JPH04176655A - 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
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- JPH04176655A JPH04176655A JP30507190A JP30507190A JPH04176655A JP H04176655 A JPH04176655 A JP H04176655A JP 30507190 A JP30507190 A JP 30507190A JP 30507190 A JP30507190 A JP 30507190A JP H04176655 A JPH04176655 A JP H04176655A
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- UNPLRYRWJLTVAE-UHFFFAOYSA-N Cloperastine hydrochloride Chemical compound Cl.C1=CC(Cl)=CC=C1C(C=1C=CC=CC=1)OCCN1CCCCC1 UNPLRYRWJLTVAE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
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Landscapes
- Particle Formation And Scattering Control In Inkjet Printers (AREA)
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。
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ヘッド、特にそのインク供
給室と圧力室とを連結する供給路の改良に関する。
給室と圧力室とを連結する供給路の改良に関する。
［従来の技術］
オンデマンド型インクシェツト記録装置に要求されてい
る高印字品質化に応えるためにはノズル密度をより高め
ることが必要である。そのために、例えば特開昭５６−
１７２号公報に見られるように、共通の基板上に形成し
たノズル列に対して複数のインク室をその両側に交互に
配置して高密度化したインクジェット記録ヘッドが提案
されている。さらにこの種の記録ヘッドを低コストで形
成するために、基板を高分子樹脂材により形成する手段
が採られるようになってきた。
る高印字品質化に応えるためにはノズル密度をより高め
ることが必要である。そのために、例えば特開昭５６−
１７２号公報に見られるように、共通の基板上に形成し
たノズル列に対して複数のインク室をその両側に交互に
配置して高密度化したインクジェット記録ヘッドが提案
されている。さらにこの種の記録ヘッドを低コストで形
成するために、基板を高分子樹脂材により形成する手段
が採られるようになってきた。
ところで、高密度化したインクジェット記録ヘッドによ
り高印字品質を得るためには、インク供給室から供給路
を経て圧力室に入り、圧力室内で加圧され、圧力室の一
端に連通したノズルより噴射される、一連のインク挙動
、即ちインク飛行速度や飛行方向そして１ドツト当りの
インク量等が、個別にばらつきがないことが求められる
。インク挙動のばらつきに大きな影響を与える要因は、
圧力室の人口に相当する供給路の形状寸法と、出口に相
当するノズルの形状寸法のばらつきである。供給路とノ
ズルの断面積のばらつきがそれぞれ±１５％以下であれ
ば、例え他の部分がばらついても印字品質は確保される
ということが実験的に確認されている。
り高印字品質を得るためには、インク供給室から供給路
を経て圧力室に入り、圧力室内で加圧され、圧力室の一
端に連通したノズルより噴射される、一連のインク挙動
、即ちインク飛行速度や飛行方向そして１ドツト当りの
インク量等が、個別にばらつきがないことが求められる
。インク挙動のばらつきに大きな影響を与える要因は、
圧力室の人口に相当する供給路の形状寸法と、出口に相
当するノズルの形状寸法のばらつきである。供給路とノ
ズルの断面積のばらつきがそれぞれ±１５％以下であれ
ば、例え他の部分がばらついても印字品質は確保される
ということが実験的に確認されている。
これを各部の寸法精度に置き換えると、矩形断面の供給
路で幅、深さ各々約４０μｍに対し±２５μｍ、円形断
面の供給路及びノズルで直径約４０μｍに対し上２゜５
μｍになる。しかし現実的には、高分子樹脂材の射出成
形法で、このような微細寸法を高精度に成形することは
困難である。
路で幅、深さ各々約４０μｍに対し±２５μｍ、円形断
面の供給路及びノズルで直径約４０μｍに対し上２゜５
μｍになる。しかし現実的には、高分子樹脂材の射出成
形法で、このような微細寸法を高精度に成形することは
困難である。
また、微細寸法を高精度に成形するために、特開平−２
９４０４７号に見られるように、インク供給室、圧力室
、供給路、ノズル全てをレーザービームて加工する方法
があるが、これは工数がかかり、非現実的である。
９４０４７号に見られるように、インク供給室、圧力室
、供給路、ノズル全てをレーザービームて加工する方法
があるが、これは工数がかかり、非現実的である。
これに対して供給路のみをレーザーで加工する方法が考
えられる。本発明者が作成したヘッドを第４図に示す、
圧力室４の設けられた基板１に閉した流路系を構成する
ように第２基板８、ｌＯが接合されている。インク吐出
側にはノズル６が形成されたノズル板９が接合されてい
る。また圧力室４の流入側には、レーザー加工により供
給路３が形成されている。また圧力室に対応して第２基
板８上には圧電素子７が設けられている。
えられる。本発明者が作成したヘッドを第４図に示す、
圧力室４の設けられた基板１に閉した流路系を構成する
ように第２基板８、ｌＯが接合されている。インク吐出
側にはノズル６が形成されたノズル板９が接合されてい
る。また圧力室４の流入側には、レーザー加工により供
給路３が形成されている。また圧力室に対応して第２基
板８上には圧電素子７が設けられている。
［発明が解決しようとする課題］
しかし、本発明者がこの構成のヘッドで印字試験を行っ
たところ、吐出不良が多数発生した。それを解析したと
ころ供給路３に塵ｌｌが詰まっていることが判明した。
たところ、吐出不良が多数発生した。それを解析したと
ころ供給路３に塵ｌｌが詰まっていることが判明した。
レーザーで孔を形成した場合、レーザー光の入射側の断
面積をＡ１、出射側のそれをＡ２とした場合、Ａｌ＞Ａ
２の関係になる。このヘッドではインク供給室２側より
レーザー光を入射して供給路３を形成したためインク供
給室２側の断面積が広くなっており、第４図でわかるよ
うに塵が詰まり易く、固定されやすい形状となっている
。
面積をＡ１、出射側のそれをＡ２とした場合、Ａｌ＞Ａ
２の関係になる。このヘッドではインク供給室２側より
レーザー光を入射して供給路３を形成したためインク供
給室２側の断面積が広くなっており、第４図でわかるよ
うに塵が詰まり易く、固定されやすい形状となっている
。
また供給路３と圧力室４とのつなぎ部には流れがよどむ
点１３が存在するため、ここに停滞した気泡はなかなか
とり除くことができないという問題があった。
点１３が存在するため、ここに停滞した気泡はなかなか
とり除くことができないという問題があった。
そこで本発明はこのような間圧点を解決するものでその
目的とするところは塵詰まりを起こしに（（、かつ気泡
の滞留しに（い供給路形状をレーザー加工によって形成
することにある。
目的とするところは塵詰まりを起こしに（（、かつ気泡
の滞留しに（い供給路形状をレーザー加工によって形成
することにある。
［課題を解決するための手段］
本発明のヘッドは、圧力室側よりインク供給室側に向け
てレーザービーム光を照射することにより供給路を形成
したことを特徴とする。
てレーザービーム光を照射することにより供給路を形成
したことを特徴とする。
［実 施 例１
以下に本発明の実施例を図面にもとづいて説明する。第
１図はヘッド基板を形成するための型構造の一例を示す
断面図である。
１図はヘッド基板を形成するための型構造の一例を示す
断面図である。
ヘッド基板ｌは固定側型板１９と可動側型板２０との間
に射出注入された高分子樹脂素材により一体的に成形さ
れる。
に射出注入された高分子樹脂素材により一体的に成形さ
れる。
この成形に使用される固定側型板１９には、そのキャビ
ティ部に、ヘッド基板１の圧力室４に対応した成形用凸
部１４が形成されている。また、圧力室成形用凸部１４
の一端部には、ノズル６と連通ずるための通孔５を形成
するためのビン１５が設けられている。これに対する可
動側型板２０には、そのキャビィティ部に、ヘッド基板
ｌのインク供給室２に対応した成形用凸部１２が形成さ
れている。また上記の通孔５を形成するためのビン１５
に対向する部分に、ビン１５の先端部の支持穴２１が形
成されている。なお、図中の符号２２はランナ一部、２
３はゲート部、２４はイジェクタビンを示している。
ティ部に、ヘッド基板１の圧力室４に対応した成形用凸
部１４が形成されている。また、圧力室成形用凸部１４
の一端部には、ノズル６と連通ずるための通孔５を形成
するためのビン１５が設けられている。これに対する可
動側型板２０には、そのキャビィティ部に、ヘッド基板
ｌのインク供給室２に対応した成形用凸部１２が形成さ
れている。また上記の通孔５を形成するためのビン１５
に対向する部分に、ビン１５の先端部の支持穴２１が形
成されている。なお、図中の符号２２はランナ一部、２
３はゲート部、２４はイジェクタビンを示している。
このように構成された両型板１９．２０間にランナ一部
２２及びゲート部２３を介して上述した高分子樹脂素材
が射出注入されると、−面にインり供給室２を有し、他
面に圧力室４を有し、圧力室４の一端にノズル叛７に設
けたノズル６と連通するための通孔５を有するヘンド基
板ｌが成形される。
２２及びゲート部２３を介して上述した高分子樹脂素材
が射出注入されると、−面にインり供給室２を有し、他
面に圧力室４を有し、圧力室４の一端にノズル叛７に設
けたノズル６と連通するための通孔５を有するヘンド基
板ｌが成形される。
第２図は、このようにして成形されたヘッド基板１への
供給路の形成工程を示したものである。
供給路の形成工程を示したものである。
上述した工程により成形されたヘッド基板ｌは、インク
供給室２の形成面を表にして固定され、圧力室４の一端
からインク供給室２に向がってレーザービームＬを照射
することにより、所要の供給路３が形成される。
供給室２の形成面を表にして固定され、圧力室４の一端
からインク供給室２に向がってレーザービームＬを照射
することにより、所要の供給路３が形成される。
これに用いるレーザービーム発生装置４０は、レーザー
触媒として、ＡｒＦ、ＫｒＦ、ＸｅＣ１、ＸｅＦ等を用
いた発振波長が１９３乃至３５１ｎｍの、化学結合を直
接開裂させるに必要な紫外光領域の窩エネルギーのフォ
トンを高強度で発振できるエキシマレーザ−装置が好ま
しい。装置４０から出力したレーザービームＬをイメー
ジマスク４１と集光レンズ４２を用いて、ヘッド基板１
上のインク供給室２と圧力室４の連結部に収束させて、
所要の供給路３を形成する。
触媒として、ＡｒＦ、ＫｒＦ、ＸｅＣ１、ＸｅＦ等を用
いた発振波長が１９３乃至３５１ｎｍの、化学結合を直
接開裂させるに必要な紫外光領域の窩エネルギーのフォ
トンを高強度で発振できるエキシマレーザ−装置が好ま
しい。装置４０から出力したレーザービームＬをイメー
ジマスク４１と集光レンズ４２を用いて、ヘッド基板１
上のインク供給室２と圧力室４の連結部に収束させて、
所要の供給路３を形成する。
第３図は、形成された供給路３の断面図である。
実際にポリカーボネートを素材としで、ヘッド基板１を
射出成形法により形成し、インク供給室２及び圧力室４
の連結部に縮小率が８の集光レンス４２を用いてエネル
ギー３度が６．ＯＪ／’ｃｍ２のレーザービームを照射
したところ、繰り返し周波数２００）１ｚで約６００回
のショツト数により穴径４０ａｍ、Ｇさ１２０ｕｍでテ
ーパー角度θが約２度の供給路３をｌ供給路当９３秒て
汗ε成することができた。
射出成形法により形成し、インク供給室２及び圧力室４
の連結部に縮小率が８の集光レンス４２を用いてエネル
ギー３度が６．ＯＪ／’ｃｍ２のレーザービームを照射
したところ、繰り返し周波数２００）１ｚで約６００回
のショツト数により穴径４０ａｍ、Ｇさ１２０ｕｍでテ
ーパー角度θが約２度の供給路３をｌ供給路当９３秒て
汗ε成することができた。
必要に応じて、ヘッド基板１とレーザービーム装置４０
のいずれか一方を供給路３の配置に合わせて順次相対的
に移動させながら、へンド基板１上に所要数の供給路３
を形成する。
のいずれか一方を供給路３の配置に合わせて順次相対的
に移動させながら、へンド基板１上に所要数の供給路３
を形成する。
前記の方法で供給路３となる孔を形成する場合、孔の長
さが２０μｍ末端では樹脂が型に充填されず基板を形成
できない。またこの長さが１ｍｍを越えた場合レーザー
で孔を形成するためには１０００発以上のレーザー光の
照射を必要とし、コスト及びレーザーの耐久性の面から
みて間頭である。これらの理由から孔の長さは、２０μ
ｍから１ｍｍの範囲が好ましい。
さが２０μｍ末端では樹脂が型に充填されず基板を形成
できない。またこの長さが１ｍｍを越えた場合レーザー
で孔を形成するためには１０００発以上のレーザー光の
照射を必要とし、コスト及びレーザーの耐久性の面から
みて間頭である。これらの理由から孔の長さは、２０μ
ｍから１ｍｍの範囲が好ましい。
また供給路３のインク供給室２側断面積をＳｌ、圧力室
４側の断面積をＳ２とした場合に８１、Ｓ２の関係はＳ
ｌ＜３２、となる。ここで圧力室４内で圧力を発生する
ためにはＳｌ、Ｓ２は任意の値では満足されず本発明者
の実験によると５１は円形断面の場合直径１１０Ｌｉ以
上は必要でありＳ２は直径２５０μｍ以下てないと液滴
が射出されないことが確認された。これを数式で示すと
、およそ１００μｍ２＜Ｓｌ＜５２＜５０００μｍ２と
なる。
４側の断面積をＳ２とした場合に８１、Ｓ２の関係はＳ
ｌ＜３２、となる。ここで圧力室４内で圧力を発生する
ためにはＳｌ、Ｓ２は任意の値では満足されず本発明者
の実験によると５１は円形断面の場合直径１１０Ｌｉ以
上は必要でありＳ２は直径２５０μｍ以下てないと液滴
が射出されないことが確認された。これを数式で示すと
、およそ１００μｍ２＜Ｓｌ＜５２＜５０００μｍ２と
なる。
Ｃ発明の効果］
本発明によれば圧力室側よりインク供給室側にむけてレ
ーザービーム光をｐ８射することにより供給路を形成し
たので、供給路がテーパー状に形成され、入口側の断面
積が出口側の断面積より小さくなる。このため塵が詰ま
りに＜＜、詰まった場合にも取れて再びインク供給室側
に移動するため吐出不良が改善される。これにより偏重
性の高いヘッドが実現できた。また、圧力室側に向かっ
て断面積が増加しているためインクの流れがスムーズと
なり、供給路と圧力室との連結部に従来の様な気泡が浦
るという問題も改善された。
ーザービーム光をｐ８射することにより供給路を形成し
たので、供給路がテーパー状に形成され、入口側の断面
積が出口側の断面積より小さくなる。このため塵が詰ま
りに＜＜、詰まった場合にも取れて再びインク供給室側
に移動するため吐出不良が改善される。これにより偏重
性の高いヘッドが実現できた。また、圧力室側に向かっ
て断面積が増加しているためインクの流れがスムーズと
なり、供給路と圧力室との連結部に従来の様な気泡が浦
るという問題も改善された。
第１図は本発明に用いる流路基板を形成する為の型構造
の一例を示す断面図。第２図は、本発明の実施例を示す
断面図。第３図は同実施例における供給路の拡大断面図
。第４図は従来ヘッドの構造を示す断面図。 １ ・ ・ ・ ・ ・ヘッド基板 ２・・・・・・インク供給室 ３・・・・・・供給路 ４・・・・・・圧力室 ５・・・・・・通孔 ６・・・ ・・ノズル ７・・・・・・圧電素子 ８．１０・・・第２基板 ９・・・・・ ノズル板 １ ｌ ・ ・ ・ ・ ・ ・塵 １９・・・・・・固定側型板 ２０・・・ ・・可動側型板 ４０・・・・・・レーザービーム発生装置４１・・・・
・・マスク ４２・・・・・・集光レンズ 以上 出願人 セイコーエプソン株式会社 代理人 弁理士 鈴 木 喜三部（他１名）第１関 ２イシフイ共給室 ３発１台路 杭２噌 第３図 第４図
の一例を示す断面図。第２図は、本発明の実施例を示す
断面図。第３図は同実施例における供給路の拡大断面図
。第４図は従来ヘッドの構造を示す断面図。 １ ・ ・ ・ ・ ・ヘッド基板 ２・・・・・・インク供給室 ３・・・・・・供給路 ４・・・・・・圧力室 ５・・・・・・通孔 ６・・・ ・・ノズル ７・・・・・・圧電素子 ８．１０・・・第２基板 ９・・・・・ ノズル板 １ ｌ ・ ・ ・ ・ ・ ・塵 １９・・・・・・固定側型板 ２０・・・ ・・可動側型板 ４０・・・・・・レーザービーム発生装置４１・・・・
・・マスク ４２・・・・・・集光レンズ 以上 出願人 セイコーエプソン株式会社 代理人 弁理士 鈴 木 喜三部（他１名）第１関 ２イシフイ共給室 ３発１台路 杭２噌 第３図 第４図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １）高分子樹脂材によりインク供給室と圧力室とを形成
し、前記インク供給室と前記圧力室とを連結する孔状の
供給路をレーザービーム光を照射して形成するインクジ
ェット記録ヘッドであって、前記圧力室側より前記イン
ク供給室側に向けてレーザービーム光を照射する事によ
り供給路を形成した事を特徴とするインクジェット記録
ヘッド。 ２）前記供給路長さが２０μｍ以上１ｍｍ以下である事
を特徴とするインクジェット記録ヘッド。 ３）前記供給路の供給室側断面積Ｓ１と圧力室側断面積
Ｓ２とがＳ１＜Ｓ２であり、かつ１００μｍ＾２＜Ｓ１
＜Ｓ２＜５００００μｍ＾２の関係を満たしている事を
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 |
|---|---|---|---|
| JP30507190A JP3104070B2 (ja) | 1990-11-09 | 1990-11-09 | インクジェット記録ヘッド |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30507190A JP3104070B2 (ja) | 1990-11-09 | 1990-11-09 | インクジェット記録ヘッド |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04176655A true JPH04176655A (ja) | 1992-06-24 |
| JP3104070B2 JP3104070B2 (ja) | 2000-10-30 |
Family
ID=17940767
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP30507190A Expired - Fee Related JP3104070B2 (ja) | 1990-11-09 | 1990-11-09 | インクジェット記録ヘッド |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3104070B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6158843A (en) * | 1997-03-28 | 2000-12-12 | Lexmark International, Inc. | Ink jet printer nozzle plates with ink filtering projections |
| US6183064B1 (en) | 1995-08-28 | 2001-02-06 | Lexmark International, Inc. | Method for singulating and attaching nozzle plates to printheads |
| US6499836B1 (en) | 1999-01-12 | 2002-12-31 | Seiko Epson Corporation | Piezoelectric ink jet recording head formed by press working |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH06191452A (ja) * | 1992-12-26 | 1994-07-12 | Kazuhiko Goto | 自転車の発電装置 |
| JP6051482B1 (ja) * | 2016-03-03 | 2016-12-27 | 株式会社弘福 | 足湯容器 |
-
1990
- 1990-11-09 JP JP30507190A patent/JP3104070B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6183064B1 (en) | 1995-08-28 | 2001-02-06 | Lexmark International, Inc. | Method for singulating and attaching nozzle plates to printheads |
| US6323456B1 (en) | 1995-08-28 | 2001-11-27 | Lexmark International, Inc. | Method of forming an ink jet printhead structure |
| US6158843A (en) * | 1997-03-28 | 2000-12-12 | Lexmark International, Inc. | Ink jet printer nozzle plates with ink filtering projections |
| CN1103688C (zh) * | 1997-03-28 | 2003-03-26 | 莱克斯马克国际公司 | 喷墨打印机喷嘴板及其制造方法和烧蚀聚合物的蒙片 |
| US6499836B1 (en) | 1999-01-12 | 2002-12-31 | Seiko Epson Corporation | Piezoelectric ink jet recording head formed by press working |
| US6952873B2 (en) | 1999-01-12 | 2005-10-11 | Seiko Epson Corporation | Piezoelectric ink jet recording head formed by press working |
| US7066584B2 (en) | 1999-01-12 | 2006-06-27 | Seiko Epson Corporation | Piezoelectric ink jet recording head formed by press working |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3104070B2 (ja) | 2000-10-30 |
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