JPH0437547A

JPH0437547A - インクジェットヘッド

Info

Publication number: JPH0437547A
Application number: JP14521890A
Authority: JP
Inventors: Iwao Ito; 巌伊藤
Original assignee: Mita Industrial Co Ltd
Current assignee: Kyocera Mita Industrial Co Ltd
Priority date: 1990-06-01
Filing date: 1990-06-01
Publication date: 1992-02-07

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］この発明は、インクジェットプリンタ等に用いられるイ
ンクジェットヘッドに関する。

［従来の技術］インクジェットプリンタとして、たとえばバブルジェッ
ト方式のものがある。このバブルジェット方式のインク
ジェットヘッドにおいては、シリコン基板上に複数のノ
ズルが形成され、各ノズル毎にヒータが設けられている
。インクタンクからノズルに送られてきたインクは、ヒ
ータによって瞬時的に加熱されることにより沸騰し、気
泡が発生する。そして、気泡の増大による圧力によって
、インクがノズルのオリフィスから吐出される。

［発明が解決しようとする課題］上記バブルジェット方式のインクジェットヘッドでは、
インクをヒータで加熱しているため、熱制御系が必要と
なる。また、温度によってインクの粘度が大きく変化す
るため、インクの吐出量が変動し、インク汚れが発生し
やすいという問題がある。

この発明は、熱制御系が不要で、インク汚れが発生しに
くいインクジュツトヘッドを提供することを目的とする
。

［課題を解決するための手段］この発明によるインクジェットヘッドは、インク室、イ
ンク室にインクを供給するためのインク供給通路、イン
ク室に連通したポンプ室およびポンプ室に連通したノズ
ルが形成されたインクジェットヘッド本体、インクジェ
ットヘッド本体内のポンプ室に回転自在に収納された羽
根車ならびにインクジェットヘッド本体に形成されかつ
羽根車を回転駆動する静電モータを備えていることを特
徴とする。

インクジェットヘッド本体の材料としては、たとえば、
シリコン等の半導体が用いられる。羽根車、静電モータ
等の部品は、たとえば、工・ソチング、リソグラフィ等
の半導体微細加工によってつくられる。

［発明の作用］加圧されインクが、インクジェットへ・ソド本体のイン
ク供給通路を通ってインク室に供給される。

マイクロ静電モータが回転駆動されると、これにともな
って、ポンプ室内の羽根車が回転する。羽根車の回転に
よって、インク室内のインクかポンプ室およびノズルを
通って噴射される。

［実施例］以下、図面を参照して、この発明の実施例について説明
する。以下の説明において、左とは第１図の左側を、右
とは同図右側をそれぞれいうものとする。

第１図および第２図において、インクジェットヘッド１
のインクジェットヘッド本体２は、平面から見てＬ形で
あり、左右方向にのびた第１部分と、第１部分の右側後
部から後方にのびた第２部分とからなる。

インクジェットヘッド本体２の第１部分内には、インク
供給通路１１、インク供給通路１１に連通するインク室
１２、インク室１２に連通するインク通路１３、インク
通路１３に連通ずるポンプ室１４、およびポンプ室１４
に連通するノズル］−５が形成されている。インクジェ
ットヘッド本体２の第２部分内には、その後端からポン
プ室１４までのびた空気供給通路１６が形成されている
。

インク室１２は、両端部の横断面円形の円形部１７．１
８と、両日形部１７．１８間の直線部１９とからなる。

両日形部１７．１８の周壁の高さ中央部に段部が形成さ
れており、この段部上面２０に一方向マイクロバルブ２
１．２２がそれぞれ受けられている。各一方向マイクロ
バルブ２１．２２は、中央にオリフィス２３が形成され
た円板状の弁座２１ａ、２２ａと、周方向に４つの流体
通路２４が形成された円板状の弁板２１ｂ、２２ｂとか
らなる。

一方向マイクロバルブ２１は、インク供給通路１１から
インク室１２に向かう方向にのみインクの流通を許可す
る。一方向マイクロバルブ２２は、インク室１２からイ
ンク通路１３に向かう方向にのみインクの流通を許可す
る。このような一方向マイクロバルブ２１．２２は、た
とえばエツチングやリソグラフィなどのバッチプロセス
でつくられる。

ポンプ室１４は、横断面円形であり、内部に歯車状の羽
根車２５が回転自在に収納されている。

羽根車２５の中心には、軸嵌入孔２５ａが形成されてい
る。

ポンプ室１４の土壁には、ポンプ室１４の中央に対応す
る位置に垂直孔２６が形成されている。

インクジエツトヘッド本体２上面における垂直孔２６の
周囲には、マイクロ静電モータ２７のステータ２８が垂
直孔２６の中心を中心とする仮想円の周方向に間隔をお
いて形成されている。

インクジエツトヘッド本体２上面におけるステータ２８
の内側にマイクロ静電モータ２７のロータ２９が載せら
れている。ロータ２９の下面中央には下方にのびた軸３
０が一体的に形成されており、二〇軸３０は貫通孔２６
に回転自在に挿通されている。軸３０の下端部は、羽根
車２５の軸嵌人孔２５ａに嵌め込み固定されている。

静電モータ２７のステータ２８に各相ごとに順次電圧を
印加することによりロータ２９が回転され、これにとも
なって羽根車２５が時計方向（第１図に矢印Ａで示す方
向）に回転する。静電モータ２７は、ドツト毎の印字有
無を表す記録制御信号に基づいてオン、オフ制御される
。マイクロ静電モータ２７および羽根車２５は、たとえ
ばエツチングやリソグラフィなどのバッチプロセスでつ
くられる。

空気供給通路１６は、その中間に横断面円形の円形部３
１を有している。円形部３１の周壁の高さ中間部に段部
が形成されており、この段部上面に一方向マイクロバル
ブ３２が受けられている。

この一方向マイクロバルブ３２も、他の一方向マイクロ
バルブ２１．２２と同様に、弁座３２ａと弁板３２ｂと
からなり、たとえばエツチングやリソグラフィなどのバ
ッチプロセスでつくられる。

一方向マイクロバルブ３２は、空気供給通路１６をポン
プ室１４に向がう方向にのみ空気の流通を許可する。

インクジェットヘッド本体２は、製作上の理由により、
ベースプレート３と、ベースプレート３上に重ね合わさ
れて密閉固定されるシーリングプレート４とから構成さ
れている。

インク供給通路１１は、ベースプレート３上面に形成さ
れたインク供給通路形成用凹所４１とシーリングプレー
ト４下面に形成されたインク供給通路形成用凹所４２と
から構成されている。

インク室１２は、ベースプレート３上面に形成されたイ
ンク室形成用凹所４３によって形成されている。シーリ
ングプレート４下面のインク室形成用凹所４３の長さ中
間部に対応する位置に、インク室形成用凹所４３の深さ
より突出長さが短い下方突起４４か形成されており、こ
の突起４４がインク室形成用凹所４３の長さ中間部に嵌
め込まれている。したがって、インク室１２は、インク
室形成用凹所４３とシーリングプレート４によって縦断
面時Ｕ形に形成されている。下方突起４４は、円形部１
７および１８の上半部に一方向マイクロバルブ２１およ
び２２の収納室をそれぞれ形成するためのものである。

インク通路１３は、ベースプレート３上面に形成された
インク通路形成用凹所４５とシーリングプレート４下面
に形成されたインク通路形成用凹所４６とから構成され
ている。

ポンプ室１４は、ベースプレート３上面に形成されたポ
ンプ室形成用凹所４７によって形成されている。ノズル
１５は、ベースプレート３上面に形成されたノズル形成
用溝４８と、シーリングプレート４下面の右側に形成さ
れた切欠４９とから構成されている。

空気供給通路１６は、ベースプレート３上面に形成され
た空気供給通路形成用凹所５０とシーリングプレート４
下面の後端部に形成された空気供給通路形成用凹所５１
とから構成されている。シーリングプレート４下面には
、空気供給通路形成用凹所５０の円形部３１の前方に対
応する位置に、空気供給通路形成用凹所５０の深さより
突出長さが短い下方突起５４か形成されており、この突
起５４が空気供給通路形成用凹所５０に嵌め込まれてい
る。この下方突起５４は、円形部３１の上半部に一方向
マイクロバルブ３２の収納室を形成するためのものであ
る。

シーリングプレート４の下面の各コーナ部には、位置決
用下方突起５２が形成されている。ベースプレート３上
面には、各位置決用下方突起５２に対応する位置に突起
嵌入孔５３が形成されている。

そして、各位置決用下方突起５２が対応する突起嵌入孔
５３に嵌まり込んでいる。

以上のような構成において、インクタンク（図示路）か
ら加圧されたインクがインク供給通路１１に送られ、一
方向マイクロバルブ２１を通って、インク室１２に供給
される。

マイクロ静電モータ２７が記録制御信号に基づいて駆動
されると、ポンプ室１４内で羽根車２５が時計方向に回
転される。羽根車２５が回転すると、インク室１２内の
インクが一方向マイクロバルブ２２およびインク通路］
３を通ってポンプ室１４に吸込まれ、ノスル１５から噴
射される。これにより、記録紙にインクが吹き付けられ
る。

インクジェットヘッド１のノズル１５をクリニングする
場合には、空気供給通路１６に加圧した空気を送り込む
とともにマイクロ静電モータ２７を駆動して羽根車２５
を回転させる。すると、空気供給通路１６に供給された
空気が一方向マイクロバルブおよびポンプ室１４を通っ
てノズル１５に送られ、ノズル１５内部が洗浄される。

上記実施例では、マイクロ静電モータ２７、羽根車２５
、一方向マイクロバルブ２１．２２．３２を、エツチン
グやリソグラフィなどのバッチプロセスでつくることに
より、超小型のインクジェットヘッドを実現できる。ま
た、マイクロ静電モータ２７、羽根車２５、一方向マイ
クロバルブ２１．２２．３２の小形化により、高解像度
化か可能である。たとえば、直径６０切のマイクロ静電
モータ２７を製作すると、理論上、４００　［ＤＰＩコ
の高解像度化が可能となる。

また、バブルジェット方式のインクジェットヘッドのよ
うにヒータを必要としないので、熱制御系が不要となる
とともにインク吐出量が変動することによるインク汚れ
も発生しにくくなる。

さらに、静電モータ２７および羽根車２５を利用して、
ノズル１５のクリーニングを行えるので、ノズル用クリ
ーニング装置の小型化か図れる。

［発明の効果］この発明によるインクジェットヘッドでは、静電モータ
、羽根車などの部品をエツチングやリソグラフィなどの
バッチプロセスでつくることが可能であり、超小型のイ
ンクジェットヘッドを実現できるとともに高解像度化が
可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明の実施例を示す分解斜視図である。第２図は、第１図の■−■に沿う断面図である。１・・・インクシェツトヘッド、２・・・インクジェッ
トヘッド本体、１１・・・インク供給通路、１２・・・
インク室、１４・・・ポンプ室、１５・・・ノズル、２
５羽根車、２７・・マイクロ静電モータ。以上

Claims

【特許請求の範囲】

（１）インク室、インク室にインクを供給するためのイ
ンク供給通路、インク室に連通したポンプ室およびポン
プ室に連通したノズルが形成されたインクジェットヘッ
ド本体、インクジェットヘッド本体内のポンプ室に回転自在に収
納された羽根車、ならびにインクジェットヘッド本体に形成されかつ羽根車を回転
駆動する静電モータ、を備えているインクジェットヘッド。
（２）インクジェットヘッド本体が半導体製であり、羽
根車および静電モータが半導体微細加工によりつくられ
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
ヘッド。