JPH01190458A - 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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- JPH01190458A JPH01190458A JP1510988A JP1510988A JPH01190458A JP H01190458 A JPH01190458 A JP H01190458A JP 1510988 A JP1510988 A JP 1510988A JP 1510988 A JP1510988 A JP 1510988A JP H01190458 A JPH01190458 A JP H01190458A
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- slit nozzle
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Links
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Classifications
-
- 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
- B41J2/14016—Structure of bubble jet print heads
- B41J2/14088—Structure of heating means
- B41J2/14112—Resistive element
- B41J2/14129—Layer structure
Landscapes
- Particle Formation And Scattering Control In Inkjet Printers (AREA)
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。
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、インクジェットヘッドに関するものである。
（従来の技術）
従来インクジェット記録の一方式として、スリット状の
吐出口を形成した吐出口基板を用いたインクジェット記
録装置（特開昭６２−５０１５０号公報）がある。この
インクジェットヘッドの上面図および断面図を第２図（
ａ）、（ｂ）に示す。
吐出口を形成した吐出口基板を用いたインクジェット記
録装置（特開昭６２−５０１５０号公報）がある。この
インクジェットヘッドの上面図および断面図を第２図（
ａ）、（ｂ）に示す。
第２図（ａ）、（ｂ）に示すインクジェットヘッドでは
、発熱体３０７を選択通電する事により発熱体に近接す
る記録液３１１が加熱され気化し蒸気３１６となり、こ
の状態変化により生じた圧力の上昇により吐出口より記
録液が柱状に伸び始める。蒸気３１６は、体積膨張およ
び熱伝導により冷却され収縮、消滅し、記録液は吐出口
から切り離され、記録液小滴となって噴出する。
、発熱体３０７を選択通電する事により発熱体に近接す
る記録液３１１が加熱され気化し蒸気３１６となり、こ
の状態変化により生じた圧力の上昇により吐出口より記
録液が柱状に伸び始める。蒸気３１６は、体積膨張およ
び熱伝導により冷却され収縮、消滅し、記録液は吐出口
から切り離され、記録液小滴となって噴出する。
（発明が解決しようとする問題点）
しかしながら従来技術におけるスリット状の吐出口を備
えたインクジェットヘッドでは、蒸気によって発生した
圧力がほぼ等方向に伝達するため、記録液の流動は分散
し吐出口方向に集中しない。本発明の目的は、上記の問
題点を解決し、インク滴噴出のための圧力エネルギーを
吐出口方向に集中させ、効率良くインク噴出を行うイン
クジェットヘッドを提供することにある。
えたインクジェットヘッドでは、蒸気によって発生した
圧力がほぼ等方向に伝達するため、記録液の流動は分散
し吐出口方向に集中しない。本発明の目的は、上記の問
題点を解決し、インク滴噴出のための圧力エネルギーを
吐出口方向に集中させ、効率良くインク噴出を行うイン
クジェットヘッドを提供することにある。
（問題点を解決するための手段）
本発明におけるインクジェットヘッドは、表面に細長い
凸部をもった基板と、前記凸部上面に設けた発熱体アレ
イと、この発熱体アレイと対向した位置にスリットノズ
ル孔を備え、前記基板との間に記録インクを保持すべく
設けられたスリットノズル板とからなるインクジェット
ヘッドにおいて、前記凸部の高さｈｌが前記基板の凸部
以外の上面からスリットノズル板下端までの距離ｈ３以
上としたことを特徴とするインクジェットヘッドである
。
凸部をもった基板と、前記凸部上面に設けた発熱体アレ
イと、この発熱体アレイと対向した位置にスリットノズ
ル孔を備え、前記基板との間に記録インクを保持すべく
設けられたスリットノズル板とからなるインクジェット
ヘッドにおいて、前記凸部の高さｈｌが前記基板の凸部
以外の上面からスリットノズル板下端までの距離ｈ３以
上としたことを特徴とするインクジェットヘッドである
。
（作用）
本発明において、基板上には凸部が設けられて、おり、
凸部上面には発熱体アレイが形成されている。凸部の高
さは、凸部周辺部からスリットノズル板下端までのギャ
ップ以上である。すると発熱体アレイはスリットノズル
孔の内部に位置するようになる。
凸部上面には発熱体アレイが形成されている。凸部の高
さは、凸部周辺部からスリットノズル板下端までのギャ
ップ以上である。すると発熱体アレイはスリットノズル
孔の内部に位置するようになる。
この状態で、蒸気バブルを前記抵抗体アレイ上に発生さ
せた場合、圧力波の大半は、直接あるいは、さらにスリ
ットノズル孔側面における反射等によりインク噴出方向
に向かうため、記録インクの流動を前記スリットノズル
孔方向に集中させることができる。そのため、蒸気バブ
ルの体積変動による圧力エネルギーを効率的にインク噴
出に用いることができる。
せた場合、圧力波の大半は、直接あるいは、さらにスリ
ットノズル孔側面における反射等によりインク噴出方向
に向かうため、記録インクの流動を前記スリットノズル
孔方向に集中させることができる。そのため、蒸気バブ
ルの体積変動による圧力エネルギーを効率的にインク噴
出に用いることができる。
（実施例）
次に本発明の実施例について、図面を参照して詳細に説
明する。
明する。
第１図は本発明の一実施例の構造及び動作を示す断面図
である。本実施例は、ガラス層１２６上にグレーズ層１
２７を凸状に設け、該グレーズ層の表面上に並べた発熱
体アレイ１１４と、該発熱体アレイ及び電極１１２を保
護するための保護層１１０とからなる基板１３０と、上
記発熱体アレイ１１４と対向する位置にスリットノズル
孔１２０が形成されたスリットノズル板１０６よりなる
。記録インク１０８は、スリットノズル板１０６と基板
１３０との間に保持されており、スリットノズル孔１２
０にはメニスカスが形成されている。スリットノズル孔
の切り角θ、と、グレーズ層１２７の底角θ２とは、お
おむね等しくすることが望ましい。すると、基板１３０
の凸部の一部は、スリットノズル板の中にインク流路幅
をほぼ一定として入り込んだ形にすることができ、イン
ク流路の液体抵抗が局部的に大きくならないため、イン
ク滴噴出後のインクの供給を高速かつスムーズに行える
。
である。本実施例は、ガラス層１２６上にグレーズ層１
２７を凸状に設け、該グレーズ層の表面上に並べた発熱
体アレイ１１４と、該発熱体アレイ及び電極１１２を保
護するための保護層１１０とからなる基板１３０と、上
記発熱体アレイ１１４と対向する位置にスリットノズル
孔１２０が形成されたスリットノズル板１０６よりなる
。記録インク１０８は、スリットノズル板１０６と基板
１３０との間に保持されており、スリットノズル孔１２
０にはメニスカスが形成されている。スリットノズル孔
の切り角θ、と、グレーズ層１２７の底角θ２とは、お
おむね等しくすることが望ましい。すると、基板１３０
の凸部の一部は、スリットノズル板の中にインク流路幅
をほぼ一定として入り込んだ形にすることができ、イン
ク流路の液体抵抗が局部的に大きくならないため、イン
ク滴噴出後のインクの供給を高速かつスムーズに行える
。
また、基板１３０上の凸部周辺部とスリットノズル板１
０６下端とのギャップｈ３は、グレーズ層１２７の厚さ
ｈｌにより任意に大きく設定することができる。
０６下端とのギャップｈ３は、グレーズ層１２７の厚さ
ｈｌにより任意に大きく設定することができる。
ｈ３を大きくすると記録インク１０８のスリットノズル
孔方向への流体抵抗が小さくなり、インク滴噴出後に発
熱体アレイ１１４表面上へ記録インク１０８を供給する
速度を大きくすることができ、より高い繰り返し周期で
ヘッドを駆動することが可能となり、印字速度が向上す
る。本実施例ではｈ３を数１０ｐｍ〜１１００ｐ程度と
した。
孔方向への流体抵抗が小さくなり、インク滴噴出後に発
熱体アレイ１１４表面上へ記録インク１０８を供給する
速度を大きくすることができ、より高い繰り返し周期で
ヘッドを駆動することが可能となり、印字速度が向上す
る。本実施例ではｈ３を数１０ｐｍ〜１１００ｐ程度と
した。
発熱体アレイ１１４からスリットノズル板先端までの距
離は、インク噴出に適する値ｈ４（例えば５０ｐｍ〜１
０１００ｐに設定することが望ましく本実施例では、数
１０ｐｍとした。スリットノズル板の厚さｈ２は、ｈ４
以上の任意の値とすることができる。ｈ２を大きくする
程、スリットノズル板は、外力や蒸気バブルによる圧力
に対して抵抗力のあるものになるが、グレーズ層１２７
とスリットノズル板との重なりｈ２−ｈ４は、あまり大
きくしない方が、インク滴噴出後のインクの供給速度が
大きくなり繰り返し周期を向上させることができる。従
って、本実施例では−をｈ４＋数１０ｐｍとした。
離は、インク噴出に適する値ｈ４（例えば５０ｐｍ〜１
０１００ｐに設定することが望ましく本実施例では、数
１０ｐｍとした。スリットノズル板の厚さｈ２は、ｈ４
以上の任意の値とすることができる。ｈ２を大きくする
程、スリットノズル板は、外力や蒸気バブルによる圧力
に対して抵抗力のあるものになるが、グレーズ層１２７
とスリットノズル板との重なりｈ２−ｈ４は、あまり大
きくしない方が、インク滴噴出後のインクの供給速度が
大きくなり繰り返し周期を向上させることができる。従
って、本実施例では−をｈ４＋数１０ｐｍとした。
また、スリットノズル孔１２０の上端の幅Ｗ□は数１０
ｐｍとした。以上のように、ｈ２、ｈ３、ｈ４、Ｗｌ等
を設定した結果、〜１０ｋＨｚの高い繰り返し周期で良
好なインク滴噴出を行うことができた。
ｐｍとした。以上のように、ｈ２、ｈ３、ｈ４、Ｗｌ等
を設定した結果、〜１０ｋＨｚの高い繰り返し周期で良
好なインク滴噴出を行うことができた。
なお、本実施例では、スリットノズル板には、シリコン
基板等を用い、ＫＯＨ等のエツチング液で異方性エツチ
ングをほどこすことにより、スリットノズル孔を形成し
た。発熱体アレイ１１４は、基板１３０上のグレーズ層
１２７の表面に、蒸着法もしくは、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
、 Ｔａ等の硅化物、炭化物、硼化物、窒化物等を用い
た。ガラス層１２６、及びグレーズ層にはセラミックス
あるいは、ガラス等を用いた。またグレーズ層１２７は
、一般に知られた厚膜技術や感光性樹脂または、感光性
ガラスを用いたフォトリソ技術により形成した。グレー
ズ層１２７の底角θ２は電極１１２の断線のないスパッ
タ膜及び蒸着膜が形成可能な角度とした。
基板等を用い、ＫＯＨ等のエツチング液で異方性エツチ
ングをほどこすことにより、スリットノズル孔を形成し
た。発熱体アレイ１１４は、基板１３０上のグレーズ層
１２７の表面に、蒸着法もしくは、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
、 Ｔａ等の硅化物、炭化物、硼化物、窒化物等を用い
た。ガラス層１２６、及びグレーズ層にはセラミックス
あるいは、ガラス等を用いた。またグレーズ層１２７は
、一般に知られた厚膜技術や感光性樹脂または、感光性
ガラスを用いたフォトリソ技術により形成した。グレー
ズ層１２７の底角θ２は電極１１２の断線のないスパッ
タ膜及び蒸着膜が形成可能な角度とした。
（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ヘッ
ドは、基板に凸部を設け、凸部の高さを凸部周辺部から
スリットノズル板下端までの距離以上とすることにより
蒸気バブルによる圧力エネルギーをインク滴噴出方向に
集中でき、効率良く、インク滴噴出を行うとともにイン
ク噴出後のスリットノズル部へのインクの供給を高速化
し、より高い繰返し周波数でのインク滴噴出を可能とし
た。さらに、外力や蒸気バブルによる圧力に対して抵抗
力のある厚さのスリットノズル板を備えたインクジェッ
トヘッドを可能とした。
ドは、基板に凸部を設け、凸部の高さを凸部周辺部から
スリットノズル板下端までの距離以上とすることにより
蒸気バブルによる圧力エネルギーをインク滴噴出方向に
集中でき、効率良く、インク滴噴出を行うとともにイン
ク噴出後のスリットノズル部へのインクの供給を高速化
し、より高い繰返し周波数でのインク滴噴出を可能とし
た。さらに、外力や蒸気バブルによる圧力に対して抵抗
力のある厚さのスリットノズル板を備えたインクジェッ
トヘッドを可能とした。
第１図は本発明の第１の実施例の構成及び動作を示す断
面図、第２図は、従来例の断面図である。 なお図において、 １３０・・・基板 １２６・・・ガラス層
１２７・・・グレーズ層 １１２・・・電極１１
４・・・発熱体アレイ １１０・・・保護層１０８
・・・記録インク １０４・・・蒸気バブル１０
６・・・スリットノズル板
面図、第２図は、従来例の断面図である。 なお図において、 １３０・・・基板 １２６・・・ガラス層
１２７・・・グレーズ層 １１２・・・電極１１
４・・・発熱体アレイ １１０・・・保護層１０８
・・・記録インク １０４・・・蒸気バブル１０
６・・・スリットノズル板
Claims (1)
- 表面に細長い凸部をもった基板と、前記凸部上面に設け
た発熱体アレイと、この発熱体アレイと対向した位置に
スリットノズル孔を備え、前記基板との間に記録インク
を保持すべく設けられたスリットノズル板とからなるイ
ンクジェットヘッドにおいて前記凸部の高さｈ＿１が前
記基板の凸部以外の上面からスリットノズル板下端まで
の距離ｈ＿３以上としたことを特徴とするインクジェッ
トヘッド。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1510988A JPH01190458A (ja) | 1988-01-25 | 1988-01-25 | インクジェットヘッド |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1510988A JPH01190458A (ja) | 1988-01-25 | 1988-01-25 | インクジェットヘッド |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01190458A true JPH01190458A (ja) | 1989-07-31 |
Family
ID=11879666
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1510988A Pending JPH01190458A (ja) | 1988-01-25 | 1988-01-25 | インクジェットヘッド |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01190458A (ja) |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6000787A (en) * | 1996-02-07 | 1999-12-14 | Hewlett-Packard Company | Solid state ink jet print head |
| KR20000001904A (ko) * | 1998-06-15 | 2000-01-15 | 윤종용 | 일체형 버블 잉크젯 프린터 헤드 및 그 제조방법 |
| US6019457A (en) * | 1991-01-30 | 2000-02-01 | Canon Information Systems Research Australia Pty Ltd. | Ink jet print device and print head or print apparatus using the same |
| US6305790B1 (en) | 1996-02-07 | 2001-10-23 | Hewlett-Packard Company | Fully integrated thermal inkjet printhead having multiple ink feed holes per nozzle |
| US6336714B1 (en) | 1996-02-07 | 2002-01-08 | Hewlett-Packard Company | Fully integrated thermal inkjet printhead having thin film layer shelf |
| JP2002248171A (ja) * | 2001-01-16 | 2002-09-03 | Hewlett Packard Co <Hp> | エアロゾルの液滴の熱生成 |
| US6499832B2 (en) | 2000-04-26 | 2002-12-31 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Bubble-jet type ink-jet printhead capable of preventing a backflow of ink |
| US6533399B2 (en) | 2000-07-18 | 2003-03-18 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Bubble-jet type ink-jet printhead and manufacturing method thereof |
| US6543884B1 (en) | 1996-02-07 | 2003-04-08 | Hewlett-Packard Company | Fully integrated thermal inkjet printhead having etched back PSG layer |
-
1988
- 1988-01-25 JP JP1510988A patent/JPH01190458A/ja active Pending
Cited By (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6019457A (en) * | 1991-01-30 | 2000-02-01 | Canon Information Systems Research Australia Pty Ltd. | Ink jet print device and print head or print apparatus using the same |
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| US6402972B1 (en) | 1996-02-07 | 2002-06-11 | Hewlett-Packard Company | Solid state ink jet print head and method of manufacture |
| US6543884B1 (en) | 1996-02-07 | 2003-04-08 | Hewlett-Packard Company | Fully integrated thermal inkjet printhead having etched back PSG layer |
| KR20000001904A (ko) * | 1998-06-15 | 2000-01-15 | 윤종용 | 일체형 버블 잉크젯 프린터 헤드 및 그 제조방법 |
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| US6685846B2 (en) | 2000-04-26 | 2004-02-03 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Bubble-jet type ink-jet printhead, manufacturing method thereof, and ink ejection method |
| US6533399B2 (en) | 2000-07-18 | 2003-03-18 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Bubble-jet type ink-jet printhead and manufacturing method thereof |
| US6749762B2 (en) | 2000-07-18 | 2004-06-15 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Bubble-jet type ink-jet printhead and manufacturing method thereof |
| JP2002248171A (ja) * | 2001-01-16 | 2002-09-03 | Hewlett Packard Co <Hp> | エアロゾルの液滴の熱生成 |
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