JPH0671884A - インクジェットプリントヘッド及びインクジェットプリンタ - Google Patents
インクジェットプリントヘッド及びインクジェットプリンタInfo
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- JPH0671884A JPH0671884A JP22801192A JP22801192A JPH0671884A JP H0671884 A JPH0671884 A JP H0671884A JP 22801192 A JP22801192 A JP 22801192A JP 22801192 A JP22801192 A JP 22801192A JP H0671884 A JPH0671884 A JP H0671884A
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- Japan
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- ink
- ink jet
- print head
- jet print
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- Particle Formation And Scattering Control In Inkjet Printers (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 インクジェットプリントヘッドにおけるヒー
タの発熱によるインクの熱的変化及びノズルの目詰りの
発生を防止し、インクの選択幅を広げる。 【構成】 基板１上の環状ヒータ３の上部に形成された
インク液室１０の底部にバブル発生液７１を供給し、ヒ
ータ３の上部をバブル発生液７１で被覆して、インク１
１が直接ヒータ３の上部に接触しないようにする。
タの発熱によるインクの熱的変化及びノズルの目詰りの
発生を防止し、インクの選択幅を広げる。 【構成】 基板１上の環状ヒータ３の上部に形成された
インク液室１０の底部にバブル発生液７１を供給し、ヒ
ータ３の上部をバブル発生液７１で被覆して、インク１
１が直接ヒータ３の上部に接触しないようにする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はインクジェットプリント
ヘッド及びインクジェットプリンタに係り、特に発熱体
（以下ヒータと称する）により気泡を発生させてインク
を吐出するインクジェットプリントヘッド及びインクジ
ェットプリンタに関する。
ヘッド及びインクジェットプリンタに係り、特に発熱体
（以下ヒータと称する）により気泡を発生させてインク
を吐出するインクジェットプリントヘッド及びインクジ
ェットプリンタに関する。
【０００２】
【従来の技術】熱インクジェットプリントヘッドには、
ノズルの開口方向によってエッジシュータ型熱インクジ
ェットプリントヘッドとサイドシュータ型熱インクジェ
ットプリントヘッドとの２方式がある。
ノズルの開口方向によってエッジシュータ型熱インクジ
ェットプリントヘッドとサイドシュータ型熱インクジェ
ットプリントヘッドとの２方式がある。
【０００３】図１１及び図１３にそれぞれエッジシュー
タ型及びサイドシュータ型の熱インクジェットプリント
ヘッドの構成を示す。いずれの方式もインク吐出につい
ての基本的原理は全く同じである。図１１、１３におい
て基板１上にＳｉＯ2 などの絶縁膜２を介してヒータ３
が設けられている。ヒータ３上には１対のＡｌ電極４、
５が対向して設けられており、ヒータ３及び電極４、５
の上面は３層の保護膜６、７、８で被覆されている。ま
た、最上層のポリイミドで構成された保護膜８には、電
極４、５が対向している位置に開口部８ａが形成されて
おり、保護膜８の上部にオリフィスプレート９が設けら
れている。そして、オリフィスプレート９に形成された
液室１０に、図示しないインク供給部からインク１１が
供給される。
タ型及びサイドシュータ型の熱インクジェットプリント
ヘッドの構成を示す。いずれの方式もインク吐出につい
ての基本的原理は全く同じである。図１１、１３におい
て基板１上にＳｉＯ2 などの絶縁膜２を介してヒータ３
が設けられている。ヒータ３上には１対のＡｌ電極４、
５が対向して設けられており、ヒータ３及び電極４、５
の上面は３層の保護膜６、７、８で被覆されている。ま
た、最上層のポリイミドで構成された保護膜８には、電
極４、５が対向している位置に開口部８ａが形成されて
おり、保護膜８の上部にオリフィスプレート９が設けら
れている。そして、オリフィスプレート９に形成された
液室１０に、図示しないインク供給部からインク１１が
供給される。
【０００４】ここで図１１に示すエッジシュータ型ヘッ
ドではヒータ３に平行の方向に液室１０が開口してお
り、図１３に示すサイドシュータ型ヘッドではヒータ３
に直角の方向に液室１０が開口していて、それぞれノズ
ル１２、１３を形成している。なお、サイドシュータ型
ヘッドでは保護膜は６、８の２層となっている。
ドではヒータ３に平行の方向に液室１０が開口してお
り、図１３に示すサイドシュータ型ヘッドではヒータ３
に直角の方向に液室１０が開口していて、それぞれノズ
ル１２、１３を形成している。なお、サイドシュータ型
ヘッドでは保護膜は６、８の２層となっている。
【０００５】上記のように構成されたエッジシュータ型
熱インクジェットプリントヘッドにおいて、ヒータ３に
所定の電圧パルスを一定時間加えると、図１２（ａ）に
示すようにヒータ３の面上に核気泡２１が発生する。核
気泡２１は（ｂ）に示すように合体して膜気泡２２とな
り、さらに（ｃ）に示すように膜気泡２２が断熱膨張に
より成長してバブル２３となる。次にヒータ３に対する
電圧の印加がなくなると、（ｄ）に示すように周囲のイ
ンク１１に熱を取られてバブル２３は収縮し、（ｅ）に
示すようにバブル２３は消滅する。そして（ｃ）、
（ｄ）、（ｅ）の過程において生じる膜沸騰現象の吐出
力により、インク１１はインク粒１１ａとなってノズル
１２から外部に放出される。
熱インクジェットプリントヘッドにおいて、ヒータ３に
所定の電圧パルスを一定時間加えると、図１２（ａ）に
示すようにヒータ３の面上に核気泡２１が発生する。核
気泡２１は（ｂ）に示すように合体して膜気泡２２とな
り、さらに（ｃ）に示すように膜気泡２２が断熱膨張に
より成長してバブル２３となる。次にヒータ３に対する
電圧の印加がなくなると、（ｄ）に示すように周囲のイ
ンク１１に熱を取られてバブル２３は収縮し、（ｅ）に
示すようにバブル２３は消滅する。そして（ｃ）、
（ｄ）、（ｅ）の過程において生じる膜沸騰現象の吐出
力により、インク１１はインク粒１１ａとなってノズル
１２から外部に放出される。
【０００６】図１３に示すサイドシュータ型熱インクジ
ェットヘッドにおいても、図１４に示すように同様の作
用によりインク粒１１ａの吐出が行なわれる。なお、図
１４では複数個の液室１０がオリフィスプレート９に並
列に設けられており、共通のインク供給部２４からイン
ク１１が供給される。またインク供給部２４には各液室
１０を仕切るバリア２５が設けられている。
ェットヘッドにおいても、図１４に示すように同様の作
用によりインク粒１１ａの吐出が行なわれる。なお、図
１４では複数個の液室１０がオリフィスプレート９に並
列に設けられており、共通のインク供給部２４からイン
ク１１が供給される。またインク供給部２４には各液室
１０を仕切るバリア２５が設けられている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記のよ
うに構成された従来のインクジェットプリントヘッドで
は、いずれもインク１１そのものの膜沸騰現象を利用し
ているため、インク１１がヒータ３により加熱されると
きに熱的変質（コゲーション）を発生しやすいという問
題があった。また、この熱的変質物質が凝集し、ノズル
１２、１３の目詰りを誘発しがちであった。さらにヒー
タ３の発熱温度特性に適した特性を持つインクが必要と
なるため、この種のインクの開発に手間がかかり、イン
クの選択幅が狹くなる欠点もあった。
うに構成された従来のインクジェットプリントヘッドで
は、いずれもインク１１そのものの膜沸騰現象を利用し
ているため、インク１１がヒータ３により加熱されると
きに熱的変質（コゲーション）を発生しやすいという問
題があった。また、この熱的変質物質が凝集し、ノズル
１２、１３の目詰りを誘発しがちであった。さらにヒー
タ３の発熱温度特性に適した特性を持つインクが必要と
なるため、この種のインクの開発に手間がかかり、イン
クの選択幅が狹くなる欠点もあった。
【０００８】本発明は、このような状況に鑑みてなされ
たもので、インクの熱的変質の発生を防止し、ノズルの
目詰りを防ぐことができ、インクの選択幅を広げること
のできるインクジェットプリントヘッド及びインクジェ
ットプリンタを提供することを目的とする。
たもので、インクの熱的変質の発生を防止し、ノズルの
目詰りを防ぐことができ、インクの選択幅を広げること
のできるインクジェットプリントヘッド及びインクジェ
ットプリンタを提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】請求項１に記載のインク
ジェットプリントヘッドは、基板１上に設けられた発熱
体としてのヒータ３と、ヒータ３上に形成され外部に開
口するノズル１３を有するインク液室１０とを備えたイ
ンクジェットプリントヘッドにおいて、インク液室１０
の底部にインクに溶解せず、ヒータ３が発する熱により
気化するバブル発生液供給室６３を設けたことを特徴と
する。
ジェットプリントヘッドは、基板１上に設けられた発熱
体としてのヒータ３と、ヒータ３上に形成され外部に開
口するノズル１３を有するインク液室１０とを備えたイ
ンクジェットプリントヘッドにおいて、インク液室１０
の底部にインクに溶解せず、ヒータ３が発する熱により
気化するバブル発生液供給室６３を設けたことを特徴と
する。
【００１０】請求項２に記載のインクジェットプリント
ヘッドは、インク１１が油性インクである場合に、バブ
ル発生液７１は水性液であることを特徴とする。
ヘッドは、インク１１が油性インクである場合に、バブ
ル発生液７１は水性液であることを特徴とする。
【００１１】請求項３に記載のインクジェットプリント
ヘッドは、インク１１が水性インクである場合に、バブ
ル発生液７１は油性液であることを特徴とする。
ヘッドは、インク１１が水性インクである場合に、バブ
ル発生液７１は油性液であることを特徴とする。
【００１２】請求項４に記載のインクジェットプリント
ヘッドは、ヒータ３を環状とし、環状ヒータ３の中心部
を貫通してバブル発生液供給孔６１を設けたことを特徴
とする。
ヘッドは、ヒータ３を環状とし、環状ヒータ３の中心部
を貫通してバブル発生液供給孔６１を設けたことを特徴
とする。
【００１３】請求項５に記載のインクジェットプリント
ヘッドは、バブル発生液供給孔６１をヒータ３上部のイ
ンク液室１０側方に設けたことを特徴とする。
ヘッドは、バブル発生液供給孔６１をヒータ３上部のイ
ンク液室１０側方に設けたことを特徴とする。
【００１４】請求項６に記載のインクジェットプリント
ヘッドは、液室１０に形成されたノズル１３は、環状ヒ
ータ３に対して直角に設けられたことを特徴とする。
ヘッドは、液室１０に形成されたノズル１３は、環状ヒ
ータ３に対して直角に設けられたことを特徴とする。
【００１５】請求項７に記載のインクジェットプリント
ヘッドは、インク液室１０に形成されたノズル１３は、
環状ヒータ３に対して平行に設けられたことを特徴とす
る。
ヘッドは、インク液室１０に形成されたノズル１３は、
環状ヒータ３に対して平行に設けられたことを特徴とす
る。
【００１６】請求項８に記載のインクジェットプリント
ヘッドは、複数個のヘッドを共通のインク液室１０に連
通したことを特徴とする。
ヘッドは、複数個のヘッドを共通のインク液室１０に連
通したことを特徴とする。
【００１７】請求項９に記載のインクジェットプリント
ヘッドは、インク液室１０を色別に分割し、それぞれに
ヘッドを接続したことを特徴とする。
ヘッドは、インク液室１０を色別に分割し、それぞれに
ヘッドを接続したことを特徴とする。
【００１８】請求項１０に記載のインクジェットプリン
トヘッドは、複数個のヘッドが連通された共通のインク
液室１０を色別に複数列設けたことを特徴とする。
トヘッドは、複数個のヘッドが連通された共通のインク
液室１０を色別に複数列設けたことを特徴とする。
【００１９】請求項１１に記載のインクジェットプリン
タは、被印刷物３２を巻回して回転するドラム３３の軸
方向に移動可能にヘッド３１を配置するとともに、ヘッ
ド３１をドラム３３の回転と連動して移動させる駆動部
材としての送りネジ３４を設けたことを特徴とする。
タは、被印刷物３２を巻回して回転するドラム３３の軸
方向に移動可能にヘッド３１を配置するとともに、ヘッ
ド３１をドラム３３の回転と連動して移動させる駆動部
材としての送りネジ３４を設けたことを特徴とする。
【００２０】請求項１２に記載のインクジェットプリン
タは、被印刷物３２を巻回して回転するドラム３３の軸
方向に移動可能にヘッド３１を配置するとともに、ドラ
ム３３をヘッド３１の移動と連動して回転させる駆動部
材としての送りネジ３４を設けたことを特徴とする。
タは、被印刷物３２を巻回して回転するドラム３３の軸
方向に移動可能にヘッド３１を配置するとともに、ドラ
ム３３をヘッド３１の移動と連動して回転させる駆動部
材としての送りネジ３４を設けたことを特徴とする。
【００２１】請求項１３に記載のインクジェットプリン
タは、被印刷物３２を巻回して回転するドラム３３の軸
方向に、複数個のヘッド３１をライン状に配置したこと
を特徴とする。
タは、被印刷物３２を巻回して回転するドラム３３の軸
方向に、複数個のヘッド３１をライン状に配置したこと
を特徴とする。
【００２２】
【作用】請求項１乃至１０に記載のインクジェットプリ
ントヘッドにおいては、ヒータ３の上部は常にバブル発
生液７１により被覆されており、インク１１が直接高温
のヒータ３に接しないので、インク１１の熱的変質の発
生を防止することができる。この結果、熱的変質物質に
よるノズル１３の目詰りを防ぐことができる。またイン
ク１１の沸騰現象を利用しないので、沸点の高いインク
を使用することもでき、ヒータ３の発熱温度とインク１
１の沸点との間の関係に厳密な制限がなくなる。さら
に、インク１１にヒータ３の熱が直接伝達されないの
で、高温に弱いインクを使用することができ、インク選
択の自由度が増大する。
ントヘッドにおいては、ヒータ３の上部は常にバブル発
生液７１により被覆されており、インク１１が直接高温
のヒータ３に接しないので、インク１１の熱的変質の発
生を防止することができる。この結果、熱的変質物質に
よるノズル１３の目詰りを防ぐことができる。またイン
ク１１の沸騰現象を利用しないので、沸点の高いインク
を使用することもでき、ヒータ３の発熱温度とインク１
１の沸点との間の関係に厳密な制限がなくなる。さら
に、インク１１にヒータ３の熱が直接伝達されないの
で、高温に弱いインクを使用することができ、インク選
択の自由度が増大する。
【００２３】請求項１１乃至１３に記載のインクジェッ
トプリンタにおいては、被印刷物３２を巻回して回転す
るドラム３３に対し、ヘッド３１の送りと配置を３種類
に変えることができる。
トプリンタにおいては、被印刷物３２を巻回して回転す
るドラム３３に対し、ヘッド３１の送りと配置を３種類
に変えることができる。
【００２４】
【実施例】以下、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プリンタの実施例を図面を参照し
て説明する。
ド及びインクジェットプリンタの実施例を図面を参照し
て説明する。
【００２５】図７乃至図１０に本実施例によるインクジ
ェットプリントヘッド３１が搭載されたインクジェット
プリンタの構成例を示す。図７はドラム回転型の構成例
である。被印刷物としてのプリント紙３２はドラム３３
の外周に巻回され、所定位置に固定されている。ドラム
３３の外周には送りネジ３４がドラム軸方向に平行に設
けられており、送りネジ３４にはヘッド３１が螺合して
いる。そして送りネジ３４の回転によってヘッド３１が
軸方向に移動するようになっている。またドラム３３は
プーリ３５、ベルト３６、プーリ３７を介してモータ３
８により回転駆動される。さらに、送りネジ３４及びモ
ータ３８の回転とヘッド３１の駆動とは、駆動制御部３
９により印画データ及び制御信号４０に基づいて駆動制
御される。
ェットプリントヘッド３１が搭載されたインクジェット
プリンタの構成例を示す。図７はドラム回転型の構成例
である。被印刷物としてのプリント紙３２はドラム３３
の外周に巻回され、所定位置に固定されている。ドラム
３３の外周には送りネジ３４がドラム軸方向に平行に設
けられており、送りネジ３４にはヘッド３１が螺合して
いる。そして送りネジ３４の回転によってヘッド３１が
軸方向に移動するようになっている。またドラム３３は
プーリ３５、ベルト３６、プーリ３７を介してモータ３
８により回転駆動される。さらに、送りネジ３４及びモ
ータ３８の回転とヘッド３１の駆動とは、駆動制御部３
９により印画データ及び制御信号４０に基づいて駆動制
御される。
【００２６】上記の構成において、ドラム３３が回転す
ると、その回転に同期してヘッド３１からインクが吐出
され、プリント紙３２上に画像が形成される。ドラム３
３が１回転してプリント紙３２上に円周方向に１列の印
刷が完了すると、送りネジ３４が回転してヘッド３１を
１ピッチ移動させ、次の列の印刷を行なう。この場合ド
ラム３３と送りネジ３４を同時に回転させ、印刷しなが
らヘッド３１を徐々に移動させる方法もある。マルチノ
ズルヘッドの場合や同じ場所を何度か印字するような構
成の場合はステップ送りが適するが、単ノズルやマルチ
ノズルでも本数が少ない場合は、ドラム３３と送りネジ
３４とを連動して同時に回転させながら、スパイラル状
の印字を行なう。
ると、その回転に同期してヘッド３１からインクが吐出
され、プリント紙３２上に画像が形成される。ドラム３
３が１回転してプリント紙３２上に円周方向に１列の印
刷が完了すると、送りネジ３４が回転してヘッド３１を
１ピッチ移動させ、次の列の印刷を行なう。この場合ド
ラム３３と送りネジ３４を同時に回転させ、印刷しなが
らヘッド３１を徐々に移動させる方法もある。マルチノ
ズルヘッドの場合や同じ場所を何度か印字するような構
成の場合はステップ送りが適するが、単ノズルやマルチ
ノズルでも本数が少ない場合は、ドラム３３と送りネジ
３４とを連動して同時に回転させながら、スパイラル状
の印字を行なう。
【００２７】図８はシリアル型の構成例である。この場
合も図７に示すドラム回転型の場合とほぼ同様の構成で
あるが、プリント紙３２はドラム３３に巻回されておら
ず、軸方向に平行に設けられた紙圧着ローラ４１によ
り、ドラム３３に圧着保持されている。この場合はヘッ
ド３１が移動して１行の印字を行なうと、ドラム３３を
１行分だけ回転させて次の行の印字を行なう。ヘッド３
１の移動は同一方向の場合と往復方向の場合とがある。
合も図７に示すドラム回転型の場合とほぼ同様の構成で
あるが、プリント紙３２はドラム３３に巻回されておら
ず、軸方向に平行に設けられた紙圧着ローラ４１によ
り、ドラム３３に圧着保持されている。この場合はヘッ
ド３１が移動して１行の印字を行なうと、ドラム３３を
１行分だけ回転させて次の行の印字を行なう。ヘッド３
１の移動は同一方向の場合と往復方向の場合とがある。
【００２８】図９はライン型の構成例である。この場合
は図８に示すシリアル型のヘッド３１及び送りネジ３４
の代りに、多数のヘッド３１がライン状に配置されたラ
インヘッド４２が軸方向に固定して設けられている。こ
の構成ではラインヘッド４２で１行分の印字が同時に行
なわれ、印字が完了するとドラム３３を１行分だけ回転
させて次の行の印字を行なう。この場合、全ラインを一
括して印字したり、複数ブロックに分割したり、１行お
きに交互に印字する方法も考えられる。
は図８に示すシリアル型のヘッド３１及び送りネジ３４
の代りに、多数のヘッド３１がライン状に配置されたラ
インヘッド４２が軸方向に固定して設けられている。こ
の構成ではラインヘッド４２で１行分の印字が同時に行
なわれ、印字が完了するとドラム３３を１行分だけ回転
させて次の行の印字を行なう。この場合、全ラインを一
括して印字したり、複数ブロックに分割したり、１行お
きに交互に印字する方法も考えられる。
【００２９】図１０は印字及び制御系のブロック図であ
る。印字データなどの信号５１は信号処理・制御回路５
２に入力され、回路５２において印字順番に揃えられ
て、ドライバ５３を介してヘッド５４に送られる。印字
順番はヘッドや印字部の構成で異なり、また印字データ
の入力順番との関係もあり、必要に応じてラインバッフ
ァメモリや１画面メモリなどのメモリ５５に一旦記録し
てから取り出す。ヘッド５４には階調信号や吐出信号を
出力する。
る。印字データなどの信号５１は信号処理・制御回路５
２に入力され、回路５２において印字順番に揃えられ
て、ドライバ５３を介してヘッド５４に送られる。印字
順番はヘッドや印字部の構成で異なり、また印字データ
の入力順番との関係もあり、必要に応じてラインバッフ
ァメモリや１画面メモリなどのメモリ５５に一旦記録し
てから取り出す。ヘッド５４には階調信号や吐出信号を
出力する。
【００３０】なお、マルチヘッドでノズル数が非常に多
い場合は、ヘッド５４にＩＣを搭載してヘッド５４に接
続する配線数を減らすようにする。また信号処理・制御
回路５２には補正回路５６が接続されており、γ補正、
カラーの場合の色補正、各ヘッドのばらつき補正などを
行なう。補正回路５６には予め決められた補正データを
ＲＯＭマップ型式で格納しておき、外部条件、例えばノ
ズル番号、温度、入力信号などに応じて取り出すように
するのが一般的である。
い場合は、ヘッド５４にＩＣを搭載してヘッド５４に接
続する配線数を減らすようにする。また信号処理・制御
回路５２には補正回路５６が接続されており、γ補正、
カラーの場合の色補正、各ヘッドのばらつき補正などを
行なう。補正回路５６には予め決められた補正データを
ＲＯＭマップ型式で格納しておき、外部条件、例えばノ
ズル番号、温度、入力信号などに応じて取り出すように
するのが一般的である。
【００３１】信号処理・制御回路５２はＣＰＵやＤＳＰ
構成としてソフトウエアで処理することが一般的であ
り、処理された信号は各種制御部５７に送られる。各種
制御部５７ではドラム３３及び送りネジ３４を回転駆動
するモータの駆動、同期、ヘッドのクリーニング、プリ
ント紙３２の供給、排出などの制御を行なう。また信号
５１には印字データ以外の操作部信号や外部制御信号が
含まれることは云うまでもない。
構成としてソフトウエアで処理することが一般的であ
り、処理された信号は各種制御部５７に送られる。各種
制御部５７ではドラム３３及び送りネジ３４を回転駆動
するモータの駆動、同期、ヘッドのクリーニング、プリ
ント紙３２の供給、排出などの制御を行なう。また信号
５１には印字データ以外の操作部信号や外部制御信号が
含まれることは云うまでもない。
【００３２】図１及び図２に本発明のインクジェットプ
リントヘッドの第１の実施例の構成を示す。図１、２に
おいて、図１３、１４に示す従来例の部分に対応する部
分には同一の符号を付してあり、その説明は適宜省略す
る。
リントヘッドの第１の実施例の構成を示す。図１、２に
おいて、図１３、１４に示す従来例の部分に対応する部
分には同一の符号を付してあり、その説明は適宜省略す
る。
【００３３】本実施例はサイドシュータ型熱インクジェ
ットプリントヘッドに適用したマルチノズルの構成例で
あり、図１はマルチ方向に対して直角方向の縦断面図、
図２はマルチ方向に沿った縦断面図である。オリフィス
プレート９にはインク粒１１ａを吐出するためのノズル
１３が、希望する印字ピッチで設けられており、各ノズ
ル１３にそれぞれ連通してオリフィスプレート９に形成
されたインク液室１０は隔壁２５で仕切られている。上
記構成のオリフィスプレート９は電蝕、フォトエッチン
グ、エレクトロ・ファイン・フォーミングなどの加工方
法により製作される。
ットプリントヘッドに適用したマルチノズルの構成例で
あり、図１はマルチ方向に対して直角方向の縦断面図、
図２はマルチ方向に沿った縦断面図である。オリフィス
プレート９にはインク粒１１ａを吐出するためのノズル
１３が、希望する印字ピッチで設けられており、各ノズ
ル１３にそれぞれ連通してオリフィスプレート９に形成
されたインク液室１０は隔壁２５で仕切られている。上
記構成のオリフィスプレート９は電蝕、フォトエッチン
グ、エレクトロ・ファイン・フォーミングなどの加工方
法により製作される。
【００３４】基板１上には絶縁膜２を介して円環状のヒ
ータ３が設けられており、ヒータ３の中心はノズル１３
の中心とほぼ一致するように配置されている。また、基
板１は支持板６２に支持されており、支持板６２にはバ
ブル発生液供給室６３が設けられている。さらにインク
液室１０とバブル発生液供給室６３とは、ヒータ３の中
心部分を通って基板１を貫通するバブル発生液供給孔６
１により接続されている。またヒータ３には１対の電極
４、５が接続されている。
ータ３が設けられており、ヒータ３の中心はノズル１３
の中心とほぼ一致するように配置されている。また、基
板１は支持板６２に支持されており、支持板６２にはバ
ブル発生液供給室６３が設けられている。さらにインク
液室１０とバブル発生液供給室６３とは、ヒータ３の中
心部分を通って基板１を貫通するバブル発生液供給孔６
１により接続されている。またヒータ３には１対の電極
４、５が接続されている。
【００３５】ヒータ３の発熱部及び電極４、５の上面
と、バブル発生液供給孔６１の内面とは保護膜６で被覆
されており、保護膜６上にはバブル発生液との接触角が
小さなぬれやすい物質がコーティングされている。ある
いは保護膜６そのものがバブル発生液との接触角が小さ
なぬれやすい物質で形成されている。またバブル発生液
供給孔６１の内径は、インク吐出過程では発生した吐出
力に影響を与えず、インク吐出経過後ではバブル発生液
を保護膜６の表面に円滑に供給可能な径となっている。
と、バブル発生液供給孔６１の内面とは保護膜６で被覆
されており、保護膜６上にはバブル発生液との接触角が
小さなぬれやすい物質がコーティングされている。ある
いは保護膜６そのものがバブル発生液との接触角が小さ
なぬれやすい物質で形成されている。またバブル発生液
供給孔６１の内径は、インク吐出過程では発生した吐出
力に影響を与えず、インク吐出経過後ではバブル発生液
を保護膜６の表面に円滑に供給可能な径となっている。
【００３６】一方、インク液室１０を仕切る隔壁２５は
保護膜６に完全に密着しておらず、多少の間隙があり、
インク液室１０間でインク１１が移動可能となってい
る。また、インク液室１０の一部には共通インク供給部
が形成されており、必要なときに各インク液室１０にイ
ンクを供給する。さらに、各バブル発生液供給孔６１に
接続されたバブル発生液供給室６３の一部に共通バブル
発生液供給部が形成されている。また、バブル発生液供
給室６３内のバブル発生液７１に対し、外部から適時圧
力を印加するようにしてもよい。
保護膜６に完全に密着しておらず、多少の間隙があり、
インク液室１０間でインク１１が移動可能となってい
る。また、インク液室１０の一部には共通インク供給部
が形成されており、必要なときに各インク液室１０にイ
ンクを供給する。さらに、各バブル発生液供給孔６１に
接続されたバブル発生液供給室６３の一部に共通バブル
発生液供給部が形成されている。また、バブル発生液供
給室６３内のバブル発生液７１に対し、外部から適時圧
力を印加するようにしてもよい。
【００３７】次に本実施例の作用を説明する。バブル発
生液供給室６３からバブル発生液供給孔６１を介して、
保護膜６の表面全体に行き渡るように、各インク液室１
０内にバブル発生液７１を供給する。インク液室１０内
にはインク１１が充満しており、ヒータ３の発熱部上の
保護膜６の表面をバブル発生液７１が膜状に被覆してお
り、インク１１と平衡状態を保っている。
生液供給室６３からバブル発生液供給孔６１を介して、
保護膜６の表面全体に行き渡るように、各インク液室１
０内にバブル発生液７１を供給する。インク液室１０内
にはインク１１が充満しており、ヒータ３の発熱部上の
保護膜６の表面をバブル発生液７１が膜状に被覆してお
り、インク１１と平衡状態を保っている。
【００３８】希望印字タイミングになると、希望するヒ
ータ３に対して電極４、５を介してある一定電力のエネ
ルギを印加する。この印加電力パルス幅は、ヒータ３上
でバブル発生液７１の膜沸騰現象を起こさせるのに適切
な時間とする必要がある。このパルス幅はおよそ１０μ
Ｓ以下のごく短いものであり、このパルスを与えるとヒ
ータ３が急激に加熱される。そして図３（ａ）に示すよ
うにあらかじめ存在する発泡核２１が活性化する前に、
ヒータ３の上部にあるバブル発生液７１が過熱限界に達
し、（ｂ）に示すように膜気泡２２が得られる。膜気泡
２２は１５kg／cm2 程度の内圧をもって断熱膨張し、
（ｃ）に示すように生長して気泡２３となってインク液
室１０内のインク１１をノズル１３外に押し出す。
ータ３に対して電極４、５を介してある一定電力のエネ
ルギを印加する。この印加電力パルス幅は、ヒータ３上
でバブル発生液７１の膜沸騰現象を起こさせるのに適切
な時間とする必要がある。このパルス幅はおよそ１０μ
Ｓ以下のごく短いものであり、このパルスを与えるとヒ
ータ３が急激に加熱される。そして図３（ａ）に示すよ
うにあらかじめ存在する発泡核２１が活性化する前に、
ヒータ３の上部にあるバブル発生液７１が過熱限界に達
し、（ｂ）に示すように膜気泡２２が得られる。膜気泡
２２は１５kg／cm2 程度の内圧をもって断熱膨張し、
（ｃ）に示すように生長して気泡２３となってインク液
室１０内のインク１１をノズル１３外に押し出す。
【００３９】気泡２３が最大となる時点でヒータ３によ
る過熱を停止すると、それ以降は周囲のバブル発生液７
１やインク１１により熱を奪われ、（ｄ）に示すように
気泡２３は収縮する。またノズル１３外へ押し出された
インク１１は慣性によってさらに外部へ向って移動し、
さらに進行すると（ｅ）に示すように気泡２３は消滅
し、ノズル１３外のインク１１はインク粒１１ａとなっ
て飛行し、プリント紙に達する。気泡２３が完全に消滅
すると共通インク供給部からインク液室１０内にインク
１１が供給され、バブル発生液供給室６３からバブル発
生液供給孔６１を通って、保護膜６上にバブル発生液７
１が必要量供給される。このとき保護膜６の表面はバブ
ル発生液６のぬれ性がよくなっているので、バブル発生
液６によって完全に被覆される。
る過熱を停止すると、それ以降は周囲のバブル発生液７
１やインク１１により熱を奪われ、（ｄ）に示すように
気泡２３は収縮する。またノズル１３外へ押し出された
インク１１は慣性によってさらに外部へ向って移動し、
さらに進行すると（ｅ）に示すように気泡２３は消滅
し、ノズル１３外のインク１１はインク粒１１ａとなっ
て飛行し、プリント紙に達する。気泡２３が完全に消滅
すると共通インク供給部からインク液室１０内にインク
１１が供給され、バブル発生液供給室６３からバブル発
生液供給孔６１を通って、保護膜６上にバブル発生液７
１が必要量供給される。このとき保護膜６の表面はバブ
ル発生液６のぬれ性がよくなっているので、バブル発生
液６によって完全に被覆される。
【００４０】本実施例によれば、インク吐出過程におい
て、ヒータ３の発熱部は保護膜６及びバブル発生液６に
より被覆されているので、直接インク１１が接触するこ
とはなく、バブル発生液７１のみが直接加熱されて膜沸
騰を起こす。従って、インク１１の熱的変質の発生を防
止することができ、熱的変質物質によるノズル１３の目
詰りを防ぐことができる。また沸点の高いインクや高温
に弱いインクを使用することができ、インクの選択の自
由度を増大することができる。
て、ヒータ３の発熱部は保護膜６及びバブル発生液６に
より被覆されているので、直接インク１１が接触するこ
とはなく、バブル発生液７１のみが直接加熱されて膜沸
騰を起こす。従って、インク１１の熱的変質の発生を防
止することができ、熱的変質物質によるノズル１３の目
詰りを防ぐことができる。また沸点の高いインクや高温
に弱いインクを使用することができ、インクの選択の自
由度を増大することができる。
【００４１】図４に本発明の第２の実施例の構成を示
す。本実施例はインク液室１０の一部の保護膜６上にバ
ブル発生液供給室６３を設け、インク液室１０とバブル
発生液供給室６３とをバブル発生液供給孔６１で連通し
たものである。
す。本実施例はインク液室１０の一部の保護膜６上にバ
ブル発生液供給室６３を設け、インク液室１０とバブル
発生液供給室６３とをバブル発生液供給孔６１で連通し
たものである。
【００４２】図５に本発明の第３の実施例の構成を示
す。本実施例はエッジシュータ型インクジェットプリン
タに適用したものであり、図１、２に示す第１の実施例
と同様にバブル発生液供給孔６１をヒータ３の中心部に
設けたものである。
す。本実施例はエッジシュータ型インクジェットプリン
タに適用したものであり、図１、２に示す第１の実施例
と同様にバブル発生液供給孔６１をヒータ３の中心部に
設けたものである。
【００４３】図６に本発明の第４の実施例の構成を示
す。本実施例は図４に示す第２の実施例の構成をエッジ
シュータ型インクジェットプリンタに適用したものであ
り、バブル発生液７１をヒータ３の横方向から供給する
ようにしたものである。
す。本実施例は図４に示す第２の実施例の構成をエッジ
シュータ型インクジェットプリンタに適用したものであ
り、バブル発生液７１をヒータ３の横方向から供給する
ようにしたものである。
【００４４】第２乃至第４の実施例においても、第１の
実施例と同様の効果を得ることができる。
実施例と同様の効果を得ることができる。
【００４５】なお、上記各実施例で使用されるバブル発
生液７１はインク１１に溶解せず、ヒータ３が発する熱
により気化する液体である。すなわち、インク１１が油
性インクである場合にはバブル発生液７１は水性液であ
り、インク１１が水性インクである場合にはバブル発生
液は油性液である。
生液７１はインク１１に溶解せず、ヒータ３が発する熱
により気化する液体である。すなわち、インク１１が油
性インクである場合にはバブル発生液７１は水性液であ
り、インク１１が水性インクである場合にはバブル発生
液は油性液である。
【００４６】上記各実施例では、インクジェットプリン
トヘッドが単色マルチヘッドである場合について説明し
たが、１ノズルのみのシングルヘッドの場合、インク液
室を色数に分割して多色化した多色カラーヘッドの場
合、または単色マルチヘッドを色数分だけ複数列設けた
多色マルチヘッドの場合に応用しても、同様の効果が得
られる。
トヘッドが単色マルチヘッドである場合について説明し
たが、１ノズルのみのシングルヘッドの場合、インク液
室を色数に分割して多色化した多色カラーヘッドの場
合、または単色マルチヘッドを色数分だけ複数列設けた
多色マルチヘッドの場合に応用しても、同様の効果が得
られる。
【００４７】
【発明の効果】以上説明したように、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プリンタによ
れば、インクが直接高温の発熱体に接しないので、イン
クの熱的変質とノズルの目詰りの発生とを防止すること
ができる。また沸点の高いインクや高温に弱いインクを
使用することができ、インクの選択の自由度を増大する
ことができる。
ェットプリントヘッド及びインクジェットプリンタによ
れば、インクが直接高温の発熱体に接しないので、イン
クの熱的変質とノズルの目詰りの発生とを防止すること
ができる。また沸点の高いインクや高温に弱いインクを
使用することができ、インクの選択の自由度を増大する
ことができる。
【図１】本発明のインクジェットプリントヘッドの第１
の実施例の構成を示すマルチ方向に対して直角方向の縦
断面図である。
の実施例の構成を示すマルチ方向に対して直角方向の縦
断面図である。
【図２】図１のマルチ方向に沿った縦断面図である。
【図３】本実施例のヘッドによる液滴形成過程を示す説
明図である。
明図である。
【図４】本発明の第２の実施例の構成を示す縦断面図で
ある。
ある。
【図５】本発明の第３の実施例の構成を示す縦断面図で
ある。
ある。
【図６】本発明の第４の実施例の構成を示す縦断面図で
ある。
ある。
【図７】ドラム回転型インクジェットプリンタの一例の
構成を示す説明図である。
構成を示す説明図である。
【図８】シリアル型インクジェットプリンタの一例の構
成を示す説明図である。
成を示す説明図である。
【図９】ライン型インクジェットプリンタの一例の構成
を示す説明図である。
を示す説明図である。
【図１０】インクジェットプリンタの信号処理、制御系
の一例の構成を示すブロック図である。
の一例の構成を示すブロック図である。
【図１１】従来のエッジシュータ型熱インクジェットプ
リントヘッドの一例の構成を示す縦断面図である。
リントヘッドの一例の構成を示す縦断面図である。
【図１２】図１１に示すヘッドによる液滴形成過程を示
す説明図である。
す説明図である。
【図１３】従来のサイドシュータ型熱インクジェットプ
リントヘッドの一例の構成を示すマルチ方向に対して直
角方向の縦断面図である。
リントヘッドの一例の構成を示すマルチ方向に対して直
角方向の縦断面図である。
【図１４】図１３のマルチ方向に沿った縦断面図であ
る。
る。
１ 基板 ３ ヒータ（発熱体） １０ インク液室 １１ インク １３ ノズル ３１ ヘッド ３２ プリント紙（被印刷物） ３３ ドラム ３４ 送りネジ（駆動部材） ６１ バブル発生液供給孔 ６３ バブル発生液供給室 ７１ バブル発生液
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 8306−2Ｃ Ｂ４１Ｊ 3/04 １０２ Ｚ
Claims (13)
- 【請求項１】 基板上に設けられた発熱体と、 前記発熱体上に形成され、外部に開口するノズルを有す
るインク液室とを備えたインクジェットプリントヘッド
において、 前記インク液室の底部にインクに溶解せず、前記発熱体
が発する熱により気化するバブル発生液供給室を設けた
ことを特徴とするインクジェットプリントヘッド。 - 【請求項２】 前記インクが油性インクである場合に、
前記バブル発生液は水性液であることを特徴とする請求
項１記載のインクジェットプリントヘッド。 - 【請求項３】 前記インクが水性インクである場合に、
前記バブル発生液は油性液であることを特徴とする請求
項１記載のインクジェットプリントヘッド。 - 【請求項４】 前記発熱体を環状とし、前記環状発熱体
の中心部を貫通して前記バブル発生液供給孔を設けたこ
とを特徴とする請求項１記載のインクジェットプリント
ヘッド。 - 【請求項５】 前記バブル発生液供給孔を前記発熱体上
部の前記インク液室側方に設けたことを特徴とする請求
項１記載のインクジェットプリントヘッド。 - 【請求項６】 前記インク液室に形成された前記ノズル
は、前記発熱体に対して直角に設けられたことを特徴と
する請求項１記載のインクジェットプリントヘッド。 - 【請求項７】 前記インク液室に形成された前記ノズル
は、前記発熱体に対して平行に設けられたことを特徴と
する請求項１記載のインクジェットプリントヘッド。 - 【請求項８】 複数個の前記ヘッドを共通のインク供給
室に連通したことを特徴とする請求項１記載のインクジ
ェットプリントヘッド。 - 【請求項９】 前記インク供給室を色別に分割し、それ
ぞれに前記ヘッドを接続したことを特徴とする請求項１
記載のインクジェットプリントヘッド。 - 【請求項１０】 複数個の前記ヘッドが連通された共通
の前記インク供給室を色別に複数列設けたことを特徴と
する請求項１記載のインクジェットプリントヘッド。 - 【請求項１１】 被印刷物を巻回して回転するドラムの
軸方向に移動可能にヘッドを配置するとともに、前記ヘ
ッドを前記ドラムの回転と連動して移動させる駆動部材
を設けたことを特徴とする請求項１乃至９のうちいずれ
か１項記載のインクジェットプリンタ。 - 【請求項１２】 前記被印刷物を巻回して回転する前記
ドラムの軸方向に移動可能に前記ヘッドを配置するとと
もに、前記ドラムを前記ヘッドの移動と連動して回転さ
せる駆動部材を設けたことを特徴とする請求項１乃至９
のうちいずれか１項記載のインクジェットプリンタ。 - 【請求項１３】 前記被印刷物を巻回して回転する前記
ドラムの軸方向に、複数個の前記ヘッドをライン状に配
置したことを特徴とする請求項１乃至９のうちいずれか
１項記載のインクジェットプリンタ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22801192A JP3159272B2 (ja) | 1992-08-04 | 1992-08-04 | インクジェットプリントヘッド及びインクジェットプリンタ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22801192A JP3159272B2 (ja) | 1992-08-04 | 1992-08-04 | インクジェットプリントヘッド及びインクジェットプリンタ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0671884A true JPH0671884A (ja) | 1994-03-15 |
| JP3159272B2 JP3159272B2 (ja) | 2001-04-23 |
Family
ID=16869784
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22801192A Expired - Fee Related JP3159272B2 (ja) | 1992-08-04 | 1992-08-04 | インクジェットプリントヘッド及びインクジェットプリンタ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3159272B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0638424A2 (en) * | 1993-08-09 | 1995-02-15 | Hewlett-Packard Company | Thermal ink jet printhead and method of manufacture |
| JPH08207291A (ja) * | 1994-07-14 | 1996-08-13 | Hitachi Koki Co Ltd | インク噴射記録ヘッドの製造方法および記録装置 |
-
1992
- 1992-08-04 JP JP22801192A patent/JP3159272B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0638424A2 (en) * | 1993-08-09 | 1995-02-15 | Hewlett-Packard Company | Thermal ink jet printhead and method of manufacture |
| EP0638424A3 (en) * | 1993-08-09 | 1996-07-31 | Hewlett Packard Co | Thermal inkjet printhead and manufacturing process. |
| JPH08207291A (ja) * | 1994-07-14 | 1996-08-13 | Hitachi Koki Co Ltd | インク噴射記録ヘッドの製造方法および記録装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3159272B2 (ja) | 2001-04-23 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20010118 |
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