FR2543885A1 - APPARATUS FOR RECORDING BY LIQUID JETS - Google Patents
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Abstract
L'INVENTION CONCERNE UN APPAREIL D'ENREGISTREMENT PAR JETS DE LIQUIDE A PLUSIEURS ORIFICES DESTINES A PROJETER DES GOUTTELETTES DE LIQUIDE. IL COMPORTE DES PARTIES (309-1, 309-N) A ACTION THERMIQUE COMMUNIQUANT AVEC DES ORIFICES311 DE PROJECTION DE GOUTTELETTES ET SOUMIS A L'ACTION D'UNE ENERGIE THERMIQUE PRODUITE PAR DES ELEMENTS302 DE CONVERSION ELECTRO-THERMIQUE. L'EPAISSEURD DE LA PLAQUE DE BASE301 PORTANT LES ELEMENTS DE CONVERSION ET LE PAS AUQUEL LES PARTIES GENERATRICES DE CHALEUR DES ELEMENTS DE CONVERSION SONT DISPOSEES SUR LA PLAQUE DE BASE SATISFONT LA RELATION 8D. DOMAINE D'APPLICATION : IMPRIMANTES PAR JETS DE LIQUIDE.THE INVENTION CONCERNS AN APPARATUS FOR RECORDING BY JETS OF LIQUID WITH SEVERAL ORIFICES INTENDED TO SPRAY LIQUID DROPS. IT INCLUDES PARTS (309-1, 309-N) WITH THERMAL ACTION COMMUNICATING WITH ORIFICES311 FOR SPRAYING DROPS AND SUBJECT TO THE ACTION OF THERMAL ENERGY PRODUCED BY ELECTRO-THERMAL CONVERSION ELEMENTS302. THE THICKNESSD OF THE BASE PLATE301 BEARING THE CONVERSION ELEMENTS AND THE PITCH AT WHICH THE HEAT GENERATING PARTS OF THE CONVERSION ELEMENTS ARE ARRANGED ON THE BASE PLATE SATISFY RELATIONSHIP 8D. FIELD OF APPLICATION: LIQUID JET PRINTERS.
Description
L'invention concerne un appareil d'enregistrement par jets de liquide, etThe invention relates to a liquid jet recording apparatus, and
plus particulièrement un appareil d'enregistrement par jets de liquide pouvant effectuer un bon enregistrement même si le signal d'entrée est à haute fréquence. Au cours des dernières années, les procédés d'enregistrement sans frappe ont attiré l'attention par le fait que le bruit produit pendant l'enregistrement est très faible Surtout, le procédé d'enregistrement par jets de liquide, qui est capable d'effectuer un enregistrement à grande vitesse et qui, de plus, est capable d'effectuer un enregistrement sans nécessité le processus particulier du fixage d'images sur du papier uni, est un procédé more particularly, a liquid jet recording apparatus capable of good recording even if the input signal is at a high frequency. In recent years, the recording processes without striking have attracted attention by the fact that the noise produced during the recording is very low Especially, the process of recording by jets of liquid, which is able to perform a high-speed recording, and which, moreover, is able to perform a recording without the need for the particular process of fixing images on plain paper, is a process
d'enregistrement très efficace et il est donc intéressant. very effective recording and so it is interesting.
Divers types du procédé d'enregistrement par jets de liquide ont été proposés, et en particulier les procédés d'enregistrement des types décrits dans les demandes de brevets de la République Fédérale d'Allemagne Various types of the liquid jet recording method have been proposed, and in particular the recording methods of the types described in the patent applications of the Federal Republic of Germany.
DOS N' 2 843 064 et N O 2 944 005 qui décrivent des carac- DOS Nos. 2,843,064 and 2,944,005 which describe the characteristics of
téristiques différentes de celles des autres types de procédés d'enregistrement par jets de liquide par le fait que de l'énergie thermique est utilisée pour agir sur un liquide afin de produire la force motrice pour la décharge different from other types of liquid jet recording processes in that thermal energy is used to act on a liquid to produce the motive force for the discharge
des gouttelettes de liquide.droplets of liquid.
Autrement dit, conformément aux procédés d'enre- In other words, in accordance with the registration procedures
gistrement décrits dans les demandes précitées, le liquide soumis à l'action de l'énergie thermique présente un changement d'état impliquant un brusque accroissement de described in the aforementioned applications, the liquid subjected to the action of thermal energy has a change of state involving a sudden increase in
volume et, sous la force agissante basée sur ce change- volume and, under the driving force based on this change-
ment d'état, des gouttelettes de liquide sont déchargées state of affairs, droplets of liquid are discharged
des orifices situés à l'extrémité avant de la tête d'enre- holes at the front end of the recording head.
gistrement et sont projetées afin d'adhérer à un support and are projected to join a support
d'enregistrement pour réaliser ainsi un enregistrement. registration to make a recording.
De plus, les procédés d'enregistrement décrits dans les demandes précitées sont non seulement applicables de façon très efficace au procédé d'enregistrement dit à la demande, mais ils permettent également de façon aisée à la tête d'enregistrement d'être du type à ligne complète et de présenter un grand nombre d'orifices très rapprochés, ce qui conduit, à son tour, à la possibilité d'obtenir des images ayant un degré de résolution élevé et une haute qualité. Pour réaliser une longue tête d'enregistrement, il est indispensable que la partie dans laquelle l'élément générateur d'énergie est installé, à savoir la plaque de base de la tête d'enregistrement, soit longue Cependant, bien que la tranche de silicium connue jusqu'à présent ait d'excellentes caractéristiques en de nombreux points telles que son aptitude à la réponse aux hautes fréquences, sa planéité, etc, elle n'a pas convenu, jusqu'à présent, à la réalisation d'une longue tête d'enregistrement, car il a été difficile de réaliser une grande plaque de base à partir d'une telle tranche de silicium Une plaque de In addition, the recording methods described in the aforementioned applications are not only very effectively applicable to the on-demand recording method, but they also make it easy for the recording head to be of complete line and to present a large number of very close orifices, which leads, in turn, to the possibility of obtaining images having a high degree of resolution and a high quality. To achieve a long recording head, it is essential that the part in which the energy generating element is installed, namely the base plate of the recording head, be long, however, although the silicon wafer known so far has excellent characteristics in many points such as its ability to respond to high frequencies, its flatness, etc., it has not agreed, so far, to the realization of a long head because it was difficult to make a large base plate from such a slice of silicon.
base en verre présente une grande surface et une excel- glass base has a large surface and an excellent
lente planéité, et elle est très lisse, mais elle est mauvaise conductrice de la chaleur et, par conséquent, si elle est utilisée comme plaque de base d'une tête d'enregistrement, elle ne rayonne pas suffisamment d'énergie thermique, mais cette dernière s'accumule progressivement dans la plaque de base dont elle augmente la température et ceci conduit parfois au cas o il est impossible it is very smooth, but it is a poor conductor of heat and, therefore, if it is used as the base plate of a recording head, it does not radiate enough heat energy, but this the last one gradually builds up in the base plate and increases its temperature and this sometimes leads to the case where it is impossible
d'obtenir une décharge stable de gouttelettes de liquide. to obtain a stable discharge of liquid droplets.
De plus, si l'épaisseur de la couche formée par la plaque In addition, if the thickness of the layer formed by the plate
de base est grande, il arrive parfois qu'elle soit forte- basic is great, sometimes it is strong-
ment soumise à l'influence thermique de la partie adjacente subject to the thermal influence of the adjacent
à énergie active Lorsque du verre est utilisé comme pla- with active energy When glass is used as
que de base, pour empêcher les problèmes décrits ci-dessus d'apparaître, l'épaisseur de la plaque de base en verre peut être faible, ou bien l'appareil peut être commandé dans une plage de basses fréquences, mais du verre mince en grande surface est coûteux et ne convient pas à la fabrication d'une tête d'enregistrement de coût plus faible et, en outre, la commande de l'appareil dans les that, in order to prevent the problems described above from appearing, the thickness of the glass base plate may be low, or the apparatus may be controlled in a low frequency range, but thin glass in large area is expensive and is not suitable for manufacturing a lower cost recording head and, furthermore, controlling the apparatus in
basses fréquences est en contradiction avec un enregistre- low frequencies is in contradiction
ment à vitesse plus élevée De plus, si la tête d'enre- In addition, if the recording head is
gistrement est réalisée de façon à avoir un grand nombre registration is carried out in order to have a large number
d'orifices à haute densité, la densité de l'élément généra- of high density orifices, the density of the general element
teur d'énergie augmente et ceci conduit à un problème selon increase in energy and this leads to a problem according to
lequel la tête d'enregistrement est plus sensible à l'in- which the recording head is more sensitive to
fluence de la chaleur.fluence of heat.
L'invention est conçue en fonction des points The invention is designed according to the points
indiqués ci-dessus et elle a pour objet d'offrir un appa- mentioned above and its purpose is to offer a
reil d'enregistrement par jets de liquide dont la carac- liquid jet recording, the character of which
téristique en fréquence est excellente L'invention a égale- frequency is excellent. The invention also
ment pour objet un appareil d'enregistrement par jets de liquide capable d'effectuer de façon-stable une décharge de gouttelettes de liquide L'invention a également pour objet un appareil d'enregistrement par jets de liquide dans lequel une décharge stable de gouttelettes de liquide peut être réalisée même dans le cas o l'appareil est réalisé de façon à présenter un grand nombre d'orifices à haute densité. L'invention a également pour objet un appareil d'enregistrement par jets de liquide qui présente plusieurs orifices destinés à décharger un liquide et à projeter des gouttelettes de liquide, plusieurs parties agissant par la chaleur, communiquant avec les orifices et sur lesquelles l'énergie thermique pour la production des gouttelettes de liquide agit, et plusieurs éléments de conversion électro-thermique formant des moyens destinés à produire de l'énergie thermique et dans lesquels l'épaisseur d d'une plaque de base sur laquelle les éléments de conversion électro-thermique sont prévus et le pas L suivant lequel Another object of the invention is a liquid jet recording apparatus in which a stable discharge of droplets of liquid is obtained. liquid can be achieved even in the case where the apparatus is made to have a large number of high density orifices. The invention also relates to a liquid jet recording apparatus having a plurality of orifices for discharging a liquid and for projecting droplets of liquid, a plurality of heat-acting parts communicating with the orifices and on which the energy is deposited. for generating liquid droplets, and a plurality of electro-thermal converting elements forming means for producing heat energy and in which the thickness d of a base plate on which the electro-conversion elements are provided and the pitch L according to which
les parties génératrices de chaleur des éléments de con- the heat generating parts of the heating elements
version électro-thermique sont disposées sur la plaque de electro-thermal version are arranged on the plate of
base satisfont la relation selon laquelle 8 > d Iî. basis satisfy the relation that 8> d Ii.
L'invention sera décrite plus en détail en regard des dessins annexés à titre d'exemple nullement limitatif et sur lesquels: la figure 1 est un schéma de l'agencement des parties génératrices de chaleur d'un élément de conversion électro -thermique; la figure 2 est une coupe schématique suivant la ligne X-X' de la figure 1; la figure 3 est une vue schématique en perspective éclatée d'une tête d'enregistrement par jets de -liquide The invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings by way of non-limiting example and in which: FIG. 1 is a diagram of the arrangement of the heat-generating parts of an electro-thermal conversion element; Figure 2 is a schematic section along the line X-X 'of Figure 1; FIG. 3 is a schematic exploded perspective view of a liquid-jet recording head;
constituant une forme préférée de réalisation de l'inven- constituting a preferred embodiment of the invention
tion; et la figure 4 est une coupe transversale schémati- que de la tête d'enregistrement par jets de liquide suivant tion; and FIG. 4 is a schematic cross-section of the following liquid jet recording head
la ligne X-Y de la figure 3.the line X-Y of FIG.
Les figures 1 et 2 sont des schémas illustratifs Figures 1 and 2 are illustrative diagrams
de la présente invention La figure 1 montre schématique- of the present invention Figure 1 shows schematic
ment la disposition des parties de génération de chaleur d'un élément de conversion électro-thermique et la figure 2 est une coupe schématique suivant la ligne X-X', en trait the arrangement of the heat generating parts of an electro-thermal conversion element and FIG. 2 is a diagrammatic section along line X-X ', in a broken line.
mixte, de la figure 1.mixed, of Figure 1.
Sur les figures 1 et 2, les références numériques 101 à 108 désignent des parties génératrices de chaleur In FIGS. 1 and 2, reference numerals 101 to 108 designate heat-generating parts
et la référence numérique 201 désigne une plaque de base. and numeral 201 designates a base plate.
Les flèches de la figure 2 indiquent schématiquement les The arrows in Figure 2 show schematically the
directions de propagation de la chaleur. directions of propagation of heat.
Les parties 101 à 108 de génération de chaleur The heat generation parts 101 to 108
sont disposées de façon à correspondre chacune à un ori- are arranged in such a way as to correspond each to a
fice Lorsque de l'énergie est fournie aux parties généra- When energy is provided to the general parties
trices de chaleur, chacune d'elles produit de la chaleur en fonction d'un signal d'entrée et elle communique de heat, each of which produces heat as a function of an input signal and communicates
l'énergie thermique à un liquide Par cette énergie ther- thermal energy to a liquid By this thermal energy
mique ou calorifique, le liquide présente un brusque changement d'état et des gouttelettes de liquide sont the liquid shows a sudden change of state and droplets of liquid are
déchargées de l'orifice (non représenté). discharged from the orifice (not shown).
Les parties précitées de génération de chaleur sont les parties d'une couche à résistance produisant de la chaleur, qui sont exposées à un entrefer d'électrode formé entre la couche à résistance génératrice de chaleur et des électrodes constituant l'élément de conversion The above-mentioned heat-generating parts are the parts of a heat-producing resistance layer which are exposed to an electrode gap formed between the heat generating resistor layer and the electrodes constituting the conversion element.
électro-thennique Même dans le cas o la couche à résis- electro-thennic Even in the case where the resistance layer
tance génératrice de chaleur est recouverte d'une couche protectrice ou autre et n'est donc pas à découvert, les parties génératrices de chaleur présentent la couche à heat generating material is covered with a protective or other layer and is therefore not exposed, the heat generating
résistance génératrice de chaleur de l'entrefer d'élec- heat generating resistance of the air gap
trode. La figure 3 est une vue schématique en perspective éclatée d'une tête d'enregistrement par jets de liquide trode. FIG. 3 is a schematic perspective exploded view of a recording head by jets of liquid
constituant une forme préférée de réalisation de l'inven- constituting a preferred embodiment of the invention
tion Sur la figure 3, la référence numérique 301 désigne une plaque de base, la référence numérique 302 désigne In FIG. 3, reference numeral 301 denotes a base plate, reference numeral 302 designates
une couche à résistance génératrice de chaleur, la réfé- a heat-generating resistance layer, the reference
rence numérique 303 désigne des électrodes, la référence numérique 304 désigne une couche protectrice, la référence numérique 305 désigne une plaque formant une paroi avant, la référence numérique 306 désigne des plaques formant des parois latérales, la référence numérique 307 désigne une plaque formant une paroi arrière et la référence numérique 308 désigne une plaque présentant des orifices 311 Les références numériques 309-1 à 309-n désignent des parties à action thermique dans lesquelles de l'énergie thermique agit sur le liquide, et la référence numérique Numeric reference 303 denotes electrodes, numeral 304 designates a protective layer, numeral 305 designates a front wall plate, numeral 306 designates side wall plates, numeral 307 denotes a wall plate 308-1 to 309-n denote thermal-acting parts in which thermal energy acts on the liquid, and the numerical reference
310 désigne un conduit d'alimentation. 310 denotes a supply duct.
La figure 4 est une coupe schématique de la tête d'enregistrement par jets de liquide de la figure FIG. 4 is a diagrammatic section of the liquid jet recording head of FIG.
3, suivant la ligne X-Y, en trait mixte, de la figure 3. 3, along the line X-Y, in broken lines, of FIG.
Sur la figure 4, les références numériques 3 01 à 305, 307 à 309 et 311 ont une signification similaire à celle indiquée pour la figure 3 La référence numérique 312 désigne une électrode commune et la référence numérique In FIG. 4, reference numerals 301 to 305, 307 to 309 and 311 have a similar meaning to that shown in FIG. 3. The reference numeral 312 designates a common electrode and the reference numeral
313 désigne un câblage extérieur. 313 designates an external wiring.
Comme montré sur la figure 2, lorsque les par- As shown in Figure 2, when the
ties génératrices de chaleur produisent de la chaleur, l'énergie thermique se propage non seulement vers le côté du liquide, mais également vers le côté de la plaque de base A ce moment, si la conductibilité thermique de la plaque de base est mauvaise, l'énergie thermique ne rayonne pas de la plaque de base, mais s'y accumule à partir de l'instant o s'arrête la première production de chaleur jusqu'à l'instant o commence la génération suivante de chaleur Si tel est le cas, en raison de cette chaleur accumulée, l'énergie thermique destinée à heat generators produce heat, thermal energy propagates not only to the liquid side, but also to the side of the base plate At this time, if the thermal conductivity of the base plate is bad, thermal energy does not radiate from the base plate, but accumulates there from the instant when the first heat production stops until the moment when the next generation of heat begins If this is the case because of this accumulated heat, the thermal energy intended for
décharger des gouttelettes de liquide varie de façon pro- discharging droplets of liquid varies
gressive par rapport à l'énergie thermique nécessaire à la première décharge et si la même tension est toujours appliquée à l'élément de conversion électro-thermique, on n'obtient pas une décharge stable De plus, ladite chaleur accumulée, même si un seul élément générateur de chaleur est commandé, produit également une influence thermique sur les éléments générateurs de chaleur qui lui sont adjacents Par conséquent, il apparaît une différence in comparison with the thermal energy required for the first discharge and if the same voltage is still applied to the electro-thermal conversion element, a stable discharge is not obtained. Moreover, said accumulated heat, even if only one heat generating element is controlled, also produces a thermal influence on the heat generating elements that are adjacent thereto Therefore, it appears a difference
entre une tension de seuil VO pour la décharge de goutte- between a threshold voltage VO for the drop discharge
lettes de liquide, appliquée à un élément de conversion électro-thermique, et une tension de seuil VM appliquée en continu à un grand nombre d'éléments de conversion électro-thermique En outre, lorsque des signauxsont of liquid, applied to an electro-thermal conversion element, and a threshold voltage VM continuously applied to a large number of electro-thermal conversion elements. Furthermore, when signals are
appliqués en continu à de nombreux éléments de conversion êlectro- continuously applied to many electro-conversion elements.
thermique, à un instant donné, la température peut s'élever de façon excessive jusqu'à un point risquant de détruire les éléments de conversion électro-thermique Pour éviter cet inconvénient, on peut concevoir un procédé limitant la valeur de la tension et la largeur des impulsions de At a given moment, the temperature can rise excessively up to a point that could destroy the electro-thermal conversion elements. To avoid this drawback, a method limiting the value of the voltage and the width can be conceived. pulses of
tension appliquées aux éléments de conversion électro- applied to the electronic conversion elements
thermique en tenant compte de la présence et de l'absence des signaux appliqués à tous les éléments de conversion électro-thermique. Cependant, dans ce procédé, la commande peut devenir complexe et le coût peut augmenter L'invention propose un procédé qui permet d'atteindre le but souhaité sans passer par une telle commande, ou bien en utilisant des moyens plus simples même lorsqu'une telle commande est réalisée A cet effet, on peut concevoir qu'il est the presence and absence of signals applied to all electro-thermal conversion elements. However, in this method, the control can become complex and the cost can increase. The invention proposes a method that makes it possible to achieve the desired goal without going through such a command, or by using simpler means even when such order is made for this purpose, it can be conceived that it is
possible de réduire la variation de la tension de seuil. possible to reduce the variation of the threshold voltage.
On a trouvé que lorsque l'épaisseur d de la plaque de base et le pas ú auquel les parties génératrices de chaleur sont disposées sont de préférence dans la relation telle que 8 > d/Z, et, de façon plus avantageuse, dans la relation telle que 4 > d/t, la variation de la tension de seuil est faible et une décharge stable est It has been found that when the thickness d of the base plate and the pitch ú at which the heat generating parts are disposed are preferably in the relation such that 8> d / Z, and more advantageously in the relation such as 4> d / t, the variation of the threshold voltage is low and a stable discharge is
obtenue de façon continue.obtained continuously.
Dans la présente invention, o la plaque de base est formée d'une seule matière, l'épaisseur d de cette plaque de base est l'épaisseur proprement dite de la partie de la plaque de base sur laquelle les parties génératrices de chaleur sont disposées, mais o une couche plus mauvaise conductrice de la chaleur que la plaque de base est prévue entre cette dernière et les parties génératrices de chaleur, l'épaisseur de cette couche étant d, et une couche, ayant le même degré de conductibilité thermique que la plaque de base, est prévue entre cette dernière et les parties génératrices de chaleur, l'épaisseur de cette couche et de la plaque de base étant d De plus, en ce qui concerne la conductibilité thermique, une conductibilité thermique s'élevant jusqu'au dixième de celle de la plaque de base est considérée comme du même degré, et une couche mauvaise conductrice de la chaleur est une couche dont la conductibilité thermique est inférieure à 1/10 de celle In the present invention, where the base plate is formed of a single material, the thickness d of this base plate is the actual thickness of the part of the base plate on which the heat generating parts are arranged. , but o a poorer heat conducting layer than the base plate is provided between the latter and the heat generating parts, the thickness of this layer being d, and a layer having the same degree of thermal conductivity as the base plate, is provided between the latter and the heat generating parts, the thickness of this layer and the base plate being moreover, with regard to the thermal conductivity, a thermal conductivity amounting up to tenth of that of the base plate is considered to be of the same degree, and a poor heat conducting layer is a layer whose thermal conductivity is less than 1/10 of that
de la plaque de base.of the base plate.
En outré, la plaque de base peut être fixée sur un substrat tel qu'une plaque d'aluminium, au moyen d'un In addition, the base plate can be attached to a substrate such as an aluminum plate, by means of a
adhésif ou autre.adhesive or other.
Le pas ú des parties génératrices de chaleur indique les distances les plus courtes comprises entre The step ú of the heat generating parts indicates the shortest distances between
les centres des parties génératrices de chaleur de l'élé- the centers of the heat generating parts of the
ment de conversion électro-thermique (les parties exis- electro-thermal conversion (the existing parts
tant entre les électrodes de la couche à résistance généra- between the electrodes of the general resistance layer
trice de chaleur, et plus particulièrement la partie indiquée en H sur la figure 4, et les parties génératrices de chaleur sont celles indiquées entre 309 sur les figures 3 et 4) Les centres des parties génératrices de chaleur sont ceux des cercles les plus petits entourant ces parties 3, and the heat-generating portions are those indicated between 309 in FIGS. 3 and 4). The centers of the heat-generating portions are those of the smaller circles surrounding them. these parts
génératrices de chaleur.heat generators.
Le pas Q sera à présent expliqué en référence à la figure 1 Lorsque les parties 101 à 108 génératrices de chaleur sont disposées comme montré sur la figure 1, si l'on considère le pas, par exemple, en prenant comme référence la partie 105 de génération de chaleur, les The step Q will now be explained with reference to FIG. 1. When the heat generating parts 101 to 108 are arranged as shown in FIG. 1, if the step is considered, for example, taking as reference the part 105 of FIG. heat generation,
distances comprises entre les centres des parties généra- distances between the centers of the general
trices de chaleur sont variables, comme indiqué en 1 et 92 * Cependant, le pas 2 est la plus courte des distances comprises entre les centres des parties génératrices de chaleur et, par conséquent, lorsque Li > Q 2 comme indiqué sur la figure 1, le pas est ú =Q 2 Heat values are variable, as indicated in 1 and 92. However, step 2 is the shortest of the distances between the centers of the heat generating parts and, therefore, when Li> Q 2 as shown in Figure 1, the step is ú = Q 2
Comme décrit en détail précédemment, conformé- As described in detail above, in accordance with
ment à l'invention, il est prévu un appareil d'enregistre- ment par jets de liquide qui présente une excellente According to the invention, there is provided a liquid jet recording apparatus which exhibits excellent
caractéristique en fréquence et qui est capable d'effec- characteristic in frequency and which is capable of
tuer une décharge stable de gouttelettes de liquide. kill a stable discharge of liquid droplets.
En outre, conformément à la présente invention, il est prévu un appareil d'enregistrement par jets de liquide dont la caractéristique de fréquence est bonne, même lorsque cet appareil présente de nombreux orifices Further, in accordance with the present invention, there is provided a liquid jet recording apparatus whose frequency characteristic is good even when this apparatus has many orifices.
à haute densité.high density.
Il est également prévu un appareil d'enregistre- There is also a recording device
ment par jets de liquide capable d'effectuer une décharge by jets of liquid capable of discharging
stable de gouttelettes de liquide pendant une longue durée. stable droplets of liquid for a long time.
De plus, même si du verre ou une matière dont l'un des constituants est le verre et qui possède une conductibilité thermique relativement faible est utilisée comme plaque de base de la tête d'enregistrement, il est Moreover, even if glass or a material of which one of the constituents is glass and which has a relatively low thermal conductivity is used as the base plate of the recording head, it is
prévu un appareil d'enregistrement par jets de liquide pré- provided a recording apparatus by jets of liquid pre-
sentant un fonctionnement stable pendant une longue durée. feeling stable operation for a long time.
Des formes préférées de réalisation de l'inven- Preferred embodiments of the invention
tion seront décrites ci-après.will be described below.
Dans la première forme de réalisation, du nitrure de tantale est d'abord appliqué en tant que couche à résistance génératrice de chaleur sur du verre du type "TEMPAX" (marque commerciale d'un produit de la firme JENAER GLASWERK SCHOTT & GEN, Mayence, RFA ayant une In the first embodiment, tantalum nitride is first applied as a heat-generating resistor layer on glass of the "TEMPAX" type (trademark of a product of the firm JENAER GLASWERK SCHOTT & GEN, Mainz , Germany having a
épaisseur de 1,0 mm, et de l'aluminium est ensuite appli- thickness of 1.0 mm, and aluminum is then applied
qué en tant qu'électrode, après quoi il est attaqué par photolithographie pour former des éléments de conversion électro-thermique L'aluminium inutile est éliminé de manière que les parties génératrices de chaleur aient as an electrode, after which it is etched by photolithography to form electro-thermal conversion elements. The useless aluminum is removed in such a way that the heat generating parts have
pour dimensions 100 dm par 50 gm, et les éléments de con- for dimensions of 100 dm by 50 gm, and the con-
version électro-thermique sont formés à un pas de 125 Nom. electro-thermal version are formed at a pace of 125 Nom.
Du Si O 2 et du Si C sont appliqués successivement à une épaisseur de 0,5 gm chacun sur les éléments de conversion électro-thermique ainsi formés, après quoi une plaque de paroi avant est formée, puis une plaque de paroi arrière et deux plaques de paroi latérale de façon à constituer une zone, sur le côté de l'électrode commune de la plaque de la paroi avant et une chambre à liquide, et un trou est réalisé à travers l'une des plaques de paroi latérale, puis un conduit d'alimentation en encre est mis en place Si O 2 and Si C are applied successively to a thickness of 0.5 gm each on the electro-thermal conversion elements thus formed, after which a front wall plate is formed, then a rear wall plate and two plates. sidewall to form a zone, on the side of the common electrode of the front wall plate and a liquid chamber, and a hole is made through one of the side wall plates, and then a conduit Ink supply is set up
dans le trou.in the hole.
Le degré d'interaction sous l'application d'une tension à créneaux rectangulaires de 5 as à l'appareil d'enregistrement par jets de liquide ainsi réalisé, est évalué L'évaluation porte sur le rapport de la tension de seuil V 1, au moment o des gouttelettes de liquide The degree of interaction under the application of a rectangular slot voltage of 5 am to the liquid jet recording apparatus thus produced is evaluated. The evaluation relates to the ratio of the threshold voltage V 1, at the moment when droplets of liquid
sont déchargées uniquement par un orifice, et de la ten- discharged only through an orifice, and
sion de seuil V 2 au moment o des gouttelettes de liquide sont déchargées en continu par trente-deux ajutages De plus, dans l'évaluation, le cas o V 2/V 1 = K avec 1,0 > K > 0,9 est exprimé par "d", ce qui signifie une très faible interaction; le cas o V 2/Vi = K avec 0,9 > K > 0,8 est exprimé par " O ", ce qui signifie une faible interaction; le cas o V 2/V 1 = K avec 0,8 > K > 0,6 threshold value V 2 at the moment when droplets of liquid are discharged continuously by thirty-two nozzles In addition, in the evaluation, the case where V 2 / V 1 = K with 1.0> K> 0.9 is expressed by "d", which means a very weak interaction; the case where V 2 / Vi = K with 0.9> K> 0.8 is expressed by "O", which means a weak interaction; the case where V 2 / V 1 = K with 0.8> K> 0.6
est exprimé par "A", ce qui signifie une faible inter- is expressed by "A", which means a low inter-
action, mais cette dernière n'affecte pas la formation des gouttelettes; et le cas o V = K avec 0,6 > K est exprimé par 'EX", ce qui signifie une interaction égale ou supérieure à un degré affectant la formation des gouttelettes. action, but the latter does not affect the formation of the droplets; and the case where V = K with 0.6> K is expressed as 'EX', which means an interaction equal to or greater than a degree affecting the formation of the droplets.
En conséquence, dans la première forme de réa- Consequently, in the first form of
lisation, l'évaluation O est obtenue lorsque la fréquence de commande est de 500 Hz, l'évaluation O est obtenue the evaluation O is obtained when the control frequency is 500 Hz, the evaluation O is obtained
lorsque la fréquence de commande est de 1 k Hz; et l'éva- when the control frequency is 1 k Hz; and the evaluation
luation A est obtenue lorsque la fréquence de commande est de 2 k Hz Dans la forme de réalisation décrite, Evaluation A is obtained when the control frequency is 2 kHz. In the embodiment described,
= 125 gm et d = 1,0 mm et, par conséquent, il est évi- = 125 gm and d = 1.0 mm and, therefore, it is obvious
dent que l'inégalité 8 ú > d est satisfaite. that the inequality 8 ú> d is satisfied.
En outre, on a réalisé des appareils en utilisant en totalité la même plaque de base que celle de l'appareil d'enregistrement par jets de liquide décrit ci-dessus, sauf que le pas Z des parties génératrices de chaleur était de 83 gm, 250 gm et 500 Nom, et on a procédé à une évaluation analogue avec l'application d'une tension rectangulaire de as aux appareils Les résultats sont donnés dans le tableau I ci-dessous. In addition, apparatuses were made using the same base plate as the liquid jet recording apparatus described above, except that the pitch Z of the heat generating parts was 83 gm, 250 gm and 500 Nom, and a similar evaluation was made with the application of a rectangular voltage of AS to the apparatus. The results are given in Table I below.
Comme indiqué dans le tableau I, dans les appa- As shown in Table I, in the
reils o d/Z est de 4 ou moins, on obtient un comportement en service excellent jusqu'à une fréquence de 2 k Hz De plus, dans les appareils o d/t est de 8, on obtient un comportement en service assez bon jusqu'à la fréquence od / Z is 4 or less, we get excellent service behavior up to a frequency of 2 kHz Moreover, in od / t devices is 8, we get a pretty good service behavior up to frequency
de 1 k Hz.of 1 k Hz.
Dans une deuxième forme de réalisation, on pro- In a second embodiment, it is
duit les appareils d'enregistrement par jets de liquide dont la construction est analogue à celle de la première forme de réalisation et dans lesquels du verre TEMPAX" ayant une épaisseur de 0,5 mm est utilisé comme plaque de base, et le pas Z des parties génératrices de chaleur est the liquid jet recording apparatus, the construction of which is similar to that of the first embodiment, and in which TEMPAX glass having a thickness of 0.5 mm is used as the base plate, and the pitch Z of parts generating heat is
de 83 dm, 125 Nom, 250 gm et 500 um, cette forme de réali- of 83 μm, 125 μm, 250 μm and 500 μm, this form of embodiment
sation étant commandée comme la première forme de réali- tioned as the first form of reali-
sation.tion.
On procède à une évaluation de la même manière An evaluation is done in the same way
que celle utilisée pour la première forme de réalisation. than that used for the first embodiment.
Le résultat est donné dans le tableau II ci- The result is given in Table II below.
dessous. Comme indiqué dans le tableau Il, dans tout below. As shown in Table II, in all
échantillon de cette forme de réalisation, d/t est infé- sample of this embodiment, d / t is less than
rieur à 8 et, par conséquent, même dans le cas o la fré- 8, and therefore even in the event that the frequency
quence de formation des gouttelettes de liquide est élevée, on obtient une décharge stable des gouttelettes de liquide, avec une faible interaction Dans le cas notamment des échantillons o d/L est de 4 ou moins, la décharge des When the liquid droplet formation is high, a stable discharge of the liquid droplets with a weak interaction is obtained. In the case in particular of the samples where d / L is 4 or less, the discharge of
gouttelettes de liquide est excellente même à une f ré- droplets of liquid is excellent even at a
quence élevée, de l'ordre de 3 k Hz. high frequency, of the order of 3 k Hz.
T A BL EAU IT A BL WATER I
N O dl'échan-N o of the exchange
tillon 9 <îir M) 500 Hz i k Hz 2 k Hz 3 k Hz 1 125 P Q A x 2 83 ( 1) A x x 3 250 C (a Q 9 (i) Mk 500 Hz i k Hz 2 k Hz 3 k Hz 1 125 P Q A x 2 83 (1) A x x 3,250 C (a Q
4 500 5 (O O A4,500 5 (Y O A
Epaisseur de la plaque de base = 1,0 mmn -lj L 4 Co d/9. Thickness of the base plate = 1.0 mm -1 L 4 Co d / 9.
OÈ (ô) 009OÈ (ô) 009
CO) (Q) Q osz LCO) (Q) Q osz L
0 LO-) SET 90 LO-) SET 9
0 00 ES 90 00 ES 9
z /P ZHX ú ZHX z ZHX 1 ZH 009 (Wrt) 16 -UL Ilo 9 op M Ln rlo -t Ln cm um Sio = asmq ap enbv Td le T ap anoss Tvda C 4 II a v a 1 a v 1 z / P ZHX ú ZHX z ZHX 1 ZH 009 (Wrt) 16 -UL Ilo 9 op M Ln rlo -t Ln cm um Sio = asmq ap enbv Td the T ap anoss Tvda C 4 II a v a 1 a v 1
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