JPH1058691A - インクジェットプリンタの噴射装置及び噴射方法 - Google Patents
インクジェットプリンタの噴射装置及び噴射方法Info
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- JPH1058691A JPH1058691A JP9187879A JP18787997A JPH1058691A JP H1058691 A JPH1058691 A JP H1058691A JP 9187879 A JP9187879 A JP 9187879A JP 18787997 A JP18787997 A JP 18787997A JP H1058691 A JPH1058691 A JP H1058691A
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- B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
- B41J2/00—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
- B41J2/005—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
- B41J2/01—Ink jet
- B41J2/135—Nozzles
- B41J2/14—Structure thereof only for on-demand ink jet heads
- B41J2/14016—Structure of bubble jet print heads
- B41J2/14032—Structure of the pressure chamber
- B41J2/14064—Heater chamber separated from ink chamber by a membrane
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
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- B41J2/005—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
- B41J2/01—Ink jet
- B41J2/07—Ink jet characterised by jet control
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- Particle Formation And Scattering Control In Inkjet Printers (AREA)
- Ink Jet (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 耐久性に優れ，噴射速度も向上させることが
可能なインクジェットプリンタの噴射装置及び噴射方法 【解決手段】 ヒータ部１５からの伝熱によりインクチ
ャンバ１７内のインクに体積変化を生じさせ，その開口
部２０からインクＤを押し出し，バックリング作用によ
り，インク滴Ｅを噴射させる噴射装置のインクチャンバ
１７のヒータ側に，可撓性を有しヒータ部１５からの伝
熱により熱膨張可能な薄膜２４を介して，ヒータ部１５
からの伝熱により熱膨張可能な流体が格納される加熱チ
ャンバ２３を形成した。
可能なインクジェットプリンタの噴射装置及び噴射方法 【解決手段】 ヒータ部１５からの伝熱によりインクチ
ャンバ１７内のインクに体積変化を生じさせ，その開口
部２０からインクＤを押し出し，バックリング作用によ
り，インク滴Ｅを噴射させる噴射装置のインクチャンバ
１７のヒータ側に，可撓性を有しヒータ部１５からの伝
熱により熱膨張可能な薄膜２４を介して，ヒータ部１５
からの伝熱により熱膨張可能な流体が格納される加熱チ
ャンバ２３を形成した。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はインクジェットプリ
ンタの噴射装置及び噴射方法に係り，特に個別電極に伝
達された電気的エネルギーによりヒータ部を加熱し，そ
の熱により熱膨張する液体を用いて薄膜を流動させ，前
記薄膜の流動によりインクをメディアに噴射させるイン
クジェットプリンタの噴射装置及び噴射方法に関する。
ンタの噴射装置及び噴射方法に係り，特に個別電極に伝
達された電気的エネルギーによりヒータ部を加熱し，そ
の熱により熱膨張する液体を用いて薄膜を流動させ，前
記薄膜の流動によりインクをメディアに噴射させるイン
クジェットプリンタの噴射装置及び噴射方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】まず，図４を参照しながら，一般のイン
クジェットプリンタの構成及び動作原理について説明す
る。
クジェットプリンタの構成及び動作原理について説明す
る。
【０００３】図示のように，ＣＰＵ１０は，プリンタイ
ンタフェースを介してコンピュータ（図示せず）から所
定の印刷信号が入力され，印刷動作に必要な初期設定値
及びシステム動作に必要なデータ値を格納するＥＰＲＯ
Ｍ１１内のシステムプログラムを読み出して，解釈，実
行し，そのプログラム内容に応じて，印刷動作に必要な
制御信号を出力する。ＲＯＭ１２には，制御に必要なプ
ログラム及び多数のフォントが格納されており，ＲＡＭ
１３には，システム動作時のデ−タが一時的に格納され
る。ＡＳＩＣ回路部２０には，ＣＰＵ１０の制御に必要
な殆どのロジック回路が具体化され，ＣＰＵ１０と周辺
機能部との間のデ−タ伝送を実行している。ヘッドドラ
イバ３０は，ＡＳＩＣ回路２０から伝送されるＣＰＵ１
０の制御信号に応じて，インクカートリッジ３１の駆動
を制御し，メインモータドライバ４０は，メインモータ
４１を駆動して，インクカートリッジ３１のノズル部分
が空気に露出することを防止するように機能し，キャリ
ッジモータ駆動回路５０は，キャリジリターン駆動モー
タ５１の動作を制御し，さらにラインフィード駆動回路
６０は，ステッピングモータを主として用いて，給紙及
び排紙を行うようにラインフィードモータ６１の駆動を
制御している。
ンタフェースを介してコンピュータ（図示せず）から所
定の印刷信号が入力され，印刷動作に必要な初期設定値
及びシステム動作に必要なデータ値を格納するＥＰＲＯ
Ｍ１１内のシステムプログラムを読み出して，解釈，実
行し，そのプログラム内容に応じて，印刷動作に必要な
制御信号を出力する。ＲＯＭ１２には，制御に必要なプ
ログラム及び多数のフォントが格納されており，ＲＡＭ
１３には，システム動作時のデ−タが一時的に格納され
る。ＡＳＩＣ回路部２０には，ＣＰＵ１０の制御に必要
な殆どのロジック回路が具体化され，ＣＰＵ１０と周辺
機能部との間のデ−タ伝送を実行している。ヘッドドラ
イバ３０は，ＡＳＩＣ回路２０から伝送されるＣＰＵ１
０の制御信号に応じて，インクカートリッジ３１の駆動
を制御し，メインモータドライバ４０は，メインモータ
４１を駆動して，インクカートリッジ３１のノズル部分
が空気に露出することを防止するように機能し，キャリ
ッジモータ駆動回路５０は，キャリジリターン駆動モー
タ５１の動作を制御し，さらにラインフィード駆動回路
６０は，ステッピングモータを主として用いて，給紙及
び排紙を行うようにラインフィードモータ６１の駆動を
制御している。
【０００４】コンピュータからプリンタインタフェース
を通してプリンタに入力された印刷信号は，ＣＰＵ１０
の制御信号に応じて各モータドライバ４０，５０，６０
などを駆動して印字を行う。この際，インクカートリッ
ジ３１は多数個の開口部を有するノズルから微細なイン
ク滴を噴射させドットを形成させる方式が用いられてい
る。
を通してプリンタに入力された印刷信号は，ＣＰＵ１０
の制御信号に応じて各モータドライバ４０，５０，６０
などを駆動して印字を行う。この際，インクカートリッ
ジ３１は多数個の開口部を有するノズルから微細なイン
ク滴を噴射させドットを形成させる方式が用いられてい
る。
【０００５】次に，インク滴を形成するインクカートリ
ッジ３１の構成についてさらに詳しく説明する。
ッジ３１の構成についてさらに詳しく説明する。
【０００６】図５は，インクカートリッジの構造を示し
た断面図であって，容器の外面をなすケ−ス１内には，
スポンジに吸入されているインク２が貯蔵され，そのそ
の下方部にインク噴射部３が形成されている。
た断面図であって，容器の外面をなすケ−ス１内には，
スポンジに吸入されているインク２が貯蔵され，そのそ
の下方部にインク噴射部３が形成されている。
【０００７】図６は，図５に示したインク噴射部の拡大
断面図である。図示のように，インク噴射部には，イン
ク内に混入した不純物を除去するためのフィルタ３２
と，フィルタ３２により濾過されたインクを貯蔵するイ
ンクスタンバイチャンバ３３と，そのインクスタンバイ
チャンバ３３内のインクをインク加熱ヒータ部及びイン
クチャンバが形成されたチップ３５に供給するインクバ
イア３４と，インクバイア３４から伝達された加熱ヒー
タ部（図示せず）のインクをメディアに噴射させるため
の多数個の開口部が設けられたノズルプレート３６より
構成されている。
断面図である。図示のように，インク噴射部には，イン
ク内に混入した不純物を除去するためのフィルタ３２
と，フィルタ３２により濾過されたインクを貯蔵するイ
ンクスタンバイチャンバ３３と，そのインクスタンバイ
チャンバ３３内のインクをインク加熱ヒータ部及びイン
クチャンバが形成されたチップ３５に供給するインクバ
イア３４と，インクバイア３４から伝達された加熱ヒー
タ部（図示せず）のインクをメディアに噴射させるため
の多数個の開口部が設けられたノズルプレート３６より
構成されている。
【０００８】図７はには，図６に示したインク噴射部の
Ｅ−Ｅ軸を断面としてＡ側から見た平断面図が示されて
いる。図中，インクバイア３４から複数のインクチャネ
ル３７を介して，多数個の開口部を有するノズルプレー
ト３６とチップ３５との間に形成されるインクチャンバ
３７にインクが供給される。インクチャンバ３７には，
電気的接続手段３８を介して電気的エネルギーが供給さ
れており，制御信号に応じて適宜インク滴を噴射する。
Ｅ−Ｅ軸を断面としてＡ側から見た平断面図が示されて
いる。図中，インクバイア３４から複数のインクチャネ
ル３７を介して，多数個の開口部を有するノズルプレー
ト３６とチップ３５との間に形成されるインクチャンバ
３７にインクが供給される。インクチャンバ３７には，
電気的接続手段３８を介して電気的エネルギーが供給さ
れており，制御信号に応じて適宜インク滴を噴射する。
【０００９】図８は，図７に示すインク噴射部のＦ−Ｆ
軸を断面としてＢ側から見た拡大断面図である。図示の
ように，シリコン（Ｓｉ）基板１０１上には，酸化膜処
理により酸化膜（ＳｉＯ2）１０２が形成され，その酸
化膜の上部に電気的エネルギーが供給されて発熱するレ
ジスタ層１０３が形成され，レジスタ層１０３の上部に
は第１及び第２電極１０４ａ，１０４ｂが形成されてい
る。さらに，第１及び第２電極１０４ａ，１０４ｂとレ
ジスタ層１０３を覆うように，多層構造の保護層１０６
が形成されて，第１及び第２電極１０４ａ，１０４ｂと
レジスタ層１０３がインクと直接接触して，化学変化に
より腐食や変形が生じないように保護している。そし
て，保護層１０６の上部にインクチャンバ１０７が形成
され，その内部のインクは，ヒータ部１０５からの伝熱
によりバブルを生じる。また，このインクチャンバ１０
７にはインクバイア３４（図７）からインクを供給する
インクチャネル１０８が連通しており，このインクチャ
ネル１０８の流路は，保護層１０６の上に形成されるイ
ンクバリヤ１０９により規定される。そして，インクチ
ャンバ１０７の上部には多数の開口部１１０を有するノ
ズルプレート１１１が形成されており，この開口部１１
０から，インクチャンバ１０７で発生するバブルによる
体積変化に応じて押し出されたインクが噴射される。
軸を断面としてＢ側から見た拡大断面図である。図示の
ように，シリコン（Ｓｉ）基板１０１上には，酸化膜処
理により酸化膜（ＳｉＯ2）１０２が形成され，その酸
化膜の上部に電気的エネルギーが供給されて発熱するレ
ジスタ層１０３が形成され，レジスタ層１０３の上部に
は第１及び第２電極１０４ａ，１０４ｂが形成されてい
る。さらに，第１及び第２電極１０４ａ，１０４ｂとレ
ジスタ層１０３を覆うように，多層構造の保護層１０６
が形成されて，第１及び第２電極１０４ａ，１０４ｂと
レジスタ層１０３がインクと直接接触して，化学変化に
より腐食や変形が生じないように保護している。そし
て，保護層１０６の上部にインクチャンバ１０７が形成
され，その内部のインクは，ヒータ部１０５からの伝熱
によりバブルを生じる。また，このインクチャンバ１０
７にはインクバイア３４（図７）からインクを供給する
インクチャネル１０８が連通しており，このインクチャ
ネル１０８の流路は，保護層１０６の上に形成されるイ
ンクバリヤ１０９により規定される。そして，インクチ
ャンバ１０７の上部には多数の開口部１１０を有するノ
ズルプレート１１１が形成されており，この開口部１１
０から，インクチャンバ１０７で発生するバブルによる
体積変化に応じて押し出されたインクが噴射される。
【００１０】なお，ノズルプレート１１１と加熱ヒータ
１０５は相互に干渉しないように一定距離を開けて配置
されている。また，一対の電極１０４ａ，１０４ｂは，
外部から電気的エネルギーを供給可能なように端子バン
パ（図示せず）と接続されている。この端子バンパに
は，ヘッド制御部から適宜信号が送られ，所望の位置の
ノズル開口部からインクを噴射させることができる。
１０５は相互に干渉しないように一定距離を開けて配置
されている。また，一対の電極１０４ａ，１０４ｂは，
外部から電気的エネルギーを供給可能なように端子バン
パ（図示せず）と接続されている。この端子バンパに
は，ヘッド制御部から適宜信号が送られ，所望の位置の
ノズル開口部からインクを噴射させることができる。
【００１１】次に，上記のような構成を有する従来のイ
ンク噴射装置の噴射方法を，図９を参照しながら説明す
る。まず，不図示のコンピュータからプリンタインタフ
ェースを介して印刷指令を受けると，ＣＰＵ１０は対応
する制御指令をヘッドドライバ３０に送り，印字を形成
したい位置にある一対の電極１０４ａ，１０４ｂに電気
的エネルギーを供給する。その結果，ヒータ部１０５が
電気的な抵抗熱，すなわちＰ＝Ｉ2Ｒにより一定時間の
ジュール熱相当分発熱する。このようにして，例えば，
このヒータ部１０５の表面は，略５００℃〜５５０℃ま
で加熱され，その熱が上部にある複数の保護層１０６に
伝達される。
ンク噴射装置の噴射方法を，図９を参照しながら説明す
る。まず，不図示のコンピュータからプリンタインタフ
ェースを介して印刷指令を受けると，ＣＰＵ１０は対応
する制御指令をヘッドドライバ３０に送り，印字を形成
したい位置にある一対の電極１０４ａ，１０４ｂに電気
的エネルギーを供給する。その結果，ヒータ部１０５が
電気的な抵抗熱，すなわちＰ＝Ｉ2Ｒにより一定時間の
ジュール熱相当分発熱する。このようにして，例えば，
このヒータ部１０５の表面は，略５００℃〜５５０℃ま
で加熱され，その熱が上部にある複数の保護層１０６に
伝達される。
【００１２】すると，熱はさらに保護層１０６と相互湿
着しているインクに伝達されるが，その際に，ヒータ部
１０５における蒸気圧及び蒸気圧バブルの分布Ｃは，図
９に示すように，ヒータ部１０５の中心を対称軸として
中心部が最高に現れる。このように，かかる伝熱により
インクが加熱されて，蒸気圧バブルが形成され，この蒸
気圧バブルによりヒータ部１０５の上部のインクに体積
変化が生ずる。そして，この体積変化によりノズルプレ
ート１１１の開口部１１０からインクが外部に押し出さ
れる。
着しているインクに伝達されるが，その際に，ヒータ部
１０５における蒸気圧及び蒸気圧バブルの分布Ｃは，図
９に示すように，ヒータ部１０５の中心を対称軸として
中心部が最高に現れる。このように，かかる伝熱により
インクが加熱されて，蒸気圧バブルが形成され，この蒸
気圧バブルによりヒータ部１０５の上部のインクに体積
変化が生ずる。そして，この体積変化によりノズルプレ
ート１１１の開口部１１０からインクが外部に押し出さ
れる。
【００１３】この時点で，二つの電極１０４ａ，１０４
ｂへの電気的エネルギーの供給を遮断すると，瞬間的に
ヒータ部１０５が冷却され，膨張した蒸気圧バブルが収
縮し，それに応じてインクが再び正常形態に復元しよう
とする。ところが，膨張してノズルプレートの開口部か
ら外部に押し出されたインクは，表面張力などの作用に
よりインク滴を形成し，紙などの印刷媒体に向けって噴
射され，所望の像を形成する。その結果，噴射されたイ
ンクに相当する体積分だけ内部圧力が降下し，新しいイ
ンクがインク貯蔵筒からインクバイアを介して再充填さ
れる。
ｂへの電気的エネルギーの供給を遮断すると，瞬間的に
ヒータ部１０５が冷却され，膨張した蒸気圧バブルが収
縮し，それに応じてインクが再び正常形態に復元しよう
とする。ところが，膨張してノズルプレートの開口部か
ら外部に押し出されたインクは，表面張力などの作用に
よりインク滴を形成し，紙などの印刷媒体に向けって噴
射され，所望の像を形成する。その結果，噴射されたイ
ンクに相当する体積分だけ内部圧力が降下し，新しいイ
ンクがインク貯蔵筒からインクバイアを介して再充填さ
れる。
【００１４】ここで，上記のような従来のインク噴射装
置を用いた噴射方法には，以下のような問題点があっ
た。
置を用いた噴射方法には，以下のような問題点があっ
た。
【００１５】第１に，インクを噴射させるために高熱を
用いてバブルを形成するので，インク成分に熱的変化が
生じ，また，バブルによる衝撃波で素子の内部寿命が短
縮し，印刷の質が劣化することがあった。これは高品質
の印刷を求めるユーザの不満の原因ともなっていた。
用いてバブルを形成するので，インク成分に熱的変化が
生じ，また，バブルによる衝撃波で素子の内部寿命が短
縮し，印刷の質が劣化することがあった。これは高品質
の印刷を求めるユーザの不満の原因ともなっていた。
【００１６】第２に，インクとレジスタ層１０３及び一
対の電極１０４ａ，１０４ｂが保護層１０６を中間媒体
として接合されているので，電気的に相互反応し，ヒー
タ部１０５と二つの電極１０４，１０４’の境界層でイ
オンの相互移動による腐食が発生し，ヘッドの寿命が縮
まることがあった。
対の電極１０４ａ，１０４ｂが保護層１０６を中間媒体
として接合されているので，電気的に相互反応し，ヒー
タ部１０５と二つの電極１０４，１０４’の境界層でイ
オンの相互移動による腐食が発生し，ヘッドの寿命が縮
まることがあった。
【００１７】第３に，インクを含有しているインクバリ
ヤ内でバブルを発生させるので，そのバブルの衝撃によ
りインク再充填のためのサイクルタイムが長くなるとい
う問題もあった。
ヤ内でバブルを発生させるので，そのバブルの衝撃によ
りインク再充填のためのサイクルタイムが長くなるとい
う問題もあった。
【００１８】第４に，インク滴の形状，直進性，円形
性，滴量の均一性などが，不確定に形成されるバブルの
形状に依存しているので，バブルの出来次第に応じて，
プリント品質に影響を与えることがあった。
性，滴量の均一性などが，不確定に形成されるバブルの
形状に依存しているので，バブルの出来次第に応じて，
プリント品質に影響を与えることがあった。
【００１９】かかる問題点を解決するために改善された
噴射装置による噴射方式が，米国特許第４，４８０，２
５９号に記載されているが，以下，かかる噴射装置につ
いて，図１０を参照しながら，簡単に説明する。図１０
に示すように，ノズルプレート２０６には，インク噴射
のためのオリフィスとして機能する開口部２０６ａが設
けられている。またノズルプレート２０６の反対側には
ゴムシリコン材質の可橈性の薄膜２０４が形成されてお
り，インクバリヤ２０５と共にインクを一時的に貯蔵す
る空間であるインクチャンバ２０７を形成している。薄
膜２０４の下には，二つの電極２０２ａ，２０２ｂと抵
抗２０３が配置される。なお，抵抗２０３は，二つの電
極２０２ａ，２０２ｂに挟持されるように配置される。
噴射装置による噴射方式が，米国特許第４，４８０，２
５９号に記載されているが，以下，かかる噴射装置につ
いて，図１０を参照しながら，簡単に説明する。図１０
に示すように，ノズルプレート２０６には，インク噴射
のためのオリフィスとして機能する開口部２０６ａが設
けられている。またノズルプレート２０６の反対側には
ゴムシリコン材質の可橈性の薄膜２０４が形成されてお
り，インクバリヤ２０５と共にインクを一時的に貯蔵す
る空間であるインクチャンバ２０７を形成している。薄
膜２０４の下には，二つの電極２０２ａ，２０２ｂと抵
抗２０３が配置される。なお，抵抗２０３は，二つの電
極２０２ａ，２０２ｂに挟持されるように配置される。
【００２０】一方，薄膜２０４と抵抗２０３の表面間の
表面粗さにより形成される第２空間２０８には，毛細管
現象を用いて所定の液体が供給されている。電極２０２
ａ，２０２ｂにより抵抗２０３に伝達される電圧パルス
は，第２空間２０８内の液体を加熱し蒸発させる。その
結果，この蒸気圧により可撓性の弾性体である薄膜２０
４が変形する。かかる薄膜２０４の変形により，その上
部のインクチャンバ２０７内に体積変化が生じる。そし
て，この体積変化により，インクチャンバ２０７内のイ
ンクが，ノズルをなす開口部２０６ａから外部に噴射さ
れる。
表面粗さにより形成される第２空間２０８には，毛細管
現象を用いて所定の液体が供給されている。電極２０２
ａ，２０２ｂにより抵抗２０３に伝達される電圧パルス
は，第２空間２０８内の液体を加熱し蒸発させる。その
結果，この蒸気圧により可撓性の弾性体である薄膜２０
４が変形する。かかる薄膜２０４の変形により，その上
部のインクチャンバ２０７内に体積変化が生じる。そし
て，この体積変化により，インクチャンバ２０７内のイ
ンクが，ノズルをなす開口部２０６ａから外部に噴射さ
れる。
【００２１】上記噴射装置では，インクの噴射は，薄膜
２０４の熱変形によるのではなく，抵抗２０３と薄膜２
０４の二つの表面が相互直接に接している状態で，表面
粗さにより形成される第２空間２０８内に流入された液
体の蒸気圧バブルに起因する薄膜２０４の弾性変形によ
り行われる。
２０４の熱変形によるのではなく，抵抗２０３と薄膜２
０４の二つの表面が相互直接に接している状態で，表面
粗さにより形成される第２空間２０８内に流入された液
体の蒸気圧バブルに起因する薄膜２０４の弾性変形によ
り行われる。
【００２２】
【発明が解決しようとする課題】ところが，上記改良さ
れた噴射装置では，薄膜２０４が可撓性のゴムシリコン
から構成されているため，熱伝導性が低い。したがっ
て，熱の発散が効果的に行われず，膨張後に元に復帰す
るための所要時間が長くかかり，またそれに応じてイン
ク供給速度も遅くなるので，全体的にプリント速度が遅
くなるという問題があった。
れた噴射装置では，薄膜２０４が可撓性のゴムシリコン
から構成されているため，熱伝導性が低い。したがっ
て，熱の発散が効果的に行われず，膨張後に元に復帰す
るための所要時間が長くかかり，またそれに応じてイン
ク供給速度も遅くなるので，全体的にプリント速度が遅
くなるという問題があった。
【００２３】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上記従来のイ
ンクジェットプリンタの噴射装置及び噴射方法が有する
問題点に鑑みてなされたものであり，その目的は，イン
クチャンバを，熱伝導性の高い金属物質である薄膜フィ
ルムを用いるとともに，その薄膜フィルムにより加熱抵
抗と絶縁性バリヤとを分離するように構成することによ
り，インクの噴射速度を向上させることが可能な，新規
かつ改良されたインクジェットプリンタの噴射装置及び
噴射方法を提供することである。
ンクジェットプリンタの噴射装置及び噴射方法が有する
問題点に鑑みてなされたものであり，その目的は，イン
クチャンバを，熱伝導性の高い金属物質である薄膜フィ
ルムを用いるとともに，その薄膜フィルムにより加熱抵
抗と絶縁性バリヤとを分離するように構成することによ
り，インクの噴射速度を向上させることが可能な，新規
かつ改良されたインクジェットプリンタの噴射装置及び
噴射方法を提供することである。
【００２４】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に，本発明の第１の観点によれば，電気的エネルギーの
供給により発熱するヒータ部からの伝熱によりインクチ
ャンバ内のインクに体積変化を生じさせて，インクチャ
ンバの開口部からインク滴を押し出し，電気的エネルギ
ーの遮断によるインクチャンバ内の体積変化によりイン
ク滴を噴射させるように構成された，インクジェットプ
リンタの噴射装置が提供される。そして，このインクジ
ェットプリンタの噴射装置は，請求項１に記載のよう
に，インクチャンバのヒータ側には，可撓性を有する薄
膜を介して，前記ヒータ部からの伝熱により熱膨張可能
な流体が格納される加熱チャンバが形成されていること
を特徴としている。かかる構成によれば，ヒータ部の発
熱により加熱チャンバ内の流体が熱膨張し，薄膜を変形
させ，インクチャンバのインクに体積変化を生じさせ，
バックリングによりインク滴を噴射させることができ
る。
に，本発明の第１の観点によれば，電気的エネルギーの
供給により発熱するヒータ部からの伝熱によりインクチ
ャンバ内のインクに体積変化を生じさせて，インクチャ
ンバの開口部からインク滴を押し出し，電気的エネルギ
ーの遮断によるインクチャンバ内の体積変化によりイン
ク滴を噴射させるように構成された，インクジェットプ
リンタの噴射装置が提供される。そして，このインクジ
ェットプリンタの噴射装置は，請求項１に記載のよう
に，インクチャンバのヒータ側には，可撓性を有する薄
膜を介して，前記ヒータ部からの伝熱により熱膨張可能
な流体が格納される加熱チャンバが形成されていること
を特徴としている。かかる構成によれば，ヒータ部の発
熱により加熱チャンバ内の流体が熱膨張し，薄膜を変形
させ，インクチャンバのインクに体積変化を生じさせ，
バックリングによりインク滴を噴射させることができ
る。
【００２５】さらに，加熱チャンバ内の流体は，請求項
２に記載のように，熱伝導性の高いフッ素化合物である
ことが好ましい。
２に記載のように，熱伝導性の高いフッ素化合物である
ことが好ましい。
【００２６】さらに，薄膜は，請求項３に記載のよう
に，一面が加熱チャンバをシールするとともに，他面は
インクチャンバ内のインクと接しているように構成する
ことが好ましい。
に，一面が加熱チャンバをシールするとともに，他面は
インクチャンバ内のインクと接しているように構成する
ことが好ましい。
【００２７】さらにまた，請求項４に記載のように，ヒ
ータ部への電気的エネルギーを遮断することにより，加
熱チャンバからの伝熱が中断されるとともにインクチャ
ンバ内のインクにより冷却される薄膜を加熱チャンバ側
へ移動させることにより，インクチャンバ内に圧力降下
を生じさせ，その圧力降下によりインクチャンバ内に新
たなインクが供給されるように構成されることが好まし
い。
ータ部への電気的エネルギーを遮断することにより，加
熱チャンバからの伝熱が中断されるとともにインクチャ
ンバ内のインクにより冷却される薄膜を加熱チャンバ側
へ移動させることにより，インクチャンバ内に圧力降下
を生じさせ，その圧力降下によりインクチャンバ内に新
たなインクが供給されるように構成されることが好まし
い。
【００２８】さらにまた，請求項５に記載のように，加
熱チャンバ内に流体を注入するための注入口は，薄膜に
よりシールされるように構成することが好ましい。
熱チャンバ内に流体を注入するための注入口は，薄膜に
よりシールされるように構成することが好ましい。
【００２９】さらにまた，請求項６に記載のように，イ
ンクチャンバ内のインクに接触する部分と加熱チャンバ
に接する部分とが熱変化に対する収縮率の差を有してお
り，伝熱の中断による冷却時に，慣性力によりある一定
範囲で急激に加熱チャンバ方向に弾性力を持って変形す
るような薄膜を使用することが好ましい。
ンクチャンバ内のインクに接触する部分と加熱チャンバ
に接する部分とが熱変化に対する収縮率の差を有してお
り，伝熱の中断による冷却時に，慣性力によりある一定
範囲で急激に加熱チャンバ方向に弾性力を持って変形す
るような薄膜を使用することが好ましい。
【００３０】さらにまた，請求項７に記載のように，Ａ
ｇ，Ａｌ，Ｃｄ，Ｃｓ，Ｋ，Ｌｉ，Ｍｇ，Ｍｎ，Ｎａ，
Ｚｎから成る群から選択された一または二以上の材料を
含む複合材料から成る薄膜を用いても良い。
ｇ，Ａｌ，Ｃｄ，Ｃｓ，Ｋ，Ｌｉ，Ｍｇ，Ｍｎ，Ｎａ，
Ｚｎから成る群から選択された一または二以上の材料を
含む複合材料から成る薄膜を用いても良い。
【００３１】さらにまた，請求項８に記載のように，金
属と有機物との合成物質から構成される薄膜を用いても
良い。
属と有機物との合成物質から構成される薄膜を用いても
良い。
【００３２】さらにまた，加熱チャンバ内の流体は，請
求項９に記載のように，液体，または気体，または液体
と気体との混合物とすることができる。
求項９に記載のように，液体，または気体，または液体
と気体との混合物とすることができる。
【００３３】上記課題を解決するために，本発明の第２
の観点によれば，電気的エネルギーの供給により発熱す
るヒータ部からの伝熱によりインクチャンバ内のインク
に体積変化を生じさせて，インクチャンバの開口部から
インクを押し出し，電気的エネルギーの遮断によるイン
クチャンバ内の体積変化によりインク滴を噴射させるイ
ンクジェットプリンタの噴射方法が提供される。そし
て，このインクジェットプリンタの噴射方法は，請求項
１０に記載のように，インクチャンバを可撓性を有する
薄膜により開口部側の第１チャンバとヒータ部側の第２
チャンバに分割し，第２チャンバ内にヒータ部からの伝
熱により熱膨張する流体を格納し，その流体をヒータ部
により加熱または冷却することにより，薄膜を介してイ
ンクチャンバ内に体積変化を生じさせ，その体積変化に
より前記開口部からインク滴を噴射することを特徴とし
ている。
の観点によれば，電気的エネルギーの供給により発熱す
るヒータ部からの伝熱によりインクチャンバ内のインク
に体積変化を生じさせて，インクチャンバの開口部から
インクを押し出し，電気的エネルギーの遮断によるイン
クチャンバ内の体積変化によりインク滴を噴射させるイ
ンクジェットプリンタの噴射方法が提供される。そし
て，このインクジェットプリンタの噴射方法は，請求項
１０に記載のように，インクチャンバを可撓性を有する
薄膜により開口部側の第１チャンバとヒータ部側の第２
チャンバに分割し，第２チャンバ内にヒータ部からの伝
熱により熱膨張する流体を格納し，その流体をヒータ部
により加熱または冷却することにより，薄膜を介してイ
ンクチャンバ内に体積変化を生じさせ，その体積変化に
より前記開口部からインク滴を噴射することを特徴とし
ている。
【００３４】
【発明の実施の形態】以下に，添付図面を参照しなが
ら，本発明に基づいて構成されるインクジェットプリン
タの噴射装置及び噴射方法の好適な実施形態について詳
細に説明する。
ら，本発明に基づいて構成されるインクジェットプリン
タの噴射装置及び噴射方法の好適な実施形態について詳
細に説明する。
【００３５】図１は，本発明にかかる噴射装置の好適な
一実施例にかかる拡大断面図である。なお，本明細書に
おいて，同一の機能構成を有する構成要素については同
一の番号を付することにより重複説明を省略することに
する。
一実施例にかかる拡大断面図である。なお，本明細書に
おいて，同一の機能構成を有する構成要素については同
一の番号を付することにより重複説明を省略することに
する。
【００３６】図１に示すように，シリコン（Ｓｉ）基板
層１１の上に酸化膜処理により酸化膜（ＳｉＯ2）１２
が形成され，さらにその上部にレジスタ層１３が形成さ
れる。このレジスタ層１３の上には，対をなし各電極に
相異なる極性の電気的エネルギーを供給可能な電極１４
ａ，１４ｂが配される。そして，レジスタ層１３は，こ
れらの電極１４ａ，１４ｂを介して電気的エネルギーが
供給されることにより発熱し，上部に形成される保護層
１６とともにヒータ部１５を形成している。なお，保護
層１６は，レジスタ層１３及び保護層１６を覆って，そ
れらの表面が空気との酸化接触により腐食したり，変形
するのを防止するための多層構造の保護層である。さら
に，保護層１６の上部には，保護層１６の一部を覆っ
て，ヒータ部１５の上部に加熱チャンバ２３を成す一定
空間を形成する絶縁層２２が配される。この加熱チャン
バ２３は可撓性の薄膜２４により閉鎖空間を形成してい
る。また，薄膜２４の上部にはインクバリヤ１９が配さ
れ，このインクバリヤ１９により加熱チャンバ２３の上
方にインクチャンバ１７が形成されている。さらに，イ
ンクバリヤ１９の上部には，インクチャンバ１７に対応
する位置に開口部２０を有するインクプレート２１が配
されている。
層１１の上に酸化膜処理により酸化膜（ＳｉＯ2）１２
が形成され，さらにその上部にレジスタ層１３が形成さ
れる。このレジスタ層１３の上には，対をなし各電極に
相異なる極性の電気的エネルギーを供給可能な電極１４
ａ，１４ｂが配される。そして，レジスタ層１３は，こ
れらの電極１４ａ，１４ｂを介して電気的エネルギーが
供給されることにより発熱し，上部に形成される保護層
１６とともにヒータ部１５を形成している。なお，保護
層１６は，レジスタ層１３及び保護層１６を覆って，そ
れらの表面が空気との酸化接触により腐食したり，変形
するのを防止するための多層構造の保護層である。さら
に，保護層１６の上部には，保護層１６の一部を覆っ
て，ヒータ部１５の上部に加熱チャンバ２３を成す一定
空間を形成する絶縁層２２が配される。この加熱チャン
バ２３は可撓性の薄膜２４により閉鎖空間を形成してい
る。また，薄膜２４の上部にはインクバリヤ１９が配さ
れ，このインクバリヤ１９により加熱チャンバ２３の上
方にインクチャンバ１７が形成されている。さらに，イ
ンクバリヤ１９の上部には，インクチャンバ１７に対応
する位置に開口部２０を有するインクプレート２１が配
されている。
【００３７】かかる構成により，加熱チャンバ２３内に
充填された流体（液体及び気体を含む）が，ヒータ部１
５から発生する熱により熱膨張して，蒸気圧バルブを発
生させることにより，インクチャンバ１７に相当する部
分の可撓性薄膜２４に撓みを生じさせ，さらに，後述す
るようにインクチャンバ１７内に体積変化を生じさせ
て，ノズルプレート２１の開口部２０から所定のインク
を噴射させることができる。なお，インクバリヤ１９
は，不図示のインクバイアから供給されるインクの供給
路を成す不図示のインクチャネルの流路も規定してい
る。また，一対の電極１４ａ，１４ｂには電気的コネク
タ手段２５を介して相異なる極性の電気的エネルギーを
供給することが可能なように構成されている。
充填された流体（液体及び気体を含む）が，ヒータ部１
５から発生する熱により熱膨張して，蒸気圧バルブを発
生させることにより，インクチャンバ１７に相当する部
分の可撓性薄膜２４に撓みを生じさせ，さらに，後述す
るようにインクチャンバ１７内に体積変化を生じさせ
て，ノズルプレート２１の開口部２０から所定のインク
を噴射させることができる。なお，インクバリヤ１９
は，不図示のインクバイアから供給されるインクの供給
路を成す不図示のインクチャネルの流路も規定してい
る。また，一対の電極１４ａ，１４ｂには電気的コネク
タ手段２５を介して相異なる極性の電気的エネルギーを
供給することが可能なように構成されている。
【００３８】薄膜２４は，例えば，Ａｇ，Ａｌ，Ｃｄ，
Ｃｓ，Ｋ，Ｌｉ，Ｍｇ，Ｍｎ，Ｎａ，Ｚｎなどの材料が
含有される薄膜フィルムから構成することができる。ま
た，場合によって，上記金属材料と他の有機物材料との
合成物質から構成することにより，耐久性をの延長する
ことも可能である。
Ｃｓ，Ｋ，Ｌｉ，Ｍｇ，Ｍｎ，Ｎａ，Ｚｎなどの材料が
含有される薄膜フィルムから構成することができる。ま
た，場合によって，上記金属材料と他の有機物材料との
合成物質から構成することにより，耐久性をの延長する
ことも可能である。
【００３９】加熱チャンバ２３内に，充填される液体と
しては，蒸気圧が高く熱伝導性に優れたフッ素化合物の
ような溶液を使用することができる。また加熱チャンバ
２３には，その内部に液体を注入するための注入口（図
示せず）が形成されているが，薄膜はかかる注入口をシ
ールするように貼設されている。
しては，蒸気圧が高く熱伝導性に優れたフッ素化合物の
ような溶液を使用することができる。また加熱チャンバ
２３には，その内部に液体を注入するための注入口（図
示せず）が形成されているが，薄膜はかかる注入口をシ
ールするように貼設されている。
【００４０】以上説明したように，本実施の形態にかか
る噴射装置によれば，図５〜図１０に関連して説明した
従来の噴射装置のインクチャンバ１０７，２０７に相当
する領域（以下，インクチャンバ領域という。）が，薄
膜２４を介してインクチャンバ１７と加熱チャンバ１３
に分離されて構成されている。このように，薄膜２４を
用いてインクチャンバ領域を分離することにより，ヒー
タ部１０５によりインクを加熱する従来の方式による問
題点を解決するためである。すなわち，上記のように所
定の流体が充填される加熱チャンバ２３を介することに
より，インクチャンバ１７内のインクとヒータ部１５と
の直接接触に起因する腐食を防止するとともに，蒸気圧
生成後のインク噴射による衝撃からヒータ部１５を効果
的に保護することができる。
る噴射装置によれば，図５〜図１０に関連して説明した
従来の噴射装置のインクチャンバ１０７，２０７に相当
する領域（以下，インクチャンバ領域という。）が，薄
膜２４を介してインクチャンバ１７と加熱チャンバ１３
に分離されて構成されている。このように，薄膜２４を
用いてインクチャンバ領域を分離することにより，ヒー
タ部１０５によりインクを加熱する従来の方式による問
題点を解決するためである。すなわち，上記のように所
定の流体が充填される加熱チャンバ２３を介することに
より，インクチャンバ１７内のインクとヒータ部１５と
の直接接触に起因する腐食を防止するとともに，蒸気圧
生成後のインク噴射による衝撃からヒータ部１５を効果
的に保護することができる。
【００４１】次に，上記構成を有する本実施の形態にか
かるインクジェットプリンタの噴射装置による動作につ
いて，図２及び図３を参照しながら説明する。
かるインクジェットプリンタの噴射装置による動作につ
いて，図２及び図３を参照しながら説明する。
【００４２】まず，図２には，二つの電極１４ａ，１４
ｂに電源を印加した時の状態が示されている。所望の位
置，すなわち印刷を行うために設定された位置に印字を
形成するために，ヘッドドライバ（図示せず）で該当電
極に電気的信号として電気的エネルギーを供給する。す
なわち，該当する二つの電極１４ａ，１４ｂに対応する
電気的コネクタ２５を導通させて，両電極１４ａ，１４
ｂに相異なる極性の電気的エネルギーを供給する。
ｂに電源を印加した時の状態が示されている。所望の位
置，すなわち印刷を行うために設定された位置に印字を
形成するために，ヘッドドライバ（図示せず）で該当電
極に電気的信号として電気的エネルギーを供給する。す
なわち，該当する二つの電極１４ａ，１４ｂに対応する
電気的コネクタ２５を導通させて，両電極１４ａ，１４
ｂに相異なる極性の電気的エネルギーを供給する。
【００４３】供給された電気的エネルギーにより，ヒー
タ部１５が発熱し，その熱が加熱チャンバ２３内の流体
を通して熱膨張性の高い金属複合材料から成る薄膜２４
に伝達される。これにより，薄膜は長手方向に膨張され
るとともに，加熱チャンバ２３内の密閉空間内で熱膨張
した蒸気圧が薄膜１１４をインクチャンバ１９方向に押
し出すように撓ませる。その結果，薄膜２４の押圧力に
より，インクチャンバ１７内のインクは，ノズルプレー
ト１１に形成された開口部２０側に押し出される。すな
わち，加熱チャンバ１１３内の液体及び気体が熱により
膨張し，その圧力（Ｐ１）が最初の圧力（Ｐ０），すな
わち電源が印加されてない時の圧力より大きくなるため
に，薄膜２４がインクチャンバ１７方向に押し出され
る。
タ部１５が発熱し，その熱が加熱チャンバ２３内の流体
を通して熱膨張性の高い金属複合材料から成る薄膜２４
に伝達される。これにより，薄膜は長手方向に膨張され
るとともに，加熱チャンバ２３内の密閉空間内で熱膨張
した蒸気圧が薄膜１１４をインクチャンバ１９方向に押
し出すように撓ませる。その結果，薄膜２４の押圧力に
より，インクチャンバ１７内のインクは，ノズルプレー
ト１１に形成された開口部２０側に押し出される。すな
わち，加熱チャンバ１１３内の液体及び気体が熱により
膨張し，その圧力（Ｐ１）が最初の圧力（Ｐ０），すな
わち電源が印加されてない時の圧力より大きくなるため
に，薄膜２４がインクチャンバ１７方向に押し出され
る。
【００４４】このように開口部２０から押し出されたイ
ンク滴は，図３に示したように，二つの電極１４ａ，１
４ｂに供給されていた電気的エネルギーを遮断すると，
紙などの印刷媒体に向かって分離される。
ンク滴は，図３に示したように，二つの電極１４ａ，１
４ｂに供給されていた電気的エネルギーを遮断すると，
紙などの印刷媒体に向かって分離される。
【００４５】その際，熱伝導性の良好な薄膜２４は，上
部のインクを介して冷却されるとともに，加熱チャンバ
２３内に充填された熱伝導性の良好な流体を介して基板
上の金属層により冷却される。また，薄膜２４は，加熱
チャンバ側の急速な冷却により，ある時点で，インクチ
ャンバ側から加熱チャンバ側に体積変形を起こす。この
結果，インクチャンバ１７内に吸入力が発生し，新たな
インクがインクチャネル（図示せず）を介して供給され
る。これをバックリング現象と呼ぶ。
部のインクを介して冷却されるとともに，加熱チャンバ
２３内に充填された熱伝導性の良好な流体を介して基板
上の金属層により冷却される。また，薄膜２４は，加熱
チャンバ側の急速な冷却により，ある時点で，インクチ
ャンバ側から加熱チャンバ側に体積変形を起こす。この
結果，インクチャンバ１７内に吸入力が発生し，新たな
インクがインクチャネル（図示せず）を介して供給され
る。これをバックリング現象と呼ぶ。
【００４６】すなわち，加熱チャンバ２３内の流体の熱
膨張に応じて変形した薄膜２４により開口部２０から押
し出されたインク滴は，二つの電極１４ａ，１４ｂへの
電気エネルギーの遮断と，それに伴う加熱チャンバ１３
の温度低下及び薄膜１４の冷却変形により，インクチャ
ンバ１７内に発生する吸入力に反発するように開口部１
１０から分離されて，印刷媒体方向に噴射される。
膨張に応じて変形した薄膜２４により開口部２０から押
し出されたインク滴は，二つの電極１４ａ，１４ｂへの
電気エネルギーの遮断と，それに伴う加熱チャンバ１３
の温度低下及び薄膜１４の冷却変形により，インクチャ
ンバ１７内に発生する吸入力に反発するように開口部１
１０から分離されて，印刷媒体方向に噴射される。
【００４７】ここで，薄膜２４の上方部，すなわちイン
クチャンバ１７に面している部分は，インクチャンバ１
７内のインクに接触しているので，熱を失いやすく，元
の状態に復帰しようとする慣性力が大きい。これに対し
て，薄膜１１４の下方部，すなわち加熱チャンバ１１３
側に面している部分は，相対的に元の状態に復帰しよう
とする弾性力が小さい。かかる差異は，インクと接する
部分と加熱チャンバと接する部分が熱変化に対する収縮
率に差異を有しているためである。
クチャンバ１７に面している部分は，インクチャンバ１
７内のインクに接触しているので，熱を失いやすく，元
の状態に復帰しようとする慣性力が大きい。これに対し
て，薄膜１１４の下方部，すなわち加熱チャンバ１１３
側に面している部分は，相対的に元の状態に復帰しよう
とする弾性力が小さい。かかる差異は，インクと接する
部分と加熱チャンバと接する部分が熱変化に対する収縮
率に差異を有しているためである。
【００４８】従って，加熱チャンバ２３内の圧力（Ｐ
２）は，二つの電極１４ａ，１４ｂに印加される電源が
遮断されると，当初の加熱チャンバ２３の圧力（Ｐ０）
より小さくなり，一定範囲で急激に逆方向（加熱チャン
バ２３方向）に変形する。また，仮に，電源遮断時の加
熱チャンバ２３の圧力（Ｐ２）が当初の加熱チャンバ２
３の圧力（Ｐ０）よりも大きくても，薄膜２４の弾性力
が作用して，一定範囲で急激に逆方向（加熱チャンバ２
３方向）に変形する。かかる動作により，インクチャン
バ１７内に吸入力が生じ，開口部２０から押し出された
インク滴Ｅは表面張力などの作用により，インクチャン
バ１７内のインクから分離し，紙などの印刷媒体方向に
噴射される。
２）は，二つの電極１４ａ，１４ｂに印加される電源が
遮断されると，当初の加熱チャンバ２３の圧力（Ｐ０）
より小さくなり，一定範囲で急激に逆方向（加熱チャン
バ２３方向）に変形する。また，仮に，電源遮断時の加
熱チャンバ２３の圧力（Ｐ２）が当初の加熱チャンバ２
３の圧力（Ｐ０）よりも大きくても，薄膜２４の弾性力
が作用して，一定範囲で急激に逆方向（加熱チャンバ２
３方向）に変形する。かかる動作により，インクチャン
バ１７内に吸入力が生じ，開口部２０から押し出された
インク滴Ｅは表面張力などの作用により，インクチャン
バ１７内のインクから分離し，紙などの印刷媒体方向に
噴射される。
【００４９】以上，添付図面を参照しながら，本発明の
好適な実施形態にかかるインクジェットプリンタの噴射
装置及び噴射方法について説明したが，本発明はかかる
例に限定されない。当業者であれば，特許請求の範囲に
記載された技術的思想の範疇内において各種の変更例ま
たは修正例に想到し得ることは明らかであり，それらに
ついても当然に本発明の技術的範囲に含まれるものと了
解される。
好適な実施形態にかかるインクジェットプリンタの噴射
装置及び噴射方法について説明したが，本発明はかかる
例に限定されない。当業者であれば，特許請求の範囲に
記載された技術的思想の範疇内において各種の変更例ま
たは修正例に想到し得ることは明らかであり，それらに
ついても当然に本発明の技術的範囲に含まれるものと了
解される。
【００５０】
【発明の効果】以上述べたように，本発明によれば，加
熱チャンバ内の液体の熱膨張による蒸気圧を調節して薄
膜の変形によりインクを噴射することにより，インクと
ヒータ部とを相互に分離させて，インクと保護膜の接触
による腐食を防止することが可能であり，さらに，従来
のように，バブルジェットの際に生じる衝撃により保護
膜が損傷されることを効果的に防止することが可能であ
り，高品質の印刷を確保することができる。
熱チャンバ内の液体の熱膨張による蒸気圧を調節して薄
膜の変形によりインクを噴射することにより，インクと
ヒータ部とを相互に分離させて，インクと保護膜の接触
による腐食を防止することが可能であり，さらに，従来
のように，バブルジェットの際に生じる衝撃により保護
膜が損傷されることを効果的に防止することが可能であ
り，高品質の印刷を確保することができる。
【００５１】また，インクチャンバと接する薄膜の長手
方向への圧縮力により加熱チャンバ側に急激な変形が生
じるので，インクの噴射速度が向上する。
方向への圧縮力により加熱チャンバ側に急激な変形が生
じるので，インクの噴射速度が向上する。
【図１】本発明の実施の一形態にかかるインクジェット
プリンタの噴射装置の拡大断面図である。
プリンタの噴射装置の拡大断面図である。
【図２】本発明にかかるインクジェットプリンタの噴射
装置の動作状態を示す説明図である。
装置の動作状態を示す説明図である。
【図３】本発明にかかるインクジェットプリンタの噴射
装置の動作状態を示す説明図である。
装置の動作状態を示す説明図である。
【図４】従来のインクジェットプリンタの概略構成を示
すブロック図である。
すブロック図である。
【図５】図４に示すインクジェットプリンタのインクカ
ートリッジの概略的な断面図である。
ートリッジの概略的な断面図である。
【図６】従来のインクジェットプリンタのインクカート
リッジのヘッド部の拡大断面図である。
リッジのヘッド部の拡大断面図である。
【図７】図６のヘッド部のＥ−Ｅ軸を断面としてＡ側か
ら見た噴射装置の平断面図である。
ら見た噴射装置の平断面図である。
【図８】図７のヘッド部のＦ−Ｆ軸を基準としてＢ側か
ら見た噴射装置の拡大断面図である。
ら見た噴射装置の拡大断面図である。
【図９】従来の技術によるインク噴射方式を示す例示図
である。
である。
【図１０】改善された従来の技術による噴射装置のノズ
ルプレート部である。
ルプレート部である。
【符号の説明】 １１ シリコン基板 １２ 酸化膜 １３ レジスタ層 １４ａ，１４ｂ 電極 １５ ヒータ部 １６ 保護層 １７ インクチャンバ １９ インクバリヤ ２０ 開口部 ２１ ノズルプレート ２２ 絶縁層 ２３ 加熱チャンバ ２４ 薄膜 ２５ 電気的接続装置
Claims (10)
- 【請求項１】 電気的エネルギーの供給により発熱する
ヒータ部からの伝熱によりインクチャンバ内のインクに
体積変化を生じさせて，インクチャンバの開口部からイ
ンク滴を押し出し，電気的エネルギーの遮断によるイン
クチャンバ内の体積変化によりインク滴を噴射させるよ
うに構成された，インクジェットプリンタの噴射装置に
おいて：前記インクチャンバのヒータ側には，可撓性を
有する薄膜を介して，前記ヒータ部からの伝熱により熱
膨張可能な流体が格納される加熱チャンバが形成されて
いることを特徴とする，インクジェットプリンタの噴射
装置。 - 【請求項２】 前記加熱チャンバ内の流体は熱伝導性の
高いフッ素化合物であることを特徴とする，請求項１に
記載のインクジェットプリンタの噴射装置。 - 【請求項３】 前記薄膜は，一面が加熱チャンバをシー
ルするとともに，他面はインクチャンバ内のインクと接
していることを特徴とする，請求項１または２に記載の
インクジェットプリンタの噴射装置。 - 【請求項４】 前記ヒータ部への電気的エネルギーを遮
断することにより，前記加熱チャンバからの伝熱が中断
されるとともに前記インクチャンバ内のインクにより冷
却される前記薄膜を前記加熱チャンバ側へ移動させるこ
とにより，前記インクチャンバ内に圧力降下を生じさ
せ，その圧力降下により前記インクチャンバ内に新たな
インクが供給されることを特徴とする，請求項１，２ま
たは３のいずれかに記載のインクジェットプリンタの噴
射装置。 - 【請求項５】 前記加熱チャンバ内に流体を注入するた
めの注入口は薄膜によりシールされることを特徴とす
る，請求項１，２，３または４のいずれかに記載のイン
クジェットプリンタの噴射装置。 - 【請求項６】 前記薄膜は，前記インクチャンバ内のイ
ンクに接触する部分と前記加熱チャンバに接する部分と
が熱変化に対する収縮率の差を有しており，伝熱の中断
による冷却時に，慣性力によりある一定範囲で急激に前
記加熱チャンバ方向に弾性力を持って変形するものであ
ることを特徴とする，請求項１に記載のインクジェット
プリンタの噴射装置。 - 【請求項７】 前記薄膜は，Ａｇ，Ａｌ，Ｃｄ，Ｃｓ，
Ｋ，Ｌｉ，Ｍｇ，Ｍｎ，Ｎａ，Ｚｎから成る群から選択
された一または二以上の材料を含む複合材料から成るこ
とを特徴とする，請求項１，２，３，４，５または６の
いずれかに記載のインクジェットプリンタの噴射装置。 - 【請求項８】 前記薄膜は，金属と有機物との合成物質
から構成されることを特徴とする，請求項１，２，３，
４，５，６または７のいずれかに記載のインクジェット
プリンタの噴射装置。 - 【請求項９】 前記加熱チャンバ内の流体は，液体，ま
たは気体，または液体と気体との混合物であることを特
徴とする，請求項１，２，３，４，５，６，７または８
のいずれかに記載のインクジェットプリンタの噴射装
置。 - 【請求項１０】 電気的エネルギーの供給により発熱す
るヒータ部からの伝熱によりインクチャンバ内のインク
に体積変化を生じさせて，インクチャンバの開口部から
インクを押し出し，電気的エネルギーの遮断によるイン
クチャンバ内の体積変化によりインク滴を噴射させるイ
ンクジェットプリンタの噴射方法において：前記インク
チャンバを可撓性を有する薄膜により前記開口部側の第
１チャンバと前記ヒータ部側の第２チャンバに分割し，
前記第２チャンバ内に前記ヒータ部からの伝熱により熱
膨張する流体を格納し，前記流体を前記ヒータ部により
加熱または冷却することにより，前記薄膜を介して前記
インクチャンバ内に体積変化を生じさせ，その体積変化
により前記開口部からインク滴を噴射することを特徴と
する，インクジェットプリンタの噴射方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
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Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6895659B2 (en) | 1998-10-26 | 2005-05-24 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Process of manufacturing fluid jetting apparatuses |
| JP2002205402A (ja) * | 2001-01-11 | 2002-07-23 | Sony Corp | プリンタ、プリンタヘッド及びプリンタヘッドの製造方法 |
| US7661792B2 (en) | 2002-04-12 | 2010-02-16 | Silverbrook Research Pty Ltd | Thermoelastic inkjet actuator with heat conductive pathways |
| US7775635B2 (en) | 2002-04-12 | 2010-08-17 | Silverbrook Research Pty Ltd | Method of producing thermoelastic inkjet actuator |
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