JP2841629B2 - インクジェット記録ヘッド及びインクジェット記録装置 - Google Patents

インクジェット記録ヘッド及びインクジェット記録装置

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【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はインク滴を吐出して紙等の記録媒体に画像を
形成するインクジェット記録ヘッドを備えたインクジェ
ット記録装置に関する。
〔従来の技術〕
従来、インク滴を吐出して紙等の記録媒体の画像を形
成するインクジェット記録ヘッドとしては、特開昭57−
49567号公報に記載されたものなどが知られている。
このような従来のインクジェット記録ヘッドを第7
図、第8図を用いて説明する。図において、インクジェ
ット基板3は、その両面に複数のノズル開口2、及びノ
ズル開口2と連通する流路が形成されたベース3aに、薄
板3b,3bをそれぞれの面に接着して構成されている。ま
た、ベース3aのノズル開口面4の中央部には、深さ一定
の凹部5が形成されている。この凹部5は、各ノズル開
口2両側の幅をほぼ同一距離となるように形成されてお
り、これによりノズル開口からのインク滴を吐出方向を
ノズル開口面に対して垂直に保つことができる。すなわ
ち、凹部5はノズル開口面4から余分なインクを流入さ
せ、ノズル開口2周囲のインク層の厚さと形状を適正に
保つ機能を備えている。
〔発明が解決しようとする課題〕
この凹部の形状は、凹部内へ流入してきたインクが凹
部外へ排出されやすい形状でなければならない。またイ
ンクジェット記録ヘッドの取り付け姿勢も、凹部のイン
クが排出され易いことが必要である。すなわち凹部に連
続する面が、重力によって凹部からインクが流れ出しや
すい形状であるか、または取り付け姿勢によって流れだ
し易くなっている必要がある。
しかし、インクジェット記録ヘッドの製造方法や印字
方法などによってノズル前面付近の形状や、インクジェ
ット記録ヘッドの取り付け姿勢が制限されて凹部のイン
クが凹部外に排出されない場合には、凹部に停滞したイ
ンクが凹部両側のノズル開口面のインク層と連続してし
まい、上述したノズル開口2周囲のインク層の厚さと形
状を適正に保つことができなくなり、インク滴が飛行曲
がりをするという問題がある。
この問題を解決する方法としては、印字動作を行って
いない場合にインクジェット記録ヘッドのノズルを覆う
キャップのインク吸収材を取り付け、この吸収材を凹部
に接触させて凹部のインクを吸収する方法が考えられ
る。
しかしこの吸収材は一般にインクジェット記録装置の
キャップ位置において凹部に対する位置精度が低い。ま
た凹部との接触を繰り返すことによって変形し、凹部に
接触しなくなったり、場合によってはノズル開口に接触
することもある。吸収材がノズル開口に接触すると、そ
の後のインクの吐出が困難になったり、インク滴の吐出
方向が不安定になるなどの印字品質の低下を招く。
吸収材がノズル開口に接触せずに凹部に確実に接触す
るためには、ノズルから凹部の端までの長さを長くすれ
ば良く、その最も容易な方法は凹部の深さを深くするこ
とも考えられるが、単に凹部を深くした場合、インクジ
ェット基板の強度が低下し、紙こすりや紙ジャムによっ
てインクジェット記録ヘッドが破損してしまう危険性が
ある。
そこで本発明はこのような問題点を解決するもので、
その目的とするところは、凹部内のインクによるノズル
開口面への影響を低減すること、また凹部内のインクを
確実に凹部外に排出することができるインクジェット記
録ヘッド及びインクジェット記録装置を提供することに
ある。
〔課題を解決するための手段〕
本発明のインクジェット記録ヘッドは、インク滴を吐
出する複数のノズル開口が列設されたノズル列を複数列
備え、このノズル列間に前記ノズル列に沿うよう形成さ
れた凹部を有するインクジェット記録ヘッドにおいて、
少なくともノズル開口配列方向下方側の前記凹部が、ノ
ズル開口配列方向上方側よりも深いことを特徴とする。
また、本発明のインクジェット記録装置は、インク滴
を吐出する複数のノズル開口が列設されたノズル列を複
数列備え、このノズル列間に前記ノズル列に沿うよう形
成された凹部を有するインクジェット記録ヘッドと、こ
の記録ヘッドのノズル開口面を覆うキャッピング部材と
を備えたインクジェット記録装置において、 前記記録ヘッドに形成された凹部は、ノズル開口配列
方向下方側がノズル開口配列方向上方側よりも深くなる
ような傾斜した底部を備え、この凹部は前記キャッピン
グ部材内部に配置された吸収部材と当接することを特徴
とする。
〔実施例〕
以下に本発明の実施例を図面にもとづいて説明する。
第1図は、本発明のインクジェット記録装置の実施例
を示した図であり、図においてインクジェット記録ヘッ
ド1は、図中左下方向へインク滴を吐出するようにイン
クジェット基板3が配置されている。また印字動作を行
っていない場合には、図のようにキャップ6がインクジ
ェット記録ヘッド1のノズル開口面4を覆い、吸収材7
がインクジェット基板3の凹部5に接触して凹部5のイ
ンクを吸収する。
第2図は、第1図に示したインクジェット基板3につ
いての図であり、図においてインクジェット基板3は、
正方形のガラス製ベース3aの両面にフォトエッチング法
によって複数の流路を形成し、このベース3aの両面に薄
板3b,3bを熱融着する。次にインクジェット基板3の流
路が形成された一角を切断してノズル開口2及びノズル
開口面4を形成する。ノズル開口面4の中央部には、凹
部5が研削によって形成されている。この凹部5の底面
は図にあるようにノズル開口面に対して角度θノズル開
口列下方に傾斜した平面である。つまり、図面A側(ノ
ズル開口列上方)では凹部5の深さは浅いが、B側(ノ
ズル開口列下方)では深く形成されている。
この様にB側を深くしたことにより重力によって溜ま
るインク量を多くすることができ、ノズル開口面へのイ
ンクの影響を低減することができる。また、凹部のB側
をインクジェット記録装置のキャップ6内の吸収材7が
接触するようにした場合、吸収材7は確実に凹部5に接
触する。
第3図は、キャップの吸収材7の従来のインクジェッ
ト基板及び本発明のインクジェット基板への接触の仕方
の違いを示した図である。
図において従来及び本発明のインクジェット基板3は
共に、ノズル開口面4が垂直に対して傾いており、ノズ
ル開口面4の下側に続く面8は水平になっている。
図において一点鎖線は従来のインクジェット基板3の
凹部5の形状を示す。従来の凹部5は、ノズル開口面4
とこの面の上側に続く面のなす角αが45゜であり、凹部
5の深さd1が0.5mmであるとき、ノズル開口面4の端か
ら凹部5の端までの距離X1は0.5mmである。キャップ6
内の吸収材7は、取り付け精度や変形などにより破線の
位置Aから実線の位置Bまで変化する可能性がある。こ
の距離は一般に基準値に対して±1mmの範囲となる。図
において、破線の位置Aで吸収材7の上部がノズル2に
接触しないようにした場合、実線の位置Bでは吸収材7
は凹部5に接触しない。従つて凹部5のインクは吸収さ
れず、凹部5に溜る。
これに対して実線で示した本発明のインクジェット基
板3の凹部5の底面は、ノズル開口面4に対して角度β
傾いている。従って、吸収材7に当接する領域での凹部
5の深さ最大d2になり、従来の深さd1よりも深くなるた
め、実線の吸収材の位置Bでも吸収材7は凹部5に接触
し、凹部5のインクを吸収して除去することができる。
凹部5の深さが一定である場合にも、凹部全体の深さ
を深くすることによって吸収材7を確実に接触させるこ
とは可能であるが、深くすることによって強度が低下
し、インクジェット基板3が破損し易くなる。
第4図は凹部の強度を増すための凹部の形状を示す。
凹部5の底面をノズル前面4に対して傾斜させた場合、
凹部5の深さが浅い方においてノズル前面4のインク層
9に影響を与えない程度に浅くしたとき、凹部5の深さ
が深い方においては、ノズル前面4と凹部5の底面とが
平行の場合に比べて深さは深い。従つてこの部分の強度
は低下し、破損し易くなる。
第4図(a)は、凹部5のコーナー10に面取りをする
ことによって強度を増すとともに、凹部5を切削加工に
よって作成する場合の加工工具の耐久性を向上させるこ
とができる。
また第4図(b)では、凹部5のコーナー11を円弧状
とすることによって(a)と同様の効果が得られる。
第5図は凹部の底面がノズル前面と平行な平面と、平
行でない面の2面で構成されている実施例を示す。第5
図(a)において、2つの平面5aと5bで形成された面
と、ノズル前面4とθの各を成す面5c(破線)とを比較
すると、A部ではノズル前面4のインク層9に悪影響を
与えるインクを除去するのに充分な深さの凹部5を設け
ることができる。またB部では5cに比べて深さが浅くな
っていることから、インクジェット基板3の強度が増
す。さらにC部ではノズル前面4とθの角を成す面5cと
同一の深さとなり、吸収材7は確実に凹部5に接触す
る。
また第5図(b)は凹部5がノズル前面4と平行な平
面5aと円弧状の面5cで構成されている実施例であり、第
5図(a)と同様の効果を有する。
第6図はノズル前面に凹部を有するインクジェット基
板のベースの製造方法の実施例である。図においてベー
ス3aは片面にフォトエッチング法によって複数個のノズ
ル2を有する流路を形成した2枚の薄板a1、a2の間に凹
部5の分だけ小さいスベーサーa3を挟み込む形で構成さ
れている。この方法によれば、研削や切削などの後加工
を行なう場合に比べて、凹部5を容易に設けることがで
きることや、凹部5の形状を任意に設定することができ
る。また、両面に流路を形成する場合に比べて製造方法
が簡単であるといえる。さらにa1、a2を同一の形状とす
ることによって、量産効果によってコストダウンが図ら
れ、またスベーサー2cの厚さによってノズル位置構成
(ノズル列間隔)を容易に変更することができるなどの
効果もある。
以上の構成は単なる一例に通ぎす、ノズルを薄板側に
構成しても良いし、ベースと薄板の両方に構成してもよ
い。また流路の構成方法としては、樹脂の射出成形法や
金属の電銭法、光硬化性材料の感光による方法などもあ
る。
〔発明の効果〕
本発明のインクジェット記録装置は、インク滴を吐出
する複数のノズル開口が列設されたノズル列を複数列備
え、このノズル列間に前記ノズル列に沿うよう形成され
た凹部を有するインクジェット記録ヘッドにおいて、少
なくともノズル開口配列方向下方側の前記凹部が、ノズ
ル開口配列方向上方側よりも深くしたことにより、重力
によってノズル開口面近傍のインクをノズル開口列下方
に多く溜めることができ、凹部のインクによるノズル開
口面への影響を低減することができる。
また、本発明のインクジェット記録装置は、インク滴
を吐出する複数のノズル開口が列設されたノズル列の複
数列備え、このノズル列間に前記ノズル列に沿うよう形
成された凹部を有するインクジェット記録ヘッドと、こ
の記録ヘッドのノズル開口面を覆うキャッピング部材と
を備えたインクジェット記録装置において、前記記録ヘ
ッドに形成された凹部は、ノズル開口配列方向下方側が
ノズル開口配列方向上方側よりも深くなるような傾斜し
た底部を備え、この凹部は前記キャッピング部材内部に
配置された吸収部材と当接することを特徴とすることに
より、凹部にキャップ内の吸収材を確実に接触させてイ
ンクを除去することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明のインクジェット記録ヘッドとキャップ
の断面図。第2図は本発明のインクジェット基板の構造
図。第3図は従来のインクジェット基板と本発明のイン
クジェット基板との吸収材との位置関係の違いを示すイ
ンクジェット基板の縦断面図。第4図はノズル前面の凹
部の形状を示すインクジェット基板の横断面図。第5図
はノズル前面の凹部形状の実施例を示す縦断面図。第6
図はノズル前面の凹部を有するインクジェット基板の製
造方法の実施例を示す構造図。第7図は従来のノズル前
面の凹部の形状を示す特関昭57−49567に記載された断
面図。第8図は従来のノズル前面の凹部の形状を示すイ
ンクジェット基板の構造図。 1……インクジェット記録ヘッド 2……ノズル開口 3……ノズル開口面 3a……ベース 3b……薄板 4……ノズル前面 5……凹部 6……キャップ 7……キャップ内の吸収材 8……ノズル前面の下側に続く面 9……ノズル前面のインク層
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 會田 真由美 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 (56)参考文献 特開 平1−125242(JP,A) 特開 平1−123752(JP,A) 特開 昭62−297156(JP,A) 特開 昭57−63268(JP,A) 特開 昭57−49567(JP,A) 実開 昭61−168930(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) B41J 2/135,2/165

Claims (5)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】インク滴を吐出する複数のノズル開口が配
    列されたノズル列を複数列備え、このノズル列間に前記
    ノズル列に沿うよう形成された凹部を有するインクジェ
    ット記録ヘッドにおいて、 少なくともノズル開口配列方向下方側の前記凹部が、ノ
    ズル開口配列方向上方側よりも深いことを特徴とするイ
    ンクジェット記録ヘッド。
  2. 【請求項2】前記凹部の底部が、ノズル開口配列方向下
    方側がノズル開口配列方向上方側よりも深くなるよう連
    続的に傾斜していることを特徴とする特許請求の範囲第
    1項記載のインクジェット記録ヘッド。
  3. 【請求項3】前記凹部の断面形状が4つ以上の面を有す
    ることを特徴とする特許請求の範囲第1項記載のインク
    ジェット記録ヘッド。
  4. 【請求項4】前記凹部の断面形状が円弧状であることを
    特徴とする特許請求の範囲第1項記載のインクジェット
    記録ヘッド。
  5. 【請求項5】インク滴を吐出する複数のノズル開口が列
    設されたノズル列を複数列備え、このノズル列間に前記
    ノズル列に沿うよう形成された凹部を有するインクジェ
    ット記録ヘッドと、この記録ヘッドのノズル開口面を覆
    うキャッピング部材とを備えたインクジェット記録装置
    において、 前記記録ヘッドに形成された凹部は、ノズル開口配列方
    向下方側がノズル開口配列方向上方側よりも深くなるよ
    うな傾斜した底部を備え、この凹部は前記キャッピング
    部材内部に配置された吸収部材と当接することを特徴と
    するインクジェット記録装置。
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