JPH05208496A - インクジェット式印字ヘッド - Google Patents
インクジェット式印字ヘッドInfo
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- JPH05208496A JPH05208496A JP4042221A JP4222192A JPH05208496A JP H05208496 A JPH05208496 A JP H05208496A JP 4042221 A JP4042221 A JP 4042221A JP 4222192 A JP4222192 A JP 4222192A JP H05208496 A JPH05208496 A JP H05208496A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- heater
- electrodes
- print head
- bubble
- ink jet
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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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
- B41J2/14032—Structure of the pressure chamber
- B41J2/14056—Plural heating elements per ink chamber
-
- 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
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- 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
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- B41J2/14072—Electrical connections, e.g. details on electrodes, connecting the chip to the outside...
Landscapes
- Fax Reproducing Arrangements (AREA)
- Particle Formation And Scattering Control In Inkjet Printers (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 発生するバブルの大きさを簡単かつ自動的に
変化させることができるようにして、印字されるドット
の大きさを容易に可変とし、中間調画像を簡単かつ画像
品質良く表現できるようにする。 【構成】 ヒータ９の一端をコモン線１４に接続し、該
ヒータの一端と他端との間に互いに間隔をおいて複数の
電極１０・１０ａ・１０ｂ・１０ｃを設け、これら電極
をスイッチング手段に接続し、電極を選択することでバ
ブルの大きさを段階的に調整できるようにする。
変化させることができるようにして、印字されるドット
の大きさを容易に可変とし、中間調画像を簡単かつ画像
品質良く表現できるようにする。 【構成】 ヒータ９の一端をコモン線１４に接続し、該
ヒータの一端と他端との間に互いに間隔をおいて複数の
電極１０・１０ａ・１０ｂ・１０ｃを設け、これら電極
をスイッチング手段に接続し、電極を選択することでバ
ブルの大きさを段階的に調整できるようにする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ヒータによる加熱でバ
ブルを発生させてインクを吐出するインクジェット式印
字ヘッドに関する。
ブルを発生させてインクを吐出するインクジェット式印
字ヘッドに関する。
【０００２】
【従来の技術】図７に、従来のこの種の印字ヘッドを示
す。同図において、１はセラミックで構成された天板、
２はアルミ板からなるベースプレート、３はこれら天板
１とベースプレート２間で接着を行うための接着部材
層、４はホトリゾグラフィーにより形成された複数のノ
ズル部で、全ノズル部４はその後端で共通の液室５と連
通している。６はヒータ部で、ベースプレート２上に絶
縁部材７・８を形成し、その上にヒータ９を各ノズル部
４に対応して形成している。更に、ヒータ９に通電する
ための電極１０が形成され、またヒータ９上には、該ヒ
ータ９とインクとの接触による酸化を防止するための酸
化防止膜１１、その上に、バブル（気泡）が潰れる力か
らヒータ９を保護するためのキャビテーション保護膜１
２、更にその上に絶縁膜１３が形成されている。
す。同図において、１はセラミックで構成された天板、
２はアルミ板からなるベースプレート、３はこれら天板
１とベースプレート２間で接着を行うための接着部材
層、４はホトリゾグラフィーにより形成された複数のノ
ズル部で、全ノズル部４はその後端で共通の液室５と連
通している。６はヒータ部で、ベースプレート２上に絶
縁部材７・８を形成し、その上にヒータ９を各ノズル部
４に対応して形成している。更に、ヒータ９に通電する
ための電極１０が形成され、またヒータ９上には、該ヒ
ータ９とインクとの接触による酸化を防止するための酸
化防止膜１１、その上に、バブル（気泡）が潰れる力か
らヒータ９を保護するためのキャビテーション保護膜１
２、更にその上に絶縁膜１３が形成されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】従来の印字ヘッドで
は、各ヒータ９ごとの電極１０はそれぞれ１個であり、
このように構成された印字ヘッドでは、発生するバブル
の大きさは、ヒータ９に印加する電圧によって制御でき
なく、ヒータ９のサイズとノズル部４の構造によって決
定される。
は、各ヒータ９ごとの電極１０はそれぞれ１個であり、
このように構成された印字ヘッドでは、発生するバブル
の大きさは、ヒータ９に印加する電圧によって制御でき
なく、ヒータ９のサイズとノズル部４の構造によって決
定される。
【０００４】従って、この印字ヘッドを用いて中間調画
像を表現しようとした場合、マトリックス構成の面積階
調によって表現しなければならなかった。例えば、印字
ヘッドの解像度を３００ｄｐｉとし、図８に示すように
８×８のマトリックスにより中間調を表現しようとした
場合、表現可能な階調数は６４階調であるが、解像度は
８分の１に低下し、画像品質として満足できるものが得
られなかった。
像を表現しようとした場合、マトリックス構成の面積階
調によって表現しなければならなかった。例えば、印字
ヘッドの解像度を３００ｄｐｉとし、図８に示すように
８×８のマトリックスにより中間調を表現しようとした
場合、表現可能な階調数は６４階調であるが、解像度は
８分の１に低下し、画像品質として満足できるものが得
られなかった。
【０００５】本発明は、発生するバブルの大きさはヒー
タの大きさにより左右されるという特性に着目し、バブ
ルの大きさを簡単かつ自動的に変化させることができる
ようにして、印字されるドットの大きさを容易に可変と
し、中間調画像を画像品質良く表現できるようにしたも
のである。
タの大きさにより左右されるという特性に着目し、バブ
ルの大きさを簡単かつ自動的に変化させることができる
ようにして、印字されるドットの大きさを容易に可変と
し、中間調画像を画像品質良く表現できるようにしたも
のである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明による印字ヘッド
では、ヒータに複数の電極を設けて該ヒータの通電長さ
を数段階に分割できるようにしたものである。例えば、
ヒータの一端をコモン線に接続し、該ヒータの一端と他
端との間に互いに間隔をおいて複数の電極を設け、これ
ら電極をスイッチング手段に接続し、該スイッチング手
段で複数の電極の任意の１つを選択することにより、電
極とコモン線との間におけるヒータの通電長さを段階的
に可変とする。
では、ヒータに複数の電極を設けて該ヒータの通電長さ
を数段階に分割できるようにしたものである。例えば、
ヒータの一端をコモン線に接続し、該ヒータの一端と他
端との間に互いに間隔をおいて複数の電極を設け、これ
ら電極をスイッチング手段に接続し、該スイッチング手
段で複数の電極の任意の１つを選択することにより、電
極とコモン線との間におけるヒータの通電長さを段階的
に可変とする。
【０００７】
【作用】ヒータは、その発熱面積を複数の電極によって
数段階に分割された状態となり、電極を選択することで
バブルの大きさを段階的に調整できることになる。
数段階に分割された状態となり、電極を選択することで
バブルの大きさを段階的に調整できることになる。
【０００８】
【実施例】次に、本発明の一実施例を図面に従い詳細に
説明する。図１に、本発明の一例の印字ヘッドの断面構
造を示す。この例における印字ヘッドの断面構造につい
ては図７に示した従来例と同じであり、１はセラミック
で構成された天板、２はアルミ板からなるベースプレー
ト、３はこれら天板１とベースプレート２間で接着を行
うための接着部材層、４はホトリゾグラフィーにより形
成された複数のノズル部で、全ノズル部４はその後端で
共通の液室５と連通している。６はヒータ部で、ベース
プレート２上に絶縁部材７・８を形成し、その上にＨｆ
Ｂ2からなるヒータ９を各ノズル部４に対応して形成し
ている。更に、各ヒータ９ごとに通電するために、各ヒ
ータ９の端部にアルミ板よりなる電極１０が形成され、
またヒータ９上には、該ヒータ９とインクとの接触によ
る酸化を防止するため、レジンからなる酸化防止膜１
１、その上に、バブルが潰れる力からヒータ９を保護す
るためのＴａからなるキャビテーション保護膜１２、更
にその上にＳiＯからなる絶縁膜１３が形成されてい
る。
説明する。図１に、本発明の一例の印字ヘッドの断面構
造を示す。この例における印字ヘッドの断面構造につい
ては図７に示した従来例と同じであり、１はセラミック
で構成された天板、２はアルミ板からなるベースプレー
ト、３はこれら天板１とベースプレート２間で接着を行
うための接着部材層、４はホトリゾグラフィーにより形
成された複数のノズル部で、全ノズル部４はその後端で
共通の液室５と連通している。６はヒータ部で、ベース
プレート２上に絶縁部材７・８を形成し、その上にＨｆ
Ｂ2からなるヒータ９を各ノズル部４に対応して形成し
ている。更に、各ヒータ９ごとに通電するために、各ヒ
ータ９の端部にアルミ板よりなる電極１０が形成され、
またヒータ９上には、該ヒータ９とインクとの接触によ
る酸化を防止するため、レジンからなる酸化防止膜１
１、その上に、バブルが潰れる力からヒータ９を保護す
るためのＴａからなるキャビテーション保護膜１２、更
にその上にＳiＯからなる絶縁膜１３が形成されてい
る。
【０００９】本発明では、各ヒータ９の電極構造が従来
と相違しており、図２に２つの並列するヒータ９の平面
構成を示す。各ヒータ９の一端は全ヒータ９に共通の電
極であるコモン線１４に接続されている。各ヒータ９に
は、その他端に上記電極１０が設けられているほか、中
間部に、例えば３つの電極１０ａ・１０ｂ・１０ｃが、
互いにヒータ９の長手方向に間隔をおいて設けられてい
る。
と相違しており、図２に２つの並列するヒータ９の平面
構成を示す。各ヒータ９の一端は全ヒータ９に共通の電
極であるコモン線１４に接続されている。各ヒータ９に
は、その他端に上記電極１０が設けられているほか、中
間部に、例えば３つの電極１０ａ・１０ｂ・１０ｃが、
互いにヒータ９の長手方向に間隔をおいて設けられてい
る。
【００１０】図３はこのような構造を等価回路にして表
したもので、各ヒータ９の電極１０・１０ａ・１０ｂ・
１０ｃは、これらを選択するためのスイッチング素子１
５に接続されている。コモン線１４を基準として、ヒー
タ９と電極１０・１０ａ・１０ｂ・１０ｃとの接続点の
位置は、１０ｃ・１０ｂ・１０ａ・１０の順で遠くなる
ため、ヒータ９の発熱する範囲は電極１０・１０ａ・１
０ｂ・１０ｃの位置にほぼ一致し、スイッチング素子１
５で電極１０を選択したときがヒータ９の発熱面積が最
も大きく、次に１０ａ・１０ｂ・１０ｃの順序で発熱面
積が段階的に小さくなる。よって、スイッチング素子１
５で電極１０・１０ａ・１０ｂ・１０ｃを選択すること
により、発生するバブルの大きさを段階的に変えること
ができる。
したもので、各ヒータ９の電極１０・１０ａ・１０ｂ・
１０ｃは、これらを選択するためのスイッチング素子１
５に接続されている。コモン線１４を基準として、ヒー
タ９と電極１０・１０ａ・１０ｂ・１０ｃとの接続点の
位置は、１０ｃ・１０ｂ・１０ａ・１０の順で遠くなる
ため、ヒータ９の発熱する範囲は電極１０・１０ａ・１
０ｂ・１０ｃの位置にほぼ一致し、スイッチング素子１
５で電極１０を選択したときがヒータ９の発熱面積が最
も大きく、次に１０ａ・１０ｂ・１０ｃの順序で発熱面
積が段階的に小さくなる。よって、スイッチング素子１
５で電極１０・１０ａ・１０ｂ・１０ｃを選択すること
により、発生するバブルの大きさを段階的に変えること
ができる。
【００１１】図４に、ヒータ９の加熱によるバブル発生
からインクがノズル部４より吐出されるまでの過程を示
す。ヒータ９の熱時定数は小さいため、電流が流れると
急速に温度が上昇する。いま、電極１０ｂが選択された
とすると、ヒータ９においては主にコモン線１４と電極
１０ｂとの間に電流が流れ、この範囲が高温となってそ
の高温部分に同図（Ａ）に示すように多数の核気泡３０
が発生する。（Ｂ）のように核気泡３０が合体して膜気
泡３１となり、これが成長して（Ｃ）のようにインク滴
３２がノズル部４の先端から突出し始める。周囲のイン
ク３３により熱を奪われてインク滴３２が（Ｄ）のよう
に収縮し、その慣性力によりインク滴３２がノズル部４
の先端から（Ｅ）のように飛び出し、記録紙３４に衝突
する。一方、膜気泡３１は、次のヒータ加熱のためのパ
ルス入力までに完全に消滅する。
からインクがノズル部４より吐出されるまでの過程を示
す。ヒータ９の熱時定数は小さいため、電流が流れると
急速に温度が上昇する。いま、電極１０ｂが選択された
とすると、ヒータ９においては主にコモン線１４と電極
１０ｂとの間に電流が流れ、この範囲が高温となってそ
の高温部分に同図（Ａ）に示すように多数の核気泡３０
が発生する。（Ｂ）のように核気泡３０が合体して膜気
泡３１となり、これが成長して（Ｃ）のようにインク滴
３２がノズル部４の先端から突出し始める。周囲のイン
ク３３により熱を奪われてインク滴３２が（Ｄ）のよう
に収縮し、その慣性力によりインク滴３２がノズル部４
の先端から（Ｅ）のように飛び出し、記録紙３４に衝突
する。一方、膜気泡３１は、次のヒータ加熱のためのパ
ルス入力までに完全に消滅する。
【００１２】よって、各ヒータ９において４つの電極１
０・１０ａ・１０ｂ・１０ｃを選択することにより、印
字されるドットの径は、図５に示すように４段階に変化
することになる。
０・１０ａ・１０ｂ・１０ｃを選択することにより、印
字されるドットの径は、図５に示すように４段階に変化
することになる。
【００１３】従って、このように構成された印字ヘッド
により、中間調を表現、例えば印字ヘッドの解像度を３
００ｄｐｉとし、６４階調を表現する場合には、図６に
示すように４×４のマトリックスで表現可能である。す
なわち、４×４×４＝６４階調となる。この場合、実際
の解像度は３００／４＝７５ｄｐｉとなり、階調数及び
解像度とも満足できる画質を達成できる。
により、中間調を表現、例えば印字ヘッドの解像度を３
００ｄｐｉとし、６４階調を表現する場合には、図６に
示すように４×４のマトリックスで表現可能である。す
なわち、４×４×４＝６４階調となる。この場合、実際
の解像度は３００／４＝７５ｄｐｉとなり、階調数及び
解像度とも満足できる画質を達成できる。
【００１４】
【発明の効果】本発明によれば、ヒータの電極を選択す
ることにより、発生するバブルの大きさを段階的に変化
させることができる。つまり、ヒータの電極を選択する
という簡単な制御で、印字されるドットの径を段階的に
変化させることができるので、中間調画像を簡単にかつ
画像品質良く表現できる。
ることにより、発生するバブルの大きさを段階的に変化
させることができる。つまり、ヒータの電極を選択する
という簡単な制御で、印字されるドットの径を段階的に
変化させることができるので、中間調画像を簡単にかつ
画像品質良く表現できる。
【図１】本発明による印字ヘッドの断面構造を示す斜視
図である。
図である。
【図２】同印字ヘッドにおけるヒータの平面構成図であ
る。
る。
【図３】同上の等価回路図である。
【図４】ヒータの加熱によるバブル発生からインクがノ
ズル部より吐出されるまでの過程を示す動作説明図であ
る。
ズル部より吐出されるまでの過程を示す動作説明図であ
る。
【図５】印字されるドットの径が段階的に変化すること
を示す図である。
を示す図である。
【図６】本発明による印字ヘッドにより４×４のドット
マトリックスで６４階調表現する例を示す図である。
マトリックスで６４階調表現する例を示す図である。
【図７】従来の印字ヘッドの断面構造を示す斜視図であ
る。
る。
【図８】従来の印字ヘッドにより８×８のドットマトリ
ックスで６４階調表現する例を示す図である。
ックスで６４階調表現する例を示す図である。
９ ヒータ １０・１０ａ・１０ｂ・１０ｃ 電極 １４ コモン線 １５ スイッチング素子
Claims (2)
- 【請求項１】 ヒータによる加熱でバブルを発生させて
インクを吐出するインクジェット式印字ヘッドにおい
て、前記ヒータに複数の電極を設けて該ヒータの通電長
さを数段階に分割したことを特徴とする、インクジェッ
ト式印字ヘッド。 - 【請求項２】 前記ヒータの一端をコモン線に接続し、
該ヒータの一端と他端との間に互いに間隔をおいて複数
の電極を設け、これら電極をスイッチング手段に接続し
たことを特徴とする、請求項１に記載のインクジェット
式印字ヘッド。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4042221A JPH05208496A (ja) | 1992-01-31 | 1992-01-31 | インクジェット式印字ヘッド |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4042221A JPH05208496A (ja) | 1992-01-31 | 1992-01-31 | インクジェット式印字ヘッド |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05208496A true JPH05208496A (ja) | 1993-08-20 |
Family
ID=12629987
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4042221A Pending JPH05208496A (ja) | 1992-01-31 | 1992-01-31 | インクジェット式印字ヘッド |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05208496A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0855277A3 (en) * | 1997-01-24 | 1999-06-16 | Lexmark International, Inc. | Ink jet printhead for dropsize modulation |
| US7431430B2 (en) | 2002-10-08 | 2008-10-07 | Sony Corporation | Liquid ejecting head having selectively controlled heat-energy evolving element regions |
| US7465031B2 (en) | 2003-10-10 | 2008-12-16 | Sony Corporation | Liquid-ejection apparatus |
| JP2015202644A (ja) * | 2014-04-15 | 2015-11-16 | キヤノン株式会社 | 記録素子基板及び液体吐出装置 |
-
1992
- 1992-01-31 JP JP4042221A patent/JPH05208496A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0855277A3 (en) * | 1997-01-24 | 1999-06-16 | Lexmark International, Inc. | Ink jet printhead for dropsize modulation |
| US6020905A (en) * | 1997-01-24 | 2000-02-01 | Lexmark International, Inc. | Ink jet printhead for drop size modulation |
| US6079811A (en) * | 1997-01-24 | 2000-06-27 | Lexmark International, Inc. | Ink jet printhead having a unitary actuator with a plurality of active sections |
| US7431430B2 (en) | 2002-10-08 | 2008-10-07 | Sony Corporation | Liquid ejecting head having selectively controlled heat-energy evolving element regions |
| KR101016528B1 (ko) * | 2002-10-08 | 2011-02-24 | 소니 주식회사 | 액체 토출 헤드 및 액체 토출 장치 |
| US7465031B2 (en) | 2003-10-10 | 2008-12-16 | Sony Corporation | Liquid-ejection apparatus |
| JP2015202644A (ja) * | 2014-04-15 | 2015-11-16 | キヤノン株式会社 | 記録素子基板及び液体吐出装置 |
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