JPH021320A - Ink jet recording head - Google Patents
Ink jet recording headInfo
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- JPH021320A JPH021320A JP5669289A JP5669289A JPH021320A JP H021320 A JPH021320 A JP H021320A JP 5669289 A JP5669289 A JP 5669289A JP 5669289 A JP5669289 A JP 5669289A JP H021320 A JPH021320 A JP H021320A
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- JP
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- orifice
- recording
- orifices
- ink
- liquid
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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
- B41J2/145—Arrangement thereof
- B41J2/155—Arrangement thereof for line printing
Landscapes
- Particle Formation And Scattering Control In Inkjet Printers (AREA)
Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
超1女−法
本発明は、液体噴射記録ヘッド、より詳細には、バブル
ジェット型液体噴射記録ヘッドにおけるオリフィス部の
構造に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a liquid jet recording head, and more particularly to a structure of an orifice in a bubble jet liquid jet recording head.
従」句え権
ノンインバク1−記録法は、記録時における騒音の発生
が無視し得る程度に極めて小さいという点において、最
近関心を集めている。その中で、高速記録が可能であり
、而も所謂普通紙に特別の定着処理を必要とせずに記録
の行える所謂インフジエラ1へ記録法は極めて有力な記
録法であって、これまでにも様々な方式が提案され、改
良が加えられて商品化されたものもあれば、現在もなお
実用化への努力が続けられているものもある。The recording method has recently attracted attention because the noise generated during recording is so small that it can be ignored. Among these, the so-called Infusiera 1 recording method, which enables high-speed recording and can record on so-called plain paper without the need for special fixing processing, is an extremely powerful recording method, and has been used in various ways until now. Several methods have been proposed, some have been improved and commercialized, and others are still being worked on to put them into practical use.
この様なインクジェット記録法は、所謂インクと称され
る記録液体の小滴(droplet)を嬌翔させ、記録
部材に付着させて記録を行うものであって、この記録液
体の小滴の発生法及び発生された記録液小滴の飛翔方向
を制御する為の制御方法によって幾つかの方式に大別さ
れる。In this type of inkjet recording method, recording is performed by causing droplets of a recording liquid called ink to fly and adhere to a recording member, and the method of generating these recording liquid droplets is The method is roughly divided into several methods depending on the control method for controlling the flying direction of the generated recording liquid droplets.
先ず第1の方式は例えばUSP第3060429号明細
書に開示されているもの(Teletype方式)であ
って、記録液体の小滴の発生を静電吸引的に行い、発生
した記録液体小滴を記録信号に応じて電界制御し、記録
部材上に記録液体小滴を選択的に付着させて記録を行う
ものである。The first method is, for example, the one disclosed in USP No. 3,060,429 (Teletype method), in which droplets of recording liquid are generated by electrostatic attraction, and the generated droplets of recording liquid are used for recording. Recording is performed by controlling an electric field in accordance with a signal to selectively attach recording liquid droplets onto a recording member.
これに就いて、更に詳述すれば、ノズルと加速電極間に
電界を掛けて、−様に帯電した記録液体の小滴をノズル
より吐出させ、該吐出した記録液体の小満を記録信号に
応じて電気制御可能な様に構成されたxy偏向電極間を
飛翔させ、電界の強度変化によって選択的に小滴を記録
部材上に付着させて記録を行うものである。To explain this in more detail, an electric field is applied between the nozzle and the accelerating electrode to eject a negatively charged recording liquid droplet from the nozzle, and the droplets of the ejected recording liquid are adjusted according to the recording signal. The droplet is caused to fly between x and y deflection electrodes configured to be electrically controllable, and the droplet is selectively attached to the recording member by changing the intensity of the electric field to perform recording.
第2の方式は、例えばUSP第3596275号明細書
、USP第3298030号明細書等に開示されている
方式(Sweat:方式)であって、連ネ52振動発生
法によって4’+F電量の制御された記録液体の小滴を
発生させ、この発生された帯′1′[lの制御された小
滴を、−様の電界が掛けられている偏向電極間を飛翔さ
せることで、記録部材上に記録を行うものである。The second method is a method (Sweat method) disclosed in, for example, USP No. 3,596,275, USP No. 3,298,030, etc., in which the 4'+F electric charge is controlled by a connected 52 vibration generation method. The controlled droplets of the generated recording liquid are caused to fly between the deflection electrodes to which a −-like electric field is applied, onto the recording member. It is for recording.
具体的には、ピエゾ振動素子の付設されている記録ヘッ
ドを構成する一部であるノズルのオリフィス(吐出口)
の前に記録信号が印加されている様に構成した帯電電極
を所定距離だけ離して配置し、前記ピエゾ振動素子に一
定周波数の電気信号を印加することでピエゾ振動素子を
機械的に振動させ、前記吐出口より記録液体の小滴を吐
出させる。この時前記4’+F電電極によって吐出する
記録液体小滴には電荷が静電誘導され、小滴は記録信号
にノ16じた電荷量で帯′泄される。帯?ttJfの制
御された記録液体の小滴は、一定の電界が一様に掛けら
れている偏向電極間を飛翔する時、付加された’ftF
電量に応じて偏向を受け、記録信号を担う小滴のみが記
録部材上に付着し得る様にされている。Specifically, the orifice (discharge port) of a nozzle, which is a part of the recording head to which the piezo vibrating element is attached.
A charged electrode configured to have a recording signal applied thereto is arranged at a predetermined distance in front of the piezo vibrating element, and an electric signal of a constant frequency is applied to the piezo vibrating element to mechanically vibrate the piezo vibrating element, A small droplet of recording liquid is ejected from the ejection port. At this time, a charge is electrostatically induced in the recording liquid droplet ejected by the 4'+F electrode, and the droplet is charged with an amount of charge equal to the recording signal. band? When a droplet of recording liquid with a controlled ttJf flies between deflection electrodes to which a constant electric field is uniformly applied, an applied 'ftF
It is deflected according to the amount of electric charge so that only the droplet carrying the recording signal can be deposited on the recording member.
第3の方式は例えばUSP第34]6153号明細書に
開示されている方式(Hertz方式)であって、ノズ
ルとリング状の帯電電極間に電界を掛け、連続振動発生
法によって、記録液体の小滴を発生霧化させて記録する
方式である。即ちこの方式ではノズルと帯電゛1′I?
、極間に掛ける電界強度を記録信号に応じて変調するこ
とによって小滴の霧化状態を制御し、記録画像の階調性
を出して記録する。The third method is, for example, the method disclosed in USP No. 34]6153 (Hertz method), in which an electric field is applied between a nozzle and a ring-shaped charging electrode, and a continuous vibration generation method is used to generate recording liquid. This method records by generating small droplets and atomizing them. In other words, in this method, the nozzle and the charging ゛1'I?
By modulating the electric field strength applied between the electrodes according to the recording signal, the atomization state of the droplets is controlled, and the gradation of the recorded image is produced and recorded.
第4の方式は、例えばUSP第3747120号明細書
に開示されている方式(Stemme方式)で、この方
式は前記3つの方式とは根本的に原理が異なるものであ
る。The fourth method is, for example, the method disclosed in USP No. 3,747,120 (Stemme method), and this method is fundamentally different in principle from the above three methods.
即ち、前記3つの方式は、何れもノズルより吐出された
記録液体の小滴を、飛翔している途中で電気的に制御し
、記録信号を担った小滴を選択的に記録部材上に付着さ
せて記録を行うのに対して、このStemme方式は、
記録信号に応じて吐出口より記録液体の小滴を吐出飛翔
させて記録するものである。That is, in all three methods, the droplets of recording liquid ejected from the nozzle are electrically controlled while they are in flight, and the droplets carrying the recording signal are selectively attached to the recording member. In contrast, this Stemme method
Recording is performed by ejecting small droplets of recording liquid from an ejection port in response to a recording signal.
つまり、St、emme方式は、記録液体を吐出する吐
出口を有する記録ヘッドに付設されているピエゾ振動素
子に、′電気的な記録信号を印加し、この電気的記録信
号をピエゾ振動素子の機械的振動に変え、該機械的振動
に従って前記吐出口より記録液体の小滴を吐出飛翔させ
て記録部材に付着させることで記録を行うものである。In other words, in the St, emme method, an electric recording signal is applied to a piezoelectric vibrating element attached to a recording head having an ejection port for ejecting recording liquid, and this electric recording signal is transmitted to the piezoelectric vibrating element mechanically. According to the mechanical vibration, small droplets of recording liquid are ejected from the ejection port and attached to the recording member, thereby performing recording.
これ等、従来の4つの方式は各々に特長を有するもので
あるが、又、他方において解決され得る可き点が存在す
る。These four conventional methods each have their own advantages, but there are also points that can be solved in the other method.
即ち、前記第1から第3の方式は記録液体の小滴の発生
の直接的エネルギーが電気的エネルギーであり、又、小
満の偏向制御も電界制御である。That is, in the first to third methods, the direct energy for generating droplets of the recording liquid is electrical energy, and the deflection control of Komitsu is also electric field control.
その為、第1の方式は、構成上はシンプルであるが、小
滴の発生に高電圧を要し、又、記録ヘッドのマルチノズ
ル化が困難であるので高速記録には不向きである。Therefore, although the first method is simple in structure, it requires a high voltage to generate droplets, and it is difficult to use a multi-nozzle recording head, making it unsuitable for high-speed recording.
第2の方式は、記録ヘッドのマルチノズル化が可能で高
速記録に向くが、構成上複雑であり、又記録液体小滴の
電気的制御が高度で困難であること、記録部材上にサテ
ライトドツトが生じ易いこと等の問題点がある。The second method allows the recording head to have multiple nozzles and is suitable for high-speed recording, but it has a complicated structure, and the electrical control of recording liquid droplets is sophisticated and difficult, and satellite dots are placed on the recording member. There are problems such as easy occurrence of.
第3の方式は、記録液体小満を霧化することによって階
調性に優れた画像が記録され得る特長を有するが、他方
霧化状態の制御が困難であること、記録画像にカブリが
生ずること及び記録ヘッドのマルチノズル化が困難で、
高速記録には不向きであること等の諸問題点が存する。The third method has the advantage that an image with excellent gradation can be recorded by atomizing a small amount of recording liquid, but on the other hand, it is difficult to control the atomization state and fog occurs on the recorded image. And it is difficult to make the recording head multi-nozzle.
There are various problems such as being unsuitable for high-speed recording.
第4の方式は、第1乃至第3の方式に比べ利点を比較的
多く有する。即ち、構成上シンプルであること、オンデ
マンド(on−demand)で記録液体をノズルの吐
出口より吐出して記録を行う為に、第1乃至第3の方式
の様に吐出飛翔する小滴の中、画像の記録に要さなかっ
た小滴を回収することが不要であること及び第1乃至第
2の方式の様に、導H1性の記録液体を使用する必要性
がなく記録液体の物質上の自由度が大であること等の大
きな利点を有する。丙午ら、一方において、記録ヘッド
の加工上に問題があること、所望の共振数を有するピエ
ゾ振動素子の小型化が極めて困難であること等の理由か
ら記録ヘッドのマルチノズル化が難しく、又、ピエゾ振
動素子の機械的振動という機械的エネルギーによって記
録液体小滴の吐出飛翔を行うので高速記録には向かない
こと、等の欠点を有する。The fourth method has relatively many advantages compared to the first to third methods. In other words, the structure is simple, and since recording is performed by ejecting recording liquid from the ejection opening of the nozzle on-demand, it is possible to reduce the number of small droplets that fly as in the first to third methods. Second, it is not necessary to collect droplets that are not needed for recording an image, and unlike the first and second methods, there is no need to use H1 conductive recording liquid, and the material of the recording liquid is It has great advantages such as a large degree of freedom. On the other hand, it is difficult to make the recording head multi-nozzle because there are problems in processing the recording head, and it is extremely difficult to miniaturize the piezoelectric vibrating element having the desired resonance number. This method has drawbacks such as that it is not suitable for high-speed recording because the recording liquid droplets are ejected and ejected in flight using the mechanical energy of the mechanical vibration of the piezoelectric vibrating element.
更には、特開昭48−9622号公報(前記USP第3
747120号明細書に対応)には、変形例として、前
記のピエゾ振動素子等の手段による機械的振動エネルギ
ーを利用する代わりに熱エネルギーを利用することが記
載されている。Furthermore, Japanese Patent Application Laid-Open No. 48-9622 (the above-mentioned USP No. 3)
No. 747120 (corresponding to the specification) discloses, as a modification, the use of thermal energy instead of the mechanical vibration energy provided by means such as the piezo vibrating element.
即ち、上記公報には、圧力上昇を生じさせる蒸気を発生
する為に液体を直接加熱する加熱コイルをピエゾ振動素
子の代りの圧力上昇手段として使用する所謂バブルジェ
ットの液体噴射記録装置が記載されている。That is, the above-mentioned publication describes a so-called bubble jet liquid jet recording device that uses a heating coil that directly heats liquid as a pressure increasing means instead of a piezo vibrating element to generate steam that causes a pressure increase. There is.
しかし、上記公報には、圧力上昇手段としての加熱コイ
ルに通電して液体インクが出入りし得る口が一つしかな
い袋状のインク室(液室)内の液体インクを直接加熱し
て蒸気化することが記載されているに過ぎず、連続繰返
し液吐出を行う場合は、どの様に加熱すれば良いかは、
何等示唆されるところがない。加えて、加熱コイルが設
けられている位置は、液体インクの供給路から遥かに遠
い袋状液室の最深部に設けられているので、ヘッド構造
上複雑であるに加えて、高速での連続繰返し使用には、
不向きとなっている。However, in the above publication, the liquid ink in the bag-shaped ink chamber (liquid chamber), which has only one opening through which liquid ink can go in and out, is directly heated and vaporized by energizing the heating coil as a pressure increasing means. However, when discharging liquid continuously and repeatedly, it is not clear how to heat it.
There is nothing to suggest. In addition, the heating coil is located at the deepest part of the bag-shaped liquid chamber far from the liquid ink supply path, which makes the head structure complicated and requires continuous high-speed printing. For repeated use,
It is not suitable.
しかも、上記公報に記載の技術内容からでは、実用」二
重要である発生する熱で液吐出を行った後に次の液吐出
の準備状態を速やかに形成することは出来ない。Moreover, with the technical content described in the above-mentioned publication, it is not possible to quickly prepare for the next liquid discharge after discharging the liquid using the generated heat, which is of paramount importance in practical use.
このように従来法には、構成上、高速記録化上、記録ヘ
ッドのマルチノズル化」二、サテライトドツトの発生お
よび記録画像のカブリ発生等の点において一長一短があ
って、その長所を利する用途にしか適用し得ないという
制約が存在していた。As described above, conventional methods have advantages and disadvantages in terms of structure, high-speed recording, multi-nozzle recording heads, generation of satellite dots, and fogging of recorded images, etc., and there are applications that take advantage of these advantages. There was a restriction that it could only be applied to
また、特開昭55−107481号公報には、液室内に
導入される記録液体を、前記液室に連絡したオリフィス
から小滴として吐出、飛翔させ、この小滴の被記録紙面
への付着を以て記録を行なう液体噴射記録装置に於て、
少なくとも前記オリフィス周縁部が前記液体に対して親
和性を持つように処理されている記録ヘッドが提案され
ている。Furthermore, Japanese Patent Application Laid-Open No. 55-107481 discloses that the recording liquid introduced into the liquid chamber is ejected as small droplets from an orifice communicating with the liquid chamber, and the droplets are caused to adhere to the surface of the recording paper. In a liquid jet recording device that performs recording,
A recording head has been proposed in which at least the peripheral edge of the orifice is treated to have an affinity for the liquid.
しかし、オリフィス周縁部をal和性にすると、高密度
配列されたヘッドの場合、インク滴が吐出する際に、隣
接オリフィスからのインクもいっしょにひきずって(吐
出)飛翔することになり、ひきする時の影響で、噴射方
向が曲がったり、あるいは、ひきすった時のインクがサ
ナ941〜滴となって画質を乱す欠点がある。However, if the peripheral edge of the orifice is made alkaline, in the case of a head with a high density arrangement, when ink droplets are ejected, they will also drag (eject) ink from adjacent orifices, causing There is a drawback that the ejecting direction may be bent due to the influence of time, or the ink may become droplets when rubbed, disturbing the image quality.
」的
本発明は、上述のごとき実情に鑑みてなされたもので、
特に、バブルジェット型インクジェットのように高密度
配列(4orifices/mn+以上)可能なインク
ジェットにおいて、吐出時に隣接オリフィス間の相互干
渉が生じないようにすることを目的としてなされたもの
である。The present invention was made in view of the above-mentioned circumstances,
Particularly, in an inkjet that can be arranged in high density (4 orifices/mn+) such as a bubble jet inkjet, the purpose is to prevent mutual interference between adjacent orifices during ejection.
構 1又
本発明は、上記目的を達成するために、互いに近接配置
された複数個の吐出オリフィスを有し、各オリフィスに
連絡している室内に導入される記録液体を熱エネルギー
を利用することにより上記各オリフィスから小満として
吐出、飛翔させ、それら小滴の被記録面への付着をもっ
て記録を行なう液体噴射記録ヘッドにおいて、上記複数
個の吐出オリフィスのオリフィス開口寸法をd、隣接オ
リフィス縁の間隔をQとしたとき、4d>lであり、か
つ、前記吐出オリフィスの外側表面を撥水又は撥油処理
したことを特徴としたものである。Structure 1. In order to achieve the above object, the present invention has a plurality of ejection orifices arranged close to each other, and utilizes thermal energy for the recording liquid introduced into a chamber communicating with each orifice. In a liquid jet recording head which performs recording by ejecting and flying small droplets from each orifice and attaching the droplets to the recording surface, the orifice opening size of the plurality of ejection orifices is d, and the interval between adjacent orifice edges is When Q is 4d>l, and the outer surface of the discharge orifice is treated to be water or oil repellent.
以下、本発明の実施例に基づいて説明する。Hereinafter, the present invention will be explained based on examples.
本発明は、マルチオリフィス型インクジェット、とりわ
け、高密度配列(4orifices/mtn以上)が
可能なバブルジェット型マルチオリフィスヘッドに関す
るものである。従来、前述のようなオリフィス周縁部を
親和性にするようなインクジェットヘッドが知られてい
る。しかしながら、このようなヘッドにおいては、親和
性故に、オリフィス周縁部は、インクによってぬれてい
るため、ある1つのオリフィスからインク滴を吐出させ
た場合、その周囲のインクもいっしょに引きずって、飛
翔させ、サテライト滴を形成する原因となっており、あ
るいは、周縁部のインクぬれによってインク滴の噴射方
向が安定せず、高密度配列のヘットの場合に、同時に隣
接オリフィスから吐出させたインク滴が、飛翔中あるい
は吐出時に、併合するという欠点を有している。The present invention relates to a multi-orifice type inkjet, and particularly to a bubble-jet type multi-orifice head capable of high-density arrangement (4 orifices/mtn or more). Conventionally, inkjet heads have been known in which the peripheral edge of the orifice has affinity as described above. However, in such a head, the peripheral edge of the orifice is wetted by the ink due to affinity, so when an ink droplet is ejected from one orifice, the ink around it is dragged along with it, causing it to fly out. In the case of a head with a high density arrangement, ink droplets ejected from adjacent orifices at the same time may They have the disadvantage of merging during flight or during ejection.
本発明は、上記の点に鑑みなされたものであり、周縁部
のインクのひきずり、噴射方向の不安定、吐/B時ある
いは飛翔中の滴の併合等を生じさせないヘッドを提案す
るものである。The present invention has been made in view of the above points, and proposes a head that does not cause ink dragging on the periphery, instability in the ejection direction, or merging of droplets during ejection/B or during flight. .
ここで、実施例を挙げて本発明を更に詳細に説明する。Here, the present invention will be explained in more detail by giving examples.
先ず、本発明が適用されるインクジxツ1〜記録方式を
第4図によって概説しておく。なお、説明の便宜」二、
以下、シングルオリフィスの記録装置を例に採って説明
する。第4図に於て、導入管1より液室2内に導入され
た、一般に、インクと呼ばれる記録液体3は、前記液室
2に付設された電気・熱変換体4の通電発熱に応じて瞬
時に状態変化をおこす。なお、前記変換体4は、これに
接続した電極5□、5□を介した通電によって、熱的パ
ルス信号を発生するものである。このようにして、記録
液体3の状態変化によって、前記液体3には、作用力が
加わり、その結果、液体3がオリフィス6より小液滴7
として吐出・飛翔し、紙等の被記録部材10」―に付着
することによって記録が為される。First, the ink printing method 1 to the recording method to which the present invention is applied will be outlined with reference to FIG. For convenience of explanation, 2.
Hereinafter, a single orifice recording device will be explained as an example. In FIG. 4, a recording liquid 3, generally called ink, introduced into a liquid chamber 2 through an introduction pipe 1, is heated by electricity generated by an electric/thermal converter 4 attached to the liquid chamber 2. Causes instantaneous state changes. The converter 4 generates a thermal pulse signal by applying current through electrodes 5□, 5□ connected thereto. In this way, due to the change in the state of the recording liquid 3, an acting force is applied to said liquid 3, and as a result, the liquid 3 is moved from the orifice 6 to the small droplet 7.
Recording is performed by ejecting and flying the recording material and adhering to the recording material 10, such as paper.
変換体4は基板8上に設けられており記録入力に従って
電rX9の電圧が印加され、人力信号に従った変換体4
の発熱がなされ、人力信号に対応する記録が被記録部材
10上に飛来付着した小液滴7によって形成される。The converter 4 is provided on the substrate 8, and the voltage rX9 is applied according to the recording input, and the converter 4 according to the human input signal is applied.
Heat is generated, and a record corresponding to the human input signal is formed by the small droplets 7 flying and adhering to the recording member 10.
なお、オリフィス6より吐出されて飛翔する液滴7の大
きさ(径)は、情報として電気・熱変換体4に入力され
る電気エネルギー量、そこで変換された熱エネルギーの
記録液体3への伝達効率、電気・熱変換体の変換効率、
オリフィス6の径、液室2の内径、オリフィス6の位置
より変換体4までの距離、記録液体3に加えられる作用
力、作用を受ける液体3の量、記録液体3の比熱、熱伝
導率、沸点、蒸発潜熱等に依存して決まる。Note that the size (diameter) of the droplet 7 ejected from the orifice 6 and flying is the amount of electrical energy input to the electric/thermal converter 4 as information, and the transfer of the thermal energy converted there to the recording liquid 3. Efficiency, conversion efficiency of electrical/thermal converters,
The diameter of the orifice 6, the inner diameter of the liquid chamber 2, the distance from the position of the orifice 6 to the converter 4, the acting force applied to the recording liquid 3, the amount of the liquid 3 subjected to the action, the specific heat of the recording liquid 3, the thermal conductivity, Determined depending on boiling point, latent heat of vaporization, etc.
従って、これ等の要素の何れか1つ又は2つ以上を変化
させることにより、液滴7の大きさを容易に制御するこ
とができ、任意のドロップレット径、スポラ1〜径を以
て被記録部材10上に記録を為すことができる。Therefore, by changing any one or two or more of these factors, the size of the droplet 7 can be easily controlled, and the size of the droplet 7 can be easily controlled, and the size of the droplet 7 can be adjusted to any desired diameter on the recording member. A record can be made on 10.
因に、第4同に示した電気・熱変換体4としては、従来
、広く、感熱記録の分野に於て用いられる感熱印字ヘッ
ド(つまり、サーマル・ヘッド)を適用する。それらは
、作成方法、発熱抵抗体等の差異により、JIX膜ヘッ
ド、薄膜ヘッド、半導体ヘットに分類されるが、本発明
においてはそれらの全てが使用可能である。但し、特に
高速、高解像力の記録を行うときは、薄膜ヘッドを利用
するのが今のところ望ましい。Incidentally, as the electric/thermal converter 4 shown in No. 4, a thermal print head (that is, a thermal head) widely used in the field of thermal recording is applied. They are classified into JIX film heads, thin film heads, and semiconductor heads depending on the manufacturing method, heating resistor, etc., but all of them can be used in the present invention. However, it is currently preferable to use a thin film head, especially when performing high-speed, high-resolution recording.
又1本発明に於て用いる記録液体は、水、エタノール、
トルエン等を例とする主溶媒に、エチレングリコール等
を例とする湿潤剤、界面活性剤、及び各種染料等を溶解
或は分散させて作成される。Further, the recording liquid used in the present invention includes water, ethanol,
It is prepared by dissolving or dispersing a wetting agent such as ethylene glycol, a surfactant, various dyes, etc. in a main solvent such as toluene.
なお、オリフィスを詰らさないために、作成後フィルタ
ーで濾過したり、液室中にフィルタを設けたりする工夫
は既存のインクジェット記録法の場合と同様に有効なこ
とである。Note that in order to prevent clogging of the orifice, it is effective to filter the liquid with a filter after preparation or to provide a filter in the liquid chamber, as in the case of existing inkjet recording methods.
第1図は1本発明を適用したマルチオリフィスアレイ装
置の構成を説明する要部分解図で、微細粒子から成るA
Q203基板11上に7ζ熱ノnである5in2、ヒー
ター層12であるHfB、、電極層]3になるAQを順
次、薄膜形成技術により積層した後、選択エツチングに
より図示の様なパターンを作った。FIG. 1 is an exploded view of the main parts explaining the configuration of a multi-orifice array device to which the present invention is applied.
On the Q203 substrate 11, 5in2 which is 7ζ thermal n, HfB which is the heater layer 12, and AQ which is the electrode layer 3 were sequentially laminated by thin film formation technology, and then a pattern as shown in the figure was made by selective etching. .
本発明は、高密度配列の場合にその効果を発揮するもの
で、今、オリフィス16の開口寸法をd(オリフィスが
円の場合は、直径をさす)、隣接オリフィス縁の間隔を
Qとしたとき、4 d>lを満足する、つまり、高密度
に配列されたヘッドに適用される。上記のようなヘッド
において、本発明では、第2図に示すように、オリフィ
スの外側表面(斜線部)を撥水又は撥油処理してなる。The present invention exhibits its effects in the case of a high-density arrangement, and now, when the opening size of the orifice 16 is d (if the orifice is circular, it refers to the diameter), and the interval between adjacent orifice edges is Q. , 4 satisfies d>l, that is, it is applied to heads arranged in high density. In the head as described above, in the present invention, as shown in FIG. 2, the outer surface (shaded area) of the orifice is treated to be water or oil repellent.
前記の撥水あるいは撥油処理はあらかじめ製作されたヘ
ットを処理液(たとえば撥水処理の場合はシリコーン樹
脂のトルエン溶液、撥油処理の場合はアラビアゴム−リ
ン酸水溶液等)に浸せきするか、テフロン分散液でスプ
レー処理するか等の方法によって容易になされる。For the above-mentioned water or oil repellent treatment, a prefabricated head is immersed in a treatment solution (for example, a toluene solution of silicone resin for water repellent treatment, a gum arabic-phosphoric acid aqueous solution for oil repellent treatment, etc.), or This can be easily done by spraying with a Teflon dispersion or the like.
以下の第1表に実験結果を示す。第1表は、第3図の場
合のようなオリフィスプレートを用いた場合のものであ
る。なお、インクは水性インクであり、表面処理は撥水
処理である。又、ノズル形状は丸である。The experimental results are shown in Table 1 below. Table 1 is for the case where an orifice plate as in FIG. 3 is used. Note that the ink is a water-based ink, and the surface treatment is water repellent treatment. Further, the nozzle shape is round.
第1表
これより、4d−Q<Oの場合は、すべての場合におい
て、ジェットがつながることなく良好な結果が得られる
が、4d−fl<Oの時は、必ずしもいつも良好な結果
が得られるわけではないことがわかる。しかし、4d−
Q>Oの時であっても撥水処理を施してやれば、すへて
良好な結果が得第2表
のが歩留りよくヘッドを製作するうえで実用的である。Table 1: From this, when 4d-Q<O, good results are obtained in all cases without the jets connecting, but when 4d-fl<O, good results are not always obtained. It turns out that this is not the case. However, 4d-
Even when Q>O, if water repellent treatment is applied, very good results can be obtained, and the results shown in Table 2 are practical for producing heads with a high yield.
次に、第2表に第2図の場合のような流路の先端がその
ままオリフィスとなったいわゆるエツジシュータ−型の
場合のヘッドを用いて行なった実験結果を示す。第1表
の時との大きな違いは、ヘラ1−1とりわけオリフィス
部(ノズル部)がその製作方法によるのであるが、隣り
合うオリフィス同志が端部のふちの線によって互いに連
絡している点である。その他は第1表の場合と同じよう
に水性インクを使用、撥水処理も同じである。Next, Table 2 shows the results of an experiment conducted using a so-called edge shooter type head in which the tip of the flow path directly serves as an orifice, as in the case of FIG. The major difference from Table 1 is that the spatula 1-1, especially the orifice part (nozzle part), depends on the manufacturing method, but adjacent orifices communicate with each other by a line on the edge of the end. be. In other respects, water-based ink was used in the same manner as in Table 1, and the water-repellent treatment was also the same.
これより、第2図の場合のようなヘッドでは。From this, in a head like the case in FIG.
4d−flの正負にかかわらず、必ず撥水処理を行なわ
ないと良好な結果が得られないことがわかる。It can be seen that good results cannot be obtained unless water repellent treatment is performed regardless of whether 4d-fl is positive or negative.
これは、となり合うオリフィス同志の端部のふちの線に
よって互いに連絡しているため、ジェットがとなりにつ
ながりやすいためである。従って、本発明は、第3図の
ようなオリフィスにも効果を発揮するのはいうまでもな
く、第2図のようなオリフィスには特に効果を発揮する
。This is because adjacent orifices communicate with each other by the edge lines at their ends, making it easier for jets to connect to each other. Therefore, it goes without saying that the present invention is effective for orifices as shown in FIG. 3, and is particularly effective for orifices as shown in FIG.
本発明は、第3図に示すようなオリフィスプレート17
を第1図に示したようなヘッドの前面に取付けたような
構造のものにも適用できる。第2図の場合は、角形のオ
リフィスが、流路の溝15を有する蓋基板14と、発熱
体基板11をはりあわせて形成される。従って、オリフ
ィス縁を形成する輪郭の一部は、発熱体基板11の端部
のふちの線によって互いに連絡しており(つながってお
り)、オリフィス外側面において、その線をったってイ
ンクが各オリフィスすべてにぬれる状態になり、第33
図のようなオリフィスプレー1へより好ましくない。従
って、本発明は、第3図の場合に効果的であることはい
うまでもないが、第2図のように、物理的に(=発熱体
基板の端部のふちのMA18によって)、インクが連絡
しやすくなっているような場合に、特に効果的である。The present invention provides an orifice plate 17 as shown in FIG.
It can also be applied to a structure in which the head is attached to the front surface of the head as shown in FIG. In the case of FIG. 2, a rectangular orifice is formed by gluing a lid substrate 14 having a channel groove 15 and a heating element substrate 11 together. Therefore, a part of the contour forming the orifice edge is connected to each other by the edge line of the end of the heating element substrate 11, and ink flows along the line on the outer surface of the orifice to each orifice. It became wet all over, and the 33rd
It is less preferable to the orifice spray 1 as shown in the figure. Therefore, it goes without saying that the present invention is effective in the case shown in FIG. 3, but as shown in FIG. This is particularly effective if the person is easy to contact.
処果
以上の説明から明らかなように、本発明によると、晶密
度配列されたバブルジェッ1〜において、隣接オリフィ
ス間から吐出、飛翔されるインク滴がオリフィス面のイ
ンクぬれによって、吐出するときの噴射方向のまがりに
よって、併合したり、あるいは、ぬれによってインクを
ひきずってサテライ]・滴を発生するというようなこと
がなく、高画質が得られる。As is clear from the above description, according to the present invention, in the bubble jet 1~ with crystal density array, ink droplets ejected and flying from between adjacent orifices are ejected due to ink wetting on the orifice surface. High image quality can be obtained without the occurrence of merging due to directional deviations, or satellite droplets caused by dragging ink due to wetting.
第1図乃至第3図は、それぞれ本発明の詳細な説明する
ための要部構成図、第4図は、本発明が適用されるイン
クジェット記録装置の一例を説明するための構成図であ
る。
11.14・・・基板、12・・・発熱体、13・・・
電極。
15・・流路、16 ・オリフィス。
特許出願人 株式会社 リコー
第1図
第4図
第2図
第3図1 to 3 are main part configuration diagrams for explaining the present invention in detail, and FIG. 4 is a configuration diagram for explaining an example of an inkjet recording apparatus to which the present invention is applied. 11.14...Substrate, 12...Heating element, 13...
electrode. 15. Flow path, 16. Orifice. Patent applicant Ricoh Co., Ltd. Figure 1 Figure 4 Figure 2 Figure 3
Claims (1)
し、各オリフィスに連絡している室内に導入される記録
液体を熱エネルギーを利用することにより上記各オリフ
ィスから小滴として吐出、飛翔させ、それら小滴の被記
録面への付着をもって記録を行なう液体噴射記録ヘッド
において、上記複数個の吐出オリフィスのオリフィス開
口寸法をd、隣接オリフィス縁の間隔をlとしたとき、
4d>lであり、かつ、前記吐出オリフィスの外側表面
を撥水又は撥油処理したことを特徴とする液体噴射記録
ヘッド。1. Having a plurality of ejection orifices arranged close to each other, the recording liquid introduced into a chamber communicating with each orifice is ejected and made to fly as small droplets from each of the orifices by using thermal energy; In a liquid jet recording head that performs recording by adhering small droplets to a recording surface, when the orifice opening size of the plurality of ejection orifices is d, and the interval between adjacent orifice edges is l,
4d>l, and the outer surface of the ejection orifice is treated to be water-repellent or oil-repellent.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1056692A JPH0698765B2 (en) | 1988-03-29 | 1989-03-09 | Inkjet head |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63-75249 | 1988-03-29 | ||
| JP7524988 | 1988-03-29 | ||
| JP1056692A JPH0698765B2 (en) | 1988-03-29 | 1989-03-09 | Inkjet head |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH021320A true JPH021320A (en) | 1990-01-05 |
| JPH0698765B2 JPH0698765B2 (en) | 1994-12-07 |
Family
ID=26397672
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1056692A Expired - Lifetime JPH0698765B2 (en) | 1988-03-29 | 1989-03-09 | Inkjet head |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0698765B2 (en) |
Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JPH02187356A (en) * | 1989-01-13 | 1990-07-23 | Canon Inc | Discharge port plate for ink jet recording head, manufacture thereof, and ink jet recording head with same plate |
-
1989
- 1989-03-09 JP JP1056692A patent/JPH0698765B2/en not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (9)
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0698765B2 (en) | 1994-12-07 |
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