JPH03295657A - インクジェットプリンタヘッド - 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、インクジェットプリンタへ・ンドに関するも
のである。

［従来の技術］ 従来からインクジェットプリンタへ・ソドの方式として
、一般的にオン・デマンド方式や荷電制御方式が採用さ
れている。このオン・デマンド型のプリンタヘッドは、
インク流路が形成されている基板と、基板の流路面に固
着されている蓋板とからなっている。インク流路中には
インク室が設けられており、蓋板にはインク室に対向す
る位置に圧電素子が設けられている。印字の際には、圧
電素子にパルス電圧を印加し、圧電素子の変形によって
蓋板を撓ませ、インク室内のインクに加圧して、ノズル
よりインクを噴出させる構成である。

［解決しようとする課題］ 上記従来例においては、インク噴出板圧電素子および蓋
板が復帰すると、インク室内の圧力か低下するため、イ
ンク室内にはインクが補充される。

このとき、インク室の後方からインクが流入すると同時
にインク室の前方のインクも引き戻される。

従って、ノズル先端にはメニスカスが生じる。このメニ
スカスにインクが補充される前にインクを噴出しようと
すると、十分なインクの噴出ができず、安定な印字がで
きなくなる。このような印字障害を防ぐためには、イン
ク流路内の圧力によってインクが十分に補充されてから
次のパルス電圧を印加しなければならないが、これでは
高速印字が不可能になる。またインク噴出時には、イン
ク室内のインクは順方向と逆方向へほぼ均等にそれぞれ
流れるため、ノズルからのインク噴出の効率が低い。従
って、インク室に大きな圧力を加えなければならず、加
圧装置が大型化し、印字ヘッドの高密度化および小型化
が難しくなる。

本発明の目的は、インクの逆流を減らすことにより安定
した高速印字が可能であるインクジェットプリンタヘッ
ドを提供することにある。

［課題を解決するための手段］ 上記の目的を達成するために、本発明のインクジェット
プリンタヘッドは、インク流路内に、インクの流れに対
して順方向の流路抵抗よりも逆方向の流路抵抗を大とす
る突起が設けられている。

［作用コ インク室が縮小されるとノズルの先端からインクが小滴
となって噴出する。インク室が元の状態に復元するとイ
ンク室内の圧力が低下し、インク流路内のインクが吸引
される。インク流路内には、インクの流れに対して順方
向には流路抵抗が小さく、逆方向には流路抵抗が大きく
なる突起が設けであるので、インク室前方のインクが逆
方向へ引き戻されるよりも、インク室後方から順方向に
押し出される方が早い。従ってノズル流路の先端にメニ
スカスは生じ難い。また、インク噴出時には上記と同じ
理由でインク室後方へ逆流するインク量が減り、従って
同じインク量を噴出させるためのインク室への印加エネ
ルギが小さくて済む。

［実施例］ 以下、本発明の一実施例としてオンデマンド型のインク
ジェットプリンタヘッドに適用した例について図面を参
照して説明する。

第１図に示すように、マルチノズルヘッドを構成するガ
ラス基板１の上面にエツチングにより流路パターンが形
成しである。この流路パターンは、共通インク室２から
以下に説明する複数のインク流路３・・・が連通するよ
うに形成しである。

各インク流路３・・・は共通インク室２を入口とし、流
路抵抗を調節するために蛇行させてあり、途中に流路を
拡げて成るインク室４が形成しである。

インク室４から先の部分は比較的ストレートにノズル５
まで延長しである。

インク室４より僅かに下流（前方）に位置する場所には
、インクの流れに対して順方向の流路抵抗よりも逆方向
の流路抵抗を大とするために、平面形状が先端を上流（
後方）側に向けた二等辺三角形状の突起６が設けである
。また各インク流路３の入口付近にも同様の突起６が設
けである。

第２図に示すように、インク流路３などが形成しである
基板１のパターン面に蓋板７が被せてあり、この両者は
エポキシ樹脂接着剤などで接合しである。蓋板７の上面
には、インク室４に対向して圧電素子８が設けである。

圧電素子８の電極（図示せず。）はリード線（図示せず
。）を介してプリンタ制御回路（図示せず。）に接続し
である。

上記のように構成されたインクジェットプリンタヘッド
には、印字に先立ってまずインク流路３内に共通インク
室２を介して図示し−ないインクタンクよりインクが供
給される。すなわちインクは共通インク室２からインク
室４を通ってノズル５まで充満している。そこで印字す
べきドツトに対応して選択された圧電素子８にパルス信
号を印加すると、圧電素子８が変形して蓋板７が撓み、
インク室４内のインクは瞬間的に加圧され、インク室外
へ押し出される。このとき、インクはインク流路３内に
設けである突起６によって、インク室前方へはよく流れ
るか、インク室後方へはあまり逆流しない。従って、ノ
ズル５から図示しない記録紙に向って、インクは効率良
く噴射される。その後、圧電素子８および蓋板７は通常
の状態に復帰し、インク室４は減圧されインク、室外の
インクを吸引する。この吸引力はインク流路３のインク
室４の前方および後方に均等に作用するが、インク室後
方からは突起６による流路抵抗が小さいためインクは容
易に流れてインク室４に吸引されるが、インク室前方か
らは突起による流路抵抗が大きく働いてインクの吸引を
妨げる。このため、インク室４の前方のインクは、はと
んどインク流路３内を逆流することがなく、インク室４
の前方にはインクが充満したままになる。このため大き
なメニスカスは発生せず、メニスカスにインクが補充さ
れる時間を短くして、短時間で次のパルス印加に備える
ことができる。

本実施例では突起をインク室４の直ぐ前方とインク流路
３の入口付近の２個所に設けたものであるが、いずれか
一方だけに設けてもよい。なお、突起６の設置位置も特
に限定されない。また、突起の形状は本実施例のような
三角形に限られるものではなく、順方向の流路抵抗より
も逆方向の流路抵抗を大とするものであればどのような
形状でもよい。例えば、第３図（ａ）のように半月形。

同図（ｂ）のようにインク流路の両側に切り込みを入れ
て三角形の底辺の両端を流路幅一杯に拡げたもの、同図
（Ｃ）のようにインク流路の両側から斜面を突出して流
路面積を徐々に狭くしたものなどでもよい。

なお、本発明はオン・デマンド型ヘッドに限定されるも
のではなく、荷電制御方式やバブルジェット型などその
他のインクジェットプリンタヘッドにも適用可能である
。

［効果］ 以上説明したように本発明は、インク流路内にインクの
流れに対して順方向の流路抵抗よりも逆方向の流路抵抗
を大とする突起が設けであるため、インクの噴出直後に
もインク流路の先端に大きなメニスカスが生じず、イン
ク補充時間が短くなり、直ちに次のインク噴射ができる
ので安定した高速印字が可能になる。また、インク噴出
効率がよくなり、インク室への印加エネルギが少なくて
すむので、装置の小型化およびインクジェットプリンタ
ヘッドの高密度化が可能になるなどの効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示すインクジエ・ソトブリ
ンタヘッドの基板の平面図、第２図は第１図Ａ−Ａ線の
拡大断面図、第３図は突起の他の実施例を示す平面図で
ある。 ３・　・インク流路、 ６・・・突起。 以　　上

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. インク流路内に、インクの流れに対して順方向の流路抵
   抗よりも逆方向の流路抵抗を大とする突起が設けられて
   いることを特徴とするインクジェットプリンタヘッド。