JP3229472B2 - インクジェット記録ヘッドおよびインクジェット記録装置 - Google Patents
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Description
置および該装置に適用可能なインクジェット記録ヘッド
に係り、特にその記録ヘッドにおける熱エネルギ発生素
子とその配線の構造に関する。なお、ここで、記録と
は、布、糸、紙、シート材等のインク付与を受けるイン
ク支持体全てへのインク付与等(プリント)を含むもの
で、記録装置は、各種情報処理装置全てあるいはその出
力器としてのプリンタを含むもので、本発明はこれらへ
の用途が可能なものである。
能を有する記録装置、あるいはコンピュータやワードプ
ロセッサ等を含む複合型電子機器やワークステーション
の出力機器として用いられる記録装置は、画像情報に基
づいて用紙やプラスチック薄板等の被記録材(記録媒
体)に画像を記録するように構成されている。このよう
な記録装置に用いられる記録方式としては、例えばイン
クジェット記録方式が知られている。この方式は、他の
記録方式よりも高精細な画像記録が可能であり、比較的
高速かつ低騒音の記録も可能である点で注目されてい
る。
(以下、単に記録ヘッドという。)としては、従来、シ
リコン等からなる基板(配線基板)上にほぼ正方形また
は長方形のヒータ(熱エネルギ発生素子)を複数配列し
た上、各ヒータに配線を接続し、かつ、基板上に各ヒー
タ毎にインク液路を形成した構成が知られている。この
場合においては、例えば基板の一端縁近傍にヒータを配
設し、その一端縁が上記インク液路から吐出されるイン
クの吐出口面の一部を構成するような構造となってい
る。
ヒータに数μ秒程度のパルス状の電流を与え、これによ
って発生する気泡の作用によりインクを吐出するものが
一般的である。ヒータに流れる電流は瞬間的には極めて
大きいので、複数のヒータに対して共通の配線を用いる
と、その配線の抵抗により各ヒータの駆動電流が画像に
応じて変化してしまう。これを避けるため、共通の配線
を用いずに、少なくともヒータ近傍における配線をヒー
タ毎に2本ずつ設ける構成としていた。
積が一定のままで、配線の本数が多くなるので、各配線
の幅を細くせざるを得ず、このため配線部分の抵抗値が
高くなり、これにより電力損失が大きくなるばかりか、
記録ヘッドの昇温を招き、記録特性が変化するなどの不
都合がある。
は、複数のノズル全体を例えば4つ程度のブロックに分
割し、隣接したノズルを別ブロックとして各ブロック別
に異なるタイミングで駆動することにより、隣接したノ
ズルの同時駆動を避け、4本程度のヒータの共通電極を
1つの配線で接続する方法がある。
従来の記録ヘッドにおいては、実際に吐出されるインク
滴のもつ運動エネルギは、そのノズルのヒータに投入さ
れる電力のエネルギの一万分の一程度と、極めて効率の
悪いものであった。これは、ノズル内において吐出に寄
与しない多量のインクをも運動させているためであり、
これを改善することは前述の配線部分による電力損失の
低減よりも重要な課題であるということができる。
ノズルの構造を適正化することが不可避と考えられる。
例えば、ヒータ面と平行にインクを吐出するタイプの記
録ヘッドでは、そのヒータからインク吐出口までの距離
を短くして、その間に充填されるインク量を最少限に設
定することにより、吐出に寄与しないインク、即ち熱エ
ネルギを受けても実際には吐出されないインクの量を少
なくすることが可能である。なお、この場合において、
発生した泡が吐出口を通じて大気に連通する構成とする
ことも可能である。
口との距離の短縮化を図ろうとすると、複数のヒータの
電極を共通に配線するための接続配線部を、ヒータと吐
出口との間に設けることがスペース面で困難となる。こ
のため、上記接続配線部の形成を諦め、その代り、各ヒ
ータに対し2本の個別の配線を形成することになる。こ
の場合、前述のように、配線の本数が多くなり、配線の
線中を細くせざるを得ず、かつ、配線間のスペースも狭
くする必要もあるため、配線部分の抵抗が高くなると共
に、微細な配線構造を形成する必要から高精度のマスク
アライナー等の製造装置を用いるとすると、製造コスト
の高騰を招くという欠点があった。
出方向と平行に電流を流す場合に好適であり、上記吐出
方向に沿って長い形状のヒータを駆動する場合に適して
いるが、上記吐出方向に対して直交する方向に沿って長
い形状のヒータを駆動する場合には不適当である。後者
の場合において、インクの吐出方向と平行に電流を流す
と、前者の場合と比べてヒータの抵抗値が低くなり、同
一の電力で駆動するためには大きな電流を流す必要が生
じ、配線による電力損失が大きくなるからである。
的課題を解消すべくなされたもので、その目的とすると
ころは配線抵抗による電力損失の小さい配線構造を有す
る、省電力化がなされたインクジェット記録ヘッドおよ
び該記録ヘッドを具備した記録装置を提供することにあ
る。
めに、請求項1記載の発明は、複数の熱エネルギ発生素
子は、隣接する2つの熱エネルギ発生素子を対とし、該
対をなす2つの熱エネルギ発生素子に共通して接続され
た共通配線部と、個別に接続された個別配線部とによっ
て各々挟まれており、前記対をなす2つの熱エネルギ発
生素子を異なるブロックとして複数のブロックに分割さ
れ、該ブロック毎に異なるタイミングで前記熱エネルギ
を発生するものであり、前記対をなす2つの熱エネルギ
発生素子の各々と前記共通配線部との接続部同士が前記
共通配線部を介して対向していることを特徴とする。
ンクジェット記録ヘッドにおいて、前記複数の熱エネル
ギ発生素子はインク吐出面の一部を構成する前記配線基
板の一端縁の近傍に配設され、かつ、該熱エネルギ発生
素子の配列方向は前記基板の一端縁と平行であってもよ
い。
ンクジェット記録ヘッドにおいて、前記複数の熱エネル
ギ発生素子の列と前記配線基板の一端縁との間の前記配
線基板上に、前記隣接する熱エネルギ発生素子対の各々
の前記共通配線部同士を接続するための接続配線部を設
けたものでもよい。
ンクジェット記録ヘッドにおいて、前記インクの吐出方
向は前記配線基板の上面に直交する方向であってもよ
い。
ずれかの項に記載のインクジェット記録ヘッドにおい
て、前記熱エネルギ発生素子は、前記インクに膜沸騰を
生じさせる熱エネルギを発生する電気熱変換体であるこ
とを特徴とする。
ートリッジであって、請求項5記載のインクジェット記
録ヘッドに、該インクジェット記録ヘッドに供給される
インクを貯留するインクタンクが着脱自在に取り付けら
れてなるものであってもよい。
録装置であって、請求項6記載のインクジェットカート
リッジと、該インクジェットカートリッジを着脱自在に
搭載するキャリッジと、該キャリッジを記録媒体の搬送
方向に直交する主走査方向に往復移動させるための駆動
手段とを含むことを特徴する。
エネルギ発生素子間に共通配線部を設けたことにより、
配線の本数を削減して配線の抵抗による電力損失を低減
することができる上、複数の熱エネルギ発生素子のう
ち、対をなす2つの熱エネルギ発生素子が互いに異なる
ブロックに分けられ、各熱エネルギ発生素子がそのブロ
ック毎に異なるタイミングで熱エネルギを発生するもの
であること、さらには、対をなす2つの熱エネルギ発生
素子の各々と共通配線部との接続部同士が共通配線部を
介して対向していることにより、従来達成し得なかった
レベルの省電力化を達成することができる。
出面の一部を構成する配線基板の一端縁の近傍に熱エネ
ルギ発生素子を配列したので、熱エネルギを受けたイン
クの内、実際の吐出に係るインク量の割合を多くして熱
エネルギ変換効率を高めることも可能である。
部を設けたことにより、共通配線部および個別配線部の
他に接続配線部にも電流を流せるので、配線部の電気抵
抗値を若干低下させることもできる。
子が形成された上記配線基板の上面に直交する方向にイ
ンクを吐出するタイプの記録ヘッドであるが、請求項1
記載の発明とほぼ同様の作用を奏する。
ギ発生素子としてインクに膜沸騰を生じさせる熱エネル
ギを発生する電気熱変換体を用いたので、応答性に優れ
たインクの吐出を達成できる。
ドへ供給されるインクの補給をインクタンクの交換等に
より簡単に行うことができる。
向に往復移動可能なキャリッジに対してインクジェット
カートリッジが着脱可能であるので、カートリッジの交
換等を容易に行うことができる。
に説明する。
ット記録ヘッドの一実施例におけるインク吐出面近傍の
配線基板上の配線構造の要部を示す平面図であり、図2
は、図1に示した配線基板上の配線構造の全体を示す平
面図である。
基板(以下、単に基板とする)であり、2はホウ化ハフ
ニウム(HfB2)等の材料からなる熱エネルギ発生素
子または電気熱変換体としてのヒータである。本実施例
における略長方形のヒータ2は、基板1の一端縁1aの
近傍の位置に、その一端縁1aと平行な方向に沿って列
状に所定の間隔をもって複数個、形成されている。本発
明においては、隣接する2個のヒータを対としている。
図1においては、ヒータ2aと2bとは一対をなしてい
る。各対をなした2個のヒータ2同士の間には、両ヒー
タの一方の電極に共通して接続されたアルミニウム等の
材料からなる共通配線部3が形成されている。両ヒータ
の他方の電極には、各ヒータごとにアルミニウム等の材
料からなる個別配線部4が形成されている。各個別配線
部4は、図2に示すように、その線幅を広げながら、基
板1の一端縁1aの反対側の他端部1bの近傍位置まで
延びて、ボンディングパッド5に接続されている。
は電気的に分離されており、離間寸法は後述するように
基板1の一端縁1aの近傍位置と、その反対側の他端部
1bの近傍位置とでは異なっている。
すように上記ボンディングパッド5の後方にあたる基板
1の他端部1bの共通接続部6に接続されている。基板
1の外部においては、配線の抵抗を十分に小さくするこ
とが可能であるので共通であってもよい。
形成する方法の一例を説明する。
層を有するシリコンウエハ上に厚さ約0.1μmのHf
B2の抵抗金属膜をスパッタリングにより成膜する。次
に、このヒータを構成する上記金属膜上に厚さ約0.5
μmのAlの配線金属膜をやはりスパッタリングにより
成膜する。次に、上記抵抗金属膜および配線金属膜を所
定形状とすべく、フォトリソグラフィによりそれぞれパ
ターニングして、図1に示すような配線構造を得る。こ
のようにしてパターニングされたヒータ2、共通配線部
3および個別配線部4の上に、これら各金属層を保護す
るために厚さ約1μmのSiO2 、次いで厚さ約0.5
μmのTaの保護膜(各々図示略)を順次スパッタリン
グにより成膜する。次に、これら2層の保護膜の不要部
分をフォトリソグラフィにより取り除く。
えた基板1を得る。この基板1は後に詳述するように図
5および図6に示すインクジェット記録ヘッドに組み込
むことが可能であり、これにより得られたインクジェッ
ト記録ヘッドを図7に示す記録装置に組み込むことも可
能である。なお、上記基板1は、図6におけるヒータボ
ード100および配線基板200に相当する。
縁1aとの距離は、上記基板1に対する実装中の切断工
程において上記一端縁1aを切断することにより所定寸
法に設定することができる。
ついての配線本数を、1本の共通配線部3および2本の
個別配線部4の合計3本としたが、これは4本の配線部
を必要としていた従来の場合と比べて配線部の電気抵抗
値を格段に低減することができる点で本発明が従来より
有利であり、このことは配線抵抗による電力損失が小さ
いことを意味する。すなわち、本実施例での配線抵抗値
が約25Ωであるのに対し、4本の配線を有する従来の
場合には約40Ω程度と明らかに抵抗値に差異が見られ
る。
線のピッチが細かい場合には、隣接する配線との間での
ショートを防ぐため、配線間に一定の隙間をあける必要
があるので、電気抵抗値は配線本数の比よりも大きく変
化する。ここで、図2に示すようにヒータ2の大きさは
電気実装のためのボンディングパッド5等の大きさと比
べて非常に小さいものであるので、両者間を接続するた
めの配線部の大きさを、例えばボンディングパッド5側
からヒータ2側へと徐々に小さくしなければならず、長
い配線部を必要とする。このため、その配線部の抵抗値
が大きくなる。抵抗値を小さくするためには配線部の本
数を減らすことが重要であるが、そのためには配線間の
隙間を狭くし、その分、配線部の幅を拡げることが有効
である。しかし、基板1上の配線全体において配線間の
隙間を狭くしようとすると、製造上の不良を発生させ易
い。そこで、本実施例では、配線の幅を広くすることが
困難である限られた位置においてのみ、配線間の隙間を
狭く設定し、それ以外の部分における配線間の隙間を広
く設定した。具体的には、図1に示すようにヒータ2に
近づくに従って配線間の隙間が狭くなっていくのがわか
る。このように限られた範囲においてのみ配線間の隙間
を狭くするのであれば、比較的精度の低いマクスアライ
ナーを用いても不良の発生率が低く、高い歩留りで生産
することが可能である。
んだインクジェット記録ヘッドにあっては、駆動にあた
っては隣接する2個のヒータ2aと2bとを対とし、こ
の対のヒータ2aと2bとに共通する共通配線部3を有
するので、同じ対のヒータ2aと2bとを同時に駆動す
ることは不適当であるため、異なるタイミングで駆動す
る。従って、2つ以上のブロックに分けて駆動すること
となる。実用的には、記録ヘッド全体における最大電流
を小さくするため、さらに多くのブロックに分けて、ブ
ロック別に異なるタイミングで駆動することが望まし
い。
ット記録ヘッドの他の実施例における配線基板上の積層
構造を示す断面図である。
ある。支持体10の上部には実施例1とほぼ同様な方法
により形成した基板1が載置されている。本実施例で
は、ヒータ2および配線部3および4上に形成されたS
iO2 およびTaからなる保護膜11が示されており、
また基板1上のSiO2 膜12も示されている。
ルプリント基板13が設けられており、このフレキシブ
ルプリント基板13の端子と基板1の配線部3および4
の各端子とはボンディングワイヤ14により接続されて
いる。
は、インクの吐出口15が設けられ、この吐出口15を
介してインクが吐出されるようになっている。図3にお
いてインクは矢印A方向からヒータ2の直上の空間へ供
給され、駆動電流の印加により矢印B方向へ吐出され
る。
での距離は配線等により制限されることはない。しか
し、吐出した後に、インクが再びヒータ2と吐出口15
までの空間に満たされるまでの時間を可能な限り短くす
る必要がある。このためには、本実施例においても、ヒ
ータ2から基板1の一端縁1aまでの距離を短くするこ
とが有効である。
ット記録ヘッドのさらに他の実施例における配線基板上
の配線構造の要部を示す平面図である。
り、基板1の一端縁1aに対して45度傾けて配置され
ている。また、ヒータ2の群と基板1の一端縁1aとの
間には、ヒータ2の群の近傍に隣接する対の共通配線部
3同士を接続する接続配線部20が設けられている。狭
いスペースに形成されているため、接続配線部20の線
幅は極めて細いものである。なお、接続配線部20がヒ
ータ2の群寄りに設けられた理由は、実装中の基板端部
に対する切断工程でクラックの発生が考えられる基板端
部から離れる必要があったからである。
同士が接続配線部20により接続されているため、隣接
する対に含まれる4個のヒータ2をそれぞれ異なるタイ
ミングで駆動する必要がある。このようにして駆動され
た場合に、1個のヒータ2に電流が流れる時、その電流
の大部分はそのヒータ2に接続された共通配線部3およ
び個別配線部4を流れる。しかし、接続配線部20を通
しても電流が流れるので、共通配線部3の抵抗値が若干
低下する利点がある。なお、通常、アルミニウム等を用
いた細い配線に大電流を流した場合、マイグレーション
によって配線が破壊されるという問題があるが、本実施
例においては接続配線部20を流れる電流はヒータ2等
を流れる電流の半分以下であるので、上記問題は発生し
ない。
合と異なり、共通配線部3および各個別配線部4の縁に
ヒータ材が露出していない。これは、ヒータ2と共通配
線部3および各個別配線部4とを一回のフォトリソグラ
フィにより同時にパターニングすることによりヒータ材
の露出を避けるようにしたもので、本実施例においても
ヒータ材が配線部の脇から露出していても差し支えな
い。
ボンディングワイヤを通して基板外に接続しているが、
これに限定されることなく、例えば通常のICの製造方
法によりシリコンの基板内に駆動回路を作成し、上記各
配線部を当該駆動回路に接続してもよい。
ドが適用されるインクジェットカートリッジIJCの斜
視図、図6はその分解斜視図を示す。これらの図におい
て、100はSi基板上に複数の列状に配された電気熱
変換体とこの電気熱変換体に電力を供給するAl等の電
気配線とが成膜技術により形成されてなるヒータボー
ド、200はヒータボード100に対する配線基板であ
り、配線基板200はヒータボード100の配線に対応
する配線およびこの配線の端部に位置して本体装置から
の電気信号を受けるパッド210を有する。300は複
数のインク流路およびこれらに連通する共通液室それぞ
れ区分するための隔壁等を設けた天板、400は共通液
室に連通するインク受け口、500は吐出口を複数個有
するオリフィスプレートであり、これらは例えばポリサ
ルフォンにより一体成形される。600は配線基板20
0の裏面を平面で支持する例えば金属製の支持体であ
り、インクジェットユニットの底板となる。700は天
板300およびヒータボード100を支持体600に圧
着固定する押さえばねであり、この押さえばね700の
足部は支持体600の穴610に係合されている。80
0はインク供給部材であり、このインク供給部材800
には後述するインクタンクITの供給口1020を介し
てインク吸収体1100に一端が圧接されるインク供給
管810と、このインク供給管810の他端に一端が連
続しかつ他端が前記インク受け口400に圧接されるイ
ンク導管820とが形成されている。900はインク供
給管810のタンク側端部に設けたれたフィルタであ
る。なお、支持体600の供給口1020に対応する位
置には、インク供給管810が貫通する穴620が形成
されている。
ットIJUにインクを供給するインクタンクITは、カ
ートリッジ本体1000と、インクを含浸させるための
インク吸収体1100と、このインク吸収体1100を
カートリッジ本体1000に上記インクジェットユニッ
トIJU取付面とは反対側から挿入した後これを封止す
るためのするための蓋部材1200とで構成されてい
る。カートリッジ本体1000には、インクタンクIT
内に空気を供給するための大気連通口1010が形成さ
れており、この大気連通口1010には、この大気連通
口1010からのインク漏れを防止するための撥液材1
300が挿入されている。また、カートリッジ本体10
00には、インク供給口1020が形成されており、こ
のインク供給口1020には、パッキン1400が設け
られている。なお、上述したインクジェットユニットI
JUは、カートリッジ本体1000のインク吸収体11
00挿入側とは反対側の側面支持体600を固定するこ
とにより取り付けられ、蓋部材1500で覆われてい
る。
ェットカートリッジIJCが搭載されるインクジェット
記録装置の一例の概観図を示す。このインクジェット記
録装置IJRAは、駆動モータの2010の正逆回転に
連動して駆動力伝達ギア2020,2030を介して回
転するリードスクリュー2040を有する。インクジェ
ットカートリッジIJCが載置されるキャリッジHC
は、キャリッジ軸2050およびリードスクリュー20
40に支持され、リードスクリュー2040のら線溝2
041に対して係合するピン(不図示)を有しており、
リードスクリュー2040の回転に伴って、矢印a,b
方向に往復移動される。2060は紙押え板であり、キ
ャリッジ移動方向にわたって紙Pをプラテンローラ20
70に対して押圧する。2080および2090はフォ
トカプラで、これらは、キャリッジHCに設けられたレ
バー2100のこの域での存在を確認してモータ201
0の回転方向切換等を行うためのホームポジション検知
手段として動作する。2110は記録ヘッドの前面をキ
ャップするキャップ部材であり、支持部材2120によ
り支持されている。2130はこのキャップ内を吸引す
る吸引手段であり、キャップ内開口を介して記録ヘッド
の吸引回復を行う。記録ヘッドの端面をクリーニングす
るクリーニングブレード2140は、前後方向に移動可
能に部材2150に設けられており、これらは本体支持
板2160に支持されている。ブレード2140はこの
形態に限定されず、周知のクリーニングブレードが本例
に適用できることはいうまでもない。また、2170は
吸引回復の吸引を開始するためのレバーであり、キャリ
ッジHCと係合するカム2180の移動に伴って移動す
るようになっており、これにより駆動モータ2010か
らの駆動力がクラツチ切換等の公知の伝達手段で移動制
御される。
引回復は、キャリッジHCがホームポジシヨン側領域に
きたときにリードスクリユー2040の作用によってそ
れらの対応位置で所望の処理が行えるように構成されて
いるが、周知のタイミングで所望の作動を行うようにす
れば、本例には何れも適用できる。上述における各構成
は単独でも複合的に見ても優れた発明であり、本発明に
とって好ましい構成例を示している。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
複数の熱エネルギ発生素子が、隣接する2つの熱エネル
ギ発生素子を対とし、この対をなす2つの熱エネルギ発
生素子に共通して接続された共通配線部と、個別に接続
された個別配線部とによって各々挟まれており、この対
をなす2つの熱エネルギ発生素子を異なるブロックとし
て複数のブロックに分割され、このブロック毎に異なる
タイミングで熱エネルギを発生するものである構成とす
ることにより、配線本数を削減して配線抵抗による電力
損失を小さくすることができる上、共通配線部で生じる
電圧降下を抑えることができるとともに、低い印加電圧
で安定したインク吐出を行うことができるインクジェッ
ト記録ヘッドおよび、その記録ヘッドを具備した記録装
置を提供することができる。
エネルギ発生素子の各々と共通配線部との接続部同士が
共通配線部を介して対向している構成とすることによ
り、複数の熱エネルギ発生素子をインク吐出面の一部を
構成する配線基板の一端縁の近傍に配設することができ
るので、熱エネルギを受けても実際には吐出されるに至
らなかったインクの量を可能な限り減らして熱エネルギ
変換効率を高めることができるインクジェット記録ヘッ
ドおよび、その記録ヘッドを具備した記録装置を提供す
ることができる。
における配線基板上の配線構造の要部を示す平面図であ
る。
す平面図である。
例における配線基板上の積層構造を示す断面図である。
の実施例における配線基板上の配線構造の要部を示す平
面図である。
外部構成を示す斜視図である。
構成を示す分解斜視図である。
記録装置の一実施例の外部構成を示す斜視図である。
Claims (7)
- 【請求項1】 配線基板上に列状に配設された複数の熱
エネルギ発生素子が発生する熱エネルギによってインク
に状態変化を生じさせ、該状態変化によって生じた気泡
によってインクを吐出するインクジェット記録ヘッドに
おいて、 前記複数の熱エネルギ発生素子は、隣接する2つの熱エ
ネルギ発生素子を対とし、該対をなす2つの熱エネルギ
発生素子に共通して接続された共通配線部と、個別に接
続された個別配線部とによって各々挟まれており、前記
対をなす2つの熱エネルギ発生素子を互いに異なるブロ
ックとして複数のブロックに分割され、該ブロック毎に
異なるタイミングで前記熱エネルギを発生するものであ
り、前記対をなす2つの熱エネルギ発生素子の各々と前
記共通配線部との接続部同士が前記共通配線部を介して
対向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】 請求項1記載のインクジェット記録ヘッ
ドにおいて、前記複数の熱エネルギ発生素子はインク吐
出面の一部を構成する前記配線基板の一端縁の近傍に配
設され、かつ、該熱エネルギ発生素子の配列方向は前記
基板の一端縁と平行であることを特徴とするインクジェ
ット記録ヘッド。 - 【請求項3】 請求項2記載のインクジェット記録ヘッ
ドにおいて、前記複数の熱エネルギ発生素子の列と前記
配線基板の一端縁との間の前記配線基板上に、前記隣接
する対の各々の前記共通配線部同士を接続するための接
続配線部を設けたことを特徴とするインクジェット記録
ヘッド。 - 【請求項4】 請求項1記載のインクジェット記録ヘッ
ドにおいて、前記インクの吐出方向は前記配線基板の上
面に直交する方向であることを特徴とするインクジェッ
ト記録ヘッド。 - 【請求項5】 請求項1〜4のいずれかの項に記載のイ
ンクジェット記録ヘッドにおいて、前記熱エネルギ発生
素子は、前記インクに膜沸騰を生じさせる熱エネルギを
発生する電気熱変換体であることを特徴とするインクジ
ェット記録ヘッド。 - 【請求項6】 請求項5記載のインクジェット記録ヘッ
ドに、該インクジェット記録ヘッドに供給されるインク
貯留するインクタンクが着脱自在に取り付けられてなる
ものであることを特徴とするインクジェットカートリッ
ジ。 - 【請求項7】 請求項6記載のインクジェットカートリ
ッジと、該インクジェットカートリッジを着脱自在に搭
載するキャリッジと、該キャリッジを記録媒体の搬送方
向に直交する主走査方向に往復移動させるための駆動手
段とを含むことを特徴とするインクジェット記録装置。
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