JPH04250061A - Ink jet print head - Google Patents
Ink jet print headInfo
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- JPH04250061A JPH04250061A JP41801290A JP41801290A JPH04250061A JP H04250061 A JPH04250061 A JP H04250061A JP 41801290 A JP41801290 A JP 41801290A JP 41801290 A JP41801290 A JP 41801290A JP H04250061 A JPH04250061 A JP H04250061A
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- JP
- Japan
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- ink
- print head
- heater
- temperature
- temperature control
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- Ink Jet (AREA)
- Particle Formation And Scattering Control In Inkjet Printers (AREA)
Abstract
Description
【0001】0001
【産業上の利用分野】この発明は、インクジェットプリ
ンタのプリントヘッドに関し、特に、インクを少なくと
も加熱して画像情報に応じて吐出させることにより、画
像の記録を行うインクジェットプリンタに使用されるプ
リントヘッドに関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a print head for an ink jet printer, and more particularly to a print head used in an ink jet printer that records an image by at least heating ink and ejecting it in accordance with image information. It is something.
【0002】0002
【従来の技術】従来、上記インクジェットプリンタにお
いては、画像の記録をインク滴によって行うため、イン
クの物性によって記録ドット径などの特性が大きく変化
することが知られている。また、一般にインクは、その
温度によって粘度等の物性値が大きく変化する。従って
、インクジェットプリンタの記録特性は、インクの温度
すなわちインクを収容したプリントヘッドの温度に大き
く依存することは明らかである。2. Description of the Related Art Conventionally, in the above-mentioned ink jet printers, since images are recorded using ink droplets, it is known that characteristics such as the diameter of recorded dots vary greatly depending on the physical properties of the ink. Further, physical properties of ink, such as viscosity, generally vary greatly depending on its temperature. It is therefore clear that the recording characteristics of an inkjet printer are highly dependent on the temperature of the ink, that is, the temperature of the printhead containing the ink.
【0003】このため、従来のインクジェットプリンタ
においては、プリントヘッド内のインクの温度を一定に
保ち安定した記録を可能とするため、インクの温度を制
御する手段を備えている。このインクジェットプリンタ
に使用される温度制御装置のうち最も一般的なものとし
ては、例えば特開昭60−198247号公報に開示さ
れている如く、図17及び図18に示すように、先端に
プリントヘッド100が取り付けられたプリントヘッド
取付部材101の基端部に、温度検出手段102と加熱
手段103とを設け、温度検出手段102によって検出
される温度が一定となるように加熱手段103に与える
エネルギを電力制御回路104によって制御するように
構成したものがある。For this reason, conventional ink jet printers are equipped with means for controlling the temperature of the ink in order to keep the temperature of the ink within the print head constant and enable stable recording. The most common temperature control device used in this inkjet printer is, for example, as disclosed in JP-A-60-198247, as shown in FIGS. 17 and 18. A temperature detection means 102 and a heating means 103 are provided at the base end of the print head mounting member 101 to which the temperature detection means 100 is attached, and energy given to the heating means 103 is provided so that the temperature detected by the temperature detection means 102 is constant. Some devices are configured to be controlled by a power control circuit 104.
【0004】また、上記インクジェットプリンタに使用
される温度制御装置としては、例えば特開昭61−15
8459号公報に開示されているように、プリントヘッ
ドにインクを供給するインクサブタンクの近傍に別個に
ヒータを設け、温度検出手段により温度を検出して、プ
リントヘッドに供給する前の段階でインクの温度を一定
に維持するように構成したものもある。[0004] Further, as a temperature control device used in the above-mentioned inkjet printer, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 61-15
As disclosed in Japanese Patent Application No. 8459, a separate heater is provided near the ink sub-tank that supplies ink to the print head, the temperature is detected by a temperature detection means, and the ink is controlled at a stage before being supplied to the print head. Some are designed to maintain a constant temperature.
【0005】[0005]
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来技術
の場合には、次のような問題点を有している。すなわち
、前者の温度制御装置の場合には、温度検出手段102
によって検出される温度が一定となるように、加熱手段
103に与えるエネルギを電力制御回路104によって
制御するものであるため、制御が簡易である。しかし、
プリントヘッド100がインクを加熱して画像情報に応
じてインク滴として吐出させることにより画像の記録を
行う方式である場合には、画像の記録動作に伴ってイン
クが加熱されるため、プリントヘッド100の温度が上
昇する。そして、プリントヘッド100の温度上昇を、
プリントヘッド100から離れた温度検出手段102に
よって検出するものであるため、温度検出手段102に
よる温度の検出には、プリントヘッド100の温度上昇
に対して時間的遅れが生じる。そのため、プリントヘッ
ド100は、図19に示すように、インク滴吐出用のヒ
ータ近傍の温度が印字サイクルで急激に上昇するととも
に、休止サイクルで急激に下降する周期を繰り返し、プ
リントヘッド100を一定温度に制御することは難しい
という問題があった。However, the above-mentioned prior art has the following problems. That is, in the case of the former temperature control device, the temperature detection means 102
Since the energy given to the heating means 103 is controlled by the power control circuit 104 so that the temperature detected by the heating means 103 is constant, the control is simple. but,
If the print head 100 records an image by heating ink and ejecting it as ink droplets according to image information, the ink is heated as the image is recorded, so the print head 100 temperature increases. Then, the temperature rise of the print head 100 is
Since the temperature is detected by the temperature detecting means 102 which is separate from the print head 100, there is a time delay in detecting the temperature by the temperature detecting means 102 with respect to the temperature rise of the print head 100. Therefore, as shown in FIG. 19, the print head 100 repeats a cycle in which the temperature near the heater for ejecting ink droplets rapidly increases during the print cycle and rapidly decreases during the pause cycle, thereby maintaining the print head 100 at a constant temperature. The problem was that it was difficult to control.
【0006】また、後者の場合には、プリントヘッドに
供給されるインクの温度を、プリントヘッドに供給する
前のインクサブタンクの段階で一定に制御するように構
成されているため、インク滴吐出用のヒータ近傍の短期
的かつ急激な温度変化が存在し、インク滴吐出用のヒー
タ近傍の温度変化に追従することができないという問題
点があった。また、インクサブタンクを予め一定に昇温
するため、多大な電力を必要とするという問題点もあっ
た。In the latter case, the temperature of the ink supplied to the print head is controlled at a constant level in the ink sub-tank before being supplied to the print head, so There is a problem that there is a short-term and rapid temperature change near the heater, and it is not possible to follow the temperature change near the heater for ejecting ink droplets. Another problem is that a large amount of electric power is required to heat the ink sub-tank to a constant level in advance.
【0007】[0007]
【課題を解決するための手段】そこで、この発明は、上
記従来技術の問題点を解決するためになされたもので、
その目的とするところは、プリントヘッド内のインクを
一定温度に保持することが可能となり、高画質の画像記
録が可能であり消費電力が小さく、短期的な温度変化に
追従でき、構造が簡単なインクジェットプリントヘッド
を提供することにある。[Means for Solving the Problems] Therefore, the present invention has been made to solve the problems of the above-mentioned prior art.
The purpose of this is to be able to maintain the ink inside the print head at a constant temperature, enable high-quality image recording, have low power consumption, be able to follow short-term temperature changes, and have a simple structure. The purpose of the present invention is to provide an inkjet print head.
【0008】すなわち、この発明は、インクに少なくと
も熱エネルギ印加手段によって熱エネルギを画像情報に
応じて印加することにより、インク滴を吐出させて画像
の記録を行うインクジェットプリントヘッドにおいて、
上記熱エネルギ印加手段の下部に、温度制御用の発熱手
段を配置するように構成されている。That is, the present invention provides an ink jet print head that records an image by ejecting ink droplets by applying thermal energy to the ink according to image information by at least a thermal energy applying means.
A heat generating means for temperature control is disposed below the thermal energy applying means.
【0009】上記温度制御用の発熱手段に印加される電
力は、例えば熱エネルギ印加手段に印加される電力に応
じて制御するように構成される。[0009] The electric power applied to the heat generating means for temperature control is controlled in accordance with the electric power applied to the thermal energy applying means, for example.
【0010】また、上記温度制御用の発熱手段は、例え
ば熱エネルギ印加手段の下部層に積層されて配置される
。[0010] Furthermore, the heat generating means for temperature control is arranged, for example, in a layered manner below the thermal energy applying means.
【0011】さらに、上記温度制御用の発熱手段は、例
えば熱エネルギ印加手段の下部層に埋設された電熱線か
らなるように構成されている。Furthermore, the heating means for controlling the temperature is configured to include, for example, a heating wire embedded in the lower layer of the thermal energy applying means.
【0012】0012
【作用】この発明においては、熱エネルギ印加手段の下
部に、温度制御用の発熱手段を配置するように構成され
ているので、熱エネルギ印加手段の発熱量に応じて温度
制御用の発熱手段の発熱量を制御することによって、イ
ンクジェットプリントヘッド内のインクの温度を一定に
維持することができる。[Operation] In this invention, since the heat generating means for temperature control is disposed below the heat energy applying means, the heat generating means for temperature control is arranged in accordance with the amount of heat generated by the heat energy applying means. By controlling the amount of heat generated, the temperature of the ink within the inkjet printhead can be maintained constant.
【0013】[0013]
【実施例】以下にこの発明を図示の実施例に基づいて詳
細に説明する。図3はこの発明に係るインクジェットプ
リントヘッドの一実施例を示すものである。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be explained in detail below based on the illustrated embodiments. FIG. 3 shows an embodiment of an inkjet print head according to the present invention.
【0014】図において、1はプリントヘッドであり、
このプリントヘッド1は、図4乃至図6に示すように、
ヒータ基板2上に対向基板3を接合することにより、両
基板2、3間に個々に分割形成された複数のインク流路
4、4…を備えているとともに、インク流路4、4…の
開口端によって形成される複数のノズル5、5…を有し
ている。また、上記両基板2、3の基端部には、容積の
大きなインクサブタンク6が接合されており、このイン
クサブタンク6は、各インク流路4、4…に連通されて
いる。さらに、上記ヒータ基板2の背面側には、ヒータ
基板2から発生する熱を外部に放出するための放熱板7
が接合されている。In the figure, 1 is a print head;
This print head 1, as shown in FIGS. 4 to 6,
By bonding the counter substrate 3 onto the heater substrate 2, a plurality of ink passages 4, 4, etc., which are individually divided and formed between both substrates 2, 3, are provided, and the ink passages 4, 4,... It has a plurality of nozzles 5, 5, . . . formed by open ends. Further, an ink sub-tank 6 having a large capacity is joined to the base end portions of both the substrates 2 and 3, and this ink sub-tank 6 is communicated with each ink flow path 4, 4, . . . . Further, on the back side of the heater board 2, a heat sink 7 is provided for discharging heat generated from the heater board 2 to the outside.
are joined.
【0015】上記プリントヘッド1は、図7に示すよう
に、放熱板7を介してキャリッジ8の上面に突設された
凸部9に取付けられたヘッド取付部材9aに、図示しな
いピンで位置決めした状態でネジ止めにより固着されて
いる。また、上記キャリッジ8は、水平方向に2本固定
配置されたロッド10、10に摺動自在に保持されてお
り、画像の記録動作に伴ってプリントヘッド1を水平方
向に移動可能となっている。As shown in FIG. 7, the print head 1 is positioned by a pin (not shown) on a head mounting member 9a attached to a convex portion 9 protruding from the upper surface of the carriage 8 via a heat sink 7. It is fixed in place with screws. Further, the carriage 8 is slidably held by two rods 10, 10 fixedly arranged in the horizontal direction, and the print head 1 can be moved in the horizontal direction in accordance with the image recording operation. .
【0016】また、上記プリントヘッド1には、PWB
(プリント基板)11を介して電気信号が印加されるよ
うになっており、PWB11は、放熱板7のプリントヘ
ッド1と同一側の側面に固着されている。上記プリント
ヘッド1とPWB11との間は、ワイヤボンデイング1
2により、PWB11と駆動回路(図示せず)との間は
フレキシブルケーブル13によってそれぞれ接続されて
いる。上記プリントヘッド1へのインクの供給は、図示
しないインク溜からフレキシブルチューブ14によって
行われる。[0016] The print head 1 also includes a PWB.
An electric signal is applied via a (printed circuit board) 11, and the PWB 11 is fixed to the side surface of the heat sink 7 on the same side as the print head 1. Wire bonding 1 is used between the print head 1 and the PWB 11.
2, the PWB 11 and a drive circuit (not shown) are connected by flexible cables 13, respectively. Ink is supplied to the print head 1 through a flexible tube 14 from an ink reservoir (not shown).
【0017】ところで、この実施例では、インクに少な
くとも熱エネルギを画像情報に応じて印加する熱エネル
ギ印加手段の下部に、温度制御用の発熱手段が配置され
ている。By the way, in this embodiment, a heat generating means for temperature control is arranged below the thermal energy applying means for applying at least thermal energy to the ink according to image information.
【0018】すなわち、上記プリントヘッド1のヒータ
基板2は、図1及び図2に示すように、Siウエハ等か
らなる基板15を備えており、この基板15上には、そ
のインク流路4、4…の先端側に対応した位置に温度制
御用のヒータ16が積層されている。この温度制御用の
ヒータ16は、プリントヘッド1の先端縁に平行に所定
の幅を有する帯状に形成されているとともに、当該温度
制御用のヒータ16の両端には、温度制御用ヒータ16
に通電するための電極17、17が接続されている。さ
らに、温度制御用ヒータ16及び電極17、17が形成
された基板15上には、絶縁層18が全面にわたって積
層形成されている。That is, as shown in FIGS. 1 and 2, the heater substrate 2 of the print head 1 includes a substrate 15 made of a Si wafer or the like. A heater 16 for temperature control is laminated at a position corresponding to the tip side of 4. The temperature control heater 16 is formed in a band shape having a predetermined width parallel to the tip edge of the print head 1, and the temperature control heater 16 is provided at both ends of the temperature control heater 16.
Electrodes 17, 17 for supplying current are connected. Furthermore, an insulating layer 18 is laminated over the entire surface of the substrate 15 on which the temperature control heater 16 and the electrodes 17, 17 are formed.
【0019】上記絶縁層18上には、温度制御用ヒータ
16に対応した位置にバブル発生用のヒータ19、19
…が複数形成されている。このバブル発生用のヒータ1
9、19…は、第4図に示すように、インク流路4、4
…内に位置するようにインク流路4、4…の長手方向に
沿って個々に分割されて形成されている。上記複数のバ
ブル発生用ヒータ19、19…の先端部には、共通電極
20がすべてに接続されているとともに、複数のバブル
発生用ヒータ19、19…の基端部には、制御電極21
、21…が個別に接続されている。そして、上記制御電
極21、21…に画像情報に応じて通電することによっ
て、通電された制御電極21に接続されたバブル発生用
ヒータ19が発熱するようになっている。Bubble generation heaters 19, 19 are provided on the insulating layer 18 at positions corresponding to the temperature control heater 16.
... are formed. Heater 1 for generating this bubble
9, 19... are ink flow paths 4, 4, as shown in FIG.
The ink channels 4, 4... are formed by being divided into individual parts along the longitudinal direction so as to be located within the ink channels 4, 4.... A common electrode 20 is connected to the tips of the plurality of bubble generation heaters 19, 19..., and a control electrode 21 is connected to the base ends of the plurality of bubble generation heaters 19, 19...
, 21... are individually connected. Then, by energizing the control electrodes 21, 21, . . . according to the image information, the bubble generation heater 19 connected to the energized control electrode 21 generates heat.
【0020】さらに、上記の如くバブル発生用のヒータ
19、19…及び電極20、21が形成された絶縁層1
8上には、絶縁保護層22が一様に積層されている。Furthermore, as described above, the insulating layer 1 is provided with bubble generation heaters 19, 19... and electrodes 20, 21.
An insulating protective layer 22 is uniformly laminated on top of the insulating protective layer 22 .
【0021】このように構成されるインクジェットプリ
ントヘッド1は、フレキシブルケーブル13及び制御電
極21、21…を介してバブル発生用ヒータ19、19
…に画像信号に応じて電圧を印加することにより、バブ
ル発生用ヒータ19、19…を発熱させる。そして、イ
ンク流路4、4…内のインクを画像信号に応じて加熱し
てバブルを発生させノズル5、5…からインク滴を吐出
するとともに、印字ヘッド1をキャリッジ8によって水
平方向に移動させることにより、背面側がプラテン18
によって支持された記録紙19上に画像を記録するよう
に構成されている。The inkjet print head 1 configured as described above is connected to the bubble generation heaters 19, 19 via the flexible cable 13 and the control electrodes 21, 21...
By applying a voltage to ... according to the image signal, the bubble generation heaters 19, 19... are caused to generate heat. Then, the ink in the ink channels 4, 4... is heated according to the image signal to generate bubbles and ink droplets are ejected from the nozzles 5, 5..., and the print head 1 is moved horizontally by the carriage 8. By doing so, the back side is the platen 18.
It is configured to record an image on recording paper 19 supported by.
【0022】この実施例では、バブル発生用ヒータ19
、19…の発熱量に応じて温度制御用ヒータ16の発熱
量を制御することによって、インクジェットプリントヘ
ッド1内のインクの温度を一定に維持するようになって
いる。In this embodiment, the bubble generation heater 19
, 19... By controlling the amount of heat generated by the temperature control heater 16 according to the amount of heat generated by the inkjet print head 1, the temperature of the ink in the inkjet print head 1 is maintained constant.
【0023】いま、バブル発生用ヒータ19、19…に
印加する時間平均エネルギをEa、温度制御用ヒータ1
6に印加する時間平均エネルギをEb、ヒータ基板2か
ら放熱板7に定常的に流れる時間平均エネルギをEc、
バブル発生に使われる時間平均エネルギをEd、吐出す
るインク滴が持ち去る時間平均エネルギをEeとすると
、定常状態では、
Ea+Eb=Ec+Ed+Ee (1)
という関係が成り立つ。Now, the time average energy applied to the bubble generation heaters 19, 19... is Ea, and the temperature control heater 1
6 is the time average energy applied to Eb, and the time average energy that steadily flows from the heater board 2 to the heat sink 7 is Ec.
If the time-average energy used to generate bubbles is Ed, and the time-average energy carried away by ejected ink droplets is Ee, then in steady state, Ea+Eb=Ec+Ed+Ee (1)
This relationship holds true.
【0024】ここで、Ecはほぼ定数であり、Ea、E
d、Eeはインク滴の数nに依存するので、温度制御用
ヒータ16に印加すべきエネルギは、上記(1)式を変
形して、
Eb=n×Const1+Const2 (
2)という関係式で与えられる。ここで、Const1
及びConst2は、プリントヘッド1やインクなどに
依存する定数である。[0024] Here, Ec is almost a constant, and Ea, E
Since d and Ee depend on the number n of ink droplets, the energy to be applied to the temperature control heater 16 can be calculated as follows by modifying the above equation (1): Eb=n×Const1+Const2 (
2) is given by the relational expression. Here, Const1
and Const2 are constants that depend on the print head 1, ink, etc.
【0025】したがって、Const1及びConst
2という定数を予め求めておき、(2)式に基づくエネ
ルギを温度制御用ヒータ16に印加することによって、
バブル発生用ヒータ19、19…近傍の温度すなわち画
像の記録を行うインクの温度は、ほぼ一定に保たれる。
いいかえれば、特に温度センサを設けることなく、バブ
ル発生用ヒータ19、19…近傍のインクの温度をほぼ
一定に保つことができる。[0025] Therefore, Const1 and Const
By determining the constant 2 in advance and applying energy based on equation (2) to the temperature control heater 16,
The temperature near the bubble generation heaters 19, 19, ie, the temperature of the ink used to record an image, is kept almost constant. In other words, the temperature of the ink near the bubble generation heaters 19, 19, . . . can be kept almost constant without providing any particular temperature sensor.
【0026】図8はこの実施例に係るインクジェットプ
リントヘッドの制御回路を示すものである。FIG. 8 shows a control circuit for an ink jet print head according to this embodiment.
【0027】図において、25はインクジェットプリン
タの本体から送られてくる画像情報を記憶するバッファ
メモリ、26は画像情報の1ライン当たりのドット数n
を計数するドット数計数回路、27は上記Const1
の値をデジタル値で設定する第1の設定スイッチ、28
は上記ドット数計数回路26によって計数されたドット
数nに第1の設定スイッチによって設定されたCons
t1の値を乗算する乗算器、29は上記Const2の
値を設定する第2の設定スイッチ、30は乗算器28の
演算結果と第2の設定スイッチ29によって設定された
Const2の値を加算する加算器、31は加算器30
の加算結果をアナログ値に変換するD・A変換器、32
はD・A変換器31に基づいて温度制御用ヒータ16に
供給する電力を制御する駆動制御回路、16はプリント
ヘッド1に設けられた温度制御用ヒータである。In the figure, 25 is a buffer memory that stores image information sent from the main body of the inkjet printer, and 26 is the number n of dots per line of image information.
A dot number counting circuit 27 counts the above Const1.
a first setting switch 28 for setting the value of digitally;
is Cons set by the first setting switch to the number n of dots counted by the dot number counting circuit 26.
A multiplier for multiplying the value of t1, 29 a second setting switch for setting the value of Const2, and 30 an addition for adding the calculation result of the multiplier 28 and the value of Const2 set by the second setting switch 29. 31 is an adder 30
a D/A converter 32 that converts the addition result into an analog value;
1 is a drive control circuit that controls power supplied to the temperature control heater 16 based on the D/A converter 31, and 16 is a temperature control heater provided in the print head 1.
【0028】以上の構成において、この実施例に係るイ
ンクジェットプリントヘッドでは、次のようにしてプリ
ントヘッド内のインクの温度が制御される。すなわち、
上記インクジェットプリントヘッド1は、インクジェッ
トプリンタの本体から送られてくる画像情報に応じてバ
ブル発生用ヒータ19、19…を発熱させることにより
、図4に示すように、インク流路4、4…内のインクに
バブルBを発生させ、ノズル5、5…からインク滴を吐
出して画像の記録を行う。With the above configuration, in the ink jet print head according to this embodiment, the temperature of the ink within the print head is controlled as follows. That is,
The inkjet print head 1 generates heat in the ink channels 4, 4, etc., as shown in FIG. A bubble B is generated in the ink, and ink droplets are ejected from the nozzles 5, 5, . . . to record an image.
【0029】その際、上記インクジェットプリンタ本体
から送られてくる画像情報は、バッファメモリ25に一
旦記憶され、このバッファメモリ25に記憶された画像
情報は、その画像情報のドット数が1スキャン毎にドッ
ト計数回路26によって計数される。上記ドット計数回
路26によって計数されたドット数nは、乗算器28に
よって第1の設定スイッチで設定されたConst1の
値と乗算される。この乗算された値(n×Const1
)は、加算器30によって第2の設定スイッチ29で設
定されたConst2の値と加算される。At this time, the image information sent from the inkjet printer main body is temporarily stored in the buffer memory 25, and the number of dots of the image information stored in the buffer memory 25 changes every scan. It is counted by the dot counting circuit 26. The number n of dots counted by the dot counting circuit 26 is multiplied by the value Const1 set by the first setting switch by the multiplier 28. This multiplied value (n×Const1
) is added by the adder 30 to the value of Const2 set by the second setting switch 29.
【0030】その後、上記加算器30によって加算され
た値(Eb=n×Const1+Const2)は、D
・A変換器31によってアナログ値に変換され、駆動制
御回路32は、このアナログ値に変換された値Ebに応
じてプリントヘッド1の温度制御用ヒータ16に所定の
電力を供給する。After that, the value (Eb=n×Const1+Const2) added by the adder 30 is D
- It is converted into an analog value by the A converter 31, and the drive control circuit 32 supplies a predetermined power to the temperature control heater 16 of the print head 1 according to the value Eb converted into the analog value.
【0031】このように、温度制御用ヒータ16に駆動
回路32によって所定の電力Eb(=n×Const1
+Const2)を供給するように構成されている。し
かも、上記温度制御用ヒータ16に供給される電力Eb
は、バブル発生用ヒータ19、19…に印加する時間平
均エネルギEaと、ヒータ基板2から放熱板7に定常的
に流れる時間平均エネルギEcと、バブル発生に使われ
る時間平均エネルギEdと、吐出するインク滴が持ち去
る時間平均エネルギEeとの間に前記(1)式で示すよ
うに、
Ea+Eb=Ec+Ed+Ee (1)
という関係が成り立ち、Ecはほぼ定数であり、Ea、
Ed、Eeはインク滴の数nに依存する。In this way, the drive circuit 32 supplies the temperature control heater 16 with a predetermined electric power Eb (=n×Const1
+Const2). Moreover, the electric power Eb supplied to the temperature control heater 16 is
are the time average energy Ea applied to the bubble generation heaters 19, 19..., the time average energy Ec that steadily flows from the heater board 2 to the heat sink 7, and the time average energy Ed used for bubble generation. As shown in the above equation (1), the time average energy Ee carried away by the ink droplet is Ea+Eb=Ec+Ed+Ee (1)
The following relationship holds true, Ec is almost constant, and Ea,
Ed, Ee depend on the number n of ink drops.
【0032】したがって、上記温度制御用ヒータ16に
供給する電力Ebを、(2)式で示されように、n×C
onst1+Const2という値に設定することによ
って、上記(1)式の左辺で与えられるプリントヘッド
1に供給される時間平均エネルギ(Ea+Eb)と、(
1)式の右辺で与えられるプリントヘッド1で消費され
る時間平均エネルギ(Ec+Ed+Ee)とを等しくす
ることができる。Therefore, the electric power Eb supplied to the temperature control heater 16 is calculated as n×C as shown in equation (2).
By setting the value onst1+Const2, the time average energy (Ea+Eb) supplied to the print head 1 given by the left side of equation (1) above, and (
1) The time average energy consumed by the print head 1 (Ec+Ed+Ee) given by the right side of the equation can be made equal.
【0033】そのため、プリントヘッド1のバブル発生
用ヒータ19、19…に印加する電力が図9に示すよう
に変化する場合でも、これに対応して温度制御用ヒータ
16に供給する電力Ebを、図10に示すように変化さ
せることによって、プリントヘッド1のバブル発生用ヒ
ータ19、19…近傍のインクの温度を、図11に示す
ように、ほぼ一定に維持することができる。尚、温度制
御を行わない場合には、プリントヘッド1のバブル発生
用ヒータ19、19…近傍のインクの温度は、図12に
示すように、大幅に変化する。Therefore, even if the power applied to the bubble generation heaters 19, 19, . . . of the print head 1 changes as shown in FIG. By changing the temperature as shown in FIG. 10, the temperature of the ink near the bubble generation heaters 19, 19, . . . of the print head 1 can be maintained almost constant as shown in FIG. Note that if temperature control is not performed, the temperature of the ink near the bubble generation heaters 19, 19, . . . of the print head 1 changes significantly, as shown in FIG.
【0034】よって、プリントヘッド1内の画像記録に
使用されるインクの物性をほぼ一定に保持した状態で画
像の記録が行えるため、高画質の画像記録が可能となる
。また、温度制御用ヒータ16には、バブル発生用ヒー
タ19、19…に印加する電力に応じた電力が供給され
るため、温度制御用ヒータ16に供給する電力は、バブ
ル発生用ヒータ19、19…から生じる熱エネルギを補
償する値のみで良いため、消費電力が小さくて済む。
さらに、温度制御用ヒータ16は、バブル発生用ヒータ
19、19…の下層部に配置されているため、バブル発
生用ヒータ19、19…から生じる熱エネルギをただち
に補償することができ、急激な温度変化に追従させるこ
とができ、しかも構造が簡単である。[0034] Therefore, since an image can be recorded while the physical properties of the ink used for image recording in the print head 1 are kept almost constant, high quality image recording is possible. Further, since the temperature control heater 16 is supplied with electric power corresponding to the electric power applied to the bubble generation heaters 19, 19..., the electric power supplied to the temperature control heater 16 is Since only a value that compensates for the thermal energy generated from ... is required, power consumption is small. Furthermore, since the temperature control heater 16 is arranged below the bubble generation heaters 19, 19..., it can immediately compensate for the thermal energy generated from the bubble generation heaters 19, 19... It can follow changes and has a simple structure.
【0035】図13はこの発明の他の実施例を示すもの
であり、前記実施例と同一の部分には同一の符号を付し
て説明すると、この実施例では、前記実施例のようにす
べてのバブル発生用ヒータに対して1つの温度制御用ヒ
ータを設けるのではなく、温度制御用ヒータが複数に分
割されている。FIG. 13 shows another embodiment of the present invention, in which the same parts as in the previous embodiment are given the same reference numerals. Instead of providing one temperature control heater for each bubble generation heater, the temperature control heater is divided into a plurality of parts.
【0036】すなわち、上記温度制御用ヒータ16、1
6…は、複数のバブル発生用ヒータに対して1つの温度
制御用ヒータ16が対応するように設定されている。そ
して、これらの温度制御用ヒータ16、16…は、分割
された温度制御用ヒータ16、16…に対応してそれぞ
れ配設されたバッファメモリ25やドット数計数回路2
6等によって独自に駆動されるようになっている。That is, the temperature control heaters 16, 1
6... are set so that one temperature control heater 16 corresponds to a plurality of bubble generation heaters. These temperature control heaters 16, 16, .
It is designed to be independently driven by 6 etc.
【0037】こうした場合には、温度制御用ヒータ16
、16…をバブル発生用ヒータの発熱領域に応じて発熱
させることができるので、バブル発生用ヒータが一部の
み集中して発熱する場合でも、それ以外の領域の温度制
御用ヒータ16、16…に通電することによって、全体
の領域のインクの温度をほぼ一定に維持することができ
る。In such a case, the temperature control heater 16
, 16... can be made to generate heat according to the heat generation area of the bubble generation heater, so even if the bubble generation heater generates heat only in one part, the temperature control heaters 16, 16... in other areas can be heated. By supplying electricity to the ink, the temperature of the ink in the entire area can be maintained approximately constant.
【0038】その他の構成及び作用は前記実施例と同一
であるので、その説明を省略する。The rest of the structure and operation are the same as those of the previous embodiment, so their explanation will be omitted.
【0039】図14乃至図16はこの発明のさらに他の
実施例をそれぞれ示すものであり、前記実施例と同一の
部分には同一の符号を付して説明すると、図14に示す
実施例は、前記実施例のように、温度制御用ヒータ16
を基板上に積層して形成するのではなく、基板をエッチ
ングして溝を形成し、この基板の溝に温度制御用ヒータ
16を埋設するように構成されている。FIGS. 14 to 16 show still other embodiments of the present invention, and the same parts as in the above embodiments are denoted by the same reference numerals.The embodiment shown in FIG. , as in the above embodiment, the temperature control heater 16
Rather than forming the temperature control heater 16 by laminating them on the substrate, the substrate is etched to form a groove, and the temperature control heater 16 is embedded in the groove of the substrate.
【0040】また、図15に示す実施例は、前記実施例
のように、温度制御用ヒータ16を基板上に積層して形
成するのではなく、温度制御用ヒータ16を基板中に埋
設するように構成されている。Furthermore, in the embodiment shown in FIG. 15, the temperature control heater 16 is not formed by laminating it on the substrate as in the previous embodiment, but is instead embedded in the substrate. It is composed of
【0041】さらに、図16に示す実施例は、前記実施
例のように、温度制御用ヒータ16を基板上に積層して
形成するのではなく、温度制御用ヒータ16を基板中に
埋設された複数本のニクロム線等の電熱線から形成する
ようになっている。Furthermore, in the embodiment shown in FIG. 16, the temperature control heater 16 is not formed by laminating the temperature control heater 16 on the substrate as in the previous embodiment, but is formed by embedding the temperature control heater 16 in the substrate. It is made of a plurality of heating wires such as nichrome wires.
【0042】その他の構成及び作用は前記実施例と同一
であるので、その説明を省略する。The rest of the structure and operation are the same as those of the previous embodiment, so their explanation will be omitted.
【0043】[0043]
【発明の効果】この発明は以上の構成及び作用よりなる
もので、プリントヘッド内のインクを一定温度に保持す
ることが可能となり、高画質の画像記録が可能であり消
費電力が小さく、短期的な温度変化に追従でき、構造が
簡単なインクジェットプリントヘッドを提供することが
できる。[Effects of the Invention] The present invention has the above-described structure and operation, and it is possible to maintain the ink inside the print head at a constant temperature, and it is possible to record high-quality images, consume less power, and short-term. It is possible to provide an inkjet print head that can follow temperature changes and has a simple structure.
【図1】 この発明に係るインクジェットプリントヘ
ッドの一実施例を示す要部断面図である。FIG. 1 is a sectional view of a main part of an embodiment of an inkjet print head according to the present invention.
【図2】 この発明に係るインクジェットプリントヘ
ッドの一実施例を示す平面図である。FIG. 2 is a plan view showing an embodiment of an inkjet print head according to the present invention.
【図3】 同インクジェットプリントヘッドを示す斜
視図である。FIG. 3 is a perspective view showing the inkjet print head.
【図4】 同インクジェットプリントヘッドを示す断
面図である。FIG. 4 is a sectional view showing the same inkjet print head.
【図5】 同インクジェットプリントヘッドを示す平
面図である。FIG. 5 is a plan view showing the same inkjet print head.
【図6】 同インクジェットプリントヘッドを示す側
面図である。FIG. 6 is a side view showing the same inkjet print head.
【図7】 同インクジェットプリントヘッドの取り付
け状態を示す斜視図である。FIG. 7 is a perspective view showing how the inkjet print head is attached.
【図8】 制御回路を示すブロック図である。FIG. 8 is a block diagram showing a control circuit.
【図9】 バブル発生用ヒータに印加される電力を示
すグラフである。FIG. 9 is a graph showing the power applied to the bubble generation heater.
【図10】 温度制御用ヒータに印加される電力を示
すグラフである。FIG. 10 is a graph showing power applied to a temperature control heater.
【図11】 プリントヘッドの温度を示すグラフであ
る。FIG. 11 is a graph showing the temperature of the print head.
【図12】 温度制御を行わない場合のプリントヘッ
ドの温度を示すグラフである。FIG. 12 is a graph showing the temperature of the print head without temperature control.
【図13】 この発明の他の実施例を示す要部平面図
である。FIG. 13 is a plan view of main parts showing another embodiment of the invention.
【図14】 この発明の更に他の実施例を示す要部断
面図である。FIG. 14 is a sectional view of a main part showing still another embodiment of the present invention.
【図15】 この発明の更に他の実施例を示す要部断
面図である。FIG. 15 is a sectional view of a main part showing still another embodiment of the present invention.
【図16】 この発明の更に他の実施例を示す要部断
面図である。FIG. 16 is a sectional view of a main part showing still another embodiment of the present invention.
【図17】 従来の温度制御装置を適用したインクジ
ェット記録装置を示す構成図である。FIG. 17 is a configuration diagram showing an inkjet recording apparatus to which a conventional temperature control device is applied.
【図18】 従来の温度制御装置を適用したインクジ
ェット記録装置を示す構成図である。FIG. 18 is a configuration diagram showing an inkjet recording apparatus to which a conventional temperature control device is applied.
【図19】 従来の装置の動作を示すグラフである。FIG. 19 is a graph showing the operation of a conventional device.
1 プリントヘッド 4 インク流路 5 ノズル 16 温度制御用ヒータ 19 バブル発生用ヒータ 32 駆動制御回路 1 Print head 4 Ink flow path 5 Nozzle 16 Temperature control heater 19 Heater for bubble generation 32 Drive control circuit
Claims (4)
段によって熱エネルギを画像情報に応じて印加すること
により、インク滴を吐出させて画像の記録を行うインク
ジェットプリントヘッドにおいて、上記熱エネルギ印加
手段の下部に、温度制御用の発熱手段を配置したことを
特徴とするインクジェットプリントヘッド。1. An inkjet print head that records an image by ejecting ink droplets by applying thermal energy to the ink according to image information by at least a thermal energy applying means, wherein a lower part of the thermal energy applying means is provided. , an inkjet print head characterized by disposing a heat generating means for temperature control.
る電力を、熱エネルギ印加手段に印加される電力に応じ
て制御することを特徴とする請求項第1項記載のインク
ジェットプリントヘッド。2. The ink jet print head according to claim 1, wherein the electric power applied to the heat generating means for temperature control is controlled in accordance with the electric power applied to the thermal energy applying means.
ルギ印加手段の下部層に積層されて配置されていること
を特徴する請求項第1項又は第2項記載のインクジェッ
トプリントヘッド。3. The ink jet print head according to claim 1, wherein the heat generating means for temperature control is arranged in a layered manner on a lower layer of the thermal energy applying means.
ルギ印加手段の下部層に埋設された電熱線からなること
をことを特徴する請求項第1項又は第2項記載のインク
ジェットプリントヘッド。4. The ink jet print head according to claim 1, wherein the heat generating means for temperature control comprises a heating wire embedded in a lower layer of the thermal energy applying means.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP41801290A JPH04250061A (en) | 1990-12-28 | 1990-12-28 | Ink jet print head |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP41801290A JPH04250061A (en) | 1990-12-28 | 1990-12-28 | Ink jet print head |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH04250061A true JPH04250061A (en) | 1992-09-04 |
Family
ID=18525984
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP41801290A Pending JPH04250061A (en) | 1990-12-28 | 1990-12-28 | Ink jet print head |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH04250061A (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009000833A (en) * | 2007-06-19 | 2009-01-08 | Canon Inc | Ink jet recording head and ink jet recorder |
US8083323B2 (en) * | 2008-09-29 | 2011-12-27 | Xerox Corporation | On-chip heater and thermistors for inkjet |
-
1990
- 1990-12-28 JP JP41801290A patent/JPH04250061A/en active Pending
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009000833A (en) * | 2007-06-19 | 2009-01-08 | Canon Inc | Ink jet recording head and ink jet recorder |
US8083323B2 (en) * | 2008-09-29 | 2011-12-27 | Xerox Corporation | On-chip heater and thermistors for inkjet |
US8454115B2 (en) | 2008-09-29 | 2013-06-04 | Xerox Corporation | On-chip heater and thermistors for inkjet |
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