JPH05147212A - インクジエツトヘツド - Google Patents
インクジエツトヘツドInfo
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- JPH05147212A JPH05147212A JP31274891A JP31274891A JPH05147212A JP H05147212 A JPH05147212 A JP H05147212A JP 31274891 A JP31274891 A JP 31274891A JP 31274891 A JP31274891 A JP 31274891A JP H05147212 A JPH05147212 A JP H05147212A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- orifice
- ink
- flow path
- diameter
- flow
- 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.)
- Granted
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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
- B41J2002/14491—Electrical connection
Landscapes
- Particle Formation And Scattering Control In Inkjet Printers (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】オリフィスの形状及び寸法を適正化することに
より、液滴形状の最適化、吐出の安定化を図り、高印字
品質、高応答性を可能とする。 【構成】オリフィスの構造すなわち、オリフィス径ａ、
オリフィス長さ及びオリフィステーパ角θにより、適正
なインク滴を形成できるオリフィスの形状及び寸法にす
る。
より、液滴形状の最適化、吐出の安定化を図り、高印字
品質、高応答性を可能とする。 【構成】オリフィスの構造すなわち、オリフィス径ａ、
オリフィス長さ及びオリフィステーパ角θにより、適正
なインク滴を形成できるオリフィスの形状及び寸法にす
る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、インク滴を飛翔させて
記録媒体上に画像を形成するインクジェットヘッドに関
するものである。
記録媒体上に画像を形成するインクジェットヘッドに関
するものである。
【０００２】
【従来の技術】オンディマンド型インクジェットヘッド
において記録画像の品質を上げるには、オリフィスから
吐出するインク滴を適正化することが必要となる。すな
わち、インク滴の吐出スピードアップ、液柱及び液滴形
状の最適化、吐出方向の安定化、長期にわたり安定した
液滴形成及びインク滴吐出が、製品として使用する温度
範囲でマージンをもって実現されることが必要となる。
また、高速記録を行うために、今述べたことがらに加え
て、インク滴形成周波数の向上等の方策が必要となる。
において記録画像の品質を上げるには、オリフィスから
吐出するインク滴を適正化することが必要となる。すな
わち、インク滴の吐出スピードアップ、液柱及び液滴形
状の最適化、吐出方向の安定化、長期にわたり安定した
液滴形成及びインク滴吐出が、製品として使用する温度
範囲でマージンをもって実現されることが必要となる。
また、高速記録を行うために、今述べたことがらに加え
て、インク滴形成周波数の向上等の方策が必要となる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】高印字品質、高応答性
の要求を満足する上で、オリフィスの形状は非常に重要
であるが、オリフィスの各寸法及び形状とインク滴の飛
行特性の関係が不明確である。
の要求を満足する上で、オリフィスの形状は非常に重要
であるが、オリフィスの各寸法及び形状とインク滴の飛
行特性の関係が不明確である。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明は多数の記録ヘッ
ドを設計製造して、種々の実験評価を繰り返し行ない、
インク滴の形成特性、周波数特性及び液滴安定性とオリ
フイスの構造の関係を調査し、以降に記すオリフィスの
形状及び寸法に設計、製造することにより、適正なイン
ク滴を形成できるインクジェットヘッドを可能とし、高
印字品質、高応答性をを備えたインクジェットプリンタ
を実現する。
ドを設計製造して、種々の実験評価を繰り返し行ない、
インク滴の形成特性、周波数特性及び液滴安定性とオリ
フイスの構造の関係を調査し、以降に記すオリフィスの
形状及び寸法に設計、製造することにより、適正なイン
ク滴を形成できるインクジェットヘッドを可能とし、高
印字品質、高応答性をを備えたインクジェットプリンタ
を実現する。
【０００５】
【実施例】以下、本発明の実施例について説明する。
【０００６】図１は、本発明の第１実施例であるインク
ジェットヘッドにおけるヘッド基板の流路構造の断面図
を示す。ポリカーボネート、ポリサルフォン、ポリエー
テルサルフォン等の高分子樹脂を基材とし、その射出成
形により作られたヘッド基板１の片面１ａには、キャビ
ティ２、インク供給路３、インク準備室４から成る一連
のインク流路溝が複数形成されている。さらにそして各
インク流路溝の端部には、厚み方向に形成された孔状の
連絡流路５が接続されている。この連絡流路５は流路溝
が形成されている面１ａ（以下流路面１ａという）とは
反対側の面１ｂ（以下オリフィス面１ｂという）に開口
している。該オリフィス面はオリフィスプレート６が後
述する方法により接合される面であり、連絡流路５の先
端にオリフィス７が位置精度よく構成される。一方、流
路面１ｂにはヘッド基板１と同材質の振動板７を溶剤接
着により接合して実際の流路を形成する。
ジェットヘッドにおけるヘッド基板の流路構造の断面図
を示す。ポリカーボネート、ポリサルフォン、ポリエー
テルサルフォン等の高分子樹脂を基材とし、その射出成
形により作られたヘッド基板１の片面１ａには、キャビ
ティ２、インク供給路３、インク準備室４から成る一連
のインク流路溝が複数形成されている。さらにそして各
インク流路溝の端部には、厚み方向に形成された孔状の
連絡流路５が接続されている。この連絡流路５は流路溝
が形成されている面１ａ（以下流路面１ａという）とは
反対側の面１ｂ（以下オリフィス面１ｂという）に開口
している。該オリフィス面はオリフィスプレート６が後
述する方法により接合される面であり、連絡流路５の先
端にオリフィス７が位置精度よく構成される。一方、流
路面１ｂにはヘッド基板１と同材質の振動板７を溶剤接
着により接合して実際の流路を形成する。
【０００７】図２（ａ）、（ｂ）は、オリフィスプレー
ト７をヘッド基板１のオリフィス面１ｂに接合する方法
を説明する構成図である。本接合には、耐液（インク）
性に優れ、接合の際に両部品間に生ずる歪を吸収できる
ようヤング率の小さい接着剤を用いた。具体的にはポリ
オレフィン系接着フィルム９（スリーボンド社製１６０
４接着剤、以下接着フィルムという）を介して熱圧着に
より接合する。図２（ａ）に示すとおり、前記接着フィ
ルム９には連絡流路５の開口穴１０（径φ０．２ｍｍ）
に位置するところに開口穴径より約０．１８ｍｍ大きい
流路穴１１（径φ０．３８ｍｍ）がプレスによって打ち
抜かれている。図２（ｂ）で示すとおり、基板１は位置
決め穴１２ａ、１２ｂ及び位置決めピン１３ａ、１３ｂ
により、治具（下）１４上で精度よく位置決めされる。
オリフィスプレート７及び接着フィルム９は、押え板１
５の位置決めピン１６ａ、１６ｂによりそれぞれの位置
決め穴１７ａ、１７ｂ、と１８ａ、１８ｂにより位置出
しされる。この状態でさらに基板１上の位置決め穴１９
ａ、１９ｂに前記位置決めピン１６ａ、１６ｂが挿入さ
れることで、基板１とも精度よく位置決めされる。押え
板１５とオリフィスプレート７の間には、表面のソリ、
凹凸を吸収するために、弾性部材２０（本実施例ではシ
リコンゴム板を使用）が挟まれている。専用熱圧着装置
２１により最高温度１１０〜１１５℃、加重２．０〜
２．５ｋｇ・ｆ、融点を越える時間６〜８ｓｅｃ．総圧
着時間１５ｓｅｃ．の条件で熱接合する。図３のとお
り、接着後の接着フィルム９は熱圧着によりつぶれ、流
路穴１１′は連絡流路５の開口穴径に近い寸法となる。
こうして、接着層のはみ出し、不足による空隙の形成等
の不具合もなく連絡流路５からオリフィス８までの流路
が形成される。
ト７をヘッド基板１のオリフィス面１ｂに接合する方法
を説明する構成図である。本接合には、耐液（インク）
性に優れ、接合の際に両部品間に生ずる歪を吸収できる
ようヤング率の小さい接着剤を用いた。具体的にはポリ
オレフィン系接着フィルム９（スリーボンド社製１６０
４接着剤、以下接着フィルムという）を介して熱圧着に
より接合する。図２（ａ）に示すとおり、前記接着フィ
ルム９には連絡流路５の開口穴１０（径φ０．２ｍｍ）
に位置するところに開口穴径より約０．１８ｍｍ大きい
流路穴１１（径φ０．３８ｍｍ）がプレスによって打ち
抜かれている。図２（ｂ）で示すとおり、基板１は位置
決め穴１２ａ、１２ｂ及び位置決めピン１３ａ、１３ｂ
により、治具（下）１４上で精度よく位置決めされる。
オリフィスプレート７及び接着フィルム９は、押え板１
５の位置決めピン１６ａ、１６ｂによりそれぞれの位置
決め穴１７ａ、１７ｂ、と１８ａ、１８ｂにより位置出
しされる。この状態でさらに基板１上の位置決め穴１９
ａ、１９ｂに前記位置決めピン１６ａ、１６ｂが挿入さ
れることで、基板１とも精度よく位置決めされる。押え
板１５とオリフィスプレート７の間には、表面のソリ、
凹凸を吸収するために、弾性部材２０（本実施例ではシ
リコンゴム板を使用）が挟まれている。専用熱圧着装置
２１により最高温度１１０〜１１５℃、加重２．０〜
２．５ｋｇ・ｆ、融点を越える時間６〜８ｓｅｃ．総圧
着時間１５ｓｅｃ．の条件で熱接合する。図３のとお
り、接着後の接着フィルム９は熱圧着によりつぶれ、流
路穴１１′は連絡流路５の開口穴径に近い寸法となる。
こうして、接着層のはみ出し、不足による空隙の形成等
の不具合もなく連絡流路５からオリフィス８までの流路
が形成される。
【０００８】図４に示すとおり、上記のごとく加工され
たヘッド基板１に図示しない共通電極を得るための金属
板または金属膜からなる電極を配し、圧電素子２２、信
号線２３、インク供給管２４、ヘッドケース２５ａ、２
５ｂを組み込むことにより、本ヘッドは構成される。
たヘッド基板１に図示しない共通電極を得るための金属
板または金属膜からなる電極を配し、圧電素子２２、信
号線２３、インク供給管２４、ヘッドケース２５ａ、２
５ｂを組み込むことにより、本ヘッドは構成される。
【０００９】本実施例では、平均印字ドット径１２０μ
ｍを得るのに必要なインク滴重量０．１０〜０．１５μ
ｇを前提として、オリフィスの構造を種々変えて、イン
ク滴の形成特性及び周波数特性、液滴安定化特性を調査
し、適正オリフィス構造について検討した。図５は、同
実施例におけるインクジェットヘッドのオリフィス部の
構造を示す断面図である。リン青銅の板材を使い、放電
加工機にてオリフィスの吐出部径（以下オリフィス径と
いう）、オリフィス側端部長さ（以下オリフィス長さと
いう）、及びオリフィス吐出部テーパ角（以下オリフィ
ステーパという）を変えたオリフィスを形成し、さらに
前述の手順でヘッド化した。そして、１０℃及び４０℃
で、本発明人が特開昭５７−５９７７４号で報告してい
る駆動方式により、粘度２．０ｍＰａ・ｓ、表面張力６
０ｄｙｎ／ｃｍ（２０℃）の水溶性インクを用いて試験
評価した。上記駆動方式とは、待機時には圧電素子に充
電して振動板をキャビティ側にたわませた状態とし、入
力信号の立ち上がりで、圧電素子に貯えた電荷をゆっく
りと放電して振動板を復帰させた後、再び電圧を印加し
て振動板を急速にたわませてインクを吐出させる駆動方
法である。
ｍを得るのに必要なインク滴重量０．１０〜０．１５μ
ｇを前提として、オリフィスの構造を種々変えて、イン
ク滴の形成特性及び周波数特性、液滴安定化特性を調査
し、適正オリフィス構造について検討した。図５は、同
実施例におけるインクジェットヘッドのオリフィス部の
構造を示す断面図である。リン青銅の板材を使い、放電
加工機にてオリフィスの吐出部径（以下オリフィス径と
いう）、オリフィス側端部長さ（以下オリフィス長さと
いう）、及びオリフィス吐出部テーパ角（以下オリフィ
ステーパという）を変えたオリフィスを形成し、さらに
前述の手順でヘッド化した。そして、１０℃及び４０℃
で、本発明人が特開昭５７−５９７７４号で報告してい
る駆動方式により、粘度２．０ｍＰａ・ｓ、表面張力６
０ｄｙｎ／ｃｍ（２０℃）の水溶性インクを用いて試験
評価した。上記駆動方式とは、待機時には圧電素子に充
電して振動板をキャビティ側にたわませた状態とし、入
力信号の立ち上がりで、圧電素子に貯えた電荷をゆっく
りと放電して振動板を復帰させた後、再び電圧を印加し
て振動板を急速にたわませてインクを吐出させる駆動方
法である。
【００１０】記録紙上に品質の高い、安定したドットを
高速に形成するには、以下に述べる特性が必要である。
先ず第一に、吐出インク滴の先端部で、印字上主たるド
ットとなるメイン粒部分のインクスピード（以下メイン
スピードという）が、７〜１２ｍ／ｓの範囲にあること
である。メインスピードが７ｍ／ｓ未満ではインク滴の
エネルギーが小さいため、外乱を受けやすく、例えばオ
リフィス周縁のインクの不規則な溜りにより飛行曲がり
発生したり、またメインスピードのばらつきの影響も受
けやすい。したがって、紙面に到達したドットの形状は
不規則となり、高品質の印字ドットを形成するには適正
ではない。
高速に形成するには、以下に述べる特性が必要である。
先ず第一に、吐出インク滴の先端部で、印字上主たるド
ットとなるメイン粒部分のインクスピード（以下メイン
スピードという）が、７〜１２ｍ／ｓの範囲にあること
である。メインスピードが７ｍ／ｓ未満ではインク滴の
エネルギーが小さいため、外乱を受けやすく、例えばオ
リフィス周縁のインクの不規則な溜りにより飛行曲がり
発生したり、またメインスピードのばらつきの影響も受
けやすい。したがって、紙面に到達したドットの形状は
不規則となり、高品質の印字ドットを形成するには適正
ではない。
【００１１】メインスピードが１２ｍ／ｓをこえる領域
になると、インク滴に分離する前のインク柱が長くな
り、言い替えればインク滴の先端部と後尾部との距離が
長くなり、これにより紙面に到達したドットはキャリッ
ジが移動する方向の速度成分の影響を受け、横長の真円
度の悪い形状となり、ひいては印字品質の低下を招く。
になると、インク滴に分離する前のインク柱が長くな
り、言い替えればインク滴の先端部と後尾部との距離が
長くなり、これにより紙面に到達したドットはキャリッ
ジが移動する方向の速度成分の影響を受け、横長の真円
度の悪い形状となり、ひいては印字品質の低下を招く。
【００１２】
【表１】
【００１３】第１表に示すとおり、オリフィス長さ０．
１ｍｍ、オリフィステーパ１５°に固定してオリフィス
径とインクスピードの関係を調査したところ、７〜１２
ｍ／ｓの適正なメインスピードを得るためには、オリフ
ィス径をφ３６〜４０μｍの範囲にする必要がある。メ
インスピードはオリフィス径と反比例の関係にあり、φ
３４μｍ以下ではメインスピードは１２ｍ／ｓを超え出
過ぎとなり、またオリフィス径をφ４２μｍ以上にした
場合は、高温（４０℃）でメインスピードが十分得られ
ない。従って、オリフィス径はφ３６〜４０μｍが適正
である。
１ｍｍ、オリフィステーパ１５°に固定してオリフィス
径とインクスピードの関係を調査したところ、７〜１２
ｍ／ｓの適正なメインスピードを得るためには、オリフ
ィス径をφ３６〜４０μｍの範囲にする必要がある。メ
インスピードはオリフィス径と反比例の関係にあり、φ
３４μｍ以下ではメインスピードは１２ｍ／ｓを超え出
過ぎとなり、またオリフィス径をφ４２μｍ以上にした
場合は、高温（４０℃）でメインスピードが十分得られ
ない。従って、オリフィス径はφ３６〜４０μｍが適正
である。
【００１４】第２として、インク柱、インク滴の形状が
適正であることが重要である。すなわち、形状が吐出方
向を軸として一様であり、インク滴の先端部のインク粒
（メイン粒）が大きく、それに連なる他のインク粒（以
下サテライト粒という）は小さく４〜５ｍ／ｓ以上のス
ピードを有していること、インク滴の各インク粒が吐出
方向から離脱して飛行曲がりを生じてないこと等が要求
される。メイン粒の大きさはオリフィス径によりほとん
ど決まり、当然のごとくオリフィス径に比例して大きく
なるが、メインスピードとの兼ね合いから前記のオリフ
ィス寸法に規定することにより適正なメイン粒を形成で
きる。
適正であることが重要である。すなわち、形状が吐出方
向を軸として一様であり、インク滴の先端部のインク粒
（メイン粒）が大きく、それに連なる他のインク粒（以
下サテライト粒という）は小さく４〜５ｍ／ｓ以上のス
ピードを有していること、インク滴の各インク粒が吐出
方向から離脱して飛行曲がりを生じてないこと等が要求
される。メイン粒の大きさはオリフィス径によりほとん
ど決まり、当然のごとくオリフィス径に比例して大きく
なるが、メインスピードとの兼ね合いから前記のオリフ
ィス寸法に規定することにより適正なメイン粒を形成で
きる。
【００１５】オリフィス径φ３８μｍ、オリフィステー
パ１５°で固定し、オリフィス長さを変えたところ、
０．１７５ｍｍ以上にした時、低温（１０℃）でインク
滴のメイン部分のさらに先端に微小インク粒（以下プレ
サテライトという）が現れた。このプレサテライト粒は
不安定で、１５ｍ／ｓ以上のスピードを有しているた
め、印字ドット形状及び吐出安定性を損なう結果となっ
た。また、オリフィス径がφ３４μｍではオリフィス長
さを０．１２５ｍｍでも同様な問題が発生した。オリフ
ィス長さを０．０５ｍｍ以下にした場合、オリフィスプ
レートの部品としてのハンドリングの悪さ、金属材料で
も剛性が低いために変形しやすい等の課題があった。し
たがって、オリフィス長さはＯ．Ｏ７５〜０．１５ｍｍ
適正である。第３として、ドット抜けのない安定した印
字品質を得る上で、インク滴の吐出安定性が重要とな
る。これはオリフィス径に左右されるところが大きく、
オリフィス径φ３４μｍ以下では低温（１０℃）で吐出
不能な状態にしばしばなり不安定であった。図６
（ａ）、（ｂ）で示すとおり、吐出時に形成されるイン
クメニスカス２６がオリフィス径が小さいために不安定
で、時としてオリフィス先端でインクにより閉じられ、
気泡２７としてキャビティ方向に取り込まれるためであ
る。前述のプレサテライトが発生している状態で安定性
が低いのも同様の理由である。
パ１５°で固定し、オリフィス長さを変えたところ、
０．１７５ｍｍ以上にした時、低温（１０℃）でインク
滴のメイン部分のさらに先端に微小インク粒（以下プレ
サテライトという）が現れた。このプレサテライト粒は
不安定で、１５ｍ／ｓ以上のスピードを有しているた
め、印字ドット形状及び吐出安定性を損なう結果となっ
た。また、オリフィス径がφ３４μｍではオリフィス長
さを０．１２５ｍｍでも同様な問題が発生した。オリフ
ィス長さを０．０５ｍｍ以下にした場合、オリフィスプ
レートの部品としてのハンドリングの悪さ、金属材料で
も剛性が低いために変形しやすい等の課題があった。し
たがって、オリフィス長さはＯ．Ｏ７５〜０．１５ｍｍ
適正である。第３として、ドット抜けのない安定した印
字品質を得る上で、インク滴の吐出安定性が重要とな
る。これはオリフィス径に左右されるところが大きく、
オリフィス径φ３４μｍ以下では低温（１０℃）で吐出
不能な状態にしばしばなり不安定であった。図６
（ａ）、（ｂ）で示すとおり、吐出時に形成されるイン
クメニスカス２６がオリフィス径が小さいために不安定
で、時としてオリフィス先端でインクにより閉じられ、
気泡２７としてキャビティ方向に取り込まれるためであ
る。前述のプレサテライトが発生している状態で安定性
が低いのも同様の理由である。
【００１６】第４として、高速記録を行なうためには、
インク滴形成周波数を高くしなければならないが、音響
回路で表わされるオリフィス部の流路抵抗が小さいと、
インク滴吐出後のキャビティ内圧力の減衰が悪く、その
残留圧力の影響で応答性は低い。インク滴の吐出特性の
周波数を変えた時の変動が大きい、また吐出後に毛細管
力によりインクが再充填される際、残留圧力と相まって
オリフィス先端から大きくインクが盛り上がったり、さ
らに進んで吐出してしまうといった現象が発生するので
ある。オリフィス径φ３８μｍ、オリフィス長さ０．１
ｍｍで一定のもと、オリフィステーパが２５°以上で
は、上記の現象がインクの粘度が下がり流路抵抗の小さ
くなる４０℃で発生し適正でない。オリフィステーパ５
°ではオリフィス径φ３６μm以下でインク吐出安定性
が悪く、高周波数域ではさらにその課題が顕在化してき
た。すなわち、オリフィステーパ１０〜２０°が最も適
正である。
インク滴形成周波数を高くしなければならないが、音響
回路で表わされるオリフィス部の流路抵抗が小さいと、
インク滴吐出後のキャビティ内圧力の減衰が悪く、その
残留圧力の影響で応答性は低い。インク滴の吐出特性の
周波数を変えた時の変動が大きい、また吐出後に毛細管
力によりインクが再充填される際、残留圧力と相まって
オリフィス先端から大きくインクが盛り上がったり、さ
らに進んで吐出してしまうといった現象が発生するので
ある。オリフィス径φ３８μｍ、オリフィス長さ０．１
ｍｍで一定のもと、オリフィステーパが２５°以上で
は、上記の現象がインクの粘度が下がり流路抵抗の小さ
くなる４０℃で発生し適正でない。オリフィステーパ５
°ではオリフィス径φ３６μm以下でインク吐出安定性
が悪く、高周波数域ではさらにその課題が顕在化してき
た。すなわち、オリフィステーパ１０〜２０°が最も適
正である。
【００１７】以上述べてきたとおり、数多くのヘッドの
試作評価によりオリフィスの各寸法について、オリフィ
ス径φ３６〜４０μm、オリフィス長さ０．０７５〜
０．１５ｍｍ、オリフィステーパ１０〜２０°において
最も優れた特性が得られることが解った。実際、板厚
０．１ｍｍステンレス材にプレス加工にて、オリフィス
径φ３８μｍ、オリフィステーパ１５°のオリフィスを
４８個形成したオリフィスプレートを図７で示す流路構
成のヘッド基板に接合してヘッド化（３６０ｄｐｉ、４
８ノズル）した。温度範囲１０〜４０℃において良好な
印字ドットを安定して形成するのに必要な、ドット重量
０．１２μｇで７〜１０ｍ／ｓのメインスピード及び４
〜６ｍ／ｓのサテライトスピードを備えた、安定したイ
ンク滴の吐出特性が得られた。また、この特性はインク
滴形成周波数６．２ｋＨｚまで安定しており、高速印字
を実現する上で必要な高応答性も備えている。さらに印
字用のメカ体に載せ実印字したところ、真円度の高い安
定したドット及び品質の高い印字が実現された。
試作評価によりオリフィスの各寸法について、オリフィ
ス径φ３６〜４０μm、オリフィス長さ０．０７５〜
０．１５ｍｍ、オリフィステーパ１０〜２０°において
最も優れた特性が得られることが解った。実際、板厚
０．１ｍｍステンレス材にプレス加工にて、オリフィス
径φ３８μｍ、オリフィステーパ１５°のオリフィスを
４８個形成したオリフィスプレートを図７で示す流路構
成のヘッド基板に接合してヘッド化（３６０ｄｐｉ、４
８ノズル）した。温度範囲１０〜４０℃において良好な
印字ドットを安定して形成するのに必要な、ドット重量
０．１２μｇで７〜１０ｍ／ｓのメインスピード及び４
〜６ｍ／ｓのサテライトスピードを備えた、安定したイ
ンク滴の吐出特性が得られた。また、この特性はインク
滴形成周波数６．２ｋＨｚまで安定しており、高速印字
を実現する上で必要な高応答性も備えている。さらに印
字用のメカ体に載せ実印字したところ、真円度の高い安
定したドット及び品質の高い印字が実現された。
【００１８】
【発明の効果】本発明によれば、インク滴の形成特性及
び周波数特性、液滴安定性に優れたヘッド性能が得られ
た。さらにこれにより、高印字品質、高応答性を備え
た、信頼性の高いインクジェットヘッドを実現すること
が可能となった。
び周波数特性、液滴安定性に優れたヘッド性能が得られ
た。さらにこれにより、高印字品質、高応答性を備え
た、信頼性の高いインクジェットヘッドを実現すること
が可能となった。
【図１】本発明の第１実施例であるインクジェットヘッ
ドにおけるヘッド基板の流路構成図である。
ドにおけるヘッド基板の流路構成図である。
【図２】（ａ）、（ｂ）は同実施例におけるヘッド基板
にオリフィスプレートを接合する方法を説明する構成図
である。
にオリフィスプレートを接合する方法を説明する構成図
である。
【図３】同実施例において形成されたオリフィス部の流
路構成図である。
路構成図である。
【図４】同実施例におけるインクジェットヘッドの構造
図である。
図である。
【図５】同実施例におけるインクジェットヘッドのオリ
フィス部の構造を示す断面図である。
フィス部の構造を示す断面図である。
【図６】オリフィス部におけるインクメニスカスの挙動
を示す状態図である。
を示す状態図である。
【図７】同実施例におけるヘッド基板の流路パターン及
び構成を示す平面図である。
び構成を示す平面図である。
１ ヘッド基板 １ａ 流路面 １ｂ オリフィス面 ２ キャビティ ３ インク供給路 ４ インク準備室 ５ 連絡流路 ６ 振動板 ７ オリフィスプレート ８ オリフィス ９ 接着フィルム １０ 開口穴 １１ 流路穴 １２ａ、１２ｂ 位置決め穴 １３ａ、１３ｂ 位置決めピン １４ 治具（下） １５ 押え板 １６ａ、１６ｂ 位置決めピン １７ａ、１７ｂ 位置決め穴 １８ａ、１８ｂ 位置決め穴 １９ａ、１９ｂ 位置決め穴 ２０ 弾性部材 ２１ 専用熱圧着治具 ２２ 圧電素子 ２３ 信号線 ２４ インク供給管 ２５ａ、２５ｂ ヘッドケース ２６ インクメニスカス ２７ 気泡 ２８ インク供給管接続部
Claims (3)
- 【請求項１】 同一面上に複数の流路が列状に配置さ
れ、さらに各該流路の端部から厚み方向に連通した連絡
流路が接続し、前記流路と反対側面に該連絡流路を通っ
てインク滴を吐出するオリフィスを、該オリフィスを有
するオリフィスプレートを接合してなるオンディマンド
型インクジェットヘッドにおいて、 １パルス分のインク滴重量が０．１０〜０．１５μｇの
範囲で、前記オリフィのス構造がオリフィスの吐出部径
φ３６〜４０μｍ、オリフィス側端部長さ０．０７５〜
０．１５０ｍｍ、テーパ角が１０〜２０°であることを
特徴とするインクジェットヘッド。 - 【請求項２】 高分子樹脂を基材とし、同一面上に複数
の流路が列状に配置され、さらに各該流路の端部から厚
み方向に連通した連絡流路が接続したヘッド基板よりな
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。 - 【請求項３】 金属の板状部品を塑性変形させることに
よりオリフィス部を形成したオリフィスプレートを接合
してなることを特徴とする請求項１または２記載のイン
クジェットヘッド。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31274891A JP3094586B2 (ja) | 1991-11-27 | 1991-11-27 | インクジェットヘッド |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31274891A JP3094586B2 (ja) | 1991-11-27 | 1991-11-27 | インクジェットヘッド |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05147212A true JPH05147212A (ja) | 1993-06-15 |
| JP3094586B2 JP3094586B2 (ja) | 2000-10-03 |
Family
ID=18032949
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP31274891A Expired - Lifetime JP3094586B2 (ja) | 1991-11-27 | 1991-11-27 | インクジェットヘッド |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3094586B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2000021754A1 (fr) * | 1998-10-14 | 2000-04-20 | Nec Corporation | Tete d'imprimante a jet d'encre et imprimante a jet d'encre |
| JP2014043061A (ja) * | 2012-08-28 | 2014-03-13 | Riso Kagaku Corp | インクジェット印刷装置 |
-
1991
- 1991-11-27 JP JP31274891A patent/JP3094586B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2000021754A1 (fr) * | 1998-10-14 | 2000-04-20 | Nec Corporation | Tete d'imprimante a jet d'encre et imprimante a jet d'encre |
| JP2014043061A (ja) * | 2012-08-28 | 2014-03-13 | Riso Kagaku Corp | インクジェット印刷装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3094586B2 (ja) | 2000-10-03 |
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