JPS62253456A - Ink jet recorder - Google Patents
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
本発明はノンインパクトプリンティング技術に関するも
のであり、更に詳しくは、記録インクを記録媒体上に飛
翔させて記録を行うインクジェット記録技術に関するも
のである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Industrial Application Field) The present invention relates to non-impact printing technology, and more specifically to inkjet recording technology in which recording is performed by causing recording ink to fly onto a recording medium. .
（従来の技術）
従来、記録インク中の発熱体を加熱し、その時発生する
蒸気の圧力によってインク滴を形成・飛翔させて記録を
行う技術としてヒユーレット・パラカード・ジャーナル
（ＨＥＷＬＥＴＴ・ＰＡＣＫＡＲＤＪＯＵＲＮＡＬ）第
３６巻、第５号に記載されているようなものがある。第
３図を用いて、該技術について概説する。第３図（ａ）
の断面図に示すように、記録ヘッドはノズル板３０２、
基板３０６及び発熱体３１２などから構成されている。(Prior Art) Conventionally, HEWLETT PACKARD JOURNAL No. 36 is a technique for recording by heating a heating element in recording ink and forming and flying ink droplets by the pressure of the steam generated at the time. There are some such as those described in Volume 5, No. 5. The technology will be outlined using FIG. Figure 3(a)
As shown in the cross-sectional view, the recording head includes a nozzle plate 302,
It is composed of a substrate 306, a heating element 312, and the like.
各発熱体３１２ごとにインク室４２２を設けるために、
ノズル板３０２には壁３０８が多数個形成されている。In order to provide an ink chamber 422 for each heating element 312,
A large number of walls 308 are formed on the nozzle plate 302.
第３図（ｂ）にノズル板３０２の平面図を示す。この図
より解る様にノズル穴３１８と壁３２０とを交互に形成
することにより、マルチノズル化を実現している。FIG. 3(b) shows a plan view of the nozzle plate 302. As can be seen from this figure, by forming the nozzle holes 318 and walls 320 alternately, multi-nozzle formation is realized.
（発明が解決しようとする問題点）
しかしながら前記の従来技術における記録ヘッドは各発
熱体ごとにそれぞれインク室を設けている為に、ノズル
板に発熱体の数と同数以上の壁を形成する必要がある。(Problem to be Solved by the Invention) However, since the recording head in the prior art described above has an ink chamber for each heating element, it is necessary to form at least the same number of walls as the number of heating elements on the nozzle plate. There is.
この為記録密度を高める事が困難である。また、各発熱
体ごとに、ノズル穴を設けているので、発熱体の密度を
あげて、マルチノズル型のヘッドを構成しようとした場
合、ノズル穴と発熱体ごとの位置合わせが困難となる。For this reason, it is difficult to increase the recording density. In addition, since a nozzle hole is provided for each heating element, if an attempt is made to increase the density of the heating elements to construct a multi-nozzle type head, it becomes difficult to align the nozzle holes and each heating element.
そこで本発明の目的は、上記の問題点を解決し、蒸気バ
ブルを用いた高記録密度の平面走査型インクジェットヘ
ッドを提供することにある。SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to solve the above-mentioned problems and provide a high recording density plane scanning inkjet head using vapor bubbles.
（問題点を解決するための手段）
本発明のインクジェット記録装置は、記録インクと接し
ており前記記録インクに噴出エネルギーを与える発熱体
アレイと、前記記録インクを介して該発熱体アレイと対
向する液滴噴出用スリットノズル板より構成されており
、前記発熱体アレイと前記スリットノズル板とのギャッ
プを前記発熱体アレイのピッチと同程度以下にしたこと
を特徴とする。(Means for Solving the Problems) An inkjet recording apparatus of the present invention includes a heating element array that is in contact with recording ink and gives ejection energy to the recording ink, and a heating element array that faces the heating element array via the recording ink. It is composed of a slit nozzle plate for ejecting liquid droplets, and is characterized in that the gap between the heating element array and the slit nozzle plate is approximately equal to or less than the pitch of the heating element array.
（作用）
本発明においては、インク滴の形成及び飛翔のスリット
状ノズル板を用いている。このノズル板を用いることに
より、各発熱体ごとにノズル穴を形成する必要がないの
で、発熱体を高密度化した場合でも、発熱体ごとにノズ
ル穴と目合わせをする必要がなくなる。また、各発熱体
ごとにインク室を形成する必要がなくなるので、ノズル
板の構造が簡単になり、幅の広いラインヘッドが実現可
能となる。(Function) In the present invention, a slit-shaped nozzle plate for forming and flying ink droplets is used. By using this nozzle plate, there is no need to form nozzle holes for each heating element, so even if the density of the heating elements is increased, there is no need to align the nozzle holes for each heating element. Furthermore, since it is no longer necessary to form an ink chamber for each heating element, the structure of the nozzle plate is simplified and a wide line head can be realized.
（実施例）
次に第１図から第２図を参照して本発明の実施例につい
て説明する。第１図（ａ）、（ｂ）は、本発明の動作を
断面図で示したものである。第１図（ａ）において記録
インク１０８と保護層１１０を介して接した発熱体アレ
イ１１４に電圧パルスを印加することにより、保護層表
面に蒸気バブル１０４を発生できる。この蒸気バブル１
０４によって発生させた圧力波は等方向に伝達される。(Example) Next, an example of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 and 2. FIGS. 1(a) and 1(b) are cross-sectional views showing the operation of the present invention. In FIG. 1(a), by applying a voltage pulse to the heating element array 114 that is in contact with the recording ink 108 via the protective layer 110, vapor bubbles 104 can be generated on the surface of the protective layer. This steam bubble 1
The pressure waves generated by 04 are transmitted isodirectionally.
ノズル板１０６と保護層１１０とのギャップｈが大きい
場合は、前記圧力波に対して、流体抵抗が等方向になる
ため、蒸気バブル１０４によって生じた体積変化による
記録インク１０８の流動は等方向に分散される。そこで
前記の距離りを発熱体アレイ１１４のピッチと同程度又
はそれ以下にすることにより、保護層１１０と水平な方
向への流体抵抗に比べて、発熱体アレイ１１４上のスリ
ットノズル部１２０方向への流体抵抗がさがり、前記圧
力波がスリットノズル部１２０方向へ伝達される様にな
る。本実施例では、前記ギャップｈを２０ｐｍとしてい
る。ノズル板１０６にはノズル部１２０として幅数１０
ｐｍ厚さ数１０ｐｍのスリットが紙面と垂直方向に、発
熱体アレイ１１４の列と対向させて形成されている。ノ
ズル板１０６は金属を用いる場合には、電気メッキ、ホ
トエツチング、板金等により、スリット部を形成してい
る。When the gap h between the nozzle plate 106 and the protective layer 110 is large, the fluid resistance becomes isodirectional with respect to the pressure wave, so that the flow of the recording ink 108 due to the volume change caused by the vapor bubble 104 is isodirectional. distributed. Therefore, by making the distance equal to or less than the pitch of the heating element array 114, the fluid resistance on the heating element array 114 in the direction of the slit nozzle part 120 is reduced compared to the fluid resistance in the direction parallel to the protective layer 110. The fluid resistance decreases, and the pressure waves are transmitted toward the slit nozzle portion 120. In this embodiment, the gap h is set to 20 pm. The nozzle plate 106 has a width of 10 as the nozzle part 120.
A slit with a thickness of several tens of pm is formed in a direction perpendicular to the plane of the drawing, facing the rows of the heating element array 114. When the nozzle plate 106 is made of metal, the slit portion is formed by electroplating, photoetching, sheet metal, or the like.
又ノズル板１０６はガラスプレートのホトエツチング、
レーザ加工等によって形成してもよい。本実施例では電
気メッキを用いた金属ノズル板を用いている。第１図（
ｂ）においてノズル板１０６の裏面及びスリットノズル
部１２０には記録インク１０８との漏れ性を向上させる
ために、親木剤１２４を塗布しである。更に、ノズル板
１０６の表面には濡れ性を下げる為に撥水剤１２２を塗
布しである。発熱体アレイ１１４は基板１２６上に蒸着
法もしくはスパッタ法等により形成している。発熱体材
料としては、Ｔｉ、Ｍｏ、Ｗ、Ｖ、Ｎｂ。Also, the nozzle plate 106 is a glass plate photo-etched,
It may also be formed by laser processing or the like. In this embodiment, a metal nozzle plate using electroplating is used. Figure 1 (
In b), a parent wood agent 124 is applied to the back surface of the nozzle plate 106 and the slit nozzle portion 120 in order to improve leakage with the recording ink 108. Further, a water repellent 122 is applied to the surface of the nozzle plate 106 to reduce wettability. The heating element array 114 is formed on the substrate 126 by a vapor deposition method, a sputtering method, or the like. Examples of heating element materials include Ti, Mo, W, V, and Nb.
Ｚｒ、Ｔａなどの硅化物、炭化物、硼化物、窒化物また
はニクロム等を用いている。基板１２６はセラミックス
、ガラス等を用いている。保護層１１０は記録インク１
０８から発熱体アレイ１１４、電極１１２を分離し、界
面での記録インク１０８のイオン化による沈殿及び電極
と発熱体の腐蝕を防ぐためのものである。また安定な蒸
気バブル１０４を発生させるために、保護層１１０自体
に撥水性を持たせるか又は、保護層１１０の上に撥水性
及び耐熱性の優れた被膜を設けても良い。Silicides such as Zr and Ta, carbides, borides, nitrides, nichrome, etc. are used. The substrate 126 is made of ceramics, glass, or the like. The protective layer 110 is the recording ink 1
This is to separate the heating element array 114 and the electrodes 112 from the heating element array 114 and the electrodes 112 to prevent precipitation due to ionization of the recording ink 108 at the interface and corrosion of the electrodes and the heating elements. Further, in order to generate stable vapor bubbles 104, the protective layer 110 itself may be made water repellent, or a coating having excellent water repellency and heat resistance may be provided on the protective layer 110.
本実施例では、保護層１１０自体に撥水性をもたせてい
る。又記録インク１０８との慣れ性を向上させるために
、保護層１１０の上に親水層１２８を設けである。In this embodiment, the protective layer 110 itself has water repellency. Further, in order to improve the conformability with the recording ink 108, a hydrophilic layer 128 is provided on the protective layer 110.
ただし発熱体上だけは親水層１２８を設けていない。However, the hydrophilic layer 128 is not provided only on the heating element.
更に安定な蒸気バブル１０４を発生するために、保護層
１１０もしくは該撥水被膜にはピンホールがないように
している。本実施例ではＳｉの炭化物、窒化物、酸化物
等を用いている。記録インク１０８は油性、水性いずれ
でも良く、粘度は数ＣＰ〜数１０ＣＰのものを用いた。In order to generate more stable vapor bubbles 104, the protective layer 110 or the water-repellent coating is free of pinholes. In this embodiment, Si carbide, nitride, oxide, etc. are used. The recording ink 108 may be either oil-based or water-based, and has a viscosity of several CP to several 10 CP.
第２図は本発明を用いた記録装置の断面図である。記録
信号に対応した電圧パルスを制御回路２０６を用いて印
加する。本実施例では印加パルスは、電圧１０数Ｖｏｌ
ｔ、パルス幅数１１ｓｅｃ〜１０数ｐｓｅｃである。ギ
ャップ幅りは数＋１１ｍである。記録インク２２０はイ
ンク流路２２４より、表面張力によって供給される。イ
ンク流路２２４は前記ギャップに均一に記録インクを供
給する働きを有する。インク流路には、適時記録インク
が補給される。発生させたインク滴２２２は、滴速度と
して数ｍ１ｓｅｃ〜１０数ｍ１ＳｅＣが得られるので、
記録媒体２１２と記録ヘッドとの間隔を比較的大きくと
った場合でも、記録ドツトの位置ずれを小さくおさえる
ことができる。本実施例では、滴速度５ｍ／ｓｅｅ、記
録媒体２１２と記録ヘッドとの間隔を１ｍｍ、記録ドツ
ト密度を８ドツト／ｍｍと設定した場合、前記ドツト位
置ずれは１ドツト以内となった。FIG. 2 is a sectional view of a recording apparatus using the present invention. A voltage pulse corresponding to the recording signal is applied using the control circuit 206. In this example, the applied pulse has a voltage of about 10 Vol.
t, and the pulse width is several 11 seconds to several dozen psec. The gap width is several +11 m. The recording ink 220 is supplied from the ink flow path 224 by surface tension. The ink flow path 224 has the function of uniformly supplying recording ink to the gap. The ink flow path is replenished with recording ink at appropriate times. Since the generated ink droplet 222 has a droplet velocity of several m1sec to 10-odd m1Sec,
Even when the distance between the recording medium 212 and the recording head is relatively large, the positional deviation of the recording dots can be kept small. In this example, when the droplet velocity was set to 5 m/see, the distance between the recording medium 212 and the recording head was set to 1 mm, and the recording dot density was set to 8 dots/mm, the dot position deviation was within 1 dot.
（発明の効果）
以上詳述したように本発明によるインクジェット記録装
置は、スリット状のインクノズルをノズル仮に形成する
ため、マルチノズル型ラインヘッドに比べ、発熱体ごと
の目合わせが不要となり、従来より大きなラインヘッド
が実現可能となる。(Effects of the Invention) As detailed above, since the inkjet recording device according to the present invention temporarily forms slit-shaped ink nozzles, there is no need for alignment of each heating element compared to a multi-nozzle line head, and conventional A larger line head becomes possible.
又従来のインクジェット用ノズルに比べて発熱体ごとの
インク室を必要としないので、ノズルの構成が簡単にな
り、インク滴発生単位である発熱体を高密度に集積する
ことが可能となる。Furthermore, compared to conventional inkjet nozzles, an ink chamber for each heating element is not required, so the nozzle structure is simplified and heating elements, which are ink droplet generating units, can be integrated at high density.
第１図（ａ）、（ｂ）は、本発明の基本構成を示す断面
図である。
第２図は、本発明を用いた記録装置の断面図である。
第３図（ａ）、（ｂ）は蒸気バブルを用いたインクジェ
ットヘッドの従来例を説明するための図であり、（ａ）
は断面図（ｂ）は平面図である。
１０２・・・インク滴、 １０４・・・蒸気バブル、
１０６・・・ノズル板、 １０８・・・記録インク、
１１４・・・発熱体、 １２０・・・スリットノズ
ル部、２００・・・電極、 ２０２・・・保護
層、２０４・・・ノズル板、 ２０８・・・蒸気バブ
ル、２１０・・・発熱体、 ２１２・・・記録媒体
、２１４・・・背面ローラ、 ２１６，２１８・・・補
助ローラ、２２０・・・記録インク、 ２２４・・・イ
ンク流路、３００・・・インク滴、 ３０４・・・記
録インク、３０８．３２０・・・壁、 ３１０・・
・蒸気バブル、３１２・・・発熱体、 ３１４，３
１８・・・ノズル口、３１６・・・メニスカス、 ３２
２・・・インク室。
第１図
（ｂ）
第２図
２０４ ノズル板
２１０ 発熱体
２１２ 記録媒体
第３図
（ｂ） ３０２ ノズル板
３０８壁
３１８ ノズル穴FIGS. 1(a) and 1(b) are sectional views showing the basic configuration of the present invention. FIG. 2 is a sectional view of a recording apparatus using the present invention. FIGS. 3(a) and 3(b) are diagrams for explaining a conventional example of an inkjet head using vapor bubbles;
The cross-sectional view (b) is a plan view. 102... Ink drop, 104... Steam bubble,
106... Nozzle plate, 108... Recording ink,
114... Heating element, 120... Slit nozzle part, 200... Electrode, 202... Protective layer, 204... Nozzle plate, 208... Steam bubble, 210... Heating element, 212 ...Recording medium, 214...Back roller, 216, 218...Auxiliary roller, 220...Recording ink, 224...Ink flow path, 300...Ink droplet, 304...Recording ink , 308.320...wall, 310...
・Steam bubble, 312... heating element, 314,3
18... Nozzle opening, 316... Meniscus, 32
2... Ink chamber. Fig. 1(b) Fig. 2 204 Nozzle plate 210 Heating element 212 Recording medium Fig. 3(b) 302 Nozzle plate 308 Wall 318 Nozzle hole
Claims (1)
ギーを与える発熱体アレイと、前記記録インクを介して
該発熱体アレイと対向する液滴噴出用スリットノズル板
より構成されており、前記発熱体アレイと前記スリット
ノズル板とのギャップを前記発熱体アレイのピッチと同
程度以下にしたことを特徴とするインクジェット記録装
置。It is composed of a heating element array that is in contact with the recording ink and gives ejection energy to the recording ink, and a slit nozzle plate for ejecting droplets that faces the heating element array through the recording ink, and the heating element array An inkjet recording apparatus characterized in that a gap between the slit nozzle plate and the slit nozzle plate is approximately equal to or less than a pitch of the heating element array.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4973486A JPS62253456A (en) | 1986-03-06 | 1986-03-06 | Ink jet recorder |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4973486A JPS62253456A (en) | 1986-03-06 | 1986-03-06 | Ink jet recorder |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62253456A true JPS62253456A (en) | 1987-11-05 |
Family
ID=12839418
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4973486A Pending JPS62253456A (en) | 1986-03-06 | 1986-03-06 | Ink jet recorder |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62253456A (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5412413A (en) * | 1989-12-22 | 1995-05-02 | Ricoh Co., Ltd. | Method and apparatus for making liquid drop fly to form image by generating bubble in liquid |
| US5754202A (en) * | 1991-07-19 | 1998-05-19 | Ricoh Company, Ltd. | Ink jet recording apparatus |
-
1986
- 1986-03-06 JP JP4973486A patent/JPS62253456A/en active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5412413A (en) * | 1989-12-22 | 1995-05-02 | Ricoh Co., Ltd. | Method and apparatus for making liquid drop fly to form image by generating bubble in liquid |
| US5754202A (en) * | 1991-07-19 | 1998-05-19 | Ricoh Company, Ltd. | Ink jet recording apparatus |
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