JP3436299B2 - インクジェット式記録ヘッド - Google Patents
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Landscapes
- Particle Formation And Scattering Control In Inkjet Printers (AREA)
- Ink Jet (AREA)
Description
【０００１】
【発明が属する技術の分野】本発明は、記録媒体にイン
ク滴を吐出して記録画像を形成するインクジェット式記
録ヘッド、より詳細には圧力発生室やリザーバ等の流路
を形成するスペーサの構造に関する。
ク滴を吐出して記録画像を形成するインクジェット式記
録ヘッド、より詳細には圧力発生室やリザーバ等の流路
を形成するスペーサの構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】インクジェット式記録ヘッドは、例えば
特開平9-226112号公報に見られるように、複数の圧力発
生室を列状に形成するとともに、各列の圧力発生室にイ
ンク供給口を介して連通するリザーバを形成したスペー
サと、圧力発生室に連通するノズル開口が穿設されたノ
ズルプレートと、圧力発生室、及びリザーバを封止する
弾性板とを積層して構成された流路ユニットと、圧力発
生室に対向する領域の弾性板を変位させる加圧手段と、
流路ユニットと加圧手段とを固定するとともに、リザー
バにインクを注入するインク誘導路を備えたヘッドホル
ダとにより構成されている。
特開平9-226112号公報に見られるように、複数の圧力発
生室を列状に形成するとともに、各列の圧力発生室にイ
ンク供給口を介して連通するリザーバを形成したスペー
サと、圧力発生室に連通するノズル開口が穿設されたノ
ズルプレートと、圧力発生室、及びリザーバを封止する
弾性板とを積層して構成された流路ユニットと、圧力発
生室に対向する領域の弾性板を変位させる加圧手段と、
流路ユニットと加圧手段とを固定するとともに、リザー
バにインクを注入するインク誘導路を備えたヘッドホル
ダとにより構成されている。
【０００３】このようなインクジェット式記録ヘッド
は、外部のインク容器からリザーバにインクの補給を受
けてインク供給口を介して圧力発生室にインクを充填
し、圧力発生室のインクを加圧手段により加圧してノズ
ル開口からインク滴として吐出させる。
は、外部のインク容器からリザーバにインクの補給を受
けてインク供給口を介して圧力発生室にインクを充填
し、圧力発生室のインクを加圧手段により加圧してノズ
ル開口からインク滴として吐出させる。
【０００４】一方、インク容器、通常はカートリッジの
インクが消費されてこれが交換されると、インクカート
リッジの挿脱の際にリザーバに気泡が侵入し、これがイ
ンク供給口を塞いでインク滴の吐出を阻害するため、ノ
ズルプレートをキャップ部材で封止して吸引ポンプの負
圧を作用させてリザーバのインクを強制的に排出させる
ことによりリザーバに侵入した気泡を排除することが行
われる。
インクが消費されてこれが交換されると、インクカート
リッジの挿脱の際にリザーバに気泡が侵入し、これがイ
ンク供給口を塞いでインク滴の吐出を阻害するため、ノ
ズルプレートをキャップ部材で封止して吸引ポンプの負
圧を作用させてリザーバのインクを強制的に排出させる
ことによりリザーバに侵入した気泡を排除することが行
われる。
【０００５】
【解決しようとする課題】しかしながら、吸引ポンプの
負圧により生じたリザーバ内のインクの流れにより、リ
ザーバ内には中央から端部に向かう圧力勾配が生じるた
め、リザーバに侵入した気泡の一部がリザーバの壁を乗
り越えてリザーバの中央領域に位置するインク供給口に
流れ込むことができず、リザーバの側壁に沿ってリザー
バの端部まで移動してここで停滞することになる。そし
て、リザーバの端部では単位面積当たりのインクの流れ
が中央領域に比較して少ないため、気泡の排出力が低
く、リザーバの端部に停滞している気泡の排除が困難で
あるという問題がある。本発明はこのような問題に鑑み
てなされたものであって、その目的とするところはリザ
ーバの端部に停滞した気泡を容易に排除することができ
るインクジェット式記録ヘッドを提供することである。
負圧により生じたリザーバ内のインクの流れにより、リ
ザーバ内には中央から端部に向かう圧力勾配が生じるた
め、リザーバに侵入した気泡の一部がリザーバの壁を乗
り越えてリザーバの中央領域に位置するインク供給口に
流れ込むことができず、リザーバの側壁に沿ってリザー
バの端部まで移動してここで停滞することになる。そし
て、リザーバの端部では単位面積当たりのインクの流れ
が中央領域に比較して少ないため、気泡の排出力が低
く、リザーバの端部に停滞している気泡の排除が困難で
あるという問題がある。本発明はこのような問題に鑑み
てなされたものであって、その目的とするところはリザ
ーバの端部に停滞した気泡を容易に排除することができ
るインクジェット式記録ヘッドを提供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】このような問題を解消す
るために本発明においては、複数の圧力発生室を列状に
形成するとともに、各列の圧力発生室にインク供給口を
介して連通し、かつ前記インク供給口と接続するリザー
バを備えたスペーサと、前記圧力発生室に連通するノズ
ル開口が穿設されたノズルプレートとから構成された流
路ユニットと、前記圧力発生室のインクを加圧する加圧
手段と、を備え、前記リザーバは、その端部領域を前記
リザーバの深さと略同一の幅に先細りとなるように絞ら
れて形成され、また前記圧力発生室に連通する前記イン
ク供給口は、前記リザーバの先細りの領域にまで配置さ
れて前記リザーバの境界で前記リザーバに連通するよう
に構成されている。
るために本発明においては、複数の圧力発生室を列状に
形成するとともに、各列の圧力発生室にインク供給口を
介して連通し、かつ前記インク供給口と接続するリザー
バを備えたスペーサと、前記圧力発生室に連通するノズ
ル開口が穿設されたノズルプレートとから構成された流
路ユニットと、前記圧力発生室のインクを加圧する加圧
手段と、を備え、前記リザーバは、その端部領域を前記
リザーバの深さと略同一の幅に先細りとなるように絞ら
れて形成され、また前記圧力発生室に連通する前記イン
ク供給口は、前記リザーバの先細りの領域にまで配置さ
れて前記リザーバの境界で前記リザーバに連通するよう
に構成されている。
【０００７】
【作用】リザーバの端部に侵入した気泡に対して多くの
インク供給口の吸引力が作用するから、リザーバの壁を
容易に乗り越えて圧力発生室に吸引され、ノズル開口か
ら外部に排出される。
インク供給口の吸引力が作用するから、リザーバの壁を
容易に乗り越えて圧力発生室に吸引され、ノズル開口か
ら外部に排出される。
【０００８】
【発明の実施の形態】そこで以下に本発明の詳細を図示
した実施例に基づいて説明する。図１は、本発明の記録
ヘッドの一実施例を示すものであって、ノズル開口１、
インク供給口２、リザーバ３、及び圧力発生室４を形成
する流路形成ユニット５をヘッドホルダ６の一端に固定
するとともに、このユニット５の各列の圧力発生室４に
対向する位置に圧電振動子７、７、７、…の先端が当接
するように圧電振動子ユニット８をヘッドホルダ６に固
定して構成されている。
した実施例に基づいて説明する。図１は、本発明の記録
ヘッドの一実施例を示すものであって、ノズル開口１、
インク供給口２、リザーバ３、及び圧力発生室４を形成
する流路形成ユニット５をヘッドホルダ６の一端に固定
するとともに、このユニット５の各列の圧力発生室４に
対向する位置に圧電振動子７、７、７、…の先端が当接
するように圧電振動子ユニット８をヘッドホルダ６に固
定して構成されている。
【０００９】ヘッドホルダ６は、図２に示したように圧
力発生室４に対向する位置に圧電振動子７、７、７、…
を露出させる窓９が、またリザーバ３に対向する領域に
は弾性板１０の変形を可能ならしめる凹部１１を形成
し、さらにリザーバ３の中心部と対向する位置にはイン
ク誘導路１２の先端の開口１３を形成して構成されてい
る。
力発生室４に対向する位置に圧電振動子７、７、７、…
を露出させる窓９が、またリザーバ３に対向する領域に
は弾性板１０の変形を可能ならしめる凹部１１を形成
し、さらにリザーバ３の中心部と対向する位置にはイン
ク誘導路１２の先端の開口１３を形成して構成されてい
る。
【００１０】流路ユニット５は、圧力発生室２に連通す
るノズル開口１を備えたノズルプレート１４と、リザー
バ３、インク供給口２、及び圧力発生室４を形成するス
ペーサ１５と、少なくともリザーバ３、インク供給口
２、及び圧力発生室４を封止し、かつリザーバ３、及び
圧力発生室４の領域で弾性変形可能な弾性膜にヘッドホ
ルダ６の開口１３とリザーバ３とを接続する通孔１６を
有する弾性板１０とを積層して構成されている。
るノズル開口１を備えたノズルプレート１４と、リザー
バ３、インク供給口２、及び圧力発生室４を形成するス
ペーサ１５と、少なくともリザーバ３、インク供給口
２、及び圧力発生室４を封止し、かつリザーバ３、及び
圧力発生室４の領域で弾性変形可能な弾性膜にヘッドホ
ルダ６の開口１３とリザーバ３とを接続する通孔１６を
有する弾性板１０とを積層して構成されている。
【００１１】弾性板１０は、圧力発生室４の容積が広範
な領域で変化するように各圧力発生室４の中心線上に剛
性の高いアイランド部１７を形成して構成されていて、
このアイランド部１７に圧電振動子７の先端が当接され
ている。
な領域で変化するように各圧力発生室４の中心線上に剛
性の高いアイランド部１７を形成して構成されていて、
このアイランド部１７に圧電振動子７の先端が当接され
ている。
【００１２】図３は、スペーサ１５の一実施例を示すも
のであって、中心線を対称とするように圧力発生室４、
４、４、…が２列分、一定のピッチで形成され、各列の
圧力発生室４、４、４、…の外側にはそれぞれ独立した
リザーバ３、３が形成され、さらにリザーバ３、３と各
列の圧力発生室４、４、４、を接続するインク供給口
２、２、２…が形成されている。インク供給口２、２、
２…は、この実施例においては、圧力発生室４、４、
４、‥‥を区画する隔壁をそのままリザーバ３の境界ま
で延長し、隔壁の間に中州を形成して構成されている。
のであって、中心線を対称とするように圧力発生室４、
４、４、…が２列分、一定のピッチで形成され、各列の
圧力発生室４、４、４、…の外側にはそれぞれ独立した
リザーバ３、３が形成され、さらにリザーバ３、３と各
列の圧力発生室４、４、４、を接続するインク供給口
２、２、２…が形成されている。インク供給口２、２、
２…は、この実施例においては、圧力発生室４、４、
４、‥‥を区画する隔壁をそのままリザーバ３の境界ま
で延長し、隔壁の間に中州を形成して構成されている。
【００１３】リザーバ３は、インク誘導路１２の開口１
３を対称点とするように両側が若干狭くなるように羽型
に形成され、また中心部に形成された凹部１８によりイ
ンク誘導路１２に接続に接続されている。
３を対称点とするように両側が若干狭くなるように羽型
に形成され、また中心部に形成された凹部１８によりイ
ンク誘導路１２に接続に接続されている。
【００１４】リザーバ３の各端部の領域３ａ、３ｂは、
それぞれ図４（イ）、（ロ）に示したようにインク供給
口２に対向する壁３ｃ、３ｄを、中央部から延びる壁３
ｅ、３ｆよりも一段、インク供給口２側に偏倚させて構
成されている。
それぞれ図４（イ）、（ロ）に示したようにインク供給
口２に対向する壁３ｃ、３ｄを、中央部から延びる壁３
ｅ、３ｆよりも一段、インク供給口２側に偏倚させて構
成されている。
【００１５】そしてこの実施例では端部領域３ａ、及び
３ｂに位置するインク供給口２−1a、２−2a、２−3a、
及び２−1b、２−2b、２−3bは、図４（ハ）に示したよ
うにその先端がリザーバ３の壁面３hと同一面に位置
し、かつ端部程、リザーバ３の壁側に突出するように中
央のインク供給口２、２、２の配列線Ｃ、Ｃに対して、
一定の角度を備えた斜線Ｄ、Ｅに沿うように形成され、
インク供給口２−1a、２−2a、２−3a、及び２−1b、２
−2b、２−3bと、リザーバ３の対向する壁面３ｃ、３ｄ
との間隔ｗが、リザーバ３の深さｄ程度となるように制
限されている。
３ｂに位置するインク供給口２−1a、２−2a、２−3a、
及び２−1b、２−2b、２−3bは、図４（ハ）に示したよ
うにその先端がリザーバ３の壁面３hと同一面に位置
し、かつ端部程、リザーバ３の壁側に突出するように中
央のインク供給口２、２、２の配列線Ｃ、Ｃに対して、
一定の角度を備えた斜線Ｄ、Ｅに沿うように形成され、
インク供給口２−1a、２−2a、２−3a、及び２−1b、２
−2b、２−3bと、リザーバ３の対向する壁面３ｃ、３ｄ
との間隔ｗが、リザーバ３の深さｄ程度となるように制
限されている。
【００１６】このスペーサ１５は、周知のように所定厚
に切り出されたシリコン単結晶基板を用い、リザーバ
３、や、接続口となる凹部１８等を異方性フルエッチン
グにより貫通孔として形成し、また圧力発生室４やイン
ク供給口２を異方性ハーフエッチングで凹部を形成する
ことにより構成できる。
に切り出されたシリコン単結晶基板を用い、リザーバ
３、や、接続口となる凹部１８等を異方性フルエッチン
グにより貫通孔として形成し、また圧力発生室４やイン
ク供給口２を異方性ハーフエッチングで凹部を形成する
ことにより構成できる。
【００１７】また、エッチング可能で、かつインクに耐
蝕性を持つ金属やガラス等の板材を用い、これに貫通領
域や凹部をエッチングにより形成したり、また少なくと
も凹部の底面を境とするように厚み方向に複数の層に分
解し、各層の貫通孔に一致する貫通孔を形成したエッチ
ングフィルムを積層することにより構成することができ
る。
蝕性を持つ金属やガラス等の板材を用い、これに貫通領
域や凹部をエッチングにより形成したり、また少なくと
も凹部の底面を境とするように厚み方向に複数の層に分
解し、各層の貫通孔に一致する貫通孔を形成したエッチ
ングフィルムを積層することにより構成することができ
る。
【００１８】この実施例において、スペーサ１５の一方
の面にノズルプレート１４を、また他方の面に弾性板１
０を接着剤等により液密に固定して流路形成ユニット５
を構成する。
の面にノズルプレート１４を、また他方の面に弾性板１
０を接着剤等により液密に固定して流路形成ユニット５
を構成する。
【００１９】この流路形成ユニット５のインク導入口１
６をヘッドホルダ６のインク誘導路１２の開口１３に位
置合わせして接着剤等によりヘッドホルダ６に固定し、
また圧電振動子７の先端が弾性板１０のアイランド部１
７に当接するように圧電振動子ユニット８をヘッドホル
ダ６に固定し、さらにヘッドホルダ６の他方の面にイン
ク供給針２２やフィルタ２３を取り付けて外側をシール
ド部材を兼ねる枠体２４で固定すると記録ヘッドが完成
する。
６をヘッドホルダ６のインク誘導路１２の開口１３に位
置合わせして接着剤等によりヘッドホルダ６に固定し、
また圧電振動子７の先端が弾性板１０のアイランド部１
７に当接するように圧電振動子ユニット８をヘッドホル
ダ６に固定し、さらにヘッドホルダ６の他方の面にイン
ク供給針２２やフィルタ２３を取り付けて外側をシール
ド部材を兼ねる枠体２４で固定すると記録ヘッドが完成
する。
【００２０】このように構成された記録ヘッドに駆動信
号を印加すると、圧電振動子７が収縮して圧力発生室４
を膨張させる。これによりリザーバ３のインクがインク
供給口２から圧力発生室４に流れ込む。所定時間が経過
した段階で圧電振動子７を放電させると、圧電振動子７
が伸長して元の状態に復帰する。この過程で圧力発生室
４が圧縮されて圧力発生室４のインクの一部がノズル開
口１からインク滴として吐出する。
号を印加すると、圧電振動子７が収縮して圧力発生室４
を膨張させる。これによりリザーバ３のインクがインク
供給口２から圧力発生室４に流れ込む。所定時間が経過
した段階で圧電振動子７を放電させると、圧電振動子７
が伸長して元の状態に復帰する。この過程で圧力発生室
４が圧縮されて圧力発生室４のインクの一部がノズル開
口１からインク滴として吐出する。
【００２１】インクカートリッジのインクが消費されて
交換されると、インクカートリッジの挿脱により気泡が
リザーバに侵入するので、ノズルプレート１４をキャッ
プ部材で封止して吸引ポンプの負圧を作用させてインク
カートリッジから記録ヘッドにインクを強制的に吸引し
てノズル開口１から排出させる動作、いわゆるクリーニ
ング動作が行われる。
交換されると、インクカートリッジの挿脱により気泡が
リザーバに侵入するので、ノズルプレート１４をキャッ
プ部材で封止して吸引ポンプの負圧を作用させてインク
カートリッジから記録ヘッドにインクを強制的に吸引し
てノズル開口１から排出させる動作、いわゆるクリーニ
ング動作が行われる。
【００２２】リザーバの端部３ａ、３ｂは、壁３ｃ、３
ｄが、インク供給口２側に偏倚し、またインク供給口２
−1a、２−2a、２−3a、２−1b、２−2b、２−3bの配列
線Ｄ、Ｅ、及びその壁３g、３hも、中央のインク供給口
２、２、２に対して斜めとなり、先端程絞られているた
め、リザーバ３の端部に停滞している気泡Ｂは、図５
（イ）に示したように先細り領域を形成する壁３ｃ、及
び壁３gによりインク供給口２−1a、２−2a、２−3a、
２−1b、２−2b、２−3bに位置を規制され、インク供給
口２−1a、２−2a、２−3a、２−1b、２−2b、２−3bを
封止する。
ｄが、インク供給口２側に偏倚し、またインク供給口２
−1a、２−2a、２−3a、２−1b、２−2b、２−3bの配列
線Ｄ、Ｅ、及びその壁３g、３hも、中央のインク供給口
２、２、２に対して斜めとなり、先端程絞られているた
め、リザーバ３の端部に停滞している気泡Ｂは、図５
（イ）に示したように先細り領域を形成する壁３ｃ、及
び壁３gによりインク供給口２−1a、２−2a、２−3a、
２−1b、２−2b、２−3bに位置を規制され、インク供給
口２−1a、２−2a、２−3a、２−1b、２−2b、２−3bを
封止する。
【００２３】このため、気泡Ｂは、インク供給口２−1
a、２−2a、２−3a、２−1b、２−2b、２−3bに作用し
ている負圧を受けることになり、容易に圧力発生室に引
き込まれ、圧力発生室のインク流に乗って外部に排出さ
れる。
a、２−2a、２−3a、２−1b、２−2b、２−3bに作用し
ている負圧を受けることになり、容易に圧力発生室に引
き込まれ、圧力発生室のインク流に乗って外部に排出さ
れる。
【００２４】これに対して先端が絞られているものの、
気泡のサイズよりも広く形成した従来のインクジェット
式記録ヘッドにあっては、図５（ロ）に示したようにイ
ンク供給口２’へのインクの流れに頼るため、気泡Ｂへ
の負圧の作用が弱くインク供給口２’に気泡Ｂを引き込
むことが極めて困難である。
気泡のサイズよりも広く形成した従来のインクジェット
式記録ヘッドにあっては、図５（ロ）に示したようにイ
ンク供給口２’へのインクの流れに頼るため、気泡Ｂへ
の負圧の作用が弱くインク供給口２’に気泡Ｂを引き込
むことが極めて困難である。
【００２５】図６は、本発明の記録ヘッドのリザーバの
端部に侵入した気泡のサイズと、この気泡の排除に必要
な流速との関係（図中、実線Ａで示す上部領域）を従来
の記録ヘッドの流速（図中、点線Ｂで示す上部の領域）
と比較して示すものであって、図６からも明らかなよう
に従来のものより低いインク流速でも気泡をインク供給
口から吸引して排除できるため、気泡排出時のインクの
消費量を抑制でき、また吸引ポンプとして小型のものを
使用することができる。
端部に侵入した気泡のサイズと、この気泡の排除に必要
な流速との関係（図中、実線Ａで示す上部領域）を従来
の記録ヘッドの流速（図中、点線Ｂで示す上部の領域）
と比較して示すものであって、図６からも明らかなよう
に従来のものより低いインク流速でも気泡をインク供給
口から吸引して排除できるため、気泡排出時のインクの
消費量を抑制でき、また吸引ポンプとして小型のものを
使用することができる。
【００２６】なお、上述の実施例においては、リザーバ
の端部３ａ、３ｂの壁３ｃ、３ｄを中央部の領域と同一
の厚みに形成しているが、図７（イ）、（ロ）、（ハ）
に示したように壁３ｃ’を気泡をインク供給口側に規制
できる程度の厚みにハーフエッチングした段差１５ａと
して形成しても同様の作用を奏する。
の端部３ａ、３ｂの壁３ｃ、３ｄを中央部の領域と同一
の厚みに形成しているが、図７（イ）、（ロ）、（ハ）
に示したように壁３ｃ’を気泡をインク供給口側に規制
できる程度の厚みにハーフエッチングした段差１５ａと
して形成しても同様の作用を奏する。
【００２７】この実施例によれば、段差１５ａとリザー
バ３を封止する弾性板１０との間に間隙２５が形成でき
る。この間隙は、この領域３ａ、３ｂの弾性板１０を弾
性変形させるから、圧力発生室４が加圧されてインク滴
を吐出した際にインク供給口２−1a〜２−3a、２−1b〜
２−3bから逆流するインクによる端部領域の圧力上昇
を、弾性板１０の変位として吸収でき、コンプライアン
スが低く成りがちな端部領域３ａ、３ｂのコンプライア
ンスの確保に寄与する。
バ３を封止する弾性板１０との間に間隙２５が形成でき
る。この間隙は、この領域３ａ、３ｂの弾性板１０を弾
性変形させるから、圧力発生室４が加圧されてインク滴
を吐出した際にインク供給口２−1a〜２−3a、２−1b〜
２−3bから逆流するインクによる端部領域の圧力上昇
を、弾性板１０の変位として吸収でき、コンプライアン
スが低く成りがちな端部領域３ａ、３ｂのコンプライア
ンスの確保に寄与する。
【００２８】また、なお、上述の実施例においては間隙
２５を一様に形成しているが、図７（ニ）に示したよう
に間隙２５をリザーバ３の端部側程狭くなるように形成
しても同様の作用を奏する。
２５を一様に形成しているが、図７（ニ）に示したよう
に間隙２５をリザーバ３の端部側程狭くなるように形成
しても同様の作用を奏する。
【００２９】さらに、上述の実施例のおいては、端部領
域３ａのインク供給口の配列線を、中央のインク供給口
の配列線Ｃに対して斜めになるようにして絞っている
が、図８（イ）に示したように、インク供給口２−1a’
〜２−3a’の配列線を、中央のインク供給口２、２、２
の配列線Ｃに合わせ、ただリザーバ３の壁３ｃだけで絞
るようにしてもよい。
域３ａのインク供給口の配列線を、中央のインク供給口
の配列線Ｃに対して斜めになるようにして絞っている
が、図８（イ）に示したように、インク供給口２−1a’
〜２−3a’の配列線を、中央のインク供給口２、２、２
の配列線Ｃに合わせ、ただリザーバ３の壁３ｃだけで絞
るようにしてもよい。
【００３０】この場合にも、前述の実施例と同様に、図
８（ロ）に示したように壁３ｃと同一の線上に位置する
壁３ｃ’を備えた段差１５ａを形成しても同様の作用を
奏することは明らかである。
８（ロ）に示したように壁３ｃと同一の線上に位置する
壁３ｃ’を備えた段差１５ａを形成しても同様の作用を
奏することは明らかである。
【００３１】以上、説明したように、圧力発生室４を区
画する隔壁、及び中州の先端を図９に示したようにリザ
ーバを区画する壁面３g（３h）に一致させてリザーバ３
の端部に位置するインク供給口２−１ａ、２−２a、２
−３a（２−１b、２−２b、２−３b）を形成したので、
リザーバ３の端部の領域３ａ、３ｂに停滞する気泡と、
弾性板１０、リザーバ３の壁面３ｇ、及びインク供給口
２−１ａ、２−２a、２−３a（２−１b、２−２b、２−
３b）の先端とで区画される領域の断面Ｈの面積を可及
的に小さくして、インクの流速を高めているため、気泡
Ｂがリザーバ３の壁面３ｇ（３h）を容易に乗り越え、
圧力発生室４に引き込まれてノズル開口１から排出され
る。
画する隔壁、及び中州の先端を図９に示したようにリザ
ーバを区画する壁面３g（３h）に一致させてリザーバ３
の端部に位置するインク供給口２−１ａ、２−２a、２
−３a（２−１b、２−２b、２−３b）を形成したので、
リザーバ３の端部の領域３ａ、３ｂに停滞する気泡と、
弾性板１０、リザーバ３の壁面３ｇ、及びインク供給口
２−１ａ、２−２a、２−３a（２−１b、２−２b、２−
３b）の先端とで区画される領域の断面Ｈの面積を可及
的に小さくして、インクの流速を高めているため、気泡
Ｂがリザーバ３の壁面３ｇ（３h）を容易に乗り越え、
圧力発生室４に引き込まれてノズル開口１から排出され
る。
【００３２】すなわち、図９（ハ）に示したように圧力
発生室４を区画する隔壁、及び中州の先端を図９（ハ）
に示したようにリザーバを区画する壁面３g（３h）より
も圧力発生室側に後退させてインク供給口２−１ａ、２
−２a、２−３a（２−１b、２−２b、２−３b）を形成
すると、リザーバ３の端部の領域３ａ、３ｂに停滞する
気泡と、弾性板１０、リザーバ３の壁面３ｇ、及びイン
ク供給口２−１ａ、２−２a、２−３a（２−１b、２−
２b、２−３b）の先端とで区画される領域の断面Ｈ’の
面積が大きくなるため、気泡Ｂがリザーバ３の壁面３ｇ
（３h）を乗り越え難くなり、ノズル開口１からの排出
が困難となる。
発生室４を区画する隔壁、及び中州の先端を図９（ハ）
に示したようにリザーバを区画する壁面３g（３h）より
も圧力発生室側に後退させてインク供給口２−１ａ、２
−２a、２−３a（２−１b、２−２b、２−３b）を形成
すると、リザーバ３の端部の領域３ａ、３ｂに停滞する
気泡と、弾性板１０、リザーバ３の壁面３ｇ、及びイン
ク供給口２−１ａ、２−２a、２−３a（２−１b、２−
２b、２−３b）の先端とで区画される領域の断面Ｈ’の
面積が大きくなるため、気泡Ｂがリザーバ３の壁面３ｇ
（３h）を乗り越え難くなり、ノズル開口１からの排出
が困難となる。
【００３３】さらに、上述の実施例においては、インク
供給口２、２、２、‥‥を弾性板１０の側にのみ形成す
る場合について説明したが、図１０（イ）、（ロ）に示
したように両面、つまり弾性板１０側と、ノズルプレー
ト１４側とに形成する場合に適用しても同様の作用を奏
することは明らかである。
供給口２、２、２、‥‥を弾性板１０の側にのみ形成す
る場合について説明したが、図１０（イ）、（ロ）に示
したように両面、つまり弾性板１０側と、ノズルプレー
ト１４側とに形成する場合に適用しても同様の作用を奏
することは明らかである。
【００３４】さらに、上述の実施例においては、圧力発
生室の容積を圧電振動子の伸縮により変化させてインク
を加圧するものに例を採って説明したが、本発明は記録
ヘッドに負圧を作用させてインクを吸引することにより
リザーバの端部の気泡を排除することを目的とするもの
で、気泡の排除には圧力発生室の加圧方法が何ら関与し
ないから、圧力発生室のインクを加熱して気化させる加
熱素子を圧力発生手段とする記録ヘッドのリザーバに適
用しても同様の作用を奏することは明らかである。
生室の容積を圧電振動子の伸縮により変化させてインク
を加圧するものに例を採って説明したが、本発明は記録
ヘッドに負圧を作用させてインクを吸引することにより
リザーバの端部の気泡を排除することを目的とするもの
で、気泡の排除には圧力発生室の加圧方法が何ら関与し
ないから、圧力発生室のインクを加熱して気化させる加
熱素子を圧力発生手段とする記録ヘッドのリザーバに適
用しても同様の作用を奏することは明らかである。
【００３５】
【発明の効果】以上説明したように本発明においては、
リザーバが、その端部をリザーバの深さと略同一の幅に
先細りとなるように絞られているため、リザーバの端部
に侵入した気泡をインク供給口に当接するように規制し
て、ここに作用する負圧により圧力発生室に吸引してノ
ズル開口から容易に外部に排出することができる。
リザーバが、その端部をリザーバの深さと略同一の幅に
先細りとなるように絞られているため、リザーバの端部
に侵入した気泡をインク供給口に当接するように規制し
て、ここに作用する負圧により圧力発生室に吸引してノ
ズル開口から容易に外部に排出することができる。
【図１】本発明のインクジェット式記録ヘッドの一実施
例を示す断面図である。
例を示す断面図である。
【図２】同上記録ヘッドの組立て斜視図である。
【図３】スペーサの一実施例を示す平面図である。
【図４】図（イ）、（ロ）は、それぞれ図３における領
域Ａ、Ｂを拡大して示す図であり、また図（ハ）は断面
構造を示す図である。
域Ａ、Ｂを拡大して示す図であり、また図（ハ）は断面
構造を示す図である。
【図５】図（イ）、（ロ）は、それぞれ同上記録ヘッ
ド、及び従来の記録ヘッドにおけるリザーバの端部での
気泡の排除動作を説明する図である。
ド、及び従来の記録ヘッドにおけるリザーバの端部での
気泡の排除動作を説明する図である。
【図６】本発明の記録ヘッド、及び従来に記録ヘッドの
気泡の排除特性を示す線図である。
気泡の排除特性を示す線図である。
【図７】図（イ）乃至（ハ）は、それぞれ本発明の他の
実施例をリザーバの端部の構造で示す平面図と、Ｆ−Ｆ
線、Ｇ−Ｇ線での断面図であり、また図（ニ）は、他の
実施例を示す断面図である。
実施例をリザーバの端部の構造で示す平面図と、Ｆ−Ｆ
線、Ｇ−Ｇ線での断面図であり、また図（ニ）は、他の
実施例を示す断面図である。
【図８】図（イ）、（ロ）は、それぞれ本発明の他の実
施例をリザーバの端部の構造で示す平面図である。
施例をリザーバの端部の構造で示す平面図である。
【図９】図（イ）、（ロ）は、それぞれ本発明の他の実
施例をリザーバの端部の構造で示す平面図と、Ｉ−Ｉ線
での断面図であり、また図（ハ）は本実施例の効果を説
明するための従来の構造を示す断面図である。
施例をリザーバの端部の構造で示す平面図と、Ｉ−Ｉ線
での断面図であり、また図（ハ）は本実施例の効果を説
明するための従来の構造を示す断面図である。
【図１０】図（イ）、（ロ）は、それぞれ本発明の他の
実施例をリザーバの端部の構造で示す平面図と、Ｊ−Ｊ
線での断面図である。
実施例をリザーバの端部の構造で示す平面図と、Ｊ−Ｊ
線での断面図である。
２ インク供給口
３ リザーバ
３ａ、３ｂ リザーバの端部
４ 圧力発生室
５ 流路ユニット
６ ヘッドホルダ
７ 圧電振動子
１０ 弾性板
１２ インク誘導路
１３ 開口
１４ ノズルプレート
１５ スペーサ
１６ インク導入口
１８ 凹部
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 木村 仁俊
長野県諏訪市大和３丁目３番５号 セイ
コーエプソン株式会社内
(72)発明者 飯島 貴幸
長野県諏訪市大和３丁目３番５号 セイ
コーエプソン株式会社内
(56)参考文献 特開 平９−226112（ＪＰ，Ａ)
特開 平４−250047（ＪＰ，Ａ)
特開 平２−187353（ＪＰ，Ａ)
特開 平９−99557（ＪＰ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
B41J 2/045
B41J 2/055
Claims (11)
- 【請求項１】 複数の圧力発生室を列状に形成するとと
もに、各列の圧力発生室にインク供給口を介して連通
し、かつ前記インク供給口と接続するリザーバを備えた
スペーサと、前記圧力発生室に連通するノズル開口が穿
設されたノズルプレートとから構成された流路ユニット
と、前記圧力発生室のインクを加圧する加圧手段と、 を備え、 前記リザーバは、その端部領域を前記リザーバの深さと
略同一の幅に先細りとなるように絞られて形成され、ま
た前記圧力発生室に連通する前記インク供給口は、前記
リザーバの先細りの領域にまで配置されて前記リザーバ
の境界で前記リザーバに連通するインクジェット式記録
ヘッド。 - 【請求項２】 前記インク供給口のうち、前記リザーバ
の端部に位置するもの程、前記インク供給口に対向する
前記リザーバの壁側に突出するように配置されている請
求項１に記載のインクジェット式記録ヘッド。 - 【請求項３】 前記リザーバの端部に前記リザーバの深
さと略同一の幅に先細りさせる段差の壁が形成されてい
る請求項１に記載のインクジェット式記録ヘッド。 - 【請求項４】 前記段差が、少なくとも前記弾性板との
間に間隙を設けるように形成されている請求項３に記載
のインクジェット式記録ヘッド。 - 【請求項５】 前記段差と前記弾性板との間の間隙が、
前記リザーバの端部に向かう程、狭く形成されている請
求項４に記載のインクジェット式記録ヘッド。 - 【請求項６】 前記インク供給口の先端が、前記リザー
バの壁面と同一面に形成されている請求項１に記載のイ
ンクジェット式記録ヘッド。 - 【請求項７】 前記インク供給口が、前記スペーサの前
記弾性板と接合されている側にのみ形成されている請求
項１に記載のインクジェット式記録ヘッド。 - 【請求項８】 前記インク供給口が、前記スペーサの両
面に形成されている請求項１に記載のインクジェット式
記録ヘッド。 - 【請求項９】 前記スペーサが、シリコン単結晶基板を
異方性エッチングして構成されている請求項１に記載の
インクジェット式記録ヘッド。 - 【請求項１０】 前記加圧手段が、圧電振動子により構
成されている請求項１に記載のインクジェット式記録ヘ
ッド。 - 【請求項１１】 前記加圧手段が、前記圧力発生室のイ
ンクを加熱気化させる発熱素子により構成されている請
求項１に記載のインクジェット式記録ヘッド。
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23535698A JP3436299B2 (ja) | 1998-08-21 | 1998-08-21 | インクジェット式記録ヘッド |
| US09/372,047 US6296351B1 (en) | 1998-08-21 | 1999-08-11 | Ink jet recording head with narrowed reservoir ends |
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| AT99116416T ATE281937T1 (de) | 1998-08-21 | 1999-08-20 | Tintenstrahldruckkopf |
| EP99116416A EP0982135B1 (en) | 1998-08-21 | 1999-08-20 | Ink jet recording head |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23535698A JP3436299B2 (ja) | 1998-08-21 | 1998-08-21 | インクジェット式記録ヘッド |
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|---|---|
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| JP3436299B2 true JP3436299B2 (ja) | 2003-08-11 |
Family
ID=16984883
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23535698A Expired - Fee Related JP3436299B2 (ja) | 1998-08-21 | 1998-08-21 | インクジェット式記録ヘッド |
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| Country | Link |
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| JP4968428B2 (ja) * | 2005-10-05 | 2012-07-04 | セイコーエプソン株式会社 | 液体噴射ヘッドの製造方法 |
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|---|---|---|---|---|
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| JPS61100469A (ja) * | 1984-10-23 | 1986-05-19 | Nec Corp | インクジエツトヘツド |
| IT1183958B (it) * | 1985-09-17 | 1987-10-22 | Olivetti & Co Spa | Testina di stampa a getto d'inchiostro perfezionata |
| JP2716883B2 (ja) * | 1991-07-08 | 1998-02-18 | 株式会社テック | インク供給装置 |
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| JP2929804B2 (ja) * | 1991-10-05 | 1999-08-03 | 富士ゼロックス株式会社 | インクジェットプリンタのインク供給機構 |
| US5455615A (en) | 1992-06-04 | 1995-10-03 | Tektronix, Inc. | Multiple-orifice drop-on-demand ink jet print head having improved purging and jetting performance |
| US5412412A (en) | 1992-12-28 | 1995-05-02 | Xerox Corporation | Ink jet printhead having compensation for topographical formations developed during fabrication |
| US5956058A (en) * | 1993-11-05 | 1999-09-21 | Seiko Epson Corporation | Ink jet print head with improved spacer made from silicon single-crystal substrate |
| EP0683050B1 (en) * | 1994-05-20 | 2000-08-02 | Canon Kabushiki Kaisha | Ink supplying apparatus and ink jet recording apparatus having same |
| JP3235638B2 (ja) * | 1994-07-25 | 2001-12-04 | セイコーエプソン株式会社 | インクジェット式記録ヘッド、及びその製造方法 |
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| JP3365192B2 (ja) | 1996-02-22 | 2003-01-08 | セイコーエプソン株式会社 | インクジェット式記録ヘッド |
-
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- 1998-08-21 JP JP23535698A patent/JP3436299B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1999
- 1999-08-11 US US09/372,047 patent/US6296351B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1999-08-20 DE DE69921748T patent/DE69921748T2/de not_active Expired - Lifetime
- 1999-08-20 EP EP99116416A patent/EP0982135B1/en not_active Expired - Lifetime
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