JPH11334069A - Ink jet head - Google Patents

Ink jet head

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JPH11334069A
JPH11334069A JP14549498A JP14549498A JPH11334069A JP H11334069 A JPH11334069 A JP H11334069A JP 14549498 A JP14549498 A JP 14549498A JP 14549498 A JP14549498 A JP 14549498A JP H11334069 A JPH11334069 A JP H11334069A
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JP
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ink
drop
formed
counterbore
plurality
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Application number
JP14549498A
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Japanese (ja)
Inventor
Toshiyuki Asaka
Noboru Oishi
Hiroyuki Ueki
Yoichi Umezawa
登 大石
洋一 梅沢
弘之 植木
俊行 浅香
Original Assignee
Oki Data Corp
株式会社沖データ
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To prevent the deterioration of image quality.
SOLUTION: The ink jet head comprises a plurality of ink chambers each containing ink, and a nozzle plate 15 arranged with a plurality of orifices 16 for ejecting ink drop. A counterbore is formed in the outer surface of the nozzle plate 15 around each orifice 16 and a water repellent part is formed on the outside of the inner circumferential edge of the counterbore. When an ink drop is ejected from the orifice 16, the ink drop is formed to break the central part of meniscus. Consequently, even if ink adheres to the inner circumferential edge of the counterbore, it is not attracted to an ink drop being ejected.
COPYRIGHT: (C)1999,JPO

Description

【発明の詳細な説明】 DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】 [0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、インクジェットヘッドに関するものである。 BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to an ink jet head.

【0002】 [0002]

【従来の技術】従来、紙等の媒体に文字、模様等の画像を記録するに当たり、騒音を発生させることなく高速で記録することができ、しかも、特別な定着処理を必要としないインクジェット記録装置が使用されている。 Conventionally, characters on a medium such as paper, upon recording an image such as the pattern or the like, can be recorded at a high speed without generating noise, moreover, an ink jet recording apparatus which does not require any special fixing process There has been used. 該インクジェット記録装置においては、インクジェットヘッドによって前記媒体に向けてインク滴が吐出されるようになっているが、該インク滴を吐出する方式として、静電方式、インクを加熱して気泡(バブル)を発生させるバブル方式、及びピエゾ素子等の圧電素子を利用した圧電方式等がある。 The ink jet recording apparatus, ink droplets toward the medium by the inkjet head is adapted to be discharged, as a method for ejecting the ink droplets, an electrostatic method, ink is heated by air bubbles (bubble) there piezoelectric system or the like using bubble type which generates, and a piezoelectric element such as a piezoelectric element.

【0003】ところで、圧電方式によってインク滴を吐出するようにしたインクジェットヘッドにおいては、複数のインク室が形成され、該各インク室の一端を塞(ふさ)ぐようにノズルプレートが取り付けられ、該ノズルプレートに、前記各インク室内のインクをインク滴として吐出するためにオリフィスが形成される。 Meanwhile, in the ink jet head so as to eject ink droplets by a piezoelectric system, a plurality of ink chambers are formed, the nozzle plate is attached to one end of the respective ink chambers fort (tassel) Guyo, the the nozzle plate, the orifices are formed for ejecting the ink in each ink chamber as ink droplets. そして、前記インク室の壁を構成する圧電素子に電圧を印加することによって前記壁を変形させると、インク室内のインクに圧力が加わり、前記オリフィスからインク滴が吐出される。 When deforming the wall by applying a voltage to the piezoelectric element which constitutes the wall of the ink chamber, pressure is applied to the ink in the ink chamber, the ink droplets from the orifices is ejected.

【0004】 [0004]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記従来のインクジェットヘッドにおいては、吐出されたインク滴の軌道が曲がったり、インク滴が吐出された後に、 [SUMMARY OF THE INVENTION However, in the conventional ink jet head, or bent trajectory of ink droplets ejected, after the ink droplet is ejected,
微小なインク滴(以下「サテライト」という。)が吐出されたり、隣接するインク室からインク滴が吐出されるときの壁の変形、振動等によってインク滴が誤って吐出(クロストーク)されたり、インク詰まりが生じたりしてしまう。 Or is ejected minute ink droplets (hereinafter referred to as "satellite".), Or the deformation of the wall when the ink droplets from the ink chamber adjacent is ejected, the ejection incorrectly ink droplets by vibration or the like (cross-talk), ink clogging resulting in or caused.

【0005】その結果、インク滴が付着することによって媒体上に形成されたドットが不揃(ぞろ)いになったり、ドットの形が崩れたりして、画像品位が低下してしまう。 [0005] As a result, it becomes dots non assortment (Zorro) had formed on the medium by the ink droplets are deposited, with or out of shape of the dot, the image quality is degraded. 図2は従来のインクジェットヘッドにおけるインク滴の吐出状態を示す第1の図、図3は従来のインクジェットヘッドにおけるインク滴の吐出過程を示す図、図4は従来のインクジェットヘッドにおけるインク滴の吐出状態を示す第2の図、図5は従来のインクジェットヘッドによって媒体上に形成されたドットを示す図である。 Figure 2 is a first view showing a discharge state of ink droplets in a conventional ink jet head, Figure 3 shows the discharge process of ink droplets in a conventional ink jet head, Fig. 4 is the discharge state of ink droplets in a conventional ink jet head second diagram illustrating a FIG. 5 is a diagram showing dots formed on the medium by a conventional ink jet head.

【0006】図において、40はインク室、41は壁、 [0006] In FIG, 40 is an ink chamber, 41 is a wall,
43はノズルプレート、50はオリフィスである。 43 nozzle plate, 50 is an orifice. そして、該オリフィス50からインク滴45を安定して吐出するために、また、ノズルプレート43の外面S1にインク44が付着しないように、前記外面S1に撥(はっ)水処理が施される。 Then, in order to discharge by ink droplets 45 from the orifice 50 stably, and as the ink 44 to the outer surface S1 of the nozzle plate 43 does not adhere to the outer surface S1 repellent (Repellent) water treatment is performed . インク44がオリフィス50の縁部に付着していない場合、吐出された後のインク滴4 When the ink 44 is not attached to the edge of the orifice 50, ink after being ejected droplets 4
5の軌道は、図2の類型Aで示されるように、曲がらずに正常になる。 Track 5, as indicated by the type A in FIG. 2, it becomes normal without bending. ところが、ノズルプレート43の外面S However, the outer surface S of the nozzle plate 43
1にインク44が付着すると、インク44は、表面張力によって滴状になり、オリフィス50の内縁部に付着する。 When the ink 44 to 1 is attached, the ink 44 is made dropwise by surface tension, and adheres to the inner edge of the orifice 50. その結果、前記インク44と吐出されるインク滴4 As a result, ink droplets 4 ejected and the ink 44
5とが引き合うので、吐出された後のインク滴45の軌道は、類型B、Cで示されるように、インク44が付着した側に曲がってしまう。 Since 5 and attract each other, the trajectory of the ink droplet 45 after being ejected, type B, as shown in C, and thus bent on the side of the ink 44 is adhered. その結果、図示されない媒体上に形成されるドットが不揃いになったり、ドットの形が崩れたりして、画像品位が低下してしまう。 As a result, or dots becomes uneven formed on not shown medium, and severely distorted form of dots, the image quality is degraded.

【0007】また、図3の(a)、(b)に示されるように、インク室40内のインク46は、加圧されることによってオリフィス50を通り、膨出した後、(c)に示されるように尾を引いて前進する。 Further, as shown in FIGS. 3 (a), (b), the ink 46 in the ink chamber 40 through the orifice 50 by being pressurized, after bulging, the (c) to move forward by pulling the tail as shown. そして、(d)に示されるように分離させられると、(e)及び図4に示されるようにインク滴45となって吐出されるが、このとき、前記尾の部分が複数のサテライト47になってインク滴45に追随する。 When is separated as shown (d), the but is discharged as ink droplets 45 as shown in (e) and FIG. 4, this time, the tail portions to a plurality of satellites 47 it follows the ink droplet 45. その結果、媒体上に前記インク滴45によって大きいドットd1が、サテライト47によって小さいドットd2が形成される。 As a result, the dot d1 larger by the ink droplets 45 on the medium is smaller dot d2 by the satellite 47 is formed.

【0008】この場合、インクジェットヘッドは媒体に対して移動させられながら印刷を行うので、媒体に、インク滴45が到達した後、順次各サテライト47が到達する。 [0008] In this case, since the ink jet head performs printing while being moved relative to the medium, the medium, after the ink droplet 45 reaches, each satellite 47 successively arrives. その結果、前記各ドットd1、d2は、図5に示されるように、媒体上にわずかずつずれて形成されるので、画像品位が低下してしまう。 As a result, the dots d1, d2, as shown in FIG. 5, since it is formed shifted by slightly on the medium, the image quality is degraded. そして、圧電方式によってインク滴45を吐出するようにしたインクジェットヘッドにおいては、図示されない圧電素子に電圧が印加されたときにインク室40の壁41が変形することによってインク滴45が吐出されるようになっているので、 Then, the ink jet head so as to eject ink droplets 45 by a piezoelectric method, so that the wall 41 of the ink chamber 40 ink droplets 45 are ejected by deformation when a voltage is applied to the piezoelectric element (not shown) so it has become,
隣接するインク室40からインク滴45が吐出されるときの壁41の変形、振動等によってインク滴45が誤って吐出されてしまう。 Deformation of the wall 41 when the ink droplet 45 is ejected from adjacent ink chambers 40, thus being discharged accidentally ink droplet 45 by the vibration or the like. その結果、媒体上に余分なドットd2が形成されるので、画像品位が低下してしまう。 As a result, the extra dots d2 are formed on the medium, the image quality is degraded.

【0009】さらに、オリフィス50の直径が、一般的に約30〔μm〕であって極めて小さく、インク46が局部的に外気に触れるので、インクジェット記録装置を長時間使用しないとインク46が容易に乾燥してしまう。 Furthermore, the diameter of the orifice 50, generally about 30 [μm] in a extremely small, the ink 46 is locally exposed to the outside air, if not used for a long time an ink jet recording apparatus the ink 46 is easily and dried to become. したがって、オリフィス50が塞がれ、インク詰まりが生じてしまう。 Thus, the orifice 50 is closed, ink clogging occurs. その結果、オリフィス50においてインク詰まりが生じると、印刷が不可能になり、一部のオリフィス50においてインク詰まりが生じると、一部のドットが媒体上に形成されなくなるので、画像品位が低下してしまう。 As a result, the ink clogged in the orifice 50, the printing is impossible, the ink clogged in some orifice 50, a part of the dot is not formed on the medium, the image quality is reduced put away.

【0010】本発明は、前記従来のインクジェットヘッドの問題点を解決して、画像品位が低下することがないインクジェットヘッドを提供することを目的とする。 [0010] The present invention is to solve the problems of the conventional ink jet head, image quality and to provide an ink jet head is not reduced.

【0011】 [0011]

【課題を解決するための手段】そのために、本発明のインクジェットヘッドにおいては、それぞれインクが収容された複数のインク室と、該各インク室と対応させて、 Therefore SUMMARY OF THE INVENTION In the inkjet head of the present invention, a plurality of ink chambers containing ink respectively, in correspondence with respective ink chambers,
インク滴を吐出するための複数のオリフィスが形成されたノズルプレートとを有する。 And a nozzle plate having a plurality of orifices are formed for ejecting ink droplets. そして、該ノズルプレートの外面における前記各オリフィスの周囲に座ぐりが形成され、かつ、該座ぐりの内周縁より外方に撥水部位が形成される。 The counterbore is formed around the respective orifice in the outer surface of the nozzle plate and the water repellent region is formed outward from the inner peripheral edge of the seat counterbore.

【0012】 [0012]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。 BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, will be described in detail with reference to the drawings, embodiments of the present invention. 図1は本発明の第1の実施の形態におけるインクジェットヘッドのノズルプレートの要部断面図、図6は本発明の第1の実施の形態におけるインクジェットヘッドの斜視図、図7は本発明の第1の実施の形態におけるインクジェットヘッドの側面図、図8は本発明の第1の実施の形態におけるインクジェットヘッドのノズルプレートの斜視図、図9は本発明の第1の実施の形態におけるオリフィスの拡大図である。 Figure 1 is a fragmentary sectional view of a nozzle plate of an inkjet head according to the first embodiment of the present invention, FIG. 6 is a perspective view of an ink jet head according to the first embodiment of the present invention, FIG. 7 is a of the present invention side view of the ink jet head in the first embodiment, FIG. 8 is a perspective view of a nozzle plate of an inkjet head according to the first embodiment of the present invention, FIG. 9 is an enlarged orifice in the first embodiment of the present invention it is a diagram.

【0013】図に示されるように、圧電方式によってインク滴を吐出するようにしたインクジェットヘッドにおいては、圧電素子11内に複数のインク室13が形成され、該各インク室13内にインクが収容される。 [0013] As shown in the figure, the ink jet head so as to eject ink droplets by a piezoelectric system is formed with a plurality of ink chambers 13 to the piezoelectric element 11, the ink is accommodated in the respective ink chambers 13 It is. そして、前記インク室13の一端を塞ぐように、前記圧電素子11にノズルプレート15が取り付けられ、前記インク室13の他端には図示されないインクタンクと連通するマニホルド14が取り付けられる。 Then, so as to close one end of the ink chamber 13, the piezoelectric element 11 the nozzle plate 15 is attached to the manifold 14 communicating with an ink tank (not shown) to the other end of the ink chamber 13 is attached. 前記ノズルプレート15には、前記各インク室13と対応させて、インク滴を吐出するための複数のオリフィス16が形成される。 The nozzle plate 15, the in correspondence with the respective ink chambers 13, a plurality of orifices 16 for ejecting ink droplets are formed.

【0014】前記圧電素子11に電圧を印加して変形させると、インク室13を形成する図示されない壁が変形させられ、インク室13内のインクに圧力が加わり、前記オリフィス16からインク滴が吐出される。 [0014] deform by applying a voltage to the piezoelectric element 11, is deformed is not shown wall forming the ink chamber 13, pressure is applied to the ink in the ink chamber 13, ink droplets from the orifices 16 is ejected It is. そして、 And,
前記インクタンク内のインクがマニホルド14を介してインク室13に供給される。 Ink in the ink tank is supplied to the ink chamber 13 through the manifold 14. なお、前記インクジェットヘッドは、図示されない媒体に対して30〔cm/s〕 Incidentally, the inkjet head, 30 to the not shown medium [cm / s]
程度の速度で移動させられ、媒体に文字、模様等の画像を印刷する。 Is moved at a medium speed, printing characters, images such as the pattern or the like on the medium.

【0015】前記オリフィス16は、約30〔μm〕の直径を有し、一つのインクジェットヘッドに数十個並べて形成される。 [0015] The orifice 16 has a diameter of about 30 [μm] is formed by arranging several tens to one ink jet head. また、圧電素子11は、1万分の2秒程度の周期で変形を繰り返すので、各オリフィス16からは、1秒間に5千個以上のインク滴が媒体に向けて吐出される。 The piezoelectric element 11, since repeated deformation in a cycle of about 10,000 parts per 2 seconds, from each orifice 16, 5 thousand or more ink droplets per second is ejected toward the medium. なお、該媒体は、ノズルプレート15から1〜 Incidentally, the medium is 1 to the nozzle plate 15
2〔mm〕離される。 2 [mm] is released.

【0016】そして、吐出されたインク滴は、媒体に到達すると、媒体上に100〔μm〕程度の直径のドットを形成する。 [0016] Then, ink droplets ejected, when it reaches the medium to form a dot diameter of about 100 [μm] on the medium. その結果、媒体に前記画像が印刷される。 As a result, the image is printed on the medium.
ところで、該画像は、前記ドットの集合によって形成されるので、各ドット間の距離が短いほど、また、画像を構成するドットの数が多くなるほど、ドットが目立たず画像品位が向上する。 Incidentally, the image is because it is formed by the set of dots, as the distance between the dots is short, also, as the number of dots constituting the image increases, the dot image quality is improved inconspicuous.

【0017】このように、圧電方式によってインク滴を吐出するようにしたインクジェットヘッドにおいては、 [0017] Thus, in the ink jet head so as to eject ink droplets by a piezoelectric system,
インクが加熱されないので、インクが熱によって劣化することがない。 Since ink is not heated, never ink is degraded by heat. また、圧電素子11に印加される電圧を調節することによって圧電素子11の変形を制御することができるので、インクに加えられる圧力を任意に調節することができ、吐出されるインク滴の径を制御することができる。 Further, it is possible to control the deformation of the piezoelectric element 11 by adjusting the voltage applied to the piezoelectric element 11 can be adjusted arbitrarily the pressure applied to the ink, the diameter of ink droplets ejected it is possible to control.

【0018】したがって、媒体上に形成されるドットの大きさ及び密度を調節して、容易に階調印刷を行うことができる。 [0018] Accordingly, it is possible to adjust the size and density of the dots formed on the medium, easily gradation printing. ところで、ノズルプレート15の外面S11 Meanwhile, the outer surface S11 in the nozzle plate 15
において、各オリフィス16の周囲に、図8及び9に示されるように、一定の深さを有する円形の座ぐり17が形成される。 In, around each orifice 16, as shown in FIGS. 8 and 9, a circular counterbore 17 having a predetermined depth is formed. 該座ぐり17は、底面17aを平面とし、 The seat boring 17, the bottom surface 17a and the plane,
直径数十〔μm〕程度、深さ5〜15〔μm〕程度とするのが望ましい。 Several tens [μm] diameter of about, for a depth of 5 to 15 [μm] degree is desirable. また、オリフィス16は、図1に示されるように、ノズルプレート15の外面S11に向けて径が小さくなるようにテーパ穴状にされる。 Further, the orifice 16, as shown in FIG. 1, is a tapered hole shape such that the diameter becomes smaller toward the outer surface S11 in the nozzle plate 15.

【0019】そして、前記座ぐり17の内周縁より外方に撥水部位が形成される。 [0019] Then, the water repellent region is formed outward from the inner peripheral edge of the pocket 17. すなわち、前記ノズルプレート15において、オリフィス16の内周面16a並びに座ぐり17の底面17a及び壁面17bを除く外面S1 That is, in the nozzle plate 15, the outer surface S1, except the bottom surface 17a and wall surface 17b of the inner peripheral surface 16a and counterbore 17 of the orifice 16
1に撥水処理が施される。 Water-repellent treatment is performed on the 1. 該撥水処理としては、フッ素系の樹脂のコーティング等が採用される。 The repellent water treatment, coating, etc. of a fluorine-based resin is employed. 一方、前記内周面16a、底面17a及び壁面17bには親水処理が施される。 Meanwhile, the inner peripheral surface 16a, the hydrophilic treatment is applied to the bottom surface 17a and wall surface 17b. 該親水処理としては、機械加工、薬品による粗面化等が採用される。 The said hydrophilic treatment, machining, surface roughening or the like is employed with chemicals.

【0020】なお、ノズルプレート15自体が撥水性を有する材料で形成される場合、前記撥水処理は不要であり、ノズルプレート15自体が親水性を有する材料で形成される場合、前記親水処理は不要である。 [0020] Incidentally, when the nozzle plate 15 itself is formed of a material having water repellency, the water-repellent treatment is not necessary, when the nozzle plate 15 itself is formed of a material having a hydrophilic, the hydrophilic treatment is is not required. 次に、前記構成のインクジェットヘッドの動作について説明する。 Next, the operation of the ink jet head of the configuration.
図10は本発明の第1の実施の形態におけるインクの状態を示す第1の図、図11は本発明の第1の実施の形態におけるインクの状態を示す第2の図、図12は本発明の第1の実施の形態におけるインクの状態を示す第3の図、図13は本発明の第1の実施の形態におけるインクの状態を示す第4の図である。 Figure 10 is a first diagram showing a state of the ink in the first embodiment of the present invention, FIG 11 is a second diagram showing a state of the ink in the first embodiment of the present invention, FIG 12 is present third diagram showing a state of the ink in the first embodiment of the invention, FIG 13 is a fourth diagram showing a state of the ink in the first embodiment of the present invention.

【0021】図において、15はノズルプレート、16 [0021] In FIG, 15 is a nozzle plate, 16
はオリフィス、17は座ぐり、61はインク、62はインク滴、mはメニスカスである。 The orifice 17 is countersunk, 61 ink, 62 ink drops, m is meniscus. オリフィス16からインク滴62が吐出されない場合、図10に示されるように、インク61は、オリフィス16及び座ぐり17内に満たされ、座ぐり17内にインク膜を形成し、流出することなく、わずかに凹面形状のメニスカスmを形成する。 If ink droplets 62 from the orifice 16 is not discharged, as shown in FIG. 10, the ink 61 is filled into the orifice 16 and the counterbore 17, the ink film is formed in the counterbore 17, without flowing out, to form slightly meniscus m concave shape. これは、マニホルド14(図7)と連通する図示されないインクタンクの内部がわずかに負圧になっているとともに、インク61は粘性が高く、かつ、座ぐり17 This manifold 14 with the interior of the ink tank (not shown) communicates with (FIG. 7) is slightly turned negative pressure, the ink 61 has a high viscosity, and, counterbores 17
の直径が数十〔μm〕程度であって小径であるので、インク61の表面張力の作用が大きくなるからである。 Since the diameter is smaller in diameter is about several tens [μm], because the effect of surface tension of the ink 61 is increased.

【0022】そして、インク滴62がオリフィス16から吐出されるときには、図11〜13に示されるように、メニスカスmの形状が変化し、インク滴62は、座ぐり17の中心、すなわち、メニスカスmの中央部を破るようにして形成される。 [0022] Then, when the ink droplet 62 is ejected from the orifice 16, as shown in FIG. 11 to 13, the shape of the meniscus m varies, the ink droplet 62, the center of the counterbore 17, i.e., the meniscus m It is formed as break of the central portion. このとき、座ぐり17の内周縁にインク61が付着していても、吐出されるインク滴62は、座ぐり17の内周縁から離れたメニスカスmの中央部を破るようにして形成されるので、内周縁に付着したインク61と吐出されるインク滴62とが引き合うことがない。 In this case, even if ink adheres 61 on the inner periphery of the counterbore 17, an ink droplet 62 to be ejected, since it is formed so as to break the central portion of the meniscus m away from the inner periphery of the counterbore 17 , never the ink droplet 62 ejected ink 61 adhering to the inner peripheral edge attract each other. したがって、吐出された後のインク滴62 Thus, the ink after being ejected droplets 62
の軌道が曲がることがないので、図示されない媒体上に形成されるドットが不揃いになったり、ドットの形が崩れたりすることがない。 Because of never bent trajectory, or dots becomes uneven formed on not shown medium, it is not to be collapsed or the shape of dots. その結果、画像品位が低下することがない。 As a result, the image quality is not lowered.

【0023】また、インク滴62が吐出される際に、インク61の膨出に伴って座ぐり17内のインク61の一部が引かれるが、引かれるインク61の量が極めて少なく運動量が小さいので、座ぐり17内に形成されたインク膜によって引き戻され、インク61が尾を引いて前進することがない。 Further, when the ink droplets 62 are ejected, but with the bulging ink 61 is part of the ink 61 in the counterbore 17 is pulled, it is small very small momentum amount of ink 61 drawn since, it pulled back by the ink film formed in the counterbore 17, the ink 61 is not able to move forward by pulling the tail. したがって、インク滴62が吐出されたときに複数のサテライトが形成されることがないので、媒体上に小さいドットが形成されることがない。 Therefore, since no plurality of satellites are formed when the ink droplet 62 is discharged, never small dot on the medium is formed. その結果、画像品位が低下することがない。 As a result, the image quality is not lowered. なお、この場合、座ぐり17の寸法は、インク61の膨出に伴って引かれるインク61を十分に引き戻すことができるように設定される。 In this case, the dimensions of the counterbore 17 is set so as to be able to pull back the ink 61 drawn along with the bulging ink 61 sufficiently.

【0024】そして、圧電方式によってインク滴62を吐出するようにしたインクジェットヘッドにおいて、隣接するインク室13からインク滴62が吐出されるときの壁の変形、振動等によってインク61が膨出しようとするが、膨出しようとするインク61の量が極めて少なく運動量が小さいので、座ぐり17内に形成されたインク膜によって引き戻される。 [0024] Then, in the ink jet head so as to eject ink droplets 62 by a piezoelectric method, deformation of the wall when the ink droplet 62 is ejected from adjacent ink chambers 13, attempts ink 61 is bulged due to vibration or the like Suruga, the amount is extremely small momentum of the ink 61 to be bulged small, drawn back by the ink film formed in the counterbore 17. したがって、媒体上に余分なドットが形成されることがなくなるので、画像品位が低下することがない。 Accordingly, since it eliminates extra dots on the medium is formed, the image quality is not lowered.

【0025】さらに、インクジェット記録装置を長時間使用しない場合でも、座ぐり17内に比較的多くのインク61が満たされているので、インク61が容易に乾燥することがない。 Furthermore, even without a long time using an inkjet recording apparatus, since a relatively large amount of ink 61 within the counterbore 17 is filled, never ink 61 is easily dried. したがって、オリフィス16が塞がれることがなく、インク詰まりが生じることはない。 Therefore, without the orifice 16 is closed, never ink clogging occurs. その結果、ドットを確実に媒体上に形成することができるので、画像品位が低下することがない。 As a result, it is possible to form on reliable medium dots, image quality is not lowered.

【0026】なお、インクジェット記録装置を長時間使用しない場合、ノズルプレート15を覆う蓋(ふた)等を取り付けることによって、インク詰まりが生じるのを確実に防止することができる。 [0026] Incidentally, when not used for a long time an ink jet recording apparatus, by mounting the lid (cover) for covering the nozzle plate 15, it is possible to reliably prevent the ink clogged. ところで、前記オリフィス16からインク滴62が吐出された後、メニスカスm Meanwhile, after the ink droplet 62 is ejected from the orifice 16, the meniscus m
が振動し、やがて減衰して最終的に図10に示されるように再び凹面を形成するが、その間は、メニスカスmの振動が継続することになる。 There vibrates, forms a concave surface again as shown in the final 10 attenuates soon, during which would vibration of the meniscus m continues.

【0027】図14は本発明の第1の実施の形態におけるインクの状態を示す第5の図である。 [0027] FIG. 14 is a fifth diagram showing a state of the ink in the first embodiment of the present invention. 図において、1 In FIG, 1
6はオリフィス、17は座ぐり、mはメニスカスである。 6 the orifice 17 is countersunk, m is meniscus. 図に示されるように、メニスカスmの振動が継続している間に、オリフィス16から次のインク滴62(図13)が吐出されると、不安定なインク膜を破ってインク滴62が形成されることになるので、インク滴62の軌道が曲がったり、複数のサテライトが形成されたりしてしまう。 As shown in the figure, while the vibration of the meniscus m is continuing, when the ink droplets 62 from the orifice 16 in the following (FIG. 13) is ejected, the ink droplet 62 breaks the unstable ink film is formed since the are that is, bend the trajectory of the ink droplet 62, thereby or more satellites are formed.

【0028】したがって、前記メニスカスmの振動が継続している間は、次のインク滴62を吐出しないようにする必要があるので、印刷スループットがその分低くなってしまう。 [0028] Thus, while the vibration of the meniscus m is continuing, it is necessary to avoid discharge the next ink droplet 62, printed throughput becomes correspondingly lower. そこで、メニスカスmの振動の減衰時間を短くすることができるようにした本発明の第2の実施の形態について説明する。 Therefore, a description will be given of a second embodiment of the present invention to be able to shorten the decay time of the vibration of the meniscus m. なお、第1の実施の形態と同じ構造を有するものについては、同じ符号を付与することによってその説明を省略する。 Component elements having substantially the same structure as the first embodiment, description thereof is omitted by giving the same reference numerals.

【0029】図15は本発明の第2の実施の形態におけるインクジェットヘッドのノズルプレートの断面図である。 FIG. 15 is a sectional view of a nozzle plate of an ink-jet head in the second embodiment of the present invention. この場合、例えば、非印刷時においてメニスカスm Meniscus m In this case, for example, non-printing time
が後退したときに、メニスカスmがオリフィス16の内周縁16bに接触し、メニスカスmによって2段の弧が形成されるように、座ぐり17が浅く設定される。 There when retracted, the meniscus m is in contact with the inner peripheral edge 16b of the orifice 16, as the arc in two stages by the meniscus m is formed, counterbore 17 is set shallow. 本実施の形態においては、座ぐり17の深さは5〔μm〕程度にされる。 In this embodiment, the depth of the counterbore 17 is to a degree 5 [μm].

【0030】次に、前記構成のインクジェットヘッドの動作について説明する。 [0030] Next, the operation of the ink jet head of the configuration. 図16は本発明の第2の実施の形態におけるインクの状態を示す第1の図、図17は本発明の第2の実施の形態におけるインクの状態を示す第2の図、図18は本発明の第2の実施の形態におけるインクの状態を示す第3の図、図19は本発明の第2の実施の形態におけるメニスカスの振動の説明図である。 Figure 16 is a first diagram showing a state of the ink in the second embodiment of the present invention, FIG 17 is a second diagram showing a state of the ink in the second embodiment of the present invention, FIG 18 is present third diagram showing a state of the ink in the second embodiment of the invention, FIG 19 is an explanatory view of the vibration of the meniscus in the second embodiment of the present invention. なお、図19において、横軸に時間を、縦軸に振幅及び駆動電圧を採ってある。 In FIG. 19, the horizontal axis represents time and the vertical axis are taking the amplitude and driving voltage.

【0031】図において、16はオリフィス、17は座ぐり、61はインク、mはメニスカスである。 [0031] In FIG, 16 is an orifice, 17 counterbore, 61 ink, m is meniscus. 非印刷時においては、図16に示されるように、インク61はオリフィス16内及び座ぐり17内に満たされ、メニスカスmが2段の弧を描く。 During non-printing, as shown in FIG. 16, the ink 61 is filled into the orifice 16 and the counterbore in 17, the meniscus m draws a two-stage arc. そして、印刷時においては、インク室13(図7)内のインク61に圧力が加わり、メニスカスmの中央部を破るようにしてインク滴62(図13)が形成され、該インク滴62がオリフィス16から吐出される。 Then, during printing, a pressure is applied to the ink 61 in the ink chamber 13 (FIG. 7), an ink droplet 62 (Fig. 13) is formed so as to break the central portion of the meniscus m, the ink droplets 62 are orifices 16 is discharged from. その直後のメニスカスmは、図17において実線で示されるような凸面を形成する。 Its meniscus m immediately forms a convex surface as shown by the solid line in FIG. 17. その後、前記インク滴62の吐出に伴ってインク室13内が負圧になるので、座ぐり17内のインク61は図17における右方に引かれ、メニスカスmは、図17において破線で示されるような凹面を形成する。 Then, since the ink chamber 13 with the discharge of the ink droplet 62 becomes negative pressure, the ink 61 within the counterbore 17 is pulled to the right in FIG. 17, the meniscus m is indicated in dashed lines in FIG. 17 forming a concave surface like. そして、メニスカスm Then, the meniscus m
は、実線で示されるような凸面と破線で示されるような凹面とを交互に繰り返して振動しようとするが、破線の状態において前記メニスカスmはオリフィス16の内周縁16bに接触するので、振動のエネルギーが吸収され、座ぐり17内においては振動が停止させられる。 Is tries to vibrate repeatedly and concave as shown by the convex surface and the broken line as shown by the solid line alternately, since the meniscus m in dashed state in contact with the inner peripheral edge 16b of the orifice 16, the vibration energy is absorbed, the vibration is stopped in the counterbore 17. その結果、メニスカスmは、図18に示されるように、オリフィス16内において破線で示されるような凸面と実線で示されるような凹面とを交互に繰り返して振動する。 As a result, the meniscus m, as shown in FIG. 18, vibrates repeatedly alternating between concave as shown by the convex surface and the solid line as indicated by broken lines in the orifice 16.

【0032】この場合、前記オリフィス16内におけるメニスカスmの振動は、振動の弦の長さが小さく、わずかな量のインク61に対して発生する。 [0032] In this case, the vibration of the meniscus m within the orifice 16, the length of the chord of the vibration is small, it occurs for a small amount of ink 61. したがって、メニスカスmの振動は、振幅が小さく、周期が短いので、 Therefore, the vibration of the meniscus m is small amplitude, since the period is short,
極めて短時間で減衰する。 To decay in a very short period of time. そして、メニスカスmの振動の減衰時間を極めて短くすることができるので、次のインク滴62をその分早く吐出することができる。 Then, it is possible to extremely shorten the decay time of the vibration of the meniscus m, the next ink droplets 62 can be discharged correspondingly faster. その結果、印刷スループットを高くすることができる。 As a result, it is possible to increase the printing throughput. 本実施の形態においては、振幅は5〜10〔μm〕程度にされる。 In this embodiment, the amplitude is the degree 5-10 [μm].

【0033】なお、図19において、ラインL1は図1 [0033] In FIG. 19, the line L1 is 1
4に示されるような深い座ぐり17を形成した場合のメニスカスmの振動波形、ラインL2は図15に示されるような浅い座ぐり17を形成した場合のメニスカスmの振動波形である。 Vibration waveform of meniscus m in the case of forming a deep counterbore 17, as shown in 4, line L2 is the vibration waveform of the meniscus m in the case of forming a shallow counterbore 17 as shown in Figure 15. ラインL1からラインL2が分岐する点Gにおいて、メニスカスmがオリフィス16の内周縁16bに接触する。 In point G line L2 is branched from the line L1, the meniscus m is in contact with the inner peripheral edge 16b of the orifice 16.

【0034】なお、一般に、液面を振動させる場合には、一次モードの振動だけでなく、高次モードの振動も考慮する必要があるが、インクジェット記録装置においては、使用されるインク61の粘性が比較的高く、振動はオリフィス16のように極めて微小な領域において発生するので、一次モードの振動だけを考慮すれば十分である。 [0034] Incidentally, in general, in the case of vibrating the liquid surface is not only the vibration of the primary mode, the vibration of the higher mode must also be considered, but in the ink jet recording apparatus, the viscosity of the ink 61 to be used but relatively high, vibrations so generated in very small area as the orifice 16, it is sufficient to consider only the vibration of the primary mode. したがって、高次モードの振動は無視される。 Therefore, the vibration of the higher-order mode is ignored.

【0035】なお、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨に基づいて種々変形させることが可能であり、それらを本発明の範囲から排除するものではない。 [0035] The present invention is not limited to the above embodiments, it is possible to in various ways based on the gist of the present invention are not excluded from the scope of the present invention.

【0036】 [0036]

【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明によれば、インクジェットヘッドにおいては、それぞれインクが収容された複数のインク室と、該各インク室と対応させて、インク滴を吐出するための複数のオリフィスが形成されたノズルプレートとを有する。 As described [Effect Invention above in detail, according to the present invention, in the ink jet head, a plurality of ink chambers containing ink respectively, in correspondence with respective ink chambers, ink droplets are ejected and a nozzle plate having a plurality of orifices are formed for.

【0037】そして、該ノズルプレートの外面における前記各オリフィスの周囲に座ぐりが形成され、かつ、該座ぐりの内周縁より外方に撥水部位が形成される。 [0037] Then, counterbore is formed around the respective orifice in the outer surface of the nozzle plate and the water repellent region is formed outward from the inner peripheral edge of the seat counterbore. この場合、インク滴がオリフィスから吐出されるときには、 In this case, when the ink droplets are ejected from the orifice,
メニスカスの中央部を破るようにしてインク滴が形成される。 Ink droplets are formed so as to break the central portion of the meniscus. このとき、座ぐりの内周縁にインクが付着していても、吐出されるインク滴は、座ぐりの内周縁から離れたメニスカスの中央部を破るようにして形成されるので、内周縁に付着したインクと吐出されるインク滴とが引き合うことがない。 In this case, even if ink adheres to the inner circumferential edge of the pocket, the ink droplets ejected since it is formed so as to break the central portion of the meniscus away from the inner periphery of the counterbore, ink adhering to the inner peripheral edge It is never attract the ink droplets ejected with. したがって、吐出された後のインク滴の軌道が曲がることがないので、媒体上に形成されるドットが不揃いになったり、ドットの形が崩れたりすることがない。 Therefore, since no trajectory of the ink droplet after discharged bends, or dots becomes uneven formed on the medium, it is prevented from being collapsed or the shape of dots. その結果、画像品位が低下することがない。 As a result, the image quality is not lowered.

【0038】また、インク滴が吐出される際に、インクの膨出に伴って座ぐり内のインクの一部が引かれるが、 Further, when the ink droplets are ejected, a part of the ink in the counterbore with the bulging of the ink is pulled,
引かれるインクの量が極めて少なく運動量が小さいので、座ぐり内に形成されたインク膜によって引き戻され、インクが尾を引いて前進することがない。 Since very little momentum amount of ink drawn is smaller, is pulled back by the ink film formed in the counterbore, it is not possible to advance the ink is a tail. したがって、インク滴が吐出されたときに複数のサテライトが形成されることがないので、媒体上に小さいドットが形成されることがない。 Therefore, since no plurality of satellites is formed when ink droplets are ejected, never small dot on the medium is formed. その結果、画像品位が低下することがない。 As a result, the image quality is not lowered.

【0039】そして、圧電方式によってインク滴を吐出するようにしたインクジェットヘッドにおいて、隣接するインク室からインク滴が吐出されるときの壁の変形、 [0039] Then, in the ink jet head so as to eject ink droplets by a piezoelectric method, deformation of the wall when the ink droplets are ejected from the ink chamber adjacent,
振動等によってインクが膨出しようとするが、該インクの量が極めて少なく運動量が小さいので、座ぐり内に形成されたインク膜によって引き戻される。 The ink by the vibration or the like is to bulging, the amount is extremely small momentum of the ink is small, drawn back by the ink film formed in the counterbore. したがって、 Therefore,
媒体上に余分なドットが形成されることがなくなるので、画像品位が低下することがない。 Since there is no possible extra dots on the medium is formed, the image quality is not lowered.

【0040】さらに、インクジェット記録装置を長時間使用しない場合でも、座ぐり内に比較的多くのインクが満たされているので、インクが容易に乾燥することがない。 [0040] Further, even if not used for a long time an ink jet recording apparatus, since a relatively large amount of ink in the counterbore are met, there is no ink from easily drying. したがって、オリフィスが塞がれることがなく、インク詰まりが生じることはない。 Therefore, without orifices are blocked, never ink clogging occurs. その結果、ドットを確実に媒体上に形成することができるので、画像品位が低下することがない。 As a result, it is possible to form on reliable medium dots, image quality is not lowered.

【図面の簡単な説明】 BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

【図1】本発明の第1の実施の形態におけるインクジェットヘッドのノズルプレートの要部断面図である。 1 is a fragmentary cross-sectional view of a nozzle plate of an inkjet head according to the first embodiment of the present invention.

【図2】従来のインクジェットヘッドにおけるインク滴の吐出状態を示す第1の図である。 Figure 2 is a first diagram illustrating an ejection state of the ink droplet in a conventional ink jet head.

【図3】従来のインクジェットヘッドにおけるインク滴の吐出過程を示す図である。 3 is a diagram showing the discharge process of ink droplets in a conventional ink jet head.

【図4】従来のインクジェットヘッドにおけるインク滴の吐出状態を示す第2の図である。 4 is a second diagram showing a discharge state of ink droplets in a conventional ink jet head.

【図5】従来のインクジェットヘッドによって媒体上に形成されたドットを示す図である。 5 is a diagram showing dots formed on the medium by a conventional ink jet head.

【図6】本発明の第1の実施の形態におけるインクジェットヘッドの斜視図である。 6 is a perspective view of an ink jet head according to the first embodiment of the present invention.

【図7】本発明の第1の実施の形態におけるインクジェットヘッドの側面図である。 7 is a side view of an ink jet head according to the first embodiment of the present invention.

【図8】本発明の第1の実施の形態におけるインクジェットヘッドのノズルプレートの斜視図である。 8 is a perspective view of a nozzle plate of an inkjet head according to the first embodiment of the present invention.

【図9】本発明の第1の実施の形態におけるオリフィスの拡大図である。 9 is an enlarged view of the orifice in the first embodiment of the present invention.

【図10】本発明の第1の実施の形態におけるインクの状態を示す第1の図である。 10 is a first diagram showing a state of the ink in the first embodiment of the present invention.

【図11】本発明の第1の実施の形態におけるインクの状態を示す第2の図である。 11 is a second diagram showing a state of the ink in the first embodiment of the present invention.

【図12】本発明の第1の実施の形態におけるインクの状態を示す第3の図である。 12 is a third diagram showing a state of the ink in the first embodiment of the present invention.

【図13】本発明の第1の実施の形態におけるインクの状態を示す第4の図である。 13 is a fourth diagram showing a state of the ink in the first embodiment of the present invention.

【図14】本発明の第1の実施の形態におけるインクの状態を示す第5の図である。 14 is a fifth diagram showing a state of the ink in the first embodiment of the present invention.

【図15】本発明の第2の実施の形態におけるインクジェットヘッドのノズルプレートの断面図である。 It is a cross-sectional view of a nozzle plate of an ink-jet head in the second embodiment of the present invention; FIG.

【図16】本発明の第2の実施の形態におけるインクの状態を示す第1の図である。 16 is a first diagram showing a state of the ink in the second embodiment of the present invention.

【図17】本発明の第2の実施の形態におけるインクの状態を示す第2の図である。 17 is a second diagram showing a state of the ink in the second embodiment of the present invention.

【図18】本発明の第2の実施の形態におけるインクの状態を示す第3の図である。 18 is a third diagram showing a state of the ink in the second embodiment of the present invention.

【図19】本発明の第2の実施の形態におけるメニスカスの振動の説明図である。 19 is an explanatory view of the vibration of the meniscus in the second embodiment of the present invention.

【符号の説明】 DESCRIPTION OF SYMBOLS

13 インク室 15 ノズルプレート 16 オリフィス 16b 内周縁 17 座ぐり 61 インク 62 インク滴 S11 外面 m メニスカス 13 ink chamber 15 in the nozzle plate 16 orifices 16b periphery 17 counterbore 61 Ink 62 Ink droplets S11 outer surface m meniscus

フロントページの続き (72)発明者 浅香 俊行 東京都港区芝浦四丁目11番地22号 株式会 社沖データ内 Of the front page Continued (72) inventor Toshiyuki Asaka Shibaura, Minato-ku, Tokyo chome 11 address No. 22 stock Board Shaoki in the data

Claims (4)

    【特許請求の範囲】 [The claims]
  1. 【請求項1】 (a)それぞれインクが収容された複数のインク室と、(b)該各インク室と対応させて、インク滴を吐出するための複数のオリフィスが形成されたノズルプレートとを有するとともに、(c)該ノズルプレートの外面における前記各オリフィスの周囲に座ぐりが形成され、かつ、該座ぐりの内周縁より外方に撥水部位が形成されることを特徴とするインクジェットヘッド。 And 1. A (a) a plurality of ink chambers containing ink respectively, and (b) in correspondence with respective ink chamber, a nozzle plate in which a plurality of orifices for ejecting ink droplets are formed together with, the ink jet head, wherein said the counterbore is formed around each orifice, and that the water repellent region is formed outward from the inner peripheral edge of the seat counterbore in the outer surface of the (c) the nozzle plate.
  2. 【請求項2】 前記撥水部位は、前記ノズルプレートの外面に撥水処理を施すことによって形成される請求項1 Wherein said water repellent site claim 1 which is formed by applying a water-repellent treatment on the outer surface of the nozzle plate
    に記載のインクジェットヘッド。 The inkjet head according to.
  3. 【請求項3】 前記オリフィスは、前記ノズルプレートの外面に向けて径が小さくなるようにテーパ穴状にされる請求項1に記載のインクジェットヘッド。 Wherein the orifice, the ink jet head according to claim 1, diameter toward the outer surface of the nozzle plate is in a tapered hole shape smaller.
  4. 【請求項4】 前記座ぐりの深さは、非印刷時においてメニスカスが前記オリフィスの内周縁に接触する程度にされる請求項1に記載のインクジェットヘッド。 4. A depth of the counterbore is ink jet head according to claim 1 where the meniscus at the time of non-printing is enough to contact the inner periphery of the orifice.
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