JPH0289648A - インクジェット記録ヘッド - Google Patents
インクジェット記録ヘッドInfo
- Publication number
- JPH0289648A JPH0289648A JP24195588A JP24195588A JPH0289648A JP H0289648 A JPH0289648 A JP H0289648A JP 24195588 A JP24195588 A JP 24195588A JP 24195588 A JP24195588 A JP 24195588A JP H0289648 A JPH0289648 A JP H0289648A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- ink
- pressurizing chamber
- recording head
- inkjet recording
- supply path
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
- B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
- B41J2/00—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
- B41J2/005—Typewriters 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
- B41J2/01—Ink jet
- B41J2/015—Ink jet characterised by the jet generation process
- B41J2/04—Ink jet characterised by the jet generation process generating single droplets or particles on demand
- B41J2/045—Ink jet characterised by the jet generation process generating single droplets or particles on demand by pressure, e.g. electromechanical transducers
- B41J2/055—Devices for absorbing or preventing back-pressure
Landscapes
- Particle Formation And Scattering Control In Inkjet Printers (AREA)
Description
この発明はオン・デマンド型インクジェット記録ヘッド
に関し、特にインク噴射時のインクの逆流を防止する手
段に関する。
に関し、特にインク噴射時のインクの逆流を防止する手
段に関する。
インクジェット記録ヘッドは、微細なノズル孔からイン
クを噴射し、紙などの記録媒体上にインクを付着させて
記録を行うものであるが、その一つとして、従来、オン
・デマンド型インクジェット記録ヘッドが知られている
。 第３図及び第４図はその一般的な構成を示すもので、第
３図はインク流路の配列を示す平面図、第４図は紹断面
図である。図のインクジェット記録ヘッドは、インク供
給路１１、インク加圧室１２、インク噴射通路１３及び
インクノズル１４からなる多数のインク流路と、これら
に共通のインク溜１５とが溝状に形成された基板１６に
、振動板１７が積層、一体化され、さらに振動板１７の
インク加圧室１２に対応する位置に電気機械変換素子と
しての圧電素子１８が貼着されて構成されている。 このような構造において、圧電素子１８に電気信号が印
加されると、振動板１７がインク加圧室１２の内側に変
位し、インク加圧室１２の容積を急激に減少させる。そ
の結果、減少した容積分のインクがインクノズル１４か
らインク滴となって噴射され、それが図示しない記録媒
体に点着して印字が行われる。
クを噴射し、紙などの記録媒体上にインクを付着させて
記録を行うものであるが、その一つとして、従来、オン
・デマンド型インクジェット記録ヘッドが知られている
。 第３図及び第４図はその一般的な構成を示すもので、第
３図はインク流路の配列を示す平面図、第４図は紹断面
図である。図のインクジェット記録ヘッドは、インク供
給路１１、インク加圧室１２、インク噴射通路１３及び
インクノズル１４からなる多数のインク流路と、これら
に共通のインク溜１５とが溝状に形成された基板１６に
、振動板１７が積層、一体化され、さらに振動板１７の
インク加圧室１２に対応する位置に電気機械変換素子と
しての圧電素子１８が貼着されて構成されている。 このような構造において、圧電素子１８に電気信号が印
加されると、振動板１７がインク加圧室１２の内側に変
位し、インク加圧室１２の容積を急激に減少させる。そ
の結果、減少した容積分のインクがインクノズル１４か
らインク滴となって噴射され、それが図示しない記録媒
体に点着して印字が行われる。
ところで、このよ・うなインクジェット記録ヘッドにお
いて、圧電素子１８に電気信号が印加され、インク加圧
室１２に急激なパルス状の容積変化が与えられると、イ
ンク加圧室１２内のインクはインク滴としてインクノズ
ル１４から吐出される一方、後方のインク供給路１１の
方向にも押し戻される。 ところが、インクが逆流すると、他のインクノズルから
インク滴が吐出される恐れがある。そこで、インク供給
路１１を広く深く形成してインクの逆流パルスを吸収し
ようとすると、インク加圧室１２の後方の流路抵抗が小
さくなって、インクノズル１４側から吐出されるインク
よりも後方へ逆流するインクの量が多くなり、インク吐
出の低下を招く。また、このことは圧電素子の変形をよ
り大きくする必要を生じ、これはまた、圧電素子の大型
化によるインクノズルの微小化、高集積化の阻害、圧電
素子への印加電圧の増加による素子の劣化につながるこ
ととなる。 この発明は、インク供給路側へのインクの戻りを残らし
てインク吐出を安定させたインクシエンド記録ヘッドを
提供することを目的とするものである。
いて、圧電素子１８に電気信号が印加され、インク加圧
室１２に急激なパルス状の容積変化が与えられると、イ
ンク加圧室１２内のインクはインク滴としてインクノズ
ル１４から吐出される一方、後方のインク供給路１１の
方向にも押し戻される。 ところが、インクが逆流すると、他のインクノズルから
インク滴が吐出される恐れがある。そこで、インク供給
路１１を広く深く形成してインクの逆流パルスを吸収し
ようとすると、インク加圧室１２の後方の流路抵抗が小
さくなって、インクノズル１４側から吐出されるインク
よりも後方へ逆流するインクの量が多くなり、インク吐
出の低下を招く。また、このことは圧電素子の変形をよ
り大きくする必要を生じ、これはまた、圧電素子の大型
化によるインクノズルの微小化、高集積化の阻害、圧電
素子への印加電圧の増加による素子の劣化につながるこ
ととなる。 この発明は、インク供給路側へのインクの戻りを残らし
てインク吐出を安定させたインクシエンド記録ヘッドを
提供することを目的とするものである。
上記目的を達成するために、この発明は、基板上に、イ
ンク供給路、インク加圧室、インク噴射通路及びインク
ノズルからなるインク流路が溝状に多数形成されたイン
クジェット記録ヘッドにおいて、インク加圧室の入口近
傍でインク供給路の幅を部分的に絞ることによりインク
逆流防止部分を構成するものとする。
ンク供給路、インク加圧室、インク噴射通路及びインク
ノズルからなるインク流路が溝状に多数形成されたイン
クジェット記録ヘッドにおいて、インク加圧室の入口近
傍でインク供給路の幅を部分的に絞ることによりインク
逆流防止部分を構成するものとする。
インク加圧室の入口近傍でインク供給路の幅を部分的に
絞ってインク逆流防止部分を構成することにより、イン
ク供給路側の流路抵抗が上がってインクの戻りが減り、
他のインクノズルへの影古が小さくなるとともに、イン
クの戻りが減った分、結果としてインクノズル側へのイ
ンクの移動量が増え、同量のインクを吐出させるための
圧電素子の変位を小さくできる。
絞ってインク逆流防止部分を構成することにより、イン
ク供給路側の流路抵抗が上がってインクの戻りが減り、
他のインクノズルへの影古が小さくなるとともに、イン
クの戻りが減った分、結果としてインクノズル側へのイ
ンクの移動量が増え、同量のインクを吐出させるための
圧電素子の変位を小さくできる。
第１図及び第２図はこの発明の実施例を示し、第１図は
インク流路の配列・を示す平面図、第２図は第１図の■
−Ｈに沿う断面図である。 第１図及び第２図において、ガラスからなる基板ｌ上に
は、インク供給路２、インク加圧室３、インク噴射通路
４及びインクノズル５からなる多数のインク流路と、こ
れらに共通のインク溜６とがフォトエツチングにより溝
状に多数形成されている。また、インク供給路２とイン
ク溜６とを連結する部分にインクノズル５とほぼ同一の
幅、深さのフィルタ流路７が設けられ、さらにインク加
圧室３の入口と出口に、インクの流れを円滑にするため
と、後記する振動板のだれ込みを防止するために、一対
の島状突起８が設けられている。この基板１には振動板
９が接着により接合され、さらにこの振動板９のインク
加圧室３に対応する位置に、圧電素子１０が接着により
貼着されている。 このようなインクジェット記録ヘッドにおいて、インク
供給路２におけるインク加圧室３の入口近傍部分は幅が
絞り込まれて、逆流防止部分２ａを構成している。図示
実施例の場合、逆流防止部２ａの幅は０．１ｍｍ、長さ
を１〜２ｍ＋＋＋とじである。そして、インク供給路２
は、幅を０．５〜０ 、９ ｍｍ、長さを３〜５ ｍｍ
とした。ここで、逆流防止部２ａの長さ、あるいはイン
ク供給路２の幅や長さは、各流路におけるインク加圧室
３から先のインク噴射側の流路抵抗に応じて流路ごとに
差を設けである。 これにより、インク加圧室３前後の流路抵抗の比が全流
路で一定し、各ノズルについて均一なインク滴の噴射が
得られる。 また、第１図に示すように、インク供給路２及びインク
加圧室３と逆流防止部２ａとの連結部２ｂ及び３ａはテ
ーパ状にしであるが、連結部２ｂは開きを小さく、また
３ａは開きを大きくして、インク加圧室３からインク供
給路２側へはインクが流れにくいが、インク供給路２側
からインク加圧室３側へはインクを流れ易くし、良好な
吐出特性を得るようにしている。 なお、インク供給路２の幅を絞らず部分的に深さを浅く
することによっても流路抵抗を上げることができるが、
エツチングなどでその加工を行う場合、深さの制御は難
しぐ精度に問題が生じる上、加工の過程でマスキングテ
ープを貼り付けるなど工程が複雑になって手間が増える
ため好ましくない このように逆流防止部２ａを設けると、インク供給側（
インク加圧室３の手前側）の流路抵抗の調整が容易とな
るため、流路抵抗のみならずインクのｆｆｆｉによる慣
性抵抗についてもインク加圧室３の前後で均衡をとるこ
とができ、圧電素子１０を駆動した際にインク供給側へ
逃げるインクの量とインクノズル５から噴出する量とを
バランスさせてインク吐出を安定させることができる。 インク供給側の抵抗は大きいほど吐出効率が増すが、吐
出後のインク供給はインクノズル５でのインクの表面張
力によりインクメニスカスがノズル端面まで戻る作用に
よって行われるため、インク供給側の抵抗が大きすぎる
と、インク戻り時間の増加を招き、インク吐出の繰り返
し周期が長くなる。しかし、インク加圧室３の手前を狭
くした逆流防止部分２ａによれば、ノズル方向へのイン
ク移動量とインク供給側へのインク移動量とを均衡させ
られるので、吐出効率の増大と吐出後のインク戻り時間
の短縮とを同時に満足させることができる。 ここで、逆流防止部分２ａをインク加圧室３の直ぐ手前
に作り、かつ細く絞られた部分を挟んで両側をテーパ状
に広げ、その際、インク加圧室３側の開きをインク供給
路２側の開きよりも大きくすることにより、吐出後にイ
ンクがインク供給側からインク加圧室３に戻る時間にあ
まり影響を与えないで、インク吐出時のインクの逆流を
より効果的に抑えることができる。そして、インク供給
路２の幅はホトマスクの幅で決定できるので、すでに述
べたように、エツチングによって深さを調整するよりも
精度、工数などの点で有利である。
インク流路の配列・を示す平面図、第２図は第１図の■
−Ｈに沿う断面図である。 第１図及び第２図において、ガラスからなる基板ｌ上に
は、インク供給路２、インク加圧室３、インク噴射通路
４及びインクノズル５からなる多数のインク流路と、こ
れらに共通のインク溜６とがフォトエツチングにより溝
状に多数形成されている。また、インク供給路２とイン
ク溜６とを連結する部分にインクノズル５とほぼ同一の
幅、深さのフィルタ流路７が設けられ、さらにインク加
圧室３の入口と出口に、インクの流れを円滑にするため
と、後記する振動板のだれ込みを防止するために、一対
の島状突起８が設けられている。この基板１には振動板
９が接着により接合され、さらにこの振動板９のインク
加圧室３に対応する位置に、圧電素子１０が接着により
貼着されている。 このようなインクジェット記録ヘッドにおいて、インク
供給路２におけるインク加圧室３の入口近傍部分は幅が
絞り込まれて、逆流防止部分２ａを構成している。図示
実施例の場合、逆流防止部２ａの幅は０．１ｍｍ、長さ
を１〜２ｍ＋＋＋とじである。そして、インク供給路２
は、幅を０．５〜０ 、９ ｍｍ、長さを３〜５ ｍｍ
とした。ここで、逆流防止部２ａの長さ、あるいはイン
ク供給路２の幅や長さは、各流路におけるインク加圧室
３から先のインク噴射側の流路抵抗に応じて流路ごとに
差を設けである。 これにより、インク加圧室３前後の流路抵抗の比が全流
路で一定し、各ノズルについて均一なインク滴の噴射が
得られる。 また、第１図に示すように、インク供給路２及びインク
加圧室３と逆流防止部２ａとの連結部２ｂ及び３ａはテ
ーパ状にしであるが、連結部２ｂは開きを小さく、また
３ａは開きを大きくして、インク加圧室３からインク供
給路２側へはインクが流れにくいが、インク供給路２側
からインク加圧室３側へはインクを流れ易くし、良好な
吐出特性を得るようにしている。 なお、インク供給路２の幅を絞らず部分的に深さを浅く
することによっても流路抵抗を上げることができるが、
エツチングなどでその加工を行う場合、深さの制御は難
しぐ精度に問題が生じる上、加工の過程でマスキングテ
ープを貼り付けるなど工程が複雑になって手間が増える
ため好ましくない このように逆流防止部２ａを設けると、インク供給側（
インク加圧室３の手前側）の流路抵抗の調整が容易とな
るため、流路抵抗のみならずインクのｆｆｆｉによる慣
性抵抗についてもインク加圧室３の前後で均衡をとるこ
とができ、圧電素子１０を駆動した際にインク供給側へ
逃げるインクの量とインクノズル５から噴出する量とを
バランスさせてインク吐出を安定させることができる。 インク供給側の抵抗は大きいほど吐出効率が増すが、吐
出後のインク供給はインクノズル５でのインクの表面張
力によりインクメニスカスがノズル端面まで戻る作用に
よって行われるため、インク供給側の抵抗が大きすぎる
と、インク戻り時間の増加を招き、インク吐出の繰り返
し周期が長くなる。しかし、インク加圧室３の手前を狭
くした逆流防止部分２ａによれば、ノズル方向へのイン
ク移動量とインク供給側へのインク移動量とを均衡させ
られるので、吐出効率の増大と吐出後のインク戻り時間
の短縮とを同時に満足させることができる。 ここで、逆流防止部分２ａをインク加圧室３の直ぐ手前
に作り、かつ細く絞られた部分を挟んで両側をテーパ状
に広げ、その際、インク加圧室３側の開きをインク供給
路２側の開きよりも大きくすることにより、吐出後にイ
ンクがインク供給側からインク加圧室３に戻る時間にあ
まり影響を与えないで、インク吐出時のインクの逆流を
より効果的に抑えることができる。そして、インク供給
路２の幅はホトマスクの幅で決定できるので、すでに述
べたように、エツチングによって深さを調整するよりも
精度、工数などの点で有利である。
この発明によれば、インク加圧室の入口近傍でインク供
給路の幅を部分的に絞ってインク逆流防止部分を構成し
、インク供給側へのインクの戻りを減らすことにより、
インク吐出時の他のインクノズルへの影響を減らして・
インク吐出を安定させることができ、またインクの吐出
効率を向上させて、圧電素子の小型化によるインクノズ
ルの高密度化、印加電圧の低下による圧電素子の劣化防
止を図ることができる。
給路の幅を部分的に絞ってインク逆流防止部分を構成し
、インク供給側へのインクの戻りを減らすことにより、
インク吐出時の他のインクノズルへの影響を減らして・
インク吐出を安定させることができ、またインクの吐出
効率を向上させて、圧電素子の小型化によるインクノズ
ルの高密度化、印加電圧の低下による圧電素子の劣化防
止を図ることができる。
第１図はこの発明の実施例のインク流路の配列を示す平
面図、第２図は第１図のＩＩ−ＩＩに沿う断面図、第３
図は従来例のインク流路の配列を示す平面図、第４図は
第１図の縦断面図である。 ■・・・基板、２・・・インク供給路、２ａ・・・逆流
防止部分、３・・・インク加圧室、４・・・インク噴射
通路、５・・・インクノズル、９・・・振動板、１０・
・・圧電素子。 第１図 第２図
面図、第２図は第１図のＩＩ−ＩＩに沿う断面図、第３
図は従来例のインク流路の配列を示す平面図、第４図は
第１図の縦断面図である。 ■・・・基板、２・・・インク供給路、２ａ・・・逆流
防止部分、３・・・インク加圧室、４・・・インク噴射
通路、５・・・インクノズル、９・・・振動板、１０・
・・圧電素子。 第１図 第２図
Claims (1)
- １）基板上に、インク供給路、インク加圧室、インク噴
射通路及びインクノズルからなるインク流路が溝状に多
数形成されたインクジェット記録ヘッドにおいて、イン
ク加圧室の入口近傍でインク供給路の幅を部分的に絞る
ことによりインク逆流防止部分を構成したことを特徴と
するインクジェット記録ヘッド。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24195588A JPH0289648A (ja) | 1988-09-27 | 1988-09-27 | インクジェット記録ヘッド |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24195588A JPH0289648A (ja) | 1988-09-27 | 1988-09-27 | インクジェット記録ヘッド |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0289648A true JPH0289648A (ja) | 1990-03-29 |
Family
ID=17082059
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24195588A Pending JPH0289648A (ja) | 1988-09-27 | 1988-09-27 | インクジェット記録ヘッド |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0289648A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001328281A (ja) * | 2000-05-22 | 2001-11-27 | Seiko Epson Corp | 記録ヘッドユニット、及び、記録ヘッドユニットの回復機構 |
| US6557985B2 (en) | 1999-01-29 | 2003-05-06 | Seiko Epson Corporation | Ink jet recording head |
-
1988
- 1988-09-27 JP JP24195588A patent/JPH0289648A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6557985B2 (en) | 1999-01-29 | 2003-05-06 | Seiko Epson Corporation | Ink jet recording head |
| JP2001328281A (ja) * | 2000-05-22 | 2001-11-27 | Seiko Epson Corp | 記録ヘッドユニット、及び、記録ヘッドユニットの回復機構 |
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