JP2003246068A - Inkjet head - Google Patents

Inkjet head

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JP2003246068A
JP2003246068A JP2002052373A JP2002052373A JP2003246068A JP 2003246068 A JP2003246068 A JP 2003246068A JP 2002052373 A JP2002052373 A JP 2002052373A JP 2002052373 A JP2002052373 A JP 2002052373A JP 2003246068 A JP2003246068 A JP 2003246068A
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JP
Japan
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ink
resistance value
heating resistor
filled
inkjet head
Prior art date
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Application number
JP2002052373A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yoichi Moto
洋一 元
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Kyocera Corp
Original Assignee
Kyocera Corp
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Publication date
Application filed by Kyocera Corp filed Critical Kyocera Corp
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  • Particle Formation And Scattering Control In Inkjet Printers (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a high-performance inkjet head which can form good prints by uniforming a discharge amount and a discharge speed of ink by a simple constitution and a control mechanism. <P>SOLUTION: In the inkjet head, a top plate is set on a head board having many heating resistors arranged in a horizontal scanning direction to form a predetermined gap in-between. At the same time, the gap is sectioned to a plurality of segments arranged in an array in the horizontal scanning direction. Inks of different viscosities are filled for each segment. Prints are formed to a recording paper by selectively making the heating resistors heat to discharge the ink from ink discharge holes. An average resistance value of the heating resistors positioned in the segment is set in accordance with the viscosity of the ink filled in the segment. <P>COPYRIGHT: (C)2003,JPO

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、記録紙にインク滴
を所定パターンに付着させて画像等を形成するインクジ
ェットヘッドに関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an ink jet head which forms an image or the like by depositing ink drops on a recording paper in a predetermined pattern.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来より、記録紙に画像を形成するため
の記録デバイスとしてインクジェットヘッドが幅広く用
いられている。
2. Description of the Related Art Conventionally, an ink jet head has been widely used as a recording device for forming an image on recording paper.

【0003】インクジェットヘッドの記録方式には、イ
ンク滴を記録紙に向けて吐出させるのに発熱抵抗体の発
する熱エネルギーを利用するものや圧電素子の変形を利
用するもの,更には電磁波の照射に伴って発生する熱を
利用するもの等があり、これらの中でも発熱抵抗体の熱
エネルギーを利用するサーマルジェットタイプのもの
は、発熱抵抗体のパターニングが容易である上に、小さ
な面積の発熱抵抗体であっても比較的大きな熱エネルギ
ーを発生させることができることから、高密度記録への
対応に適したものとして注目されている。
The recording method of an ink jet head uses a thermal energy generated by a heating resistor to eject ink droplets toward a recording paper, uses a deformation of a piezoelectric element, and further irradiates an electromagnetic wave. There is a device that uses the heat generated along with it. Among these, the thermal jet type that uses the heat energy of the heating resistor is easy to pattern the heating resistor and also has a small area. However, since it is possible to generate a relatively large amount of heat energy, it is attracting attention as being suitable for high density recording.

【0004】かかるサーマルジェットタイプのインクジ
ェットヘッドとしては、例えば図4に示す如く、ベース
プレート22の上面に多数の発熱抵抗体23を主走査方
向に被着・配列したヘッド基板21と、複数個のインク
吐出孔25を有した天板24とを間に所定の間隔を形成
するようにして配設させた上、この両者間に形成される
間隙にインク26を充填した構造のものが知られてお
り、多数の発熱抵抗体23を外部からの画像データに基
づき個々に選択的にジュール発熱させ、これらの熱エネ
ルギーによってインク26中に気泡を発生させるととも
に、該気泡の発生に伴う圧力でもってインク26の一部
をインク吐出孔25より記録紙に向けて吐出させ、記録
紙に所定の印画を形成することによってインクジェット
ヘッドとして機能する。
As such a thermal jet type ink jet head, for example, as shown in FIG. 4, a head substrate 21 having a large number of heating resistors 23 attached and arranged in the main scanning direction on the upper surface of a base plate 22, and a plurality of inks. There is known a structure in which the top plate 24 having the ejection holes 25 is arranged so as to form a predetermined gap therebetween, and the gap formed between the two is filled with the ink 26. A large number of heating resistors 23 are selectively and selectively heated by Joules based on image data from the outside, bubbles are generated in the ink 26 by these thermal energies, and the ink 26 is generated by the pressure generated by the bubbles. Part of the ink is ejected from the ink ejection holes 25 toward the recording paper to form a predetermined image on the recording paper, thereby functioning as an inkjet head. .

【0005】また近時、種類の異なる複数のインクを用
いて1個のインクジェットヘッドを構成することが検討
されており、この場合、ヘッド基板21−天板24間に
形成される間隙は主走査方向に一列状に配置された複数
の区画に区分され、各区画内に上述のインクがそれぞれ
充填される。例えば、カラー印画用のインクジェットヘ
ッドを構成する場合は、上記間隙を3以上の区画に区分
し、個々の区画内に、マゼンタ、シアン、イエロー等の
異なるカラーインクが充填されることとなる。
Recently, it has been considered to form one ink jet head using a plurality of different kinds of ink. In this case, the gap formed between the head substrate 21 and the top plate 24 is the main scanning. It is divided into a plurality of sections arranged in a line in the direction, and the above-mentioned ink is filled in each section. For example, in the case of configuring an inkjet head for color printing, the gap is divided into three or more sections, and different color inks such as magenta, cyan, and yellow are filled in each section.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、種類の
異なる複数のインク26を用いて1個のインクジェット
ヘッドを構成した場合、熱に対するインク26の特性が
それぞれ異なっていることから、全ての発熱抵抗体23
を同じ条件で発熱させると、インク26の吐出速度や吐
出量が区画毎に相違し、特に粘度の高いインク26が充
填されている区画ほど、インク26の吐出量が少なく、
またインク26の吐出速度も低下するという不都合があ
った。
However, when one ink jet head is constructed by using a plurality of inks 26 of different types, the characteristics of the inks 26 with respect to heat are different, so that all the heat generating resistors are formed. 23
When the ink is heated under the same conditions, the ejection speed and the ejection amount of the ink 26 are different for each section, and the ejection amount of the ink 26 is smaller in the section filled with the ink 26 having a particularly high viscosity,
Further, there is a disadvantage that the ejection speed of the ink 26 is also reduced.

【0007】そこで上述の不都合を解消するために、発
熱抵抗体23への印加電力をインク26の特性に応じて
調整することによりインク26の吐出速度や吐出量を均
一化することが考えられる。
Therefore, in order to eliminate the above-mentioned inconvenience, it is possible to make the discharge speed and discharge amount of the ink 26 uniform by adjusting the power applied to the heating resistor 23 according to the characteristics of the ink 26.

【0008】しかしながら、発熱抵抗体23への印加電
力をインク26の特性に応じて調整する場合、発熱抵抗
体23への印加電力を区画毎に調整するための特殊な電
源回路等が別途必要となるため、インクジェットヘッド
の構成ならびに制御機構が複雑化し、これによってイン
クジェットヘッドのコストアップを招く欠点が誘発され
る。
However, when the power applied to the heating resistor 23 is adjusted according to the characteristics of the ink 26, a special power supply circuit or the like for adjusting the power applied to the heating resistor 23 for each section is separately required. Therefore, the structure and the control mechanism of the inkjet head are complicated, which causes a defect that increases the cost of the inkjet head.

【0009】本発明は上記欠点に鑑み案出されたもの
で、その目的は、簡素な構成ならびに制御機構でインク
の吐出量、吐出速度を均一化し、良好な印画を形成する
ことができる高性能のインクジェットヘッドを提供する
ことにある。
The present invention has been devised in view of the above-mentioned drawbacks, and an object thereof is a high performance capable of forming an excellent print by uniformizing the ink ejection amount and ejection speed with a simple structure and control mechanism. To provide an inkjet head.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】本発明のインクジェット
ヘッドは、主走査方向に配列した多数の発熱抵抗体を有
するヘッド基板上に、間に所定の間隙を形成するように
して天板を配設せしめ、前記間隙を主走査方向に一列状
に配される複数個の区画に区分するとともに、これらの
区画内にインクを充填してなり、前記発熱抵抗体を選択
的に発熱させてインクをインク吐出孔より吐出させるこ
とによって記録紙に印画を形成するインクジェットヘッ
ドにおいて、前記間隙に充填されるインクの粘度が区画
毎に異なっており、且つ区画の内側に位置する発熱抵抗
体の平均抵抗値が、対応する区画内に充填されているイ
ンクの粘度が大きいほど小さい値となっていることを特
徴とするものである。
According to the ink jet head of the present invention, a top plate is arranged on a head substrate having a large number of heating resistors arranged in the main scanning direction so as to form a predetermined gap therebetween. At the same time, the gap is divided into a plurality of compartments arranged in a line in the main scanning direction, and ink is filled in these compartments. In an inkjet head that forms an image on a recording paper by ejecting from the ejection holes, the viscosity of the ink filled in the gap is different for each section, and the average resistance value of the heating resistors located inside the section is The larger the viscosity of the ink filled in the corresponding section, the smaller the value.

【0011】また本発明のインクジェットヘッドは、前
記発熱抵抗体はパルストリミング法にて抵抗値調整され
ていることを特徴とするものである。
Further, the ink jet head of the present invention is characterized in that the resistance value of the heating resistor is adjusted by a pulse trimming method.

【0012】本発明によれば、ヘッド基板−天板間の間
隙を複数の区画に区分するとともに、該区画内に粘度の
異なる複数のインクをそれぞれ充填したインクジェット
ヘッドであって、各区画の内側に位置する発熱抵抗体の
平均抵抗値を該区画に充填されるインクの粘度に応じて
個々に設定することにより、全ての区画に充填されたイ
ンクの吐出速度や吐出量を略一定に揃えることができ
る。しかもこの場合、発熱抵抗体への印加電力を調整す
る必要はなく、印加電力調整用の特殊な電源回路等は一
切不要であることから、インクジェットヘッドの構成な
らびに制御機構は簡素に維持され、製品としてのインク
ジェットヘッドを安価になすことができるようになる。
According to the present invention, there is provided an ink jet head in which the gap between the head substrate and the top plate is divided into a plurality of compartments, and a plurality of inks having different viscosities are filled in the compartments. By individually setting the average resistance value of the heating resistor located in the section according to the viscosity of the ink filled in the compartments, the ejection speed and the ejection amount of the ink filled in all the compartments can be made substantially constant. You can Moreover, in this case, there is no need to adjust the electric power applied to the heating resistor, and no special power supply circuit for adjusting the applied power is required. Therefore, the configuration and control mechanism of the inkjet head can be simply maintained. As a result, the inkjet head can be manufactured at low cost.

【0013】また本発明のインクジェットヘッドによれ
ば、発熱抵抗体の抵抗値調整をパルストリミング法にて
行うことにより、発熱抵抗体の抵抗値を精度良く、且つ
簡単に調整することができ、これによってインクジェッ
トヘッドの生産性を高く維持することも可能である。
According to the ink jet head of the present invention, the resistance value of the heating resistor is adjusted by the pulse trimming method, so that the resistance value of the heating resistor can be adjusted accurately and easily. It is also possible to maintain high productivity of the inkjet head.

【0014】[0014]

【発明の実施の形態】以下、本発明を添付図面に基づい
て詳細に説明する。図1は本発明の一実施形態に係るイ
ンクジェットヘッドの断面図、図2は図1のインクジェ
ットヘッドを天板側から見た平面図であり同図に示すイ
ンクジェットヘッドは、大略的にヘッド基板1と天板6
とで構成され、この両者間には粘度の異なる3種類のイ
ンク8が充填されている。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings. 1 is a cross-sectional view of an inkjet head according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a plan view of the inkjet head of FIG. 1 as seen from the top plate side. The inkjet head shown in FIG. And top plate 6
And three types of ink 8 having different viscosities are filled between them.

【0015】前記ヘッド基板1は、ベースプレート2の
上面に多数の発熱抵抗体3、一対の給電配線4、保護膜
5等を所定パターンに被着させた構造を有している。
The head substrate 1 has a structure in which a large number of heating resistors 3, a pair of power supply wirings 4, a protective film 5 and the like are adhered in a predetermined pattern on the upper surface of the base plate 2.

【0016】前記ベースプレート2は、単結晶シリコン
等によって矩形状をなすように形成されており、その上
面で多数の発熱抵抗体3や一対の給電配線4等を支持す
るための支持母材として機能する。
The base plate 2 is formed of single crystal silicon or the like in a rectangular shape, and functions as a support base material for supporting a large number of heating resistors 3 and a pair of power supply wirings 4 on the upper surface thereof. To do.

【0017】このようなベースプレート2は、単結晶シ
リコンからなる場合、従来周知のチョコラルスキー法
(引き上げ法)等によって形成した単結晶シリコンのイ
ンゴット(塊)を、所定厚みにスライスすることにより
製作される。尚、この場合、ベースプレート2の表面に
は、ベースプレート2を後述する発熱抵抗体3等と電気
的に絶縁する目的で、酸化シリコン(SiO2)から成
る絶縁膜が従来周知の熱酸化法等によって1μm〜3μ
mの厚みに形成される。
When such a base plate 2 is made of single crystal silicon, it is manufactured by slicing a single crystal ingot (lump) formed by the well-known Czochralski method (pulling method) or the like into a predetermined thickness. It In this case, on the surface of the base plate 2, an insulating film made of silicon oxide (SiO 2 ) is formed on the surface of the base plate 2 for the purpose of electrically insulating the base plate 2 from a heating resistor 3 described later by a known thermal oxidation method or the like. 1 μm to 3 μ
It is formed to a thickness of m.

【0018】また、前記ベースプレート2の上面に設け
られている多数の発熱抵抗体3は、ベースプレート2の
長手方向(主走査方向)に例えば600dpi(dot per
inch)の密度で直線状に配列されており、各々がTaN
やTaSiO,TaSiNO,TiSiO,TiSiC
O,NbSiO等の抵抗材料から成る抵抗薄膜により形
成されている。
A large number of heating resistors 3 provided on the upper surface of the base plate 2 are, for example, 600 dpi (dot per dot) in the longitudinal direction (main scanning direction) of the base plate 2.
inch) and arranged in a straight line, each TaN
Or TaSiO, TaSiNO, TiSiO, TiSiC
It is formed of a resistance thin film made of a resistance material such as O and NbSiO.

【0019】前記発熱抵抗体3は、それ自体が電気抵抗
材料から成っているため、給電配線4等を介して電源電
力が印加されるとジュール発熱を起こし、インク8中に
気泡Aを発生させるのに必要な所定の温度(200℃〜
400℃)となる。
Since the heating resistor 3 itself is made of an electric resistance material, when power source power is applied through the power supply wiring 4 and the like, Joule heat is generated and bubbles A are generated in the ink 8. Predetermined temperature (200 ℃ ~
400 ° C.).

【0020】また、これらの発熱抵抗体3は、主走査方
向に一列状に配置された3つの発熱抵抗体群に区分され
ており、その電気抵抗値は各発熱抵抗体群毎に略一定
(±1.2%以内)に揃えられ、発熱抵抗体群毎の平均
抵抗値は後述するインク8の粘度に応じた値に設定され
ている。
The heating resistors 3 are divided into three heating resistor groups arranged in a line in the main scanning direction, and the electric resistance value thereof is substantially constant for each heating resistor group ( Within ± 1.2%), the average resistance value for each heating resistor group is set to a value according to the viscosity of the ink 8 described later.

【0021】尚、前記発熱抵抗体3や給電配線4は、従
来周知の薄膜形成技術を採用することによって形成され
る。例えば、上述の抵抗材料とアルミニウム等の金属材
料とを従来周知のスパッタリング法によりベースプレー
ト2の上面に順次被着させ、得られた抵抗薄膜ならびに
金属薄膜を従来周知のフォトリソグラフィー及びエッチ
ング技術にて所定パターンに微細加工することによって
発熱抵抗体3及び給電配線4が形成される。
The heating resistor 3 and the power supply wiring 4 are formed by adopting a conventionally known thin film forming technique. For example, the above resistance material and a metal material such as aluminum are sequentially deposited on the upper surface of the base plate 2 by a conventionally known sputtering method, and the obtained resistance thin film and metal thin film are predetermined by conventionally known photolithography and etching techniques. The heating resistor 3 and the power supply wiring 4 are formed by finely processing the pattern.

【0022】そして前記発熱抵抗体3や給電配線4の上
面には窒化珪素等から成る保護膜5が被着され、この保
護膜5によって発熱抵抗体3や給電配線4がインク8の
接触による腐食等から保護されている。
A protective film 5 made of silicon nitride or the like is deposited on the upper surfaces of the heat generating resistor 3 and the power supply wiring 4, and the heat generating resistor 3 and the power supply wiring 4 are corroded by the contact of the ink 8 by the protective film 5. Are protected from

【0023】また一方、前記天板6は、上述したヘッド
基板1上に、間に所定の間隙を形成するようにして配設
される。
On the other hand, the top plate 6 is arranged on the above-mentioned head substrate 1 so as to form a predetermined gap therebetween.

【0024】前記天板6は、ヘッド基板1上の発熱抵抗
体3と1対1に対応する多数のインク吐出孔7を有して
おり、これらのインク吐出孔7が対応する発熱抵抗体3
の真上に位置するようにしてヘッド基板1に対し取着・
固定されている。
The top plate 6 has a large number of ink ejection holes 7 corresponding to the heating resistors 3 on the head substrate 1 in a one-to-one correspondence. The heating resistors 3 to which these ink ejection holes 7 correspond.
Attach it to the head substrate 1 so that it is located right above
It is fixed.

【0025】また前記インク吐出孔7は、各々の直径が
10μm〜100μmの大きさに設定されており、イン
クジェットヘッドの記録動作時、発熱抵抗体3の発熱に
伴いインク8中に気泡Aが発生すると、気泡Aの発生に
伴う圧力でもってインク8の一部をインク吐出孔7より
記録紙に向けて吐出するようになっている。
The diameter of each of the ink ejection holes 7 is set to 10 μm to 100 μm, and bubbles A are generated in the ink 8 as the heating resistor 3 heats during the recording operation of the ink jet head. Then, a part of the ink 8 is ejected from the ink ejection hole 7 toward the recording paper by the pressure caused by the generation of the bubble A.

【0026】このような天板6は、モリブデン等の金属
やアルミナセラミックス等の電気絶縁性材料あるいは感
光性樹脂から成り、例えばモリブデンから成る場合、モ
リブデンのインゴット(塊)を従来周知の金属加工法に
よって所定厚みの板体と成し、得られた板体に従来周知
のレーザー加工によってインク吐出孔7を厚み方向に穿
設することにより製作され、得られた天板6をヘッド基
板1上に図示しないスペーサを介して載置することでヘ
ッド基板1に対し固定される。
The top plate 6 is made of a metal such as molybdenum, an electrically insulating material such as alumina ceramics, or a photosensitive resin. For example, when the top plate 6 is made of molybdenum, a molybdenum ingot (lump) is formed by a conventionally known metal working method. Is formed into a plate body having a predetermined thickness, and the obtained plate body is manufactured by forming ink ejection holes 7 in the thickness direction by a well-known laser processing, and the obtained top plate 6 is formed on the head substrate 1. It is fixed to the head substrate 1 by placing it via a spacer (not shown).

【0027】そして、ヘッド基板1−天板6間に形成さ
れる間隙は、主走査方向に一列状に配された3つの区
画、即ち、前述した発熱抵抗体群に対応した3つの区画
A,B,Cに区分され、各区画A,B,Cには粘度の異
なる3種類のカラーインク8がそれぞれ充填される。
The gaps formed between the head substrate 1 and the top plate 6 are three sections arranged in a line in the main scanning direction, that is, three sections A corresponding to the above-mentioned heating resistor group. Each of the sections A, B, and C is filled with three types of color inks 8 having different viscosities.

【0028】このようなカラーインク8としては、例え
ばマゼンタ、シアン、イエローの3種類のインクが用い
られ、その粘度は例えばマゼンタインクが1.8mPa
・s、シアンインクが1.6mPa・s、イエローイン
クが1.4mPa・sとなっている。
As such a color ink 8, for example, three kinds of inks of magenta, cyan and yellow are used, and the viscosity thereof is, for example, 1.8 mPa of magenta ink.
.S, cyan ink is 1.6 mPa.s, and yellow ink is 1.4 mPa.s.

【0029】前記発熱抵抗体群の平均抵抗値は、前述し
た如く、これらインク8の粘度に応じて、具体的にはイ
ンク8の粘度が高いものほど小さい値に設定されてお
り、マゼンタインクが充填される区画Aの内側に配され
る発熱抵抗体群は298.6Ωに、シアンインクが充填
される区画Bの内側に配される発熱抵抗体群は300.
8Ωに、またイエローインクが充填される区画Cの内側
に配される発熱抵抗体群は301.6Ωに設定される。
As described above, the average resistance value of the heating resistor group is set to a smaller value depending on the viscosity of these inks 8, specifically, the higher the viscosity of the ink 8, the smaller the magenta ink. The heating resistor group disposed inside the filled section A is 298.6Ω, and the heating resistor group disposed inside the section B filled with cyan ink is 300.
8Ω, and the heating resistor group disposed inside the section C filled with yellow ink is set to 301.6Ω.

【0030】このように、ヘッド基板1−天板6間に設
けられている各区画の内側に位置する発熱抵抗体5の平
均抵抗値を、対応する区画に充填されているインク8の
粘度に応じて個々に設定することにより、全ての区画
A,B,Cより吐出されるインク8の吐出速度や吐出量
を略一定に揃えることができ、記録紙に良好な印画を形
成することが可能となる。
In this way, the average resistance value of the heating resistor 5 located inside each section provided between the head substrate 1 and the top plate 6 is set to the viscosity of the ink 8 filled in the corresponding section. According to the individual setting, the ejection speed and the ejection amount of the ink 8 ejected from all the sections A, B, C can be made substantially constant, and a good print can be formed on the recording paper. Becomes

【0031】しかもこの場合、発熱抵抗体3の電気抵抗
値そのものを調整することでインク8の吐出量ならびに
吐出速度を略等しく揃えることができるため、補正デー
タ等を用いて印加電力を調整するような場合に比し、補
正データ格納用のメモリや複雑な補正回路、専用の電源
回路等が不要となり、インクジェットヘッドの構成が簡
素に維持され、製品としてのインクジェットヘッドを安
価になすことができる利点もある。
Further, in this case, since the discharge amount and the discharge speed of the ink 8 can be made substantially equal by adjusting the electric resistance value itself of the heating resistor 3, the applied power is adjusted by using the correction data and the like. Compared with other cases, a memory for storing correction data, a complicated correction circuit, a dedicated power supply circuit, etc. are not required, and the configuration of the inkjet head can be kept simple, and the inkjet head as a product can be made inexpensive. There is also.

【0032】尚、このようなインク8としては、例えば
顔料タイプの水性インクや水性染料インク等が使用さ
れ、該インク8は図示しないインクタンクからヘッド基
板1−天板6間に供給され、発熱抵抗体3の発熱に伴う
熱エネルギーによってインク8中に気泡Aが発生する
と、気泡の発生に伴う圧力でもってインク8の一部がイ
ンク吐出孔7より外部に吐出され、これを天板6の外表
面に沿って搬送される記録紙に付着させることによって
所定の画像が記録される。
As the ink 8, for example, pigment type water-based ink or water-based dye ink is used, and the ink 8 is supplied from the ink tank (not shown) between the head substrate 1 and the top plate 6 to generate heat. When a bubble A is generated in the ink 8 due to the heat energy generated by the heat generation of the resistor 3, a part of the ink 8 is ejected to the outside from the ink ejection hole 7 by the pressure caused by the generation of the bubble, and this is ejected from the top plate 6. A predetermined image is recorded by adhering it to the recording paper conveyed along the outer surface.

【0033】次に上述したインクジェットヘッドの発熱
抵抗体3の抵抗値を調整する方法について、従来周知の
パルストリミング法を用いる場合を例に説明する。 (1)まず、上面に多数の発熱抵抗体3を有したヘッド
基板1を準備し、各区画に充填されるインク8の粘度を
それぞれ測定する。
Next, a method for adjusting the resistance value of the heating resistor 3 of the above-mentioned ink jet head will be described by taking the case of using the conventionally well-known pulse trimming method as an example. (1) First, the head substrate 1 having a large number of heating resistors 3 on its upper surface is prepared, and the viscosity of the ink 8 filled in each compartment is measured.

【0034】(2)次に、インク8の粘度に対応した平
均抵抗値を、インク粘度と平均抵抗値の関係を示す換算
テーブル(図3参照)より求める。この換算テーブル
は、様々な粘度のインク8を充填したインクジェットヘ
ッドを用いて実際にインク8を吐出させることによって
得たデータに基づくもので、この図3によれば、インク
8の粘度が1.8mPa・sの場合、発熱抵抗体3の平
均抵抗値(目標抵抗値)は298.6Ωに、またインク
8の粘度が1.6mPa・sの場合、目標抵抗値は30
0.8Ωに設定される。
(2) Next, the average resistance value corresponding to the viscosity of the ink 8 is obtained from the conversion table (see FIG. 3) showing the relationship between the ink viscosity and the average resistance value. This conversion table is based on data obtained by actually ejecting the ink 8 using an inkjet head filled with the ink 8 having various viscosities. According to FIG. 3, the viscosity of the ink 8 is 1. In the case of 8 mPa · s, the average resistance value (target resistance value) of the heating resistor 3 is 298.6Ω, and in the case where the viscosity of the ink 8 is 1.6 mPa · s, the target resistance value is 30.
It is set to 0.8Ω.

【0035】(3)次に、ヘッド基板1上に形成した発
熱抵抗体3の電気抵抗値をプローバー等を用いて個々に
測定するとともに、該測定値と(2)の工程で得た目標
抵抗値との差に相当する抵抗値補正幅を求め、しかる
後、個々の発熱抵抗体3に所定のトリミングパルスを印
加してパルストリミングを行う。
(3) Next, the electric resistance value of the heating resistor 3 formed on the head substrate 1 is individually measured using a prober or the like, and the measured value and the target resistance obtained in the step (2) are measured. The resistance value correction width corresponding to the difference from the value is obtained, and thereafter, a predetermined trimming pulse is applied to each heating resistor 3 to perform pulse trimming.

【0036】かかるパルストリミング法では、抵抗値補
正幅に対応するトリミングパルスを発熱抵抗体3に印加
して発熱抵抗体3の電気抵抗値を下降もしくは上昇させ
ることによって発熱抵抗体3の電気抵抗値が調整され、
例えば、発熱抵抗体3の抵抗値を下降させる場合は、発
熱抵抗体3に対しパルス幅(通電時間)が比較的短く、
振幅(電圧値)が比較的大きなトリミングパルスが用い
られ、このようなトリミングパルスを発熱抵抗体3に印
加することで抵抗材料を結晶化させ、発熱抵抗体3をア
ニールすることによって抵抗値の下降現象が起こる。
In such a pulse trimming method, a trimming pulse corresponding to the resistance value correction width is applied to the heating resistor 3 to lower or increase the electrical resistance value of the heating resistor 3 to thereby increase or decrease the electrical resistance value of the heating resistor 3. Is adjusted,
For example, when lowering the resistance value of the heating resistor 3, the pulse width (energization time) is relatively short with respect to the heating resistor 3,
A trimming pulse having a relatively large amplitude (voltage value) is used. By applying such a trimming pulse to the heating resistor 3, the resistance material is crystallized and the heating resistor 3 is annealed to lower the resistance value. The phenomenon occurs.

【0037】また、発熱抵抗体3の抵抗値を上昇させる
場合は、発熱抵抗体3に対しパルス幅が比較的長く、振
幅が比較的小さなトリミングパルスが用いられ、このよ
うなトリミングパルスを発熱抵抗体3に印加することで
発熱抵抗体3を形成する抵抗材料が大気中の酸素や発熱
抵抗体3上に配される保護膜5中の酸素等と結合し、表
面に薄い酸化膜を形成することによって抵抗値の上昇現
象が起こる。
When the resistance value of the heating resistor 3 is increased, a trimming pulse having a relatively long pulse width and a relatively small amplitude is used for the heating resistor 3, and such a trimming pulse is used as the heating resistor. When applied to the body 3, the resistance material forming the heating resistor 3 is combined with oxygen in the atmosphere or oxygen in the protective film 5 disposed on the heating resistor 3 to form a thin oxide film on the surface. As a result, the phenomenon that the resistance value rises occurs.

【0038】そして、上述のトリミング作業を行なった
後、トリミングを行なった発熱抵抗体3の抵抗値を再度
測定し、その測定値が目標抵抗値に対して十分に近づい
ていない場合は、抵抗値が許容範囲に入るまで上述のト
リミング作業を繰り返し行う。
After the above-mentioned trimming work, the resistance value of the trimmed heating resistor 3 is measured again. If the measured value is not sufficiently close to the target resistance value, the resistance value is The above-mentioned trimming work is repeated until is within the allowable range.

【0039】尚、このようなトリミング作業では、抵抗
値調整を、抵抗値の下降もしくは上昇のいずれかのみで
行なっても良いし、抵抗値の下降、上昇の双方で行うよ
うにしても良く、例えば、抵抗値の下降のみで発熱抵抗
体3の抵抗値調整を行う場合は、当初の抵抗値が全て目
標抵抗値に対し十分に高く設定されるように抵抗薄膜の
抵抗材料、膜厚等を選択する。
In such trimming work, the resistance value may be adjusted only by decreasing or increasing the resistance value, or by both decreasing and increasing the resistance value. For example, when the resistance value of the heating resistor 3 is adjusted only by lowering the resistance value, the resistance material, the film thickness, etc. of the resistance thin film are set so that the initial resistance value is set sufficiently higher than the target resistance value. select.

【0040】以上のようなパルストリミング法にて抵抗
値調整を行う場合、発熱抵抗体3の抵抗値を精度良く、
且つ簡単に調整することができ、これによってインクジ
ェットヘッドの生産性を高く維持することもできる。
When the resistance value is adjusted by the pulse trimming method as described above, the resistance value of the heating resistor 3 is accurately measured,
In addition, the adjustment can be easily performed, and thus the productivity of the inkjet head can be maintained high.

【0041】またこの場合、発熱抵抗体3をTaSiO
系抵抗材料により形成し、且つTa含有率を50原子%
〜60原子%に設定しておけば、発熱抵抗体3の電気抵
抗値を従来周知のパルストリミング法にて調整する際、
トリミングパルスを印加したときの抵抗値変動量が適度
な大きさになり、パルストリミング法によってより細か
な抵抗値調整がし易くなるという利点がある。
In this case, the heating resistor 3 is made of TaSiO.
It is made of a system resistance material and has a Ta content of 50 atom%.
If the electric resistance value of the heating resistor 3 is adjusted by the conventionally well-known pulse trimming method by setting it to ˜60 atomic%,
There is an advantage that the amount of change in resistance value when the trimming pulse is applied becomes an appropriate amount, and the resistance value can be more finely adjusted by the pulse trimming method.

【0042】ここで、発熱抵抗体3内のTa含有率が6
0原子%よりも大きいと、トリミングパルスを印加した
ときの発熱抵抗体3の抵抗値変動が大きくなって細かな
抵抗値調整が困難になる傾向があり、一方、発熱抵抗体
3内のTa含有率が50原子%よりも小さいと、トリミ
ングパルスを印加したときの発熱抵抗体3の抵抗値変動
が小さいため、発熱抵抗体3の電気抵抗値を大きく変化
させる場合に、抵抗値調整に長時間を要してしまう。従
って、発熱抵抗体3を形成する抵抗材料中のTa含有率
を50原子%〜60原子%に設定しておくことが好まし
い。
Here, the Ta content in the heating resistor 3 is 6
If it is larger than 0 atom%, the resistance value variation of the heating resistor 3 when a trimming pulse is applied tends to be large and it becomes difficult to finely adjust the resistance value. On the other hand, Ta content in the heating resistor 3 is included. When the ratio is less than 50 atomic%, the resistance value variation of the heating resistor 3 when the trimming pulse is applied is small, and therefore, when the electric resistance value of the heating resistor 3 is largely changed, it takes a long time to adjust the resistance value. Will be required. Therefore, it is preferable to set the Ta content rate in the resistance material forming the heating resistor 3 to 50 atom% to 60 atom%.

【0043】尚、本発明は上述の実施形態に限定される
ものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において
種々の変更、改良等が可能である。
The present invention is not limited to the above-mentioned embodiments, and various changes and improvements can be made without departing from the gist of the present invention.

【0044】例えば上述の実施形態においては、ヘッド
基板1−天板6間の間隙を3つの区画に区分し、これら
の区画にマゼンタ、シアン、イエローの3種類のインク
8をそれぞれ充填してインクジェットヘッドを構成する
ようにしたが、更に区画数を増やしてブラック、フォト
マゼンタ、フォトシアン、フォトイエロー等のインク8
も吐出させるように構成しても構わない。
For example, in the above-described embodiment, the gap between the head substrate 1 and the top plate 6 is divided into three sections, and these sections are filled with three kinds of inks 8 of magenta, cyan, and yellow, respectively, and the ink jet is carried out. Although the head is configured, the number of sections is further increased and ink of black, photomagenta, photocyan, photoyellow, etc. 8
It may also be configured to discharge.

【0045】また上述の実施形態においては、インク吐
出孔7を天板6に設けるようにしたが、これに代えて、
インク滴をヘッド基板3のエッジより吐出させるエッジ
シュータータイプのインクジェットヘッドに本発明を適
用するにあたり、インク吐出孔を天板には設けず、ヘッ
ド基板の一端側でヘッド基板と天板との間にインク吐出
孔を設けても構わない。
In the above embodiment, the ink discharge hole 7 is provided in the top plate 6, but instead of this,
In applying the present invention to an edge shooter type inkjet head that ejects ink droplets from the edge of the head substrate 3, the ink ejection holes are not provided in the top plate, and one end side of the head substrate is provided between the head substrate and the top plate. Ink ejection holes may be provided in the.

【0046】更に上述の実施形態において、ヘッド基板
1上に、発熱抵抗体3の発熱を制御するためのドライバ
ーICを搭載しても良いことは言うまでもない。
Further, in the above embodiment, it goes without saying that a driver IC for controlling the heat generation of the heat generating resistor 3 may be mounted on the head substrate 1.

【0047】[0047]

【発明の効果】本発明によれば、ヘッド基板−天板間の
間隙を複数の区画に区分するとともに、該区画内に粘度
の異なる複数のインクをそれぞれ充填したインクジェッ
トヘッドにおいて、各区画内に位置する発熱抵抗体の平
均抵抗値を該区画に充填されるインクの粘度に応じて個
々に設定することにより、全ての区画に充填されたイン
クの吐出速度や吐出量を略一定に揃えることができる。
しかもこの場合、発熱抵抗体への印加電力を調整する必
要はなく、印加電力調整用の特殊な電源回路等は一切不
要であることから、インクジェットヘッドの構成ならび
に制御機構は簡素に維持され、製品としてのインクジェ
ットヘッドを安価になすことができるようになる。
According to the present invention, in the ink jet head in which the gap between the head substrate and the top plate is divided into a plurality of compartments and a plurality of inks having different viscosities are respectively filled in the compartments, By individually setting the average resistance value of the positioned heating resistors according to the viscosity of the ink filled in the compartments, the ejection speed and the ejection amount of the ink filled in all the compartments can be made substantially constant. it can.
Moreover, in this case, there is no need to adjust the electric power applied to the heating resistor, and no special power supply circuit for adjusting the applied power is required. Therefore, the configuration and control mechanism of the inkjet head can be simply maintained. As a result, the inkjet head can be manufactured at low cost.

【0048】また本発明のインクジェットヘッドによれ
ば、発熱抵抗体の抵抗値調整をパルストリミング法にて
行うことにより、発熱抵抗体の抵抗値を精度良く、且つ
簡単に調整することができ、これによってインクジェッ
トヘッドの生産性を高く維持することも可能である。
According to the ink jet head of the present invention, the resistance value of the heating resistor is adjusted by the pulse trimming method, so that the resistance value of the heating resistor can be adjusted accurately and easily. It is also possible to maintain high productivity of the inkjet head.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の一実施形態に係るインクジェットヘッ
ドの断面図である。
FIG. 1 is a cross-sectional view of an inkjet head according to an embodiment of the present invention.

【図2】図1のインクジェットヘッドを天板6側から見
た平面図である。
FIG. 2 is a plan view of the inkjet head of FIG. 1 viewed from a top plate 6 side.

【図3】インクの粘度と目標抵抗値との関係を示す線図
である。
FIG. 3 is a diagram showing a relationship between ink viscosity and a target resistance value.

【図4】従来のインクジェットヘッドの断面図である。FIG. 4 is a cross-sectional view of a conventional inkjet head.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1・・・ヘッド基板 2・・・ベースプレート 3・・・発熱抵抗体 4・・・給電配線 5・・・保護膜 6・・・天板 7・・・インク吐出孔 8・・・インク A,B,C・・・区画 1 ... Head substrate 2 ... Base plate 3 ... Heating resistor 4 power supply wiring 5 ... Protective film 6 ... top plate 7 ... Ink ejection hole 8 ... Ink A, B, C ... Section

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】主走査方向に配列した多数の発熱抵抗体を
有するヘッド基板上に、間に所定の間隙を形成するよう
にして天板を配設せしめ、前記間隙を主走査方向に一列
状に配される複数個の区画に区分するとともに、これら
の区画内にインクを充填してなり、前記発熱抵抗体を選
択的に発熱させてインクをインク吐出孔より吐出させる
ことによって記録紙に印画を形成するインクジェットヘ
ッドにおいて、 前記間隙に充填されるインクの粘度が区画毎に異なって
おり、且つ区画の内側に位置する発熱抵抗体の平均抵抗
値が、対応する区画内に充填されているインクの粘度が
大きいほど小さい値となっていることを特徴とするイン
クジェットヘッド。
1. A top plate is arranged on a head substrate having a large number of heating resistors arranged in the main scanning direction so as to form a predetermined gap therebetween, and the gaps are arranged in a line in the main scanning direction. Is divided into a plurality of compartments and ink is filled in these compartments, and the heating resistor is selectively heated to eject the ink from the ink ejection holes to print on the recording paper. In the ink jet head for forming the ink, the viscosity of the ink filled in the gap is different for each section, and the average resistance value of the heating resistors located inside the section is filled in the corresponding section. The ink jet head is characterized in that the larger the viscosity of, the smaller the value.
【請求項2】前記発熱抵抗体はパルストリミング法にて
抵抗値調整されていることを特徴とする請求項1に記載
のインクジェットヘッド。
2. The ink jet head according to claim 1, wherein the heating resistor has a resistance value adjusted by a pulse trimming method.
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