JPH11115191A - インクジェット式記録ヘッド - Google Patents

インクジェット式記録ヘッド

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JPH11115191A
JPH11115191A JP29782297A JP29782297A JPH11115191A JP H11115191 A JPH11115191 A JP H11115191A JP 29782297 A JP29782297 A JP 29782297A JP 29782297 A JP29782297 A JP 29782297A JP H11115191 A JPH11115191 A JP H11115191A
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JP
Japan
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crater
recording head
ink
nozzle
nozzle openings
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JP29782297A
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English (en)
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Kouji Morikoshi
耕司 森腰
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Seiko Epson Corp
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Seiko Epson Corp
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Publication date
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    • B41J2/005Typewriters 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
    • B41J2/01Ink jet
    • B41J2/135Nozzles
    • B41J2/14Structure thereof only for on-demand ink jet heads
    • B41J2/1433Structure of nozzle plates
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 キャッピング部材との気密性を落とすこと無
く、ノズル開口形成領域で掻取られた紙粉やインクカス
を膨大部に収容して、ノズルプレートの表面に流れ出す
のを防止すること。 【解決手段】 同一列のノズル開口の全てを囲むように
クレータ部22、23を形成するとともに、クレータ部
22、23の少なくともクリーニングの終端領域にクレ
ータ部22、23に連続させて膨大部22a、23aを
形成して、掻取ったインクカスKを膨大部22a、23
aに収容する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術の分野】本発明は、圧力発生室形成
部材と、圧力発生室に連通するノズル開口を有するノズ
ルプレートと、圧力発生室内のインクを加圧する圧力発
生手段を備えたインクジェット式記録ヘッド、より詳細
にはノズルプレートの表面構造に関する。
【0002】
【従来の技術】インクジェット式ヘッドは、周知のよう
に薄い板材に一定のピッチでノズル開口を穿設したノズ
ルプレートと、各ノズル開口に連通する圧力発生室と、
圧力発生室にインクを供給するリザーバ室とを備え、圧
力発生室のインクを圧電振動子や、発熱素子等により加
圧してノズル開口からインク滴を吐出させるように構成
されている。
【0003】インクジェット式記録ヘッドは、記録用紙
にほとんど接触する程度の距離を保って印刷を実行する
とともに、染料等の固形成分を含むため、ノズルに紙粉
やインクカスが付着してノズル開口の目詰まりを起こし
やすいため、一定時間毎にゴム板等からなるクリーニン
グブレードによりノズルプレートをワイピングして紙粉
やインクカスを除去することが行われている。
【0004】一方、前述したようにノズルプレートと記
録用紙の間隙が極めて小さいため、記録用紙がノズル開
口に接触して、これの周囲に施されている撥水処理層を
磨耗させる虞があるため、各ノズル開口の中心から10
0乃至150μm程度隔ててた領域に、厚さ2乃至30
μmの金属層を形成して、各ノズル開口をクレータ部内
に位置させて記録用紙がノズル開口に直接接触するのを
防止する対策が採られている。
【0005】ところがノズル開口の配列ピッチが、1列
当たり180dpiという極めて小さくなると、各ノズ
ル開口毎に独立したクレータ部を形成すると、隣接する
ノズル開口のクレータ部の壁が極めて薄くなるため、形
成が極めて困難となるため、例えば特開平9-99558号公
報に見られるように同一列のノズル開口の全てを囲むよ
うにノズル開口の配列方向に凹部と凸部とからなる波形
の壁を備えたクレータ部を形成するとともに、クリーニ
ングブレードをノズル開口の配列方向と概垂直方向に走
査し、クリーニングブレードにより掻取られた紙粉やイ
ンクカスをクレータ部の下流側凹凸部のより狭い領域に
寄せ集めて容易にクレータの外部に掻き出すことができ
るものが提案されている。
【0006】しかしながら、1列のノズル開口の数が多
くなると、クレータが長尺となりクリーニングブレード
の変形スパンが長くなり、クリーニングブレードのクレ
ータ部に対する押圧力が場所によって変化し、規制する
ことが困難となる。このため、ノズル開口近傍に形成さ
れている撥水処理層をいたずらに強い押圧力で擦ったり
するおそれがある。また、反対にクレータの幅が狭くな
ると、クリーニングブレードの変形スパンが短くなり、
クリーニングブレードをクレータ部に圧接することが困
難となり十分なクリーニングが不可能となる等の問題が
ある。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】このような問題を解消
するため、図5に示したようにノズルプレート30に形
成されている1列のノズル開口31、31、31、‥
‥、32、32、32、‥‥の配列方向(図中、矢印で
示す方向)にクリーニングブレードBを相対的に移動さ
せることも考えられるが、かき集められたインクや、イ
ンクカスKがクレータ部33、34の終端33a、34
aに堆積し、ノズル開口にまで及んだり、記録用紙を汚
染する等の問題がある。
【0008】このような問題を解消するため、クレータ
のクリーニング終端部を開放してインクカスをノズルプ
レート外に掃き出すことも考えられるが、周知のように
流路内のインクを吸引する際のキャッピング部材とノズ
ルプレートの気密性の確保が困難になるという問題を抱
えている。本発明はこのような問題に鑑みてさなれたも
のであって、その目的とするところは、キャッピング部
材との気密性を落とすことなく、ノズルプレートに付着
した紙粉やインクカスをノズル開口形成領域から確実に
除去でき、かつノズルプレートの表面への溢れ出しを防
止することができるインクジェット式記録ヘッドを提供
することである。
【0009】
【課題を解決するための手段】このような問題を解消す
るために本発明においては、一定ピッチで列状に配列さ
れ、アクチュエータにより加圧される複数の圧力発生室
と、該圧力発生室のそれぞれに連通する複数のノズル開
口を備えたノズルプレートとからなり、1列のノズル開
口の配列方向に相対的に移動するクリーニングブレード
によりクリーニングを受けるインクジェット式記録ヘッ
ドにおいて、同一列の前記ノズル開口の全てを囲むよう
にクレータ部を形成するとともに、前記クレータ部の少
なくとも前記クリーニングの終端領域に前記クレータ部
に連続させて膨大部を形成するようにした。
【0010】
【作用】ノズル開口形成領域で掻取られた紙粉やインク
カスが膨大部に収容されるから、ノズルプレートの表面
に流れ出すのが防止される。またノズルプレートの外縁
領域に同一面が存在するからキャッピング部材との気密
性が確保される。また、クリーニングブレードの先端に
付着したインクカス等が細溝で掻き落とされ収容され
る。
【0011】
【発明の実施の形態】そこで以下に本発明の詳細を図示
した実施例に基づいて説明する。図1は本発明のインク
ジェット式記録ヘッドの一実施例を示すものであって、
図中符号1は、本発明が特徴とするノズルプレートで、
図2に示したように一定ピッチで形成されたノズル開口
2、3を2列備え、スペーサ5、及び弾性板6と一体に
積層されて圧力発生室8、9、インク供給口10、11
及びリザーバ12、13を備えた流路ユニット14を構
成している。
【0012】流路ユニット14は、ヘッドフレーム7に
固定された上で、弾性板6を圧電振動子15により圧力
発生室8、9の容積を膨張させてリザーバ12、13の
インクを圧力発生室8、9に導入し、また圧力発生室
8、9の容積を縮小させてノズル開口2、3からインク
滴を吐出する記録ヘッドに構成されている。
【0013】図2は、前述のノズルプレート1の一実施
例を示すものであって、図中符号22、23は、ノズル
開口2、2、2‥‥の列、及びノズル開口3、3、3‥
‥の列を取り囲むように形成されたクレータ部で、少な
くともクリーニングブレードによるクリーニングの終端
となる領域(図においては下方の領域)には、膨大部2
2a、23aが形成されている。また膨大部22a,2
3aから一定の距離を隔てて、各ノズル開口2、3の並
び方向に複数の細溝24、24、24、‥‥、25、2
5、25、‥‥が形成されている。
【0014】これら細溝24、24、24、‥‥、2
5、25、25は、その幅w1が膨大部の最大幅w2よ
り大きくなるように形成されていて、クリーニングブレ
ードのクリーニング領域に付着したインクやインクカス
を確実に除去できるように構成されている。
【0015】これらクレータ部22、23や細溝24、
25は、スパッタリングやメッキにより厚さ2乃至30
μmの金属層26を設けることにより形成され、またク
レータ部22、23、及び前記金属層26の表面にはイ
ンクに対して非親和性を示す材料で撥水処理層27が形
成されている。
【0016】この実施例において、図3に示したように
ノズル開口2、3の配列方向(図中矢印で示す方向)に
クリーニングブレードBを相対的に移動させて記録ヘッ
ドに対するクリーニングが実施されると、クリーニング
ブレードBがその弾性変形してクレータ部22、23に
進入し、ここに形成されている撥水処理層27をワイピ
ングする。これによりノズル開口2、3の近傍に付着し
ている紙粉やインクカスKが掃き取られる(図4
(I))。
【0017】このようにしてノズル開口形成領域をクリ
ーニングブレードBが通過して膨大部22aに到達する
と、掻取られたインクカスKは、膨大部22aに集積さ
れる(図4(II))。もとより、膨大部22aは、ノズ
ル開口2、3から離れた位置に形成されているから、イ
ンクカスKがノズル開口2、3に接触したり、またノズ
ルプレート1の表面に溢れ出ることはない。
【0018】クリーニングブレードBがさらに移動する
と、クリーニングブレードBの先端が細溝24、24、
24、‥‥に接触してクリーニングブレードBの先端に
付着しているインクカス等が細溝24により掻き落とさ
れ、細溝24に収容される(図4(III))。これによ
り、次回のクリーニング時にはインクカス等が付着して
いないクリーニングブレードBによりクレータ部22、
23をクリーニングすることができる。そして、次回の
インク滴吐出回復のためにキャッピング部材によりノズ
ルプレート1を封止して、ノズル開口2、3からインク
を強制排出させる操作が実行されると、ノズル開口2、
3から噴出したインクが膨大部22a、23a及び細溝
24、25に収容された紙粉やインクカス等を洗い流す
ため、膨大部22a、23a及び細溝24、25に紙粉
やインクカス等が蓄積することはない。
【0019】なお、上述の実施例においては、細溝2
4、25を矩形状としたが、クリーニングブレードBの
先端に付着したインクカスを掻き落とすことができ、か
つインクカスなどを確実に収容できる形状であればよ
く、たとえば丸形状や円弧形状や波形状等の形状として
も同様の作用を奏する。
【0020】言うまでもなく、ノズルプレートの外縁領
域に同一面が存在するため、クレータ部22、23、膨
大部22a、23a、及び細溝24、25をキャッピン
グ部材の封止領域C内に形成しておくことにより、キャ
ッピング部材の気密性を落とすことなくノズル開口2、
3を封止してノズル開口2、3のインクの乾燥を防止す
ることができる。
【0021】なお、上述の実施例においては、圧力発生
室のインクを加圧するアクチュエータとして圧電振動子
を用いたものに例を採って説明したが、圧力発生室内に
発熱素子を封入して、熱エネルギによりインクを吐出さ
せる記録ヘッドのノズルプレートに適用しても同様の作
用を奏することは明らかである。
【0022】
【発明の効果】以上、説明したように本発明において
は、一定ピッチで列状に配列され、アクチュエータによ
り加圧される複数の圧力発生室と、圧力発生室のそれぞ
れに連通する複数のノズル開口を備えたノズルプレート
とからなり、1列のノズル開口の配列方向に相対的に移
動するクリーニングブレードによりクリーニングを受け
るインクジェット式記録ヘッドにおいて、同一列のノズ
ル開口の全てを囲むようにクレータ部を形成するととも
に、クレータ部の少なくともクリーニングの終端領域に
クレータ部に連続させて膨大部を形成したので、キャッ
ピング部材との気密性を落とすこと無く、ノズル開口形
成領域で掻取られた紙粉やインクカスを膨大部に収容し
て、ノズルプレートの表面に流れ出すのを防止すること
ができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のインクジェット式記録ヘッドの一実施
例を示す断面図である。
【図2】図(イ)、(ロ)は、それぞれ同上記録ヘッド
のノズルプレートの一実施例を示す上面図、及び線A−
Aでの断面図である。
【図3】同上記録ヘッドのクリーニング状態を示す図で
ある。
【図4】図(I)乃至(III)は、それぞれ同上記録ヘッ
ドにおけるクリーニング工程を示す図である。
【図5】従来の記録ヘッドのクリーニング修了後の状態
を示す図である。
【符号の簡単な説明】
1 ノズルプレート 8、9 圧力発生室 10、11 インク供給口 12、13 リザーバ 15 圧電振動子 2、3 ノズル開口 22、23 クレータ部 22a、23a 膨大部 24、25 細溝 B クリーニングブレード

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 一定ピッチで列状に配列され、アクチュ
    エータにより加圧される複数の圧力発生室と、該圧力発
    生室のそれぞれに連通する複数のノズル開口を備えたノ
    ズルプレートとからなり、1列のノズル開口の配列方向
    に相対的に移動するクリーニングブレードによりクリー
    ニングを受けるインクジェット式記録ヘッドにおいて、 同一列の前記ノズル開口の全てを囲むようにクレータ部
    を形成するとともに、前記クレータ部の少なくとも前記
    クリーニングの終端領域に前記クレータ部に連続させて
    膨大部を形成してなるインクジェット式記録ヘッド。
  2. 【請求項2】 前記膨大部の外側の領域に前記配列方向
    に位置させて少なくとも1つの凹部が形成されている請
    求項1に記載のインクジェット式記録ヘッド。
  3. 【請求項3】 前記ノズルプレートの表面に撥水処理層
    が形成されている請求項1に記載のインクジェット式記
    録ヘッド。
  4. 【請求項4】 前記凹部の幅が、前記膨大部の幅よりも
    大きく設定されている請求項2に記載のインクジェット
    式記録ヘッド。
  5. 【請求項5】 前記クレータ部、及び前記凹部は、前記
    ノズル開口を封止するキャッピング部材の封止領域より
    も内側に位置するように形成されている請求項2に記載
    のインクジェット式記録ヘッド。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20020007429A (ko) * 2000-07-13 2002-01-29 이형도 노즐 플레이트의 제조방법
JP2007125714A (ja) * 2005-11-01 2007-05-24 Fuji Xerox Co Ltd 液滴吐出ヘッド
US7766450B2 (en) 2005-09-16 2010-08-03 Brother Kogyo Kabushiki Kaisha Ink jet recording apparatus
CN102180016A (zh) * 2009-12-28 2011-09-14 施乐公司 超疏油和超疏水表面及其制备方法

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Legal Events

Date Code Title Description
A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20030205