JPH06226978A - バブルジェットプリントヘッド - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 印加電力に対するインクキャビテイ内のイン
ク中を伝播する圧力波のエネルギーの効率を良くするこ
とにより、低消費電力の印字を実現可能とし、印字寿命
の長いバブルジェットプリントヘッドを実現する 【構成】 発熱抵抗体３にインクを供給する側のインク
キャビティ内で、充填されるインクのコンダクタンス調
整壁６を配置している。このコンダクタンス調整壁６と
ノズル壁で、発熱抵抗体３の発熱によって発生する泡の
発生から成長の過程で起こるインクキャビティ内でのイ
ンク中を伝わる圧力波を閉じ込め、インクを飛ばす為の
エネルギーを増大させる。これにより、発熱抵抗体３に
印加された電力をより効率よく活用でき、低消費電力の
印字を実現可能とし、さらに印字寿命を長くすることを
可能としたバブルジェットプリントヘッドを構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、インクジェット方式の
プリンタに使用されているバブルジェットプリントヘッ
ドに関する。

【０００２】

【従来の技術】図５は、従来のバブルジェットプリント
ヘッドの構造を示す要部断面図であり、図６は従来のバ
ブルジェットプリントヘッドの要部平面図である。これ
等の図において、１はシリコンウェハ等の基体、２はガ
ラスグレーズ層、３は発熱抵抗体、４は発熱抵抗体３に
電力を供給する給電体、５はノズル壁とノズル天板とか
らなるインクキャビテイを形成するノズル部である。

【０００３】従来、一般にバブルジェットプリントヘッ
ドは、図５、図６の様な構造をしており、インクキャビ
ティ内にインクが充填され、その上で、給電体４から発
熱抵抗体３に必要十分な電力を供給して発熱抵抗体３で
発熱させる。その熱エネルギーを利用してインク内に泡
を発生させる。そして、このようにして発生した泡が、
発生後に成長する際にインク中を伝播する圧力波を作り
出す。この圧力波のエネルギーを利用してインクを飛ば
し記録を行っている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】このような構成要素を
持つ従来のバブルジェットプリントヘッドにおいては、
発熱抵抗体３が発熱することにより生ずる泡が発生・成
長する際にインク中を伝播する圧力波が、インクを押し
だしてインク滴を飛ばすのではあるが、しかしこの圧力
波は発熱抵抗体３からインクの供給する側のインクキャ
ビティ内にも伝播する。この為にこの圧力波が有するエ
ネルギーの一部が、発熱抵抗体３からインクの供給する
側のインクキャビティ内を経由して漏れてしまい、本来
の目的機能であるインクを飛ばすことによる印字記録以
外のなんらかの形態に変化してしまう。

【０００５】この為に、結果として入力する電力を十分
に活用できずに効率の悪い記録を行っていたと言える。
また、このように効率が悪い記録しかできないことが原
因となって、インクを飛ばすのに十分な、インクキャビ
ティ内のインク中での必要な圧力波エネルギーを得るた
めに、発熱抵抗体３に対して過大な電力印加を行ってい
た。その結果として、発熱抵抗体３の劣化が激しく寿命
が短くなってしまい、バブルジェットプリントヘッドの
寿命が短くなってしまうという欠点があった。

【０００６】本発明の目的は、従来のバブルジェットプ
リントヘッドにおけるこのような問題を解消し、印加電
力に対するインクキャビテイー内のインク中を伝播する
圧力波のエネルギーを利用した記録への効率を良くする
ことにより、低消費電力の印字を実現可能とし、印字寿
命の長いバブルジェットプリントヘッドを提供すること
にある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明のバブルジェットプリントヘッドでは、印加電
力に対するインクキャビテイー内のインク中を伝播する
圧力波のエネルギーの効率を良くし、低消費電力の印字
を実現可能とし、さらに印字寿命を長くするために、発
熱抵抗体３にインクを供給する側のインクキャビティ内
で、インクキャビティ内に充填されるインクのコンダク
タンス調整壁を配置することを特徴とする。

【０００８】

【作用】上記のように構成されたバブルジェットプリン
トヘッドにおいては、発熱抵抗体３にインクを供給する
側のインクキャビティ内で、インクキャビティ内に充填
されるインクのコンダクタンス調整壁を配置している為
に、発熱抵抗体３からインクを供給する側のインクキャ
ビティ内に伝播する圧力波をこのコンダクタンス調整壁
で押えることが可能となる。これによりこの圧力波が有
するエネルギーの一部が、発熱抵抗体３からインクの供
給する側のインクキャビティ内を経由して漏れてしまう
ことを防ぐことができる。その結果、発熱抵抗体３から
インクの飛び出す吐出口方向へのインクの押しだし圧力
を高めることが可能となり、印加電力に対するインクキ
ャビテイー内のインク中を伝播する圧力波のエネルギー
を利用した記録への効率を良くすることができる。

【０００９】この結果として、本来の目的機能であるイ
ンクを飛ばすことによる印字記録をさらに効率良く行え
るようになる。そして、インクを飛ばすのに十分な、イ
ンクキャビティ内のインク中での必要な圧力波エネルギ
ーを得るために、発熱抵抗体３に対して過大な電力印加
を行う必要が無くなる。この様にして低消費電力の印字
を実現可能とし、印字寿命の長いバブルジェットプリン
トヘッドが実現されている。

【００１０】

【実施例】

（実施例１）以下に、この発明の実施例を図に基づいて
説明する。図１は本発明のバブルジェットプリントヘッ
ドの構造を示す要部断面図である。さらに図２は同ヘッ
ドの要部平面図である。

【００１１】図１、図２において、１はシリコンウェハ
等の基体、２はガラスグレーズ層、３は発熱抵抗体、４
は発熱抵抗体に電力を供給する給電体、５はノズル部、
６はインクのコンダクタンス調整壁である。本実施例で
は、発熱抵抗体３にインクを供給する側のインクキャビ
ティ内で、インクキャビティ内に充填されるインクのコ
ンダクタンス調整壁６を配置している。本実施例のコン
ダクタンス調整壁６は、ノズル部５を構成しているノズ
ル壁と同一の素材であり、ノズル壁形成時に同時に形成
している。このコンダクタンス調整壁６とノズル壁で、
発熱抵抗体３の発熱によって発生する泡の発生から成長
の過程で起こるインクキャビティ内でのインク中を伝わ
る圧力波を閉じ込め、インクを飛ばす為のエネルギーを
増大させる。これにより、発熱抵抗体３に印加された電
力をより効率よくインクを飛ばすことに利用できるよう
になっている。この結果として、低消費電力の印字を実
現可能とし、さらに印字寿命を長くすることを可能とし
たバブルジェットプリントヘッドが実現されている。

【００１２】（実施例２）図３は本発明のバブルジェッ
トプリントヘッドの要部平面図である。図３において、
２はガラスグレーズ層、３は発熱抵抗体、４は発熱抵抗
体に電力を供給する給電体、５はノズル部、６はインク
のコンダクタンス調整壁である。本実施例では、発熱抵
抗体３にインクを供給する側のインクキャビティ内で、
インクキャビティ内に充填されるインクのコンダクタン
ス調整壁６を図の様に２つの部分に分けて配置してい
る。

【００１３】コンダクタンス調整壁６を２つの部分に分
かれた形状を持つこの実施例は、使用するインクに粘土
が高く流動性が小さいインクを含む場合に適当である。
なぜなら、インクの粘土が高く流動性が小さい場合、イ
ンクを供給する場合の流動抵抗も考慮に入れなければな
らず、そのためには、粘土の高いインクでも比較的流動
性が高い部分であるノズル壁やノズル天板から最も離れ
たインクキャビティ内の央部をインク流動の為に確保し
ておくことが必要となる。その為に本実施例では、コン
ダクタンス調整壁６を２つの部分に分かれた形状を持た
せ、インクキャビティ内の央部をインク供給の流動の為
に確保している。

【００１４】しかし、発熱抵抗体３の発熱によって発生
する泡の発生から成長の過程で起こるインクキャビティ
内でのインク中を伝わる圧力波に関しては、インクの粘
土が高いことと、圧力波の速度が十分高い為に本実施例
のコンダクタンス壁６で十分圧力波の漏れを防いでい
る。

【００１５】（実施例３）図４は本発明のバブルジェッ
トプリントヘッドの要部平面図である。図４において、
２はガラスグレーズ層、３は発熱抵抗体、４は発熱抵抗
体に電力を供給する給電体、５はノズル部、６はインク
のコンダクタンス調整壁である。本実施例では、発熱抵
抗体３にインクを供給する側のインクキャビティ内で、
インクキャビティ内に充填されるインクのコンダクタン
ス調整壁６が図のように２つの部分に分けてあり、ノズ
ル壁と一体化して配置している。

【００１６】コンダクタンス調整壁６を２つの部分に分
かれ、かつノズル壁と一体化した形状を持つこの実施例
は、使用するインクの粘土が高く流動性が小さい場合に
より圧力波の漏れを防ぐ効果を高める構造になってい
る。なぜなら、上記のようにインクキャビテイ内でもイ
ンクの流動性の最も高い部分はインクキャビティの央部
である。そして、インクの粘土が高い場合は、ノズル壁
やノズル天板に接している近辺のインクはほとんど流動
性を持たない。それ故、ノズル壁やノズル天板の近辺は
開けておけばただ圧力波の漏れるのみの部分になってし
まう。このため本実施例ではこの部分をコンダクタンス
調整壁６で閉じてしまっている。ただし、本実施例の場
合粘土の高いインクのみを使用する場合のバブルジェッ
トプリントヘッドに限ってこの構造を採ってる。

【００１７】

【発明の効果】以上のように、本発明では発熱抵抗体３
にインクを供給する側のインクキャビティ内で、インク
キャビティ内に充填されるインクのコンダクタンス調整
壁６を配置している為に、発熱抵抗体３からインクを供
給する側のインクキャビティ内に伝播する圧力波をこの
コンダクタンス調整壁６で押えることが可能となる。こ
れによりこの圧力波が有するエネルギーの一部が、発熱
抵抗体３からインクの供給する側のインクキャビティ内
を経由して漏れてしまうことを防ぐことができる。その
結果、発熱抵抗体３からインクの飛び出す吐出口方向へ
のインクの押しだし圧力を高めることが可能となり、印
加電力に対するインクキャビティ内のインク中を伝播す
る圧力波のエネルギーを利用した記録への効率を良くす
ることができる。

【００１８】この結果として、本来の目的機能であるイ
ンクを飛ばすことによる印字記録をさらに効率良く行え
るようになる。そして、インクを飛ばすのに十分な、イ
ンクキャビティ内のインク中での必要な圧力波エネルギ
ーを得るために、発熱抵抗体３に対して過大な電力印加
を行う必要が無くなる。

【００１９】このようにして印字を行なうに際して過大
な電力印加を必要とせずに、結果として低消費電力で、
印字寿命を伸ばすことが可能なバブルジェットプリント
ヘッドの実現を可能にするという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のバブルジェットプリントヘッドの構造
を示す要部斜視図である。

【図２】本発明のバブルジェットプリントヘッドの構造
を示す要部平面図である。

【図３】本発明のバブルジェットプリントヘッドの構造
を示す要部平面図である。

【図４】本発明のバブルジェットプリントヘッドの構造
を示す要部平面図である。

【図５】従来のバブルジェットプリントヘッドの構造を
示す要部斜視図である。

【図６】従来のバブルジェットプリントヘッドの構造を
示す要部平面図である。

【符号の説明】 １ シリコンウェハ等の基体 ２ ガラスグレーズ層 ３ 発熱抵抗体 ４ 給電体 ５ ノズル部分 ６ コンダクタンス調整壁

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 シリコンウェハ等の基体にガラスグレー
   ズ層を形成したベースと、複数の発熱抵抗体と、該発熱
   抵抗体に電力を供給する給電体と、インクが流動し、か
   つインクを供給・充填し、その上で充填されているイン
   ク中をインクを飛ばす為の圧力波が伝播するインクキャ
   ビティを形成するノズル壁とノズル天板とから成るノズ
   ル部とを具備するバブルジェットプリントヘッドにおい
   て、前記発熱抵抗体にインクを供給する側のインクキャ
   ビティ内で、インクキャビティ内に充填されるインクの
   コンダクタンス調整壁を配置したことを特徴とするバブ
   ルジェットプリントヘッド。