JP3531495B2 - インクジェット式記録ヘッド - Google Patents
インクジェット式記録ヘッドInfo
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- JP3531495B2 JP3531495B2 JP28612198A JP28612198A JP3531495B2 JP 3531495 B2 JP3531495 B2 JP 3531495B2 JP 28612198 A JP28612198 A JP 28612198A JP 28612198 A JP28612198 A JP 28612198A JP 3531495 B2 JP3531495 B2 JP 3531495B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- ink
- reservoir
- flow path
- pressure generating
- recording head
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Classifications
-
- 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
- B41J2002/14419—Manifold
Landscapes
- Particle Formation And Scattering Control In Inkjet Printers (AREA)
Description
ーバに連通する圧力発生室のインクを圧力発生手段によ
り加圧してノズル開口からインク滴を吐出させるインク
ジェット式記録ヘッドに関する。
バ、ノズル開口に連通する圧力発生室、及びインク供給
口が形成された流路基板を蓋体により封止して、圧力発
生室を発熱素子や、圧力発生室の一部を変形させること
ができるように設けられた圧電振動子等の圧力発生手段
により加圧し、ノズル開口からインク滴を吐出させるよ
うに構成されている。しかしながら、加圧手段により一
方の圧力発生室を加圧してインク滴を吐出させると、一
部のインクが各インク供給口からリザーバに逆流し、他
の圧力発生室のインク供給口の圧力を変動させ、結果と
してクロストークを発生させたり、またインク滴の吐出
性能を影響を与える。このため、リザーバに逆流したイ
ンクの圧力により変位する弾性変形領域をリザーバ全体
に形成し、圧力の変動を弾性領域で吸収させること構造
が採られている。
ズル開口の数が多くなると、リザーバの端部領域に停滞
した気泡の排除が困難になるため、図12に示したよう
にリザーバ30の端部領域Cを先細り形状に構成し、ノ
ズル開口に負圧を作用させてインクの強制排出時の端部
領域でのインク流速を高め、もって気泡の排除性を高め
ることが行われているが、リザーバ30を封止する弾性
板の変形領域が狭くなるため、端部領域におけるコンプ
ライアンスを十分に確保することができないという問題
がある。
問題に鑑みてなされたものであって、その目的とすると
ころはリザーバの端部領域での気泡の排除性を向上しつ
つ、端部領域でのコンプライアンスとを確保できるイン
クジェット式記録ヘッドを提供することである。
るために本発明においては、インク供給口を介してリザ
ーバからインクの供給を受け、加圧手段により加圧され
てインク滴をノズル開口から吐出する圧力発生室を複数
備え、前記リザーバの一方の面にインク滴吐出後の圧力
吸収用の弾性変形板が設けられた流路ユニットを備えた
インクジェット式記録ヘッドにおいて、前記リザーバが
略矩形状の開口として形成され、外部からインクの供給
を受けるインク導入口から離れた端部領域には前記圧力
発生室を区画する隔壁とほぼ同一のピッチでインク流路
を規制する壁を、前記弾性変形板が変形可能なように前
記弾性変形板との間に間隙を有するように形成するとと
もに、前記インク流路を規制する壁のうち、前記インク
導入口側に位置するものが前記リザーバを区画する壁と
の間でインク流路の流路抵抗を高めるように構成されて
いる。
つ弾性変形板との間に間隙を形成するようにインク流路
を規制する壁が形成されているため、弾性変形板の変形
可能面積を拡大し、かつリザーバの開口に相当する領域
全体を変形領域としてコンプライアンスの低下を防止し
つつ、インク流路を規制する壁により気泡を壁で区画さ
れた狭い領域に吸引し、ここで分離、分割して吸引しや
すくすることができる。
した実施例に基づいて説明する。図1は、本発明の一実
施例を示すものであって、圧力発生手段を構成する軸方
向に伸縮する圧電振動子1は、その先端を流路ユニット
2を構成する弾性板3に当接した状態でヘッドホルダ4
に固定されている。この流路ユニット2は、弾性板3
と、流路形成基板5と、ノズル開口6を備えたノズルプ
レート7とを積層して構成されている。
るリザーバ8と、圧電振動子1側とノズルプレート7側
に形成された凹部からなる第1、第2圧力発生室9、1
0と、第1圧力発生室9に連通する凹部として形成され
た第1インク供給口11と、第2圧力発生室10に連通
する第2インク供給口12と、ノズル開口6に対向する
位置に貫通孔からなるノズル連通孔13を形成して構成
されている。
た弾性変形可能なフィルム3aと、金属などの剛性が高
い材料3bとの積層体を、エッチング等により圧電振動
子1の変位を伝達するアイランド部14、アイランド部
14の変位により圧力発生室9の容積を変化させるダイ
ヤフラム部15、及びリザーバ8の圧力変動を吸収する
コンプライアンス付与部16を形成して構成されてい
る。
を示すものであって、リザーバ8は、全ての圧力発生室
9、10に対してほぼ同一の幅となるように略長方形に
形成され、各リザーバの中央部に外部からのインクが流
入するインク導入口17が形成されている。
る圧力発生室9、10を区画する隔壁に連続するように
複数、この実施例においては4本のインク流規制用の壁
18、18、18、18’が、リザーバ8を横切ってリ
ザーバの対向する壁8aに接続するように形成されてい
る。
は、リザーバ8内での高さが低くなるように、またイン
ク導入口17側に位置する壁18’は、リザーバ8の隔
壁8a側よりにのみ、少なくとも弾性板3との間に間隙
を形成するように段差18a、18’aが設けられてい
る。
は、好ましくは図4(ロ)に示したように少なくとも弾
性板3に当接する先端18’bが細くなるように形成し
て、弾性板3との接触面積を可能な限り小さくされてい
る。
小さくさくすることにより、接触領域での弾性板3の剛
性を小さくして、コンプライアンスを確保することがで
きる。
結晶基板を用いた場合には、(110)面を貫通孔や凹
部に対応して異方性フルエッチングしたり、異方性ハー
フエッチングすることにより製造でき、また、硝子、金
属等のエッチング可能な他の材料を用いた場合には、そ
れぞれの材料に適したエッチン法により貫通孔を形成す
べき領域に対してはフルエッチングし、また凹部を形成
すべき領域に対してはハーフエッチングを施すことによ
り簡単に製造できる。
して第1圧力発生室9が膨張すると、リザーバ8のイン
クが第1インク供給口11から第1圧力発生室9に、ま
た第2インク供給口12から第2圧力発生室10に流れ
込む。
イアンス付与部16と壁18、18’との間には間隙G
が確保されて、インクの流れに対する流体抵抗が可及的
に低く抑えられているため、圧力発生室9、10へのイ
ンクの供給がスムーズの行われ、駆動速度に低下を来す
ことはない。
了した段階で、圧電振動子1が伸長して弾性板3がノズ
ルプレート側に押圧されると、第1圧力発生室9のイン
クの一部がノズル連通孔13を介して第2圧力発生室1
0にインクが流れ込み、ノズル開口6からインク滴とし
て吐出し、またインク供給口11、及びインク供給口1
2からリザーバ8にインクの一部が逆流する。
弾性板3を弾性変形させるから、リザーバ8のインクの
圧力変動が速やかに吸収される。また、リザーバ8が矩
形状に形成されていて端部領域においても弾性板3の変
形領域が十分に確保され、かつコンプライアンス付与部
16と壁18、18’との間に間隙Gが確保されいるた
め、端部領域で弾性板3がインク圧力に応動変形して十
分にコンプライアンスを発現してインク滴吐出後の圧力
変動を確実に吸収する。
ートリッジの交換によりリザーバ8に気泡が侵入した場
合には、記録ヘッドをキャッピング手段により封止して
吸引ポンプの負圧をノズル開口6に作用させてインクを
強制的に排出させて気泡を排除することが行われる。
室9、10に連通するインク供給口11、12に流れ込
むインクの流速が高いため、この領域の気泡は、圧力発
生室9、10に簡単に引き込まれてノズル開口6から外
部に排出されるものの、一般的にリザーバ8の端部領域
ではインクの流速が低下して気泡の排除が困難となる。
部領域の4本の壁18、18’がリザーバ8の壁8a側
に延出されているため、図5(イ)に示したように負圧
により発生したインク流Fは、4ノズル開口分に流れ込
む量のインクが纏まったものが壁18’に規制されて間
隙Gを通り抜けて発生するものであるため、その流速が
速くなる。したがって気泡Bはこの速い流れFにより壁
18、18、18、及び18’で区画された領域に押し
やられ、図5(ロ)に示したように壁18、18、1
8、及び18’からなる狭い空間で小さな気泡B’、
B’、‥‥に分離、分割され、インク供給口11、12
から圧力発生室9、10に吸引されて簡単に排出され
る。
第2の実施例を示すものであって、この実施例において
は、前述の中央側に位置する壁18’の段差18a’よ
りもリザーバ8の壁8a側が切り落とされている。
出により発生したインク流は、壁18’に規制されるか
ら、壁18、18、18、及び18’で区画された狭い
領域に押しやられて小さな気泡B’、B’、‥‥に分
離、分割され、インク供給口11、12から圧力発生室
9、10に吸引されて簡単に排出される。
4の実施例を示すものであって、これらの実施例におい
ては、インク導入口17側に位置する壁18’の、イン
ク導入口17側に、圧力発生室側からリザーバ8の端部
程、リザーバ8の壁8aに近づく垂直面20aを備えた
段差部20が形成されている。
排出させた場合には、リザーバ8の端部領域に停滞して
いる気泡は、垂直面20aの傾斜にガイドされて壁1
8’とリザーバ8の壁8a側に追いやられ、壁18、1
8、18、及び18’で区画された領域に吸引されて小
さな気泡B’、B’、‥‥に分割され、インク供給口1
1、12から圧力発生室9、10に吸引されて簡単に排
出される。
0を形成して気泡をガイドするようにしているが、図
9、及び図10に示したように壁18’のインク導入口
17側に、先端部18a”、18a”が圧力発生室側か
らリザーバ8の端部程、リザーバ8の壁8aに近づく線
Bに沿うように徐々に長くなるように圧力発生室と同等
のピッチで壁18”、18”を形成しても同様の効果を
奏する。
口17をリザーバ8の中央領域に配置したものについて
説明したが、図11に示したようにインク導入口21を
リザーバ8の一端側に配置したものに適用しても同様の
作用を奏する。この場合においては、イン導入口21か
ら離れた他端側にだけ前述の壁18、18”を構成すれ
ばよい。
生手段として縦振動モードの圧電振動子を使用した記録
ヘッドに例を採って説明したが、リザーバから複数の圧
力発生室にインクを供給するとともに、ノズル開口に負
圧を作用させてリザーバ内の気泡を排除する形式の記録
ヘッドであれば、たわみモードの圧電振動子や、また圧
力発生室内のインクを気化させて圧力を発生する加熱素
子等を加圧手段として使用したインクジェット式記録ヘ
ッドに適用できることは明らかである。
例を示す断面図である。
板の一実施例を示す上面図である。
板のリザーバ端部領域におけるインク供給口近傍を拡大
して表裏両面の構造を示す斜視図である。
領域におけるインク供給口近傍を拡大して示す上面図で
あり、また図(ロ)は、図4(イ)におけるA−A線で
の断面構造を示す図であり、図(ハ)は他の実施例を示
す断面図である。
領域の気泡の排除時のインクの流れと気泡の変形状態を
示す図である。
他の実施例を、リザーバ端部領域におけるインク供給口
近傍を拡大して示す斜視図と、上面図である。
他の実施例を、リザーバ端部領域におけるインク供給口
近傍を拡大して示す斜視図と、上面図である。
他の実施例を、リザーバ端部領域におけるインク供給口
近傍を拡大して示す斜視図と、上面図である。
他の実施例を、リザーバ端部領域におけるインク供給口
近傍を拡大して示す斜視図と、上面図である。
の他の実施例を、リザーバ端部領域におけるインク供給
口近傍を拡大して示す斜視図と、上面図である。
で示す上面図である。
ている流路形成基板の一例を示す上面図である。
Claims (6)
- 【請求項1】 インク供給口を介してリザーバからイン
クの供給を受け、加圧手段により加圧されてインク滴を
ノズル開口から吐出する圧力発生室を複数備え、前記リ
ザーバの一方の面にインク滴吐出後の圧力吸収用の弾性
変形板が設けられた流路ユニットを備えたインクジェッ
ト式記録ヘッドにおいて、 前記リザーバが略矩形状の開口として形成され、外部か
らインクの供給を受けるインク導入口から離れた端部領
域には前記圧力発生室を区画する隔壁とほぼ同一のピッ
チでインク流路を規制する壁を、前記弾性変形板が変形
可能なように前記弾性変形板との間に間隙を有するよう
に形成するとともに、前記インク流路を規制する壁のう
ち、前記インク導入口側に位置するものが前記リザーバ
を区画する壁との間でインク流路の流路抵抗を高めるよ
うに構成されているインクジェット式記録ヘッド。 - 【請求項2】 前記流路形成基板が、前記リザーバと、
前記圧力発生手段側と前記ノズルプレート側とに形成さ
れた凹部からなる第1圧力発生室及び第2圧力発生室
と、前記第1圧力発生室と前記リザーバとを接続する第
1インク供給口と、前記第2圧力発生室と前記リザーバ
とを接続する第2インク供給口と、前記第1、第2圧力
発生室を連通するノズル連通孔とを備える請求項1に記
載のインクジェット式記録ヘッド。 - 【請求項3】 前記インク流路を規制する壁が、前記イ
ンク供給口側から前記リザーバの対向する壁まで延長さ
れている請求項1に記載のインクジェット式記録ヘッ
ド。 - 【請求項4】 前記インク流路を規制する壁が、前記イ
ンク供給口側から前記リザーバの途中まで延長されてい
る請求項1に記載のインクジェット式記録ヘッド。 - 【請求項5】 前記インク流路を規制する壁のうち、前
記インク導入口側に位置する壁の前記インク導入口側に
ガイド部材が形成され、前記ガイド部材の先端部が前記
リザーバの端部程、前記圧力発生室側から前記圧力発生
室に対向する前記リザーバの壁に近づくように形成され
ている請求項1乃至請求項4のいずれかに記載のインク
ジェット式記録ヘッド。 - 【請求項6】 前記ガイド部材が、段差部により形成さ
れている請求項5に記載のインクジェット式記録ヘッ
ド。
Priority Applications (1)
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---|---|---|---|
JP28612198A JP3531495B2 (ja) | 1998-10-08 | 1998-10-08 | インクジェット式記録ヘッド |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP28612198A JP3531495B2 (ja) | 1998-10-08 | 1998-10-08 | インクジェット式記録ヘッド |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2000108352A JP2000108352A (ja) | 2000-04-18 |
JP3531495B2 true JP3531495B2 (ja) | 2004-05-31 |
Family
ID=17700211
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP28612198A Expired - Lifetime JP3531495B2 (ja) | 1998-10-08 | 1998-10-08 | インクジェット式記録ヘッド |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3531495B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2003334951A (ja) | 2002-03-11 | 2003-11-25 | Seiko Epson Corp | 液体噴射ヘッド、及び液体噴射ヘッド用流路形成板の製造方法 |
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-
1998
- 1998-10-08 JP JP28612198A patent/JP3531495B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
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