JPS63251243A - Ink jet recording head - Google Patents

Ink jet recording head

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Publication number
JPS63251243A
JPS63251243A JP8514287A JP8514287A JPS63251243A JP S63251243 A JPS63251243 A JP S63251243A JP 8514287 A JP8514287 A JP 8514287A JP 8514287 A JP8514287 A JP 8514287A JP S63251243 A JPS63251243 A JP S63251243A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
ink
recording head
heating elements
ink supply
supplied
Prior art date
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Pending
Application number
JP8514287A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Koji Watanabe
康治 渡邊
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.)
Seiko Epson Corp
Original Assignee
Seiko Epson Corp
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 Seiko Epson Corp filed Critical Seiko Epson Corp
Priority to JP8514287A priority Critical patent/JPS63251243A/en
Publication of JPS63251243A publication Critical patent/JPS63251243A/en
Pending legal-status Critical Current

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

Abstract

PURPOSE:To enable high speed printing to be carried out by supplying ink uniformly to all ink discharge openings, by a method wherein an ink supply groove is provided parallel to an array of heating elements in a thermal ink jet recording head, and ink is supplied from a side direction of a substrate. CONSTITUTION:Ink is supplied to a recording head 1 from an ink tank 5 through a pipe 12. The recording head 1 moves by being guided with a carriage guide 6, and carries out ink jet recording on a recording paper 3 which is intermittently line fed synchronizing with a platen 2 and a guide roller 4. For the recording head 1, substrates 13, 13b are connected to a base 14 so that arrays of heating elements 17 become parallel to each other across an ink supply groove 24 between both the substrates 13a, 13b, and a gap plate 15 and a nozzle plate 16 are connected thereto. Then, heating elements 17 are selectively energized by current via electrodes 19, the ink between the ink groove 25 and ink discharge openings 18 is quickly heated to generate bubbles and ink drops are jetted. Thus, since distances to all the ink discharge parts are identical with each other, passage resistance is equalized and high speed printing becomes possible.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、発熱体によってインクを急熱し気泡を生成さ
せ、インクを吐出させて記録を行うインクジェット記録
ヘッド(以下、熱インクジェット記録ヘッドと書く。)
の構造に関する。
Detailed Description of the Invention [Field of Industrial Application] The present invention relates to an inkjet recording head (hereinafter referred to as a thermal inkjet recording head) that rapidly heats ink using a heating element to generate bubbles and ejects the ink to perform recording. .)
Regarding the structure of

〔従来の技術〕[Conventional technology]

熱インクジェット記録ヘッドの従来例として、米国He
wlett−Packard社ジャーナル1985年5
月号に記録ヘッドの構造が詳細に紹介されており、簡便
な構造で、高速・高密度記録が可能なインクジェット記
録ヘッドを実現するのに有効な手段である。
As a conventional example of a thermal inkjet recording head, the American He
Wlett-Packard Journal 1985 5
The structure of the print head is introduced in detail in the monthly issue, and it is an effective means for realizing an inkjet print head that has a simple structure and is capable of high-speed, high-density printing.

〔発明が解決しようとする問題点〕[Problem that the invention seeks to solve]

しかしながら、上記文献に紹介されている熱インクジェ
ット記録ヘッドは、263μmピッチで1列のインク吐
出部を12個有するのみであり、100μmピッチ程度
の高密度記録を行うためには、複数個のヘッドを用いる
か、単一のヘッドで多数のインク吐出部を多列配置する
必要力!ある。
However, the thermal inkjet recording head introduced in the above-mentioned literature has only 12 ink ejection sections in one row at a pitch of 263 μm, and in order to perform high-density recording at a pitch of about 100 μm, multiple heads are required. Or the power required to arrange multiple ink ejection parts in multiple rows with a single head! be.

前者の場合、個々のヘッド相互の位置合わせが非常に困
難であるという問題点を有する。
In the former case, there is a problem in that it is very difficult to align the individual heads with each other.

後者の場合、単一基板上に、発熱体列を複数設ける必要
があり、インク供給口から各発熱体への距離が異なると
、高速応答させた時にインク供給口から遠いインク吐出
部がインク供給不足となり吐出不良を起こし易く、高速
印字を行うことが困難であるという問題点を有する。
In the latter case, it is necessary to provide multiple rows of heating elements on a single board, and if the distances from the ink supply port to each heating element are different, when a high-speed response is achieved, the ink ejection unit far from the ink supply port will supply ink. There is a problem in that it is easy to run out and cause ejection failure, making it difficult to perform high-speed printing.

〔問題点を解決するための手段〕[Means for solving problems]

本発明は、このような問題点を解決するもので、発熱体
により、てインクを急熱し気泡を生成させインクを吐出
させて記録を行うインクジット記録ヘッドであって、複
数の前記発熱体列と平行に溝を設け、その溝をインク供
給溝とし、前記発熱体列を有する基板の側面方向からイ
ンクを供給する構造を特徴とする。
The present invention is intended to solve such problems, and is an inkjet recording head that performs recording by rapidly heating ink using a heating element to generate bubbles and ejecting the ink, the invention comprising a plurality of rows of heating elements. The invention is characterized by a structure in which a groove is provided in parallel with the ink supply groove, the groove is used as an ink supply groove, and ink is supplied from the side surface of the substrate having the heating element array.

〔作用〕[Effect]

本発明によれば、インク供給溝から全てのインク吐出部
までの距離が均等になるため、流路抵抗が均等になり、
全てのインク吐出部に均等にインクを供給することがで
きる。
According to the present invention, since the distances from the ink supply groove to all the ink discharge parts are equal, the flow path resistance is equalized,
Ink can be evenly supplied to all ink ejection units.

さらに、インク供給溝からインク吐出部までの距離を短
くすることが容易であるため、流路抵抗を小さくするこ
とができ、高速印字が可能である。
Furthermore, since it is easy to shorten the distance from the ink supply groove to the ink discharge section, flow path resistance can be reduced and high-speed printing is possible.

〔実施例〕〔Example〕

第1図は、本発明の熱インクジェット記録ヘッド1を有
する記録装置の略全体構成図である。
FIG. 1 is a schematic diagram of the overall configuration of a recording apparatus having a thermal inkjet recording head 1 of the present invention.

第1図において、記録ヘッド1はインクタンク5からイ
ンク供給バイブ12を通じてインクの供給を受け、キャ
リッジガイド6にガイドされて矢印Iの方向に移動し、
プラテン2およびガイドローラー4によって記録ヘッド
1と同期した間欠改行送りされる記録紙3にインクジラ
!・記録を行う。
In FIG. 1, a recording head 1 is supplied with ink from an ink tank 5 through an ink supply vibrator 12, and is guided by a carriage guide 6 and moves in the direction of an arrow I.
The recording paper 3 is fed with intermittent line feeds synchronized with the recording head 1 by the platen 2 and guide roller 4! - Record.

第2図は本発明のインクジェット記録ヘッド1の構造を
示す斜視図であり、第3図は第2図の断面図である。
FIG. 2 is a perspective view showing the structure of the inkjet recording head 1 of the present invention, and FIG. 3 is a sectional view of FIG. 2.

第2図および第3図で各部の動作を簡単に説明する。第
2図において、基板13a、13bはインク供給溝24
隔ててベース14に接合され、基板13a、13bの上
にはギャップ板15とノズル板16が接合されている。
The operation of each part will be briefly explained with reference to FIGS. 2 and 3. In FIG. 2, the substrates 13a and 13b have ink supply grooves 24
A gap plate 15 and a nozzle plate 16 are bonded to the substrates 13a and 13b on top of the substrates 13a and 13b.

インクは、第3図のインク供給バイブ12から、インク
室21を経て、基板13aとノズル板16の間に供給さ
れる。第2図に戻り、発熱体17には電極19を通じて スイッチング素子SWにより電力が間欠的に供給され、
発熱体17によってインクを急熱し気泡を生成させ、第
3図の様にインク滴22を吐出するものである。
Ink is supplied from the ink supply vibrator 12 shown in FIG. 3 through the ink chamber 21 to between the substrate 13a and the nozzle plate 16. Returning to FIG. 2, power is intermittently supplied to the heating element 17 by the switching element SW through the electrode 19.
The ink is rapidly heated by a heating element 17 to generate bubbles, and ink droplets 22 are ejected as shown in FIG.

第4図、第5図、第6図は、本発明のインクジェット記
録ヘッド1の製造過程を示す斜視図である。
4, 5, and 6 are perspective views showing the manufacturing process of the inkjet recording head 1 of the present invention.

第4図、第5図、第6図で、本発明のインクジェット記
録ヘッド1の製造方法を説明する。第4図において、イ
ンク室21を設けたベース14にインク供給バイブ12
を接合し、このベース14に、発熱体17、電極19を
薄膜作製した基板13を接合した。
A method of manufacturing the inkjet recording head 1 of the present invention will be explained with reference to FIGS. 4, 5, and 6. In FIG. 4, an ink supply vibrator 12 is attached to a base 14 provided with an ink chamber 21.
A substrate 13 on which a heating element 17 and an electrode 19 were formed as thin films was joined to this base 14.

次に、第5図の様に、ダイシングソー23で基板13を
切断し、インク供給溝24を形成した。さらに、第6図
の様に、切断した基板13a、13bが接合されたベー
ス14の表面に、ギャップ板15を接合し、ギャップ板
15の表面にノズル板16を接合した後、第2図に示す
封止部20を熱硬化性接着剤等で塞ぎ、本発明の熱イン
クジェット記録ヘッドを製造した。
Next, as shown in FIG. 5, the substrate 13 was cut with a dicing saw 23 to form ink supply grooves 24. Furthermore, as shown in FIG. 6, a gap plate 15 is bonded to the surface of the base 14 to which the cut substrates 13a and 13b are bonded, and a nozzle plate 16 is bonded to the surface of the gap plate 15. A thermal inkjet recording head of the present invention was manufactured by sealing the sealing portion 20 shown with a thermosetting adhesive or the like.

前記構成によれば、インク供給溝24の加工を切削加工
にできるので、多数個取りでの加工が可能となり、効率
良く加工ができ、かつ、記録ヘッドの製造歩留りを向上
することができた。
According to the above configuration, since the ink supply groove 24 can be processed by cutting, it is possible to perform processing by machining a large number of ink, making it possible to perform processing efficiently and improve the manufacturing yield of the recording head.

さらに、インク供給溝24がどの発熱体からも均等な距
離にあるので、どのインク吐出口18にも同一条件でイ
ンクの供給が可能になった。また、インク供給溝24と
発熱体17の距離を短くすることが容易になうたため、
流路抵抗を小さくすることができた。従って、安定して
高速印字を行うことが可能になった。
Furthermore, since the ink supply grooves 24 are located at equal distances from all the heat generating elements, ink can be supplied to all the ink ejection ports 18 under the same conditions. Also, since it becomes easier to shorten the distance between the ink supply groove 24 and the heating element 17,
The flow path resistance could be reduced. Therefore, it has become possible to perform stable high-speed printing.

本発明の熱インクジット記録ヘッドを有する記録装置、
および、従来の熱インクジット記録ヘッドを有する記録
装置によって、水43wt%d、ジエチレングリコール
52wt%、水溶性染料(例えば、C,1,ダイレクト
ブラック154) 5wt%の組成のインクを吐出させ
、駆動周波数1kHz、 2kHz、3kH2,4kH
z、5kHz、6kHzについて画像評価を行ったとこ
ろ、第1表の結果を得た。
A recording device having a thermal inkjet recording head of the present invention,
Then, an ink having a composition of 43 wt% water, 52 wt% diethylene glycol, and 5 wt% water-soluble dye (for example, C,1, Direct Black 154) is ejected by a recording device having a conventional thermal inkjet recording head, and the driving frequency is 1kHz, 2kHz, 3kHz2, 4kHz
When image evaluation was performed for z, 5 kHz, and 6 kHz, the results shown in Table 1 were obtained.

第1表において、画像評価基準は ■・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・良好な
品質の画像O・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
・・実用に供する画像X・・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・実用に供しない画像である。
In Table 1, the image evaluation criteria are ■・・・・・・・・・・・・・・・・・・ Good quality image O・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
・Image X for practical use・・・・・・・・・・・・・・・
......The image is not useful for practical use.

第1表 また、水55wt%、トリエチレングリコール20wt
%、ジエチレングリコールモノブチルエーテル20wt
%、水溶性染料(例えば、C,1,ダイレクトブラック
154)5wt%の組織のインクについても、画像評価
を行ったところ、第1表と同じ結果を得た。
Table 1 also shows water 55wt%, triethylene glycol 20wt
%, diethylene glycol monobutyl ether 20wt
%, water-soluble dye (for example, C, 1, Direct Black 154) 5 wt % tissue ink was also subjected to image evaluation, and the same results as in Table 1 were obtained.

なお、いずれの場合も、印加パルス電圧20V、印加パ
ルス幅6μsであった。
In both cases, the applied pulse voltage was 20 V and the applied pulse width was 6 μs.

本発明の熱インクジェット記録ヘッドの構成は、第7図
の様な構成でもよい。第7図の記録ヘッドの製造方法を
説明する。基板13を切断しないように、ダイシングソ
ーでインク供給溝24を形成すると同時に、ダイシング
ソーで各ヘッド毎に基板13を切断した。インク 供給溝21を形成した基板13を、インク室21を設け
たベース14に接合した。次に、基板13を接合したベ
ース14の表面に、ギャップ板15を接合し、ギャップ
板15の表面にノズル板16を接合し、インク供給溝2
1の右端部Aを熱硬化性接着剤等で塞いだ。
The thermal ink jet recording head of the present invention may have a structure as shown in FIG. A method of manufacturing the recording head shown in FIG. 7 will be described. In order not to cut the substrate 13, the ink supply grooves 24 were formed using a dicing saw, and at the same time, the substrate 13 was cut for each head using a dicing saw. The substrate 13 on which the ink supply groove 21 was formed was joined to the base 14 on which the ink chamber 21 was provided. Next, the gap plate 15 is bonded to the surface of the base 14 to which the substrate 13 is bonded, the nozzle plate 16 is bonded to the surface of the gap plate 15, and the ink supply groove 2
The right end A of 1 was sealed with a thermosetting adhesive or the like.

前記構成によれば、各ヘッド毎に基板を切断する行程と
、インク供給溝を形成する行程を、1行程にできるので
、製造行程を簡略化することができた。
According to the above configuration, the process of cutting the substrate for each head and the process of forming the ink supply groove can be performed in one process, thereby simplifying the manufacturing process.

第7図の構成である記録ヘッドを有する記録装置によっ
て、画像評価を行ったところ、第1表と同一の結果が得
られた。つまり、駆動周波数1kHz、2kHz、3 
kHz、4kH2、の場合に、良好な品質の画像が得ら
れ、5 kHz、6kHz、の場合に、実用に供する画
像が得られた。
When image evaluation was performed using a printing apparatus having a printing head having the configuration shown in FIG. 7, the same results as in Table 1 were obtained. In other words, the driving frequency is 1kHz, 2kHz, 3
In the case of kHz and 4kHz, images of good quality were obtained, and in the case of 5kHz and 6kHz, images suitable for practical use were obtained.

また、本発明はカラーインクジェット記録装置にも適応
力f可能である。第8図に本発明をカラーインクジェッ
ト記録装置に適応した場合の記録ヘッド部の例を示す。
Further, the present invention is also applicable to color inkjet recording apparatuses. FIG. 8 shows an example of a recording head section when the present invention is applied to a color inkjet recording apparatus.

製造過程は第4図から第6図と同様である。第8図によ
れば、一枚の基板からイエロー、マゼンタ、シアン、ブ
ラックの4色のヘッドが製造できるので従来のカラーイ
ンフジエラI・記録装置で問題となっていた、良好な混
色状態を得るための各色記録液吐出部の位置合わせを不
要にすることができる。
The manufacturing process is the same as shown in FIGS. 4 to 6. According to Figure 8, four-color heads, yellow, magenta, cyan, and black, can be manufactured from a single substrate, allowing for good color mixing, which was a problem with conventional Color In Fujiera I recording devices. It is possible to eliminate the need for positioning of the recording liquid ejecting sections for each color to obtain the recording liquid.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上述べた様に、本発明によれば、複数の発熱体列と平
行に溝を設け、その溝をインク供給溝とし、基板の側面
方向からインクを供給する構造をとることにより、全て
のインク吐出口に均等にインクを供給することができ、
さらに、高速印字が容易であり、記録ヘッドを薄形化で
きるという効果を有する。
As described above, according to the present invention, grooves are provided in parallel with a plurality of heating element rows, the grooves are used as ink supply grooves, and by adopting a structure in which ink is supplied from the side surface of the substrate, all ink can be Ink can be evenly supplied to the ejection ports,
Furthermore, high-speed printing is easy and the recording head can be made thinner.

また、カラーインクジェット記録装置に適用した場合に
は、従来のカラーインクジェット記録装置で問題であっ
た各色相圧のインク吐出口の位置合わせが不要になると
いう効果を有する。
Furthermore, when applied to a color inkjet recording device, there is an effect that positioning of ink ejection ports for each hue pressure, which is a problem in conventional color inkjet recording devices, is not necessary.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は、本発明のインクジェット記録ヘッドを有する
記録装置の略全体構成図。第2図は、本発明のインクジ
ェット記録ヘッドの構造を示す斜視図。第3図は、第2
図の断面図、第4図、第5図、第6図は、第2図の記録
ヘッドの製造過程を示す斜視図。第7図は、本発明のイ
ンクジェット記録ヘッドの構成を示す斜視図。第8図は
、本発明をカラーインクジェット記録装置に適用する場
合の記録ヘッド部の構造を示す斜視図。 1・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・記録ヘ
ッド12・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
インク供給パイプ13.13a、13b−−−−−一基
板17・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・発
熱体24・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
インク供給溝以上 出願人 セイコーエプソン株式会社 1:tm−へ謀 2ニブラテン 3:話魅重 4ニガ)Vローラー 5:Aンク/q)り 7:フレーム 9 :峨墓すモ、−7− 第2図 12:s;yイに鷺4刈デ  76: tyQし名艮1
3a道坂   20:■ケ止訃 14:ベース     21 :4>7暫75:f“¥
−/7・叔   22.イシク清第3図 12:4ンクイにシ9シ1で 13=鬼狙 74:ベース 17:謄1/e:伜 19、’4L糧 21:4ンクノン 74:ベース 17:逐類4疹 24:イ〉グイ丈馴号↓ 第5図 第6図 74、ベース 77:M:翳 第7図
FIG. 1 is a schematic overall configuration diagram of a recording apparatus having an inkjet recording head of the present invention. FIG. 2 is a perspective view showing the structure of the inkjet recording head of the present invention. Figure 3 shows the second
The sectional view, FIG. 4, FIG. 5, and FIG. 6 are perspective views showing the manufacturing process of the recording head of FIG. 2. FIG. 7 is a perspective view showing the structure of the inkjet recording head of the present invention. FIG. 8 is a perspective view showing the structure of a recording head section when the present invention is applied to a color inkjet recording apparatus. 1・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ Recording head 12・・・・・・・・・・・・・・・・・・
Ink supply pipes 13.13a, 13b--One substrate 17...Heating element 24...・・・・・・・・・・・・
Ink supply groove and above Applicant Seiko Epson Corporation 1: tm-hemo 2 Nibraten 3: story charm 4 nigga) V roller 5: A/q) ri 7: frame 9: Tomu Sumo, -7- No. 2 Figure 12: s; y i ni heron 4 kari de 76: tyQ Shimeai 1
3a Michisaka 20: ■Ketome 14: Base 21: 4>7 temporary 75: f “¥
-/7・Uncle 22. Ishik Qing 3 Figure 12: 4 Nkui to shi 9 shi 1 to 13 = demon aim 74: base 17: 1/e: 伜 19, '4L 21: 4 nku non 74: base 17: 4 rash 24: I〉Gui length familiar name ↓ Figure 5 Figure 6 74, Base 77: M: Shadow Figure 7

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 発熱体によってインクを急熱し気泡を生成させインクを
吐出させて記録を行うインクジェット記録ヘッドにおい
て、複数の前記発熱体列と平行に溝を設け、その溝をイ
ンク供給溝とし、前記発熱体列を有する基板の側面方向
からインクを供給する構造を特徴とするインクジェット
記録ヘッド。
In an inkjet recording head that performs recording by rapidly heating ink with a heating element to generate bubbles and ejecting the ink, grooves are provided in parallel with the plurality of heating element rows, the grooves are used as ink supply grooves, and the heating element row is An inkjet recording head characterized by a structure in which ink is supplied from a side surface of a substrate.
JP8514287A 1987-04-07 1987-04-07 Ink jet recording head Pending JPS63251243A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP8514287A JPS63251243A (en) 1987-04-07 1987-04-07 Ink jet recording head

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JP8514287A JPS63251243A (en) 1987-04-07 1987-04-07 Ink jet recording head

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JPS63251243A true JPS63251243A (en) 1988-10-18

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ID=13850410

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JP (1) JPS63251243A (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07266563A (en) * 1995-03-31 1995-10-17 Ricoh Co Ltd Liquid jet recording head
US6761433B2 (en) 2000-07-11 2004-07-13 Samsung Electronics Co., Ltd. Bubble-jet type ink-jet printhead

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