JPS5836465A - インクジエツト・プリンタ - Google Patents

インクジエツト・プリンタ

Info

Publication number
JPS5836465A
JPS5836465A JP57139667A JP13966782A JPS5836465A JP S5836465 A JPS5836465 A JP S5836465A JP 57139667 A JP57139667 A JP 57139667A JP 13966782 A JP13966782 A JP 13966782A JP S5836465 A JPS5836465 A JP S5836465A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
ink
resistor
substrate
orifice
width
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
Application number
JP57139667A
Other languages
English (en)
Inventor
Eru Bauto Jiyon
ジヨン・エル・バウト
Eru Kuroutaa Furanku
フランク・エル・クロウタ−
Kei Donarudo Deebitsudo
デ−ビツド・ケイ・ドナルド
Dee Meiyaa Jiyon
ジヨン・デ−・メイヤ−
Ei Tatsukurindo Kurisutofua
クリストフア・エイ・タツクリンド
Eichi Tabu Howaado
ホワ−ド・エイチ・タブ
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.)
Hewlett Packard Japan Inc
Original Assignee
Yokogawa Hewlett Packard Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Yokogawa Hewlett Packard Ltd filed Critical Yokogawa Hewlett Packard Ltd
Publication of JPS5836465A publication Critical patent/JPS5836465A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

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
    • B41J2/015—Ink jet characterised by the jet generation process
    • B41J2/04—Ink jet characterised by the jet generation process generating single droplets or particles on demand
    • B41J2/045—Ink jet characterised by the jet generation process generating single droplets or particles on demand by pressure, e.g. electromechanical transducers
    • B41J2/04501—Control methods or devices therefor, e.g. driver circuits, control circuits
    • B41J2/0458—Control methods or devices therefor, e.g. driver circuits, control circuits controlling heads based on heating elements forming bubbles
    • 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
    • B41J2/015—Ink jet characterised by the jet generation process
    • B41J2/04—Ink jet characterised by the jet generation process generating single droplets or particles on demand
    • B41J2/045—Ink jet characterised by the jet generation process generating single droplets or particles on demand by pressure, e.g. electromechanical transducers
    • B41J2/04501—Control methods or devices therefor, e.g. driver circuits, control circuits
    • B41J2/04588—Control methods or devices therefor, e.g. driver circuits, control circuits using a specific waveform
    • 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
    • B41J2/015—Ink jet characterised by the jet generation process
    • B41J2/04—Ink jet characterised by the jet generation process generating single droplets or particles on demand
    • B41J2/045—Ink jet characterised by the jet generation process generating single droplets or particles on demand by pressure, e.g. electromechanical transducers
    • B41J2/04501—Control methods or devices therefor, e.g. driver circuits, control circuits
    • B41J2/0459—Height of the driving signal being adjusted
    • 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
    • B41J2/015—Ink jet characterised by the jet generation process
    • B41J2/04—Ink jet characterised by the jet generation process generating single droplets or particles on demand
    • B41J2/045—Ink jet characterised by the jet generation process generating single droplets or particles on demand by pressure, e.g. electromechanical transducers
    • B41J2/04501—Control methods or devices therefor, e.g. driver circuits, control circuits
    • B41J2/04591—Width of the driving signal being adjusted
    • 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
    • B41J2/015—Ink jet characterised by the jet generation process
    • B41J2/04—Ink jet characterised by the jet generation process generating single droplets or particles on demand
    • B41J2/045—Ink jet characterised by the jet generation process generating single droplets or particles on demand by pressure, e.g. electromechanical transducers
    • B41J2/04501—Control methods or devices therefor, e.g. driver circuits, control circuits
    • B41J2/04598—Pre-pulse
    • 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
    • B41J2002/14169—Bubble vented to the ambience

Landscapes

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

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はノンインパクト方式インクジェットのプリンタ
に係り、特にプリントヘッドの構成に関する。
データ処理技術の発達と共に、出力データを恒久記録す
る多数の装置が開発されてきている。現在、ノンインパ
クト(非機械的衝撃式)方式忙よぎる。これらの中でも
特に重要なものはインクジェット式である。何故ならば
、この方式はプリント出力を電子的に、簡単且つ直接的
に制御できるからであり、さらに無接触、高速、そして
平坦なC; 紙−への印字雌特に適しているからである。
そして、インクジェット方式は次の3つの基本的な型式
に分類できる。■連続方式(インクに一定圧力を加え、
定速で連続的にインク液滴を発生する)、■電界制御方
式、■オンデマンド方式(インパルスジェット方式)。
本発明はオンデマンド方式に係る。
従来、オンデマンド方式においては、狭い断面のチュー
ブのオリアイスからインクを噴射するのに圧電結晶を使
用し゛〔いた。この方式は、例えば米国特許第3.83
2.579号に述べられており、そこでは、小さな円筒
状の圧電トランスジューサが円筒状ノズルの外側表面に
固着されている。インクはノズルの広い端部とインク貯
蔵部とを結ぶインク・ホースによ−ってそのノズル端部
に運ばれる。
トランスジューサが電気的インパルスを受けるとき、そ
れはノズルの両端に向け′Cインクを加速する圧力波を
発生する。インク圧力波がそのノズルの小さな端部のオ
リフィスにおける半月板の表面張力を越えるときに、イ
ンク液滴が形成される。
この圧電式インクジェット装置における問題点は圧電ト
ランスジューサとインクジェット・オリフィスとの間で
の寸法上の相対的不一致に関連している。即ち、一般に
トランジューサはそのオリフィスよりも実質的に大きい
ので、各ジェット部間の最小分離距離又は所定のプリン
トヘッド五に装着しうるジェット数のいづれかを制限し
てしまう。更に、圧電トランスジューサは製置するのに
比較的高価であり、モして境在の半導体製作技術の多(
に適合していない。
従来の別の型のオンデマンド方式は米国特許第3.17
4.042号に述べられており、この方式は複数個のイ
ンク包含チューブを利用している。それらチューブ内の
電極はインクに接触しており、トリガ信号の発生に応答
して、電流がインク自体を通し−〔流れる。この電流は
高いI2R損(ここで、■は電流値、Rはインクの抵抗
値である)によってそのインクを加熱し、それらのチュ
ーブ内におけるインクの一部分を蒸発させ、そしてイン
クおよびインク気体をそれらのチューブから噴射させる
。
この蒸気型方式の主な欠点は、高導電性インクは所望の
気体化を達成するのに大きな電流を必要とするので、イ
ンク霧を制御するのが困難であり、またインクの導電率
に制限が生ずることである。
従って、そこで使用されるインクの種類は極度に制限さ
れる。
上述した各方式については長年研究されてきたにもかか
わらず、オンデマンド形インクジェット技術は解決され
なければならない多くの基本的問題をなおもかかえてい
る。
本発明はオンデマンド式インクジェットプリンタに係り
、本発明はインクを吐出するためのオリフィスを持つイ
ンク包含毛細管と、そのオリフィスに近接配置されたイ
ンク加熱機構(例えば、その毛細管に又はそれに隣接し
て置かれる抵抗器)とを有するインクジェット・プリン
タを提供する。
動作の概略に・ついて説明する。インク加熱部が敏速に
加熱され、そこで生成されたエネルギをインクに伝達し
、それによりそのインクの一部分を気化しそしCその毛
細管内にバブルを発生させる。
そし°ここのバブルはインク液滴をそのオリフィスから
近くに位置する紙面上へと推進させる圧力波を作り出す
。インク加熱部とオリフィスとの相対的位置関係を適切
に選択し且つそのエネルギ転送を綿密に制御することに
より、バブルは、インク気体がそのオリフィスから逃げ
る前にそのインク加熱部−ヒか又はその近くですみやか
に消滅する。
本発明によるプリンタに対しては、他のドラ)−マトリ
クス印字装置を実施するのに使用される多くの現存する
ハードウェアおよびソフトウェアを容易に適用できる。
本発明の実施例は基本的に2つの幾何学的構成に分けら
れる。第1の構成において、インクは毛細管の端部に位
置されたオリフィスから吐出される。第2の構成におい
゛(、インク毛細管は本質的に平面を規定し、インクは
その平面に対して直角の方向に、オリフィスから吐出さ
れる。こうした構成の各々は、標準の電子式製造技術を
用いて大瞳生産しうる点において、従来技術に比べて利
点な持っている。更K、本発明の原理を用いて作り出さ
れるプリントヘッドの寸法は事実−E無制限であって、
空間を取る圧電性結晶を必要としないために、非常に大
きなアレイおよび非常に高い分解能が可能である。更に
、この技術では、使用するインクの導電性には無関係で
ある。以下図面を用いて本発明を説明する。
第1図は本発明の一実施例によるインクジェット・プリ
ンタのプリントヘッドの分解斜視図、第2図は組立後の
全体斜視図である。11は基板であり、サファイア、ガ
ラス、又は不活性複合材料(例えば、被複金槁或は被覆
ケイ素)で構成される基板11の片面の一部分は薄模金
属化層13でおおわれている。この薄膜金属化層13は
、層13内に抵抗器16を作り出すべく、幅DI(〜約
0.1關)の狭い非導電性ス) +Jツブ14と、幅D
2(〜約Q、 l u+ )の導電性ス) IJツブと
を与えるように構成される。抵抗値としては約3Ωが適
当である。典型的な構成において、抵抗器16は基板1
1の縁部から距離D3(公称とし°〔は約Q、 I n
+だが、一般的には約11.05fil(D3<Jo、
25uの範囲)だけ離れた位置に作られる。薄膜金属化
層13の上面に毛細管ブロック15が結合される。毛細
管ブロック15は一般にガラスから作られ、各端部にオ
リフィスを伴なう毛細管チャネル17を持つ。
チャネル170幅は約0.08JLl、深さは約0.0
8mで、その幅は金属化層13の非導電性ス) IJツ
ブ14の幅に対応する。
毛細管ブロック15の背後でしかも基板11の上部に、
毛細管ブロック15と平行して、インクを保持するため
の貯蔵部19が配置される。チャネル」7は、貯蔵部1
9の反対側にあるオリフィスの近辺へ、毛細管作用によ
ってインクをその貯蔵部から引き出す。第2図において
見られる如く、完成された構成において、プリンタは薄
膜金属化層13に取付けられた2つの電極23および2
5を持ち、該電極は抵抗器16を横切って電位差を6え
る。第3図は、第1および第2図に示したインクジェッ
ト・プリンタの断面図であり、インク21、毛細管ブロ
ック15、抵抗器16そして印字表面27の相対的位置
関係を示している。動作において、プリンタ・オリフィ
スと印字表面27との間の距離D5は約0.8 mmで
ある。
第4図はプ“リント動作の1サイクル中におけるインク
液滴の発生過程を示した一部断面図であム電圧が電極2
3および25に印加されると、抵抗器16を通る電流が
ジュール熱を発生させて、インクを加熱する。そして第
4a図に示されているように抵抗器16上にバブル12
を作り出す。バブルは、第4b図に示される如く、オリ
フィスの方向に急速に膨張し続ける。しかしその膨張は
インクに伝達されるエネルギによって制限される。
この全エネルギを注意深く制御し、そして抵抗器16に
供給されるエネルギの時間配分を制御することにより、
種々の大きさのバブルを形成できる。
しかしながら、インクによって吸収される全エネルギが
、気体をオリフィスから追い出す程大きくならないよう
に制御することが必要である。バブルは第4C図に示さ
れている如く抵抗器16に向い且つその上で収縮し始め
、他方、バブルの膨張によりインクに与えられた前向き
の運動量はオリフィスからインク小滴を吐出させる(し
かしながら、使用されるインク、オリフィスの幾何学的
構造および印加電圧に依存して1つ又はそれ以上の後続
するインク液滴が生ずることを注目すべきでの近くまで
収縮し消滅する。インクは毛細管作用により再充填し始
め(第4e図)、一方インク液滴は印字面上にのる。第
4f図は、次のサイクルの用意として、もとの位置まで
インクが満たされたチャネルを示している。印字は適当
なシーケンスで抵抗器16に電圧を連続的に印加するこ
とKより達成される。オリフィスと印字面とは所望の印
字パターンを作り出すために相対的に移動される。
なお、基板寸法、毛細管ブロック寸法および毛細管チャ
ル寸法等の寸法は、所望の質量、構造材料および技術く
液滴寸法、毛細管充填速度、インク粘性および表面張力
等に依存して広範囲に変えられることは明らかである。
又、従来装置と対比して、インクの導電率を高いIt(
熱損失に釣り合せたり、インクを導電性とする必要は全
くない。
本発明の本質的特長は、インク液滴をオリフィスから吐
出するのに必要とするインパルスが、圧電性結晶又は他
の素子によって与えられる圧力波によるのではなく、バ
ブルの膨張によって作り出されることである。抵抗器1
6からインクへのエネルギ転送を注意深く制御すること
により、インク気体がインク液滴と共にオリアイスから
逃げないよう纜することができる。パズルはインク気体
の飛び散りを防止するように、それ自身で消滅する。更
に、エネルギ転送の時間的シーケンスを綿密に制御する
ことが極めて重要である。
抵抗器16に通しての約5μsecの期間を持つ約IA
の単一の方形波電流パルスは如−ヒの結果を達成するけ
れども、かかる直接的方法は一般に各種のジェット構成
には適用できない。更に、一層大きなバブルを作り出し
たい場合(例えば、より犬さなオリフィスな用いたい場
合)や、より速い液滴の吐出速度を得たい場合には、問
題が生ずる。
もしも一層大きなエネルギをインクに与えるためにパル
スを長(すると、バブル形成についての統計学的性質は
実質的な時間ジッタを生じさせる。
他方、時間ジッタの問題を改善するためにパルスの高さ
を増大すると、必要とされる実質的に高い電流密度によ
り抵抗器の早期焼損をもたらすことになる。
上述した各問題は第5図に示されている方法によ−って
実質的に解決される。第5,6図はバブル形成に使用す
るパルスの波形図である。ここにおいて、直流レベルは
必要とされないが、先行パルスIPは、バブルの核形成
を回避させるのに十分な低い割合で、抵抗器16付近の
インクを予熱するのに使用される。先行パルスIPに続
いて核形成パルスINが与えられる。この核形成パルス
INは、インクの加熱限度近くまで、すなわちバブルが
インク内で自然に核形成する点にまで抵抗器16を急速
に加熱する。しかるべ(して形成されたバブル核心は非
常に急速に成長し、その熟成寸法は先行パルスIPによ
って加熱されたインクの体積によって決められる。この
バブルの成長過程中において、抵抗器16に印加される
電圧は一般に零まで減衰される。なぜならばこの期間中
におけるインクへの熱転送はあまり能率的でなくしかも
その電流を保つことは抵抗器16を加熱し過ぎることに
なるからである。
典型的な例として、抵抗器16は約30であり、先行パ
ルスIPは0.3A程度の大きさと、約40μsec 
の幅TPとを持ち、そして核形成パルスINはIA程度
の大きさと、約5μsec幅TNとを持っている。しか
しながら、こうしたパラメータはかなり広範囲に変わる
ので、実際の動作において遭遇される典型的な範°囲、
すなわち、0(R(100Ω;1 o<’rp(100
μsec 、 O(I P(3A、 0(TN (10
μsec、0.01(IN<5Aに対して検討すること
が適当である。
バブル形成の制御に対しては、例えば、ノくルス空間変
調又はパルス高変調などの多くの他の方法も同様に利用
できる。第6図には更に別な方法が示されている。この
方法において、先行ノ(ルスの大きさは、約0,5Aの
初期値から約+1.2Aの値(核形成パルスが開始する
直前の値)へと減少する。先行パルスの形状は時間の関
数としてl/Fで減衰する。これにより、抵抗器の温度
をほぼ一定の温度に維持する。その結果核形成前でのイ
ンクのエネルギ配分を最善圧すると同時に、必要とされ
る核形成パルス幅を減少させる。同時に核形成の再現性
を高める。
第7A図は本発明の他の実施例によるインクジェット・
プリンタのプリントヘッドの分解斜視図、第7B図は第
7A図に示したプリントヘッドの組立後の斜視図である
。両図に示したプリントヘッドは複数個のオリスイスを
有する。この所itl[l @エツジ・シュータ−(e
dge −5hooter )″装置は基板71と毛細
管ブロック75とから成り、毛細管ブロック75は、そ
れ自体と基板71との界面に位置された幾つかのインク
毛細管チャネル77を持つ“Cいる。基板71に対して
使用される典型的な材料としてはガラス、セラミック、
被覆金属又は被覆ケイ素のような電気的絶縁物があり、
他方、毛細管ブロック75に対して使用される材料は、
インク毛細管チャネル77に関して製作の容易なものが
選ばれる。例えば、標準として、毛細管ブロック75は
成型ガラス、食刻ガラスでもって作られる。その構成に
おいて、基板71と毛細管ブロック75とは、例えば、
エポキシ、陽極ボンディングまたは密封用ガラスでもっ
て、幾多の方法においC−諸に密閉される。チャネル空
間D6とチャネル幅D7とはインクジェットの所望の分
離と寸法とによって決定される。チャネル79は、遠隔
の場所にあるインク貯蔵部(示されていない)からイン
ク毛細管チャネル77へとインクを供給するだめの貯蔵
チャネルである。
基板71’、hには?J数の抵抗器73が与えられてお
り、各抵抗器の位置は各毛細管チャネル77の低部に対
応している。対応せる数の電気的接続体72が電力を各
抵抗器73に供給するために設けられCいる。抵抗器7
3および電気的接続部72は、物理的或は化学的蒸着の
ような標準の電子的製作技術を使用し゛C形成される。
電気的接続部72に対する典型的な材料としてはクロム
/金(すなわち、接着のための薄いクロミウムの下層、
導電のための上層)、又はアルミニウムがある。抵抗器
73に対する適当な材料としては、標準として、プラチ
ナ、チタニウム−タングステン、タンタル−アルミニウ
ム、拡散ケイ素或は非結晶質の合金種インクにより腐食
したり眠気メッキされるような材料は避けなければなら
ない。例えば、水を母体とするインクの場合、アルミニ
ウムおよびタンタル−アルミニウムは、標準として使用
される電流および抵抗率(すなわち、3〜5Ωの範囲の
抵抗値およびIA程度の電流)におい−にうした問題を
提起する。しかしながら、こうした2つの材料であつ°
(も、もしインクから電気的導体と抵抗器とを絶縁する
パシベーション層を使用すれば、使用することができる
。
第8図は本発明の他の実施例によるインクジェット・プ
リンタのプリントヘッドの断面図であり、エツジ−ジュ
ーター−インクジェット−プリント・ヘッドを示してい
る。この構成において、インク内にバブルを発生するた
めの熱エネルギは抵抗器83によって与えられる。前述
の実施例における如(、抵抗器83はインク・チャネル
82のオリフィスから極(わずかの距離(〜約0.1 
m )だけ離れて置かれる(註:第8図の断面は抵抗器
83を通して取られているので、そのインクチャネル・
オリフィスは示されCいない)c、この実施例において
、標準としてはガラスからなる基板81が与えられてお
り、基板81はエツチングされたケイ素の毛細管ブロッ
ク89に接合される。ブロック89はインクチャネル8
2を規定する。毛細管ブロック89とインク・チャネル
82との上に横だわ・うているのは、通常では炭化ケイ
素、二酸化ケイ素、窒化ケイ素或は窒化ホウ素のような
耐熱性、非導電性、熱伝導性でしかも可撓性の材料から
作られた薄膜87である。抵抗器83は標準の技術によ
って薄膜87上に装着され、そして抵抗器83への電力
はその抵抗器の各側部における金属化1−85を通して
与えられる。
非可撓性の構造に対するこの構成の利点は、装置の寿命
を改善することができることである。又、基板81、毛
細管ブロック89そし°(薄膜87から成る構造は、抵
抗器と金属化層を形成する以前に本質的に完成されるの
で、その構成技術が簡単化される。更に、前の実施例に
おけるように、この構造は複合チャネル装置および大量
生産技術に容易に適用される。可撓性の薄膜上に抵抗器
を形成する技術に一ついては当業者にとって種々の変形
が考えられる。例えば、材料についての適切な選択によ
り、分離構造としての可撓性の薄膜は、それ自体可撓性
で1・つ自己支持性である抵抗器を与えることによって
全面的に排除できる。
第9A図は本発明の他の実施例によるインクジェット・
プリンタのプリントヘッドの分解斜視図、第9B図は組
立後の斜視図である。両図に示された構造は所謂1サイ
ド・シュータ−(5ide−shooter)″装置と
呼ばれている熱インクジェット・プリント・ヘッドの別
な構成である。基板91は標準とし°CCガラス又は他
の不活性で、堅固で、熱的に絶縁性の材料から構成され
る。抵抗器93への電気的接続は、第7Aおよび第7B
図に示されている構造の場合と同様に2つの導体92に
て与えられる。
2つのプラスチック・スペーサ94はふた95と基板9
1の分離を維持するために使用されており、それによつ
゛Cインクを抵抗器へと流すための毛細管チャネル96
が形成される。しかしながら、多くの他の技術も適当な
空間を与えるために利用し得ることは明らかである。例
えば、プラスチックに代って、かかるチャネルを与える
のにガラス基板91それ自体をエツチング形成しても良
い。
この実施例におけるふた95は、インクジェットに対す
るオリフィス97として作用するテーノ(−付札をエツ
チングするための好都合な゛結晶構造を与えるケイ素か
ら構成されている。オリフィス97は抵抗器93に対向
配置される。このオリフィス97は例えば米国特許第4
.007.464中に示されている技術を用いて作られ
る。オリフィス97は、標準とし°C1約0.1鶴程度
である。サイドシュータ−拳インク・ジェットのふた9
5に対しては多くの他の材料も使用できる。例えば、各
抵抗器に対向する部分に孔を有する金属層やプラスチッ
クさえ使用することができる。
第10A図は本発明の他の実施例によるインクシェッド
−プリンタのプリントヘッドの一部断面斜視図、第10
B図は第10A図に示したプリントヘッドの基板の平面
図である。この実施例はマルチジェットをもつサイドシ
ュータ−装置であム基板101はガラスであり、この上
にインク102を保持するための2個のガラススペーサ
104が置かれる。ケイ素ふた105は孔107によっ
て代表される如き一連のエツチングされたテーパー付孔
を持って与えられる。各孔はトラフ108の内部に形成
される。よ・つてより厚いふたを用いることができ、厚
いふたは、複合ジェットに対するより大きなプリント・
ヘッドを支持できるより良い構造上の安定性を与えるこ
とができる。エレメント109は、インクの連続供給が
抵抗器/オリフィス拳システムに対して可能になるよう
に遠隔のインク貯蔵部(示されていない)に接続されて
いる充填チューブである。
第10B図において、第2の抵抗器106もまた第10
A図のトラフ108に沿って横たわって示されている。
抵抗器103および106への電力は2つの独立せる電
気的接続部110および111と、共通の接地112と
によ−)°〔供給される。抵抗器106が通電されたと
きにインクがオリフィス107から吐出されるのを防止
するために、抵抗器106と103との間に障壁113
が形成されている。如上の構成において、障壁113は
、ガラス、ケイ素、光重合体、ガラス・ピード充填エポ
キシ、または無電解メッキによる金属により構成され、
基板又はふたの内面に形成される。もしも金属ふたが使
用されるとすると、別な方法がその障壁を与えるのに利
用できる。例えば、障壁は金属ふたの内面上へ直かに金
属メッキして構成しても良い。
第11図は本発明の他の実施例によるインクジェット・
プリンタのプリントヘッドの一部断面斜視図であり、第
8図に示した薄膜と外付抵抗器とが組み込まれている。
この実施例の詳細は基板が炭化ケイ素、二酸化ケイ素、
窒化ケイ素又は窒化ホウ素から成る薄膜120と基板1
21とによって置き換えられていることを除いて、第1
0図のものと同じである。抵抗器123は、薄膜120
上でしかもインクの外側に配置される。前述の例におけ
る如(、抵抗器123に対する電気的接続は2つの導体
122によって与えられる。基板121は構造的安定化
のために与えられており、通常では食刻ガラを持ってい
る。
応用における特定な性質および必要性に依存し°(各種
の材料で構成され且つ多(の異なる幾何学的構造を持つ
多くの他の実施例が可能である。例えば、成る限度内で
しかも使用されるインクに依存して、液滴の寸法を大き
くするためにオリフィスの寸法を大きくしたり、或は液
滴の寸法を小さくするためにオリフィスを小さくしたり
することができる。同様にして、インク液滴の吐出に対
する最大周波数は基板の緩和時間とインクの再充填時間
とに依存する。インクの電気的特性により異なる幾何学
的構成が必要な場合もある。例えば、もしも高導電性の
インクのためにそのインクを通して流れる電流が問題に
なるならば、パシベーション層をその抵抗器自体の上部
およびその導体上に置いて、通電を回避させるようにし
ても良い。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例によるインクジェット・プリ
ンタのプリントヘッドの分解斜視図、第2図は第1図に
示したプリントヘッドの組立後の全体斜視図、第3図は
第2図に示したプリントヘラドの断面図、第4図はプリ
ント動作の1サイクル中におけるインク液滴の発生過程
を示した図、第5,6図はバブル形成に使゛用する電気
パルスの波形図、第7A図は本発明の他の実施例による
インクジェット拳プリンタのプリントヘッドの分解斜視
図、第7B図は第7A図に示したプリントヘッドの組立
後の斜視図、第8図は本発明の他の実施例によるインク
ジェット−プリンタのプリントヘッドの断面図、第9A
図は本発明の他の実施例によるインクジェット−プリン
タのプリントヘッドの分解斜視図、第9B図は第9A図
に示したプリントヘッドの組立後の斜視図、第10A図
は本発明の他の実施例によるインクジェット・プリンタ
のプリントヘッドの一部断面斜視図、第10B図は第1
0A図に示したプリントヘッドの基板の平面図、第11
図は本発明の他の実施例によるインクジェット・プリン
タのプリントヘッドの一部断面斜視図である。 11:基板、13:薄膜金属化層、14:非導電性スト
リップ、15:毛細管ブロック、16:抵抗器、17:
毛細管チャネル、19:インク貯蔵部、23,25:電
極、21:インク、71:基板、72:電気的接続部、
731抵抗器、75:毛細管ブロック、77:毛細管チ
ャネル、81二基板、82:チャネル、83:抵抗器、
85:金属化層、87:薄膜、91:基板、92:導体
、93:抵抗器、94ニスペーサ、95:ふた、97:
オリフィス、112:共通接地、101:基板、1o2
:インク、1o3:抵抗器、lO4:スヘーサ、108
:)97.12o:薄膜、121=導体、123:抵抗
器。 出願人 横河叱ニーレット・バッヵード株式会社代理人
 弁理士  長 谷 川  次  男FIG   5 
      FIG   B第1頁の続き 0発 明 者 クリストファ・エイ・タックリント アメリカ合州国カリフォルニア 州パロアルト・カラパー・スト リート250 0発 明 者 ホワード・エイチ・タブアメリカ合州国
カリフォルニア 州すンホセ・ニシントン・プレ ース1556

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. インクを保持すると共にインクを吐出するためのオリフ
    ィスを有するインク保持手段と、前記オリフィスのiA
    傍に^装置され、 インクにエネルギを供給[2てイン
    クを気化し前記オリフィスよりインク液滴を吐出させる
    ための加熱手段とで成り、前記インク保持手段はその間
    にインク保持用空間を形成する薄膜体と基板とで形成さ
    れ、且つ前記加熱手段は前記薄膜体を介して=tl記イ
    ンクに対向配置されたことを特徴とするインクジェット
    −プリンタ。
JP57139667A 1981-08-14 1982-08-11 インクジエツト・プリンタ Pending JPS5836465A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US29284181A 1981-08-14 1981-08-14
US292841 1981-08-14

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP61256342A Division JPS62142655A (ja) 1981-08-14 1986-10-28 インクジェット・プリンタ

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPS5836465A true JPS5836465A (ja) 1983-03-03

Family

ID=23126433

Family Applications (3)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP57139667A Pending JPS5836465A (ja) 1981-08-14 1982-08-11 インクジエツト・プリンタ
JP61256342A Granted JPS62142655A (ja) 1981-08-14 1986-10-28 インクジェット・プリンタ
JP1988133998U Expired JPH0225629Y2 (ja) 1981-08-14 1988-10-13

Family Applications After (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP61256342A Granted JPS62142655A (ja) 1981-08-14 1986-10-28 インクジェット・プリンタ
JP1988133998U Expired JPH0225629Y2 (ja) 1981-08-14 1988-10-13

Country Status (3)

Country Link
JP (3) JPS5836465A (ja)
DE (1) DE3228887A1 (ja)
GB (1) GB2106039A (ja)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5996971A (ja) * 1982-11-26 1984-06-04 Canon Inc 液体噴射記録装置
JPS59207263A (ja) * 1983-05-02 1984-11-24 Yokogawa Hewlett Packard Ltd インク・ジエツト・ヘツド
JPS59207261A (ja) * 1983-05-02 1984-11-24 Yokogawa Hewlett Packard Ltd インク・ジエツト・プリント・ヘツド
JPS59224358A (ja) * 1983-05-25 1984-12-17 Yokogawa Hewlett Packard Ltd 熱インク・ジエツト・ヘツド
JPS60191341U (ja) * 1984-05-28 1985-12-18 沖電気工業株式会社 インクバブルジエツトヘツド
US5451251A (en) * 1993-02-26 1995-09-19 Canon Kabushiki Kaisha Ink, and ink-jet recording method and instrument using the same

Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS59165662A (ja) * 1983-03-10 1984-09-18 Fuji Xerox Co Ltd インクジエツト噴射装置
JPS59194860A (ja) * 1983-04-19 1984-11-05 Canon Inc 液体噴射記録ヘツド
JPH062414B2 (ja) * 1983-04-19 1994-01-12 キヤノン株式会社 インクジェットヘッド
JPH062415B2 (ja) * 1983-04-20 1994-01-12 キヤノン株式会社 インクジェットヘッド及び該インクジェットヘッドの製造方法
JPS59194867A (ja) * 1983-04-20 1984-11-05 Canon Inc ヘッドの製造方法
US4881318A (en) * 1984-06-11 1989-11-21 Canon Kabushiki Kaisha Method of manufacturing a liquid jet recording head
JPH064325B2 (ja) * 1984-06-11 1994-01-19 キヤノン株式会社 液体噴射ヘッド
IT1185799B (it) * 1985-06-10 1987-11-18 Olivetti & Co Spa Dispositivo di pilotaggio per un elemento di stampa a getto selettivo d inchiostro
EP0244214B1 (en) * 1986-04-28 1991-07-10 Hewlett-Packard Company Thermal ink jet printhead
EP0354982A1 (en) * 1988-06-14 1990-02-21 Hewlett-Packard Company A process for producing successive droplets of ink of different sizes
JP3957851B2 (ja) * 1997-12-26 2007-08-15 キヤノン株式会社 液体吐出方法
DE19938239B4 (de) * 1999-08-12 2004-11-25 Hirschmann, Karl-Heinz, Prof.Dr. Mikropumpe zum Fördern, Dosieren und Plazieren von Flüssigkeiten
KR100707211B1 (ko) * 2006-02-03 2007-04-13 삼성전자주식회사 합성 제트 액츄에이터
CA2662725A1 (en) * 2006-10-09 2008-04-17 Silverbrook Research Pty Ltd Mems bubble generator for large stable vapor bubbles

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5451837A (en) * 1977-09-30 1979-04-24 Ricoh Co Ltd Ink jet head device
JPS5567493A (en) * 1978-11-14 1980-05-21 Canon Inc Recording method
JPS55132267A (en) * 1979-04-02 1980-10-14 Canon Inc Recording device

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA1127227A (en) * 1977-10-03 1982-07-06 Ichiro Endo Liquid jet recording process and apparatus therefor
US4330787A (en) * 1978-10-31 1982-05-18 Canon Kabushiki Kaisha Liquid jet recording device
JPS5590376A (en) * 1978-12-28 1980-07-08 Canon Inc Multicolor liquid jet device
JPS5581172A (en) * 1978-12-14 1980-06-18 Canon Inc Liquid injection type recording method and device
JPS5587571A (en) * 1978-12-27 1980-07-02 Canon Inc Recording head by discharging recording medium liquid
FR2448979B1 (fr) * 1979-02-16 1986-05-23 Havas Machines Dispositif destine a deposer sur un support des gouttes d'encre
JPS55126460A (en) * 1979-03-23 1980-09-30 Canon Inc Recording method
JPS5931941B2 (ja) * 1979-03-27 1984-08-06 キヤノン株式会社 液滴噴射記録装置
JPH0234787B2 (ja) * 1979-04-02 1990-08-06 Canon Kk Kirokuhetsudo
JPS609907B2 (ja) * 1979-04-02 1985-03-13 キヤノン株式会社 マルチオリフイス液体噴射記録ヘツド
US4463359A (en) * 1979-04-02 1984-07-31 Canon Kabushiki Kaisha Droplet generating method and apparatus thereof

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5451837A (en) * 1977-09-30 1979-04-24 Ricoh Co Ltd Ink jet head device
JPS5567493A (en) * 1978-11-14 1980-05-21 Canon Inc Recording method
JPS55132267A (en) * 1979-04-02 1980-10-14 Canon Inc Recording device

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5996971A (ja) * 1982-11-26 1984-06-04 Canon Inc 液体噴射記録装置
JPS59207263A (ja) * 1983-05-02 1984-11-24 Yokogawa Hewlett Packard Ltd インク・ジエツト・ヘツド
JPS59207261A (ja) * 1983-05-02 1984-11-24 Yokogawa Hewlett Packard Ltd インク・ジエツト・プリント・ヘツド
JPS59224358A (ja) * 1983-05-25 1984-12-17 Yokogawa Hewlett Packard Ltd 熱インク・ジエツト・ヘツド
JPS60191341U (ja) * 1984-05-28 1985-12-18 沖電気工業株式会社 インクバブルジエツトヘツド
US5451251A (en) * 1993-02-26 1995-09-19 Canon Kabushiki Kaisha Ink, and ink-jet recording method and instrument using the same

Also Published As

Publication number Publication date
JPH0225629Y2 (ja) 1990-07-13
JPH0443515B2 (ja) 1992-07-16
JPH01132727U (ja) 1989-09-08
JPS62142655A (ja) 1987-06-26
DE3228887A1 (de) 1983-02-24
GB2106039A (en) 1983-04-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4490728A (en) Thermal ink jet printer
JPH0225629Y2 (ja)
EP0390346B1 (en) Thermal ink jet device
US6491377B1 (en) High print quality printhead
JP2981018B2 (ja) 小滴の容積制御をもつサーマルインクジェットプリントヘッドおよびその制御方法
US5371527A (en) Orificeless printhead for an ink jet printer
JP3526822B2 (ja) 高密度の液滴発生器を有するプリントヘッド
CN100522616C (zh) 具有被保形涂敷的加热器的喷墨打印头
JPH10202879A (ja) インクを噴射するプリンタヘッド及びインクを噴射する方法
JPH0280253A (ja) バブル・インク・ジエツト印刷装置
JPS6233648A (ja) 熱式インキジエツトプリントヘツド
JPH04226764A (ja) サーマルインクジェット印字ヘッド
EP0564072A2 (en) Efficient conductor routing for inkjet printhead
JPH0450910B2 (ja)
CN100386206C (zh) 具有低加热器质量的热喷墨打印头
JPS63312843A (ja) サーマル式ドロツプ・オン・デマンド型インクジエツト印刷ヘツド
US6315398B1 (en) Thermal ink jet heater design
US6467864B1 (en) Determining minimum energy pulse characteristics in an ink jet print head
CN100386207C (zh) 自冷却热喷墨打印头
JP2005022413A (ja) インクジェットプリントヘッドの駆動方法
JPS6317623B2 (ja)
JPS6342872A (ja) インクジエツト記録ヘツド
JP2914576B2 (ja) 液体噴射記録装置及び記録方法
JPH06182990A (ja) 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
JP2693455B2 (ja) 液体噴射記録ヘッド