JPH0839811A - インクジェットヘッド、インクジェット装置および情報処理システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 つねに安定したインク吐出を行うことによっ
て高品位な記録を可能とするインクジェットヘッド、該
インクジェットヘッドが搭載されるインクジェットヘッ
ド装置および該装置を出力手段とする情報処理システム
を提供する。 【構成】 インクジェットヘッドは、インク滴を吐出す
るための複数のノズルを有するインクジェットヘッドに
おいてノズルに対応してインク滴を吐出するためのエネ
ルギーを発生するエネルギー発生素子と、少なくともノ
ズル内のインクを加温するための予備加熱手段と、エネ
ルギー発生素子および予備加熱手段に電力を供給する電
極とが一体的に形成された基板を有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、複写機、ファクシミ
リ、プリンタ、ワードプロセッサ、パーソナルコンピュ
ータ等の情報処理システムにおいて、文字、画像等の情
報を被記録媒体上に記録するための記録装置および該装
置に搭載されるインクジェット方式の記録ヘッド、さら
に上記記録装置を出力手段として利用する情報処理シス
テムに関する。なお、ここで、記録とは、布、糸、紙、
シート材等のインク付与を受けるインク支持体全てへの
インク付与等（印字、画像形成、プリント、染色等）を
含むもので、本発明は情報処理分野のみならず、布、
糸、紙、シート材等のインク付与を受けるインク支持体
を用いるアパレル産業等の幅広い産業分野において適用
可能なものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、紙、布、プラスチックシート、Ｏ
ＨＰ用シート等の被記録媒体（以下単に記録紙ともい
う）に対して記録を行なう方式として、インクジェット
方式が知られている。インクジェット方式のインクジェ
ットヘッドを具備したインクジェット装置は、高密度か
つ高速な記録動作が可能であることから、プリンタをは
じめとする情報処理システムの出力手段、例えば複写
機、ファクシミリ等が利用され、かつ商品化されてい
る。

【０００３】上記インクジェット方式に用いられる記録
ヘッドにおいて、インクを吐出するためのエネルギーを
発生するエネルギー発生手段としては、ピエゾ素子など
の電気機械変換体を用いたもの、あるいは発熱抵抗体を
有する電気熱変換素子によって液体を加熱させるものな
どがある。

【０００４】中でも熱エネルギーを利用（膜沸騰現象を
利用）して液体を吐出させる方式（いわゆるバブルジェ
ット方式）のインクジェットヘッドは、上記液体吐出口
を高密度に配列することができるために高解像度の記録
を小型のヘッドで達成することができるとともに、低騒
音で記録を行うことが可能である。

【０００５】ここで、従来技術および本発明の理解を容
易にするために、従来のインクジェットヘッドおよび該
インクジェットヘッドを搭載したインクジェットヘッド
装置の一例を図５，図６および図７を参照して説明す
る。

【０００６】図５は、インクジェットヘッド装置に搭載
されるインクジェットヘッドの概略的構成を説明するた
めの断面斜視図である。

【０００７】参照符号５１は、インクを通すためのノズ
ルとなる複数の溝５３、これらの溝に連通した共通液室
となる溝５４、該共通液室へインクを供給するための供
給口５５が形成された天板であり、参照符号５２は各ノ
ズルに対応した発熱素子５６と各発熱素子に電力を供給
する電極５７とが成膜技術により一体的に形成された基
板である。このような天板５１と基板５２とが合わさっ
てインクを吐出するための複数の吐出口（オリフィス）
５８が形成される。

【０００８】図６は、上記発熱素子の構造を説明するた
めの断面図である。

【０００９】ヒータ基板６１はヒータの高密度化や、応
答周波数向上による蓄熱・温度上昇に対応するために、
放熱特性の良いＳｉ（シリコン）基板を用いている。そ
の表面に断熱材としてＳｉＯ₂ （酸化シリコン）酸化膜
６２が設けられ、インク側に多くの熱を与えるようにし
ている。

【００１０】ヒータ材６３は高熱に耐える必要から、高
融点材料であるＨｆＢ₂ （ホウ化ハフニウム）を使用
し、電極６４にはＡｌ（アルミニウム）を用いている。
その上に数μｍのＳｉＯ₂ ，Ｔａ（タンタル）の保護層
６５ａ，６５ｂを設けてある。ＳｉＯ₂ は電極・ヒータ
とインクの接触と酸化の防止、Ｔａ層はバブルの消泡と
同時に発生する機械的ダメージ（キャビテーション）か
らヒータを守る役目を果たしている。

【００１１】最上層の有機性被膜６６は、保護層６５
ａ，６５ｂのピンホールを埋めてインクＩＫが下層にし
み込むのを防止する。ただし、熱伝達率が低いため、ヒ
ータとなる加熱面６７上には積層していない。

【００１２】このような構成からなるインクジェットヘ
ッドは、該インクジェットヘッドへ上記供給口からイン
クを供給するインクタンクと一体となってインクジェッ
トカートリッジを構成する。

【００１３】図７は、図５および図６に示したインクジ
ェットヘッドを搭載したインクジェットヘッド装置の概
略的構成を説明するための外観斜視図である。

【００１４】本図において、参照符号７０はプラテンＰ
Ｌ上に送紙されてきた記録紙Ｐの記録面に対向してイン
ク吐出を行うノズル群ＮＺを具えたインクジェットヘッ
ドユニットである。参照符号７１はインクジェットヘッ
ドユニット７０を保持するキャリッジであり、駆動モー
タの駆動力を伝達する駆動ベルトの一部と連結し、互い
に平行に配設された２本のガイドシャフト７３Ａおよび
７３Ｂと摺動可能とすることにより、インクジェットヘ
ッドユニット７０の記録紙の全幅にわたる往復移動（矢
印Ｓ方向）が可能となる。この往復移動中にインクジェ
ットヘッドユニット７０は受信データに応じた画像を記
録紙上に記録する。この１主走査終了毎に記録紙は所定
量搬送され副走査が行われる。

【００１５】そして、記録装置側からインクジェットヘ
ッドユニットに駆動信号を与えて、ヘッドのヒーターを
発熱させる。この熱に応じてインクに膜沸騰を生じさ
せ、この発泡時の圧力でノズルからインクを吐出させ
る。

【００１６】インクジェット記録に使用されるインク
は、通常、記録特性、安全性等の面から、主に水性イン
クが用いられている。このインクは顔料および染料、
水、または水と水溶性有機溶剤等からなる。

【００１７】この水性インクは温度によりその物性（粘
度、表面張力等）が変化し易く、その変化は吐出特性に
大きく影響する場合が多い。なかでも、低温時における
インクの粘度の増加、あるいは長時間未使用状態で放置
した際にノズル先端部に滞留しているインクの溶剤成分
の蒸発等によって引き起こされる粘度増加等から、良好
な吐出口からのインク吐出が得られず、印字不良の原因
となる場合が多い。

【００１８】特に、インクの温度特性がインクジェット
ヘッドの記録特性に与える影響は大きく、例えば、図８
に示すように、インクジェットヘッドの使用温度によっ
て吐出液滴量が大きく変化し、低温においてはインクの
粘度が増すため十分な吐出液適量が得られず良好な画品
位を得ることができない場合がある。

【００１９】これらの問題に対して、従来、電源投入後
の印字開始前や、印字開始時に、予備的な加熱を行いイ
ンクジェットヘッド内のインクを加温したり、予備的な
吐出を行ったり、オリフィス付近に滞留していたインク
を吐出したりすることによって、インクジェットヘッド
内のインクの物性を記録（印字）を行うために最適な状
態にするための構成をインクジェットプリンタにさらに
付加することが行われてきた。

【００２０】予備的加熱手段としては、例えば、インク
吐出用の電気熱変換体にインクが吐出されない程度の熱
を発生させる方式、図９に示すようにインクジェットヘ
ッド（ＨＤ）の外部（基板ＢＰ上）に設けた加熱素子Ｈ
ＴＲを用いる方式、特開昭６２−２２０３４５号公報に
記載されているような液滴形成に関与しないインク吐出
用の電気熱変換体を余分に設けて、それらによって予備
的加熱を行う方法等がある。

【００２１】これらの方式の中では、インクジェットヘ
ッド内のインク全体を加温できるという点から、インク
ジェットヘッド外部に予備的加熱手段を設ける方式がも
っぱら利用されている。

【００２２】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、外部に
予備的加熱手段を設ける方式では、インクジェットヘッ
ド全体を加熱するため、温度上昇の応答性が悪く、より
細かい制御ができず、消費電力も大きくなるという問題
があった。

【００２３】また、外部加熱手段を設けることで、イン
クジェットヘッドの小型化が制約され、また、部品点数
が減らせないため低コスト化にも限界がある。

【００２４】また、特開昭６２−２２０３４５号公報に
記載されているように吐出用ヒーター上に飛翔液滴を形
成しない加熱手段を設ける方式では、製造工程が増加し
て、コストの上昇を招くという問題がある。

【００２５】このため、インクジェットヘッドにおい
て、同一基板上に液滴吐出用の電気熱変換体（以後吐出
用ヒーターという）と同一材料構成の予備的加熱用ヒー
ター（以後加熱用ヒーターという）を設けるという提案
が特開平３−６３１３７号公報等においてなされてい
る。

【００２６】しかしながら、前記電気熱変換体材料が高
抵抗化（高抵抗膜、薄膜化等）されていくと、基板サイ
ズと加熱する最適な発熱量の関係は変わらないため、加
熱用ヒーターの占有面積が基板サイズに比べて小さくな
ってしまうような場合が生じる。このような場合には、
基板内の限られた小領域にパワーが集中することにな
り、最悪の場合インクジェットヘッドを高熱のため破壊
してしまうおそれがある。

【００２７】本発明の目的は、上記するような場合にお
いても加熱における応答性に優れ、かつインクジェット
ヘッドの小型化や低コスト化にも好都合な構成を有する
インクジェットヘッドを提供することにある。

【００２８】

【課題を解決するための手段】本発明にもとづくインク
ジェットヘッドは、インクを吐出するための複数の流路
と、前記流路に対応して設けられた前記インク滴を吐出
するための熱エネルギーを発生するエネルギー発生素子
と、前記熱エネルギー発生素子と同一材料で構成され、
かつインクを予備加温するための予備加熱手段と、前記
エネルギー発生素子および前記予備加熱手段に電力を供
給する電極とが配された基板を有することを特徴とす
る。

【００２９】好ましくは、前記予備加熱手段は、前記複
数のノズルに沿って複数配列されているか、もしくは前
記複数のノズルから離間した位置に複数配列されてい
る。

【００３０】好ましくは、前記エネルギー発生素子と前
記予備加熱手段とが互いに独立して駆動および制御され
る。

【００３１】好ましくは、前記エネルギー発生素子は、
前記ノズル内のインクに膜沸騰を生じさせる熱エネルギ
ーを発生させる電気熱変換体である。

【００３２】つぎに、本発明にもとづくインクジェット
装置は、上記インクジェットヘッドを搭載し、該インク
ジェットヘッドによって入力画像情報の記録を行うこと
を特徴とする。

【００３３】さらに、本発明にもとづく情報処理システ
ムは、上記インクジェット装置を出力手段として備える
ことを特徴とする。

【００３４】

【作用】本発明のインクジェットヘッドにおいては、同
一基板上に液滴吐出用の吐出用ヒーター（吐出用抵抗
体）と同一材料構成の加熱用ヒーターが設けられてい
る。そしてこの加熱用ヒーターは各々直列に接続されて
おり、基板上の任意の位置に配置されている複数の抵抗
素子で構成されている。したがって、加熱用ヒータとし
て同じ抵抗値であっても、上述の基板の広範囲を加熱す
ることができるため、基板の一部に熱が集中してしまう
といったことがなく、均一な加熱を行うことができる。

【００３５】したがって、加熱用ヒーターを吐出用ヒー
ターと同時形成することができ、製造コストの上昇を招
くことなく予備的加熱手段を設けることができる。

【００３６】また、加熱用ヒーターと吐出用ヒーターと
の位置関係をインクジェットヘッドの小型化の障害とな
らないように調整することができるので、予備的加熱手
段を設けたインクジェットヘッドの小型化が可能とな
る。

【００３７】さらに、また、同一基板上に加熱用ヒータ
ーが設けられているため、熱応答が良く、より細かいイ
ンクジェットヘッドの温度制御が可能となる。

【００３８】

【実施例】本発明にもとづくインクジェットヘッドは、
後述する加熱用ヒータの配置以外は従来のインクジェッ
トヘッドと同様に、インクを通すための流路となる複数
の溝、これらの溝に連通した液室となる溝、および該液
室へインクを供給するための供給口が形成された天板
と、各ノズルに対応した電気熱変換体および各電気熱変
換体に電力を供給する配線が成膜技術により一体的に形
成された基板とが合わさったもので、インクを吐出する
ための複数の吐出口（オリフィス）が形成されている。
また、インクジェットヘッドは、該インクジェットヘッ
ドへ上記供給口からインクを供給するインクカートリッ
ジと一体となってインクジェットカートリッジを構成
し、後述するインクジェット装置に搭載される。

【００３９】図１は、本発明に基づくインクジェットヘ
ッドの構成を説明するためのもので、（Ａ）は基板部分
の概略的構成を説明するための平面図、（Ｂ）は上記基
板が設けられたインクジェットヘッドの概略的構成を説
明するための斜視図である。

【００４０】参照符号１０１は吐出用ヒーター群であ
り、それぞれのヒーターは発熱抵抗層１０１Ａと電極１
０１Ｂを有する。この各吐出用ヒーターは、一対の対向
する電極間に発熱抵抗層（発熱部）が配置された構成を
有し、これら一対の電極を介して電圧が発熱抵抗層に印
加されることにより該発熱抵抗層が発熱する。

【００４１】参照符号１０２は加熱用ヒーター群であ
る。１０２Ａは発熱抵抗層、１０２Ｂは電極であり、前
記吐出用ヒーター、１０１Ａ，１０１Ｂと同一材料で形
成され、吐出用ヒーターと同様の操作によって発熱す
る。

【００４２】なお、本発明にもとづくインクジェットヘ
ッド、インクジェット装置および情報処理システムは単
色の記録のみならず複数の色を記録する、いわゆるカラ
ー記録対応の形態を採用することもできる。

【００４３】本発明にもとづくインクジェットヘッドに
適用される加熱用ヒータの配置は図１に示した例に限定
されず、いろいろな配置をとることが可能である。例え
ば、図２に示すように、必ずしも基板両端にある必要は
なく、その配置は、基板上の各部品の配置に応じて、あ
るいは、より効率良い予備加熱が行えるように適宜選択
するとよい。なお、図２において、参照符号１０５は吐
出用ヒーターおよび加熱用ヒーターの電極パッドであ
る。

【００４４】このインクジェットヘッドは例えば、以下
のようにして作成することができる。

【００４５】まず、Ｓｉウェハーの表面に熱酸化により
５μｍ厚のＳｉＯ₂ 膜を形成する。さらに、スパッタ法
により発熱抵抗層としてＨｆＢ₂ を１５００Åの厚さに
スパッタリングし、続いて電子ビーム蒸着によりＡｌ層
５０００Åを堆積する。

【００４６】次に、フォトリソグラフィ工程により、所
望の発熱体形状および電極形状が得られるようにパター
ン形成する。次にＳｉＯ₂ 層をハイレートスパッタリン
グにより１．０μｍ堆積させる。

【００４７】その後、Ｔａリフトオフ用レジストとし
て、例えば日立化成製のＰＩＱのごときポリイミド膜を
３μｍパターニングし、ＤＣスパッタによりＴａ膜を
０．２μｍ形成する。このＴａ膜形成後ＰＩＱ膜を剥離
して所望のＴａ膜のパターンを得て基板作成を終了す
る。

【００４８】最後に、少なくともインクの通路とオリフ
ィスとを形成するための溝付きガラス板等をインクの通
路となる溝部が基板に形成された熱発生部と適切な位置
関係をもって配置されるように位置合わせを行って接着
する。

【００４９】なお、感光性樹脂等を用いたフォトリソフ
ラフィ工程により、少なくともインクの通路および吐出
口を構成する壁を基板上に設け、さらに該壁を覆う覆い
を該壁に接合することによって、インクジェットヘッド
を構成しても良い。

【００５０】なお、加熱用ヒーターは、吐出用ヒーター
に比べ単位面積あたりの発熱量を小さくすることが好ま
しい。

【００５１】すなわち、加熱用ヒータは長時間通電する
必要が生じる場合があり、吐出用ヒーターと同じ単位面
積当りの発熱量で設計すると、ヒーター表面が過熱状態
になり、加熱用ヒーター自体の耐久性が極めて悪くな
る。

【００５２】また、基板上に設けられるインク通路や吐
出口を構成する各種部材を熱でおかす可能性もあり、そ
の点を考慮して、加熱用ヒーターの発熱量を選択すると
良い。

【００５３】なお、加熱用ヒーター上はインクの通路が
通らない位置に配置され、吐出用ヒーターと別系統で制
御される。加熱用ヒーターは通常は直流電流によって駆
動され、パルス信号でのコントロールも可能である。一
方、吐出用ヒーターは、記録情報に応じたパルス信号が
印加される。

【００５４】なお、ヒーターの抵抗値は、シート抵抗
（Ω／□）にヒーターの縦と横の比を掛けたものである
ので、同一印加電圧での加熱用ヒーターの発熱量の調節
は、加熱用ヒーターを吐出用ヒーターと同時に作成する
際に、その縦と横の比を所望の発熱量が得られるように
選択すれば良い。分割する数も基板サイズに合わせて選
択すれば良い。

【００５５】また、加熱用ヒーターの印加電圧は吐出用
ヒーター印加電圧と同じ電圧を使用しても良いし別電圧
でも良い。

【００５６】このような構成からなるインクジェットヘ
ッドを搭載するインクジェット装置および該インクジェ
ット装置を出力手段とした情報処理システムの一実施例
を、図３および図４に示す。

【００５７】図３は、本願人によって提案されたパーソ
ナルコンピュータ（図４参照）に内蔵のプリンタ機構を
示す斜視図である。

【００５８】同図において、キャリア３０１には、記録
手段を構成するインクジェットヘッド５０２と該インク
ジェットヘッドへ供給するインクを貯蔵した４つのイン
クタンクからなるインクカートリッジ３０３とが連結さ
れたインクジェットカートリッジ３０４が搭載されてい
る。このキャリア３０１のインクジェットヘッド３０２
側の端部に設けられた嵌合部は、本装置のフレームをな
すシャーシ３０５によって回動自在に支持されたリード
スクリュー３０６とその軸方向に摺動可能に嵌合する。
キャリア３０１の他方の端部には、図示しないガイドが
配設されており、このガイドがシャーシ３０５に形成さ
れたガイドレール３０７と摺動自在に嵌入している。そ
してキャリア３０１は、その姿勢が常に一定に保たれな
がらリードスクリュー３０６の回転に伴なってその軸方
向に往復移動可能な構成となっている。

【００５９】上述のキャリア３０１の往復移動（スキャ
ン）に同期してインクジェットヘッド３０２からインク
を吐出することにより、記録紙３１４に一行分の記録を
行うことができる。すなわち、このインクジェットヘッ
ド３０２は微細な液体吐出口（オリフィス）、液路およ
びこの液路の一部に設けられる熱エネルギー作用部と、
この作用部において液体（インクともいう）に作用する
熱エネルギーを発生する熱エネルギー発生手段を備えて
いる。この手段が発生する熱エネルギーを利用してイン
ク滴が上記オリフィスから吐出される。

【００６０】キャリア３０１のスキャンによって一行記
録を行うと、記録用紙等の記録紙３１４を搬送手段によ
って一行分搬送して次行記録を行うものであるが、この
記録紙３１４の搬送は、搬送ローラ３１５とこれに圧接
するピンチローラ３１６の一対の回転体と、排出ローラ
３１９とこれに当接する拍車３１７との一対の回転体と
によって行われる。

【００６１】これを具体的に説明すると、インクジェッ
トヘッド３０２の吐出口（ノズル）面に記録面が対向す
る記録紙３１４を、ピンチローラ３１６によって搬送ロ
ーラ３１５に圧接し、搬送ローラ３１５を紙送りモータ
３１７によって適宜回転させることにより、記録位置へ
必要なだけ搬送する。そして記録後は、拍車３１８によ
って記録紙３１４を排出ローラ３１９に圧接し、この排
出ローラ３１９の回転によって装置外へと排出搬送す
る。

【００６２】搬送ローラ３１５および排紙ローラの駆動
は紙送りモータ３１７によって行われるが、その駆動力
の伝達は減速歯車列３２０により行われる。

【００６３】参照符号３２１はペーパセンサであり、記
録紙３１４の有無を検出する。また３２２はフォトイン
タラプタからなるホームポジションセンサであり、キャ
リア３０１に取付けられこれとともに移動する遮断板１
Ａによる遮断／遮断解除によってキャリア３０１がホー
ムポジション（図面左側）にあることを検出する。

【００６４】図４は上記プリンタ機構が搭載されるパー
ソナルコンピュータ４００の斜視図である。

【００６５】図中、参照符号４００は装置本体、４０２
はプリンタ機構が内蔵される場所、４０３は液晶デスプ
レイ、そして４０４はキーボードである。

【００６６】（その他）なお、本発明は、特にインクジ
ェット記録方式の中でも、インク吐出を行わせるために
利用されるエネルギとして熱エネルギを発生する手段
（例えば電気熱変換体やレーザ光等）を備え、前記熱エ
ネルギによりインクの状態変化を生起させる方式のイン
クジェットヘッド、インクジェット装置において優れた
効果をもたらすものである。かかる方式によれば記録の
高密度化，高精細化が達成できるからである。

【００６７】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。この方式は所謂オンデマンド型，
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領域を越え
る急速な温度上昇を与える少なくとも１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を発
生せしめ、インクジェット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１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。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。

【００６８】インクジェット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
気熱変換体の組合せ構成（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。加えて、複数の電気熱変換体に対
して、共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号公報に基いた
構成としても本発明の効果は有効である。すなわち、イ
ンクジェットヘッドの形態がどのようなものであって
も、本発明によれば記録を確実に効率よく行うことがで
きるようになるからである。

【００６９】さらに、インクジェット装置が記録できる
記録媒体の最大幅に対応した長さを有するフルラインタ
イプのインクジェットヘッドに対しても本発明は有効に
適用できる。そのようなインクジェットヘッドとして
は、複数インクジェットヘッドの組合せによってその長
さを満たす構成や、一体的に形成された１個のインクジ
ェットヘッドとしての構成のいずれでもよい。

【００７０】加えて、上例のようなシリアルタイプのも
のでも、装置本体に固定されたインクジェットヘッド、
あるいは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インクジェットヘッド、あるい
はインクジェット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インクジェットヘッド
を用いた場合にも本発明は有効である。

【００７１】また、本発明のインクジェット装置の構成
として、インクジェットヘッドの吐出回復手段、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、インクジェットヘッドに対してのキャッピング
手段、クリーニング手段、加圧或は吸引手段、電気熱変
換体或はこれとは別の加熱素子或はこれらの組み合わせ
を用いて加熱を行う予備加熱手段、記録とは別の吐出を
行なう予備吐出手段を挙げることができる。

【００７２】また、搭載されるインクジェットヘッドの
種類ないし個数についても、例えば単色のインクに対応
して１個のみが設けられたものの他、記録色や濃度を異
にする複数のインクに対応して複数個数設けられるもの
であってもよい。すなわち、例えばインクジェット装置
の記録モードとしては黒色等の主流色のみの記録モード
だけではなく、インクジェットヘッドを一体的に構成す
るか複数個の組み合わせによるかいずれでもよいが、異
なる色の複色カラー、または混色によるフルカラーの各
記録モード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。

【００７３】さらに加えて、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、室温で軟化もし
くは液化するものを用いてもよく、あるいはインクジェ
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を用いてもよ
い。加えて、熱エネルギによる昇温を、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として使用せし
めることで積極的に防止するため、またはインクの蒸発
を防止するため、放置状態で固化し加熱によって液化す
るインクを用いてもよい。いずれにしても熱エネルギの
記録信号に応じた付与によってインクが液化し、液状イ
ンクが吐出されるものや、記録媒体に到達する時点では
すでに固化し始めるもの等のような、熱エネルギの付与
によって初めて液化する性質のインクを使用する場合も
本発明は適用可能である。このような場合のインクは、
特開昭５４−５６８４７号公報あるいは特開昭６０−７
１２６０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又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。

【００７４】さらに加えて、本発明インクジェットヘッ
ド装置の形態としては、コンピュータ等の情報処理機器
の画像出力端末として用いられるものの他、リーダ等と
組合せた複写装置、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等であってもよい。

【００７５】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、加
熱用ヒーターを吐出用ヒーターと同一基板上に同一材料
で形成することにより、外部加熱ヒーターが不要とな
り、予備加熱手段を有するインクジェットヘッドの低コ
スト化が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明にもとづくインクジェットヘッドの概略
的構成を説明するためのもので、（Ａ）は基板の平面
図、（Ｂ）は（Ａ）の基板を配置したインクジェットヘ
ッド主要部の斜視図である。

【図２】本発明にもとづくインクジェットヘッドに適用
される基板構成の変形例を説明するための平面図であ
る。

【図３】本発明にもとづくインクジェット装置の一実施
例を説明するための斜視図である。

【図４】図３のインクジェット装置が搭載される情報処
理システムの一例を説明するための斜視図である。

【図５】従来のインクジェットヘッドの概略的構成を説
明するための斜視図である。

【図６】従来のインクジェットヘッドの発熱素子の概略
的構成を説明するための断面図である。

【図７】従来のインクジェットヘッド装置の概略的構成
を説明するための斜視図である。

【図８】インクジェットヘッドの使用温度とインク吐出
量との関係を示す図である。

【図９】従来のインクジェットヘッドに設けられた加熱
素子を示す図である。

【符号の説明】

１００ 基板 １０１ 吐出用ヒーター群 １０１Ａ 吐出用ヒーター発熱抵抗層 １０１Ｂ 吐出用ヒーター電極 １０２ 加熱用ヒーター １０２Ａ 加熱用ヒーター発熱抵抗層 １０２Ｂ 加熱用ヒーター電極 １０５ 吐出用ヒーターおよび加熱用ヒーター電極パッ
ド ＮＺ ノズル部 Ｃ キャリッジ ＨＵ インクジェットヘッドユニット ＴＳ 温度検出素子 ＨＴＲ 外部加熱用ヒーター ＢＰ ベースプレート

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 インクを吐出するための複数の流路と、
   前記流路に対応して設けられた前記インク滴を吐出する
   ための熱エネルギーを発生するエネルギー発生素子と、 前記熱エネルギー発生素子と同一材料で構成され、かつ
   インクを予備加温するための予備加熱手段と、 前記エネルギー発生素子および前記予備加熱手段に電力
   を供給する電極と、が配された基板を有することを特徴
   とするインクジェットヘッド。
2. 【請求項２】 請求項１記載のインクジェットヘッドに
   おいて、 前記予備加熱手段は、前記複数のノズルに沿って複数配
   列されていることを特徴とするインクジェットヘッド。
3. 【請求項３】 請求項１記載のインクジェットヘッドに
   おいて、 前記予備加熱手段は、前記複数のノズルから離間した位
   置に複数配列されていることを特徴とするインクジェッ
   トヘッド。
4. 【請求項４】 請求項１ないし３のいずれか一項記載の
   インクジェットヘッドにおいて、 前記エネルギー発生素子と前記予備加熱手段とが互いに
   独立して駆動および制御されることを特徴とするインク
   ジェットヘッド。
5. 【請求項５】 請求項１ないし４のいずれか一項記載の
   インクジェットヘッドにおいて、 前記エネルギー発生素子は、前記ノズル内のインクに膜
   沸騰を生じさせる熱エネルギーを発生させる電気熱変換
   体であることを特徴とするインクジェットヘッド。
6. 【請求項６】 請求項１ないし５のいずれか一項記載の
   インクジェットヘッドを搭載し、該インクジェットヘッ
   ドによって入力画像情報の記録を行うことを特徴とする
   インクジェット装置。
7. 【請求項７】 請求項６記載のインクジェット装置を出
   力手段として備えることを特徴とする情報処理システ
   ム。