JPH0422644A - インクジェット記録装置 - Google Patents

インクジェット記録装置

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JPH0422644A
JPH0422644A JP12876890A JP12876890A JPH0422644A JP H0422644 A JPH0422644 A JP H0422644A JP 12876890 A JP12876890 A JP 12876890A JP 12876890 A JP12876890 A JP 12876890A JP H0422644 A JPH0422644 A JP H0422644A
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JP
Japan
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ink
nozzle
flow path
base plate
nozzles
Prior art date
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Pending
Application number
JP12876890A
Other languages
English (en)
Inventor
Masahiro Fujii
正寛 藤井
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Seiko Epson Corp
Original Assignee
Seiko Epson Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Seiko Epson Corp filed Critical Seiko Epson Corp
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Publication of JPH0422644A publication Critical patent/JPH0422644A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41JTYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/005Typewriters 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
    • B41J2/01Ink jet
    • B41J2/135Nozzles
    • B41J2/14Structure thereof only for on-demand ink jet heads
    • B41J2002/14475Structure thereof only for on-demand ink jet heads characterised by nozzle shapes or number of orifices per chamber

Landscapes

  • Particle Formation And Scattering Control In Inkjet Printers (AREA)

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、インクジェット記録装置に関し、詳しくはイ
ンクジェット記録装置のノズル部に関する。
〔従来の技術〕
従来から、特公昭53−12138や特公昭53−45
698に代表されるように多くのインクジェット記録装
置が提案されてきている。これらインクジェット記録装
置のノズル部の穴形状は第5図に示されるような円形あ
るいは方形であり、ノズルは円錐台形あいろは円筒形、
角雌形のものであった。
〔発明が解法しようとする課題〕
しかしながら、これらの従来例では設計上あるいは製造
上の理由によりノズル長さを長くした場合、ノズル部で
の流路抵抗が増してインクスピードが増加する要因とな
る一方でイナータンスも同時に増加してスピードが減少
する要因となり、総合してインクスピードが減少したり
スピードのばらつきが生じてしまう。また、この様なイ
ンクスピードの低下の対策としてノズル穴の直径を小さ
くした場合にはインクの噴射形態においてブリサテライ
トが発生してしまい十分な大きさの画素を得るためのイ
ンク滴重量を確保する事ができなかったり極端にインク
スピードが速くなってしまったりしてインクスピードを
制御できなくなってしまう。いずれにしてもこのような
場合には印刷結果では尾引き現象や濃度むら等の印刷不
良となり印刷品位を悪化させてしまう。あるいはインク
ジェット記録装置の設計上、製造上の制約を受は所望の
インクジェット記録装置を容易に得ることができないと
いった課題を有していた。
そこで本発明はこの様な課題を解決するもので、その目
的とするところは、インクスピードの制御が容易でイン
クスピードのばらつきが少なく、製造が容易で、印刷品
位が良くて安定したインクジェット記録装置を提供する
ところにある。
〔課題を解決するための手段〕
前述の課題を解決する為、画素の単位となるインク滴を
噴射させることにより情報を印刷するインクジェット記
録装置において、インク流路及び圧力室が形成された基
板と、該基板の表面に位置し、インクを噴射させるノズ
ル部とからなり、該ノズル部の穴形状の前記基板の流路
側の輪郭が波状である事を特徴とする。また更に、前記
ノズル部の穴形状がレーザによる穴あけ加工により形成
されることを特徴とする。
〔作用〕
本発明の上記構成により、ノズル部のインクの流路抵抗
を大きくし、且つインクのイナータンスを小さくできる
のでノズル長さに関係なくインクスピードを穴形状によ
り製作上制御可能となり、インクスピードの低下やばら
つきを押え、印刷品位がよくて安定させるとかできるよ
うになる。また、材料の除去量が減少し、レーザ等によ
る穴あけ加工も容易に可能となる。
〔実施例〕
以下に本発明の実施例を図面に基づいて説明する。いず
れの図面も同一番号は同一物を示す。
第1図は、本発明によるインクジェット記録装置のノズ
ル部を流路側から見た斜視図である。33は基板であり
ポリカーボネイトやポリサルフオン、ポリイミド等のプ
ラスチックやガラスよりなり、インク流路や圧力室が射
出成形やエツチング処理、あるいはレーザのスクライビ
ング処理により形成されている。10は基板33に設け
られたノズル、10aはノズル10の流路側輪郭、10
bはノズル10の紙面側輪郭である。紙面側輪郭10b
は円形をしており、流路側輪郭10aは紙面側輪郭10
bの中心に対して点対象となる様な波線の閉曲線となっ
ていて、波状の輪郭となっている。流路側輪郭10aを
点対象とする事により流路抵抗もまた同様に点対象とな
りインクの噴流の飛翔直前の流路抵抗の不均衡をなくし
、飛行的がりを防止することができると同時に非印刷時
には表面張力が均一となりノズル10内に安定したイン
クのメニスカスを生成して保持する事が可能となる。ノ
ズル10はその横断面が流路側から紙面側に至るに従っ
て流路側輪郭10aから紙面側輪郭10bへと滑らかに
移行してゆくような内側面となっている。10cはノズ
ル10の内側面内の山部であり、流露側輪郭10aに従
って生じているものである。このようなノズル形状とす
る事によりノズル10の断面積を小さくし、ノズル10
におけるインクのイナータンスをかさくする事ができる
と同時に、流路抵抗を大きくする事ができる。このため
ノズル部におけるインクスピードを支配しているパラメ
ータをノズル10の形状を変えることにより制御し、イ
ンクスピードを制御することができる。
ここでノズル10が流路や圧力室が形成された基板33
上に一体として形成された例について述べたがノズル部
分を別体としてもよい。ノズル部分を別体としてプレー
ト状の部材の上に形成して流路や圧力室が形成されてい
る基板に接着等により付設する事により、プレート状部
材の材料としてNi、SUS等の金属の利用も可能とな
り、紙ジヤム等による外力に対して強く、濡れ性等の材
料特性が基板33の特性とは異なるノズル部を有するイ
ンクジェット記録装置を得ることができる。
第1図に示される本発明によるインクジェットご日録装
置のノズル10は除去される材料の量が従来の円形断面
のノズルに比較して少なくてよく、熱変質層の生成も少
なくできるので、レーザによる穴あけ加工により容易に
製造することが可能となる。レーザによるノズル部の穴
あけ加工は予めノズル10の断面の輪郭をコンピュータ
に託憶させ、NC制御可能なX Yテーブル上に基板を
セットし、レーザを照射して材料を昇華させて除去しな
がらコンピュータでXYテーブルを駆動する事により所
望の穴あけ加工を行いノズル10を得る。
この様な穴あけ加工においてはレーザは発振波長が40
0am以下のKrFエキシマレーザの光やYAGレーザ
の第2高調波の光を利用するとよい。
また加工雰囲気もAr (アルゴン)ガス等の不活性ガ
ス中や、水中で行なうとよい。
第2図は圧電素子を用いたオンデマンド方式のインクジ
ェット記録装置の実施例を示す。11は前述のプレート
状部材であるところのノズルプレートであり、基板33
とは別体で構成されていてノズル10が形成されており
、基板33に接着されている。このようにノズル部分を
別体に構成することにより、製作上の工程数が増加して
しまうものの、ノズル部分の材料に基板とは濡れ性等の
特性が異なる材料を用いることができるようになり、イ
ンクの飛行特性を良くしてインクジェット記録装置の品
質を向上させることができる。本図ではノズル10の縦
断面は台形(横断面の変化の割合が直線で一定である形
)をしているが、ノズル部の縦断面形状は横断面の変化
の割合が指数関数形あるいは円形やステップ状でも良い
。20はノズル側流路、21は圧力室、22は圧電素子
、23は供給側流路、24は供給口で25はインク室で
ある。圧電素子22に電気信号を印加することにより圧
力室21内部に圧力波を発生させ、ノズル10からイン
ク滴30を噴射させてプラテン32上の紙面31に情報
を画素の構成により印刷する。第2図ではオンデマンド
型のインクジェット記雌装置について本発明を適用させ
た例を示したが、本発明の適用はオンデマンド型のイン
クジェット記録装置のみに限られるものではなく、この
他にも加圧振動方式や静電加速方式のインクジェット記
録装置にも適用させることが容易に考えられる。
第3図及び第4図はノズル部をノズル側流路20方向か
らから紙面31に向かって見た本発明のインクジェット
記録装置のノズル部正面図である。
紙面側輪郭10bは円形をしており、流路側輪郭10a
は紙面側輪郭10bの中心に対して点対象となる様な波
線の閉曲線となっていて、波状の輪郭となっている。こ
こで波線は第3図では6周期、第4図では12周期の波
形となっている。波線の周期や波線、の形については本
発明の実施例にとられれるものではなく、周期は幾つで
も良く、波線の形もスプライン形のものでも朝顔の花弁
形のものでも正弦波でも同様な効果を得ることができる
また、波線の周期が2の場合は楕円になる場合もある。
以上本発明を実施例を通して説明した、ノズル部の穴形
状の流路基板側の輪郭が波状とした事によりノズル部の
インクの流路抵抗を大きくし、且つインクのイナータン
スを小さくできる様になり、ノズル長さに関係なくイン
クスピードを穴形状により製作上制御可能となるという
一連の作用効果は本発明の実施例にのみ捕われるもので
はない。
〔発明の効果〕
以上述べたように本発明のインクジェット記録装置は、
ノズル部の穴形状の流路基板側の輪郭を波状とした事に
より、ノズル部のインクの流路抵抗が大きく且つインク
のイナータンスを小さくできるので、インクスピードの
制御が製造上容易で、インクスピードのばらつきが少な
く印刷品位を安定して良くすることができる。更に、本
発明のインクジェット記録装置ではレーザによる穴あけ
加工ができるようになり、且つ材料の除去量が少なくて
すむので、製造が容易となる等多大な効果を有する。
【図面の簡単な説明】
第1図は、本発明の一実施例であるインクジェット記録
装置のノズル部の斜視図。 第2図は、本発明の一実施例であるインクジェット記録
装置の流路部分の構成略図。 第3図は、本発明の一実施例であるインクジェット記録
装置のノズルの正面図。 第4図は、本発明の他の実施例であるインクジェット記
録装置のノズルの正面図。 第5図は、従来のインクジェット記録装置のノズル部の
斜視図。 10 ・ 20 ・ 22 ・ 23 ・ 30 ・ 31 ・ 32 ・ 33 ・ ノズル ノズル側流路 圧力室 圧電素子 供給側流路 飛翔インク 紙 プラテン 基板 以  上 出願人 セイコーエプソン株式会社 代理人弁理士 鈴木喜三部 他−6 第1図 第2図 第3図 第4図 0b 第5図

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)画素の単位となるインク滴を噴射させることによ
    り情報を印刷するインクジェット記録装置において、イ
    ンク流路及び圧力室が形成された基板と、該基板の表面
    に位置し、インクを噴射させるノズル部とからなり、該
    ノズル部の穴形状の前記基板の流路側の輪郭が波状であ
    る事を特徴とするインクジェット記録装置。
  2. (2)前記ノズル部の穴形状がレーザによる穴あけ加工
    により形成されることを特徴とする第一項記載のインク
    ジェット記録装置。
JP12876890A 1990-05-18 1990-05-18 インクジェット記録装置 Pending JPH0422644A (ja)

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