JPH07101061A - インクジェットヘッド - 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ヘッドを実現する 【構成】 シリコンウェハー等から成る基体１と、該基
体１上に形成された複数の発熱抵抗体２と、該各発熱抵
抗体２に電力を供給するための給電体３と、少なくとも
１個以上の前記発熱抵抗体２に対してインクの供給・充
填を行い、インクを流動させるインクキャビティーを形
成するノズル壁およびノズル天板とから成り、一端にノ
ズル部４を形成し、他端にインク供給部を形成してな
り、前記インクキャビティーを構成するノズル壁および
ノズル天板はノズル先端とインク供給部以外の部分に対
して基体上にそれぞれ熱溶融により気密的に形成し、前
記発熱抵抗体の発熱によりキャビティ内のインク中に発
生する圧力波エネルギーはインク吐出方向とインク供給
方向の２方向にのみ有効に作用するようにした。

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−に使用されているヘッドの構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】図３は、従来のバブル方式のインクジェ
ットヘッドの構造を示す要部断面図であり、図面におい
て、１はシリコンウェハー等から成る基体、２は発熱抵
抗体、３は前記発熱抵抗体２に電力を供給する給電体、
４は前記基体とノズル壁およびノズル天板とにより形成
されたインクキャビテイの一端に設けられるノズル部で
ある。

【０００３】従来、一般にバブル方式のインクジェット
ヘッド（以下、バブルジェットヘッドと言う）において
は、図面に示すように基体上にノズル壁とノズル天板を
配置してインクキャビティを形成している。その上で、
インクキャビティ内にインクが充填され、この状態で前
記給電体４から発熱抵抗体３に必要十分な電力を供給す
ることにより発熱抵抗体３を発熱させる。この時、イン
クキャビティ内のインクは前記発熱抵抗体の熱エネルギ
ーによってインク内に気泡を発生させる。そして、発生
した気泡が発生後に成長する際にインク中を伝播する圧
力波を作り出し、この圧力波のエネルギーを利用してイ
ンクはノズル先端から吐出され記録を行うように構成さ
れていた。

【０００４】また、インクのインクキャビティ内に対す
る供給は、発生して成長した気泡が縮小して消滅する際
の逆圧の圧力波を利用し、前記ノズル方向とは反対の位
置に形成されたインク供給側からインクキャビティ内に
インクを供給するようにしている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記構
成からなる従来のバブルジェットヘッドにおいては、前
記インクキャビティーがインクを吐出するノズルとイン
ク供給側以外の部分でもインクキャビティ内のインクを
介して圧力波のエネルギーの需給関係が発生していた。

【０００６】この為に、発熱抵抗体２の熱エネルギーに
より発生する圧力波エネルギーが隣接して形成されたイ
ンクキャビティに漏れたりあるいは、隣接するインクキ
ャビティから侵入した圧力波と干渉したりすることがあ
った。その結果、インクをノズルから吐出させるのに必
要な発熱抵抗体に対する供給電力が不用に大きくなり、
印字に必要となるエネルギー効率が非常に悪く、過大な
供給エネルギーを必要とする為にバブルジェットヘッド
自体の寿命が極端に短くなるという課題があった。

【０００７】本発明の目的は、従来のバブルジェットヘ
ッドにおける課題を解消し、より効率的な印字を可能と
すると共に、低消費電力で長寿命のバブルジェットヘッ
ドを提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明のバブルジェットヘッドは、発熱抵抗体２お
よび該発熱抵抗体に電力を供給する給電体３とが配置さ
れてた基体１と、インクキャビティを形成するためのノ
ズル壁およびノズル天板とを有し、前記ノズル壁および
ノズル天板とで前記インクキャビティを形成する際に、
接着あるいは熱溶着等の手段を利用して前記基体１とノ
ズル壁、およびノズル壁とノズル天板間の隙間を無くす
ことにより、効率の良い低消費電力で長寿命なバブルジ
ェットヘッドを構成するものである。

【０００９】

【作用】上記のように構成されたバブルジェットヘッド
においては、前記インクキャビティーはインク吐出口で
あるノズル先端とインク供給側以外の部分に対しては気
密的に形成されており、この結果、インクを吐出させる
ために発熱抵抗体を介して発生させる圧力波エネルギー
はインク吐出方向とインク供給方向の２方向にのみ有効
に作用する。また、同一基体上に隣接して形成されたた
のインクキャビティから侵入した圧力波により、圧力波
同士が干渉することもなくなる。その結果、インクを吐
出させるのに必要な供給電力が小さくて済み、印字に必
要となるエネルギーの効率がよくなり、低消費電力で長
寿命のバブルジェットヘッドが実現される。

【００１０】

【実施例１】 （実施例１）以下、この発明の実施例を図面に基づいて
説明する。図１は本発明のバブルジェットヘッドの構造
を示す要部断面図である。

【００１１】図１において、１はシリコンウェハー等か
ら成る基体、２は発熱抵抗体、３は前記発熱抵抗体を発
熱させるための電力を供給する給電体、４はインクを吐
出するノズル部である。本実施例では、ノズル部４を形
成するため、ガラス天板およびノズル壁の２つの構成部
品で形成し、前記ノズル壁に使用される素材としてはフ
ォトリソパターニングが可能なレジストを使用してい
る。即ち、発熱抵抗体２や給電体３を具備したシリコン
ウェハー等から成る基体１上にスピンコート等の手段で
上記レジストを一様に塗布して硬化させ、これをフォト
リソによりパターニングしてノズル壁を形成する。その
後前記ノズル壁上にノズル天板を配置してさらに熱処理
を加え、ノズル壁とノズル天板とを一体的に熱溶着させ
る。

【００１２】このように形成されたバブルジェットヘッ
ドにおいては、前記インクキャビティーはインク吐出口
であるノズル先端とインク供給側以外の部分に対しては
気密的に形成されており、この結果、インクを吐出させ
るために発熱抵抗体を介して発生させる圧力波エネルギ
ーはインク吐出方向とインク供給方向の２方向にのみ有
効に作用する。また、同一基体上に隣接して形成された
たのインクキャビティから侵入した圧力波により、圧力
波同士が干渉することもなくなる。その結果、インクを
吐出させるのに必要な供給電力が小さくて済み、印字に
必要となるエネルギーの効率がよくなり、低消費電力で
長寿命のバブルジェットヘッドが実現される。

【００１３】（実施例２）図２は本発明の他の実施例に
おけるバブルジェットヘッドの構造を示す要部断面図で
ある。図面において、１はシリコンウェハー等から成る
基体、２は発熱抵抗体、３は前記発熱抵抗体を発熱させ
るために電力を供給する給電体、４はノズル部、５は接
着層である。

【００１４】本実施例では、ノズル部４には型成形等の
適切な手段により、天板部分と前記ノズル壁部分とを一
体成形により形成している。この様に、一体成形で形成
されたノズル部は、発熱抵抗体２および該発熱抵抗体を
発熱させるために電力を供給する給電体３を具備するシ
リコンウェハー等から成る基体１に対して接着層５を介
して接着されている。

【００１５】このような構成によるバブルジェットヘッ
ドにおいては、インクキャビティーが同時に前記基体に
形成された他のインクキャビティに対して気密的に形成
されるため、発熱抵抗体２の発熱に起因してインク中に
発生する気泡による圧力波のエネルギーが隣接するイン
クキャビティに漏れることがなく、また、隣接するイン
クキャビティからの圧力波の侵入もなくなる為、圧力波
同士の干渉もなくなり、その結果、インクを吐出させる
のに必要な発熱抵抗体に対する供給電力を小さく抑える
ことができ、印字に必要となるエネルギーの効率が良く
なると共に、低消費電力で長寿命のバブルジェットヘッ
ドが実現できる。

【００１６】

【発明の効果】以上の様に、本発明においてはインクキ
ャビティーが同時に前記基体上に形成された他のインク
キャビティに対して気密的に形成されるため、発熱抵抗
体２の発熱に起因してインク中に発生する気泡による圧
力波のエネルギーが隣接するインクキャビティに漏れる
ことがなく、また、隣接するインクキャビティからの圧
力波の侵入もなくなる為、圧力波同士の干渉もなくな
り、その結果、インクを吐出させるのに必要な発熱抵抗
体に対する供給電力を小さく抑えることができ、印字に
必要となるエネルギーの効率が良くなると共に、低消費
電力で長寿命のバブルジェットヘッドが実現できる等、
種々の効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のバブルジェットヘッドの構造を示す要
部断面図である。

【図２】本発明のたの実施例におけるバブルジェットヘ
ッドの構造を示す要部断面図である。

【図３】従来のバブルジェットヘッドの構造を示す要部
断面図である。

【符号の説明】

１ シリコンウェハー等から成る基体 ２ 発熱抵抗体 ３ 給電体 ４ ノズル部 ５ 接着層

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 シリコンウェハー等から成る基体と、該
   基体上に形成された複数の発熱抵抗体と、該各発熱抵抗
   体に電力を供給するための給電体と、少なくとも１個以
   上の前記発熱抵抗体に対してインクの供給・充填を行
   い、インクを流動させるインクキャビティーを形成する
   ノズル壁およびノズル天板とから成り、一端にノズル部
   を形勢し、他端にインク供給部を形成してなり、 前記インクキャビティーを構成するノズル壁およびノズ
   ル天板はノズル先端とインク供給部以外の部分に対して
   基体上にそれぞれ熱溶融により気密的に形成し、前記発
   熱抵抗体の発熱によりキャビティ内のインク中に発生す
   る圧力波エネルギーはインク吐出方向とインク供給方向
   の２方向にのみ有効に作用するようにしたことを特徴と
   するインクジェットヘッド。
2. 【請求項２】 インクキャビティーを構成するノズル壁
   およびノズル天板は一体形成され、基体に対して接着剤
   により接着されている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。