JP2883113B2 - インクジェットプリントヘッド - Google Patents
インクジェットプリントヘッドInfo
- Publication number
- JP2883113B2 JP2883113B2 JP21826689A JP21826689A JP2883113B2 JP 2883113 B2 JP2883113 B2 JP 2883113B2 JP 21826689 A JP21826689 A JP 21826689A JP 21826689 A JP21826689 A JP 21826689A JP 2883113 B2 JP2883113 B2 JP 2883113B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- concave portion
- heating element
- ink
- wall
- bubbles
- 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.)
- Expired - Lifetime
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- Particle Formation And Scattering Control In Inkjet Printers (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、インクジェットプリンターの記録ヘッド、
特にサーマルインクジェットの記録ヘッドに関する。
特にサーマルインクジェットの記録ヘッドに関する。
（従来の技術） インクジェットプリンターは、小型で低騒音であり、
カラー化が容易である等の利点を有している。これに用
いられるインクジェットヘッドとしては、種々の方式の
ものがあるが、サーマルインクジェットヘッドは、マル
チノズル化が容易であるため、特にカラー化に適する
が、バブルの消滅時のキャビテーションダメージによ
り、ヒーターが故障する問題点を有している。この対策
として、特開昭63−191648号公報に記載されたサーマル
ヘッドは、ヒーター上に保護層を設け、キャビテーショ
ンダメージに対し、ヒーターを保護している。また、特
開昭63−189243号公報のものは、キャビテーションの集
中するヒーターの中央部分に、ヒーターを設けないよう
ヒーターの形状に工夫をしたものである。
カラー化が容易である等の利点を有している。これに用
いられるインクジェットヘッドとしては、種々の方式の
ものがあるが、サーマルインクジェットヘッドは、マル
チノズル化が容易であるため、特にカラー化に適する
が、バブルの消滅時のキャビテーションダメージによ
り、ヒーターが故障する問題点を有している。この対策
として、特開昭63−191648号公報に記載されたサーマル
ヘッドは、ヒーター上に保護層を設け、キャビテーショ
ンダメージに対し、ヒーターを保護している。また、特
開昭63−189243号公報のものは、キャビテーションの集
中するヒーターの中央部分に、ヒーターを設けないよう
ヒーターの形状に工夫をしたものである。
しかし、保護層を設けることにより高い発熱量が必要
になり、コゲーション（インクの分解または変質により
ヒーター上にこげつきが生じインクが吐出しなくなる現
象）の問題を発生させる。ヒーターの中央部分にヒータ
ーを設けないようにすると、ヒーターの外形は大きくな
り、マルチノズル化の面からは、必ずしも得策というこ
とはできない。
になり、コゲーション（インクの分解または変質により
ヒーター上にこげつきが生じインクが吐出しなくなる現
象）の問題を発生させる。ヒーターの中央部分にヒータ
ーを設けないようにすると、ヒーターの外形は大きくな
り、マルチノズル化の面からは、必ずしも得策というこ
とはできない。
特に、バブルを発熱素子の上方に集中して発生させる
ようにするために、基板に凹部（ピット）を設け、その
底部に発熱素子２を配置した第４図（Ａ）に示すような
インクジェットプリントヘッドの場合は、（Ｂ）図に示
すように、上方に発生した気泡（バブル）７は、消滅の
過程においては、（Ｃ）（Ｄ）図に示すように、ノズル
近傍のインクの後退の圧力のため、凹部前方の壁３より
は、後方の壁４方向に移動し、発熱素子２の後方の隅部
において、消滅する。したがって、この部分にキャビテ
ーションが発生し易く、発熱素子はダメージを受け易い
構造となっていた。
ようにするために、基板に凹部（ピット）を設け、その
底部に発熱素子２を配置した第４図（Ａ）に示すような
インクジェットプリントヘッドの場合は、（Ｂ）図に示
すように、上方に発生した気泡（バブル）７は、消滅の
過程においては、（Ｃ）（Ｄ）図に示すように、ノズル
近傍のインクの後退の圧力のため、凹部前方の壁３より
は、後方の壁４方向に移動し、発熱素子２の後方の隅部
において、消滅する。したがって、この部分にキャビテ
ーションが発生し易く、発熱素子はダメージを受け易い
構造となっていた。
（発明が解決しようとする課題） 本発明は、上述した問題点を解決するためになされた
もので、発熱素子を設けた凹部を有するインクジェット
プリントヘッドにおいて、キャビテーションダメージを
なくすことにより、ヘッドの長寿命化をはかることを目
的とするものである。
もので、発熱素子を設けた凹部を有するインクジェット
プリントヘッドにおいて、キャビテーションダメージを
なくすことにより、ヘッドの長寿命化をはかることを目
的とするものである。
（課題を解決するための手段） 本発明は、液体を噴出するための噴出口と、該噴出口
に連通した液流路と、底部に発熱素子を設けた凹部とを
有するインクジェットプリントヘッドにおいて、前記凹
部の前方の壁は発熱素子の表面と同一平面に対して垂直
状に形成され、前記凹部の後方の壁は、連続的または段
階的に後退する部分が形成されて前記凹部の底面積より
前記凹部の開口面積が大きくされていることを特徴とす
るものである。
に連通した液流路と、底部に発熱素子を設けた凹部とを
有するインクジェットプリントヘッドにおいて、前記凹
部の前方の壁は発熱素子の表面と同一平面に対して垂直
状に形成され、前記凹部の後方の壁は、連続的または段
階的に後退する部分が形成されて前記凹部の底面積より
前記凹部の開口面積が大きくされていることを特徴とす
るものである。
（作 用） 液体を噴出するための噴出口と、該噴出口に連通した
液流路と、底部に発熱素子を設けた凹部とを有するイン
クジェットプリントヘッドにおいて、凹部の断面形状を
発熱素子に対して、非対称構造としたことにより、バブ
ルの消滅位置が、一方の壁面に偏奇し、発熱素子の面上
でバブルが消滅することを避けることができる。
液流路と、底部に発熱素子を設けた凹部とを有するイン
クジェットプリントヘッドにおいて、凹部の断面形状を
発熱素子に対して、非対称構造としたことにより、バブ
ルの消滅位置が、一方の壁面に偏奇し、発熱素子の面上
でバブルが消滅することを避けることができる。
（実施例） 第１図は、本発明の一実施例を説明するためのインク
ジェットプリントヘッドの断面図である。図中、１はポ
リイミド等の材料の基板、２は発熱素子、３は凹部の前
方の壁、41は後方のテーパ状の壁、５はノズル、６はイ
ンク、７は気泡（バブル）である。
ジェットプリントヘッドの断面図である。図中、１はポ
リイミド等の材料の基板、２は発熱素子、３は凹部の前
方の壁、41は後方のテーパ状の壁、５はノズル、６はイ
ンク、７は気泡（バブル）である。
第１図において、（Ａ）図は、発熱素子２に通電され
ていない状態の図である。（Ｂ）図は、印字信号が発熱
素子２に加えられて気泡が発生した状態の図で、気泡に
よってインクに加えられた圧力により、インク滴がノズ
ル５から、図示しない記録紙に向かって飛翔される。
（Ｃ）図は、インク滴の噴出後の状態をあらわし、発熱
素子２に加えられた印字信号の消滅により、気泡７は急
速に消滅の途をたどる。（Ｄ）図は、消滅直前の気泡７
を示す。（Ｅ）図は、気泡の消滅後の状態を示す図であ
る。
ていない状態の図である。（Ｂ）図は、印字信号が発熱
素子２に加えられて気泡が発生した状態の図で、気泡に
よってインクに加えられた圧力により、インク滴がノズ
ル５から、図示しない記録紙に向かって飛翔される。
（Ｃ）図は、インク滴の噴出後の状態をあらわし、発熱
素子２に加えられた印字信号の消滅により、気泡７は急
速に消滅の途をたどる。（Ｄ）図は、消滅直前の気泡７
を示す。（Ｅ）図は、気泡の消滅後の状態を示す図であ
る。
気泡の発生時は、凹部の壁に沿って、ほぼ上方に成長
しインクを噴出するが、消滅するときは、ノズル側とイ
ンクリザーバ側からインクが移動しながら気泡は急速に
小さくなる。そして、ノズル部側の方が流体抵抗が小さ
いため、インク移動速度が早く、バブル全体がテーパ上
の壁に偏って消滅していくことになり、キャビテーショ
ンダメージが分散され、ヒーターへのダメージがかなり
小さくなる。
しインクを噴出するが、消滅するときは、ノズル側とイ
ンクリザーバ側からインクが移動しながら気泡は急速に
小さくなる。そして、ノズル部側の方が流体抵抗が小さ
いため、インク移動速度が早く、バブル全体がテーパ上
の壁に偏って消滅していくことになり、キャビテーショ
ンダメージが分散され、ヒーターへのダメージがかなり
小さくなる。
したがって、気泡の消滅時にキャビテーションが発生
しても、発熱素子の表面を避けることができ、発熱素子
２へのダメージは起こらない。この場合、前方の壁３及
び発熱素子２の表面を、インク７に対してぬれ易く、後
方のテーパ状の壁をインクに対してぬれ難いように表面
のぬれ特性を選んでおけば、気泡を発熱素子２の後方の
壁面で消滅させることがより確実となる。
しても、発熱素子の表面を避けることができ、発熱素子
２へのダメージは起こらない。この場合、前方の壁３及
び発熱素子２の表面を、インク７に対してぬれ易く、後
方のテーパ状の壁をインクに対してぬれ難いように表面
のぬれ特性を選んでおけば、気泡を発熱素子２の後方の
壁面で消滅させることがより確実となる。
第２図は、凹部の後方の壁の断面形状を別の形状とし
た他の実施例である。第１図と同様な部分については同
一の符合を付した。この実施例では、凹部の後方の壁51
の断面形状を、段部を設けた形状としたものである。気
泡の消滅時は、段差のついたピットにキャビテーション
ダメージが分散され、発熱素子２の表面上でキャビテー
ションが発生することを防止できる。
た他の実施例である。第１図と同様な部分については同
一の符合を付した。この実施例では、凹部の後方の壁51
の断面形状を、段部を設けた形状としたものである。気
泡の消滅時は、段差のついたピットにキャビテーション
ダメージが分散され、発熱素子２の表面上でキャビテー
ションが発生することを防止できる。
凹部３を基板１にフォットエッチングで形成する場合
は、その製造が容易となる。インクに対する壁のぬれの
物性は、第１図と同様とすることができる。
は、その製造が容易となる。インクに対する壁のぬれの
物性は、第１図と同様とすることができる。
第３図は、凹部の後方の壁43の断面形状を、さらに異
なる形状とした実施例である。気泡７の消滅を発熱素子
２から、より離れた場所で確実に行うようにするため、
第２図における段部前方に斜面と突起を設けたものであ
る。
なる形状とした実施例である。気泡７の消滅を発熱素子
２から、より離れた場所で確実に行うようにするため、
第２図における段部前方に斜面と突起を設けたものであ
る。
（発明の効果） 以上の説明から明らかなように、本発明によれば、バ
ブル消滅時のキャビテーションダメージが、基板のポリ
イミドピット層に分散、吸収され、発熱素子の表面にキ
ャビテーション発生することがないので、過剰な加熱を
しないですみ、コゲーションの問題も発生することはな
い。このため、キャビテーション、コゲーションによる
故障がなくなり、ヘッドの寿命を大幅に延ばすことがで
きる効果がある。
ブル消滅時のキャビテーションダメージが、基板のポリ
イミドピット層に分散、吸収され、発熱素子の表面にキ
ャビテーション発生することがないので、過剰な加熱を
しないですみ、コゲーションの問題も発生することはな
い。このため、キャビテーション、コゲーションによる
故障がなくなり、ヘッドの寿命を大幅に延ばすことがで
きる効果がある。
第１図乃至第３図は、本発明のインクジェットプリント
ヘッドのそれぞれ異なる実施例の断面図、第４図は、従
来例のインクジェットプリントヘッドの断面図である。 １……基板、２……発熱素子、３……凹部の前方の壁、
41,42,43……凹部の後方の壁、５……ノズル、６……イ
ンク、７……気泡（バブル）。
ヘッドのそれぞれ異なる実施例の断面図、第４図は、従
来例のインクジェットプリントヘッドの断面図である。 １……基板、２……発熱素子、３……凹部の前方の壁、
41,42,43……凹部の後方の壁、５……ノズル、６……イ
ンク、７……気泡（バブル）。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 藤井 雅彦 神奈川県海老名市本郷2274番地 富士ゼ ロックス株式会社海老名事業所内 (72)発明者 細貝 耕三 神奈川県海老名市本郷2274番地 富士ゼ ロックス株式会社海老名事業所内 (56)参考文献 特開 昭62−222854（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−99334（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) B41J 2/05
Claims (1)
- 【請求項１】液体を噴出するための噴出口と、該噴出口
に連通した液流路と、底部に発熱素子を設けた凹部とを
有するインクジェットプリントヘッドにおいて、前記凹
部の前方の壁は発熱素子の表面と同一平面に対して垂直
状に形成され、前記凹部の後方の壁は、連続的または段
階的に後退する部分が形成されて前記凹部の底面積より
前記凹部の開口面積が大きくされていることを特徴とす
るインクジェットプリントヘッド。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21826689A JP2883113B2 (ja) | 1989-08-24 | 1989-08-24 | インクジェットプリントヘッド |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21826689A JP2883113B2 (ja) | 1989-08-24 | 1989-08-24 | インクジェットプリントヘッド |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20796898A Division JP2998746B2 (ja) | 1998-07-23 | 1998-07-23 | インクジェットプリントヘッド |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0381155A JPH0381155A (ja) | 1991-04-05 |
| JP2883113B2 true JP2883113B2 (ja) | 1999-04-19 |
Family
ID=16717179
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21826689A Expired - Lifetime JP2883113B2 (ja) | 1989-08-24 | 1989-08-24 | インクジェットプリントヘッド |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2883113B2 (ja) |
Families Citing this family (32)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| AU4092596A (en) | 1995-01-13 | 1996-08-08 | Canon Kabushiki Kaisha | Liquid ejecting head, liquid ejecting device and liquid ejecting method |
| AU4092296A (en) | 1995-01-13 | 1996-08-08 | Canon Kabushiki Kaisha | Liquid ejecting head, liquid ejecting device and liquid ejecting method |
| TW344713B (en) | 1995-01-13 | 1998-11-11 | Canon Kk | Liquid ejecting head, liquid ejecting device and liquid ejecting method |
| JP3706671B2 (ja) | 1995-04-14 | 2005-10-12 | キヤノン株式会社 | 液体吐出ヘッド、液体吐出ヘッドを用いたヘッドカートリッジ、液体吐出装置、および液体吐出方法 |
| ATE220372T1 (de) * | 1995-04-14 | 2002-07-15 | Canon Kk | Verfahren zum herstellen eines flüssigkeitsausstosskopfes und nach diesem verfahren hergestellter flüssigkeitsausstosskopf |
| JP3696967B2 (ja) | 1995-04-14 | 2005-09-21 | キヤノン株式会社 | 液体吐出ヘッド、液体吐出ヘッドを用いたヘッドカートリッジ、液体吐出装置、液体吐出方法および記録方法 |
| DE69626879T2 (de) * | 1995-04-26 | 2004-02-05 | Canon K.K. | Flüssigkeitsausstosskopf, Flüssigkeitsausstossgerät und Flüssigkeitsausstossverfahren |
| SG79917A1 (en) * | 1995-04-26 | 2001-04-17 | Canon Kk | Liquid ejecting method with movable member |
| EP0742099B1 (en) * | 1995-05-09 | 2000-03-22 | Océ-Technologies B.V. | Ink jet system |
| US5821962A (en) * | 1995-06-02 | 1998-10-13 | Canon Kabushiki Kaisha | Liquid ejection apparatus and method |
| JP3423534B2 (ja) | 1995-09-04 | 2003-07-07 | キヤノン株式会社 | 液体吐出方法、該方法に用いられる液体吐出ヘッド、および該液体吐出ヘッドを用いたヘッドカートリッジ |
| JPH09141873A (ja) * | 1995-09-22 | 1997-06-03 | Canon Inc | 液体吐出ヘッド、液体吐出装置、および記録方法 |
| JP3408060B2 (ja) | 1995-09-22 | 2003-05-19 | キヤノン株式会社 | 液体吐出方法および装置とこれらに用いられる液体吐出ヘッド |
| JP3408059B2 (ja) | 1995-09-22 | 2003-05-19 | キヤノン株式会社 | 液体吐出ヘッド、液体吐出装置、および液体吐出装置の回復方法 |
| JP3647205B2 (ja) * | 1996-06-07 | 2005-05-11 | キヤノン株式会社 | 液体吐出方法、液供給方法、液体吐出ヘッド、該液体吐出ヘッドを用いた液体吐出ヘッドカートリッジ、及び液体吐出装置 |
| EP0811489B1 (en) | 1996-06-07 | 2002-05-22 | Canon Kabushiki Kaisha | Liquid discharging method, liquid discharging head, liquid discharging head cartridge and liquid discharging apparatus |
| AU774891B2 (en) * | 1996-06-20 | 2004-07-08 | Canon Kabushiki Kaisha | Method for discharing liquid by communicating bubble with atmosphere, liquid discharging head for carrying out such method, and recording apparatus |
| CN1096946C (zh) | 1996-06-20 | 2002-12-25 | 佳能株式会社 | 通过气泡与大气的连通进行喷液的方法和设备 |
| JP3403008B2 (ja) * | 1996-07-05 | 2003-05-06 | キヤノン株式会社 | 液体吐出ヘッドおよびそれを用いたヘッドカートリッジと記録装置 |
| US6773092B1 (en) | 1996-07-05 | 2004-08-10 | Aya Yoshihira | Liquid discharging head and liquid discharging device |
| JP3372765B2 (ja) | 1996-07-12 | 2003-02-04 | キヤノン株式会社 | 液体吐出ヘッド、ヘッドカートリッジ、液体吐出装置、記録システム、ヘッドキット、および液体吐出ヘッドの製造方法 |
| JPH1024584A (ja) | 1996-07-12 | 1998-01-27 | Canon Inc | 液体吐出ヘッドカートリッジおよび液体吐出装置 |
| JPH1024582A (ja) * | 1996-07-12 | 1998-01-27 | Canon Inc | 液体吐出ヘッド並びに該液体吐出ヘッドの回復方法及び製造方法、並びに該液体吐出ヘッドを用いた液体吐出装置 |
| JP3372827B2 (ja) | 1996-07-12 | 2003-02-04 | キヤノン株式会社 | 液体吐出方法及び液体吐出ヘッド並びに該吐出ヘッドを用いたヘッドカートリッジ及び液体吐出装置 |
| JP3652016B2 (ja) | 1996-07-12 | 2005-05-25 | キヤノン株式会社 | 液体吐出ヘッドおよび液体吐出方法 |
| JP3403010B2 (ja) | 1996-07-12 | 2003-05-06 | キヤノン株式会社 | 液体吐出ヘッド |
| JPH115303A (ja) * | 1997-06-18 | 1999-01-12 | Brother Ind Ltd | インクジェットプリンタヘッド |
| EP0920998B1 (en) | 1997-12-05 | 2003-04-09 | Canon Kabushiki Kaisha | Liquid discharge head, liquid discharge method, head cartridge and liquid discharge device |
| US6533400B1 (en) | 1999-09-03 | 2003-03-18 | Canon Kabushiki Kaisha | Liquid discharging method |
| ATE332810T1 (de) | 1999-09-03 | 2006-08-15 | Canon Kk | Flüssigkeitsausstosskopf, flüsigkeitsausstossverfahren und vorrichtung zum ausstossen von flüssigkeit |
| JP3584193B2 (ja) | 2000-02-15 | 2004-11-04 | キヤノン株式会社 | 液体吐出ヘッド、液体吐出装置及び前記液体吐出ヘッドの製造方法 |
| JP2002326358A (ja) * | 2001-04-27 | 2002-11-12 | Kyocera Corp | インクジェットヘッド |
-
1989
- 1989-08-24 JP JP21826689A patent/JP2883113B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0381155A (ja) | 1991-04-05 |
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