課題とする。
れにくく、かつパージのときにはダミーノズルからより
多くのインクを排出するようにプリントヘッドの構成を
工夫することを課題とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記問題を解決するため
の本発明の第１の構成は、インクの圧力を高めるチャン
バと、チャンバ内に圧力変動を発生させる圧力発生素子
と、チャンバへのインク流路を形成してその量を制限す
るリストリクタと、リストリクタにインクを供給するマ
ニホールドと、インク噴射口となるオリフィスから構成
されたノズルを複数個列状に配設してインクを噴射させ
ることにより記録を行うインクジェットプリントヘッド
において、前記ノズル列の最上部にインク噴射に寄与し
ないダミーノズルを配設し、該ダミーノズルのオリフィ
ス形状を円以外の形状にし、かつインク噴射用のノズル
のオリフィスよりも開口面積を大きくしたことにある。
の本発明の第１の構成は、インクの圧力を高めるチャン
バと、チャンバ内に圧力変動を発生させる圧力発生素子
と、チャンバへのインク流路を形成してその量を制限す
るリストリクタと、リストリクタにインクを供給するマ
ニホールドと、インク噴射口となるオリフィスから構成
されたノズルを複数個列状に配設してインクを噴射させ
ることにより記録を行うインクジェットプリントヘッド
において、前記ノズル列の最上部にインク噴射に寄与し
ないダミーノズルを配設し、該ダミーノズルのオリフィ
ス形状を円以外の形状にし、かつインク噴射用のノズル
のオリフィスよりも開口面積を大きくしたことにある。
【０００６】上記問題を解決するための本発明の第２の
構成は、インクの圧力を高めるチャンバと、チャンバ内
に圧力変動を発生させる圧力発生素子と、チャンバへの
インク流路を形成してその量を制限するリストリクタ
と、リストリクタにインクを供給するマニホールドと、
インク噴射口となるオリフィスから構成されたノズルを
複数個列状に配設してインクを噴射させることにより記
録を行うインクジェットプリントヘッドにおいて、前記
ノズル列の最上部にインク噴射に寄与しないダミーノズ
ルを配設し、該ダミーノズルにオリフィス穴を複数個設
け、個々のオリフィス穴の開口面積をインク噴出用のノ
ズルのオリフィスの開口面積よりも小さくし、かつ所定
のパージ圧が負荷されたときにはメニスカスが破れてイ
ンク噴射用のノズルのオリフィスよりも多くのインクを
排出できるようにしたことにある。
構成は、インクの圧力を高めるチャンバと、チャンバ内
に圧力変動を発生させる圧力発生素子と、チャンバへの
インク流路を形成してその量を制限するリストリクタ
と、リストリクタにインクを供給するマニホールドと、
インク噴射口となるオリフィスから構成されたノズルを
複数個列状に配設してインクを噴射させることにより記
録を行うインクジェットプリントヘッドにおいて、前記
ノズル列の最上部にインク噴射に寄与しないダミーノズ
ルを配設し、該ダミーノズルにオリフィス穴を複数個設
け、個々のオリフィス穴の開口面積をインク噴出用のノ
ズルのオリフィスの開口面積よりも小さくし、かつ所定
のパージ圧が負荷されたときにはメニスカスが破れてイ
ンク噴射用のノズルのオリフィスよりも多くのインクを
排出できるようにしたことにある。
【０００７】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明につ
いて説明する。
いて説明する。
【０００８】図１は、本発明の一例となるプリントヘッ
ドの斜視図である。
ドの斜視図である。
【０００９】図において、プリントヘッド１は、インク
を保有するリザーバ１５と、ノズルを構成するジェット
パック１１とからなる。
を保有するリザーバ１５と、ノズルを構成するジェット
パック１１とからなる。
【００１０】ジェットパック１１は金属の薄板を積層し
て構成されており、最前面にはオリフィスプレート１２
が設けられている。また、オリフィスプレート１２にあ
けられている穴がオリフィス穴１３であり、これが個々
のノズルの一部を形成している。なお、このオリフィス
穴１３はオリフィスプレート１２上にマトリクス状に配
置されている。
て構成されており、最前面にはオリフィスプレート１２
が設けられている。また、オリフィスプレート１２にあ
けられている穴がオリフィス穴１３であり、これが個々
のノズルの一部を形成している。なお、このオリフィス
穴１３はオリフィスプレート１２上にマトリクス状に配
置されている。
【００１１】図２は、ノズル列のインク流路を模式的に
示したものである。
示したものである。
【００１２】図において、２１ａはダミーノズル、２１
ｂ、２１ｃ、・・・はインク噴射用のノズルであり、各
ノズルはオリフィス１３、チャンバ２２及びリストリク
タ２３とで構成されている。また、各リストリクタ２３
は、共通インク通路であるマニホールド２５に連通して
いる。
ｂ、２１ｃ、・・・はインク噴射用のノズルであり、各
ノズルはオリフィス１３、チャンバ２２及びリストリク
タ２３とで構成されている。また、各リストリクタ２３
は、共通インク通路であるマニホールド２５に連通して
いる。
【００１３】チャンバ２２の後部にはインク噴射の圧力
発生素子、例えば圧電素子が配設されており（図示せ
ず）、信号入力端子より任意に変位する。
発生素子、例えば圧電素子が配設されており（図示せ
ず）、信号入力端子より任意に変位する。
【００１４】インクは、ノズル内のマニホールド２５、
リストリクタ２３、チャンバ２２、オリフィス１３の順
に流れ、駆動素子のエネルギ印加によりチャンバ２２の
容積が変位することによりオリフィス１３からインク液
滴となって噴射される。
リストリクタ２３、チャンバ２２、オリフィス１３の順
に流れ、駆動素子のエネルギ印加によりチャンバ２２の
容積が変位することによりオリフィス１３からインク液
滴となって噴射される。
【００１５】図３は本発明になるオリフィス穴１３の形
状を示したものである。
状を示したものである。
【００１６】図において、最上部がダミーノズルのため
のオリフィス１３ａ、その他がインク噴射用のノズルの
オリフィス１３ｂ・・・である。
のオリフィス１３ａ、その他がインク噴射用のノズルの
オリフィス１３ｂ・・・である。
【００１７】次に、本発明の動作について説明する。
【００１８】図２の構造図に示すように、各ノズル２１
ａ、２１ｂ、２１ｃ・・・は、マニホールド２５に連通
しているため、マニホールド２５内のインクはダミーノ
ズル２１ａに溜まり易い。加圧パージ装置（図示せ
ず）、あるいは吸引パージ装置（図示せず）によりマニ
ホールド２５内に停留した気泡を効率良く排出するため
には、ダミーノズル用のオリフィス１２ａからの排出イ
ンク量をインク噴射用のノズルのオリフィスよりも多く
できればよい。しかし、前述の如く、単にダミーノズル
のオリフィス径をインク噴射用のノズルのオリフィス径
よりも広くすると、印字中のプリントヘッドの振動・衝
撃によって、オリフィス表面のインクメニスカスが壊れ
易くなり、得策ではない。
ａ、２１ｂ、２１ｃ・・・は、マニホールド２５に連通
しているため、マニホールド２５内のインクはダミーノ
ズル２１ａに溜まり易い。加圧パージ装置（図示せ
ず）、あるいは吸引パージ装置（図示せず）によりマニ
ホールド２５内に停留した気泡を効率良く排出するため
には、ダミーノズル用のオリフィス１２ａからの排出イ
ンク量をインク噴射用のノズルのオリフィスよりも多く
できればよい。しかし、前述の如く、単にダミーノズル
のオリフィス径をインク噴射用のノズルのオリフィス径
よりも広くすると、印字中のプリントヘッドの振動・衝
撃によって、オリフィス表面のインクメニスカスが壊れ
易くなり、得策ではない。
【００１９】そこで、ダミーノズルのオリフィス形状
を、図２の１３ａに示すように十文字形状とする。噴射
ノズルのオリフィス表面積をＳとし、ダミーノズル２１
ａのオリフィス表面積をＳａとした場合、Ｓａ≧Ｓとな
る。メニスカスの大きさを決定するのは幅寸法であるの
で、十文字形状で幅を狭くすれば、開口面積は大きい
が、メニスカスは壊れにくいオリフィス形状となる。
を、図２の１３ａに示すように十文字形状とする。噴射
ノズルのオリフィス表面積をＳとし、ダミーノズル２１
ａのオリフィス表面積をＳａとした場合、Ｓａ≧Ｓとな
る。メニスカスの大きさを決定するのは幅寸法であるの
で、十文字形状で幅を狭くすれば、開口面積は大きい
が、メニスカスは壊れにくいオリフィス形状となる。
【００２０】図３の（１）ではメニスカスの影響を考慮
する幅はＬ１となる。同様に、図３の（２）では、ダミ
ーノズルのオリフィス形状が三角形であり、その時のメ
ニスカスを決める幅はＬ２となる。更に、図３の（３）
では丸と長方形を組み合わせた形状であり、メニスカス
を決める幅はＬ３となる。これらの幅寸法をオリフィス
径Ｄより小さく、すなわちＤ≧Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３とすれ
ば、振動・衝撃でメニスカスが壊れにくく、かつより多
くのインクを排出することができるダミーノズルとする
ことができる。
する幅はＬ１となる。同様に、図３の（２）では、ダミ
ーノズルのオリフィス形状が三角形であり、その時のメ
ニスカスを決める幅はＬ２となる。更に、図３の（３）
では丸と長方形を組み合わせた形状であり、メニスカス
を決める幅はＬ３となる。これらの幅寸法をオリフィス
径Ｄより小さく、すなわちＤ≧Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３とすれ
ば、振動・衝撃でメニスカスが壊れにくく、かつより多
くのインクを排出することができるダミーノズルとする
ことができる。
【００２１】また、ダミーノズルのオリフィス形状は、
スリット型にすれば理論上はいくらでも大きく採れるこ
とになるが、実際には開校領域が限定される。本発明の
場合には、チャンバ２２のオリフィスと接触する面の面
積内に開けることとなる。
スリット型にすれば理論上はいくらでも大きく採れるこ
とになるが、実際には開校領域が限定される。本発明の
場合には、チャンバ２２のオリフィスと接触する面の面
積内に開けることとなる。
【００２２】また、開口位置の問題もある。例えば、図
２のノズル列において、ダミーノズルのオリフィス位置
をチャンバの向かって右側に寄せて開口すると、チャン
バ２２の左側は空気の停留場所となる。そこで、ダミー
オリフィス位置は、チャンバ２２の左半分に寄せて開口
する必要が出てくる。
２のノズル列において、ダミーノズルのオリフィス位置
をチャンバの向かって右側に寄せて開口すると、チャン
バ２２の左側は空気の停留場所となる。そこで、ダミー
オリフィス位置は、チャンバ２２の左半分に寄せて開口
する必要が出てくる。
【００２３】ダミーノズルに、ダミーオリフィスを複数
個開口して、インク排出効果を高める方法もある。この
場合、オリフィス径は、円、非円形状を問わず、一個あ
たりの表面積をインク噴射用のオリフィス面積Ｓよりも
小さくすれば良い。この場合、少なくともダミーノズル
のオリフィスのメニスカスが壊れるまでの圧力は必要で
ある。
個開口して、インク排出効果を高める方法もある。この
場合、オリフィス径は、円、非円形状を問わず、一個あ
たりの表面積をインク噴射用のオリフィス面積Ｓよりも
小さくすれば良い。この場合、少なくともダミーノズル
のオリフィスのメニスカスが壊れるまでの圧力は必要で
ある。
【００２４】
【発明の効果】ダミーノズルをノズル列の最上部に設
け、オリフィス穴をインク噴射用のノズルのオリフィス
穴の径よりも断面積において大きく設定したので、パー
ジ特性が向上した。また、ダミーノズルのオリフィス穴
を円形以外の形状にしたので、振動などの外乱でメニス
カスが壊れる問題も解消できた。更に、ダミーノズル
に、ダミーオリフィスを複数個開口し、一個あたりの表
面積をインク噴射用のノズルのオリフィス面積よりも小
さくし、所定のパージ圧では排出インクを多くすること
ができるようにしたので、パージ性能が向上した。
け、オリフィス穴をインク噴射用のノズルのオリフィス
穴の径よりも断面積において大きく設定したので、パー
ジ特性が向上した。また、ダミーノズルのオリフィス穴
を円形以外の形状にしたので、振動などの外乱でメニス
カスが壊れる問題も解消できた。更に、ダミーノズル
に、ダミーオリフィスを複数個開口し、一個あたりの表
面積をインク噴射用のノズルのオリフィス面積よりも小
さくし、所定のパージ圧では排出インクを多くすること
ができるようにしたので、パージ性能が向上した。
【図１】 本発明の一例となるプリントヘッドの概略斜
視図。
視図。
【図２】 本発明の一例となるノズル列のインク流路の
概略構成図。
概略構成図。
【図３】 本発明のオリフィス穴形状の例を示す正面
図。
図。
１１はジェットパック、１２はオリフィスプレート、１
３はオリフィス穴、１５はリザーバである。
３はオリフィス穴、１５はリザーバである。
Claims (2)
- 【請求項１】インクの圧力を高めるチャンバと、チャン
バ内に圧力変動を発生させる圧力発生素子と、チャンバ
へのインク流路を形成してその量を制限するリストリク
タと、リストリクタにインクを供給するマニホールド
と、インク噴射口となるオリフィスから構成されたノズ
ルを複数個列状に配設してインクを噴射させることによ
り記録を行うインクジェットプリントヘッドにおいて、 前記ノズル列の最上部にインク噴射に寄与しないダミー
ノズルを配設し、該ダミーノズルのオリフィス形状を円
以外の形状にし、かつインク噴射用のノズルのオリフィ
スよりも開口面積を大きくしたことを特徴とするインク
ジェットプリントヘッド。 - 【請求項２】インクの圧力を高めるチャンバと、チャン
バ内に圧力変動を発生させる圧力発生素子と、チャンバ
へのインク流路を形成してその量を制限するリストリク
タと、リストリクタにインクを供給するマニホールド
と、インク噴射口となるオリフィスから構成されたノズ
ルを複数個列状に配設してインクを噴射させることによ
り記録を行うインクジェットプリントヘッドにおいて、 前記ノズル列の最上部にインク噴射に寄与しないダミー
ノズルを配設し、該ダミーノズルにオリフィス穴を複数
個設け、個々のオリフィス穴の開口面積をインク噴出用
のノズルのオリフィスの開口面積よりも小さくし、かつ
所定のパージ圧が負荷されたときにはメニスカスが破れ
てインク噴射用のノズルのオリフィスよりも多くのイン
クを排出できるようにしたことを特徴とするインクジェ
ットプリントヘッド。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30795099A JP2001121698A (ja) | 1999-10-29 | 1999-10-29 | インクジェットプリントヘッド |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30795099A JP2001121698A (ja) | 1999-10-29 | 1999-10-29 | インクジェットプリントヘッド |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001121698A true JP2001121698A (ja) | 2001-05-08 |
Family
ID=17975133
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP30795099A Pending JP2001121698A (ja) | 1999-10-29 | 1999-10-29 | インクジェットプリントヘッド |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001121698A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007015343A (ja) * | 2005-07-11 | 2007-01-25 | Brother Ind Ltd | インクジェットヘッド |
| JP2007125807A (ja) * | 2005-11-04 | 2007-05-24 | Brother Ind Ltd | インクジェットヘッド |
| JP2017077639A (ja) * | 2015-10-19 | 2017-04-27 | 株式会社リコー | 液体吐出部材及び画像形成装置 |
-
1999
- 1999-10-29 JP JP30795099A patent/JP2001121698A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007015343A (ja) * | 2005-07-11 | 2007-01-25 | Brother Ind Ltd | インクジェットヘッド |
| JP2007125807A (ja) * | 2005-11-04 | 2007-05-24 | Brother Ind Ltd | インクジェットヘッド |
| JP2017077639A (ja) * | 2015-10-19 | 2017-04-27 | 株式会社リコー | 液体吐出部材及び画像形成装置 |
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