JPH04366641A - インクジェットプリントヘッド - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は主にインクジェットプリ
ンタに用いるプリントヘッドに関する。

【０００２】

【従来の技術】インクを吐出させて記録媒体上に文字や
絵を描くインクジェットプリンタは、ワイヤドット方式
のプリンタに比べて騒音が低く、熱転写方式のプリンタ
に比べてランニングコストが安いなどの特徴をもつ為巾
広く用いられている。しかしインクジェットプリンタは
ノズルからインクを吐出させる構造であるため、ノズル
の詰まりやノズルの表面状態によってインクの吐出状態
が変化し印字品質が低下するなどの問題点を有している
。特にノズル形状のばらつきや、ノズル周辺への異物の
付着、ノズル周辺の濡れ性の変化などのノズル及びノズ
ル周辺の微妙な状態によってインク滴の吐出方向がばら
つき、印字品質を低下させていた。

【０００３】図９及び図１０は従来のインクジェットプ
リントヘッドを示す図で、図９は斜視図、図１０は図９
の断面図である。図はインク３を加圧することのできる
インク室２と、インク室２に接続されたノズル１ａを備
えたノズルプレート１から構成されており、インク室２
に満たされたインク３は加圧されてノズル１ａからイン
ク滴３ｄとして外部へ吐出させることができる。図中で
示す４つのノズルはそれぞれのインク室に接続されてお
り、必要なノズルからインク滴を吐出させることができ
る。図中のノズルから左手前に描かれた一点鎖線はイン
ク滴の正しい飛行軌跡を示すものである。図中手前から
１番目の断面で示したノズル１ａから吐出したインク滴
３ｄは正しい方向に吐出しているが、図中手前から２番
目のノズルは変形部分６０１で示す様にノズルの形状が
歪んでいるために吐出したインク滴は図中の一点鎖線で
示した正しい方向からずれて、破線で示した方向に飛行
してしまう。また図中手前から３番目のノズルから吐出
したインク滴は、ノズルプレート面の他の部分よりもイ
ンクの濡れ易い部分６０２により影響を受けて正しい方
向からずれて飛行する。更に、図中手前から４番目のノ
ズルから吐出したインク滴もノズル付近に付着した異物
６０３により影響を受けて正しい方向からずれて飛行す
る。図１０は図９で示した従来例のプリントヘッドの断
面を示す図であるが、異物６０４がノズル１ａの付近に
付着している場合、インク２の吐出の際形成されるイン
クメニスカスが３ａ、３ｂ、３ｃの様に偏って成長しイ
ンク滴３ｄが正しい方向からずれて吐出、飛行する。こ
れはノズル１ａの周縁で、異物６０４の付着した部分で
インクの濡れ性と吐出抵抗が増したためインクメニスカ
スが異物６０４の方向に偏る為と考えられる。このよう
に従来技術ではインク滴の吐出方向が非常にばらつき易
い。

【０００４】従って、従来のインクジェットプリンタで
は、インクの吐出方向がばらつかない様にする為に、ノ
ズルを高精度に形成しノズル形状を一定にする、ノズル
プレート表面にコーティングを施すことでノズル周縁の
濡れ性を一定にする、ノズルプレートを定期的にクリー
ニングしノズル終縁の異物を除去する、などの対策が必
要とされた。以上の様に従来のインクジェットプリント
ヘッドにおいて、インクの吐出方向の安定化は大きな課
題の１つであった。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明はかかるインク
ジェットプリントヘッドを実用化する上での種種の問題
に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、安
価で印字品質の良いプリントシステムを実現する為に、
簡単な構造でインクの吐出方向の安定したインクジェッ
トプリントヘッドを可能にするところにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】すなわち、本発明はかか
る課題を解決するために、インクジェットプリントヘッ
ドにおけるノズルの近傍に外部に向いた刺状、又は針状
のインクガイドを配置したものである。

【０００７】

【実施例】本発明による実施例であるインクジェットプ
リントヘッドを図１乃至図８により説明する。

【０００８】図１は本発明の第１の実施例のインクジェ
ットプリントヘッドの斜視図で、図２はその断面を示す
ものである。本実施例はインク３を加圧することのでき
るインク室２と、インク室２に接続されたノズル１ａを
備えたノズルプレート１から構成されており、インク室
２に満たされた前記インク３は加圧されてノズル１ａか
らインク滴３ｄとして外部へ吐出させることができ、ノ
ズル１ａの近傍に本発明の特徴である外部に向いた刺状
又は針状のインクガイド１０１が形成されている。図１
で示す４つのノズルはそれぞれのインク室に接続されて
おり、必要なノズルからインク滴を吐出させることがで
きる。図中のノズルから左手前に描かれた一点鎖線はイ
ンク滴の正しい飛行軌跡を示すものである。

【０００９】インクガイド１０１はノズル１ａの脇にノ
ズルプレート１に垂直な方向、または、垂直な方向から
僅かにノズル１ａの中心方向に傾けて形成されており、
その形状は先端が細く尖っている。このインクガイド１
０１によって図２の断面で示す様にインクメニスカス３
ａ、３ｂ、３ｃはインクガイド１０１に沿ってノズル１
ａから一定の方向に成長するためにインク滴３ｄは常に
一定の方向に吐出し、飛行する。

【００１０】本発明によればノズル付近に異物や濡れ性
の変化が生じた場合においても、インク滴の吐出方向は
ほとんど変化せず、正しい方向からずれることなくイン
ク滴が吐出することが確認された。本実施例のインクガ
イド１０１の形成は棒状の樹脂を熱で半溶融状態にし、
その端部をノズルプレートに溶着してノズルプレート１
から垂直に引くことにより先端を細く尖らせて樹脂を切
断し、刺状に形成したが、インクガイド１０１をノズル
プレート１の一部として形成しても良いし、またインク
ガイド１０１を部品として形成しておきノズルプレート
１に接着または溶着しても良い。

【００１１】図３は本発明の第２の実施例の斜視図で、
図４はその断面を示すものである。本実施例の基本的な
構造は第１の実施例と同様に加圧されたインク室２のイ
ンク３がインクガイド２０１を配置したノズル１ａより
吐出する構成であるが、本発明の特徴であるインクガイ
ド２０１の配置位置が第１の実施例と異なる。

【００１２】第１の実施例で用いたインクガイド１０１
はノズル１ａの脇、ノズルプレート１の表面から垂直に
形成されていたが、本実施例で用いたインクガイド２０
１はノズルプレート１の表面からではなくノズル１ａの
内壁から形成されている。このインクガイドによって図
４の断面で示す様にインクメニスカス３ａ、３ｂ、３ｃ
はインクガイド２０１に沿ってノズル内部から一定の方
向に成長するためにインク滴３ｄは常に一定の方向に吐
出し、飛行する。本実施例のインクガイド２０１の形状
は第１の実施例のインクガイド１０１に比較して複雑で
あるがノズル１ａ付近への異物の付着などの外乱に対し
て第１の実施例より更に影響を受けにくく、インク滴の
吐出方向は高い安定性を持つことが確認された。

【００１３】図５は本発明の第３の実施例の斜視図で、
図６はその断面を示すものである。本実施例の基本的な
構造は第１の実施例と同様に加圧されたインク室２のイ
ンク３がインクガイド３０１を配置したノズル１ａより
吐出する構成であるが、本発明の特徴であるインクガイ
ド３０１をノズル１ａの周囲に複数個配置している。こ
れにより第１の実施例に比較してより短いインクガイド
で同様のインク滴の吐出方向安定化の効果を得ることが
できた。

【００１４】図７は本発明の第４の実施例の斜視図で、
図８はその断面を示すものである。本実施例の基本的な
構造は第１の実施例と同様に加圧されたインク室２のイ
ンク３がインクガイド４０１を配置したノズル１ａより
吐出する構成であるが、ノズル１ａをインクガイド４０
１により２つに分割している。本実施例では第１乃至第
３の実施例に比べて最もインク滴の吐出方向を安定させ
る効果が高いことが確認された。

【００１５】なお、第１乃至第３の実施例ではノズルプ
レート１はいずれもインク吐出方向に対して垂直な平面
形状をしているが、本発明によればインクガイド４０１
がインク吐出方向に配置されていればノズルプレート１
は必ずしもインク吐出方向に対して垂直な平面でなくと
も良い。また、本発明によればインクの加圧手段によら
ずインクの吐出方向安定化の効果が得られるが、吐出速
度の遅い場合ほど、本発明の特徴であるインクガイドに
よるインクの吐出方向安定化の効果が顕著である。

【００１６】本発明によるインクジェットプリントヘッ
ドは文字や絵などの情報を紙などの記録媒体上にインク
を用いて記録する目的以外に、液滴を用いた各種コーテ
ィングや、微量液体の滴下など、液体を選択滴に吐出さ
せる用途にも使用できる。

【００１７】

【発明の効果】本発明によって、簡単な構造でインクの
吐出方向の安定したインクジェットプリントヘッドを可
能にすることができた。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による第１の実施例を示す斜視図である
。

【図２】本発明による第１の実施例を示す断面図である
。

【図３】本発明による第２の実施例を示す斜視図である
。

【図４】本発明による第２の実施例を示す断面図である
。

【図５】本発明による第３の実施例を示す斜視図である
。

【図６】本発明による第３の実施例を示す断面図である
。

【図７】本発明による第４の実施例を示す斜視図である
。

【図８】本発明による第４の実施例を示す断面図である
。

【図９】従来技術を示す斜視図である。

【図１０】従来技術を示す断面図である。

【符号の説明】

１・・・・・・・・ノズルプレート １ａ・・・・・・・ノズル ２・・・・・・・・インク室 ３・・・・・・・・インク ３ａ・・・・・・・インクメニスカス ３ｂ・・・・・・・インクメニスカス ３ｃ・・・・・・・インクメニスカス ３ｄ・・・・・・・インク滴 １０１・・・・・・インクガイド ２０１・・・・・・インクガイド ３０１・・・・・・インクガイド ４０１・・・・・・インクガイド ６０１・・・・・・変形部分 ６０２・・・・・・濡れ易い部分 ６０３・・・・・・異物 ６０４・・・・・・異物

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　インク室と、該インク室に接続しイン
   クを吐出するノズルを有するノズルプレート備え、前記
   インク室に満たされたインクを加圧し前記ノズルから外
   部へ吐出させる構造のインクジェットプリントヘッドに
   おいて、前記ノズルプレートの前記ノズル近傍に刺状ま
   たは針状のインクガイドを配置したことを特徴とするイ
   ンクジェットプリントヘッド。