JP2002210975A - インクジェットプリントヘッド - Google Patents
インクジェットプリントヘッドInfo
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- JP2002210975A JP2002210975A JP2001005859A JP2001005859A JP2002210975A JP 2002210975 A JP2002210975 A JP 2002210975A JP 2001005859 A JP2001005859 A JP 2001005859A JP 2001005859 A JP2001005859 A JP 2001005859A JP 2002210975 A JP2002210975 A JP 2002210975A
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- print head
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- orifice plate
- heating resistor
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
- B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
- B41J2/00—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
- B41J2/005—Typewriters 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
- B41J2/01—Ink jet
- B41J2/135—Nozzles
- B41J2/14—Structure thereof only for on-demand ink jet heads
- B41J2002/14419—Manifold
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
- B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
- B41J2/00—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
- B41J2/005—Typewriters 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
- B41J2/01—Ink jet
- B41J2/135—Nozzles
- B41J2/14—Structure thereof only for on-demand ink jet heads
- B41J2002/14475—Structure thereof only for on-demand ink jet heads characterised by nozzle shapes or number of orifices per chamber
Landscapes
- Particle Formation And Scattering Control In Inkjet Printers (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 １つのプリントヘッド内に大きいインク滴か
ら小さいインク滴までを吐出させるのにそれぞれ最適な
オリフィスを２種類以上備えておき、記録する画像に応
じてインクを吐出させるオリフィスを選択することで高
画像品質と高速記録を両立させる。 【解決手段】 発熱抵抗素子を備えた基板に対して垂直
方向にインク液滴が吐出するサイドシュータ型記録ヘッ
ドであって、オリフィスプレートの膜厚が前記発熱抵抗
素子を備えた基板に対して連続的に変化しインク吐出口
面からの基板までの距離（ＯＨ距離）が一定である複数
のオリフィスで構成されるインク吐出口列を少なくとも
２列以上備え、それぞれのインク吐出口列のＯＨ距離が
異なる。
ら小さいインク滴までを吐出させるのにそれぞれ最適な
オリフィスを２種類以上備えておき、記録する画像に応
じてインクを吐出させるオリフィスを選択することで高
画像品質と高速記録を両立させる。 【解決手段】 発熱抵抗素子を備えた基板に対して垂直
方向にインク液滴が吐出するサイドシュータ型記録ヘッ
ドであって、オリフィスプレートの膜厚が前記発熱抵抗
素子を備えた基板に対して連続的に変化しインク吐出口
面からの基板までの距離（ＯＨ距離）が一定である複数
のオリフィスで構成されるインク吐出口列を少なくとも
２列以上備え、それぞれのインク吐出口列のＯＨ距離が
異なる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、被記録媒体に対し
てインクを吐出し記録画像を得るインクジェッドプリン
トヘッドに関する。
てインクを吐出し記録画像を得るインクジェッドプリン
トヘッドに関する。
【０００２】
【従来の技術】インクジェットプリント装置は、近年の
記録装置に対する高速記録、高画像品質、低騒音などの
要求に答えて発達してきた。特に高画像品質を実現する
ために画像を形成する最小単位である画素をなるべく小
さく、そして高密度に記録する必要があり、プリントヘ
ッドから吐出されるインク滴を小さくする努力が続けら
れている。しかしながら、画素を小さくそして高密度化
することは、インク吐出イベント数を増やすことにな
り、高速記録には不利である。そこで、１つのヘッド内
に大きいインク滴から小さいインク滴までを吐出させる
のにそれぞれ最適なオリフィスを２種類以上備えてお
き、記録する画像に応じて最適なオリフィスを選択し、
インクを吐出させることで高画像品質と高速記録を両立
させる必要がある。今日一般的に用いられているインク
ジェット記録方式の一つに吐出エネルギー発生素子とし
て発熱抵抗素子を用いる方式がある。この方式の原理
は、発熱抵抗素子に電気信号を与えることにより、電気
熱交換素子近傍のインクを瞬時にして沸騰させ、その時
のインクの相変化により生じる急激な気泡の成長によっ
てインク滴を高速に吐出させるものである。この方式は
吐出エネルギー発泡素子のスペースをそれほど設けなく
て済み、インクジェットプリントヘッドの構造が単純
で、ノズルの集積化が容易であること等の利点がある。
この方式の中で、発熱抵抗素子を備えた基板に対して、
垂直方向にインク液滴が吐出するものを「サイドシュー
タ型記録ヘッド」と称し、本発明はこの種のサイドシュ
ータ型記録ヘッドの構造に関するものである。特開平４
−１０９４０号公報、特開平４−１０９４１号公報、特
開平４−１Ｏ９４２公報に記載のインクジェットプリン
トヘッドは、発熱抵抗素子を加熱することにより生成し
た気泡を外気と連通させることにより、インク液滴を吐
出させることを特徴とする。これらのプリントヘッドに
おいては、従来のエッジシュータ型の記録ヘッドの製造
方法（例えば特開昭６２−２３４９４１号明細書）では
困難であったインク吐出エネルギーを発生する発熱抵抗
素子とオリフィス間の距離（以後ＯＨ距離と呼ぶ）を短
くすること及び小液滴記録を容易に達成することができ
る。これらの発明によって製造されたプリントヘッドで
は、図７（ａ）、（ｂ）に示すように溶解可能な樹脂層
をインク流路となるパターンに形成した基板上に、オリ
フィスプレ一トとなる被覆樹脂層をスピンコートなどに
より塗布するため、膜厚に厚い部分と薄い部分のばらつ
きのない均一な膜となる。このような構造を持つプリン
トヘッドでは、前記ＯＨ距離によってインクの吐出量が
決定されるので、定量液滴記録を安定的に行うことがで
きる。しかしながら、ＯＨ距離がただ一つに限定される
ために、大きいインク液滴と小さい液滴を同じヘッドか
ら吐出させることは、非常に困難であった。
記録装置に対する高速記録、高画像品質、低騒音などの
要求に答えて発達してきた。特に高画像品質を実現する
ために画像を形成する最小単位である画素をなるべく小
さく、そして高密度に記録する必要があり、プリントヘ
ッドから吐出されるインク滴を小さくする努力が続けら
れている。しかしながら、画素を小さくそして高密度化
することは、インク吐出イベント数を増やすことにな
り、高速記録には不利である。そこで、１つのヘッド内
に大きいインク滴から小さいインク滴までを吐出させる
のにそれぞれ最適なオリフィスを２種類以上備えてお
き、記録する画像に応じて最適なオリフィスを選択し、
インクを吐出させることで高画像品質と高速記録を両立
させる必要がある。今日一般的に用いられているインク
ジェット記録方式の一つに吐出エネルギー発生素子とし
て発熱抵抗素子を用いる方式がある。この方式の原理
は、発熱抵抗素子に電気信号を与えることにより、電気
熱交換素子近傍のインクを瞬時にして沸騰させ、その時
のインクの相変化により生じる急激な気泡の成長によっ
てインク滴を高速に吐出させるものである。この方式は
吐出エネルギー発泡素子のスペースをそれほど設けなく
て済み、インクジェットプリントヘッドの構造が単純
で、ノズルの集積化が容易であること等の利点がある。
この方式の中で、発熱抵抗素子を備えた基板に対して、
垂直方向にインク液滴が吐出するものを「サイドシュー
タ型記録ヘッド」と称し、本発明はこの種のサイドシュ
ータ型記録ヘッドの構造に関するものである。特開平４
−１０９４０号公報、特開平４−１０９４１号公報、特
開平４−１Ｏ９４２公報に記載のインクジェットプリン
トヘッドは、発熱抵抗素子を加熱することにより生成し
た気泡を外気と連通させることにより、インク液滴を吐
出させることを特徴とする。これらのプリントヘッドに
おいては、従来のエッジシュータ型の記録ヘッドの製造
方法（例えば特開昭６２−２３４９４１号明細書）では
困難であったインク吐出エネルギーを発生する発熱抵抗
素子とオリフィス間の距離（以後ＯＨ距離と呼ぶ）を短
くすること及び小液滴記録を容易に達成することができ
る。これらの発明によって製造されたプリントヘッドで
は、図７（ａ）、（ｂ）に示すように溶解可能な樹脂層
をインク流路となるパターンに形成した基板上に、オリ
フィスプレ一トとなる被覆樹脂層をスピンコートなどに
より塗布するため、膜厚に厚い部分と薄い部分のばらつ
きのない均一な膜となる。このような構造を持つプリン
トヘッドでは、前記ＯＨ距離によってインクの吐出量が
決定されるので、定量液滴記録を安定的に行うことがで
きる。しかしながら、ＯＨ距離がただ一つに限定される
ために、大きいインク液滴と小さい液滴を同じヘッドか
ら吐出させることは、非常に困難であった。
【０００３】一方、前記エッジシュータ型プリントヘッ
ドでは、吐出するインク液の体積を変化させるために、
ひとつのオリフィスに対して複数の発熱抵抗素子を備
え、同時に駆動させる発熱抵抗素子数を電気信号で制御
している。例えば、発熱抵抗素子を二つ設け、一つだけ
を駆動して小さいインク液を吐出し、二つのヒーターを
同時に駆動することで大きいインク滴を吐出して、高画
像品質と高速記録を両立させている。また、圧電素子を
用いたインクジェット記録方式では、オリフィスに隣接
したインクチャンバー内に設けた圧電素子に加える電圧
によって素子の変位量を制御し、インクチャンバー内の
容積を制御し、吐出するインク滴の体積を変化させてい
る。
ドでは、吐出するインク液の体積を変化させるために、
ひとつのオリフィスに対して複数の発熱抵抗素子を備
え、同時に駆動させる発熱抵抗素子数を電気信号で制御
している。例えば、発熱抵抗素子を二つ設け、一つだけ
を駆動して小さいインク液を吐出し、二つのヒーターを
同時に駆動することで大きいインク滴を吐出して、高画
像品質と高速記録を両立させている。また、圧電素子を
用いたインクジェット記録方式では、オリフィスに隣接
したインクチャンバー内に設けた圧電素子に加える電圧
によって素子の変位量を制御し、インクチャンバー内の
容積を制御し、吐出するインク滴の体積を変化させてい
る。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】エッジシュータ型プリ
ントヘッドおよび圧電素子型プリントヘッドのいずれの
方式でも、大きい滴から小さい滴まで、体積の異なるイ
ンク滴を同じオリフィスから吐出しなければならないた
めに、それぞれの液滴量に対して最適なオリフィス形状
になっていない。そのため安定したインク吐出体積を得
られず、十分な高画像品質が実現できない。そこで、定
量の液滴を安定的に吐出できるサイドシュータ型の記録
ベッドであって大小の液滴を吐出できるようにするの
が、本発明の解決しようとする課題である。
ントヘッドおよび圧電素子型プリントヘッドのいずれの
方式でも、大きい滴から小さい滴まで、体積の異なるイ
ンク滴を同じオリフィスから吐出しなければならないた
めに、それぞれの液滴量に対して最適なオリフィス形状
になっていない。そのため安定したインク吐出体積を得
られず、十分な高画像品質が実現できない。そこで、定
量の液滴を安定的に吐出できるサイドシュータ型の記録
ベッドであって大小の液滴を吐出できるようにするの
が、本発明の解決しようとする課題である。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明の大小の液滴を吐
出できるインクジェットプリントヘッドは、オリフィス
プレートの膜厚を発熱抵抗素子を備えた基板に対して連
続的に変化させることで、インク吐出体積に応じて個別
で最適なノズル形状を単一プリントヘッド内で提供し、
目的とする複数のインク吐出体積を安定的に得ることが
できる。
出できるインクジェットプリントヘッドは、オリフィス
プレートの膜厚を発熱抵抗素子を備えた基板に対して連
続的に変化させることで、インク吐出体積に応じて個別
で最適なノズル形状を単一プリントヘッド内で提供し、
目的とする複数のインク吐出体積を安定的に得ることが
できる。
【０００６】（作 用）請求項１から８の発明によれ
ば、単一プリントヘッド内で複数種類のインク吐出体積
を安定的に得ることができ、高画像品質と高速記録の両
立を図ることができる。
ば、単一プリントヘッド内で複数種類のインク吐出体積
を安定的に得ることができ、高画像品質と高速記録の両
立を図ることができる。
【０００７】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例を図面に基
づいて説明する。
づいて説明する。
【０００８】（実施例１）本実施例では、オリフィスプ
レートの厚みを連続的に変化させるために、オリフィス
プレートとなる樹脂層を発熱抵抗素子を備えた基板に形
成する際、基板を傾け、重力を利用することを特徴とし
ている。または、基板自体を円運動させ遠心力を利用す
ることを特徴としている。または、それらを同時に利用
することを特徴としている。図１の（ａ）〜（ｆ）に示
すように、まず、基板１上に溶解可能な樹脂よりなる堰
２を形成し、次に、基板を鉛直方向から傾けたり、ある
いは、基板自体を円運動させて、基板１の法線方向５に
対する重力と遠心力の合力ベクトル方向６のなす角度７
を一定に保ちながらインク流路１４となる溶解可能な樹
脂層３およびノズル部材となる樹脂層４を順次形成す
る。
レートの厚みを連続的に変化させるために、オリフィス
プレートとなる樹脂層を発熱抵抗素子を備えた基板に形
成する際、基板を傾け、重力を利用することを特徴とし
ている。または、基板自体を円運動させ遠心力を利用す
ることを特徴としている。または、それらを同時に利用
することを特徴としている。図１の（ａ）〜（ｆ）に示
すように、まず、基板１上に溶解可能な樹脂よりなる堰
２を形成し、次に、基板を鉛直方向から傾けたり、ある
いは、基板自体を円運動させて、基板１の法線方向５に
対する重力と遠心力の合力ベクトル方向６のなす角度７
を一定に保ちながらインク流路１４となる溶解可能な樹
脂層３およびノズル部材となる樹脂層４を順次形成す
る。
【０００９】ノズル部材となる樹脂層４を硬化させた
後、前記溶解可能な樹脂よりなる堰２と流路用のパター
ン３とをすべて除去する。こうすることで基板１に対し
てある傾き７を持ったオリフィスプレート表面８が形成
され、発熱抵抗素子９からインク吐出口１０までの距離
１１（以後ＯＨと呼ぶ）の違ったオリフィス列１２がイ
ンク供給口１３の両側に２列形成される。それぞれのオ
リフィス列１２には、インク吐出量に応じて最適の設計
がなされたインク流路１４とインク吐出口１０が形成さ
れる。もちろん、最適の設計にはＯＨ１１だけではなく
発熱エネルギー制御、粘性・慣性抵抗のバランスなどを
考慮しなければならない。
後、前記溶解可能な樹脂よりなる堰２と流路用のパター
ン３とをすべて除去する。こうすることで基板１に対し
てある傾き７を持ったオリフィスプレート表面８が形成
され、発熱抵抗素子９からインク吐出口１０までの距離
１１（以後ＯＨと呼ぶ）の違ったオリフィス列１２がイ
ンク供給口１３の両側に２列形成される。それぞれのオ
リフィス列１２には、インク吐出量に応じて最適の設計
がなされたインク流路１４とインク吐出口１０が形成さ
れる。もちろん、最適の設計にはＯＨ１１だけではなく
発熱エネルギー制御、粘性・慣性抵抗のバランスなどを
考慮しなければならない。
【００１０】例えば、図４に示すようにＯＨ１１の長い
列１５には３００ｄｐｉでノズルを配置し、インク吐出
量８ｐｌを得るのに最も適したノズル形状（ＯＨ２７μ
ｍ、インク吐出口径２１φ）を形成する。ＯＨの短い列
１６には６００ｄｐｉでノズルを配置し、インク吐出量
４ｐｌを得られるように最適なノズル設計（ＯＨ２５μ
ｍ、インク吐出口径１５φ）をする。こうすることで、
被記録媒体上で必要とされる解像度と階調にしたがっ
て、被記録媒体のより正確な位置に、より正確な量だけ
記録することができ、高画質で高速の印刷が実現でき
る。
列１５には３００ｄｐｉでノズルを配置し、インク吐出
量８ｐｌを得るのに最も適したノズル形状（ＯＨ２７μ
ｍ、インク吐出口径２１φ）を形成する。ＯＨの短い列
１６には６００ｄｐｉでノズルを配置し、インク吐出量
４ｐｌを得られるように最適なノズル設計（ＯＨ２５μ
ｍ、インク吐出口径１５φ）をする。こうすることで、
被記録媒体上で必要とされる解像度と階調にしたがっ
て、被記録媒体のより正確な位置に、より正確な量だけ
記録することができ、高画質で高速の印刷が実現でき
る。
【００１１】ここで、インク供給口１３の両側に形成さ
れたオリフィス列間の距離１７をＬ［μｍ］、発熱抵抗
素子９を備えた基板１とオリフィスプレート表面８の傾
き７の角度θ［ｄｅｇ］としたときの、インク供給口１
３の両側に並列するインクノズル列１２のＯＨの違いを
示したのが以下の表１である。
れたオリフィス列間の距離１７をＬ［μｍ］、発熱抵抗
素子９を備えた基板１とオリフィスプレート表面８の傾
き７の角度θ［ｄｅｇ］としたときの、インク供給口１
３の両側に並列するインクノズル列１２のＯＨの違いを
示したのが以下の表１である。
【００１２】
【表１】 ノズル列の間隔１７を２００μｍ、短いほうのＯＨ１６
を２５μｍとしたとき、オリフィスプレートを基板に対
して０．５度ほど傾けることで長いほうのＯＨ１５を２
７μｍにすることができ、ＯＨの短いオリフィスからは
４ｐｌのインク液滴を、ＯＨの長いオリフィスからは８
ｐｌのインク液滴をそれぞれ安定的に吐出することが可
能である。また、４度まで傾けると４Ｏμｍ近いＯＨを
持ったノズル列１５がインク供給口１３の反対側に形成
される。このようにオリフィスプレートの厚さと傾きパ
ラメータとして、異なる任意の吐出量のインク滴を安定
的に吐出することができる。
を２５μｍとしたとき、オリフィスプレートを基板に対
して０．５度ほど傾けることで長いほうのＯＨ１５を２
７μｍにすることができ、ＯＨの短いオリフィスからは
４ｐｌのインク液滴を、ＯＨの長いオリフィスからは８
ｐｌのインク液滴をそれぞれ安定的に吐出することが可
能である。また、４度まで傾けると４Ｏμｍ近いＯＨを
持ったノズル列１５がインク供給口１３の反対側に形成
される。このようにオリフィスプレートの厚さと傾きパ
ラメータとして、異なる任意の吐出量のインク滴を安定
的に吐出することができる。
【００１３】（実施例２）本実施例では、オリフィスプ
レートの厚みを連続的に変化させるために、図６に示す
ように、（ａ）基板上にインク流路１４となる溶解可能
な樹脂層３を、一旦均一な膜厚になるようにスピンコー
トなどにより塗布し硬化させた後、（ｂ）基板１に対し
てある傾き７を持った平面を形成できるような手段を講
じる。その方法としては切削ドリル等の機械的な手段、
エッチング等の化学的な手段、光エネルギー的な手段な
どいずれによってもかまわない。
レートの厚みを連続的に変化させるために、図６に示す
ように、（ａ）基板上にインク流路１４となる溶解可能
な樹脂層３を、一旦均一な膜厚になるようにスピンコー
トなどにより塗布し硬化させた後、（ｂ）基板１に対し
てある傾き７を持った平面を形成できるような手段を講
じる。その方法としては切削ドリル等の機械的な手段、
エッチング等の化学的な手段、光エネルギー的な手段な
どいずれによってもかまわない。
【００１４】インク流路となる溶解可能な樹脂層をパタ
ーンニングした後、（ｃ）同様にして、ノズル部材とな
る樹脂層４を基板１に対して一旦均一な膜厚になるよう
に形成した後、（ｄ）ある傾き７を持った平面に加工す
る。こうすることで、発熱抵抗素子９からインク吐出口
１０までの距離１１、ＯＨの違ったオリフィス列１２が
インク供給口１３の両側に２列形成される。
ーンニングした後、（ｃ）同様にして、ノズル部材とな
る樹脂層４を基板１に対して一旦均一な膜厚になるよう
に形成した後、（ｄ）ある傾き７を持った平面に加工す
る。こうすることで、発熱抵抗素子９からインク吐出口
１０までの距離１１、ＯＨの違ったオリフィス列１２が
インク供給口１３の両側に２列形成される。
【００１５】（実施例３）本実施例では、実施例１およ
び２で示したような工程で、オリフィスプレートの厚み
を連続的に変化させ、図２（ｂ）及び図４（ｂ）に示す
ように、発熱抵抗素子を備えた基板１にインク供給口１
３を２列備え、吐出量の異なるオリフィス列１２を３列
備えることを特徴としている。インク供給口１つにつき
片側に１列のノズル列２Ｏを持つもの１８と、両側に２
列のノズル列２１・２２を持つもの１９の組合わせにな
っている。このような構成では、ＯＨを長くできるオリ
フィス列２ＯからＯＨの小さくできるオリフィス列２１
までの距離を１２００μｍ、オリフィス列２１からＯＨ
を更に小さくできるオリフィス列２２までの距離を２０
０μｍ程度にすることができる（列２０−２１間距離＞
＞列２１−２２間距離）。ここで、オリフィス列２２の
ＯＨを２１μｍとしたときの、発熱抵抗素子９を備えた
基板１とオリフィスプレート表面８の傾き７の角度θ
［ｄｅｇ］としたときの、３列並列するオリフィス列２
０、２１、２２のＯＨの違いを示したのが以下の表２で
ある。
び２で示したような工程で、オリフィスプレートの厚み
を連続的に変化させ、図２（ｂ）及び図４（ｂ）に示す
ように、発熱抵抗素子を備えた基板１にインク供給口１
３を２列備え、吐出量の異なるオリフィス列１２を３列
備えることを特徴としている。インク供給口１つにつき
片側に１列のノズル列２Ｏを持つもの１８と、両側に２
列のノズル列２１・２２を持つもの１９の組合わせにな
っている。このような構成では、ＯＨを長くできるオリ
フィス列２ＯからＯＨの小さくできるオリフィス列２１
までの距離を１２００μｍ、オリフィス列２１からＯＨ
を更に小さくできるオリフィス列２２までの距離を２０
０μｍ程度にすることができる（列２０−２１間距離＞
＞列２１−２２間距離）。ここで、オリフィス列２２の
ＯＨを２１μｍとしたときの、発熱抵抗素子９を備えた
基板１とオリフィスプレート表面８の傾き７の角度θ
［ｄｅｇ］としたときの、３列並列するオリフィス列２
０、２１、２２のＯＨの違いを示したのが以下の表２で
ある。
【００１６】
【表２】 例えば、オリフィスプレートの傾き７を２度にすること
で、ＯＨがそれぞれ２１、２８、７０μｍとなるように
オリフィス列２０、２１、２２を形成することができ
る。オリフィス列２０には、３００ｄｐｉでノズルを配
置し、インク吐出量３０ｐｌを得るのに最も適したノズ
ル形状（ＯＨ ７０μｍ、インク吐出口径３６φ）、オ
リフィス列２１には、６００ｄｐｉでノズルを配置し、
インク吐出量８ｐｌを得るのに最も適したノズル形状、
オリフィス列２０には、６００ｄｐｉでノズルを配置
し、インク吐出量２ｐｌを得るのに最も適したノズル形
状（ＯＨ ２１μｍ、インク吐出口径１０φ）をそれぞ
れ形成する。このように単一のヘッドでありながら、Ｏ
Ｈの長さによってインク吐出量を大（３０ｐｌ）、中
（８ｐｌ）、小（２ｐｌ）と３種類に分類できるため、
被記録媒体上で必要とされる解像度と階調にしたがっ
て、被記録媒体のより正確な位置により正確な量だけ記
録することができ、高画質で高速の印刷が実現できる。
で、ＯＨがそれぞれ２１、２８、７０μｍとなるように
オリフィス列２０、２１、２２を形成することができ
る。オリフィス列２０には、３００ｄｐｉでノズルを配
置し、インク吐出量３０ｐｌを得るのに最も適したノズ
ル形状（ＯＨ ７０μｍ、インク吐出口径３６φ）、オ
リフィス列２１には、６００ｄｐｉでノズルを配置し、
インク吐出量８ｐｌを得るのに最も適したノズル形状、
オリフィス列２０には、６００ｄｐｉでノズルを配置
し、インク吐出量２ｐｌを得るのに最も適したノズル形
状（ＯＨ ２１μｍ、インク吐出口径１０φ）をそれぞ
れ形成する。このように単一のヘッドでありながら、Ｏ
Ｈの長さによってインク吐出量を大（３０ｐｌ）、中
（８ｐｌ）、小（２ｐｌ）と３種類に分類できるため、
被記録媒体上で必要とされる解像度と階調にしたがっ
て、被記録媒体のより正確な位置により正確な量だけ記
録することができ、高画質で高速の印刷が実現できる。
【００１７】
【発明の効果】単一プリントヘッド内で複数種類のイン
ク吐出体積を安定的に得ることができ、高画像品質と高
速記録の両立を図ることができる。
ク吐出体積を安定的に得ることができ、高画像品質と高
速記録の両立を図ることができる。
【図１】 （ａ）〜（ｆ）は本発明の第１の実施形態を
示し、図２（ａ）に示すヘッドの製造方法を工程順に示
す概略断面図
示し、図２（ａ）に示すヘッドの製造方法を工程順に示
す概略断面図
【図２】 （ａ）は本発明の第１の実施形態の要部を示
す断面図である。（ｂ）は本発明の第３の実施形態の要
部を示す断面図
す断面図である。（ｂ）は本発明の第３の実施形態の要
部を示す断面図
【図３】 本発明のインクジェットプリントヘッドの基
本的な形態を示す概略図
本的な形態を示す概略図
【図４】 （ａ）は本発明の第１の実施形態の要部を示
す平面図。（ｂ）は本発明の第３の実施形態の要部を示
す平面図
す平面図。（ｂ）は本発明の第３の実施形態の要部を示
す平面図
【図５】 本発明の第１の実施形態の要部を示す斜視図
【図６】 （ａ）〜（ｄ）は本発明の第２の実施形態を
示し、図２（ａ）に示すヘッドの製造方法を工程順に示
す概略断面図
示し、図２（ａ）に示すヘッドの製造方法を工程順に示
す概略断面図
【図７】 従来のオリフィスプレート形成方法を示す概
略断面図
略断面図
１ 基板 ２ 溶解可能な樹脂よりなる堰 ３ 溶解可能な樹脂層よりなるインク流路用のパターン ４ 流路用パターン上に形成されるオリフィスプレート
となる被覆樹脂層 ５ 基板の法線方向 ６ 流路用パターン上に形成されるオリフィスプレート
となる被覆樹脂層を形成する際に樹脂層に加わる力の合
力ベクトル方向 ７ 基板とオリフィスプレート表面がなす角度 ８ オリフィスプレート表面 ９ 発熱抵抗素子 １０ インク吐出口（オリフィス） １１ インク吐出口（オリフィス）から基板までの距離 １２、１５、１６、２０、２１、２２ オリフィス列 １３ インク供給口 １４ インク流路 １７ オリフィス列間距離 １８ 片側に１列のノズル列を持つインク供給口 １９ 両側に２列のノズル列を持つインク供給口
となる被覆樹脂層 ５ 基板の法線方向 ６ 流路用パターン上に形成されるオリフィスプレート
となる被覆樹脂層を形成する際に樹脂層に加わる力の合
力ベクトル方向 ７ 基板とオリフィスプレート表面がなす角度 ８ オリフィスプレート表面 ９ 発熱抵抗素子 １０ インク吐出口（オリフィス） １１ インク吐出口（オリフィス）から基板までの距離 １２、１５、１６、２０、２１、２２ オリフィス列 １３ インク供給口 １４ インク流路 １７ オリフィス列間距離 １８ 片側に１列のノズル列を持つインク供給口 １９ 両側に２列のノズル列を持つインク供給口
Claims (8)
- 【請求項１】 基板上に蓄熱層と抵抗体層とを順次形成
し、この抵抗体層上に個別電極と共通電極とを対向配置
して発熱抵抗素子をなすとともに、該発熱抵抗素子を複
数個配列して発熱抵抗素子を形成し、この発熱抵抗素子
アレイ上に電気的絶縁材料からなる保護膜層と耐キャビ
テーション層とを順次被着させたサーマルヘッドと、該
サーマルヘッド上に配してオリフィスが設けられたオリ
フィスプレートと、これらサーマルヘッドとオリフィス
プレートとでインク流路をなす流路部とを具備するとと
もに、該流路部に導入されたインクのうち上記熱発生素
子付近のインクが急速加熱により発泡する事により、オ
リフィスよりインク液滴が吐出するようにしたインクジ
ェットプリントヘッドであって、前記オリフィスプレー
トの膜厚が前記発熱抵抗素子を備えた基板に対して連続
的に変化することを特徴とするインクジェットプリント
ヘッド。 - 【請求項２】 前記オリフィスプレートのインク吐出口
面（フェイス面）が同一プリントヘッド内で平面度を有
し、かつ発熱抵抗素子を備えた基板に対して、±１５°
以下の一定の傾きを有することを特徴とする請求項１記
載のインクジェットプリントヘッド。 - 【請求項３】 前記オリフィスプレートのインク吐出口
面（フェイス面）が同一プリントヘッド内で複数の平面
を有し、かつ発熱抵抗素子を備えた基板に対して、それ
ぞれの平面が±１５°以下の一定の傾きを有することを
特徴とする請求項１記載のインクジェットプリントヘッ
ド。 - 【請求項４】 前記オリフィスプレートのインク吐出口
面（フェイス面）から発熱抵抗素子を備えた基板までの
距離（ＯＨ距離）が一定である複数のオリフィスで構成
されるインク吐出口列を少なくとも２列以上備え、それ
ぞれのインク吐出口列のＯＨ距離が異なることを特徴と
する請求項１又は２記載のインクジェットプリントヘッ
ド。 - 【請求項５】 前記オリフィスプレートのインク吐出口
面（フェイス面）から発熱抵抗素子を備えた基板までの
距離（ＯＨ距離）が一定である複数のオリフィスで構成
されるインク吐出口列を少なくとも２列以上備え、それ
ぞれの列のＯＨ距離の大小関係がインク吐出体積（Ｖ
ｄ）の大小関係に一致することを特徴とする請求項４記
載のインクジェットプリントヘッド。 ＯＨ1＞ＯＨ2＞・・・＞ＯＨn ⇔ Ｖｄ1＞Ｖｄ2＞・
・・＞Ｖｄn ｎはノズル列数 - 【請求項６】 発熱抵抗素子を備えた基板に対してオリ
フィスプレートの膜厚を連続的に変化させる手段とし
て、前記基板上に、溶解可能な樹脂よりなる堰を設け、
同じく溶解可能な樹脂層よりなるインク流路用のパター
ンと、前記流路用パタ−ン上に形成される液状のオリフ
ィスプレートとなる被覆樹脂層を順次形成する際、前記
基板の法線を鉛直方向に対して傾け、重力を利用して平
面度と傾きを保ったまま硬化させた後、前記溶解可能な
樹脂よりなる堰と流路用のパターンとをすべて除去する
ことを特徴とする請求項１、２又は３記載のインクジェ
ットプリントヘッド。 - 【請求項７】 発熱抵抗素子を備えた基板に対してオリ
フィスプレートの膜厚を連続的に変化させる手段とし
て、前記基板上に、溶解可能な樹脂よりなる堰を設け、
同じく溶解可能な樹脂層よりなるインク流路用のパター
ンと、前記流路用パターン上に形成される液状のオリフ
ィスプレートとなる被覆樹脂層を順次形成する際、前記
基板を円運動させ、遠心力を利用して平面度と傾きを保
ったまま硬化させた後、前記溶解可能な樹脂よりなる堰
と流路用のパターンとをすべて除去することを特徴とす
る請求項１、２又は３記載のインクジェットプリントヘ
ッド。 - 【請求項８】 発熱抵抗素子を備えた基板に対してオリ
フィスプレートの膜厚を連続的に変化させる手段とし
て、請求項３および請求項４に示す工程を同時に行うこ
とを特徴とする請求項１、２又は３記載のインクジェッ
トプリントヘッド。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001005859A JP2002210975A (ja) | 2001-01-15 | 2001-01-15 | インクジェットプリントヘッド |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001005859A JP2002210975A (ja) | 2001-01-15 | 2001-01-15 | インクジェットプリントヘッド |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002210975A true JP2002210975A (ja) | 2002-07-31 |
Family
ID=18873837
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001005859A Pending JP2002210975A (ja) | 2001-01-15 | 2001-01-15 | インクジェットプリントヘッド |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002210975A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006103034A (ja) * | 2004-10-01 | 2006-04-20 | Ricoh Co Ltd | 液滴吐出ヘッド、液体カートリッジ、液滴吐出装置及びプリンタ |
| JP2008246920A (ja) * | 2007-03-30 | 2008-10-16 | Canon Inc | インクジェット記録ヘッドおよびインクジェット記録ヘッドの製造方法 |
| JP2009012220A (ja) * | 2007-07-02 | 2009-01-22 | Canon Inc | 液体噴射記録ヘッドの製造方法 |
| JP2015112803A (ja) * | 2013-12-12 | 2015-06-22 | セイコーエプソン株式会社 | シリコン基板の加工方法 |
-
2001
- 2001-01-15 JP JP2001005859A patent/JP2002210975A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006103034A (ja) * | 2004-10-01 | 2006-04-20 | Ricoh Co Ltd | 液滴吐出ヘッド、液体カートリッジ、液滴吐出装置及びプリンタ |
| JP2008246920A (ja) * | 2007-03-30 | 2008-10-16 | Canon Inc | インクジェット記録ヘッドおよびインクジェット記録ヘッドの製造方法 |
| JP2009012220A (ja) * | 2007-07-02 | 2009-01-22 | Canon Inc | 液体噴射記録ヘッドの製造方法 |
| JP2015112803A (ja) * | 2013-12-12 | 2015-06-22 | セイコーエプソン株式会社 | シリコン基板の加工方法 |
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