JPH04234665A - インクジェット記録ヘッド - Google Patents

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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はインクジェット記録ヘッ
ドに関し、特に、ノズルの構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】インクジェット記録ヘッドにおいて、高
印字品質を実現し常に安定した印字効果を得るためには
、ノズルから吐出するインクが常にノズル面に対して垂
直に吐出する必要がある。これにはノズル周縁部にイン
クが付着しないか、またはインクがノズル周縁部に均一
に付着する、つまりインクの濡れが均一であることが必
要となる。

【０００３】このため、従来、ノズル面を鏡面処理した
り、撥水処理層を施したりしてインクの濡れの均一化を
図っている。しかし、撥水処理層は、酸化等の破壊や、
紙こすれ、および紙ジャム等のノズル周縁部の機械的な
破壊に対する耐久性が悪く、さらにインクジェット記録
ヘッド基板がプラスチックで形成されている場合は基板
自体が破壊される可能性がある。このため、ノズル面の
撥水処理層を保護する必要がある。

【０００４】この対策として、従来、実開昭５９−１５
３１２８号公報に開示されたようなノズル面の構造が知
られている。図９はその正面図、図１０は図９のＤ−Ｄ
線における断面図を示す。

【０００５】図においてインクジェット記録ヘッド基板
１の前面にノズル４の直径の数倍を有し、且つノズル４
と同心に設けた段差部３を有するガイド板１０を付着さ
せてある。上記の構造によれば図１１に示すように、ノ
ズル４を通り段差部３に達したインク６は段差部３内に
薄いインク層１２を形成し、図１２に示すようにインク
柱７が吐出する。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の段差部
内でインク層を形成してインクの濡れを均一にする構造
ではノズルと段差部が偏心した場合に、インクの濡れが
偏り、ノズル面の不均一な濡れが生じる。このため、イ
ンクの飛行曲がりが発生し、高印字能力が得られなくな
る。このため、ノズルと段差部を同心にするように生産
管理をする必要があるという問題点を有していた。

【０００７】そこで、本発明は従来のこのような問題点
を解決するもので、その目的とするところは、ノズル面
および撥水処理層を保護し、ノズル面の物理的破壊がさ
れにくい形状の段差部をもち、その段差部の大きさ、形
状を管理しやすく、生産上管理しやすいインクジェット
記録ヘッドを提供することにある。

【０００８】

【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、インクジェット記録ヘッド基板面にイン
クを吐出するためのノズルが形成され、ノズルからのイ
ンク吐出軸とほぼ垂直にノズル面を有し、前記ノズルが
周囲部に対して段差部をもって低位置に形成されたイン
クジェット記録ヘッドにおいて、前記段差部がインクジ
ェット基板面上にノズル部に対応した孔を有する金属板
を接着することにより形成されていることを特徴とする
。

【０００９】また、前記段差部がインクジェット基板面
上にプレスで形成した孔を有する金属板を接着すること
により形成されていることを特徴とする。

【００１０】また、前記段差部がインクジェット基板面
上にエッチングにより形成された孔を有する金属板を接
着することにより形成されていることを特徴とする。

【００１１】また、前記段差部がインクジェット基板面
上に電鋳法により形成された孔を有する金属板を接着す
ることにより形成されていることを特徴とする。

【００１２】また、前記段差部とノズルが偏心している
ことを特徴とする。

【００１３】また、前記金属板の表面および段差部内部
に撥水処理が施してあることを特徴とする。

【００１４】

【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。

【００１５】図１，図２は本発明の実施例を示すインク
ジェット記録ヘッドのノズル面の段差部を示す構造図で
ある。図１は平面図、図２は図１のＡ−Ａ線における断
面図を示す。

【００１６】図において、プラスチックなどの高分子材
より形成されているインクジェット記録ヘッド基板１の
前面にノズル４に対応した段差部３を有する金属板２を
接着させることにより段差部３が形成されている。段差
部３は各ノズル毎独立して形成されており、その直径は
ノズル４の直径の数倍である。さらに、段差部３内部お
よび金属板２の表面上には撥水処理層５を施してある。

【００１７】上記の構造によれば、インクジェット記録
ヘッド基板１の表面は、金属板２の肉厚により形成され
る段差部３によって周囲に対して低位置となる。このた
め、紙こすれ、紙ジャム等による機械的破壊などでの影
響を直接受けにくくなり、撥水処理層５の保護ができる
。また、ノズル面および撥水処理層５の保護の程度に大
きく左右される段差部３の深さｄ２は、金属板２の板厚
によって決定されるため、段差部３を一体成形する場合
に比べ管理しやすくなる。また、製造上、金属板２に段
差部３を形成した後、インクジェット記録ヘッド基板１
に接着するだけで良く、製造コスト削減につながるメリ
ットがある。さらに、ノズル４およびノズル面のクリー
ニングの際、インク吸引のためのノズル面でのキャップ
の密着性が金属板は高い。このため、クリーニングが円
滑に行え、密着の不具によるノズル流路内の気泡の混入
を防ぐことができる。

【００１８】図における段差部の直径ｄ１はノズル４の
直径の２〜８倍、深さｄ２は５μｍ以上５００μｍ以下
程度が望ましい。５００μｍ以上では金属板２の内部応
力によって接着がはがれる可能性がある。また、段差部
の直径ｄ１と深さｄ２の関係は２≦ｄ１／ｄ２≦２０で
あることが必要である。ｄ１／ｄ２が小さすぎると、ゴ
ム板、発砲樹脂等の異物除去用ブレードでノズル面をこ
すった場合、ブレードが段差部の内部まで侵入せず、異
物除去が完全には行なわれない。また、ｄ１／ｄ２＞２
０では、ブレードが直接段差部３の内部の撥水処理層６
に対して強い力で当たるため撥水処理層６が劣化しやす
くなる。

【００１９】また、金属板２に段差部３を設ける方法と
しては、プレス加工やエッチングによる方法がある。プ
レス加工で段差部３を開ける際は、段差部３の外周部３
ａにかえり９が生じる。このため、第３図に示すように
、かえりの無い側をノズル面とし、かえりの面を接着側
にすることが望ましい。

【００２０】図３はインクジェット記録ヘッドのインク
の吐出状態を示す断面図である。

【００２１】図において、インク吐出時にインク６はノ
ズル４から段差部３に達するが、段差部３の表面は撥水
処理層５を有するため、段差部３内にインク層を形成す
ることはない。このため、インク６はノズル周囲で濡れ
ることなくインク柱７を形成する。よって、インク６の
濡れの不均一が原因の飛行曲がりが発生することはなく
、インク柱７はノズル面に対して垂直に吐出する。

【００２２】上記の構造によれば、段差部にはインク層
が形成されないため、ノズル４と段差部３が偏心してい
てもインク６の濡れの不均一が生じず、同心にする必要
がなくなる。

【００２３】図５、図６はノズルと段差部を故意に偏心
させたインクジェット記録ヘッドのノズル面の段差を示
す構造図である。図５は正面図、図６は図５のＢ−Ｂ線
における断面図を示す。図において金属板２は段差部３
がノズル４に対して偏心するように接着されている。但
し、ノズル４を段差部３の外周部３ａに接する程偏心さ
せるのは好ましくない。ノズル４と段差孔の外周部３ａ
が接した場合、ノズル４内のインクが段差部３の外周部
３ａに広がりやすくなり、濡れの不均一による飛行曲が
りが発生する可能性がある。

【００２４】上記の構造によれば、ノズル４が段差部３
の端側に存在するため、紙こすれ、紙ジャム等による機
械的破壊などでの影響を比較的受けやすい段差部中心部
からノズル４を避けることができる。このため、ノズル
近傍の撥水処理層５の保護ができ撥水処理の劣化を抑え
ることができる。また、段差を形成する際、金属板３を
インクジェット記録ヘッド基板１に接着するのに段差部
３とノズル４との位置管理をする必要がなくなる。

【００２５】図７，図８はインクジェット記録ヘッドの
段差構造の実施例を示す断面図である。図７は正面図、
図８は図７のＣ−Ｃ線における断面図を示す。図におい
て、インクジェット記録ヘッド基板１面上に、電鋳法に
より段差部３を形成した電鋳金属板１０を段差部が先細
側の面１０ａ側を接着側として接着してある。

【００２６】上記の構造によれば、電鋳金属板１０によ
って、インクジェット記録ヘッド基板１、および撥水処
理層５が保護される。また、段差部３の外周部３ａが円
弧形状になっているため、段差部３の内部に入り込んだ
インク、異物等が異物除去用ブレードで除去しやすくな
る。

【００２７】以上に記載した実施例は単なる一例にすぎ
ず、段差部を数ノズル共通にしたり、形状を円形以外の
例えば長方形や正方形または楕円形にしたりすることも
可能である。また、接着する板を金属板の他の別材料で
代用することも可能である。また、ノズルが形成されて
いるインクジェット記録ヘッド基板の材料についてはプ
ラスチックに限定するものではなく、金属、セラミック
、ガラス等ノズル孔を構成できるもの全てに本発明は適
用できる。

【００２８】

【発明の効果】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基板面にノズルに対応した孔
を有する金属板を接着して、基板面を周囲部に対して段
差をもって低位置に形成することによって、ノズル面及
び撥水処理層の保護ができる。さらに、インクの濡れの
不均一によるインクの飛行曲がりが発生しにくく、安定
したインク吐出を可能とし、高印字品質を確保すること
ができる。また、段差部の大きさ、形状が金属板の加工
によって管理でき、生産上も管理しやすくすることがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のインクジェット記録ヘッドのノズル面
の段差部を示す平面図。

【図２】図１におけるＡ−Ａ断面図である。

【図３】インク吐出状態を示す断面図である。

【図４】インクジェット記録ヘッドの段差構造を示す断
面図である。

【図５】インクジェット記録ヘッドのノズル面の段差部
を示す平面図。

【図６】図５におけるＢ−Ｂ断面図である。

【図７】インクジェット記録ヘッドのノズル面の段差部
を示す平面図。

【図８】図７におけるＣ−Ｃ断面図である。

【図９】従来のインクジェット記録ヘッドのノズル面の
段差部を示す平面図。

【図１０】図９におけるＤ−Ｄ断面図である。

【図１１】従来のインクジェット記録ヘッドのインク吐
出状態を示す断面図である。

【図１２】従来のインクジェット記録ヘッドのインク吐
出状態を示す断面図である。

【符号の説明】

１　　インクジェット記録ヘッド基板 ２　　金属板 ３　　段差部 ４　　ノズル ５　　撥水処理層

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　インクジェット記録ヘッド基板面にイ
   ンクを吐出するためのノズルが形成され、ノズルからの
   インク吐出軸とほぼ垂直にノズル面を有し、前記ノズル
   が周囲部に対して段差部をもって低位置に形成されたイ
   ンクジェット記録ヘッドにおいて、前記段差部がインク
   ジェット記録基板面上にノズル部に対応した孔を有する
   金属板を接着することにより形成されていることを特徴
   とするインクジェット記録ヘッド。
2. 【請求項２】　　前記段差部がインクジェット基板面上
   にプレスで形成した孔を有する金属板を接着することに
   より形成されていることを特徴とする請求項１記載のイ
   ンクジェット記録ヘッド。
3. 【請求項３】　　前記段差部がインクジェット基板面上
   にエッチングにより形成された孔を有する金属板を接着
   することにより形成されていることを特徴とする請求項
   記載のインクジェット記録ヘッド。
4. 【請求項４】　　前記段差部がインクジェット基板面上
   に電鋳法により形成された孔を有する金属板を接着する
   ことにより形成されていることを特徴とする請求項１記
   載のインクジェット記録ヘッド。
5. 【請求項５】　　前記段差部とノズルが偏心しているこ
   とを特徴とする請求項１または２または３または４記載
   のインクジェット記録ヘッド。
6. 【請求項６】　　前記金属板の表面および段差部内部に
   撥水処理が施してあることを特徴とする請求項１または
   ２または３または４または５記載のインクジェット記録
   ヘッド。