JPH0848033A

JPH0848033A - インクジェットヘッド

Info

Publication number: JPH0848033A
Application number: JP18574294A
Authority: JP
Inventors: Seiichiro Karita; 誠一郎刈田; Hiroshi Sugitani; 博志杉谷; Takeshi Origasa; 剛折笠; Yasuaki Kashima; 康朗鹿島; Makiko Kimura; 牧子木村
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1994-08-08
Filing date: 1994-08-08
Publication date: 1996-02-20

Abstract

(57)【要約】【目的】信頼性を低下させることなく、バーコードの
ような長い罫線と文字や記号を一度に印字するインクジ
ェットヘッドを得る。【構成】インクジェットヘッドの各インク流路６０が
それぞれの流路壁５０によって、独立に形成される領域
と、各流路壁５０の一部を切り欠いて隣接したインク流
路６０間を連通させた領域を持つ構成とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は所定のタイミングでイン
ク流路内のインクの吐出に必要なエネルギーを与え、イ
ンク滴を吐出させて記録紙等の記録媒体上の所定箇所に
記録を行うインクジェットヘッドを備えたインクジェッ
ト記録装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】図１３（ａ）、（ｂ）は、従来のインク
ジェットヘッドの構成を記した概略斜視図および、部分
透視図である。図１３（ａ）、（ｂ）に示すように、イ
ンクジェットヘッド１１２には、列状に設けられた複数
個の吐出口１３０から記録液（インク）を吐出するため
に、印加電圧が供給されて熱エネルギーを発生するエネ
ルギー発生素子である電気熱変換体１４０が、流路壁１
５０によって仕切られた各インク流路１６０ごとに配置
されている。

【０００３】各電気熱変換体１４０は、シリコン基板等
からなるヒータボード１１００上に設けられ、各電気熱
変換体１４０に電力を供給するアルミニウム等の配線
（不図示）とともに成膜技術により一体的に形成されて
いる。

【０００４】また各インク流路１６０の、吐出口１３０
と反対側の端部は共通液室１８０と連通しており、この
共通液室１８０にはインクタンク（不図示）からインク
受け口１２０を通ってインクが供給される。

【０００５】上記のように構成されたインクジェットヘ
ッドでは、前記インクタンクから共通液室１８０に供給
されたインクが各インク流路１６０に導かれ、吐出口１
３０でメニスカスを形成して保持される。

【０００６】この時、電気熱変換体１４０を選択的に駆
動させることにより、膜沸騰が生じてインク流路１６０
内に気泡が発生し、この気泡の成長によってインクが吐
出口１３０から吐出される。

【０００７】また、上記インクジェットヘッド１１２
は、印字のために移動する方向に対して長手方向が略垂
直になるようにインクジェットユニット（不図示）に固
定され、記録紙等の記録媒体に対して１回の走査で吐出
口列の幅だけ一度に印字するような使用方法がとられて
いる。

【０００８】バーコードのような長い罫線を印字する場
合、一般のプリンターに用いられている記録ヘッドと同
様のインクジェットヘッドを用いて一度に印字するに
は、インク流路の数を増やしてインク流路列を長くする
か、または、インク流路列の短い記録ヘッドで短い罫線
を繰り返し印字するかの方法が取られていた。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】従来例では、前記のよ
うに、バーコードのような長い罫線を印字する場合、イ
ンクジェットヘッドのインク流路の数を増やして、イン
ク流路列を長くするか、あるいは、短い罫線を繰り返し
印字するかの方法が取られている。

【００１０】前者の場合、インク流路列を長くすること
でインク流路数が多くなり、エネルギー発生素子である
電気熱変換体の数も多くなり、インクジェットヘッドの
信頼性が低下するという問題点があった。

【００１１】また、後者の場合、記録装置の送り精度
や、インク流路あるいは吐出口の傾きにより生じる罫線
つなぎでの段差が生じやすく、印字品位を低下させる可
能性があった。

【００１２】本発明は上記したような従来の技術が有す
る問題点を解決するためになされたものであり、信頼性
が低下することなく、バーコードのような長い罫線を一
度に印字することのできるインクジェットヘッドを得る
ことを目的としている。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
本発明のインクジェットヘッドは、インクを吐出する複
数の吐出口と、前記各吐出口に供給するインクを一時的
に貯える共通液室と、前記各吐出口と前記共通液室とを
前記各吐出口ごとに連通するための、流路壁によって仕
切られる複数のインク流路と、前記各インク流路にそれ
ぞれ設けられた前記各吐出口からインクを吐出するため
のエネルギーを発生するエネルギー発生素子である電気
熱変換体を有するインクジェットヘッドにおいて、バー
コードのような長い罫線を印字する領域では、各流路壁
の一部を切り欠いて各インク流路間が連通するようにし
たものである。

【００１４】また、各インク流路が連通した領域では、
前記電気熱変換体は吐出口の数にくらべて少なくてもよ
い。

【００１５】さらに、各インク流路が連通した領域で
は、前記電気熱変換体は複数のインク流路にわたって成
膜技術により形成することができる。

【００１６】なお、本発明のインクジェットヘッドは、
上述した各インクジェットヘッドいずれを備えている場
合においても、各電気熱変換体の駆動電極をすべて共通
にして、１つで対応することができる。

【００１７】

【作用】上記のように構成されたインクジェットヘッド
において、流路壁の一部を切り欠くことで各流路間が連
通している領域では、任意のインク流路に設けられた電
気熱変換体の発熱による発泡作用が、隣接したインク流
路についても作用するので、１つの電気熱変換体の発熱
による発泡エネルギーにより、複数の吐出口からインク
が吐出される。

【００１８】

【実施例】

実施例１次に、本発明の実施例について図面を参照して説明す
る。

【００１９】まず、インクジェットヘッド１２の構成に
ついて説明する。

【００２０】図１(ａ）、（ｂ）は本発明のインクジェ
ットヘッドの一実施例の概略斜視図および、部分透視図
である。

【００２１】図１（ａ）、（ｂ）に示すように、インク
ジェットヘッド１２には、列状に設けられた複数個の吐
出口３０から記録液（インク）を吐出させるために、エ
ネルギー発生素子としての、印加電圧が供給されて熱エ
ネルギーを発生させる電気熱変換体４０が各インク流路
６０ごとに配設されている。そして駆動信号を印可する
ことによって、電気熱変換体４０に熱エネルギーが発生
し、膜沸騰が生じてインク流路６０内に気泡が形成され
る。そしてこの気泡の成長によって、吐出口３０からイ
ンク滴が吐出されるように構成されている。各電気熱変
換体４０はシリコン基板等からなるヒータボード１００
上に設けられ、各電気熱変換体４０に電力を供給するア
ルミニウム等の配線４１（図４）とともに成膜技術によ
り一体的に形成されている。複数のインク流路６０をそ
れぞれ区分するための流路壁５０や各インク流路６０へ
供給されるインクを一時的に収納する共通液室８０など
を設けた溝付天板７０と、インクタンク１４からのイン
クを共通液室８０に導入するためのインク受け口２０
と、各インク流路６０に対応した吐出口３０を複数個有
するオリフィスプレート４００とは一体成型されてい
る。

【００２２】次に、インクジェットユニットの構成につ
いて説明する。

【００２３】図２は図１に示したインクジェットヘッド
を組み込んだインクジェットユニットの構成を示す分解
図である。

【００２４】配線基板２００の一端は、インクジェット
ヘッド１２のヒータボード１００の配線部分と相互に接
続され、さらに配線基板２００の他端部には、本体装置
からの電気信号を受けるための各電気熱変換体４０（図
１）に対応した複数個のパッド２０１が設けられてい
る。このことにより本体装置からの電気信号は、それぞ
れの電気熱変換体４０に供給されるようになる。

【００２５】配線基板２００の裏面を支持する平板状の
金属製の支持体３００は、インクジェットユニット１３
の底板となる。押さえばね５００はＭ字形状であり、そ
のＭ字の中央で共通液室８０（図１）を軽圧で押圧する
とともに、その前垂だれ部５０１で液路の一部、好まし
くは吐出口３０近傍の領域を線圧で集中押圧する。ヒー
タボード１００と溝付天板７０とは、押さえばね５００
の足部が支持体３００の穴３１２１を通って支持体３０
０の裏面側に係合することによって、挟み込んだ状態で
係合され、押さえばね５００とその前だれ部５０１の集
中付勢力によって相互に圧着固定される。支持体３００
には、インクタンク１４からのインク供給２２００（後
述）を貫通可能にする穴３２０が設けられている。ま
た、支持体３００に対する配線基板２００の取り付け
は、接着剤等による貼着で行われる。

【００２６】インク供給部材６００は、インク供給管２
０００に連続するインク導管１６００をインク供給管２
２００側を固定した片持ちばりとして形成し、さらにイ
ンク導管１６００の固定側とインク供給管２２００との
間の毛細管現象を確保するための封止ボール６０２が挿
入されている。なお、インクタンク１４とインク供給管
２２００との結合シールを行うパッキン６０１が設けら
れ、インク供給管２２００のインクタンク１４側端部に
はフィルター７００が設けられている。

【００２７】このインク供給部材６００は、モールド成
型で作られるので、安価で位置精度が高く、製造上の精
度低下がなく、さらに片持ちばり構造のインク導管１６
００によって大量生産時においてもインク導管１６００
のインク受け口２０に対する圧接状態が安定している。
なお、インク供給部材６００の支持体３００に対する固
定は、インク供給部材６００の裏面側の２本のピン（不
図示）を支持体３００の穴１９０１、１９０２にそれぞ
れ貫通突出させ、これを熱融着することにより簡単に行
われる。

【００２８】図３は本発明の一実施例を示すインクジェ
ットヘッドの概略斜視図および、Ａ−Ａ面で切った状態
を示す斜視図である。

【００２９】前記のようなインクジェットヘッドにおい
て、図示するように、ｂ領域内のインク流路６０（図
１）については、流路壁５０の一部に切り欠き９０を設
けることで、隣接しているインク流路間が連通した領域
を形成している。なお、上記連通部の透き間（切り欠き
高）は、３〜５μm以上あれば良い。

【００３０】このように隣接したインク流路間を連通さ
せることにより、１つのインク流路での発泡力が隣接し
た流路にも伝わり隣接した吐出口から同時にインクを吐
出することができる。バーコードのような罫線を印字す
る場合、通常の文字や記号を印字する場合と異なり、そ
れぞれの吐出口からの吐出を独立に制御する必要はな
い。従って、罫線印字部となるｂ領域だけを隣接流路間
で連通させることにより、電気熱変換体の一部に異常を
来しても隣接したインク流路の電気熱変換体の吐出エネ
ルギーにより吐出を可能にすることができる。

【００３１】以上のことから、罫線印字部の異常時に対
する印字信頼性を向上させることができる。

【００３２】なお、文字、記号印字部であるａ領域は、
従来と同様に各インク流路に対して電気熱変換体を１対
１で対応させ、それぞれが独立に制御可能な構成とす
る。また、ｂ領域については、溝付天板７０に構成され
る各流路壁５０とヒータボード１００の密着性を必要と
せず、ａ領域だけが密着していれば良い。従って、全面
の密着を必要としていた従来例に比べて製作しやすくな
る。

【００３３】さらに、ｂ領域においては、図４の吐出口
に沿う面で切断した部分断面図に示すように、２つの流
路間のどこかに電気熱変換体４０が位置していれば問題
なくインクを吐出することができる。よって、溝付天板
７０に形成される流路壁５０の並び精度および、ヒータ
ボード１００上の電気熱変換体４０の形成位置は、ラフ
で良いことになる。このようにして、溝付天板７０やヒ
ータボード１００の高精度領域を狭めることで、部品の
コスト、製作上のコストを削減することができる。

【００３４】図５に本実施例で印字した場合の罫線印字
部と文字、記号印字部の印字例を示す。

【００３５】Ａ領域がインク流路列ａ領域に対応し、Ｂ
領域がインク流路列ｂ領域に対応する。

【００３６】ところで、各領域の組み合わせは、図６の
Ａ−Ａ面で切った状態を示す斜視図に示すように、文
字、記号印字部なるａ領域と、罫線印字部のｂ領域に加
え、さらに文字、記号印字部となるａ′領域を設けたも
の、あるいは、図７のＡ−Ａ面で切ったことを示す斜視
図に示すように罫線だけを印字する最も単純なｂ領域だ
けで構成されていても良く、用途に応じた組み合わせに
すれば良い。

【００３７】実施例２上記実施例１では罫線を印字する領域にあっても、各イ
ンク流路６０ごとに電気熱変換体４０を形成している
が、本実施例ではヒータボード１００上に形成した電気
熱変換体４０を複数の吐出口に対して、１つ配置する構
成としたものである。

【００３８】図８はインクジェットヘッドの、吐出口に
沿う面で切断した部分断面図であり、本発明の第２実施
例を示す図である。図示するように、本実施例は罫線印
字部であるｂ領域において、吐出口２つに対して電気熱
変換体を１つ配置した例である。前述したように、複
数のインク流路に対し電気熱変換体を共用しても、発泡
力は隣のインク流路に伝わるため複数の吐出口より同時
にインクを吐出させることができる。

【００３９】上記のような構成においては、電気熱変換
体を吐出口の数に対して減らすことができ、部品点数の
削減、電気接点の削減という点から、装置の信頼性を向
上させることができる。

【００４０】実施例３図９、１０は本発明のインクジェットヘッド１２におい
て、罫線印字部であるｂ領域については、複数のインク
流路６０にわたって、電気熱変換体４０を個別にヒータ
ボード１００上に形成した例である。図１１はｂ領域全
域にわたる単一の電気熱変換体４０をヒータボード１０
０上に形成した例を示している。

【００４１】上記のような構成においては、発泡力を減
じることなく罫線印字部の電気熱変換体を削減すること
ができ、電気接点も減らすことができるため、装置の信
頼性をさらに向上させることができる。

【００４２】実施例４前述したように、罫線印字部であるｂ領域の電気熱変換
体４０は独立に制御する必要がない。図１２はこの特徴
を生かして、電気熱変換体４０の駆動電極をすべて共通
に接続してヒータボード１００上に形成した例を示した
図である。

【００４３】上記のような構成においては、記録装置と
の電気接点を１つにすることができ、電気接点の信頼性
を向上させることができる。

【００４４】なお、本実施例は上記実施例１〜３のいず
れの構成に対しても適用することができるということは
はいうまでもない。

【００４５】

【発明の効果】本発明は、以上説明したように構成され
ているので、以下に記載されているような効果を奏す
る。

【００４６】請求項第１項に記載のものにおいて、罫線
を印字する領域については各インク流路を形成する流路
壁の一部を切り欠いてインク流路間を連通させたことに
より、インクの吐出に必要なエネルギーを発生する電気
熱変換体の一部に異常を来しても隣接した電気熱変換体
の吐出エネルギーでインクの吐出が可能となり、罫線印
字部の異常時に対する印字信頼性を向上させることがで
きる。

【００４７】請求項第２項に記載のものにおいては、罫
線を印字する領域の電気熱変換体の数を吐出口未満にす
ることで、部品点数の削減、電気接点の削減が可能にな
り、装置の信頼性を向上させることができる。

【００４８】請求項第３項に記載のものにおいては、罫
線を印字する領域の電気熱変換体を複数のインク流路に
わたって形成することで、発泡力を減じることなく電気
熱変換体の数を削減でき、電気接点も減らすことができ
るため、装置の信頼性をさらに向上させることができ
る。

【００４９】請求項第４項に記載のものにおいては、罫
線を印字する領域の電気熱変換体の駆動電極を共通にす
ることで、電気接点を１つにすることができ、電気接点
の信頼性をさらに向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のインクジェットヘッドの第１実施例の
概略斜視図および、部分透視図である。

【図２】本発明のインクジェットヘッドを組み込んだイ
ンクジェットユニットの構成を示す分解図である。

【図３】本発明のインクジェットヘッドの第１実施例の
概略斜視図および、Ａ−Ａ面で切った状態を示す斜視図
である。

【図４】本発明のインクジェットヘッドの一変形例を吐
出口に沿う面で切断した部分断面図である。

【図５】本発明のインクジェットヘッド用いた印字例で
ある。

【図６】第１実施例の一変形例をＡ−Ａ面で切った状態
を示す斜視図である。

【図７】第１実施例の一変形例をＡ−Ａ面で切った状態
を示す斜視図である。

【図８】本発明のインクジェットヘッドの第２実施例を
吐出口に沿う面で切断した部分断面図である。

【図９】本発明のインクジェットヘッドの第３実施例を
吐出口に沿う面で切断した部分断面図である。

【図１０】本発明のインクジェットヘッドの第３実施例
を構成するヒータボードの部分斜視図である。

【図１１】本発明のインクジェットヘッドの第３実施例
の一変形例を構成するヒータボードの部分斜視図であ
る。

【図１２】本発明のインクジェットヘッドの第４実施例
を構成するヒータボードの部分斜視図である。

【図１３】従来のインクジェットヘッドの概略斜視図お
よび、部分透視図である。

【符号の説明】

１２インクジェットヘッド１３インクジェットユニット１４インクタンク２０インク受け口３０吐出口４０電気熱変換体４１配線５０流路壁６０インク流路７０溝付天板８０共通流路９０切り欠き１００ヒータボード２００配線基板２０１パッド３００支持体３２０、１９０１、１９０２、３１２１穴４００オリフィスプレート５００押えばね５０１前だれ部６００インク供給部材６０１パッキン６０２封止ボール７００フィルター１６００インク導管２０００、２２００インク供給管

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者鹿島康朗東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノン株式会社内 (72)発明者木村牧子東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノン株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】インクを吐出する複数の吐出口と、前記
各吐出口に供給するインクを一時的に貯える共通液室
と、前記各吐出口と前記共通液室とを前記各吐出口ごと
に連通するための、流路壁によって仕切られる複数のイ
ンク流路と、前記各インク流路にそれぞれ設けられた、
前記各吐出口からインクを吐出するためのエネルギーを
発生するエネルギー発生素子とを有し、前記各エネルギ
ー発生素子のエネルギーによりインクを吐出させる記録
ヘッドにおいて、前記各インク流路が、それぞれの流路壁によって独立に
形成される第１の領域と、各流路壁の一部を切り欠くこ
とによって、隣接した流路間を連通させた第２の領域を
持つことを特徴とするインクジェットヘッド。
【請求項２】請求項第１項に記載のインクジェットヘ
ッドにおいて、第２の領域のエネルギー発生素子が吐出口の数未満であ
ることを特徴とするインクジェットヘッド。
【請求項３】請求項第１項に記載のインクジェットヘ
ッドにおいて、第２の領域のエネルギー発生素子が複数のインク流路に
わたって形成されていることを特徴とするインクジェッ
トヘッド。
【請求項４】請求項第１項から第３項のいずれかに記
載のインクジェットヘッドを備え、第２の領域の各エネ
ルギー発生素子の駆動電極をすべて共通にしたことを特
徴とするインクジェットヘッド。