JPH04232752A - インクジエツト・プリントヘツド及びインクジエツトのプリント方法 - Google Patents
インクジエツト・プリントヘツド及びインクジエツトのプリント方法Info
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- JPH04232752A JPH04232752A JP17194391A JP17194391A JPH04232752A JP H04232752 A JPH04232752 A JP H04232752A JP 17194391 A JP17194391 A JP 17194391A JP 17194391 A JP17194391 A JP 17194391A JP H04232752 A JPH04232752 A JP H04232752A
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- B41J2002/14387—Front shooter
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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
- B41J2202/11—Embodiments of or processes related to ink-jet heads characterised by specific geometrical characteristics
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
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、インクジエツト・プリ
ントヘツド、より詳細に言えば、予め選択された加熱素
子の組を付勢する電気信号の制御の下で、要求された時
にインク滴を発生する加熱式のインクジエツト・プリン
トヘツドに関する。
ントヘツド、より詳細に言えば、予め選択された加熱素
子の組を付勢する電気信号の制御の下で、要求された時
にインク滴を発生する加熱式のインクジエツト・プリン
トヘツドに関する。
【０００２】
【従来の技術】インクジエツト印刷技術は公知である。
通常、インクジエツト・プリントヘツドは、インク・チ
ヤンバのアレーにインクを供給するインク溜めを含んで
おり、各インク・チヤンバはオリフイスと、インク滴を
排出するための機構とを含んでいる。プリントヘツドは
出力インターフエース装置によつて電気的に接続され、
制御される。この出力インターフエース装置及びそれに
関連したプリントヘツドは、プリンタ、フアクシミリ装
置、複写機、マーキング装置、またはその他の記録装置
に装着される。
ヤンバのアレーにインクを供給するインク溜めを含んで
おり、各インク・チヤンバはオリフイスと、インク滴を
排出するための機構とを含んでいる。プリントヘツドは
出力インターフエース装置によつて電気的に接続され、
制御される。この出力インターフエース装置及びそれに
関連したプリントヘツドは、プリンタ、フアクシミリ装
置、複写機、マーキング装置、またはその他の記録装置
に装着される。
【０００３】インクジエツト印刷は、インク溜めから微
量のインクを取り出し、それを小滴に変換し、そして、
空気を介して、印刷媒体に向けてその小滴を発射する。 「連続式インクジエツト」と呼ばれている１つのグルー
プと、「ドロツプ・オン・デマンド形インクジエツト」
と呼ばれている他のグループとの２つの主要なクラスが
ある。連続式インクジエツト・プリンタは、プリント機
構に対してインク滴を案内するために印加される静電気
、または磁気力によつて連続的にインク流を排出させる
。本発明の加熱式のインクジエツト・プリンタのような
ドロツプ・オン・デマンド形インクジエツト・プリンタ
は、インクを満たした小さな圧縮チヤンバ中に熱を発散
するための薄膜加熱抵抗器を使用している。インクの小
さな部分の突然の蒸発が流体の変移を発生して、チヤン
バのオリフイスを通して排出するようにインク滴を推進
させる。
量のインクを取り出し、それを小滴に変換し、そして、
空気を介して、印刷媒体に向けてその小滴を発射する。 「連続式インクジエツト」と呼ばれている１つのグルー
プと、「ドロツプ・オン・デマンド形インクジエツト」
と呼ばれている他のグループとの２つの主要なクラスが
ある。連続式インクジエツト・プリンタは、プリント機
構に対してインク滴を案内するために印加される静電気
、または磁気力によつて連続的にインク流を排出させる
。本発明の加熱式のインクジエツト・プリンタのような
ドロツプ・オン・デマンド形インクジエツト・プリンタ
は、インクを満たした小さな圧縮チヤンバ中に熱を発散
するための薄膜加熱抵抗器を使用している。インクの小
さな部分の突然の蒸発が流体の変移を発生して、チヤン
バのオリフイスを通して排出するようにインク滴を推進
させる。
【０００４】従来のドロツプ・オン・デマンド形システ
ムの主たる欠点は、（１）圧縮チヤンバを再度充満する
のに必要な時間的な遅延に起因して、インク滴の発生の
速度が低いこと、（２）インク供給ラインを通つて圧力
の漏洩があるために、オリフイスに向かつて向けられる
インク滴の推進力が減少し、その結果、インク滴の排出
速度が低くなること、（３）不規則な大きさのインク滴
を発生するインクジエツトの不安定性が生じ、或は、隣
のチヤンバの間との「クロストーク」によつて生じる空
間、つまり、隣のチヤンバの間でのチヤンバ内部エネル
ギの相互干渉及び変動が生じることである。
ムの主たる欠点は、（１）圧縮チヤンバを再度充満する
のに必要な時間的な遅延に起因して、インク滴の発生の
速度が低いこと、（２）インク供給ラインを通つて圧力
の漏洩があるために、オリフイスに向かつて向けられる
インク滴の推進力が減少し、その結果、インク滴の排出
速度が低くなること、（３）不規則な大きさのインク滴
を発生するインクジエツトの不安定性が生じ、或は、隣
のチヤンバの間との「クロストーク」によつて生じる空
間、つまり、隣のチヤンバの間でのチヤンバ内部エネル
ギの相互干渉及び変動が生じることである。
【０００５】これらの欠点を解決する試みとして、ドロ
ツプ・オン・デマンド形インクジエツト・プリンタの設
計を変更した２つのドロツプ・オン・デマンド形インク
ジエツト・プリンタが知られている。
ツプ・オン・デマンド形インクジエツト・プリンタの設
計を変更した２つのドロツプ・オン・デマンド形インク
ジエツト・プリンタが知られている。
【０００６】日本の公開特許公報、昭５９−１３８４６
０号は、インク流の各ラインの底面上に設けられた加熱
作用面を有する流体インク記録装置が開示されている。 インク流のラインを画定する垂直に延びる仕切り壁が、
加熱作用面の近くに、一定でないインク流のラインを持
つように配置されている。インク流のライン中の「非一
定性」が流体の流れのインピーダンスを発生し、従つて
、インクが発射された後、インク流のラインの再充満を
強化するための流量の変化を生じるというのがこの発明
の要旨である。この公開特許公報は、共通のインク溜め
へのインク流のラインを通る圧力の漏洩による欠点の解
決も、隣接するインク・チヤンバの間の「クロストーク
」の問題を解決することも開示していない。
０号は、インク流の各ラインの底面上に設けられた加熱
作用面を有する流体インク記録装置が開示されている。 インク流のラインを画定する垂直に延びる仕切り壁が、
加熱作用面の近くに、一定でないインク流のラインを持
つように配置されている。インク流のライン中の「非一
定性」が流体の流れのインピーダンスを発生し、従つて
、インクが発射された後、インク流のラインの再充満を
強化するための流量の変化を生じるというのがこの発明
の要旨である。この公開特許公報は、共通のインク溜め
へのインク流のラインを通る圧力の漏洩による欠点の解
決も、隣接するインク・チヤンバの間の「クロストーク
」の問題を解決することも開示していない。
【０００７】米国特許第４３５３０７８号には、電気機
械式の変換器がインク・キヤビテイと入力チヤンバとに
隣接して設けられているドロツプ・オン・デマンド形イ
ンクジエツト・プリンタが開示されている。この変換器
は、オリフイスからの１つのインク滴を排出するインク
・キヤビテイ中の大きさを減少するために、電気信号に
応答して選択的に付勢される。また、インク滴の排出の
間で、変換器は、インク・キヤビテイから、入力チヤン
バへのインク通路を実質的に閉じる。この米国特許は、
加熱式インクジエツト装置よりも大きいプリントヘツド
上のピエゾ電気性結晶体（ＰＥＣ）製の固い壁のオン・
デマンド振動を用いるＰＥＣ駆動式ドロツプ・オン・デ
マンド形インクジエツト装置を特に改良する技術を開示
している。変換器の運動はインクの圧縮を生じる機械的
な力を発生する。上述の問題を解決するため、この米国
特許に示されたこの外部からの圧縮力は、加熱式のドロ
ツプ・オン・デマンド形インクジエツト・プリンタには
適用することができない。従つて、上述の欠点を解決す
るための加熱型の泡式インクジエツト・プリンタの技術
が必要である。
械式の変換器がインク・キヤビテイと入力チヤンバとに
隣接して設けられているドロツプ・オン・デマンド形イ
ンクジエツト・プリンタが開示されている。この変換器
は、オリフイスからの１つのインク滴を排出するインク
・キヤビテイ中の大きさを減少するために、電気信号に
応答して選択的に付勢される。また、インク滴の排出の
間で、変換器は、インク・キヤビテイから、入力チヤン
バへのインク通路を実質的に閉じる。この米国特許は、
加熱式インクジエツト装置よりも大きいプリントヘツド
上のピエゾ電気性結晶体（ＰＥＣ）製の固い壁のオン・
デマンド振動を用いるＰＥＣ駆動式ドロツプ・オン・デ
マンド形インクジエツト装置を特に改良する技術を開示
している。変換器の運動はインクの圧縮を生じる機械的
な力を発生する。上述の問題を解決するため、この米国
特許に示されたこの外部からの圧縮力は、加熱式のドロ
ツプ・オン・デマンド形インクジエツト・プリンタには
適用することができない。従つて、上述の欠点を解決す
るための加熱型の泡式インクジエツト・プリンタの技術
が必要である。
【０００８】加熱式インクジエツト装置においては、圧
縮チヤンバ中のインクの蒸発泡の形成は、インク泡を外
側に膨張するように泡を押し出す泡の境界の直ぐ内側に
臨時的な高い圧力を持つ泡の境界の所に遷移的な圧力壁
を発生する。時間の関数としての泡の膨張の力学と、圧
縮チヤンバ内の圧力変化とは、チヤンバの物理的な構成
と、加熱素子、オリフイス及びチヤンネルの入路の相対
的な位置とに依存する。
縮チヤンバ中のインクの蒸発泡の形成は、インク泡を外
側に膨張するように泡を押し出す泡の境界の直ぐ内側に
臨時的な高い圧力を持つ泡の境界の所に遷移的な圧力壁
を発生する。時間の関数としての泡の膨張の力学と、圧
縮チヤンバ内の圧力変化とは、チヤンバの物理的な構成
と、加熱素子、オリフイス及びチヤンネルの入路の相対
的な位置とに依存する。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】従つて、泡の形成及び
排出の間で泡によつて発生された圧力境界が、密閉する
バルブとして使用して、圧力チヤンバを隔離するのに使
用することができるように構成した加熱式のインクジエ
ツト装置が望まれる。このような装置によつて、泡の膨
張によつて発生されたすべての内部エネルギが高い速度
の大きなインク滴を発生するためにオリフイスに差し向
けられ、各圧力チヤンバが流体的に隔離されるので、隣
接したチヤンバの間の流体的な「クロストーク」は減少
される。
排出の間で泡によつて発生された圧力境界が、密閉する
バルブとして使用して、圧力チヤンバを隔離するのに使
用することができるように構成した加熱式のインクジエ
ツト装置が望まれる。このような装置によつて、泡の膨
張によつて発生されたすべての内部エネルギが高い速度
の大きなインク滴を発生するためにオリフイスに差し向
けられ、各圧力チヤンバが流体的に隔離されるので、隣
接したチヤンバの間の流体的な「クロストーク」は減少
される。
【００１０】従つて、本発明の目的は、高速度で大きな
インク滴を発生し、しかも、均一な大きさと、間隔でイ
ンク滴の発生を維持することのできる加熱式のドロツプ
・オン・デマンド形インクジエツト・プリントヘツドを
提供することにある。
インク滴を発生し、しかも、均一な大きさと、間隔でイ
ンク滴の発生を維持することのできる加熱式のドロツプ
・オン・デマンド形インクジエツト・プリントヘツドを
提供することにある。
【００１１】本発明の他の目的は、チヤンバの入路とチ
ヤンバの中間部分との間で大きな圧力差を発生すること
によつて、インク・チヤンバの再補充が加速され、これ
により、応答時間が短く、高い周波数のプリントを達成
することのできるプリントヘツドを有する加熱式ドロツ
プ・オン・デマンド形プリンタを提供することにある。
ヤンバの中間部分との間で大きな圧力差を発生すること
によつて、インク・チヤンバの再補充が加速され、これ
により、応答時間が短く、高い周波数のプリントを達成
することのできるプリントヘツドを有する加熱式ドロツ
プ・オン・デマンド形プリンタを提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
めに、本発明は、圧縮チヤンバの流路付近に加熱素子を
配列し、そして、圧縮チヤンバの縁に隆起部を形成する
ことによつて、圧縮チヤンバの入口の流路領域を僅かに
減少した圧縮チヤンバを持つた加熱式インクジエツト・
プリントヘツドを与える。加熱素子が付勢された時、加
熱素子の表面に形成されたインクの蒸気の泡は、先ず、
上述の隆起部にほぼ接触し、圧縮チヤンバを密閉する動
的な流体の「圧力バルブ作用」が発生され、これにより
、圧力の漏洩を阻止し、インク滴を射出するための機械
的な力のすべてがオリフイスに向かうように差し向けら
れる。
めに、本発明は、圧縮チヤンバの流路付近に加熱素子を
配列し、そして、圧縮チヤンバの縁に隆起部を形成する
ことによつて、圧縮チヤンバの入口の流路領域を僅かに
減少した圧縮チヤンバを持つた加熱式インクジエツト・
プリントヘツドを与える。加熱素子が付勢された時、加
熱素子の表面に形成されたインクの蒸気の泡は、先ず、
上述の隆起部にほぼ接触し、圧縮チヤンバを密閉する動
的な流体の「圧力バルブ作用」が発生され、これにより
、圧力の漏洩を阻止し、インク滴を射出するための機械
的な力のすべてがオリフイスに向かうように差し向けら
れる。
【００１３】インク滴が射出した後に、加熱素子の電流
が止められ、インクの蒸発した泡は崩壊し始める。泡が
崩壊するとき、逆向きの圧力遷移が発生する。泡が成長
している間で、以前に密閉されていたインクの流路領域
中のインクは、圧縮チヤンバ内部とは異なつて、インク
が動的な流体バルブによつて停止されて、崩壊動作にお
いては外側方向のモーメントを越えることはないから、
より大きな圧縮力にさらされる。従つて、チヤンバの入
口利用とチヤンバの中央部分との間に、より大きな圧力
差が発生される。この、より大きな圧力差はインクの補
充を促進し、そしてプリントヘツドの応答サイクルを短
縮する。
が止められ、インクの蒸発した泡は崩壊し始める。泡が
崩壊するとき、逆向きの圧力遷移が発生する。泡が成長
している間で、以前に密閉されていたインクの流路領域
中のインクは、圧縮チヤンバ内部とは異なつて、インク
が動的な流体バルブによつて停止されて、崩壊動作にお
いては外側方向のモーメントを越えることはないから、
より大きな圧縮力にさらされる。従つて、チヤンバの入
口利用とチヤンバの中央部分との間に、より大きな圧力
差が発生される。この、より大きな圧力差はインクの補
充を促進し、そしてプリントヘツドの応答サイクルを短
縮する。
【００１４】
【実施例】図１及び図２を参照すると、プリントヘツド
１０と、プリントヘツドにインクを供給するインク溜め
１５のようなインク供給手段と、制御手段２０とを有す
るプリント装置が示されている。デイジタル・ストリー
ム入力インターフエースに接続されているアドレス電極
は、プリントヘツド１０を選択的に付勢する電圧パルス
を与えることによつてプリントヘツドを制御する。プリ
ントヘツド１０に与えられた各電圧パルスは１つのイン
ク滴を発生する。時間及び温度の関数としての電圧パル
スについての詳細は図３乃至図６に示されており、これ
らの図については後述する。プリントヘツド１０は、そ
の中に形成された圧縮チヤンバ２５を有するオリフイス
・プレート２２を含んでいる。インク溜め１５はインク
供給ライン２７を通つて圧縮チヤンバ２５にインクを与
える。ベント（通気孔）３０はインク滴の射出を強化す
るためにチヤンバ２５の近くに設けられる。圧縮チヤン
バ２５及びインク供給ライン２７には、圧力はかけられ
ず、静的な状態の下では大気圧、または、それに近い圧
力に維持される。更に、オリフイス・プレート２２は圧
縮チヤンバ２５と流体的に連通するオリフイス３２を持
つている。チヤンバ２５と整列して、加熱素子３６が基
体４０に形成されている。加熱素子３６は、通常、薄膜
抵抗器であり、基体４０は、通常、シリコン板である。 加熱素子３６は電圧パルスを受け取るために制御手段２
０に接続されている。図２に示されているように、環状
の隆起部４４が、オリフイス・プレート２２上の圧縮チ
ヤンバ２５への入路付近に形成されている。制御手段２
０が加熱素子３６を付勢するために、電圧パルスを送つ
た時、蒸気の泡４６の核が発生され、上方に移動する主
運動によつてピストン状に成長する。蒸気の泡４６の急
速な成長は上方の構造の上部にインクを押し上げる。
１０と、プリントヘツドにインクを供給するインク溜め
１５のようなインク供給手段と、制御手段２０とを有す
るプリント装置が示されている。デイジタル・ストリー
ム入力インターフエースに接続されているアドレス電極
は、プリントヘツド１０を選択的に付勢する電圧パルス
を与えることによつてプリントヘツドを制御する。プリ
ントヘツド１０に与えられた各電圧パルスは１つのイン
ク滴を発生する。時間及び温度の関数としての電圧パル
スについての詳細は図３乃至図６に示されており、これ
らの図については後述する。プリントヘツド１０は、そ
の中に形成された圧縮チヤンバ２５を有するオリフイス
・プレート２２を含んでいる。インク溜め１５はインク
供給ライン２７を通つて圧縮チヤンバ２５にインクを与
える。ベント（通気孔）３０はインク滴の射出を強化す
るためにチヤンバ２５の近くに設けられる。圧縮チヤン
バ２５及びインク供給ライン２７には、圧力はかけられ
ず、静的な状態の下では大気圧、または、それに近い圧
力に維持される。更に、オリフイス・プレート２２は圧
縮チヤンバ２５と流体的に連通するオリフイス３２を持
つている。チヤンバ２５と整列して、加熱素子３６が基
体４０に形成されている。加熱素子３６は、通常、薄膜
抵抗器であり、基体４０は、通常、シリコン板である。 加熱素子３６は電圧パルスを受け取るために制御手段２
０に接続されている。図２に示されているように、環状
の隆起部４４が、オリフイス・プレート２２上の圧縮チ
ヤンバ２５への入路付近に形成されている。制御手段２
０が加熱素子３６を付勢するために、電圧パルスを送つ
た時、蒸気の泡４６の核が発生され、上方に移動する主
運動によつてピストン状に成長する。蒸気の泡４６の急
速な成長は上方の構造の上部にインクを押し上げる。
【００１５】図１に示したように、圧縮チヤンバ２５の
領域は、破線の円部分４３で画定されており、隆起部分
４４は、破線で示した円部分４３及び４５の間の領域に
よつて画定され、そして、加熱素子３６は、破線の四角
形の部分４８により画定される。図１及び図２に示され
たように、加熱素子３６は圧縮チヤンバ２５の断面より
も僅かに大きい領域を持つのが好ましい。従つて、加熱
素子３６は、圧縮チヤンバ２５への入力領域にある隆起
部４４の下のインク供給ライン２７の中に延びている。 加熱素子３６の表面上に発生された蒸気の泡４６は、制
御手段２０により与えられる電圧の大きさに依存して、
加熱素子３６の大きさよりも大きい。圧縮チヤンバ２５
の外側に延びる泡の表面の実質的な部分がある。環状隆
起部４４はオリフイス・プレート２２の上部壁２９より
も加熱素子３６の方がより近いから、泡４６の成長は隆
起部４４の影響を第１に感知する。薄膜の押しつぶし作
用が働いて、環状の隆起部４４の直後に、地域的で、過
渡現象的な高い圧力のバルブ作用を発生する。
領域は、破線の円部分４３で画定されており、隆起部分
４４は、破線で示した円部分４３及び４５の間の領域に
よつて画定され、そして、加熱素子３６は、破線の四角
形の部分４８により画定される。図１及び図２に示され
たように、加熱素子３６は圧縮チヤンバ２５の断面より
も僅かに大きい領域を持つのが好ましい。従つて、加熱
素子３６は、圧縮チヤンバ２５への入力領域にある隆起
部４４の下のインク供給ライン２７の中に延びている。 加熱素子３６の表面上に発生された蒸気の泡４６は、制
御手段２０により与えられる電圧の大きさに依存して、
加熱素子３６の大きさよりも大きい。圧縮チヤンバ２５
の外側に延びる泡の表面の実質的な部分がある。環状隆
起部４４はオリフイス・プレート２２の上部壁２９より
も加熱素子３６の方がより近いから、泡４６の成長は隆
起部４４の影響を第１に感知する。薄膜の押しつぶし作
用が働いて、環状の隆起部４４の直後に、地域的で、過
渡現象的な高い圧力のバルブ作用を発生する。
【００１６】図３乃至図６は、図２に示したポイント４
７及びポイント４９の所の圧力変動を示す図である。ポ
イント４７は環状隆起部４４の直下にあり、ポイント４
９は泡４６の上部の真上に位置している。ポイント４７
及び４９の圧力変動は、図３及び図４において、時間の
関数として示されており、そして、図５及び図６には時
間の関数として、制御手段２０によつて与えられた電圧
パルスが示されている。図５及び図６に示されているよ
うに、加熱素子３６の表面の温度、即ちＴ３６は、加熱
素子３６に与えられた電圧パルス、即ちＶ３６が取り除
かれた後、ピーク温度に上昇する。圧縮チヤンバ２５中
のインクは核化を開始し、蒸気泡４６が先ず、隆起部４
４とほぼ接触するので、蒸気泡４６が形成される。図４
に示されているように、ポイント４７における非常に急
峻な圧力上昇、即ちＰ４７が現われる。この高い圧力上
昇は圧縮チヤンバ２５の中央部分へインクを押し付ける
力を持つ動的なバルブ作用になる。これは、ポイント４
９の付近の圧力上昇、即ちＰ４９を加速する。隆起部４
４付近のこの動的なバルブ作用は、圧縮チヤンバ２５を
臨時に密閉して、インク供給ライン２７へ物理的なエネ
ルギの漏洩を阻止し、これにより、周囲の蒸気泡４６が
成長するのを妨げて、圧縮チヤンバ２５の中央に泡の成
長を促進し、その結果、大きなインク滴４８がオリフイ
ス３２を通つて高速度で発射される。
７及びポイント４９の所の圧力変動を示す図である。ポ
イント４７は環状隆起部４４の直下にあり、ポイント４
９は泡４６の上部の真上に位置している。ポイント４７
及び４９の圧力変動は、図３及び図４において、時間の
関数として示されており、そして、図５及び図６には時
間の関数として、制御手段２０によつて与えられた電圧
パルスが示されている。図５及び図６に示されているよ
うに、加熱素子３６の表面の温度、即ちＴ３６は、加熱
素子３６に与えられた電圧パルス、即ちＶ３６が取り除
かれた後、ピーク温度に上昇する。圧縮チヤンバ２５中
のインクは核化を開始し、蒸気泡４６が先ず、隆起部４
４とほぼ接触するので、蒸気泡４６が形成される。図４
に示されているように、ポイント４７における非常に急
峻な圧力上昇、即ちＰ４７が現われる。この高い圧力上
昇は圧縮チヤンバ２５の中央部分へインクを押し付ける
力を持つ動的なバルブ作用になる。これは、ポイント４
９の付近の圧力上昇、即ちＰ４９を加速する。隆起部４
４付近のこの動的なバルブ作用は、圧縮チヤンバ２５を
臨時に密閉して、インク供給ライン２７へ物理的なエネ
ルギの漏洩を阻止し、これにより、周囲の蒸気泡４６が
成長するのを妨げて、圧縮チヤンバ２５の中央に泡の成
長を促進し、その結果、大きなインク滴４８がオリフイ
ス３２を通つて高速度で発射される。
【００１７】電圧パルスが除去されると、蒸気の泡４６
は崩壊する。泡は、泡の上部及び圧縮チヤンバ２５の中
央部分のインクのインターフエースの崩壊よりも早く、
加熱素子３６の表面に沿つて横方向に崩壊する。泡の表
面運動の変化、つまり、崩壊が泡の上部構造から離れて
いることと、横方向に崩壊することとは、隆起部４４の
付近の動的なバルブ作用の瞬時の除去を生じる。泡３６
の急速な横方向の崩壊運動はインク供給ライン２７の供
給流を促進し、そして、圧縮チヤンバ２５を再度充満す
るに要する時間を少なくする。この再充満処理動作は、
図４のＰ４７の変化によつて示されているように、急峻
な圧力の減少と、隆起部４４の付近の負の低い圧力とで
行なわれる。ポイント４７の所の低い圧力の援助を受け
たチヤンバの補充は、毛細管作用によつて生じる補充作
用よりも速く行なわれる。短時間の応答と高い周波数の
能力とはこのような構成によつて達成される。
は崩壊する。泡は、泡の上部及び圧縮チヤンバ２５の中
央部分のインクのインターフエースの崩壊よりも早く、
加熱素子３６の表面に沿つて横方向に崩壊する。泡の表
面運動の変化、つまり、崩壊が泡の上部構造から離れて
いることと、横方向に崩壊することとは、隆起部４４の
付近の動的なバルブ作用の瞬時の除去を生じる。泡３６
の急速な横方向の崩壊運動はインク供給ライン２７の供
給流を促進し、そして、圧縮チヤンバ２５を再度充満す
るに要する時間を少なくする。この再充満処理動作は、
図４のＰ４７の変化によつて示されているように、急峻
な圧力の減少と、隆起部４４の付近の負の低い圧力とで
行なわれる。ポイント４７の所の低い圧力の援助を受け
たチヤンバの補充は、毛細管作用によつて生じる補充作
用よりも速く行なわれる。短時間の応答と高い周波数の
能力とはこのような構成によつて達成される。
【００１８】従つて、本発明のインクジエツト・プリン
トヘツドは従来のプリントヘツドの問題点を解決する。 泡の形成の間で、圧縮チヤンバ中に発生された動的なバ
ルブ作用は、インク滴の発射方向により大きな力を差し
向けて、高い速度を持つ、より大きなインク滴を発生す
るばかりでなく、インク・チヤンバを密閉し、隣接した
チヤンバの間の流体的な「クロストーク」を減少する。 更に、大きな圧力差によつて発生された泡の崩壊の間で
、チヤンバの入路付近の速い横方向の引き付け力は、チ
ヤンバ中のインクの補充を促進し、これにより、短い応
答時間と、高い周波数のプリント動作とを有するプリン
トヘツドが、本発明によつて達成される。
トヘツドは従来のプリントヘツドの問題点を解決する。 泡の形成の間で、圧縮チヤンバ中に発生された動的なバ
ルブ作用は、インク滴の発射方向により大きな力を差し
向けて、高い速度を持つ、より大きなインク滴を発生す
るばかりでなく、インク・チヤンバを密閉し、隣接した
チヤンバの間の流体的な「クロストーク」を減少する。 更に、大きな圧力差によつて発生された泡の崩壊の間で
、チヤンバの入路付近の速い横方向の引き付け力は、チ
ヤンバ中のインクの補充を促進し、これにより、短い応
答時間と、高い周波数のプリント動作とを有するプリン
トヘツドが、本発明によつて達成される。
【００１９】インクの圧縮チヤンバにおいて、動的なバ
ルブ作用を行なう本発明の第２の実施例が図７及び図８
に示されている。この第２の実施例のプリントヘツドは
、Ｘ−Ｙ軸で構成される面を持つ基体５５を含み、基体
面上のＹ軸に平行に加熱素子５８のアレーが形成されて
いる。圧縮チヤンバ６２のアレーを有する隔壁層６０が
基体の上方に設けられている。各圧縮チヤンバ６２は、
加熱素子５８と整列されている。Ｙ軸と平行に設けられ
たオリフイス６６のアレーは、障壁層６０の側面に形成
されるが、代案として、Ｙ−Ｚ面に平行に置かれたオリ
フイス・プレート６４を基体５５に垂直に結合し、次に
、オリフイス６６のアレーをオリフイス・プレート６４
上に形成してもよい。各オリフイス６６は、オリフイス
６６が圧縮チヤンバ６２と流体的に連通するように、圧
縮チヤンバ６２と整列される。図８に示されているよう
に、隆起部７０は、加熱素子５８の上方で、かつ、圧縮
チヤンバ６２の入路の近くの障壁層６０上に形成される
。加熱素子５８を付勢するために、制御手段７２が選択
的に電圧パルスを送ると、インクの蒸気の泡７４が加熱
素子５８の表面上に形成される。図８及び図９に示され
ているように、加熱素子５８の領域は圧縮チヤンバ６２
の上表面の領域よりも僅かに広くされるのが好ましい。 インクの泡の急速な成長がインクを上方に押し上げる。 隆起部７０は加熱素子５８に近接しているので、隆起部
によつて発生される「フイルムの押しつぶし」作用が、
隆起部の直下の位置７６の付近に臨時のバルブ作用を発
生する。この動的なバルブ作用が圧縮チヤンバ６２を臨
時に密閉し、その結果、インク供給ライン７８を通つて
漏洩する物理的なエネルギを減少して、オリフイス６６
の方向に泡の成長を促進する。この第２の実施例におい
て、加熱素子５８によつて与えられた熱エネルギを、よ
り効果的に使用するので、速度がより速く、より大粒の
インク滴８８を発生することができる。
ルブ作用を行なう本発明の第２の実施例が図７及び図８
に示されている。この第２の実施例のプリントヘツドは
、Ｘ−Ｙ軸で構成される面を持つ基体５５を含み、基体
面上のＹ軸に平行に加熱素子５８のアレーが形成されて
いる。圧縮チヤンバ６２のアレーを有する隔壁層６０が
基体の上方に設けられている。各圧縮チヤンバ６２は、
加熱素子５８と整列されている。Ｙ軸と平行に設けられ
たオリフイス６６のアレーは、障壁層６０の側面に形成
されるが、代案として、Ｙ−Ｚ面に平行に置かれたオリ
フイス・プレート６４を基体５５に垂直に結合し、次に
、オリフイス６６のアレーをオリフイス・プレート６４
上に形成してもよい。各オリフイス６６は、オリフイス
６６が圧縮チヤンバ６２と流体的に連通するように、圧
縮チヤンバ６２と整列される。図８に示されているよう
に、隆起部７０は、加熱素子５８の上方で、かつ、圧縮
チヤンバ６２の入路の近くの障壁層６０上に形成される
。加熱素子５８を付勢するために、制御手段７２が選択
的に電圧パルスを送ると、インクの蒸気の泡７４が加熱
素子５８の表面上に形成される。図８及び図９に示され
ているように、加熱素子５８の領域は圧縮チヤンバ６２
の上表面の領域よりも僅かに広くされるのが好ましい。 インクの泡の急速な成長がインクを上方に押し上げる。 隆起部７０は加熱素子５８に近接しているので、隆起部
によつて発生される「フイルムの押しつぶし」作用が、
隆起部の直下の位置７６の付近に臨時のバルブ作用を発
生する。この動的なバルブ作用が圧縮チヤンバ６２を臨
時に密閉し、その結果、インク供給ライン７８を通つて
漏洩する物理的なエネルギを減少して、オリフイス６６
の方向に泡の成長を促進する。この第２の実施例におい
て、加熱素子５８によつて与えられた熱エネルギを、よ
り効果的に使用するので、速度がより速く、より大粒の
インク滴８８を発生することができる。
【００２０】制御手段７２によつて加熱素子５８に与え
られる電圧パルスは、インク滴８８がオリフイス６６か
ら発射された時に終了される。圧縮チヤンバ６２の中の
急速な冷却は泡７４を崩壊させる。オリフイス付近の泡
の崩壊とは異なつて、位置７６付近の泡の崩壊は外向き
の泡の成長のモーメントを上回ることがないので、位置
７６の所にある隆起部７０の付近の崩壊運動は、オリフ
イス６６に隣接した圧縮チヤンバの内部よりも早い。動
的なバルブ作用は急速に除去されて、位置７６の所のチ
ヤンバの入路付近の、より大きな圧縮力が圧縮チヤンバ
の内部部分の圧力よりも大きいことが、インク供給ライ
ン７８を通るインクの補充を促進する。
られる電圧パルスは、インク滴８８がオリフイス６６か
ら発射された時に終了される。圧縮チヤンバ６２の中の
急速な冷却は泡７４を崩壊させる。オリフイス付近の泡
の崩壊とは異なつて、位置７６付近の泡の崩壊は外向き
の泡の成長のモーメントを上回ることがないので、位置
７６の所にある隆起部７０の付近の崩壊運動は、オリフ
イス６６に隣接した圧縮チヤンバの内部よりも早い。動
的なバルブ作用は急速に除去されて、位置７６の所のチ
ヤンバの入路付近の、より大きな圧縮力が圧縮チヤンバ
の内部部分の圧力よりも大きいことが、インク供給ライ
ン７８を通るインクの補充を促進する。
【００２１】要約すると、本発明を適用した加熱式イン
クジエツト・プリントヘツドの圧縮チヤンバによつて、
達成される動的なバルブ作用は、より高速度で、より大
粒のインク滴を発生する。各チヤンバは、動的に形成さ
れたバルブ作用によつて隔離されるので、隣接するチヤ
ンバの間の流体的な「クロストーク」は減少する。加え
て、増加したインクの補充速度は、より高速度で、より
安定してインク滴を発生するプリントヘツドの実現を可
能とする。
クジエツト・プリントヘツドの圧縮チヤンバによつて、
達成される動的なバルブ作用は、より高速度で、より大
粒のインク滴を発生する。各チヤンバは、動的に形成さ
れたバルブ作用によつて隔離されるので、隣接するチヤ
ンバの間の流体的な「クロストーク」は減少する。加え
て、増加したインクの補充速度は、より高速度で、より
安定してインク滴を発生するプリントヘツドの実現を可
能とする。
【００２２】使用されるインクの特性と、薄膜式の加熱
素子を形成する基体に適用される製造方法と、圧縮チヤ
ンバ及びオリフイスを作成するのに用いた技術とに基い
て設計されたプリントヘツドは広い範囲の特性を持つて
いる。図１及び図７に示した実施例に基いて、作られた
４０個のオリフイスを有し、１１キロヘルツまでの周波
数で動作する多数のプリントヘツドが作られた。このプ
リントヘツドにおけるインク滴の大きさは、０．０６８
５８ミリメートル（２．７ミル）の直径であり、従来に
比べて例外的な安定性をもつて、毎秒約１５．２４メー
トル（毎秒６００インチ）の速度で発射された。流体的
なクロストークの影響を持たない単一のチヤンバのイン
ク滴の射出速度と、図１及び図２に示したような複数チ
ヤンバのプリントヘツドにおけるインク滴の射出速度と
を比較することによつて、流体的なクロストークの影響
を測定した。これらのヘツドについて測定されたチヤン
バのクロストークを特徴付ける射出速度の差異は１パー
セント以下であるのに反して、同じ設計の従来のプリン
トヘツドは３パーセント乃至５パーセントの範囲のクロ
ストークを持つている。
素子を形成する基体に適用される製造方法と、圧縮チヤ
ンバ及びオリフイスを作成するのに用いた技術とに基い
て設計されたプリントヘツドは広い範囲の特性を持つて
いる。図１及び図７に示した実施例に基いて、作られた
４０個のオリフイスを有し、１１キロヘルツまでの周波
数で動作する多数のプリントヘツドが作られた。このプ
リントヘツドにおけるインク滴の大きさは、０．０６８
５８ミリメートル（２．７ミル）の直径であり、従来に
比べて例外的な安定性をもつて、毎秒約１５．２４メー
トル（毎秒６００インチ）の速度で発射された。流体的
なクロストークの影響を持たない単一のチヤンバのイン
ク滴の射出速度と、図１及び図２に示したような複数チ
ヤンバのプリントヘツドにおけるインク滴の射出速度と
を比較することによつて、流体的なクロストークの影響
を測定した。これらのヘツドについて測定されたチヤン
バのクロストークを特徴付ける射出速度の差異は１パー
セント以下であるのに反して、同じ設計の従来のプリン
トヘツドは３パーセント乃至５パーセントの範囲のクロ
ストークを持つている。
【００２３】図９は本発明に従つて作られた代表的な加
熱式インクジエツト・プリンタの斜視図である。この加
熱式インクジエツト・プリンタはハウジング９０と、ハ
ウジング９０内に固定された案内レール９４に装着され
た往復運動キヤリツジ組立体９２とを含んでいる。キヤ
リツジ組立体９２は、独立したインク圧縮チヤンバのマ
トリツクスのアレーと、共通のインク溜めに連通された
オリフイスとを含むプリントヘツド９６を担持している
。プリントヘツド９６は本発明の技術が使われている。 キヤリツジ組立体９２は案内レールに装着され、案内レ
ールに沿つて往復運動をする。プリントヘツド９６は、
キヤリツジ組立体９２が運動し、かつ紙葉９８が停止し
ている時に紙葉９８上にインク滴を発射する。次に、紙
葉９８は一定距離だけ歩進され、キヤリツジ組立体９２
は異なつた位置に移動し、そして、プリンタ制御装置（
図示せず）の制御の下で、プリントヘツド９６は、同期
した態様で、紙葉９８上にインク滴を発射する。また、
プリンタ制御装置は、プリントヘツド９６に設けられた
加熱素子の所定の組を選択的に付勢するための入／出力
インターフエース装置（図示せず）からの一連のデイジ
タル信号を受け取る。
熱式インクジエツト・プリンタの斜視図である。この加
熱式インクジエツト・プリンタはハウジング９０と、ハ
ウジング９０内に固定された案内レール９４に装着され
た往復運動キヤリツジ組立体９２とを含んでいる。キヤ
リツジ組立体９２は、独立したインク圧縮チヤンバのマ
トリツクスのアレーと、共通のインク溜めに連通された
オリフイスとを含むプリントヘツド９６を担持している
。プリントヘツド９６は本発明の技術が使われている。 キヤリツジ組立体９２は案内レールに装着され、案内レ
ールに沿つて往復運動をする。プリントヘツド９６は、
キヤリツジ組立体９２が運動し、かつ紙葉９８が停止し
ている時に紙葉９８上にインク滴を発射する。次に、紙
葉９８は一定距離だけ歩進され、キヤリツジ組立体９２
は異なつた位置に移動し、そして、プリンタ制御装置（
図示せず）の制御の下で、プリントヘツド９６は、同期
した態様で、紙葉９８上にインク滴を発射する。また、
プリンタ制御装置は、プリントヘツド９６に設けられた
加熱素子の所定の組を選択的に付勢するための入／出力
インターフエース装置（図示せず）からの一連のデイジ
タル信号を受け取る。
【００２４】図９に示したプリンタ以外にも、本発明を
適用したプリントヘツドは、複写機、フアクシミリ装置
、マーカ及び他のタイプの記録装置に利用することがで
きることは当業者には自明であろう。短い応答時間及び
高い周波数の能力を有し、安定で大粒のインク滴のプリ
ントができる利点は、本発明のプリントヘツドを適用す
ることによつて、上述のすべての装置に実現することが
できるのは自明であろう。
適用したプリントヘツドは、複写機、フアクシミリ装置
、マーカ及び他のタイプの記録装置に利用することがで
きることは当業者には自明であろう。短い応答時間及び
高い周波数の能力を有し、安定で大粒のインク滴のプリ
ントができる利点は、本発明のプリントヘツドを適用す
ることによつて、上述のすべての装置に実現することが
できるのは自明であろう。
【００２５】
【発明の効果】本発明は、高速度で大粒のインク滴を発
生し、しかも、均一な大きさと間隔でインク滴の発生を
維持することのできる加熱式のドロツプ・オン・デマン
ド形インクジエツト・プリントヘツドを与える。
生し、しかも、均一な大きさと間隔でインク滴の発生を
維持することのできる加熱式のドロツプ・オン・デマン
ド形インクジエツト・プリントヘツドを与える。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の加熱式ドロツプ・オン・デマンド形プ
リントヘツドの第１の実施例の平面図である。
リントヘツドの第１の実施例の平面図である。
【図２】図１に示した加熱式ドロツプ・オン・デマンド
形プリントヘツドを線２−２に沿つて切断した断面図で
ある。
形プリントヘツドを線２−２に沿つて切断した断面図で
ある。
【図３】電圧パルスと、加熱素子の表面の温度と、圧縮
チヤンバの２つの位置における圧力変動とを時間の関数
として示したグラフである。
チヤンバの２つの位置における圧力変動とを時間の関数
として示したグラフである。
【図４】電圧パルスと、加熱素子の表面の温度と、圧縮
チヤンバの２つの位置における圧力変動とを時間の関数
として示したグラフである。
チヤンバの２つの位置における圧力変動とを時間の関数
として示したグラフである。
【図５】電圧パルスと、加熱素子の表面の温度と、圧縮
チヤンバの２つの位置における圧力変動とを時間の関数
として示したグラフである。
チヤンバの２つの位置における圧力変動とを時間の関数
として示したグラフである。
【図６】電圧パルスと、加熱素子の表面の温度と、圧縮
チヤンバの２つの位置における圧力変動とを時間の関数
として示したグラフである。
チヤンバの２つの位置における圧力変動とを時間の関数
として示したグラフである。
【図７】本発明の加熱式ドロツプ・オン・デマンド形プ
リントヘツドの第２の実施例の平面図である。
リントヘツドの第２の実施例の平面図である。
【図８】図７に示した加熱式ドロツプ・オン・デマンド
形プリントヘツドを線７−７に沿つて切断した断面図で
ある。
形プリントヘツドを線７−７に沿つて切断した断面図で
ある。
【図９】本発明のプリントヘツドを組み込んだ加熱式イ
ンクジエツト・プリンタの斜視図である。
ンクジエツト・プリンタの斜視図である。
１０ プリントヘツド
１５ インク溜め
２０ 制御手段
２２、６４ オリフイス・プレート
２５、６２ 圧縮チヤンバ
２７、７２ インク供給ライン
３２、６６ オリフイス
３６、５８ 加熱素子
４０、５５ 基体
４４、７０ 隆起部
４６ 蒸気の泡
４８ インク滴
６０ 隔壁層
９０ インクジエツト・プリンタのハウジング９２
キヤリツジ組立体 ９４ 案内レール
キヤリツジ組立体 ９４ 案内レール
Claims (15)
- 【請求項１】 加熱式ドロツプ・オン・デマンド形イ
ンクジエツト・プリントヘツドにおいて、基体と、上記
基体上に設けられ、インク滴を加熱するための複数個の
加熱素子と、上記基体上で結合され、インク滴を発射す
るための複数個のオリフイスを有するオリフイス・プレ
ートと、上記オリフイス・プレートは、インクを受け取
るために、上記基体と結合して複数個の圧縮チヤンバを
画定することと、上記圧縮チヤンバの各々は、夫々関連
する加熱素子と整列されていることと、上記オリフイス
の各々は夫々関連する圧縮チヤンバと流体的に連通して
いることと、関連した各加熱素子とそれに関連した圧縮
チヤンバとに隣接した位置に、動的流体バルブ作用を発
生する手段と、上記バルブ作用の発生手段は、上記加熱
素子が上記圧縮チヤンバ中のインクの蒸気の泡を発生し
た時、上記基体と上記オリフイス・プレートとの間に動
的な流体バルブ作用を発生することとを含むインクジエ
ツト・プリントヘツド。 - 【請求項２】 上記バルブ作用の発生手段は上記オリ
フイス・プレート上に形成された隆起部を持つことを特
徴とする請求項１に記載のインクジエツト・プリントヘ
ツド。 - 【請求項３】 上記加熱素子はそれに関連した圧縮チ
ヤンバの入路に延びた領域を持つことを特徴とする請求
項２に記載の加熱式ドロツプ・オン・デマンド形インク
ジエツト・プリントヘツド。 - 【請求項４】 加熱式ドロツプ・オン・デマンド形イ
ンクジエツト・プリントヘツドにおいて、基体と、上記
基体上に設けられ、インク滴を加熱するための複数個の
加熱素子と、上記基体の上方に設けられており、上記基
体と結合された障壁層と、上記障壁層はインクを受け取
るために、上記基体と結合して複数個の圧縮チヤンバを
画定することと、上記圧縮チヤンバは夫々対応する加熱
素子と整列していることと、上記圧縮チヤンバの各々の
上記障壁層は上記基体と結合してインク滴を射出するた
めの夫々のオリフイスを画定することと、上記オリフイ
スは上記圧縮チヤンバと流体的に連通していることと、
夫々関連する加熱素子と関連した圧縮チヤンバとを含ん
で動的な流体バルブ作用を発生するための手段と、上記
手段は、上記加熱素子が上記圧縮チヤンバ中のインクの
蒸気の泡を発生した時、上記基体と上記障壁層との間に
動的な流体バルブ作用を発生することとを含むインクジ
エツト・プリントヘツド。 - 【請求項５】 上記動的なバルブ作用の発生手段は上
記圧縮チヤンバの付近の上記障壁層上に形成された隆起
部を有することを特徴とする請求項４に記載のインクジ
エツト・プリントヘツド。 - 【請求項６】 上記加熱素子はそれに関連した圧縮チ
ヤンバの入路に延びた領域を有することを特徴とする請
求項４に記載のインクジエツト・プリントヘツド。 - 【請求項７】 加熱式ドロツプ・オン・デマンド形イ
ンクジエツト・プリントヘツドにおいて、基体と、上記
基体上に配列され、インク滴を加熱するための加熱素子
のアレーと、上記基体は、右手の３次元のＸ−Ｙ−Ｚ座
標軸系におけるＸ−Ｙ面上に方向付けられていることと
、加熱素子の上記アレーは上記Ｙ軸に平行に配列されて
いることと、上記基体の上部に設けられた障壁層と、上
記障壁層はインクを受け取るために、上記基体と結合し
て圧縮チヤンバのアレーを画定し、上記圧縮チヤンバの
各々は関連する加熱素子と整列されていることと、上記
Ｙ−Ｚ面に平行に位置付けられ、上記Ｘ軸とほぼ平行し
た方向にインク滴を射出するために、上記基体及び上記
障壁層に垂直で、かつ上記Ｙ軸に対して平行に方向付け
られたオリフイスのアレーを持つたオリフイス・プレー
トと、上記オリフイスの各々は、夫々関連する圧縮チヤ
ンバと流体的に連通していることと、夫々関連する加熱
素子とそれに関連した圧縮チヤンバとの付近に動的で流
体的なバルブ作用を発生する手段とを含むインクジエツ
ト・プリントヘツド。 - 【請求項８】 上記バルブ作用の発生手段は上記圧縮
チヤンバの付近の上記障壁層上に形成された隆起部を有
することを特徴とする請求項７に記載の加熱式ドロツプ
・オン・デマンド形インクジエツト・プリントヘツド。 - 【請求項９】 上記加熱素子はそれに関連した圧縮チ
ヤンバの入路の方に延びた領域を有することを特徴とす
る請求項７に記載の加熱式ドロツプ・オン・デマンド形
インクジエツト・プリントヘツド。 - 【請求項１０】 プリントヘツド制御装置に応答する
加熱式ドロツプ・オン・デマンド形インクジエツト・プ
リントヘツドにおいて、基体と、上記基体上に配列され
ており、かつ上記プリントヘツド制御装置に接続され、
電気的に付勢され、制御される複数個の加熱素子と、上
面及び底面を持ち、インク滴を射出するための複数個の
オリフイスを上記上面に配列されたオリフイス・プレー
トと、上記底面は上記基体の上方に結合されていること
と、上記底面はインク供給ラインを通つてインク溜めか
らインクを受け取るために、複数個の圧縮チヤンバを上
記基体と結合して画定することと、上記圧縮チヤンバの
各々は関連する加熱素子と整列されていることと、上記
オリフイスの各々は関連する圧縮チヤンバと流体的に連
通されていることと、上記圧縮チヤンバの外側の隆起を
画定する上記オリフイス・プレートの上記底面上に形成
された隆起状の周辺部と、上記周辺部は上記圧縮チヤン
バの入路領域に隣接した上記インク供給ラインの流入口
の断面領域を減少することと、上記加熱素子が付勢され
、そして、インクの蒸発した泡が形成され、膨張された
時、上記蒸発した流体の泡の蒸気の界面と上記隆起状の
周辺部との接触が、上記圧縮チヤンバから上記インク溜
めへの上記インク供給ラインを通る圧力の漏洩を阻止し
て、隣接した圧縮チヤンバの間の流体的なクロストーク
を減少することとを含むインクジエツト・プリントヘツ
ド。 - 【請求項１１】 プリントヘツド制御装置に応答する
ドロツプ・オン・デマンド形インクジエツト・プリント
ヘツドにおいて、基体と、上記基体上に配列されており
、かつ上記プリントヘツド制御装置に接続されて、付勢
され、制御される複数個の加熱素子と、上記基体の上方
に位置付けられ、上面及び底面を持つ障壁層と、障壁層
の上記底面は上記基体に結合されていることと、キヤビ
テイを有する障壁層の上記底面は、インク供給ラインを
通してインク溜めからインクを受け取るために、複数個
の圧縮チヤンバを上記基体と結合して画定することと、
上記圧縮チヤンバの各々は、関連する加熱素子と整列さ
れていることと、上記圧縮チヤンバの各々に対して、障
壁層の上記底面はインク滴を射出するために、関連する
オリフイスを上記基体と結合して画定することと、上記
オリフイスは上記圧縮チヤンバと流体的に連通している
ことと、上記圧縮チヤンバの入路領域付近の障壁装置の
上記底面上に形成され、チヤンバの入口の所の上記イン
ク供給ライン流路の断面領域を減少する隆起部と、上記
加熱素子が付勢され、そして、インクの蒸発した泡が形
成され、膨張された時、上記蒸発した泡が上記隆起部に
接触して、そして、チヤンバの入路付近の蒸気の界面が
上記圧縮チヤンバから上記インク溜めへの上記インク供
給ラインを通る圧力の漏洩を阻止する動的な流体バルブ
として作用して、隣接した圧縮チヤンバの間の流体的な
クロストークを減少することとを含むインクジエツト・
プリントヘツド。 - 【請求項１２】 プリントされる文字を表示する電気
信号を受け取り、インクの衝突を発生させる対応する信
号を発生する制御装置と、上記制御装置に電気的に接続
され、かつ上記制御装置に応答するプリントヘツドと、
上記プリントヘツドに隣接したプリント用媒体を供給す
るための移動機構に設けられたプリントヘツドと上記制
御装置とを保持するハウジングとからなる、プリント用
媒体上にインク滴を熱的に発射することによつてグラフ
イツク・イメージを作成する装置において、上記プリン
トヘツドは、基体と、上記基体上に配列されており、イ
ンク滴を加熱するための複数個の加熱素子と、上記基体
上で結合され、インク滴を発射するための複数個のオリ
フイスを有するオリフイス・プレートと、上記オリフイ
ス・プレートは、インクを受け取るために、上記基体と
結合して複数個の圧縮チヤンバを画定することと、上記
圧縮チヤンバの各々は、夫々関連する加熱素子と整列さ
れていることと、上記オリフイスの各々は夫々関連する
圧縮チヤンバと流体的に連通していることと、関連した
各加熱素子とそれに関連した圧縮チヤンバとに隣接した
位置に、動的流体バルブ作用を発生する手段と、上記バ
ルブ作用の発生手段は、上記加熱素子が上記圧縮チヤン
バ中のインクの蒸気の泡を発生した時、上記基体と上記
オリフイス・プレートとの間に動的な流体バルブ作用を
発生することとを含むインクジエツト・プリントヘツド
。 - 【請求項１３】 プリントされる文字を表示する電気
信号を受け取り、インクの衝突を発生させる対応する信
号を発生する制御装置と、上記制御装置に電気的に接続
され、かつ上記制御装置に応答するプリントヘツドと、
上記プリントヘツドに隣接したプリント用媒体を供給す
るための移動機構に設けられたプリントヘツドと上記制
御装置とを保持するハウジングとからなる、プリント用
媒体上にインク滴を熱的に発射することによつてグラフ
イツク・イメージを作成する装置において、上記プリン
トヘツドは、基体と、上記基体上に配列されており、イ
ンク滴を加熱するための複数個の加熱素子と、上記基体
の上方に設けられており、かつ、上記基体に結合された
障壁層と、上記障壁層はインクを受け取るために、上記
基体と結合して複数個の圧縮チヤンバを画定することと
、上記圧縮チヤンバは夫々対応する加熱素子と整列して
いることと、上記圧縮チヤンバの各々に対して、上記障
壁層は上記基体と結合してインク滴を射出するための夫
々のオリフイスを画定することと、上記オリフイスは上
記圧縮チヤンバと流体的に連通していることと、夫々関
連する加熱素子と関連した圧縮チヤンバとを含んで動的
な流体バルブ作用を発生するための手段と、上記手段は
、上記加熱素子が上記圧縮チヤンバ中のインクの蒸気の
泡を発生した時、上記基体と上記障壁層との間に動的な
流体バルブ作用を発生することとを含むインクジエツト
・プリントヘツド。 - 【請求項１４】 インク溜めに結合された複数個の圧
縮チヤンバから複数個のインク滴を発射することによつ
て、プリント媒体上にグラフイツク・イメージを作成す
る方法において、（ａ） インク溜めから上記圧縮チ
ヤンバにインクを供給する段階と、（ｂ） 上記圧縮
チヤンバの各々の中にインクの蒸発した泡を発生するた
めに、上記圧縮チヤンバに熱エネルギを選択的に与える
段階と、（ｃ） インクの上記蒸発した泡の形成の間
で、動的な流体バルブ作用を発生してインク溜め中の蒸
気の漏洩を阻止するために、上記インク溜めと上記圧縮
チヤンバとの間を相互に結合する領域の表面エネルギを
利用する段階と、（ｄ） 上記蒸発した泡を崩壊させ
、そして上記動的な流体バルブ作用を除去するように、
上記付勢された圧縮チヤンバからインク滴を発射する段
階と、（ｅ） 上記圧縮チヤンバへのインクの補充を
促進し、上記圧縮チヤンバ中に大きな圧縮力を発生させ
るために、泡の崩壊の間で、上記動的な流体バルブ作用
を除去する段階とからなるインクジエツトのプリント方
法。 - 【請求項１５】 隣接した圧縮チヤンバの間の流体的
なクロストークが減少されるように、上記圧縮チヤンバ
の各々を隔離するために、上記流体的な動的バルブ作用
を利用する段階を含む請求項１４に記載のインクジエツ
トのプリント方法。
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|---|---|---|---|
| US55728090A | 1990-06-24 | 1990-06-24 | |
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|---|---|
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| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0465071A3 (ja) |
| JP (1) | JPH04232752A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003025577A (ja) * | 2001-07-11 | 2003-01-29 | Canon Inc | 液体吐出ヘッド |
| JP2004230885A (ja) * | 2003-01-10 | 2004-08-19 | Canon Inc | インクジェット記録ヘッド |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0873871A3 (en) * | 1997-03-27 | 1999-08-18 | Xerox Corporation | Thermal ink jet printhead suitable for viscous inks |
| US6471326B2 (en) | 1997-09-04 | 2002-10-29 | Canon Kabushiki Kaisha | Ink-jet head and ink-jet printing apparatus |
| US6280020B1 (en) | 1997-09-04 | 2001-08-28 | Canon Kabushiki Kaisha | Ink-jet head and ink-jet printing apparatus |
| DE10102152C1 (de) * | 2001-01-18 | 2002-06-20 | Roland Zengerle | Vorrichtung und Verfahren zum Dosieren kleiner Flüssigkeitsmengen |
| CN1296209C (zh) * | 2003-01-10 | 2007-01-24 | 佳能株式会社 | 喷墨记录头 |
| US7997709B2 (en) | 2006-06-20 | 2011-08-16 | Eastman Kodak Company | Drop on demand print head with fluid stagnation point at nozzle opening |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS55100169A (en) * | 1979-01-25 | 1980-07-30 | Canon Inc | Liquid injection recording head |
| JPH02155652A (ja) * | 1988-12-08 | 1990-06-14 | Nec Corp | インクジェット記録装置 |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4330787A (en) * | 1978-10-31 | 1982-05-18 | Canon Kabushiki Kaisha | Liquid jet recording device |
| US4487662A (en) * | 1982-09-20 | 1984-12-11 | Xerox Corporation | Electrodeposition method for check valve |
| DE3539095C2 (de) * | 1984-11-05 | 1995-07-27 | Canon Kk | Flüssigkeitsstrahl-Aufzeichnungskopf |
| JP2681350B2 (ja) * | 1986-11-19 | 1997-11-26 | キヤノン株式会社 | インクジェット装置 |
| EP0317171A3 (en) * | 1987-11-13 | 1990-07-18 | Hewlett-Packard Company | Integral thin film injection system for thermal ink jet heads and methods of operation |
-
1991
- 1991-06-18 JP JP17194391A patent/JPH04232752A/ja active Pending
- 1991-06-24 EP EP19910305676 patent/EP0465071A3/en not_active Withdrawn
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS55100169A (en) * | 1979-01-25 | 1980-07-30 | Canon Inc | Liquid injection recording head |
| JPH02155652A (ja) * | 1988-12-08 | 1990-06-14 | Nec Corp | インクジェット記録装置 |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003025577A (ja) * | 2001-07-11 | 2003-01-29 | Canon Inc | 液体吐出ヘッド |
| JP2004230885A (ja) * | 2003-01-10 | 2004-08-19 | Canon Inc | インクジェット記録ヘッド |
| US7628472B2 (en) | 2003-01-10 | 2009-12-08 | Canon Kabushiki Kaisha | Ink-jet recording head |
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Also Published As
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| EP0465071A3 (en) | 1992-12-23 |
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|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
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