JPH08267747A - インクジェットプリンタヘッド - Google Patents

インクジェットプリンタヘッド

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Publication number
JPH08267747A
JPH08267747A JP7339295A JP7339295A JPH08267747A JP H08267747 A JPH08267747 A JP H08267747A JP 7339295 A JP7339295 A JP 7339295A JP 7339295 A JP7339295 A JP 7339295A JP H08267747 A JPH08267747 A JP H08267747A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
ink
orifice
pressure chamber
jet printer
printer head
Prior art date
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Pending
Application number
JP7339295A
Other languages
English (en)
Inventor
Toshiaki Kitahara
寿朗 北原
Yutaka Miyazono
豊 宮園
Yosuke Toyofuku
洋介 豊福
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.)
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Publication date
Application filed by Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority to JP7339295A priority Critical patent/JPH08267747A/ja
Publication of JPH08267747A publication Critical patent/JPH08267747A/ja
Pending legal-status Critical Current

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

Abstract

(57)【要約】 【目的】 安定したインクの吐出が可能で、印字品質が
良好なインクジェットプリンタヘッドを提供することを
目的とする。 【構成】 インクジェットプリンタヘッドは、インク吐
出口18aに向かって収束する構造のオリフィス18で
あって、圧力室25を構成する圧力室内壁25aとオリ
フィス18を構成するオリフィス内壁18bとを連続状
に形成する。これにより、インクが淀む部分が無くな
り、また微細な残留気泡27がインク吐出口18aから
抜け易くなるため、安定した吐出インク滴19の吐出を
行うことができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、オフィス用コンピュー
タやパーソナルコンピュータなどの出力印字に用いる印
字装置に関するものであり、特にインクジェットプリン
タに用いるインクジェットプリンタヘッドに関するもの
である。
【0002】
【従来の技術】近年、インクジェットプリンタは、印字
の際の静寂性、安価性、また、カラー出力が可能である
ことなどから、オフィス用コンピュータの出力用プリン
タとして広く利用されるようになってきた。
【0003】以下、従来のインクジェットプリンタの機
構について図4、図5、図6、図7を参照しながら説明
する。
【0004】図4は従来のインクジェットプリンタを示
す構成図である。図4において、1はキャリッジ、2は
キャリッジ1に保持された印字ヘッド、3はキャリッジ
1に保持されたインクタンク、4はキャリッジ1に接続
されたベルト、5はキャリッジ1を保持するキャリッジ
シャフト、6はベルト4に連結されたモータ、7は後述
する吐出エネルギー発生部17が接続される制御部、8
はキャリッジシャフト5を保持するシャーシ、9は記録
紙、10は印字ヘッド2と向かい合う形で記録紙9を保
持する紙送りローラである。
【0005】図5は図4に示す印字ヘッド2の斜視図
で、11は共通インク室を示す。図6は図5に示す印字
ヘッド2を搭載したヘッドカートリッジの斜視図で、1
2はインクタンク3内のインクに含まれるゴミ、塵など
を除去するインクフィルター、13はインクを図5に示
す共通インク室11に導くインク導入孔である。
【0006】また、図7は図5に示す印字ヘッド2の構
成を示す断面図で、印字ヘッド2はオリフィス部材1
4、および基板15から主として構成されている。オリ
フィス部材14には溝が形成され、基板15と組み合わ
されることによってインク流路16となる。基板15に
は吐出エネルギー発生部17が配設され、この吐出エネ
ルギー発生部17には、図4に示す吐出エネルギー発生
部17を駆動するための制御部7が接続されている。
【0007】上記の構成において、インクタンク3から
インクが、毛細管作用、ポンプの圧力等によりインク流
路16に満たされ、制御部7から吐出エネルギー発生部
17に信号を伝えることにより、インク流路16内のイ
ンクにエネルギーが与えられる。それにより、インク吐
出口18aから外部へ吐出インク滴19吐出し、記録紙
9へ印字される。
【0008】ここで、吐出エネルギー発生部17として
は、例えば、導電性のインクに通電することにより生じ
るジュール熱で沸騰気泡を発生させ、沸騰気泡の圧力に
よってインクを吐出させる手段、抵抗体の発熱によりイ
ンクに沸騰気泡を発生させ、沸騰気泡の圧力によってイ
ンクを吐出させる手段、圧電素子の変形の圧力によりイ
ンクを吐出させる手段等が使用される。
【0009】このようなインクジェット記録方法に用い
られる印字ヘッド2のオリフィス部材14の加工には、
従来、例えば、エキシマレーザーのような紫外光を発振
することのできるレーザー光が用いられている。以下、
この紫外レーザー光によるオリフィスの加工方法につい
て説明する。
【0010】図8は、レーザー光によって、樹脂フィル
ム等からなるオリフィス部材14を加工し、オリフィス
を製造する際のオリフィス加工装置の模式図である。
【0011】同図において、20は紫外レーザー光を発
振するレーザー発振装置、21はレーザー発振装置20
から発振されたレーザービーム、22はレンズ、23は
オリフィスパターンの全てあるいは一部を有したマス
ク、24は可動ステージをそれぞれ示す。
【0012】この装置構成によるオリフィスの形成方法
は、次のようなステップによって達成される。図9、図
10は、従来のオリフィス加工における第1、第2のス
テップを説明するための概略図である。
【0013】まず、図9に示すように、オリフィス部材
14にインク流路16と圧力室25を形成するために、
オリフィス部材14をレーザービーム21の第1ビーム
に露光して、オリフィス部材14を部分的に除去する。
【0014】次いで、図10に示すように、オリフィス
部材14にインク吐出口18aを有するオリフィス18
を形成するために、オリフィス部材14をレーザービー
ム21の第2ビームに露光して、オリフィス部材14を
円錐状に除去する。その際、オリフォス18はインク流
路16及び圧力室25と流体的に連通しており、オリフ
ォス18の内壁と圧力室25の内壁との接続部には段差
26が形成される。
【0015】
【発明が解決しようとする課題】このように従来のイン
クジェットヘッドにおいては、圧力室25を形成する内
壁とオリフィス18を形成する内壁との間に段差26が
存在している。そのため、吐出エネルギー発生部17を
駆動しインクを沸騰させた際に、この段差26の部分に
インクが淀む部分が発生し、これが吐出インク滴19の
吐出効率の悪化の原因となっている。
【0016】また、吐出エネルギー発生部17が発熱抵
抗素子であり、インクを加熱沸騰させその圧力を用いる
方式の場合、図7に示すように、膨張した気泡が収縮し
た後、段差の近傍に微細な残留気泡27が残ることがあ
り、制御部7から次の電圧が吐出エネルギー発生部17
に印加されるときに、インクが自己発熱して沸騰を始め
る前に、微細な残留気泡27の膨張が始まる。このた
め、必要な体積の気泡を得ることができず、インクの圧
力を十分高めることができない。すなわち、吐出インク
滴19は吐出量が少なく吐出速度が遅いため、記録紙9
上ではドット径が小さく着弾ズレが発生し、印字品質の
低下を招くという問題を有していた。
【0017】本発明は上記問題点を解決するもので、上
記問題点の原因である、圧力室25内壁とオリフィス1
8内壁の接続部における段差26を無くし、安定した吐
出インク滴19の吐出を行うことのできるインクジェッ
トプリンタヘッドを提供することを目的とする。
【0018】
【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するために、インク流路と、同インク流路に連通した圧
力室と、同圧力室に連通し吐出口に向かって収束する構
造のオリフィスと、前記圧力室内のインクに前記吐出口
から吐出させるエネルギーを付与するエネルギー発生手
段とを備えたインクジェットプリンタヘッドであって、
前記圧力室を構成する内壁とオリフィスを構成する内壁
とを連続状に形成したことを特徴とする。
【0019】ここで連続状とは、圧力室を構成する内壁
とオリフィスを構成する内壁との接続部に段差が形成さ
れていないことを言う。
【0020】
【作用】圧力室を構成する内壁とオリフィスを構成する
内壁との接続部に段差が無いため、インクが淀む部分が
無くなり、また微細な残留気泡が吐出口から抜け易くな
るため、安定したインク滴の吐出を行うことができるよ
うになる。
【0021】
【実施例】以下、本発明の一実施例について図1を参照
しながら説明する。
【0022】図1は本発明の一実施例におけるインクジ
ェットプリンタヘッドの断面図である。本実施例のイン
クジェットプリンタヘッドは、吐出エネルギー発生部1
7を形成した基板15と、この基板15に貼り合わせる
ことでインク流路16及び圧力室25を構成するための
溝と、インク吐出口18aを有するオリフィス18とを
備えたオリフィス部材14とを接合した構成である。更
に、吐出エネルギー発生部17を薄膜技術等により形成
した凸部29によって基板15から突出させ、圧力室2
5を構成する圧力室内壁25aと、オリフィス18を構
成するオリフィス内壁18bとを連続状に形成してい
る。
【0023】このようなオリフィスの形成は、次のよう
なステップによって達成される。図2、図3はオリフィ
ス加工の一実施例における第1、第2のステップを説明
するための概略図である。
【0024】まず、図2に示すように、オリフィス部材
14にインク流路16を形成するために、オリフィス部
材14をレーザービーム21の第1ビームに露光して、
オリフィス部材14を除去する。
【0025】ついで、図3に示すように、オリフィス部
材14に圧力室25とオリフィス18とインク吐出口1
8aを形成するために、オリフィス部材14をレーザー
ビーム21の第2ビームに露光して、オリフィス部材1
4を除去する。その際、圧力室25を構成する圧力室内
壁25aとオリフィス18を構成するオリフィス内壁1
8bとを連続状に形成し、従来例で示した段差26が存
在しない形状とする。
【0026】あるいは、樹脂射出成形法により、圧力室
25を構成する圧力室内壁25aとオリフィス18を構
成するオリフィス内壁18bとを連続状に形成し、段差
26が存在しない形状にすることもできる。また、ゴム
系レジスト、ノボラック樹脂、ポジ型レジスト等の感光
性樹脂による成形でもよい。
【0027】上記構成のインクジェットプリンタヘッド
における動作を説明すると、図4に示すインクタンク3
から、インクが、毛細管作用、ポンプの圧力等により、
図1に示すインク流路16に満たされる。吐出エネルギ
ー発生部17を駆動するため接続されている制御部7
(図4参照)から吐出エネルギー発生部17に信号が伝
えられると、インク流路16内のインクにエネルギーが
与えられる。それにより、オリフィス18のインク吐出
口18aから外部へ吐出インク滴19の吐出が行われ、
記録紙9への印字が可能となる。ここでは、吐出エネル
ギー発生部17として導電性のインクに通電することに
よって生じるジュール熱により沸騰気泡28を発生させ
る手段を用い、この沸騰気泡28の圧力によって吐出イ
ンク滴19を吐出させる。
【0028】このように本発明の実施例のインクジェッ
トプリンタヘッドによれば、オリフィス部材14のイン
ク流路16、圧力室25、及びオリフィス18をエキシ
マレーザー、あるいは樹脂形成法等により形成し、更に
吐出エネルギー発生部17の下に薄膜技術等により凸部
29を形成し基板15より突出させている。また、圧力
室25を構成する圧力室内壁25aとオリフィス18を
構成するオリフィス内壁18bとを連続状に形成するこ
とにより、従来例で示したような段差26が無くなり、
これによって、インクが淀む部分が無く、また微細な残
留気泡27がインク吐出口18aから抜け易くなるた
め、安定した吐出インク滴19の吐出を行うことができ
る。
【0029】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、吐出口に向かって収束するオリフィスを有し
たインクジェットプリンタヘッドであって、圧力室を構
成する内壁とオリフィスを構成する内壁とを連続状に形
成して段差を無くしたため、安定したインク滴の吐出を
行うことができ、印字品質の良いインクジェットプリン
タヘッドを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例におけるインクジェットプリ
ンタヘッドの断面図
【図2】本発明の一実施例のオリフィス加工における第
1のステップを説明するための概略図
【図3】本発明の一実施例のオリフィス加工における第
2のステップを説明するための概略図
【図4】従来のインクジェットプリンタを示す構成図
【図5】図4に示す印字ヘッドの斜視図
【図6】図5に示す印字ヘッドを搭載したヘッドカート
リッジの斜視図
【図7】図5に示す印字ヘッドの構成を示す断面図
【図8】レーザー光で樹脂フィルム等からなるオリフィ
ス部材を加工してオリフィスを製造する場合のオリフィ
ス加工装置の模式図
【図9】従来のオリフィス加工における第1のステップ
を説明するための概略図
【図10】従来のオリフィス加工における第2のステッ
プを説明するための概略図
【符号の説明】
1 キャリッジ 2 印字ヘッド 3 インクタンク(インク収容部) 4 ベルト 5 キャリッジシャフト 6 モータ 7 制御部 8 シャーシ 9 記録紙 10 紙送りローラ 11 共通インク室 12 インクフィルター 13 インク導入孔 14 オリフィス部材 15 基板 16 インク流路 17 吐出エネルギー発生部 18 オリフィス 18a インク吐出口 18b オリフィス内壁 19 吐出インク滴 20 レーザー発振装置 21 レーザービーム 22 レンズ 23 マスク 24 可動ステージ 25 圧力室 25a 圧力室内壁 26 段差 27 残留気泡 28 沸騰気泡 29 凸部

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】インク流路と、同インク流路に連通した圧
    力室と、同圧力室に連通し吐出口に向かって収束する構
    造のオリフィスと、前記圧力室内のインクに前記吐出口
    から吐出させるエネルギーを付与するエネルギー発生手
    段とを備えたインクジェットプリンタヘッドであって、 前記圧力室を構成する内壁とオリフィスを構成する内壁
    とを連続状に形成したことを特徴とするインクジェット
    プリンタヘッド。
  2. 【請求項2】前記オリフィスがレーザー光の照射により
    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
    ジェットプリンタヘッド。
  3. 【請求項3】前記オリフィスが樹脂射出成形法により形
    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
    ェットプリンタヘッド。
  4. 【請求項4】前記エネルギー発生手段を形成した基板
    と、前記基板に貼り合わせることにより前記流路及び圧
    力室を構成するための溝及び前記オリフォスとを備えた
    オリフィス部材とを接合したインクジェットプリンタヘ
    ッドにおいて、 前記エネルギー発生手段を前記基板から突出させ、さら
    に、前記圧力室を構成する内壁とオリフィスを構成する
    内壁とを連続状に形成したことを特徴とするインクジェ
    ットプリンタヘッド。
JP7339295A 1995-03-30 1995-03-30 インクジェットプリンタヘッド Pending JPH08267747A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010030132A (ja) * 2008-07-29 2010-02-12 Sony Corp 液滴吐出ヘッド及び液滴吐出装置
JP2015120347A (ja) * 2013-12-23 2015-07-02 パロ・アルト・リサーチ・センター・インコーポレーテッドPalo Alto Research Center Incorporated 内蔵されたヒートスプレッダを備える成型したプラスチック物体およびその製造方法

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Legal Events

Date Code Title Description
A02 Decision of refusal

Effective date: 20040316

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02