JPH11123826A - インクジェットヘッド、および該インクジェットヘッドの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 微小ごみの捕集性能を維持しつつインクの流
体抵抗の低減化を図り、さらに液室フィルタにおける加
工精度の信頼性を向上させる。 【解決手段】 インクジェットヘッド１には、インクタ
ンクから供給されたインクを貯留する液室９ａ，９ｂ
と、インクを液滴状に吐出するオリフィス７が一方の端
部に形成され、互いに所定のピッチで並設された複数の
ノズル８と、液室９ｂからノズル８に供給されたインク
をオリフィス７から吐出させるインク吐出手段（不図
示）を有する基板５とが備えられている。さらに、イン
クジェットヘッド１には、複数の壁穴１１が形成され液
室９ａと液室９ｂとを仕切る壁部材１０が、ノズル８の
他方の端部との間に隙間を空けて設置されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、インクジェット記
録装置などの記録装置に用いられるインクジェットヘッ
ド、およびその製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】インクジェット記録装置では、高精細な
画像を形成するために、ノズルから吐出されるインク液
滴の小型化が図られている。従来、インク液滴を小型化
するための１つの手段として、インクジェットヘッドの
ノズルおよびオリフィスをより小型化する手段が用いら
れている。

【０００３】ノズルやオリフィスの断面積が大きけれ
ば、微小なごみはインクと共にノズルからオリフィスを
通って外部へ排出され、インクジェットヘッドの故障の
原因とはならない。しかし、インクジェットヘッドのノ
ズルおよびオリフィスを小型化すると、ノズルあるいは
オリフィスの目詰まりによるインクジェットヘッドの故
障が生じやすくなるという問題がある。この目詰まり
は、インクジェットヘッド、もしくはインクジェットヘ
ッドへのインク供給源であるインクタンクの製造工程中
にそれらの内部に付着した微小なごみが、インクに流さ
れてノズルあるいはオリフィスに到達することにより発
生する。

【０００４】そこで従来は、微小ごみによるインクジェ
ットヘッドの目詰まり故障を防止するために、インクタ
ンクからインクジェットヘッドへのインク供給路中に金
属メッシュのフィルタを設け、これを用いてごみを捕集
し、ノズルおよびオリフィスに微小ごみが到達すること
を防いでいた。上記のメッシュフィルタは、一般にイン
クジェットヘッドとインクタンクとの接続部付近に設け
られ、メッシュフィルタの目の細かさはノズルやオリフ
ィスの大きさに応じて選択される。

【０００５】ところが、目の細かさが公称８〜１２μｍ
程度のメッシュフィルタであっても、個々のフィルタの
ばらつきによっては大きさが２０μｍ程度の微小ごみが
通過することがある。このため、微小ごみの捕集率に対
するマージンを確保するために、特開平８−２５６３９
号公報に開示されているような、インクジェットヘッド
の液室のノズル接続部付近にフィルタ部材（以下、「液
室フィルタ」という。）を設け、上記のメッシュフィル
タと併用する構成が考案されている。

【０００６】以下に、特開平８−２５６３９号公報に開
示された従来のインクジェットヘッドについて、図面を
参照して説明する。

【０００７】図１８は従来のインクジェットヘッドを天
板と基板とを分離した状態で示す斜視図、図１９は図１
８に示したインクジェットヘッドの液室フィルタおよび
溝を拡大して示す斜視図、図２０は図１８等に示した天
板の一部を示す平面図である。

【０００８】図１８に示すように、インクジェットヘッ
ド１０１は、液室１１２ａ，１１２ｂ（図２１参照）を
構成する凹部１０３ａ，１０３ｂ、ノズル１１１（図２
１参照）を構成する複数の溝１０４、および外部のイン
クタンク（不図示）からインクを液室１１２ａ内に供給
するためのインク供給口１０５等が形成された天板１０
２と、インク吐出手段としてのヒ−タ（不図示）が天板
１０２の溝１０４に対応して設けられた基板１０６とか
らなる。天板１０２に基板１０６が接合されることによ
り、溝１０４と基板１０６とでノズル１１１が構成さ
れ、凹部１０３ａ，１０３ｂと基板１０６とで液室１１
２ａ，１１２ｂが構成される。

【０００９】天板２は射出成形によって凹部１０３ａ、
溝１０４、インク供給口１０５、オリフィスプレート１
０７と共に成形される。各溝１０４同士の間隔は所定の
ピッチで形成されている。また、図１９および図２０に
示すように、各溝１０４の一方の端部１０４ａは凹部１
０３ｂに開口され、各溝１０４の他方の端部１０４ｂに
は、オリフィスプレート１０７を貫通するオリフィス１
０８が形成されている。さらに、各溝１０４の端部１０
４ａの後方、すなわちインク供給口１０５（図１８参
照）側には、複数の柱状部材１１０が互いに近接配列さ
れて構成された液室フィルタ１０９が設けられている。
柱状部材１１０は、柱状部材１１０の加工パターンを投
影したエキシマレーザを図１９に示すＥ矢印方向から照
射し、凹部１０３ｂの部分を溶発（アブレーション）さ
せることで形成される。

【００１０】図２１は図１８に示したインクジェットヘ
ッドを天板に基板が接合された状態で示す断面図であ
る。

【００１１】図２１に示すように、天板１０２に基板１
０６が接合されることにより、天板１０２と基板１０６
との間に、ノズル１１１および液室１１２ａ，１１２ｂ
が構成されている。液室１１２ａ，１１２ｂは、液室フ
ィルタ１０９によって仕切られている。また、オリフィ
ス１０８は、オリフィス１０８の加工パターンを投影し
たエキシマレーザを図示Ｆ矢印方向から照射し、所望の
部位を溶発（アブレーション）させることで形成され
る。

【００１２】なお、天板１０２の溝１０４は、オリフィ
ス１０８と同様にエキシマレーザによるアブレーション
を利用して加工してもよい。また、天板１０２の素材に
感光性樹脂を用い、ノズル１１１および液室フィルタ１
０９をフォトリソグラフィー工程によって形成してもよ
い。

【００１３】上記のように構成されたインクジェットヘ
ッド１０１では、インク供給口１０５から液室１１２ａ
に供給されたインクは、液室フィルタ１０９の柱状部材
１１０同士の隙間を通って液室１１２ｂに流入し、ノズ
ル１１１に供給される。このとき、インクと共に液室１
１２ａ内に流されてきた微小なごみは液室フィルタ１０
９によって捕集されるため、ノズル１１１やオリフィス
１０８に目詰まりが発生することが防止される。

【００１４】ノズル１１１内のインクが基板１０６に設
けられたヒータによって膜沸騰されると、ノズル１１１
内に気泡が生じ、その気泡の成長に伴って、オリフィス
１０８からインクが吐出される。これにより、インクジ
ェットヘッド１０１に対向して配置された被記録媒体
（不図示）に画像が記録される。

【００１５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記説
明した従来のインクジェットヘッドでは、液室フィルタ
を構成する複数の柱状部材同士の隙間が小さいため、そ
の隙間を通過するインクの流体抵抗が飛躍的に大きくな
る。そのため、ノズルへのインク供給が阻害され、画像
を高速で記録する際の障害となっていた。

【００１６】そこで、微小ごみの捕集性能を維持した状
態でインクの流体抵抗を低減する手段として、柱状部材
同士の隙間間隔を維持したまま柱状部材を高く形成する
ことが考えられる。しかし、柱状部材のアスペクト比
（縦横比）を一定以上に大きくすると、柱状部材が折れ
るなどの不具合が発生するおそれがあるため、柱状部材
を自由な高さで形成することはできない。

【００１７】また、柱状部材をエキシマレーザによるア
ブレーションやフォトリソグラフィー工程によって加工
形成した場合には、光の減衰により柱状部材にテーパが
つくため、液室フィルタには柱状部材の高さ方向に粗密
が生じてしまう。ごみはインクの流れに従って流体抵抗
の小さな経路を選んで移動する。そのため、ごみは柱状
部材の細りによってフィルタが粗になった部分を通過
し、ノズルやオリフィスに目詰まりが生じてしまう。

【００１８】このように、従来のインクジェットヘッド
では、ノズルやオリフィスに流入する微小ごみの捕集性
能と、インクの流体抵抗の低減化と、液室フィルタにお
ける加工精度の信頼性とを共に充足することが困難であ
った。

【００１９】そこで本発明は、微小ごみの捕集性能を維
持しつつインクの流体抵抗の低減化を図り、さらに液室
フィルタにおける加工精度の信頼性を向上させることが
できるインクジェットヘッドを提供することを目的とす
る。

【００２０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明のインクジェットヘッドは、インクタンクか
ら供給されたインクを一時的に貯留する液室部と、前記
インクを吐出するためのオリフィスが一方の端部に形成
され、互いに所定のピッチで並設された複数のノズル
と、前記液室部から前記各ノズルに供給された前記イン
クを前記オリフィスから吐出させるインク吐出手段とを
有するインクジェットヘッドにおいて、前記液室部に、
複数の壁穴が形成された壁部材が前記複数のノズルの他
方の端部との間に隙間を空けてかつ前記液室部を二つに
仕切るようにして設置されていることを特徴とする。

【００２１】上記のように構成された本発明のインクジ
ェットヘッドによれば、インクタンクから液室に供給さ
れたインクは、壁部材に形成された壁穴を通過して各ノ
ズルに供給される。このとき、インクと共に液室内に流
されてきた微小ごみは壁穴で捕集され、ノズルもしくは
オリフィスでの目詰まりが防止される。また、本発明は
一枚の壁部材のみで微小ごみを捕集する構成であるの
で、従来技術のような柱状部材からなる液室フィルタの
ように柱状部材が破損するおそれがなく、さらに従来の
液室フィルタよりも設置スペースを小さくすることがで
きる。さらに、本発明の構成では、壁部材を薄く形成す
るか、もしくは壁穴の数を増やすことにより、微小ごみ
の捕集性能を低下させることなく、壁穴を通過するイン
クの流路抵抗を容易に低減することが可能となる。

【００２２】また、前記各壁穴の開口面積は、前記各ノ
ズルおよび前記各オリフィスの断面積のうち最小の断面
積よりも小さく設けられている構成とすることにより、
ノズルもしくはオリフィスに目詰まりを起こすおそれが
ある大きさの微小ごみは壁穴で捕集され、壁穴を通過す
る大きさの微小ごみはインクと共にオリフィスから吐出
されるため、ノズルもしくはオリフィスにおける微小ご
みの目詰まりが一層抑えられる。

【００２３】さらに、前記壁部材の、前記ノズルの配列
ピッチに相当する幅に形成された前記壁穴の総開口面積
が、前記各ノズルおよび前記各オリフィスの断面積のう
ち最小の断面積よりも大きく設けられている構成とする
ことにより、ノズルもしくはオリフィスへインクが十分
に供給されるので、ノズルへのインクリフィルが阻害さ
れるおそれがない。

【００２４】本発明のインクジェットヘッドの製造方法
は、インクタンクから供給されたインクを一時的に貯留
する液室部と、互いに所定のピッチで並設され、前記イ
ンクを吐出するためのオリフィスが一方の端部に形成さ
れた複数のノズルと、前記液室部から前記各ノズルに供
給された前記インクを前記オリフィスから吐出させるイ
ンク吐出手段とを有するインクジェットヘッドの製造方
法において、前記液室部を二つに仕切る壁部材を前記複
数のノズルとの間に隙間を空けて形成する工程と、前記
インクを通過させるための複数の壁穴を前記壁部材に形
成する工程とを有することを特徴とする。

【００２５】これにより、ノズルやオリフィスに流入す
る微小ごみの捕集性能と、インクの流体抵抗の低減化
と、液室フィルタにおける加工精度の信頼性とを共に充
足するインクジェットヘッドが製造される。

【００２６】また、少なくとも前記インクジェットヘッ
ドの前記オリフィスが形成される部分と前記壁部材とを
樹脂で形成し、前記壁穴と前記オリフィスとを所定の投
影パターンを投影した光を略同方向から照射することに
より形成する構成とすることにより、壁穴とオリフィス
とは、ほぼ同じ開口軸角を有するので、インクが壁穴、
ノズル、オリフィスを通過する際のインクの主流流線が
大きく湾曲することがないので、インクの流れがスムー
ズになる。

【００２７】さらに、本発明のインクジェットヘッドの
製造方法は、インクタンクから供給されたインクを一時
的に貯留する液室部と、互いに所定のピッチで並設さ
れ、前記インクを吐出するためのオリフィスが一方の端
部に形成された複数のノズルと、前記液室部から前記各
ノズルに供給された前記インクを前記オリフィスから吐
出させるインク吐出手段とを有するインクジェットヘッ
ドの製造方法において、複数の壁穴が形成された壁部材
を、前記複数のノズルとの間に隙間を空けてかつ前記液
室部を二つに仕切るようにして前記液室部に接合する工
程を有することを特徴とする構成としてもよい。

【００２８】

【発明の実施の形態】次に、本発明の実施形態について
図面を参照して説明する。

【００２９】（第１の実施形態）図１は本発明のインク
ジェットヘッドの第１の実施形態における天板を拡大し
て示す斜視図、図２は本発明のインクジェットヘッドの
第１の実施形態を示す断面図、図３は図２に示したイン
クジェットヘッドの壁部材を示す拡大断面図である。た
だし、図１もしくは図２に示すインクジェットヘッド１
の天板２、凹部３ａ，３ｂ、溝４、端部４ａ，４ｂ、イ
ンク供給口（不図示）、基板５、オリフィスプレート
６、オリフィス７、ノズル８、液室９ａ，９ｂの構成は
図１８〜図２１に示した従来のインクジェットヘッド１
０１と同様であるので、詳しい説明は省略する。

【００３０】図１および図２に示すように、天板２には
溝４の端部４ａの近傍に壁部材１０が設けられている。
壁部材１０には複数の壁穴１１が一定のピッチをなして
三列に形成され、微小ごみを捕集するための液室フィル
タが構成されている。図２に示すように、壁部材１０の
高さｈwは液室９ｂの深さと同じ大きさに設けられ、イ
ンクジェットヘッド１の液室９ａ，９ｂは壁部材１０に
よって仕切られている。なお本実施形態では、壁部材１
０の高さｈwは溝４の端部４ａにおける深さｈnよりも大
きく、８０μｍに形成されており、壁部材１０の厚さｔ
w（図３参照）は、基板６との接合面部である端部で１
５μｍに形成されている。また、オリフィス７の開口径
φoは２５μｍに形成され、壁穴１１の開口径φw（図３
参照）は２２μｍに形成されている。

【００３１】図４は、図２に示したインクジェットヘッ
ドのＡ矢視における、ノズルと壁穴との位置関係を示す
斜視図である。各ノズル８同士のピッチＰnは、約７
０．５μｍに設けられている。また、壁部材１０に列状
に形成された壁穴１１同士のピッチＰwも、ノズル８同
士のノズルピッチＰnと同じく約７０．５μｍに設けら
れている。さらに、壁部材１０に形成された壁穴１１の
各列は、互いにΔｈw＝３０μｍの列間隔を空け、さら
に壁穴１１同士のピッチＰwの半分であるＰw／２だけ互
い違いにずらした状態で配列されている。また、本実施
形態では、ノズル８の基板５（図２参照）との接合面に
おける横幅Ｗnbは５５．５μｍに設けられ、ノズル８の
基板５に対向する面（以下、「ノズル天井」という。）
の横幅Ｗntは４５μｍに設けられており、ノズル８の断
面形状が台形となるように形成されている。

【００３２】インクジェットヘッド１でのごみ詰まり
は、インク流路が最も狭くなる箇所で発生する。インク
流路が最も狭くなる箇所は、通常はノズル８もしくはオ
リフィス７の、開口断面積がより小さい方のいずれかで
ある。本実施形態では、ノズル８の横幅が最も狭くなる
ノズル天井での横幅Ｗntおよび最小のノズル高さｈnよ
りもオリフィス径φoの方が小さいため、ノズル８内に
侵入する微小ごみがオリフィス７の開口径φoより小さ
ければごみ詰まりは発生しない。

【００３３】本実施形態では、各オリフィス７の開口径
φoが各壁穴１１の開口径φwより大きいので、オリフィ
ス７を通過しない大きさの微小ごみは、壁部材１０に複
数設けられた壁穴１１のいずれかに詰まり、捕集され
る。また、従来技術のように柱状部材を互いに近接させ
て液室フィルタを構成する場合と異なり、壁穴１１のみ
によって微小ごみを捕集する構成であるので、液室フィ
ルタである壁部材を精度良くかつ容易に形成することが
可能である。

【００３４】図５は、図２等に示したインクジェットヘ
ッドの一部を、微小ごみが壁部材で捕集された状態で示
す図である。図５に示すように、本実施形態のインクジ
ェットヘッド１には、ノズル８の一方の端部と壁部材１
０との間に液室９ｂが設けられている。そのため、ある
一つの壁穴１１に微小ごみが詰まっても、その壁穴１１
に対面して設けられているノズル８には、その壁穴１１
の両隣の壁穴１１から液室９ｂに流入したインクが供給
されるので、そのノズル８に対するインク供給に支障を
きたすことはない。

【００３５】これに対し、図６に示すようにノズル８の
一方の端部に壁部材１０を当接させた場合には、ノズル
８の一方の端部と壁部材１０との間には、図５等に示し
たインクジェットヘッド１のような液室９ｂが設けられ
ない。そのため、ある一つの壁穴１１に微小ごみが詰ま
ると、その壁穴１１に対応して設けられているノズル８
へのインク供給が著しく制限されてしまう。

【００３６】インクジェットヘッド１の小型化を図る観
点からは、ノズル８と壁部材１０とは近接していること
が好ましい。しかしながら、上記に説明した理由から、
ノズル８と壁部材１０との間には、図５に示すように各
壁穴１１を通過したインクが一旦合流するためのスペー
スである液室９ｂが設けられていることが必要である。

【００３７】なお、壁部材１０に単に壁穴１１を設ける
だけでは、壁穴１１の配置によっては液室９ｂ内にエア
が溜まりインク淀みを生じるおそれがあるが、本実施形
態では、図２に示すように最もエアが滞留し易い液室９
ｂの上面付近にも壁穴１１が開口されているので、液室
９ｂ内でのエアの滞留が防がれ、インク淀みが生じるこ
とはない。

【００３８】上記に説明した通り、本実施形態のインク
ジェットヘッド１は、壁部材１０に設ける壁穴１１の開
口面積を、壁部材１０よりも下流側のインク流路におけ
る最狭流路部の断面積より小さく形成することにより、
インク流路を詰まらせるおそれのある微小ごみを壁穴１
１で確実に捕集するものである。そのため、インクジェ
ットヘッド１の微小ごみの捕集性能を向上させるために
は、各壁穴１１の断面の最小幅が、壁部材１０より下流
のインク流路における最狭流路部での最小幅以下である
ことがより好ましい。

【００３９】例えば、オリフィス７が楕円形状の場合に
は、壁穴１１の開口部形状を、直径がオリフィス７の短
直径以下である丸穴、あるいは該短直径以下の大きさの
幅を有する楕円形状や矩形形状等とすることが好まし
い。しかしながら、壁穴１１におけるインクの流路抵抗
は、壁穴１１の断面面積が等しい場合、壁穴１１のイン
クの濡れぶち長さ（すなわち、壁穴１１の断面部におけ
る周囲長さ）に比例する。そのため、壁穴１１の流路抵
抗を低減するには壁穴１１を円形に近い形状として濡れ
ぶち長さを短くすることが好ましい。

【００４０】オリフィス７の形状は、吐出するインクの
液滴形状の都合で規定されるため、必ずしも壁穴１１の
ように円形に形成されるとは限らない。しかし、実用的
なインクジェットヘッドでは、インク吐出の安定化のた
めにオリフィスの形状として円形あるいはそれに近い形
状が選ばれることが多い。この場合には、微小ごみの捕
集性能向上の観点から、壁穴１１の断面積とオリフィス
７の断面積との関係は、 （壁穴の断面積）≦（オリフィスの断面積）…式（１） を満たすことが好ましい。

【００４１】さらに、本実施形態では壁穴１１が三列に
配列されていることにより、１ノズルピッチＰn当たり
の壁穴の開口総面積は、三個の壁穴１１の面積に相当す
る。すなわち、インクの流路抵抗を低減化するための要
件である、 （オリフィスの断面積）＜（１ノズルピッチＰn当たりの壁穴の総開口面積 ）…式（２） の関係を満たしている。これにより、各オリフィス７へ
流入するインクの流路抵抗が低減されるので、オリフィ
ス７へインクが十分に供給され、ノズルへのインクリフ
ィルが阻害されるおそれがない。

【００４２】このように、本実施形態のインクジェット
ヘッド１は、上記式（１）の関係を満たし、さらに上記
式（２）の関係を満たしているので、微小ごみの捕集性
能向上が図られているとともに、インクの流路抵抗が低
減化されていることがわかる。なお、本実施形態では、
ノズル８の配列ピッチと壁穴１１の配列ピッチとが同じ
例を用いて示したが、両者のピッチは互いに異なってい
てもよい。

【００４３】次に、本実施形態のインクジェットヘッド
の製造工程について、図７および図８を参照して説明す
る。図７は図１等に示した天板の製造工程を示す断面
図、図８は図１等に示した天板の製造工程を示す斜視図
である。

【００４４】まず、図７（ａ）および図８（ａ）に示す
ように、液室９ａ（図２等参照）を構成する凹部３ａと
オリフィスプレート６とを有する天板２を、射出成形に
より形成する。天板２の材料には、紫外領域のレーザ加
工機で微細加工が可能な液晶ポリマー、ポリサルフォ
ン、ポリエーテルサルフォン等の樹脂材料が用いられ
る。

【００４５】次に、図７（ｂ）および図８（ｂ）に示す
Ｂ矢印方向からエキシマレーザを照射し、凹部３ｂの部
分を溶発（アブレーション）させることで、天板２に壁
部材１０が形成される。続いて、溝４の加工パターンを
投影したエキシマレーザを図７（ｃ）および図８（ｃ）
に示すＣ矢印方向から照射し、所望の部位を溶発（アブ
レーション）させることで、天板２に溝４が形成され
る。なお、壁部材１０の高さよりも溝４の深さが浅く加
工されるようにエキシマレーザのエネルギー強度を予め
調整すれば、溝４と壁部材１０とを１度のレーザー照射
で同時に形成することも可能である。

【００４６】エキシマレーザによるアブレーション加工
を行うと、副生成物の付着などによる影響によって溝４
の側面にテーパが残り、溝４の断面形状は台形になる。
この影響は壁部材１０についても同様であり、本実施形
態の壁部材１０では、最も厚みがある基部の厚さが約２
６〜２７μｍであり、最も薄い端部の厚さｔw（図３参
照）よりも約７μｍ程度厚い。

【００４７】最後に、図８（ｄ）に示すＤ方向からエキ
シマレーザを照射し、図７（ｄ）および図８（ｄ）に示
すように、オリフィスプレート６にオリフィス７を形成
すると同時に壁部材１０に壁穴１１を形成する。この結
果、壁穴１１とオリフィス７とは、ほぼ同じ開口軸角θ
（図８（ｄ）参照）を有する。これにより、インクが壁
穴１１、ノズル８（図２等参照）、オリフィス７を通過
する際のインクの主流流線が大きく湾曲することがない
ので、インクの流れがスムーズになり、また液室９ｂ
（図２等参照）にインク淀みが生じるおそれも少なくな
る。

【００４８】上記の工程で加工された天板２に、図２等
に示すように基板５が接合されると、本実施形態のイン
クジェットヘッド１が完成する。

【００４９】なお、高精度な金型が製作可能ならば、天
板２を射出成形で形成する際に、溝４と壁部材１０の一
方もしくは両方を天板２と同時に成形してもよい。本実
施形態の製造工程では、レーザ加工時に壁部材１０の側
面にテーパが生じる制約上、壁部材１０を全体的に薄く
形成することが困難だが、金型を用いて一体成形する場
合には、容易に壁部材１０を全体的に薄く形成すること
ができる。このように壁部材１０を全体的に薄く形成す
ることにより、壁穴１１におけるインクの流路抵抗を低
減することができる。

【００５０】続いて、本実施形態のインクジェットヘッ
ドの他の製造工程について、図９を参照して説明する。
図９は図１等に示した天板の他の製造工程を示す斜視図
である。

【００５１】図７および図８を参照して説明した天板の
製造工程は、壁部材を天板に一体形成する場合における
天板の製造工程であったが、テープ状に形成された壁部
材を凹部の側面に貼り付けることによって天板を製造す
ることもできる。

【００５２】まず、図９（ａ）に示すように、凹部３
ａ，３ｂと溝４とオリフィスプレート６とを有する天板
２を射出成型によって形成する。さらに、エキシマレー
ザを照射することにより、オリフィスプレート６にオリ
フィス７を形成する。

【００５３】次に、図９（ｂ）に示すように厚さ１０μ
ｍのテープ状のポリサルフォンから壁部材１０を形成
し、さらに図９（ｃ）に示すように壁部材１０の天板２
との接合面に接着剤１２をスクリーン印刷する。続い
て、壁部材１０にエキシマレーザを照射することによ
り、図９（ｄ）に示すように壁部材１０に複数の壁穴１
１を形成する。

【００５４】次に、図９（ｅ）に示すように、壁部材１
０を天板２の所定の接続面に貼り付けることにより、天
板２が完成する。

【００５５】上記の工程で加工された天板２に、図２等
に示すように基板５が接合されると、本実施形態のイン
クジェットヘッド１が完成する。

【００５６】なお、本実施形態のインクジェットヘッド
１では、図２に示すように液室９ｂの深さｈwが溝４の
端部４ａにおける深さｈnよりも深く設けられている
が、たとえ液室９ｂの深さｈwと溝４の端部４ａにおけ
る深さｈnとを同じにした場合でも、壁部材１０での微
小ごみの捕集性能を何ら損なうことはない。

【００５７】また、凹部３ｂの天井部分に小刻みに加工
深度を変えて上記のレーザ加工を行うことにより、図１
０に示すように凹部３ｂに傾斜部を形成してもよい。こ
れにより、液室９ａから液室９ｂに流入したインクが、
淀みなくノズル８によりスムーズに供給される。さら
に、金型を用いて壁部材１０を天板２と一体に成形する
場合には、図１１に示すように、凹部３ａおよび凹部３
ｂの両方に滑らかな傾斜部を形成することができる。こ
れにより、液室９ａから液室９ｂへのインク流れおよび
液室９ｂからノズル８へのインク流れが、一層スムーズ
になる。

【００５８】（第２の実施形態）図１２は、本発明のイ
ンクジェットヘッドの第２の実施形態における天板に設
けられた壁部材を示す斜視図である。

【００５９】図１２に示すように、本実施形態の壁部材
２１には、インクの流路抵抗を低減するための大径壁穴
２２と、大径壁穴２２よりも小径の小径壁穴２３とが形
成されている。

【００６０】壁部材を通過するインクの流路抵抗を低減
するためには、多数の大径壁穴のみを互いに近接させて
壁部材の全体に形成することが望ましい。しかし、大径
壁穴をあまりに密接して形成した場合には、壁部材の強
度が著しく低下し、壁部材が破損するおそれがある。そ
こで、図１２に示す壁部材２１のように、大径壁穴２２
と小径壁穴２３とを混在して形成することにより、壁部
材を通過するインクの流路抵抗の低減と壁部材の強度維
持との両立を図ることができる。なお、本実施形態の大
径壁穴２２は、壁部材２１より下流のインク流路（不図
示）における最狭流路部での流路幅、または流路高さ、
または流路径よりも小さくなるように形成されている。

【００６１】（第３の実施形態）図１３は本発明のイン
クジェットヘッドの第２の実施形態を示す断面図、図１
４は図１３に示したインクジェットヘッドの一部を示す
図である。

【００６２】図１３および図１４に示すように、本実施
形態のインクジェットヘッド３１では、ノズル３８内に
流体抵抗素子３８ａが設けられている。流体抵抗素子３
８ａの開口幅Ｗhc（図１４参照）は、オリフィス３７の
開口径φo（図１４参照）よりも狭く設けられている。
その他、天板３２、凹部３３ａ，３３ｂ、溝３４、基板
３５、オリフィスプレート３６、オリフィス３７、ノズ
ル３８、液室３９ａ，３９ｂ、壁部材４０の各構成は、
図２等に示したインクジェットヘッド１と同様であるの
で、詳しい説明は省略する。

【００６３】本実施形態では、微小ごみの目詰まりが最
も発生するのは流体抵抗素子３８ａの部分である。その
ため、図１４に示すように、壁穴４１は開口幅Ｗwが流
体抵抗素子３８ａの開口幅Ｗhcと同じ幅となるように壁
部材４０に形成されている。さらに、図１５に示すよう
に、壁穴４１は流体抵抗素子３８ａの断面形状に対応し
て矩形形状に形成されている。

【００６４】（第４の実施形態）図１６は本発明のイン
クジェットヘッド５１の第４の実施形態を示す断面図、
図１７は図１６に示したインクジェットヘッドの壁部材
を示す拡大断面図である。

【００６５】図１６および図１７に示すように、本実施
形態のインクジェットヘッド５１は、壁部材６０の端部
と基板５５との間にスリット状の隙間６２が設けられて
いる。ノズル５８の後端部の高さｈn（図１５参照）は
オリフィス５７の開口径よりも狭く形成されており、そ
の高さｈnは２０μｍである。また、壁部材６０に形成
された壁穴６１の開口径は２０μｍであり、さらに隙間
６２の高さΔｈ（図１６参照）は１８μｍである。その
他、天板５２、凹部５３ａ，５３ｂ、溝５４、基板５
５、オリフィスプレート５６、オリフィス５７、ノズル
５８、液室５９ａ，５９ｂ、壁部材６０、壁穴６１の各
構成は、図２等に示したインクジェットヘッド１と同様
であるので、詳しい説明は省略する。

【００６６】上記のように構成されたインクジェットヘ
ッド５１では、壁部材６０の端部と基板５５との間に設
けられた隙間６２が、更なるインク流路として機能す
る。そのため、インクが壁部材６０を通過する際の流路
抵抗を一層低減させることができる。また、上記のよう
に、隙間６２の高さΔｈを壁穴６１の開口径以下の大き
さとすることにより、壁穴６１で捕集されるべき微小ご
みが隙間６２を通り抜けることはない。さらに、隙間６
２の高さΔｈは、壁穴の開口径と同様に、壁部材６０よ
り下流のインク流路における最狭流路部での流路幅、ま
たは流路高さ、または流路径よりも小さくなるように設
けられることが好ましい。

【００６７】

【発明の効果】複数の壁穴が形成された壁部材が、前記
複数のノズルの他方の端部との間に隙間を空けかつ前記
液室部を二つに仕切るようにして前記液室部に設置され
ているので、微小ごみの捕集性能を維持しつつインクの
流体抵抗の低減化を図り、さらに液室フィルタにおける
加工精度の信頼性を向上させることができる。

【００６８】また、各壁穴の開口面積を、各ノズルもし
くは各オリフィスの断面積のうちいずれか小さい方の断
面積よりも小さく設けることにより、ノズルもしくはオ
リフィスでの目詰まりを防止することができる。

【００６９】さらに、並設されたノズル同士の１ピッチ
に相当する幅の壁部材に形成された壁穴の総開口面積
を、各ノズルもしくは各オリフィスの断面積のうちいず
れか小さい方の断面積よりも大きく設けることにより、
ノズルもしくはオリフィスへのインク供給が阻害される
おそれがない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のインクジェットヘッドの第１の実施形
態における天板を拡大して示す斜視図である。

【図２】本発明のインクジェットヘッドの第１の実施形
態を示す断面図である。

【図３】図２に示したインクジェットヘッドの壁部材を
示す拡大断面図である。

【図４】図２に示したインクジェットヘッドのＡ矢視に
おける、ノズルと壁穴との位置関係を示す斜視図であ
る。

【図５】図２等に示したインクジェットヘッドの一部
を、微小ごみが壁部材で捕集された状態で示す図であ
る。

【図６】ノズルの一方の端部に壁部材が当接されたイン
クジェットヘッドの一部を、微小ごみが壁部材で捕集さ
れた状態で示す図である。

【図７】図１等に示した天板の製造工程を示す断面図で
ある。

【図８】図１等に示した天板の製造工程を示す斜視図で
ある。

【図９】図１等に示した天板の他の製造工程を示す斜視
図である。

【図１０】図１等に示した天板の凹部の変形例を拡大し
て示す断面図である。

【図１１】図１等に示した天板の凹部の他のの変形例を
拡大して示す断面図である。

【図１２】本発明のインクジェットヘッドの第２の実施
形態における天板に設けられた壁部材を示す斜視図であ
る。

【図１３】本発明のインクジェットヘッドの第２の実施
形態を示す断面図である。

【図１４】図１３に示したインクジェットヘッドの一部
を示す図である。

【図１５】図１３等に示したインクジェットヘッドの壁
部材を示す拡大断面図である。

【図１６】本発明のインクジェットヘッド５１の第４の
実施形態を示す断面図である。

【図１７】図１６に示したインクジェットヘッドの壁部
材を示す拡大断面図である。

【図１８】従来のインクジェットヘッドを天板と基板と
を分離した状態で示す斜視図である。

【図１９】図１８に示したインクジェットヘッドの液室
フィルタおよび溝を拡大して示す斜視図である。

【図２０】図１８等に示した天板の一部を示す平面図で
ある。

【図２１】図１８に示したインクジェットヘッドを天板
に基板が接合された状態で示す断面図である。

【符号の説明】

１，３１，５１ インクジェットヘッド ２，３２，５２ 天板 ３ａ，３ｂ，３３ａ，３３ｂ，５３ａ，５３ｂ 凹部 ４，３４，５４ 溝 ４ａ，４ｂ 端部 ５，３５，５５ 基板 ６，３６，５６ オリフィスプレート ７，３７，５７ オリフィス ８，３８，５８ ノズル ９ａ，９ｂ，３９ａ，３９ｂ，５９ａ，５９ｂ 液室 １０，２１，４０，６０ 壁部材 １１，４１，６１ 壁穴 ２２ 大径壁穴 ２３ 小径壁穴 ６２ 隙間

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 インクタンクから供給されたインクを一
   時的に貯留する液室部と、前記インクを吐出するための
   オリフィスが一方の端部に形成され、互いに所定のピッ
   チで並設された複数のノズルと、前記液室部から前記各
   ノズルに供給された前記インクを前記オリフィスから吐
   出させるインク吐出手段とを有するインクジェットヘッ
   ドにおいて、 前記液室部に、複数の壁穴が形成された壁部材が前記複
   数のノズルの他方の端部との間に隙間を空けてかつ前記
   液室部を二つに仕切るようにして設置されていることを
   特徴とするインクジェットヘッド。
2. 【請求項２】 前記各壁穴の開口面積は、前記各ノズル
   および前記各オリフィスの断面積のうち最小の断面積よ
   りも小さく設けられている請求項１に記載のインクジェ
   ットヘッド。
3. 【請求項３】 前記壁部材の、前記ノズルの配列ピッチ
   に相当する幅に形成された前記壁穴の総開口面積が、前
   記各ノズルおよび前記各オリフィスの断面積のうち最小
   の断面積よりも大きく設けられている請求項１または２
   に記載のインクジェットヘッド。
4. 【請求項４】 インクタンクから供給されたインクを一
   時的に貯留する液室部と、互いに所定のピッチで並設さ
   れ、前記インクを吐出するためのオリフィスが一方の端
   部に形成された複数のノズルと、前記液室部から前記各
   ノズルに供給された前記インクを前記オリフィスから吐
   出させるインク吐出手段とを有するインクジェットヘッ
   ドの製造方法において、 前記液室部を二つに仕切る壁部材を前記複数のノズルと
   の間に隙間を空けて形成する工程と、 前記インクを通過させるための複数の壁穴を前記壁部材
   に形成する工程とを有することを特徴とするインクジェ
   ットヘッドの製造方法。
5. 【請求項５】 少なくとも前記インクジェットヘッドの
   前記オリフィスが形成される部分と前記壁部材とを樹脂
   で形成し、前記壁穴と前記オリフィスとを所定の投影パ
   ターンを投影した光を略同方向から照射することにより
   形成する請求項４に記載のインクジェットヘッドの製造
   方法。
6. 【請求項６】 インクタンクから供給されたインクを一
   時的に貯留する液室部と、互いに所定のピッチで並設さ
   れ、前記インクを吐出するためのオリフィスが一方の端
   部に形成された複数のノズルと、前記液室部から前記各
   ノズルに供給された前記インクを前記オリフィスから吐
   出させるインク吐出手段とを有するインクジェットヘッ
   ドの製造方法において、 複数の壁穴が形成された壁部材を、前記複数のノズルと
   の間に隙間を空けてかつ前記液室部を二つに仕切るよう
   にして前記液室部に接合する工程を有することを特徴と
   するインクジェットヘッドの製造方法。
7. 【請求項７】 前記各壁穴の開口面積は、前記各ノズル
   および前記各オリフィスの断面積のうち最小の断面積よ
   りも小さく設けられている請求項４から６のいずれか１
   項に記載のインクジェットヘッドの製造方法。
8. 【請求項８】 前記壁部材の、前記ノズルの配列ピッチ
   に相当する幅に形成された前記壁穴の総開口面積が、前
   記各ノズルおよび前記各オリフィスの断面積のうち最小
   の断面積よりも大きく設けられている請求項４から７の
   いずれか１項に記載のインクジェットヘッドの製造方
   法。