JPS62142655A - インクジェット・プリンタ - Google Patents

インクジェット・プリンタ

Info

Publication number
JPS62142655A
JPS62142655A JP61256342A JP25634286A JPS62142655A JP S62142655 A JPS62142655 A JP S62142655A JP 61256342 A JP61256342 A JP 61256342A JP 25634286 A JP25634286 A JP 25634286A JP S62142655 A JPS62142655 A JP S62142655A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
ink
resistor
orifice
capillary
substrate
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP61256342A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH0443515B2 (ja
Inventor
Eru Bauto Jiyon
ジヨン・エル・バウト
Eru Kuroutaa Furanku
フランク・エル・クロウター
Kei Donarudo Deebitsudo
デービツド・ケイ・ドナルド
Dee Meiyaa Jiyon
ジヨン・デー・メイヤー
Ei Tatsukurindo Kurisutofua
クリストフア・エイ・タツクリンド
Eichi Tabu Howaado
ホワード・エイチ・タブ
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hewlett Packard Japan Inc
Original Assignee
Yokogawa Hewlett Packard Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Yokogawa Hewlett Packard Ltd filed Critical Yokogawa Hewlett Packard Ltd
Publication of JPS62142655A publication Critical patent/JPS62142655A/ja
Publication of JPH0443515B2 publication Critical patent/JPH0443515B2/ja
Granted legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41JTYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/005Typewriters 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
    • B41J2/01Ink jet
    • B41J2/015Ink jet characterised by the jet generation process
    • B41J2/04Ink jet characterised by the jet generation process generating single droplets or particles on demand
    • B41J2/045Ink jet characterised by the jet generation process generating single droplets or particles on demand by pressure, e.g. electromechanical transducers
    • B41J2/04501Control methods or devices therefor, e.g. driver circuits, control circuits
    • B41J2/0458Control methods or devices therefor, e.g. driver circuits, control circuits controlling heads based on heating elements forming bubbles
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41JTYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/005Typewriters 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
    • B41J2/01Ink jet
    • B41J2/015Ink jet characterised by the jet generation process
    • B41J2/04Ink jet characterised by the jet generation process generating single droplets or particles on demand
    • B41J2/045Ink jet characterised by the jet generation process generating single droplets or particles on demand by pressure, e.g. electromechanical transducers
    • B41J2/04501Control methods or devices therefor, e.g. driver circuits, control circuits
    • B41J2/04588Control methods or devices therefor, e.g. driver circuits, control circuits using a specific waveform
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41JTYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/005Typewriters 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
    • B41J2/01Ink jet
    • B41J2/015Ink jet characterised by the jet generation process
    • B41J2/04Ink jet characterised by the jet generation process generating single droplets or particles on demand
    • B41J2/045Ink jet characterised by the jet generation process generating single droplets or particles on demand by pressure, e.g. electromechanical transducers
    • B41J2/04501Control methods or devices therefor, e.g. driver circuits, control circuits
    • B41J2/0459Height of the driving signal being adjusted
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41JTYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/005Typewriters 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
    • B41J2/01Ink jet
    • B41J2/015Ink jet characterised by the jet generation process
    • B41J2/04Ink jet characterised by the jet generation process generating single droplets or particles on demand
    • B41J2/045Ink jet characterised by the jet generation process generating single droplets or particles on demand by pressure, e.g. electromechanical transducers
    • B41J2/04501Control methods or devices therefor, e.g. driver circuits, control circuits
    • B41J2/04591Width of the driving signal being adjusted
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41JTYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/005Typewriters 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
    • B41J2/01Ink jet
    • B41J2/015Ink jet characterised by the jet generation process
    • B41J2/04Ink jet characterised by the jet generation process generating single droplets or particles on demand
    • B41J2/045Ink jet characterised by the jet generation process generating single droplets or particles on demand by pressure, e.g. electromechanical transducers
    • B41J2/04501Control methods or devices therefor, e.g. driver circuits, control circuits
    • B41J2/04598Pre-pulse
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41JTYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/005Typewriters 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
    • B41J2/01Ink jet
    • B41J2/135Nozzles
    • B41J2/14Structure thereof only for on-demand ink jet heads
    • B41J2/14016Structure of bubble jet print heads
    • B41J2002/14169Bubble vented to the ambience

Landscapes

  • Particle Formation And Scattering Control In Inkjet Printers (AREA)
  • Ink Jet (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はノンインパクト方式インクジェット・プリンタ
に係り、特にプリントヘッドの構成に閏・する。
データ処理技術の発達と共に、出力データを恒久記録す
る多数の装置が開発されてきている。現在、ノンインパ
クト(非機械的衝撃式)方式はよぎる。これらの中でも
特に重要なものはインクジェット式である。何故ならば
、この方式はプリント出力を電子的に、簡単且つ直ψ的
に制御できるからであり、さらに無接触、高速、そして
平坦な紙への印字代特に適しているからである。
そして、インクジェット方式は次の3つの基本的な型式
に分類できる。■連続方式(インクに一定圧力を加え、
定速で連続的にインク液滴を発生する)、■電界制御方
式、■オンデマンド方式(インパルスジェット方式)。
本発明はオンデマンド方式に係る。
従来、オンデマンド方式においては、狭い断面のチュー
ブのオリアイスからインクを噴射するのに圧電結晶を使
用していた。この方式は、例えば米国特許第3.832
.579号に述べられ(おり、そこでは、小さな円筒状
の圧電トランスジューサが円筒状ノズルの外側表面に固
着されて(・る。インクはノズルの広い端部とインク貯
蔵部とを結ぶインク・ホースによってそのノズル端部に
運ばれる。
トランスジューサが電気的インパルスを受けるとき、そ
れはノズルの両端に向けてインクを加速する圧力波を発
生する。インク圧力波がそのノズルの小さた端部のオリ
スイスにおける半月板の表面張力を越えるときに、イン
ク液滴が形成される。
この圧電式インクジェット装置における問題点は圧電ト
ランスジューサとインクジェット・オリアイスとの間で
の寸法上の相対的不一致に関連している。即ち、一般に
トランジューサはそのオリフィスよりも実質的に大きい
ので、各ジェット部間の最小分離距離又は所定のプリン
トヘッド上に装着しうるジェット数のtlづれかを制限
してしまう。更に、圧電トランスジューサは製造するの
に比較的高価であり、そして現在の半導体製作技術の多
くに適合していない。
従来の別の型のオンデマンド方式は米国特許第3.17
4.042号に述べられており、この方式は複数個のイ
ンク包含チューブを利用している。それらチューブ内の
電唖はインクに接触しており、トリガ信号の発生に応答
して、電流がインク自体を通して流れる。この電流は高
い■2R損(ここで、■は電流値、Rはインクの抵抗器
である)によってそのインクを加熱し、それらのチュー
ブ内におけるインクの一部分を蒸発させ、そしてインク
およびインク気体をそれらのチューブから噴射させる。
この蒸気型方式の主な欠点は、高導1性インクは所望の
気体化を達成するのに大きな電流を必要とするので、イ
ンク霧を制御するのが困難であり、またインクの導電率
に制限が生ずることである。
従って、そこで使用されるインクの種類は極度に制限さ
れる。
上述した各方式については長年研究されてきたにもかか
わらず、オンデマンド形インクジェット技術は解決され
なければならない多くの基本的問題をなおもかかえてい
る。
本発明はオンデマンド式インクジェットプリンタに係り
、本発明はインクを吐出するためのオリアイスを持つイ
ンク包含毛細管と、そのオリフィスに近接配置されたイ
ンク加熱機構(例えば、その毛細管に又はそれに隣接し
て置かれる抵抗器)とを有スるインクジェット・プリン
タを提供する。
動作の概略について説明する。インク加熱部が敏速に加
熱され、そこで生成されたエネルギをインクに伝達し、
それによりそのインクの一部分を気化しそしてその毛細
管内にバブルを発生させる。
そしてこのバブルはインク液滴をそのオリアイスから近
くに位置する紙面上へと推進させる圧力波を作り出す。
インク加熱部とオリフィスとの相対的位置関係お適切に
選択し且つそのエネルギ転送を綿密に制御することによ
り、バブルは、インク気体がそのオリアイスから逃げる
前にそのインク゛    加熱部上か又はその近くです
みやかに消滅する。
本発明によるプリンタに対しては、他のドツト。
マトリクス印字装置を実施するのに使用される多くの現
存するハードウェアおよびソフトウェアを容易に適用で
きる。
本発明の実施例は基本的に2つの幾何学的構成に分けら
れる。第1の構成において、インクは毛細管の端部に位
置されたオリスイスから吐出される。第2の構成におい
て、インク毛細管は本質的に平面を規定し、インクはそ
の平面に対して直角の方向に、オリフィスから吐出され
る。こうした構成の各々は、標準の電子式製造技術を用
いて大量生産しうる点において、従来技術に比べて利点
を持っている。更に、本発明の原理を用いて作り出され
るプリントヘッドの寸法は事実上無制限であって、空間
を取る圧電性結晶を必要としないために、非常に大きな
アレイおよび非常に高い分解能が可能である。更に、こ
の技術では、使用するインクの導電性には無関係である
。以下図面を用いて本発明を説明する。
第1図は本発明の一実施例によるインクジェット・プリ
ンタのプリントヘッドの分解斜視図、第2図は組立後の
全体斜視図である。11は基板であり、サファイア、ガ
ラス、又は不活性複合材料(例えば、被複金属或は被覆
ケイ素)で構成される基板110片面の一部分は薄膜金
属化層13でおおわれている。この薄膜金属化層13は
、層13内に抵抗器16を作り出すべく、幅Di(〜約
0.1朋)の狭い非導電性ス) IJツブ14と、幅D
2(〜約Q、 l mm )の導電性ストリップとを与
えるように構成される。抵抗器としては約3Ωが適当で
ある。典型的な構成において、抵抗器16は基板11の
縁部から距離D3(公称としては約Q、 l mmだが
、一般的には約0.05朋くD3〈約0.25耶の範囲
)だけ離れた位置に作られる。薄膜金属化層13の上部
に毛細管ブロック15が結合される。毛細管ブロック1
5は一般にガラスから作られ、各端部にオリフィスを伴
なう毛細管チャネル17を持つ。
チャネル170幅は約0.08mm、深さは約0.08
朋で、その幅は金属化層13の非導電性ストリップ14
0幅に対応する。
毛細管ブロック15の背後でしかも基板11の上部に、
毛細管ブロック15と平行して、インクを保持するため
の貯蔵部19が配置される。チャネル17は、貯蔵部1
90反対側にあるオリフィスの近辺へ、毛細管作用によ
ってインクをその貯蔵部から引き出す。第2図において
見られる如く、完成された構成において、プリンタは薄
膜金属化層13に取付げられた2つの電極23および2
5を持ち、該電極は抵抗器16を横切って電位差を与え
る。第3図は、第1および第2図に示したインクジェッ
ト・プリンタの断面図であり、インク21、毛細管ブロ
ック15、抵抗器16そして印字表面27の相対的位置
関係を示している。動作において、プリンタ・オリフィ
スと印字表面27との間の距離D5は約0.8韻である
第4図はプリント動作の1サイクル中におけるインク液
滴の発生過程を示した一部断面図であ也電圧が電極23
および25に印加されると、抵抗器16を通る電流がジ
ュール熱を発生させて、インクを加熱する。そして第4
a図に示されているよ5に抵抗器16上にバブル12を
作り出す。バブルは、第4b図に示される如く、オリア
イスの方向に急速に膨張し続ける。しかしその膨張はイ
ンクに伝達されるエネルギによって制限される。
この全エネルギを注意深(制御し、そして抵抗器16に
供給されるエネルギの時間配分を制御することにより、
種々の大きさのバブルを形成できる。
しかしながら、インクによって吸収される全エネルギが
、気体をオリアイスから追い出す程大きくならないよう
に制御することが必要である。バブルは第4C図に示さ
れている如く抵抗器16に向い且つその上で収縮し始め
、他方、バブルの膨張によりインクに与えられた前向き
の運動量はオリフィスからインク小滴を吐出させる(し
かしながら、使用されるインク、オリフィスの幾何学的
構造および印加電圧恍依存して1つ又はそれ以上の後続
するインク液滴が生ずることを注目すべきでの近(まで
収縮し消滅する。インクは毛細管作用により再充填し始
め(第4e図)、一方インク液滴は印字面上にのる。第
4f図は、次のサイクルの用意として、もとの位置まで
インクが満たされたチャネルを示している。印字は適当
なシーケンスで抵抗器16に電圧を連続的に印加するこ
とにより達成される。オリフィスと印字面とは所望の印
字パターンを作り出すために相対的に移動される。
なお、基板寸法、毛細管ブロック寸法および毛細管チャ
ル寸法等の寸法は、所望の質量、構造材料および技術、
液滴寸法、毛細管充填速度、インク粘性および表面張力
等に依存して広範囲洗変えられるーこ、とは明らかであ
る。又、従来装置と対比して、インクの導電率を高いI
’R熱損失に釣り合せたり、インクを導電性とする必要
は全くない。
本発明の本質的特長は、インク液滴をオリフィスから吐
出するのに必要とするインパルスが、圧電性結晶又は他
の素子によって与えられる圧力波によるのではなく、バ
ブルの膨張によって作り出されることである。抵抗器1
6からインクへのエネルギ転送を注意深く制御すること
により、インク気体がインク液滴と共にオリフィスから
逃げないようにすることができる。バブルはインク気体
の飛び散りを防止するように、それ自身で消滅する。更
に、エネルギ転送の時間的シーケンスを綿密に制御する
ことが極めて重要である。
抵抗器16を通しての約5μsecの期間を持つ約IA
の単一の方形波電流パルスは如上の結果を達成するけれ
ども、かかる直接的方法は一般に各種のジェット構成に
は適用できない。更に、一層大きなバブルを作り出した
い場合(例えば、より大きなオリスイスを用いたい場合
)や、より速い液滴の吐出速度を得たい場合には、問題
が生ずる。
もしも一層大きなエネルギをインクに与えるためにパル
スを長くすると、バブル形成についての統計学的性質は
実質的な時間ジッタな生じさせる。
他方、時間ジッタの問題を改善するためにノくルスの高
さを増大すると、必要とされる実質的に高い電流密度に
止り抵抗器の早期焼損をもたらすことになる。
上述した各問屋は第5図に示されている方法によって実
質的に解決される。第5,6図はノ(プル形成に使用す
るパルスの波形図である。ここにおいて、直流レベルは
必要とされないが、先行)くルスIPは、バブルの核形
成を回避させるのに十分な低い割合で、抵抗器16付近
のインクを予熱するのに使用される。先行パルスIPに
続いて核形成パルスINが与えられる。この核形成ノ(
ルスINは、インクの加熱限度近くまで、すなわち)く
プルがインク内で自然°に核形成する点にまで抵抗器1
6を急速に加熱する。しかるベクシ、て形成された・く
グル核心は非常に急速に成長し、その熟成寸法は先行パ
ルスIPによって加熱されたインクの体積によって決め
られる。このバブルの成長過程中において、抵抗器16
に印加される電圧は一般に零まで減衰される。なぜなら
ばこの期間中におけるインクへの熱転送はあまり能率的
でなくしかもその電流を保つことは抵抗器16を加熱し
過ぎることになるからである。
典型的な例として、抵抗器16は約3Ωであり、先行パ
ルスIPは0.3A程度の大きさと、約40μsec 
の幅TPとを持ち、そして核形成パルスINはIA程度
の大きさと、約5μSeC@T′Nとを持っている。し
かしながら、こうしたパラメータはかなり広範囲に変わ
るので、実際の動作において遭遇される典型的な範囲、
すなわち、Q(R(100Ω;t□(TP(100μs
ec、O<IP<3A、o(下Nく10 μsec 、
0.01(IN(5Aに対して検討することが適当であ
る。
バブル形成の制御に対しては、例えば、パルス空間変調
又はパルス高変調などの多くの他の方法も同様に利用で
きる。第6図には更に別な方法が示されている。この方
法において、先行パルスの大きさは、約0.5Aの初期
f直から約0.2人の値(核形成パルスが開始する直前
の(WL )へと減少する。先行パルスの形状は時間の
関数として1Δ〒で減衰する。これにより、抵抗器の温
度をほぼ一定の温度に維持する。その結果核形成前での
インクのエネルギ配分を最善忙すると同時に、必要とさ
れる核形成パルス幅を減少させる。同時に核形成の再現
比を高める。
第7A図は本発明の他の実施例によるインクジェット・
プリンタのプリントヘッドの分解斜視図、g7B図は第
7A図に示したプリントヘッドの組立後の斜視図である
。両図に示したプリントヘッドは複数個のオリフィスを
有する。この所謂”エツジ・シュータ−(edge −
5hooter )″装置は基板71と毛細管ブロック
75とから成り、毛細管ブロック75は、それ自体と基
板71との界面に位置された幾つかのインク毛細管チャ
ネル77を持っている。基板71に対して使用される典
型的な材料としてはガラス、セラミック、被覆金属又は
被覆ケイ素のような電気的絶縁物があり、他方、毛細管
ブロック75に対して使用される材料は、インク毛細管
チャネル77に関して製作の容易なものが選ばれる。例
えば、標準として、毛細管ブロック75は成型ガラス、
食刻ガラスでもって作られる。その構成において、基板
71と毛細管ブロック75とは、例えば、エポキシ、陽
甑ボンディングまたは密封用ガラスでもって、幾多の方
法において一諸に密閉される。チャネル空間D6とチャ
ネル幅D7とはインクジェットの所望の分離と寸法とに
よって決定される。チャネル79は、遠隔の場所にある
インク貯蔵部(示されていない)からインク毛細管チャ
ネル77へとインクを供給するための貯蔵チャネルであ
る。
基板71上には複数の抵抗器73が与えられており、各
抵抗器の位置は各毛細管チャネル77の底部に対応して
いる。対応せる数の電気的接続体72が電力を各抵抗器
73に供給するために設けられている。抵抗器73およ
び電気的接続部72は、物理的或は化学的蒸着のような
標準の電子的製作技術を使用して形成される。電気的接
続部72に対する典型的な材料としてはクロム/金(す
なわち、接着のための薄いクロミウムの下層、導電のた
めの上層)、又はアルミニウムがある。抵抗器73に対
する適当な材料としては、標準として、プラチナ、チタ
ニウム−タングステン、タンタル−アルミニウム、拡散
ケイ素或は非結晶質の合金がある。こうした各種機能に
対しては他の材料も用 使鴫できることも明らかであるが、使用される各種イン
クにより腐食したり電気メッキされるような材料は避げ
なければならない。例えば、水を母体とするインクの場
合、アルミニウムおよびタンタル−アルミニウムは、標
準として使用される電流および抵抗率(すなわち、3〜
5Ωの範囲の抵抗値およびIA程度の電流)においてこ
うした問題を提起する。しかしながら、こうした2つの
材料であっても、もしインクから電気的導体と抵抗器と
を絶縁するパシベーション層を使用すれば、使用するこ
とができる。
第8図は本発明の他の実施例によるインクジェット・プ
リンタのプリントヘッドの断面図であり、エツジ・シュ
ータ−・インクジェット・プリント・ヘッドを示してい
る。この構成において、インク内にパズルを発生するた
めの熱エネルギは抵抗器83によって与えられる。前述
の実施例における如(、抵抗′器83はインク・チャネ
ル82のオリフィスから極くわずかの距離(〜約Q、 
l mm )だけ離れて置かれる(註:第8図の断面は
抵抗器83を通して取られているので、そのインクチャ
ネル・オリフィスは示されていない)。この実施例にお
いて、標準としてはガラスからなる基板81が与えられ
ており、基板81はエツチングされたケイ素の毛細管ブ
ロック89に接合される。ブロック89はインクチャネ
ル82を規定する。毛細管ブロック89とインク・チャ
ネル82との上に横たわっているのは、通常では炭化ケ
イ素、二酸化ケイ素、窒化ケイ素或は窒化ホウ素のよう
な耐熱性、非導電性、熱伝導性でしかも可撓性の材料か
ら作られた薄膜87である。抵抗器83は標準の技術に
よって薄膜87上に装着され、そして抵抗器83への電
力はその抵抗器の各側部沈おげろ金属化層85を通して
与えられる。
非可撓性の構造に対するこの構成の利点は、装置の寿命
を改善することができることである。又、基板81、毛
細管ブロック89そして薄@87から成る構造は、抵抗
器と金属化層を形成する以前に本質的に完成されるので
、その構成技術が簡単化される。更に、前の実施例にお
けるよう釦、この構造は複合チャネル装置および大量生
産技術に容易に適用される。可撓性の薄膜上と抵抗器を
形成する技術については当業者知とって種々の変形が考
えられる。例えば、材料についての適切な選択により、
分離構造としての可撓性の薄膜は、それ自体可撓性で且
つ自己支持性である抵抗器を与えることによって全面的
に排除できる。
第9A図は本発明の他の実施例によるインクジェット・
プリンタのプリントヘッドの分解斜視図、第9B図は組
立後の斜視図である。両図に示された構造は所謂”サイ
ド・シュータ−(5ide−shooter)”装置と
呼ばれている熱インクジェット・プリント・ヘッドの別
な構成である。基板91は標準としてガラス又は他の不
活性で、堅固で、熱的に絶縁性の材料から構成される。
抵抗器93への電気的接続は、第7Aおよび第7B図に
示されている構造の場合と同様に2つの導体92にて与
えられる。
2つのプラスチック・スペーサ94はふた95と基板9
1の分離を維持するために使用されており、それによっ
てインクを抵抗器へと流すための毛細管チャネル96が
形成される。しかしながら、多くの他の技術も適当な空
間を与えるために利用し得ることは明らかである。例え
ば、プラスチックに代って、かかるチャネルを与えるの
にガラス基板91それ自体をエツチング形成しても良い
この実施例におけるふた95は、インクジェットに対す
るオリフィス97として作用するテーパー付孔をエツチ
ングするための好都合な結晶構造を与えるケイ素から構
成されている。オリフィス97は抵抗器93に対向配置
される。このオリフィス97は例えば米国特許第4.0
07.464中に示されている技術を用いて作られる。
オリフィス97は、標準として、約0.1朋程度である
。サイドシュータ−・インク・ジェットのふた95に対
しては多くの他の材料も使用できる。例えば、各抵抗器
に対向する部分に孔を有する金属層やプラスチックさえ
使用することができる。
第10A図は本発明の他の実施例によるインクジェット
・プリンタのプリントヘッドの一部断面斜視図、第10
B図は第10A図に示したプリントヘッドの基板の平面
図である。この実施例はマルチジェットをもつサイドシ
ュータ−装置であム基板101はガラスであり、この上
にインク102を保持するための2個のガラススペーサ
104が置かれる。ケイ素ふた105は孔107によっ
て代表される如き一連のエツチングされたテーパー付孔
を持って与えられる。番孔はトラフ108の内部に形成
される。よ−ってより厚いふたを用いることができ、厚
いふたは、複合ジェットに対するより大きなプリント・
ヘッドを支持できるより良い構造上の安定性を与えるこ
とができる。エレメント109は、インクの連続供給が
抵抗器/オリフィス・システムに対して可能になるよう
に遠隔のインク貯蔵部(示されていない)に接続されて
いる充填チューブである。
第10B図において、第2の抵抗器106もまた第10
A図のトラフ108に沿って横たわって示されている。
抵抗器103および106への電力は2つの独立せる電
気的接続部110および111と、共通の接地112と
によって供給される。抵抗器106が通電されたときに
インクがオリスイス107から吐出されるのを防止する
ために、抵抗器106と103との間に障i 113が
形成されている。如上の構成において、障壁113は、
ガラス、ケイ素、光重合体、ガラス・ビード充填エポキ
シ、または無電解メッキによる金属により構成され、基
板又はふたの内面に形成される。もしも金属ふたが使用
されるとすると、別な方法がその障壁を与えるのに利用
できる。例えば、障壁は金属ふたの内面上へ直かに金属
メッキして構成しても良い。
第11図は本発明の他の実施例によるインクジェット・
プリンタのプリントヘッドの一部断面斜視図であり、第
8図に示した薄膜と外付抵抗器とが組み込まれている。
この実施例の詳細は基板が炭化ケイ素、二酸化ケイ素、
窒化ケイ素又は窒化ホウ素から成る薄膜120と基板1
21とによって置き換えられていることを除いて、第1
0図のものと同じである。抵抗器123は、薄膜120
上でしかもインクの外側に配置される。前述の例におけ
る如く、抵抗器123に対する電気的接続は2つの導体
122によって与えられる。基板121は構造的安定化
のために与えられており、通常では食刻ガラスか又は食
刻ケイ素で作られ、そして薄膜120の夢 撓を可能にするために抵抗器1230近くに(ぼみを持
っている。
応用における特定な性質および必要性に依存して各種の
材料で構成され且つ多くの異なる幾何学的構造を持つ多
くの他の実施例が可能である。例えば、成る限度内でし
かも使用されるインクに依存して、液滴の寸法を大きく
するためにオリフィスの寸法を大きくしたり、或は液滴
の寸法を小さくするためにオリフィスを小さくしたりす
ることができる。同様にして、インク液滴の吐出に対す
る最大周波数は基板の緩和時間とインクの再充填時間と
に依存する。インクの電気的特性により異なる幾何学的
構成が必要な場合もある。例えば、もしも高導電性のイ
ンクのためにそのインクを通して流れる電流が問題にな
るならば、パシベーション層をその抵抗器自体の上部お
よびその導体上に置いて、通電を回避させるよ5Kして
も良い。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例によるインクジェット・プリ
ンタのプリントヘッドの分解斜視図、第2図は第1図に
示したプリントヘッドの組立後の全体斜視図、第3図は
第2図に示したプリントヘラドの断面図、第4図はプリ
ント動作の1サイクル中におけるインク液滴の発生過程
を示した図、第5,6図はバブル形成に使用する電気パ
ルスの波形図、第7A図は本発明の他の実施例によるイ
ンクジェット・プリンタのプリントヘッドの分解斜視図
、第7B図は第7A図に示したプリントヘッドの組立後
の斜視図、第8図は本発明の他の実施例によるインクジ
ェット−プリン〆のプリントヘッドの断面図、第9A図
は本発明の他の実施例によるインクジェット・プリンタ
のプリントヘッドの分解斜視図、第9B図は第9A図に
示したプリントヘッドの組立後の斜視図、第10A図は
本発明の他の実施例によるインクジェット・プリンタの
プリントヘッドの一部断面斜視図、第10B図は第10
A図忙示したプリントヘッドの基板の平面図、第11図
は本発明の他の実施例によるインクジェット・プリンタ
のプリントヘッドの一部断面斜視図である。 11:基板、13:薄膜金属化層、14:非導電性スト
リップ、15:毛細管ブロック、16:抵抗器、17:
毛細管チャネル、19:インク貯蔵部、23,25:電
画、21:インク、71:基板、72:電気的接続部、
73:抵抗器、75:毛細管ブロック、77:毛細管チ
ャネル、81:基板、82:チャネル、83:抵抗器、
85:金属化層、87:薄膜、91:基板、92:導体
、93:抵抗器、94ニスペーサ、95:ふた、97:
オリフィス、112’:共通接地、101:基板、10
2:インク、103:抵抗器、104ニスペーサ、10
8 : )ラフ、120:薄膜、121:導体、123
:抵抗器。 出願人 横河・ヒユーVノド・パツカード株式会社代理
人 弁理士  長 谷 川  次  男FIG   / FIG   5        FIG   6FIG
   10B FIG    II

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. インクを保持すると共にインクを吐出するためのオリフ
    ィスを有するインク保持手段と、前記オリフィスの近傍
    に配置され、インク中にバブルを形成して前記オリフィ
    スよりインク液滴を吐出させるためのインク加熱手段と
    より成り、前記インク保持手段はその一部分が薄膜体で
    形成されたインク保持用空間を有し且つ前記インク加熱
    手段は前記薄膜体を介して前記インクに対向配置された
    ことを特徴とするインクジェット・プリンタ。
JP61256342A 1981-08-14 1986-10-28 インクジェット・プリンタ Granted JPS62142655A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US29284181A 1981-08-14 1981-08-14
US292841 1981-08-14

Related Parent Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP57139667A Division JPS5836465A (ja) 1981-08-14 1982-08-11 インクジエツト・プリンタ

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS62142655A true JPS62142655A (ja) 1987-06-26
JPH0443515B2 JPH0443515B2 (ja) 1992-07-16

Family

ID=23126433

Family Applications (3)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP57139667A Pending JPS5836465A (ja) 1981-08-14 1982-08-11 インクジエツト・プリンタ
JP61256342A Granted JPS62142655A (ja) 1981-08-14 1986-10-28 インクジェット・プリンタ
JP1988133998U Expired JPH0225629Y2 (ja) 1981-08-14 1988-10-13

Family Applications Before (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP57139667A Pending JPS5836465A (ja) 1981-08-14 1982-08-11 インクジエツト・プリンタ

Family Applications After (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP1988133998U Expired JPH0225629Y2 (ja) 1981-08-14 1988-10-13

Country Status (3)

Country Link
JP (3) JPS5836465A (ja)
DE (1) DE3228887A1 (ja)
GB (1) GB2106039A (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010504228A (ja) * 2006-10-09 2010-02-12 シルバーブルック リサーチ ピーティワイ リミテッド 大型安定蒸気気泡のためのmems気泡発生器

Families Citing this family (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5996971A (ja) * 1982-11-26 1984-06-04 Canon Inc 液体噴射記録装置
JPS59165662A (ja) * 1983-03-10 1984-09-18 Fuji Xerox Co Ltd インクジエツト噴射装置
JPS59194860A (ja) * 1983-04-19 1984-11-05 Canon Inc 液体噴射記録ヘツド
JPH062414B2 (ja) * 1983-04-19 1994-01-12 キヤノン株式会社 インクジェットヘッド
JPS59194867A (ja) * 1983-04-20 1984-11-05 Canon Inc ヘッドの製造方法
JPH062415B2 (ja) * 1983-04-20 1994-01-12 キヤノン株式会社 インクジェットヘッド及び該インクジェットヘッドの製造方法
US4502060A (en) * 1983-05-02 1985-02-26 Hewlett-Packard Company Barriers for thermal ink jet printers
US4500895A (en) * 1983-05-02 1985-02-19 Hewlett-Packard Company Disposable ink jet head
US4513298A (en) * 1983-05-25 1985-04-23 Hewlett-Packard Company Thermal ink jet printhead
JPS60191341U (ja) * 1984-05-28 1985-12-18 沖電気工業株式会社 インクバブルジエツトヘツド
JPH064325B2 (ja) * 1984-06-11 1994-01-19 キヤノン株式会社 液体噴射ヘッド
US4881318A (en) * 1984-06-11 1989-11-21 Canon Kabushiki Kaisha Method of manufacturing a liquid jet recording head
IT1185799B (it) * 1985-06-10 1987-11-18 Olivetti & Co Spa Dispositivo di pilotaggio per un elemento di stampa a getto selettivo d inchiostro
EP0244214B1 (en) * 1986-04-28 1991-07-10 Hewlett-Packard Company Thermal ink jet printhead
EP0354982A1 (en) * 1988-06-14 1990-02-21 Hewlett-Packard Company A process for producing successive droplets of ink of different sizes
US5451251A (en) * 1993-02-26 1995-09-19 Canon Kabushiki Kaisha Ink, and ink-jet recording method and instrument using the same
JP3957851B2 (ja) 1997-12-26 2007-08-15 キヤノン株式会社 液体吐出方法
DE19938239B4 (de) * 1999-08-12 2004-11-25 Hirschmann, Karl-Heinz, Prof.Dr. Mikropumpe zum Fördern, Dosieren und Plazieren von Flüssigkeiten
KR100707211B1 (ko) * 2006-02-03 2007-04-13 삼성전자주식회사 합성 제트 액츄에이터

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5451837A (en) * 1977-09-30 1979-04-24 Ricoh Co Ltd Ink jet head device
JPS5581172A (en) * 1978-12-14 1980-06-18 Canon Inc Liquid injection type recording method and device
JPS5587571A (en) * 1978-12-27 1980-07-02 Canon Inc Recording head by discharging recording medium liquid
JPS5590376A (en) * 1978-12-28 1980-07-08 Canon Inc Multicolor liquid jet device
JPS55126460A (en) * 1979-03-23 1980-09-30 Canon Inc Recording method
JPS55128466A (en) * 1979-03-27 1980-10-04 Canon Inc Liquid drip jetting recording device
JPS55132272A (en) * 1979-04-02 1980-10-14 Canon Inc Recording head
JPS55132273A (en) * 1979-04-02 1980-10-14 Canon Inc Multiorifice liquid jet recording head

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA1127227A (en) * 1977-10-03 1982-07-06 Ichiro Endo Liquid jet recording process and apparatus therefor
JPS5567493A (en) * 1978-11-14 1980-05-21 Canon Inc Recording method
US4330787A (en) * 1978-10-31 1982-05-18 Canon Kabushiki Kaisha Liquid jet recording device
FR2448979B1 (fr) * 1979-02-16 1986-05-23 Havas Machines Dispositif destine a deposer sur un support des gouttes d'encre
US4463359A (en) * 1979-04-02 1984-07-31 Canon Kabushiki Kaisha Droplet generating method and apparatus thereof
JPS609906B2 (ja) * 1979-04-02 1985-03-13 キヤノン株式会社 インクジェット記録装置のメニスカス破壊防止方法

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5451837A (en) * 1977-09-30 1979-04-24 Ricoh Co Ltd Ink jet head device
JPS5581172A (en) * 1978-12-14 1980-06-18 Canon Inc Liquid injection type recording method and device
JPS5587571A (en) * 1978-12-27 1980-07-02 Canon Inc Recording head by discharging recording medium liquid
JPS5590376A (en) * 1978-12-28 1980-07-08 Canon Inc Multicolor liquid jet device
JPS55126460A (en) * 1979-03-23 1980-09-30 Canon Inc Recording method
JPS55128466A (en) * 1979-03-27 1980-10-04 Canon Inc Liquid drip jetting recording device
JPS55132272A (en) * 1979-04-02 1980-10-14 Canon Inc Recording head
JPS55132273A (en) * 1979-04-02 1980-10-14 Canon Inc Multiorifice liquid jet recording head

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010504228A (ja) * 2006-10-09 2010-02-12 シルバーブルック リサーチ ピーティワイ リミテッド 大型安定蒸気気泡のためのmems気泡発生器

Also Published As

Publication number Publication date
JPS5836465A (ja) 1983-03-03
JPH01132727U (ja) 1989-09-08
JPH0443515B2 (ja) 1992-07-16
GB2106039A (en) 1983-04-07
DE3228887A1 (de) 1983-02-24
JPH0225629Y2 (ja) 1990-07-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4490728A (en) Thermal ink jet printer
JPH0225629Y2 (ja)
US4935752A (en) Thermal ink jet device with improved heating elements
JPH10202879A (ja) インクを噴射するプリンタヘッド及びインクを噴射する方法
JPH071732A (ja) プリントヘッド
JP3281104B2 (ja) インクジェット・プリント・ヘッド
KR20050085081A (ko) 균일하게 코팅된 히터를 구비한 잉크젯 프린트헤드
JPS60206663A (ja) バブル型インク・ジエツト印字装置
JPH04232750A (ja) 小滴の容積制御をもつサーマルインクジェットプリントヘッドおよびその制御方法
KR20050085031A (ko) 대칭적인 기포형성을 갖는 서멀 잉크젯 프린트헤드
JPH0223349B2 (ja)
JPS63312843A (ja) サーマル式ドロツプ・オン・デマンド型インクジエツト印刷ヘツド
KR20050086751A (ko) 화학증기증착 노즐 플레이트를 구비한 서멀 잉크젯
KR20050083936A (ko) 낮은 히터 질량을 구비한 서멀 잉크젯 프린트헤드
US6315398B1 (en) Thermal ink jet heater design
KR20050083885A (ko) 낮은 원자수 원소로 형성된 히터를 가진 서멀 잉크젯프린트헤드
JPH01247168A (ja) インクジェットヘッド
EP1216835B1 (en) Ink-jet printhead
JP2005022413A (ja) インクジェットプリントヘッドの駆動方法
JPS6317623B2 (ja)
US20020109753A1 (en) High density jetting a high density jetting apparatus
JP2000043269A (ja) 液体噴射記録ヘッド及び方法
JP2790829B2 (ja) 液体噴射記録装置
JPS6342872A (ja) インクジエツト記録ヘツド
JP2914576B2 (ja) 液体噴射記録装置及び記録方法