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JP3408787B2 - Ink jet recording method and ink jet printer - Google Patents
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JP3408787B2 - Ink jet recording method and ink jet printer - Google Patents

Ink jet recording method and ink jet printer

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JP3408787B2
JP3408787B2 JP2000302623A JP2000302623A JP3408787B2 JP 3408787 B2 JP3408787 B2 JP 3408787B2 JP 2000302623 A JP2000302623 A JP 2000302623A JP 2000302623 A JP2000302623 A JP 2000302623A JP 3408787 B2 JP3408787 B2 JP 3408787B2
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ink
recording
heating
substrate
ink jet
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正男 三谷
健二 山田
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Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、熱エネルギを利用
してインク液滴を記録媒体に向けて飛翔させる形式のイ
ンクジェット記録方法およびこれを用いたインクジェッ
トプリンタに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an ink jet recording method of a type in which thermal energy is used to cause ink droplets to fly toward a recording medium, and an ink jet printer using the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】パルス加熱によってインクの一部を急速
に気化させ、その膨張力によってインク液滴をオリフィ
スから吐出させる方式のインクジェット記録装置は特開
昭48−9622号公報、特開昭54−51837号公
報等によって開示されている。
2. Description of the Related Art An ink jet recording apparatus of a type in which a part of ink is rapidly vaporized by pulse heating and an ink droplet is ejected from an orifice by its expansive force is disclosed in JP-A-48-9622 and JP-A-54-54. No. 51837, for example.

【0003】このパルス加熱の最も簡便な方法は発熱抵
抗体にパルス通電することであり、その具体的な方法が
社団法人、日本工業技術振興協会主催のハードコピー先
端技術研究会(1992年2月26日開催)、またはHe
wlett-Packard-Journal,Aug.1988で発表されている。こ
れら従来の発熱抵抗体の共通する基本的構成は、図8に
示すように、薄膜抵抗体43と薄膜導体44を酸化防止
層45で被覆し、この上に該酸化防止層45のキャビテ
ーション破壊を防ぐ目的で、耐キャビテーション層4
6、47を1〜2層被覆するというものであった。
The simplest method of this pulse heating is to energize the heating resistor with a pulse, and the specific method is the hard copy advanced technology research group (February 1992) sponsored by the Japan Institute of Industrial Technology. Held on 26th) or He
Published in wlett-Packard-Journal, Aug.1988. As shown in FIG. 8, the common basic structure of these conventional heat generating resistors is that the thin film resistor 43 and the thin film conductor 44 are covered with an antioxidation layer 45, and the cavitation destruction of the antioxidation layer 45 is prevented. Anti-cavitation layer 4 to prevent
6, 47 was coated with 1 to 2 layers.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】このような発熱抵抗体
を用いた従来のインクジェットプリントヘッドはその製
造技術面の制約から大規模なラインヘッドを実現するこ
とが難しく、ほとんど全てのインクジェットプリンタは
縦に並んだ数十〜数百ノズルのヘッドを記録紙幅だけ横
方向に走査して印字するシリアルタイプとなっている。
このために記録速度は遅く、その改善は本分野の最大の
開発課題となっていた。
It is difficult to realize a large-scale line head in the conventional ink jet print head using such a heating resistor due to the limitation of the manufacturing technology, and almost all ink jet printers have a vertical length. It is a serial type that prints by scanning heads of several tens to several hundreds of nozzles arranged side by side in the lateral direction by the width of the recording paper.
For this reason, the recording speed is slow, and its improvement has been the biggest development issue in this field.

【0005】この開発課題を解決するには2通りの方法
があり、一つはインク噴射の繰り返し周期を速くして記
録速度を向上させる方法であり、他の一つはノズル数を
多くして記録速度を向上させる方法である。しかし、こ
のような2通りの方法を用いてインクを記録紙等に記録
する記録速度を向上することができたとしても、インク
の乾燥が間に合わないといった問題点は依然として解決
されない。
There are two methods to solve this development problem. One is to increase the recording speed by increasing the repetition period of ink ejection, and the other is to increase the number of nozzles. This is a method of improving the recording speed. However, even if the recording speed for recording the ink on the recording paper or the like can be improved by using such two methods, the problem that the ink cannot be dried in time is still unsolved.

【0006】そこで、本発明は、インクを吐出させて記
録紙等の被記録媒体へ記録したインクの乾燥を高速化さ
せ、インクジェットプリンタの高速印刷を実現すること
を目的とする。
Therefore, it is an object of the present invention to realize high speed printing of an ink jet printer by discharging ink to accelerate the drying of the ink recorded on a recording medium such as recording paper.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、自己温度制御機能をもつヒータを加熱源
とする加熱装置を用いて被記録媒体を記録面側から圧接
加熱した後、前記被記録媒体にインク液滴を吐出させて
記録することを特徴とするインクジェット記録方法を提
供するものである。
In order to achieve the above object, the present invention provides a heater having a self-temperature control function as a heating source.
The present invention provides an ink jet recording method, wherein the recording medium is pressed and heated from the recording surface side by using the heating device, and then ink droplets are ejected onto the recording medium for recording.

【0008】また、上記目的を達成するために、本発明
は、被記録媒体を搬送する搬送手段と、前記被記録媒体
に記録する記録部と、この記録部の搬送方向上流側に配
置され、自己温度制御機能をもつヒータを加熱源とし、
前記被記録媒体を記録面側から圧接加熱する加熱装置
を備えることを特徴とするインクジェットプリンタを提
供するものである。
In order to achieve the above-mentioned object, the present invention has a conveying means for conveying a recording medium, a recording section for recording on the recording medium, and a recording section arranged upstream of the recording section in the conveying direction. Using a heater with a self-temperature control function as a heating source,
An inkjet printer comprising: a heating device for heating the recording medium from the recording surface side by pressure.

【0009】ここで、前記ヒータは、PTCヒータであ
るのがよい。さらに、前記加熱装置は、ベルト式ヒータ
であるのがよい。また、前記記録部は、駆動用集積回路
が形成されたSi基板上に設けられ、前記駆動用集積回
路に接続された薄膜発熱抵抗体列と、前記Si基板上の
前記薄膜発熱抵抗体列近傍に設けられた共通インク溝
と、この共通インク溝と前記Si基板の裏面とを連通す
る連結用インク孔と、前記Si基板の表面側に設けら
れ、前記薄膜発熱抵抗体列の各発熱抵抗体に対応するオ
リフィスと、この各々のオリフィスと前記共通インク溝
とを連通する個別インク通路と、前記Si基板裏面側に
装着され、前記連結用インク孔と連通するインク供給通
路を有する実装フレームとを有するのが好ましい。
Here, the heater is a PTC heater .
It is good to Further, the heating device may be a belt type heater. Further, the recording unit is provided on a Si substrate on which a driving integrated circuit is formed, and a thin film heating resistor array connected to the driving integrated circuit and a vicinity of the thin film heating resistor array on the Si substrate. A common ink groove, a connecting ink hole that communicates the common ink groove with the back surface of the Si substrate, and each heating resistor of the thin film heating resistor array provided on the front surface side of the Si substrate. , An individual ink passage that communicates each of the orifices with the common ink groove, and a mounting frame that is mounted on the back side of the Si substrate and has an ink supply passage that communicates with the connecting ink hole. It is preferable to have.

【0010】[0010]

【作用】上記のように構成することにより、インクを吐
出して記録紙等の被記録媒体に記録する前に、被記録媒
体を記録面側から圧接加熱するので、たとえ、記録速度
が高速であっても、被記録媒体に記録され付着したイン
クは急速に乾燥し、高速印刷が可能となる。
With the above-described structure, the recording medium is heated from the recording surface side by pressure before the ink is ejected to record on the recording medium such as recording paper. Even if there is, the ink recorded and adhered on the recording medium dries rapidly, and high-speed printing becomes possible.

【0011】特に、インクジェットプリンタの、インク
液滴を吐出して被記録媒体に記録する記録部の構成を上
記の構成とすることにより、実施例で詳細に説明するよ
うに、個別インク通路へのインクの供給がSi基板内の
共通インク溝から十分行われると共に、該Si基板内の
共通インク溝への実装フレーム側からのインクの供給が
実装フレーム内のインク溝(インク供給通路)からSi
基板内にあけられた複数個の連結用インク孔を通して十
分に供給でき、しかも、例えばラインプリンタ用ヘッド
としての長尺のSi基板であってもその機械的強度を損
なうことなく製造できるようになる。これによって2次
元的に配列された数千ノズル以上のインクジェットプリ
ントヘッドが一体構造で製造することができ、1〜2万
ノズルのフルカラー用小型ラインヘッドとこれを用いた
超高速インクジェットカラープリンタさえ実現すること
ができる。しかもこれらを駆動する制御用信号線と電源
線の本数が10〜20本程度と大幅に削減されるので、
例えばラインヘッドの接続実装が非常に簡略化され、ヘ
ッドとプリンタの小型、低コスト化に大きく貢献する。
In particular, by making the structure of the recording section of the ink jet printer for ejecting ink droplets to record on the recording medium, as described in detail in the embodiments, the ink is supplied to the individual ink passages. Ink is sufficiently supplied from the common ink groove in the Si substrate, and ink is supplied from the mounting frame side to the common ink groove in the Si substrate from the ink groove (ink supply passage) in the mounting frame.
It can be sufficiently supplied through a plurality of connecting ink holes formed in the substrate, and further, for example, even a long Si substrate as a head for a line printer can be manufactured without impairing its mechanical strength. . This makes it possible to manufacture an inkjet printhead with several thousands of nozzles arranged in a two-dimensional structure in an integrated structure. Even a small line head for full color with 10,000 to 20,000 nozzles and an ultra-high-speed inkjet color printer using it can be realized. can do. Moreover, since the number of control signal lines and power lines for driving these is significantly reduced to about 10 to 20,
For example, the connection mounting of the line head is greatly simplified, which greatly contributes to the reduction in size and cost of the head and the printer.

【0012】[0012]

【実施例】以下、[実施例1]〜[実施例5]では、高
速印刷を行なうインクジェットプリンタに用いる記録ヘ
ッドについて、[実施例6]では、高速印刷を行なうイ
ンクジェットプリンタに備える、被記録媒体を記録面側
から圧接加熱するプレヒータについて、それぞれ説明す
る。
[Examples] In [Example 1] to [Example 5], a recording head used in an inkjet printer for high-speed printing will be described below. In [Example 6], a recording medium provided in an inkjet printer for high-speed printing will be described. The preheaters for heating the recording surface from the recording surface by pressure will be described.

【0013】〔実施例1〕A4フルカラーインクジェッ
トプリンタ用一体型ラインヘッドのオリフィス側から見
た正面図を図1に、その側面図を図2に示す。このヘッ
ドには、例えば360dpi(ドット/インチ)の密度
で3024ヶのオリフィスが配列されているオリフィス
列、すなわちブラック用オリフィス列2−1、イエロー
用オリフィス列2−2、シアン用オリフィス列2−3、
マゼンタ用オリフィス列2−4が210mmの長さに総
数12096ヶ並んでいる。このラインヘッドのオリフ
ィス面が例えば下向きになるようセットし、オリフィス
面から1〜2mm離してオリフィス列と垂直方向にA4
用紙を等速走行させながらカラーインクを吐出させてフ
ルカラー記録する。仮に、インクの吐出周波数を2kH
zと遅くしても、約2秒でA4用紙へのフルカラー印刷
が完了する。本実施例で、被記録媒体である用紙の等速
送りを行っているのは、記録紙の搬送制御はステップ送
りよりも等速送りの方が後述するように有利となるから
である。
[First Embodiment] FIG. 1 is a front view of an integrated type line head for an A4 full color ink jet printer as seen from the orifice side, and FIG. 2 is a side view thereof. In this head, for example, an orifice row in which 3024 orifices are arranged at a density of 360 dpi (dot / inch), that is, a black orifice row 2-1, a yellow orifice row 2-2, and a cyan orifice row 2- 3,
A total of 12096 orifice rows 2-4 for magenta are arranged in a length of 210 mm. The line head is set so that the orifice surface faces downward, for example, and is placed 1 to 2 mm away from the orifice surface in a direction perpendicular to the orifice row by A4.
Full-color recording is performed by ejecting color ink while running the paper at a constant speed. Assuming that the ink ejection frequency is 2 kHz
Even if it is delayed to z, full-color printing on A4 paper is completed in about 2 seconds. In the present embodiment, the sheet as the recording medium is fed at a constant velocity because the recording sheet is controlled to be fed at a constant velocity rather than stepwise as described later.

【0014】さらに、本実施例では、インクの吐出走査
を連続化して行っている。これによって、消費電力の問
題、すなわち、3024ヶ/ラインの発熱抵抗体を一括
駆動やブロック駆動すると薄膜導体、特に共通配線導体
の通電容量を越える場合が多くなり、また、最大投入電
力が大きくなるという問題点を解決している。すなわ
ち、3024ドット/ラインを500μS(2kHz)
の時間内で連続的に順次吐出させ、これを繰り返して等
速搬送中の記録紙上に印字するのである。各ドットへの
印加パルス幅は、例えば1μSなので、吐出状態(パル
ス印加中)にあるドットは常に連続する6ドットまたは
それ以下となり、1ページ分の印字が完了するまでの2
秒間、この動作が続くのである。このような記録モード
で稼動させると、インク吐出に必要な1ドット当たりの
投入電力は0.5W/dotなので、最大投入電力は3
W以下という小さなものとなる(フルカラー記録の場合
で12W以下)。なお、上記の例では吐出周波数を2k
Hzとわざわざ遅くしているが、これでもA4記録で2
0ppm(ページ/分)という高速記録を実現すること
ができる。
Further, in the present embodiment, ink ejection scanning is made continuous. This causes a problem of power consumption, that is, when the heating resistors of 3024 lines / line are collectively driven or block-driven, the conduction capacity of the thin film conductor, especially the common wiring conductor is often exceeded, and the maximum input power is increased. Has solved the problem. That is, 3024 dots / line is 500 μS (2 kHz)
That is, the ink is continuously ejected within the period of time, and this is repeated to print on the recording paper which is being conveyed at a constant speed. Since the pulse width applied to each dot is, for example, 1 μS, the dots in the ejection state (pulse is being applied) are always 6 consecutive dots or less and 2 dots until the printing of one page is completed.
This operation continues for a second. When operated in such a recording mode, the maximum input power is 3 because the input power required for ink ejection per dot is 0.5 W / dot.
It is as small as W or less (12 W or less in the case of full color recording). In the above example, the discharge frequency is 2k.
Although it is purposely slowing down to Hz, this is still 2 in A4 recording.
High-speed recording of 0 ppm (pages / minute) can be realized.

【0015】本実施例では、上記したように、等速搬送
される記録紙上にラインヘッドで連続走査記録するが、
その際、記録ラインが1ドット分だけ傾斜する。しか
し、その量は360dpiの場合、60〜70μmと小
さく、実用的には何ら問題となる量ではない。しかも2
分割基板である本実施例の場合は更に小さく、30〜4
0μmとなっている。また、走行中の記録紙へのインク
液滴の着地による変形量は約1μmであり、記録ドット
サイズである60〜70μmφに比較して無視できる量
である。
In the present embodiment, as described above, the line head continuously scans and prints on the recording paper conveyed at a constant speed.
At that time, the recording line is inclined by one dot. However, the amount is as small as 60 to 70 μm in the case of 360 dpi, which is not a problem in practical use. Moreover, 2
In the case of the present embodiment, which is a divided substrate, the size is further reduced to 30 to 4
It is 0 μm. In addition, the amount of deformation due to landing of ink droplets on the recording paper during traveling is about 1 μm, which is negligible compared to the recording dot size of 60 to 70 μmφ.

【0016】このように、本実施例のラインヘッドは、
等速搬送される被記録媒体である用紙にインク吐出走査
の連続化を行って記録するが、このインク吐出走査の連
続化によって、駆動回路を簡略化させる効果を生み出
す。すなわち、従来のブロック駆動や一括駆動に必要で
あったラッチ回路が不要となり、シフトレジスタ回路と
ドライバ回路のみで発熱抵抗体を駆動させることができ
るようになる。そしてこれらの駆動に必要な配線本数
も、データ線、クロック線、グランドが各1本と電源線
が2本の計5本で済むことになる。
As described above, the line head of this embodiment is
Recording is performed by making ink ejection scanning continuous on a sheet that is a recording medium that is conveyed at a constant speed. This continuous ink ejection scanning produces an effect of simplifying the drive circuit. That is, the latch circuit, which is required for the conventional block drive or batch drive, is not required, and the heating resistor can be driven only by the shift register circuit and the driver circuit. The number of wirings required for driving these is only one for each of the data line, the clock line, the ground, and two for the power supply line, that is, a total of five wirings.

【0017】このように、吐出走査の連続化と記録紙の
等速搬送は、最大投入電力の大幅削減(1/2〜1/3
化)、駆動回路の簡略化と低コスト化(約2/3化)、
駆動制御に必要な配線本数の大幅削減(1513〜88
本→5本)、技術的に非常に難しい高精度ステップ搬送
を技術的に容易な等速搬送に変えても印字品質が劣化し
ない、等の非常に大きな効果をもたらす。なお、ここで
述べた種々の数値の裏付けはこれから述べる文中で詳細
に説明する。
As described above, the continuous discharge scanning and the constant speed conveyance of the recording paper greatly reduce the maximum input power (1/2 to 1/3).
), Simplification of drive circuit and cost reduction (approx. 2/3),
Significant reduction in the number of wires required for drive control (1513 to 88
(Book → 5), the printing quality does not deteriorate even if the technically very difficult high-precision step transport is changed to the technically easy constant-velocity transport. The support for the various numerical values described here will be described in detail in the text to be described below.

【0018】次にヘッドの構造について、図1のA−
A’断面を示す図3をも参照しながら説明する。
Next, regarding the structure of the head, A- in FIG.
Description will be made also with reference to FIG. 3 showing the A ′ cross section.

【0019】駆動用LSIが形成されているSi基板9
上にインク噴射ノズル列を形成する一体型ラインヘッド
は、ヘッド実装フレーム3上に、同一形状のインクジェ
ットプリントヘッド基板(あるいは、単にヘッド基板と
いう)1、1’を中央で突き合わせた配置でダイボンデ
ィングして組立られている。ヘッド基板1、1’はSi
基板から作られているので、ヘッド実装フレーム3はS
iの線膨張係数とよく一致している42アロイで製作
し、加工後、Niメッキを全面に施して耐食性を付与し
てある。1/2サイズのヘッド基板1、1’を中央で突
き合わせているのは、モノリシックLSIヘッドの製造
がSiウエハを用いた半導体プロセスによって製造しな
ければならないことによっており、現時点では6インチ
ウエハを用いても最大長140mm程度のヘッドしか得
られないからである。このため、中央部で隣合うオリフ
ィス間の距離をどこまでつめられるかでラインヘッドの
ドット密度が決定されており、量産を前提とした実用限
界は約400dpiとなる。勿論、ヘッド基板1、1’
をその基板の縦方向の幅(約8mm)だけずらして設け
るようにすれば、この限界がなくなることはいうまでも
ない。
Si substrate 9 on which a driving LSI is formed
The integrated line head on which the ink jet nozzle row is formed is die-bonded on the head mounting frame 3 in such a manner that inkjet printhead substrates (or simply referred to as head substrates) 1 and 1'having the same shape are butted at the center. Have been assembled. Head substrate 1, 1'is Si
Since it is made from a substrate, the head mounting frame 3 is S
The alloy is made of 42 alloy that is in good agreement with the coefficient of linear expansion of i, and after processing, Ni plating is applied to the entire surface to provide corrosion resistance. The reason why the ½ size head substrates 1, 1 ′ are butted against each other at the center is that the monolithic LSI head must be manufactured by a semiconductor process using a Si wafer, and currently a 6 inch wafer is used. Even so, only a head having a maximum length of about 140 mm can be obtained. Therefore, the dot density of the line head is determined by how far the distance between the adjacent orifices in the central portion can be reduced, and the practical limit for mass production is about 400 dpi. Of course, the head substrate 1, 1 '
It is needless to say that this limit will be eliminated by arranging the substrates so as to be displaced by the vertical width (about 8 mm) of the substrate.

【0020】ヘッド基板1、1’にはそれぞれ1512
ヶのオリフィス2が4列並んでいるが、各列のオリフィ
ス2に対応した1512ヶの発熱抵抗体16を駆動する
信号線と電源線は前記のように5本となるので、4列分
の20本を両端部でテープキャリアで接続し、ヘッド実
装フレーム3の裏側に取付けられているコネクタ7、
7’に接続、テープキャリアは押え金具4、4’でカバ
ーして固定されている。ヘッド基板1、1’の幅は約8
mmであるので、基板端でのテープキャリアの接続配線
密度は約3本/mmとなり、接続実装技術としては容易
なレベルのものである。一方、もし従来技術で本実施例
と同様のヘッドを製作しようとすれば、片側のヘッド基
板だけで約6000本のワイヤボンディングが必要とな
り、しかも複数列のオリフィスを越えて接続しなければ
ならず、技術的に不可能であることが理解できよう。
The head substrates 1 and 1'each have 1512
Although the four orifices 2 are arranged side by side, the number of signal lines and power supply lines for driving the 1512 heating resistors 16 corresponding to the orifices 2 in each row is five as described above, so that four rows are required. Connector 20 attached to the back side of the head mounting frame 3 by connecting 20 pieces with tape carriers at both ends,
7 ', the tape carrier is fixed by being covered with the press fittings 4, 4'. The width of the head substrate 1, 1'is about 8
Since it is mm, the connection wiring density of the tape carrier at the substrate end is about 3 wires / mm, which is a level easy for connection mounting technology. On the other hand, if it is attempted to manufacture a head similar to that of this embodiment by the conventional technique, it is necessary to bond about 6000 wires with only one head substrate, and moreover, it is necessary to connect across a plurality of rows of orifices. Understand that it is technically impossible.

【0021】さて、インクの供給は6及び6’の各供給
口から行われるが、図3に示すように、例えば供給口6
−1からのブラックインクはまずヘッド実装フレーム3
内に設けられているインク溝8−1(インク供給通路)
に導かれる。これをB−B’断面図である図4で見る
と、ヘッド実装フレーム3内のインク溝8−1と、これ
に平行に設けられているSi基板9内の共通インク溝1
1−1とは、Si基板9に間歇的にあけられている複数
個の連結用インク孔10−1によって連通されており、
必要かつ充分な量のブラックインクがSi基板9内の共
通インク溝11−1に供給されるようになっている。す
なわち、インク供給口6、6’から供給された4色のイ
ンクは、お互いに混色することなく、必要且つ充分な量
のインクがそれぞれのSi基板内共通インク溝11に供
給されるのである。
The ink is supplied from the respective supply ports 6 and 6 ', but as shown in FIG.
First, the black ink from -1 is the head mounting frame 3.
Ink groove 8-1 provided inside (ink supply passage)
Be led to. When this is seen in FIG. 4, which is a cross-sectional view taken along the line BB ′, the ink groove 8-1 in the head mounting frame 3 and the common ink groove 1 in the Si substrate 9 provided in parallel with the ink groove 8-1.
1-1 is communicated with a plurality of connecting ink holes 10-1 which are intermittently formed in the Si substrate 9,
A necessary and sufficient amount of black ink is supplied to the common ink groove 11-1 in the Si substrate 9. That is, the four color inks supplied from the ink supply ports 6 and 6 ′ do not mix with each other, and a necessary and sufficient amount of ink is supplied to the common ink groove 11 in each Si substrate.

【0022】次にC部拡大図である図5、及びこのD−
D’断面図である図6を参照しながら説明する。Si基
板内インク溝11−3に満たされたインクは、オリフィ
ス2−3の一つ一つに対応して設けられている個別イン
ク通路13−3に導かれ、発熱抵抗体16のパルス発熱
によって瞬間的にオリフィス2−3からインク液滴とな
って飛び出し、オリフィス2−3の前面に置かれた記録
紙(図示せず)にドット状の記録を行うのは通常のイン
クジェット記録装置と同様である。本実施例では、この
発熱抵抗体16とこれに電流を供給する配線導体17、
18に、特願平5−68257号に記載のCr−Si−
SiO合金薄膜抵抗体とNi薄膜導体を適用し、それぞ
れの膜厚を約700Åと1μmとした。また、これら薄
膜抵抗体16と配線導体17、18の下層には約150
0Åの厚さのTa2 5 耐エッチング層と約2μmの厚
さのSiO2 断熱層が形成されているが、ここに図示す
ることを省略した。なお、薄膜抵抗体16の抵抗値は約
1500Ωである。
Next, FIG. 5, which is an enlarged view of the C portion, and this D-
This will be described with reference to FIG. 6 which is a D ′ sectional view. The ink filled in the ink groove 11-3 in the Si substrate is guided to the individual ink passage 13-3 provided corresponding to each of the orifices 2-3, and is pulsed by the heating resistor 16 to generate heat. It is the same as a normal ink jet recording apparatus that instantaneously forms ink droplets from the orifice 2-3 and jumps out to perform dot recording on a recording paper (not shown) placed in front of the orifice 2-3. is there. In this embodiment, the heating resistor 16 and the wiring conductor 17 for supplying a current to the heating resistor 16,
No. 18, Cr-Si-described in Japanese Patent Application No. 5-68257.
A SiO alloy thin film resistor and a Ni thin film conductor were applied and the respective film thicknesses were set to about 700Å and 1 μm. In addition, the thin film resistor 16 and the wiring conductors 17 and 18 have about 150 below them.
Although a Ta 2 O 5 etching resistant layer having a thickness of 0Å and a SiO 2 heat insulating layer having a thickness of about 2 μm are formed, their illustration is omitted. The resistance value of the thin film resistor 16 is about 1500Ω.

【0023】各薄膜抵抗体16に接続されている個別N
i配線導体18は、それぞれに対応したスルーホール接
続部20を通して駆動用LSI12−3のコレクタ電極
に接続されている。駆動用LSI12−3はシフトレジ
スタ回路とドライバ回路からなっている。そして151
2個の発熱抵抗体を順次駆動するための制御用配線導体
19は、各ドットの吐出に関する0、1信号を順次送る
ためのデータ線が1本、その時間を規定するクロック線
が1本、ドライバ回路の電源線とLSIデバイスの電源
線が各1本、これにグランド線の1本を加えた5本あれ
ばよいことになる。そして4色分の駆動制御用ペデスタ
ル(Si基板9上に形成されている外部回路との接続パ
ッド)20ヶがヘッド基板1、1’の端部に設けられて
いるので、外部からの制御信号をコネクタ7、7’と接
続用テープキャリア(図示せず)を通してこれら20ヶ
のペデスタルに送ってやればよいことは既に述べた通り
である。
Individual N connected to each thin film resistor 16
The i wiring conductor 18 is connected to the collector electrode of the driving LSI 12-3 through the corresponding through hole connecting portion 20. The drive LSI 12-3 includes a shift register circuit and a driver circuit. And 151
The control wiring conductor 19 for sequentially driving the two heating resistors has one data line for sequentially sending 0 and 1 signals regarding ejection of each dot, and one clock line for defining the time, It suffices if there are five driver circuit power lines and one LSI device power line, and one ground line added to this. Since four drive control pedestals (connection pads for connecting to an external circuit formed on the Si substrate 9) for four colors are provided at the ends of the head substrates 1 and 1 ', control signals from the outside are provided. Has already been sent to these 20 pedestals through the connectors 7 and 7'and a connecting tape carrier (not shown).

【0024】Si基板9に約150μmの深さのSi基
板内インク溝11をフォトエッチングで形成するために
は、耐エッチング性に優れた無機レジスト(SiO2
Si 3 4 層)か有機レジスト(ポリイミド系)を用い
れば可能である。そしてSi基板とヘッド実装フレーム
3の間の連結用インク孔10はSi基板の裏面から同様
にフォトエッチングして形成した。このようにして加工
したSiウエハの表面に耐水性フィルムレジストを接着
し、オリフィス対応個別インク通路13とSi基板内イ
ンク溝11の部分のレジストが除去されるように露光・
現像した後レジストを硬化させて隔壁15とし、この上
に厚さ約50μmのPETフィルム14を紫外線硬化接
着剤で接着する。このPETフィルム14にオリフィス
2を垂直にあけるのはドライエッチングによって行っ
た。なお、前記耐水性フィルムレジスト15の代わりに
耐水性能の優れたポリイミド材料を用いてもよい。これ
ら耐水性被覆材15が駆動用LSIデバイスの全領域を
カバーしており、水性インク等に対するパッシベーショ
ン機能も果たしている。このようにして加工したSiウ
エハを規定のサイズに切断加工し、図1に示したように
ヘッド実装フレーム3に実装すればヘッドとして完成す
る。なお、Siウエハを切断加工する部分のフィルムレ
ジストとPETフィルムは、フォトエッチ加工時に除去
しておく方が切断加工性がよい。
The Si substrate 9 has a depth of about 150 μm
In order to form the ink groove 11 in the plate by photo etching
Is an inorganic resist (SiO2Or
Si 3NFourLayer) or organic resist (polyimide type)
If you can. And Si substrate and head mounting frame
The connecting ink holes 10 between 3 are the same from the back surface of the Si substrate.
Formed by photoetching. Processing in this way
Adhesion of water resistant film resist to the surface of the finished Si wafer
However, the individual ink passage 13 corresponding to the orifice and the inside of the Si substrate are
Exposure so that the resist in the groove 11 is removed.
After development, the resist is hardened to form the partition wall 15, and
The PET film 14 with a thickness of about 50 μm is UV-cured
Glue with adhesive. Orifice in this PET film 14
2 is vertically applied by dry etching
It was In place of the water resistant film resist 15,
A polyimide material having excellent water resistance may be used. this
The water resistant coating 15 covers the entire area of the driving LSI device.
Covers and passivates water-based ink
It also plays an active role. Si U processed in this way
Cut the airfoil into a specified size, as shown in Fig. 1.
Completed as a head if mounted on the head mounting frame 3.
It It should be noted that the film layer of the portion for cutting the Si wafer is processed.
Gist and PET film are removed during photo etching
The better the cutting workability is.

【0025】このようにして製作したヘッドに各インク
を満たし、コネクタ7、7’より駆動信号を送って印字
を行わせたが、この場合の駆動条件を表1にまとめてあ
る。
The head manufactured in this manner was filled with each ink and a drive signal was sent from the connectors 7 and 7'for printing. The drive conditions in this case are summarized in Table 1.

【0026】[0026]

【表1】 [Table 1]

【0027】本実施例に採用したCr−Si−SiO合
金薄膜抵抗体16/Ni薄膜導体17、18による保護
層のない発熱抵抗体が、1μSまたはそれ以下という超
短パルス通電加熱によって非常に効率のよいインクジェ
ットプリンタ用ヒータとなることは特願平5−6825
7号に記した通りである。すなわち、従来技術による保
護層を持つ発熱抵抗体に比較して、1ドット当りの必要
印加エネルギは1/30〜1/60となり、インク吐出
による熱流出を考えない場合でさえ、ヘッドの温度の上
昇は、A4サイズ1枚印刷当り、最高(4色ベタ印刷)
でも1℃以下という値にしかならない。印字に必要な投
入エネルギが非常に小さい本実施例の場合、吐出インク
が持ち出す熱エネルギの相対比が大きくなるので、A4
フルカラー印刷を100枚連続印刷した場合のヘッド温
度でも、その上昇は10℃以下という小さなものであっ
た。これはヘッド実装フレーム3に自然放熱フィンを付
加すれば、連続して高速印刷を行ってもなんら冷却した
り温度制御する必要がないことを示している。これが従
来技術の場合では、30〜60倍の投入エネルギのほと
んど全てがヘッドの加熱に使われるので、本実施例のよ
うな高速連続印刷などを行うことが熱的な面からも困難
であったのである。
The Cr-Si-SiO alloy thin-film resistor 16 / Ni thin-film conductors 17 and 18 employed in this embodiment, which have no protective layer for the heat-generating resistor, are very efficient due to the ultrashort pulse current heating of 1 μS or less. A good heater for inkjet printers is Japanese Patent Application No. 5-6825.
As described in No. 7. That is, the required applied energy per dot is 1/30 to 1/60 as compared with the heating resistor having the protective layer according to the prior art, and even if the heat outflow due to ink ejection is not considered, Highest increase per A4 size print (4 color solid print)
But the value is less than 1 ℃. In the case of the present embodiment, in which the input energy required for printing is extremely small, the relative ratio of the thermal energy carried out by the ejected ink becomes large, so A4
Even at the head temperature when 100 sheets of full-color printing were continuously printed, the increase was as small as 10 ° C. or less. This indicates that if natural heat dissipation fins are added to the head mounting frame 3, there is no need to cool or control the temperature even if high-speed printing is continuously performed. In the case of the prior art, almost all of the input energy of 30 to 60 times is used for heating the head, so that it is difficult to perform high-speed continuous printing as in the present embodiment in terms of heat. Of.

【0028】表1に示した駆動条件は、ヘッド基板1、
1’に対しそれぞれの左端ドットから走査速度3MHz
で順次連続駆動させるケースを示している。これと同じ
印刷速度であるがもう一つの駆動方法として、ヘッド基
板1、1’を一本のラインヘッドと見なし、その左端ド
ットから走査速度6MHzで順次連続駆動させるケース
がある。この場合も上記走査速度以外は表1と全く同一
条件で駆動することになるが、印字ラインの傾きが倍の
60〜70μmとなることだけが印刷結果の相違点とな
り、どちらにしても実用上問題とならない量である。
The driving conditions shown in Table 1 are the head substrate 1,
Scanning speed 3MHz from the leftmost dot for 1 '
Shows the case of sequentially and continuously driving. As another driving method at the same printing speed as this, there is a case in which the head substrates 1 and 1'are regarded as one line head and sequentially driven continuously from the left end dot at a scanning speed of 6 MHz. In this case as well, the driving is performed under exactly the same conditions as in Table 1 except for the above scanning speed, but the difference in the printing results is only that the inclination of the printing line is doubled to 60 to 70 μm. The amount is not a problem.

【0029】このようにしてフルカラー高速印刷した画
像がカラー写真に近いプリントとなったことは言うまで
もなく、特に記録紙の等速搬送記録が高品質画像を安価
に得られる重要な手段となっていることを示した。な
お、本実施例に示した高速連続印刷を実用レベルで実現
するには印刷後のインクの高速乾燥手段を具体化する必
要があるが、この点については後述する。
It is needless to say that the full-color high-speed printing image becomes a print close to a color photograph in this way, and in particular, constant-speed conveyance recording of recording paper is an important means for obtaining a high-quality image at low cost. I showed that. In order to realize the high-speed continuous printing shown in this embodiment at a practical level, it is necessary to embody a high-speed drying means for the printed ink, which will be described later.

【0030】〔実施例2〕特願平5−68257号で明
らかにしたように、Ta−Si−SiO合金薄膜抵抗体
とNi薄膜導体からなる発熱抵抗体は実施例1で述べた
Cr−Si−SiO合金薄膜抵抗体とNi薄膜導体から
なる発熱抵抗体とほとんど同一の特性を示す。そこで、
前者の組合せからなる発熱抵抗体を用いて実施例1と同
一の一体型ラインヘッドを作製し、同様の評価を行った
ところ、表1に示す駆動条件でフルカラー印刷が実施例
1と同様の画質で得られることが分かった。
[Embodiment 2] As disclosed in Japanese Patent Application No. 5-68257, the heating resistor composed of the Ta-Si-SiO alloy thin film resistor and the Ni thin film conductor is the Cr-Si described in the first embodiment. It shows almost the same characteristics as the heating resistor composed of the -SiO alloy thin film resistor and the Ni thin film conductor. Therefore,
When the same type of line head as in Example 1 was manufactured using the heating resistors made of the former combination and the same evaluation was performed, full-color printing under the driving conditions shown in Table 1 showed the same image quality as in Example 1. It turns out that can be obtained with.

【0031】〔実施例3〕特願平5−68257号に記
したように、Cr−Si−SiOまたはTa−Si−S
iO合金薄膜導体と共に用いる耐電食性に優れた薄膜導
体としてはNiが最適材料である。しかしこれに次いで
優れた耐電食性を示すW薄膜導体について、今回、Cr
−Si−SiOまたはTa−Si−SiO合金薄膜抵抗
体の薄膜導体として用いた発熱抵抗体の水中での信頼性
試験を実施したところ、10億パルスの連続パルス印加
試験に合格し、Ni薄膜導体と同等の性能を示すことが
分かった。Niが強磁性材料であるため、その高速スパ
ッタリング成膜に特別な強磁場マグネトロンスパッタリ
ング装置が必要であり、半導体プロセスラインとは別の
ラインで処理する必要があるなどの製造上の制約があ
る。これに対し、耐電食性に若干劣るとはいえ、非磁性
のWは通常のマグネトロンスパッタリング装置を用いて
半導体プロセスと同一ライン内で処理することができ、
電気抵抗もNiより小さいという有利な特性を持ってい
る。実用寿命という点でも上記のように合格しているの
で、Niの代替材料として充分実用できることが分かっ
た。
[Example 3] As described in Japanese Patent Application No. 5-68257, Cr-Si-SiO or Ta-Si-S.
Ni is an optimum material for a thin film conductor having excellent electrolytic corrosion resistance to be used together with an iO alloy thin film conductor. However, for the W thin film conductor that shows the second best electrolytic corrosion resistance,
-Si-SiO or Ta-Si-SiO alloy thin film resistor, a reliability test in water of a heating resistor used as a thin film conductor was conducted, and it passed a continuous pulse application test of 1 billion pulses, and a Ni thin film conductor. It was found that the same performance as was exhibited. Since Ni is a ferromagnetic material, a special strong magnetic field magnetron sputtering apparatus is required for high-speed sputtering film formation, and there are manufacturing restrictions such as the necessity of processing on a line different from the semiconductor process line. On the other hand, although it is slightly inferior in electrolytic corrosion resistance, non-magnetic W can be processed in the same line as a semiconductor process by using a normal magnetron sputtering device.
It also has an advantageous characteristic that the electric resistance is smaller than that of Ni. Since it has passed the above-mentioned point in terms of practical life, it has been found that it can be practically used as a substitute material for Ni.

【0032】〔実施例4〕実施例1ではA4フルカラー
用ラインヘッドの例を示したが、6インチウエハを用い
ればB4フルカラー用ラインヘッドが製造できることは
説明するまでもないであろう。しかしこのようにノズル
の集積度を高くし、更にノズルの集積密度を例えば60
0dpiにする場合に遭遇する大きな課題に歩溜りの問
題がある。これを解決する基本的課題はSiプロセスの
歩溜り向上と発熱抵抗体形成プロセスの歩溜り向上、並
びにこれらの上に形成するノズル形成プロセスの歩溜り
向上であることはいうまでもない。今一つは、集積度の
低いヘッドを作り、この中の良品ヘッドをヘッド実装フ
レーム上に組み立て、結果的に集積度の高いヘッドを安
価に作る方法がある。
[Embodiment 4] In Embodiment 1, an example of an A4 full color line head was shown, but it goes without saying that a B4 full color line head can be manufactured by using a 6-inch wafer. However, in this way, the integration degree of the nozzles is increased, and the integration density of the nozzles is set to, for example, 60
A major problem encountered when setting 0 dpi is the problem of yield. It goes without saying that the basic problem to solve this is to improve the yield of the Si process, the yield of the heating resistor forming process, and the yield of the nozzle forming process formed on them. Another method is to make a head with a low degree of integration, assemble a non-defective head among them on a head mounting frame, and consequently make a head with a high degree of integration inexpensively.

【0033】例えば図1に示すA4フルカラー用ライン
ヘッドを2mm幅の単色用ヘッド基板、すなわちオリフ
ィス列が1列のものから作ることを試みた。Siウエハ
から単色用ヘッド基板を切り出す場合、フルダイシング
を行ってその外形寸法の精度を±3μm以内に納めた。
このようにして作った8本の単色用ヘッド基板をヘッド
実装フレーム3上でそれぞれ突き合わせながらダイボン
ディングを行ったが、チップ間に接着剤が入ることもあ
ってライン間の距離に組み立て誤差が発生し、両端に位
置するライン間には最大20μmのバラツキがでること
が分かった。そこでこの位置ずれをインク吐出のタイミ
ングを制御することで補正する方法を採用し、実用的に
は4色一体型ヘッド基板との差の見られない画像を得る
ことができた。この補正量は組み立て誤差当り、ライン
駆動のタイミングを7μS/μmだけずらせばよく、調
整用テスト画像を用いる方法で容易に調整することが可
能であった。
For example, an attempt was made to make the A4 full-color line head shown in FIG. 1 from a monochromatic head substrate having a width of 2 mm, that is, one having one orifice array. When the monochromatic head substrate was cut out from the Si wafer, full dicing was performed so that the accuracy of the outer dimensions was within ± 3 μm.
Die-bonding was performed while the eight monochromatic head substrates thus prepared were butted against each other on the head mounting frame 3. However, an adhesive may enter between the chips, causing an assembly error in the distance between the lines. However, it was found that there was a maximum variation of 20 μm between the lines located at both ends. Therefore, a method of correcting this positional deviation by controlling the timing of ink ejection was adopted, and in practical use, an image having no difference with the 4-color integrated head substrate could be obtained. This correction amount can be easily adjusted by a method of using the adjustment test image by shifting the line driving timing by 7 μS / μm per assembly error.

【0034】〔実施例5〕実施例1、2及び3について
はラインヘッドを前提に述べてあるが、A3サイズ以上
の記録紙に印字する場合とか、A4サイズであっても集
積度の低いヘッドで印字する場合、ヘッドを記録紙上で
副走査方向に走査しながら印字する必要がある。特に印
字速度が数ppmと遅くても安いプリンタが必要な場合
は集積度の低い小型ヘッドを利用するのが有利となる場
合がある。この場合でも、実施例1及び2で述べた構造
のヘッドがそのまま利用でき、駆動制御用信号線の本数
が5本/色と少ないことはヘッド周りの実装コストを大
幅に削減する効果がある。なお、インク吐出を順次、連
続して行うことによる印字の傾きは、ヘッドをその分だ
け傾けて走査することによって容易に解決できるので必
要に応じて採用すればよい。この場合はあらかじめ傾斜
した配列でヘッド基板を作っておく方法を用いてもよ
い。また、吐出繰り返し周波数を最高の5kHzまで高
速化するとか、特願平5−68257号に記載のポンピ
ングヒータ採用による高速ヘッドとして印刷速度を速く
することも有効である。
[Embodiment 5] Although Embodiments 1, 2 and 3 are described on the premise of a line head, a head having a low degree of integration even when printing on recording paper of A3 size or more, or of A4 size. When printing with, it is necessary to print while the head scans the recording paper in the sub-scanning direction. In particular, when a low cost printer is required even if the printing speed is as low as several ppm, it may be advantageous to use a small head having a low degree of integration. Even in this case, the head having the structure described in the first and second embodiments can be used as it is, and the fact that the number of drive control signal lines is as small as 5 / color has an effect of significantly reducing the mounting cost around the head. It should be noted that the inclination of printing caused by sequentially and continuously ejecting ink can be easily solved by inclining the head by that amount and scanning, and therefore may be adopted as necessary. In this case, it is possible to use a method in which the head substrate is made in an inclined array in advance. Further, it is also effective to increase the ejection repetition frequency to the maximum of 5 kHz or to increase the printing speed as a high speed head by adopting a pumping heater described in Japanese Patent Application No. 5-68257.

【0035】〔実施例6〕実施例1で述べたインクジェ
ットプリントヘッドは、4色フルカラー用のラインヘッ
ドであり、記録紙搬送速度を150mm/Sとした例で
ある。この場合のインク吐出周波数は2kHzとわざと
遅くしてあるが、これでも記録紙上のインクの乾燥が間
に合わず、次に説明するようなインクの速乾手段を設け
る必要がある。
[Embodiment 6] The ink jet print head described in Embodiment 1 is a line head for four full-color colors, and is an example in which the recording paper conveyance speed is 150 mm / S. In this case, the ink ejection frequency is intentionally slowed down to 2 kHz, but even with this, the ink on the recording paper cannot be dried in time, and it is necessary to provide a quick drying means for ink as described below.

【0036】図7はそのインクの速乾手段を説明する横
から見た断面図である。図7に示すように速乾手段は、
PTCサーミスタヒータ31、断熱指示体32、記録紙
加熱ベルト33、ドライブローラ34、加圧ローラ35
およびガイド36を有して構成されるベルト式ヒータで
ある加熱装置で、PTCサーミスタヒータ31によって
加熱された記録紙加熱ベルト33と加圧ローラ35との
間に挟んで記録紙28を記録面側から圧接加熱するとと
もに、記録紙28をヘッド1を有する記録部に送り出し
ている。この加熱装置はPTCヒータ31のキュリー点
以上には昇温することがなく、すなわち自己温度制御機
能を持ち、ここでは150℃程度のキュリー温度のPT
Cヒータを用いて記録紙28を80〜90℃の一定温度
に昇温させている。また、加熱効率をよくするために加
圧ローラ35で記録紙28を圧接搬送させているが、加
熱搬送面が平坦なため、封筒なども「しわ」になること
もなく加熱することができる。
FIG. 7 is a side sectional view for explaining the quick-drying means for the ink. As shown in FIG. 7, the quick-drying means is
PTC thermistor heater 31, heat insulation indicator 32, recording paper heating belt 33, drive roller 34, pressure roller 35
A heating device, which is a belt-type heater having a guide 36, sandwiches the recording paper 28 heated by the PTC thermistor heater 31 and the pressure roller 35, and holds the recording paper 28 on the recording surface side. The recording paper 28 is sent to the recording unit having the head 1 while being pressed and heated. This heating device does not raise the temperature above the Curie point of the PTC heater 31, that is, it has a self-temperature control function, and here the PT with a Curie temperature of about 150 ° C. is used.
The recording paper 28 is heated to a constant temperature of 80 to 90 ° C. by using the C heater. Further, although the recording paper 28 is pressed and conveyed by the pressure roller 35 in order to improve the heating efficiency, since the heating and conveying surface is flat, the envelope and the like can be heated without being wrinkled.

【0037】80〜90℃に加熱された記録紙28はベ
ルト支持体23の周りを記録紙搬送速度と同期して摺動
している記録紙搬送ベルト22上に搬送されてくる。こ
の記録紙搬送ベルト22には約0.5mmΦの穴が3〜
4mmピッチで縦横にあけられており、これとほぼ同ピ
ッチで吸引穴24があけられているベルト支持体23の
吸引ダクト25からの吸引で記録紙28が記録紙搬送ベ
ルト22上に吸着されて搬送されるようになっている。
ただし、記録紙搬送ベルト22がベルト支持体23に強
く吸着されないよう、ベルト支持体23の表面は±10
0μm程度の凹凸を付けてある。このようにして、あら
かじめ加熱された記録紙28が記録紙搬送ベルト22上
に固定されてインクジェットプリントヘッド基板1の直
下に搬送され、印字される。あらかじめ80〜90℃に
加熱されている記録紙に付着したインクは急速に乾燥
し、その水蒸気は吸引のズル21から排気されてインク
ジェットプリントヘッド基板1に付着しないように配慮
されている。この実施例では記録紙の搬送速度を150
mm/Sとしているが、印字後0.3〜0.4秒で乾燥
するので、図7のドライブローラ26から左側に排出さ
れた記録紙は通常の取扱いが可能であった。
The recording paper 28 heated to 80 to 90 ° C. is conveyed on the recording paper conveying belt 22 which is sliding around the belt support 23 in synchronization with the recording paper conveying speed. The recording paper transport belt 22 has 3 to 5 holes of about 0.5 mmΦ.
The recording paper 28 is adsorbed on the recording paper conveying belt 22 by suction from the suction duct 25 of the belt support 23 in which the suction holes 24 are formed at a pitch of 4 mm in the vertical and horizontal directions and at substantially the same pitch. It is designed to be transported.
However, the surface of the belt support 23 is ± 10 so that the recording paper transport belt 22 is not strongly attracted to the belt support 23.
Roughness of about 0 μm is provided. In this way, the recording paper 28 which has been heated in advance is fixed on the recording paper conveyance belt 22 and conveyed immediately below the ink jet print head substrate 1 for printing. The ink adhered to the recording paper which has been heated to 80 to 90 ° C. in advance dries rapidly, and the water vapor thereof is exhausted from the suction nozzle 21 so as not to adhere to the inkjet print head substrate 1. In this embodiment, the recording paper conveyance speed is set to 150.
Although it is set to mm / S, the recording paper discharged to the left from the drive roller 26 in FIG. 7 can be handled normally because it is dried in 0.3 to 0.4 seconds after printing.

【0038】この実施例の特徴は、非常にコンパクトな
加熱装置で急速且つ安全な加熱を実現したことにある。
これをインク付着後の加熱によって乾燥させる場合を想
定すると、非接触での急速加熱、すなわち赤外線加熱な
どの方法を採用する必要があるが、その大きさと安全性
を考えると本実施例の数倍の規模となることは明らかで
ある。
The feature of this embodiment is that a very compact heating device realizes rapid and safe heating.
Assuming a case where this is dried by heating after ink adhesion, it is necessary to adopt a method such as non-contact rapid heating, that is, infrared heating, but considering its size and safety, it is several times that of this embodiment. It is clear that

【0039】[0039]

【発明の効果】本発明によれば、被記録媒体に記録する
前に、被記録媒体を記録面側から圧接加熱するので、記
録後のインクの乾燥を高速化させることができ、インク
ジェットプリンタの高速印刷実現のための重要な基本技
術をクリアすることができる。特に、インクジェットプ
リンタの記録部を上述したような構成とすることによ
り、高密度で且つ2次元的に配列された大規模な数のイ
ンク吐出用ノズルを持つインクジェットプリントヘッド
を作ることができ、従来技術によるインクジェットプリ
ンタの唯一とも言える欠点であった遅い印刷速度を飛躍
的(10〜100倍)に改善することができ、圧接加熱
して記録後のインクの乾燥の高速化を図る上記手段とと
もに用いることにより、高速印刷を実現することができ
る。しかも大規模な数のインク吐出用ノズルを駆動する
LSIがシフトレジスタ回路とドライバ回路のみから構
成されるという簡素化と、これらを制御する信号線と電
源線の総数が基本的には5本ですむという大幅削減が可
能となり、ヘッド製造コストを大幅に低減できる。そし
てこれらは従来技術では製造の難しかったラインヘッド
をも比較的容易に製造することを可能とし、等速搬送中
の記録紙に連続印刷することを実現させ、記録紙搬送制
御の容易化と消費電力の大幅削減、並びにヘッド温度の
無制御化を達成する。
According to the present invention, since the recording medium is pressed and heated from the recording surface side before recording on the recording medium, it is possible to speed up the drying of the ink after recording, and the ink jet printer It is possible to clear the important basic technology for realizing high-speed printing. In particular, by configuring the recording unit of the inkjet printer as described above, it is possible to make an inkjet printhead having a large number of ink ejection nozzles arranged in a high density and two-dimensionally. The slow printing speed, which was the only drawback of the inkjet printer by the technology, can be dramatically improved (10 to 100 times), and is used together with the above-mentioned means for speeding up the drying of the ink after recording by heating under pressure. As a result, high-speed printing can be realized. Moreover, the LSI that drives a large number of ink ejection nozzles is simplified to consist only of shift register circuits and driver circuits, and the total number of signal lines and power supply lines that control these is basically five. The head manufacturing cost can be significantly reduced. And these make it possible to relatively easily manufacture a line head, which was difficult to manufacture by the conventional technology, and realize continuous printing on recording paper during constant speed conveyance, facilitating control of recording paper conveyance and consumption. Achieves significant reduction in power consumption and uncontrolled head temperature.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】 本発明のインクジェットプリンタの一実施例
であるインクジェットプリンタのプリントヘッドの上面
図である。
FIG. 1 is a top view of a print head of an inkjet printer which is an embodiment of the inkjet printer of the present invention.

【図2】 図1に示すプリントヘッドの側面図である。FIG. 2 is a side view of the print head shown in FIG.

【図3】 図1に示すA−A´断面図である。3 is a cross-sectional view taken along the line AA ′ shown in FIG.

【図4】 図1に示すB−B´断面図である。4 is a cross-sectional view taken along the line BB ′ shown in FIG.

【図5】 図4に示すC部拡大図である。FIG. 5 is an enlarged view of a C portion shown in FIG.

【図6】 図5に示すD−D´断面図である。6 is a cross-sectional view taken along line DD ′ shown in FIG.

【図7】 本発明のインクジェットプリンタの他の実施
例であるインクジェットプリンタの側面図である。
FIG. 7 is a side view of an ink jet printer which is another embodiment of the ink jet printer of the present invention.

【図8】 従来の発熱抵抗体を示す断面図である。FIG. 8 is a sectional view showing a conventional heating resistor.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1はインクジェットヘッド基板、2はオリフィス、3は
ヘッド実装フレーム、4は押え金具、5は止めネジ、8
は実装フレーム内インク溝、10は連結用インク孔、1
1は共通インク溝、13は個別インク通路である。
1 is an ink jet head substrate, 2 is an orifice, 3 is a head mounting frame, 4 is a holding metal fitting, 5 is a set screw, 8
Is an ink groove in the mounting frame, 10 is an ink hole for connection, 1
Reference numeral 1 is a common ink groove, and 13 is an individual ink passage.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B41J 2/01 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (58) Fields surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) B41J 2/01

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】自己温度制御機能をもつヒータを加熱源と
する加熱装置を用いて、被記録媒体を記録面側から圧接
加熱した後、前記被記録媒体にインク液滴を吐出させて
記録することを特徴とするインクジェット記録方法。
1. A heater having a self-temperature control function is used as a heating source.
An ink jet recording method, comprising: heating a recording medium from the recording surface side with a heating device to heat the recording medium, and then ejecting ink droplets onto the recording medium for recording.
【請求項2】被記録媒体を搬送する搬送手段と、前記被
記録媒体に記録する記録部と、この記録部の搬送方向上
流側に配置され、自己温度制御機能をもつヒータを加熱
源とし、前記被記録媒体を記録面側から圧接加熱する
熱装置とを備えることを特徴とするインクジェットプリ
ンタ。
2. A conveying means for conveying a recording medium, a recording section for recording on the recording medium, and a heater arranged on the upstream side in the conveying direction of the recording section for heating a heater having a self-temperature control function.
MinamotoToshi pressurized which presses heating the recording medium from the recording surface side
An ink jet printer comprising: a thermal device .
【請求項3】前記ヒータは、PTCヒータである請求項
2に記載のインクジェットプリンタ。
Wherein the heater, the ink jet printer according to claim 2 is a PTC heater.
【請求項4】前記加熱装置は、ベルト式ヒータである請
求項2または3に記載のインクジェットプリンタ。
4. The ink jet printer according to claim 2 , wherein the heating device is a belt type heater.
【請求項5】前記記録部は、駆動用集積回路が形成され
たSi基板上に設けられ、前記駆動用集積回路に接続さ
れた薄膜発熱抵抗体列と、前記Si基板上の前記薄膜発
熱抵抗体列近傍に設けられた共通インク溝と、この共通
インク溝と前記Si基板の裏面とを連通する連結用イン
ク孔と、前記Si基板の表面側に設けられ、前記薄膜発
熱抵抗体列の各発熱抵抗体に対応するオリフィスと、こ
の各々のオリフィスと前記共通インク溝とを連通する個
別インク通路と、前記Si基板裏面側に装着され、前記
連結用インク孔と連通するインク供給通路を有する実装
フレームとを有する請求項2〜のいずれかに記載のイ
ンクジェットプリンタ。
5. The recording section is provided on a Si substrate on which a driving integrated circuit is formed, a thin film heating resistor array connected to the driving integrated circuit, and the thin film heating resistor on the Si substrate. A common ink groove provided in the vicinity of the body row, a connecting ink hole that communicates the common ink groove with the back surface of the Si substrate, and a thin film heating resistor row provided on the front surface side of the Si substrate. Mounting having orifices corresponding to the heating resistors, individual ink passages that communicate the respective orifices with the common ink groove, and an ink supply passage that is mounted on the back side of the Si substrate and communicates with the ink holes for connection the ink jet printer according to any one of claims 2-4 and a frame.
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