JPH04229276A - サーマル式ドロップ・オン・デマンド・インクジェット・プリントヘッド - Google Patents
サーマル式ドロップ・オン・デマンド・インクジェット・プリントヘッドInfo
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- JPH04229276A JPH04229276A JP3137114A JP13711491A JPH04229276A JP H04229276 A JPH04229276 A JP H04229276A JP 3137114 A JP3137114 A JP 3137114A JP 13711491 A JP13711491 A JP 13711491A JP H04229276 A JPH04229276 A JP H04229276A
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- B41J2202/00—Embodiments of or processes related to ink-jet or thermal heads
- B41J2202/01—Embodiments of or processes related to ink-jet heads
- B41J2202/20—Modules
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、インクジエツト・プリ
ンタ、より詳細に言えば、サーマル式ドロツプ・オン・
デマンド・インクジエツト・プリンタ（ｔｈｅｒｍａｌ
ｄｒｏｐ−ｏｎ−ｄｅｍａｎｄ ｉｎｋｊｅｔ ｐｒ
ｉｎｔｅｒ）に関する。
ンタ、より詳細に言えば、サーマル式ドロツプ・オン・
デマンド・インクジエツト・プリンタ（ｔｈｅｒｍａｌ
ｄｒｏｐ−ｏｎ−ｄｅｍａｎｄ ｉｎｋｊｅｔ ｐｒ
ｉｎｔｅｒ）に関する。
【０００２】
【従来の技術】サーマル式ドロツプ・オン・デマンド・
インクジエツト・プリンタは、ヒーターに隣接したイン
ク中に「泡」を形成するために、ヒーターが選択的に付
勢される装置である。泡の急速な成長が、泡の近くにあ
るノズルからインク滴を排出させる。所望のプリント像
を発生するためのノズル位置でインク滴が必要とされる
度にヒーターを付勢することによつてプリントが達成さ
れる。
インクジエツト・プリンタは、ヒーターに隣接したイン
ク中に「泡」を形成するために、ヒーターが選択的に付
勢される装置である。泡の急速な成長が、泡の近くにあ
るノズルからインク滴を排出させる。所望のプリント像
を発生するためのノズル位置でインク滴が必要とされる
度にヒーターを付勢することによつてプリントが達成さ
れる。
【０００３】１つの型（「エンド・シユータ」と言われ
る）のサーマル式ドロツプ・オン・デマンド・プリント
ヘツドが米国特許第４４５８２５６号と、米国特許第４
７７４５３０号に記載されている。この型のヘツドにお
いて、インク滴はプリントヘツドのエツジの所で射出さ
れる。制御電極とヒーター素子とは、プリントヘツド構
造の同じ面上に形成されており、そして、基体のエツジ
の所にあるノズルへ導くチヤネルを形成するために、前
板中に溝が形成されている。このプリント・ヘツドは薄
い形状にできるという利点を持つているので、ヘツドは
積層することができるけれども、このデザインは、高い
歩留まりで、必要なノズルの品質を得ることが困難であ
ることが判つている。
る）のサーマル式ドロツプ・オン・デマンド・プリント
ヘツドが米国特許第４４５８２５６号と、米国特許第４
７７４５３０号に記載されている。この型のヘツドにお
いて、インク滴はプリントヘツドのエツジの所で射出さ
れる。制御電極とヒーター素子とは、プリントヘツド構
造の同じ面上に形成されており、そして、基体のエツジ
の所にあるノズルへ導くチヤネルを形成するために、前
板中に溝が形成されている。このプリント・ヘツドは薄
い形状にできるという利点を持つているので、ヘツドは
積層することができるけれども、このデザインは、高い
歩留まりで、必要なノズルの品質を得ることが困難であ
ることが判つている。
【０００４】他の型（「トツプ・シユータ」と言われる
）のサーマル式ドロツプ・オン・デマンド・インクジエ
ツト・プリントヘツドは、米国特許第４５９０４８２号
に記載されている。この型のプリントヘツドにおいて、
ノズルはヒーター面に対して垂直の方向に設けられてい
る。このプリントヘツドのデザインは、インク流のチヤ
ネルの長さが極めて短いので、高い周波数の動作が可能
である。然しながら、プリントヘツド基体の一方の側に
すべての電気的構造を作らなければならないので、プリ
ントヘツドは物理的に大きな寸法を持つことになる。
）のサーマル式ドロツプ・オン・デマンド・インクジエ
ツト・プリントヘツドは、米国特許第４５９０４８２号
に記載されている。この型のプリントヘツドにおいて、
ノズルはヒーター面に対して垂直の方向に設けられてい
る。このプリントヘツドのデザインは、インク流のチヤ
ネルの長さが極めて短いので、高い周波数の動作が可能
である。然しながら、プリントヘツド基体の一方の側に
すべての電気的構造を作らなければならないので、プリ
ントヘツドは物理的に大きな寸法を持つことになる。
【０００５】インクジエツト・プリンタに対して現在要
求されていることは、カラー・プリントを行うことと、
プリント速度を高速度にすることを含んでいる。カラー
・プリントの動作に対して通常、４色で十分だから、黒
色用のプリントヘツドが１個と、３原色のためのプリン
トヘツド３個との合計４個のプリントヘツドが必要であ
る。「エンド・シユータ」の構成は、４個のプリントヘ
ツドを１つのコンパクトな組立体に積層することができ
る。然しながら、この構成は高速度なプリント動作には
不向きである。他方、「トツプ・シユータ」は高速度な
プリント動作には適しているけれども、４個のプリント
ヘツドのアレーは物理的に大きな寸法となり、現在のイ
ンクジエツト・プリンタの要求には適さない。
求されていることは、カラー・プリントを行うことと、
プリント速度を高速度にすることを含んでいる。カラー
・プリントの動作に対して通常、４色で十分だから、黒
色用のプリントヘツドが１個と、３原色のためのプリン
トヘツド３個との合計４個のプリントヘツドが必要であ
る。「エンド・シユータ」の構成は、４個のプリントヘ
ツドを１つのコンパクトな組立体に積層することができ
る。然しながら、この構成は高速度なプリント動作には
不向きである。他方、「トツプ・シユータ」は高速度な
プリント動作には適しているけれども、４個のプリント
ヘツドのアレーは物理的に大きな寸法となり、現在のイ
ンクジエツト・プリンタの要求には適さない。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】従来の技術においては
、プリントヘツドが現在のカラー・プリントの要求を満
足させるように、高速なプリント動作が行えることと、
４個のプリントヘツドのコンパクトなアレーを作るのに
適当な構造であることの両面を満足させるサーマル式ド
ロツプ・オン・デマンド・プリントヘツドは全く開示さ
れていない。
、プリントヘツドが現在のカラー・プリントの要求を満
足させるように、高速なプリント動作が行えることと、
４個のプリントヘツドのコンパクトなアレーを作るのに
適当な構造であることの両面を満足させるサーマル式ド
ロツプ・オン・デマンド・プリントヘツドは全く開示さ
れていない。
【０００７】従つて、本発明の目的は、高速度なプリン
ト動作が可能なコンパクトなサーマル式ドロツプ・オン
・デマンド・インクジエツト・プリントヘツドを提供す
ることにある。
ト動作が可能なコンパクトなサーマル式ドロツプ・オン
・デマンド・インクジエツト・プリントヘツドを提供す
ることにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明に従つて、基体の
一面及び基体のエツジ面に延びて導電体電極が形成され
る。ヒーター素子のアレーが基体のエツジ面上に形成さ
れており、各ヒーター素子は、少なくとも１つの導電体
電極に電気的に接続されている。複数個のノズルの各々
がヒーター素子と対向して基体のエツジ面から離れて位
置付けられるように、複数個のノズルを含むノズル・プ
レートが固定されている。インク・マニホルド等のイン
ク供給源から、ヒーター素子とノズル・プレートとの間
の空間にインク通路が設けられており、これにより、導
電体電極のうちの選択された１つの電極に印加されたデ
ータ・パルスによつて、関連したヒーター素子が付勢さ
れる度に、インク滴が発射される。
一面及び基体のエツジ面に延びて導電体電極が形成され
る。ヒーター素子のアレーが基体のエツジ面上に形成さ
れており、各ヒーター素子は、少なくとも１つの導電体
電極に電気的に接続されている。複数個のノズルの各々
がヒーター素子と対向して基体のエツジ面から離れて位
置付けられるように、複数個のノズルを含むノズル・プ
レートが固定されている。インク・マニホルド等のイン
ク供給源から、ヒーター素子とノズル・プレートとの間
の空間にインク通路が設けられており、これにより、導
電体電極のうちの選択された１つの電極に印加されたデ
ータ・パルスによつて、関連したヒーター素子が付勢さ
れる度に、インク滴が発射される。
【０００９】薄い基体のエツジ面上にヒーター素子を設
置することがインク通路を短くすることを可能とし、こ
れにより、高速度のインクジエツト・プリント動作が達
成される。加えて、ヒーター素子のアレーを積み重ねる
ことによつて、狭小なプリントヘツドの構成が可能とな
り、これにより、本発明のインクジエツト・プリントヘ
ツドは高解像度のカラー・プリントに適し、また、紙の
頁幅に跨がつた広いプリントヘツドのアレーに用いるこ
とができる。
置することがインク通路を短くすることを可能とし、こ
れにより、高速度のインクジエツト・プリント動作が達
成される。加えて、ヒーター素子のアレーを積み重ねる
ことによつて、狭小なプリントヘツドの構成が可能とな
り、これにより、本発明のインクジエツト・プリントヘ
ツドは高解像度のカラー・プリントに適し、また、紙の
頁幅に跨がつた広いプリントヘツドのアレーに用いるこ
とができる。
【００１０】
【実施例】図１及び図２を参照すると、本発明に従つて
、導電性の電極１２の第１のアレーが形成されている第
１の面１１と、導電性の電極１４の第２のアレーが形成
されている第２の面１３とを持つ適当な基体２０を含ん
だサーマル式ドロツプ・オン・デマンド・インクジエツ
ト・プリントヘツド１０が示されている。薄膜の電気抵
抗性ヒーター素子１５のアレーが基体２０のエツジ１６
上に形成されている。ノズル・プレート１７は、基体２
０のエツジ１６に隣接しているが、併し、離隔されて固
着されており、ノズル・プレート１７のノズル１８は、
関連する夫々のヒーター素子１５と整列している。 各ノズル１８とヒーター素子１５との間の空間に、イン
クのような着色用流体を供給するインク供給源が設けら
れている。
、導電性の電極１２の第１のアレーが形成されている第
１の面１１と、導電性の電極１４の第２のアレーが形成
されている第２の面１３とを持つ適当な基体２０を含ん
だサーマル式ドロツプ・オン・デマンド・インクジエツ
ト・プリントヘツド１０が示されている。薄膜の電気抵
抗性ヒーター素子１５のアレーが基体２０のエツジ１６
上に形成されている。ノズル・プレート１７は、基体２
０のエツジ１６に隣接しているが、併し、離隔されて固
着されており、ノズル・プレート１７のノズル１８は、
関連する夫々のヒーター素子１５と整列している。 各ノズル１８とヒーター素子１５との間の空間に、イン
クのような着色用流体を供給するインク供給源が設けら
れている。
【００１１】このプリントヘツドの動作を説明すると、
電気抵抗性ヒーター素子１５の周りのインクに泡を発生
させるために、関連したヒーター素子１５を付勢するた
めの制御電極の１つにデータ・パルスが印加される。ノ
ズルの方向に向つて制御された泡の慣性的な運動が、関
連したノズル１８からインク滴を発射する。
電気抵抗性ヒーター素子１５の周りのインクに泡を発生
させるために、関連したヒーター素子１５を付勢するた
めの制御電極の１つにデータ・パルスが印加される。ノ
ズルの方向に向つて制御された泡の慣性的な運動が、関
連したノズル１８からインク滴を発射する。
【００１２】基体２０は、例えばガラス、シリコン、ま
たはセラミツクのような任意の適当な材料で作られる。 電極のアレー１２及び１４のための所定の導電性電極パ
ターンが、適当な付着技術及びパターン技術によつて基
体２０の面１１及び１３上に作られている。絶縁性で活
性の材料の薄い被膜１９及び２１が導電層１２及び１４
を保護するために付着される。カバー・シート１９及び
２１は、例えばエポキシ接着剤とか、溶解、または電界
で助成される接着剤のような適当な接着技術を利用する
ことにより、基体２０に対して熱膨脹係数が良好にマツ
チするように作られている。薄膜状の電気抵抗性ヒータ
ー素子１５の被着層を平坦な滑らかな面にするために、
ラツピング及び研磨加工が行なわれる。
たはセラミツクのような任意の適当な材料で作られる。 電極のアレー１２及び１４のための所定の導電性電極パ
ターンが、適当な付着技術及びパターン技術によつて基
体２０の面１１及び１３上に作られている。絶縁性で活
性の材料の薄い被膜１９及び２１が導電層１２及び１４
を保護するために付着される。カバー・シート１９及び
２１は、例えばエポキシ接着剤とか、溶解、または電界
で助成される接着剤のような適当な接着技術を利用する
ことにより、基体２０に対して熱膨脹係数が良好にマツ
チするように作られている。薄膜状の電気抵抗性ヒータ
ー素子１５の被着層を平坦な滑らかな面にするために、
ラツピング及び研磨加工が行なわれる。
【００１３】ヒーターにインク流を供給するために、凹
部２７及びインク供給開口部２８を有する第３のカバー
・プレート２２が、ラツピング加工の前に基体の一方の
側に接着される。開口２８に供給されるインクは、凹部
２７中に蓄積され、そして、後述するように、ノズル・
プレート１７に作られた凹部構造によつて、個々のノズ
ル１８に配分される。
部２７及びインク供給開口部２８を有する第３のカバー
・プレート２２が、ラツピング加工の前に基体の一方の
側に接着される。開口２８に供給されるインクは、凹部
２７中に蓄積され、そして、後述するように、ノズル・
プレート１７に作られた凹部構造によつて、個々のノズ
ル１８に配分される。
【００１４】研磨加工が終了した後、エツジ面１６上に
ＨｆＢ２のような電気抵抗性材料が付着される。即ち、
１つの導電性電極１２と１つの導電性電極１４とに整列
したヒーター素子２６の１つの領域が形成され、抵抗性
ヒーター材料２６の間隔を開けられた領域のアレーが作
られるように、抵抗性ヒーター材料２６がパターン化さ
れ、付着される（図３及び図４参照）。エツジ面１６の
ところの基体２０の厚さは、通常、ヒーター素子１５の
長さに少なくとも等しいか、またはヒーター素子１５の
所定の長さよりも長いのが望ましいから、短くて薄いフ
イルム状の導電性電極部２３のアレーが、ヒーター素子
１５の１つのエツジと、関連した導電性電極１２の露出
したエツジとの間で電気的接続を作るために設けられて
いる。加えて、短くて薄いフイルム状の導電性電極部２
４のアレーが、ヒーター素子１５の他方のエツジと、関
連した導電性電極１４との間で電気的接続を作るために
設けられている。必要なパツシベーシヨン被覆２５が与
えられ、被覆２５は、例えば公知のＳｉ３Ｎ４／Ｔａ、
またはＳｉ３Ｎ４／ＳｉＣのような材料の２連の層であ
るのが望ましい（図４参照）。
ＨｆＢ２のような電気抵抗性材料が付着される。即ち、
１つの導電性電極１２と１つの導電性電極１４とに整列
したヒーター素子２６の１つの領域が形成され、抵抗性
ヒーター材料２６の間隔を開けられた領域のアレーが作
られるように、抵抗性ヒーター材料２６がパターン化さ
れ、付着される（図３及び図４参照）。エツジ面１６の
ところの基体２０の厚さは、通常、ヒーター素子１５の
長さに少なくとも等しいか、またはヒーター素子１５の
所定の長さよりも長いのが望ましいから、短くて薄いフ
イルム状の導電性電極部２３のアレーが、ヒーター素子
１５の１つのエツジと、関連した導電性電極１２の露出
したエツジとの間で電気的接続を作るために設けられて
いる。加えて、短くて薄いフイルム状の導電性電極部２
４のアレーが、ヒーター素子１５の他方のエツジと、関
連した導電性電極１４との間で電気的接続を作るために
設けられている。必要なパツシベーシヨン被覆２５が与
えられ、被覆２５は、例えば公知のＳｉ３Ｎ４／Ｔａ、
またはＳｉ３Ｎ４／ＳｉＣのような材料の２連の層であ
るのが望ましい（図４参照）。
【００１５】図５及び図６は、サーマル式ドロツプ・オ
ン・デマンド・インクジエツト・プリントヘツドの他の
実施例が示されており、この実施例においては、導電性
アレー１２は分離した個々の電極として作られているが
、導電性電極のアレー１４’は複数個のヒーター素子１
５’に対して共通の１つの電極により作られている。 加えて、ヒーター素子１５’は、基体２０のエツジ面１
６に設けられ、導電性電極１２と導電性電極１４’に跨
がつて延びたヒーター材料２６’のアレー領域によつて
作られている。図示された実施例において、導電性電極
２３’及び２４’はヒーター材料２６’の一部の上に付
着されて、電気的に短絡されているので、ヒーター素子
１５’の有効領域は、導電性電極２３’及び２４’の間
の短絡されていない領域によつて画定される。代案とし
て、導電性電極２３’及び２４’がヒーター材料２６’
の下層になるように、導電性電極２３’及び２４’を最
初に付着することができる。
ン・デマンド・インクジエツト・プリントヘツドの他の
実施例が示されており、この実施例においては、導電性
アレー１２は分離した個々の電極として作られているが
、導電性電極のアレー１４’は複数個のヒーター素子１
５’に対して共通の１つの電極により作られている。 加えて、ヒーター素子１５’は、基体２０のエツジ面１
６に設けられ、導電性電極１２と導電性電極１４’に跨
がつて延びたヒーター材料２６’のアレー領域によつて
作られている。図示された実施例において、導電性電極
２３’及び２４’はヒーター材料２６’の一部の上に付
着されて、電気的に短絡されているので、ヒーター素子
１５’の有効領域は、導電性電極２３’及び２４’の間
の短絡されていない領域によつて画定される。代案とし
て、導電性電極２３’及び２４’がヒーター材料２６’
の下層になるように、導電性電極２３’及び２４’を最
初に付着することができる。
【００１６】ノズル・プレート１７は複数個のノズル１
８を含んでおり、各ノズル１８は抵抗性素子１５の１つ
と整列されている。また、ノズル・プレート１７は、抵
抗性ヒーター素子１８と対面するノズル・プレート１７
の面内に形成されたインク流の凹部構造を持つている。 図７乃至図１０に示されたノズル・プレートの実施例に
おいて、ノズル・プレート１７が流体に対して気密性を
保つ態様でプリントヘツドのボデイに容易に接着するこ
とができ、しかも、基体２０のエツジ面１６から離隔し
た固着位置にノズル１８を位置付けるように、ノズル・
プレート１７は、ノズル・プレート１７の外側の周辺領
域をすべて取り巻いて維持するように選択された厚さＴ
を持つている。インク流の凹部構造は、ノズル・プレー
トの厚さをｔに減少した領域を形成することによつて与
えられている。ノズル・プレート１７の幅の可成りの部
分に跨がつて壁部分２９が設けられており（図９参照）
、これらの壁部分２９は、隣接したノズル１８との間の
漏れを防ぐのに用いられる。代案として、基体の縁部分
に壁部分２９を作り、ノズル・プレートを平板とするこ
とも可能である。プリント動作において、抵抗性ヒータ
ー素子１５の１つが付勢された時、泡が形成され、そし
て、泡の急速な膨張によつて、関連したノズル１８から
インク滴が発射される。壁部分２９が設けられているの
で、インクは、隣のノズル１８のいずれにも実質的な擾
乱を与えることがない。
８を含んでおり、各ノズル１８は抵抗性素子１５の１つ
と整列されている。また、ノズル・プレート１７は、抵
抗性ヒーター素子１８と対面するノズル・プレート１７
の面内に形成されたインク流の凹部構造を持つている。 図７乃至図１０に示されたノズル・プレートの実施例に
おいて、ノズル・プレート１７が流体に対して気密性を
保つ態様でプリントヘツドのボデイに容易に接着するこ
とができ、しかも、基体２０のエツジ面１６から離隔し
た固着位置にノズル１８を位置付けるように、ノズル・
プレート１７は、ノズル・プレート１７の外側の周辺領
域をすべて取り巻いて維持するように選択された厚さＴ
を持つている。インク流の凹部構造は、ノズル・プレー
トの厚さをｔに減少した領域を形成することによつて与
えられている。ノズル・プレート１７の幅の可成りの部
分に跨がつて壁部分２９が設けられており（図９参照）
、これらの壁部分２９は、隣接したノズル１８との間の
漏れを防ぐのに用いられる。代案として、基体の縁部分
に壁部分２９を作り、ノズル・プレートを平板とするこ
とも可能である。プリント動作において、抵抗性ヒータ
ー素子１５の１つが付勢された時、泡が形成され、そし
て、泡の急速な膨張によつて、関連したノズル１８から
インク滴が発射される。壁部分２９が設けられているの
で、インクは、隣のノズル１８のいずれにも実質的な擾
乱を与えることがない。
【００１７】図１に示したプリントヘツド１０は、リー
ド線による電気的な負荷が最小限になるように、ヒータ
ー領域１５に比較して非常に小さな抵抗値を持つ厚いフ
イルム状電極にされている。加えて、本発明のプリント
ヘツドは、基体２０の面上に、ドライブ回路に対する電
気的な末広がり（フアン・アウト）構造を与え、これに
よつて相互接続を処理するための自由な広い空間を与え
る。また、プリントヘツド２０はプラグ・イン式のエツ
ジ・コネクタ３２を持つている。
ド線による電気的な負荷が最小限になるように、ヒータ
ー領域１５に比較して非常に小さな抵抗値を持つ厚いフ
イルム状電極にされている。加えて、本発明のプリント
ヘツドは、基体２０の面上に、ドライブ回路に対する電
気的な末広がり（フアン・アウト）構造を与え、これに
よつて相互接続を処理するための自由な広い空間を与え
る。また、プリントヘツド２０はプラグ・イン式のエツ
ジ・コネクタ３２を持つている。
【００１８】或る場合には、１列だけのノズルでは所望
のプリント分解能でプリントできないことがある。図１
１に示した２列のノズルの実施例は、より高い分解能を
達成することができる。この実施例は、同じような構造
の第１の基板４０と第２の基板４２を含んでいる。両者
の相違は、基板４０、４２のエツジ４１、４３上のヒー
ター素子１５の位置が異なつていることである。ヒータ
ー素子１５は互い違い配列構造にされているので、基板
４０上のヒーター素子１５は基板４２上の隣接した２つ
のヒーター素子１５の間の空間に対向して設けられてい
る。２つの基板４０及び４２は１つの面で接触するよう
に接着されており、この面には各基板に対する共通の電
極が与えられている。基板４０、４２の反対側の面４４
、４５において、導電性電極１２のアレーが付着されて
いる。また、このプリントヘツドは、上述の実施例と同
様な接着技術を用いることによつて、カバー・シート４
６、４７と、インク供給プレート４８、４９とが設けら
れている。ノズル・プレート（図示せず）は、一方のノ
ズルの列に対して、他方のノズルの列がジグザグになる
ように配列された２列のノズルを含んでいる。
のプリント分解能でプリントできないことがある。図１
１に示した２列のノズルの実施例は、より高い分解能を
達成することができる。この実施例は、同じような構造
の第１の基板４０と第２の基板４２を含んでいる。両者
の相違は、基板４０、４２のエツジ４１、４３上のヒー
ター素子１５の位置が異なつていることである。ヒータ
ー素子１５は互い違い配列構造にされているので、基板
４０上のヒーター素子１５は基板４２上の隣接した２つ
のヒーター素子１５の間の空間に対向して設けられてい
る。２つの基板４０及び４２は１つの面で接触するよう
に接着されており、この面には各基板に対する共通の電
極が与えられている。基板４０、４２の反対側の面４４
、４５において、導電性電極１２のアレーが付着されて
いる。また、このプリントヘツドは、上述の実施例と同
様な接着技術を用いることによつて、カバー・シート４
６、４７と、インク供給プレート４８、４９とが設けら
れている。ノズル・プレート（図示せず）は、一方のノ
ズルの列に対して、他方のノズルの列がジグザグになる
ように配列された２列のノズルを含んでいる。
【００１９】本発明の他の実施例のサーマル式ドロツプ
・オン・デマンド・インクジエツト・プリントヘツド５
０が図１２に示されている。この実施例において、駆動
論理回路の半導体集積回路チツプ５１がプリントヘツド
基板５３の表面５２に設けられている。この場合、可撓
性ケーブルを介してプリンタの制御ボードに対する出力
コンタクト・パツド５４の数を減らすために、電気的多
重化を用いることができる。
・オン・デマンド・インクジエツト・プリントヘツド５
０が図１２に示されている。この実施例において、駆動
論理回路の半導体集積回路チツプ５１がプリントヘツド
基板５３の表面５２に設けられている。この場合、可撓
性ケーブルを介してプリンタの制御ボードに対する出力
コンタクト・パツド５４の数を減らすために、電気的多
重化を用いることができる。
【００２０】図１２に示したプリントヘツドの実施例は
、図１３に示したカラー・プリントヘツド６０に使用す
ることができる。カラー・プリントヘツド６０は、側面
どうしが重ねられた４個のプリントヘツド５０で構成さ
れている。１つのプリントヘツドは黒色をプリントする
のに用いられ、他の３個のプリントヘツドは、３原色の
夫々１つをプリントするのに用いられる。代案として、
このカラー・プリントヘツドは、黒色をプリントするた
めの１個のヘツドと、カラーをプリントするためのヘツ
ドが３つのグループのノズルを持ち、ノズルの各グルー
プに３原色のうちの１つの原色を与えるためのインク用
凹部を持つている１個のヘツドとによつて製造すること
ができる。
、図１３に示したカラー・プリントヘツド６０に使用す
ることができる。カラー・プリントヘツド６０は、側面
どうしが重ねられた４個のプリントヘツド５０で構成さ
れている。１つのプリントヘツドは黒色をプリントする
のに用いられ、他の３個のプリントヘツドは、３原色の
夫々１つをプリントするのに用いられる。代案として、
このカラー・プリントヘツドは、黒色をプリントするた
めの１個のヘツドと、カラーをプリントするためのヘツ
ドが３つのグループのノズルを持ち、ノズルの各グルー
プに３原色のうちの１つの原色を与えるためのインク用
凹部を持つている１個のヘツドとによつて製造すること
ができる。
【００２１】或る場合には、プリントされる紙の全幅に
わたるプリントヘツドを設けたい場合がある。然しなが
ら、このような大きな寸法のプリントヘツドを、高い歩
留りで製造することは可能でないかも知れない。このよ
うな場合、個々のプリントヘツド・モジユール７０を１
頁の紙の幅にわたつて覆うように、複数個のプリントヘ
ツド・モジユール７０を交互に互い違い配列に重ね合わ
せることによつて可能となる。この実施例において、モ
ジユールの端部にあるノズルは、隣接するモジユールの
ノズルの間隔と物理的に正しく並ぶように整列される。 プリントヘツド・モジユール７０の各々の中のフイルム
状の抵抗性ヒーター素子の相対的な付勢時間は、交互に
並べられたプリントヘツド・モジユールの僅かに異なつ
た位置を補償するように電気的に制御されているので、
インキ滴による直線を紙の全幅にわたつて発生させるこ
とができる。
わたるプリントヘツドを設けたい場合がある。然しなが
ら、このような大きな寸法のプリントヘツドを、高い歩
留りで製造することは可能でないかも知れない。このよ
うな場合、個々のプリントヘツド・モジユール７０を１
頁の紙の幅にわたつて覆うように、複数個のプリントヘ
ツド・モジユール７０を交互に互い違い配列に重ね合わ
せることによつて可能となる。この実施例において、モ
ジユールの端部にあるノズルは、隣接するモジユールの
ノズルの間隔と物理的に正しく並ぶように整列される。 プリントヘツド・モジユール７０の各々の中のフイルム
状の抵抗性ヒーター素子の相対的な付勢時間は、交互に
並べられたプリントヘツド・モジユールの僅かに異なつ
た位置を補償するように電気的に制御されているので、
インキ滴による直線を紙の全幅にわたつて発生させるこ
とができる。
【発明の効果】本発明は、高速度のインクジエツト・プ
リントができると同時に、高解像度のカラー・プリント
が達成され、また、紙の頁幅に跨がつた広いプリントヘ
ツドのアレーも容易に作ることができる。
リントができると同時に、高解像度のカラー・プリント
が達成され、また、紙の頁幅に跨がつた広いプリントヘ
ツドのアレーも容易に作ることができる。
【図１】本発明を適用したサーマル式ドロツプ・オン・
デマンド・インクジエツト・プリントヘツドの実施例の
斜視図である。
デマンド・インクジエツト・プリントヘツドの実施例の
斜視図である。
【図２】フイルム状の電気抵抗性ヒーター素子を被着す
る前の状態のサーマル式ドロツプ・オン・デマンド・イ
ンクジエツト・プリントヘツドのエツジ面を示す図であ
る。
る前の状態のサーマル式ドロツプ・オン・デマンド・イ
ンクジエツト・プリントヘツドのエツジ面を示す図であ
る。
【図３】フイルム状の電気抵抗性ヒーター素子を被着し
た後のサーマル式ドロツプ・オン・デマンド・インクジ
エツト・プリントヘツドのエツジ面の一部を示す斜視図
である。
た後のサーマル式ドロツプ・オン・デマンド・インクジ
エツト・プリントヘツドのエツジ面の一部を示す斜視図
である。
【図４】図３の線４−４に沿つて切断したプリントヘツ
ドの断面図である。
ドの断面図である。
【図５】サーマル式ドロツプ・オン・デマンド・インク
ジエツト・プリントヘツドのエツジ面の一部を示す本発
明の他の実施例の斜視図である。
ジエツト・プリントヘツドのエツジ面の一部を示す本発
明の他の実施例の斜視図である。
【図６】図５の線６−６に沿つて切断したプリントヘツ
ドの断面図である。
ドの断面図である。
【図７】図１のプリントヘツドの正面図である。
【図８】図７の線８−８に沿つて切断した断面図である
。
。
【図９】図７の線９−９に沿つて切断した断面図である
。
。
【図１０】図７の線１０−１０に沿つて切断した断面図
である。
である。
【図１１】本発明を適用したサーマル式ドロツプ・オン
・デマンド・インクジエツト・プリントヘツドの他の実
施例を示す斜視図である。
・デマンド・インクジエツト・プリントヘツドの他の実
施例を示す斜視図である。
【図１２】本発明を適用したサーマル式ドロツプ・オン
・デマンド・インクジエツト・プリントヘツドの他の実
施例の斜視図である。
・デマンド・インクジエツト・プリントヘツドの他の実
施例の斜視図である。
【図１３】カラー・プリントに適する本発明のサーマル
式ドロツプ・オン・デマンド・インクジエツト・プリン
トヘツドの他の実施例を示す斜視図である。
式ドロツプ・オン・デマンド・インクジエツト・プリン
トヘツドの他の実施例を示す斜視図である。
【図１４】１頁の幅に跨がるプリントヘツドを作るため
にモジユラー・プリントヘツドが積み重ねられた本発明
のサーマル式ドロツプ・オン・デマンド・インクジエツ
ト・プリントヘツドの他の実施例を示すモジユラー・プ
リントヘツドの斜視図である。
にモジユラー・プリントヘツドが積み重ねられた本発明
のサーマル式ドロツプ・オン・デマンド・インクジエツ
ト・プリントヘツドの他の実施例を示すモジユラー・プ
リントヘツドの斜視図である。
【符号の説明】
１０ プリントヘツド
１２、１４ 導電性の電極
１５ 電気抵抗性ヒーター素子
１６ 基体のエツジ面
１７ ノズル・プレート
１８ ノズル
１９、２１ カバー・シート
２０ 基体
２３、２４ 導電性の電極部
２５ パツシベーシヨン被覆
２６ 電気抵抗性のヒーター材料
２７ 凹部
２８ インクの流入開口部
Claims (11)
- 【請求項１】 第１及び第２の面と１つのエツジ面と
を持つ基体と、上記基体の上記エツジ面に延びている導
電体電極であつて、基体の上記第１の面上に設けられて
いる導電体電極のアレーと、上記導電体電極の少なくと
も１つと電気的に接続されているヒーター素子であつて
、上記基体の上記エツジ面上に形成されたヒーター素子
のアレーと、相互に離隔した複数個のノズルを含むノズ
ル・プレートと、ノズルが各ヒーター素子と対向するよ
うに、上記基体の上記エツジ面から離隔した空間に上記
ノズルを固定する手段と、上記導電体電極中の選択され
た電極に印加されたデータ・パルスによつて、上記ヒー
ター素子が付勢される度に上記ノズルからインク滴を発
射するように、上記ノズルと上記ヒーター素子との間の
上記空間中に、インクの流れを与える手段とからなるサ
ーマル式ドロツプ・オン・デマンド・インクジエツト・
プリントヘツド。 - 【請求項２】 上記基体の上記第２の面上に、少なく
とも１つの導電体電極を含む請求項１に記載のサーマル
式ドロツプ・オン・デマンド・インクジエツト・プリン
トヘツド。 - 【請求項３】 上記アレーの各々からの１つの導電体
電極が上記ヒーター素子の１つと電気的に接続されるよ
うに、導電体電極の上記アレーの各々は独立した導電体
電極を含んでいる請求項２に記載のサーマル式ドロツプ
・オン・デマンド・インクジエツト・プリントヘツド。 - 【請求項４】 １つの導電体電極が上記ヒーター素子
の１つと電気的に接続され、かつ上記基体の上記第２の
面上の上記導電体電極が複数個の上記ヒーター素子に共
通した少なくとも１つの電極を含むように、上記基体の
上記第１の面上の導電体電極の上記アレーは独立して別
個の導電体電極を含んでいる請求項２に記載のサーマル
式ドロツプ・オン・デマンド・インクジエツト・プリン
トヘツド。 - 【請求項５】 夫々が第１及び第２の面とエツジ面を
持つている第１及び第２の基体と、上記基体の各々の上
記第１の面上の導電体電極のアレーと上記基体の上記第
２の面上の共通電極とを含んでおり、上記第１の面上の
導電体電極及び上記共通電極は上記基体の上記エツジ面
上にまで延びていることと、上記導電体電極中の１つの
電極及び上記共通電極と電気的に接続されているヒータ
ー素子であつて、上記基体の各々の上記エツジ面上に形
成されたヒーター素子のアレーと、上記第２の面が接触
し、そして、上記第１の基体上の上記ヒーター素子が上
記第２の基体上のヒーター素子に対してスタガー配列さ
れるように、上記２つの基体を装着する手段と、第１の
列及び第２の列に平行して配列された複数個の離隔した
ノズルを含むノズル・プレートと、ノズルが各ヒーター
素子と対向して位置付けられるように、上記基体の上記
エツジ面から離隔した位置に上記ノズルを固定するため
の手段と、上記導電体電極の内の選択された電極に印加
されたデータ・パルスによつて上記ヒーター素子が付勢
される度に、インク滴が発射されるように、上記ノズル
・プレートと上記ヒーター素子との間の空間中に、イン
クを流す通路を与える手段とからなるサーマル式ドロツ
プ・オン・デマンド・インクジエツト・プリントヘツド
。 - 【請求項６】 複数個のプリントヘツドと、上記プリ
ントヘツドは第１及び第２の面とエツジ面とを有する基
体を含むことと、上記基体の上記第１の面上の導電体電
極のアレーを有し、上記導電体電極は上記基体の上記エ
ツジ面にまで延びていることと、上記基体の上記エツジ
面上に形成されたヒーター素子のアレーを有し、上記ヒ
ーター素子の各々は上記導電体電極の少なくとも１つと
電気的に接続されていることと、相互に離隔された複数
個のノズルを含むノズル・プレートと、各ノズルが各ヒ
ーター素子と対向して位置付けられるように、上記基体
の上記エツジ面から離隔した空間を持つ位置に上記ノズ
ルを固定する手段と、データ・パルスによつて決められ
るパターンをプリントするために、上記導電体電極の選
択された電極に印加された上記データ・パルスによつて
、上記ヒーター素子が付勢される度に、インク滴が上記
ノズルから発射されるように、上記ノズル・プレートと
上記ヒーター素子との間の空間にインクを流す通路を与
える手段とからなるサーマル式ドロツプ・オン・デマン
ド・インクジエツト・プリンタ。 - 【請求項７】 第１のプリントヘツドの１つのノズル
が第２のプリントヘツドのノズルに隣接してプリントす
るように、上記プリントヘツドはスタガー配列されてい
ることを特徴とする請求項６に記載のサーマル式ドロツ
プ・オン・デマンド・インクジエツト・プリンタ。 - 【請求項８】 上記基体上に集積半導体チツプを装着
していることを特徴とする請求項６に記載のサーマル式
ドロツプ・オン・デマンド・インクジエツト・プリンタ
。 - 【請求項９】 上記プリントヘツドの側面毎に位置付
けられていることを特徴とする請求項６乃至８のいずれ
かに記載のサーマル式ドロツプ・オン・デマンド・イン
クジエツト・プリンタ。 - 【請求項１０】 上記プリントヘツドの内の１つのプ
リントヘツドが黒色のプリントを行ない、少なくとも１
つのプリントヘツドはカラーのプリントを行うことを特
徴とする請求項９に記載のサーマル式ドロツプ・オン・
デマンド・インクジエツト・プリンタ。 - 【請求項１１】 上記プリントヘツドの内の１つのプ
リントヘツドが黒色のプリントを行ない、１つのプリン
トヘツドは３原色の内の１つのカラーのプリントを行う
ことを特徴とする請求項１０に記載のサーマル式ドロツ
プ・オン・デマンド・インクジエツト・プリンタ。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US07/524,197 US5059989A (en) | 1990-05-16 | 1990-05-16 | Thermal edge jet drop-on-demand ink jet print head |
| US524197 | 1990-05-16 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04229276A true JPH04229276A (ja) | 1992-08-18 |
Family
ID=24088189
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3137114A Pending JPH04229276A (ja) | 1990-05-16 | 1991-05-14 | サーマル式ドロップ・オン・デマンド・インクジェット・プリントヘッド |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5059989A (ja) |
| EP (1) | EP0457557B1 (ja) |
| JP (1) | JPH04229276A (ja) |
| CA (1) | CA2041544C (ja) |
| DE (1) | DE69117580T2 (ja) |
Families Citing this family (59)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5442384A (en) * | 1990-08-16 | 1995-08-15 | Hewlett-Packard Company | Integrated nozzle member and tab circuit for inkjet printhead |
| US5648806A (en) * | 1992-04-02 | 1997-07-15 | Hewlett-Packard Company | Stable substrate structure for a wide swath nozzle array in a high resolution inkjet printer |
| US5568171A (en) * | 1992-04-02 | 1996-10-22 | Hewlett-Packard Company | Compact inkjet substrate with a minimal number of circuit interconnects located at the end thereof |
| US5563642A (en) * | 1992-04-02 | 1996-10-08 | Hewlett-Packard Company | Inkjet printhead architecture for high speed ink firing chamber refill |
| US5648805A (en) * | 1992-04-02 | 1997-07-15 | Hewlett-Packard Company | Inkjet printhead architecture for high speed and high resolution printing |
| US5300959A (en) * | 1992-04-02 | 1994-04-05 | Hewlett-Packard Company | Efficient conductor routing for inkjet printhead |
| US5638101A (en) * | 1992-04-02 | 1997-06-10 | Hewlett-Packard Company | High density nozzle array for inkjet printhead |
| US5604519A (en) * | 1992-04-02 | 1997-02-18 | Hewlett-Packard Company | Inkjet printhead architecture for high frequency operation |
| US5278584A (en) * | 1992-04-02 | 1994-01-11 | Hewlett-Packard Company | Ink delivery system for an inkjet printhead |
| US5594481A (en) * | 1992-04-02 | 1997-01-14 | Hewlett-Packard Company | Ink channel structure for inkjet printhead |
| DE69315919T2 (de) * | 1992-09-01 | 1998-05-28 | Canon Kk | Farbstrahldruckkopf und zugehöriges Farbstrahlgerät |
| JP3227284B2 (ja) * | 1992-10-30 | 2001-11-12 | キヤノン株式会社 | インクジェット記録方法およびインクジェット記録ヘッド |
| US5412410A (en) * | 1993-01-04 | 1995-05-02 | Xerox Corporation | Ink jet printhead for continuous tone and text printing |
| BR9406968A (pt) * | 1993-06-29 | 1996-08-06 | Voges Innovation Pty Ltd | Dispensador |
| DE4336416A1 (de) * | 1993-10-19 | 1995-08-24 | Francotyp Postalia Gmbh | Face-Shooter-Tintenstrahldruckkopf und Verfahren zu seiner Herstellung |
| US5475405A (en) * | 1993-12-14 | 1995-12-12 | Hewlett-Packard Company | Control circuit for regulating temperature in an ink-jet print head |
| US5646660A (en) * | 1994-08-09 | 1997-07-08 | Encad, Inc. | Printer ink cartridge with drive logic integrated circuit |
| AU3241795A (en) * | 1994-08-09 | 1996-03-07 | Encad, Inc. | Printer ink cartridge |
| US6003986A (en) * | 1994-10-06 | 1999-12-21 | Hewlett-Packard Co. | Bubble tolerant manifold design for inkjet cartridge |
| US5905517A (en) * | 1995-04-12 | 1999-05-18 | Eastman Kodak Company | Heater structure and fabrication process for monolithic print heads |
| US5825385A (en) * | 1995-04-12 | 1998-10-20 | Eastman Kodak Company | Constructions and manufacturing processes for thermally activated print heads |
| US5909231A (en) * | 1995-10-30 | 1999-06-01 | Hewlett-Packard Co. | Gas flush to eliminate residual bubbles |
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