JPH03180351A - 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、熱バブル方式のインクジェットヘッドに関す
る。

〔従来の技術〕

記録インクを加熱しその際発生する膨脂力あるいは蒸気
の圧力によってインク滴を形成させ、紙などの記録媒体
に向けて飛翔させて記録を行う、いわゆる熱バブル方式
のインクジェットヘッドにおいては、従来第５図に示し
たものが知られていた。

このインクジェットヘッド２０は、基板２１、間隙板２
２、ノズル板２３を重ねた３層構造で、ノズル板２３に
設けられたノズル２４よりインクを吐出させる。具体的
には、基板２１の表面にインクを加熱する発熱体２５と
この発熱体２５と電源（図示せず）とを接続する配線２
６を薄膜成形技術等によりドツト数に等しく形成し、更
に各々の発熱体２５の間に仕切２７を設け、個々の発熱
体２５を相互に仕切る。又インクを導くインク孔２８を
上記発熱体２５等の側方に設ける。間隙板２２は、少な
くとも仕切２７の高さよりも厚みのある枠状の板で、こ
れを挟んだ形でノズル板２３を基板２１に取り付ける。

ノズル板２３には前記発熱体２５の位置に合わせてノズ
ル２４が穿設しである。

インクの吐出は、発熱体２５に通電しインクを加熱・気
化させ、発生した蒸気バブルの圧力で瞬間的にインクを
ノズル２４より押し出し飛翔させる。その際個々の発熱
体２５は仕切２７で遮断されているので上昇した圧力が
隣接するノズル２４に干渉せず、記録媒体上に正確に印
刷できる。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、上記インクジェットヘッド２０は、製造
時に間隙板２２や仕切２７などを基板２１上の所定位置
に取り付けなければならず、発熱体２５の数に比例して
仕切２７の数が増加し組み立て工程が非常に繁雑になる
。

又ノズル列を半ピツチづつずらして２列にし、ドツト密
度を上げて精密な画像や印字を得ようとすると、一方の
ノズルの吐出作用が対向する他方の列の側のノズルに干
渉する問題があり、ドツト密度の高く吐出が正確なイン
クジェットヘッドが得られなかった。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は、上記課題を解決するためインクジェットヘッ
ドを次のように構成した。すなわち、基板に発熱体を２
列に千鳥格子状に設置し、これら発熱体の位置に合わせ
且つ基板に設けたインク孔に連通させた状態でスリット
をスリット板に形成し、このスリット板を基板に取り付
け１、更に各スリットにかかるようにノズル孔を設けた
ノズル板をスリット板に重ねて取り付けることとしたの
である。

〔作用〕

本発明のインクジェットヘッドは、スリット板のスリッ
トにて液路が形成されるため組み付は時の位置合わせが
容易であり、精度良く組付けができ品質が向上する。更
に高いドツト密度で正確な吐出性能が得られ、又剛性も
高まるため信頼性の高い高品位のインクジェットヘッド
を提供できる。

〔実施例〕

以下、本発明にかかるインクジェットヘッドの一実施例
について説明する。

第１図は、インクジェットヘッド１を示す断面斜視図で
ある。基板２はガラスやセラミック等からなる板状の部
材であり、発熱体３とこの発熱体３の配線４が薄膜形成
等の方法で表面に形成しである。配線４は、個々に発熱
体３に接続する配線と、アースとなる共通の配線からな
り、図示しない電力供給装置にそれぞれ接続している。

発熱体３は電気エネルギーを熱に変換する部材で、縦方
向に２列に千鳥格子状に配置しである。発熱体３の両側
方にはインク孔５が発熱体３から必要量離して開口して
いる。そのインク孔５から発熱体３までの距離は、後述
するスリット６を通して、発熱体３で生じるインクの状
態変化、例えば熱膨張や気泡の発生等の影響が直接的に
伝達されることがない程度に充分な距離である。このイ
ンク孔５は、図示しないインク供給装置に接続してあり
、ポンプ等による所定の圧力あるいは毛細管現象により
適宜に必要量のインクが送られる。インクは、水溶性や
油溶性の溶媒中に染料が分散させてあり、熱膨張係数が
高くあるいは気泡が発生し易い成分を含んだものである
。スリット板７は、横方向にスリット６がスリット板７
を基板２に重ねた際に上記発熱体３の各々に対応する位
置で、しかもそれぞれ両端が前記インク孔５のそれぞれ
に接続されるように形威しである。ノズル板８には上記
スリット６のそれぞれに対応してノズル９がフォトファ
ブリケーション等により穿設されている。ノズル９はス
リット６にかかっていればいずれかの位置でも充分であ
るが、好ましくは発熱体３の近辺がよい。この場合のノ
ズル９は、ノズル板８の厚み方向に径が同一のものとし
たが、加工や取り扱いの点からノズル板８の厚みを厚く
したときには、流路抵抗が増加することから第３図に示
すように吐出方向に開いたテーパー状にしてもよい。

このようにすると、ノズル板８の厚みが厚い場合でも流
路抵抗を小さくしてインク滴の飛翔速度を上げることが
でき、印字速度を速くすることができる。

インクジェットヘッド１は、上記基板２にスリット板７
およびノズル板８を順次重ねて作製しである。このよう
にして作製されたインクジェットヘッド１は、ノンイン
パクトプリンタ（図示せず）に組み付けられ、記録用の
紙など、記録媒体がその前面に所定間隔設けて配置され
る。

次に、インクジェットヘッド１の作用および効果につい
て述べる。インクはインク供給装置からインク孔５を通
してスリット６の内部に供給され、発熱体３の前面およ
びノズル９の開口部まで満たす。電力供給装置から発熱
体３に電力が送られると電力が送られたその発熱体３が
発熱し、周囲のインクを加熱する。インクは加熱により
膨脂し、又気泡を発生させて内部圧力を瞬間的に上昇さ
せ、その圧力でノズル９からインク滴１０を第２図に示
すように前方に向けて飛翔させる。飛翔したインク滴１
０はノズル９の前面に配置された記録用用紙に付着し、
図形や文字をこの用紙上に印刷する。インク滴１０が吐
出されたことによるスリット６内の減少量は直ちにイン
ク供給装置からインク孔５を通してスリット６に補給さ
れる。

このように本実施例のインクジェットヘッド１によれば
、スリット６によって発熱体３が個々に独立しているこ
とから発熱体３の発熱によるインクの圧力上昇が他の発
熱体３やノズル９に影響を及すことがなく、ドツト密度
を高くしかも正確な吐出をおこなわせることができる。

またノズルつとインク孔５とが必要距離離れてスリット
６で連通しているので、ノズル９付近での圧力変化がイ
ンク孔５に戻ることがなく、高い吐出効率が得られる。

更に、スリット板７にスリット６を形成したので、全体
の剛性が高くなり、しかも作製が容易で且つ組み付けを
精度よく簡便に行うことができる。

第４図に他の実施例を示す。上記実施例ではノズル板８
をスリット板７に取り付けることとしたが、このスリッ
ト６に当る箇所を溝部１１に形成し、その溝部１１内に
ノズル９を穿設する。この場合には、スリット板７とノ
ズル板８とを１枚のスリット板１２で形成でき、より組
み立てを簡便にし精度の高いインクジェットヘッドを得
ることができる。

〔発明の効果〕

本発明のインクジェットヘッドによれば、基板上に２列
千鳥格子状に発熱体を設け、この基板に重ねるスリット
板には前記発熱体に対応する位置にスリットを設け、且
つ発熱体とインク孔とを所定全層して当該スリットで連
結し、更にこれらスリット位置に対応させてノズルを形
成したノズル板をスリット板に取り付けこれらを組み付
けてインクジェットヘッドを構成したので、発熱体毎に
取り付けた仕切が不要になり、組み立て工数が少なくな
り且つ位置合わせが容易であることから容易にしかも高
精度のインクジェットヘッドを提供できる。又、間隙板
を取り付けたときのように空間が多くないので全体の剛
性を高くでき取り扱いを容易にし製品に取り付けた場合
にも高い信頼性を得ることができる。更にドツトを２列
にした場合にも他のノズルを干渉させることなく発熱体
を作動できるので、高いドツト密度で、高品位の印字が
可能なインクジェットヘッドが提供できる。

又、スリット部分を溝部として、この溝部にノズルを穿
設すれば、部品点数を減少できより精度の高いインクジ
ェットヘッドを簡便な作業行程で提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明にかかるインクジェットヘッドの一実
施例を示す断面斜視図、 第２図は、第１図のインクジェットヘッドの断面図、 第３図は、他の実施例にかかるノズルを示す断面図、 第４図は、他の実施例にかかるスリット板を示す断面斜
視図、 第５図は、従来例を示す斜視図である。 図面中 １・・・インクジェットヘッド、２・・・基板、３・・
・発熱体、４・・・配線、５・・・インク孔、６・・・
スリット、７．１２・・・スリット板、８・・・ノズル
板、９・・・ノズル、１ｏ・・・インク滴、１１・・・
溝部。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）発熱体の加熱によりインクに状態変化を生じさせ
   、この状態変化に伴う圧力上昇で当該インクをノズルよ
   り吐出させ記録媒体上に文字等の記録を行うインクジェ
   ットヘッドにおいて、発熱体が基板上に２列に且つ千鳥
   格子状に配列し、且つ当該基板の前記発熱体の配列方向
   のそれぞれ両側方に当該発熱体より所定距離離して共通
   のインク孔が形成してあり、前記基板の発熱体を設けた
   側の表面に取り付けたスリット板には前記発熱体毎にス
   リットを当該発熱体及びそれぞれの側のインク孔にかか
   る形状に形成し、当該スリット板に取り付けたノズル板
   には前記発熱体に近付けた側の端においてスリットに連
   通するノズルを設けてなることを特徴とするインクジェ
   ットヘッド。
2. （２）スリットに代えてスリットと同一に溝部をスリッ
   ト板に形成し、この溝部にかかる位置にノズルを穿設し
   た請求項１記載のインクジェットヘッド。