JP2002225270A - インクジェットヘッド - Google Patents
インクジェットヘッドInfo
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- JP2002225270A JP2002225270A JP2001022526A JP2001022526A JP2002225270A JP 2002225270 A JP2002225270 A JP 2002225270A JP 2001022526 A JP2001022526 A JP 2001022526A JP 2001022526 A JP2001022526 A JP 2001022526A JP 2002225270 A JP2002225270 A JP 2002225270A
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- heating resistor
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- nozzle member
- head substrate
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- Particle Formation And Scattering Control In Inkjet Printers (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】インク滴を記録紙に向かって良好かつ安定的に
吐出させることができ、しかも低電力で駆動することが
可能な高性能のインクジェットヘッドを提供する。 【解決手段】上面に複数個の発熱抵抗体４を有したヘッ
ド基板１と、前記発熱抵抗体４上に発熱抵抗体４と対応
するインク吐出孔８を有したノズル部材７とを、間に所
定の間隔をあけて配置させるとともに、前記ヘッド基板
１及びノズル部材７間にインク９を充填してなるインク
ジェッドヘッドであって、前記インク吐出孔８の平面視
形状を発熱抵抗体４と略相似形に成す。また前記発熱抵
抗体４と前記インク吐出孔７とを同心状に配置させる。
吐出させることができ、しかも低電力で駆動することが
可能な高性能のインクジェットヘッドを提供する。 【解決手段】上面に複数個の発熱抵抗体４を有したヘッ
ド基板１と、前記発熱抵抗体４上に発熱抵抗体４と対応
するインク吐出孔８を有したノズル部材７とを、間に所
定の間隔をあけて配置させるとともに、前記ヘッド基板
１及びノズル部材７間にインク９を充填してなるインク
ジェッドヘッドであって、前記インク吐出孔８の平面視
形状を発熱抵抗体４と略相似形に成す。また前記発熱抵
抗体４と前記インク吐出孔７とを同心状に配置させる。
Description
【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記録するインクジェ
ットヘッドに関するものである。
を所定パターンに付着させて画像を記録するインクジェ
ットヘッドに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来より、記録紙に画像を記録するため
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。
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。
【０００３】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。
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。
【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５に示す如く、絶縁基
板１２の上面に長方形状を成す複数個の発熱抵抗体１３
を直線状に被着・配列させてなるヘッド基板１１と、前
記発熱抵抗体１３に対応する複数個のインク吐出孔１５
を有したノズル部材１４とを、間に所定の間隔をあけて
配置させるとともに、前記ヘッド基板１１及びノズル部
材１４間の間隙にインク１６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１４の外表面に沿
って搬送しながら、発熱抵抗体１３を外部からの画像デ
ータに基づいて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１６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吐出孔
１５内のインク１６を外部に吐出させ、これらのインク
滴ｉ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。
ェットヘッドとしては、例えば図５に示す如く、絶縁基
板１２の上面に長方形状を成す複数個の発熱抵抗体１３
を直線状に被着・配列させてなるヘッド基板１１と、前
記発熱抵抗体１３に対応する複数個のインク吐出孔１５
を有したノズル部材１４とを、間に所定の間隔をあけて
配置させるとともに、前記ヘッド基板１１及びノズル部
材１４間の間隙にインク１６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１４の外表面に沿
って搬送しながら、発熱抵抗体１３を外部からの画像デ
ータに基づいて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１６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吐出孔
１５内のインク１６を外部に吐出させ、これらのインク
滴ｉ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。
【０００５】尚、前記ノズル部材１４のインク吐出孔１
５は、図６に示す如く、平面視形状が円形を成すものが
一般的であった。
５は、図６に示す如く、平面視形状が円形を成すものが
一般的であった。
【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、発熱抵抗体
１３が長方形状を成しており、その上で発生する気泡Ａ
の形も略長方形状となるのに対し、インク滴ｉが吐出す
るインク吐出孔１５の形状は円形で、互いの形状が異な
っている。このような場合、インク１６中で発生する気
泡Ａの大きさに比べてインク吐出孔１５の開口幅が広く
なっているところでは気泡Ａからの圧力をインク吐出孔
１５内のインク１６に対して十分に伝えることができ
ず、インク滴ｉをインク吐出孔１５より良好に吐出させ
ることが不可となる欠点を有していた。
た従来のインクジェットヘッドにおいては、発熱抵抗体
１３が長方形状を成しており、その上で発生する気泡Ａ
の形も略長方形状となるのに対し、インク滴ｉが吐出す
るインク吐出孔１５の形状は円形で、互いの形状が異な
っている。このような場合、インク１６中で発生する気
泡Ａの大きさに比べてインク吐出孔１５の開口幅が広く
なっているところでは気泡Ａからの圧力をインク吐出孔
１５内のインク１６に対して十分に伝えることができ
ず、インク滴ｉをインク吐出孔１５より良好に吐出させ
ることが不可となる欠点を有していた。
【０００７】また上記欠点を解消するために、発熱抵抗
体１３への印加電力を大きくしてインク吐出孔１５に比
べて十分に大きな気泡Ａを発生させることも考えられる
が、インク吐出孔１５と気泡Ａの形状が上述した如く異
なったままであると、気泡Ａがインク吐出孔１５の開口
幅に比べて過度に大きくなるところがあり、そのような
ところでは、気泡発生に伴う圧力の多くがインク１６中
に分散してしまうことから、隣接するインク吐出孔１５
内のインク１６にまで不必要な圧力が印加されてインク
滴ｉの吐出を不安定になす不都合があり、しかもこの場
合、電力消費量が増大してしまうことから、熱効率の低
下を招く欠点が誘発される。
体１３への印加電力を大きくしてインク吐出孔１５に比
べて十分に大きな気泡Ａを発生させることも考えられる
が、インク吐出孔１５と気泡Ａの形状が上述した如く異
なったままであると、気泡Ａがインク吐出孔１５の開口
幅に比べて過度に大きくなるところがあり、そのような
ところでは、気泡発生に伴う圧力の多くがインク１６中
に分散してしまうことから、隣接するインク吐出孔１５
内のインク１６にまで不必要な圧力が印加されてインク
滴ｉの吐出を不安定になす不都合があり、しかもこの場
合、電力消費量が増大してしまうことから、熱効率の低
下を招く欠点が誘発される。
【０００８】本発明は上記欠点に鑑み案出されたもの
で、その目的は、インク滴を記録紙に向かって良好かつ
安定的に吐出させることができ、しかも低電力で駆動す
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。
で、その目的は、インク滴を記録紙に向かって良好かつ
安定的に吐出させることができ、しかも低電力で駆動す
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。
【０００９】
【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、上面に複数個の発熱抵抗体を有したヘッド基
板と、前記発熱抵抗体上に発熱抵抗体と対応するインク
吐出孔を有したノズル部材とを、間に所定の間隔をあけ
て配置させるとともに、前記ヘッド基板及びノズル部材
間にインクを充填してなるインクジェッドヘッドであっ
て、前記インク吐出孔の平面視形状を前記発熱抵抗体と
略相似形に成したことを特徴とするものである。
ヘッドは、上面に複数個の発熱抵抗体を有したヘッド基
板と、前記発熱抵抗体上に発熱抵抗体と対応するインク
吐出孔を有したノズル部材とを、間に所定の間隔をあけ
て配置させるとともに、前記ヘッド基板及びノズル部材
間にインクを充填してなるインクジェッドヘッドであっ
て、前記インク吐出孔の平面視形状を前記発熱抵抗体と
略相似形に成したことを特徴とするものである。
【００１０】また本発明のインクジェットヘッドは、前
記発熱抵抗体と前記インク吐出孔とが同心状に配されて
いることを特徴とするものである。
記発熱抵抗体と前記インク吐出孔とが同心状に配されて
いることを特徴とするものである。
【００１１】本発明のインクジェットヘッドによれば、
発熱抵抗体上に配されるインク吐出孔の平面視形状を発
熱抵抗体と略相似形に成したことから、発熱抵抗体上の
インク中で発生する気泡の形状もインク吐出孔と略相似
形と成る。この場合、気泡の外周とインク吐出孔の内周
との間の間隔は略一定となるため、気泡からの圧力をイ
ンク吐出孔内のインク全体に対して略等しい強さで伝え
ることができ、インク滴をインク吐出孔より良好に吐出
させることが可能となる。
発熱抵抗体上に配されるインク吐出孔の平面視形状を発
熱抵抗体と略相似形に成したことから、発熱抵抗体上の
インク中で発生する気泡の形状もインク吐出孔と略相似
形と成る。この場合、気泡の外周とインク吐出孔の内周
との間の間隔は略一定となるため、気泡からの圧力をイ
ンク吐出孔内のインク全体に対して略等しい強さで伝え
ることができ、インク滴をインク吐出孔より良好に吐出
させることが可能となる。
【００１２】しかもこの場合、インク中で発生する気泡
のサイズが適度な大きさとなるように発熱抵抗体への印
加電力を調整しておけば、その消費電力は極小となって
インクジェットヘッドの熱効率を向上させることができ
る上に、気泡発生に伴う圧力がインク中に分散すること
は少なくなり、隣接するインク吐出孔内のインクに不必
要な圧力が印加されるのを有効に防止して、インク滴の
吐出を安定化させることができる利点もある。
のサイズが適度な大きさとなるように発熱抵抗体への印
加電力を調整しておけば、その消費電力は極小となって
インクジェットヘッドの熱効率を向上させることができ
る上に、気泡発生に伴う圧力がインク中に分散すること
は少なくなり、隣接するインク吐出孔内のインクに不必
要な圧力が印加されるのを有効に防止して、インク滴の
吐出を安定化させることができる利点もある。
【００１３】
【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
ジェットヘッドの分解斜視図、図２は図１のインクジェ
ットヘッドの断面図、図３は発熱抵抗体とインク吐出孔
との位置関係を示す平面図であり、図中の１はヘッド基
板、７はノズル部材、９はヘッド基板１−ノズル部材７
間の間隙に充填されるインクである。
て詳細に説明する。図１は本発明の一形態に係るインク
ジェットヘッドの分解斜視図、図２は図１のインクジェ
ットヘッドの断面図、図３は発熱抵抗体とインク吐出孔
との位置関係を示す平面図であり、図中の１はヘッド基
板、７はノズル部材、９はヘッド基板１−ノズル部材７
間の間隙に充填されるインクである。
【００１４】前記ヘッド基板１は、矩形状をなすように
形成されている絶縁基板２の上面に、断面円弧状のグレ
ーズ層３を主走査方向（絶縁基板２の長手方向）に帯状
に被着させるとともに、該グレーズ層３の頂部付近に複
数個の発熱抵抗体４を直線状に被着・配列させ、これら
を保護膜６で被覆した構造を有している。
形成されている絶縁基板２の上面に、断面円弧状のグレ
ーズ層３を主走査方向（絶縁基板２の長手方向）に帯状
に被着させるとともに、該グレーズ層３の頂部付近に複
数個の発熱抵抗体４を直線状に被着・配列させ、これら
を保護膜６で被覆した構造を有している。
【００１５】前記絶縁基板２は、その上面でグレーズ層
３や発熱抵抗体４，保護膜６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、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等を添加・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
ブレード法等によってセラミックグリーンシートに加工
し、しかる後、得られたグリーンシートを所定形状に打
ち抜いた上、高温で焼成することによって製作される。
３や発熱抵抗体４，保護膜６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、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等を添加・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
ブレード法等によってセラミックグリーンシートに加工
し、しかる後、得られたグリーンシートを所定形状に打
ち抜いた上、高温で焼成することによって製作される。
【００１６】また前記絶縁基板２の上面に被着されてい
るグレーズ層３は、ガラス等の低熱伝導性材料によって
例えば１０μｍ〜１００μｍの厚みに形成されており、
その内部で発熱抵抗体４の発する熱の一部を蓄積及び放
散することによって発熱抵抗体４の温度を短時間でイン
ク滴ｉの吐出に必要な所定の温度まで上昇させる蓄熱層
としての作用を為す。
るグレーズ層３は、ガラス等の低熱伝導性材料によって
例えば１０μｍ〜１００μｍの厚みに形成されており、
その内部で発熱抵抗体４の発する熱の一部を蓄積及び放
散することによって発熱抵抗体４の温度を短時間でイン
ク滴ｉの吐出に必要な所定の温度まで上昇させる蓄熱層
としての作用を為す。
【００１７】更に前記グレーズ層３の頂部付近に設けら
れている複数個の発熱抵抗体４は、ＴａＮやＴａＳｉ
Ｏ，ＴａＳｉＮＯ，ＴｉＳｉＯ，ＴｉＳｉＣＯ，ＮｂＳ
ｉＯ等の電気抵抗材料によって所定の長方形状（縦５０
μｍ×横５０μｍ）を成すように形成されており、その
長手方向の両端部にはアルミニウム等の金属から成る電
極層５が電気的に接続されている。
れている複数個の発熱抵抗体４は、ＴａＮやＴａＳｉ
Ｏ，ＴａＳｉＮＯ，ＴｉＳｉＯ，ＴｉＳｉＣＯ，ＮｂＳ
ｉＯ等の電気抵抗材料によって所定の長方形状（縦５０
μｍ×横５０μｍ）を成すように形成されており、その
長手方向の両端部にはアルミニウム等の金属から成る電
極層５が電気的に接続されている。
【００１８】前記発熱抵抗体４はＴａＮ等の電気抵抗材
料から成っているため、電極層５等を介して電源電力が
印加されると、インク９中で気泡Ａを発生させるのに必
要な所定の熱エネルギーを発生する作用を為す。
料から成っているため、電極層５等を介して電源電力が
印加されると、インク９中で気泡Ａを発生させるのに必
要な所定の熱エネルギーを発生する作用を為す。
【００１９】尚、前記グレーズ層３は、ガラス粉末に適
当な有機溶剤を添加・混合して得た所定のガラスペース
トを従来周知のスクリーン印刷等によって絶縁基板２の
上面に帯状に印刷・塗布し、これを高温で焼き付けるこ
とによって形成され、また前記発熱抵抗体４及び電極層
５は上述の電気抵抗材料や金属を従来周知の薄膜形成技
術、具体的にはスパッタリング法やフォトオリソグラフ
ィー、エッチング等を採用し、絶縁基板２やグレーズ層
３の上面に所定厚み、所定パターンに被着させることに
よって形成される。
当な有機溶剤を添加・混合して得た所定のガラスペース
トを従来周知のスクリーン印刷等によって絶縁基板２の
上面に帯状に印刷・塗布し、これを高温で焼き付けるこ
とによって形成され、また前記発熱抵抗体４及び電極層
５は上述の電気抵抗材料や金属を従来周知の薄膜形成技
術、具体的にはスパッタリング法やフォトオリソグラフ
ィー、エッチング等を採用し、絶縁基板２やグレーズ層
３の上面に所定厚み、所定パターンに被着させることに
よって形成される。
【００２０】また更に前述したグレーズ層３や発熱抵抗
体４，電極層５等の上面には保護膜６が被着され、この
保護膜６でもってグレーズ層３や発熱抵抗体４，電極層
５等が形成された絶縁基板２の上面を被覆している。
体４，電極層５等の上面には保護膜６が被着され、この
保護膜６でもってグレーズ層３や発熱抵抗体４，電極層
５等が形成された絶縁基板２の上面を被覆している。
【００２１】前記保護膜６は、例えば窒下珪素（Ｓｉ3
Ｎ4）やガラス等の無機質材料により例えば５μｍ〜２
０μｍの厚みに形成され、インク９中に含まれているア
ルカリイオンや水分等が発熱抵抗体４や電極層５等に接
触してこれらを腐食したり、或いは、インク９中に含ま
れている染料の固まり等が発熱抵抗体４の表面に付着し
たりするのを有効に防止している。
Ｎ4）やガラス等の無機質材料により例えば５μｍ〜２
０μｍの厚みに形成され、インク９中に含まれているア
ルカリイオンや水分等が発熱抵抗体４や電極層５等に接
触してこれらを腐食したり、或いは、インク９中に含ま
れている染料の固まり等が発熱抵抗体４の表面に付着し
たりするのを有効に防止している。
【００２２】尚、前記保護膜６は、例えば従来周知のス
パッタリングや真空蒸着法等を採用することによってグ
レーズ層３や発熱抵抗体４，電極層５等の上面に被着・
形成される。
パッタリングや真空蒸着法等を採用することによってグ
レーズ層３や発熱抵抗体４，電極層５等の上面に被着・
形成される。
【００２３】一方、前記ノズル部材７は、上述したヘッ
ド基板１上に、例えば２５μｍ〜２００μｍの間隙を設
けるようにして略平行に配設され、該ノズル部材７と前
記ヘッド基板１との間に出来る間隙にはインク９が充填
される。
ド基板１上に、例えば２５μｍ〜２００μｍの間隙を設
けるようにして略平行に配設され、該ノズル部材７と前
記ヘッド基板１との間に出来る間隙にはインク９が充填
される。
【００２４】前記ノズル部材７は、前記発熱抵抗体４の
上方に、これら発熱抵抗体４と１対１に対応する複数個
のインク吐出孔８を有しており、前記インク９はこれら
インク吐出孔８の内部にも充填されている。
上方に、これら発熱抵抗体４と１対１に対応する複数個
のインク吐出孔８を有しており、前記インク９はこれら
インク吐出孔８の内部にも充填されている。
【００２５】従って、インクジェットヘッドの記録動作
時、発熱抵抗体４の発熱に伴ってヘッド基板１−ノズル
部材７間のインク９中に気泡Ａが発生すると、この気泡
発生に伴う圧力によってインク吐出孔８の内部に充填さ
れているインク９がインク滴ｉとなって外部に吐出され
る。
時、発熱抵抗体４の発熱に伴ってヘッド基板１−ノズル
部材７間のインク９中に気泡Ａが発生すると、この気泡
発生に伴う圧力によってインク吐出孔８の内部に充填さ
れているインク９がインク滴ｉとなって外部に吐出され
る。
【００２６】そして、ここで重要なことは、インク吐出
孔８の平面視形状を発熱抵抗体４と同心状の略相似形と
成しておくことである。
孔８の平面視形状を発熱抵抗体４と同心状の略相似形と
成しておくことである。
【００２７】本形態においては、前記発熱抵抗体４が縦
５０μｍ×横５０μｍの長方形状を成すように形成され
ているため、インク吐出孔８は発熱抵抗体４よりもひと
回り小さな長方形、例えば縦３０μｍ×横３０μｍの長
方形状を成すように形成され、両者の図心の位置が略一
致するようにノズル部材７をヘッド基板１上の所定位置
に位置決め・取着させてある。
５０μｍ×横５０μｍの長方形状を成すように形成され
ているため、インク吐出孔８は発熱抵抗体４よりもひと
回り小さな長方形、例えば縦３０μｍ×横３０μｍの長
方形状を成すように形成され、両者の図心の位置が略一
致するようにノズル部材７をヘッド基板１上の所定位置
に位置決め・取着させてある。
【００２８】このようにインク吐出孔８の平面視形状を
発熱抵抗体４と略相似形に成しておくのは、インク吐出
孔８の直下でインク吐出孔８と略相似形の気泡Ａを発生
させるためであり、これによって、気泡Ａの外周とイン
ク吐出孔８の内周との間の間隔を略一定となし、気泡Ａ
からの圧力をインク吐出孔８内のインク全体に略等しい
強さで伝えることができるようになる。従って、インク
滴はインク吐出孔８より外部に向けて良好に吐出される
ようになり、記録紙に良好な画像を形成することが可能
となる。
発熱抵抗体４と略相似形に成しておくのは、インク吐出
孔８の直下でインク吐出孔８と略相似形の気泡Ａを発生
させるためであり、これによって、気泡Ａの外周とイン
ク吐出孔８の内周との間の間隔を略一定となし、気泡Ａ
からの圧力をインク吐出孔８内のインク全体に略等しい
強さで伝えることができるようになる。従って、インク
滴はインク吐出孔８より外部に向けて良好に吐出される
ようになり、記録紙に良好な画像を形成することが可能
となる。
【００２９】しかもこの場合、インク９中で発生する気
泡Ａのサイズが適度な大きさとなるように発熱抵抗体４
への印加電力を調整しておけば、その消費電力は極小と
なってインクジェットヘッドの熱効率を向上させること
ができる上に、気泡発生に伴う圧力がインク９中に分散
することは少なくなり、隣接するインク吐出孔８内のイ
ンク９に不必要な圧力が印加されるのを有効に防止し
て、インク滴ｉの吐出を安定化させることができる利点
もある。
泡Ａのサイズが適度な大きさとなるように発熱抵抗体４
への印加電力を調整しておけば、その消費電力は極小と
なってインクジェットヘッドの熱効率を向上させること
ができる上に、気泡発生に伴う圧力がインク９中に分散
することは少なくなり、隣接するインク吐出孔８内のイ
ンク９に不必要な圧力が印加されるのを有効に防止し
て、インク滴ｉの吐出を安定化させることができる利点
もある。
【００３０】尚、前記ノズル部材７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を施し、インク吐出
孔８を複数個、穿設することによって製作され、得られ
たノズル部材７を図示しないスペーサ等を介してヘッド
基板１上に載置させることによりノズル部材７がヘッド
基板１上の所定位置に固定される。
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を施し、インク吐出
孔８を複数個、穿設することによって製作され、得られ
たノズル部材７を図示しないスペーサ等を介してヘッド
基板１上に載置させることによりノズル部材７がヘッド
基板１上の所定位置に固定される。
【００３１】また、ヘッド基板１−ノズル部材７間に充
填されるインク９としては、例えば粘度を０．３ｍＰａ
・ｓ〜３．０ｍＰａ・ｓ（２５℃）に調整した顔料タイプ
の油性インクや水性染料インク等が使用され、かかるイ
ンク９は図示しないインクタンクからヘッド基板１−ノ
ズル部材７間の間隙に供給されるようになっている。
填されるインク９としては、例えば粘度を０．３ｍＰａ
・ｓ〜３．０ｍＰａ・ｓ（２５℃）に調整した顔料タイプ
の油性インクや水性染料インク等が使用され、かかるイ
ンク９は図示しないインクタンクからヘッド基板１−ノ
ズル部材７間の間隙に供給されるようになっている。
【００３２】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７の外表面に沿って発熱
抵抗体４やインク吐出孔８の配列方向と直交する方向に
搬送しながら、ヘッド基板１上の発熱抵抗体４を外部か
らの画像データに基づいて個々に選択的にジュール発熱
させ、この熱エネルギーによって発熱抵抗体４上のイン
ク９中で気泡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滴ｉをノズル部材７のイン
ク吐出孔８より外部に吐出させ、これらのインク滴ｉ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。
ヘッドは、記録紙をノズル部材７の外表面に沿って発熱
抵抗体４やインク吐出孔８の配列方向と直交する方向に
搬送しながら、ヘッド基板１上の発熱抵抗体４を外部か
らの画像データに基づいて個々に選択的にジュール発熱
させ、この熱エネルギーによって発熱抵抗体４上のイン
ク９中で気泡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滴ｉをノズル部材７のイン
ク吐出孔８より外部に吐出させ、これらのインク滴ｉ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。
【００３３】尚、本発明は上述の実施形態に限定される
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。
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。
【００３４】例えば、上述の形態において、ヘッド基板
１−ノズル部材７間のインク９が発熱抵抗体４上を例え
ば５０μｍ／ｓｅｃ〜２０００μｍ／ｓｅｃの流速で流
動するようにインク９をインクタンクとの間で循環させ
るようにしても良く、この場合、ヘッド基板１中の熱は
ヘッド基板１と接しながら流れるインク９によって良好
に吸収されるため、インクジェットヘッドをより高速で
駆動すべく発熱抵抗体４を短時間で繰り返し発熱させて
も、ヘッド基板１の温度をインク９でもって良好に冷却
することができ、ヘッド基板１の温度状態を良好に保ち
つつ、高速記録を実現することが可能となる。尚、この
ようなインク９の循環には循環ポンプ等が用いられ、イ
ンク９がヘッド基板１より吸収した熱は、前述の如き循
環経路を流動する過程で外部に放散され、再びヘッド基
板１−ノズル部材７間に供給されるまでには十分に低い
温度に冷却される。
１−ノズル部材７間のインク９が発熱抵抗体４上を例え
ば５０μｍ／ｓｅｃ〜２０００μｍ／ｓｅｃの流速で流
動するようにインク９をインクタンクとの間で循環させ
るようにしても良く、この場合、ヘッド基板１中の熱は
ヘッド基板１と接しながら流れるインク９によって良好
に吸収されるため、インクジェットヘッドをより高速で
駆動すべく発熱抵抗体４を短時間で繰り返し発熱させて
も、ヘッド基板１の温度をインク９でもって良好に冷却
することができ、ヘッド基板１の温度状態を良好に保ち
つつ、高速記録を実現することが可能となる。尚、この
ようなインク９の循環には循環ポンプ等が用いられ、イ
ンク９がヘッド基板１より吸収した熱は、前述の如き循
環経路を流動する過程で外部に放散され、再びヘッド基
板１−ノズル部材７間に供給されるまでには十分に低い
温度に冷却される。
【００３５】また上述の形態においては、発熱抵抗体４
とインク吐出孔８を縦：横比率が略等しい略長方形状を
なすように形成したが、これに代えて、図４に示す如
く、発熱抵抗体４とインク吐出孔８の双方を円形となし
たり、或いは、長径と短径との比率が略等しい略相似形
の楕円形となしても構わない。
とインク吐出孔８を縦：横比率が略等しい略長方形状を
なすように形成したが、これに代えて、図４に示す如
く、発熱抵抗体４とインク吐出孔８の双方を円形となし
たり、或いは、長径と短径との比率が略等しい略相似形
の楕円形となしても構わない。
【００３６】また上述の形態においては、発熱抵抗体４
とインク吐出孔８の図心の位置を略一致させるようにし
たが、これに代えてインク吐出孔８の図心の位置を発熱
抵抗体４の図心に対して副走査方向に僅か（５μｍ〜１
５μｍ程度）にずらして配置させるようにしても良い。
とインク吐出孔８の図心の位置を略一致させるようにし
たが、これに代えてインク吐出孔８の図心の位置を発熱
抵抗体４の図心に対して副走査方向に僅か（５μｍ〜１
５μｍ程度）にずらして配置させるようにしても良い。
【００３７】
【発明の効果】本発明のインクジェットヘッドによれ
ば、発熱抵抗体上に配されるインク吐出孔の平面視形状
を発熱抵抗体と略相似形に成したことから、発熱抵抗体
上のインク中で発生する気泡の形状もインク吐出孔と略
相似形と成る。この場合、気泡の外周とインク吐出孔の
内周との間の間隔は略一定となるため、気泡からの圧力
をインク吐出孔内のインク全体に対して略等しい強さで
伝えることができ、インク滴をインク吐出孔より良好に
吐出させることが可能となる。
ば、発熱抵抗体上に配されるインク吐出孔の平面視形状
を発熱抵抗体と略相似形に成したことから、発熱抵抗体
上のインク中で発生する気泡の形状もインク吐出孔と略
相似形と成る。この場合、気泡の外周とインク吐出孔の
内周との間の間隔は略一定となるため、気泡からの圧力
をインク吐出孔内のインク全体に対して略等しい強さで
伝えることができ、インク滴をインク吐出孔より良好に
吐出させることが可能となる。
【００３８】しかもこの場合、インク中で発生する気泡
のサイズが適度な大きさとなるように発熱抵抗体への印
加電力を調整しておけば、その消費電力は極小となって
インクジェットヘッドの熱効率を向上させることができ
る上に、気泡発生に伴う圧力がインク中に分散すること
は少なくなり、隣接するインク吐出孔内のインクに不必
要な圧力が印加されるのを有効に防止して、インク滴の
吐出を安定化させることができる利点もある。
のサイズが適度な大きさとなるように発熱抵抗体への印
加電力を調整しておけば、その消費電力は極小となって
インクジェットヘッドの熱効率を向上させることができ
る上に、気泡発生に伴う圧力がインク中に分散すること
は少なくなり、隣接するインク吐出孔内のインクに不必
要な圧力が印加されるのを有効に防止して、インク滴の
吐出を安定化させることができる利点もある。
【図１】本発明の一形態に係るインクジェットヘッドの
分解斜視図である。
分解斜視図である。
【図２】図１のインクジェットヘッドの断面図である。
【図３】図１のインクジェットヘッドの拡大平面平面図
である。
である。
【図４】本発明の他の形態に係るインクジェットヘッド
の拡大平面図である。
の拡大平面図である。
【図５】従来のインクジェットヘッドの断面図である。
【図６】図５のインクジェットヘッドの拡大平面図であ
る。
る。
１・・・ヘッド基板、２・・・絶縁基板、４・・・発熱
抵抗体、７・・・ノズル部材、８・・・インク吐出孔、
９・・・インク、Ａ・・・気泡、ｉ・・・インク滴
抵抗体、７・・・ノズル部材、８・・・インク吐出孔、
９・・・インク、Ａ・・・気泡、ｉ・・・インク滴
Claims (2)
- 【請求項１】上面に複数個の発熱抵抗体を有したヘッド
基板と、前記発熱抵抗体上に発熱抵抗体と対応するイン
ク吐出孔を有したノズル部材とを、間に所定の間隔をあ
けて配置させるとともに、前記ヘッド基板及びノズル部
材間にインクを充填してなるインクジェッドヘッドであ
って、前記インク吐出孔の平面視形状を前記発熱抵抗体
と略相似形に成したことを特徴とするインクジェットヘ
ッド。 - 【請求項２】前記発熱抵抗体と前記インク吐出孔とが同
心状に配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。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001022526A JP2002225270A (ja) | 2001-01-30 | 2001-01-30 | インクジェットヘッド |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001022526A JP2002225270A (ja) | 2001-01-30 | 2001-01-30 | インクジェットヘッド |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002225270A true JP2002225270A (ja) | 2002-08-14 |
Family
ID=18887931
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001022526A Pending JP2002225270A (ja) | 2001-01-30 | 2001-01-30 | インクジェットヘッド |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002225270A (ja) |
Cited By (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009511294A (ja) * | 2005-10-10 | 2009-03-19 | シルバーブルック リサーチ ピーティワイ リミテッド | 細長いノズルを有する印字ヘッド |
| JP2009511293A (ja) * | 2005-10-10 | 2009-03-19 | シルバーブルック リサーチ ピーティワイ リミテッド | インクジェット印字ヘッド用低損失電極接続 |
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| US8029106B2 (en) | 2005-10-11 | 2011-10-04 | Silverbrook Research Pty Ltd | Inkjet printhead with heater elements having parallel current paths |
| US8052250B2 (en) | 2005-10-11 | 2011-11-08 | Silverbrook Research Pty Ltd | Inkjet printer with droplet stem anchor |
| US8061815B2 (en) | 2005-10-11 | 2011-11-22 | Silverbrook Research Pty Ltd | Printhead with turbulence inducing filter for ink chamber |
| US8096638B2 (en) | 2005-10-11 | 2012-01-17 | Silverbrook Research Pty Ltd | Nozzle assembly for a printhead arrangement with gutter formations to prevent nozzle contamination |
| US8104871B2 (en) | 2005-10-11 | 2012-01-31 | Silverbrook Research Pty Ltd | Printhead integrated circuit with multiple ink inlet flow paths |
| US8272715B2 (en) | 2005-10-11 | 2012-09-25 | Zamtec Limited | Inkjet printhead with high nozzle density |
| US8322827B2 (en) | 2005-10-11 | 2012-12-04 | Zamtec Limited | Thermal inkjet printhead intergrated circuit with low resistive loss electrode connection |
| US8328338B2 (en) | 2005-10-11 | 2012-12-11 | Zamtec Limited | Ink chamber with droplet step anchor |
| US8336996B2 (en) | 2005-10-11 | 2012-12-25 | Zamtec Limited | Inkjet printhead with bubble trap and air vents |
| US8449081B2 (en) | 2005-10-11 | 2013-05-28 | Zamtec Ltd | Ink supply for printhead ink chambers |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02295748A (ja) * | 1989-05-09 | 1990-12-06 | Ricoh Co Ltd | 液体噴射記録装置 |
| JPH0410940A (ja) * | 1990-04-27 | 1992-01-16 | Canon Inc | 液体噴射方法および該方法を用いた記録装置 |
-
2001
- 2001-01-30 JP JP2001022526A patent/JP2002225270A/ja active Pending
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| JP4709285B2 (ja) * | 2005-10-10 | 2011-06-22 | シルバーブルック リサーチ ピーティワイ リミテッド | 細長いノズルを有する印字ヘッド |
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| US8708462B2 (en) | 2005-10-11 | 2014-04-29 | Zamtec Ltd | Nozzle assembly with elliptical nozzle opening and pressure-diffusing structure |
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