JPH11254676A - インクジェットヘッド及びインクジェットプリンタ - Google Patents

インクジェットヘッド及びインクジェットプリンタ

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Publication number
JPH11254676A
JPH11254676A JP6102298A JP6102298A JPH11254676A JP H11254676 A JPH11254676 A JP H11254676A JP 6102298 A JP6102298 A JP 6102298A JP 6102298 A JP6102298 A JP 6102298A JP H11254676 A JPH11254676 A JP H11254676A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
ink jet
temperature
ink
flow path
path member
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP6102298A
Other languages
English (en)
Inventor
Tomohiro Makigaki
奉宏 牧垣
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Seiko Epson Corp
Original Assignee
Seiko Epson Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Seiko Epson Corp filed Critical Seiko Epson Corp
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Publication of JPH11254676A publication Critical patent/JPH11254676A/ja
Withdrawn legal-status Critical Current

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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
    • B41J2/14314—Structure of ink jet print heads with electrostatically actuated membrane

Landscapes

  • Particle Formation And Scattering Control In Inkjet Printers (AREA)
  • Ink Jet (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】インクジェットヘッドにおいては、ヘッドの周
囲の環境温度及びヘッド自身の温度によってインクの粘
性、表面張力、密度等の物性変化や、構成部品の熱膨
張、圧力変化等によって、インク吐出性能が変化し印字
や画像表現が劣化するという問題があった。 【解決手段】上記課題を解決するために、インクジェッ
トヘッドのノズル板に発熱部を一体に形成し外気温度及
び、またはヘッド温度に応じて前記発熱部より発熱させ
温度変化を緩和することを特徴としている。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はインクジェットプリ
ンタにおけるインクジェットヘッドに関する。
【０００２】
【従来の技術】インクジェットプリンタのインクジェッ
トヘッドには、従来よりバブルジェットヘッドがあり、
インクを吐出するノズル毎のインク流路内にヒーターを
有する構造である。前記ヒーターは、前記ヒーターより
発生する熱によりインクを気化し、気泡を発生させ、流
路内のインクをノズルより押し出すことによりインクを
吐出することを目的としている。前記バブルジェットヘ
ッドにおいては、ノズル毎のヒーターの発熱による気泡
の発生と放熱による収縮によってインクを繰り返し吐出
するが、高速に繰り返し吐出を行うためには効率的な放
熱が求められる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】インクジェットヘッド
においては、ヘッドの周囲の環境温度及びヘッド自身の
温度によってインクの粘性、表面張力、密度等の物性変
化や、構成部品の熱膨張、圧力変化等によって、インク
吐出性能が変化し印字や画像表現が劣化するという問題
があった。
【０００４】本発明は、上記温度変化を緩和しインク吐
出性能の劣化を防止するものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は以下に列挙した
手段により、上記課題を解決している。
【０００６】（１）インクジェットヘッドの流路部材に
前記流路部材と接する複数の流路に係る前記流路部材の
領域を加熱する発熱部を設けている。
【０００７】（２）前記発熱部を前記流路部材と一体に
形成している。
【０００８】（３）前記流路部材に温度検出手段を設け
ている。
【０００９】（４）前記温度検出手段が検出する温度に
応じて前記発熱部を加熱し、前記流路部材の温度を概ね
設定温度に維持する。
【００１０】
【発明の実施の形態】本発明を図に従って説明する。図
１はインクジェットヘッドの外形図である。本インクジ
ェットヘッドは薄肉部１１１にノズル１０を形成し、薄
肉部に対して一方に電極ａ１４ａを、他方に電極ｂ１４
ｂを形成したノズル板１１と、キャビティ板１２と、配
線板１３とから成っている。
【００１１】本実施の形態に於いて、ノズル板１１は前
記流路部材の一例である。
【００１２】図１中の矢印１５の方向から見た断面図が
図２である。キャビティ板１２には一方がノズル１０と
繋がり、他方が供給口１７と繋がった圧力室１６が形成
され、前記圧力室の別の一方には振動板１８が一体に形
成されている。キャビティ板１２及び振動板１８は表面
が絶縁体で覆われた導体である。
【００１３】電極１９と振動板１８に印加した電圧が発
生する静電吸引力により振動板１８が撓み、前記電圧の
印加を停止すると前記撓みが復元するという振動動作に
より、供給口１７から圧力室１６に流入したインクには
圧力振動が発生する。前記圧力振動により、ノズル１０
よりインクが押し出されてインク滴２０を吐出する。
【００１４】このように、インクジェットヘッドにおい
てはインクの圧力振動を利用してインクを吐出するた
め、インクの粘度は吐出に対して大きな影響を与える。
特に、低温時のインクの粘度上昇は高温時に比べて顕著
であり、吐出性能に与える影響が大である。本発明の特
徴は、低温時のインク粘度上昇を緩和する目的で、圧力
室内のインク温度を上げるための発熱部を有することに
ある。
【００１５】次に、図３により前記発熱部について詳細
に説明する。図３は、ノズル板１１のみを取り出した説
明図である。図３（ａ）に示すように、ノズル板１１
は、ノズル板厚さＢに比べて厚さの薄い、薄肉部厚さＣ
である薄肉部１１１を薄肉部長さＡとなるように、例え
ばエッチングにより形成する。また、薄肉部１１１には
図３（ｂ）に示すように、ノズル１０を列状に貫通形成
する。
【００１６】このように構成したノズル板１１を例えば
シリコン単結晶で作成すると、材料固有の比抵抗値に応
じた抵抗値を有するため、薄肉部１１１の抵抗値は他の
部分に比べて大きな抵抗値となり、特にノズル１０を形
成した部分周辺の発熱部１１２では、より大きな抵抗値
となる。
【００１７】このようなノズル板１１に設けた電極１４
ａ及び１４ｂに電位差を与えると、前記電極間に電流が
流れ、前記抵抗値に応じてノズル板は発熱する。
【００１８】ノズル板材料として比抵抗１０Ωｃｍ以上
のシリコン単結晶板を用いれば、ノズル板厚さＢが０．
１５ｍｍ以上かつ薄肉部厚さＣが０．０８ｍｍ以下の組
み合わせにおいて、発熱部１１２を効率よく発熱させる
ことができる。
【００１９】また、比抵抗の小さい材料や、絶縁体をノ
ズル板１１の材料として使用する場合は、ノズル板１１
の表面に高抵抗材料の薄膜を形成し、前記薄膜を発熱体
として使用することができる。一例として窒化タンタル
が上げられる。
【００２０】図２に示すように、発熱部１１２の下には
圧力室１６があり、発熱部１１２で発生した熱は圧力室
１６内のインクを温めることができる。
【００２１】次に、図４に従って制御手順を説明する。
インクジェットヘッドにとっての外気温とは、主にイン
クジェットプリンタの筐体内温度であり、特にインクジ
ェットヘッド近傍の気温のことである。従って、前記外
気温はインクジェットヘッドに供給されるインクの温度
と概ね等しい。ヘッド温度とは、インクジェットヘッド
自体の温度であり、発熱部１１２近傍の温度である。前
記ヘッド温度は図３に示すノズル板１１上に設けた温度
検出手段２１により検出する。温度検出手段２１として
は、例えばサーミスタが適している。
【００２２】温度検出手段２１は、ノズル板１１以外
に、圧力室を構成する他の部材に設けることによっても
温度検出は可能であるが、発熱部を有する部材に設ける
ことが検出精度の面から望ましい。
【００２３】プリンタ起動初期は、外気温とヘッド温度
は概ね等しい。この温度を温度検出手段２１により検出
し、温度比較手段により所定温度と検出温度を比較し
て、所定温度より検出温度が低い場合には、発熱部駆動
手段により電極１４ａ及び１４ｂ間に所定電流を流し、
発熱部より発熱させる。発熱部を発熱させた結果、ノズ
ル板１１及び圧力室１６内のインクの温度が上昇し、前
記所定温度に近づく。
【００２４】即ち、プリンタ起動初期に所定温度より低
かった圧力室１６内のインクは所定温度に温められて、
インクの粘度が低下し、インク粘度が高かったことによ
るインク吐出性能の低下が緩和できる。
【００２５】前記温度比較手段及び発熱部駆動手段は本
発明のインクジェットヘッドに設ける以外に、インクジ
ェットプリンタの他の部材に設けても良い。
【００２６】
【発明の効果】本発明の発熱部を設けたことにより、低
温時にインクの粘度が上昇することを緩和できるため、
低温環境での印字品質を向上することができる。
【００２７】発熱部をノズル板と一体に形成したことに
より、部品を追加することなく、即ちコストを増加する
ことなく発熱部を設けることができる。
【００２８】温度検出手段を発熱部と一体のノズル板に
設けたことにより圧力室内のインク温度を精度良く検出
できるので、印字品質を精度良く維持できる。
【００２９】また、所定温度にインク温度を制御するこ
とにより、従来０℃以下では使用できなかったインクジ
ェットプリンタが、本発明によればインクの氷点である
約−７℃まで使用可能とすることができる。これは、イ
ンクジェットプリンタを屋外で使用する場合や自動車内
で使用する場合の可能性を拡大する効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のインクジェットヘッド外形説明図
【図２】本発明のインクジェットヘッド断面説明図
【図３】本発明の発熱部説明図
【図４】本発明の制御手順説明図
【符号の説明】
１０ ノズル １１ ノズル板 １１１ 薄肉部 １２ キャビティ板 １３ 配線板 １４ａ 電極ａ １４ｂ 電極ｂ １５ 矢印 １６ 圧力室 １７ 供給口 １８ 振動板 １９ 電極 ２０ インク滴 ２１ 温度検出手段 Ａ 薄肉部長さ Ｂ ノズル板厚さ Ｃ 薄肉部厚さ Ｄ 薄肉部幅

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】インクジェットプリンタに用いるインクジ
    ェットヘッドに於いて、複数のノズルを有する流路部材
    に、前記流路部材と接する複数の流路に係る前記流路部
    材の領域を加熱する発熱部を設けたことを特徴とするイ
    ンクジェットヘッド。
  2. 【請求項２】インクジェットプリンタに用いるインクジ
    ェットヘッドに於いて、複数のノズルを有する流路部材
    と一体に形成した、前記流路部材と接する複数の流路に
    係る前記流路部材の領域を加熱する発熱部を設けたこと
    を特徴とするインクジェットヘッド。
  3. 【請求項３】インクジェットプリンタに用いるインクジ
    ェットヘッドに於いて、複数のノズルを有する流路部材
    と一体に形成した、前記流路部材と接する複数の流路に
    係る前記流路部材の領域を加熱する発熱部を設け、前記
    流路部材に温度検出手段を設けたことを特徴とするイン
    クジェットヘッド。
  4. 【請求項４】インクジェットプリンタに用いるインクジ
    ェットヘッドに於いて、複数のノズルを有する流路部材
    と一体に形成した、前記流路部材と接する複数の流路に
    係る前記流路部材の領域を加熱する発熱部を設け、前記
    流路部材に温度検出手段を設け、前記温度検出手段によ
    る検出温度と設定温度を比較し、前記検出温度が前記設
    定温度より低い場合に前記発熱部を発熱させることによ
    って前記流路部材を略前記設定温度に維持することを特
    徴とするインクジェットプリンタ。
JP6102298A 1998-03-12 1998-03-12 インクジェットヘッド及びインクジェットプリンタ Withdrawn JPH11254676A (ja)

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JP6102298A JPH11254676A (ja) 1998-03-12 1998-03-12 インクジェットヘッド及びインクジェットプリンタ

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ID=13159278

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6980235B1 (en) 1999-08-06 2005-12-27 Minolta Co., Ltd. Digital camera unified with printer
JP2009285969A (ja) * 2008-05-29 2009-12-10 Ricoh Co Ltd 静電型アクチュエータ、液滴吐出ヘッド、インクカートリッジ一体型ヘッド及び液滴吐出装置
CN104275938A (zh) * 2013-07-04 2015-01-14 精工爱普生株式会社 墨盒以及喷墨打印机

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2009285969A (ja) * 2008-05-29 2009-12-10 Ricoh Co Ltd 静電型アクチュエータ、液滴吐出ヘッド、インクカートリッジ一体型ヘッド及び液滴吐出装置
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Effective date: 20050607