JPS59192577A - インクジエツト記録装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明はインクジェット記録装置に関する。

従来例の構成とその問題点 インクジェット記録装置としては従来種々のものが提案
されている。

第１図ａは本発明者らが先に出願した空気流の２、ｚ・ 曲りによる急激な圧力勾配の変化を利用したインクジェ
ット記録装置を示す。同図において、絶縁性のノズル板
２には空気吐出口１が穿孔されており、このノズル板２
と平行してノズル板３が配置されており、かつノズル板
３には空気吐出口１に対向してインク吐出口４が取付け
られている。ノズル板２とノズル板３により形成される
空気層７には周辺から空気流が送られ、空気吐出口１よ
り流出する。空気流の流れの方向は、空気吐出口１の近
傍で急激に変化しているだめ、インク吐出口４より空気
吐出口１に至る空間には急激な圧力勾配の変化が生じて
いる。

一方、インク吐出口４内のインクには一定圧力が印加さ
れており、インクジェット記録装置の非駆動時にはイン
ク吐出口４の近傍の空気圧力とインク吐出口４内のイン
ク圧力がほぼ等しく、インク吐出口４内のインクのメニ
スカスが静止して保たれるように調整される。

信号源５はノズル板２の表面でかつ空気吐出口１の周辺
に設けられた電極９とインク吐出口４内のインクとの間
に電位差が生じるように、電極９およびインク吐出口４
に連通した導電性のインク供給管６に電気的に接続され
ている。信号源５により電極９とインク吐出口４内のイ
ンクに電位差が生じると、この電位差による静電力によ
りインク吐出口４に生じるインクのメニスカスが空気吐
出口１の方向に引き伸ばされる。インク吐出口４がら空
気吐出口１に至る空間には急激な圧力勾配の変化が生じ
ているため、前記インク吐出口４に生じるインクのメニ
スカスは一定長さ以」−引き伸ばされると急激に加速さ
れ空気吐出口１より飛翔する。

インク吐出口４を形成するノズル材３は、空気流９の曲
り部分と接する部分の断面形状が凸状となっており、凸
状形状と空気流の関係からインク吐出口４の近傍には死
水域がある空間を作って広°゛　　　　　　がっており
、この空間では、空気流の圧力勾配はほとんどない。こ
のため、インク吐出後のインクのメニスカスの復元力に
よってインクが噴出したり、機械的な振動が外部から伝
達されメニスカスを不安定にさせインクを噴出する、等
の問題は解消されている。

このように空気流と凸状形状との相乗効果は大なるもの
であるが、このようなノズルの製作法が非常に難しく適
当な方法が見当らなかった。

第１図すは、インク吐出口４がパイプ１０カラ形成され
、このパイプ１０をノズル材３に接着剤１１を用いて接
着したものを示している。一般にインク吐出口４の径は
数１０ミクロンのオーダーであり、パイプ１０も非常に
小さなものとなる。

このだめ、高度の組立技術を用いても、インクノズルし
４の端面とノズル板２との平行度が保てずθの傾きが出
てしまう。！、たインク吐出口４の寸法ａも組立」二小
さくできず、インク吐出時のインクの抵抗を増大させる
ので好寸しくない。またインク吐出口４の凸状部の寸法
すのコントロールも難しく、インク吐出口４からインク
を飛翔させ空気吐出口１を通過させることすら非常な困
難を伴なうのが実状であった。

したがって、凸状部分を、高精度に、又容易に５　　・ 製作することが重要な課題であった。

発明の目的 本発明は以」二のよりなｍ１題点を解決するもので、簡
単な構造で製造が容易な高精度のインク吐出口を備えだ
、記録特性の安定したインクジェット記録装置を得るこ
とを目的としたものである。

発明の構成 本発明は多重構造のノズル材の少なくとも一層を残して
他の層を部分的に除去し、残された部分にインク吐出口
を形成し、インク吐出口の出口側の周囲を凸状にしたイ
ンクジェット記録装置である。

実施例の説明 以下本発明の実施例について図面とともに詳細に説明す
る。

第２図は本発明の基本的な構成を示すものである。ノズ
ル板は多重層構造を有し、同図ａは２層構造を、ｂは３
層構造を示す。

同図ａにおいて、ノズル板は基材１３と、これ・とけ少
なくとも物理的、化学的２機械的性質のい６７　　・・ ずれかが異なる薄層材１４とから成シ、薄層材１４はイ
ンク吐出口１５の形成される部分を残して除去される。

基材１３は機械的強度の強いものが好ましく、薄層材１
４は除去しゃすい利料が好ましい。薄層材１４の残され
た部分の形状は特定されるものではなく、インクノズル
としてインク吐出口１５の周囲においてインク社用の出
口側が凸状になればよい。

同図すはノズル基材１３上に２層の薄層材１４゜１７が
形成され、同様に２層の薄層材１４．１７のインク吐出
口１６の周囲を残して他の部分が除去されたものである
。

第３図に２層構成の場合の具体的実施例を示す。

少なくとも物理的、化学的２機械的性質のいずれかが異
なる複数の層からノズル材１２ができている。図では、
基材１３に薄層材１４が結合されている。基材１３は機
械的性質を考慮し、薄層材１４は物理的、化学的性質を
考慮し材料の選定が行なわれた。薄層材１４は除去しゃ
すい材料を選択する。具体的材料としては、銅、アルミ
ニウム。

金、クロム、モリブデン、等の金属類や、感光性樹脂、
感光性ガラスなど種々のものが使用できる。

一方基材１３は、これと異なる性質の材料を用いる。

同図ａのノズル月１２を同図すのように薄層材１４の一
部をランド１４′として残し、　この部分に同図Ｃのよ
うにインク吐出口１５を加工し、インクノズルが出来」
二がる。薄層材１４の材料としては前述したものが一般
的であるが、このような材料の除去手段としては、エツ
チングによる方法が好適である。すなわち、加工すべき
材料である薄層材１４０表面に、写真的な方法によって
部分的に耐食皮膜を形成させた後、化学エツチング捷た
は正確エツチングまだはプラズマエツチング等を行ない
、ランド１４′のみを残し、不用な部分は除去する。

（ＩＨＩとして、第３図と同様な構造のもので、基材１
３として絶縁性基板であるフレキシブルプリント基板を
用い、薄層材１４として基材１３上にプリントされた銅
箔を用いたが、極めて加工精度の高いものが得られた。

また、同一形状のものを高精度で多数同時に加工でき、
材料の組織に塑性変形を与えず微細な寸法の加工が容易
であり、安価にできる等のエツチングの特長を十分に活
用できる。

第４図ａ、　　ｂは、以上説明したノズルを第１図のイ
ンクジェット記録装置に用いたインクジェット記録装置
の一実施例を示す。第１図、第３図と同一部分には同一
符号を付す。ｂは、空気吐出口１とインク吐出口１５の
拡大図であるが、従来例である第１図すと比較すれば容
易にわかるように、寸法ａ、寸法すの精度が非常に上が
り、また、空気吐出口１とインク吐出口１５のノズルの
中心線が一致し、インク吐出口１５の端面１６とノズル
板２との平行度も高精度に保てる等の大幅な改善がなさ
れる。

発明の効果 以」二詳細な説明のように、本発明はインク吐出口に保
持されているインクを吐出させて、被記録物に文字２図
形等を形成するインクジェット記録装置において、イン
ク吐出口を設けたノズル材が；　少なくとも二層構造か
らなり、インク吐出の出口となる側の少なくとも一層を
部分的に除去し、残された部分を用いてインク吐出口周
囲の断面形状を凸状に形成したインクノズルを用いたイ
ンクジェット記録装置でインクノズルが高精度に、かつ
容易に製作でき、このだめヘッドの組立精度が非常に向
上し、記録特性の安定したインクジェット記録装置が実
現できる。

【図面の簡単な説明】

第１図ａは従来のインクジェット記録装置の断面図、ｂ
はノズル部分の拡大断面図、第２図ａ。 ｂは本発明によるインクジェット記録装置のインクノズ
）Ｖ部分の実施例を示す断面図、第３図ａ〜Ｃけ本発明
によるインクジェット記録装置のインクノズル製造工程
を示す断面図、第４図ａは本発明によるインクジェット
記録装置の実施例を示す断面図、同図すはそのノズル部
分の拡大断面図である。 １・・・・・・空気吐出口、２・・・・・・ノズル板、
６・・・・・・イ１０　べ−ご ンク供給管、７・・・・・・空気層、９・・・・・１鷹
、１２・・・・・・ノズル、１３・・・・・・基板、１
４．１７・・・・・・薄層材、１４′・・・・・・ラン
ド、１５・・・・・・インク吐出口、１６・・・・・・
インク吐出口端面。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名第１
図 （ａ、） （ｂ） 第４図 第２図 （０″）　　　　　　　（ｂ） （ＩＬ）　　　（７ｙ）　　　（ｃ）

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）　　インク吐出口を形成するノズル材が少なくと
   も二層構造からなり、インク吐出の出口となる側の少な
   くとも一層を部分的に除去し、残された部分を含むノズ
   ル材にインク吐出口を形成したことを特徴とするインク
   ジェット記録装置。
2. （２）　　ノズル材として、絶縁性基板の片面に導体を
   プリントしたフレキシフ諏レプリント基板ヲ用いたこと
   を特徴とする特許請求の範囲第１項記載のインクジェッ
   ト記録装置。