JPH07304168A - インク噴射装置 - Google Patents
インク噴射装置Info
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- JPH07304168A JPH07304168A JP9887894A JP9887894A JPH07304168A JP H07304168 A JPH07304168 A JP H07304168A JP 9887894 A JP9887894 A JP 9887894A JP 9887894 A JP9887894 A JP 9887894A JP H07304168 A JPH07304168 A JP H07304168A
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- Japan
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- ink
- heat
- chip
- drive circuit
- substrate
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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
- B41J2002/14491—Electrical connection
-
- 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
- B41J2202/00—Embodiments of or processes related to ink-jet or thermal heads
- B41J2202/01—Embodiments of or processes related to ink-jet heads
- B41J2202/08—Embodiments of or processes related to ink-jet heads dealing with thermal variations, e.g. cooling
-
- 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
- B41J2202/00—Embodiments of or processes related to ink-jet or thermal heads
- B41J2202/01—Embodiments of or processes related to ink-jet heads
- B41J2202/10—Finger type piezoelectric elements
Landscapes
- Particle Formation And Scattering Control In Inkjet Printers (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 コストを低くし、噴射特性を安定させるこ
と。 【構成】 圧電セラミックスプレート5の溝15加工側
と反対側の面には、各インク室12の位置に対応した位
置に導体回路42が設けられた基板41が、接着され
る。その基板41はアルミナ等の熱を伝えやすい絶縁体
で構成されており、その基板41上にICチップ60が
搭載されている。インクジェットヘッド1を駆動するた
めに、ICチップ60が電圧をインクジェットヘッド1
に印加すると、ICチップ60に電流が流れ、熱が発生
する。その熱は、基板41を通してインク室12、ある
いはマニホールド21内のインクに伝達され、インクが
温められる。そして、インクは熱を持ったままノズル3
2から噴射されるので、インクジェットヘッド1から熱
が奪われ、ICチップ60の冷却効果が得られる。
と。 【構成】 圧電セラミックスプレート5の溝15加工側
と反対側の面には、各インク室12の位置に対応した位
置に導体回路42が設けられた基板41が、接着され
る。その基板41はアルミナ等の熱を伝えやすい絶縁体
で構成されており、その基板41上にICチップ60が
搭載されている。インクジェットヘッド1を駆動するた
めに、ICチップ60が電圧をインクジェットヘッド1
に印加すると、ICチップ60に電流が流れ、熱が発生
する。その熱は、基板41を通してインク室12、ある
いはマニホールド21内のインクに伝達され、インクが
温められる。そして、インクは熱を持ったままノズル3
2から噴射されるので、インクジェットヘッド1から熱
が奪われ、ICチップ60の冷却効果が得られる。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、インク噴射装置に関す
るものである。
るものである。
【0002】
【従来の技術】今日、これまでのインパクト方式の印字
装置にとってかわり、その市場を大きく拡大しつつある
ノンインパクト方式の印字装置の中で、原理が最も単純
で、かつ多階調化やカラー化が容易であるものとして、
インクジェット方式の印字装置が挙げられる。中でも印
字に使用するインク滴のみを噴射するドロップ・オン・
デマンド型が、噴射効率の良さ、ランニングコストの安
さなどから急速に普及している。
装置にとってかわり、その市場を大きく拡大しつつある
ノンインパクト方式の印字装置の中で、原理が最も単純
で、かつ多階調化やカラー化が容易であるものとして、
インクジェット方式の印字装置が挙げられる。中でも印
字に使用するインク滴のみを噴射するドロップ・オン・
デマンド型が、噴射効率の良さ、ランニングコストの安
さなどから急速に普及している。
【0003】この種のインクジェットヘッドとしては、
特公昭53−12138号公報に開示されているカイザ
ー型、特公昭61−59914号公報に開示されている
サーマルジェット型、特開昭63−247051号公
報、特開昭63−252750号公報及び特開平2−1
50355号公報に開示されているせん断モード型等が
ある。
特公昭53−12138号公報に開示されているカイザ
ー型、特公昭61−59914号公報に開示されている
サーマルジェット型、特開昭63−247051号公
報、特開昭63−252750号公報及び特開平2−1
50355号公報に開示されているせん断モード型等が
ある。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】インクジェットヘッド
では、使用されるインクの粘性が温度に大きく依存する
ので、インクの噴射特性が温度により大きく変化する。
つまり、インクの温度が高いときは粘性が小さいため、
流体抵抗が小さくなって、インクが動き易くなり、イン
クは噴射されやすいが、温度が低いときはインクの粘性
が大きいため、流体抵抗が大きくなって、インクが動き
にくくなり、インクは噴射されにくい。従来、安定した
特性でインクを噴射するために、インクジェットヘッド
に、インクを滴温に保つためのヒータを設けていた。こ
のように、インクジェットヘッドにヒータを設けると、
噴射のために必要な電力以外に、余分な電力を消費して
しまう。また、ヒータを設けると電力消費効率が悪くな
るだけでなく、容量の大きい電源が必要となり、コスト
が高くなる。
では、使用されるインクの粘性が温度に大きく依存する
ので、インクの噴射特性が温度により大きく変化する。
つまり、インクの温度が高いときは粘性が小さいため、
流体抵抗が小さくなって、インクが動き易くなり、イン
クは噴射されやすいが、温度が低いときはインクの粘性
が大きいため、流体抵抗が大きくなって、インクが動き
にくくなり、インクは噴射されにくい。従来、安定した
特性でインクを噴射するために、インクジェットヘッド
に、インクを滴温に保つためのヒータを設けていた。こ
のように、インクジェットヘッドにヒータを設けると、
噴射のために必要な電力以外に、余分な電力を消費して
しまう。また、ヒータを設けると電力消費効率が悪くな
るだけでなく、容量の大きい電源が必要となり、コスト
が高くなる。
【0005】これとは別に、インクジェットヘッドを駆
動するための駆動回路では、発熱が問題である。特にイ
ンクを噴射するときには、駆動回路は瞬間的に大きな電
流を流すために急激に温度が上昇する。よって、駆動回
路を保護し、安定した動作を行わせるために、一般に駆
動回路を冷却するための放熱板を備えている。しかし、
放熱板の設置はコストに影響するだけでなく、電源から
供給された電力を放熱という形で無駄に放出しており、
効率を悪化させる原因の一つとなっている。
動するための駆動回路では、発熱が問題である。特にイ
ンクを噴射するときには、駆動回路は瞬間的に大きな電
流を流すために急激に温度が上昇する。よって、駆動回
路を保護し、安定した動作を行わせるために、一般に駆
動回路を冷却するための放熱板を備えている。しかし、
放熱板の設置はコストに影響するだけでなく、電源から
供給された電力を放熱という形で無駄に放出しており、
効率を悪化させる原因の一つとなっている。
【0006】本発明は、上述した問題点を解決するため
になされたものであり、コストが低く、噴射特性が安定
したインク噴射装置を提供することを目的とする。
になされたものであり、コストが低く、噴射特性が安定
したインク噴射装置を提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するた
め、本発明の請求項1では、インクを噴射して、記録媒
体上に画像を形成する記録ヘッドと、前記記録ヘッドに
インクを噴射させるために電圧を印加する駆動回路とを
有するインク噴射装置において、前記記録ヘッド及び前
記駆動回路に接続され、前記駆動回路が作動時に発生す
る熱を前記記録ヘッドに伝達する伝達手段を備えてい
る。
め、本発明の請求項1では、インクを噴射して、記録媒
体上に画像を形成する記録ヘッドと、前記記録ヘッドに
インクを噴射させるために電圧を印加する駆動回路とを
有するインク噴射装置において、前記記録ヘッド及び前
記駆動回路に接続され、前記駆動回路が作動時に発生す
る熱を前記記録ヘッドに伝達する伝達手段を備えてい
る。
【0008】請求項2では、前記駆動回路は、前記伝達
手段上に設けられたことを特徴とする。
手段上に設けられたことを特徴とする。
【0009】請求項3では、前記駆動回路は、前記伝達
手段を介して、前記記録ヘッドの裏側に設けられたこと
を特徴とする。
手段を介して、前記記録ヘッドの裏側に設けられたこと
を特徴とする。
【0010】請求項4では、前記伝達手段は、前記記録
ヘッドの一部を構成することを特徴とする。
ヘッドの一部を構成することを特徴とする。
【0011】請求項5では、前記記録ヘッドは、インク
を噴射するためのエネルギーを発生するアクチュエータ
部材と、前記アクチュエータ部材に接合するカバー部材
とからなり、前記伝達手段は、前記アクチュエータ部材
または前記カバー部材であることを特徴とする。
を噴射するためのエネルギーを発生するアクチュエータ
部材と、前記アクチュエータ部材に接合するカバー部材
とからなり、前記伝達手段は、前記アクチュエータ部材
または前記カバー部材であることを特徴とする。
【0012】
【作用】上記の構成を有する本発明の請求項1のインク
噴射装置では、前記記録ヘッド及び前記駆動回路に接続
された伝達手段が、前記駆動回路が作動時に発生する熱
を前記記録ヘッドに伝達して、前記記録ヘッド内のイン
クの温度が適温に保たれる。
噴射装置では、前記記録ヘッド及び前記駆動回路に接続
された伝達手段が、前記駆動回路が作動時に発生する熱
を前記記録ヘッドに伝達して、前記記録ヘッド内のイン
クの温度が適温に保たれる。
【0013】
【実施例】以下、本発明を具体化した一実施例を図面を
参照して説明する。
参照して説明する。
【0014】まず、本実施例の記録ヘッドとしてのイン
クジェットヘッドを説明する。図4に示すように、複数
の溝15(図1参照)及び該溝15を隔てる側壁11を
有し、かつ矢印4の方向に分極処理を施した圧電セラミ
ックスプレート5と、セラミックス材料または樹脂材料
等からなるカバープレート2とを、エポキシ系接着剤等
からなる接合層3を介して接合することで、溝15は紙
面の横方向に互いに間隔を有する複数のインク室12と
なる。インク室12は長方形断面の紙面の垂直な方向に
細長い形状であり、側壁11はインク室12の全長にわ
たって伸びている。側壁11の接着層3付近の側壁11
上部から側壁11中央部までの両表面には、駆動電圧印
加用の金属電極13が形成されている。全てのインク室
12内にはインクが充填される。
クジェットヘッドを説明する。図4に示すように、複数
の溝15(図1参照)及び該溝15を隔てる側壁11を
有し、かつ矢印4の方向に分極処理を施した圧電セラミ
ックスプレート5と、セラミックス材料または樹脂材料
等からなるカバープレート2とを、エポキシ系接着剤等
からなる接合層3を介して接合することで、溝15は紙
面の横方向に互いに間隔を有する複数のインク室12と
なる。インク室12は長方形断面の紙面の垂直な方向に
細長い形状であり、側壁11はインク室12の全長にわ
たって伸びている。側壁11の接着層3付近の側壁11
上部から側壁11中央部までの両表面には、駆動電圧印
加用の金属電極13が形成されている。全てのインク室
12内にはインクが充填される。
【0015】次に、図4および図5によって、インクジ
ェットヘッド1の動作を説明する。インクジェットヘッ
ド1において、与えられた印字データに従って例えばイ
ンク室12bが選択されると、金属電極13eと13f
に正の駆動電圧が印加され、金属電極13dと13gは
接地される。これにより側壁11bには矢印14bの方
向の駆動電界が、側壁11cには矢印14cの方向の駆
動電界が作用する。このとき駆動電界方向14b及び1
4cと圧電セラミックスプレート5の分極方向4とが直
交しているため、側壁11b及び11cは、圧電厚みす
べり効果によってインク室12bの内部方向に急速に変
形する。この変形によってインク室12bの容積が減少
してインク室12bのインク圧力が急速に増大し、圧力
波が発生して、インク室12bに連通するノズル32
(図1)からインク液滴が噴射される。
ェットヘッド1の動作を説明する。インクジェットヘッ
ド1において、与えられた印字データに従って例えばイ
ンク室12bが選択されると、金属電極13eと13f
に正の駆動電圧が印加され、金属電極13dと13gは
接地される。これにより側壁11bには矢印14bの方
向の駆動電界が、側壁11cには矢印14cの方向の駆
動電界が作用する。このとき駆動電界方向14b及び1
4cと圧電セラミックスプレート5の分極方向4とが直
交しているため、側壁11b及び11cは、圧電厚みす
べり効果によってインク室12bの内部方向に急速に変
形する。この変形によってインク室12bの容積が減少
してインク室12bのインク圧力が急速に増大し、圧力
波が発生して、インク室12bに連通するノズル32
(図1)からインク液滴が噴射される。
【0016】また、駆動電圧の印加を停止すると、側壁
11b及び11cが変形前の位置(図4参照)に戻るた
めインク室12b内のインク圧力が低下し、インク供給
口21(図1)からマニホールド22(図1)を通して
インク室12b内にインクが供給される。
11b及び11cが変形前の位置(図4参照)に戻るた
めインク室12b内のインク圧力が低下し、インク供給
口21(図1)からマニホールド22(図1)を通して
インク室12b内にインクが供給される。
【0017】但し、上記の動作は基本動作に過ぎず、製
品として具体化される場合には、まず駆動電圧を容積が
増加する方向に印加し、先にインク室12bにインクを
供給させた後に駆動電圧の印加を停止して、側壁11b
及び11cを変形前の位置(図4参照)に戻してインク
を噴射させることもある。
品として具体化される場合には、まず駆動電圧を容積が
増加する方向に印加し、先にインク室12bにインクを
供給させた後に駆動電圧の印加を停止して、側壁11b
及び11cを変形前の位置(図4参照)に戻してインク
を噴射させることもある。
【0018】このような構成のインクジェットヘッド1
では、隣接する2つのインク室12に連通する2つのノ
ズル32から同時にインク液滴を噴射することができな
いため、例えば、左端から奇数番目のインク室12a、
12cに連通するノズル32からインク液滴を噴射した
後、偶数番目のインク室12b、12dに連通するノズ
ル32からインク液滴を噴射し、次に再び奇数番目から
インク液滴を噴射するというように、インク室12及び
ノズル32を複数のグループに分割してインク液滴の噴
射を行う。
では、隣接する2つのインク室12に連通する2つのノ
ズル32から同時にインク液滴を噴射することができな
いため、例えば、左端から奇数番目のインク室12a、
12cに連通するノズル32からインク液滴を噴射した
後、偶数番目のインク室12b、12dに連通するノズ
ル32からインク液滴を噴射し、次に再び奇数番目から
インク液滴を噴射するというように、インク室12及び
ノズル32を複数のグループに分割してインク液滴の噴
射を行う。
【0019】次に、図1によって、インクジェットヘッ
ド1の構成及び製造法を説明する。矢印4方向に分極処
理を施した圧電セラミックスプレート5に、薄い円板状
のダイヤモンドブレードを使用した研削加工等によっ
て、前記の形状のインク室12を形成するための平行な
溝15を作成する。溝15は圧電セラミックスプレート
5のほぼ全域で同じ深さの平行な溝であるが、端面17
に近づくにつれて徐々に浅くなり、端面17付近では浅
く平行な浅溝18となるよう作成される。この溝15及
び浅溝18の内面には、金属電極がスパッタリング等に
よって形成される。溝15の内面にはその側面の上半分
のみに金属電極13が形成されるが、浅溝18の内面に
はその側面及び底面全体に金属電極19が形成される。
この金属電極19によって、溝15の両側の側壁11に
形成された金属電極13は電気的に接続されている。ま
た、セラミックス材料または樹脂材料等からなるカバー
プレート2に、研削または切削加工等によって、インク
導入口21及びマニホールド22を作成する。
ド1の構成及び製造法を説明する。矢印4方向に分極処
理を施した圧電セラミックスプレート5に、薄い円板状
のダイヤモンドブレードを使用した研削加工等によっ
て、前記の形状のインク室12を形成するための平行な
溝15を作成する。溝15は圧電セラミックスプレート
5のほぼ全域で同じ深さの平行な溝であるが、端面17
に近づくにつれて徐々に浅くなり、端面17付近では浅
く平行な浅溝18となるよう作成される。この溝15及
び浅溝18の内面には、金属電極がスパッタリング等に
よって形成される。溝15の内面にはその側面の上半分
のみに金属電極13が形成されるが、浅溝18の内面に
はその側面及び底面全体に金属電極19が形成される。
この金属電極19によって、溝15の両側の側壁11に
形成された金属電極13は電気的に接続されている。ま
た、セラミックス材料または樹脂材料等からなるカバー
プレート2に、研削または切削加工等によって、インク
導入口21及びマニホールド22を作成する。
【0020】次に、圧電セラミックスプレート5の溝1
5加工側の面とカバープレート2のマニホールド22加
工側の面とを、エポキシ系接着剤等の接合層3(図4)
によって、各々の溝15が前記の形状のインク室12を
形成するように接着する。次に、圧電セラミックスプレ
ート5及びカバープレート2の端面16に、各インク室
12の位置に対応した位置にノズル32が設けられたノ
ズルプレート31を接着する。圧電セラミックスプレー
ト5の溝15加工側と反対側の面には、各インク室12
の位置に対応した位置に導体回路42が設けられた基板
41を、エポキシ系接着剤等によって接着する。その基
板41はアルミナ等の熱を伝えやすい絶縁体で構成され
ている。尚、基板41はアルミニウム、銅、銀、鉄等の
熱を伝えやすい金属に絶縁層を設けた構造のものでもよ
く、その場合は導体回路42、44は前記絶縁層の上に
形成される。
5加工側の面とカバープレート2のマニホールド22加
工側の面とを、エポキシ系接着剤等の接合層3(図4)
によって、各々の溝15が前記の形状のインク室12を
形成するように接着する。次に、圧電セラミックスプレ
ート5及びカバープレート2の端面16に、各インク室
12の位置に対応した位置にノズル32が設けられたノ
ズルプレート31を接着する。圧電セラミックスプレー
ト5の溝15加工側と反対側の面には、各インク室12
の位置に対応した位置に導体回路42が設けられた基板
41を、エポキシ系接着剤等によって接着する。その基
板41はアルミナ等の熱を伝えやすい絶縁体で構成され
ている。尚、基板41はアルミニウム、銅、銀、鉄等の
熱を伝えやすい金属に絶縁層を設けた構造のものでもよ
く、その場合は導体回路42、44は前記絶縁層の上に
形成される。
【0021】そして、浅溝18の底面の金属電極19と
導体回路42とを導線43で接続する。通常、このよう
な接続には、周知のワイヤボンディングの手法が用いら
れる。この導線43の直径は通常非常に小さく機械的強
度が小さいため、隣接する導線43どうしの接触や断
線、また大気中の水分や粉塵による腐食を防ぐために、
一般的にはエポキシ系などの樹脂を用いて保護膜(図示
せず)の形成(ポッティング)を行なう。その保護膜は
加熱硬化される。
導体回路42とを導線43で接続する。通常、このよう
な接続には、周知のワイヤボンディングの手法が用いら
れる。この導線43の直径は通常非常に小さく機械的強
度が小さいため、隣接する導線43どうしの接触や断
線、また大気中の水分や粉塵による腐食を防ぐために、
一般的にはエポキシ系などの樹脂を用いて保護膜(図示
せず)の形成(ポッティング)を行なう。その保護膜は
加熱硬化される。
【0022】また、図1に示すように、基板41上に
は、駆動回路を構成するICチップ60が搭載されてお
り、ICチップ60の入力端子61が基板41の導体回
路44に、出力端子62が基板41上の導体回路42に
それぞれ接続されている。導体回路42、44は周知の
厚膜形成技術等によって形成され、ICチップ60はそ
の上に半田付けされる。導体回路44は、それぞれ図示
しないクロックライン、データライン、電圧ライン及び
アースラインに接続されている。ICチップ60は、ク
ロックラインから供給された連続するクロックパルスに
基づいて、データライン上に現れるデータから、どのノ
ズル32からインク液滴の噴射を行うべきかを判断し、
駆動するインク室12内の金属電極13に導通する導体
回路42に、電圧ラインの電圧を印加する。また、前記
インク室12以外の金属電極13に導通する導体回路4
2にアースラインを接続する。
は、駆動回路を構成するICチップ60が搭載されてお
り、ICチップ60の入力端子61が基板41の導体回
路44に、出力端子62が基板41上の導体回路42に
それぞれ接続されている。導体回路42、44は周知の
厚膜形成技術等によって形成され、ICチップ60はそ
の上に半田付けされる。導体回路44は、それぞれ図示
しないクロックライン、データライン、電圧ライン及び
アースラインに接続されている。ICチップ60は、ク
ロックラインから供給された連続するクロックパルスに
基づいて、データライン上に現れるデータから、どのノ
ズル32からインク液滴の噴射を行うべきかを判断し、
駆動するインク室12内の金属電極13に導通する導体
回路42に、電圧ラインの電圧を印加する。また、前記
インク室12以外の金属電極13に導通する導体回路4
2にアースラインを接続する。
【0023】インクの物性値の一つである粘性は、図2
に示すように、温度が高いときには小さく、温度が低く
なるにつれて高くなる。図2の横軸はインクの摂氏温
度、縦軸は粘度(単位はセンチポアズ)である。そし
て、インクの粘性が高くなるほど、インクの流体抵抗が
大きくなって、インクが動きにくくなり、インクジェッ
トヘッド1がインクを噴射しにくくなる。つまり、図3
に示すように、インクの粘性が高いときには、インクに
大きな圧力を与えるために、高い駆動電圧が必要とな
る。図3において横軸は粘度(単位はセンチポアズ)で
あり、縦軸はインク噴射装置から一定の速度でインク液
滴を噴射するのに必要な電圧値である。
に示すように、温度が高いときには小さく、温度が低く
なるにつれて高くなる。図2の横軸はインクの摂氏温
度、縦軸は粘度(単位はセンチポアズ)である。そし
て、インクの粘性が高くなるほど、インクの流体抵抗が
大きくなって、インクが動きにくくなり、インクジェッ
トヘッド1がインクを噴射しにくくなる。つまり、図3
に示すように、インクの粘性が高いときには、インクに
大きな圧力を与えるために、高い駆動電圧が必要とな
る。図3において横軸は粘度(単位はセンチポアズ)で
あり、縦軸はインク噴射装置から一定の速度でインク液
滴を噴射するのに必要な電圧値である。
【0024】一方、隔壁11の金属電極13に電圧を印
加する際には、ICチップ60に電流が流れるため、I
Cチップ60は発熱する。しかし、基板41の直上にI
Cチップ60が設置されているため、ICチップ60で
発生した熱が基板41を通してインク室12、あるいは
マニホールド22内のインクに伝達されて、インクジェ
ットヘッド1が駆動している間は常に、インクを適温に
保つことができる。つまり、インク室12、あるいはマ
ニホールド21内の温められたインクは、熱を持ったま
まノズル32から噴射されるので、インクジェットヘッ
ド1から熱が奪われる。従って、特に放熱板等を設けな
くてもICチップ60の冷却効果が得られる。しかも、
ICチップ60の発熱が小さいときは、熱を奪っていく
噴射されるインク滴の数が減ったときであり、発熱が多
いときは噴射されるインク滴の数も増加したときである
ので、インク室12内のインクの温度は自動的に制御さ
れ、常に一定温度に保たれる。
加する際には、ICチップ60に電流が流れるため、I
Cチップ60は発熱する。しかし、基板41の直上にI
Cチップ60が設置されているため、ICチップ60で
発生した熱が基板41を通してインク室12、あるいは
マニホールド22内のインクに伝達されて、インクジェ
ットヘッド1が駆動している間は常に、インクを適温に
保つことができる。つまり、インク室12、あるいはマ
ニホールド21内の温められたインクは、熱を持ったま
まノズル32から噴射されるので、インクジェットヘッ
ド1から熱が奪われる。従って、特に放熱板等を設けな
くてもICチップ60の冷却効果が得られる。しかも、
ICチップ60の発熱が小さいときは、熱を奪っていく
噴射されるインク滴の数が減ったときであり、発熱が多
いときは噴射されるインク滴の数も増加したときである
ので、インク室12内のインクの温度は自動的に制御さ
れ、常に一定温度に保たれる。
【0025】また、インクの温度が極端に低く、インク
が噴射できないような場合はICチップ60にアイドリ
ング電流を流し、インク室12、あるいはマニホールド
22内のインクが温まった後にインクを噴射することも
可能である。
が噴射できないような場合はICチップ60にアイドリ
ング電流を流し、インク室12、あるいはマニホールド
22内のインクが温まった後にインクを噴射することも
可能である。
【0026】また、ICチップ60と基板41の熱伝導
性を高めるためにICチップ60と基板41の間には熱
伝導性が良く、絶縁体で作られたペーストが充填されて
いても良い。
性を高めるためにICチップ60と基板41の間には熱
伝導性が良く、絶縁体で作られたペーストが充填されて
いても良い。
【0027】なお、本実施例では、駆動回路が、1チッ
プの集積回路であるICチップ60で構成されていた
が、複数の集積回路、あるいはディスクリートの素子で
構成されていてももかまわない。また、駆動回路の全体
が基板41上に搭載される必要はなく、図示しないが、
発熱する一部の駆動回路のみが基板41上に搭載され、
別の一部が外部駆動回路となっていてもよい。更に、I
Cチップ60とインクジェットヘッド1とで、基板41
を挟むようにしてもよい。
プの集積回路であるICチップ60で構成されていた
が、複数の集積回路、あるいはディスクリートの素子で
構成されていてももかまわない。また、駆動回路の全体
が基板41上に搭載される必要はなく、図示しないが、
発熱する一部の駆動回路のみが基板41上に搭載され、
別の一部が外部駆動回路となっていてもよい。更に、I
Cチップ60とインクジェットヘッド1とで、基板41
を挟むようにしてもよい。
【0028】また、図6に示すように、熱伝導性の良い
アルミナ等の絶縁体で形成されたカバープレート121
の上に駆動回路であるICチップ60を搭載することも
考えられる。この場合は、カバープレート121上に導
体回路150を形成する必要がある。導体回路150は
ICチップ60への入力用導体回路155と出力用導体
回路156の2種類があり、入力用導体回路155は基
板151上の導体回路152と導線153等によって接
続される。出力用導体回路156は浅溝18(図1)の
金属電極19(図1)と半田付け等によって接続する。
この場合、インク室12とICチップ60との距離がき
わめて近いため、熱の伝達効率が極めてよい。尚、基板
151を用いずにインクジェットヘッド103を格納す
るハウジング(図示せず)に、カバープレート121を
直接接触させて、カバープレート121上の入力用導体
回路155とコネクタ等で直接電気的に導通させても良
い。更に、駆動回路をカバープレート上に搭載するので
はなく、圧電セラミックスプレート上に駆動回路を搭載
してもよい。
アルミナ等の絶縁体で形成されたカバープレート121
の上に駆動回路であるICチップ60を搭載することも
考えられる。この場合は、カバープレート121上に導
体回路150を形成する必要がある。導体回路150は
ICチップ60への入力用導体回路155と出力用導体
回路156の2種類があり、入力用導体回路155は基
板151上の導体回路152と導線153等によって接
続される。出力用導体回路156は浅溝18(図1)の
金属電極19(図1)と半田付け等によって接続する。
この場合、インク室12とICチップ60との距離がき
わめて近いため、熱の伝達効率が極めてよい。尚、基板
151を用いずにインクジェットヘッド103を格納す
るハウジング(図示せず)に、カバープレート121を
直接接触させて、カバープレート121上の入力用導体
回路155とコネクタ等で直接電気的に導通させても良
い。更に、駆動回路をカバープレート上に搭載するので
はなく、圧電セラミックスプレート上に駆動回路を搭載
してもよい。
【0029】尚、本実施例では、全てのインク室12が
隣接していたが、各インク室の間に、インクを噴射しな
い非噴射領域を設けてもよい。
隣接していたが、各インク室の間に、インクを噴射しな
い非噴射領域を設けてもよい。
【0030】また、本実施例では、側壁11が圧電セラ
ミックスで形成されていたが、側壁の高さ方向の半分の
領域を圧電セラミックスで形成し、他の半分の領域をア
ルミナ等の非圧電材料で形成してもよい。この場合、側
壁の側面全面に金属電極が形成されていてもよい。
ミックスで形成されていたが、側壁の高さ方向の半分の
領域を圧電セラミックスで形成し、他の半分の領域をア
ルミナ等の非圧電材料で形成してもよい。この場合、側
壁の側面全面に金属電極が形成されていてもよい。
【0031】また、本実施例では、側壁11が圧電セラ
ミックスで形成され、側壁11の上半分の領域に金属電
極13が形成されて、側壁11の上半分の圧電変形によ
って下半分の領域を変形させてインクを噴射していた
が、側壁の高さ方向の半分の領域を分極された圧電セラ
ミックスで形成し、他の半分を前記分極方向と反対方向
に分極された圧電セラミックスで形成し、側壁の側面全
面に金属電極を形成して、側壁の上半分及び下半分の圧
電変形によって、インクを噴射してもよい。
ミックスで形成され、側壁11の上半分の領域に金属電
極13が形成されて、側壁11の上半分の圧電変形によ
って下半分の領域を変形させてインクを噴射していた
が、側壁の高さ方向の半分の領域を分極された圧電セラ
ミックスで形成し、他の半分を前記分極方向と反対方向
に分極された圧電セラミックスで形成し、側壁の側面全
面に金属電極を形成して、側壁の上半分及び下半分の圧
電変形によって、インクを噴射してもよい。
【0032】また、本実施例では、圧電セラミックスプ
レート5の片面のみに溝15を形成していたが、圧電セ
ラミックスプレートの厚さを厚くして、両面に溝を形成
して、2列のインク室を設けてもよい。
レート5の片面のみに溝15を形成していたが、圧電セ
ラミックスプレートの厚さを厚くして、両面に溝を形成
して、2列のインク室を設けてもよい。
【0033】また、本実施例では、側壁11を変形させ
てインク室12内のインクに圧力を与えてインクを噴射
するインクジェットヘッド1であったが、せん断モード
ではなく圧電素子のダイレクトモードを利用する種類の
インクジェットヘッド、あるいは周知のバブルジェット
式のインクジェットヘッドであってもよい。
てインク室12内のインクに圧力を与えてインクを噴射
するインクジェットヘッド1であったが、せん断モード
ではなく圧電素子のダイレクトモードを利用する種類の
インクジェットヘッド、あるいは周知のバブルジェット
式のインクジェットヘッドであってもよい。
【0034】
【発明の効果】以上説明したように、本発明のインク噴
射装置によれば、前記伝達手段が前記記録ヘッド及び前
記駆動回路に接続されているので、前記駆動回路の作動
時に発生した熱が、前記伝達手段を介して前記記録ヘッ
ドに伝達され、前記記録ヘッド内のインクの温度が適温
に保たれる。従って、コストを高くせずに、噴射特性を
安定させることができ、良好なインク噴射を行なうこと
ができる。
射装置によれば、前記伝達手段が前記記録ヘッド及び前
記駆動回路に接続されているので、前記駆動回路の作動
時に発生した熱が、前記伝達手段を介して前記記録ヘッ
ドに伝達され、前記記録ヘッド内のインクの温度が適温
に保たれる。従って、コストを高くせずに、噴射特性を
安定させることができ、良好なインク噴射を行なうこと
ができる。
【図1】本発明の一実施例のインクジェットヘッドを示
す斜視図である。
す斜視図である。
【図2】インクの温度とインクの粘度の関係を示す図で
ある。
ある。
【図3】インクの粘度と駆動電圧の関係を示す図であ
る。
る。
【図4】前記実施例のインクジェットヘッドを示す断面
図である。
図である。
【図5】前記実施例のインクジェットヘッドの動作を示
す説明図である。
す説明図である。
【図6】本発明の他の実施例のインクジェットヘッドを
示す斜視図である。
示す斜視図である。
1 インクジェットヘッド 2 カバープレート 5 圧電セラミックスプレート 41 基板 60 ICチップ 103 インクジェットヘッド 121 カバープレート
Claims (5)
- 【請求項1】 インクを噴射して、記録媒体上に画像
を形成する記録ヘッドと、前記記録ヘッドにインクを噴
射させるために電圧を印加する駆動回路とを有するイン
ク噴射装置において、 前記記録ヘッド及び前記駆動回路に接続され、前記駆動
回路が作動時に発生する熱を前記記録ヘッドに伝達する
伝達手段を備えたことを特徴とするインク噴射装置。 - 【請求項2】 前記駆動回路は、前記伝達手段上に設
けられたことを特徴とする請求項1記載のインク噴射装
置。 - 【請求項3】 前記駆動回路は、前記伝達手段を介し
て、前記記録ヘッドの裏側に設けられたことを特徴とす
る請求項2記載のインク噴射装置。 - 【請求項4】 前記伝達手段は、前記記録ヘッドの一
部を構成することを特徴とする請求項2記載のインク噴
射装置。 - 【請求項5】 前記記録ヘッドは、インクを噴射する
ためのエネルギーを発生するアクチュエータ部材と、前
記アクチュエータ部材に接合するカバー部材とからな
り、前記伝達手段は、前記アクチュエータ部材または前
記カバー部材であることを特徴とする請求項4記載のイ
ンク噴射装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP9887894A JPH07304168A (ja) | 1994-05-12 | 1994-05-12 | インク噴射装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP9887894A JPH07304168A (ja) | 1994-05-12 | 1994-05-12 | インク噴射装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH07304168A true JPH07304168A (ja) | 1995-11-21 |
Family
ID=14231427
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP9887894A Pending JPH07304168A (ja) | 1994-05-12 | 1994-05-12 | インク噴射装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH07304168A (ja) |
Cited By (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH09323415A (ja) * | 1996-06-05 | 1997-12-16 | Brother Ind Ltd | インクジェット記録装置 |
JP2000141652A (ja) * | 1998-11-12 | 2000-05-23 | Seiko Instruments Inc | ヘッドチップ及びヘッドユニット |
US6095641A (en) * | 1996-11-19 | 2000-08-01 | Brother Kogyo Kabushiki Kaisha | Simplified ink jet recording head and a manufacturing method thereof |
US6270193B1 (en) | 1996-06-05 | 2001-08-07 | Brother Kogyo Kabushiki Kaisha | Ink-jet and ink jet recording apparatus having IC chip attached to head body by resin material |
US6281914B1 (en) | 1996-11-13 | 2001-08-28 | Brother Kogyo Kabushiki Kaisa | Ink jet-type printer device with printer head on circuit board |
JP2003519027A (ja) * | 2000-01-07 | 2003-06-17 | ザール テクノロジー リミテッド | 液滴付着装置 |
US6820966B1 (en) | 1998-10-24 | 2004-11-23 | Xaar Technology Limited | Droplet deposition apparatus |
US6966635B2 (en) | 1998-08-21 | 2005-11-22 | Seiko Epson Corporation | Ink jet recording head and ink jet recording apparatus comprising the same |
EP1659838A2 (en) * | 2004-10-27 | 2006-05-24 | Brother Kogyo Kabushiki Kaisha | Electronic part-mounted substrate, thermal conductive member for electronic part-mounted substrate, and liquid-jetting head |
EP1622198A3 (en) * | 2004-07-28 | 2007-04-11 | Brother Kogyo Kabushiki Kaisha | Substrate mounted with electronic element thereon and liquid ejection head including the substrate |
US7497541B2 (en) | 2002-11-01 | 2009-03-03 | Seiko Epson Corporation | Droplet discharging apparatus and method, film manufacturing apparatus and method, device manufacturing method, and electronic equipment |
-
1994
- 1994-05-12 JP JP9887894A patent/JPH07304168A/ja active Pending
Cited By (15)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH09323415A (ja) * | 1996-06-05 | 1997-12-16 | Brother Ind Ltd | インクジェット記録装置 |
US6270193B1 (en) | 1996-06-05 | 2001-08-07 | Brother Kogyo Kabushiki Kaisha | Ink-jet and ink jet recording apparatus having IC chip attached to head body by resin material |
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EP1622198A3 (en) * | 2004-07-28 | 2007-04-11 | Brother Kogyo Kabushiki Kaisha | Substrate mounted with electronic element thereon and liquid ejection head including the substrate |
US7352591B2 (en) | 2004-07-28 | 2008-04-01 | Brother Kogyo Kabushiki Kaisha | Substrate mounted with electronic element thereon and liquid ejection head including the substrate |
US7558071B2 (en) | 2004-07-28 | 2009-07-07 | Brother Kogyo Kabushiki Kaisha | Substrate mounted with electronic element thereon |
EP1659838A2 (en) * | 2004-10-27 | 2006-05-24 | Brother Kogyo Kabushiki Kaisha | Electronic part-mounted substrate, thermal conductive member for electronic part-mounted substrate, and liquid-jetting head |
EP1659838A3 (en) * | 2004-10-27 | 2007-03-07 | Brother Kogyo Kabushiki Kaisha | Electronic part-mounted substrate, thermal conductive member for electronic part-mounted substrate, and liquid-jetting head |
US7286354B2 (en) | 2004-10-27 | 2007-10-23 | Brother Kogyo Kabushiki Kaisha | Electronic part-mounted substrate, thermal conductive member for electronic part-mounted substrate and liquid-jetting head |
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