JPH06182990A - サーマル・インクジェット・プリントヘッドとそのプリント方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】室温で固体インクを維持することができ、ウォ
ームアップの短いサーマル・インクジェット・プリント
ヘッド。 【構成】本発明は、プリント・コマンドを受信するまで
固体インク供給源を室温で維持し、熱を運搬する熱伝導
体なしで、インク供給源の大きな表面に対して分配され
た熱を迅速に与えることができるメルト・オン・デマン
ド型のプリントヘッドである。固体インクの部分が融解
し、小滴噴射器まで移動する。この小滴噴射器は、プリ
ント・コマンドを受信した数秒以内に媒体に向かってイ
ンク小滴を噴射する。本発明では、固体インク供給源
と、その近くに配置された小滴噴射器と迅速に加熱され
る固体インク供給源の大きな表面付近に設けられた薄膜
固体インク加熱器を備えている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、一般に、サーマル・イ
ンクジェット・プリットヘッドに関し、更に詳細には、
固体インク(solid ink) を使用するサーマル・インクジ
ェット・プリントヘッドに関するものである。

【０００２】

【従来技術とその問題点】サーマル・インクジェット・
プリントヘッドは広く受け入れられている。「Output H
ardcopy Devices 」(1988 年 Academic Press (San Die
go) 出版、R.C.Durbeck, S. Sherr 編集) の第１３章
「インクジェット・デバイス」や米国特許４，４９０，
７２８号、４，３１３，６８４号において、このような
プリンタが述べられている。サーマル・インクジェット
・プリントヘッドは、高品質のプリントを形成し、コン
パクトで携帯可能で、更に、インクだけが紙と衝突する
ので、迅速ではあるが、静かにプリントをおこなう。典
型的なサーマル・インクジェット・プリントヘッドに
は、液体インク（即ち、溶媒に溶解する又は分散した着
色剤を含むインク）が用いられる。精密に形成されたノ
ズルのアレイを備え、各ノズルはインク貯めから液体イ
ンクを受け取るチャンバを備えている。各チャンバは、
サーマル・インクジェット噴射抵抗器で知られている薄
膜抵抗体を有する。この薄膜抵抗体はノズルと対向する
位置に設けられ、抵抗体とノズルの間にインクが貯めら
れる。電気プリント・パルスがサーマル・インクジェッ
ト噴射抵抗器を加熱すると、サーマル・インクジェット
噴射抵抗器と隣接するインクのわずかな部分が気化し、
インクの小滴がプリントヘッドから噴射される。ノズル
は、ドット・マトリックス・パターンを形成するように
適切に配列される。各ノズルの操作を適切に連続してお
こなうことにより、プリントヘッドが紙面上を通過する
につれて紙にキャラクタ又はイメージがプリントされ
る。

【０００３】液体インクは多くの欠点を有している。そ
の一つは、カラー・プリントに際して、スループット
（即ち、プリントヘッドが１ページをプリントする速
度）が低下することである。インクが乾燥する前に生じ
る色のにじみ(bleeding)を減少させるために、プリント
ヘッドは低速でプリントするか、当該ページを複数回横
断して移動しなければならない。全ての色を同時にプリ
ントするシングルパス(single pass) プリントが可能で
あれば、プリンタのスループットは画期的に改良される
はずである。

【０００４】この他の、液体インクの欠点としては、表
面張力が小さいこととひろがり(spreading) が大きいこ
とが挙げられる。インクは紙の繊維に沿ってウィック(w
ick)が生じ、ドットを形成する。ドットの大きさは媒体
の種類によって異なり、高度のフェザーリング(feather
ing)が生じる。ひろがりの度合は、インク小滴が媒体に
接触する角度、媒体の湿潤性およびインクから溶媒が蒸
発する速度に依存する。このようなフェザーリングはプ
リントの品質を低下させる。いくつかのサーマル・イン
クジェット・プリントヘッドでは、フェザーリングを減
少させるために、粘土でコーティングした紙を使用す
る。このような紙は外観および感触共に高級紙と異なら
ないが、普通紙ではなく、容易に入手することができな
い。液体インクは、表面張力を大きくし、ひろがりを小
さくすることにより、フェザーリング及びドット・サイ
ズの媒体依存性を小さくすることが可能であるが、液体
インクにこのような特性を持たせると、その代償として
プリントヘッドのスループットが低下する。従って、液
体インクは、プリントヘッドのスループットを低下させ
るかプリントされたドットに高度なフェザーリングがみ
られ、プリント媒体にその大きさが依存することにな
る。

【０００５】固体インクは、マルチパス(multi-pass)カ
ラー・プリント、ドット・サイズの媒体への依存性及び
フェザーリングの問題を回避することができる。固体イ
ンクは液体状で用紙へ衝突し、直ちに濃縮する。インク
小滴が濃縮すると、他のインク小滴とは混ざらないの
で、プリントヘッドが１回通過するだけで異なる色をプ
リントすることができる。ドット・サイズは媒体に影響
されず、インクの濃縮特性に依存する。紙への固体イン
クの浸透が正確に制御されるので、インク・ドットのフ
ェザーリングは発生しない。固体インクの他の利点は、
その濃縮特性を使用温度によって決定できることであ
る。インクの濃縮特性を制御することにより、ひろがり
の度合、プリント媒体上にとどまる度合、プリント媒体
中に浸透する度合、色の異なるドットが混合する度合及
びエッジ部分の精鋭度を制御することができる。コント
ラストが強化されることも固体インクのさらに別の利点
である。以上のように、固体インクを用いることによ
り、プリンタのスループットが増加し、プリントの品質
を向上させるという利点を得る。固体インクでは、ドッ
トのサイズがプリント媒体に影響されず、プリントのコ
ントラストが向上し、設計者に良好なインクの制御を与
えることが可能になる。

【０００６】既存の固形インクを使用するサーマル・イ
ンクジェット・プリントヘッドは、プリントを開始する
前に多量のインク（即ち、固体インクの大きい粒(pelle
t)）を融解し、インクを融解するために局部的に配置さ
れた加熱源を使用するので、長時間のウォームアップ・
サイクルを有している。局部配置された加熱源は、一点
または小さな面積において熱を発生する。インク供給源
に熱を伝達するために、例えば、金属またはヒートパイ
プのような熱導体を必要とする。局部配置された加熱源
および熱導体によって、質量およびプリントヘッドの熱
容量を増加させる。これにより、プリントヘッドのウォ
ームアップ時間を長くし、インクを融解するために必要
な熱量を増加させ、加熱器を駆動するための電力費を増
加させる。

【０００７】既存の固体インクを用いるサーマル・イン
クジェット・プリントヘッドのウォームアップ時間は３
０分ぐらいである。これは、ほどんどのユーザが受け入
れられない。プリントヘッドがアイドリング状態である
場合、温度を上昇させたインクを蓄積させることによっ
て遅延時間は６０秒まで短縮できるが、多くのユーザ
は、この程度の遅延も受け入れることができない。この
短縮された遅延が受け入れられるとしても、インクを高
い温度に保持することはインク劣化の原因となり、その
結果、ノズルが詰まり、例えば、ノズルの拭きとり等の
整備作業が必要となり、プリントの品質を低下させ、プ
リントヘッド及びインクの両方の材料および設計に厳格
な必要条件を課し、さらにコストを上昇させる。

【０００８】

【発明の目的】前述の理由により、室温で固体インクを
貯蔵し、プリント・コマンドを受信した後２、３秒後に
プリントを開始できる固体インクのためのサーマル・イ
ンクジェット・プリントヘッドは多くの利点を有する。
本発明はの目的はこれら及びその他の利点を有するメル
ト・オン・デマンド型のサーマル・インクジェット・プ
リンットのための方法および装置を提供することにあ
る。

【０００９】

【発明の概要】本発明に係るメルト・オン・デマンド型
プリントヘッドは、プリント・コマンドを受信するま
で、固体インク供給源全体を室温に維持し、インク供給
源の大きい表面積にわたって分配された熱(distributed
heat)を迅速に供給する。固体インクの一部が融解し、
プリントヘッドがプリント・コマンドを受信すると、数
秒以内にインク小滴を媒体に向けて噴射する小滴噴射器
(drop ejector)へ移動する。メルト・オン・デマンド型
サーマル・インクジェット・プリントヘッドは、固体イ
ンク供給源、固体インク供給源付近に配置された小滴噴
射器及び急速に加熱される固体インク供給源の大きい表
面付近に配置された薄膜固体インク加熱器を有する。分
配された熱をインク供給源の大きい表面積に供給する薄
膜固体インク加熱器はスタンドアローン型の装置でも、
小滴噴射器等のプリントヘッド内の別個の装置であって
もよい。小滴噴射器の一部である場合、加熱器専用の特
殊な目的の薄膜層であるか、付加的な目的に対して用い
られる薄膜層全体であるか、サーマル・インクジェット
加熱抵抗器及び導体等の他の部品を備えたエッチング加
工した薄膜層の一部であってもよい。

【００１０】本発明におけるプリントヘッドは、固体イ
ンク供給源全体を室温において貯蔵することが可能であ
り、プリント・コマンドを受信して、数秒間以内にプリ
ントを開始することができるので、本発明はサーマル・
インクジェット・プリントの現行技術における重要な進
歩を意味する。本発明は、主として、熱を伝達するため
の熱導体の助けがなくても、固体インク供給源の大きい
表面積に熱を供給する薄膜固体インク加熱器によって達
成される。薄膜の固体インク加熱器は質量が小さく、し
かも熱導体なしに迅速にその動作温度に到達し、固体イ
ンク供給源の大きい表面積を急速に加熱する質量および
熱容量が小さい加熱器を得ることができる。このよう
に、プリントヘッドは堅固なインクを長時間にわたって
固体インクを高温度に加熱せずに、プリント・コマンド
を受信して後、数秒間以内にプリントを開始することが
できる。

【００１１】加えて、他の固体インク加熱器を用いては
実際的に現実不可能なプリントヘッドが本発明によって
現実可能となる。１行全体を一度にプリントすることが
できるので、１ページ幅アレイ(page-wide array) のプ
リント要素が望まれる。１ページ幅全体アレイを備える
従来の固体インクのサーマル・インクジェット・プリン
トヘッドでは、そのウォームアップ・サイクルにおいて
一般の壁ソケットの出力を超過する電力が要求されるこ
とがある。本発明に係る１ページのサーマル・インクジ
ェット・プリントヘッドは、使用する薄膜固体インク加
熱器の質量および熱容量が小さく、プリントヘッドの消
費電力が軽減されるので、一般の電源ソケットによって
供給される電力で作動可能である。

【００１２】本願発明の利点と特徴は、以下の図面に基
づく詳細な説明より当業者にとって理解できることは明
らかである。図１は、メルト・オン・デマンド型のサー
マル・インクジェット・プリントヘッドの好適な一実施
例２０を示している。プリントヘッドは、ハウジング２
２、固体インク供給源２４、融解インク層２６を備え、
薄膜状の固体インク供給加熱器３８を有する小滴噴射組
立体（ｄｒｏｐ ｅｊｅｃｔｏｒ ａｓｓｅｍｂｌｙ）
２８を備えている。固体インク供給源２４は小滴噴射器
組立体２８の上部に配置される。好滴な実施例では、使
用される固体インクは、例えば、ステアリン酸等の室温
以上の温度で融解するワックス（ろう）タイプのインク
である。薄膜固体インク加熱器３８は、固体インク供給
源２４の底部に分配された熱を急速に供給する。固体イ
ンク供給源２４の底部に近接したインクは融解し、融解
したインク２６の層を形成する。このインクの温度が約
１００°Ｃに到達し、インク層の厚さが２ｍｍとなる
時、融解したインクは、入力ポート３０を通って噴射チ
ャンバ（ｆｉｒｉｎｇ ｃｈａｍｂｅｒ）３２に移動
し、ここで、抵抗器３４によって加熱され、ノズル３６
から媒体（即ち、プリントされたキャラクタがその上に
形成される紙、プラスチック、その他の物質）に向けて
噴射される。プリントヘッドが、プリント・コマンドを
受信すると、一つの小滴を噴射するまでには、約５ない
し１０秒が経過する。固体インクが液体から固体へ、ま
た、固体から液体へ循環する際に、気泡（ｇａｓｂｕｂ
ｂｌｅｓ）が固体インク供給源内で生成される。図１に
示す実施例は、プリントヘッドの動作不良の原因となる
気泡は上昇し、噴射チャンバ３２から離れる傾向にある
ので、好ましい。本発明の他の実施例では、固体インク
供給源２４の側部、頂部、あるいは他の位置に小滴噴射
器組立体２８を配置することもできる。

【００１３】インクがプリントヘッドから離れる際、小
滴噴射器の頂部とインク供給源の底部との間に空隙(voi
d)が生じる。従って、この空隙をインクで充填するため
に、インク供給源全体が定期的に融解しなければならな
い。好ましいー実施例の他の利点は、融解したインクの
対流がインク供給源全体の融解を助けることである。固
体インク供給源２４の底部のインクは、熱くなるにつれ
て、周りのインクよりも密度が低くなる。密度の低いイ
ンクは上昇し、それによって対流を生じ、固体インク供
給源内の高い場所(higher elevation)に熱を伝える。対
流現象をインクの融解に利用できない場合、ハウジング
２２を金属製にする必要がある。金属にすれば、ハウジ
ングのコストが高くなる。加えて、金属ハウジングは固
体インク供給源の底表面から熱をうばうので、固体イン
ク供給源はより強力で、高価なヒータが必要となる。プ
リントヘッド２０は、プリントヘッドの上面および側面
を形成する堅固な断熱プラスチック・ハウジング２２を
備える。本発明の他の実施例では、発泡プラスチック・
ハウジングを用いてもよい。いずれのタイプのプラスチ
ック・ハウジングであっても、プリントヘッドの熱損失
を最小限に抑え、ハウジングに触れても高温のプリント
ヘッドには接触しないようにユーザを保護する。

【００１４】図２に本発明に係る小滴噴射器組立体２８
を更に詳細に示す。好適な実施例においては、図２に示
す基板６２はプラスチック・フィルムで、例えば、Dupo
nt Kapton 等のポリイミドから成ることが好ましい。ベ
ースの厚さは必要に応じて任意でよいが、好ましくは約
25μm から約3000μm までが好ましく、約50μm から約
3000μm の厚さであることが最も好ましい。この厚さの
プラスチック・シートは、ロールで市販されている。代
替の例では、インクの動作温度（約140 °Ｃ）において
融解せず、インクが存在するうえで化学的に安定してい
るプラスチックであればよい。

【００１５】プラスチックは熱伝導性に乏しく、プラス
チック基板６２は、サーマル・インクジェット抵抗器６
８によって生成された熱がプラスチック基板６２上でホ
ット・スポットを形成することを防ぐため、熱散布層(h
eat spreader) ６４を必要とする。熱散布層６４は、ク
ロムの層およびチタンの層で構成される。これら双方の
層を生成するために、一般に、直流スパッタリング・プ
ロセスが用いられる。このプロセスは、基板６２及びク
ロム又はチタンを真空中に配置し、その間に400 から60
0 ボルト近くの電位差をかける。このプロセスにより、
約1000オングストロームの厚さを備えるクロム層と約30
00から4000オングルトロームの厚さを備えるチタン層が
生成される。熱散布層６４は、プラスチック基板６２の
上層の構造との結合を助ける。本発明の他の実施例にお
いては、プラスチック基板の代りにシリコン基板を用い
てもよい。この実施例においては、熱散布層６４は必要
でない。

【００１６】高周波スパッタリング技術によって、熱散
布層６４上にガラス（二酸化ケイ素）の絶縁層６６が設
けられる。絶縁層６６は、熱散布層６４をサーマル・イ
ンクジェット抵抗器、導体、接点等から電気的に絶縁す
る。好適な実施例では、ガラス層は厚さが0.6 μm の柔
軟なものである。タンタル・アルミニウム層７０は、直
流スパッタリング・プロセスを用いてその上に熱散布層
６４が設けられた絶縁層６６上に形成される。タンタル
・アルミニウム層７０は、厚さが約1600オングストロー
ムで、その上に極めて薄い金の層がスパッタリングされ
る。

【００１７】図３にノズル・プレート１２２及び絶縁層
１２０を取り外した小滴噴射器を示す。これらを取り外
すことにより、噴射抵抗器１１０、噴射抵抗導体１１
６、薄膜固体インク加熱器１０８、薄膜固体インク導体
１０９、入力ポート１１２及び絶縁障壁１１８が露出さ
れる。融解したインクは、インク供給源から入力ポート
１１２を通って噴射チャンバまで流れる。各噴射チャン
バは１つの噴射抵抗器１１０を備え、導体１１６を流れ
る電力により電源が供給される。

【００１８】本発明の好適な実施例において、プリント
ヘッドは、例えば、2.54cm（１インチ）当たり300 から
600 個のサーマル・インクジェット噴射抵抗器１１０の
ように極めて大きなアレイ状のサーマル・インクジェッ
ト噴射抵抗器を有する。１ページ幅のサーマル・インク
ジェット加熱抵抗器を備えたプリントヘッドでは、6000
もの抵抗器を備える場合もある。図３には噴射抵抗器の
配置により、また、図２には入力ポート８０の位置によ
って示されるように、サーマル・インクジェット噴射抵
抗器は単一のラインに配列されるのではなくて、２列に
さらに３列に分割される。抵抗器を２列さらに多くの列
に分割することによって、サーマル・インクジェット噴
射抵抗器をまとめて近くに配置することができる。

【００１９】本発明の好ましい実施例において、薄膜固
体インク加熱器１０８及び薄膜固体インク導体１０９
は、噴射抵抗器１１０及び噴射抵抗器導体１１６と同様
に薄膜層内にエッチングされる。既知のサーマル・イン
クジェット・プリントヘッドでは、薄膜固体インク加熱
器１０８及びその導体１０９を形成するタンタル・アル
ミニウム層をエッチングによって除去していた。例え
ば、1990年 MacGraw-Hill より出版された「Microchip
Fabrication:A Practical Guide to Semiconductor Pro
cessing 」第２版に開示されている標準フォトリソグラ
フィー技術によって、薄膜固体インク加熱器１０８及び
噴射抵抗器１１０はタンタル・アルミニウム層１０６内
に形成される。加えて、これら技術によって、薄膜固体
インク加熱器１０８及び噴射抵抗器１１０を構成するタ
ンタル・アルミニウムより金の層が除去される。

【００２０】薄膜固体インク加熱器１０８の寸法とタン
タル・アルミニウムの抵抗値によって薄膜固体インク加
熱器の抵抗値が決定される。具体的には、ρをタンタル
・アルミニウムの抵抗値、Ｌを薄膜固体インク加熱器１
０８の長さ、Ａを薄膜固体インク加熱器の断面積とすれ
ば、Ｒ＝ρＬ／Ａが成立する。本発明の好ましい実施例
においては、薄膜加熱器１０８は60から70ワットの電力
で駆動する。薄膜固体インク加熱器１０８が30ボルトで
駆動する場合、抵抗値は１５オームである。本発明の好
適な実施例においては、薄膜固体インク加熱器導体１０
９及び噴射抵抗器導体１１６には、導電率を改善するた
めに、金の層の上に気めっきによって銅の層が設けられ
る。銅は腐食しやすいの、銅は、非常に薄い金の層で覆
われる。

【００２１】本発明の好適な実施例においては、溶融イ
ンク２６の層の温度を見積もることができる。電子回路
を用いて、薄膜固体インク加熱器１０８の電源を瞬間的
に遮断してその抵抗値を測定する。タンタル・アルミニ
ウムの抵抗は温度に比例するので、実測した抵抗値から
その温度を計算できる。好ましい実施例における小滴噴
射器組立体は、融解したインク２６の層の温度を計算す
るために薄膜固体インク加熱器１０８の温度を用いるこ
とができる程度に薄く（約３mm）かつ導電性を備えてい
る。代わりに、この温度を見積もるために、熱散布層１
０２あるいは噴射抵抗器１１０の抵抗値を測定してもよ
い。プリントヘッドは、500 μ秒毎の5μs のパルスに
よって抵抗器１１０を駆動する。これは、噴射抵抗器１
１０の抵抗を測定するための時間として490 μ秒が残さ
れることになる。本発明の代替実施例では、プリント・
コマンドから経過した時間を測定することによって温度
を見積もることができる。

【００２２】本発明の好ましい実施例のノズル・プレー
ト１２２は、基板１００と同じタイプのプラスチックか
らなる。高周波数スパッタリング技術によって、二酸化
ケイ素の絶縁層１２０がノズル・プレート１２２上にデ
ポジットされる。標準フォトリソグラフィー技術を用い
ることにより、図１に示す噴射チャンバ３２をこの層に
エッチングする。熱ステーキング(stakingt)プロセスに
おいては、図３に示すように、ノズル・プレート組立体
を基板１００の構造体へ接着する。接着剤(glue)をノズ
ル・プレート組立体と基板１００上の構造体の一方また
は両方に塗布する。次に、これらを押圧し、加熱する。
エキシマー・レーザ・ドリルによって、入力ポート１１
２及びノズル１２４が形成される。本発明の代替実施例
では、図1 のサーマル・インジェット噴射抵抗器３４を
用い、固体インク供給源に迅速に熱を分配する。図３か
ら薄膜固体インク加熱器１０８及び薄膜導体１０９を取
り除くと、最終の装置は本実施例と同じとなる。

【００２３】プリンタがプリント・コマンドを受信する
と、プリントヘッドは、融解したインク２６の層を形成
するために、約0.1 から0.001 ワット、好ましくは0.01
ワットのインク融解電力によって各噴射抵抗器３４を駆
動する。熱は、絶縁物を通って図３に示す熱散布層１０
２まで伝達する。熱散布層１０２によって更に熱を散布
する。プリントヘッドがプリント・コマンドに応答して
いる間、プリントヘッドは、図１に示す融解されたイン
ク２６の層の温度を定期的に測定する。プリントヘッド
が低温を検出した場合、プリントヘッドがプリント・パ
ルスによって噴射抵抗器を駆動していなければ、プリン
トヘッドは各噴射抵抗器を約0.01ワットの電力で駆動す
る。前述するように、プリント・パルスは約５μ秒間継
続し、500 μ秒に１度発生する。固体インク供給源を加
熱するために噴射抵抗器３４を用いることにより、プリ
ントヘッドの熱容量を増加させることなしにプリントヘ
ッドはインク供給加熱器を得る。

【００２４】本発明の他の代替実施例では、図２に示す
熱散布層６４は付加的な機能を備える、すなわち、薄膜
固体インク加熱器により図１に示す固体インク供給源２
４に分配熱を供給する。薄膜固体インク加熱器として機
能する熱散布層は本願明細書に述べた熱散布層と同様に
機能することに加えて、電気的な接触を備えることによ
り、電源は極めて低い電力で熱散布層を駆動することが
できる。標準フォトグラフィー技術によって、絶縁層６
６、タンタル・アルミニウム層７０およびその上層のう
金層を貫通するホールをエッチングいよって形成するこ
とができる。標準スパッタリング技術によって、銅等の
導電性金属でホールを充填させることにより、プリント
ヘッドは熱散布層６４を駆動することができる。プリン
トヘッドは、３から300 ワットの範囲、更に好ましくは
60から70ワットの範囲の電力で熱発散層６４を駆動する
ことが好ましい。薄膜固体インク加熱器を熱散布層６４
に内に作り込むことによって、プリントヘッドは、図１
に示すプリントヘッド２０の熱容量を増加させることな
しに固体インク加熱器を備えることができる。これは、
プリントヘッドの熱容量が増加すると、固体インク供給
源２４を融解するためにプリントヘッド２０に供給しな
ければならない熱量も増大するので、重要である。これ
は、プリントヘッドのウォームアップ時間を長くする。
加えて、電源の要求される出力電力も増加する。これ
は、直接、電源のコストを上昇させる。

【００２５】インク供給源の広い範囲にわたる分配熱を
瞬間的に供給する薄膜固体インク加熱器は、点源の熱供
給源で、加熱器の熱をインク供給源の広い範囲にわたっ
て伝達するために、例えば、ヒートパイプ等の熱伝導体
に依存する一般に使用されるカートリッジ加熱器の大幅
な改良を意味する。熱伝導体は、唯一の目的の加熱カー
トリッジのように、プリントヘッドの重量および熱容量
を増加させ、その結果、ウォームアップ時間を長くし、
プリントヘッドの必要熱量を増加さえる。さらに、供給
電力の価格が電源出力と正比例するので、供給源のコス
トを上昇させる。本発明は本願明細書に詳述した実施例
の他に本願特許請求の範囲に基づいた多くの例が可能で
あることは自明のことである。

【００２６】

【発明の効果】以上説明したように、本発明は固体イン
クの融解が伴うプリント開始までのウォームアップ時間
を著しく短縮させ、電力効率の良い、安価なサーマル・
インクジェット・プリントヘッドを得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のー実施例であるサーマル・インクジェ
ット・プリントヘッドの断面図。

【図２】図１の部分拡大図

【図３】図２に示す小滴噴射器の分解図。

【符号の説明】

２０：サーマル・インクジェット・プリントヘッド ２２：ハウジング ２４：固体インク供給源 ２６：融解インク層 ２８、６０：小滴噴射組立体 ３０、８０、１１２：入力ポート ３２、７６：噴射チャンバ ３４、６８、１１０：抵抗器 ３６、１２４：ノズル ３８、１０８：薄膜固体インク加熱器 ６２、１００：基板 ６４：熱散布層 ６６、１２０：絶縁層 １０９：薄膜固体インク導体 １１６：導体 １１８：絶縁障壁 １２２：ノズル・プレート

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ヤング・スー・ユー アメリカ合衆国カリフォルニア州ロスアル トス、カシト・ウェイ 486 (72)発明者 キム・エイチ・チェン アメリカ合衆国カリフォルニア州フレモン ト、ビーバー・コート 852

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】表面を備える固体インク供給源と、前記固
   体インク供給源付近に設けられる小滴を噴射する手段
   と、前記小滴噴射手段内に設けられた、前記固体インク
   供給源の表面のある部分に分配された熱を迅速に供給す
   る手段と、前記熱供給手段を電気信号によって迅速に駆
   動させる手段を含むことを特徴とするサーマル・インク
   ジェット・プリントヘッド。
2. 【請求項２】請求項第１項記載のサーマル・インクジェ
   ット・プリントヘッドはさらに固体インク供給源および
   ある量のインクを小滴噴射手段内にプリント・コマンド
   を受信するまで室温で貯える手段を含むことを特徴とす
   るサーマル・インクジェット・プリントヘッド。
3. 【請求項３】次の（イ）から（ニ）のステップからなる
   サーマル・インクジェット・プリント方法。 （イ）室温で固体インク供給源を貯え、（ロ）プリント
   ・コマンドを受信し、（ハ）プリント・コマンドに応答
   して、前記固体イク供給源の表面のある部分に分配され
   た熱を供給し、融解した固体インクの層を形成し、
   （ニ）融解したインクの小滴を噴射する。
4. 【請求項４】請求項第３項記載のサーマル・インクジェ
   ット・プリント方法において、プリント・コマンドを受
   信した後、数秒以内で融解したインクの小滴を噴射する
   ことを特徴とするサーマル・インクジェット・プリント
   方法。
5. 【請求項５】請求項第３項記載のサーマル・インクジェ
   ット・プリント方法はさらに、前記固体インク供給源の
   表面の温度を求め、前記固体インク供給源に与える分配
   された熱の大きさを変化させるステップを含むことを特
   徴とするサーマル・インクジェット・プリント方法。