JP2001121702A - インクジェットヘッドおよびその制御方法 - Google Patents

インクジェットヘッドおよびその制御方法

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JP2001121702A JP30543999A JP30543999A JP2001121702A JP 2001121702 A JP2001121702 A JP 2001121702A JP 30543999 A JP30543999 A JP 30543999A JP 30543999 A JP30543999 A JP 30543999A JP 2001121702 A JP2001121702 A JP 2001121702A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 回路を複雑化することなく、広い範囲でイン
ク滴量を変調して十分な階調表現を行なうことのできる
インクジェットヘッドを提供する。 【解決手段】 バブルの圧力によってインク滴をノズル
２８から噴出するインクジェットヘッドであって、圧力
室２１内に、発熱によりバブルを発生させるための複数
の発熱領域１１〜１３を備える。各発熱領域１１〜１３
に含まれるヒータ膜１は、互いに電気的に並列に接続さ
れる。各発熱領域１１〜１３は、絶縁膜３１，３，３３
の熱伝導率を違えることによって、圧力室２１に接する
面の熱効率に差が設けられ、ノズル２８に近い側がより
熱効率の良い発熱領域となっている。したがって、印加
エネルギーの大きさを変えることでバブルの発生する発
熱領域を選択することができ、インク滴量の多段階の制
御が可能となる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、発熱により発生す
るバブルの圧力によってインク滴をノズルから外部に噴
射し記録を行なう、バブルジェット方式のサーマルイン
クジェット技術に関するものであり、特に階調記録を行
なうためのインクジェット記録装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】インクジェット記録装置における中間調
表現方法として、噴射するインク滴量を変化させる方法
がある。従来、バブルジェット方式のサーマルインクジ
ェットヘッドにおいて、インク適量を変化させるために
適用可能な手段としては、実開昭５７−１４１０４３号
公報に示された回路がある。これは、ヒータに印加する
駆動パルスの電圧値に応じてインク滴の噴射する量を変
えようとするものである。また、特開昭６２−２６１４
５３号公報には、１つの圧力室内に複数のヒータを直列
に配置し、それらのヒータの中から一部のヒータを選択
して一定のタイミングでインクを加熱することによって
所望の大きさのバブルを発生させ、所望のインク滴量を
噴射する方法が開示されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】実開昭５７−１４１０
４３号公報に示された回路を用いてインクジェットヘッ
ドを構成したとしても、ヒータが１つである場合、印加
エネルギーと噴射インク滴量との関係は、図８に示す関
係にある。すなわち、ある値以上の印加電圧に対して
は、印加電圧が増加してもインク滴量がほとんど変化し
ない平坦な領域が存在する。したがって、この回路を使
用して印加電圧を制御できたとしても、インク滴量の変
化する範囲は狭く、十分な階調レベルが得られない。
【０００４】また、特開昭６２−２６１４５３号公報に
示された方式によれば、広い範囲で噴射するインク滴量
を変えることはできるが、複数のヒータに独立に信号を
印加して駆動させるため、ヒータの数に応じた配線や駆
動回路が必要となり、装置の小型化が困難となり、作製
コストも増大する。
【０００５】本発明は、これらの問題を解決し、駆動回
路を複雑化することなく、広い範囲でインク滴量を変調
して十分な階調表現を行なうことのできるインクジェッ
トヘッドを提供することを目的とする。
【０００６】さらに他の１つの目的は、圧力室内の一部
の配線の断線によってインク滴の噴射が容易に途切れる
ことのないインクジェットヘッドを提供することにあ
る。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明に基づくインクジェットヘッドにおいては、
バブルの圧力によってインク滴をノズルから噴出するイ
ンクジェットヘッドであって、上記ノズルに連通した圧
力室と、上記圧力室内に、発熱により上記バブルを発生
させるための複数の発熱領域とを備え、各上記発熱領域
に含まれるヒータ膜は、互いに電気的に並列に接続さ
れ、上記圧力室に接する面の熱効率が異なる。
【０００８】上記構成を採用することにより、印加エネ
ルギーの大きさを変えることでバブルの発生する発熱領
域を選択することができ、広範囲の印加エネルギーにお
いて、噴出させるインク滴量の多段階の制御が可能とな
る。その結果、多階調での記録が可能となる。また、各
ヒータ膜は互いに電気的に並列に接続されているので、
いずれかのヒータ膜に通じる配線が断線しても、そのこ
とのみを原因としてインクの噴出が途絶えることはな
く、長期に渡って信頼性の高い印刷品位を持続すること
ができる。
【０００９】上記発明において好ましくは、上記発熱領
域は、上記ヒータ膜の下側に絶縁膜を含み、上記絶縁膜
の熱伝導率が異なることにより、上記熱効率に差を設け
る。
【００１０】あるいは、上記発熱領域は、上記ヒータ膜
下側に絶縁膜を含み、上記絶縁膜の厚さが異なることに
より、熱効率に差を設ける。
【００１１】あるいは、上記発熱領域は、上記ヒータ膜
下側に絶縁膜を含み、上記絶縁膜の熱伝導率と厚さとの
比が異なることにより、熱効率に差を設ける。
【００１２】あるいは、上記発熱領域は、上記ヒータ膜
上側に保護膜を含み、上記保護膜の熱伝導率が異なるこ
とにより、熱効率に差を設ける。
【００１３】あるいは、上記発熱領域は、上記ヒータ膜
上側に保護膜を含み、上記保護膜の厚さが異なることに
より、熱効率に差を設ける。
【００１４】あるいは、上記発熱領域は、上記ヒータ膜
上側に保護膜を含み、上記保護膜の熱伝導率と厚さとの
比が異なることにより、熱効率に差を設ける。
【００１５】各上記構成を採用することにより、各発熱
領域の熱効率に容易に差を設けることができ、広範囲の
印加エネルギーにおいて、噴出させるインク滴量の多段
階の制御が可能となる。その結果、多階調の記録が可能
となる。
【００１６】上記発明においてさらに好ましくは、上記
ノズルと上記圧力室にインクを供給するためのインク供
給口とを結ぶ線上に、上記発熱領域を、上記ノズルに最
も近い発熱領域が上記熱効率が最も高く、上記熱効率が
連続的に変化するように配置する。
【００１７】上記構成を採用することにより、インクが
バブルを発生させる熱効率の高い発熱領域に到達するま
での他の発熱領域においても、インクは、熱効率の低い
発熱領域によって、予備的に加熱される。その結果、熱
効率の高い発熱領域におけるバブル発生のために必要な
エネルギーは、熱効率の高い発熱領域のみを単独で設け
た場合に比べて、低減することができる。
【００１８】本発明に基づくインクジェットヘッドの制
御方法においては、バブルの圧力によってインク滴をノ
ズルから噴出するインクジェットヘッドであって、上記
ノズルに連通した圧力室と、上記圧力室内に、発熱によ
り上記バブルを発生させるための複数の発熱領域を備
え、各上記発熱領域に含まれるヒータ膜は、互いに電気
的に並列に接続され、上記圧力室に接する面の熱効率が
異なるインクジェットヘッドを用いて、記録する画像の
濃度に応じて上記発熱領域に印加するエネルギーを制御
し、上記インク滴の量を変化させて階調を有する記録を
行なう。
【００１９】上記方法を採用することにより、広範囲の
印加エネルギーにおいて、噴出させるインク滴量の多段
階の制御が可能となる。その結果、多階調での記録が可
能となる。また、各ヒータ膜は互いに電気的に並列に接
続されているので、いずれかのヒータ膜に通じる配線が
断線しても、そのことのみを原因としてインクの噴出が
途絶えることはなく、長期に渡って信頼性の高い印刷品
位を持続することができる。
【００２０】
【発明の実施の形態】（実施の形態１）本実施の形態に
おけるインクジェットヘッドは、一般的なインクジェッ
トプリンタに使用される、バブルジェット方式の記録ヘ
ッドである。
【００２１】（基本的構造）図１、図２に、本実施の形
態におけるインクジェットヘッドの構成を示す。図１
は、図２におけるＩ−Ｉ線矢視断面図である。図２は、
図１におけるＩＩ−ＩＩ線矢視断面図である。基板２０
とノズルプレート２７とは隔壁２３を介在して対向して
おり、基板２０、ノズルプレート２７および隔壁２３に
囲まれる空間としてインクを封入するための圧力室２１
が形成される。また、圧力室２１の一方にはインクを供
給するためのインク供給口２５が設けられている。ノズ
ルプレート２７の中央部にはインクを噴射するためのノ
ズル２８が設けられている。
【００２２】また、圧力室２１の内部に面して、発熱領
域１１，１２，１３が配置されている。発熱領域１１，
１２，１３は絶縁膜３、ヒータ膜１、保護膜４から構成
されている。絶縁膜３は、基板２０に接し、ヒータ膜１
と基板２０との断熱を図るとともに、ヒータ膜１に印加
されるパルス電流の基板への漏電を防ぐためのものであ
る。保護膜４は、圧力室２１内のインクがヒータ膜１に
直接付着することを防止するためのものである。ヒータ
膜１の両端部には、図１に示すように、電源２４からの
パルス電流をヒータ膜１に印加するための配線２２がつ
ながっている。
【００２３】このインクジェットヘッドは、記録の際に
は、パルス電流によって、ヒータ膜１がパルス状に発熱
するように設定されている。この発熱により、圧力室２
１内のインクが瞬間的に沸騰し、バブルが発生すること
によって、ノズル２８からインク滴が噴射する。
【００２４】（発熱領域の構造）本実施の形態では、図
１、図２に示すように、圧力室２１内に３つの発熱領域
１１，１２，１３が並列に接続されている。図２に示す
ように、発熱領域１１，１２，１３の各々においては、
各ヒータ膜１の下側に位置する絶縁膜に相違点がある。
発熱領域１２においては、絶縁膜３が形成されている
が、発熱領域１１においては、絶縁膜３の代りに絶縁膜
３１が形成され、発熱領域１３においては、絶縁膜３の
代りに絶縁膜３３が形成されている。絶縁膜３１，３３
は、絶縁膜３に比べて厚さはほぼ同じであるが、熱伝導
率が異なる。絶縁膜３１，３，３３の熱伝導率をそれぞ
れλ1，λ2，λ3とすると、λ1＜λ2＜λ3の関係があ
る。
【００２５】ここで、絶縁膜の熱伝導率を変えるには、
成膜する絶縁膜の材料を変えればよい。たとえば、発熱
領域１１における絶縁膜３１をＴａＮ（熱伝導率９．６
Ｊ／ｍ・ｓ・ｋ）にし、発熱領域１２における絶縁膜３
をＡｌ2Ｏ3（熱伝導率２０．５Ｊ／ｍ・ｓ・ｋ）にし、
発熱領域１３における絶縁膜をＡｌＮ（熱伝導率３０．
０Ｊ／ｍ・ｓ・ｋ）にすれば、絶縁膜３１，３，３３の
熱伝導率λ1，λ2，λ 3にはλ1＜λ2＜λ3の関係を持た
せることができる。
【００２６】（作用・効果）発熱領域１１に対応する絶
縁膜３１の熱伝導率が最も低いため、発熱領域１１が最
も基板２０に熱を放出しづらい。したがって、３つのヒ
ータ膜１に同時に同じエネルギーを印加した場合、発熱
領域１１では基板２０に熱を放出しづらい分、ヒータ膜
１の上側に形成される保護膜４の温度上昇が最も顕著
で、最も速やかにインクがバブルが発生する温度に達す
ることができる。すなわち、ヒータ膜１に印加したエネ
ルギーによって圧力室２１に接する保護膜４の表面から
いかに多くの熱を放出できるかという意味での熱効率
（以下、「熱効率」といったときは、特記ない限りこの
意味での熱効率を意味する。）という点では、発熱領域
１１＞発熱領域１２＞発熱領域１３の関係となる。
【００２７】発熱領域１１，１２，１３に上述のように
熱効率の差があることから、印加するエネルギーの値を
適当に選ぶことによって、発熱領域１１，１２，１３の
一部または全部でバブルが発生するようにすることがで
きる。
【００２８】図３、図８に印加エネルギーと噴射するイ
ンクの体積（インク滴量）との関係を示す。図８は、仮
に１つの圧力室内に１つの発熱領域のみを設けたとした
場合に、印加エネルギーと噴射するインク滴量との関係
を示した図である。印加エネルギーが小さい範囲では、
印加エネルギーによってインク滴量を変化させることが
できるが、印加エネルギーが大きくなると、インク滴量
はほとんど変化しない。また、印加エネルギーが小さい
範囲ではグラフの立ち上がりが急峻であり、実際に噴出
するインク滴量はノズルの性能のばらつきの影響も受け
ることから、正確にインク滴量を制御するのは難しい。
【００２９】これに対して、図３に、本実施の形態にお
ける印加エネルギーと噴射するインクの体積（インク滴
量）との関係を示す。印加エネルギーがＥ１を超える場
合、発熱領域１１でバブルが発生し、体積Ｖ１のインク
滴がノズル２８から噴出する。印加エネルギーがさらに
大きく、Ｅ２を超える場合、発熱領域１１，１２でバブ
ルが発生し、体積Ｖ１の２倍である体積Ｖ２のインク滴
がノズル２８から噴出する。印加エネルギーがＥ３を超
えれば、発熱領域１１，１２，１３のいずれにおいても
バブルが発生し、ノズル２８から噴出するインク滴量は
体積Ｖ１の３倍である体積Ｖ３となる。発熱領域の数を
増やし、印加エネルギーを大きくすれば、噴射するイン
ク滴の体積は、さらにＶ１の４倍、５倍、６倍‥‥と増
加させることができる。
【００３０】また、図３のグラフにおいて平坦な部分が
あるので、ノズル２８やヒータ膜１の性能のばらつきが
あっても制御が容易である。さらに複数のヒータ膜１を
並列に接続しているので、仮にいずれかのヒータ膜１に
通じる配線２２が断線しても他のヒータ膜１には引続き
エネルギーの印加が可能であり、噴出するインク滴量が
突然０にはなることはない。したがって、印刷を行なっ
た場合、白点、白線などの印刷不良が発生することは避
けることができ、長期に渡って、信頼性の高い印刷品位
を持続することができる。
【００３１】また、１つの圧力室２１内において複数の
ヒータ膜１に同じ信号を印加して駆動させるため、特開
昭６２−２６１４５３号公報に開示されたインクジェッ
トヘッドにおいて必要であったようなヒータ膜の数に応
じた配線や駆動回路が不要であり、装置の小型化、作製
コストの低減が可能となる。
【００３２】絶縁膜の材料は、上述の材料に限定される
ものではなく、互いに熱伝導率が異なる組合せであれ
ば、他の各種材料を使用することもできる。たとえば、
ＰＩ（熱伝導率０．１７４Ｊ／ｍ・ｓ・ｋ）、ＳｉＯ2
（熱伝導率１．３５Ｊ／ｍ・ｓ・ｋ）を使用すれば、よ
り小さいエネルギーにおいてもバブルを発生させ、イン
クを噴出させることができる。一方、Ｓｉ3Ｎ4（熱伝導
率３５．５Ｊ／ｍ・ｓ・ｋ）を使用すれば、バブルを発
生させ、インクを噴出させるためにより大きいエネルギ
ーを必要とする発熱領域を実現することができる。さら
に他の広範囲な熱伝導率の値を有する材料を組合せて使
用し、多数の発熱領域を１つの圧力室２１内に配置すれ
ば、広範囲の印加エネルギーにおいて、噴出させるイン
ク滴量の多段階の制御が可能となる。その結果、多階調
の記録が可能な記録装置を提供することができる。
【００３３】（実施の形態２） （構造）図４に、本実施の形態におけるインクジェット
ヘッドの構成を示す。構成は基本的には、実施の形態１
におけるものと同じであるが、本実施の形態では、発熱
領域１１，１２，１３の絶縁膜の熱伝導率は等しく、厚
さが異なっている。発熱領域１１，１２，１３における
絶縁膜３の厚さをそれぞれｄ1，ｄ2，ｄ3とすると、ｄ1
＞ｄ2＞ｄ3の関係がある。具体的には、たとえば、ｄ1
＝１５μｍ、ｄ2＝１０μｍ、ｄ3＝５μｍとすることが
考えられる。
【００３４】（作用・効果）発熱領域１１に対応する絶
縁膜３が最も厚いため、発熱領域１１が最も基板２０に
熱を放出しにくい。したがって、３つのヒータ膜１に同
時に同じエネルギーを印加した場合、発熱領域１１では
基板２０に熱を放出しにくい分、ヒータ膜１の上側に形
成される保護膜４の温度上昇が最も顕著で、最も速やか
にバブルが発生する温度に達することができる。すなわ
ち、熱効率は、発熱領域１１＞発熱領域１２＞発熱領域
１３の関係となる。
【００３５】発熱領域１１，１２，１３に上述のように
熱効率の差があることから、印加するエネルギーの値を
適当に選ぶことによって、発熱領域１１，１２，１３の
一部または全部でバブルが発生するようにすることがで
きる。したがって、印加エネルギーと噴射するインクの
体積（インク滴量）との関係は、実施の形態１と同じく
やはり図３に示すようになり、実施の形態１におけるの
と同じ効果が得られる。
【００３６】絶縁膜の厚さは、上述の例に限られず、た
とえば、１〜１００μｍのような広範囲で、たとえば１
０段階のような多段階の厚さの変化をもたせた複数の絶
縁膜を用いて、多数の発熱領域を１つの圧力室２１内に
配置すれば、広範囲の印加エネルギーにおいて、噴出さ
せるインク滴量の多段階の制御が可能となる。その結
果、多階調の記録が可能な記録装置を提供することがで
きる。
【００３７】なお、本実施の形態に、実施の形態１の考
え方を取り入れて、絶縁膜の熱伝導率λiと厚さｄiの比
λi／ｄiを変えることにより熱効率の異なる複数の発熱
領域を形成することもできる。すなわち、λi／ｄiの値
が小さい場合は熱効率が良く、小さい印加エネルギーで
インク滴を噴出させることができる。逆にλi／ｄiの値
が大きい場合は熱効率が悪く、インク滴を噴出させるに
は大きな印加エネルギーを要する。したがって、λi／
ｄiを変えることにより熱効率の異なる複数の発熱領域
を形成することによっても、噴出させるインク滴量の多
段階の制御が可能となる。
【００３８】（実施の形態３） （構造）図５に、本実施の形態におけるインクジェット
ヘッドの構成を示す。構成は基本的には、実施の形態１
におけるものと同じであるが、本実施の形態では、発熱
領域１１，１２，１３の絶縁膜３の条件には差異はな
く、代りに各ヒータ膜１の上側に位置する保護膜に相違
点がある。発熱領域１２においては、保護膜４が形成さ
れているが、発熱領域１１においては、保護膜４の代り
に保護膜４１が形成され、発熱領域１３においては、保
護膜４の代りに保護膜４３が形成されている。保護膜４
１，４３は、保護膜４に比べて厚さはほぼ同じである
が、熱伝導率が異なる。発熱領域１１，１２，１３にお
ける保護膜の熱伝導率をそれぞれλ1，λ2，λ3とする
と、λ1＞λ2＞λ3の関係がある。
【００３９】ここで、保護膜の熱伝導率を変えるには、
成膜する保護膜の材料を変えればよい。たとえば、保護
膜４１，４，４３の材料としてそれぞれ、ＡｌＮ，Ａｌ
2Ｏ3，ＴａＮを用いることにより、実施の形態１で説明
した絶縁膜３１，３，３３の例と同様に保護膜の熱伝導
率に差を設けることができる。
【００４０】（作用・効果）発熱領域１１に対応する保
護膜４１の熱伝導率が最も高い。したがって、３つのヒ
ータ膜１に同時に同じエネルギーを印加した場合、発熱
領域１１ではヒータ膜１の上側に形成される保護膜４の
温度上昇が最も顕著で、最も速やかにバブルが発生する
温度に達することができる。すなわち、熱効率は、発熱
領域１１＞発熱領域１２＞発熱領域１３の関係となる。
【００４１】発熱領域１１，１２，１３に上述のように
熱効率の差があることから、印加するエネルギーの値を
適当に選ぶことによって、発熱領域１１，１２，１３の
一部または全部でバブルが発生するようにすることがで
きる。したがって、印加エネルギーと噴射するインクの
体積（インク滴量）との関係は、実施の形態１と同じく
やはり図３に示すようになり、実施の形態１におけるの
と同じ効果が得られる。
【００４２】（実施の形態４） （構造）図６に、本実施の形態におけるインクジェット
ヘッドの構成を示す。構成は基本的には、実施の形態３
におけるものと同じであるが、本実施の形態では、発熱
領域１１，１２，１３の保護膜４の熱伝導率には差異は
なく、代りに厚さが異なる。発熱領域１１，１２，１３
における保護膜４の厚さをそれぞれｄ1，ｄ2，ｄ 3とす
ると、ｄ1＜ｄ2＜ｄ3の関係がある。具体的には、たと
えば、ｄ1＝５μｍ、ｄ2＝１０μｍ、ｄ3＝１５μｍと
することが考えられる。
【００４３】（作用・効果）発熱領域１１に対応する保
護膜４の厚さが最も薄い。したがって、３つのヒータ膜
１に同時に同じエネルギーを印加した場合、発熱領域１
１ではヒータ膜１の上側に形成される保護膜４の温度上
昇が最も顕著で、最も速やかにバブルが発生する温度に
達することができる。すなわち、熱効率は、発熱領域１
１＞発熱領域１２＞発熱領域１３の関係となる。
【００４４】発熱領域１１，１２，１３に上述のように
熱効率の差があることから、印加するエネルギーの値を
適当に選ぶことによって、発熱領域１１，１２，１３の
一部または全部でバブルが発生するようにすることがで
きる。したがって、印加エネルギーと噴射するインクの
体積（インク滴量）との関係は、実施の形態１と同じく
やはり図３に示すようになり、実施の形態１におけるの
と同じ効果が得られる。
【００４５】なお、本実施の形態に、実施の形態３の考
え方を取り入れて、保護膜の熱伝導率λiと厚さｄiの比
λi／ｄiを変えることにより熱効率の異なる複数の発熱
領域を形成することもできる。すなわち、λi／ｄiの値
が大きい場合は熱効率が良く、小さい印加エネルギーで
インク滴を噴出させることができる。逆にλi／ｄiの値
が小さい場合は熱効率が悪く、インク滴を噴出させるに
は大きな印加エネルギーを要する。したがって、λi／
ｄiを変えることにより熱効率の異なる複数の発熱領域
を形成することによっても、噴出させるインク滴量の多
段階の制御が可能となる。
【００４６】（実施の形態５）実施の形態１〜４に示し
た構造（図２，図４〜図６）では、いずれも、ノズル２
８とインク供給口２５とを結ぶ線上に熱効率の異なる複
数の発熱領域を連続的に、かつ、ノズルに最も近い発熱
領域が熱効率が最も高くなるように、配置している。こ
の場合、インクはインク供給口２５から発熱領域の上方
を通過してノズル２８の方へ流れる。
【００４７】噴射するインク滴量が小さく、ノズル２８
に近い熱効率の高い発熱領域でのみバブルを発生させる
場合であっても、インクがその発熱領域に到達するまで
の他の発熱領域においては、インクは、熱効率の低い発
熱領域によって、バブル発生に必要な温度には達しない
ものの予備的に加熱される。その結果、熱効率の高い発
熱領域におけるバブル発生のために必要なエネルギー
は、熱効率の高い発熱領域のみを単独で設けた場合に比
べて、低減することができる。
【００４８】発熱領域の配置は、上述の構造に限られな
い。図７に、本実施の形態におけるインクジェットヘッ
ドの構成を示す。本実施の形態では、同心状に発熱領域
を配置した。ノズルは図示しないが中心に位置する。中
心部の発熱領域１４が最も熱効率が高くなっており、最
も外側の発熱領域１６が最も熱効率が低くなっている。
この構成において、中心部の発熱領域１４でのみバブル
を発生する場合においても、上述と同じ効果が得られ
る。すなわち、周囲に設けられたインク供給口２５から
流入したインクは、外周付近から中心部にかけて各発熱
領域の上方を通過することによって、予備的に加熱さ
れ、中心部の発熱領域１４でバブルが発生し、インクが
噴出する。図７の例では、同心状に配置したが、熱効率
の異なる複数の発熱領域を、圧力室内の外周付近から中
心部にかけて熱効率が徐々に良くなる順に、配置するの
であれば、放射状などの他の形状に配置することとして
もよい。
【００４９】なお、発熱領域１４，１５，１６の各々の
熱効率に差を設けるための手段としては、実施の形態１
〜４に開示した手段を用いることができる。
【００５０】実施の形態１〜５においては、各発熱領域
の熱効率に差を設けるために、ヒータ膜１に接する絶縁
膜、保護膜の熱伝導率、厚さに差を設けることとし、ヒ
ータ膜自体については同一条件のヒータ膜１を用いるこ
とを前提として例示したが、本発明はこれに限られず、
ヒータ膜自体の形状、大きさ、厚さ、材料などを変える
ことによって各発熱領域の熱効率に差を設けることも可
能である。
【００５１】なお、今回開示した上記実施の形態はすべ
ての点で例示であって制限的なものではない。本発明の
範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって
示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内での
すべての変更を含むものである。
【００５２】
【発明の効果】本発明に係るインクジェットヘッドによ
れば、１つの圧力室内に熱効率の異なる複数の発熱領域
を備えているため、印加エネルギーの大きさを変えるこ
とでバブルの発生する発熱領域を選択することができ、
広範囲の印加エネルギーにおいて、噴出させるインク滴
量の多段階の制御が可能となる。その結果、多階調での
記録が可能となる。また、各発熱領域に含まれるヒータ
膜は互いに電気的に並列に接続されているので、いずれ
かのヒータ膜に通じる配線が断線しても、そのことのみ
を原因としてインクの噴出が途絶えることはなく、長期
に渡って信頼性の高い印刷品位を持続することができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明に基づく実施の形態１におけるインク
ジェットヘッドのＩ−Ｉ線矢視断面図である。
【図２】 本発明に基づく実施の形態１におけるインク
ジェットヘッドのＩＩ−ＩＩ線矢視断面図である。
【図３】 本発明に基づくインクジェットヘッドにおけ
る印加エネルギーとインク滴量との関係を示すグラフで
ある。
【図４】 本発明に基づく実施の形態２におけるインク
ジェットヘッドの断面図である。
【図５】 本発明に基づく実施の形態３におけるインク
ジェットヘッドの断面図である。
【図６】 本発明に基づく実施の形態４におけるインク
ジェットヘッドの断面図である。
【図７】 本発明に基づく実施の形態５におけるインク
ジェットヘッドの断面図である。
【図８】 一つの圧力室内に一つのヒータがある場合の
印加エネルギーとインク滴量との関係を示すグラフであ
る。
【符号の説明】
１ ヒータ膜、３，３１，３３ 絶縁膜、４，４１，４
３ 保護膜、１１，１２，１３，１４，１５，１６ 発
熱領域、２０ 基板、２１ 圧力室、２２ 配線、２３
隔壁、２４ 電源、２５ インク供給口、２７ ノズ
ルプレート、２８ ノズル。

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 バブルの圧力によってインク滴をノズル
    から噴出するインクジェットヘッドであって、 前記ノズルに連通した圧力室と、 前記圧力室内に、発熱により前記バブルを発生させるた
    めの複数の発熱領域とを備え、 各前記発熱領域に含まれるヒータ膜は、互いに電気的に
    並列に接続され、前記圧力室に接する面の熱効率が異な
    る、インクジェットヘッド。
  2. 【請求項２】 前記発熱領域は、前記ヒータ膜の下側に
    絶縁膜を含み、前記絶縁膜の熱伝導率が異なることによ
    り、前記熱効率に差を設けている、請求項１に記載のイ
    ンクジェットヘッド。
  3. 【請求項３】 前記発熱領域は、前記ヒータ膜下側に絶
    縁膜を含み、前記絶縁膜の厚さが異なることにより、熱
    効率に差を設けている、請求項１に記載のインクジェッ
    トヘッド。
  4. 【請求項４】 前記発熱領域は、前記ヒータ膜下側に絶
    縁膜を含み、前記絶縁膜の熱伝導率と厚さとの比が異な
    ることにより、熱効率に差を設けている、請求項１に記
    載のインクジェットヘッド。
  5. 【請求項５】 前記発熱領域は、前記ヒータ膜上側に保
    護膜を含み、前記保護膜の熱伝導率が異なることによ
    り、熱効率に差を設けている、請求項１に記載のインク
    ジェットヘッド。
  6. 【請求項６】 前記発熱領域は、前記ヒータ膜上側に保
    護膜を含み、前記保護膜の厚さが異なることにより、熱
    効率に差を設けている、請求項１に記載のインクジェッ
    トヘッド。
  7. 【請求項７】 前記発熱領域は、前記ヒータ膜上側に保
    護膜を含み、前記保護膜の熱伝導率と厚さとの比が異な
    ることにより、熱効率に差を設けている、請求項１に記
    載のインクジェットヘッド。
  8. 【請求項８】 前記ノズルと前記圧力室にインクを供給
    するためのインク供給口とを結ぶ線上に、前記発熱領域
    を、前記ノズルに最も近い発熱領域が前記熱効率が最も
    高く、前記熱効率が連続的に変化するように配置した、
    請求項１から７のいずれかに記載のインクジェットヘッ
    ド。
  9. 【請求項９】 バブルの圧力によってインク滴をノズル
    から噴出するインクジェットヘッドであって、前記ノズ
    ルに連通した圧力室と、前記圧力室内に、発熱により前
    記バブルを発生させるための複数の発熱領域を備え、各
    前記発熱領域に含まれるヒータ膜は、互いに電気的に並
    列に接続され、前記圧力室に接する面の熱効率が異なる
    インクジェットヘッドを用いて、 記録する画像の濃度に応じて前記発熱領域に印加するエ
    ネルギーを制御し、前記インク滴の量を変化させて階調
    を有する記録を行なう、インクジェットヘッドの制御方
    法。
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