JPH07171956A - インク噴射記録ヘッド - Google Patents
インク噴射記録ヘッドInfo
- Publication number
- JPH07171956A JPH07171956A JP31827293A JP31827293A JPH07171956A JP H07171956 A JPH07171956 A JP H07171956A JP 31827293 A JP31827293 A JP 31827293A JP 31827293 A JP31827293 A JP 31827293A JP H07171956 A JPH07171956 A JP H07171956A
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- head
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 熱エネルギを利用してインク液滴を記録媒体
に向けて飛翔させる形式の記録装置に関するもので、イ
ンク吐出用ノズルが直線状に高密度に並ぶ長尺ラインヘ
ッドの加工・組立が容易な方法を提供することを目的と
する。 【構成】 直線状に並ぶ吐出オリフィス列からなる２組
のサーマルインクジェットプリントヘッドを直線状に接
続して１組のヘッドとしたインク噴射記録ヘッドにおい
て、その接続部での印字ドット密度が他の部分と変わら
ないようインク吐出方向が中央部寄りとなるようにイン
ク吐出用ノズルの方向を傾斜させた構成とする。
に向けて飛翔させる形式の記録装置に関するもので、イ
ンク吐出用ノズルが直線状に高密度に並ぶ長尺ラインヘ
ッドの加工・組立が容易な方法を提供することを目的と
する。 【構成】 直線状に並ぶ吐出オリフィス列からなる２組
のサーマルインクジェットプリントヘッドを直線状に接
続して１組のヘッドとしたインク噴射記録ヘッドにおい
て、その接続部での印字ドット密度が他の部分と変わら
ないようインク吐出方向が中央部寄りとなるようにイン
ク吐出用ノズルの方向を傾斜させた構成とする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、熱エネルギを利用して
インク液滴を記録媒体に向けて飛翔させる形式の記録装
置に関するものである。
インク液滴を記録媒体に向けて飛翔させる形式の記録装
置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】パルス加熱によってインクの一部を急速
に気化させ、その膨張力によってインク液滴をオリフィ
スから吐出させる方式のインクジェット記録装置は特開
昭４８−９６２２号公報、特開昭５４−５１８３７号公
報等によって開示されている。
に気化させ、その膨張力によってインク液滴をオリフィ
スから吐出させる方式のインクジェット記録装置は特開
昭４８−９６２２号公報、特開昭５４−５１８３７号公
報等によって開示されている。
【０００３】このパルス加熱の最も簡便な方法は発熱抵
抗体にパルス通電することであるが、このパルス通電す
るための駆動用ＬＳＩと保護層の不要な薄膜発熱抵抗体
を同一シリコン基板上に形成して、従来にない小形、高
熱効率のインクジェットプリントヘッド（以下ヘッドと
いう）を実現できることは、本出願人が特願平４−３４
７１５０号、特願平５−６８２５７号で記載している通
りである。そしてこの技術を適用すると、特願平５−９
０１２３号記載のように、インク吐出用ノズルを２次元
的に大規模且つ高密度に集積して形成することが可能と
なり、このヘッドを用いれば、例えば３０〜６０ｐｐｍ
（ページ／分）のＡ４フルカラープリンタさえ実現する
ことができた。
抗体にパルス通電することであるが、このパルス通電す
るための駆動用ＬＳＩと保護層の不要な薄膜発熱抵抗体
を同一シリコン基板上に形成して、従来にない小形、高
熱効率のインクジェットプリントヘッド（以下ヘッドと
いう）を実現できることは、本出願人が特願平４−３４
７１５０号、特願平５−６８２５７号で記載している通
りである。そしてこの技術を適用すると、特願平５−９
０１２３号記載のように、インク吐出用ノズルを２次元
的に大規模且つ高密度に集積して形成することが可能と
なり、このヘッドを用いれば、例えば３０〜６０ｐｐｍ
（ページ／分）のＡ４フルカラープリンタさえ実現する
ことができた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上記したように高速プ
リンタが実現できた理由は勿論ラインヘッドが製造可能
となったことによる。しかし、このラインヘッドはＳｉ
ウエハを利用したモノリシックＬＳＩ基板から製造する
ため、ラインヘッドの中央部において前記ヘッドを接続
したものとなっている。このため、接続された中央部に
おいても印字すべきドット密度は他の部分と違えないよ
うにする必要があり、ドット密度が高くなればなる程こ
の接続が技術的に困難となってくる。
リンタが実現できた理由は勿論ラインヘッドが製造可能
となったことによる。しかし、このラインヘッドはＳｉ
ウエハを利用したモノリシックＬＳＩ基板から製造する
ため、ラインヘッドの中央部において前記ヘッドを接続
したものとなっている。このため、接続された中央部に
おいても印字すべきドット密度は他の部分と違えないよ
うにする必要があり、ドット密度が高くなればなる程こ
の接続が技術的に困難となってくる。
【０００５】本発明の目的は、ドット密度が高くなって
もこの接続・組立が容易な方法を提供し、ラインヘッド
のような長尺ヘッドを容易に実現できるようにすること
である。
もこの接続・組立が容易な方法を提供し、ラインヘッド
のような長尺ヘッドを容易に実現できるようにすること
である。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記目的は、発熱抵抗体
と、該発熱抵抗体を駆動させる駆動手段と、直線状に並
んだインク吐出用ノズル列とを有するサーマルインクジ
ェットプリントヘッドの２組を、前記サーマルインクジ
ェットプリントヘッドの端部にある接続部で直線状に接
続して１つのラインヘッドとしたインク噴射記録ヘッド
において、前記接続部での印字ドット密度が他の部分と
変わらないようにするため、インク吐出方向が前記接続
部寄りとなるようインク吐出用ノズルの方向を傾斜させ
ることによって達成される。
と、該発熱抵抗体を駆動させる駆動手段と、直線状に並
んだインク吐出用ノズル列とを有するサーマルインクジ
ェットプリントヘッドの２組を、前記サーマルインクジ
ェットプリントヘッドの端部にある接続部で直線状に接
続して１つのラインヘッドとしたインク噴射記録ヘッド
において、前記接続部での印字ドット密度が他の部分と
変わらないようにするため、インク吐出方向が前記接続
部寄りとなるようインク吐出用ノズルの方向を傾斜させ
ることによって達成される。
【０００７】
【作用】上記のように構成されたヘッドは、接続部を介
してその右半分のノズルは少し左寄りに、左半分のノズ
ルは同じ角度だけ右寄りにインク液滴を吐出するため、
吐出面（ヘッド面）から例えば１ｍｍ離れた位置を走行
する記録紙上では、ヘッドの接続部でのオリフィス間距
離が他のオリフィス間距離より大きくても、記録紙上の
印字ドット密度を均一化させることが可能となる。この
ことは、左右のヘッドの接続部付近の構成とか端面形
成、並びに組立てを容易にさせる大きな利点を有するこ
とになる。
してその右半分のノズルは少し左寄りに、左半分のノズ
ルは同じ角度だけ右寄りにインク液滴を吐出するため、
吐出面（ヘッド面）から例えば１ｍｍ離れた位置を走行
する記録紙上では、ヘッドの接続部でのオリフィス間距
離が他のオリフィス間距離より大きくても、記録紙上の
印字ドット密度を均一化させることが可能となる。この
ことは、左右のヘッドの接続部付近の構成とか端面形
成、並びに組立てを容易にさせる大きな利点を有するこ
とになる。
【０００８】
【実施例】以下、図面を用いて実施例を説明する。
【０００９】図１は本実施例の一例を示す断面図であ
る。駆動用ＬＳＩデバイス５が形成されているＳｉ基板
１上に保護層の不要な発熱抵抗体２が一体的に形成さ
れ、この基板上に共通インク通路１１、個別インク通路
１０、インク吐出用ノズル８、オリフィス１９が形成さ
れている。前記Ｓｉ基板１には共通インク通路１３が設
けられており、該通路１３とフレーム１６内のインク通
路１５とはシリコン基板内連結穴１４によって継がって
おり、外部よりインクが供給される。インク吐出用ノズ
ル８と発熱抵抗体２、及びこれにつながる個別インク通
路１０は図１の紙面に垂直方向に例えば３６０ｄｐｉ
（ドット／インチ）の密度で並んでおり、Ａ４サイズの
ラインヘッドの場合、１５１２ケのノズルを持つ１／２
サイズのヘッドを２本、接続部で接続・組立てすること
によって３０２４ドットのＡ４フルサイズのラインヘッ
ドとすることができることは、本出願人が特願平４−３
４７１５０号、特願平５−６８２５７号、特願平５−９
０１２３号に記載した通りである。本発明は、この接続
部で接続・組立てする容易な方法を提供するのが目的で
あり、その具体例を図２に示す。
る。駆動用ＬＳＩデバイス５が形成されているＳｉ基板
１上に保護層の不要な発熱抵抗体２が一体的に形成さ
れ、この基板上に共通インク通路１１、個別インク通路
１０、インク吐出用ノズル８、オリフィス１９が形成さ
れている。前記Ｓｉ基板１には共通インク通路１３が設
けられており、該通路１３とフレーム１６内のインク通
路１５とはシリコン基板内連結穴１４によって継がって
おり、外部よりインクが供給される。インク吐出用ノズ
ル８と発熱抵抗体２、及びこれにつながる個別インク通
路１０は図１の紙面に垂直方向に例えば３６０ｄｐｉ
（ドット／インチ）の密度で並んでおり、Ａ４サイズの
ラインヘッドの場合、１５１２ケのノズルを持つ１／２
サイズのヘッドを２本、接続部で接続・組立てすること
によって３０２４ドットのＡ４フルサイズのラインヘッ
ドとすることができることは、本出願人が特願平４−３
４７１５０号、特願平５−６８２５７号、特願平５−９
０１２３号に記載した通りである。本発明は、この接続
部で接続・組立てする容易な方法を提供するのが目的で
あり、その具体例を図２に示す。
【００１０】図２は図１に示されるラインヘッドのＡ−
Ａ´断面図であり、特にその中央での接続部付近を示す
ものである。同一フレーム１６上に、例えば１５１２ケ
のインク吐出用ノズル８を持つ１／２サイズのラインヘ
ッドが２本、突き合わされて直線状になるよう接続実装
され、３０２４ケのインク吐出用ノズルを持つＡ４サイ
ズのラインヘッドとなっている。本実施例の場合、図２
に示されているように、右側のインク吐出用ノズル８は
左側に例えば３°傾斜し、左側のインク吐出用ノズル８
は右側に３°傾斜している（θ＝３°）。
Ａ´断面図であり、特にその中央での接続部付近を示す
ものである。同一フレーム１６上に、例えば１５１２ケ
のインク吐出用ノズル８を持つ１／２サイズのラインヘ
ッドが２本、突き合わされて直線状になるよう接続実装
され、３０２４ケのインク吐出用ノズルを持つＡ４サイ
ズのラインヘッドとなっている。本実施例の場合、図２
に示されているように、右側のインク吐出用ノズル８は
左側に例えば３°傾斜し、左側のインク吐出用ノズル８
は右側に３°傾斜している（θ＝３°）。
【００１１】なお、このように全てのノズルが小さな一
定角度だけ傾斜するようにオリフィスプレート９を製造
するのは、次のようにすれば比較的容易である。第１の
方法は、Ｎｉ板上に被覆した厚いフィルムレジスト（５
０μｍ）を斜め（θ＝３°）露光して３°傾斜したノズ
ル柱を作り、これに４０〜４５μｍの厚さとなるように
Ｎｉメッキしてオリフィスプレート９を作る方法であ
る。第２の方法は感光性ガラス、例えば（株）ＨＯＹＡ
製ガラスセラミックスＰＥＧ３などを斜め露光してオリ
フィスプレート９にするもので、この場合の厚さも４０
〜１００μｍが可能である。
定角度だけ傾斜するようにオリフィスプレート９を製造
するのは、次のようにすれば比較的容易である。第１の
方法は、Ｎｉ板上に被覆した厚いフィルムレジスト（５
０μｍ）を斜め（θ＝３°）露光して３°傾斜したノズ
ル柱を作り、これに４０〜４５μｍの厚さとなるように
Ｎｉメッキしてオリフィスプレート９を作る方法であ
る。第２の方法は感光性ガラス、例えば（株）ＨＯＹＡ
製ガラスセラミックスＰＥＧ３などを斜め露光してオリ
フィスプレート９にするもので、この場合の厚さも４０
〜１００μｍが可能である。
【００１２】このようにして作成した、例えば５インチ
ウエハと同サイズのオリフィスプレート９を隔壁１２が
形成されているＳｉウエハ１に位置合わせして接着し、
１／２サイズのラインヘッドに切り出してフレーム１６
上に接続、実装したのが図２である。図のようにオリフ
ィスプレート９内のインク吐出用ノズルが３°傾斜して
いると、該オリフィスプレート９から吐出されるインク
液滴の飛跡もほぼ３°傾斜する。本実施例の場合はドッ
ト密度を３６０ｄｐｉとしているので、個別インク通路
１０の幅は５０μｍ、隔壁１２の厚さは２０μｍであ
る。従って、オリフィスプレート９から１ｍｍ離れた位
置を走行する記録紙１８上では約５２μｍだけずれた位
置に印字されるので、ヘッド端面での切断位置は本来の
切断位置より５２μｍだけ離れた位置で良いことにな
る。すなわち、接続部での個別インク通路１０を形成す
る隔壁１２の厚さは本来２０μｍ／２＝１０μｍまで薄
くしなければならなかったが、本発明により１０μｍ＋
５２μｍ＝６２μｍまで大幅な余裕を持たせることが可
能となる。このことはヘッド端面の切断を容易にするば
かりでなく、気泡発生時の圧力変動に対する信頼性を確
保し、接続、実装も容易となる。現実的には前記６２μ
ｍの隔壁厚さを５０〜５５μｍとし、接着剤の侵入によ
る拡幅の影響を解消させる方が良いことが分っている。
また、この傾斜角度θについてもオリフィスプレート９
と記録紙１８との距離にも依存し、また接続部での隔壁
厚さの最小値は２０μｍまで許されるので、θ＝０.５
〜１０°の範囲、好ましくはθ＝３〜６°で選ぶことが
可能である。但しこの傾斜角をあまり大きくするのはオ
リフィスプレート９の製造を難しくするのであまり好ま
しいとは言えない。
ウエハと同サイズのオリフィスプレート９を隔壁１２が
形成されているＳｉウエハ１に位置合わせして接着し、
１／２サイズのラインヘッドに切り出してフレーム１６
上に接続、実装したのが図２である。図のようにオリフ
ィスプレート９内のインク吐出用ノズルが３°傾斜して
いると、該オリフィスプレート９から吐出されるインク
液滴の飛跡もほぼ３°傾斜する。本実施例の場合はドッ
ト密度を３６０ｄｐｉとしているので、個別インク通路
１０の幅は５０μｍ、隔壁１２の厚さは２０μｍであ
る。従って、オリフィスプレート９から１ｍｍ離れた位
置を走行する記録紙１８上では約５２μｍだけずれた位
置に印字されるので、ヘッド端面での切断位置は本来の
切断位置より５２μｍだけ離れた位置で良いことにな
る。すなわち、接続部での個別インク通路１０を形成す
る隔壁１２の厚さは本来２０μｍ／２＝１０μｍまで薄
くしなければならなかったが、本発明により１０μｍ＋
５２μｍ＝６２μｍまで大幅な余裕を持たせることが可
能となる。このことはヘッド端面の切断を容易にするば
かりでなく、気泡発生時の圧力変動に対する信頼性を確
保し、接続、実装も容易となる。現実的には前記６２μ
ｍの隔壁厚さを５０〜５５μｍとし、接着剤の侵入によ
る拡幅の影響を解消させる方が良いことが分っている。
また、この傾斜角度θについてもオリフィスプレート９
と記録紙１８との距離にも依存し、また接続部での隔壁
厚さの最小値は２０μｍまで許されるので、θ＝０.５
〜１０°の範囲、好ましくはθ＝３〜６°で選ぶことが
可能である。但しこの傾斜角をあまり大きくするのはオ
リフィスプレート９の製造を難しくするのであまり好ま
しいとは言えない。
【００１３】図１、図２に示すヘッドはノズル列が一本
である単色ヘッドの場合を示しているが、複数のノズル
列からなる一体構造のカラーヘッド（特願平５−９０１
２３号）の場合にも全く同一の技術が適用できることは
更めて説明するまでもないであろう。
である単色ヘッドの場合を示しているが、複数のノズル
列からなる一体構造のカラーヘッド（特願平５−９０１
２３号）の場合にも全く同一の技術が適用できることは
更めて説明するまでもないであろう。
【００１４】また、図１、図２に示すヘッドはインク吐
出方向と発熱抵抗体２がほぼ垂直の場合であるが、これ
が平行であるヘッドの場合にも同様の技術が適用でき
る。この場合は、個別インク通路の方向がオリフィス面
と直角になっている従来形式に比べ、０.５〜１０°の
適当な角度だけ個別インク通路を傾斜させ、これが対向
するように２本の１／２サイズのヘッドを組立実装すれ
ば良い。この形式のヘッドは複数のノズル列を一体型に
することは出来ないが、このようにして組み立てられた
単色のラインヘッドを複数本組み合わせてカラーヘッド
にすることは可能である。
出方向と発熱抵抗体２がほぼ垂直の場合であるが、これ
が平行であるヘッドの場合にも同様の技術が適用でき
る。この場合は、個別インク通路の方向がオリフィス面
と直角になっている従来形式に比べ、０.５〜１０°の
適当な角度だけ個別インク通路を傾斜させ、これが対向
するように２本の１／２サイズのヘッドを組立実装すれ
ば良い。この形式のヘッドは複数のノズル列を一体型に
することは出来ないが、このようにして組み立てられた
単色のラインヘッドを複数本組み合わせてカラーヘッド
にすることは可能である。
【００１５】
【発明の効果】本発明によれば、高密度に配列されたオ
リフィス列を持つヘッドを２本、直線状に組立実装して
１本の長尺ラインヘッドにする場合でも、その接続部で
の印字ドット密度が他の部分と変わらず、しかもヘッド
の切断、組立、実装が非常に容易に行なうことができ
る。
リフィス列を持つヘッドを２本、直線状に組立実装して
１本の長尺ラインヘッドにする場合でも、その接続部で
の印字ドット密度が他の部分と変わらず、しかもヘッド
の切断、組立、実装が非常に容易に行なうことができ
る。
【図１】 本発明になるサーマルインクジェットプリン
トヘッドの一実施例を示す側面断面図である。
トヘッドの一実施例を示す側面断面図である。
【図２】 図１のＡ−Ａ´断面図である。
１はＳｉ基板、２は発熱抵抗体、３は共通電極、４は個
別電極、５は駆動用ＬＳＩデバイス、６及び７は駆動用
配線電極、８はインク吐出用ノズル、９はオリフィスプ
レート、１０は個別インク通路、１１は共通インク通
路、１２は隔壁、１３はＳｉ基板内共通インク通路、１
４は連結穴、１５はフレーム内インク通路、１６はフレ
ーム、１７は吐出インク飛跡、１８は記録紙、１９はオ
リフィスである。
別電極、５は駆動用ＬＳＩデバイス、６及び７は駆動用
配線電極、８はインク吐出用ノズル、９はオリフィスプ
レート、１０は個別インク通路、１１は共通インク通
路、１２は隔壁、１３はＳｉ基板内共通インク通路、１
４は連結穴、１５はフレーム内インク通路、１６はフレ
ーム、１７は吐出インク飛跡、１８は記録紙、１９はオ
リフィスである。
Claims (2)
- 【請求項１】 発熱抵抗体と、該発熱抵抗体を駆動させ
る駆動手段と、直線状に並んだインク吐出用ノズル列と
を有するサーマルインクジェットプリントヘッドの２組
を、前記サーマルインクジェットプリントヘッドの端部
にある接続部で直線状に接続して１つのラインヘッドと
したインク噴射記録ヘッドにおいて、インク吐出方向が
前記接続部寄りとなるようインク吐出用ノズルの方向を
傾斜させたことを特徴とするインク噴射記録ヘッド。 - 【請求項２】前記インク吐出用ノズルの傾斜はθ＝０.
５〜１０°、好ましくはθ＝３〜６°であることを特徴
とする請求項１記載のインク噴射記録ヘッド。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31827293A JP3335736B2 (ja) | 1993-12-17 | 1993-12-17 | インク噴射記録ヘッド |
| US08/228,897 US5666140A (en) | 1993-04-16 | 1994-04-18 | Ink jet print head |
| US08/439,936 US5896154A (en) | 1993-04-16 | 1995-05-12 | Ink jet printer |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31827293A JP3335736B2 (ja) | 1993-12-17 | 1993-12-17 | インク噴射記録ヘッド |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07171956A true JPH07171956A (ja) | 1995-07-11 |
| JP3335736B2 JP3335736B2 (ja) | 2002-10-21 |
Family
ID=18097356
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP31827293A Expired - Fee Related JP3335736B2 (ja) | 1993-04-16 | 1993-12-17 | インク噴射記録ヘッド |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3335736B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6955417B2 (en) | 2002-03-28 | 2005-10-18 | Fuji Photo Film Co., Ltd. | Inkjet recording head and inkjet printer |
| JP2013226688A (ja) * | 2012-04-25 | 2013-11-07 | Canon Inc | 液体吐出ヘッドの製造方法及び露光方法 |
-
1993
- 1993-12-17 JP JP31827293A patent/JP3335736B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6955417B2 (en) | 2002-03-28 | 2005-10-18 | Fuji Photo Film Co., Ltd. | Inkjet recording head and inkjet printer |
| JP2013226688A (ja) * | 2012-04-25 | 2013-11-07 | Canon Inc | 液体吐出ヘッドの製造方法及び露光方法 |
| US8877433B2 (en) | 2012-04-25 | 2014-11-04 | Canon Kabushiki Kaisha | Method of manufacturing liquid injection head and exposure method |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3335736B2 (ja) | 2002-10-21 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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