JP2672096B2 - インクジェット記録ヘッド - Google Patents
インクジェット記録ヘッドInfo
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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
- B41J2/14016—Structure of bubble jet print heads
- B41J2/14145—Structure of the manifold
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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- B41J2/1404—Geometrical characteristics
-
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- B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
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- B41J2002/14379—Edge shooter
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、インク（記録液）をオリフィスから液滴と
して吐出・飛翔させ、該液滴を紙などの被記録材に着弾
させて付着させ、記録を行なうインクジェット記録装置
に用いる記録ヘッド、特に印字信号が加えられたときに
吐出が行なわれるオンデマンド型のインクジェット記録
ヘッドに関する。 〔従来の技術〕 インクジェット記録方法は、インクをインク吐出用の
微細な孔（オリフィス）から液滴として吐出させて、該
液滴を紙等の被記録材に記録情報に応じて被着させ記録
を行なう記録方法であり、高速印字が可能でり、また普
通紙等に手軽に記録できるといった種々の利点を有す
る。 このインクジェット記録方法に用いられるインクジェ
ット記録装置は、オリフィスと、該オリフィスに連通す
るインクの流路と、該流路においてインクに作用させる
インクの吐出のためのエネルギーを発生させる吐出エネ
ルギー発生体とを有するインクジェット記録ヘッドを備
えている。 記録を実施する際には、吐出エネルギー発生体に吐出
エネルギーを発生させ、これを流路内のインクに作用さ
せて吐出のための圧力を発生させ、この圧力を利用して
インクをオリフィスから吐出させる。 インクジェット記録に用いられるインクとしては、顔
料や染料などの記録剤成分を、水、水溶性有機溶剤また
は非水溶性有機溶剤などの溶媒成分に溶解もしくは分散
した組成のものが一般的である。 従来のインクジェット記録ヘッドの構成の代表例を第
４図〜第６図に示す。 この記録ヘッドは、吐出エネルギー発生体１としての
例えば発熱抵抗体を複数個有する基板２上にインク吐出
のための流路を構成する流路壁３−１、３−２を積層
し、更に天板６をその上に接合して、流路および共通液
室５を形成した構成を有する。 記録の際には、吐出エネルギー発生体１に発熱抵抗体
を用いた場合には、それに不図示の電極を介して印字信
号を印加して発熱させることによって、発熱抵抗体付近
にあるインクを加熱し、インク中に瞬間的に気泡を発生
させ、その際の体積膨張によってオリフィス４からイン
クを吐出させる。 なお、吐出エネルギー発生体１として圧電素子などの
他の方式のものを使用した際には、それらの機能に応じ
たメカニズムでインク吐出が行なわれる。 吐出したインク滴はオリフィス４の前方に設けられた
紙などの被記録材（不図示）に付着し、インクドットを
形成する。 各流路へのインクの供給は、共通液室５により行なわ
れるので、共通液室５には流路数や駆動周波数（発熱抵
抗体１に印加される印字信号の周波数）に応じた充分な
容積が確保されている必要がある。 例えば、第６図に示したように充分な容積の共通液室
５を設けることにより、スムーズなインクの供給が実現
でき、マルチノイズ化および高密度化が可能となる。 また、以上のような構成のインクジェット記録ヘッド
では、第４図に示した流路長ｌをより短くすることによ
り、駆動周波数応答の向上が実現できる。 〔発明が解決しようとする課題〕 ところが、上述したような従来の構成のインクジェッ
ト記録ヘッドにおいては、ベタ印字時や多数のオリフィ
スからのインクの同時放出があった時など、インクの消
費量（オリフィスからの吐出量）が極端に増大した場
合、インク吐出が不安定となり、良好な印字品位を得る
ことができなくなる場合が多い。このような現象では、
各流路間での相互干渉や記録ヘッド内部でのインクの流
れに乱れが生じると推定される。 本発明者らは、このような解決すべき課題について鋭
意検討した結果なされたものである。 本発明の目的は、吐出安定性に常に優れたインクジェ
ット記録ヘッド提供することにある。 ［課題を解決するための手段］ 本発明者らは流路の構造を変更するだけで、すなわち
流路を液室内へ延長するという簡単な構造の改良によっ
て、良好な記録特性を維持しつつ、隣接流路間の相互干
渉を抑え、上記のようなインクの消費量の時期的増大時
における不安定な吐出状態を解決できるとの結論を得
て、本発明に到達した。 前述の目的を達成する本発明は、インクを吐出するた
めのオリフィスと、該オリフィスに連通しインクを吐出
させるためのエネルギーを発生する吐出エネルギー発生
体がそれぞれ設けられた複数の流路と、前記複数の流路
に連通し各流路にインクを供給するための液室とを有す
るインクジェット記録ヘッドにおいて、前記流路を構成
する側壁が前記液室内部に延在する延長部を有すると共
に、該延長部の上に位置する前記液室の天井部分を該延
長部よりも高くしたことを特徴とするインクジェット記
録ヘッドである。 本発明のインクジェット記録ヘッドにおいては、流路
の液室側部分に、液室内部へ伸びた延長部を有すると共
に、延長部で挟まれる部分の流路が延長部の延びる方向
の面で共通液室内に連通しており、この延長部の作用に
よって、先に述べたような従来の記録ヘッドで顕著であ
ったインク消費量の増大時における隣接流路間での相互
緩衝が抑えられ、記録ヘッド内に常に安定したインクの
流れを形成でき、記録ヘッドの記録特性を維持しつつ安
定したインク吐出が常に得られる。 〔実施例〕 以下、図面を参照しつつ本発明の一実施例について説
明する。 第１図は本発明のインクジェット記録ヘッドの一例の
展開斜視図、第２図はその流路および液室を構成する壁
の構造を示す平面図、第３図はその流路に沿った断面図
である。 本発明の記録ヘッドは、液室５内に伸びた流路壁３−
１の延長部が設けられている。 このような延長部が設けられることによって、上述し
たような流路間での相互緩衝を排除した良好な吐出安定
性を得ることができる。 延長部の長さは、流路の大きさや構造、その数などに
応じて良好な吐出安定性が得られる範囲内で選択すれば
良いが、第２図および第３図にしめしたl1とl2の関係
が、l2/l1が0.5以上であるのが好ましい。 なお、延長部上の共通液室５の天井部分が流路壁３−
１よりも高くなっており、更に流路壁３−１は天板で覆
われていない、つまり、延長部で挟まれる部分の流路が
液室内に延在する方向に伸びる面で液室内に連通してい
るので、ここからインクの流路への供給が充分に行なわ
れ（第３図矢印Ａ）、延長部を設けたことによる応答周
波数に代表される記録ヘッドの特性に悪影響を及ぼすこ
とはない。 このような構成の本発明のインクジェット記録ヘッド
は、インクジェット記録ヘッドの形成時に、流路壁３−
１に所定の延長部を設けることにより形成することがで
きる。例えば、フォトリソグラフィーを用いた工程によ
り流路壁を形成する場合には、流路壁形状を流路壁形成
用の感光性樹脂に露光する際に上述の延長部を有する流
路壁形状を露光できる露光マスクを用い、その他の工程
は通常どおり行って本発明の記録ヘッドを得ることがで
きる。 従って、本発明の記録ヘッドの流路壁の延長部以外の
各部分の構成は特に限定されず、どのようなものでも良
い。 なお、第１図〜第３図に示した構成の各種記録ヘッド
を以下の条件で作製し、そのそれぞれを用いて記録を実
施し、印字状態と着弾点精度を評価した。その結果を表
１、表２に示す。 記録ヘッド形成上限（表１）； 流路数:24 流路ピッチ:140μｍ 発熱抵抗体面積:30×150μm2 オリフィス−発熱抵抗体間距離（Ｘ）:150μｍ 流路長l1:600μｍ 延長部長l2: ０、100、200、300、400、500、600、700μｍの計８タ
イプ（１タイプあたり複数個作製） 記録ヘッド形成条件（表２）； 流路数:256 流路ピッチ:64μｍ 発熱抵抗体面積:20×100μm2 オリフィス−発熱抵抗体間距離（Ｘ）:100μｍ 流路長l1:500μｍ 延長部長l2: ０、200、400、600、800μｍの計５タイプ（１タイプあ
たり複数個作製） 記録条件（各例で共通）； 駆動周波数2kHz 駆動パルス幅７μｓ 使用インク（各例で共通）； 以下の組成のインクジェット記録用インク 水（イオン交換水） 72％ ジエチレングリコール 23％ エチレングリコール ３％ 染料 ２％ 表１、表２に示した結果から明らかなように、応答周
波数には延長部を設けたことによる変化は認められず、
液室から流路へ充分なインク供給が確保され、また主に
l1によて規定される応答周波数に代表される記録特性
が、延長部によって影響を受けないことが確認された。 また、l2/l1≧0.5であることによって良好な印字品位
と着弾点精度が得られ、吐出安定性に優れることが実証
された。 〔発明の効果〕 以上説明したように本発明のインクジェット記録ヘッ
ドは、流路壁が液室内部へ延長された構成を有し、その
結果各流路間での相互干渉が効果的に抑えられ、常に安
定したインク吐出状態が得られる。したがって、高密度
でマルチオリフィス化された記録ヘッドにおいいても、
本発明における構造を用いれば、良好な印字品位でのイ
ンクジェット記録を常に実施することができる。
して吐出・飛翔させ、該液滴を紙などの被記録材に着弾
させて付着させ、記録を行なうインクジェット記録装置
に用いる記録ヘッド、特に印字信号が加えられたときに
吐出が行なわれるオンデマンド型のインクジェット記録
ヘッドに関する。 〔従来の技術〕 インクジェット記録方法は、インクをインク吐出用の
微細な孔（オリフィス）から液滴として吐出させて、該
液滴を紙等の被記録材に記録情報に応じて被着させ記録
を行なう記録方法であり、高速印字が可能でり、また普
通紙等に手軽に記録できるといった種々の利点を有す
る。 このインクジェット記録方法に用いられるインクジェ
ット記録装置は、オリフィスと、該オリフィスに連通す
るインクの流路と、該流路においてインクに作用させる
インクの吐出のためのエネルギーを発生させる吐出エネ
ルギー発生体とを有するインクジェット記録ヘッドを備
えている。 記録を実施する際には、吐出エネルギー発生体に吐出
エネルギーを発生させ、これを流路内のインクに作用さ
せて吐出のための圧力を発生させ、この圧力を利用して
インクをオリフィスから吐出させる。 インクジェット記録に用いられるインクとしては、顔
料や染料などの記録剤成分を、水、水溶性有機溶剤また
は非水溶性有機溶剤などの溶媒成分に溶解もしくは分散
した組成のものが一般的である。 従来のインクジェット記録ヘッドの構成の代表例を第
４図〜第６図に示す。 この記録ヘッドは、吐出エネルギー発生体１としての
例えば発熱抵抗体を複数個有する基板２上にインク吐出
のための流路を構成する流路壁３−１、３−２を積層
し、更に天板６をその上に接合して、流路および共通液
室５を形成した構成を有する。 記録の際には、吐出エネルギー発生体１に発熱抵抗体
を用いた場合には、それに不図示の電極を介して印字信
号を印加して発熱させることによって、発熱抵抗体付近
にあるインクを加熱し、インク中に瞬間的に気泡を発生
させ、その際の体積膨張によってオリフィス４からイン
クを吐出させる。 なお、吐出エネルギー発生体１として圧電素子などの
他の方式のものを使用した際には、それらの機能に応じ
たメカニズムでインク吐出が行なわれる。 吐出したインク滴はオリフィス４の前方に設けられた
紙などの被記録材（不図示）に付着し、インクドットを
形成する。 各流路へのインクの供給は、共通液室５により行なわ
れるので、共通液室５には流路数や駆動周波数（発熱抵
抗体１に印加される印字信号の周波数）に応じた充分な
容積が確保されている必要がある。 例えば、第６図に示したように充分な容積の共通液室
５を設けることにより、スムーズなインクの供給が実現
でき、マルチノイズ化および高密度化が可能となる。 また、以上のような構成のインクジェット記録ヘッド
では、第４図に示した流路長ｌをより短くすることによ
り、駆動周波数応答の向上が実現できる。 〔発明が解決しようとする課題〕 ところが、上述したような従来の構成のインクジェッ
ト記録ヘッドにおいては、ベタ印字時や多数のオリフィ
スからのインクの同時放出があった時など、インクの消
費量（オリフィスからの吐出量）が極端に増大した場
合、インク吐出が不安定となり、良好な印字品位を得る
ことができなくなる場合が多い。このような現象では、
各流路間での相互干渉や記録ヘッド内部でのインクの流
れに乱れが生じると推定される。 本発明者らは、このような解決すべき課題について鋭
意検討した結果なされたものである。 本発明の目的は、吐出安定性に常に優れたインクジェ
ット記録ヘッド提供することにある。 ［課題を解決するための手段］ 本発明者らは流路の構造を変更するだけで、すなわち
流路を液室内へ延長するという簡単な構造の改良によっ
て、良好な記録特性を維持しつつ、隣接流路間の相互干
渉を抑え、上記のようなインクの消費量の時期的増大時
における不安定な吐出状態を解決できるとの結論を得
て、本発明に到達した。 前述の目的を達成する本発明は、インクを吐出するた
めのオリフィスと、該オリフィスに連通しインクを吐出
させるためのエネルギーを発生する吐出エネルギー発生
体がそれぞれ設けられた複数の流路と、前記複数の流路
に連通し各流路にインクを供給するための液室とを有す
るインクジェット記録ヘッドにおいて、前記流路を構成
する側壁が前記液室内部に延在する延長部を有すると共
に、該延長部の上に位置する前記液室の天井部分を該延
長部よりも高くしたことを特徴とするインクジェット記
録ヘッドである。 本発明のインクジェット記録ヘッドにおいては、流路
の液室側部分に、液室内部へ伸びた延長部を有すると共
に、延長部で挟まれる部分の流路が延長部の延びる方向
の面で共通液室内に連通しており、この延長部の作用に
よって、先に述べたような従来の記録ヘッドで顕著であ
ったインク消費量の増大時における隣接流路間での相互
緩衝が抑えられ、記録ヘッド内に常に安定したインクの
流れを形成でき、記録ヘッドの記録特性を維持しつつ安
定したインク吐出が常に得られる。 〔実施例〕 以下、図面を参照しつつ本発明の一実施例について説
明する。 第１図は本発明のインクジェット記録ヘッドの一例の
展開斜視図、第２図はその流路および液室を構成する壁
の構造を示す平面図、第３図はその流路に沿った断面図
である。 本発明の記録ヘッドは、液室５内に伸びた流路壁３−
１の延長部が設けられている。 このような延長部が設けられることによって、上述し
たような流路間での相互緩衝を排除した良好な吐出安定
性を得ることができる。 延長部の長さは、流路の大きさや構造、その数などに
応じて良好な吐出安定性が得られる範囲内で選択すれば
良いが、第２図および第３図にしめしたl1とl2の関係
が、l2/l1が0.5以上であるのが好ましい。 なお、延長部上の共通液室５の天井部分が流路壁３−
１よりも高くなっており、更に流路壁３−１は天板で覆
われていない、つまり、延長部で挟まれる部分の流路が
液室内に延在する方向に伸びる面で液室内に連通してい
るので、ここからインクの流路への供給が充分に行なわ
れ（第３図矢印Ａ）、延長部を設けたことによる応答周
波数に代表される記録ヘッドの特性に悪影響を及ぼすこ
とはない。 このような構成の本発明のインクジェット記録ヘッド
は、インクジェット記録ヘッドの形成時に、流路壁３−
１に所定の延長部を設けることにより形成することがで
きる。例えば、フォトリソグラフィーを用いた工程によ
り流路壁を形成する場合には、流路壁形状を流路壁形成
用の感光性樹脂に露光する際に上述の延長部を有する流
路壁形状を露光できる露光マスクを用い、その他の工程
は通常どおり行って本発明の記録ヘッドを得ることがで
きる。 従って、本発明の記録ヘッドの流路壁の延長部以外の
各部分の構成は特に限定されず、どのようなものでも良
い。 なお、第１図〜第３図に示した構成の各種記録ヘッド
を以下の条件で作製し、そのそれぞれを用いて記録を実
施し、印字状態と着弾点精度を評価した。その結果を表
１、表２に示す。 記録ヘッド形成上限（表１）； 流路数:24 流路ピッチ:140μｍ 発熱抵抗体面積:30×150μm2 オリフィス−発熱抵抗体間距離（Ｘ）:150μｍ 流路長l1:600μｍ 延長部長l2: ０、100、200、300、400、500、600、700μｍの計８タ
イプ（１タイプあたり複数個作製） 記録ヘッド形成条件（表２）； 流路数:256 流路ピッチ:64μｍ 発熱抵抗体面積:20×100μm2 オリフィス−発熱抵抗体間距離（Ｘ）:100μｍ 流路長l1:500μｍ 延長部長l2: ０、200、400、600、800μｍの計５タイプ（１タイプあ
たり複数個作製） 記録条件（各例で共通）； 駆動周波数2kHz 駆動パルス幅７μｓ 使用インク（各例で共通）； 以下の組成のインクジェット記録用インク 水（イオン交換水） 72％ ジエチレングリコール 23％ エチレングリコール ３％ 染料 ２％ 表１、表２に示した結果から明らかなように、応答周
波数には延長部を設けたことによる変化は認められず、
液室から流路へ充分なインク供給が確保され、また主に
l1によて規定される応答周波数に代表される記録特性
が、延長部によって影響を受けないことが確認された。 また、l2/l1≧0.5であることによって良好な印字品位
と着弾点精度が得られ、吐出安定性に優れることが実証
された。 〔発明の効果〕 以上説明したように本発明のインクジェット記録ヘッ
ドは、流路壁が液室内部へ延長された構成を有し、その
結果各流路間での相互干渉が効果的に抑えられ、常に安
定したインク吐出状態が得られる。したがって、高密度
でマルチオリフィス化された記録ヘッドにおいいても、
本発明における構造を用いれば、良好な印字品位でのイ
ンクジェット記録を常に実施することができる。
【図面の簡単な説明】
第１図〜第３図は本発明のインクジェット記録ヘッドの
一例の構成を示した図であり、第４図〜第６図は従来の
インクジェット記録ヘッドの構成を示した図である。な
お、第１図および第４図は記録ヘッドの展開斜視図、第
２図および第５図は基板上に設けられた流路と液室を構
成する壁の構造を示す平面図、第３図および第６図は流
路方向に沿って記録ヘッドを切断した断面図である。 1:吐出エネルギー発生体 2:基板 ３−１、３−2:壁 4:オリフィス 5:共通液室 6:天板 7:インク供給口
一例の構成を示した図であり、第４図〜第６図は従来の
インクジェット記録ヘッドの構成を示した図である。な
お、第１図および第４図は記録ヘッドの展開斜視図、第
２図および第５図は基板上に設けられた流路と液室を構
成する壁の構造を示す平面図、第３図および第６図は流
路方向に沿って記録ヘッドを切断した断面図である。 1:吐出エネルギー発生体 2:基板 ３−１、３−2:壁 4:オリフィス 5:共通液室 6:天板 7:インク供給口
Claims (1)
- (57)【特許請求の範囲】 １．インクを吐出するためのオリフィスと、該オリフィ
スに連通しインクを吐出させるためのエネルギーを発生
する吐出エネルギー発生体がそれぞれ設けられた複数の
流路と、前記複数の流路に連通し各流路にインクを供給
するための液室とを有するインクジェット記録ヘッドに
おいて、 前記流路を構成する側壁が前記液室内部に延在する延長
部を有すると共に、該延長部の上に位置する前記液室の
天井部分を該延長部よりも高くしたことを特徴とするイ
ンクジェット記録ヘッド。 ２．前記流路の延長部が、該流路の全長0.5倍以上の長
さを有する特徴請求の範囲第１項に記載のインクジェッ
ト記録ヘッド。 ３．前記吐出エネルギー発生体は発熱抵抗体である特許
請求の範囲第１項に記載のインクジェット記録ヘッド。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62245842A JP2672096B2 (ja) | 1987-10-01 | 1987-10-01 | インクジェット記録ヘッド |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62245842A JP2672096B2 (ja) | 1987-10-01 | 1987-10-01 | インクジェット記録ヘッド |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6490754A JPS6490754A (en) | 1989-04-07 |
| JP2672096B2 true JP2672096B2 (ja) | 1997-11-05 |
Family
ID=17139663
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62245842A Expired - Fee Related JP2672096B2 (ja) | 1987-10-01 | 1987-10-01 | インクジェット記録ヘッド |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2672096B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2810187B2 (ja) * | 1990-02-13 | 1998-10-15 | キヤノン株式会社 | 液体噴射記録ヘッドおよび該ヘッドを具備する液体噴射記録装置 |
| US6491380B2 (en) | 1997-12-05 | 2002-12-10 | Canon Kabushiki Kaisha | Liquid discharging head with common ink chamber positioned over a movable member |
| US6592214B2 (en) | 2001-10-09 | 2003-07-15 | Toshiba Tec Kabushiki Kaisha | Ink-jet head, ink-jet head with bubble extracting device, and ink-jet type printing apparatus |
| JP4126553B2 (ja) | 2003-10-07 | 2008-07-30 | ソニー株式会社 | 液体吐出装置 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59199252A (ja) * | 1983-04-28 | 1984-11-12 | Canon Inc | 液体噴射記録ヘツド |
-
1987
- 1987-10-01 JP JP62245842A patent/JP2672096B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6490754A (en) | 1989-04-07 |
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