JPH0839805A - Ink jet head and ink jet recording apparatus - Google Patents
Ink jet head and ink jet recording apparatusInfo
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- JPH0839805A JPH0839805A JP17887994A JP17887994A JPH0839805A JP H0839805 A JPH0839805 A JP H0839805A JP 17887994 A JP17887994 A JP 17887994A JP 17887994 A JP17887994 A JP 17887994A JP H0839805 A JPH0839805 A JP H0839805A
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、被記録媒体に記録ヘッ
ドからインクを吐出して被記録媒体に記録を行うインク
ジェット記録装置におけるインクジェットヘッドのイン
ク吐出口形成面の撥インク、親インク処理に関するもの
である。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an ink repellent and lyophilic treatment for an ink ejection port forming surface of an ink jet head in an ink jet recording apparatus for ejecting ink from a recording head onto a recording medium to perform recording on the recording medium. It is a thing.
【0002】[0002]
【従来の技術】現在知られている各種記録方式の中で
も、記録時に騒音の発生がほとんどないノンインパクト
記録方式であって、かつ、高速記録が可能であり、しか
も普通紙に特別の定着を必要とせずに記録を行えるイン
クジェット記録方式は、極めて有効な記録方式であると
認められている。2. Description of the Related Art Among various currently known recording systems, it is a non-impact recording system that produces almost no noise during recording, is capable of high-speed recording, and requires special fixing on plain paper. It is recognized that the ink jet recording method that can perform recording without doing so is an extremely effective recording method.
【0003】一般に、インクジェット記録方式における
インク滴吐出方向は安定していることが好ましく、イン
ク吐出口形成面に各種の処理を施し、安定したインク吐
出を行う努力が行われている。In general, it is preferable that the ink droplet ejection direction in the ink jet recording system is stable, and various efforts are being made to perform various treatments on the ink ejection port forming surface so as to eject the ink stably.
【0004】特願平5−259981に記載されている
ように、主たるインク滴に付随して発生するようなミス
トと呼ばれる微少なインクがインク吐出口の周辺に付着
し、そのインクミストが合体してインク吐出口周囲で成
長し、インク吐出口に引き込まれて不吐を引き起こす問
題については、インク吐出口形成面に撥水領域と親水領
域を設けた発明がなされている。As described in Japanese Patent Application No. 5-259981, a small amount of ink called mist that accompanies a main ink droplet adheres to the periphery of an ink ejection port, and the ink mist coalesces. As for the problem of growing around the ink ejection port and being drawn into the ink ejection port to cause ejection failure, an invention has been made in which a water repellent region and a hydrophilic region are provided on the ink ejection port forming surface.
【0005】[0005]
【発明が解決しようとする課題】複数色のインクによる
多色画像および単一色のインクによる単色画像のそれぞ
れを最適なインク吐出量によって、最適な画像を得るた
め、インクの色によってインク吐出口の大きさ等を変え
てインクの吐出量の最適化を図るインクジェット記録装
置の場合、インク吐出口周辺に付着するインクミストの
状態が、インク吐出口の大きさやインクの吐出量、イン
クの種類の違いによって異なるため、インク吐出口の大
きさやインク吐出量、インクの種類にかかわらず、イン
ク吐出口形成面に同じ形状の親水領域を設けると、安定
したインク吐出ができない場合がある。SUMMARY OF THE INVENTION In order to obtain an optimum image for each of a multicolor image formed by a plurality of color inks and a single color image formed by a single color ink, an optimum image can be obtained. In the case of an inkjet recording device that optimizes the ink ejection amount by changing the size etc., the state of the ink mist adhering to the vicinity of the ink ejection port is different depending on the size of the ink ejection port, the ink ejection amount, and the ink type. Therefore, if a hydrophilic region having the same shape is provided on the ink ejection port forming surface, stable ink ejection may not be possible regardless of the size of the ink ejection port, the ink ejection amount, and the type of ink.
【0006】また、同一基板上に一体的に複数色のイン
ク吐出口を設ける場合、従来の形状の親水領域を設けた
だけでは混色を十分に防止することができない場合があ
る。Further, in the case of integrally forming a plurality of color ink ejection ports on the same substrate, it may not be possible to sufficiently prevent color mixing simply by providing a hydrophilic region having a conventional shape.
【0007】そこで本発明は、インク吐出口の大きさ、
インクおよび/またはインク吐出量が異なっても、それ
に応じて、混色のない安定したインク吐出を達成できる
インクジェットヘッドおよびインクジェット記録装置を
提供することを目的とする。Therefore, according to the present invention, the size of the ink ejection port is
An object of the present invention is to provide an ink jet head and an ink jet recording apparatus that can achieve stable ink ejection without color mixture according to the difference in ink and / or ink ejection amount.
【0008】[0008]
【課題を解決するための手段】本発明は、複数の異なる
量のインクを吐出する吐出口、または複数の異なる種類
のインクの少なくとも1つを用いて記録を行うインクジ
ェットヘッドであって、インクを吐出するための複数の
吐出口が配された吐出口面の撥水領域と親水領域の形状
が、前記吐出口形状の違いやインクの種類の違いに応じ
て異なっていることを特徴とするインクジェットヘッド
ならびにそのインクジェットヘッドを1以上搭載したイ
ンクジェット記録装置を提供する。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention is an ink jet head for recording by using at least one of a plurality of ejection ports for ejecting different amounts of ink or a plurality of different types of ink. An inkjet characterized in that the shapes of the water-repellent area and the hydrophilic area of the ejection port surface on which a plurality of ejection ports for ejection are arranged differ depending on the difference in the ejection port shape and the type of ink. Provided is a head and an inkjet recording apparatus having one or more inkjet heads mounted therein.
【0009】[0009]
【実施例】以下、図面を参照しながら、実施例によって
本発明を詳細に説明する。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings.
【0010】(実施例1)まず、図1および図2に、本
発明に使用するインクジェットヘッドIJH要部の具体
的な例を示す。図1に示すように、インクジェットヘッ
ドIJHとは、インク吐出圧発生素子を設けた基板10
0(以下、ヒーターボードと称する)と、その基板10
0と接合されて記録媒体(以下、インクと称する)を収
容するインク室7およびインク路8を構成する凹凸部
(溝部)を有した基板1300からなる。この基板13
00(以下、溝付天板と称する)は、インク路8に連通
したインクを吐出するためのインク吐出口9を有するオ
リフィスプレート4を一体的に併せ持っている。(Embodiment 1) First, FIGS. 1 and 2 show a specific example of an essential part of an ink jet head IJH used in the present invention. As shown in FIG. 1, the inkjet head IJH is a substrate 10 provided with an ink ejection pressure generating element.
0 (hereinafter referred to as a heater board) and its substrate 10
It is composed of a substrate 1300 having an ink chamber 7 which is joined to 0 and accommodates a recording medium (hereinafter referred to as ink) and an uneven portion (groove) which constitutes an ink path 8. This board 13
00 (hereinafter, referred to as a grooved top plate) integrally has an orifice plate 4 having an ink ejection port 9 for ejecting ink communicating with the ink passage 8.
【0011】ヒーターボード100は、支持基板300
に接着剤により接着固定され、溝付天板1300はヒー
ターボード100上に、ヒーターボード100上に配置
されているインク吐出圧発生素子としてのヒーター部
と、溝付天板1300のインク路8とが合致するような
仮接着された後押しばね500による機械的付勢力によ
って固定される、溝付天板1300の有しているオリフ
ィスプレート400は、支持基板300の前端面に前垂
のように配置される。The heater board 100 is a support substrate 300.
The grooved top plate 1300 is bonded and fixed on the heater board 100 with an adhesive, and a heater portion as an ink discharge pressure generating element disposed on the heater board 100, and an ink path 8 of the grooved top plate 1300. The orifice plate 400 of the grooved top plate 1300, which is fixed by the mechanical biasing force of the temporarily-bonded back-pressing spring 500, is arranged on the front end surface of the support substrate 300 like a front drop. To be done.
【0012】インクはインク供給部材600から、溝付
天板1300の上部に具備されたインク供給口2aを通
り供給され、インク供給部材600は不図示の突起棒を
有し、支持基板300上に設けられた貫通穴に突起棒を
挿入し、熱かしめすることにより、支持基板300に固
定される。Ink is supplied from the ink supply member 600 through the ink supply port 2a provided in the upper portion of the grooved top plate 1300. The ink supply member 600 has a protrusion bar (not shown) and is provided on the support substrate 300. It is fixed to the support substrate 300 by inserting a protruding rod into the provided through hole and caulking it with heat.
【0013】図1および図2において、インク供給部材
600と、ヒーターボード100、溝付天板1300等
の隙間10a、10bおよびオリフィスプレート400
と支持基板300前端面との間の封止剤が流し込まれる
べくわずかな隙間が設けられた接合領域は、接着空間と
して封止剤が流し込まれる。溝3Aは、封止剤を十分良
好に封入することが可能な溝であればよい。1 and 2, the ink supply member 600, the heater board 100, the gaps 10a and 10b in the grooved top plate 1300, and the orifice plate 400.
The sealant is poured as a bonding space in the bonding area where a slight gap is provided so that the sealant between the support substrate 300 and the front end surface of the support substrate 300 can be poured. The groove 3A may be any groove as long as it can sufficiently encapsulate the sealant.
【0014】支持基板300に設けられた溝3Aは、オ
リフィスプレート400とインク供給部材600との隙
間と連続する空間を形成していることが重要である。溝
3Aが完全にオリフィスプレート400で覆われていた
り、前記隙間10aおよび10bと独立していることは
好ましくない。なぜなら、注入された封止剤の流路が断
たれることになり、良好な封止が達成できなくなってし
まうからである。支持基板3前端面に形成される溝3A
は、量産性を考慮すると、プレスにて形成される。It is important that the groove 3A provided in the support substrate 300 forms a space continuous with the gap between the orifice plate 400 and the ink supply member 600. It is not preferable that the groove 3A is completely covered with the orifice plate 400 or is independent of the gaps 10a and 10b. This is because the flow path of the injected sealant is cut off, and good sealing cannot be achieved. Groove 3A formed on the front end surface of the support substrate 3
Is formed by pressing in consideration of mass productivity.
【0015】封止剤は、インク供給部材600上部の封
止剤注入口(不図示)から注入され、電気信号を伝達す
るためのワイヤボンディング部(不図示)を封止すると
同時にオリフィスプレート400とインク供給部材60
0との隙間10aおよび10bを封止し、さらに支持基
板300に設けられた溝3Aを通り、オリフィスプレー
ト400と支持基板300前端面との隙間領域を完全に
封止する。このように封止剤が、オリフィス9を塞がず
に隙間を封止するためには、適当なチキソトロピーと適
当な粘度が必要である。すなわち、封止剤の粘度が低す
ぎると溝付天板1300内のノズルやオリフィス9にま
で入り込み、目詰まりを起こしてしまう。反対に粘度が
高すぎると、オリフィスプレート400周囲まで完全に
封止剤が回り込まなくなる。本発明に用いられる封止剤
の粘度は、1000〜15000cpsが好ましく、さ
らに好ましくは2000〜10000cps、最も好ま
しくは4000〜10000cpsである。The sealant is injected from a sealant injection port (not shown) in the upper part of the ink supply member 600 to seal a wire bonding portion (not shown) for transmitting an electric signal and at the same time as the orifice plate 400. Ink supply member 60
The gaps 10a and 10b with respect to 0 are sealed, and further, the gap region between the orifice plate 400 and the front end face of the support substrate 300 is completely sealed by passing through the groove 3A provided in the support substrate 300. Thus, in order for the sealant to seal the gap without blocking the orifice 9, a proper thixotropy and a proper viscosity are required. That is, if the viscosity of the sealant is too low, it will enter the nozzles and orifices 9 in the grooved top plate 1300 and cause clogging. On the other hand, if the viscosity is too high, the sealant will not completely flow around the orifice plate 400. The viscosity of the sealant used in the present invention is preferably 1000 to 15000 cps, more preferably 2000 to 10000 cps, and most preferably 4000 to 10000 cps.
【0016】また、封止剤には、シリコンウェハーから
なるヒーターボード100、金属からなる支持基板30
0および合成樹脂からなる溝付天板1300およびオリ
フィスプレート400、インク供給部材5等との良好な
接着性が要求される。また、これら熱膨張係数の異なる
複数の異種材料同士を接合するためには、温度環境によ
る熱膨張の差を吸収できるような柔らかい材料、具体的
にはJIS規格A100以下の硬度を示す封止剤を用い
る必要がある。As the sealant, the heater board 100 made of a silicon wafer and the supporting substrate 30 made of a metal are used.
0 and good adhesion to the grooved top plate 1300 made of synthetic resin, the orifice plate 400, the ink supply member 5 and the like are required. Further, in order to bond a plurality of different materials having different coefficients of thermal expansion, a soft material capable of absorbing the difference in thermal expansion due to the temperature environment, specifically, a sealing agent having a hardness of JIS standard A100 or less. Need to be used.
【0017】一方、この封止剤は、ワイヤボンディング
部を覆って保護する役割も果たしているために、アルミ
ワイヤボンディング部やアルミ電極に対して腐食を起こ
さないような材料でなければならない。電極やワイヤボ
ンディングに腐食を起こさないためには、封止剤中のC
l-やNa+等の不純物イオン濃度が30ppm以下であ
ることが好ましい。このような材料には、局部的にイン
クと接触するために、耐インク性、特に耐溶剤性や耐ア
ルカリ性に優れている等の性能も要求される。さらに
は、酸素や窒素、水蒸気に対する透過性が低いことも必
要である。On the other hand, since this sealant also plays a role of covering and protecting the wire bonding portion, it must be a material that does not cause corrosion to the aluminum wire bonding portion and the aluminum electrode. In order to prevent corrosion on the electrodes and wire bonding, C in the sealant
The concentration of impurity ions such as l − and Na + is preferably 30 ppm or less. Such materials are required to have properties such as excellent ink resistance, particularly solvent resistance and alkali resistance, in order to locally contact the ink. Furthermore, it is also necessary that the permeability to oxygen, nitrogen and water vapor is low.
【0018】インクジェットヘッドユニット 図3に、このインクジェットヘッドユニットIJUの分
解斜視図を示し、その構成を説明する。 Ink Jet Head Unit FIG. 3 shows an exploded perspective view of this ink jet head unit IJU, and the structure thereof will be described.
【0019】図3において、Siよりなる基板100上
には、複数の列状に配された熱エネルギー発生素子とし
ての電気熱変換素子(吐出ヒータ)と、これに電力を供
給するAl等の電気配線とが成膜技術によって形成され
ている。電気熱変換素子が発生する熱により、インクに
膜沸騰を生じ、これによる気泡の生成によってインクが
吐出される。配線基板200は、ヒータボード100の
配線に対応する配線(例えばワイヤボンディングにより
接続される)や、この配線の端部に位置し、本体装置か
らの電気信号を受けるパッドを有している。In FIG. 3, on a substrate 100 made of Si, an electrothermal conversion element (discharge heater) as a thermal energy generating element arranged in a plurality of rows and an electric power such as Al for supplying electric power thereto. The wiring and the wiring are formed by a film forming technique. The heat generated by the electrothermal conversion element causes film boiling in the ink, and bubbles are generated thereby, so that the ink is ejected. The wiring board 200 has wirings (for example, connected by wire bonding) corresponding to the wirings of the heater board 100, and pads located at the ends of the wirings and receiving electric signals from the main body device.
【0020】溝付天板1300は、上述のように複数の
インク路をそれぞれ区分するための隔壁や各インク路に
供給されるインクを収納するための供給液室等を構成す
るための溝を有し、インクタンクから供給されるインク
を受けて上述の共通液室へ導入するインク供給口150
0と、各インク路に対応した吐出口を複数有するオリフ
ィスプレート400を一体に具える。The grooved top plate 1300 has a groove for forming a partition wall for partitioning a plurality of ink paths as described above, a supply liquid chamber for accommodating ink supplied to each ink path, and the like. An ink supply port 150 that has the ink supplied from the ink tank and is introduced into the common liquid chamber described above.
0 and an orifice plate 400 having a plurality of ejection openings corresponding to the respective ink paths are integrally provided.
【0021】支持体300は配線基板200の裏面を平
面で支持し、Al等の金属により形成される。後押しば
ね500は、M字形状でのそのM字の中央で天板の共通
液室に対応する部分を軽圧で押圧するとともに前垂れ部
501でインク路に対応する部分、好ましくは吐出口近
傍の領域を線圧で集中押圧する。ヒータボード100お
よび天板1300を、押えばねの足部が支持体300の
穴1901、1902を通って支持体300の裏面側に
係合することで、これらを挟み込んだ状態で両者を係合
させ、押えばね500とその前垂れ部501の集中付勢
力によってヒータボード100と天板1300とを圧着
固定する。支持体300に対する配線基板の取り付け
は、接着剤等による粘着で行われる。なお、インク供給
路部材600は、インク供給管2200に連続するイン
ク導管1600を供給管2200側が固定の片持ちばり
として形成し、インク導管の固定側とインク供給管22
00との毛管現象を確保するための封止ボール602が
挿入されている。供給管のタンク側端部にはフィルタ7
00が設けられている。The support 300 supports the back surface of the wiring board 200 on a plane and is made of a metal such as Al. The rear pushing spring 500 presses the portion corresponding to the common liquid chamber of the top plate with a light pressure at the center of the M shape in the M shape, and the front drooping portion 501 corresponds to the portion corresponding to the ink path, preferably in the vicinity of the ejection port. Concentrate the area with linear pressure. The heater board 100 and the top plate 1300 are engaged with each other in a state in which they are sandwiched by engaging the foot portion of the presser spring with the back surface side of the support body 300 through the holes 1901 and 1902 of the support body 300. The heater board 100 and the top plate 1300 are pressure-bonded to each other by the concentrated biasing force of the presser spring 500 and its front hanging portion 501. The wiring board is attached to the support 300 by adhesion with an adhesive or the like. The ink supply path member 600 forms an ink conduit 1600 that is continuous with the ink supply pipe 2200 as a cantilever with the supply pipe 2200 side fixed.
A sealing ball 602 is inserted to ensure a capillary action with respect to 00. A filter 7 is attached to the tank side end of the supply pipe.
00 is provided.
【0022】このインク供給路部材600は、モールド
成型されるため、比較的廉価で位置精度が高く、製造上
の精度低下を抑えるだけでなく、片持ちばりの導管16
00によって大量生産時においても導管1600の上記
インク供給口1500に対する圧接状態が安定化でき
る。本例では、この圧接状態下で封止用接着剤をインク
供給路部材側から流し込むだけで、より完全な連通状態
を確実に得ることができる。なお、インク供給路部材6
00の支持体300に対する固定は、上述のように、支
持体300の穴301、302、303に対するインク
供給路部材600の裏面側ピン(不図示)を支持体30
0の穴301、302、303を介して貫通突出せし
め、支持体300の裏面側に突出した部分を熱融着する
ことで簡単に行われる。Since the ink supply passage member 600 is molded, the ink supply passage member 600 is relatively inexpensive and has high positional accuracy, which not only suppresses a decrease in manufacturing accuracy, but also cantilevered conduit 16
With 00, the pressure contact state of the conduit 1600 to the ink supply port 1500 can be stabilized even during mass production. In this example, a more complete communication state can be reliably obtained by simply pouring the sealing adhesive from the ink supply path member side under this pressure contact state. The ink supply path member 6
The fixing of No. 00 to the support 300 is performed by fixing the back side pins (not shown) of the ink supply path member 600 to the holes 301, 302 and 303 of the support 300 to the support 30 as described above.
This can be easily performed by projecting through through the 0 holes 301, 302, and 303 and heat-sealing the portion projecting to the back surface side of the support 300.
【0023】図4は、本発明の実施例に係る、複数のイ
ンクジェットヘッド部を装着するインクジェットヘッド
の分解斜視図である。FIG. 4 is an exploded perspective view of an ink jet head equipped with a plurality of ink jet head units according to an embodiment of the present invention.
【0024】本実施例のインクジェットヘッドは、それ
ぞれ異なる色のインクを吐出可能な4個の記録ヘッドを
装着し、かつこれら記録ヘッド相互の位置関係を正確に
定めることができるものである。なお、上記4個の記録
ヘッドが同一色のインクを吐出してもよく、この場合、
高速記録あるいはインク滴の数に応じた階調表現が可能
となり、また、同一色で濃度の異なるインクをそれぞれ
吐出するようにしても、階調記録が可能となる。The ink jet head of this embodiment is equipped with four recording heads capable of ejecting inks of different colors, and the positional relationship between these recording heads can be accurately determined. The four recording heads may eject ink of the same color. In this case,
High-speed recording or gradation expression according to the number of ink droplets is possible, and gradation recording is also possible by ejecting inks of the same color but different densities.
【0025】図4において、4000はユニット枠を示
す。ユニット枠4000は、コの字状の外壁板4001
と、各記録ヘッド部を収納するためのヘッド保持部40
03を限界する3枚の内壁板4002を具える。図1〜
3で説明した記録ヘッドIJUは、そのインク吐出口を
図中下方に向けた状態でそれぞれのヘッド保持部400
3に収納される。ユニット枠4000における各記録ヘ
ッドの位置決めは、各ヘッド保持部に設けられる3方向
の基準面に各記録ヘッドに設けられる基準面を突き当
て、その後接着剤等によって固定される。この場合にお
いて、各記録ヘッド部IJUにおいて、その基準面とオ
リフィスとの位置関係は高精度に設定されている必要が
ある、このように、本実施例によれば、4個の記録ヘッ
ド部をユニット枠に接着固定し、記録ヘッドの交換はユ
ニット毎に行うようにするので、交換の際の装着動作に
よって4個の記録ヘッド相互の位置関係がずれることが
ない。In FIG. 4, reference numeral 4000 indicates a unit frame. The unit frame 4000 is a U-shaped outer wall plate 4001.
And a head holding unit 40 for housing each recording head unit
It comprises three inner wall plates 4002 which limit 03. Figure 1
The print head IJU described in No. 3 has its head holding section 400 with its ink ejection port directed downward in the drawing.
It is stored in 3. To position each recording head in the unit frame 4000, the reference surfaces provided in each recording head are abutted against the three-direction reference surfaces provided in each head holder, and then fixed with an adhesive or the like. In this case, in each recording head unit IJU, the positional relationship between the reference surface and the orifice needs to be set with high accuracy. Thus, according to this embodiment, four recording head units are provided. Since the recording heads are adhesively fixed to the unit frame and the recording heads are replaced for each unit, the positional relationship between the four recording heads does not shift due to the mounting operation at the time of replacement.
【0026】上ハウジング4506および側面ハウジン
グ4006は、それぞれユニット枠4000に固定され
る。上ハウジングの固定においては、これに設けられた
一対のピン4504(一方は不図示)がユニット枠40
00の外壁板4001の上端面に設けられた孔4011
に挿入されることによって固定時の上ハウジング450
6の位置決めがなされ、また、上ハウジングの両端に形
成された掛止板4505上の突起(不図示)が、外壁板
に形成された凹部4010に掛止板4505の弾性付勢
力を伴って掛止されることにより固定される側面ハウジ
ング4006のユニット枠への固定は、ハウジング40
06の一対の掛止板4008とユニット枠4000の凹
部4007とを用いて、上ハウジング4506と同様に
なされる。The upper housing 4506 and the side housing 4006 are fixed to the unit frame 4000, respectively. When the upper housing is fixed, a pair of pins 4504 (one of which is not shown) provided on the upper housing is fixed to the unit frame 40.
4011 provided on the upper end surface of the outer wall plate 4001
Upper housing 450 when fixed by being inserted into
6 and the protrusions (not shown) on the retaining plates 4505 formed at both ends of the upper housing are engaged with the recesses 4010 formed in the outer wall plate with the elastic biasing force of the retaining plates 4505. The side housing 4006, which is fixed by being stopped, is fixed to the unit frame by the housing 40.
The same as the upper housing 4506, using a pair of retaining plates 4008 and the recess 4007 of the unit frame 4000.
【0027】上ハウジング4506の外表面に相当する
部分には、記録ヘッドIJU側の電気接点としてのパッ
ド4502が複数設けられ、そのパッド4502のそれ
ぞれは上ハウジング4506の裏面側に延在する端子4
501と接続している。それぞれの端子4501は、ハ
ウジング4506がユニット枠に固定されたとき、記録
ヘッドの基板上のそれぞれ対応する接続パッドと接触す
る。A plurality of pads 4502 as electric contacts on the recording head IJU side are provided in a portion corresponding to the outer surface of the upper housing 4506, and each of the pads 4502 extends from the rear surface side of the upper housing 4506.
It is connected to 501. When the housing 4506 is fixed to the unit frame, the respective terminals 4501 come into contact with the corresponding connection pads on the substrate of the recording head.
【0028】側面ハウジング4006には、記録ヘッド
IJUのインク供給管2200を挿通させるための孔4
009が形成されている。The side housing 4006 has a hole 4 for inserting the ink supply tube 2200 of the recording head IJU.
009 is formed.
【0029】図5は、図4に示した記録ヘッドと各イン
クタンクとの接続を示す斜視図である。FIG. 5 is a perspective view showing the connection between the recording head shown in FIG. 4 and each ink tank.
【0030】図5に示されるように、各インク色に対応
したインクタンク6000は、そのジョイント部(不図
示)の開口に、それぞれ対応する記録ヘッドのインク供
給管2200を個々に挿入することによって記録ヘッド
と接続する。また、インクタンク6000を記録ヘッド
から取り外す場合についても、各インク色のインクタン
ク毎に個々に取り外すことができる。As shown in FIG. 5, the ink tank 6000 corresponding to each ink color is formed by individually inserting the ink supply pipes 2200 of the corresponding recording heads into the openings of the joint portion (not shown). Connect to the recording head. Also, when the ink tank 6000 is removed from the recording head, it is possible to individually remove each ink tank of each ink color.
【0031】図6は、上記実施例で示した記録ヘッドを
搭載可能なインクジェット記録装置IJRAの外観斜視
図である。FIG. 6 is an external perspective view of an ink jet recording apparatus IJRA capable of mounting the recording head shown in the above embodiment.
【0032】図6において、駆動モータ5013の正逆
回転は駆動力伝達ギア5011、5009を介して、リ
ードスクリュー5004に伝達され、これを回転させ、
またキャリッジHCはリードスクリュー5004の螺旋
溝5005に係合するピン(不図示)を有する。これに
よって、キャリッジHCは装置長手方向に往復移動され
る。5002は記録ヘッド内の各記録ヘッドの前面をキ
ャップするキャップであり、不図示の吸引手段によりキ
ャップ内開口を介して記録ヘッドの吸引回復を行うため
に用いられる。キャップ5002は、ギア5008等を
介して伝達される駆動力により移動して各記録ヘッドの
吐出口面を覆うことができる。キャップ5002の近傍
には、不図示のクリーニングブレードが設けられ、この
ブレードは図の上下方向に移動可能に支持されている。
ブレードは、この形態に限られず、周知のクリーニング
ブレードが本例に適用できることは言うまでもない。In FIG. 6, the forward and reverse rotations of the drive motor 5013 are transmitted to the lead screw 5004 via the drive force transmission gears 5011 and 5009, and the lead screw 5004 is rotated.
Further, the carriage HC has a pin (not shown) that engages with the spiral groove 5005 of the lead screw 5004. As a result, the carriage HC is reciprocated in the longitudinal direction of the device. Reference numeral 5002 denotes a cap that caps the front surface of each recording head in the recording head, and is used to perform suction suction recovery of the recording head through an opening in the cap by suction means (not shown). The cap 5002 can be moved by the driving force transmitted via the gear 5008 or the like to cover the ejection port surface of each recording head. A cleaning blade (not shown) is provided near the cap 5002, and the blade is supported so as to be movable in the vertical direction in the drawing.
Needless to say, the blade is not limited to this form, and a known cleaning blade can be applied to this example.
【0033】これらのキャッピング、クリーニング、吸
引回復は、キャリッジがホームポジションに移動したと
きにリードスクリュー5004の作用によってそれらの
対応位置で所望の処理が行えるように構成されている
が、周知のタイミングで所望の作動を行うようにすれ
ば、本例にはいずれも適用できる。The capping, cleaning, and suction recovery are configured so that desired processing can be performed at their corresponding positions by the action of the lead screw 5004 when the carriage moves to the home position, but at known timing. Any one can be applied to this example as long as a desired operation is performed.
【0034】キャリッジHCに装着された記録ヘッドユ
ニットの接続パッド4502は、キャリッジHCに設け
られた接続板5030が所定軸廻りに回動することによ
り、その接続パッド5031と接続し、電気的接続がな
される。後述するように、この接続はコネクタ等を用い
ないため、記録ヘッドユニットに不要な力が作用しな
い。The connection pad 4502 of the recording head unit mounted on the carriage HC is connected to the connection pad 5031 of the carriage HC by rotating the connection plate 5030 provided on the carriage HC around a predetermined axis, and an electrical connection is made. Done. As will be described later, since no connector or the like is used for this connection, unnecessary force does not act on the recording head unit.
【0035】以上説明したインクジェット記録装置の記
録ヘッドユニットに本発明を適用した例を以下に説明す
る。An example in which the present invention is applied to the recording head unit of the ink jet recording apparatus described above will be described below.
【0036】図7は、図4に示したインクジェットヘッ
ドを、オリフィスプレート400側から見た図である。
本実施例においては、IJU20にブラック、IJU3
0、40、50にはそれぞれシアン、マゼンダ、イエロ
ーのIJUを装着してある。FIG. 7 is a view of the ink jet head shown in FIG. 4 as seen from the orifice plate 400 side.
In this embodiment, IJU20 is black and IJU3 is
Cyan, magenta, and yellow IJUs are attached to 0, 40, and 50, respectively.
【0037】インクジェット記録方法による多色画像
(「カラー画像」とも言う)の記録は、通常、イエロ
ー、マゼンダ、シアン、ブラックの4色のインクを用
い、それらのインクの液滴を被記録媒体上に吐出して、
それらを被記録媒体上で混色させることにより行われ
る。この際のインクの液滴の重量、すなわち吐出量は、
その値が小さければカラー画像の記録濃度が低下し、そ
の値が大きければ混色による記録(イエローとマゼンダ
との混色、マゼンダとシアンとの混色、シアンとイエロ
ーとの混色)時のにじみや、異なる色の境界部分での混
色にじみ(ブリーディング)が激しくなり、カラー画像
の品位が低下する。カラー画像の形成時には、記録濃度
の低下、および混色記録時のにじみやブリーディングが
発生しない最適なインク吐出量を設定することが必要で
ある。Recording of a multicolor image (also referred to as "color image") by the ink jet recording method usually uses four color inks of yellow, magenta, cyan and black, and droplets of these inks are recorded on a recording medium. Discharge to
This is performed by mixing them on the recording medium. At this time, the weight of the ink droplet, that is, the ejection amount is
If the value is small, the recording density of the color image is low, and if the value is large, the bleeding or the difference in recording by color mixing (color mixture of yellow and magenta, color mixture of magenta and cyan, color mixture of cyan and yellow) is different. Bleeding becomes more intense at the color boundary, and the quality of the color image deteriorates. At the time of forming a color image, it is necessary to set an optimum ink ejection amount that does not cause decrease in recording density and bleeding or bleeding during mixed color recording.
【0038】しかしながら、単一色のインクによる単色
画像(「モノクロ画像」とも言う)の形成時に、インク
の吐出量を上記のカラー画像の形成時のままとした場合
には、モノクロ画像の記録濃度が低くなって、最適な画
像が得られない。However, when a monochromatic image (also referred to as a "monochrome image") is formed with a monochromatic ink, if the ink ejection amount is left as it is during the formation of the color image, the recording density of the monochromatic image is It becomes too low to obtain the optimum image.
【0039】そこで本実施例では、ブラックインク用イ
ンクジェットヘッドユニットIJU20のインク吐出口
9の大きさを、その他のインクジェットユニットIJU
30、40、50のインク吐出口9より大きくし、ブラ
ックのインク吐出量を他のインクの吐出量の約2倍に設
定し、モノクロ画像の記録濃度の低下を抑えて、最適な
画像を得られるようにしてある。Therefore, in the present embodiment, the size of the ink ejection port 9 of the black ink ink jet head unit IJU20 is set to the other ink jet unit IJU.
It is made larger than the ink discharge ports 9 of 30, 40, and 50, and the black ink discharge amount is set to about twice the discharge amount of other inks to suppress the decrease in the recording density of a monochrome image and obtain an optimum image. I am allowed to do so.
【0040】図8は、本発明のインクジェットヘッド部
のインク吐出口形成面上の撥水および親水形状を示した
ものである。FIG. 8 shows the water repellent and hydrophilic shapes on the ink ejection port forming surface of the ink jet head portion of the present invention.
【0041】前述の溝付天板1300のインク吐出口形
成面に撥水処理を施した後、熱硬化させると、撥水膜8
1が形成される。その後、吐出口形成面に図に示した親
水部に対応する部分を開口したマスクを通してエキシマ
レーザーを照射すると、部分的に親水部84、85が形
成される。その後に、吐出口形成面の裏側からエキシマ
レーザーを照射してノズル89を形成する。吐出口形成
面上の点線部82は、インクジェット記録装置のキャッ
プ当接部の内部側縁である。After the water-repellent treatment is applied to the surface of the grooved top plate 1300 where the ink ejection ports are formed, the water-repellent film 8 is formed by thermosetting.
1 is formed. After that, when the excimer laser is irradiated through the mask in which the portion corresponding to the hydrophilic portion shown in the figure is opened on the ejection port forming surface, the hydrophilic portions 84 and 85 are partially formed. After that, the nozzle 89 is formed by irradiating an excimer laser from the back side of the ejection port forming surface. The dotted line portion 82 on the ejection port forming surface is the inner side edge of the cap contact portion of the inkjet recording apparatus.
【0042】上記親水部をキャップ当接部の内部に設け
ることの効果は、特願平5−259981にてすでに知
られたところである。The effect of providing the hydrophilic portion inside the cap abutting portion has already been known in Japanese Patent Application No. 5-259981.
【0043】溝付天板1300の材質は、成形性および
インクの接液性などの制約より限られた材質の中から選
ばれなければならない場合が多いが、本実施例では、ポ
リサルフォンが使用されている。また、撥水剤は、サイ
トップCTX−105(旭硝子製)または、サイトップ
CTX−805(旭硝子製)を使用しており、その厚み
は0.1〜0.2μm程度である。撥水剤塗布範囲は、
ここでは吐出口形成面前面ではなく、キャップ当接範囲
を含むある塗布範囲を指定しているが、これは、撥水剤
塗布時、および乾燥時に裏回りするのを防ぐためであ
る。本実施例では、キャップ当接範囲が、A、B、Cが
0.6mmの位置にあるので、撥水塗布範囲は、A、
B、Cとも0.5mmで塗布してある。しかし、裏回り
の心配がなければ、吐出口形成面全面に塗布してあって
もよい。In many cases, the material of the grooved top plate 1300 must be selected from the limited materials due to restrictions such as moldability and ink wettability, but in this embodiment, polysulfone is used. ing. As the water repellent, CYTOP CTX-105 (manufactured by Asahi Glass) or CYTOP CTX-805 (manufactured by Asahi Glass) is used, and the thickness thereof is about 0.1 to 0.2 μm. The water repellent application range is
Here, a certain application range including the cap contact range is specified instead of the front surface of the ejection port forming surface, but this is to prevent backing during application of the water repellent and during drying. In this embodiment, since the cap contact area is A, B, and C at the position of 0.6 mm, the water repellent application area is A, B, and C.
Both B and C are coated with 0.5 mm. However, if there is no concern about the backside, it may be applied to the entire surface on which the ejection port is formed.
【0044】撥水膜81の形成後、吐出口形成面側に、
吐出口形成面側からエキシマレーザーを照射し、親水部
84、85を形成する。この時の照射方法は、密着マス
ク法または投射マスク法のいずれでもよい。After forming the water-repellent film 81, on the discharge port forming surface side,
Excimer laser is irradiated from the ejection port forming surface side to form the hydrophilic portions 84 and 85. The irradiation method at this time may be either a contact mask method or a projection mask method.
【0045】吐出口配列方向に平行であり、かつ吐出口
配列に対して両側に帯状親水域4が形成されている。吐
出口から親水域84までの距離W1とW2、親水域の幅H
1とH2は、インクの種類、吐出口径等により選定する
が、距離Wは吐出口径の1〜2倍、幅Hは0.2mm以
上であることが望ましい。さらにその長さLは、吐出口
配列の長さと同等かもしくはそれ以上であることが望ま
しい。Band-like hydrophilic regions 4 are formed in parallel to the ejection port array direction and on both sides of the ejection port array. Distances W 1 and W 2 from the discharge port to the hydrophilic area 84, width H of the hydrophilic area
Although 1 and H 2 are selected according to the type of ink, the diameter of the ejection port, etc., it is desirable that the distance W is 1 to 2 times the diameter of the ejection port and the width H is 0.2 mm or more. Further, the length L is preferably equal to or longer than the length of the ejection port array.
【0046】親水域85は、上述の帯状親水域84の周
辺に島状に形成されている。島部は親水部である。撥水
面積が30%以上であれば島の形状は問わないが、イン
クの移動を抑えるためには、丸よりも角の方が望まし
い。The hydrophilic region 85 is formed in an island shape around the above-mentioned strip-shaped hydrophilic region 84. The island part is a hydrophilic part. The shape of the island does not matter as long as the water-repellent area is 30% or more, but the corner is preferable to the circle in order to suppress the movement of the ink.
【0047】本実施例で、ブラックのノズル径は35μ
mであり、W1とW2が0.8mm、H1とH2が0.94
mmであり、島形状は6角形面積が0.15mm2、親
水域面積が40%のとき、A4ベタ5枚(途中ブレード
なし)において、不吐出の発生はなく、良好な印字が得
られた。In this embodiment, the black nozzle diameter is 35 μm.
m, W 1 and W 2 are 0.8 mm, H 1 and H 2 are 0.94
When the hexagonal area was 0.15 mm 2 and the hydrophilic area area was 40%, good printing was obtained without ejection failure on 5 A4 solid sheets (no blade in the middle). .
【0048】カラーのノズル径は27μmであり、W1
が0.435mm、W2が0.37mm、H1が0.04
mm、H2が0.105であり、島形状が0.08m
m2、親水域面積約40%のとき、ブラック同様良好な
印字が得られた。The nozzle diameter of the color is 27 μm, and W 1
Is 0.435 mm, W 2 is 0.37 mm, H 1 is 0.04
mm, H 2 is 0.105, and island shape is 0.08 m
When m 2 and the hydrophilic region area were about 40%, good printing was obtained as with black.
【0049】(実施例2)図9に本発明の他の例を示
す。この図のように本実施例の場合、4色のインクに対
応した各々のインク吐出圧発生素子が1つの基板上に一
体に形成されているものである。(Second Embodiment) FIG. 9 shows another example of the present invention. As shown in this figure, in the case of the present embodiment, the ink ejection pressure generating elements corresponding to the four color inks are integrally formed on one substrate.
【0050】図中の記号について説明する。60はヘッ
ド全体を示すもので、69はブラック画像用のヘッド、
70はカラー画像を印字するヘッドで3色のインクが各
々液室が分離された状態で1つの基板上に形成されてい
る。61はブラックインクを吐出させるためのオリフィ
スであり、62、63、64はそれぞれシアン・イン
ク、マゼンダ・インク、イエロー・インクを吐出するオ
リフィスである。また、65から68は、各ヘッドにイ
ンクを供給するためのインク供給チューブであり、各々
の該当したヘッドに各々のインクを供給している。71
は各々のヘッドに対して印字信号を送るフレキシブルケ
ーブルで不図示の本体と結合されている。Symbols in the figure will be described. Reference numeral 60 denotes the entire head, 69 denotes a head for a black image,
Reference numeral 70 is a head for printing a color image, and inks of three colors are formed on one substrate in a state where the liquid chambers are separated. Reference numeral 61 is an orifice for ejecting black ink, and 62, 63, 64 are orifices for ejecting cyan ink, magenta ink, and yellow ink, respectively. Further, reference numerals 65 to 68 are ink supply tubes for supplying ink to the respective heads, and supply the respective inks to the corresponding heads. 71
Is connected to a main body (not shown) by a flexible cable that sends a print signal to each head.
【0051】実施例1同様、ブラックインク用吐出口6
は、他のインク吐出口62〜64より大きく形成され、
インク吐出量が多くなるように設計されている。各色の
インク吐出口形成面に設けられた親水部分の形状は、実
施例1と同様にそれぞれのインクの吐出量に応じて最適
に形成されている。Similar to the first embodiment, the ejection port 6 for black ink is used.
Is formed larger than the other ink ejection ports 62 to 64,
It is designed to increase the ink ejection amount. The shape of the hydrophilic portion provided on the ink ejection port forming surface of each color is optimally formed according to the ejection amount of each ink, as in the first embodiment.
【0052】さらに、色間仕切り72を施すことによっ
て、複数色の吐出口を1つの基板上に一体的に形成する
構成のヘッドの場合に、各色間の混色をさらに有効に防
止することができる。その色間仕切り72は、他の親水
部分と同様、エキシマレーザーにより同時に形成されて
いる。この色間仕切り72の形成法は、エキシマレーザ
ーによる加工に限るものではなく、溝付天板の成形時
に、凸または凹を設けて形成してもよい。すなわち、色
間のインクの移動を制限できる機能があればよい。Furthermore, by providing the partition 72 between the colors, in the case of a head having a structure in which the ejection ports of a plurality of colors are integrally formed on one substrate, it is possible to more effectively prevent the color mixing between the colors. The color partitions 72 are formed simultaneously by an excimer laser, like other hydrophilic portions. The method of forming the inter-color partitions 72 is not limited to the processing by the excimer laser, and may be formed by providing convexes or concaves when forming the grooved top plate. That is, it is only necessary to have a function of limiting the movement of ink between colors.
【0053】以上の各実施例によって、吐出量の違い、
吐出口径の違い、インクの種類の違いに応じて、吐出口
が配された側の面のそれぞれの撥水領域と親水領域の形
状が異なっている例について説明した。The difference in the discharge amount between the above embodiments,
An example has been described in which the shapes of the water-repellent region and the hydrophilic region on the surface on which the ejection ports are arranged differ depending on the ejection port diameter and the type of ink.
【0054】ここで、それぞれの違いに対する撥水領域
と親水領域の形状の異なり具合について説明する。Here, the difference in the shapes of the water repellent area and the hydrophilic area for each difference will be described.
【0055】インク吐出口が異なる場合には、インク吐
出量の多いヘッド部の方が親水部総面積が大きいことが
望ましい。When the ink ejection ports are different, it is desirable that the head portion with a large ink ejection amount has a larger total area of the hydrophilic portion.
【0056】また、吐出口径の異なる場合には、吐出口
径の大きなヘッドほど、吐出口中心から親水部までの距
離を大きくすることが望ましい。When the ejection port diameters are different, it is desirable to increase the distance from the center of the ejection port to the hydrophilic portion in a head having a larger ejection port diameter.
【0057】また、インクの種類が異なる場合には、例
えば濡れ性が高いインク(撥水面との接触角が小さいイ
ンク)を用いるヘッド部ほど吐出口の周から親水部まで
の距離を長くした方がよい。When the types of ink are different, for example, the head portion using ink having high wettability (ink having a small contact angle with the water-repellent surface) has a longer distance from the circumference of the ejection port to the hydrophilic portion. Is good.
【0058】これらのことによって、インク滴が吐出口
が配された面に付着しても、ノズルに与える影響を防止
できる。As a result, even if an ink droplet adheres to the surface on which the ejection port is arranged, the influence on the nozzle can be prevented.
【0059】本発明は、特にインクジェット記録方式の
中でも熱エネルギーを利用して飛翔的液滴を形成し、記
録を行うインクジェット方式の記録ヘッド、記録装置に
おいて優れた効果をもたらすものである。The present invention brings excellent effects particularly in an ink jet type recording head and a recording apparatus which form flying droplets by utilizing thermal energy among the ink jet recording systems.
【0060】その代表的な構成や原理については、例え
ば、米国特許第4723129号明細書、同第4740
796号明細書に開示されている基本的な原理を用いて
行うものが好ましい。この方式はいわゆるオンデマンド
型、コンティニュアス型のいずれにも適用可能である
が、特に、オンデマンド型の場合には、液体(インク)
が保持されているシートや液路に対応して配置されてい
る電気熱変換体に、記録情報に対応していて核沸騰を越
える急速な温度上昇を与える少なくとも一つの駆動信号
を印加することによって、電気熱変換体に熱エネルギー
を発生せしめ、記録ヘッドの熱作用面に膜沸騰を生じさ
せて、結果的にこの駆動信号に一対一で対応した液体
(インク)内の気泡を形成できるので有効である。この
気泡の成長、収縮により吐出用開口を介して液体(イン
ク)を吐出させて、少なくとも一つの滴を形成する。こ
の駆動信号をパルス形状とすると、即時適切に気泡の成
長収縮が行われるので、特に応答性に優れた液体(イン
ク)の吐出が達成でき、より好ましい。With regard to its typical structure and principle, for example, US Pat. Nos. 4,723,129 and 4740 are applicable.
What is done using the basic principles disclosed in 796 is preferred. This method can be applied to both the so-called on-demand type and continuous type, but especially in the case of the on-demand type, liquid (ink)
By applying at least one drive signal to the electrothermal converter arranged corresponding to the sheet or liquid path in which is stored, which corresponds to the recorded information and causes a rapid temperature rise exceeding nucleate boiling. , It is effective because it generates heat energy in the electrothermal converter and causes film boiling on the heat-acting surface of the recording head, resulting in the formation of bubbles in the liquid (ink) corresponding to this drive signal on a one-to-one basis. Is. The liquid (ink) is ejected through the ejection openings by the growth and contraction of the bubbles to form at least one droplet. It is more preferable to make this drive signal into a pulse shape because bubbles can be immediately and appropriately grown and contracted, so that liquid (ink) ejection with excellent responsiveness can be achieved.
【0061】このパルス形状の駆動信号としては、米国
特許第4463359号明細書、同第4345262号
明細書に記載されているようなものが適している。な
お、上記熱作用面の温度上昇率に関する発明の米国特許
第4313124号明細書に記載されている条件を採用
すると、さらに優れた記録を行うことができる。As the pulse-shaped drive signal, those described in US Pat. Nos. 4,463,359 and 4,345,262 are suitable. If the conditions described in US Pat. No. 4,313,124 of the invention relating to the rate of temperature rise on the heat acting surface are adopted, more excellent recording can be performed.
【0062】記録ヘッドの構成としては、上述の各明細
書に開示されているような吐出口、液路、電気熱変換体
の組み合わせ構成(直線状液流路または直角液流路)の
他に、熱作用部が屈曲する領域に配置されている構成を
開示する米国特許第4558333号明細書、米国特許
第4459600号明細書を用いた構成も本発明に含ま
れるものである。As the constitution of the recording head, in addition to the combination constitution of the discharge port, the liquid passage, and the electrothermal converter (the linear liquid passage or the right-angled liquid passage) as disclosed in the above-mentioned respective specifications. The present invention also includes configurations using US Pat. No. 4,558,333 and US Pat. No. 4,459,600, which disclose a configuration in which a heat acting portion is arranged in a bending region.
【0063】加えて、装置本体に装着されることで、装
置本体との電気的な接続や装置本体からのインクの供給
が可能になる交換自在のチップタイプの記録ヘッド、あ
るいは記録ヘッド自体に一体的にインクタンクが設けら
れたカートリッジタイプの記録ヘッドを用いた場合にも
本発明は有効である。In addition, by being mounted on the apparatus main body, it can be electrically connected to the apparatus main body and can be supplied with ink from the apparatus main body by a replaceable chip type recording head or the recording head itself. The present invention is also effective when a cartridge-type recording head provided with an ink tank is used.
【0064】また、本発明の記録装置の構成として設け
られる、記録ヘッドに対しての回復手段、予備的な補助
手段等を付加することは本発明の効果を一層安定できる
ので好ましいものである。これらを具体的に挙げれば、
記録ヘッドに対してのキャッピング手段、クリーニング
手段、加圧あるいは吸引手段、電気熱変換体あるいはこ
れとは別の加熱素子あるいはこれらの組み合わせによる
予備加熱手段、記録とは別の吐出を行う予備吐出モード
を行うことも安定した記録を行うために有効である。Further, it is preferable to add recovery means for the recording head, preliminary auxiliary means, etc., which are provided as a constitution of the recording apparatus of the present invention, because the effects of the present invention can be further stabilized. If you list these specifically,
Capping means, cleaning means, pressurizing or sucking means for the recording head, preheating means using an electrothermal converter or another heating element or a combination thereof, and a preliminary ejection mode for performing ejection other than recording It is also effective to perform stable recording.
【0065】さらに、記録装置の記録モードとしては黒
色等の主流色のみを記録モードだけではなく、記録ヘッ
ドを一体的に構成するか複数個を組み合わせによってで
もよいが、異なる色の複色カラー、または混色によるフ
ルカラーの少なくとも一つを備えた装置にも本発明は極
めて有効である。Further, as the recording mode of the recording apparatus, not only the mainstream color such as black is recorded but also the recording head may be integrally formed or a plurality of them may be combined. The present invention is also extremely effective for a device provided with at least one of full colors by color mixing.
【0066】以上説明した本発明実施例においては、イ
ンクを液体として説明しているが、室温やそれ以下で固
化するインクであって、室温で軟化するもの、もしくは
液体であるもの、あるいは上述のインクジェット方式で
はインク自体を30℃以上70℃以下の範囲内で温度調
整を行ってインクの粘性を安定吐出範囲にあるように温
度制御するものが一般的であるから、使用記録信号付与
時にインクが液状をなすものであればよい。In the embodiments of the present invention described above, the ink is described as a liquid, but it is an ink that solidifies at room temperature or lower and softens at room temperature, or is a liquid, or the above-mentioned. In the inkjet method, the temperature of the ink itself is generally adjusted within a range of 30 ° C. or higher and 70 ° C. or lower to control the temperature of the ink so that the viscosity of the ink is within a stable ejection range. It may be in a liquid form.
【0067】加えて、積極的に熱エネルギーによる昇温
をインクの固形状態から液体状態への状態変化のエネル
ギーとして使用せしめることで防止するか、またはイン
クの蒸発防止を目的として放置状態で固化するインクを
用いるかして、いずれにしても熱エネルギーの記録信号
に応じた付与によってインクが液化し、液状インクとし
て吐出するものや、記録媒体に到達する時点では既に固
化し始めるもの等のような、熱エネルギーによって初め
て液化する性質のインクの使用も本発明には適用可能で
ある。このような場合インクは、特開昭54−5684
7号公報あるいは特開昭60−71260号公報に記載
されるような、多孔質シート凹部または貫通孔に液状ま
たは固形物として保持された状態で、電気熱変換体に対
して対向するような形態としてもよい。本発明において
は、上述した各インクに対して最も有効なものは、上述
した膜沸騰方式を実行するものである。In addition, the temperature rise due to thermal energy is positively prevented by using it as the energy for changing the state of the ink from the solid state to the liquid state, or the ink is solidified in a standing state for the purpose of preventing evaporation of the ink. In some cases, such as ink that is liquefied by applying heat energy according to a recording signal and ejected as a liquid ink, or one that has already started to solidify when it reaches a recording medium. The use of an ink having a property of being liquefied only by heat energy is also applicable to the present invention. In such a case, the ink is disclosed in JP-A-54-5684.
No. 7 or JP-A-60-71260, a mode in which the porous sheet is opposed to the electrothermal converter in the state of being held as a liquid or solid in the recess or through hole of the porous sheet. May be In the present invention, the most effective one for each of the above-mentioned inks is to execute the above-mentioned film boiling method.
【0068】さらに加えて、本発明に係る記録装置の形
態としては、ワードプロセッサやコンピュータ等の情報
処理機器の画像出力端末として一体または別体に設けら
れるものの他、リーダ等と組み合わせた複写装置、さら
には送受信機能を有するファクシミリ装置の形態を採る
ものであっても良い。In addition, as a form of the recording apparatus according to the present invention, in addition to one provided integrally or separately as an image output terminal of information processing equipment such as a word processor or a computer, a copying apparatus combined with a reader or the like, May take the form of a facsimile machine having a transmission / reception function.
【0069】[0069]
【発明の効果】以上述べたように、本発明は、インク吐
出量の異なる複数のインクを吐出させて記録を行うイン
クジェット記録装置において、吐出量に応じてヘッド毎
に最適なインク吐出口面の親水部分の形状を持たせるこ
とによって、より安定したインクの吐出を行うことがで
きる。As described above, according to the present invention, in an ink jet recording apparatus for recording by ejecting a plurality of inks having different ink ejection amounts, the optimum ink ejection port surface for each head is determined according to the ejection amount. By giving the shape of the hydrophilic portion, more stable ink ejection can be performed.
【0070】また、複数のヘッドを一体化してヘッドユ
ニットとした場合に各色のインク吐出口の間に仕切を設
けることで、混色防止がより確実になり、高品質な印字
を得ることができる。Further, when a plurality of heads are integrated into a head unit and a partition is provided between the ink ejection ports of the respective colors, color mixing can be prevented more reliably and high quality printing can be obtained.
【図1】本発明のインクジェットヘッドの1実施態様の
要部の模式的断面図である。FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of a main part of an embodiment of an inkjet head of the present invention.
【図2】図1のヘッド要部の正面図である。FIG. 2 is a front view of a main part of the head shown in FIG.
【図3】図1の要部を有するインクジェットヘッドユニ
ットの分解斜視図である。FIG. 3 is an exploded perspective view of an inkjet head unit having the main part of FIG.
【図4】本発明の実施例に係る、複数のインクヘッド部
を装着するインクジェットヘッドの分解斜視図である。FIG. 4 is an exploded perspective view of an inkjet head equipped with a plurality of ink head units according to an embodiment of the present invention.
【図5】図4に示した記録ヘッドと各インクタンクとの
接続を示す斜視図である。5 is a perspective view showing the connection between the recording head shown in FIG. 4 and each ink tank.
【図6】図4の記録ヘッドを搭載可能なインクジェット
記録装置の外観斜視図である。FIG. 6 is an external perspective view of an inkjet recording apparatus capable of mounting the recording head of FIG.
【図7】図4のインクジェットヘッドを、オリフィスプ
レート側から見た図である。7 is a view of the inkjet head of FIG. 4 viewed from the orifice plate side.
【図8】本発明のインクジェットヘッド部のインク吐出
口形成面上の撥水および親水形状の1例を示した図であ
る。FIG. 8 is a diagram showing an example of water-repellent and hydrophilic shapes on an ink ejection port forming surface of the inkjet head portion of the present invention.
【図9】本発明のインクジェットヘッドの別の実施態様
を示す斜視図である。FIG. 9 is a perspective view showing another embodiment of the inkjet head of the present invention.
2a インク供給口 3A 溝 4 オリフィスプレート 5 インク供給部材 7 インク室 8 インク路 9 インク吐出口(オリフィス) 10a、10b 隙間 60 ヘッド全体 61 ブラックインク吐出用オリフィス 62 シアンインク吐出用オリフィス 63 マゼンダインク吐出用オリフィス 64 イエローインク吐出用オリフィス 65〜68 インク供給チューブ 69 ブラック画像用ヘッド 70 カラー画像印字用ヘッド 71 フレキシブルケーブル 72 色間仕切り 81 撥水膜 84、85 親水部 89 ノズル 100 ヒーターボード 200 配線基板 300 支持基板 301、302、303 穴 400 オリフィスプレート 500 後押しばね 501 前垂れ部 600 インク供給部材 602 封止ボール 700 フィルタ 1300 溝付天板 1500 インク供給口 1600 インク導管 1901、1902 穴 2200 インク供給管 4000 ユニット枠 4001 外壁板 4002 内壁板 4003 ヘッド保持部 4006 側面ハウジング 4007 凹部 4008 掛止板 4009 孔 4010 凹部 4011 孔 4501 端子 4502 パッド 4504 ピン 4505 掛止板 4506 上ハウジング 5002 キャップ 5004 リードスクリュー 5005 螺旋溝 5008 ギア 5009、5011 駆動力伝達ギア 5013 駆動モータ 5030 接続板 5031 接続パッド 6000 インクタンク 2a Ink supply port 3A groove 4 Orifice plate 5 Ink supply member 7 Ink chamber 8 Ink passage 9 Ink ejection port (orifice) 10a, 10b Gap 60 Whole head 61 Black ink ejection orifice 62 Cyan ink ejection orifice 63 Magenta ink ejection Orifices 64 Yellow ink ejection orifices 65 to 68 Ink supply tubes 69 Black image heads 70 Color image printing heads 71 Flexible cables 72 Color partitions 81 Water repellent films 84, 85 Hydrophilic parts 89 Nozzles 100 Heater boards 200 Wiring boards 300 Support substrates 301, 302, 303 Holes 400 Orifice plate 500 Back-pressing spring 501 Front drooping part 600 Ink supply member 602 Sealing ball 700 Filter 1300 Groove top plate 1500 Ink supply port 1600 Ink conduit 1901, 1902 Hole 2200 Ink supply pipe 4000 Unit frame 4001 Outer wall plate 4002 Inner wall plate 4003 Head holding part 4006 Side housing 4007 Recess 4008 Stop plate 4009 hole 4010 Recess 4011 hole 4501 terminal 4502 450 pad 4504 pin 4504 Stop plate 4506 Upper housing 5002 Cap 5004 Lead screw 5005 Spiral groove 5008 Gears 5009 and 5011 Driving force transmission gear 5013 Drive motor 5030 Connection plate 5031 Connection pad 6000 Ink tank
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 B41J 2/135 B41J 3/04 102 Z 103 N ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 6 Identification number Office reference number FI technical display location B41J 2/135 B41J 3/04 102 Z 103 N
Claims (18)
口、または複数の異なる種類のインクの少なくとも1つ
を用いて記録を行うインクジェットヘッドであって、イ
ンクを吐出するための複数の吐出口が配された吐出口面
の撥水領域と親水領域の形状が、前記吐出口形状の違い
やインクの種類の違いに応じて異なっていることを特徴
とするインクジェットヘッド。1. An ink jet head for performing recording using at least one of a plurality of different types of ink, or at least one of a plurality of different types of ink, the plurality of ejection ports for ejecting ink. An ink jet head characterized in that the shapes of the water repellent area and the hydrophilic area of the ejection port surface on which are arranged are different depending on the shape of the ejection port and the type of ink.
吐出口とは、吐出口径が異なっている吐出口である請求
項1記載のインクジェットヘッド。2. The ink jet head according to claim 1, wherein the ejection openings for ejecting a plurality of different amounts of ink are ejection openings having different ejection opening diameters.
吐出口とは、吐出口径は同じである請求項1記載のイン
クジェットヘッド。3. The ink jet head according to claim 1, wherein the ejection openings for ejecting a plurality of different amounts of ink have the same ejection opening diameter.
の配列方向に平行に配置されている請求項1記載のイン
クジェットヘッド。4. The ink jet head according to claim 1, wherein the one or more hydrophilic regions are arranged in a strip shape in parallel to the arrangement direction of the ink ejection ports.
対側のインク吐出口形成面に1以上の島状親水領域を有
する請求項4記載のインクジェットヘッド。5. The ink jet head according to claim 4, wherein one or more island-shaped hydrophilic regions are provided on the ink ejection port forming surface opposite to the ink ejection port when viewed from the band-shaped hydrophilic region.
る領域中に占める面積の割合が、30%以上である請求
項5記載のインクジェットヘッド。6. The ink jet head according to claim 5, wherein the island-shaped hydrophilic region has an area ratio of 30% or more in the region where the region is formed.
項5または6記載のインクジェットヘッド。7. The ink jet head according to claim 5, wherein the island-shaped hydrophilic region has a polygonal shape.
トヘッドであって、吐出口と帯状親水領域との距離が、
吐出口径の1〜2倍である請求項2記載のインクジェッ
トヘッド。8. An inkjet head having ejection ports of different diameters, wherein the distance between the ejection port and the strip-shaped hydrophilic region is
The inkjet head according to claim 2, wherein the diameter is 1 to 2 times the diameter of the ejection port.
る請求項4ないし8のいずれか1項に記載のインクジェ
ットヘッド。9. The inkjet head according to claim 4, wherein the width of the strip-shaped hydrophilic region is 0.2 mm or more.
列の長さ以上である請求項4ないし8のいずれか1項に
記載のインクジェットヘッド。10. The ink jet head according to claim 4, wherein the length of the strip-shaped hydrophilic region is equal to or longer than the length of the ink ejection port array.
を与えることによって発熱し、インクに状態変化を生ぜ
しめて吐出を行なわせるための電気熱変換体によってな
される、請求項1ないし10のいずれか1項に記載のイ
ンクジェットヘッド。11. The ejection of the ink is performed by an electrothermal converter for generating heat by applying electric energy and causing the ink to change state and ejecting the ink. Inkjet head according to item.
る吐出口に対応したインク吐出エネルギー発生素子また
は前記異なる種類のインクに対応したインク吐出エネル
ギー発生素子は、1つの基板に一体的に形成されている
請求項1ないし11のいずれか1項に記載のインクジェ
ットヘッド。12. The ink ejection energy generating elements corresponding to the ejection ports ejecting the plurality of different amounts of ink or the ink ejection energy generating elements corresponding to the different types of ink are integrally formed on one substrate. The ink jet head according to any one of claims 1 to 11, wherein:
る種類のインクを吐出する複数のヘッド部を有し、これ
らの複数のヘッド部を一体化することで構成された請求
項1記載のインクジェットヘッド。13. The ink jet head according to claim 1, further comprising a plurality of head portions that eject different amounts of ink or different types of ink, and the plurality of head portions are integrated.
は前記インクの種類が異なる吐出口間に仕切りが配され
ている請求項1ないし13のいずれか1項に記載のイン
クジェットヘッド。14. The ink jet head according to claim 1, wherein a partition is provided between the ejection ports having different ejection amounts or between the ejection ports having different types of the ink.
記載のインクジェットヘッド。15. The partition is a concave groove.
The described inkjet head.
記載のインクジェットヘッド。16. The partition is a convex wall.
The described inkjet head.
項14記載のインクジェットヘッド。17. The inkjet head according to claim 14, wherein the partition is a band-shaped hydrophilic region.
記載のインクジェットヘッドと、被記録媒体を搬送する
手段とを有するインクジェット記録装置。18. An ink jet recording apparatus comprising the ink jet head according to claim 1 and a means for conveying a recording medium.
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP17887994A JPH0839805A (en) | 1994-07-29 | 1994-07-29 | Ink jet head and ink jet recording apparatus |
DE69529317T DE69529317T2 (en) | 1994-07-29 | 1995-07-28 | Ink jet printhead, ink jet printhead cartridge, color jet marking apparatus and method for manufacturing the head |
US08/508,909 US5949454A (en) | 1994-07-29 | 1995-07-28 | Ink jet head, ink jet head cartridge, ink jet recording apparatus and method for making ink jet head |
EP95111917A EP0694400B1 (en) | 1994-07-29 | 1995-07-28 | Ink jet head, ink jet head cartridge, ink jet recording apparatus and method for making ink jet head |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP17887994A JPH0839805A (en) | 1994-07-29 | 1994-07-29 | Ink jet head and ink jet recording apparatus |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0839805A true JPH0839805A (en) | 1996-02-13 |
Family
ID=16056301
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP17887994A Pending JPH0839805A (en) | 1994-07-29 | 1994-07-29 | Ink jet head and ink jet recording apparatus |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0839805A (en) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7524013B2 (en) | 2004-03-30 | 2009-04-28 | Fujifilm Corporation | Image forming apparatus and nozzle restoring method |
JP2010514547A (en) * | 2006-12-22 | 2010-05-06 | フジフィルム ディマティックス, インコーポレイテッド | Pattern and apparatus for non-wetting coatings on liquid ejectors |
US7762650B2 (en) | 2003-06-17 | 2010-07-27 | Seiko Epson Corporation | Method of manufacturing ink jet head and ink jet head |
JP2012006405A (en) * | 2004-11-18 | 2012-01-12 | Eastman Kodak Co | Printhead |
-
1994
- 1994-07-29 JP JP17887994A patent/JPH0839805A/en active Pending
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7762650B2 (en) | 2003-06-17 | 2010-07-27 | Seiko Epson Corporation | Method of manufacturing ink jet head and ink jet head |
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JP2012006405A (en) * | 2004-11-18 | 2012-01-12 | Eastman Kodak Co | Printhead |
JP2010514547A (en) * | 2006-12-22 | 2010-05-06 | フジフィルム ディマティックス, インコーポレイテッド | Pattern and apparatus for non-wetting coatings on liquid ejectors |
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