JPH06171082A - Ink jet head - Google Patents
Ink jet headInfo
- Publication number
- JPH06171082A JPH06171082A JP35032292A JP35032292A JPH06171082A JP H06171082 A JPH06171082 A JP H06171082A JP 35032292 A JP35032292 A JP 35032292A JP 35032292 A JP35032292 A JP 35032292A JP H06171082 A JPH06171082 A JP H06171082A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- nozzle
- shape
- flow path
- ink
- inkjet 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.)
- Pending
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【技術分野】本発明は、インクジェットヘッドに関し、
より詳細には、インク中において圧力波を発生させ、ノ
ズル開口よりインクを吐出させて印字を行うプリントヘ
ッドのノズル形状に関する。例えば、液体制御装置等に
適用されるものである。TECHNICAL FIELD The present invention relates to an inkjet head,
More specifically, the present invention relates to a nozzle shape of a print head that performs printing by generating a pressure wave in ink and ejecting the ink from a nozzle opening. For example, it is applied to a liquid control device or the like.
【０００２】[0002]
【従来技術】本発明に係る従来技術を記載した公知文献
としては、例えば、特開平４−２２６４４号公報に「イ
ンクジェット記録装置」がある。この公報のものは、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、印刷品位が良くて安定したインクジェット
記録装置を得るために、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
るノズル部とから成り、該ノズル部の穴形状の前記基板
の流路側の輪部を波状としたものである。このように、
ノズル口形状が波状のようなもの、あるいは一般的に円
状のものは、穴形状が点対称となっている。そのため、
ノズル口から曲がりなく、まっすぐインク滴を噴射する
ことができる。しかし、バランスよく点対称に力が働い
ていることが前提であるため、振動やゴミなどのノイズ
によって容易に噴射方向を曲げられたり、最悪の場合に
は噴射不能となる。2. Description of the Related Art As a known document describing the prior art relating to the present invention, there is an "ink jet recording apparatus" in Japanese Patent Laid-Open No. 4-22644. In order to obtain an ink jet recording apparatus in which the ink speed is easy to control, the ink speed has little variation, and the printing quality is good and stable, the one disclosed in this publication has a substrate on which ink channels and pressure chambers are formed, The nozzle portion is located on the surface of the substrate and ejects ink, and the hole-shaped ring portion of the nozzle portion on the flow path side of the substrate is corrugated. in this way,
If the nozzle mouth shape is wavy or generally circular, the hole shape is point-symmetric. for that reason,
Ink droplets can be ejected straight from the nozzle opening without bending. However, since it is premised that the forces act in a point-symmetric manner with good balance, the injection direction can be easily bent due to noise such as vibration or dust, or in the worst case, injection becomes impossible.
【０００３】図３（ａ),(ｂ),(ｃ）は、圧電体を加圧手
段とするインクジェット記録装置のインクジェットヘッ
ドの構成図で、図（ａ）は構成要素を示す斜視図、図
（ｂ）は流路板の裏面を示す斜視図、図（ｃ）は構成要
素を一体に接合したときの斜視図である。図中、１１は
流路板、１２はノズル板、１３はノズル、１４は隔壁、
１５は加圧室、１５ａはノズル列、１６はインク室、１
７はインク供給口、１８は圧電体、１９は仕切スリッ
ト、２０は歪部、２１は充填剤、２２は基板である。3 (a), 3 (b) and 3 (c) are configuration diagrams of an ink jet head of an ink jet recording apparatus using a piezoelectric body as a pressing means, and FIG. 3 (a) is a perspective view showing components. (B) is a perspective view showing the back surface of the flow path plate, and (c) is a perspective view when the constituent elements are integrally joined. In the figure, 11 is a flow path plate, 12 is a nozzle plate, 13 is a nozzle, 14 is a partition wall,
Reference numeral 15 is a pressure chamber, 15a is a nozzle row, 16 is an ink chamber, 1
Reference numeral 7 is an ink supply port, 18 is a piezoelectric body, 19 is a partition slit, 20 is a strained portion, 21 is a filler, and 22 is a substrate.
【０００４】流路板１１には、インク供給口１７よりイ
ンクの供給を受けてインクを収容するインク室１６が、
図（ｂ）に示すごとく裏面に凹部として設けられてお
り、更に、該インク室１６に連通して隔壁１４により区
画されてインクの流路となり、加圧によりインク内に圧
力波を発生させる加圧室１５が複数平行して設けられて
いる。流路板１１には、順に圧電体１８と基板２２とが
接合され、圧電体１８には加圧室１５に対応して加圧す
る歪部２０が設けられている。歪部２０は仕切スリット
１９により区画され、該仕切スリット１９内には弾性の
ある軟質な充填剤２１が充填されている。流路板１１の
加圧室１５のノズル列１５ａには、加圧室１５に対応し
たノズル１３を有するノズル板１２が接合され、図
（ｃ）に図示するように一体構成される。歪部２０に画
像情報に基づく信号が印加されると、加圧室１５内は体
積変化して圧力波を発生し、ノズルよりインク滴を噴射
する。The flow path plate 11 has an ink chamber 16 for receiving ink supplied from the ink supply port 17 and containing the ink.
As shown in FIG. 3B, it is provided as a concave portion on the back surface, and further communicates with the ink chamber 16 and is partitioned by the partition wall 14 to serve as an ink flow path, and a pressure wave is generated in the ink by pressurization. A plurality of pressure chambers 15 are provided in parallel. A piezoelectric body 18 and a substrate 22 are sequentially joined to the flow path plate 11, and the piezoelectric body 18 is provided with a strain section 20 that applies pressure to the pressure chamber 15. The strained portion 20 is partitioned by a partition slit 19, and the partition slit 19 is filled with an elastic and soft filler 21. A nozzle plate 12 having nozzles 13 corresponding to the pressurizing chambers 15 is joined to the nozzle row 15a of the pressurizing chambers 15 of the flow path plate 11, and is integrally configured as shown in FIG. When a signal based on image information is applied to the distortion section 20, the volume of the pressure chamber 15 changes to generate a pressure wave, and an ink droplet is ejected from the nozzle.
【０００５】図４（ａ）〜（ｅ）は、従来の点対称断面
形状（円状）の場合の、インク滴噴射の様子を示す図
で、図（ａ）は、ノズル口形状を示す円形ノズル、図
（ｂ）は、吐出の様子、図（ｃ）は、吐出と引き込みの
同時に起こっている様子、図（ｄ）は、引き込みが最大
となっている時の様子、図（ｅ）は、メニスカスが平常
状態に戻った様子を示す。図４に示す様子は、メニスカ
スが保たれている場合のものであり、実際には、機械的
な振動やゴミなどにより、バランスは乱され、噴射方向
を乱されることがある。4 (a) to 4 (e) are diagrams showing the state of ink droplet ejection in the case of a conventional point-symmetrical cross-sectional shape (circular shape), and FIG. 4 (a) is a circle showing the nozzle opening shape. Nozzle, Figure (b) is the state of ejection, Figure (c) is the state where ejection and retraction are occurring at the same time, Figure (d) is the state when retraction is maximum, and Figure (e) is , Shows the meniscus returning to normal. The state shown in FIG. 4 is for the case where the meniscus is kept, and in reality, mechanical vibration, dust, etc. may disturb the balance and disturb the ejection direction.
【０００６】[0006]
【目的】本発明は、上述のごとき実情に鑑みなされたも
ので、機械振動やゴミなどによって噴射方向が乱されに
くいノズル形状を有するインクジェットヘッドを提供す
ることを目的としてなされたものである。The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is to provide an inkjet head having a nozzle shape in which the ejection direction is not easily disturbed by mechanical vibration, dust, or the like.
【０００７】[0007]
【構成】本発明は、上記目的を達成するために、（１）
インクの流路が形成された流路基板と、前記流路に連通
するノズルを有するノズル板とを接合したインクジェッ
トヘッドにおいて、前記ノズル板のノズル口形状とし
て、ノズル口断面を６０°以下の角度を１ケ所有する三
角形であること、或いは、（２）インクの流路が形成さ
れた流路基板と、前記流路に連通するノズルを有するノ
ズル板とを接合したインクジェットヘッドにおいて、前
記ノズル板のノズル口形状として、ノズル口断面を円形
等点対称な形状に、一部鋭角的な狭部を設けた形状であ
ること、更には、（３）前記ノズル口の形状をレーザに
よる穴あけ加工により形成することを特徴としたもので
ある。以下、本発明の実施例に基づいて説明する。In order to achieve the above object, the present invention provides (1)
In an inkjet head in which a flow path substrate on which a flow path of ink is formed and a nozzle plate having nozzles communicating with the flow path are joined together, the nozzle opening shape of the nozzle plate has a nozzle opening cross section of 60 ° or less. Or a (2) ink jet head in which a flow path substrate having an ink flow path formed therein and a nozzle plate having a nozzle communicating with the flow path are joined. The shape of the nozzle opening is a shape in which the cross section of the nozzle opening is symmetrical with respect to a circle, and a narrow portion having an acute angle is provided. Further, (3) the shape of the nozzle opening is formed by laser drilling. It is characterized by being formed. Hereinafter, description will be given based on examples of the present invention.
【０００８】図１は、本発明によるインクジェットヘッ
ドのノズルの一実施例を説明するための構成図で、図
中、１はノズル板、２はノズル、２ａは頂角、２ｂは狭
部、３はインク溝である。図（ａ）において、ノズル形
状は６０°以下の角度を有する形状で、頂角２ａを有す
る二等辺三角形のものと、円形に鋭角的狭部２ｂを有す
る形状とがある。図（ｂ）において、インク溝の吐出の
様子を示し、抵抗の小さい下側を中心に液柱が伸びる。
図（ｃ）において、吐出と引き込みの同時に起こってい
る様子であり、抵抗の小さい下側を中心に引き込みは進
行する。そして、滴尾は、上側の狭部２ａまたは２ｂの
ところでつながり、やがて切れる。図（ｄ）において、
引き込みが最大となっている時の様子で、滴尾は、上側
の狭部２ａまたは２ｂに曲がっている。図（ｅ）におい
て、メニスカスが平常状態に戻った様子である。FIG. 1 is a constitutional view for explaining an embodiment of a nozzle of an ink jet head according to the present invention. In the drawing, 1 is a nozzle plate, 2 is a nozzle, 2a is an apex angle, 2b is a narrow portion, 3 Is an ink groove. In FIG. 3A, the nozzle shape has an angle of 60 ° or less, and there are an isosceles triangular shape having an apex angle 2a and a circular shape having an acute narrow portion 2b. In FIG. 6B, the state of ejection of the ink groove is shown, and the liquid column extends around the lower side where the resistance is low.
In FIG. 7C, the discharge and the pull-in are occurring at the same time, and the pull-in progresses mainly on the lower side where the resistance is small. Then, the drip tail is connected at the upper narrow portion 2a or 2b and is eventually cut. In Figure (d),
The drip tail is bent to the narrow portion 2a or 2b on the upper side in the state in which the retraction is maximized. In the figure (e), the meniscus is in a normal state.
【０００９】上記のように滴尾の曲がりが生じるという
不具合がある。しかし、ノズル面の中に、流体的抵抗の
大きい部位と小さい部位を設けることによってバランス
に依存しない安定的な噴射を得ることができる。これら
のような二等辺三角形のノズル及び円形に鋭角的狭部を
設けた形状ノズルは、エキシマレーザのマスクイメージ
加工にて形成することができる。なお、本発明では、６
０°以下の頂角を持つ二等辺三角形の例及び円に狭角部
分を持つ形状を示したが、本発明の効果を得るために
は、これらの形状に限定されるものではない。すなわ
ち、ノズル断面に流体的抵抗の大きい部位と小さい部位
を設けてやればよい。図２（ａ）〜（ｆ）は、有効なノ
ズル断面形状の例を示す図である。すなわち、図（ａ）
は、直角三角形のもの、図（ｂ）は縦長楕円形のもの、
図（ｃ）は縦長半楕円形のもの、図（ｄ）は五角形（ホ
ームベース形）のもの、図（ｅ）は球形に凸形を有する
もの、図（ｆ）は近似菱形のものなどを例示してある。As described above, there is a problem that the tail of the drip is bent. However, by providing a portion having a large fluid resistance and a portion having a small fluid resistance in the nozzle surface, stable jetting that does not depend on balance can be obtained. Such an isosceles triangle nozzle and a shape nozzle having a circular shape with an acute angle narrow portion can be formed by excimer laser mask image processing. In the present invention, 6
Although an example of an isosceles triangle having an apex angle of 0 ° or less and a shape having a narrow angle portion in a circle are shown, the shape is not limited to these shapes in order to obtain the effect of the present invention. That is, it suffices to provide a portion having a large fluid resistance and a portion having a small fluid resistance on the nozzle cross section. 2A to 2F are diagrams showing examples of effective nozzle cross-sectional shapes. That is, FIG.
Is a right triangle, Figure (b) is a vertically elongated ellipse,
Figure (c) is a vertically long semi-elliptical shape, Figure (d) is a pentagon (home base shape), Figure (e) is a spherical convex shape, Figure (f) is an approximate rhombus. It is illustrated.
【００１０】[0010]
【効果】以上の説明から明らかなように、本発明による
と、以下のような効果がある。すなわち、ノズル断面を
６０°以下の角度を一箇所有する三角形、及び円形等点
対称な形状の一部に鋭角的な狭部を設けた形状であり、
吐出断面に、流体的抵抗の大きい部位と小さい部位を設
けているので、バランスに依存しない安定な噴射を得る
ことができる。As is apparent from the above description, the present invention has the following effects. That is, the nozzle cross section is a triangle having an angle of 60 ° or less, and a shape in which an acute narrow portion is provided in a part of a circular isometric symmetry shape,
Since the discharge cross section is provided with a portion having a large fluid resistance and a portion having a small fluid resistance, it is possible to obtain stable jetting independent of balance.
【図１】 本発明によるインクジェットヘッドのノズル
の一実施例を説明するための構成図である。FIG. 1 is a configuration diagram for explaining an example of a nozzle of an inkjet head according to the present invention.
【図２】 本発明のノズル形状を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing a nozzle shape of the present invention.
【図３】 従来のインクジェットヘッドの構成図であ
る。FIG. 3 is a configuration diagram of a conventional inkjet head.
【図４】 従来のノズル形状におけるインク滴噴射の様
子を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing how ink droplets are ejected in a conventional nozzle shape.
１…ノズル板、２はノズル、２ａは頂角、２ｂは狭部、
３はインク溝。1 ... Nozzle plate, 2 nozzles, 2a apex angle, 2b narrow portion,
3 is an ink groove.
Claims (3)
前記流路に連通するノズルを有するノズル板とを接合し
たインクジェットヘッドにおいて、前記ノズル板のノズ
ル口形状として、ノズル口断面を６０°以下の角度を１
ケ所有する三角形であることを特徴とするインクジェッ
トヘッド。1. A flow path substrate having an ink flow path formed therein,
In an inkjet head joined with a nozzle plate having a nozzle communicating with the flow path, the nozzle port shape of the nozzle plate has a nozzle port cross section of 60 ° or less and an angle of 1 or less.
An inkjet head that is a triangle owned by K.
前記流路に連通するノズルを有するノズル板とを接合し
たインクジェットヘッドにおいて、前記ノズル板のノズ
ル口形状として、ノズル口断面を円形等点対称な形状
に、一部鋭角的な狭部を設けた形状であることを特徴と
するインクジェットヘッド。2. A flow path substrate having an ink flow path formed therein,
In an inkjet head joined with a nozzle plate having a nozzle communicating with the flow path, the nozzle plate is provided with a part having an acute angle in a nozzle port cross section having a circular isocenter symmetrical shape. An inkjet head having a shape.
け加工により形成することを特徴とする請求項１又は２
記載のインクジェットヘッド。3. The shape of the nozzle opening is formed by laser drilling.
The described inkjet head.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP35032292A JPH06171082A (en) | 1992-12-02 | 1992-12-02 | Ink jet head |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP35032292A JPH06171082A (en) | 1992-12-02 | 1992-12-02 | Ink jet head |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06171082A true JPH06171082A (en) | 1994-06-21 |
Family
ID=18409703
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP35032292A Pending JPH06171082A (en) | 1992-12-02 | 1992-12-02 | Ink jet head |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06171082A (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1412192A1 (en) * | 2000-10-20 | 2004-04-28 | Silverbrook Research Pty. Limited | Drop flight correction for moving nozzle ink jet |
| US7178892B2 (en) | 2001-09-04 | 2007-02-20 | Silverbrook Res Pty Ltd | Printhead-to-platen variable spacing mechanism |
| JP2015027790A (en) * | 2013-06-28 | 2015-02-12 | キヤノン株式会社 | Liquid discharge head |
-
1992
- 1992-12-02 JP JP35032292A patent/JPH06171082A/en active Pending
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7284817B2 (en) | 2000-05-23 | 2007-10-23 | Silverbrook Research Pty Ltd | Printer with a self-cleaning inkjet printhead assembly |
| US7467859B2 (en) | 2000-05-23 | 2008-12-23 | Silverbrook Research Pty Ltd | Pagewidth printhead assembly with ink distribution arrangement |
| US7931358B2 (en) | 2000-05-23 | 2011-04-26 | Silverbrook Research Pty Ltd | Pagewidth printhead assembly with top-fed ink ducts |
| US8075112B2 (en) | 2000-05-23 | 2011-12-13 | Silverbrook Research Pty Ltd | Printhead assembly with air cleaning arrangement |
| EP1412192A1 (en) * | 2000-10-20 | 2004-04-28 | Silverbrook Research Pty. Limited | Drop flight correction for moving nozzle ink jet |
| EP1412192A4 (en) * | 2000-10-20 | 2006-04-05 | Silverbrook Res Pty Ltd | Drop flight correction for moving nozzle ink jet |
| US7178892B2 (en) | 2001-09-04 | 2007-02-20 | Silverbrook Res Pty Ltd | Printhead-to-platen variable spacing mechanism |
| JP2015027790A (en) * | 2013-06-28 | 2015-02-12 | キヤノン株式会社 | Liquid discharge head |
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