JP3157964B2 - インクジェット記録ヘッド、該記録ヘッドを備えたインクジェット式記録装置 - Google Patents
インクジェット記録ヘッド、該記録ヘッドを備えたインクジェット式記録装置Info
- Publication number
- JP3157964B2 JP3157964B2 JP21403193A JP21403193A JP3157964B2 JP 3157964 B2 JP3157964 B2 JP 3157964B2 JP 21403193 A JP21403193 A JP 21403193A JP 21403193 A JP21403193 A JP 21403193A JP 3157964 B2 JP3157964 B2 JP 3157964B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- ink
- ink jet
- heating
- resistor
- recording head
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Landscapes
- Particle Formation And Scattering Control In Inkjet Printers (AREA)
- Ink Jet (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、熱エネルギーを利用し
たインクジェット記録ヘッドと、この記録ヘッドを記録
手段として有するインクジェット記録装置とに関する。
たインクジェット記録ヘッドと、この記録ヘッドを記録
手段として有するインクジェット記録装置とに関する。
【０００２】
【従来の技術】熱エネルギーを利用して液体を加熱・沸
騰させて気泡を発生させることによって液滴を噴出（吐
出）して記録を行うインクジェット記録方式は、高解
像、高速印字が可能で、記録品位も高く、低騒音であ
り、しかもモノクロのみならずカラー画像記録が容易に
行え、普通紙等にも記録ができ、さらに記録ヘッドや装
置全体の小型化が容易であるといった優れた特徴をもっ
ている。この方式のインクジェット記録方式において
は、液体を加熱するための発熱素子が必要である。図５
および図６は、従来の発熱素子を具備したインクジェッ
ト式記録ヘッドの概略的構成を説明するための図であ
る。参照符号１０は記録ヘッド、１１はベース・プレー
ト、１２は基板、１３はノズル樹脂、１４はオリフィ
ス、１５は薄膜抵抗体、１５′はヒーター（発熱部）、
１６は電極、１７はガラス天板、１８は保護膜、１９は
耐キャビテーション膜、２０はフィルター、そして２１
はノズルである。こられの図から明らかなように従来の
発熱素子（電気熱変換体）は、例えば一様の膜厚を有す
る短冊状（長方形）の薄膜抵抗体１５と、この薄膜抵抗
体１５の長手方向に沿って対向かつ一定距離離間するよ
うにして薄膜抵抗体１５上に配置された２本の電極１６
とからなる。２本の電極の長手方向自由端によって挟ま
れた薄膜抵抗体１５上の領域が発熱部１５′としてノズ
ル２１内のインクを瞬間的に加熱してオリフィス１４か
らインク滴を吐出させるものである。このような構成か
らなる発熱素子は、発熱部１５′が均一な厚さを有し、
かつ長方形状の表面を有することから、一様な発熱分布
が得られるという特徴がある。
騰させて気泡を発生させることによって液滴を噴出（吐
出）して記録を行うインクジェット記録方式は、高解
像、高速印字が可能で、記録品位も高く、低騒音であ
り、しかもモノクロのみならずカラー画像記録が容易に
行え、普通紙等にも記録ができ、さらに記録ヘッドや装
置全体の小型化が容易であるといった優れた特徴をもっ
ている。この方式のインクジェット記録方式において
は、液体を加熱するための発熱素子が必要である。図５
および図６は、従来の発熱素子を具備したインクジェッ
ト式記録ヘッドの概略的構成を説明するための図であ
る。参照符号１０は記録ヘッド、１１はベース・プレー
ト、１２は基板、１３はノズル樹脂、１４はオリフィ
ス、１５は薄膜抵抗体、１５′はヒーター（発熱部）、
１６は電極、１７はガラス天板、１８は保護膜、１９は
耐キャビテーション膜、２０はフィルター、そして２１
はノズルである。こられの図から明らかなように従来の
発熱素子（電気熱変換体）は、例えば一様の膜厚を有す
る短冊状（長方形）の薄膜抵抗体１５と、この薄膜抵抗
体１５の長手方向に沿って対向かつ一定距離離間するよ
うにして薄膜抵抗体１５上に配置された２本の電極１６
とからなる。２本の電極の長手方向自由端によって挟ま
れた薄膜抵抗体１５上の領域が発熱部１５′としてノズ
ル２１内のインクを瞬間的に加熱してオリフィス１４か
らインク滴を吐出させるものである。このような構成か
らなる発熱素子は、発熱部１５′が均一な厚さを有し、
かつ長方形状の表面を有することから、一様な発熱分布
が得られるという特徴がある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】記録ヘッドを設計する
場合、様々な形の抵抗体を用いることが可能であるなら
ば、様々な要求に応じた記録ヘッドの設計が可能となろ
う。しかし、従来のように、一様な膜厚の発熱素子を用
いた場合、長方形以外の形状の抵抗体を用いると、抵抗
体表面の発熱分布が一様とならないという問題が生じ
る。例えば、特公昭59-21943号および特開昭62-201254
号には、階調記録を実現するためにそのような抵抗体が
提案されているが、抵抗体表面の発熱分布が一様となら
ないため、抵抗体表面の一部分からこの表面に接するイ
ンク液の沸騰が開始されるので、特定部分に熱ストレス
が集中して抵抗体の耐久性を低下させたり、気泡成長の
安定性が悪くなる等の問題点があった。さらに、特公平
2-3349号に開示された抵抗体は、耐久性向上のために発
熱素子上において気泡が消滅する部分に導電性領域を設
けるが、長方形以外の形状からなる従来の抵抗体では発
熱分布が生じてしまうという問題点があった。
場合、様々な形の抵抗体を用いることが可能であるなら
ば、様々な要求に応じた記録ヘッドの設計が可能となろ
う。しかし、従来のように、一様な膜厚の発熱素子を用
いた場合、長方形以外の形状の抵抗体を用いると、抵抗
体表面の発熱分布が一様とならないという問題が生じ
る。例えば、特公昭59-21943号および特開昭62-201254
号には、階調記録を実現するためにそのような抵抗体が
提案されているが、抵抗体表面の発熱分布が一様となら
ないため、抵抗体表面の一部分からこの表面に接するイ
ンク液の沸騰が開始されるので、特定部分に熱ストレス
が集中して抵抗体の耐久性を低下させたり、気泡成長の
安定性が悪くなる等の問題点があった。さらに、特公平
2-3349号に開示された抵抗体は、耐久性向上のために発
熱素子上において気泡が消滅する部分に導電性領域を設
けるが、長方形以外の形状からなる従来の抵抗体では発
熱分布が生じてしまうという問題点があった。
【０００４】そこで、本発明は、抵抗体表面の発熱分布
が一様となるような新規の発熱素子を有する記録ヘッド
及び該記録ヘッドを具備した記録装置を提供することを
目的とする。
が一様となるような新規の発熱素子を有する記録ヘッド
及び該記録ヘッドを具備した記録装置を提供することを
目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明にもとづく記録ヘッドは、出口からインクを
吐出するためにインクに膜沸騰を生じさせるための熱エ
ネルギを発生する発熱抵抗体と、該発熱抵抗体に接続し
た一対の配線電極とで構成される発熱素子を有するイン
クジェット記録ヘッドにおいて、発熱抵抗体は概略円環
または扇環の表面形状の発熱部を有し、また発熱部の厚
さは前記表面形状の中心点から径方向の距離に反比例し
て変化していることを特徴とする。さらに、本発明にも
とづく記録装置は、このような新規の記録ヘッドを有す
るもので、該記録ヘッドを用いて画像情報を被記録媒体
に記録することを特徴とする。
に、本発明にもとづく記録ヘッドは、出口からインクを
吐出するためにインクに膜沸騰を生じさせるための熱エ
ネルギを発生する発熱抵抗体と、該発熱抵抗体に接続し
た一対の配線電極とで構成される発熱素子を有するイン
クジェット記録ヘッドにおいて、発熱抵抗体は概略円環
または扇環の表面形状の発熱部を有し、また発熱部の厚
さは前記表面形状の中心点から径方向の距離に反比例し
て変化していることを特徴とする。さらに、本発明にも
とづく記録装置は、このような新規の記録ヘッドを有す
るもので、該記録ヘッドを用いて画像情報を被記録媒体
に記録することを特徴とする。
【０００６】
【作用】発熱抵抗体の半径方向に沿って放射状に電流
（Ｉ）が流れるようにして電圧を印加すると、発熱抵抗
体の発熱部の厚さ（ｄ（ｒ））は表面形状の中心から径
方向の距離（ｒ）に反比例して変化するようにして形成
されているので、中心から径方向へ距離ｒだけ離れた発
熱部上の任意の点における電流密度（ｉ（ｒ））は、
（Ｉ）が流れるようにして電圧を印加すると、発熱抵抗
体の発熱部の厚さ（ｄ（ｒ））は表面形状の中心から径
方向の距離（ｒ）に反比例して変化するようにして形成
されているので、中心から径方向へ距離ｒだけ離れた発
熱部上の任意の点における電流密度（ｉ（ｒ））は、
【０００７】
【数１】
【０００８】となる。ここで、θは扇環の張る角度（円
環の場合は２π）である。抵抗体の抵抗率（ρ）と、単
位時間単位面積あたりの発熱量（ｑ（ｒ））との関係
は、
環の場合は２π）である。抵抗体の抵抗率（ρ）と、単
位時間単位面積あたりの発熱量（ｑ（ｒ））との関係
は、
【０００９】
【数２】 q(r)＝ i(r)2ρd(r) (2) であるから、
【００１０】
【数３】
【００１１】となる。
【００１２】したがって、ｄ（ｒ）がｒ2 に反比例して
いれば、ｑ（ｒ）は場所によらず一定となる。ただし、
（３）式が妥当であるための条件として、ｄ（ｒ2 ）＜
ｄ（ｒ1 ）＜ｒ2 −ｒ1 を要する。ここでｒ1 は内側周
囲部の半径、ｒ2 は外側周縁部の半径である。
いれば、ｑ（ｒ）は場所によらず一定となる。ただし、
（３）式が妥当であるための条件として、ｄ（ｒ2 ）＜
ｄ（ｒ1 ）＜ｒ2 −ｒ1 を要する。ここでｒ1 は内側周
囲部の半径、ｒ2 は外側周縁部の半径である。
【００１３】
【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例を詳細
に説明する。
に説明する。
【００１４】＜実施例１＞図１および図２は、本発明に
もとづく円環状の発熱部を有する発熱素子１の一実施例
を示すものである。厚さ５２５μｍのSi基板２上に、厚
さ２．５μｍの表面酸化層３を形成した後、スパッタリ
ングとエッチングとによって、厚さ０．５μｍのＡｌ電
極４、厚さ１．０μｍの絶縁層５、中心点０から径方向
の距離ｒに反比例した厚さ（０．４μｍ〜０．１μｍ）
の薄膜ＨｆＢ2 抵抗層６、厚さ０．５μｍのＡｌ電極
７、厚さ１．０μｍのＳｉＯ2 絶縁層８、そして厚さ
０．５μｍのＴａ保護層９を形成したものである。発熱
素子の発熱部６ａは円環状で、内側周縁部の半径は２０
μｍ、外側周縁部の半径は４０μｍである。本実施例で
は、余泡は中心点Ｏにて消滅するので、発熱部６ａへの
影響を与えない。従って、耐久性，発泡安定性の面で好
ましい効果がある。
もとづく円環状の発熱部を有する発熱素子１の一実施例
を示すものである。厚さ５２５μｍのSi基板２上に、厚
さ２．５μｍの表面酸化層３を形成した後、スパッタリ
ングとエッチングとによって、厚さ０．５μｍのＡｌ電
極４、厚さ１．０μｍの絶縁層５、中心点０から径方向
の距離ｒに反比例した厚さ（０．４μｍ〜０．１μｍ）
の薄膜ＨｆＢ2 抵抗層６、厚さ０．５μｍのＡｌ電極
７、厚さ１．０μｍのＳｉＯ2 絶縁層８、そして厚さ
０．５μｍのＴａ保護層９を形成したものである。発熱
素子の発熱部６ａは円環状で、内側周縁部の半径は２０
μｍ、外側周縁部の半径は４０μｍである。本実施例で
は、余泡は中心点Ｏにて消滅するので、発熱部６ａへの
影響を与えない。従って、耐久性，発泡安定性の面で好
ましい効果がある。
【００１５】＜実施例２＞図３および図４は、本発明に
もとづく扇環状の発熱部を有する発熱素子の一実施例を
示すものである。厚さ５２５μｍのＳｉ基板１上に、厚
さ２．５μｍの表面酸化層２を形成した後、スパッタリ
ングとエッチングとによって、厚さ０．５μｍのＡｌ電
極３、厚さ１．０μｍの絶縁層４、中心点０から径方向
の距離ｒに反比例した厚さ（０．４μｍ〜０．１μｍ）
のＨｆＢ2 抵抗層５、厚さ０．５μｍのＡｌ電極６、厚
さ１．０μｍのＳｉＯ2 絶縁層７、そして厚さ０．５μ
ｍのＴａ保護層８を形成したものである。発熱素子の発
熱部６ａは扇環状（扇角θ）で、内側周縁部の半径は２
０μｍ、外側周縁部の半径は４０μｍである。ここでは
θ＝９０。の場合を図示伏、θ≧１８０。とすれば実施
例１と同様、耐久性，発泡安定性がさらに向上する。
もとづく扇環状の発熱部を有する発熱素子の一実施例を
示すものである。厚さ５２５μｍのＳｉ基板１上に、厚
さ２．５μｍの表面酸化層２を形成した後、スパッタリ
ングとエッチングとによって、厚さ０．５μｍのＡｌ電
極３、厚さ１．０μｍの絶縁層４、中心点０から径方向
の距離ｒに反比例した厚さ（０．４μｍ〜０．１μｍ）
のＨｆＢ2 抵抗層５、厚さ０．５μｍのＡｌ電極６、厚
さ１．０μｍのＳｉＯ2 絶縁層７、そして厚さ０．５μ
ｍのＴａ保護層８を形成したものである。発熱素子の発
熱部６ａは扇環状（扇角θ）で、内側周縁部の半径は２
０μｍ、外側周縁部の半径は４０μｍである。ここでは
θ＝９０。の場合を図示伏、θ≧１８０。とすれば実施
例１と同様、耐久性，発泡安定性がさらに向上する。
【００１６】（その他）なお、本発明は、特にインクジ
ェット記録方式の中でも、インク吐出を行わせるために
利用されるエネルギとして熱エネルギを発生する手段
（例えば電気熱変換体やレーザ光等）を備え、前記熱エ
ネルギによりインクの状態変化を生起させる方式の記録
ヘッド、記録装置において優れた効果をもたらすもので
ある。かかる方式によれば記録の高密度化，高精細化が
達成できるからである。
ェット記録方式の中でも、インク吐出を行わせるために
利用されるエネルギとして熱エネルギを発生する手段
（例えば電気熱変換体やレーザ光等）を備え、前記熱エ
ネルギによりインクの状態変化を生起させる方式の記録
ヘッド、記録装置において優れた効果をもたらすもので
ある。かかる方式によれば記録の高密度化，高精細化が
達成できるからである。
【００１７】その代表的な構成や原理については、例え
ば、米国特許第４７２３１２９号明細書，同第４７４０
７９６号明細書に開示されている基本的な原理を用いて
行うものが好ましい。この方式は所謂オンデマンド型，
コンティニュアス型のいずれにも適用可能であるが、特
に、オンデマンド型の場合には、液体（インク）が保持
されているシートや液路に対応して配置されている電気
熱変換体に、記録情報に対応していて核沸騰を越える急
速な温度上昇を与える少なくとも１つの駆動信号を印加
することによって、電気熱変換体に熱エネルギを発生せ
しめ、記録ヘッドの熱作用面に膜沸騰を生じさせて、結
果的にこの駆動信号に一対一で対応した液体（インク）
内の気泡を形成できるので有効である。この気泡の成
長，収縮により吐出用開口を介して液体（インク）を吐
出させて、少なくとも１つの滴を形成する。この駆動信
号をパルス形状とすると、即時適切に気泡の成長収縮が
行われるので、特に応答性に優れた液体（インク）の吐
出が達成でき、より好ましい。このパルス形状の駆動信
号としては、米国特許第４４６３３５９号明細書，同第
４３４５２６２号明細書に記載されているようなものが
適している。なお、上記熱作用面の温度上昇率に関する
発明の米国特許第４３１３１２４号明細書に記載されて
いる条件を採用すると、さらに優れた記録を行うことが
できる。
ば、米国特許第４７２３１２９号明細書，同第４７４０
７９６号明細書に開示されている基本的な原理を用いて
行うものが好ましい。この方式は所謂オンデマンド型，
コンティニュアス型のいずれにも適用可能であるが、特
に、オンデマンド型の場合には、液体（インク）が保持
されているシートや液路に対応して配置されている電気
熱変換体に、記録情報に対応していて核沸騰を越える急
速な温度上昇を与える少なくとも１つの駆動信号を印加
することによって、電気熱変換体に熱エネルギを発生せ
しめ、記録ヘッドの熱作用面に膜沸騰を生じさせて、結
果的にこの駆動信号に一対一で対応した液体（インク）
内の気泡を形成できるので有効である。この気泡の成
長，収縮により吐出用開口を介して液体（インク）を吐
出させて、少なくとも１つの滴を形成する。この駆動信
号をパルス形状とすると、即時適切に気泡の成長収縮が
行われるので、特に応答性に優れた液体（インク）の吐
出が達成でき、より好ましい。このパルス形状の駆動信
号としては、米国特許第４４６３３５９号明細書，同第
４３４５２６２号明細書に記載されているようなものが
適している。なお、上記熱作用面の温度上昇率に関する
発明の米国特許第４３１３１２４号明細書に記載されて
いる条件を採用すると、さらに優れた記録を行うことが
できる。
【００１８】記録ヘッドの構成としては、上述の各明細
書に開示されているような吐出口，液路，電気熱変換体
の組合せ構成（直線状液流路または直角液流路）の他に
熱作用部が屈曲する領域に配置されている構成を開示す
る米国特許第４５５８３３３号明細書，米国特許第４４
５９６００号明細書を用いた構成も本発明に含まれるも
のである。加えて、複数の電気熱変換体に対して、共通
するスリットを電気熱変換体の吐出部とする構成を開示
する特開昭５９−１２３６７０号公報や熱エネルギの圧
力波を吸収する開孔を吐出部に対応させる構成を開示す
る特開昭５９−１３８４６１号公報に基いた構成として
も本発明の効果は有効である。すなわち、記録ヘッドの
形態がどのようなものであっても、本発明によれば記録
を確実に効率よく行うことができるようになるからであ
る。
書に開示されているような吐出口，液路，電気熱変換体
の組合せ構成（直線状液流路または直角液流路）の他に
熱作用部が屈曲する領域に配置されている構成を開示す
る米国特許第４５５８３３３号明細書，米国特許第４４
５９６００号明細書を用いた構成も本発明に含まれるも
のである。加えて、複数の電気熱変換体に対して、共通
するスリットを電気熱変換体の吐出部とする構成を開示
する特開昭５９−１２３６７０号公報や熱エネルギの圧
力波を吸収する開孔を吐出部に対応させる構成を開示す
る特開昭５９−１３８４６１号公報に基いた構成として
も本発明の効果は有効である。すなわち、記録ヘッドの
形態がどのようなものであっても、本発明によれば記録
を確実に効率よく行うことができるようになるからであ
る。
【００１９】さらに、記録装置が記録できる記録媒体の
最大幅に対応した長さを有するフルラインタイプの記録
ヘッドに対しても本発明は有効に適用できる。そのよう
な記録ヘッドとしては、複数記録ヘッドの組合せによっ
てその長さを満たす構成や、一体的に形成された１個の
記録ヘッドとしての構成のいずれでもよい。
最大幅に対応した長さを有するフルラインタイプの記録
ヘッドに対しても本発明は有効に適用できる。そのよう
な記録ヘッドとしては、複数記録ヘッドの組合せによっ
てその長さを満たす構成や、一体的に形成された１個の
記録ヘッドとしての構成のいずれでもよい。
【００２０】加えて、上例のようなシリアルタイプのも
のでも、装置本体に固定された記録ヘッド、あるいは装
置本体に装着されることで装置本体との電気的な接続や
装置本体からのインクの供給が可能になる交換自在のチ
ップタイプの記録ヘッド、あるいは記録ヘッド自体に一
体的にインクタンクが設けられたカートリッジタイプの
記録ヘッドを用いた場合にも本発明は有効である。
のでも、装置本体に固定された記録ヘッド、あるいは装
置本体に装着されることで装置本体との電気的な接続や
装置本体からのインクの供給が可能になる交換自在のチ
ップタイプの記録ヘッド、あるいは記録ヘッド自体に一
体的にインクタンクが設けられたカートリッジタイプの
記録ヘッドを用いた場合にも本発明は有効である。
【００２１】また、本発明の記録装置の構成として、記
録ヘッドの吐出回復手段、予備的な補助手段等を付加す
ることは本発明の効果を一層安定できるので、好ましい
ものである。これらを具体的に挙げれば、記録ヘッドに
対してのキャッピング手段、クリーニング手段、加圧或
は吸引手段、電気熱変換体或はこれとは別の加熱素子或
はこれらの組み合わせを用いて加熱を行う予備加熱手
段、記録とは別の吐出を行なう予備吐出手段を挙げるこ
とができる。
録ヘッドの吐出回復手段、予備的な補助手段等を付加す
ることは本発明の効果を一層安定できるので、好ましい
ものである。これらを具体的に挙げれば、記録ヘッドに
対してのキャッピング手段、クリーニング手段、加圧或
は吸引手段、電気熱変換体或はこれとは別の加熱素子或
はこれらの組み合わせを用いて加熱を行う予備加熱手
段、記録とは別の吐出を行なう予備吐出手段を挙げるこ
とができる。
【００２２】また、搭載される記録ヘッドの種類ないし
個数についても、例えば単色のインクに対応して１個の
みが設けられたものの他、記録色や濃度を異にする複数
のインクに対応して複数個数設けられるものであっても
よい。すなわち、例えば記録装置の記録モードとしては
黒色等の主流色のみの記録モードだけではなく、記録ヘ
ッドを一体的に構成するか複数個の組み合わせによるか
いずれでもよいが、異なる色の複色カラー、または混色
によるフルカラーの各記録モードの少なくとも一つを備
えた装置にも本発明は極めて有効である。
個数についても、例えば単色のインクに対応して１個の
みが設けられたものの他、記録色や濃度を異にする複数
のインクに対応して複数個数設けられるものであっても
よい。すなわち、例えば記録装置の記録モードとしては
黒色等の主流色のみの記録モードだけではなく、記録ヘ
ッドを一体的に構成するか複数個の組み合わせによるか
いずれでもよいが、異なる色の複色カラー、または混色
によるフルカラーの各記録モードの少なくとも一つを備
えた装置にも本発明は極めて有効である。
【００２３】さらに加えて、以上説明した本発明実施例
においては、インクを液体として説明しているが、室温
やそれ以下で固化するインクであって、室温で軟化もし
くは液化するものを用いてもよく、あるいはインクジェ
ット方式ではインク自体を３０℃以上７０℃以下の範囲
内で温度調整を行ってインクの粘性を安定吐出範囲にあ
るように温度制御するものが一般的であるから、使用記
録信号付与時にインクが液状をなすものを用いてもよ
い。加えて、熱エネルギによる昇温を、インクの固形状
態から液体状態への状態変化のエネルギとして使用せし
めることで積極的に防止するため、またはインクの蒸発
を防止するため、放置状態で固化し加熱によって液化す
るインクを用いてもよい。いずれにしても熱エネルギの
記録信号に応じた付与によってインクが液化し、液状イ
ンクが吐出されるものや、記録媒体に到達する時点では
すでに固化し始めるもの等のような、熱エネルギの付与
によって初めて液化する性質のインクを使用する場合も
本発明は適用可能である。このような場合のインクは、
特開昭５４−５６８４７号公報あるいは特開昭６０−７
１２６０号公報に記載されるような、多孔質シート凹部
または貫通孔に液状又は固形物として保持された状態
で、電気熱変換体に対して対向するような形態としても
よい。本発明においては、上述した各インクに対して最
も有効なものは、上述した膜沸騰方式を実行するもので
ある。
においては、インクを液体として説明しているが、室温
やそれ以下で固化するインクであって、室温で軟化もし
くは液化するものを用いてもよく、あるいはインクジェ
ット方式ではインク自体を３０℃以上７０℃以下の範囲
内で温度調整を行ってインクの粘性を安定吐出範囲にあ
るように温度制御するものが一般的であるから、使用記
録信号付与時にインクが液状をなすものを用いてもよ
い。加えて、熱エネルギによる昇温を、インクの固形状
態から液体状態への状態変化のエネルギとして使用せし
めることで積極的に防止するため、またはインクの蒸発
を防止するため、放置状態で固化し加熱によって液化す
るインクを用いてもよい。いずれにしても熱エネルギの
記録信号に応じた付与によってインクが液化し、液状イ
ンクが吐出されるものや、記録媒体に到達する時点では
すでに固化し始めるもの等のような、熱エネルギの付与
によって初めて液化する性質のインクを使用する場合も
本発明は適用可能である。このような場合のインクは、
特開昭５４−５６８４７号公報あるいは特開昭６０−７
１２６０号公報に記載されるような、多孔質シート凹部
または貫通孔に液状又は固形物として保持された状態
で、電気熱変換体に対して対向するような形態としても
よい。本発明においては、上述した各インクに対して最
も有効なものは、上述した膜沸騰方式を実行するもので
ある。
【００２４】さらに加えて、本発明インクジェット記録
装置の形態としては、コンピュータ等の情報処理機器の
画像出力端末として用いられるものの他、リーダ等と組
合せた複写装置、さらには送受信機能を有するファクシ
ミリ装置の形態を採るもの等であってもよい。
装置の形態としては、コンピュータ等の情報処理機器の
画像出力端末として用いられるものの他、リーダ等と組
合せた複写装置、さらには送受信機能を有するファクシ
ミリ装置の形態を採るもの等であってもよい。
【００２５】
【発明の効果】以上説明したように、本発明にもとづく
発熱素子は、薄膜抵抗体と該薄膜抵抗体に接続した一対
の電極とからなる発熱素子において、薄膜抵抗体は表面
形状が概略円環状または扇環状の発熱部を有し、また発
熱部の厚さは表面形状の中心から径方向への距離に反比
例して変化するようにして形成されたものなので、発熱
量は場所によらず一定となるため、発熱部表面から一斉
に沸騰が始まり、気泡成長の安定性、発熱素子の耐久性
を保つことが可能となる。
発熱素子は、薄膜抵抗体と該薄膜抵抗体に接続した一対
の電極とからなる発熱素子において、薄膜抵抗体は表面
形状が概略円環状または扇環状の発熱部を有し、また発
熱部の厚さは表面形状の中心から径方向への距離に反比
例して変化するようにして形成されたものなので、発熱
量は場所によらず一定となるため、発熱部表面から一斉
に沸騰が始まり、気泡成長の安定性、発熱素子の耐久性
を保つことが可能となる。
【図１】本発明にもとづく円環状の発熱部を有する発熱
素子の一実施例の概略的構成を説明するための平面図で
ある。
素子の一実施例の概略的構成を説明するための平面図で
ある。
【図２】図１のII-II 線に沿う断面図である。
【図３】本発明にもとづく扇環状の発熱部を有する発熱
素子の一実施例の概略的構成を説明するための平面図で
ある。
素子の一実施例の概略的構成を説明するための平面図で
ある。
【図４】図３のIV-IV 線に沿う断面図である。
【図５】従来の発熱素子の概略的構成を説明するための
斜視図である。
斜視図である。
【図６】図５のVI-VI 線に沿う断面図である。
１ 基板 ２ 表面酸化層 ３ Ａｌ電極 ４ 絶縁層 ５ ＨｆＢ2 抵抗層 ６ Ａｌ電極 ７ 絶縁層 ８ Ｔａ保護層 ９ 発熱部
Claims (2)
- 【請求項１】 吐出口からインクを吐出するために前記
インクに膜沸騰を生じさせるための熱エネルギを発生す
る発熱抵抗体と、該発熱抵抗体に接続した一対の配線電
極とで構成される発熱素子を有するインクジェット記録
ヘッドにおいて、 前記発熱抵抗体は概略円環または扇環の表面形状の発熱
部を有し、また前記発熱部の厚さは前記表面形状の中心
点から径方向の距離に反比例して変化していることを特
徴とするインクジェット記録ヘッド。 - 【請求項２】 画像情報を被記録媒体に記録するインク
ジェット記録装置において、 吐出口からインクを吐出するために前記インクに膜沸騰
を生じさせるための熱エネルギを発生する発熱抵抗体
と、該発熱抵抗体に接続した一対の配線電極とで構成さ
れる発熱素子を有するインクジェット記録ヘッドが設け
られており、前記発熱抵抗体は概略円環または扇環の表
面形状の発熱部を有し、また前記発熱部の厚さは前記表
面形状の中心点から径方向の距離に反比例して変化して
いることを特徴とするインクジェット記録装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21403193A JP3157964B2 (ja) | 1993-08-30 | 1993-08-30 | インクジェット記録ヘッド、該記録ヘッドを備えたインクジェット式記録装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21403193A JP3157964B2 (ja) | 1993-08-30 | 1993-08-30 | インクジェット記録ヘッド、該記録ヘッドを備えたインクジェット式記録装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0760955A JPH0760955A (ja) | 1995-03-07 |
| JP3157964B2 true JP3157964B2 (ja) | 2001-04-23 |
Family
ID=16649134
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21403193A Expired - Fee Related JP3157964B2 (ja) | 1993-08-30 | 1993-08-30 | インクジェット記録ヘッド、該記録ヘッドを備えたインクジェット式記録装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3157964B2 (ja) |
Families Citing this family (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7152958B2 (en) | 2002-11-23 | 2006-12-26 | Silverbrook Research Pty Ltd | Thermal ink jet with chemical vapor deposited nozzle plate |
| US7086718B2 (en) | 2002-11-23 | 2006-08-08 | Silverbrook Research Pty Ltd | Thermal ink jet printhead with high nozzle areal density |
| US6719406B1 (en) | 2002-11-23 | 2004-04-13 | Silverbrook Research Pty Ltd | Ink jet printhead with conformally coated heater |
| US7669980B2 (en) | 2002-11-23 | 2010-03-02 | Silverbrook Research Pty Ltd | Printhead having low energy heater elements |
| US6755509B2 (en) | 2002-11-23 | 2004-06-29 | Silverbrook Research Pty Ltd | Thermal ink jet printhead with suspended beam heater |
| US6820967B2 (en) | 2002-11-23 | 2004-11-23 | Silverbrook Research Pty Ltd | Thermal ink jet printhead with heaters formed from low atomic number elements |
| US6669334B1 (en) | 2002-11-23 | 2003-12-30 | Silverbrook Research Pty Ltd | Thermal ink jet printhead with cavitation gap |
| US6692108B1 (en) | 2002-11-23 | 2004-02-17 | Silverbrook Research Pty Ltd. | High efficiency thermal ink jet printhead |
| US6824246B2 (en) | 2002-11-23 | 2004-11-30 | Kia Silverbrook | Thermal ink jet with thin nozzle plate |
| US6736489B1 (en) | 2002-11-23 | 2004-05-18 | Silverbrook Research Pty Ltd | Thermal ink jet printhead with low heater mass |
| US6672710B1 (en) | 2002-11-23 | 2004-01-06 | Silverbrook Research Pty Ltd | Thermal ink jet printhead with symmetric bubble formation |
| US7328978B2 (en) | 2002-11-23 | 2008-02-12 | Silverbrook Research Pty Ltd | Printhead heaters with short pulse time |
| US6672709B1 (en) | 2002-11-23 | 2004-01-06 | Silverbrook Research Pty Ltd | Self-cooling thermal ink jet printhead |
| US7581822B2 (en) | 2002-11-23 | 2009-09-01 | Silverbrook Research Pty Ltd | Inkjet printhead with low voltage ink vaporizing heaters |
| US7334876B2 (en) | 2002-11-23 | 2008-02-26 | Silverbrook Research Pty Ltd | Printhead heaters with small surface area |
| US7147306B2 (en) | 2002-11-23 | 2006-12-12 | Silverbrook Research Pty Ltd | Printhead nozzle with reduced ink inertia and viscous drag |
-
1993
- 1993-08-30 JP JP21403193A patent/JP3157964B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0760955A (ja) | 1995-03-07 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP3157964B2 (ja) | インクジェット記録ヘッド、該記録ヘッドを備えたインクジェット式記録装置 | |
| EP0934829B1 (en) | Ink jet recording method | |
| JP3054450B2 (ja) | 液体噴射記録ヘッド用基体及び液体噴射記録ヘッド | |
| EP0390346A2 (en) | Thermal ink jet device | |
| US4931813A (en) | Ink jet head incorporating a thick unpassivated TaAl resistor | |
| JPH02303846A (ja) | サーマルインクジェット印字ヘッド | |
| JP3513270B2 (ja) | インクジェット記録ヘッド及びインクジェット記録装置 | |
| JP2654221B2 (ja) | インクジェット記録ヘッドおよびその製造方法 | |
| JP2959690B2 (ja) | 液体噴射記録ヘッドの製造方法 | |
| JP2731274B2 (ja) | インクジェット記録ヘッドの温度制御方法 | |
| JPH05147218A (ja) | 液体噴射記録ヘツドおよびその製造方法 | |
| JP2907956B2 (ja) | 液体噴射記録ヘッド用基体、該基体を用いた液体噴射記録ヘッド及び該液体噴射記録ヘッドを備えた液体噴射記録装置 | |
| JP3222629B2 (ja) | インクジェット録装置およびインクジェット記録方法 | |
| JP3074083B2 (ja) | 温度検出装置 | |
| JP3205440B2 (ja) | インクジェット記録装置 | |
| JPH07314688A (ja) | インクジェットヘッドおよびインクジェット記録装置 | |
| JP3264694B2 (ja) | インクジェット記録ヘッドおよびインクジェット記録方法 | |
| JPH07323577A (ja) | 記録ヘッドおよびこれを搭載する液体噴射記録装置 | |
| JP3332563B2 (ja) | インクジェット記録ヘッドの製造方法 | |
| JP2818003B2 (ja) | インクジェット記録ヘッド及び該記録ヘッドを備えたインクジェット記録装置 | |
| JPH05208496A (ja) | インクジェット式印字ヘッド | |
| JPH07290710A (ja) | インクジェットヘッドおよびインクジェット装置 | |
| JP2780844B2 (ja) | インクジェット記録ヘッド用基体、該基体を有するインクジェット記録ヘッド及び該記録ヘッドを備えたインクジェット記録装置 | |
| JP3124594B2 (ja) | 液体噴射記録ヘッド用基体、その製造方法および液体噴射記録ヘッド | |
| JP2882487B2 (ja) | インクジェット記録ヘッド及び該記録ヘッドを備えたインクジェット記録装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080209 Year of fee payment: 7 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090209 Year of fee payment: 8 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |