JPH06316078A - インクジェットプリントヘッド，該プリントヘッドを用いたインクジェットヘッドカートリッジ及びプリント装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 異なる体積のインク滴を吐出するために必要
な複数種類の印加回路による装置本体コスト上昇や複雑
化の問題点を解消し得るインクジェットプリントヘッド
及びこれを用いたインクジェットプリント装置を提供す
る。 【構成】 このため、ヒータ基板１上の複数色インク用
のそれぞれのヒータ２，３，４，５がほぼ同一の発泡閾
値電気パルスとなるよう各発熱抵抗体と配線との抵抗値
を調整するよう構成した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、液滴を噴射し記録を行
うインクジェット記録ヘッドであって、特にエネルギー
発生体に電気熱変換素子を用いたいわゆるインクジェッ
トプリントヘッド，インクジェットヘッドカートリッジ
及びこれを備えたインクジェットプリント装置に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】従来よりインクジェット記録技術はその
特徴として、低騒音でしかも高速に記録が行えること、
感熱紙等の被記録媒体とは異なるいわゆる普通紙に記録
が可能であること、また複数色のインクを噴射する構成
をとることによりカラー記録が可能であること等が挙げ
られている。しかしながら、特に普通紙に鮮明なカラー
記録を行うためには、実際には次のような解決すべき課
題が残されていた。

【０００３】すなわち、被記録媒体である普通紙上で十
分な記録濃度を保ちつつ色境界の混色（いわゆるブリー
ディング）を抑えることが難しいことである。普通紙上
で文字や線が鮮鋭に形成されるためには、例えばジエチ
レングリコール約２０重量％、エタノール約３重量％、
染料約３重量％、水残部というような組成のインクが用
いられる。このようなインクを用いれば噴射された液滴
により普通紙上に形成されるドットは隣接する色境界が
なければエッジがシャープで濃度も高いものが得られ
る。

【０００４】しかしながら、このようなインクは被記録
媒体上に付着した後の乾燥や被記録媒体への浸込み速度
が通常遅いため、異なる色のドットを隣接させて形成さ
せようとすると、被記録媒体上で前述のブリーディング
が発生し、著しく不鮮明な記録となってしまう。そして
これらの傾向はカラープリントを高速に行うほど生じ易
く、高速にカラー記録を行う上で、特に重要な解決すべ
き課題となっていた。

【０００５】本発明者らは、イエロー，マゼンタ，シア
ン，ブラック（以下それぞれＹ，Ｍ，Ｃ，Ｂｋと記す）
の４色のインクを用いた普通紙カラー記録について３６
０ＤＰＩ（ドット数／インチ）で数々の実験を繰返した
結果、前述のような課題を解決するためにはＢｋインク
より他の色のインクの量を減らせば良いことが分かっ
た。

【０００６】そもそも、インクジェット方式の中でも高
密度多数本ノズルに好適な方式として熱エネルギーを用
い、この熱エネルギーをインクに与えることで発生する
気泡を利用してプリントを行うインクジェット方式があ
る。しかしながら、この熱エネルギーを用いたインクジ
ェット方式は、エネルギー発生体である電気熱変換素子
の発熱抵抗体（以下、ヒータという）に入力するエネル
ギーを変化させても吐出液滴体積の変化幅は小さく、前
述のように色によって大きく吐出液滴体積を変えるよう
な調整を入力エネルギーにより行うことはほとんど不可
能であった。

【０００７】そこで、熱を用いたインクジェットプリン
ト方式でインクの吐出量を異ならせる場合、ヒータの面
積や吐出口面積を変えることでインクの吐出量を変えて
いた。

【０００８】また、ヒータの形状を決める上ではインク
吐出のエネルギー効率を考慮して、ヒータの長さと幅が
ほぼある一定の比となるように設計がなされる。このた
め、例えばＢｋインクの吐出量を８０ｐｌ，Ｍ及びＣイ
ンクの吐出量を５０ｐｌ，Ｙインクの吐出量を４０ｐｌ
とした場合、Ｂｋインク８０ｐｌ用のノズルヒータでは
吐出口面積１０００μｍ² ，ヒータサイズ３０μｍ×１
５０μｍ、またＭ，Ｃインク５０ｐｌ用のノズルヒータ
では吐出口面積６４０μｍ² ，ヒータサイズ２４μｍ×
１２０μｍ、Ｙインク４０ｐｌ用ノズルヒータでは吐出
口面積５００μｍ² ，ヒータサイズ２１μｍ×１０５μ
ｍというような設計を行えば良いことを本発明者らは見
出した。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この場
合、それぞれのヒータへの印加電気パルス幅を例えばイ
ンク吐出に最も良好な３μｓとすると、Ｂｋ用ヒータへ
の印加電圧は２８Ｖ，またＭ，Ｃ用ヒータへは２２Ｖ，
Ｙ用ヒータへは２０Ｖというように印加条件を変える必
要があり、複数種類の電圧印加回路が本体に必要となる
という解決すべき課題があった。

【００１０】その理由は、各ヒータへの電気信号の印加
条件を同じにしようとしても、Ｙ用ヒータの印加条件で
はＢｋは吐出しないし、Ｂｋ用ヒータの印加条件をＹ用
やＭ，Ｃ用ヒータに印加するとヒータに過大な熱負荷が
かかり耐久性を著しく損ねてしまうからである。また各
ヒータに２０Ｖ印加し、パルス幅でヒータへのエネルギ
投入量を調整しようとすると、例えばＢｋ用ヒータでは
６μｓというようにパルス幅を好適値よりも大幅に伸ば
す必要が生じ、吐出安定性等で好ましくないのみなら
ず、結局異なった印加パルス幅を入力するための複数種
類の印加回路を本体に必要とする。このように複数種類
の印加回路を本体に要することはコスト的に大きな負担
となる。

【００１１】本発明は、同じ電気信号を加えた場合であ
っても、インクの吐出量を大きく変えることができる、
小型で製造が容易で、低コストなインクジェットプリン
トヘッド及びインクジェットカートリッジを提供するこ
とを目的としている。

【００１２】また、複数種類の形状のインクジェット用
ヒータを有する場合であっても、同じ電気信号を与える
ことで良好なインク吐出を行えるインクジェットプリン
トヘッド及びインクジェットカートリッジを提供するこ
とを目的としている。

【００１３】また、本発明は、上述のように異なった体
積の液滴を吐出するために必要な複数種類の印加回路に
よる装置本体コスト上昇や、複雑化の問題点を解消する
ことができるインクジェットプリントヘッド及び該プリ
ントヘッドを用いたインクジェットプリント装置を提供
することを目的としている。

【００１４】

【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
る本発明の主たる要件は、第１の発熱抵抗体と該第１の
発熱抵抗体に電気的に接続された配線とを有する第１の
電気熱変換体と、前記第１の発熱抵抗体と面積が異なる
第２の発熱抵抗体と該第２の発熱抵抗体に電気的に接続
された第２の電気熱変換対とを有し、これらの電気熱変
換体に前記配線を介して電気信号を与えることによりイ
ンクに気泡を生じさせ、それぞれ異なる体積のインクを
吐出するインクジェットプリントヘッドにおいて、前記
第１、第２の電気熱変換体は、各々発泡閾値電圧がほぼ
等しいことを特徴とするインクジェットプリントヘッド
である。

【００１５】もしくは、第１の発熱抵抗体と該第１の発
熱抵抗体に電気的に接続された配線とを有する第１の電
気熱変換体と、前記第１の発熱抵抗体と面積が異なる第
２の発熱抵抗体と該第２の発熱抵抗体に電気的に接続さ
れた第２の電気熱変換体とを有し、これらの電気熱変換
体に前記配線を介して電気信号を与えることによりイン
クに気泡を生じさせ、それぞれ異なる体積のインクを吐
出するインクジェットプリントヘッドにおいて、前記発
熱抵抗体の前記配線に接続された方向での長さが、前記
第１、第２の電気熱変換体間でほぼ等しいインクジェッ
トプリントヘッドである。

【００１６】もしくは、第１の発熱抵抗体と該第１の発
熱抵抗体に電気的に接続された配線とを有する第１の電
気熱変換体と、前記第１の発熱抵抗体と面積が異なる第
２の発熱抵抗体と該第２の発熱抵抗体に電気的に接続さ
れた第２の電気熱変換体とを有し、これらの電気熱変換
体に前記配線を介して電気信号を与えることによりイン
クに気泡を生じさせ、それぞれ異なる体積のインクを吐
出するインクジェットプリントヘッドにおいて、前記発
熱抵抗体を覆うパッシベイション膜の厚さが、前記第
１、第２の電気熱変換体間で異なっているインクジェッ
トプリントヘッドである。

【００１７】もしくは、上述のいずれかのインクジェッ
トプリントヘッドと、該プリントヘッドに供給するイン
クを蓄えるためのインクタンクとを有するインクジェッ
トヘッドカートリッジである。

【００１８】もしくは、上述のいずれかのインクジェッ
トプリントヘッドと、該インクジェットプリントヘッド
と搭載するキャリッジとを有するインクジェットプリン
ト装置である。

【００１９】もしくは、上述のいずれかのインクジェッ
トプリントヘッドと、被記録媒体を搬送するための手段
とを有しているインクジェットプリント装置である。

【００２０】もしくは、上述のいずれかインクジェット
プリントヘッドと、電気信号を前記ヘッドに供給するた
めの電気信号供給手段とを有しているインクジェットプ
リント装置である。

【００２１】

【作用】本発明のインクジェットプリントヘッド及びイ
ンクジェットによれば、異なった面積を有すヒータを配
すことによって、前述のブリーディングを低下させる上
で色によって異なった量のインクを吐出でき、またこの
吐出量の調整を特別な構成を用いることなく行うことが
でき、低コスト化，製造の容易性及び小型化を達成する
ことができる。

【００２２】また、ヒータ面積が異なる電気熱変換体間
であっても駆動信号を共通化することができ、ヘッドの
構成自体が複雑化することもない。

【００２３】また、本発明によれば、複数種類の寸法の
インクジェット用ヒータを有するインクジェットプリン
トヘッド装置においても、それぞれのヒータがほぼ同一
の発泡閾値電気パルスとなるように構成したことによ
り、装置本体の電気パルス印加回路を一種類とすること
ができるため大幅にコストを下げることができ、かつ、
装置の簡略化，小型化を図ることができる。

【００２４】

【実施例】図１に本発明に係る熱を用いたインクジェッ
トヘッドの一実施例の電気熱変換体が配設されたヒータ
基板１の模式的平面図を、また、図２には、ヒータ部分
の拡大部分断面図を示す。本実施例のヒータ基板１は、
幅１３．３mm、長さ４．７mmであり、厚さ約０．６mmの
シリコンウェーハに厚さ約２μｍのＳｉＯ₂ 層を形成し
た基体上に厚さ約０．１μｍのＨ_f Ｂ₂ の抵抗体層と配
線としての厚さ約０．５μｍのＡｌがスパッタリング工
程により成膜され、それぞれ適切なホトリソグラフィ工
程によりパターン化されている。

【００２５】Ｂｋ用ヒータは３６０ＤＰＩ（約７０．６
μｍピッチ）で６０ケ，Ｙ，Ｍ，Ｃ用ヒータは同じく３
６０ＤＰＩでそれぞれ２０ケ配設されている。図１では
簡略のためヒータ基板１外形と、ヒータと、これに接続
される配線の一部のみを示しており、２はＹ用ヒータ、
３はＭ用ヒータ、４はＣ用ヒータ、５はＢｋ用ヒータを
示す。なお、符号３０はヒータを駆動するための機能素
子が配された領域を示し、符号３１は、プリント装置側
からの電気信号を受け取るためのコンタクトパッドを示
している。そして、機能素子とヒータとコンタクトパッ
ドとは、配線により電気的接続されている。また、この
ヒータ配線上にはバッシベイション層として厚さ約１μ
ｍのＳｉＯ₂ 層と厚さ約０．５μｍのＴａ層がスパッタ
リング工程で成膜され、必要な箇所にホトリソグラフィ
工程によりパターン化されている。以上のような工程に
よりヒータ基板を作製した。

【００２６】また、図３（ａ）〜（ｃ）に各電気熱変換
体の拡大模式的平面図を示す。（ａ）図はＹ用ヒータ１
２とこれに接続された配線１３を有する電気熱変換体、
（ｂ）図はＭ用及びＣ用のヒータ１４とこれに接続され
た配線１５を有する電気熱変換体、（ｃ）図はＢｋ用ヒ
ータ１６とこれに接続された配線１７を有する電気熱変
換体をそれぞれ示す。

【００２７】本実施例においては、Ｂｋ用のヒータ寸法
は幅３０μｍ長さ１５０μｍであり、Ａｌ配線は１０Ω
とした。またＭ，Ｃ用ヒータ寸法は幅１９μｍ長さ１５
０μｍであり、Ａｌ配線抵抗は１７Ω、またＹ用ヒータ
寸法は幅１５μｍ長さ１５０μｍであり、Ａｌ配線抵抗
は２０Ωとしてある。

【００２８】本実施例においては、インクの吐出量を異
ならせるためにヒータ面積を変えているが、この際ヒー
タの長さ（配線に接続される方向での長さ）を１５０μ
ｍと共通にし、幅を変えることでヒータ面積を変えてい
る。これにより、各ヒータを駆動し、インクに発泡を生
じさせるのに必要最低限の電圧（発泡閾値電圧）を等し
くすることができる。

【００２９】また、ヒータ面積に対応させて、ヒータに
電流を供給するために、ヒータ面積が広いヒータほど配
線抵抗を小さくしている。

【００３０】本実施例では、ヒータ面積が広いヒータな
ど、幅線幅を広くすることで抵抗値を下げている。ただ
し、配線の厚さ等で抵抗値の調整が行える場合は、それ
らで調整してもよい。

【００３１】次に以上のように形成したヒータ基板１の
上に適切な方法、例えば感光性樹脂フィルムを使用して
ノズル壁等を形成し、さらにガラス板を積層する方法等
を用いてインクジェットプリントヘッドを製作する。

【００３２】そして、このように製作したヘッドにおい
ては、Ｂｋ，Ｍ，Ｃ，Ｙ用の各ヒータの発泡閾値条件
は、印加パルス幅を３μｓとしたとき、発泡閾値電圧が
いずれも約２４．３Ｖを示し、共通とすることができ、
また実際に印加すべき駆動電圧はその約１５％増の２８
Ｖが好適な電圧として選択することができ、１種類の電
圧のみで異なるインク吐出量を得ることができ、良好な
記録を行うことができた。

【００３３】（他の実施例）図４に本発明に係る他の実
施例のヒータ基板１８の平面図を示す。１９，２０，２
１，２２はそれぞれＹ，Ｍ，Ｃ，Ｂｋ用の各ヒータを示
す。先の実施例では発泡閾値電圧、もしくは駆動電圧の
調整をヒータの長さと配線で調整したのに対し、本実施
例においてはパッシベイション層の厚さで調整している
点にある。具体的には、Ｂｋ用のヒータ２２の寸法は幅
３０μｍ長さ１５０μｍ，配線抵抗１０Ω、またＭ，Ｃ
用の各ヒータ２０，２１の寸法は幅２４μｍ長さ１２０
μｍ，配線抵抗１０Ω、またＹ用のヒータ１９の寸法は
幅２１μｍ長さ１０５μｍ，配線抵抗１０Ωとしてあ
る。このような形状のヒータを同じ駆動パルスで駆動し
た場合、前述したように形状の異なるヒータごとに発熱
量が異なってしまう。

【００３４】本実施例では、この発熱量の差を、各形状
のヒータ上に配されるＳｉＯ₂ のパッシベイション層保
護層の厚さで調整し、他と比較して発熱量が低いＢｋ用
のヒータ２２上では厚さ１．０μｍ、Ｍ，Ｃ用の各ヒー
タ２０，２１では厚さ１．６μｍ、他と比較して発熱量
が高いＹ用のヒータ１９の上では厚さ１．８μｍとして
ある。この厚さの異なるＳｉＯ₂ パッシベイション層を
形成する方法はいくつかあるが、この実施例において
は、まず全体に厚さ１．８μｍのＳｉＯ₂ をスパッタリ
ングし、Ｂｋ用ヒータ２２以外をレジストで保護してお
き、ＳｉＯ₂ を厚さ方向に０．６μｍエッチングする。
次にＢｋ用ヒータ２２及びＭ，Ｃ用ヒータ２０，２１以
外をレジストで保護しておき、ＳｉＯ₂ 層を厚さ方向に
０．２μｍエッチングする。

【００３５】以上のようにすることにより、Ｂｋ用のヒ
ータ２２上では厚さ１．０μｍ（図中２４で示す）、
Ｍ，Ｃ用の各ヒータ２０，２１上では厚さ１．６μｍ
（図中２３）、Ｙ用のヒータ１９上では厚さ１．８μｍ
のＳｉＯ₂ パッシベイション層とすることができる。こ
のあとの工程は前記第１実施例と同様に各形状のヒータ
に共通の厚さのＴａ層を形成し、さらにノズルを形成し
てバブルジェットヘッドとする。その結果、このヘッド
ではＢｋ，Ｍ，Ｃ，Ｙ用各ヒータ１９〜２２への発泡閾
値電圧は印加パルス幅３μｓのときほぼ２４．３Ｖで共
通の値を示し、好適な駆動信号の印加電圧はすべて約２
８Ｖ、印加パルス幅３μｓとすることができた。また、
もちろんＳｉＯ₂ パッシベイション層の厚さではなくＴ
ａ層の厚さを変えた場合においても同様の効果が得られ
る。また本実施例では、ヒータ上のインクと接する側に
配されるパッシベイション層の厚さを各形状のヒータご
とに変えることで、インクに伝わる熱の大きさを調整
し、駆動信号の共通化を図ったが、これに限らず発熱量
の大きい形状のヒータなど熱伝導率が小さなパッシベイ
ション膜を用いる等の方法でもよい。

【００３６】なお、本実施例においては、発熱抵抗体や
配線と同じくパッシベイション膜も電気熱変換体を構成
している。

【００３７】なお、駆動電圧の統一を図るための第１，
第２実施例においては、より小型なプリントヘッドを形
成する上でＢｋ，Ｍ，Ｃ，Ｙ用の各ヒータが同一基板上
に異なるヒータ寸法で形成された事例で説明した。この
ように、小型化を大きく押し進めたヘッドに対して本発
明を用いることが最適であるが、本発明は必ずしも同一
基板上に形成された場合に限定されるものでなく、別体
に形成されたＢｋ，Ｍ，Ｃ，Ｙ用の４ヘッドを用いたイ
ンクジェットプリントヘッド及び装置であっても本発明
原理を用いることにより、それぞれのヒータへの印加条
件を一種類に統一することができる。また、Ｂｋ，Ｍ，
Ｃ，Ｙ各色のインクを用いたカラーインクジェット記録
装置の場合でなくても、例えば普通紙用の吐出体積８０
ｐｌを得るためのヒータと、シリカ等をコーティングし
たインクジェット記録用特殊紙用の吐出体積４５ｐｌを
得るためのヒータとを有するモノクロインクジェット記
録装置等に対しても、異なるヒータサイズを用い、その
ヒータへの印加条件を一定にすることが本発明原理を用
いることによって可能となる。

【００３８】なお、前述の各実施例のように異なる形状
のヒータを有するヘッドにおいて、同様な発泡閾値電圧
（インクに膜沸騰による気泡を生じさせる最低の電圧；
ただし本発明では、インクの吐出が行われ始める最低の
電圧と等価として扱うものとする）を確認する場合に
は、ヘッドを外部電源に接続し、徐々に電圧を上げて行
きインクの吐出が行われ始める電圧として確認すればよ
い。

【００３９】また、上述の実施例においては、ヒータ形
状が異なる電気熱変換体での発泡閾値電圧をほぼ一定と
したが、完全に同電圧でなくても、各発泡閾値電圧の平
均値の４％以下の範囲内のずれであれば、インク吐出を
行わせる上で問題はない。

【００４０】ただし、さらに良好なインク吐出を行う上
では、２％以下であることが望ましい。

【００４１】また、上述の各実施例においてはＹとＭ，
Ｃの間でもインクの吐出量を変えているが、Ｙ，Ｍ，Ｃ
はそれぞれ同じ吐出量であってもよい。

【００４２】図５は、以上のようなインクジェットプリ
ントヘッドの一例の概略構成を示す部分斜視図であり、
エッチング・蒸着・スパッタリング等の半導体製造プロ
セス構成を経て、基板１０２上に成膜形成された発熱抵
抗体１０３、配線１０４、液路壁１０５、天板１０６か
ら構成されているインクジェット記録ヘッドの一例を示
す。

【００４３】記録用液体１１２は、不図示の液体貯蔵室
から液体供給管１０７を通じて記録ヘッド１０１の共通
液室１０８内に供給される。図中１０９は液体供給管用
コネクタである。共通液室１０８内に供給された液体１
１２は、いわゆる毛管現象により液路１１０内に供給さ
れ、液路先端の吐出口面（オリフィス面）でメニスカス
を形成することに安定に保持される。

【００４４】ここで発熱抵抗体１０３に通電することに
より、発熱抵抗体面上の液体が急激に加熱されて液路中
に気泡が生起され、その気泡の膨張・収縮により吐出口
１１１から液体を吐出し液滴が形成される。

【００４５】上述したような構成により、吐出口密度１
６ノズル／mmといった高密度の吐出口配列で１２８吐出
口あるいは２５６吐出口という、さらには記録幅内全域
にわたって吐出口が配置されたマルチノズルのインクジ
ェットプリントヘッドをも形成し得る。

【００４６】図６に、本発明のインクジェットプリント
ヘッド４０を備えたインクジェットカートリッジを示し
ている。

【００４７】このインクジェットヘッドカートリッジ
は、インクジェットプリントヘッド４０に着脱自在に、
もしくは不可分に接続されたインクタンク４１を有して
いる。そして、このインクタンクから供給を受けたイン
クを吐出口４２から吐出することでプリントを行う。

【００４８】なお、インクタンクとしては、プリントヘ
ッドに合わせて単色のインクを貯蔵するタンクでもよい
し、複数色例えばＹ，Ｍ，Ｃインク貯蔵部が一体化され
たインクタンクであってもよい。

【００４９】図７に、本発明に係るインクジェットプリ
ントヘッドもしくはインクカートリッジを搭載したイン
クジェットプリント装置ＩＪＲＡの一例の外観斜視図を
示す。駆動モータ２１３の正逆回転に連動して駆動力伝
達ギア２１１，２０９を介して回転するリードスクリュ
ー２０５のら線溝２０４に対して係合するキャリッジＨ
Ｃは、不図示のピンを有し、矢印ａ，ｂ方向に往復移動
される。２０２は紙押え板であり、キャリッジＨＣの移
動方向にわたって被記録媒体である記録紙をプラテン２
００に対して押圧する。本プリント装置は、この記録紙
に対して記録ヘッドからインクを吐出して記録を行う。

【００５０】２０７，２０８は、ホトカプラでキャリッ
ジＨＣのレバー２０６のこの域での存在を確認してモー
タ２１３の回転方向切換等を行うためのホームポジショ
ン検知手段である。２１６は、記録ヘッドの前面をキャ
ップするキャップ部材２２２を支持する部材で、２１５
は、このキャップ２２２内を吸引する吸引手段でキャッ
プ内開口２２３を介して記録ヘッドの吸引回復を行う。
２１７はクリーニングブレードで、２１８はこのブレー
ド２１７を前後方向に移動可能にする部材であり、本体
支持板２１８にこれらは支持されている。ブレード２１
７は、図示の形態でなく、周知のクリーニングブレード
であっても本例に適用し得ることはもちろんである。ま
た、２２１は、吸引回復の吸引を開始するためのレバー
で、キャリッジＨＣと係合するカム２２０の移動に伴っ
て移動し、駆動モータ２１３からの駆動力がクラッチ切
換等の公知の伝達手段で移動制御される。

【００５１】これらのキャッピング，クリーニング及び
吸引回復は、キャリッジＨＣがホームポジション側領域
に来たときにリードスクリュー２０５の作用によってそ
れらの対応位置で所望の処理が行えるように構成されて
いるが、周知のタイミングで所望の作動を行うように知
れば、本例には何れも適用できる。上述のおける各構成
は単独でも複合的に見ても優れた発明であり、本発明に
とって好ましい構成例を示している。

【００５２】なお、本実施例の記録装置においては、搭
載した記録ヘッドを駆動するための信号を記録ヘッドに
与える記録信号供給手段を有し、記録装置の駆動を司る
制御手段を有する制御部を備えている。

【００５３】また、本装置に搭載したインク容器は、記
録ヘッドと一体となったインクジェットヘッドユニット
として構成された例を示したが、これに限定されるもの
ではなく、インク容器と記録ヘッドが別体で、インク供
給路を通じて記録ヘッドに供給される形態、またヘッド
部とインクタンク部とが着脱可能な形態としても良いこ
とはもちろんである。また、本発明のインクジェットプ
リントヘッドを用いたプリント装置で布等にプリントを
行うことも可能である。

【００５４】なお、以上の各実施例で用いた「プリン
ト」とは、文字や図面等を記録することを示すだけでな
く、情報として無意味な画像を記録する場合をも含むも
のである。

【００５５】以上説明したように、本発明によれば、複
数種類の寸法のバブルジェット用ヒータを有するバブル
ジェット記録装置において、それぞれのヒータがほぼ同
一の発泡閾値もしくは駆動電気パルスとなるように構成
したことにより、本体の電気パルスの印加回路が一種類
ですむため大幅に装置コストを下げることができ、長期
使用にも耐えるヒータ耐久性が得られるようになった。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明のヒータ基板を有する模式的平面図

【図２】 本発明のヒータ基板のヒータ部の拡大模式断
面図

【図３】 Ｙ，Ｍ（Ｃ），Ｂｋ用ヒータの各拡大模式的
平面図

【図４】 本発明のヒータ基板を示す模式的平面図

【図５】 インクジェットプリントヘッドの模式図

【図６】 インクジェットヘッドカートリッジの模式図

【図７】 インクジェットプリント装置の模式図

【符号の説明】

１，１８ ヒータ基板 ２，１２，１９ Ｙ用ヒータ（発熱抵抗体） ３，２０ Ｍ用ヒータ（発熱抵抗体） ４，２１ Ｃ用ヒータ（発熱抵抗体） ５，１６，２２ Ｂｋ用ヒータ（発熱抵抗体） １４ ＭまたはＣ用ヒータ（発熱抵抗体） １３ Ｙ用配線 １５ Ｍ（またはＣ）用配線 １７ Ｂｋ用配線 １０１ 記録ヘッド １０２ 基板 １０３ 発熱抵抗体 ＩＪＲＡ インクジェットプリント装置

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 Ｂ４１Ｊ 2/205 8306−2Ｃ Ｂ４１Ｊ 3/04 １０２ Ｚ 9012−2Ｃ １０３ Ｘ (72)発明者 福田 次宏 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キヤ ノン株式会社内 (72)発明者 宮川 昌士 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キヤ ノン株式会社内

Claims (17)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 第１の発熱抵抗体と該第１の発熱抵抗体
   に電気的に接続された配線とを有する第１の電気熱変換
   体と、前記第１の発熱抵抗体と面積が異なる第２の発熱
   抵抗体と該第２の発熱抵抗体に電気的に接続された第２
   の電気熱変換対とを有し、これらの電気熱変換体に前記
   配線を介して電気信号を与えることによりインクに気泡
   を生じさせ、それぞれ異なる体積のインクを吐出するイ
   ンクジェットプリントヘッドにおいて、 前記第１、第２の電気熱変換体は、各々発泡閾値電圧が
   ほぼ等しいことを特徴とするインクジェットプリントヘ
   ッド。
2. 【請求項２】 前記発泡閾値は、インクの吐出を行わせ
   るための駆動電圧の整数倍の電圧である請求項１に記載
   のインクジェットプリントヘッド。
3. 【請求項３】 前記ほぼ等しい電圧とは、前記第１、第
   ２の電気熱変換体のそれぞれの発泡閾値電圧の平均値か
   ら４％以下の範囲内の電圧である請求項１記載のインク
   ジェットプリントヘッド。
4. 【請求項４】 第１の発熱抵抗体と該第１の発熱抵抗体
   に電気的に接続された配線とを有する第１の電気熱変換
   体と、前記第１の発熱抵抗体と面積が異なる第２の発熱
   抵抗体と該第２の発熱抵抗体に電気的に接続された第２
   の電気熱変換体とを有し、これらの電気熱変換体に前記
   配線を介して電気信号を与えることによりインクに気泡
   を生じさせ、それぞれ異なる体積のインクを吐出するイ
   ンクジェットプリントヘッドにおいて、 前記発熱抵抗体の前記配線に接続された方向での長さ
   が、前記第１、第２の電気熱変換体間でほぼ等しいイン
   クジェットプリントヘッド。
5. 【請求項５】 前記ほぼ等しい長さは、前記第１、第２
   の電気熱変換体のそれぞれの発泡閾値電圧がそれぞれの
   発泡閾値電圧の平均値から４％以下の範囲内でとなる程
   度に等しい長さである請求項４記載のインクジェットプ
   リントヘッド。
6. 【請求項６】 第１の発熱抵抗体と該第１の発熱抵抗体
   に電気的に接続された配線とを有する第１の電気熱変換
   体と、前記第１の発熱抵抗体と面積が異なる第２の発熱
   抵抗体と該第２の発熱抵抗体に電気的に接続された第２
   の電気熱変換体とを有し、これらの電気熱変換体に前記
   配線を介して電気信号を与えることによりインクに気泡
   を生じさせ、それぞれ異なる体積のインクを吐出するイ
   ンクジェットプリントヘッドにおいて、 前記発熱抵抗体を覆うパッシベイション膜の厚さが、前
   記第１、第２の電気熱変換体間で異なっているインクジ
   ェットプリントヘッド。
7. 【請求項７】 前記パッシベイション膜の厚さの相違
   は、前記第１、第２の電気熱変換体のそれぞれの発泡閾
   値電圧がそれぞれの発泡閾値電圧の平均値から４％以下
   の範囲内で等しい程度の厚さの相違である請求項６記載
   のインクジェットプリントヘッド。
8. 【請求項８】 前記発熱抵抗体の面積は異なる色のイン
   クを吐出する電気熱変換体間で異なっている請求項１、
   ４若しくは６のいずれか記載のインクジェットプリント
   ヘッド。
9. 【請求項９】 前記第１の電気熱変換体は黒インクを吐
   出するための電気熱変換体であり、前記第２の電気熱変
   換体はその他の色のインクを吐出するための電気熱変換
   体である請求項１、４若しくは６のいずれか記載のイン
   クジェットプリントヘッド。
10. 【請求項１０】 前記第１の発熱抵抗体の方が第２の発
    熱抵抗体の面積より大きい請求項９記載のインクジェッ
    トプリントヘッド。
11. 【請求項１１】 前記発熱抵抗体に接続される配線の幅
    は、大きな面積の発熱抵抗体を有する電気熱変換体ほど
    広い請求項１、４、６若しくは１０のいずれか記載のイ
    ンクジェットプリントヘッド。
12. 【請求項１２】 前記異なる電気熱変換体は、同一基板
    に配されている請求項１、４、６いずれか記載のインク
    ジェットプリントヘッド。
13. 【請求項１３】 前記パッシベイション膜の厚さが、前
    記大きな面積の発熱抵抗体を有する電気熱変換体ほど薄
    い請求項６記載のインクジェットプリントヘッド。
14. 【請求項１４】 請求項１、４、６のいずれかのインク
    ジェットプリントヘッドと、該プリントヘッドに供給す
    るインクを蓄えるためのインクタンクとを有するインク
    ジェットヘッドカートリッジ。
15. 【請求項１５】 請求項１、４、６のいずれかインクジ
    ェットプリントヘッドと、該インクジェットプリントヘ
    ッドを搭載するキャリッジとを有するインクジェットプ
    リント装置。
16. 【請求項１６】 請求項１、４、６のいずれかインクジ
    ェットプリントヘッドと、被記録媒体を搬送するための
    手段とを有しているインクジェットプリント装置。
17. 【請求項１７】 請求項１、４、６のいずれかインクジ
    ェットプリントヘッドと、電気信号を前記ヘッドに供給
    するための電気信号供給手段とを有しているインクジェ
    ットプリント装置。