JP2002144577A - Ink jet head - Google Patents
Ink jet headInfo
- Publication number
- JP2002144577A JP2002144577A JP2001053285A JP2001053285A JP2002144577A JP 2002144577 A JP2002144577 A JP 2002144577A JP 2001053285 A JP2001053285 A JP 2001053285A JP 2001053285 A JP2001053285 A JP 2001053285A JP 2002144577 A JP2002144577 A JP 2002144577A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- ink
- nozzle member
- base plate
- individual power
- jet head
- 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.)
- Pending
Links
Landscapes
- Particle Formation And Scattering Control In Inkjet Printers (AREA)
Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、記録紙にインク滴
を所定パターンに付着させて画像を形成するインクジェ
ットヘッドに関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an ink jet head for forming an image by depositing ink droplets on a recording paper in a predetermined pattern.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来より、記録紙に画像を形成するため
の記録デバイスとしてインクジェットヘッドが用いられ
ている。2. Description of the Related Art Conventionally, an ink jet head has been used as a recording device for forming an image on recording paper.
【０００３】このようなインクジェットヘッドの記録方
式には、インク滴を記録紙に向けて吐出させるのに発熱
抵抗体の発する熱エネルギーを利用するものや圧電素子
の変形を利用するもの，更には電磁波の照射に伴って発
生する熱を利用するもの等があり、これらの中でも発熱
抵抗体の熱エネルギーを利用するサーマルジェットタイ
プのものは、発熱抵抗体のパターニングが容易である上
に、小さな面積の発熱抵抗体であっても比較的大きな熱
エネルギーを発生させることができることから、高密度
記録への対応に適したものとして注目されている。[0003] The recording method of such an ink-jet head uses a method using thermal energy generated by a heating resistor, a method using deformation of a piezoelectric element, and a method using electromagnetic waves to discharge ink droplets toward recording paper. Of the thermal jet type, which uses the heat energy of the heating resistor, is easy to pattern the heating resistor, and has a small area. Since a heating resistor can generate relatively large heat energy, it is attracting attention as being suitable for high-density recording.
【０００４】かかるサーマルジェットタイプのインクジ
ェットヘッドとしては、例えば図３に示す如く、ベース
プレート２２の上面に、多数の発熱抵抗体２３や多数の
給電配線２４，２５等が所定パターンに被着されている
ヘッド基板２１上に、前記発熱抵抗体２３に１対１に対
応する多数のインク吐出孔２７を有するノズル部材２６
を、間に所定の間隔を空けて配置させるとともに、ヘッ
ド基板２１−ノズル部材２６間の間隙にインク２８を充
填した構造のものが知られており、記録紙を前記ノズル
部材２６のインク吐出孔２７上に搬送しなから、ヘッド
基板２１の発熱抵抗体２３を個々に選択的に発熱させ、
この熱エネルギーによってインク２８中に気泡Ａを発生
させるとともに、該発生した気泡Ａによる圧力でもって
インク２８の一部をノズル部材２６のインク吐出孔２７
より外部に吐出させ、これを記録紙に付着させることに
よって所定の画像が記録される。In such a thermal jet type ink jet head, for example, as shown in FIG. 3, a large number of heat generating resistors 23 and a large number of power supply wirings 24 and 25 are attached in a predetermined pattern on the upper surface of a base plate 22. A nozzle member 26 having a large number of ink ejection holes 27 corresponding to the heating resistors 23 on a one-to-one basis on the head substrate 21.
Are arranged with a predetermined interval therebetween, and a gap between the head substrate 21 and the nozzle member 26 is filled with ink 28. 27, the heating resistors 23 of the head substrate 21 are individually and selectively heated.
The thermal energy generates bubbles A in the ink 28, and the pressure of the generated bubbles A causes a part of the ink 28 to be removed from the ink ejection holes 27 of the nozzle member 26.
A predetermined image is recorded by ejecting the ink to the outside and attaching it to recording paper.
【０００５】尚、上述したインクジェットヘッドのノズ
ル部材２６には図示しないインクタンクからのインク２
８をヘッド基板２１−ノズル部材２６間の間隙に導入す
るためのインク供給孔２９が設けられ、このインク供給
孔２９には、インク２８を前述のインクタンクからイン
ク供給孔２９まで導くためのインク供給管３０がノズル
部材２６の外表面側で接続されていた。[0005] The ink 2 from an ink tank (not shown) is applied to the nozzle member 26 of the ink jet head.
An ink supply hole 29 for introducing the ink 8 into the gap between the head substrate 21 and the nozzle member 26 is provided. In the ink supply hole 29, an ink for guiding the ink 28 from the above-described ink tank to the ink supply hole 29 is provided. The supply pipe 30 was connected on the outer surface side of the nozzle member 26.
【０００６】[0006]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来のインクジェットヘッドにおいては、インクタン
クからのインク２８がノズル部材２６のインク供給孔２
９を介してヘッド基板２１−ノズル部材２６間に導入さ
れるようになっており、ノズル部材２６の外表面には、
インク２８をインクタンクからインク供給孔２９まで導
くためのインク供給管３０が上方に突出した形で取着さ
れている。それ故、このような突出物が記録紙の走行を
妨げることのないように、記録紙の走行位置をノズル部
材２６から出来るだけ遠ざけておく必要があり、この場
合、ノズル部材２６のインク吐出孔２７より吐出される
インク滴を記録紙の所定位置に正確に着弾させることが
困難になり、所望する印画を形成することが不可となる
欠点を有していた。However, in the above-mentioned conventional ink jet head, the ink 28 from the ink tank is supplied to the ink supply hole 2 of the nozzle member 26.
9 is introduced between the head substrate 21 and the nozzle member 26, and the outer surface of the nozzle member 26
An ink supply pipe 30 for guiding the ink 28 from the ink tank to the ink supply hole 29 is attached so as to protrude upward. Therefore, it is necessary to keep the traveling position of the recording paper as far as possible from the nozzle member 26 so that such protrusions do not hinder the traveling of the recording paper. This makes it difficult to accurately land ink droplets ejected from the recording paper 27 at a predetermined position on the recording paper, and has a drawback that a desired print cannot be formed.
【０００７】本発明は上記欠点に鑑み案出されたもの
で、その目的は、インクを記録紙に正確に着弾させるこ
とが可能な高性能のインクジェットヘッドを提供するこ
とにある。The present invention has been devised in view of the above-mentioned drawbacks, and has as its object to provide a high-performance ink jet head capable of accurately landing ink on recording paper.
【０００８】[0008]
【課題を解決するための手段】本発明のインクジェット
ヘッドは、ベースプレートの上面に、主走査方向に配列
した多数の発熱抵抗体、及び一端側が前記発熱抵抗体に
個別に接続され、他端側が前記発熱抵抗体より離間する
方向に導出された多数の個別給電配線を有するヘッド基
板と、前記発熱抵抗体に対応した多数のインク吐出孔を
有するノズル部材とを、間に所定の間隔を空けて配置さ
せるとともに、前記ヘッド基板−ノズル部材間の間隙に
インクを充填してなるインクジェットヘッドにおいて、
前記多数の個別給電配線を、主走査方向に連続するＮ個
（Ｎは２以上の自然数）の個別給電配線を一単位とした
複数のグループに区分するとともに、該各グループに属
するＮ個の個別給電配線を、その配列ピッチが他端側に
比し一端側で大となるように他端側から一端側に向けて
放射状に配置させ、隣接するグループ間に形成されるベ
ースプレート上面の空白部に、前記インクをヘッド基板
−ノズル部材間に導入するためのインク供給孔を穿設し
たことを特徴とするものである。According to the present invention, there is provided an ink jet head having a plurality of heating resistors arranged in the main scanning direction on an upper surface of a base plate, one end of which is individually connected to the heating resistors, and the other end of which is connected to the heating resistor. A head substrate having a large number of individual power supply wirings extending in a direction away from the heating resistor and a nozzle member having a large number of ink ejection holes corresponding to the heating resistor are arranged at a predetermined interval therebetween. And an ink jet head in which a gap between the head substrate and the nozzle member is filled with ink.
The plurality of individual power supply wirings are divided into a plurality of groups each including N (N is a natural number of 2 or more) consecutive individual power supply wirings in the main scanning direction, and N individual power supply lines belonging to each group are divided. The power supply wiring is arranged radially from the other end to the one end so that the arrangement pitch is larger at one end than at the other end, and is arranged in a blank portion on the upper surface of the base plate formed between adjacent groups. And an ink supply hole for introducing the ink between the head substrate and the nozzle member.
【０００９】また本発明のインクジェットヘッドは、前
記ベースプレートが、上面を｛１００｝面に設定した単
結晶シリコンにより形成されていることを特徴とするも
のである。Further, in the ink jet head according to the present invention, the base plate is formed of single crystal silicon having an upper surface set to a {100} plane.
【００１０】更に本発明のインクジェットヘッドは、前
記インク供給孔が、ベースプレートを形成する単結晶シ
リコンに対する異方性エッチングにて穿設されたもので
あることを特徴とするものである。Further, in the ink jet head according to the present invention, the ink supply hole is formed by anisotropic etching of single crystal silicon forming a base plate.
【００１１】本発明のインクジェットヘッドによれば、
インクタンク等からのインクを、ヘッド基板に設けたイ
ンク供給孔を介してヘッド基板の下面側よりヘッド基板
−ノズル部材間の間隙に導入するようになしたことか
ら、ノズル部材の外表面にインク供給管等の突出物を取
着させる必要がなく、これにより、記録紙の走行位置を
ノズル部材の外表面に近づけてインクジェットヘッドが
組み込まれるプリンタの全体構造を小型化することがで
きるとともに、記録紙をノズル部材の外表面に沿ってス
ムーズに搬送することができるようになる。従って、ノ
ズル部材のインク吐出孔より吐出されるインク滴は記録
紙の所定位置に正確に着弾されるようになり、所望する
印画を形成することが可能となる。According to the ink jet head of the present invention,
Since the ink from the ink tank or the like is introduced into the gap between the head substrate and the nozzle member from the lower surface side of the head substrate through an ink supply hole provided in the head substrate, the ink is applied to the outer surface of the nozzle member. There is no need to attach a protruding object such as a supply pipe, so that the running position of the recording paper can be made closer to the outer surface of the nozzle member to reduce the overall structure of the printer in which the ink jet head is incorporated and to reduce the size of the recording. The paper can be smoothly transported along the outer surface of the nozzle member. Accordingly, the ink droplets ejected from the ink ejection holes of the nozzle member can be accurately landed on a predetermined position of the recording paper, and a desired print can be formed.
【００１２】[0012]
【発明の実施の形態】以下、本発明を添付図面に基づい
て詳細に説明する。図１は本発明の一形態に係るインク
ジェットヘッドの断面図、図２は図1のインクジェット
ヘッドに用いられるヘッド基板の平面図であり、同図に
示すインクジェットヘッドは、大略的に、ヘッド基板１
とノズル部材８とで構成され、この両者間に設けられる
間隙にインク１０が充填される。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is a cross-sectional view of an ink-jet head according to one embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a plan view of a head substrate used in the ink-jet head of FIG. 1. The ink-jet head shown in FIG.
And a nozzle member 8, and a gap provided therebetween is filled with ink 10.
【００１３】前記ヘッド基板１は、アルミナセラミック
ス等のセラミック材料、或いは、表面に酸化シリコン等
から成る絶縁膜を形成した単結晶シリコンから成るベー
スプレート２の上面に複数の発熱抵抗体３、多数の個別
給電配線４、共通給電配線５及び複数のドライバーＩＣ
７を取着させた構造を有している。The head substrate 1 has a plurality of heating resistors 3 on a top surface of a base plate 2 made of a ceramic material such as alumina ceramics or a single crystal silicon having an insulating film made of silicon oxide or the like formed on the surface. Power supply wiring 4, common power supply wiring 5, and multiple driver ICs
7 is attached.
【００１４】前記ベースプレート２は、発熱抵抗体３や
給電配線４，５等を支持するための支持母材として機能
するものであり、その上面には発熱抵抗体３や給電配線
４，５が配されない略三角形状の空白部が複数箇所設け
られ、これらの空白部には後述するインク供給孔１ａが
穿設される。The base plate 2 functions as a supporting base material for supporting the heating resistor 3 and the power supply wirings 4, 5 and the like, and the heating resistor 3 and the power supply wirings 4, 5 are disposed on the upper surface thereof. A plurality of substantially triangular blank portions which are not provided are provided, and ink supply holes 1a described later are formed in these blank portions.
【００１５】尚、前記ベースプレート２は、例えばアル
ミナセラミックスから成る場合、アルミナ、シリカ、マ
グネシア等のセラミックス原料粉末に適当な有機溶剤、
溶媒を添加・混合して泥漿状に成すとともに、これを従
来周知のドクターブレード法やカレンダーロール法等を
採用することによってセラミックグリーンシートを得、
しかる後、前記セラミックグリーンシートを所定の矩形
状に打ち抜いて高温で焼成することによって製作され
る。When the base plate 2 is made of, for example, alumina ceramics, an organic solvent suitable for a ceramic raw material powder such as alumina, silica, magnesia, etc.
A solvent is added and mixed to form a slurry, and a ceramic green sheet is obtained by employing a conventionally known doctor blade method, a calendar roll method, or the like.
Thereafter, the ceramic green sheet is manufactured by punching it into a predetermined rectangular shape and firing at a high temperature.
【００１６】また一方、前記ベースプレート２が単結晶
シリコンから成る場合は、まず従来周知のチョコラルス
キー法（引き上げ法）等を採用することによって単結晶
シリコンのインゴット（塊）を形成し、これを所定厚み
にスライスした上、表面を研磨することによってシリコ
ン製の板体を得、その表面に従来周知の熱酸化法を採用
し、酸化シリコン膜を例えば１μｍ〜３μｍの厚みに形
成することにより製作される。On the other hand, when the base plate 2 is made of single-crystal silicon, an ingot (chunk) of single-crystal silicon is first formed by adopting a conventionally well-known Czochralski method (pulling method) and the like, After being sliced to a thickness, the surface is polished to obtain a silicon plate, and the surface is formed by forming a silicon oxide film to a thickness of, for example, 1 μm to 3 μm by using a conventionally known thermal oxidation method. You.
【００１７】そして上述したベースプレート２の上面に
は、多数の発熱抵抗体３が直線状に被着・配列され、こ
れら発熱抵抗体３の一端には共通給電配線５が共通接続
され、他端には個別給電配線４の一端側が個別に接続さ
れる。On the upper surface of the base plate 2, a large number of heating resistors 3 are linearly attached and arranged. A common power supply wiring 5 is commonly connected to one end of the heating resistors 3, and the other end is connected to the other end. , One end of the individual power supply wiring 4 is individually connected.
【００１８】前記発熱抵抗体３は、例えば６００ｄｐｉ
(dot per inch)のドット密度で主走査方向に直線状に配
列されており、その各々がＴａＮやＴａＳｉＯ,ＴａＳ
ｉＮＯ,ＴｉＳｉＯ，ＴｉＳｉＣＯ，ＮｂＳｉＯ等の電
気抵抗材料から成っているため、個別給電配線４及び共
通給電配線５等を介して電源電力が印加されるとジュー
ル発熱を起こし、インク１０中に気泡Ａを発生させるの
に必要な熱エネルギーを発生する作用を為す。The heating resistor 3 is, for example, 600 dpi.
(dots per inch) and are linearly arranged in the main scanning direction, each of which is TaN, TaSiO, TaS.
Since it is made of an electric resistance material such as iNO, TiSiO, TiSiCO, NbSiO, etc., when power supply power is applied via the individual power supply wiring 4 and the common power supply wiring 5, Joule heat is generated and bubbles A in the ink 10 are generated. It acts to generate the heat energy required to generate it.
【００１９】また前記発熱抵抗体３に接続されている個
別給電配線４及び共通給電配線５は、アルミニウムや銅
等の金属材料により形成されており、これら給電配線
４，５は後述するドライバーＩＣ７の駆動に基づいて外
部からの電源電力を発熱抵抗体３に印加する作用を為
す。The individual power supply wiring 4 and the common power supply wiring 5 connected to the heating resistor 3 are made of a metal material such as aluminum or copper. An operation of applying an external power supply to the heating resistor 3 based on the driving is performed.
【００２０】尚、前記発熱抵抗体３、個別給電配線４及
び共通給電配線５は、従来周知の薄膜形成技術、具体的
にはスパッタリング法、フォトリソグラフィー技術及び
エッチング技術等を採用し、前述の電気抵抗材料や金属
材料をベースプレート２の上面に所定厚み、所定パター
ンに被着させることにより形成される。The heating resistor 3, the individual power supply wiring 4 and the common power supply wiring 5 employ a conventionally known thin film forming technique, specifically, a sputtering method, a photolithography technique, an etching technique, or the like. It is formed by applying a resistance material or a metal material on the upper surface of the base plate 2 in a predetermined thickness and a predetermined pattern.
【００２１】また前述した多数の個別給電配線４は更
に、主走査方向に連続するＮ個（Ｎは２以上の自然数）
の個別給電配線４を一単位とした複数のグループに区分
されるとともに、各グループ毎に発熱抵抗体３より離間
する方向に導出されている。Further, the number of the individual power supply wirings 4 is N (N is a natural number of 2 or more) continuous in the main scanning direction.
Are divided into a plurality of groups each including the individual power supply wiring 4 as a unit, and each group is led out in a direction away from the heating resistor 3.
【００２２】これらの各グループを構成する個別給電配
線３の個数Ｎは例えば「６４」に設定され、これらの各
グループに属するＮ個の個別給電配線４は、その配列ビ
ッチが他端側に比し一端側（発熱抵抗体４側）で大とな
るように、他端側から一端側に向けて放射状に配置され
る。The number N of the individual power supply wirings 3 constituting each of these groups is set to, for example, "64". It is arranged radially from the other end to one end so that it becomes larger at one end (the heating resistor 4 side).
【００２３】また前記個別給電配線４の導出部には接続
パッド４ａが設けらており、これら接続パッド４ａは、
発熱抵抗体３よりも高密度に配列され、ヘッド基板１上
の個別給電配線４を外部電気回路に接続するための端子
として機能する。Further, a connection pad 4a is provided at a lead portion of the individual power supply wiring 4, and these connection pads 4a are
It is arranged at a higher density than the heating resistors 3 and functions as a terminal for connecting the individual power supply wiring 4 on the head substrate 1 to an external electric circuit.
【００２４】尚、本実施形態においては前記外部電気回
路としてドライバーＩＣ７が使用され、接続パッド４ａ
はドライバーＩＣ７の端子にボンディングワイヤ１２を
介して電気的に接続される。In this embodiment, a driver IC 7 is used as the external electric circuit, and the connection pad 4a
Are electrically connected to the terminals of the driver IC 7 via the bonding wires 12.
【００２５】また前記ドライバーＩＣ７は、個別給電配
線４のグループと１対１に対応するようにしてベースプ
レート２の上面に搭載され、外部からの画像データに基
づいて発熱抵抗体３のジュール発熱を制御する作用を為
す。The driver IC 7 is mounted on the upper surface of the base plate 2 in one-to-one correspondence with the group of the individual power supply wirings 4, and controls the Joule heat generation of the heating resistor 3 based on external image data. To act.
【００２６】そして、各グループに属するＮ個の個別給
電配線４を前述した如く他端側から一端側に向けて放射
状に配置させたことにより、ベースプレート２の上面に
は、隣接するグループ間に、発熱抵抗体３や給電配線
４，５等が配されない略三角形状の広い空白部が複数箇
所設けられ、これらの空白部にはインク供給孔１ａが穿
設される。By arranging the N individual power supply wirings 4 belonging to each group radially from the other end to the one end as described above, the upper surface of the base plate 2 is provided between adjacent groups. A plurality of substantially triangular wide blank portions where the heating resistor 3 and the power supply wirings 4 and 5 are not provided are provided, and an ink supply hole 1a is formed in these blank portions.
【００２７】前記インク供給孔１ａは、図示しないイン
クタンクからのインク１０をベースプレート２の下面側
よりヘッド基板１−ノズル部材８間の間隙に導入するた
めのものであり、本形態においては各々が略楕円形状を
なすように形成され、該インク供給孔１ａの開口部に
は、図示しないインクタンクよりヘッド基板１−ノズル
部材８間にインク１０を導くためのインク供給管１１が
ヘッド基板１の下面側で接続されている。The ink supply holes 1a are for introducing the ink 10 from an ink tank (not shown) into the gap between the head substrate 1 and the nozzle member 8 from the lower surface side of the base plate 2. An ink supply pipe 11 for guiding the ink 10 between the head substrate 1 and the nozzle member 8 from an ink tank (not shown) is formed in the opening of the ink supply hole 1a. It is connected on the lower surface side.
【００２８】このようなインク供給孔１ａは、ベースプ
レート２がアルミナセラミックスから成る場合、従来周
知のレーザー加工等を採用し、ベースプレート２の空白
部に略楕円状のインク供給孔１ａを穿設することによっ
て形成され、またベースプレート２が単結晶シリコンか
ら成る場合、ベースプレート２の所定箇所にＫＯＨ水溶
液等を用いた異方性エッチングを施し、ベースプレート
２の厚み方向にインク供給孔１ａを穿設することによっ
て形成される。When the base plate 2 is made of alumina ceramics, such an ink supply hole 1a is formed by forming a substantially elliptical ink supply hole 1a in a blank portion of the base plate 2 by using a conventionally known laser processing or the like. When the base plate 2 is made of single-crystal silicon, anisotropic etching using a KOH aqueous solution or the like is performed on a predetermined portion of the base plate 2 to form an ink supply hole 1a in the thickness direction of the base plate 2. It is formed.
【００２９】尚、前記インク供給孔１ａを上述の異方性
エッチングにて穿設する場合、インク供給孔１ａの周囲
に割れや欠けを発生することが少なくなり、更にこの場
合、単結晶シリコンの｛１００｝面をベースプレート２
の上面と合致させておけば、孔あけ加工の寸法精度や位
置精度を高くなすことができる利点がある。When the ink supply hole 1a is formed by the above-described anisotropic etching, cracks and chips around the ink supply hole 1a are less likely to occur. {100} face to base plate 2
There is an advantage that the dimensional accuracy and positional accuracy of the drilling process can be increased if the upper surface is matched with the upper surface.
【００３０】また一方、前記ノズル部材８は、上述した
ヘッド基板１の上面との間に例えば３０μｍ〜６００μ
ｍの間隙を設けるようにして、ヘッド基板１と略平行に
配設される。On the other hand, the nozzle member 8 is, for example, 30 μm to 600 μm between the nozzle member 8 and the upper surface of the head substrate 1.
The head substrate 1 is disposed substantially in parallel with a gap of m.
【００３１】前記ノズル部材８は、前記発熱抵抗体３と
１対１に対応する複数個のインク吐出孔９を有してお
り、各インク吐出孔９を対応する発熱抵抗体３の真上に
位置させてある。The nozzle member 8 has a plurality of ink ejection holes 9 corresponding to the heating resistors 3 in a one-to-one correspondence. Each of the ink ejection holes 9 is located directly above the corresponding heating resistor 3. It is located.
【００３２】前記ノズル部材８のインク吐出孔９は、イ
ンクジェットヘッドの記録動作時、インク滴を記録紙に
向けて吐出するためのものであり、発熱抵抗体３と略等
しい密度、例えば６００ｄｐｉのドット密度で主走査方
向に直線状に配列される。The ink discharge holes 9 of the nozzle member 8 are used to discharge ink droplets toward recording paper during the recording operation of the ink jet head, and have a density substantially equal to that of the heating resistor 3, for example, a dot of 600 dpi. They are arranged linearly in the main scanning direction at a high density.
【００３３】尚、前記ノズル部材８は、感光性のエポキ
シ樹脂やポリイミド樹脂，モリブデン，アルミナセラミ
ックス等を所定形状に加工したり、或いは、上記の材料
を組み合わせることによって形成され、例えばモリブデ
ンから成る場合、モリブデンのインゴット（塊）を従来
周知の金属加工法によって所定厚みの板体と成し、得ら
れた板体に従来周知のレーザー加工によって直径１０μ
ｍ〜１００μｍのインク吐出孔９を複数個、穿設するこ
とにより製作され、得られたノズル部材８を図示しない
スペーサを介してヘッド基板１上に載置させることによ
りノズル部材８がヘッド基板１上の所定位置に固定され
る。The nozzle member 8 is formed by processing a photosensitive epoxy resin, a polyimide resin, molybdenum, alumina ceramics, or the like into a predetermined shape, or by combining the above materials. A molybdenum ingot is formed into a plate having a predetermined thickness by a conventionally known metal working method.
The nozzle member 8 is manufactured by forming a plurality of ink ejection holes 9 having a diameter of 100 μm to 100 μm, and the obtained nozzle member 8 is mounted on the head substrate 1 via a spacer (not shown). It is fixed in the upper predetermined position.
【００３４】また、ヘッド基板１−ノズル部材８間の間
隙に充填されるインク１０としては、例えば顔料タイプ
の油性インクや水性染料インク等が使用され、その粘度
は例えば０．３ｍＰａ・ｓ〜３．０ｍＰａ・ｓ（２５℃）
に調整される。As the ink 10 to be filled in the gap between the head substrate 1 and the nozzle member 8, for example, pigment-based oil-based ink or water-based dye ink is used, and its viscosity is, for example, 0.3 mPa · s to 3 mPa · s. 0.0mPa · s (25 ° C)
It is adjusted to.
【００３５】前記インク１０は図示しないインクタンク
からインク供給管１１及びインク供給孔１ａを介してヘ
ッド基板１−ノズル部材８間に供給されるようになって
おり、前述した発熱抵抗体３の熱エネルギーによってイ
ンク１０中に気泡Ａが発生すると、該気泡Ａによる圧力
でもってインク１０の一部がインク滴となり、インク吐
出孔９より外部に吐出される。The ink 10 is supplied from an ink tank (not shown) between the head substrate 1 and the nozzle member 8 through an ink supply pipe 11 and an ink supply hole 1a. When the bubble A is generated in the ink 10 by the energy, a part of the ink 10 becomes an ink droplet due to the pressure of the bubble A, and is discharged from the ink discharge hole 9 to the outside.
【００３６】かくして上述した本形態のインクジェット
ヘッドは、記録紙をノズル部材８の外表面に沿って搬送
しながら、複数個の発熱抵抗体３を外部からのドライバ
ーＩＣ７の駆動に伴って個々に選択的に発熱させ、この
熱エネルギーによって発熱抵抗体３上のインク１０中に
気泡Ａを発生させるとともに、該発生した気泡Ａによる
圧力でもってインク１０の一部をノズル部材８のインク
吐出孔９より外部に吐出させ、これを記録紙に付着させ
ることによって所定の画像が記録される。Thus, in the above-described ink jet head according to the present embodiment, the plurality of heating resistors 3 are individually selected in accordance with the driving of the driver IC 7 from the outside while conveying the recording paper along the outer surface of the nozzle member 8. The heat energy causes bubbles A to be generated in the ink 10 on the heating resistor 3, and a part of the ink 10 is released from the ink discharge holes 9 of the nozzle member 8 by the pressure of the generated bubbles A. A predetermined image is recorded by discharging the ink to the outside and attaching the ink to a recording sheet.
【００３７】以上のような本形態のインクジェットヘッ
ドにおいては、インクタンクからのインク１０をヘッド
基板１に設けたインク供給孔１ａを介してヘッド基板１
の下面側よりヘッド基板１−ノズル部材８間の間隙に導
入するようになしたことから、ノズル部材８の外表面に
インク供給管等の突出物を取着させる必要はなく、これ
により、記録紙の走行位置をノズル部材８の外表面に近
づけてインクジェットヘッドが組み込まれるプリンタの
全体構造を小型化することができるとともに、記録紙を
ノズル部材８の外表面に沿ってスムーズに搬送すること
ができるようになる。従って、ノズル部材８のインク吐
出孔９より吐出されるインク滴は記録紙の所定位置に正
確に着弾されるようになり、所望する印画を形成するこ
とが可能となる。In the ink jet head of the present embodiment as described above, the ink 10 from the ink tank is supplied to the head substrate 1 through the ink supply holes 1a provided in the head substrate 1.
The nozzle is introduced into the gap between the head substrate 1 and the nozzle member 8 from the lower surface side of the nozzle member. Therefore, it is not necessary to attach a protrusion such as an ink supply pipe to the outer surface of the nozzle member 8. It is possible to reduce the overall structure of the printer in which the ink jet head is incorporated by bringing the paper traveling position closer to the outer surface of the nozzle member 8 and to smoothly transport the recording paper along the outer surface of the nozzle member 8. become able to. Accordingly, ink droplets ejected from the ink ejection holes 9 of the nozzle member 8 can be accurately landed on a predetermined position on the recording paper, and a desired print can be formed.
【００３８】尚、本発明は上述の形態に限定されるもの
ではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々
の変更、改良等が可能である。It should be noted that the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various changes and improvements can be made without departing from the gist of the present invention.
【００３９】例えば上述の形態においてはベースプレー
ト２の空白部に設けたインク供給孔１ａを略楕円形状に
なしたが、これに代えて多角形状もしくは円形状になし
ても構わない。For example, in the above-described embodiment, the ink supply hole 1a provided in the blank portion of the base plate 2 has a substantially elliptical shape, but may have a polygonal shape or a circular shape instead.
【００４０】また上述の形態においてはドライバーＩＣ
７の端子をボンディングワイヤ１２を介して接続パッド
４ａに接続するようにしたが、これに代えて、ドライバ
ーＩＣ７の端子をフェースダウンボンディングにて接続
パッド４ａに接続するようにしても良い。この場合、ド
ライバーＩＣ７の端子と接続パッド４ａを接続する接続
材料としては、半田等のロウ材や異方性導電接着剤等が
使用される。In the above embodiment, the driver IC
Although the terminal 7 is connected to the connection pad 4a via the bonding wire 12, the terminal of the driver IC 7 may be connected to the connection pad 4a by face-down bonding instead. In this case, as a connection material for connecting the terminal of the driver IC 7 and the connection pad 4a, a brazing material such as solder, an anisotropic conductive adhesive, or the like is used.
【００４１】更に上述の形態においては外部電気回路と
してドライバーＩＣ７を使用し、ドライバーＩＣ７の端
子を接続パッド４ａに接続するようにしたが、これに代
えて外部電気回路としてフレキシブル印刷配線板等の配
線基板を使用し、その接続端子を接続パッド４ａに接続
するようにしても構わない。Further, in the above embodiment, the driver IC 7 is used as an external electric circuit, and the terminals of the driver IC 7 are connected to the connection pads 4a. However, instead of this, wiring such as a flexible printed wiring board is used as the external electric circuit. A connection terminal may be connected to the connection pad 4a using a substrate.
【００４２】また更に上述の形態において、発熱抵抗体
３や給電配線４，５を窒化珪素等から成る保護膜で被覆
したり、更にはベースプレート２がアルミナセラミック
スから成る場合、ベースプレート２と発熱抵抗体３との
間にガラス等の低熱伝導性材料から成る蓄熱層を介在さ
せても良いことは勿論である。Further, in the above embodiment, when the heating resistor 3 and the power supply wirings 4 and 5 are covered with a protective film made of silicon nitride or the like, or when the base plate 2 is made of alumina ceramics, the base plate 2 and the heating resistor Needless to say, a heat storage layer made of a low heat conductive material such as glass may be interposed between the heat storage layer 3 and the heat storage layer 3.
【００４３】更にまた上述の形態においては、ベースプ
レート２をアルミナセラミックスや単結晶シリコンによ
り形成するようにしたが、これに代えて、ベースプレー
ト２を金属により形成するようにしても良く、その場
合、ベースプレート２の表面には、単結晶シリコンで形
成する場合と同様に、酸化シリコン等から成る絶縁膜が
形成されることとなる。In the above embodiment, the base plate 2 is made of alumina ceramics or single crystal silicon. Alternatively, the base plate 2 may be made of metal. An insulating film made of silicon oxide or the like is formed on the surface of the semiconductor device 2, as in the case where the insulating film is made of single crystal silicon.
【００４４】[0044]
【発明の効果】本発明のインクジェットヘッドによれ
ば、インクタンク等からのインクを、ヘッド基板に設け
たインク供給孔を介してヘッド基板の下面側よりヘッド
基板−ノズル部材間の間隙に導入するようになしたこと
から、ノズル部材の外表面にインク供給管等の突出物を
取着させる必要がなく、これにより、記録紙の走行位置
をノズル部材の外表面に近づけてインクジェットヘッド
が組み込まれるプリンタの全体構造を小型化することが
できるとともに、記録紙をノズル部材の外表面に沿って
スムーズに搬送することができるようになる。従って、
ノズル部材のインク吐出孔より吐出されるインク滴は記
録紙の所定位置に正確に着弾されるようになり、所望す
る印画を形成することが可能となる。According to the ink jet head of the present invention, the ink from the ink tank or the like is introduced into the gap between the head substrate and the nozzle member from the lower surface side of the head substrate through the ink supply hole provided in the head substrate. With this configuration, it is not necessary to attach a protrusion such as an ink supply pipe to the outer surface of the nozzle member, whereby the recording paper is moved closer to the outer surface of the nozzle member and the inkjet head is incorporated. The overall structure of the printer can be reduced in size, and the recording paper can be smoothly conveyed along the outer surface of the nozzle member. Therefore,
Ink droplets ejected from the ink ejection holes of the nozzle member are accurately landed at a predetermined position on the recording paper, and a desired print can be formed.
【図１】本発明の一形態に係るインクジェットヘッドの
断面図である。FIG. 1 is a cross-sectional view of an inkjet head according to one embodiment of the present invention.
【図２】図１のインクジェットヘッドに用いられるヘッ
ド基板の平面図である。FIG. 2 is a plan view of a head substrate used in the inkjet head of FIG.
【図３】従来のインクジェットヘッドの断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view of a conventional inkjet head.
１・・・ヘッド基板、１ａ・・・インク供給孔、２・・
・ベースプレート、３・・・発熱抵抗体、４・・・個別
給電配線、８・・・ノズル部材、９・・・インク吐出
孔、１０・・・インクDESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Head substrate, 1a ... Ink supply hole, 2 ...
-Base plate, 3-Heating resistor, 4-Individual power supply wiring, 8-Nozzle member, 9-Ink ejection hole, 10-Ink
Claims (3)
列した多数の発熱抵抗体、及び一端側が前記発熱抵抗体
に個別に接続され、他端側が前記発熱抵抗体より離間す
る方向に導出された多数の個別給電配線を有するヘッド
基板と、前記発熱抵抗体に対応した多数のインク吐出孔
を有するノズル部材とを、間に所定の間隔を空けて配置
させるとともに、前記ヘッド基板−ノズル部材間の間隙
にインクを充填してなるインクジェットヘッドにおい
て、 前記多数の個別給電配線を、主走査方向に連続するＮ個
（Ｎは２以上の自然数）の個別給電配線を一単位とした
複数のグループに区分するとともに、該各グループに属
するＮ個の個別給電配線を、その配列ピッチが他端側に
比し一端側で大となるように他端側から一端側に向けて
放射状に配置させ、隣接するグループ間に形成されるベ
ースプレート上面の空白部に、前記インクをヘッド基板
−ノズル部材間に導入するためのインク供給孔を穿設し
たことを特徴とするインクジェットヘッド。1. A plurality of heating resistors arranged in a main scanning direction on an upper surface of a base plate, and one end is individually connected to the heating resistor, and the other end is led out in a direction away from the heating resistor. A head substrate having a large number of individual power supply wirings, and a nozzle member having a large number of ink ejection holes corresponding to the heating resistors are arranged at a predetermined interval therebetween, and a space between the head substrate and the nozzle member is provided. In the ink jet head having a gap filled with ink, the plurality of individual power supply lines are divided into a plurality of groups each including N (N is a natural number of 2 or more) individual power supply lines in the main scanning direction. In addition, N individual power supply wires belonging to each group are radially arranged from the other end to one end so that the arrangement pitch is larger at one end than at the other end. An ink supply hole for introducing the ink between the head substrate and the nozzle member in a blank portion on the upper surface of the base plate formed between adjacent groups.
面に設定した単結晶シリコンにより形成されていること
を特徴とする請求項１に記載のインクジェットヘッド。2. The base plate has an upper surface of {100}.
2. The ink jet head according to claim 1, wherein the ink jet head is formed of single crystal silicon set on the surface.
成する単結晶シリコンに対する異方性エッチングにて穿
設されたものであることを特徴とする請求項２に記載の
インクジェットヘッド。3. The ink jet head according to claim 2, wherein said ink supply hole is formed by anisotropic etching of single crystal silicon forming a base plate.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001053285A JP2002144577A (en) | 2000-08-31 | 2001-02-28 | Ink jet head |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000-264466 | 2000-08-31 | ||
| JP2000264466 | 2000-08-31 | ||
| JP2001053285A JP2002144577A (en) | 2000-08-31 | 2001-02-28 | Ink jet head |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002144577A true JP2002144577A (en) | 2002-05-21 |
Family
ID=26599027
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001053285A Pending JP2002144577A (en) | 2000-08-31 | 2001-02-28 | Ink jet head |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002144577A (en) |
-
2001
- 2001-02-28 JP JP2001053285A patent/JP2002144577A/en active Pending
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4922269A (en) | Liquid jet recording head unit, method of making same and liquid jet recording apparatus incorporating same | |
| US6557976B2 (en) | Electrical circuit for wide-array inkjet printhead assembly | |
| KR0144654B1 (en) | Ink jet head | |
| JP2002355973A (en) | Ink jet head | |
| JPH06297714A (en) | Ink jet printing head and recording method of ink jet printer | |
| JP2002254643A (en) | Ink jet head | |
| JP2002144577A (en) | Ink jet head | |
| JP2001150680A (en) | Ink-jet printer head | |
| JP4703016B2 (en) | Inkjet head | |
| JP4651147B2 (en) | Inkjet head | |
| JP2002248775A (en) | Ink jet head and ink jet printer using the same | |
| JP2003039680A (en) | Ink jet head | |
| JP4671525B2 (en) | Inkjet head | |
| JP3408787B2 (en) | Ink jet recording method and ink jet printer | |
| JP2002137396A (en) | Ink-jet head | |
| JP2002321365A (en) | Ink jet head | |
| JP2002192726A (en) | Ink jet head | |
| JP2011079246A (en) | Inkjet recording head | |
| JP2011062895A (en) | Inkjet head | |
| JP4535562B2 (en) | Inkjet head | |
| JP3840102B2 (en) | Inkjet head | |
| JP2002326359A (en) | Ink jet head | |
| JP3981395B2 (en) | Inkjet head | |
| JP2003136726A (en) | Recording head | |
| JP3878841B2 (en) | Inkjet head |