JPH0952358A - インクジェットプリンタ - Google Patents
インクジェットプリンタInfo
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- JPH0952358A JPH0952358A JP20721695A JP20721695A JPH0952358A JP H0952358 A JPH0952358 A JP H0952358A JP 20721695 A JP20721695 A JP 20721695A JP 20721695 A JP20721695 A JP 20721695A JP H0952358 A JPH0952358 A JP H0952358A
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- pressure
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- recess
- ink
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 本発明はインク粒子を飛翔させる所定ノズル
形状のインクジェットヘッドを備えるインクジェットプ
リンタに関し、高剛性によるインク室内の流体抵抗を軽
減し、気泡溜りを防止して印字品質の向上を図ることを
目的とする。 【解決手段】 ヘッド３１を構成する第１のノズル板３
３に形成されたノズル３５のテーパ部３５ａの広口側の
径φ2 と、第２のノズル板３４に形成された凹部３６の
径φ3 とを、０μm ＜（φ3 −φ2 ）／２≦５０μm の
関係を有するように形成し、また、第１のノズル板３３
を金属部材で形成する構成とする。
形状のインクジェットヘッドを備えるインクジェットプ
リンタに関し、高剛性によるインク室内の流体抵抗を軽
減し、気泡溜りを防止して印字品質の向上を図ることを
目的とする。 【解決手段】 ヘッド３１を構成する第１のノズル板３
３に形成されたノズル３５のテーパ部３５ａの広口側の
径φ2 と、第２のノズル板３４に形成された凹部３６の
径φ3 とを、０μm ＜（φ3 −φ2 ）／２≦５０μm の
関係を有するように形成し、また、第１のノズル板３３
を金属部材で形成する構成とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、インク粒子を飛翔
させる所定ノズル形状のインクジェットヘッドを備える
インクジェットプリンタに関する。近年、例えばパーソ
ナルコンピュータの周辺機器として接続されるプリンタ
のうち、インクジェット方式のプリンタの普及が進んで
きており、印字品質の向上が常に要求されている。その
ため、インクジェットヘッドのインク室内のインク粒子
を安定して飛翔させる必要があり、それに応じた形状の
ヘッド構造を形成する必要がある。
させる所定ノズル形状のインクジェットヘッドを備える
インクジェットプリンタに関する。近年、例えばパーソ
ナルコンピュータの周辺機器として接続されるプリンタ
のうち、インクジェット方式のプリンタの普及が進んで
きており、印字品質の向上が常に要求されている。その
ため、インクジェットヘッドのインク室内のインク粒子
を安定して飛翔させる必要があり、それに応じた形状の
ヘッド構造を形成する必要がある。
【０００２】
【従来の技術】図５に従来のインクジェットヘッドの要
部断面構成図を示す。図５（Ａ）はインクジェットヘッ
ドを構成するヘッドの断面図、図５（Ｂ）はヘッドを集
積化したヘッドユニット部の部分平面図である。図５
（Ａ）において、ヘッド１１は、ノズル板１２に円柱形
状の凹部１３が形成され、凹部１３に円形状のノズル１
４が貫通形成される。また、ノズル板１２の凹部１３側
に、該凹部１３に対応する部分に開口部１５ａが積層構
造で形成された流路板１５が配置される。
部断面構成図を示す。図５（Ａ）はインクジェットヘッ
ドを構成するヘッドの断面図、図５（Ｂ）はヘッドを集
積化したヘッドユニット部の部分平面図である。図５
（Ａ）において、ヘッド１１は、ノズル板１２に円柱形
状の凹部１３が形成され、凹部１３に円形状のノズル１
４が貫通形成される。また、ノズル板１２の凹部１３側
に、該凹部１３に対応する部分に開口部１５ａが積層構
造で形成された流路板１５が配置される。
【０００３】また、流路板１５上には弾性部材１６が配
置され、この弾性部材１６を介して加圧部１７の加圧板
１７ａが配置される。この加圧板１７ａが流路板１５の
開口部１５ａ及びノズル板１２の凹部１３を閉状態とし
てインク室１８が形成される。このインク室１８は流路
板１５のインク供給路１５ｂを介してインク溜り１９
（図５（Ｂ）参照）と連通される。
置され、この弾性部材１６を介して加圧部１７の加圧板
１７ａが配置される。この加圧板１７ａが流路板１５の
開口部１５ａ及びノズル板１２の凹部１３を閉状態とし
てインク室１８が形成される。このインク室１８は流路
板１５のインク供給路１５ｂを介してインク溜り１９
（図５（Ｂ）参照）と連通される。
【０００４】そして、加圧部１７の各加圧板１７ａ上に
は圧電アクチュエータ２０が取り付けられ、該圧電アク
チュエータ２０の軸方向の振動により加圧板１７ａを振
動させてインク室１８の容積を変化させることで該イン
ク室１８へのインク粒子の吸い込み、及びノズル１４か
らの飛翔を行わせる。
は圧電アクチュエータ２０が取り付けられ、該圧電アク
チュエータ２０の軸方向の振動により加圧板１７ａを振
動させてインク室１８の容積を変化させることで該イン
ク室１８へのインク粒子の吸い込み、及びノズル１４か
らの飛翔を行わせる。
【０００５】このようなヘッド１１は、図５（Ｂ）に示
すように、所定ピッチで所定数配列されて集積化するこ
とでヘッドユニット部２１が形成されるもので、ピッチ
の縮小化、ヘッド数の増大化で高解像度化、記録速度の
高速化を図ることができる。例えば、３６０dpi の記録
を行うにはインク室１８のピッチＰを0.282 mmとし、該
インク室１８のピッチ方向の幅Ｌを１９０μm とする
と、インク室１８間の壁幅Ｂが９０μm 程度の厚さとな
る。この場合、圧電アクチュエータ２０の変位でインク
室１８に発生する圧力で流路板１５の壁が座屈すること
により発生圧力の損失を生じてインク粒子化の効率を悪
化させることから、インク室１８の深さＨを浅くする必
要があるが、該インク室１８の深さが得られないとイン
ク室１８の断面積が減少して流体抵抗が増加することに
なる。
すように、所定ピッチで所定数配列されて集積化するこ
とでヘッドユニット部２１が形成されるもので、ピッチ
の縮小化、ヘッド数の増大化で高解像度化、記録速度の
高速化を図ることができる。例えば、３６０dpi の記録
を行うにはインク室１８のピッチＰを0.282 mmとし、該
インク室１８のピッチ方向の幅Ｌを１９０μm とする
と、インク室１８間の壁幅Ｂが９０μm 程度の厚さとな
る。この場合、圧電アクチュエータ２０の変位でインク
室１８に発生する圧力で流路板１５の壁が座屈すること
により発生圧力の損失を生じてインク粒子化の効率を悪
化させることから、インク室１８の深さＨを浅くする必
要があるが、該インク室１８の深さが得られないとイン
ク室１８の断面積が減少して流体抵抗が増加することに
なる。
【０００６】ヘッド１１ではノズル１４より気泡を吸い
込まないためにはインク室１８とノズル１４での流体抵
抗のバランスを図る必要があり、上記のようにインク室
１８内の流体抵抗が増加すると見掛け上のノズル１４の
流体抵抗が減少して気泡を吸い込み易くなる。
込まないためにはインク室１８とノズル１４での流体抵
抗のバランスを図る必要があり、上記のようにインク室
１８内の流体抵抗が増加すると見掛け上のノズル１４の
流体抵抗が減少して気泡を吸い込み易くなる。
【０００７】ここで、図６に、従来のインクジェットヘ
ッドにおけるヘッドの他の断面構造の断面図を示す。図
６（Ａ）に示すヘッド構造は、実公平６−５１７１号公
報に記載されているもので、ノズル板１２ａに形成する
凹部１３ａの形状をノズル１４にかけてテーパ部２２を
形成し、ノズル１４をストレート形状のストレート部１
４ａを形成したものである。すなわち、凹部１３ａから
ノズル１４にかけて形成されたテーパ部２２が不連続な
段差を形成させないことから気泡の混入を防止すること
ができるものである。
ッドにおけるヘッドの他の断面構造の断面図を示す。図
６（Ａ）に示すヘッド構造は、実公平６−５１７１号公
報に記載されているもので、ノズル板１２ａに形成する
凹部１３ａの形状をノズル１４にかけてテーパ部２２を
形成し、ノズル１４をストレート形状のストレート部１
４ａを形成したものである。すなわち、凹部１３ａから
ノズル１４にかけて形成されたテーパ部２２が不連続な
段差を形成させないことから気泡の混入を防止すること
ができるものである。
【０００８】ところで、上記ノズル板１２ａを備えたヘ
ッド１１を記録速度の高速化のために多数配列してヘッ
ドユニット部２１とした場合、ノズル板１２ａが大型化
し、これによりインク室１８内の圧力変化によって撓み
易くなり、発生圧力の損失、インク粒子化の効率低下を
招くことになる。これを解消するためには当該ノズル板
１２ａを圧力アクチュエータ２０の加圧方向に厚くする
か、又は高剛性部材で形成する必要があるが、ノズル板
１２ａを厚くすることはヘッド１１の大型化を招き、ま
た高剛性部材で形成することはテーパ部２２及びストレ
ート部１４ａの形成に困難性を有する。
ッド１１を記録速度の高速化のために多数配列してヘッ
ドユニット部２１とした場合、ノズル板１２ａが大型化
し、これによりインク室１８内の圧力変化によって撓み
易くなり、発生圧力の損失、インク粒子化の効率低下を
招くことになる。これを解消するためには当該ノズル板
１２ａを圧力アクチュエータ２０の加圧方向に厚くする
か、又は高剛性部材で形成する必要があるが、ノズル板
１２ａを厚くすることはヘッド１１の大型化を招き、ま
た高剛性部材で形成することはテーパ部２２及びストレ
ート部１４ａの形成に困難性を有する。
【０００９】そこで、図６（Ｂ）に示すノズル形状を有
するヘッドは、特開平５−１７７８３４号公報に記載さ
れたもので、ノズル板１２ｂはノズル２３ａが形成され
た第１のノズル部２３と凹部２４ａが形成された第２の
ノズル部２４とが一体又は積層されて形成されたもので
ある。ノズル２３ａは表面方向に先細りの略円錐形状で
形成される。また、凹部２４ａの径φD は該ノズル２３
ａのインク室側の径φ T よりはるかに大口径で形成され
る。この場合、第２のノズル部２４を例えば樹脂で形成
する場合にはその肉厚ｈを厚く形成し、又はニッケル電
鋳を施すことにより高剛性として発生圧力の損失、イン
ク粒子化の効率低下を防止している。
するヘッドは、特開平５−１７７８３４号公報に記載さ
れたもので、ノズル板１２ｂはノズル２３ａが形成され
た第１のノズル部２３と凹部２４ａが形成された第２の
ノズル部２４とが一体又は積層されて形成されたもので
ある。ノズル２３ａは表面方向に先細りの略円錐形状で
形成される。また、凹部２４ａの径φD は該ノズル２３
ａのインク室側の径φ T よりはるかに大口径で形成され
る。この場合、第２のノズル部２４を例えば樹脂で形成
する場合にはその肉厚ｈを厚く形成し、又はニッケル電
鋳を施すことにより高剛性として発生圧力の損失、イン
ク粒子化の効率低下を防止している。
【００１０】一方、第２のノズル部２４をニッケル電鋳
で凹部２４ａを形成する場合、２３ａにマスキングパタ
ーンとしてレジストが塗布されることから、該レジスト
の現像時やニッケル電鋳時にレジスト脱落を防止する必
要があり、そのためにノズル２３ａの径φT と凹部２４
ａの径φD に差を設けるものである。
で凹部２４ａを形成する場合、２３ａにマスキングパタ
ーンとしてレジストが塗布されることから、該レジスト
の現像時やニッケル電鋳時にレジスト脱落を防止する必
要があり、そのためにノズル２３ａの径φT と凹部２４
ａの径φD に差を設けるものである。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】しかし、図６（Ｂ）に
示すノズル構造において、大口径の凹部２４ａの径φD
と小口径のノズル２３ａの径φT との差が大であると、
該凹部２４ａからノズル２３ａにかけて形成される不連
続部分に該ノズル２３ａより吸い込んだエアによる気泡
が溜り易くなり、インク飛翔の不安定を招くという事態
を生じる。すなわち、インク室の発生圧力の損失、流体
抵抗のバランスによるインク粒子化の効率化を図ろうと
すると気泡溜りを生じ、気泡溜りを防止しようとすると
高剛性化やレジスト形成などの構造上から発生圧力の損
失やインク粒子化の効率化を図ることができないという
問題がある。
示すノズル構造において、大口径の凹部２４ａの径φD
と小口径のノズル２３ａの径φT との差が大であると、
該凹部２４ａからノズル２３ａにかけて形成される不連
続部分に該ノズル２３ａより吸い込んだエアによる気泡
が溜り易くなり、インク飛翔の不安定を招くという事態
を生じる。すなわち、インク室の発生圧力の損失、流体
抵抗のバランスによるインク粒子化の効率化を図ろうと
すると気泡溜りを生じ、気泡溜りを防止しようとすると
高剛性化やレジスト形成などの構造上から発生圧力の損
失やインク粒子化の効率化を図ることができないという
問題がある。
【００１２】そこで、本発明は上記課題に鑑みなされた
もので、高剛性によるインク室内の流体抵抗を軽減し、
気泡溜りを防止して印字品質の向上を図るインクジェッ
トプリンタを提供することを目的とする。
もので、高剛性によるインク室内の流体抵抗を軽減し、
気泡溜りを防止して印字品質の向上を図るインクジェッ
トプリンタを提供することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、請求項１では、印字部材を飛翔させる所定数の噴射
孔が形成された噴射部と、該噴射孔に対応した位置に該
印字部材が供給される圧力室を形成する圧力部と、該圧
力室に対応して変位自在に設けられる加圧部と、該加圧
部に取り付けられて該加圧部を変位させる加圧駆動手段
とを備えるインクジェットヘッドにより記録部材に印字
を行うインクジェットプリンタにおいて、前記噴射部
は、円柱形状の凹部が形成されると共に、該凹部より先
細りのテーパ部を有し、該テーパ部の先に再び円柱形状
を有するロート形状の前記噴射孔が形成され、該凹部の
径と、該噴射孔の該凹部の境界側の径とが、気泡不溜の
関係で設定されてなる前記インクジェットヘッドを備え
るインクジェットプリンタが構成される。
に、請求項１では、印字部材を飛翔させる所定数の噴射
孔が形成された噴射部と、該噴射孔に対応した位置に該
印字部材が供給される圧力室を形成する圧力部と、該圧
力室に対応して変位自在に設けられる加圧部と、該加圧
部に取り付けられて該加圧部を変位させる加圧駆動手段
とを備えるインクジェットヘッドにより記録部材に印字
を行うインクジェットプリンタにおいて、前記噴射部
は、円柱形状の凹部が形成されると共に、該凹部より先
細りのテーパ部を有し、該テーパ部の先に再び円柱形状
を有するロート形状の前記噴射孔が形成され、該凹部の
径と、該噴射孔の該凹部の境界側の径とが、気泡不溜の
関係で設定されてなる前記インクジェットヘッドを備え
るインクジェットプリンタが構成される。
【００１４】請求項２では、請求項１記載の凹部の径φ
3 と、前記噴射孔の該凹部の境界側の径φ2 とが、０μ
m ＜（φ3 −φ2 ）／２≦５０μm の関係を有してな
る。請求項３では、請求項１又は２記載の噴射部は、前
記噴射孔が形成される第１の噴射部と、前記凹部が形成
される第２の噴射部とで構成され、該第１の噴射部が金
属部材をマイクロプレスすることで形成されてなる。
3 と、前記噴射孔の該凹部の境界側の径φ2 とが、０μ
m ＜（φ3 −φ2 ）／２≦５０μm の関係を有してな
る。請求項３では、請求項１又は２記載の噴射部は、前
記噴射孔が形成される第１の噴射部と、前記凹部が形成
される第２の噴射部とで構成され、該第１の噴射部が金
属部材をマイクロプレスすることで形成されてなる。
【００１５】請求項４では、請求項３記載の第２の噴射
部は、ニッケルによる電気鋳造法により形成されてな
る。請求項５では、請求項１〜４において、前記凹部
は、圧力印加方向の長さより直径を大に形成されてな
る。
部は、ニッケルによる電気鋳造法により形成されてな
る。請求項５では、請求項１〜４において、前記凹部
は、圧力印加方向の長さより直径を大に形成されてな
る。
【００１６】請求項１乃至３の発明では、インクジェッ
トヘッドを構成する噴射部を金属部材で形成すると共
に、凹部の径φ3 と噴射孔の径φ2 とが気泡不溜の０μ
m ＜（φ3 −φ2 ）／２≦５０μm の関係とする。これ
により、噴射部を高剛性とすることが可能になり、気泡
を溜めないことから印字部材の安定した飛翔が図られて
印字品質を向上させることが可能となる。
トヘッドを構成する噴射部を金属部材で形成すると共
に、凹部の径φ3 と噴射孔の径φ2 とが気泡不溜の０μ
m ＜（φ3 −φ2 ）／２≦５０μm の関係とする。これ
により、噴射部を高剛性とすることが可能になり、気泡
を溜めないことから印字部材の安定した飛翔が図られて
印字品質を向上させることが可能となる。
【００１７】請求項４の発明では、噴射部が第１及び第
２の噴射部で構成され、第２の噴射部をニッケルによる
電気鋳造法で形成する。これにより、高剛性の噴射部を
容易に形成することが可能となる。請求項５の発明で
は、噴射部に形成される凹部が圧力印加方向の長さより
直径を大に形成される。これにより、圧力室の流体抵抗
を減少させることが可能となって、インク粒子化の効率
向上による飛翔の安定化、印字品質の向上を図ることが
可能となる。
２の噴射部で構成され、第２の噴射部をニッケルによる
電気鋳造法で形成する。これにより、高剛性の噴射部を
容易に形成することが可能となる。請求項５の発明で
は、噴射部に形成される凹部が圧力印加方向の長さより
直径を大に形成される。これにより、圧力室の流体抵抗
を減少させることが可能となって、インク粒子化の効率
向上による飛翔の安定化、印字品質の向上を図ることが
可能となる。
【００１８】
【発明の実施の形態】図１に、本発明の一実施例の要部
構成図を示す。図１（Ａ）はインクジェットヘッドを構
成するヘッドの断面図、図１（Ｂ）はヘッドを集積化し
たヘッドユニット部の部分平面図である。図５（Ａ）に
示すヘッド３１は、噴射部であるノズル板３２が第１の
噴射部である第１のノズル板３３及び第２の噴射部であ
る第２のノズル板３４が積層状態で構成される。
構成図を示す。図１（Ａ）はインクジェットヘッドを構
成するヘッドの断面図、図１（Ｂ）はヘッドを集積化し
たヘッドユニット部の部分平面図である。図５（Ａ）に
示すヘッド３１は、噴射部であるノズル板３２が第１の
噴射部である第１のノズル板３３及び第２の噴射部であ
る第２のノズル板３４が積層状態で構成される。
【００１９】第１のノズル板３３にはロート形状の貫通
孔が形成されて噴射孔であるノズル３５が形成される。
すなわち、ノズル３５はテーパ部３５ａとストレート部
３５ｂで構成される。この場合、テーパ部３５ａは広口
部分の径をφ2 とし、ストレート部３５ｂの径をφ1 と
する（後述する）。
孔が形成されて噴射孔であるノズル３５が形成される。
すなわち、ノズル３５はテーパ部３５ａとストレート部
３５ｂで構成される。この場合、テーパ部３５ａは広口
部分の径をφ2 とし、ストレート部３５ｂの径をφ1 と
する（後述する）。
【００２０】第２のノズル板３４には円柱状の貫通穴が
形成されて凹部（第１のノズル板３４と積層したときに
凹形状となる）３６が形成される。そして、第１のノズ
ル板３４と積層する場合に、該凹部３６と該第１のノズ
ル板３３のノズル３５（テーパ部３５ａの広口部分）が
対応する。このときの凹部３６の径をφ3 とすると、こ
れにより該凹部３６とノズル３５とに不連続部分（段
差）が形成される。
形成されて凹部（第１のノズル板３４と積層したときに
凹形状となる）３６が形成される。そして、第１のノズ
ル板３４と積層する場合に、該凹部３６と該第１のノズ
ル板３３のノズル３５（テーパ部３５ａの広口部分）が
対応する。このときの凹部３６の径をφ3 とすると、こ
れにより該凹部３６とノズル３５とに不連続部分（段
差）が形成される。
【００２１】上記ノズル板３２に圧力部である流路板３
７が取り付けられる。この流路板３７は凹部３６に対応
する部分に開口部が形成されており、この部分が圧力室
（インク室）３８となる。この流路板３７は例えば積層
構造で形成されたもので、所定部分にインク供給路３８
ａが形成される。すなわち、圧力室３８はインク供給路
３８ａを介してインク溜り３９（図１（Ｂ）参照）と連
通する。
７が取り付けられる。この流路板３７は凹部３６に対応
する部分に開口部が形成されており、この部分が圧力室
（インク室）３８となる。この流路板３７は例えば積層
構造で形成されたもので、所定部分にインク供給路３８
ａが形成される。すなわち、圧力室３８はインク供給路
３８ａを介してインク溜り３９（図１（Ｂ）参照）と連
通する。
【００２２】また、流路板３７には弾性部材４０を介し
て加圧部４１が配置される。この場合、圧力室３８に対
応するように加圧板４１ａが配置され、該加圧板４１ａ
が圧力室３８を閉状態とする。そして、加圧板４１ａ上
には加圧駆動手段である圧電アクチュエータ４２が取り
付けられ、該圧電アクチュエータ４２の軸方向の振動に
より加圧板４１ａを振動させて圧力室３８の容積を変化
させることで該圧力室３８へのインク粒子の吸い込み及
びノズル１４からの飛翔を行わせる。
て加圧部４１が配置される。この場合、圧力室３８に対
応するように加圧板４１ａが配置され、該加圧板４１ａ
が圧力室３８を閉状態とする。そして、加圧板４１ａ上
には加圧駆動手段である圧電アクチュエータ４２が取り
付けられ、該圧電アクチュエータ４２の軸方向の振動に
より加圧板４１ａを振動させて圧力室３８の容積を変化
させることで該圧力室３８へのインク粒子の吸い込み及
びノズル１４からの飛翔を行わせる。
【００２３】このようなヘッド３１は、図１（Ｂ）に示
すように、所定ピッチで所定数配列させて集積化するこ
とで、ヘッドユニット部４３が形成されて、インク溜り
３９に連通させることによりインクジェットヘッド４４
が構成される。配列を、前述の図５（Ｂ）と同様に、例
えば圧力室３８のピッチＰを0.282 mm，圧力室３８のピ
ッチ方向の幅Ｌを１９０μm ，圧力室３８間の壁幅Ｂを
９０μm とすることにより、３６０dpi の記録を行うこ
とができるものである。
すように、所定ピッチで所定数配列させて集積化するこ
とで、ヘッドユニット部４３が形成されて、インク溜り
３９に連通させることによりインクジェットヘッド４４
が構成される。配列を、前述の図５（Ｂ）と同様に、例
えば圧力室３８のピッチＰを0.282 mm，圧力室３８のピ
ッチ方向の幅Ｌを１９０μm ，圧力室３８間の壁幅Ｂを
９０μm とすることにより、３６０dpi の記録を行うこ
とができるものである。
【００２４】次に、図２に、図１のノズル板の製造工程
図を示す。図２（Ａ）に示すように、まず第１のノズル
板３３は、例えばステンレス鋼をマイクロプレスにより
ロート形状であってテーパ部（広口側の径φ2 ）３５ａ
とストレート部（径φ1 ）３５ｂのノズル３５が同時に
形成され、該第１のノズル板３３のテーパ部３５ａの広
口側にレジスト５１が塗布形成される。また、図２
（Ｂ）に示すように、レジスト５１上にマスク５２が位
置される。マスク５２は、第１のノズル板３３のノズル
３５に対応する位置に径がφ3 の開口部が形成されてお
り、マスク５２側より露光を行なう。
図を示す。図２（Ａ）に示すように、まず第１のノズル
板３３は、例えばステンレス鋼をマイクロプレスにより
ロート形状であってテーパ部（広口側の径φ2 ）３５ａ
とストレート部（径φ1 ）３５ｂのノズル３５が同時に
形成され、該第１のノズル板３３のテーパ部３５ａの広
口側にレジスト５１が塗布形成される。また、図２
（Ｂ）に示すように、レジスト５１上にマスク５２が位
置される。マスク５２は、第１のノズル板３３のノズル
３５に対応する位置に径がφ3 の開口部が形成されてお
り、マスク５２側より露光を行なう。
【００２５】続いて、図２（Ｃ）に示すように、現像す
ることによりレジスト５１ａのみを残して、他の部分が
除去される。このときのレジスト５１ａの径がφ3 とな
る。そして、図２（Ｄ）に示すように、該レジスト５１
ａをマスクとして第１のノズル板３３に例えば塩酸を含
むストライクニッケル浴でニッケル（Ｎｉ２２）を電着
し、さらにスルファミン酸ニッケル電解液等でニッケル
（Ｎｉ２３）を電着することによりめっき層５３を形成
する。
ることによりレジスト５１ａのみを残して、他の部分が
除去される。このときのレジスト５１ａの径がφ3 とな
る。そして、図２（Ｄ）に示すように、該レジスト５１
ａをマスクとして第１のノズル板３３に例えば塩酸を含
むストライクニッケル浴でニッケル（Ｎｉ２２）を電着
し、さらにスルファミン酸ニッケル電解液等でニッケル
（Ｎｉ２３）を電着することによりめっき層５３を形成
する。
【００２６】そこで、図２（Ｅ）に示すように、めっき
層５３上に例えばニッケル層５３ａを電気鋳造により形
成し、図２（Ｆ）に示すようにレジスト５１ａを剥離す
ることにより第１のノズル板３３に第２のノズル板３４
が形成される。このレジスト剥離した部分が凹部３６と
なる。例えば、第１のノズル板３２が厚さ１００μmで
形成され、第２のノズル板３４が厚さ１００μm で形成
される。
層５３上に例えばニッケル層５３ａを電気鋳造により形
成し、図２（Ｆ）に示すようにレジスト５１ａを剥離す
ることにより第１のノズル板３３に第２のノズル板３４
が形成される。このレジスト剥離した部分が凹部３６と
なる。例えば、第１のノズル板３２が厚さ１００μmで
形成され、第２のノズル板３４が厚さ１００μm で形成
される。
【００２７】ところで、図２（Ｃ）に示すレジスト５１
ａの径φ3 は第１のノズル板３３におけるノズル３４の
テーパ部（広口側）３５ａの径φ2 より小さいときには
第１のノズル板３３上にレジスト５１ａが強固に密着し
ないことから、レジスト現像時やめっき層５３の形成時
のニッケル電解中にレジスト５１ａが欠落する場合を生
じる。一方、第１のノズル板３３のステンレス鋼表面は
酸化膜により不動態化していることからニッケルを強固
に密着させるには、図２（Ｅ）で説明したようにステン
レス鋼表面を活性化させるために塩酸を含むストライク
ニッケル浴でニッケル（Ｎｉ２２）を電着して接合強度
を得てからスルファミン酸ニッケル電解液等でニッケル
（Ｎｉ２３）を電着するものである。
ａの径φ3 は第１のノズル板３３におけるノズル３４の
テーパ部（広口側）３５ａの径φ2 より小さいときには
第１のノズル板３３上にレジスト５１ａが強固に密着し
ないことから、レジスト現像時やめっき層５３の形成時
のニッケル電解中にレジスト５１ａが欠落する場合を生
じる。一方、第１のノズル板３３のステンレス鋼表面は
酸化膜により不動態化していることからニッケルを強固
に密着させるには、図２（Ｅ）で説明したようにステン
レス鋼表面を活性化させるために塩酸を含むストライク
ニッケル浴でニッケル（Ｎｉ２２）を電着して接合強度
を得てからスルファミン酸ニッケル電解液等でニッケル
（Ｎｉ２３）を電着するものである。
【００２８】この場合、ストライクニッケル処理は多量
の水素を発生させることから、水素の発生力によりレジ
スト５１ａが欠落する場合もあり、従ってレジスト５１
ａの径φ3 をテーパ部３５ａの広口側の径をφ2 より大
にする必要がある。すなわち、第２のノズル板３４の凹
部３６（レジスト５１ａ）の径φ3 とノズル３４の径φ
2 は、０μm ＜φ3 −φ2 の関係を満たす必要がある。
の水素を発生させることから、水素の発生力によりレジ
スト５１ａが欠落する場合もあり、従ってレジスト５１
ａの径φ3 をテーパ部３５ａの広口側の径をφ2 より大
にする必要がある。すなわち、第２のノズル板３４の凹
部３６（レジスト５１ａ）の径φ3 とノズル３４の径φ
2 は、０μm ＜φ3 −φ2 の関係を満たす必要がある。
【００２９】また、（φ3 −φ2 ）が大きすぎると、凹
部３６とテーパ部３５ａの不連続部分に気泡が溜り易く
なる。そのため、気泡を吸入しない流体抵抗のバランス
をとるために、０μm ＜（φ3 −φ2 ）／２≦５０μm
（実施例で説明する）の関係を満たすようにノズル３４
及び凹部３６を形成するものである。
部３６とテーパ部３５ａの不連続部分に気泡が溜り易く
なる。そのため、気泡を吸入しない流体抵抗のバランス
をとるために、０μm ＜（φ3 −φ2 ）／２≦５０μm
（実施例で説明する）の関係を満たすようにノズル３４
及び凹部３６を形成するものである。
【００３０】このように、第１のノズル板３３に対し
て、第２のノズル板３４を厚膜で形成可能となって、全
体的に高剛性のノズル板３２を構成することができ、ノ
ズル３５のテーパ部３５ａの径φ2 と凹部３６の径φ3
を気泡不溜とする流体抵抗バランスの関係（０μm ＜
（φ3 −φ2 ）／２≦５０μm ）とすることにより、不
連続部分で気泡の溜りを防止することができ、印字品質
を向上させることができる。
て、第２のノズル板３４を厚膜で形成可能となって、全
体的に高剛性のノズル板３２を構成することができ、ノ
ズル３５のテーパ部３５ａの径φ2 と凹部３６の径φ3
を気泡不溜とする流体抵抗バランスの関係（０μm ＜
（φ3 −φ2 ）／２≦５０μm ）とすることにより、不
連続部分で気泡の溜りを防止することができ、印字品質
を向上させることができる。
【００３１】また、図１に戻り、上記ノズル３５はスト
レート部３５ｂが形成されていることから流体抵抗を増
加されて圧力室３８の流体抵抗を増加させることになる
が、凹部３８の断面形状を圧力室（インク室）３８の長
手方向に径の長い楕円とする円柱形状で形成することに
より、圧力室３８の流体抵抗を減少させることができ、
効率の良いインク粒子化によるインク飛翔の安定化、印
字品質の向上を図ることができるものである。
レート部３５ｂが形成されていることから流体抵抗を増
加されて圧力室３８の流体抵抗を増加させることになる
が、凹部３８の断面形状を圧力室（インク室）３８の長
手方向に径の長い楕円とする円柱形状で形成することに
より、圧力室３８の流体抵抗を減少させることができ、
効率の良いインク粒子化によるインク飛翔の安定化、印
字品質の向上を図ることができるものである。
【００３２】次に、図３に、図１のインクジェットヘッ
ドの搭載されるインクジェットプリンタの概念図を示
す。図３に示すインクジェットプリンタ６１は、回転駆
動されるプラテンロール６２が外面の半周に巻き付けら
れた記録部材である記録紙６３を用紙送りするもので、
プラテンロール６２の軸方向と平行に２本のステーシャ
フト６４ａ，６４ｂが固定される。このステーシャフト
６４ａ，６４ｂに摺動自在にキャリッジ６５が設けられ
て往復駆動される。このキャリッジ６５上に上記インク
ジェットヘッド４４がそのノズル３１を記録紙６３側に
向かって配置されて搭載される。そして、インク溜り３
９よりチューブ６７を介してインクジェットヘッド４４
（圧力室３８）に印字部材としてのインクが供給される
ものである。
ドの搭載されるインクジェットプリンタの概念図を示
す。図３に示すインクジェットプリンタ６１は、回転駆
動されるプラテンロール６２が外面の半周に巻き付けら
れた記録部材である記録紙６３を用紙送りするもので、
プラテンロール６２の軸方向と平行に２本のステーシャ
フト６４ａ，６４ｂが固定される。このステーシャフト
６４ａ，６４ｂに摺動自在にキャリッジ６５が設けられ
て往復駆動される。このキャリッジ６５上に上記インク
ジェットヘッド４４がそのノズル３１を記録紙６３側に
向かって配置されて搭載される。そして、インク溜り３
９よりチューブ６７を介してインクジェットヘッド４４
（圧力室３８）に印字部材としてのインクが供給される
ものである。
【００３３】このようなインクジェットプリンタ６１
に、本発明のインクジェットヘッド４４を適用すること
により、インク粒子の飛翔を安定させて印字品質を向上
させることができるものである。
に、本発明のインクジェットヘッド４４を適用すること
により、インク粒子の飛翔を安定させて印字品質を向上
させることができるものである。
【００３４】
【実施例】図４に、図１の凹部及びノズルのテーパ部の
径に対する気泡発生有無を説明するための図を示す。図
４は、第２のノズル板３４の凹部（径φ3 ）３６と第１
のノズル板３３におけるノズル３５のテーパ部（広口側
の径φ2 ）３５ａとの不連続部分で気泡を溜めない条件
としての径φ3 と径φ2 の関係（差）を求めるために行
った結果のものである。
径に対する気泡発生有無を説明するための図を示す。図
４は、第２のノズル板３４の凹部（径φ3 ）３６と第１
のノズル板３３におけるノズル３５のテーパ部（広口側
の径φ2 ）３５ａとの不連続部分で気泡を溜めない条件
としての径φ3 と径φ2 の関係（差）を求めるために行
った結果のものである。
【００３５】この場合、図１（Ａ）に示すヘッド３１
は、加圧板４１ａ（加圧部４１）を透明の樹脂性とし、
圧電アクチュエータ４２を取り付けない構造とすること
で圧力室（インク室）３８及び凹部３６内を観察できる
ようにし、またインクを充填しない状態でノズル吐出側
に密着させた吸引ポンプによりインク充填させて上記不
連続部分に気泡が溜まらない条件を求めたものである。
は、加圧板４１ａ（加圧部４１）を透明の樹脂性とし、
圧電アクチュエータ４２を取り付けない構造とすること
で圧力室（インク室）３８及び凹部３６内を観察できる
ようにし、またインクを充填しない状態でノズル吐出側
に密着させた吸引ポンプによりインク充填させて上記不
連続部分に気泡が溜まらない条件を求めたものである。
【００３６】図４に示すように、凹部３６の径φ3 とテ
ーパ部φ2 とを（φ3 −φ2 ）／２の関係で、５０μm
まで気泡が混入されないことが確認され、５０μm を越
えたときから気泡が混入されることが確認されたもので
ある。従って、凹部３６の径φ3 とテーパ部φ2 との関
係を０μm （φ3 −φ2 ）／２≦５０μm とすることに
より、上記不連続部分での気泡の溜まりを防止すること
ができ、インク飛翔の安定性、印字品質の向上を図るこ
とができるものである。
ーパ部φ2 とを（φ3 −φ2 ）／２の関係で、５０μm
まで気泡が混入されないことが確認され、５０μm を越
えたときから気泡が混入されることが確認されたもので
ある。従って、凹部３６の径φ3 とテーパ部φ2 との関
係を０μm （φ3 −φ2 ）／２≦５０μm とすることに
より、上記不連続部分での気泡の溜まりを防止すること
ができ、インク飛翔の安定性、印字品質の向上を図るこ
とができるものである。
【００３７】
【発明の効果】以上のように、請求項１乃至３の発明に
よれば、インクジェットヘッドを構成する噴射部を金属
部材で形成すると共に、凹部の径φ3 と噴射孔の径φ2
とが気泡不溜の０μm （φ3 −φ2 ）／２≦５０μm の
関係とすることにより、噴射部を高剛性とすることが可
能になり、気泡を溜めないことから印字部材の安定した
飛翔が図られて印字品質を向上させることができる。
よれば、インクジェットヘッドを構成する噴射部を金属
部材で形成すると共に、凹部の径φ3 と噴射孔の径φ2
とが気泡不溜の０μm （φ3 −φ2 ）／２≦５０μm の
関係とすることにより、噴射部を高剛性とすることが可
能になり、気泡を溜めないことから印字部材の安定した
飛翔が図られて印字品質を向上させることができる。
【００３８】請求項４の発明によれば、噴射部が第１及
び第２の噴射部で構成され、第２の噴射部をニッケルに
よる電気鋳造法で形成することにより、高剛性の噴射部
を容易に形成することができる。請求項５の発明によれ
ば、噴射部に形成される凹部が圧力印加方向の長さより
直径を大に形成されることにより、圧力室の流体抵抗を
減少させることが可能となって、インク粒子化の効率向
上による飛翔の安定化、印字品質の向上を図ることがで
きる。
び第２の噴射部で構成され、第２の噴射部をニッケルに
よる電気鋳造法で形成することにより、高剛性の噴射部
を容易に形成することができる。請求項５の発明によれ
ば、噴射部に形成される凹部が圧力印加方向の長さより
直径を大に形成されることにより、圧力室の流体抵抗を
減少させることが可能となって、インク粒子化の効率向
上による飛翔の安定化、印字品質の向上を図ることがで
きる。
【図１】本発明の一実施例の要部構成図である。
【図２】図１のノズル板の製造工程図である。
【図３】図１のインクジェットヘッドを搭載するインク
ジェットプリンタの概念図である。
ジェットプリンタの概念図である。
【図４】図１の凹部及びノズルのテーパ部の径に対する
気泡発生有無を説明するための図である。
気泡発生有無を説明するための図である。
【図５】従来のインクジェットヘッドの要部構成図であ
る。
る。
【図６】従来のインクジェットヘッドにおけるヘッドの
他の断面構造の断面図である。
他の断面構造の断面図である。
３１ ヘッド ３２ ノズル板 ３３ 第１のノズル板 ３４ 第２のノズル板 ３５ ノズル ３５ａ テーパ部 ３５ｂ ストレート部 ３６ 凹部 ３７ 流路板 ３８ 圧力室 ４０ 弾性部材 ４１ 加圧部 ４１ａ 加圧板 ４２ 圧電アクチュエータ ４３ ヘッドユニット部 ４４ インクジェットヘッド ６１ インクジェットプリンタ
Claims (5)
- 【請求項１】 印字部材を飛翔させる所定数の噴射孔が
形成された噴射部と、該噴射孔に対応した位置に該印字
部材が供給される圧力室を形成する圧力部と、該圧力室
に対応して変位自在に設けられる加圧部と、該加圧部に
取り付けられて該加圧部を変位させる加圧駆動手段とを
備えるインクジェットヘッドにより記録部材に印字を行
うインクジェットプリンタにおいて、 前記噴射部は、円柱形状の凹部が形成されると共に、該
凹部より先細りのテーパ部を有し、該テーパ部の先に再
び円柱形状を有するロート形状の前記噴射孔が形成さ
れ、 該凹部の径と、該噴射孔の該凹部の境界側の径とが、気
泡不溜の関係で設定されてなる前記インクジェットヘッ
ドを備えることを特徴とするインクジェットプリンタ。 - 【請求項２】 請求項１記載の凹部の径φ3 と、前記噴
射孔の該凹部の境界側の径φ2 とが、０μm ＜（φ3 −
φ2 ）／２≦５０μmの関係を有してなることを特徴と
するインクジェットプリンタ。 - 【請求項３】 請求項１又は２記載の噴射部は、前記噴
射孔が形成される第１の噴射部と、前記凹部が形成され
る第２の噴射部とで構成され、該第１の噴射部が金属部
材をマイクロプレスすることで形成されてなることを特
徴とするインクジェットプリンタ。 - 【請求項４】 請求項３記載の第２の噴射部は、ニッケ
ルによる電気鋳造法により形成されてなることを特徴と
するインクジェットプリンタ。 - 【請求項５】 請求項１〜４において、前記凹部は、圧
力印加方向の長さより直径を大に形成されてなることを
特徴とするインクジェットプリンタ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20721695A JPH0952358A (ja) | 1995-08-14 | 1995-08-14 | インクジェットプリンタ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20721695A JPH0952358A (ja) | 1995-08-14 | 1995-08-14 | インクジェットプリンタ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0952358A true JPH0952358A (ja) | 1997-02-25 |
Family
ID=16536173
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20721695A Pending JPH0952358A (ja) | 1995-08-14 | 1995-08-14 | インクジェットプリンタ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0952358A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004230885A (ja) * | 2003-01-10 | 2004-08-19 | Canon Inc | インクジェット記録ヘッド |
| KR100510124B1 (ko) * | 2002-06-17 | 2005-08-25 | 삼성전자주식회사 | 잉크제트 프린트 헤드의 제조 방법 |
| JP2006218673A (ja) * | 2005-02-09 | 2006-08-24 | Ricoh Co Ltd | 液体吐出ヘッド用ノズル板、液体吐出ヘッド用ノズル板の製造方法、液体吐出ヘッド及び画像形成装置 |
| US8869400B2 (en) | 2006-10-25 | 2014-10-28 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Method for manufacturing a nozzle plate and a droplet dispensing head |
-
1995
- 1995-08-14 JP JP20721695A patent/JPH0952358A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100510124B1 (ko) * | 2002-06-17 | 2005-08-25 | 삼성전자주식회사 | 잉크제트 프린트 헤드의 제조 방법 |
| JP2004230885A (ja) * | 2003-01-10 | 2004-08-19 | Canon Inc | インクジェット記録ヘッド |
| JP2006218673A (ja) * | 2005-02-09 | 2006-08-24 | Ricoh Co Ltd | 液体吐出ヘッド用ノズル板、液体吐出ヘッド用ノズル板の製造方法、液体吐出ヘッド及び画像形成装置 |
| US8869400B2 (en) | 2006-10-25 | 2014-10-28 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Method for manufacturing a nozzle plate and a droplet dispensing head |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20031125 |