JPH064330B2 - インクジェットヘッド - Google Patents
インクジェットヘッドInfo
- Publication number
- JPH064330B2 JPH064330B2 JP59246106A JP24610684A JPH064330B2 JP H064330 B2 JPH064330 B2 JP H064330B2 JP 59246106 A JP59246106 A JP 59246106A JP 24610684 A JP24610684 A JP 24610684A JP H064330 B2 JPH064330 B2 JP H064330B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- substrate
- ink
- orifice plate
- liquid
- flow path
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
- B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
- B41J2/00—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
- B41J2/005—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
- B41J2/01—Ink jet
- B41J2/135—Nozzles
- B41J2/14—Structure thereof only for on-demand ink jet heads
- B41J2/14016—Structure of bubble jet print heads
- B41J2/14072—Electrical connections, e.g. details on electrodes, connecting the chip to the outside...
Landscapes
- Particle Formation And Scattering Control In Inkjet Printers (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 ［技術分野］ 本発明は、インクジェットヘッド、特にいわゆる記録用
液体の小滴を形成する為の手段を有するインクジェット
ヘッドに関する。
液体の小滴を形成する為の手段を有するインクジェット
ヘッドに関する。
［従来技術］ インクジェット記録法（液体噴射記録法）は、記録時に
おける騒音の発生が無視し得る程度に極めて小さいとい
う点、高速記録が可能でありしかも所謂普通紙に定着と
いう特別な処理を必要とせずに記録の行える点におい
て、最近関心を集めている。
おける騒音の発生が無視し得る程度に極めて小さいとい
う点、高速記録が可能でありしかも所謂普通紙に定着と
いう特別な処理を必要とせずに記録の行える点におい
て、最近関心を集めている。
その中で、例えば特開昭54-51837号公報、ドイツ公開(D
OLS)第2843054号公報に記載されている液体噴射記録法
は、熱エネルギを液体に作用させて、液滴吐出の原動力
を得るという点において、他の液体噴射記録法とは、異
なる特徴を有している。
OLS)第2843054号公報に記載されている液体噴射記録法
は、熱エネルギを液体に作用させて、液滴吐出の原動力
を得るという点において、他の液体噴射記録法とは、異
なる特徴を有している。
即ち、上記の広報に開示された記録法は、熱エネルギの
作用を受けた液体が急峻な体積の増大を伴う状態変化を
起し、該状態変化に基づく作用力によって、記録ヘッド
部先端のオリフィスより液体が吐出されて、飛翔的液滴
が形成され、該液滴が被記録部材に付着し記録が行われ
る。
作用を受けた液体が急峻な体積の増大を伴う状態変化を
起し、該状態変化に基づく作用力によって、記録ヘッド
部先端のオリフィスより液体が吐出されて、飛翔的液滴
が形成され、該液滴が被記録部材に付着し記録が行われ
る。
殊に、DOLS 2843054号公報に開示されている液体噴射記
録法は、所謂drop-on demand記録法に極めて有効に適用
されるばかりでなく、記録ヘッド部をfull lineのタイ
プで高密度マルチオリフィス化された記録ヘッドが容易
に具現化できるので、高解像度，高品質の画像を高速で
得られるという特徴を有している。
録法は、所謂drop-on demand記録法に極めて有効に適用
されるばかりでなく、記録ヘッド部をfull lineのタイ
プで高密度マルチオリフィス化された記録ヘッドが容易
に具現化できるので、高解像度，高品質の画像を高速で
得られるという特徴を有している。
上記の記録法に適用される装置の記録ヘッド部は、液体
を吐出するために設けられたオリフィスと、該オリフィ
スに連通し、液滴を吐出するための熱エネルギが液体に
作用する部分である熱作用部を構成の一部とする液流路
とを有する液吐出部と、熱エネルギを発生する手段とし
ての電気熱変換体とを具備している。
を吐出するために設けられたオリフィスと、該オリフィ
スに連通し、液滴を吐出するための熱エネルギが液体に
作用する部分である熱作用部を構成の一部とする液流路
とを有する液吐出部と、熱エネルギを発生する手段とし
ての電気熱変換体とを具備している。
従来この様な、記録ヘッドとしては、平坦な基板にイン
ク流路壁を形成したものがあげられる。しかしこの様な
ヘッドにおいてはインクの可動領域が基板とオリフィス
板との間のすき間しかなく、流路抵抗が大きくてインク
リフィール性が悪く、高いインク吐出応答周波数を実現
する事はできなかった。また、記録ヘッドを使用せず放
置しておくと、短時間のうちにインク中の溶媒が吐出口
より揮発してしまい基板上に充填されているインクが増
粘し、次の印字開始のとき始めのドットが欠けるという
不具合も発生していた。
ク流路壁を形成したものがあげられる。しかしこの様な
ヘッドにおいてはインクの可動領域が基板とオリフィス
板との間のすき間しかなく、流路抵抗が大きくてインク
リフィール性が悪く、高いインク吐出応答周波数を実現
する事はできなかった。また、記録ヘッドを使用せず放
置しておくと、短時間のうちにインク中の溶媒が吐出口
より揮発してしまい基板上に充填されているインクが増
粘し、次の印字開始のとき始めのドットが欠けるという
不具合も発生していた。
さらに記録ヘッドの構成として特開昭59-118469号公報
に開示している様に、インク流路を形成する為のインク
流路壁およびインク貯蔵部用の凸部を一体的に有するオ
リフィス板を基板に接合するものである。この様な構成
の記録ヘッドでは、前記した欠点は解決できるものの技
術的に困難な製造工程を含んでいる。すなわち、硬質型
部上に軟質型部を形成するのに光映像をかたどることが
できる非電導性プラスチックまたはドライフィルム、ホ
トレジストを一定厚に層状に形成するのであるが、イン
ク貯蔵部用の凸部がじゃまとなって均一な厚さに形成す
る事ができない。この為でき上った軟質部は一定の高さ
でなく、これを使用して形成されたオリフィス板の吐出
口は均一なものが得られない。さらにオリフィス板の吐
出口近傍の表面に段差ができるので、ゴミが付着しやす
く、またインクもたまりやすい。これらを機械的にふき
取るなどの回復操作を行う事も有効に行われなくなる。
オリフィス板表面はフラットである事が望ましい。
に開示している様に、インク流路を形成する為のインク
流路壁およびインク貯蔵部用の凸部を一体的に有するオ
リフィス板を基板に接合するものである。この様な構成
の記録ヘッドでは、前記した欠点は解決できるものの技
術的に困難な製造工程を含んでいる。すなわち、硬質型
部上に軟質型部を形成するのに光映像をかたどることが
できる非電導性プラスチックまたはドライフィルム、ホ
トレジストを一定厚に層状に形成するのであるが、イン
ク貯蔵部用の凸部がじゃまとなって均一な厚さに形成す
る事ができない。この為でき上った軟質部は一定の高さ
でなく、これを使用して形成されたオリフィス板の吐出
口は均一なものが得られない。さらにオリフィス板の吐
出口近傍の表面に段差ができるので、ゴミが付着しやす
く、またインクもたまりやすい。これらを機械的にふき
取るなどの回復操作を行う事も有効に行われなくなる。
オリフィス板表面はフラットである事が望ましい。
［目的］ 本発明の目手は、上記の欠点を解決し、フラット（平
坦）な表面を有するオリフィス板を使用し、インクリフ
ィル性良好な、すなわち高吐出応答周波数を可能にする
インクジェットヘッドを提供する事にある。
坦）な表面を有するオリフィス板を使用し、インクリフ
ィル性良好な、すなわち高吐出応答周波数を可能にする
インクジェットヘッドを提供する事にある。
［発明の概要］ 上記目的を達成するために本発明は、液体を吐出する吐
出口が配されたオリフィス板と、該吐出口に連通する流
路と、前記液体を吐出するために利用されるエネルギー
を発生する吐出エネルギー発生体と、該吐出エネルギー
発生体が前記流路に対応して配された基板と、前記オリ
フィス板と前記基板との間に形成され、前記流路にイン
クを供給する液室とを有し、前記オリフィス板が、前記
基板に対向する側に前記液体を吐出するように前記基板
に対向している形態のインクジェットヘッドにおいて、
前記液室の一部を構成するように前記基板に凹部が形成
されており、前記オリフィス板が平坦な表面を有するこ
とを特徴とする。
出口が配されたオリフィス板と、該吐出口に連通する流
路と、前記液体を吐出するために利用されるエネルギー
を発生する吐出エネルギー発生体と、該吐出エネルギー
発生体が前記流路に対応して配された基板と、前記オリ
フィス板と前記基板との間に形成され、前記流路にイン
クを供給する液室とを有し、前記オリフィス板が、前記
基板に対向する側に前記液体を吐出するように前記基板
に対向している形態のインクジェットヘッドにおいて、
前記液室の一部を構成するように前記基板に凹部が形成
されており、前記オリフィス板が平坦な表面を有するこ
とを特徴とする。
本発明によれば、吐出エネルギー発生体が設けられてい
る基板側に凹部を形成し、オリフィス板を平坦にするこ
とによって流路抵抗を低減してインク吐出周波数を向上
させることができると共にインク容量を増加させてヘッ
ド内のインクの増粘を抑制することができ、さらには吐
出口が配された面を平坦にできることにより吐出口近傍
にごみやインクがたまる心配がないため目詰まりせずヘ
ッドを良好な状態に保つことができる。
る基板側に凹部を形成し、オリフィス板を平坦にするこ
とによって流路抵抗を低減してインク吐出周波数を向上
させることができると共にインク容量を増加させてヘッ
ド内のインクの増粘を抑制することができ、さらには吐
出口が配された面を平坦にできることにより吐出口近傍
にごみやインクがたまる心配がないため目詰まりせずヘ
ッドを良好な状態に保つことができる。
［実施例］ 以下、図面に基づいて本発明を詳細に説明する。
第１図〜第５図は本発明の基板と対向する側に液体を吐
出する形態の第１実施例を示すものである。第１図に示
すように、ガラス，セラミックス，プラスチックスまた
は金属等の適当な基板１上に所望の個数のインク吐出圧
を発生させる発熱素子２（図においては４個）を配設
し、さらに次のようにして電極を配設する。すなわち、
基板１上において、発熱素子２の一端には共通電極３を
接続し、同素子２の他端には個別電極４の一端を各々接
続する。
出する形態の第１実施例を示すものである。第１図に示
すように、ガラス，セラミックス，プラスチックスまた
は金属等の適当な基板１上に所望の個数のインク吐出圧
を発生させる発熱素子２（図においては４個）を配設
し、さらに次のようにして電極を配設する。すなわち、
基板１上において、発熱素子２の一端には共通電極３を
接続し、同素子２の他端には個別電極４の一端を各々接
続する。
そしてこれら素子２および電極３，４を配設した基板１
上に、電気絶縁性を付与する目的で、SiO2,Ta2O5,Al
2O3，ガラス，Si3N4,BN等の無機酸化物または無機窒化
物からなる電気絶縁膜（不図示）および耐インク性を付
与するための耐インク膜、例えばAu,Pt,Pd等の貴金属ま
たはTi,Cr,Ni,Ta,Mo,W,Nb等の耐食金属またはSUS，モネ
ルメタル等の耐食合金を被覆する。
上に、電気絶縁性を付与する目的で、SiO2,Ta2O5,Al
2O3，ガラス，Si3N4,BN等の無機酸化物または無機窒化
物からなる電気絶縁膜（不図示）および耐インク性を付
与するための耐インク膜、例えばAu,Pt,Pd等の貴金属ま
たはTi,Cr,Ni,Ta,Mo,W,Nb等の耐食金属またはSUS，モネ
ルメタル等の耐食合金を被覆する。
インクを吐出する際は望みの発熱素子２に接続した電極
４および共通電極３に電流を流す事により、その発熱素
子２を発熱させる。これによって、その近傍のインクが
加熱されてインク吐出圧が発生する。
４および共通電極３に電流を流す事により、その発熱素
子２を発熱させる。これによって、その近傍のインクが
加熱されてインク吐出圧が発生する。
次に第２図で示すように基板１上に凹形断面のインク貯
蔵部５を形成する。その方法としては、機械加工，サン
ドブラスト，超音波加工，レーザー加工，放電加工，エ
ッチング等があげられる。尚、この加工の際電極配線お
よび発熱素子等を加工時に発生するごみ汚れから守る
為、有機物などで保護しておくのは有効な方法である。
また、エッチングは、通常ICの製造工程で行われるホト
リソグラフィーの手法を用いて行う事ができる。インク
貯蔵部５の形状，深さ，位置等は基板の強度，インクの
リフィル性等を考えて自由に決める事ができる。
蔵部５を形成する。その方法としては、機械加工，サン
ドブラスト，超音波加工，レーザー加工，放電加工，エ
ッチング等があげられる。尚、この加工の際電極配線お
よび発熱素子等を加工時に発生するごみ汚れから守る
為、有機物などで保護しておくのは有効な方法である。
また、エッチングは、通常ICの製造工程で行われるホト
リソグラフィーの手法を用いて行う事ができる。インク
貯蔵部５の形状，深さ，位置等は基板の強度，インクの
リフィル性等を考えて自由に決める事ができる。
次にインク貯蔵部５の底に基板１を貫通するインク供給
口６を形成した後、発熱素子２の両側に位置するように
基板１上にインク流路壁７を配設し、さらにこれらイン
ク流路壁７およびインク貯蔵部５を囲むように枠８を形
成する（第３図）。これらを形成する材料としては、仕
上り精度の作成の容易な事から、ドライフィルム感光性
樹脂を使用するのが有効である。すなわち第２図におい
て説明したような被覆を施した基板１の表面を洗浄，乾
燥した後、加熱してドライフィルム感光性樹脂を熱圧着
する。次に所望のパターンを有するホトマスク（レジス
ト）を該樹脂上に位置決めして配置した後、露光・現像
する。得られたレジストパターン（インク流路壁，枠
８）は耐インク性を高める為に熱または紫外線の照射に
より効果を完結する。
口６を形成した後、発熱素子２の両側に位置するように
基板１上にインク流路壁７を配設し、さらにこれらイン
ク流路壁７およびインク貯蔵部５を囲むように枠８を形
成する（第３図）。これらを形成する材料としては、仕
上り精度の作成の容易な事から、ドライフィルム感光性
樹脂を使用するのが有効である。すなわち第２図におい
て説明したような被覆を施した基板１の表面を洗浄，乾
燥した後、加熱してドライフィルム感光性樹脂を熱圧着
する。次に所望のパターンを有するホトマスク（レジス
ト）を該樹脂上に位置決めして配置した後、露光・現像
する。得られたレジストパターン（インク流路壁，枠
８）は耐インク性を高める為に熱または紫外線の照射に
より効果を完結する。
ついでこのようにして得られた基板１上に、第４図に示
すように吐出口10を有するフラットなオリフィス板9を
貼合せる。吐出口10は発熱素子２の真上になるように位
置合せしてある。オリフィス板９はフラットな板でよい
のでその作成法は種々の方法の中から選択する事ができ
る。たとえば金属板，樹脂板，セラミックス等のエッチ
ング，レーザー加工，放電加工，打抜き等、あるいはメ
ッキによる形成法、感光性樹脂のフォトリソグラフィー
などをあげる事ができる。貼合せの際は基板１またはオ
リフィス板９に第５図に示すように接着剤11をスクリー
ン印刷等で塗布し、両者を接着する。第５図は第４図の
AA′線に相当する部分の断面図である。
すように吐出口10を有するフラットなオリフィス板9を
貼合せる。吐出口10は発熱素子２の真上になるように位
置合せしてある。オリフィス板９はフラットな板でよい
のでその作成法は種々の方法の中から選択する事ができ
る。たとえば金属板，樹脂板，セラミックス等のエッチ
ング，レーザー加工，放電加工，打抜き等、あるいはメ
ッキによる形成法、感光性樹脂のフォトリソグラフィー
などをあげる事ができる。貼合せの際は基板１またはオ
リフィス板９に第５図に示すように接着剤11をスクリー
ン印刷等で塗布し、両者を接着する。第５図は第４図の
AA′線に相当する部分の断面図である。
第６図から第10図は本発明の基板と対向する側に液体を
吐出する形態の第２実施例を示すものであって、第１の
実施例と同一数字は同一機能をするものである事を示
す。第１の実施例と大きく異なる点は、発熱素子２の両
端に独立して１対の電極3Aおよび４を接続し、さらに発
熱素子２の両側にインク貯蔵部５を各々形成したことで
ある。これによってインクリフィル性が一段と向上す
る。なお、製造工程は第１の実施例と同様であるので、
説明は省略する。尚、実施例の説明において、インク貯
蔵部５は発熱素子２，電極3(3A)，４を形成した後に作
成したが、あらかじめ、インク貯蔵部５が形成してある
基板を用いる事も有効な方法といえる。またインク供給
口も、あらかじめ基板に形成されていてもむろんかまわ
ない。
吐出する形態の第２実施例を示すものであって、第１の
実施例と同一数字は同一機能をするものである事を示
す。第１の実施例と大きく異なる点は、発熱素子２の両
端に独立して１対の電極3Aおよび４を接続し、さらに発
熱素子２の両側にインク貯蔵部５を各々形成したことで
ある。これによってインクリフィル性が一段と向上す
る。なお、製造工程は第１の実施例と同様であるので、
説明は省略する。尚、実施例の説明において、インク貯
蔵部５は発熱素子２，電極3(3A)，４を形成した後に作
成したが、あらかじめ、インク貯蔵部５が形成してある
基板を用いる事も有効な方法といえる。またインク供給
口も、あらかじめ基板に形成されていてもむろんかまわ
ない。
以上説明した本発明実施例の効果は以下の表１に示す具
体例により、より明確に説明する事ができる。尚ここで
比較例として第11図および第12図に示すようなフラット
な基板１とフラットなオリフィス板９とを用いた本発明
のようなインク貯蔵部を持たない（他は同様構成）イン
クジェットヘッドを用いた。
体例により、より明確に説明する事ができる。尚ここで
比較例として第11図および第12図に示すようなフラット
な基板１とフラットなオリフィス板９とを用いた本発明
のようなインク貯蔵部を持たない（他は同様構成）イン
クジェットヘッドを用いた。
［効果］ 以上説明したように本発明よれば、 １）インクリフィル性が向上したためインク吐出応答周
波数が著しく向上し高速記録が可能となった。
波数が著しく向上し高速記録が可能となった。
２）フラットなオリフィス板でよいため形成方法を自由
に選択できる。また高密度のインク吐出口を有するオリ
フィス板の作成も容易にできる。
に選択できる。また高密度のインク吐出口を有するオリ
フィス板の作成も容易にできる。
３）オリフィス板がフラットな為、ゴミ，インク等がオ
リフィス板表面にたまりにくい。またたまった時でもふ
きとる事で簡単に取る事ができる。
リフィス板表面にたまりにくい。またたまった時でもふ
きとる事で簡単に取る事ができる。
４）上記の様な回復操作は、特に複雑な機構を必要とせ
ず、安価なインクジェットプリンタを実現できる。
ず、安価なインクジェットプリンタを実現できる。
第１図〜第３図は本発明にかかる記録ヘッドの第１の実
施例の製造工程を示す平面図、 第４図は同工程を示す斜視図、 第５図は第４図のA-A′断面図、 第６図〜第８図は本発明にかかる記録ヘッドの第２の実
施例の製造工程を示す平面図、 第９図は同工程を示す斜視図、 第10図は第９図のA-A′断面図、 第11図は比較のためのインクジェットヘッドの斜視図、 第12図は第11図のA-A′断面図である。 １…基板、 ２…発熱素子、 ３…共通電極、 ４…個別電極、 ５…インク貯蔵部、 ６…インク供給口、 ７…インク流路壁、 ８…枠、 ９…オリフィス板、 10…吐出口、 11…接着剤。
施例の製造工程を示す平面図、 第４図は同工程を示す斜視図、 第５図は第４図のA-A′断面図、 第６図〜第８図は本発明にかかる記録ヘッドの第２の実
施例の製造工程を示す平面図、 第９図は同工程を示す斜視図、 第10図は第９図のA-A′断面図、 第11図は比較のためのインクジェットヘッドの斜視図、 第12図は第11図のA-A′断面図である。 １…基板、 ２…発熱素子、 ３…共通電極、 ４…個別電極、 ５…インク貯蔵部、 ６…インク供給口、 ７…インク流路壁、 ８…枠、 ９…オリフィス板、 10…吐出口、 11…接着剤。
Claims (4)
- 【請求項１】液体を吐出する吐出口が配されたオリフィ
ス板と、 該吐出口に連通する流路と、 前記液体を吐出するために利用されるエネルギーを発生
する吐出エネルギー発生体と、 該吐出エネルギー発生体が前記流路に対応して配された
基板と、 前記オリフィス板と前記基板との間に形成され、前記流
路にインクを供給する液室とを有し、 前記オリフィス板が、前記基板に対向する側に前記液体
を吐出するように前記基板に対向している形態のインク
ジェットヘッドにおいて、 前記液室の一部を構成するように前記基板に凹部が形成
されており、前記オリフィス板が平坦な表面を有するこ
とを特徴とするインクジェットヘッド。 - 【請求項２】前記吐出エネルギー発生体は、発熱素子で
ある、特許請求の範囲第１項に記載のインクジェットヘ
ッド。 - 【請求項３】前記基板には、前記吐出エネルギー発生素
子を駆動するための配線電極が配されており、該配線電
極が前記凹部を迂回して配されていることを特徴とする
特許請求の範囲第１項に記載のインクジェットヘッド。 - 【請求項４】前記基板の凹部に基板を貫通するインク供
給が配されていることを特徴とする特許請求の範囲第１
項記載のインクジェットヘッド。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59246106A JPH064330B2 (ja) | 1984-11-22 | 1984-11-22 | インクジェットヘッド |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59246106A JPH064330B2 (ja) | 1984-11-22 | 1984-11-22 | インクジェットヘッド |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61125857A JPS61125857A (ja) | 1986-06-13 |
| JPH064330B2 true JPH064330B2 (ja) | 1994-01-19 |
Family
ID=17143568
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59246106A Expired - Lifetime JPH064330B2 (ja) | 1984-11-22 | 1984-11-22 | インクジェットヘッド |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH064330B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2643123B2 (ja) * | 1986-07-03 | 1997-08-20 | セイコーエプソン株式会社 | インクジエツト記録装置 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS581569A (ja) * | 1981-06-29 | 1983-01-06 | Canon Inc | 液体噴射記録ヘツド |
| JPS581570A (ja) * | 1981-06-29 | 1983-01-06 | Canon Inc | 液体噴射記録ヘツド |
| JPS6132762A (ja) * | 1984-07-26 | 1986-02-15 | Canon Inc | 液体噴射記録法並びにこれに用いる記録ヘツド |
-
1984
- 1984-11-22 JP JP59246106A patent/JPH064330B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61125857A (ja) | 1986-06-13 |
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