JPS63272558A - インクジェット記録装置 - Google Patents

インクジェット記録装置

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JPS63272558A
JPS63272558A JP62108337A JP10833787A JPS63272558A JP S63272558 A JPS63272558 A JP S63272558A JP 62108337 A JP62108337 A JP 62108337A JP 10833787 A JP10833787 A JP 10833787A JP S63272558 A JPS63272558 A JP S63272558A
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Japan
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heating element
ink
slit nozzle
element array
recording
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Kikuichi Sakurai
桜井　菊一
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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】 （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。
（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勢・飛翔させて記録を
行う技術としてヒユーレットパッカードジャーナル（Ｈ
ＥＷＬＥＴＴ、ＰＡＣＫＡＲＤＪＯＵＲＮＡＬ）第３６
巻、第５号に記載されている次のようなものがある。第
３図を用いて、従来技術について概説する。第３図（ａ
）の記録ヘッド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。各発熱体３１２ごとにインク室３２２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。第３図（ｂ）にノズル板３０２の平面図
を示す。
この図より分る様にノズル穴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
。
（発明が解決しようとする問題点） しかしながら前記従来技術における記録ヘッドは、ノズ
ルを多数高密度化する場合、前記発熱体３１２と前記ノ
ズル穴３１８及び壁３２０の位置合せが難しく、ノズル
ごとのインク滴噴射特性にバラツキを生ずる。
本発明の目的は、上記問題点を解決し、蒸気バブルを用
いた高密度の記録素子列より成る、各インク室の均一性
が優れた平面走査型インクジェットヘッドを実現するこ
とにある。
（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射エネルギーを与える蒸気バ
ブルを形成する発熱体が基板上に並んだ発熱体アレイと
、該発熱体アレイと同じ配列方向・配列間隔でしかも前
記発熱体と交互に形成されたインク室壁と、前記基板と
対向しインク滴を噴射するためのスリットノズル板と、
該スリットノズル板と前記基板との間に保持された前記
記録インクより構成されており、前記スリットノズル板
上に形成したスリットノズル口が前記発熱体アレイと平
行に対向することを特徴とする。
（作用） 本発明においては、インク滴の形成及び飛翔のために各
インク室にまたがるスリットノズル部を持ったスリット
ノズル板を用いている。このスリットノズル板を用いる
ことにより、各発熱体ごとにノズル穴を形成する必要か
ないので、発熱体を高密度化した場合でも、発熱体とノ
ズル穴との目合せが不要になる。また、インク室壁によ
り、蒸気バブルによって発生させた圧力波をスリットノ
ズル部に集束させることができる。更に、インク室壁に
より、隣接した発熱体アレイを同時に駆動した時に生ず
る干渉を軽減することができる。
（実施例） 第１図、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）は本発明の実施例を示した
断面図である。第１図（ａ）において電極１２４を介し
て記録インク１０４と接した発熱体アレイ１０８に電圧
パルスを印加することにより、前記発熱体アレイ上の保
護層１１４表面に蒸気バブル１１２を発生できる。この
蒸気バブルによって発生させた圧力波は等方向に伝達さ
れる。そこでスリットノズル板１０２と保護層１１４と
のギャブ長りを発熱体アレイのピッチ長と同程度又はそ
れ以下に設定し、更に前記発熱体間にインク室壁１０６
を設けることにより、保護層１１４と平行方向への流体
抵抗に比べて発熱体アレイ１０８上のスリットノズル部
１１６方向への流体抵抗を下げることが可能となる。こ
れにより前記圧力波を前記スリットノズル部方向へ集束
させ、インク滴１１０を発生・飛翔させることができる
。
前記インク室壁の高さＨは、発生させる蒸気バブル１１
２の高さ以上とし、又幅Ｗは、発熱体の幅ωと同程度以
上とすることが望ましい。前記ギャップ長りを５０ｐｍ
、インク室壁高さＨを３０ｐｍ、又その幅Ｗを２００ｐ
ｍなるヘッドを試作した。また、ノズル板１０２にはス
リットノズル部１１６として幅数１０ｐｍのスリットノ
ズル板が前記発熱体アレイと対向させて形成されている
。このヘッドをもちいて噴射を行ったところ良好な記録
が得られた。ノズル板１０２は金属を用いる場合には、
電気メッキ、ホトエツチング又は板金等により形成され
る。その他ガラスプレートのホトエツチング、レーザー
ビーム加工等によって前記ノズル板を形成してもよい。
第１図（ｂ）は第１図（ａ）のＡ−Ａ’における断面図
である。
第１図（ｂ）においてノズル板１０２の裏面及びスリッ
トノズル部１１６には記録インク１０４との濡れ性を向
上させるために、親水剤１１８を塗布しである。更にノ
ズル板１０２の表面には、濡れ性を下げる為に撥水剤１
２０を塗布しである。これにより記録インクを速くスリ
ットノズル部に供給でき又インク滴１１０を安定に発生
できる。又、ノズル板自体を親水性の材質で作成し、表
面に全水剤を塗布してもよい。発熱体アレイ１０８は基
板１２２上に蒸着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、Ｚｒ、Ｔａなとの硅化物、
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１２２はセラミックス、ガラス等を用いている
。
保護層１１４は記録インク１０４から発熱体アレイ１０
８、電極１２４，１２６を分離し、界面での記録インク
１０４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１１２を
発生させるために、発熱体上の保護層１１４、自体に撥
水性を持たせるか又は、保護層１１４の上に撥水性及び
耐熱性の優れた被膜を設けても良い。
ただし前記発熱体上以外の保護層には親水性をもたせで
ある。更に保護層１１４にはピンホールがないようにし
て安定な蒸気バブルを発生させることができる。インク
室壁１０６は耐熱性、耐薬品性に秀れた樹脂等により形
成されている。本実施例ではポリイミド樹脂を用いてい
る。記録インク１２４は油性、水性いずれでも良いが、
粘度は数ｃＰ〜数１０ｃＰ程度のものが良い。
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ｐｓｅｃ−１０数ｐＳｅＣである。ギャ
ップ幅りは数十ｐｍ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は前記ギャップを通しアレー状にならんだ発
熱体部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、前記ドツトの位置ずれは１ドツト以内
となった。
（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形成したノズル板を用
いるので、従来のマルチノズル型ラインヘッドに比べて
発熱体ごとの目合せが不要であり、インク滴飛翔のバラ
ツキの原因となる各インク室の不均一性を防止できる。
これによりノズルの構成が簡単であり、インク滴発生単
位であるインク室を均一性良く高密度に多数集積した平
面走査型インクジェットヘッドが実現できる。
【図面の簡単な説明】 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）及び（ｂ）はそれぞれ蒸気バブルを用
いたインクジェットヘッドの従来例を説明するための断
面図及び平面図である。 １０８・・・発熱体アレイ、　　１１４・・・保護層、
１１８・・・親水層、　　　　　１２２・・・基板、１
２４．１２６・・・電極、　　　　２００・・・電極、
２０２・・・保護層、　　　　　２０４９０．ノズル板
、２０８・・・蒸気バブル　　　２１０・・・発熱体、
２１２・・・記録媒体、　　　　２１４・・・背面ロー
ラー、２１６．２１８・・・補助ローラ、　２２０・・
・記録インク、２２４・・・インク流路　　　２２６・
・・インク室壁、３０００．・インク滴、　　　　３ｏ
４・Ｈｅ、録インク３０８．３２０・・・壁、　　　　
　３１０・・・蒸気バブル３１２・・・発熱体、　　　
　　３１４，３１８・・・ノズル口、３１６・・・メニ
スカス、　　　３２２・・・インク室。 茅　　ｌ　　凹 （ｂＪ 第　２　図 ２２６　　Ａ＞７ｆ−Δ

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 記録インクと接しており前記記録インクに噴射エネルギ
    ーを与える蒸気バブルを形成する発熱体基板上に並んだ
    発熱体アレイと、該発熱体アレイと同じ配列方向・配列
    間隔でしかも前記発熱体と交互に形成されたインク室壁
    と、前記基板と対向しインク滴を噴射するためのスリッ
    トノズル板と、該スリットノズル板と前記基板との間に
    保持された前記記録インクより構成されており、前記ス
    リットノズル板上に形成したスリットノズル口が前記発
    熱体アレイと平行に対向することを特徴とするインクジ
    ェット記録装置。
JP62108337A 1987-04-30 1987-04-30 インクジェット記録装置 Pending JPS63272558A (ja)

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US07/443,792 US4980703A (en) 1987-04-30 1989-11-22 Print head for ink-jet printing apparatus

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