JPH07156405A - インクジェットヘッドおよびインクジェット装置 - Google Patents
インクジェットヘッドおよびインクジェット装置Info
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- JPH07156405A JPH07156405A JP5305186A JP30518693A JPH07156405A JP H07156405 A JPH07156405 A JP H07156405A JP 5305186 A JP5305186 A JP 5305186A JP 30518693 A JP30518693 A JP 30518693A JP H07156405 A JPH07156405 A JP H07156405A
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- groove
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Abstract
可能とし、インクジェットヘッドのコンパクト化を可能
としたうえで、さらに歩留り向上が容易な構造のインク
ジェット記録ヘッドを実現すること。 【構成】 吐出エネルギーを発生する複数のエネルギー
発生体が配置された基板と、記録用インクを吐出する複
数の吐出口および該吐出口への液流路である複数のノズ
ルを構成する溝と、該複数のノズルのうち、連続して設
けられたノズル毎に共通にインクを供給する複数の共通
液室を構成する凹部と、前記複数の吐出口面に取り付け
られるオリフィスプレートとを一体に有する溝付部材を
有し、前記複数の共通液室の間には、樹脂が充填された
複数の分離溝からなる液室分離溝が形成されていること
を特徴とするインクジェットヘッド。
Description
等)を飛翔液滴として吐出□(オリフィス)から吐出さ
せ、記録媒体に付着させることによって記録を行うイン
クジェット記録装置に関し、特に、インクジェット記録
ヘッドとりわけカラー用のインクジェット記録ヘッド及
びインクジェット記録装置に関するものである。
ては、特開昭55−132253号公報に記載されてい
るように、シリコン基板上に形成された電気熱変換体
と、該シリコン基板上の記録用インク吐出口と、前記電
気熱変換体による熱作用部を有するインク流路と、該イ
ンク流路にインクを供給する共通液室を構成するための
凹部を有した天板とを接合することによって構成されて
いる。
は、前記シリコン基板上に配された電気熱変換体を駆動
するための駆動回路が該シリコン基板内に作り込まれて
いる。前記シリコン基板の駆動回路からの配線を引き出
す配線板を備え前記駆動回路が作り込まれたシリコン基
板、及び該配線板は、前記放熱部材上に隣接して配置さ
れている。
を備えたシリコン基板上に配された端子との間の電気的
接続アルミ配線によって行われる。電気熱変換体より引
き出された一方のアルミ配線は、シリコン基板内に作り
込まれた駆動回路に接続され、もう一方のアルミ配線
は、2層配線により一括して該シリコン基板の端部に引
き出され、ワイヤーボンディングによって配線板上の電
源のコモン端子に接続される。
ドは図8に示す様にインクジェット記録ヘッド102を
複数個並ベたインクジェットユニット101を用いて多
色のカラー印字を行っている。上記従来例によるとイン
クジェット記録ヘッドを複数個配置する場合、コンパク
ト化が困難となり、またスピードが速くなるメリットは
あるもののコストがインクジェット記録ヘッドの個数倍
かかることになりコストアップとなる。
通液室を複数に分割し、分割された液室毎に複数種のイ
ンクを供給することが提案されている。
確実に分離する必要があるため、駆動回路を作り込んだ
シリコン基板と複数の共通液室を備えたインク吐出用ノ
ズル付き天板の各共通液室間に分離用の封止樹脂を流し
込む溝(以後分離溝と称する)を設けている。この分離
溝は、各液室間の前記インク吐出用ノズル間まで続いて
いる。
ドで多色の印字が可能となり、さらに、インクジェット
ヘッドのコンパクト化が可能となり、安価なカラーイン
クジェットヘッドを提供できる。
ンクジェットヘッドでは、共通液室間に分離用の封止樹
脂を流し込む場合、確実に封止樹脂が分離溝で止まり、
インク吐出用ノズルに流れ込まないようにする必要があ
り、封止樹脂の注入量を極微量に制御する必要がある。
このため、製造に手間がかかり、歩留り低下の原因にな
るという問題点がある。
る問題点に鑑みてなされたものであって、一つのインク
ジェットヘッドで多色の印字を可能とし、インクジェッ
トヘッドのコンパクト化を可能としたうえで、さらに歩
留り向上が容易な構造のインクジェット記録ヘッドを実
現することを目的とする。
記録ヘッドは、吐出エネルギーを発生する複数のエネル
ギー発生体が配置された基板と、記録用インクを吐出す
る複数の吐出口および該吐出口へのインク流路である複
数のノズルと、該複数のノズルのうち、連続して設けら
れたノズルに対して共通にインクを供給する複数の共通
液室を備え、前記基板と接合される天板と、前記複数の
吐出口面に取り付けられるオリフィスプレートとを有す
るインクジェット記録ヘッドにおいて、前記複数の共通
液室のそれぞれがインクを供給する連続して設けられる
ノズルの間には、前記ノズルが配設されるピッチの整数
倍の幅であり、樹脂が充填された複数の分離溝からなる
液室分離溝が形成されていることを特徴とする。
室分離溝を構成する複数の分離溝に対応する部分に貫通
穴を形成してもよい。
面に、前記複数の液室分離溝に設けられた前記貫通穴に
接続するための溝を形成してもよい。
部分に溝を形成してもよい。
溝を構成する複数の分離溝は、幅が異なるものとしても
よく、オリフィスプレートの、前記液室分離溝を構成す
る複数の分離溝に対応する部分に形成された貫通穴は、
大きさが異なるように形成してもよい。
のように構成されたインクジェット記録ヘッドを用いて
いる。
脂注入溝を設けたインクジェット記録ヘッドにおいてイ
ンク吐出用ノズルと並ぶ前記注入溝部にはインク吐出用
ノズルと同様な間隔及び高さで液室分離溝(ダミーノズ
ル)を設け、多重にインク吐出用溝に封止樹脂が流れ込
みを防止する。
に貫通穴を設けることにより、封止剤注入時に内部にあ
る空気が逃げるため封止剤をオリフィスプレート迄到達
し易くし、確実にインク吐出用ノズルに封止樹脂が流れ
込みを起こすことなく天板の複数の共通液室を確実に歩
留まりよく分離することが可能となるものである。
た貫通穴の下側の基板側、あるいは前記基板側のオリフ
ィスプレート側に溝をつけることにより、基板とオリフ
ィスプレートの間に確実に封止樹脂を注入することが可
能となり、液室間分離を確実に行える様にするものであ
る。
て説明する。
斜視図、図2は図1に示した溝付き天板のノズル部の複
数の液室分離溝の拡大図、図3は第1の実施例によるイ
ンクジェット記録ヘッドの斜視図である。
ヘッドである。図1において、100はインク吐出用ノ
ズル、110はノズル部のみが形成され、ダミーノズル
として設けられた複数の液室分離溝、130は共通液室
分離溝、150は共通液室分離溝壁、160はオリフィ
スプレート、170は共通液室分離溝130への封止剤
注入□、180は各色分のインクを貯蔵するために4個
設けられた共通液室である。
110は複数の分離溝から構成されるもので、インク吐
出用ノズル100の2本分の幅とされ、共通液室分離溝
130とつなげられる分離溝と、これの両側に各々3本
ずつ設けられるインク吐出用ノズル100と同じ幅およ
び間隔で配設された分離溝からなるもので、ダミーノズ
ルの総数は計7本となる。120は液室分離溝110を
構成する各分離溝に対応してオリフィスプレート160
に開けられた穴である。
駆動回路を作り込んだ電気熱変換体を備えたシリコン基
板で溝付き天板20と接合されている。21はアルミプ
レートで、シリコン基板19からの放熱を行っている。
また、シリコン基板19は熱伝導性のよい接着剤により
アルミプレート21に接着されている。
溝110に封止剤を注入する場合、封止剤をディスペン
サーで溝付き天板20の封止剤注入口170後端のシリ
コン基板19上に塗布する。塗布された封止剤は、毛管
力によって共通液室分離溝130に注入され、複数形成
された液室分離溝110のうちの中央の幅の広い液室分
離溝に到達する。
0に封止樹脂が注入される場合、まず中央の分離溝のみ
に封止剤が注入される。中央の分離溝に封止剤が満たさ
れ、溢れる状態となると、溢れた封止材は隣接する分離
溝に共通液室側とり注入され、中央の分離溝から外側に
位置する各分離溝への封止材の注入が順次行われる。
封止剤は前記分離溝近傍のオリフィスプレートとシリコ
ン基板の隙間にも充填される。
ズル100と隣接する分離溝を除いた各分離溝がすべて
充填される量、本実施例の場合には、中央の分離溝を含
む5本の分離溝と前記分離溝近傍のオリフィスプレート
とシリコン基板の隙間に充填される量が注入される。
ィスプレート160の液室分離溝110に対応する部分
に穴120を開けているので、内部にある空気が逃げ、
封止剤がオリフィスプレート160まで到達し易くなっ
ている。液室分離溝110各々の分離溝に注入された封
止剤は、オリフィスプレート160の穴120にて表面
張力で止まる。
数の分離溝とし、インク吐出用ノズル100と隣接する
分離溝については封止材を注入しない構成としている。
このため、封止材の注入量が所定の量より少ない場合で
あっても複数の分離溝の内のいくつかには確実に封止材
の注入がなされる。また、封止材の注入量が所定の量よ
り多い場合には本来封止材を注入しない分離溝の容積分
までが許容されるため、従来、極微量に制御する必要が
あった封止材の注入が容易となり、各液室の分離を確実
に行うことができるとともに歩留りが向上する。
斜視図、図5は図4に示した溝付き天板のノズル部の複
数の液室分離溝の拡大図、図6は第2の実施例によるイ
ンクジェット記録ヘッドの斜視図である。
ル、210はノズル部のみが形成され、ダミーノズルと
して設けられた複数の液室分離溝、230は共通液室分
離溝、250は共通液室分離溝壁、260はオリフィス
プレート、270は共通液室分離溝230への封止剤注
入□、280は共通液室、225はオリフィスプレート
260の共通液室分離溝230に対応する部分に設けら
れた溝である。
分離溝から構成されるもので、インク吐出用ノズル20
0の2本分の幅とされ、共通液室分離溝230とつなげ
られる分離溝と、これの両側に各々3本ずつ設けられる
インク吐出用ノズル200と同じ幅および間隔で配設さ
れた分離溝からなるもので、ダミーノズルの総数は計7
本となる。220は液室分離溝210を構成する各分離
溝に対応してオリフィスプレート260に開けられた穴
である。上述した溝225は、共通液室分離溝230を
構成する分離溝のうち、中央に位置する幅の広い分離溝
について開けられた穴220に連設されている。
0は駆動回路を作り込んだ電気熱変換体を備えたシリコ
ン基板で溝付き天板300と接合されている。310は
アルミプレートで、シリコン基板290からの放熱を行
っている。また、シリコン基板290は熱伝導性のよい
接着剤によりアルミプレート310に接着されている。
溝210に封止剤を注入する場合、封止剤をディスペン
サーで溝付き天板300の封止剤注入口270後端のシ
リコン基板290上に塗布する。塗布された封止剤は、
毛管力によって共通液室分離溝230に注入され、複数
形成された液室分離溝210のうちの中央の幅の広い液
室分離溝に到達する。
0に封止樹脂が注入される場合、まず中央の分離溝のみ
に封止剤が注入される。中央の分離溝に封止剤が満たさ
れ、溢れる状態となると、溢れた封止材は隣接する分離
溝に注入され、中央の分離溝から外側に位置する各分離
溝への封止材の注入が順次行われ、さらに、分離溝先端
の貫通穴まで到達した封止剤は前記分離溝近傍のオリフ
ィスプレートとシリコン基板の隙間にも充填される。
ズル200と隣接する分離溝を除いた各分離溝がすべて
充填される量、本実施例の場合には、中央の分離溝を含
む5本の分離溝と前記分離溝近傍のオリフィスプレート
とシリコン基板の隙間に充填される量が注入される。
ィスプレート260の液室分離溝210に対応する部分
に穴220を開けているので、内部にある空気が逃げ、
封止剤がオリフィスプレート260まで到達し易くなっ
ている。液室分離溝210各々の分離溝に注入された封
止剤は、オリフィスプレート260の穴220にて表面
張力で止まる。
には、各色間のオリフィスプレート260とシリコン基
板290の隙間となる部分に適量の封止剤を注入する必
要がある。右1に示した実施例においては、毛管力によ
り上記隙間部分に封止材を注入していたが、本実施例に
おいては、該注入をより確実とするために液室分離溝2
10のオリフィスプレート260に開けられている穴2
20につながるオリフィスプレート260のシリコン基
板19側に溝225を設けている。これにより、液室分
離溝210の中をオリフィスプレート260まで到達し
た封止剤が前記溝225をつたわってオリフィスプレー
ト260とシリコン基板19の隙間にさらに確実に注入
される。
という本実施例の作用は、シリコン基板のオリフィスプ
レート側に溝をつけても得られるものであり、この作用
により、歩留りがさらに向上する効果がある。
ェット記録ヘッドが適用されるインクジェット記録装置
IJRAの概観図である。
013の正転逆転に連動して駆動力伝達ギア5011、
5009を介して回転するリードスクリュー5004の
螺旋溝5005に対して係合する。キャリッジHCはピ
ン(不図示)を有し、矢印a、b方向に往復移動され
る。キャリッジHCには記録ヘッド部5025、インク
タンク部5026が装着される。5002は紙押え板で
あり、キャリッジHCの移動方向にわたって紙をプラテ
ン5000に対して押圧する。5007、5008はフ
ォトカプラーであり、キャリッジHCのレバー5006
のこの域での存在を確認してモーター5013の回転方
向切り替え等をおこなうためのホームポジション検知手
段である。5016は記録ヘッドの前面をキャップする
キャップ部材5022を支持する部材、5015はこの
キャップ内を吸引する吸引手段であり、キャップ内開□
5023を介して記録ヘッドの吸引回復をおこなう。こ
の場合キャップは1個で4色のノズルを同時に吸引す
る。また5017はクリーニングブレード5019は、
このブレードを前後方向に移動可能にする部材であり、
本体支持板5018にこれらは支持されている。また、
5012は、吸引回復の吸引を開始するためのレバーで
あり、キャリッジHCと系合するカム5020の移動に
伴って移動し、駆動モーターからの駆動力がクラッチ切
り替え等の公知の伝達手段で移動制御される。
引回復用キャリッジHCがホームポジション側領域に位
置づけられたときにリードスクリュー5005の作用に
よってそれらの対応位置で所望の処理が行なえるように
構成されているが、周知のタイミングで所望の動作を行
うようにすれば、本例にはいずれも適用できる。
中でも熱エネルギーを利用して飛翔的液滴を形成し、記
録を行うインクジェット方式のインクジェット記録ヘッ
ド、インクジェット記録装置において、優れた効果をも
たらすものである。
ば、米国特許第4723129号明細書、同第4740
796号明細書に開示されている基本的な原理を用いて
行うものが好ましい。この方式はいわゆるオンデマンド
型、コンティニュアス型のいずれにも適用可能である
が、特に、オンデマンド型の場合には、液体(インク)
が保持されているシートや液路に対応して配置されてい
る電気熱変換体に、記録情報に対応していて核沸騰を越
える急速な温度上昇を与える少なくとも一つの駆動信号
を印加することによって、電気熱変換体に熱エネルギー
を発生せしめ、記録ヘッドの熱作用面に膜沸騰を生じさ
せて、結果的にこの駆動信号に一対一で対応した液体
(インク)内の気泡を形成できるので有効である。この
気泡の成長、収縮により吐出用開口を介して液体(イン
ク)を吐出させて、少なくとも一つの滴を形成する。こ
の駆動信号をパルス形状とすると、即時適切に気泡の成
長収縮が行なわれるので、特に応答性に優れた液体(イ
ンク)の吐出が達成でき、より好ましい。
特許第4463359号明細書、同第4345262号
明細書に記載されているようなものが適している。な
お、上記熱作用面の温度上昇率に関する発明の米国特許
第4313124号明細書に記載されている条件を採用
すると、更に優れた記録を行なうことができる。
書に開示されているような吐出口、液路、電気熱変換体
の組み合わせ構成(直線状液流路または直角液流路)の
他に、熱作用部が屈曲する領域に配置されている構成を
開示する米国特許第4558333号明細書、米国特許
第4459600号明細書を用いた構成も本発明に含ま
れるものである。
通するスリットを電気熱変換体の吐出部とする構成を開
示する特開昭59−123670号公報や熱エネルギー
の圧力波を吸収する開孔を吐出部に対応させる構成を開
示する特開昭59−138461号公報に基づいた構成
としても本発明は有効である。
構成として設けられる、インクジェット記録ヘッドに対
しての回復手段、予備的な補助手段等を付加することは
本発明の効果を一層安定できるので好ましいものであ
る。これらを具体的に挙げれば、記録ヘッドに対しての
キャッピング手段、クリーニング手段、加圧あるいは吸
引手段、電気熱変換体あるいはこれとは別の加熱素子あ
るいはこれらの組み合わせによる予備加熱手段、記録と
は別の吐出を行う予備吐出モードを行うことも安定した
記録を行うために有効である。
ト記録装置の形態としては、ワードプロセッサやコンピ
ュータ等の情報処理機器の画像出力端末として一体また
は別体に設けられるものの他、リーダと組み合せた複写
装置、さらには送受信機能を有するファクシミリ装置の
形態を採るものであってもよい。
共通液室間に分離用の封止樹脂注入溝を設け、インク吐
出用溝と並ぶ前記注入溝にはインク吐出用溝と同様なダ
ミー溝を設け、多重にインク吐出用溝に封止樹脂が流れ
込みを防止する壁を設げしかも前記ダミー溝のオリフィ
スプレートに貫通穴を開けることにより、確実にインク
吐出用溝に封止樹脂が流れ込みを起こすことなく天板の
複数の共通液室を確実に歩留まりよく分離することが可
能となる。
た貫通穴の下側のオリフィスプレートのシリコン基板側
に溝をつけることにより、シリコン基板とオリフィスプ
レートの間に確実に封止樹脂を注入することが可能とな
り、さらに、液室間分離を確実に行える様にすることが
できる効果がある。
る。
室分離溝の拡大図である。
ッドの構成図である。
る。
室分離溝の拡大図である。
ッドの構成図である。
る。
クジェットユニットの概観図である。
Claims (11)
- 【請求項1】 吐出エネルギーを発生する複数のエネル
ギー発生体が配置された基板と、 記録用インクを吐出する複数の吐出口および該吐出口へ
の液流路である複数のノズルを構成する溝と、該複数の
ノズルのうち、連続して設けられたノズル毎に共通にイ
ンクを供給する複数の共通液室を構成する凹部と、前記
複数の吐出口面に取り付けられるオリフィスプレートと
を一体に有する溝付部材を有し、 前記複数の共通液室の間には、樹脂が充填された複数の
分離溝からなる液室分離溝が形成されていることを特徴
とするインクジェットヘッド。 - 【請求項2】 前記分離溝の幅は、前記ノズルピッチの
整数倍である請求項1に記載のインクジェットヘッド。 - 【請求項3】 オリフィスプレートの、前記液室分離溝
を構成する複数の分離溝に対応する部分に貫通穴が形成
されていることを特徴とする請求項1に記載のインクジ
ェットヘッド。 - 【請求項4】 オリフィスプレートの基板側となる面
に、前記液室分離穴に設けられた貫通穴に接続するため
の溝が形成されていることを特徴とする請求項2に記載
のインクジェットヘッド。 - 【請求項5】 基板のオリフィスプレート側の端面部分
に溝が形成されていることを特徴とする請求項2に記載
のインクジェットヘッド。 - 【請求項6】 請求項1ないし請求項4のいずれかに記
載のインクジェットヘッドにおいて、 液室分離溝を構成する複数の分離溝の幅が異なることを
特徴とするインクジェットヘッド。 - 【請求項7】 請求項2ないし請求項5のいずれかに記
載のインクジェットヘッドにおいて、 オリフィスプレートの、前記液室分離溝を構成する複数
の分離溝に対応する部分に形成された貫通穴の大きさが
異なることを特徴とするインクジェットヘッド。 - 【請求項8】 前記封止剤は吸湿硬化性樹脂である請求
項1に記載のインクジェットヘッド。 - 【請求項9】 前記封止剤はシリコーン樹脂である請求
項5に記載のインクジェットヘッド。 - 【請求項10】 前記各共通液室にはそれぞれ異なる色
のインクが供給される請求項1ないし請求項9のいずれ
かに記載のインクジェットヘッド。 - 【請求項11】 請求項1ないし請求項10のいずれか
に記載のインクジェットヘッドを用いて記録を行なうこ
とを特徴とするインクジェット装置。
Priority Applications (9)
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---|---|---|---|
JP30518693A JP3155416B2 (ja) | 1993-12-06 | 1993-12-06 | インクジェットヘッドおよびインクジェット装置 |
CA002136514A CA2136514C (en) | 1993-11-26 | 1994-11-23 | An ink jet recording head, an ink jet unit and an ink jet apparatus using said recording head |
US08/346,917 US6155677A (en) | 1993-11-26 | 1994-11-23 | Ink jet recording head, an ink jet unit and an ink jet apparatus using said recording head |
DE69424131T DE69424131T2 (de) | 1993-11-26 | 1994-11-25 | Tintenstrahlaufzeichnungskopf, Tintenstrahleinheit und Tintenstrahlgerät mit diesem Aufzeichnungskopf |
AU79037/94A AU682409B2 (en) | 1993-11-26 | 1994-11-25 | An ink jet recording head, an ink jet unit and an ink jet apparatus using said recording head |
CN94119807A CN1096950C (zh) | 1993-11-26 | 1994-11-25 | 用于通过排放油墨来进行记录的喷墨记录头 |
EP94118590A EP0656261B1 (en) | 1993-11-26 | 1994-11-25 | An ink jet recording head, an ink jet unit and an ink jet apparatus using said recording head |
ES94118590T ES2148269T3 (es) | 1993-11-26 | 1994-11-25 | Cabezal para la impresion por chorros de tinta, unidad de chorros de tinta y aparato para la impresion por chorros de tinta que comprende dicho cabezal de impresion. |
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Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP30518693A JP3155416B2 (ja) | 1993-12-06 | 1993-12-06 | インクジェットヘッドおよびインクジェット装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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JPH07156405A true JPH07156405A (ja) | 1995-06-20 |
JP3155416B2 JP3155416B2 (ja) | 2001-04-09 |
Family
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Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP30518693A Expired - Lifetime JP3155416B2 (ja) | 1993-11-26 | 1993-12-06 | インクジェットヘッドおよびインクジェット装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3155416B2 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008246715A (ja) * | 2007-03-29 | 2008-10-16 | Brother Ind Ltd | 液体吐出装置 |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2004268454A (ja) | 2003-03-10 | 2004-09-30 | Brother Ind Ltd | インクジェットヘッド |
-
1993
- 1993-12-06 JP JP30518693A patent/JP3155416B2/ja not_active Expired - Lifetime
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JP2008246715A (ja) * | 2007-03-29 | 2008-10-16 | Brother Ind Ltd | 液体吐出装置 |
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JP3155416B2 (ja) | 2001-04-09 |
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