JP4562248B2 - Inkjet head - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、記録紙にインク滴を所定パターンに付着させて画像を形成するインクジェットヘッドに関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来より、記録紙に画像を形成するための記録デバイスとしてインクジェットヘッドが用いられている。
【0003】
インクジェットヘッドの記録方式には、インク滴を記録紙に向けて吐出・飛翔させるのに発熱抵抗体の発する熱エネルギーを利用するものや圧電素子の変形を利用するもの,更には電磁波の照射に伴って発生する熱を利用するもの等があり、これらの中でも発熱抵抗体の熱エネルギーを利用するサーマルジェットタイプのものは、発熱抵抗体のパターン形成が容易であることに加え、発熱抵抗体の面積が小さくても比較的大きな熱エネルギーを発生させることができることから高密度記録への対応に適したものとして注目されている。
【0004】
かかるサーマルジェットタイプのインクジェットヘッドとしては、例えば、直線状に配列した多数の発熱抵抗体を有する基板と、前記発熱抵抗体と1対1に対応する多数のインク吐出孔が穿設されている天板とを、間に所定の間隔を空けて配置させるとともに、前記基板及び天板間の隙間にインクを充填させた構造のものが知られており、記録紙を前記天板の上面に沿って搬送しながら、多数の発熱抵抗体を画像データに基づいて個々に選択的に発熱させ、この熱エネルギーによってインク中に気泡を発生させるとともに、該発生した気泡による圧力でもってインクの一部を天板のインク吐出孔より外部に吐出させ、これを記録紙に付着させることによって所定の画像が記録される。
【0005】
尚、前記インクをインク吐出孔より外部に吐出した後、基板と天板との間には吐出したインクと同じ量のインクが流入して補充されるようになっており、これによって上述の記録動作を連続的に繰り返すことができるようになっている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述した従来のインクジェットヘッドにおいては、発熱抵抗体の熱エネルギーによってインク滴を吐出させた後、基板−天板間の気泡は上述したインクの補充によってその大部分が消滅するものの、細かな気泡が残ってしまうことがある。このような残留気泡を含んだ基板−天板間のインクは、次ラインの記録動作が開始されるまでの間、そのまま同じ場所にあるため、発熱抵抗体を再び発熱させて新たな気泡を発生させると、インクが小さな残留気泡を含んだまま外部に吐出されてしまったり、或いは、新たに発生した気泡と残留気泡とが合体することにより大きな気泡を形成する等してインクの吐出量にバラツキを生じ、濃度むらが形成される欠点を有していた。
【0007】
また上述した従来のインクジェットヘッドの基板−天板間に充填されているインクは、気泡発生の際やインク補充の際を除けば流動することが殆どなく、インクや基板中には熱がこもり易くなっている。それ故、インクジェットヘッドを長時間にわたって使用すると、基板等の温度が過度に高温となり、これによってもインクの吐出量にバラツキを生じて濃度むらが形成されたり、或いは不要なインクが外部に吐出される等の不具合を生じる欠点を有していた。
【0008】
そこで上記欠点を解消するために、基板−天板間に充填されているインクを流動させることでインク吐出孔−発熱抵抗体間より残留気泡を除去し、同時に基板−天板間を流動するインクで基板中の熱を吸収することにより基板を冷却することが検討されている。
【0009】
しかしながら、上述したインクジェットヘッドにおいては、インクが基板−天板間の狭い隙間に充填されていることから、このようなインクを高速で流動させると、インク中では発熱抵抗体やインク吐出孔付近において渦巻き状の流れができ、該渦巻きの発生によってインクの流れが止まってしまうという不都合を生じる。この場合、残留気泡を除去するのに要する時間が長くなってしまう上に基板を短時間で冷却するのに必要なインクの流速が得られず、高速記録に供することが不可となる欠点を有していた。
【0010】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記欠点に鑑み案出されたもので、本発明のインクジェットヘッドは、直線状に配列した多数の発熱抵抗体を有する基板と、前記発熱抵抗体と1対1に対応する多数のインク吐出孔が穿設されている天板とを、前記インク吐出孔が前記発熱抵抗体の上部に位置するようにして間に所定の間隔を空けて配置させるとともに、前記基板及び前記天板間に形成される隙間にインクを充填させてなり、前記インクを前記発熱抵抗体の配列と直交する方向に流動させながら前記発熱抵抗体の発する熱エネルギーによって前記インク吐出孔よりインク滴を吐出させて画像を形成するインクジェットヘッドであって、前記天板の下面で、かつ隣接する前記インク吐出孔間の領域に、前記インクの流動方向に沿った隔壁が形成されているとともに、前記基板と前記発熱抵抗体との間に断面山状のグレーズ層が介在しており、かつ該グレーズ層の介在領域にわたり前記隔壁が配設されていることを特徴とするものである。
【0011】
また本発明のインクジェットヘッドは、前記隔壁が前記天板と一体的に形成されていることを特徴とするものである。
【0013】
また更に本発明のインクジェットヘッドは、前記隔壁が前記基板もしくは前記グレーズ層に対し非接触に保たれていることを特徴とするものである。
【0014】
更にまた本発明のインクジェットヘッドは、前記インクの流速が、少なくとも前記発熱抵抗体および前記インク吐出孔間の領域で50μm/sec〜2000μm/secに制御されることを特徴とするものである。
【0015】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を添付図面に基づいて詳細に説明する。
図1は本発明の一形態に係るインクジェットヘッドの斜視図、図2は図1のインクジェットヘッドの副走査方向にかかる断面図、図3は図1のインクジェットヘッドの主走査方向にかかる断面図であり、1は基板、2はグレーズ層、3は発熱抵抗体、7は天板、8はインク吐出孔、9はインク、10は隔壁である。
【0016】
前記基板1は、アルミナセラミックス等の電気絶縁性材料によって矩形状をなすように形成され、その上面でグレーズ層2や多数の発熱抵抗体3等を支持するための支持母材として機能する。
【0017】
尚、前記基板1は、例えばアルミナセラミックスから成る場合、アルミナ、シリカ、マグネシア等のセラミックス原料粉末に適当な有機溶剤、溶媒を添加・混合して泥漿状に成すとともに、これを従来周知のドクターブレード法やカレンダーロール法等を採用することによってセラミックグリーンシートを得、しかる後、前記セラミックグリーンシートを所定形状に打ち抜いた上、高温で焼成することによって矩形状をなすように製作される。
【0018】
また前記基板1の上面には、一方の長辺に沿って断面山状のグレーズ層2が帯状に形成され、更にその頂部には多数の発熱抵抗体3が直線状に被着・配列される。
【0019】
前記グレーズ層2は、ガラス等によって断面山状をなすように形成されており、その表面は極めて平滑であることから、該グレーズ層2上に従来周知のフォトリソグラフィー等によって多数の発熱抵抗体3をパターン形成する際、発熱抵抗体3の微細加工を比較的容易に行うことができる。
【0020】
尚、前記グレーズ層2は、ガラスから成る場合、ガラス粉末に適当な有機溶剤、有機バインダー等を添加・混合して得た所定のガラスペーストを、前記基板1の上面に、従来周知のスクリーン印刷等によって帯状に印刷・塗布し、これを高温で焼き付けることにより断面山状をなすように形成される。
【0021】
また前記グレーズ層2上に設けられている多数の発熱抵抗体3は、例えば600dpiのドット密度で主走査方向に直線状に配列されており、TaN系やTaSiO系,TaSiNO系,TiSiO系,TiSiCO系,NbSiO系等の電気抵抗材料から成っているため、各発熱抵抗体3の両端に電気的に接続されている電極層4,4を介して発熱抵抗体3に電源電力が供給されるとジュール発熱を起こし、インク9中で気泡Aを形成するのに必要な熱エネルギーを発生する作用を為す。
【0022】
尚、前記発熱抵抗体3は、従来周知の薄膜手法、具体的にはスパッタリング、フォトリソグラフィー技術及びエッチング技術等を採用し、前述の電気抵抗材料をグレーズ層2の上面に所定厚み、所定パターンに被着させることにより形成される。
【0023】
更に前記発熱抵抗体3等の上面には窒化珪素等から成る保護膜5が略一定の厚みに被着され、該保護膜5でもって発熱抵抗体3や電極4,4を被覆している。
【0024】
前記保護膜5は、発熱抵抗体3や電極層4,4をインク10の接触による腐食から保護するためのものであり、従来周知のスパッタリング等によって発熱抵抗体3等の上面に例えば2.0μm〜20.0μmの厚みに被着される。
【0025】
そして上述した基板1上には、発熱抵抗体3と1対1に対応する多数のインク吐出孔8を有した天板7が、間に所定の間隔を空けて、基板上面と略平行に配置される。
【0026】
前記天板7は、インク吐出孔8が対応する発熱抵抗体3の上部に位置するように位置合わせされ、その下面には、隣接するインク吐出孔8,8の間の領域に発熱抵抗体3の配列と直交する方向(副走査方向)に沿って延びる隔壁10が天板7と一体的に形成されている。
【0027】
前記天板7のインク吐出孔8は、インクジェットヘッドの記録動作時、インク滴iを記録紙に向けて吐出するためのものであり、発熱抵抗体3と1対1に対応するように、発熱抵抗体3と略等しい密度、例えば600dpiのドット密度で主走査方向に直線状に配列されている。
【0028】
また前記天板7の下面に設けられている隔壁10は、基板1−発熱抵抗体3間に介在されているグレーズ層2の介在領域にわたって配設されており、その下端は基板1やその上に設けられているグレーズ層2,保護膜5等に対し非接触の状態に保たれ、その幅は例えば5μm〜60μmに設定される。
【0029】
ここで前記隔壁10を基板1等に対し非接触に保っておくのは、インクジェットヘッドを組み立てる際に隔壁10の下端が基板1等と接触して該接触部が破損するのを有効に防止するためである。
【0030】
尚、前記天板7は、モリブデン等の金属材料から成り、例えばモリブデンから成る場合、モリブデンのインゴット(塊)を従来周知の金属加工法によって所定形状と成し、得られた板体に従来周知のレーザー加工等によって直径50μm〜110μmのインク吐出孔8を複数個、穿設することにより製作される。
【0031】
また前記天板7と基板1との間には、天板7の外周に沿ってスペーサ(図示せず)が介在されており、該スペーサによって基板1−天板7間の隙間が略一定に保持される。
【0032】
そして更に前述した天板7と基板1との間に形成された隙間にはインク9が充填される。
【0033】
前記インク9としては、例えば顔料タイプの油性インクや水性染料インク等が使用され、該インク9は図示しないインクタンクから基板1−天板7間に供給され、前述した発熱抵抗体3の熱エネルギーによってインク9中に気泡Aが発生すると、該気泡Aによる圧力でもってインク9の一部がインク滴iとなってインク吐出孔9より外部に吐出される。
【0034】
前記インク9は、インク吐出孔8の配列と直交する方向(副走査方向)に流動させる図示しない循環ポンプ等によってインクタンクとの間で循環され、発熱抵抗体3とインク吐出孔8との間の領域において例えば50μm/sec〜2000μm/secの流速で流動するように制御される。このインク9の流れは、発熱抵抗体3の駆動状態にかかわらず、発熱抵抗体3が発熱しているときも、発熱していないときも常に略等しい流速に保たれる。
【0035】
従って、発熱抵抗体3の発する熱エネルギーによってインク滴をインク吐出孔8より吐出させた後、基板1−天板7間にいくつかの細かな気泡aが残留したとしても、これらの残留気泡aは基板1−天板8間を流動するインク9と共にインク吐出孔8の配列と直交する方向に移動して、次ラインの記録動作が開始されるまでの間に、発熱抵抗体3とインク吐出孔8との間の領域から速やかに排除される。従って、次ラインの記録動作に伴い発熱抵抗体3を再び発熱させて新たな気泡を発生させた際、インク吐出孔8より吐出されるインク滴iの中に細かな残留気泡aが含まれたり、新たに発生した気泡Aと残留気泡aとが合体することにより大きな気泡を形成したりすることは殆どなく、これによりインク9の吐出量を略一定として濃度むらの少ない良好な画像を形成することが可能となる。
【0036】
尚、インク9の流動方向を副走査方向以外の方向、例えばインク吐出孔8の配列と平行な主走査方向に設定した場合、インク9の流動に伴って残留気泡aが移動する方向には他のインク吐出孔8が多数配置されることとなるので、全ての残留気泡aを発熱抵抗体3とインク吐出孔8との間の領域から排除するには次ラインの記録動作が開始されるまでの間にインク9を主走査方向にわたって流動させる必要があり、この場合、次ラインの記録動作を開始するまでに極めて長時間を要し、高速記録に供しなくなる。従って、残留気泡aをインク吐出孔8の直下より速やかに取り除くにはインク9の流動方向を副走査方向と合致させておくことが重要である。
【0037】
また前記インク9は、発熱抵抗体3や基板1を被覆する保護膜5と接した状態で流動するようになっていることから、インクジェットヘッドを長時間にわたって使用する場合であっても、発熱抵抗体3や基板1,グレーズ層2等の内部に蓄積される熱は保護膜5を介してインク9に良好に吸収され、基板1やグレーズ層2等の温度が過度に高温となることはない。従って、各ラインの記録動作の間に十分な冷却時間を設けなくても、発熱抵抗体3の温度を記録動作に適した温度に維持して、インク吐出孔8からのインク9の吐出量を常に略一定となすことができ、濃度むらの少ない鮮明な画像を高速で記録することが可能となる。
【0038】
しかも本形態においては、前記天板7の下面で、かつ隣接するインク吐出孔間8−8の領域にインク9の流動方向に沿った隔壁10が形成されており、インク9が隔壁10の形成方向、即ち、副走査方向に沿って良好かつ安定的に流動するようになっている。このため、インク9を比較的速い流速(50μm/sec〜2000μm/sec)で流動させても、インク9中で渦巻き状の流れが発生することは殆どなく、インク9の流れが局所的に止まるといった不都合も有効に防止されるようになる。従って、インク9中の残留気泡aを発熱抵抗体3−インク吐出孔8間より短時間で良好に除去するとともに基板1を流動するインク9で速やかに冷却するのに必要な所定の流速を得ることができ、高速記録に対応することが可能となる。
【0039】
尚、前記インク9は、基板1と天板7との間を通過した後、一旦、前述のインクタンクに戻って、再度、基板1と天板7との間に供給されるようになっており、これによってインク9が基板1−天板7間の領域とインクタンクとの間を繰り返し循環することとなる。
【0040】
また基板1−天板7間を流動するインク9が吸収した熱は、前述の如き循環経路を流動する過程で外部に放散され、再び基板1−天板7間に供給されるまでの間に十分に低い温度まで冷却される。
【0041】
かくして上述したインクジェットヘッドは、記録紙を天板7の上面に沿ってインク吐出孔8の配列方向と直交する方向に搬送しながら、多数の発熱抵抗体3を外部からの画像データに基づき個々に選択的に発熱させ、該発生した熱エネルギーによって発熱抵抗体3上に気泡Aを発生させるとともに、この気泡Aによる圧力でもってインク9の一部を天板7のインク吐出孔8より外部に吐出させ、吐出したインク滴iを記録紙に付着させることによって所定の画像が記録される。
【0042】
尚、本発明は上述の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更、改良等が可能である。
【0043】
例えば上述の形態において、金属材料から成る天板8の上面に更にポリイミド樹脂製のフィルムを被着させておいても構わない。この場合、前記フィルムには、インク吐出孔9の形成箇所に該吐出孔9よりも一回り小さなインク吐出孔が形成され、インク滴iは前記フィルムに設けたインク吐出孔より外部に吐出されることとなる。
【0044】
また上述の形態において、基板1−天板7間のインク9が全てのインク吐出孔8の直下領域で常に流動するようになしておけば、発熱抵抗体3の発した熱等によってインク9中の水分もしくは油分がインク吐出孔8から多量に蒸発し、インク吐出孔8内のインク9の粘度が上昇しようとしても、この部分にはインク吐出孔8の直下を流れるインク9から水分もしくは油分が順次補給されることによりインク9がインク吐出孔8付近で固まってしまうことはなく、インク吐出孔8の目詰まりを有効に防止することができる。この場合、画像データに対応した正確な画像を形成することができ、インクジェットヘッドの信頼性を向上させることが可能となる利点がある。
【0045】
【発明の効果】
本発明のインクジェットヘッドによれば、基板及び天板間のインクを、インク吐出孔の配列と直交する方向に流動させるようになしたことから、発熱抵抗体の熱エネルギーによってインク滴を吐出させた後、基板−天板間にいくつかの細かな気泡が残留したとしても、これらの気泡は基板−天板間を流動するインクと共にインク吐出孔の配列と直交する方向に移動して、次ラインの記録動作が開始されるまでの間に、発熱抵抗体とインク吐出孔との間の領域から速やかに排除される。従って、次ラインの記録動作に伴い発熱抵抗体を再び発熱させて新たな気泡を発生させた際、インク吐出孔より吐出されるインク滴の中に細かな残留気泡が含まれたり、新たに発生した気泡と残留気泡とが合体することにより大きな気泡を形成したりすることは殆どなく、これによりインクの吐出量を一定として濃度むらの少ない良好な画像を形成することが可能となる。
【0046】
また本発明のインクジェットヘッドによれば、基板−天板間に充填させたインクを流動させるようにしたことから、インクジェットヘッドを長時間にわたって使用する場合であっても、発熱抵抗体や基板等の内部に蓄積される熱はインクに良好に吸収され、基板の温度が過度に高温となることはない。従って、各ラインの記録動作の間に十分な冷却時間を設けなくても、発熱抵抗体の温度を記録動作に適した温度に維持して、インク吐出孔からのインクの吐出量を略一定となすことができ、これによって濃度むらの少ない鮮明な画像を高速で記録することが可能となる。
【0047】
更に本発明のインクジェットヘッドにおいては、前記天板の下面で、かつ隣接するインク吐出孔間の領域にインクの流動方向に沿った隔壁を形成するようにしたことから、基板−天板間のインクを比較的速い流速で所定の方向に安定的に流動させることができるようになり、インク中で渦巻き状の流れが発生するのを有効に防止することができる。従って、インク中の残留気泡を発熱抵抗体−インク吐出孔間より短時間で良好に除去するとともに基板を速やかに冷却するのに必要な所定の流速を得ることができ、高速記録に対応することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一形態に係るインクジェットヘッドの斜視図である。
【図2】図1のインクジェットヘッドの副走査方向にかかる断面図である。
【図3】図1のインクジェットヘッドの主走査方向にかかる断面図である。
【符号の説明】
1・・・基板、2・・・グレーズ層、3・・・発熱抵抗体、7・・・天板、8・・・インク吐出孔、9・・・インク、10・・・隔壁[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an ink jet head that forms an image by adhering ink droplets to a recording paper in a predetermined pattern.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, an ink jet head has been used as a recording device for forming an image on recording paper.
[0003]
The inkjet head recording system uses thermal energy generated by the heating resistor to eject and fly ink droplets toward the recording paper, uses the deformation of the piezoelectric element, and is accompanied by irradiation with electromagnetic waves. Among these, the thermal jet type using the heat energy of the heating resistor is easy to form the heating resistor pattern, and the area of the heating resistor Since a relatively large thermal energy can be generated even when the size is small, it is attracting attention as being suitable for high-density recording.
[0004]
As such a thermal jet type ink jet head, for example, a substrate having a large number of heating resistors arranged in a straight line and a plurality of ink discharge holes corresponding to the heating resistors in a one-to-one correspondence. And a board having a structure in which a gap is provided between the substrate and the top board and ink is filled in the recording paper along the top surface of the top board. While transporting, a large number of heating resistors are selectively heated individually based on the image data, and bubbles are generated in the ink by this thermal energy, and a part of the ink is evacuated by the pressure of the generated bubbles. A predetermined image is recorded by ejecting the ink from the ink ejection holes of the plate and attaching it to the recording paper.
[0005]
In addition, after the ink is ejected to the outside through the ink ejection holes, the same amount of ink as the ejected ink flows between the substrate and the top plate and is replenished. The operation can be repeated continuously.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, in the conventional ink jet head described above, after ink droplets are ejected by the heat energy of the heating resistor, most of the bubbles between the substrate and the top plate disappear by replenishment of the ink described above, but they are fine. Bubbles may remain. Since the ink between the substrate and the top plate containing residual bubbles is in the same place until the recording operation of the next line is started, the heating resistor is reheated to generate new bubbles. If this happens, the ink will be ejected outside with small residual bubbles, or the newly generated bubbles and residual bubbles will merge to form large bubbles, resulting in variations in the amount of ink discharged. And has the disadvantage that uneven density is formed.
[0007]
In addition, the ink filled between the substrate and the top plate of the conventional ink jet head described above hardly flows except when bubbles are generated or when ink is replenished, and heat tends to be trapped in the ink and the substrate. It has become. Therefore, if the ink jet head is used for a long time, the temperature of the substrate or the like becomes excessively high, which also causes variations in the ink discharge amount, resulting in uneven density, or unnecessary ink is discharged to the outside. It had the fault which produces malfunctions, such as being.
[0008]
Therefore, in order to eliminate the above disadvantages, the ink filled between the substrate and the top plate is made to flow to remove residual bubbles from between the ink discharge holes and the heating resistor, and at the same time, the ink that flows between the substrate and the top plate. It has been studied to cool the substrate by absorbing the heat in the substrate.
[0009]
However, in the ink jet head described above, since the ink is filled in a narrow gap between the substrate and the top plate, when such ink is flowed at a high speed, in the ink, in the vicinity of the heating resistor and the ink ejection hole. There is a disadvantage that a spiral flow is generated and the flow of ink stops due to the generation of the spiral. In this case, it takes a long time to remove the residual bubbles, and the ink flow rate required for cooling the substrate in a short time cannot be obtained, so that it cannot be used for high-speed recording. Was.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
The present invention has been devised in view of the above drawbacks, and an ink jet head according to the present invention includes a substrate having a large number of linearly arranged heating resistors, and a large number of inks corresponding to the heating resistors in a one-to-one relationship. a top plate in which the discharge holes are formed, causes disposed at predetermined intervals between the ink discharge hole so as to be positioned above the heat generating resistor, the substrate and the top plates It becomes the ink is filled into the gap formed by the ink ejecting ink droplets from the ink ejecting holes by thermal energy generated by the said heating resistor in flowing in the direction orthogonal to the arrangement of the heating resistors image an inkjet head that forms, said the lower surface of the top plate, and the region between adjacent said ink discharge hole, along with the partition wall along the flow direction of the ink is formed, prior to Substrate and are cross-sectional mountain shape of the glaze layer is interposed between the heating resistor, and is characterized in that the partition wall over the intermediate region of the glaze layer is disposed.
[0011]
The ink jet head according to the present invention is characterized in that the partition wall is formed integrally with the top plate.
[0013]
Further the ink jet head of the present invention also is characterized in that the partition wall is kept non-contact with respect to the substrate or the glaze layer.
[0014]
Furthermore ink jet head of the present invention, the flow rate of the ink is characterized in that controlled by the region 50μm / sec~2000μm / sec between at least the heat-generating resistor and the ink discharge hole.
[0015]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
1 is a perspective view of an inkjet head according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a sectional view of the inkjet head of FIG. 1 in the sub-scanning direction, and FIG. 3 is a sectional view of the inkjet head of FIG. 1 is a substrate, 2 is a glaze layer, 3 is a heating resistor, 7 is a top plate, 8 is an ink ejection hole, 9 is ink, and 10 is a partition.
[0016]
The substrate 1 is formed in a rectangular shape by an electrically insulating material such as alumina ceramics, and functions as a support base material for supporting the glaze layer 2 and a large number of
[0017]
When the substrate 1 is made of, for example, alumina ceramics, an appropriate organic solvent and solvent are added to and mixed with ceramic raw material powders such as alumina, silica, and magnesia to form a slurry, and this is formed into a conventionally known doctor blade. A ceramic green sheet is obtained by adopting a method, a calender roll method or the like, and thereafter, the ceramic green sheet is punched into a predetermined shape and then fired at a high temperature so as to form a rectangular shape.
[0018]
Further, on the upper surface of the substrate 1, a glaze layer 2 having a mountain-like cross section is formed in a strip shape along one long side, and a number of
[0019]
The glaze layer 2 is formed of glass or the like so as to have a mountain-shaped cross section, and since the surface thereof is extremely smooth, a large number of
[0020]
When the glaze layer 2 is made of glass, a predetermined glass paste obtained by adding and mixing an appropriate organic solvent, organic binder, etc. to the glass powder is applied to the upper surface of the substrate 1 by a conventionally known screen printing. It is formed so as to have a cross-sectional mountain shape by printing and applying in a strip shape by, for example, and baking at high temperature.
[0021]
A number of
[0022]
The
[0023]
Further, a
[0024]
The
[0025]
A
[0026]
The
[0027]
The ink ejection holes 8 of the
[0028]
Further, the
[0029]
Here, keeping the
[0030]
The
[0031]
Further, a spacer (not shown) is interposed between the
[0032]
Further, ink 9 is filled in the gap formed between the
[0033]
As the ink 9, for example, pigment type oil-based ink or water-based dye ink is used. The ink 9 is supplied from an ink tank (not shown) between the substrate 1 and the
[0034]
The ink 9 is circulated between the
[0035]
Therefore, even if some fine bubbles a remain between the substrate 1 and the
[0036]
When the flow direction of the ink 9 is set to a direction other than the sub-scanning direction, for example, a main scanning direction parallel to the arrangement of the ink discharge holes 8, there are other directions in which the residual bubble a moves along with the flow of the ink 9. In order to eliminate all residual bubbles a from the region between the
[0037]
Further, since the ink 9 flows while being in contact with the
[0038]
Moreover, in this embodiment, the
[0039]
The ink 9 passes between the substrate 1 and the
[0040]
Further, the heat absorbed by the ink 9 flowing between the substrate 1 and the
[0041]
Thus, the ink jet head described above individually transfers a number of
[0042]
In addition, this invention is not limited to the above-mentioned form, A various change, improvement, etc. are possible in the range which does not deviate from the summary of this invention.
[0043]
For example, in the above-described embodiment, a polyimide resin film may be further adhered to the upper surface of the top plate 8 made of a metal material. In this case, an ink discharge hole that is slightly smaller than the discharge hole 9 is formed at a position where the ink discharge hole 9 is formed in the film, and the ink droplet i is discharged to the outside from the ink discharge hole provided in the film. It will be.
[0044]
Further, in the above-described embodiment, if the ink 9 between the substrate 1 and the
[0045]
【The invention's effect】
According to the ink jet head of the present invention, since ink between the substrate and the top plate is made to flow in a direction orthogonal to the arrangement of the ink discharge holes, ink droplets are discharged by the heat energy of the heating resistor. After that, even if some fine bubbles remain between the substrate and the top plate, these bubbles move with the ink flowing between the substrate and the top plate in the direction perpendicular to the arrangement of the ink ejection holes, and the next line. Until the recording operation is started, it is promptly removed from the region between the heating resistor and the ink ejection holes. Therefore, when the heating resistor is reheated during the next line recording operation to generate new bubbles, fine residual bubbles may be included in the ink droplets discharged from the ink discharge holes or newly generated. The combined bubbles and residual bubbles rarely form a large bubble, which makes it possible to form a good image with a small density unevenness with a constant ink discharge amount.
[0046]
Further, according to the ink jet head of the present invention, since the ink filled between the substrate and the top plate is made to flow, even when the ink jet head is used for a long time, a heating resistor, a substrate, etc. The heat accumulated inside is well absorbed by the ink, and the temperature of the substrate does not become excessively high. Therefore, even if a sufficient cooling time is not provided between the recording operations of each line, the temperature of the heating resistor is maintained at a temperature suitable for the recording operation, and the amount of ink discharged from the ink discharge holes is substantially constant. As a result, a clear image with little density unevenness can be recorded at high speed.
[0047]
Furthermore, in the ink jet head of the present invention, since the partition wall is formed along the flow direction of the ink on the lower surface of the top plate and in the region between the adjacent ink ejection holes, the ink between the substrate and the top plate is used. Can be stably flowed in a predetermined direction at a relatively high flow rate, and it is possible to effectively prevent a spiral flow from occurring in the ink. Therefore, it is possible to remove residual bubbles in the ink satisfactorily in a shorter time than between the heating resistor and the ink discharge hole, and to obtain a predetermined flow velocity necessary for quickly cooling the substrate, and to cope with high-speed recording. Is possible.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view of an ink jet head according to an embodiment of the present invention.
2 is a cross-sectional view of the inkjet head of FIG. 1 in the sub-scanning direction.
3 is a cross-sectional view of the inkjet head of FIG. 1 in the main scanning direction.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Board | substrate, 2 ... Glaze layer, 3 ... Heat generating resistor, 7 ... Top plate, 8 ... Ink ejection hole, 9 ... Ink, 10 ... Partition
Claims (4)
前記天板の下面で、かつ隣接する前記インク吐出孔間の領域に、前記インクの流動方向に沿った隔壁が形成されているとともに、前記基板と前記発熱抵抗体との間に断面山状のグレーズ層が介在しており、かつ該グレーズ層の介在領域にわたり前記隔壁が配設されていることを特徴とするインクジェットヘッド。A substrate having a large number of heating resistors arranged in a straight line, and a top plate in which a large number of ink discharge holes corresponding to the heating resistors are formed, and the ink discharge holes are the heating resistors. together is arranged at a predetermined interval between so as to be positioned on top of the body, it makes the ink is filled into the gap formed on the substrate and the top plates, the array of heating resistors of the ink An ink jet head that forms an image by ejecting ink droplets from the ink ejection holes by heat energy generated by the heating resistor while flowing in a direction orthogonal to
In the lower surface of the top plate, and the region between adjacent said ink discharge hole, along with the partition wall along the flow direction of the ink is formed, cross-sectional mountain shape between the heating resistors and the substrate An ink jet head, characterized in that a glaze layer is interposed and the partition wall is disposed over an intervening region of the glaze layer .
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