JPH06155726A - インクジェットヘッド及びインクジェットヘッドの駆動方法 - Google Patents

インクジェットヘッド及びインクジェットヘッドの駆動方法

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JPH06155726A
JPH06155726A JP851592A JP851592A JPH06155726A JP H06155726 A JPH06155726 A JP H06155726A JP 851592 A JP851592 A JP 851592A JP 851592 A JP851592 A JP 851592A JP H06155726 A JPH06155726 A JP H06155726A
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 インクジェットヘッドの多数列配列されたオ
リフィスに対する発熱素子のセグメント電極を数列づつ
まとめて基板の一端に引き出し、ドライバーICに交互
に接続することにより、小型化、低コスト化を可能とす
る。 【構成】 少なくとも2列以上のi列のオリフィスに対
向する発熱素子に接続されたセグメント電極7を、n個
のオリフィスの配列方向と直角方向の同一の一端に引き
出し、各セグメント電極7をn×i個の出力端子を有す
るドライバーIC10a・・・10dに接続する構造で
あることを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、コンピュータ、ワープ
ロ、FAX等の出力装置に使用されるインクジェットプ
リンタのヘッドに関するものである。
【0002】
【従来の技術】印字装置の中でインクジェットプリンタ
は、高速、低騒音、小型等の特徴があり、オフィス用
途、個人用途を問わず広く普及している。特に近年実用
に供されているサーマルジェット型プリンタは、構造が
簡単であり、高速化、多ドット化、カラー化が容易であ
るなどの理由で特に注目されている。
【0003】従来、サーマルジェット型プリントヘッド
(以下、TJ型ヘッドと略す)は例えば、「Mechanical
Design of a Color Graphics Printer」(HEWLETTPACKAR
D JOURNAL Augst 1988 Volume 39・Number4)に記載のよ
うに、オリフィス列に対し、列毎に一つのドライバーI
Cを割り当てた構造のものが知られていた。図5は、該
TJ型ヘッドの平面透視図である。図5に於いて、1は
ベースプレート、2は発熱素子基板、3はドライバーI
C基板、4はインク供給口、5は共通電極、6はコモン
電極用FPC、7はセグメント電極、8は発熱素子、9
はドライバーIC駆動用電極、10はドライバーIC、
11はボンディングワイヤー、12はキャビティーフィ
ルム、14はオリフィス、15はオリフィスプレート、
16はヘッド駆動用FPCである。しかし、このように
2列形成されたオリフィス列のそれぞれのオリフィス1
4に対向する発熱素子8に対し、列毎にドライバーIC
10が割り当てられている。このため、3列以上にオリ
フィス14を形成する場合、オリフィス14の配列方向
の一端にドライバーIC10を配置する必要が生じる。
図6に、従来のTJ型ヘッドで4列にオリフィス14を
配列した場合の平面透視図を示す。
【0004】このような構造で4列のオリフィス14を
有するヘッドを得る場合、ドライバーIC10を列毎に
配列するためのスペースや、ドライバーIC駆動用電極
9及び、ヘッド駆動用FPC16の実装スペースが増大
するため、ヘッド全体が大きくなってしまうという欠点
があり、コスト高ともなる。また多ドット化を考えた場
合、より一層問題となる。これを解決するために、セグ
メント電極の配線を多層化することで解決する方法も考
案されている。しかしながら、セグメント電極の多層配
線を実現するためには、ヘッドの製造プロセスがより複
雑になるため、コストアップは避けられないといった欠
点がある。
【0005】また、小型化を図る別の方法として、同一
の記録ヘッドを複数積層することによりマルチノズル化
したものもある。しかし、同一ヘッドを複数個必要とす
ることから必要個数に比例したコストになってしまう。
更に、積層構造をとることによって、オリフィス(この
場合はノズル)列とオリフィス列間の距離が、積層に使
用される接着剤、或いはヘッドを取り付けるキャリッジ
のスペーサーの厚みに左右されるため、ヘッド間の間隔
の精度を確保するのが難しく、製造が困難である等の欠
点がある。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】本発明はこのような問
題に鑑みなされたもので、その目的とするところは、複
数列のオリフィスを有するインクジェットヘッド、特に
カラーインクを使用するカラーTJ型ヘッドを、小型化
しかつ安価に製造することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】n個のオリフィスからな
るオリフィス列がm列形成されたオリフィスプレート
と、それぞれのオリフィスに対向して配置された発熱素
子と、それぞれの発熱素子に接続され、電力を供給する
セグメント電極と、セグメント電極に接続され、発熱素
子を駆動するドライバーICを搭載してなるインクジェ
ットヘッドに於いて、少なくとも2列以上のi列のオリ
フィスに対向する発熱素子に接続されたセグメント電極
を、オリフィスの配列方向と直角方向の同一の一端に引
き出し、前記セグメント電極をn×i個の出力端子を有
するドライバーICに接続する構造とした。
【0008】
【実施例】図1は本発明のインクジェットヘッドの斜視
図である。図1中、1はベースプレート、2は発熱素子
基板、3はドライバIC基板、5は共通電極、6は共通
電極用FPC、7はセグメント電極、8は発熱素子、9
はドライバIC駆動用電極、11はボンディングワイヤ
ー、12はキャビティーフィルム、14はオリフェス、
15はオリフェスプレート、16はヘッド駆動用FP
C、4a〜4dはインク供給口、10a及び10bはド
ライバーIC、13a〜13dは液室である。次に図1
に示すヘッドの製造方法について説明する。図2の
(a)〜(d)は本発明のインクジェットヘッドの製造
方法を示す平面透視図である。
【0009】まず、図2(a)に示したように、通常の
サーマルヘッドの製造方法と同様の方法で、インク供給
口4a〜4dを有する発熱素子基板2上にセグメント電
極7、発熱素子8、共通電極5を形成する。本実施例の
場合、発熱素子8は10個づつ4列形成する。このう
ち、2列を発熱素子8の配列方向と直角方向の一端に引
き出す。この時、第1列目の発熱素子8に接続したセグ
メント電極7と第2列目の発熱素子8に接続したセグメ
ント電極7を交互に基板端に引き出す。残りの2列は、
別の一端に交互に引き出す。セグメント電極7の引き出
し方として、第1列、第1列、第2列、第2列、第1列
・・・、というように2列づつ或いはそれ以上まとめて
引き出すことも可能である。しかし、第2列のセグメン
ト電極7を数本ずつまとめて引き出した場合、第1列の
発熱素子8の間を引き回すセグメント電極7の本数が増
えるため、セグメント電極7のパターンをより精細にす
る必要があり、ヘッドの歩留り低下につながる。このた
め、セグメント電極7は交互に引き出すことが望まし
い。また、3列の発熱素子8を同一端に引き出す場合で
も、第1列、第2列、第3列、第1列、第2列・・・と
順番に引き出すのが望ましいのは同様の理由によるもの
である。
【0010】ドライバーIC基板3上には、通常のフォ
トリソプロセス等により、ドライバーIC駆動用電極9
を形成する。ベースプレート1上に発熱素子基板2及
び、ドライバーIC基板3を接着し、発熱素子基板2上
の共通電極5と、ドライバーIC基板3上の共通電極5
を共通電極用FPC6で接続する。
【0011】次に、図2(b)に示すように、ドライバ
ーIC基板3上にドライバーIC10a及び10bを接
着し、ドライバーIC10a及び10bと、発熱素子基
板2上のセグメント電極7及び、ドライバーIC基板2
上のドライバーIC駆動用電極9と、ボンディングワイ
ヤー11で電気的に接続する。接続方法としては、例え
ばフェースダウン実装で接続することも可能である。そ
の場合、ドライバーIC基板3上にドライバーIC側セ
グメント電極(図示せず)を設け、ドライバーIC10
a及び10bと、ドライバーIC駆動用電極9、ドライ
バーIC側セグメント電極をフェースダウン実装後、ド
ライバーIC側セグメント電極と、セグメント電極7を
ボンディングワイヤー11で電気的に接続する。
【0012】更に図2(c)に示すように、液室13a
〜13dを有するキャビティーフィルム12を接着す
る。キャビティーフィルム12は、発熱素子8の各列毎
に液室13a〜13dに分離されており、更に各発熱素
子8毎にクロストークを防ぐように形成されている。こ
のようにキャビティーフィルム12は、微細な加工が必
要であり、かつ厚さも数十μm程度と薄いため、あらか
じめ加工を施したフィルムを接着するのは困難である。
従って、通常キャビティーフィルム12の材料として、
感光性樹脂フィルムを使用する。感光性樹脂フィルムを
発熱素子基板2の全面に接着し、通常のフォトリソ方に
より、パターン形成する方法が一般化している。
【0013】最後に図2(d)に示すように、発熱素子
8毎に対応したオリフィス14を有するオリフィスプレ
ート15を接着し、TJ型ヘッドを得る。
【0014】このようにして得られたTJ型ヘッドは、
ドライバーIC10a及び10bをヘッドの基板端に実
装ができるため、非常に小型にする事が可能になる。ま
た、小型化にともないヘッドコストを大幅に低減するこ
とが可能である。更に、オリフィス14の配列方向にド
ライバーICを配列する必要がないことから、オリフィ
ス14を多数配列することが可能になり、長尺化が比較
的簡単にできるといった利点を有する。
【0015】本実施例では、1列内に20個のオリフェ
スを有する4列ヘッドについて、説明したが、本発明は
実施例に限られるものではない。特に、1列内のオリフ
ィス数は、本発明によれば制限されることはなく、例え
ばページプリンタ、FAX等に使用されるラインヘッド
を製造することも比較的容易である。
【0016】次に、本実施例のTJ型ヘッドに、図2
(c)示す13a〜dの液室にそれぞれ、イエロー
(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック
(K)の4色のカラーインクを供給した場合の駆動方法
について説明する。
【0017】ドライバーIC10aの出力端子にはYと
Mに対応する発熱素子8が交互に接続され、ドライバー
IC10bの出力端子にはCとKに対応する発熱素子8
が交互に接続されることになる。従って1つのドライバ
ーIC10aを駆動する場合、奇数番目の駆動素子でY
の発熱素子8を、偶数番目の駆動素子でMの発熱素子8
を駆動することになる。同様にドライバーIC10b
は、C及びKの2色を駆動することになる。
【0018】図3は、本発明の別の実施例であり、それ
ぞれのオリフェス列をL/4だけずらして配列した場合
のオリフィスの配列を示す図である。これによれば、カ
ラー印字を行う場合、第4図に示すように、紙20に形
成される各色のドット21の位置がずれるため、色再現
性に優れた印字が可能になる。また各液室13a〜13
dに同一のモノクロインクを供給した場合、印字をL/
4のピッチで行うことが可能になる。例えば、オリフィ
ス14の間隔Lが300DPIであった場合、1200
DPI相当の印字を行うことが可能になる。
【0019】
【発明の効果】以上説明したように多数列配列されたオ
リフィスに対する発熱素子のセグメント電極を数列づつ
まとめて基板の一端に引き出し、ドライバーICに交互
に接続することにより、ドライバーをヘッドの基板端に
実装ができ、ヘッドの小型化が可能になる。また、小型
化にともないヘッドコストを大幅に低減することが可能
である。更に、オリフィスの配列方向にドライバーIC
を配列する必要がないことから、オリフィスを多数配列
することが可能になり、長尺化が比較的簡単にできると
いった利点を有する。
【0020】また、本発明のTJ型ヘッドのオリフィス
の配列ピッチをずらすことにより、カラー印字時と、モ
ノクロ印字時で駆動方法を変えることで、カラー印字時
に対し、モノクロ印字時では4倍の記録密度を得ること
ができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のインクジェットヘッドの斜視図であ
る。
【図2】本発明のインクジェットヘッドの製造工程を示
す平面透視図である。
【図3】本発明のインクジェットヘッドのオリフィスプ
レートの平面図である。
【図4】本発明のインクジェットヘッドの印字例を示す
図である。
【図5】従来のインクジェットヘッドの平面透視図であ
る。
【図6】従来のインクジェットヘッドを多ドット化した
場合の平面透視図である。
【符号の説明】
1 ・・・・・・・ ベースプレート 2 ・・・・・・・ 発熱素子基板 3 ・・・・・・・ ドライバーIC基
板 4 ・・・・・・・ インク供給口 4a〜4d ・・・・・・・ インク供給口 5 ・・・・・・・ 共通電極 6 ・・・・・・・ 共通電極用FPC 7 ・・・・・・・ セグメント電極 8 ・・・・・・・ 発熱素子 9 ・・・・・・・ ドライバーIC駆
動用電極 10 ・・・・・・・ ドライバーIC 10a及び10b ・・・・・・・ ドライバーIC 11 ・・・・・・・ ボンディングワイ
ヤー 12 ・・・・・・・ キャビティーフィ
ルム 14 ・・・・・・・ オリフィス 13a〜13d ・・・・・・・ 液室 15 ・・・・・・・ オリフィスプレー
ト 16 ・・・・・・・ ヘッド駆動用FP
フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 9012−2C B41J 3/04 103 H

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】n個のオリフィスからなるオリフィス列が
    m列形成されたオリフィスプレートと、それぞれのオリ
    フィスに対向して配置された発熱素子と、それぞれの発
    熱素子に接続され、電力を供給するセグメント電極と、
    セグメント電極に接続され、発熱素子を駆動するドライ
    バーICを搭載してなるインクジェットヘッドに於い
    て、少なくとも2列以上のi列のオリフィスに対向する
    発熱素子に接続されたセグメント電極を、オリフィスの
    配列方向と直角方向の同一の一端に引き出し、前記セグ
    メント電極をn×i個の出力端子を有するドライバーI
    Cに接続する構造としたことを特徴とするインクジェッ
    トヘッド。
  2. 【請求項2】1列内の隣接オリフィス間のピッチをLと
    し、m列のオリフィス列のうち最端列を基準に、n個の
    オリフィスの配列方向に対し、L/mだけづつずらして
    m列のオリフェス列を配列したことを特徴とする請求項
    1記載のインクジェットヘッド。
  3. 【請求項3】前記オリフィス列に対し、列毎に独立した
    液室を形成したことを特徴とする請求項1及び請求項2
    記載のインクジェットヘッド。
  4. 【請求項4】前記独立した液室に、異なる色のインクを
    供給し、前記ドライバーICの出力端子毎にi色の内の
    1色を割り当て、単一のドライバーICによって複数色
    を駆動することを特徴とする請求項3記載のインクジェ
    ットヘッドの駆動方法。
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