JPH02187347A - インクジェットヘッド - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本−発明はインクジェット記録装置のインクジェットヘ
ッドに関し、特に、多色同時印字や高速印字に通したイ
ンクジェットヘッドに関する。

〔従来の技術〕

従来のインクジェット記録装置においては、多色同時プ
リントや高速プリントを行なうためのインクジェットヘ
ッドの構造としては、第１５図〜第１８図のそれぞれに
示すように、複数のインク吐出口を一体的に形成したオ
リフィスプレートを用いるものが一般的であった。

〔発明が解決しようとする技術的課題〕しかしながら、
上記従来例では、第１５図〜第１８図にも示すようにイ
ンク吐出口がオリフィスプレート上に一体的に形成され
ているので、例えば色数や吐出口ピッチを変更すること
が困難であった・ また、インクジェットヘッドへの駆動信号を記録装置本
体から送るためのコネクタ形状もインクジェットヘッド
ごとに相異していたので、１台の記録装置でインクジェ
ットヘッドを目的に応じて使い分けること、例えば、単
色での高精細印字または高速印字、あるいは２色〜多色
でのカラー印字などを行なうことは考慮されていなかっ
た。

本発明は、このような従来技術に鑑みなされたものであ
り、１台の記録装置で数種類のインクジェットヘッドを
使用することが可能となり、用途に応じて高精細印字、
高速印字およびカラー印字などを自由に行ないうるイン
クジェットヘッドを提供することを目的とする。

〔課題解決のための手段〕

本発明は液体を吐出するための吐出口と該吐出口から液
体を吐出するために用いられる吐出エネルギー発生体と
該吐出エネルギー発生体に電気信号を供給するための電
気接続部とををするインク吐出手段の複数と、前記電気
接続部に対して選択的に接続され外部からの信号を受け
るコネクター部とを備えたことを特徴とするインクシェ
アドヘッドにより、上記目的を達成するものである。

〔作　用〕

上記構成によれば、極めて短いピンチ（０，０８５鶴〜
０．０４３０）で１列に並んだインク吐出口と、各イン
ク吐出口に対応して形成された発熱体、例えば電気熱変
換素子（ヒータ一部）と、各ヒータ一部に駆動エネルギ
ー（電気信号）を伝えるコネクター部と、を一体化した
インク吐出口手段を２個以上並列に並べて枠体に収納し
、記録装置とのコネクター部の形状はインク吐出手段が
１個のものから多数個のものまで同一形状にすることで
、１台の記録装置において数種類のインクジェットヘッ
ドを使用することが可能になる。

したがって、用途に応じて、高精細印字、高速印字およ
びカラー印字を１台の記録装置で自由に行なうことが可
能になる。

〔実施例〕

第１図および第２図は、本発明の特徴を最もよく表わす
インクジェットヘッドの一実施例の斜視図および横断面
図である。

第１図および第２図において、１は枠体、２はインクジ
ェットチップ（以下単にチップと呼ぶことがある）、３
は４個のチップ２を電気的に接続するフレキシブルプリ
ント板（以下単にフレキと呼ぶことがある）、４はチッ
プ２を枠体１に固定するための蓋をそれぞれ示す。

さらに、１２はインクジェットヘッド（インクカートリ
ッジ）１１を記録装置のキャリッジに固定するための一
対のビンを示す。

第３図は前記チップ（インクジェットチップ）２の単体
を示す斜視図であり、同図中、５はベース、６はインク
タンク、７はインク吐出口であり、本実施例では６４個
のインク吐出口が０．０７０６１ビフチ（３６０分の１
インチのピンチ）で並んでいる。

第３図において、８は電極であり、その詳細は後述する
。

第４図はインクジェットチップ２の内部配線を示し、電
極８としてはＳ−１、Ｓ　−２−−−−−−Ｓ　−８、
Ｃ−１、Ｃ−２−・−・−Ｃ−８の１６個所の電極に加
えて図示せぬセンサやヒータ等の電極も含まれる。９は
インク吐出ロア　（第３図）の内部に形成されたヒータ
であり、本実施例においてはＥｌ、Ｅ　２−・−Ｅ　６
４のヒータエレメントで構成されている。また、第４図
中の１０はダイオードであり、電極８に入力された駆動
パルスをヒータ９に供給する際の相互干渉を防止するだ
めのものである。

第５図は、４個のインクシェフトチツブ２に対して選択
的に電気的接続をした状態を示す配線図であり、電極８
の中のＳ−１、Ｓ−２，・−・−・−Ｓ−８の電極にお
いてそれぞれ２本づつを各インクジェットチップに接続
させている。

第６図の（Ａ）は第４図に示したインクシェフトチツブ
２のインク吐出口（またはノズル）の数とピンチ（吐出
口の間隔）を示し、第６図の（Ｂ）は第５図のような電
気的接続を行なった時のインク吐出口（またはノズル）
の配列およびピンチ（間隔）を示す。

第７図は第１図〜第６図で説明したインクジェットヘッ
ド１１を搭載したシリアルプリンタの斜視図である。

第７図において、１３はガイド軸１６に沿って不図示の
駆動源により印字桁方向に移動するキャリッジであり、
１４はインクジェットヘッドエ１を固定する係止爪であ
り、１５はキャリッジ１３上においてインクジェットヘ
ッド１１の電極８と接触するキャリッジフレキであり、
１７は印字用紙などの記録媒体１８を給送する給紙ロー
ラである。

第８図は第７図中のキャリフジ１３の反対側から見た拡
大斜視図である。

第８図において、１９はキャリッジフレキ１５の先端部
でインクジェットへラド１１の電極８に適正にコンタク
トするためのコンタクトバッドを示し、２０はインクジ
ェットヘッド（インクカートリッジ）１１の一対のピン
１２．１２　（第１図）が嵌合する支持部を示す。

第９図は、第７図および第８図に示すシリアルプリンタ
において、第１図および第２図の本発明の第１実施例の
インクジェットヘッド１１と交換でき、同じキャリッジ
１３に搭載可能な単色のインクジェットへラド２１を示
す。

この単色のインクジェットヘッド２１は３６０分の１イ
ンチのピッチで並べられた６４個のインク吐出口（また
はノズル）を有している。

以上の構成により、本発明によるインクジェットヘッド
、すなわち、液体を吐出するための吐出口と該吐出口か
ら液体を吐出するために用いられる吐出エネルギー発生
体と該吐出エネルギー発生体に電気信号を供給するため
の電気接続部とを有するインク吐出手段の複数と、前記
電気接続部に対して選択的に接続され外部からの信号を
受けるコネクター部とを備えたことを特徴とするインク
ジェットヘッド１１が実施されている。

次に、各図面に従って動作を説明する。

第１図および第２図のインクジェットヘッド１１におい
ては、枠体１内を仕切って形成された４つの室のそれぞ
れにインクジェットチップ２が蓋４によって固定されて
いる。

また、各インクシェフトチツブ２の底面にある電極８は
、第４図および第５図に示すように、その一部が選択的
にフレキシブルプリント板３と接続され、第１図および
第２図に示すごと（、フレキシブルプリント板３が枠体
１の開口部ＩＡから外部へ露出する部分において、イン
クジェットチップ２とは反対側の面に形成されたパター
ン部３Ａに導かれる。ここで、インクジェットチップ２
の各々とフレキシブルプリント板３との電気的接続は、
半田付け、圧接、異方性導電体（ゴムやプラスチック材
）などによって行なわれる。

したがって、前述のパターン部３Ａのパターン配列はイ
ンクシェフトチツブ２の単体のパターン配列すなわち第
９図の単色ヘッド２１のものと同じになっている。

また、４個のインクジェットチップ２のそれぞれは、第
５図および第６図に示すように選択的に間引いて駆動さ
れるので、インクジェットチップ２相互の位置は枠体１
　（第１図および第２図）の内部において規制され、高
さ方向のドツト位置ズレが発生しないように配慮されて
いる。

また、各インクジェットチップ２のインクタンク６には
、カラーインク（例えば、シアン、アゼンタ、イエロー
、ブラック）が入っている。

第７図において、インクジェットヘッド１１をキャリッ
ジ１３に装着した状態で、不図示の制御回路により不図
示の紙送りモータが駆動されると、給紙ローラ１７が回
転し記録媒体（用紙など）１８が印字位置へ給紙される
。

次いで、不図示の制御回路から印字命令を受取り、不図
示のキャリッジモータによりキャリッジ１３を桁方向に
移動させる。所定距離移動した後、不図示の制御回路か
らキャリッジフレキシブルプリント板１５およびコンタ
クトバッド１９（第８図参照）を介してヘッド駆動信号
がインクジェットヘッド１１に伝送される。

ここで、４個のインクジェットチップ２のそれぞれにお
いては、第６図の（Ｂ）に示すように、所定間隔ズラし
た位置に重ねてインクドツトが形成されるように制御さ
れている。そのため、印字結果としては、９０分の１イ
ンチのピッチで１６個の吐出口を持ったヘッドを使用し
て４色で重ね打った結果となる。

また、通常品位向上の方法として、紙送り方向に１８０
分の１インチのピッチで送り、その間にインクジェット
ヘッド１１の２回の桁方向走査により印字する場合もあ
る。

さらに、インクジェットヘッド１１の各インクジェット
チップ２のインクタンク６　（第３図）には、色の異な
るインクを使う他に、インクの濃さを変えて階調を出す
方法あるいは同じインクを入れて高速印字を行なう方法
なども実施可能である。

さらにまた、単色ヘッド２１（第９図）を同じキャリッ
ジ１３に搭載して使用することも可能であるので、その
場合は、６４１固のインク吐出口を使用し３６０分の１
インチのピッチで高精細印字を行なうことができる。

第１０図および第１１図はインクジェットチップ２を２
個使用する本発明の別の実施例のインクジェットヘッド
の斜視図および吐出口配列図である。

第１０図および第１１図において、インクジェットチッ
プ２を２個使用すれば、選択的接続の本数が第１図およ
び第２図の実施例に比べて２倍となるので、ドツトピッ
チが１８０分の１インチで吐出口の数が３２となり、２
色ヘッドとなるので、用途としては高速化、赤黒２色印
字、階調印字などに使用することができる。

第１２図、第１３図および第１４図は、それぞれインク
ジェットチップ６２を３個使用する第３の実施例による
インクジェットヘッドの配線図、ドツト配列図および斜
視図である。

本実施例によれば、第１３図中に、（Ａ）で示すような
ベースピンチ３６０分の１インチおよび６０個のインク
吐出口を有する単色印字と、（Ｂ）に示すようなベース
ピッチの２倍の１８０分の１インチのピッチおよび３０
（固のインク吐出口を有する２色印字と、ベースピッチ
の３倍の１２０分の１インチのピッチおよび２０個のイ
ンク吐出口を有する３色印字の３種類のインクジェット
ヘッドを１個のヘッドで構成することができる。

構成としては、第１２図に示すように、インクジェット
チップ６２の内部パターンを６本のセグメントと１０本
のコモンとで構成することにより、選択的接続をする時
の間引き条件が２分の１および３分の１の間引きとなる
ことを可能にしたことになる。

以上の各実施例によれば、噸１列にきわめて小さいピッ
チでインク吐出口が並び、かつ各インク吐出口内のヒー
タ部および電極間がマトリックスの構造になっており、
また、薄形化されたインク、ジェットチップを複数個並
列に並べて枠体内に一体化し、さらに、記録装置の制御
回路とのコネクタ部の形状を単色から多数色まで同一に
したので、モノクロ・カラー兼用の印字、高速ドラフト
印字、並びに階調印字など種々の印字態様を１つのヘッ
ドで実行しうるシリアル記録装置用のインクジェットヘ
ッドを安価にかつ簡単な構造で実現させることができた
。

〔発明の効果〕

以上の説明から明らかなごとく、本発明によれば液体を
吐出するための吐出口と該吐出口から液体を吐出するた
めに用いられる吐出エネルギー発生体と該吐出エネルギ
ー発生体に電気信号を供給するための電気接続部とを有
するインク吐出手段の複数と、前記電気接続部に対して
選択的に接続され外部からの信号を受けるコネクター部
とを備えたことを特徴とするインクジェットヘッドに構
成したので、１台の記録装置で、数種類のインクジェッ
トヘッドを使用することが可能になり、用途に応じて高
精細印字、高速印字、カラー印字および階調印字などを
行ないうる記録装置を実現させうる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明によるインクジェットヘッドの一実施例
の斜視図、第２図は第１図の横断面図、第３図は第［図
中のインクジェットチップの斜視図、第４図は第３図の
インクジェットチップ内の配線図、第５図は第１図のイ
ンクジェットヘッド内の配線図、第６図はインク吐出口
の配列を示し、（Ａ）は第４図のインクジェットチップ
単体の場合を、（Ｂ）は第５図の４個のインクジェット
チップを有するインクジェットヘッドの場合をそれぞれ
示す図、第７図は第１図のインクジェットヘッドを搭載
した記録装置の要部斜視図、第８図は第７図中のキャリ
フジの斜視図、第９図は１個のインクジェットチップを
有する別の実施例に係るインクジェットヘッドの斜視図
、第１０図は２（ＩＮのインクジェットチップを有する
さらに別の実施例に係るインクジェットヘッドの斜視図
、第１１図は第１０図のヘッドのインク吐出口の配列図
、第１２図は３個のインクシェアドチップを有するさら
に別の実施例に係るインクジェットヘッドの内部配線図
、第１３図は第１２図のインクジェットヘッドによる印
字ドツト配列の種類を示す模式図、第１４図は第１２図
のインクジェットヘッドの斜視図、第１５図〜第１８図
はそれぞれ従来のインクジェットヘッドを例示する模式
図である。 ２−−一−−−−インクジェットチップ、フレキシブル
プリント板、７−−−−−・−・−・口、８−−・−−
電極、１１　・−−・−・−イトヘッド、１３　・−−
−−−・−キャリフジ、 −・記録媒体（用紙）、２１　・−−−−−−−一−−
イトヘン）’、６２−　・−−インクシェラ３−・−−
・ インク吐出 ンクジェッ １８　・−・−・ ンクジェソ トチフジ。

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. （１）液体を吐出するための吐出口と該吐出口から液体
   を吐出するために用いられる吐出エネルギー発生体と該
   吐出エネルギー発生体に電気信号を供給するための電気
   接続部とを有するインク吐出手段の複数と、前記電気接
   続部に対して選択的に接続され外部からの信号を受ける
   コネクター部とを備えたことを特徴とするインクジェッ
   トヘッド。
2. （２）前記吐出エネルギー発生体が電気熱変換体素子で
   ある請求項１に記載のインクジェットヘッド。
3. （３）前記インク吐出手段ごとに夫々異なる色の液体を
   吐出可能である請求項１記載のインクジェットヘッド。
4. （４）前記インク吐出手段の複数は少なくとも２色の異
   なる液体を吐出可能なグループに分けられる請求項１記
   載のインクジェットヘッド。
5. （５）液体を吐出するための吐出口と該吐出口から液体
   を吐出するために用いられる吐出エネルギー発生体と該
   吐出エネルギー発生体に電気信号を供給するための電気
   接続部とを有するインク吐出手段の複数と、前記電気接
   続部に対して選択的に接続され外部からの信号を受ける
   コネクター部とを備えたことを特徴とするインクジェッ
   トヘッドの前記コネクター部と電気的に接触する電極部
   、前記電気信号を発生する信号発生部、を備えたインク
   ジェット記録装置。
6. （６）前記インクジェットヘッドが着脱自在である請求
   項５記載のインクジェット記録装置。
7. （７）前記インクジェットヘッドの種類にかかわらず前
   記コネクター部が同一である請求項１記載のインクジェ
   ット記録装置。