JPH0839804A - Ink jet head and ink jet device using the same - Google Patents

Ink jet head and ink jet device using the same

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JPH0839804A
JPH0839804A JP6177154A JP17715494A JPH0839804A JP H0839804 A JPH0839804 A JP H0839804A JP 6177154 A JP6177154 A JP 6177154A JP 17715494 A JP17715494 A JP 17715494A JP H0839804 A JPH0839804 A JP H0839804A
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JP
Japan
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substrate
liquid chamber
separation groove
ink jet
ink
Prior art date
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Pending
Application number
JP6177154A
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Japanese (ja)
Inventor
Minoru Nozawa
実 野澤
Mitsuji Kitani
充志 木谷
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Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
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Publication date
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Priority to EP94118590A priority patent/EP0656261B1/en
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Priority to ES94118590T priority patent/ES2148269T3/en
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Abstract

PURPOSE:To prevent a seal resin from flowing in an ink emitting nozzle by making the wettability of the contact surface with a substrate of a wall constituting a separation groove or the surface of the substrate opposed to the contact surface higher than that of the inner wall of the separation groove. CONSTITUTION:The separation grooves 130 of a common liquid chamber and the liquid separation grooves 110 of a nozzle part are filled with a seal resin to separate the liquid chamber and nozzles. The contact surfaces 150 coming into contact with the inner wall substrate sides of the separation grooves 130 of the common liquid chamber are made different in wettability and the wettability of the inner walls of the separation grooves 130 of the common liquid chamber is made higher than that of the contact surfaces 150. In order to provide wettability difference between the inner walls of the separation grooves 130 of the common liquid chamber and the contact surfaces of the contact surfaces 150 of them, water repelling treatment applying a water repelling material to the contact surfaces 150 of the separation grooves 130 of the common liquid chamber and/or the parts opposed to the contact surfaces 150 on the substrate side may be performed or water repelling treatment may be applied to the inner wall part of the grooves.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、記録用の液体(インク
等)を飛翔液滴として吐出口(オリフィス)から吐出さ
せて、記録媒体に付着させることによって記録を行うイ
ンクジェット装置に搭載されるインクジェットヘッドに
関するもので、とりわけカラー用のインクジェットヘッ
ドに関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention is mounted on an ink jet apparatus for recording by ejecting a recording liquid (ink or the like) as droplets from a discharge port (orifice) and adhering it to a recording medium. The present invention relates to an inkjet head, and more particularly to a color inkjet head.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、インクジェットヘッドにおいて
は、特開昭55−132253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。
2. Description of the Related Art Conventionally, in an ink jet head, as described in JP-A-55-132253, an electricity / heat converter formed on a silicon substrate, a recording ink ejection port on the silicon substrate, It is configured by joining an ink flow path having a heat acting portion by the electrothermal converter and a top plate having a recess for forming a common liquid chamber for supplying ink to the ink flow path.

【0003】また、インクジェットヘッドにおいては、
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、前記駆動回路を作り込んだシリコン基
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。
Further, in the ink jet head,
A drive circuit for driving the electricity / heat converter arranged on the silicon substrate is built in the silicon substrate. A wiring board for drawing out wiring from the drive circuit of the silicon substrate is provided, and the silicon substrate in which the drive circuit is formed and the wiring board are arranged adjacent to each other on the heat dissipation member.

【0004】前記駆動回路を作り込み電気熱変換体を備
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
は電気、熱変換体より引き出された一方のアルミ配線は
シリコン基板内につく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、一括し2層配線により該シリ
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ている。
The electric connection between the drive circuit and the terminals arranged on the silicon substrate provided with the electrothermal converter is electric, and one aluminum wiring drawn out from the heat converter is inside the silicon substrate. Connected to the drive circuit
The other aluminum wiring is collectively led out to the end of the silicon substrate by the two-layer wiring and connected to the common terminal of the power source on the wiring board by wire bonding.

【0005】さらには、カラーインクジェットヘッドは
図5に示す様にインクジェットヘッドを複数個並べたイ
ンクジェットユニット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
ジェットヘッドの個数倍かかることになりコストアップ
となる。
Further, as shown in FIG. 5, the color ink jet head uses an ink jet unit in which a plurality of ink jet heads are arranged to perform multicolor color printing. According to the above-mentioned conventional example, when a plurality of inkjet heads are arranged, it is difficult to make the apparatus compact and the speed is increased, but the cost is increased by the number of inkjet heads.

【0006】そこで、インク吐出用ノズル付き天板の共
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で一つのインクジェットヘッドで多
色の印字が可能となり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
を提供できる提案が行われている。
Therefore, by dividing the common liquid chamber of the top plate with the nozzles for ejecting ink into a plurality of parts and supplying a plurality of kinds of ink to each of the divided liquid chambers, one ink jet head can perform multicolor printing. It has been proposed that an inkjet head can be made compact and an inexpensive color inkjet head can be provided.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとしている課題】しかしながら、上
記構成の場合、天板の複数の共通液室を確実に分離する
必要がある。複数の共通液室を分離する場合、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)を設けてあ
り、前記分離溝は、各液室間の前記インク吐出用ノズル
間まで続いている。
However, in the case of the above construction, it is necessary to surely separate the plurality of common liquid chambers of the top plate. When separating multiple common liquid chambers, a groove for pouring a sealing resin for separation between each common liquid chamber of a silicon substrate with a drive circuit and a top plate with ink discharge nozzles equipped with multiple common liquid chambers. (Hereinafter referred to as a separation groove) is provided, and the separation groove continues between the ink ejection nozzles between the liquid chambers.

【0008】さらに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る。
Furthermore, when the separation sealing resin is poured between the common liquid chambers, it is necessary to ensure that the sealing resin stops at the separation groove and does not flow into the ink ejection nozzle.

【0009】検討の結果、封止樹脂の注入量を極微量に
制御してやらないとインク吐出用ノズルに封止樹脂が流
れ込み、その結果、歩留りが悪いと言う解決すべき課題
があることが判った。
As a result of the study, it was found that if the injection amount of the sealing resin is not controlled to an extremely small amount, the sealing resin will flow into the ink ejection nozzle, resulting in poor yield. .

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】本発明に依れば、共通液
室間に分離用の封止剤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(以後ダミーノズルと称する)を設け、共通液室
及びノズル部の封止樹脂注入溝の側壁部に撥水材を被覆
することによりインク吐出用ノズルに封止樹脂が流れ込
むのを防止する。よって、確実に歩留まりよく液室を分
離することが可能となるものである。
According to the present invention, in the ink jet recording head in which the sealant injection groove for separation is provided between the common liquid chambers, the ink injection nozzle is lined with the ink ejection nozzle. A liquid chamber separation groove (hereinafter referred to as a dummy nozzle) is provided at the same interval and height as the nozzle, and the common liquid chamber and the side wall of the sealing resin injection groove of the nozzle are covered with a water repellent material for ink ejection. Prevent the sealing resin from flowing into the nozzle. Therefore, it is possible to reliably separate the liquid chambers with good yield.

【0011】さらには、本発明の構成(共通液室及びノ
ズル部の封止樹脂注入溝の側壁部に撥水材を被覆された
構成)を取らないものにたいして、確実性が増すのでダ
ミーノズル数を少なくでき、インクジェット記録ヘッド
を小さくすることが可能である。
Further, the number of dummy nozzles is increased because the certainty is increased as compared with the case where the constitution of the present invention (the constitution in which the side wall portion of the sealing resin injection groove of the common liquid chamber and the nozzle portion is covered with the water repellent material) is not provided. Can be reduced, and the ink jet recording head can be reduced in size.

【0012】[0012]

【実施例】以下本発明の実施例を説明する。EXAMPLES Examples of the present invention will be described below.

【0013】図1は本発明の一例を示す溝付き天板を示
す斜視図であり、図2は図1の溝付き天板の封止樹脂注
入溝部の拡大斜視図、図3は本発明の一例を示すインク
ジェット記録ヘッドの構成図、図4は基板の一例を示す
斜視図である。
FIG. 1 is a perspective view showing a grooved top plate showing an example of the present invention, FIG. 2 is an enlarged perspective view of a sealing resin injection groove portion of the grooved top plate of FIG. 1, and FIG. FIG. 4 is a configuration diagram of an inkjet recording head showing an example, and FIG. 4 is a perspective view showing an example of a substrate.

【0014】図1に於て、100はインク吐出用ノズ
ル、110はノズル部の複数の液室分離溝(ダミーノズ
ル)、115はダミーノズル壁、130は共通液室分離
溝、150は共通液室分離溝の基板側との当接面、16
0はオリフィスプレート、170は共通液室分離溝の封
止剤注入口、180は共通液室である。
In FIG. 1, 100 is an ink ejection nozzle, 110 is a plurality of liquid chamber separating grooves (dummy nozzles) in the nozzle portion, 115 is a dummy nozzle wall, 130 is a common liquid chamber separating groove, and 150 is a common liquid. A contact surface of the chamber separation groove with the substrate side, 16
Reference numeral 0 is an orifice plate, 170 is a sealant injection port for the common liquid chamber separation groove, and 180 is a common liquid chamber.

【0015】図2に於て120は、液室分離溝110
(ダミーノズル)のオリフィスプレート160にあいて
いる穴からなる記録用インク吐出口であり、ダミーノズ
ル110は、インク吐出用ノズル100と同じ間隔で配
され、中心の2本分幅の広いダミーノズル110が共通
液室の分離溝130とつながっており、その外側の左右
に各々3本のダミーノズル110があり計7本となる。
In FIG. 2, 120 is a liquid chamber separation groove 110.
(Dummy nozzle) is a recording ink ejection port formed of a hole formed in the orifice plate 160, and the dummy nozzles 110 are arranged at the same intervals as the ink ejection nozzles 100 and are wide by the width of two central nozzles. 110 are connected to the separation groove 130 of the common liquid chamber, and three dummy nozzles 110 are provided on each of the left and right sides of the common liquid chamber 130, for a total of seven.

【0016】本発明は図4に示すように吐出エネルギー
を発生する複数のエネルギー発生体300を配置された
シリコンからなる基板190と図1乃至図3に示すよう
に記録用インク吐出口120とインク流路であるインク
吐出用ノズル100と該ノズル100にインクを供給す
る複数の共通液室180を備えた溝付き天板200と前
記基板190とを接合して構成される。
According to the present invention, as shown in FIG. 4, a substrate 190 made of silicon on which a plurality of energy generators 300 for generating ejection energy are arranged, and a recording ink ejection port 120 and ink as shown in FIGS. A grooved top plate 200 having a nozzle 100 for ejecting ink, which is a flow path, and a plurality of common liquid chambers 180 for supplying ink to the nozzle 100, and the substrate 190 are joined together.

【0017】さらに、210はアルミプレートでシリコ
ン基板からの放熱を行っている。また前記シリコン基板
は熱伝導性のよい接着剤により前記アルミプレート21
0に接着されている。
Further, 210 is an aluminum plate for radiating heat from the silicon substrate. In addition, the silicon substrate is made of an adhesive having good thermal conductivity,
It is glued to 0.

【0018】共通液室分離溝130とノズル部の液室分
離溝110には封止用樹脂が充填され、液室、ノズルの
分離を行う。共通液室分離溝130の内壁基板側と当接
する当接面150とは濡れ性が相違するように差を設け
てあり、液室分離溝部130の内壁は液室分離溝の当接
面150及び/または当接面150より濡れ性を良くし
てある。
The common liquid chamber separating groove 130 and the liquid chamber separating groove 110 of the nozzle portion are filled with a sealing resin to separate the liquid chamber and the nozzle. A difference is provided so as to have different wettability from the contact surface 150 of the common liquid chamber separation groove 130 that abuts against the inner wall substrate side, and the inner wall of the liquid chamber separation groove portion 130 has the contact surface 150 of the liquid chamber separation groove and the contact surface 150. The wettability is better than that of the contact surface 150.

【0019】共通液室分離溝130の内壁と共通液室分
離溝の当接面150とに濡れ性に差を設けるための手段
としては液室分離溝130の当接面150及び/または
当接面150と対向する部分の基板側に撥水材を塗布す
る等の撥水処理を行なうか、溝の内壁部分を親水処理す
ればよい。
As means for providing a difference in wettability between the inner wall of the common liquid chamber separation groove 130 and the contact surface 150 of the common liquid chamber separation groove, the contact surface 150 and / or the contact surface of the liquid chamber separation groove 130 is used. Water-repellent treatment such as coating a water-repellent material on the portion of the substrate facing the surface 150 may be performed, or the inner wall portion of the groove may be subjected to hydrophilic treatment.

【0020】実施例1 図1〜図3は本発明の第1実施例を示すものである。Embodiment 1 FIGS. 1 to 3 show a first embodiment of the present invention.

【0021】図1〜図3のインクジェットヘッドの液室
間の分離溝に封止剤を注入する場合、封止剤をディスペ
ンサーにて、溝付き天板の封止剤注入口後端のシリコン
基板上に塗布する。塗布した封止剤は、毛管力によって
液室間の分離溝に注入され、ダミー溝に到達する。液室
間の分離溝とダミーノズル幅が異なるため、中央に幅の
広いダミーノズルが共通液室の分離溝につながってい
る。そして液室間の分離溝からダミーノズルに封止樹脂
が注入される場合、まず中央のダミーノズルのみに封止
剤が注入され、前記中央のダミーノズルに封止剤が満た
された状態になった時には、ダミーノズル壁115及び
共通液室分離溝の基板対向面150に撥水材が被覆され
ているため基板とそれらの壁間で封止樹脂の表面張力に
よるメニスカスが形成されるので外側隣のダミーノズル
よりオリフィスプレートと基板間へ封止樹脂が流れる。
よって、歩留まり良く、確実な液室・ノズルの分離が行
える。 実施例2 図4は、本発明にかかる第2の実施例を示すものであ
る。吐出用エネルギー発生体(例えば、電気熱変換体)
300が設けられた基板190の溝付き天板液室分離溝
側壁部の基板との当接面に撥水材310が被覆されてい
る。
When the sealant is injected into the separation groove between the liquid chambers of the ink jet head shown in FIGS. 1 to 3, the sealant is dispensed with a silicon substrate at the rear end of the sealant injection port of the grooved top plate. Apply on top. The applied sealant is injected into the separation groove between the liquid chambers by the capillary force and reaches the dummy groove. Since the separation groove between the liquid chambers and the dummy nozzle width are different, a wide dummy nozzle is connected to the separation groove of the common liquid chamber in the center. When the sealing resin is injected into the dummy nozzle from the separation groove between the liquid chambers, first, the sealing agent is injected only into the central dummy nozzle, and the central dummy nozzle is filled with the sealing agent. In this case, the dummy nozzle wall 115 and the substrate facing surface 150 of the common liquid chamber separation groove are covered with the water repellent material, so that a meniscus is formed between the substrate and those walls due to the surface tension of the sealing resin. The sealing resin flows from the dummy nozzle between the orifice plate and the substrate.
Therefore, the liquid chamber / nozzle can be separated with good yield and reliability. Second Embodiment FIG. 4 shows a second embodiment according to the present invention. Discharge energy generator (for example, electrothermal converter)
The water repellent material 310 is coated on the contact surface of the side wall of the grooved top plate liquid chamber separation groove of the substrate 190 on which the 300 is provided with the substrate.

【0022】作用は実施例1と同様であり、液室間の分
離溝からダミーノズルに封止樹脂が注入される場合、ま
ず中央のダミーノズルのみに封止剤が注入され、前記中
央のダミーノズルに封止剤が満たされた状態になった時
には、基板190のダミーノズル壁115及び共通液室
分離溝壁150の対向部に撥水材が被覆されているため
基板とそれらの壁間で封止樹脂の表面張力によるメニス
カスが形成されるので外側隣のダミーノズルよりオリフ
ィスプレートと基板間へ封止樹脂が流れる。よって、歩
留まり良く、確実な液室・ノズルの分離が行える。 実施例3 本発明にかかる第3の実施例は、基板190の溝付き天
板液室分離溝側壁部の基板側との当接面150及びダミ
ーノズル壁115・共通液室分離溝壁150の両方に、
撥水材が被覆されている。
The operation is the same as that of the first embodiment. When the sealing resin is injected into the dummy nozzle from the separation groove between the liquid chambers, the sealing agent is first injected only into the central dummy nozzle, and the central dummy is injected. When the nozzle is filled with the sealant, the water repellent material is coated on the opposing portions of the dummy nozzle wall 115 and the common liquid chamber separation groove wall 150 of the substrate 190, so that the space between the substrate and those walls is increased. Since the meniscus is formed by the surface tension of the sealing resin, the sealing resin flows between the orifice plate and the substrate from the dummy nozzle adjacent to the outside. Therefore, the liquid chamber / nozzle can be separated with good yield and reliability. Third Embodiment In the third embodiment according to the present invention, the contact surface 150 of the grooved top plate liquid chamber separation groove side wall portion of the substrate 190 with the substrate side, the dummy nozzle wall 115, and the common liquid chamber separation groove wall 150 are provided. To both
It is coated with a water repellent material.

【0023】作用は実施例1・2よりも効果的であり、
液室間の分離溝からダミーノズルに封止樹脂が注入され
る場合、まず中央のダミーノズルのみに封止剤が注入さ
れ、前記中央のダミーノズルに封止剤が満たされた状態
になった時には、基板190及びダミーノズル壁115
・共通液室分離溝壁の当接面150の両対向部に撥水材
が被覆されているため基板とそれらの壁間で封止樹脂の
表面張力によるメニスカスが形成されるので外側隣のダ
ミーノズルよりオリフィスプレートと基板間へ封止樹脂
が流れる。よって、歩留まり良く、確実な液室・ノズル
の分離が行える。 図6は本発明の4色一体のカラーイ
ンクジェットカートリッジ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。ここでキャリッジH
Cは駆動モーター5013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5
025、インクタンク部5026が装着される。500
2は紙押え板であり、キャリッジ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。5007,5
008はフォトカプラーであり、キャリッジのレバー5
006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
内開口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、501
9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、キャリッジと係合するカム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。
The operation is more effective than the first and second embodiments,
When the sealing resin is injected into the dummy nozzle from the separation groove between the liquid chambers, the sealing agent is first injected only into the central dummy nozzle, and the central dummy nozzle is filled with the sealing agent. Sometimes the substrate 190 and the dummy nozzle wall 115
Since the water repellent material is coated on both facing portions of the contact surface 150 of the common liquid chamber separation groove wall, a meniscus is formed between the substrate and these walls due to the surface tension of the sealing resin. The sealing resin flows from the nozzle between the orifice plate and the substrate. Therefore, the liquid chamber / nozzle can be separated with good yield and reliability. FIG. 6 is a schematic view of an inkjet recording apparatus IJRA to which a color inkjet cartridge of four colors according to the present invention is applied. Carriage H here
C is a carriage HC having a pin (not shown) that engages with the spiral groove 5005 of the lead screw 5004 that rotates via the driving force transmission gears 5011 and 5009 in association with the forward / reverse rotation of the drive motor 5013. It is reciprocated in the directions of arrows a and b. The recording head unit 5 is provided on the carriage HC.
025, the ink tank portion 5026 is mounted. 500
A paper pressing plate 2 presses the paper against the platen 5000 in the moving direction of the carriage. 5007,5
Reference numeral 008 is a photo coupler, which is a lever 5 of the carriage.
This is a home position detecting means for confirming the existence of 006 in this region and switching the rotation direction of the motor 5013. Reference numeral 5016 denotes a member that supports a cap member 5022 that caps the front surface of the recording head.
Is a suction means for sucking the inside of the cap, and performs suction recovery of the recording head through the opening 5023 in the cap. In this case, one cap sucks simultaneously four color nozzles. Further, 5017 is a cleaning blade, 501
Reference numeral 9 denotes a member that makes this blade movable in the front-rear direction, and these are supported by the main body support plate 5018. Reference numeral 5012 denotes a lever for starting suction for suction recovery, which moves with the movement of the cam 5020 that engages with the carriage, and the driving force from the drive motor moves by a known transmission means such as clutch switching. Controlled.

【0024】これらのキャッピング、クリーニング、吸
引回復は、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。本発
明は、特にインクジェット記録方式の中でも熱エネルギ
ーを利用して飛翔的液滴を形成し、記録を行うインクジ
ェット方式の記録ヘッド、記録装置において優れた効果
をもたらすものである。
The capping, cleaning, and suction recovery are configured so that the desired processing can be performed at their corresponding positions by the action of the lead screw 5005 when the carriage HC is positioned in the home position side area. As long as a desired operation is performed at a known timing, any of the above can be applied to this example. INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention brings excellent effects particularly in an inkjet type recording head and a recording device that form flying droplets by utilizing thermal energy among the inkjet recording types.

【0025】その代表的な構成や原理については、例え
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。
Regarding the typical structure and principle thereof, see, for example, US Pat. Nos. 4,723,129 and 4740.
What is done using the basic principles disclosed in 796 is preferred. This method can be applied to both the so-called on-demand type and continuous type, but especially in the case of the on-demand type, liquid (ink)
By applying at least one drive signal to the electrothermal converter arranged corresponding to the sheet or liquid path in which is stored, which corresponds to the recorded information and causes a rapid temperature rise exceeding nucleate boiling. , It is effective because it generates heat energy in the electrothermal converter and causes film boiling on the heat-acting surface of the recording head, resulting in the formation of bubbles in the liquid (ink) corresponding to this drive signal on a one-to-one basis. Is. The liquid (ink) is ejected through the ejection openings by the growth and contraction of the bubbles to form at least one droplet. It is more preferable to make this drive signal into a pulse shape because bubbles can be immediately and appropriately grown and contracted, so that liquid (ink) ejection with excellent responsiveness can be achieved.

【0026】このパルス形状の駆動信号としては、米国
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、さらに優れた記録を行うことができる。
As the pulse-shaped drive signal, those described in US Pat. Nos. 4,463,359 and 4,345,262 are suitable. If the conditions described in US Pat. No. 4,313,124 of the invention relating to the rate of temperature rise on the heat acting surface are adopted, more excellent recording can be performed.

【0027】記録ヘッドの構成としては、上述の各明細
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。
As the constitution of the recording head, in addition to the combination constitution of the discharge port, the liquid passage, and the electrothermal converter (the linear liquid passage or the right-angled liquid passage) as disclosed in the above-mentioned respective specifications. The present invention also includes configurations using US Pat. No. 4,558,333 and US Pat. No. 4,459,600, which disclose a configuration in which a heat acting portion is arranged in a bending region.

【0028】加えて、装置本体に装着されることで、装
置本体との電気的な接続や装置本体からのインクの供給
が可能になる交換自在のチップタイプの記録ヘッド、あ
るいは記録ヘッド自体に一体的にインクタンクが設けら
れたカートリッジタイプの記録ヘッドを用いた場合にも
本発明は有効である。
In addition, by being mounted on the apparatus main body, it can be electrically connected to the apparatus main body and can be supplied with ink from the apparatus main body by a replaceable chip type recording head or the recording head itself. The present invention is also effective when a cartridge-type recording head provided with an ink tank is used.

【0029】また、本発明の記録装置の構成として設け
られる、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。
Further, it is preferable to add recovery means for the recording head, preliminary auxiliary means, etc., which are provided as a configuration of the recording apparatus of the present invention, because the effects of the present invention can be further stabilized. If you list these specifically,
Capping means, cleaning means, pressurizing or sucking means for the recording head, preheating means using an electrothermal converter or another heating element or a combination thereof, and a preliminary ejection mode for performing ejection other than recording It is also effective to perform stable recording.

【0030】さらに、記録装置の記録モードとしては黒
色等の主流色のみを記録モードだけではなく、記録ヘッ
ドを一体的に構成するか複数個を組み合わせによってで
もよいが、異なる色の複色カラー、または混色によるフ
ルカラーの少なくとも一つを備えた装置にも本発明は極
めて有効である。
Further, as the recording mode of the recording apparatus, not only the mainstream color such as black but not only the recording mode, the recording head may be integrally formed or a plurality of them may be combined. The present invention is also extremely effective for a device provided with at least one of full colors by color mixing.

【0031】以上説明した本発明実施例においては、イ
ンクを液体として説明しているが、室温やそれ以下で固
化するインクであって、室温で軟化するもの、もしくは
液体であるもの、あるいは上述のインクジェット方式で
はインク自体を30℃以上70℃以下の範囲内で温度調
整を行ってインクの粘性を安定吐出範囲にあるように温
度制御するものが一般的であるから、使用記録信号付与
時にインクが液状をなすものであればよい。
In the embodiments of the present invention described above, the ink is described as a liquid, but it is an ink which solidifies at room temperature or lower and softens at room temperature, or a liquid, or the above-mentioned liquid. In the inkjet method, the temperature of the ink itself is generally adjusted within a range of 30 ° C. or higher and 70 ° C. or lower to control the temperature of the ink so that the viscosity of the ink is within a stable ejection range. It may be in a liquid form.

【0032】加えて、積極的に熱エネルギーによる昇温
をインクの固形状態から液体状態への状態変化のエネル
ギーとして使用せしめることで防止するか、またはイン
クの蒸発防止を目的として放置状態で固化するインクを
用いるかして、いずれにしても熱エネルギーの記録信号
に応じた付与によってインクが液化し、液状インクとし
て吐出するものや、記録媒体に到達する時点では既に固
化し始めるもの等のような、熱エネルギーによって初め
て液化する性質のインクの使用も本発明には適用可能で
ある。このような場合インクは、特開昭54−5684
7号公報あるいは特開昭60−71260号公報に記載
されるような、多孔質シート凹部または貫通孔に液状ま
たは固形物として保持された状態で、電気熱変換体に対
して対向するような形態としてもよい。本発明において
は、上述した各インクに対して最も有効なものは、上述
した膜沸騰方式を実行するものである。
In addition, the temperature rise due to thermal energy is positively prevented by using it as the energy for changing the state of the ink from the solid state to the liquid state, or the ink is solidified in a standing state for the purpose of preventing evaporation of the ink. In some cases, such as ink that is liquefied by applying heat energy according to a recording signal and ejected as a liquid ink, or one that has already started to solidify when it reaches a recording medium. The use of an ink having a property of being liquefied only by heat energy is also applicable to the present invention. In such a case, the ink is disclosed in JP-A-54-5684.
No. 7 or JP-A-60-71260, a mode in which the porous sheet is opposed to the electrothermal converter in the state of being held as a liquid or solid in the recess or through hole of the porous sheet. May be In the present invention, the most effective one for each of the above-mentioned inks is to execute the above-mentioned film boiling method.

【0033】さらに加えて、本発明に係る記録装置の形
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、リーダ等と組み合わせた複写装置、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
ものであっても良い。
In addition, as a form of the recording apparatus according to the present invention, in addition to one provided integrally or separately as an image output terminal of information processing equipment such as a word processor or a computer, a copying apparatus combined with a reader or the like, May take the form of a facsimile machine having a transmission / reception function.

【0034】[0034]

【発明の効果】従って、本発明に依れば、前記中央のダ
ミーノズルに封止剤が満たされた状態になった時に、基
板及び/またはダミーノズル壁・共通液室分離溝壁の基
板対向面に撥水材が被覆されているため基板とそれらの
壁間で封止樹脂の表面張力によるメニスカスが形成され
るので外側隣のダミーノズルよりオリフィスプレートと
基板間へ封止樹脂が流れる。よって、歩留まり良く、確
実な液室・ノズルの分離が行える。
Therefore, according to the present invention, when the central dummy nozzle is filled with the sealant, the substrate and / or the dummy nozzle wall / common liquid chamber separation groove wall faces the substrate. Since the surface is coated with the water repellent material, a meniscus is formed between the substrate and the walls due to the surface tension of the sealing resin, so that the sealing resin flows from the adjacent dummy nozzle on the outer side between the orifice plate and the substrate. Therefore, the liquid chamber / nozzle can be separated with good yield and reliability.

【0035】さらに、ダミーノズルの本数を少なくする
ことができ、基板の小型化ができ、1枚のウェハからの
取り個数が増える。その結果、インクジェット記録ヘッ
ドの部品の中でもっとも高い各種配線が形成された基板
のコストダウンをすることが可能となる。
Further, the number of dummy nozzles can be reduced, the substrate can be downsized, and the number of wafers taken from one wafer can be increased. As a result, it is possible to reduce the cost of the substrate on which various wirings, which are the highest among the components of the inkjet recording head, are formed.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の第1の実施例の溝付き天板の斜視図。FIG. 1 is a perspective view of a grooved top plate according to a first embodiment of the present invention.

【図2】図1の溝付き天板のノズル部の複数の液室分離
溝の拡大図。
FIG. 2 is an enlarged view of a plurality of liquid chamber separation grooves of a nozzle portion of the grooved top plate of FIG.

【図3】第1の実施例のインクジェット記録ヘッドの構
成図。
FIG. 3 is a configuration diagram of an inkjet recording head according to a first embodiment.

【図4】第2の実施例の基板の図。FIG. 4 is a diagram of a substrate according to a second embodiment.

【図5】インクジェット記録ヘッドを複数個並べたイン
クジェットユニットの斜視図。
FIG. 5 is a perspective view of an inkjet unit in which a plurality of inkjet recording heads are arranged.

【図6】カラーインクジェットカートリッジが適用され
るインクジェット記録装置の斜視図。
FIG. 6 is a perspective view of an inkjet recording apparatus to which a color inkjet cartridge is applied.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

100 インク吐出用ノズル 110 ノズル部の複数の液室分離溝 115 ダミーノズル壁 120 オリフィスプレートの穴 125 オリフイスプレートの穴に接続する溝 130 共通液室分離溝 150 液室分離溝の基板側当接面 160 オリフィスプレート 170 共通液室分離溝の封止剤注入口 180 共通液室 190 基板 200 溝付き天板 210 アルミプレート 300 吐出エネルギー発生体 310 撥水材 100 Ink Discharging Nozzle 110 Plural Liquid Chamber Separation Grooves in Nozzle 115 Dummy Nozzle Wall 120 Orifice Plate Hole 125 Groove Connecting to Hole in Orifice Plate 130 Common Liquid Chamber Separation Groove 150 Substrate Side Contact Surface of Liquid Chamber Separation Groove 160 Orifice plate 170 Common liquid chamber separation groove sealant inlet 180 Common liquid chamber 190 Substrate 200 Groove top plate 210 Aluminum plate 300 Discharge energy generator 310 Water repellent material

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 インクを吐出するための吐出エネルギー
を発生する複数の吐出エネルギー発生体を有する基板
と、該吐出エネルギー発生体に対応した複数の液流路を
構成するための複数の溝と、前記液流路にインクを供給
するための複数の共通液室を構成する複数の凹部と、前
記凹部間に互いの液室を分離するための分離溝を有する
溝付部材と、を接合すると共に前記分離溝に封止材を充
填することで、複数の液室のそれぞれが分離されたイン
クジェットヘッドであって、前記分離溝を構成する壁の
基板との当接面及び/または該当接面と対向する前記基
板表面の濡れ性より、前記分離溝の内壁の濡れ性の方が
高いことを特徴とするインクジェットヘッド。
1. A substrate having a plurality of ejection energy generators for generating ejection energy for ejecting ink, and a plurality of grooves for constituting a plurality of liquid flow paths corresponding to the ejection energy generators. While joining a plurality of recesses forming a plurality of common liquid chambers for supplying ink to the liquid flow path, and a grooved member having a separation groove for separating the liquid chambers between the recesses, An inkjet head in which each of the plurality of liquid chambers is separated by filling the separation groove with a sealing material, and a contact surface of a wall forming the separation groove with a substrate and / or a corresponding contact surface. The ink jet head is characterized in that the wettability of the inner wall of the separation groove is higher than the wettability of the opposing substrate surface.
【請求項2】 前記吐出エネルギー発生体は、発熱抵抗
体である請求項1記載のインクジェットヘッド。
2. The ink jet head according to claim 1, wherein the ejection energy generator is a heating resistor.
【請求項3】 前記各共通液室には異なる色のインクが
供給される請求項1記載のインクジェットヘッド。
3. The inkjet head according to claim 1, wherein inks of different colors are supplied to the common liquid chambers.
【請求項4】前記分離溝を構成する壁の基板との当接面
及び/または該当接面と対向する前記基板表面が撥水処
理されている請求項1記載のインクジェットヘッド。
4. The ink jet head according to claim 1, wherein a contact surface of the wall forming the separation groove with the substrate and / or a surface of the substrate facing the contact surface is subjected to a water repellent treatment.
【請求項5】前記分離溝内壁は、親水処理されている請
求項1記載のインクジェットヘッド。
5. The ink jet head according to claim 1, wherein the inner wall of the separation groove is hydrophilically treated.
【請求項6】請求項1ないし5のいずれかのインクジェ
ットヘッドと被記録媒体搬送手段とを有することを特徴
とするインクジェット装置。
6. An ink jet device comprising the ink jet head according to claim 1 and a recording medium conveying means.
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