JP2003341066A - Thermal inkjet head and its resistance value adjusting method - Google Patents

Thermal inkjet head and its resistance value adjusting method

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JP2003341066A
JP2003341066A JP2002156731A JP2002156731A JP2003341066A JP 2003341066 A JP2003341066 A JP 2003341066A JP 2002156731 A JP2002156731 A JP 2002156731A JP 2002156731 A JP2002156731 A JP 2002156731A JP 2003341066 A JP2003341066 A JP 2003341066A
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ink
heating element
resistance value
heating elements
ink ejection
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JP2002156731A
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Yoichi Moto
洋一 元
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Kyocera Corp
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a high performance thermal inkjet head capable of imaging clearly on a recording sheet while suppressing distortion in which a high recording speed can be dealt with while sustaining a simple arrangement. <P>SOLUTION: On a head substrate 1 formed by applying a large number of heating elements 3 made of a thin resistive film and power supply wiring 4 connected electrically with the heating elements onto the upper surface of a base plate 2, a top plate 7 having a large number of ink ejection holes 8 corresponding to the heating elements is placed to form a specified gap being filled with ink 9. In such a thermal inkjet head, electric resistance of the heating element 3 is set to increase as the distance to the surface of a protective film located directly under the ink ejection hole 8 becomes shorter. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

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、記録紙にインク滴
を所定パターンに付着させて画像を形成するサーマルイ
ンクジェットヘッド及びサーマルインクジェットヘッド
の抵抗値調整方法に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a thermal ink jet head for forming an image by adhering ink droplets on a recording paper in a predetermined pattern and a method for adjusting a resistance value of the thermal ink jet head.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来より、記録紙にインク滴を所定パタ
ーンに付着させて画像を形成するものとしてインクジェ
ットヘッドが用いられている。
2. Description of the Related Art Conventionally, an inkjet head has been used as an apparatus for forming an image by depositing ink droplets on a recording paper in a predetermined pattern.

【0003】インクジェットヘッドの記録方式には、イ
ンク滴を記録紙に向けて吐出させるのに発熱素子の発す
る熱エネルギーを利用するものや圧電素子の変形を利用
するもの、更には電磁波の照射に伴って発生する熱を利
用するもの等があり、これらの中でも発熱素子の熱エネ
ルギーを利用するサーマルインクジェットヘッドタイプ
のものは、発熱素子のパターニングが容易である上に、
小さな面積の発熱素子であっても、比較的大きな熱エネ
ルギーを発生させることが出来ることから、高密度記録
に適したものとして注目されている。
The ink jet head recording system uses a thermal energy generated by a heating element to eject ink droplets toward a recording sheet, a deformation of a piezoelectric element, and an electromagnetic wave irradiation. There are those that utilize the heat generated by, and among these, the thermal inkjet head type that utilizes the thermal energy of the heating element is easy to pattern the heating element,
Even a heat-generating element having a small area can generate a relatively large amount of heat energy, and thus is attracting attention as a material suitable for high-density recording.

【0004】かかる従来のサーマルインクジェットヘッ
ドは、図7に示す如く、単結晶シリコンから成るベース
プレート22の上面に、直線状に配列された多数の発熱
素子23と、該発熱素子23に電気的に接続される給電
配線24とを被着してなるヘッド基板21上に、前記発
熱素子23と1対1に対応する多数のインク吐出孔28
を有する天板27を間に所定の間隙を形成するように配
設するとともに、該間隙にインク29を充填した構造の
ものが知られており、記録紙を天板27の外表面に沿っ
て搬送しながら、多数の発熱素子23を外部からの画像
データに基づいて個々に選択的に発熱させ、発熱素子2
3上のインク29中に気泡Aを発生させるとともに、該
発生した気泡Aの圧力でもって発熱素子23上のインク
29をインク吐出孔28側へ押し上げ、これをインク滴
iとしてインク吐出孔28より外部に向けて吐出させて
記録紙に付着させることにより所定の画像が記録され
る。
In such a conventional thermal ink jet head, as shown in FIG. 7, a large number of heating elements 23 linearly arranged on the upper surface of a base plate 22 made of single crystal silicon, and electrically connected to the heating elements 23. A plurality of ink ejection holes 28 corresponding to the heating elements 23 in a one-to-one correspondence are formed on the head substrate 21 on which the power supply wirings 24 are attached.
There is known a structure in which a top plate 27 having a space is formed so as to form a predetermined gap therebetween, and the gap is filled with ink 29. While being conveyed, a large number of heating elements 23 are individually and selectively made to generate heat based on image data from the outside.
A bubble A is generated in the ink 29 on 3 and the ink 29 on the heating element 23 is pushed up to the ink ejection hole 28 side by the pressure of the generated bubble A, and this is made into an ink droplet i from the ink ejection hole 28. A predetermined image is recorded by ejecting the ink toward the outside and adhering it to the recording paper.

【0005】尚、前記発熱素子23及び給電配線24
は、従来周知の薄膜形成技術、具体的にはTaSiO等
の抵抗材料とアルミニウム等の金属材料を従来周知のス
パッタリングによりベースプレート22の上面に順次被
着させることによって抵抗薄膜及び金属薄膜から成る積
層体を形成し、これを従来周知のフォトリソグラフィー
及びエッチング(フォトエッチング)技術にて所定パタ
ーンに微細加工することにより形成されていた。
Incidentally, the heating element 23 and the power supply wiring 24.
Is a conventionally known thin film forming technique, specifically, a laminated body including a resistive thin film and a metallic thin film formed by sequentially depositing a resistive material such as TaSiO and a metallic material such as aluminum on the upper surface of the base plate 22 by conventional known sputtering. Was formed, and this was finely processed into a predetermined pattern by conventionally known photolithography and etching (photoetching) techniques.

【0006】また、これら発熱素子23及び給電配線2
4を被覆する保護膜26は、例えば、従来周知のスパッ
タリングや真空蒸着法,プラズマCVD(Chemical Vap
or Deposition)等を採用することにより、発熱素子2
3や給電配線24等の表面にSiO2(酸化珪素)やS
iON,Si34(窒化珪素)等の無機質材料を所定厚
みに被着させることによって形成されていた。
The heating element 23 and the power supply wiring 2 are also provided.
The protective film 26 that covers 4 is, for example, a conventionally known sputtering, vacuum deposition method, or plasma CVD (Chemical Vap).
(or Deposition), etc.
3 and SiO 2 (silicon oxide) or S on the surface of the power supply wiring 24, etc.
It was formed by depositing an inorganic material such as iON or Si 3 N 4 (silicon nitride) to a predetermined thickness.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述したサ
ーマルインクジェットヘッドにおいては、発熱素子23
や保護膜26,天板27等を形成する際に、成膜条件や
製造条件のバラツキ等に起因して抵抗薄膜や保護膜2
6,天板27の厚みが発熱素子23の配列方向に沿って
異なることがある。
By the way, in the above-mentioned thermal ink jet head, the heating element 23 is used.
When forming the protective film 26, the top plate 27, and the like, the resistance thin film and the protective film 2 are caused by variations in film forming conditions and manufacturing conditions.
6. The thickness of the top plate 27 may vary along the arrangement direction of the heating elements 23.

【0008】しかしながら、発熱素子23の発熱によっ
てインク中に発生した気泡からの圧力は、保護膜26の
表面からインク吐出孔28までの距離が小さいものほど
良好に上方まで伝わりやすいことから、対応するインク
吐出孔が保護膜表面に対して近いものほど、インク吐出
孔28より吐出されるインク滴iの吐出速度が大きくな
る。それ故、全ての発熱素子23を同一条件で発熱させ
ると、これらインク滴iの吐出速度が個々にばらついて
インク滴iが記録紙に対して異なるタイミングで着弾す
ることとなり、記録紙に対するインク滴iの着弾位置に
ズレを生じて画像に歪みが形成される恐れがあった。
However, the pressure from the bubbles generated in the ink due to the heat generation of the heating element 23 is more likely to be transmitted upward as the distance from the surface of the protective film 26 to the ink ejection hole 28 is smaller, and therefore, it is dealt with. The closer the ink ejection hole is to the surface of the protective film, the higher the ejection speed of the ink droplet i ejected from the ink ejection hole 28. Therefore, when all the heating elements 23 are heated under the same conditions, the ejection speeds of the ink droplets i individually vary, and the ink droplets i land on the recording paper at different timings. There is a risk that the landing position of i may be displaced and the image may be distorted.

【0009】そこで上述の欠点を解消するために、各イ
ンク吐出孔28と保護膜26の表面との間の距離を測定
するとともに該測定した距離に基づいて補正データを作
成し、この補正データを用いて発熱素子23への印加電
力を調整することにより、着弾するインク滴iのタイミ
ングを均一化することが提案されている。
Therefore, in order to solve the above-mentioned drawbacks, the distance between each ink ejection hole 28 and the surface of the protective film 26 is measured, and correction data is created based on the measured distance. It has been proposed that the timing of the ink droplets i that land is made uniform by adjusting the power applied to the heating element 23 using the same.

【0010】しかしながら、各発熱素子23への印加電
力を補正データを使って調整する場合、全ての発熱素子
23に与える補正データを格納しておくための大きなメ
モリや複雑な補正回路,電源回路等が別途、必要にな
り、サーマルインクジェットヘッドやそれが組み込まれ
るプリンタ本体の構成が大幅に複雑化する上に、このよ
うな補正は印画ライン毎に行なわれることから、記録動
作に要する時間が長引いて記録速度の低下を招く欠点が
誘発される。
However, when adjusting the power applied to each heating element 23 using the correction data, a large memory for storing the correction data to be applied to all the heating elements 23, a complicated correction circuit, a power supply circuit, etc. Is required separately, and the configuration of the thermal inkjet head and the printer body in which it is incorporated is significantly complicated, and since such correction is performed for each printing line, the time required for recording operation is prolonged. A defect that causes a decrease in recording speed is induced.

【0011】本発明は上記欠点に鑑み案出されたもの
で、その目的は、記録紙に歪みの少ない鮮明な画像を形
成することができ、しかも構成を簡素に維持しつつ記録
速度の高速化にも供することが可能な高性能のサーマル
インクジェットヘッドを提供すること、並びにかかるサ
ーマルインクジェットヘッドが得られるサーマルインク
ジェットヘッドの抵抗値調整方法を提供することにあ
る。
The present invention has been devised in view of the above-mentioned drawbacks, and an object thereof is to form a clear image with little distortion on a recording paper, and to increase the recording speed while keeping the configuration simple. Another object of the present invention is to provide a high-performance thermal inkjet head that can also be used, and a method of adjusting the resistance value of the thermal inkjet head that can obtain such a thermal inkjet head.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】本発明のサーマルインク
ジェットヘッドは、ベースプレートの上面に、抵抗薄膜
からなる多数の発熱素子と、該発熱素子に電気的に接続
される給電配線とを被着させ、これら発熱素子及び給電
配線を保護膜で被覆してなるヘッド基板上に、前記発熱
素子に対応する多数のインク吐出孔を有する天板を間に
所定の間隙を形成するように配設するとともに、該間隙
にインクを充填してなるサーマルインクジェットヘッド
において、前記発熱素子の電気抵抗値は、対応するイン
ク吐出孔が、該インク吐出孔の直下に位置する保護膜の
表面に対して近いものほど大きな値に設定されているこ
とを特徴とするものである。
In a thermal ink jet head of the present invention, a large number of heating elements made of a resistive thin film and power supply wirings electrically connected to the heating elements are attached to the upper surface of a base plate, On the head substrate formed by covering the heating elements and the power supply wiring with a protective film, a top plate having a large number of ink ejection holes corresponding to the heating elements is arranged so as to form a predetermined gap therebetween, In the thermal inkjet head having the gap filled with ink, the electric resistance value of the heating element is larger as the corresponding ink ejection hole is closer to the surface of the protective film located immediately below the ink ejection hole. It is characterized by being set to a value.

【0013】また本発明のサーマルインクジェットヘッ
ドは、前記発熱素子の電気抵抗値は、パルストリミング
法により調整されていることを特徴とするものである。
The thermal ink jet head of the present invention is characterized in that the electric resistance value of the heating element is adjusted by a pulse trimming method.

【0014】更に本発明のサーマルインクジェットヘッ
ドの抵抗値調整方法は、ベースプレートの上面に、抵抗
薄膜からなる多数の発熱素子と、該発熱素子に電気的に
接続される給電配線とを被着させ、これら発熱素子及び
給電配線を保護膜で被覆してなるヘッド基板上に、前記
発熱素子に対応する多数のインク吐出孔を有する天板を
間に所定の間隙を形成するように配設するとともに、該
間隙にインクを充填して成るサーマルインクジェットヘ
ッドにおいて、前記インク吐出孔と、その直下に位置す
る保護膜表面との間の距離を個々に測定する工程1と、
該工程1で測定されたインク吐出孔と保護膜表面との間
の距離に対応するトリミングパルスを選択する工程2
と、該工程2で選択したトリミングパルスを対応する発
熱素子に印加して発熱素子の電気抵抗値を調整すること
を特徴とするものである。
Further, according to the method of adjusting the resistance value of the thermal ink jet head of the present invention, a large number of heating elements made of a resistive thin film and power supply wirings electrically connected to the heating elements are attached to the upper surface of the base plate. On the head substrate formed by covering the heating elements and the power supply wiring with a protective film, a top plate having a large number of ink ejection holes corresponding to the heating elements is arranged so as to form a predetermined gap therebetween, In a thermal inkjet head formed by filling the gap with ink, a step 1 of individually measuring a distance between the ink discharge hole and a surface of a protective film located immediately below the hole.
Step 2 of selecting a trimming pulse corresponding to the distance between the ink ejection hole and the surface of the protective film measured in step 1
Then, the trimming pulse selected in step 2 is applied to the corresponding heating element to adjust the electric resistance value of the heating element.

【0015】また更に本発明のサーマルインクジェット
ヘッドの抵抗値調整方法は、前記給電配線の途中で、か
つインクの充填領域外に設けられたトリミング用のパッ
ドを介してトリミングパルスが対応する発熱素子に印加
されることを特徴とするものである。
Furthermore, in the resistance value adjusting method of the thermal ink jet head of the present invention, the heating element to which the trimming pulse corresponds is provided in the middle of the power supply wiring and through the pad for trimming provided outside the ink filling area. It is characterized by being applied.

【0016】本発明によれば、発熱素子の電気抵抗値を
個々に補正して、発熱素子の発する熱エネルギーをイン
ク吐出孔と、その直下に位置する保護膜の表面との間の
距離に応じて調整するようにしたことから、インク吐出
孔より吐出される全てのインク滴を記録紙に対して略同
じタイミングで着弾させることができ、歪みの少ない鮮
明な画像を記録することが可能となる。
According to the present invention, the electrical resistance value of each heating element is individually corrected, and the thermal energy generated by each heating element is adjusted according to the distance between the ink ejection hole and the surface of the protective film located immediately below the ink ejection hole. Since all the ink droplets ejected from the ink ejection holes can be landed on the recording paper at substantially the same timing, a clear image with less distortion can be recorded. .

【0017】また本発明によれば、発熱素子の電気抵抗
値を調整することで全てのインク滴を記録紙に対して略
同じタイミングで着弾させるようにしたことから、補正
データを用いて印加電力を調整する場合に比し、補正デ
ータ格納用のメモリや複雑な補正回路,電源回路等が不
要で、サーマルインクジェットヘッドやそれが組み込ま
れるプリンタ本体の構成を簡素に維持することができる
上に、記録動作中の補正処理等も一切不要で、記録速度
の高速化にも供することができる高性能のサーマルイン
クジェットヘッドを得ることが可能となる。
Further, according to the present invention, by adjusting the electric resistance value of the heating element, all the ink droplets are landed on the recording paper at substantially the same timing. Therefore, the correction power is used to apply the applied power. In comparison with the case of adjusting, the memory for storing the correction data, the complicated correction circuit, the power supply circuit, etc. are not required, and the configuration of the thermal inkjet head and the printer body in which the thermal inkjet head is incorporated can be simply maintained. It is possible to obtain a high-performance thermal ink jet head that can be used for speeding up the recording speed without any correction process during the recording operation.

【0018】更に本発明によれば、前記給電配線の途中
で、かつインクの充填領域外に設けられたトリミング用
のパッドを介して発熱素子にトリミングパルスを印加す
ることにより、サーマルインクジェットヘッドを組み立
てた後であっても、トリミングパルスの印加に使用され
るプロービング装置の探針(プローブ)を前記パッドに
対し確実かつ容易に接触させてトリミングを行うことが
できるようになり、トリミングの作業性が良好となる利
点もある。
Further, according to the present invention, the thermal ink jet head is assembled by applying a trimming pulse to the heating element via the trimming pad provided in the middle of the power supply wiring and outside the ink filling area. Even after the trimming, the probe (probe) of the probing device used for applying the trimming pulse can be surely and easily brought into contact with the pad for trimming, and the workability of trimming is improved. There is also the advantage of being good.

【0019】[0019]

【発明の実施の形態】以下、本発明を添付図面に基づい
て詳細に説明する。図1は本発明の一実施形態にかかる
サーマルインクジェットヘッドの分解斜視図、図2は図
1のサーマルインクジェットヘッドの断面図であり、同
図に示すサーマルインクジェットヘッドは、大略的にヘ
ッド基板1と天板7とで構成され、両部材間にはインク
9が充填されている。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings. 1 is an exploded perspective view of a thermal inkjet head according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a cross-sectional view of the thermal inkjet head of FIG. 1. The thermal inkjet head shown in FIG. Ink 9 is filled between the two members.

【0020】前記ヘッド基板1は、矩形状をなすように
形成されたベースプレート2の上面に、直線状に配列し
た多数の発熱素子3と、該発熱素子3に電気的に接続さ
れる給電配線4とを被着・形成し、これらを保護膜6で
被覆した構造を有している。
The head substrate 1 has a large number of heating elements 3 linearly arranged on an upper surface of a base plate 2 formed in a rectangular shape, and a power supply wiring 4 electrically connected to the heating elements 3. And is deposited and formed, and these are covered with a protective film 6.

【0021】前記ベースプレート2は、単結晶シリコン
等の半導体材料、或いは、グレーズドアルミナセラミッ
クス等の電気絶縁性材料によって形成されており、その
上面で発熱素子3や給電配線4,保護膜6等を支持する
ための支持母材として機能する。
The base plate 2 is made of a semiconductor material such as single crystal silicon or an electrically insulating material such as glaze alumina ceramics, and supports the heating element 3, the power supply wiring 4, the protective film 6 and the like on its upper surface. It functions as a supporting base material.

【0022】このようなベースプレート2は、例えば単
結晶シリコンから成る場合、従来周知のチョコラルスキ
ー法(引き上げ法)等を採用することによって単結晶シ
リコンのインゴット(塊)を形成し、これを所定厚みに
スライスした上、外形加工することによって製作され
る。尚、この場合、ベースプレート2の全面には酸化シ
リコン(SiO2)等の電気絶縁性材料から成る絶縁膜
(図示せず)が例えば1μm〜3μmの厚みに設けら
れ、このような絶縁膜によってベースプレート2を形成
する単結晶シリコンを発熱素子3等から電気的に絶縁し
ている。
When the base plate 2 is made of, for example, single crystal silicon, a well-known Czochralski method (pulling method) or the like is used to form an ingot (lump) of single crystal silicon, and the ingot is formed to a predetermined thickness. It is manufactured by slicing into pieces and processing the outline. In this case, an insulating film (not shown) made of an electrically insulating material such as silicon oxide (SiO 2 ) is provided on the entire surface of the base plate 2 in a thickness of, for example, 1 μm to 3 μm. The single crystal silicon forming 2 is electrically insulated from the heating element 3 and the like.

【0023】また前記ベースプレート2の上面に設けら
れている多数の発熱素子3は、例えば600dpi(do
t per inch)の密度で主走査方向に直線状に配列されて
おり、その各々がTaNやTaSiO,TaSiNO,
TiSiO,TiSiCO,NbSiO等の電気抵抗材
料から成る抵抗薄膜(厚み0.01μm〜0.2μm)
により形成されている。
A large number of heating elements 3 provided on the upper surface of the base plate 2 are, for example, 600 dpi (do
are arranged linearly in the main scanning direction at a density of t per inch), each of which is TaN, TaSiO, TaSiNO,
Resistive thin film (thickness 0.01 μm to 0.2 μm) made of electric resistance material such as TiSiO, TiSiCO, NbSiO
It is formed by.

【0024】前記発熱素子3は、それ自体が電気抵抗材
料から成っているため、給電配線4等を介して電源電力
が供給されると、ジュール発熱を起こし、インク9中で
気泡Aを発生させるのに必要な所定の熱エネルギーを発
生する。
Since the heating element 3 itself is made of an electric resistance material, when power source power is supplied through the power supply wiring 4 and the like, Joule heat is generated and bubbles A are generated in the ink 9. Generates the required thermal energy required for

【0025】そして、これらの発熱素子3は後述するパ
ルストリミング法によって抵抗値補正がなされており、
その電気抵抗値は対応する後述のインク吐出孔8が、該
インク吐出孔8の直下に位置する保護膜6の表面に対し
て近いものほど大きな値に設定されている。
The heating elements 3 have their resistance values corrected by the pulse trimming method described later.
The electrical resistance value is set to a larger value as the corresponding ink ejection hole 8 described later is closer to the surface of the protective film 6 located immediately below the ink ejection hole 8.

【0026】更に前記発熱素子3に接続されている給電
配線4は、先に述べた発熱素子3に電源電力を印加する
ためのものであり、その一端は後述するインク9の充填
領域外まで導出され、該導出部で図示しないドライバー
IC等の端子に接続されている。
Further, the power supply wiring 4 connected to the heat generating element 3 is for applying power source power to the heat generating element 3 described above, and one end of the power supply wiring 4 is led out to the outside of the ink 9 filling area described later. The lead-out portion is connected to a terminal such as a driver IC (not shown).

【0027】また前記給電配線4は、各々の途中で、且
つインク9の充填領域外に、給電配線4の線幅よりも大
きな円形状もしくは四角形状のトリミング用パッド5を
有しており、これらのパッド5を発熱素子3の配列方向
と平行な方向(主走査方向)に一列状に配列させてい
る。
The power supply wiring 4 has a trimming pad 5 having a circular shape or a quadrangular shape larger than the line width of the power supply wiring 4 in the middle of each of the power supply wirings 4 and outside the filling area of the ink 9. The pads 5 are arranged in a line in the direction parallel to the arrangement direction of the heating elements 3 (main scanning direction).

【0028】前記パッド5は、従来周知のパルストリミ
ング法にて発熱素子3の電気抵抗値を調整する際、トリ
ミングパルスを印加するプロービング装置の探針(プロ
ーブ)12を接触させるためのもので、サーマルインク
ジェットヘッドを組み立てた後であってもトリミング作
業を簡単に行うことができるように、天板7のエッジよ
りも外側に位置させてある。
The pad 5 is for contacting a probe (probe) 12 of a probing device for applying a trimming pulse when the electric resistance value of the heating element 3 is adjusted by a conventionally well-known pulse trimming method. It is positioned outside the edge of the top plate 7 so that the trimming work can be easily performed even after the thermal inkjet head is assembled.

【0029】尚、前記発熱素子3及び給電配線4は、従
来周知の薄膜形成技術、例えば、スパッタリング、フォ
トリソグラフィー、エッチング技術等によって行なわれ
る。具体的には、まずTaSiO等の抵抗材料とアルミ
ニウム等の金属材料を従来周知のスパッタリングにより
ベースプレート2の上面に順次被着させることによって
抵抗薄膜及び金属薄膜から成る積層体を形成し、これを
従来周知のフォトリソグラフィー及びエッチング(フォ
トエッチング)技術にて微細加工することにより発熱素
子3及び給電配線4が所定形状にパターニングされる。
サーマルインクジェットヘッドの組み立て工程が完了し
た後で、各発熱素子3の電気抵抗値を後述の調整方法に
より調整する。
The heating element 3 and the power supply wiring 4 are formed by a conventionally known thin film forming technique such as sputtering, photolithography, etching technique, or the like. Specifically, first, a resistive material such as TaSiO and a metallic material such as aluminum are sequentially deposited on the upper surface of the base plate 2 by the conventionally well-known sputtering to form a laminated body composed of a resistive thin film and a metallic thin film. The heating element 3 and the power supply wiring 4 are patterned into a predetermined shape by finely processing by known photolithography and etching (photoetching) techniques.
After the assembly process of the thermal inkjet head is completed, the electric resistance value of each heating element 3 is adjusted by the adjustment method described later.

【0030】また前記給電配線4のパッド5は、給電配
線4の所定箇所に従来周知の無電解めっき法等によって
ニッケルめっきや金めっき等を施すことにより、例えば
2μm〜5μmの厚みに被着・形成される。
The pad 5 of the power supply wiring 4 is applied to a predetermined portion of the power supply wiring 4 by nickel plating, gold plating or the like by a well-known electroless plating method or the like to have a thickness of, for example, 2 μm to 5 μm. It is formed.

【0031】そして前記発熱素子3や給電配線4等を被
覆する保護膜6は、インク9中に含まれているアルカリ
イオンや水分等が発熱素子3や給電配線4に接触してこ
れらを腐食したり、或いは、インク9中に含まれている
染料の固まり等が発熱素子3の表面に付着するのを有効
に防止するためのものであり、例えばSiO2(酸化珪
素)やSiON,Si34(窒化珪素)等の無機質材料
によって例えば0.2μm〜2.0μmの厚みに形成さ
れる。
The protective film 6 covering the heating element 3 and the power supply wiring 4 is corroded by the alkali ions and water contained in the ink 9 coming into contact with the heating element 3 and the power supply wiring 4. Alternatively, it is for effectively preventing the solidification of the dye contained in the ink 9 from adhering to the surface of the heating element 3, and for example, SiO 2 (silicon oxide), SiON, Si 3 N An inorganic material such as 4 (silicon nitride) is formed to a thickness of 0.2 μm to 2.0 μm, for example.

【0032】この保護膜6は、前記パッド5が露出する
ように、その端部をパッド5よりも発熱素子3側に位置
させてあり、従来周知のスパッタリングや真空蒸着法,
プラズマCVD(Chemical Vapor Deposition)等を採
用し、発熱素子3や給電配線4等の表面に前述の無機質
材料を0.2μm〜20μmの厚みに被着させることに
よって形成される。尚、かかる保護膜6を形成する際、
あるいは、上述した発熱素子3を形成する際に、成膜条
件を一定に保つことは困難であるため、保護膜6や抵抗
薄膜の厚みは発熱素子3の形成箇所毎にばらついてい
る。
The protective film 6 has its end located closer to the heating element 3 than the pad 5 so that the pad 5 is exposed.
It is formed by using plasma CVD (Chemical Vapor Deposition) or the like and depositing the above-mentioned inorganic material to a thickness of 0.2 μm to 20 μm on the surfaces of the heating element 3, the power supply wiring 4, and the like. When forming the protective film 6,
Alternatively, since it is difficult to keep the film forming conditions constant when forming the heating element 3 described above, the thicknesses of the protective film 6 and the resistance thin film vary depending on the location where the heating element 3 is formed.

【0033】また一方、上述したヘッド基板1上には、
間に所定の間隙を形成するようにして天板7が配設され
る。
On the other hand, on the above-mentioned head substrate 1,
The top plate 7 is arranged so as to form a predetermined gap therebetween.

【0034】前記天板7は、ヘッド基板1との間隙に充
填されるインク9から成るインク流路を塞ぐためのもの
であり、かかる天板7の外形は副走査方向の寸法がヘッ
ド基板1よりも小型となるように、具体的には、天板7
の一端がパッド5の位置よりも発熱素子3側に位置する
ように配置されている。
The top plate 7 is for closing an ink flow path made of the ink 9 filled in the gap with the head substrate 1, and the outer shape of the top plate 7 has a dimension in the sub-scanning direction. Specifically, the top plate 7 should be smaller than the above.
Is arranged so that one end of the is located closer to the heating element 3 than the position of the pad 5.

【0035】かかる天板7は、発熱素子3と1対1に対
応する多数のインク吐出孔8を有しており、インク吐出
孔8が対応する発熱素子3の真上に位置するように位置
決めされている。
The top plate 7 has a large number of ink ejection holes 8 that correspond to the heating elements 3 in a one-to-one correspondence, and is positioned so that the ink ejection holes 8 are located directly above the corresponding heating elements 3. Has been done.

【0036】前記インク吐出孔8は、インクジェットヘ
ッドの記録動作時、インク中に発生した気泡Aからの圧
力によってインクをインク滴iとして記録紙に向けて吐
出させるためのものであり、上述した如く、保護膜6や
抵抗薄膜の厚みが発熱素子3の形成箇所毎にばらついて
いるため、かかるインク吐出孔8と、その直下に位置す
る保護膜6の表面との間の距離が個々に異なっている。
The ink ejection hole 8 is for ejecting the ink as an ink droplet i toward the recording paper by the pressure from the bubble A generated in the ink during the recording operation of the ink jet head, and as described above. Since the thicknesses of the protective film 6 and the resistance thin film are varied depending on the location where the heating element 3 is formed, the distance between the ink ejection hole 8 and the surface of the protective film 6 located directly below the ink ejection hole 8 is different. There is.

【0037】一方、上述した如く、発熱素子3の電気抵
抗値は、対応するインク吐出孔8が、該インク吐出孔8
の直下に位置する保護膜6の表面に対して近いものほど
大きな値に設定されているため、インク吐出孔8が保護
膜表面に対して近いものほど発熱素子3の発する熱エネ
ルギーが小さくなり、吐出されるインク滴iの吐出速度
が遅くなる。従って、記録動作時、インク吐出孔8より
吐出されるインク滴iが記録紙に対して略同じタイミン
グで着弾することとなり、歪みの少ない鮮明な画像を記
録することが可能となる。
On the other hand, as described above, regarding the electric resistance value of the heating element 3, the corresponding ink ejection hole 8 is
Since the value closer to the surface of the protective film 6 located directly below the surface of the protective film 6 is set to a larger value, the closer the ink ejection holes 8 are to the surface of the protective film, the smaller the thermal energy generated by the heating element 3, The ejection speed of the ejected ink droplet i becomes slow. Therefore, during the recording operation, the ink droplets i ejected from the ink ejection holes 8 land on the recording paper at substantially the same timing, and a clear image with less distortion can be recorded.

【0038】しかもこの場合、前記発熱素子3の電気抵
抗値を調整することで全てのインク滴iを記録紙に対し
て略同じタイミングで着弾させるようにしたものである
ため、補正データを用いて印加電力を調整する場合に比
し、補正データ格納用のメモリや複雑な補正回路,電源
回路等が不要で、サーマルインクジェットヘッドやそれ
が組み込まれるプリンタ本体の構成を簡素に維持するこ
とができる上に、記録動作中の補正処理等も一切不要
で、記録速度の高速化にも供することができる高性能の
サーマルインクジェットヘッドを得ることが可能とな
る。
Further, in this case, since all the ink droplets i are made to land on the recording paper at substantially the same timing by adjusting the electric resistance value of the heating element 3, the correction data is used. Compared to the case of adjusting the applied power, a memory for storing correction data, a complicated correction circuit, a power supply circuit, etc. are not required, and the configuration of the thermal inkjet head and the printer body in which it is incorporated can be simply maintained. In addition, it is possible to obtain a high-performance thermal inkjet head that can be used for speeding up the recording speed without any correction process during the recording operation.

【0039】このような天板7は、モリブデン等から成
る金属製の板体、アルミナセラミックス等から成るセラ
ミック製の板体、エポキシ樹脂やポリイミド樹脂等の樹
脂製の板体など種々の材料により形成された板体からな
り、例えば、モリブデンから成る場合、モリブデンのイ
ンゴット(塊)を従来周知の金属加工法により板状に成
形するとともに、該板体の所定箇所に従来周知のレーザ
加工やフォトエッチング技術等を採用することによって
孔明けを行い、直径10μm〜100μm程度のインク
吐出孔8を多数、穿設することによって製作され、得ら
れた天板7をスペーサ等を介してヘッド基板1上に載置
させることにより天板7がヘッド基板1上の所定位置に
固定される。
The top plate 7 is made of various materials such as a metal plate made of molybdenum or the like, a ceramic plate made of alumina ceramics, or a resin plate such as epoxy resin or polyimide resin. In the case of molybdenum, for example, a molybdenum ingot (lump) is formed into a plate shape by a conventionally known metal working method, and a well-known laser processing or photo etching is performed on a predetermined portion of the plate body. The top plate 7 is manufactured by adopting a technique or the like to form a large number of ink ejection holes 8 having a diameter of about 10 μm to 100 μm. By mounting it, the top plate 7 is fixed at a predetermined position on the head substrate 1.

【0040】そして前記ヘッド基板1と天板7との間隙
に充填されるインク9としては、例えば水性染料インク
等が好適に使用され、その粘度は、例えば0.3mPa
・s〜3.0mPa・s(25℃)に調整される。
As the ink 9 filled in the gap between the head substrate 1 and the top plate 7, for example, an aqueous dye ink is preferably used, and the viscosity thereof is, for example, 0.3 mPas.
-Adjusted to s-3.0 mPa-s (25 ° C).

【0041】このようなインク9は、図示しないインク
タンクからヘッド基板1−天板7間の間隙に供給される
ようになっており、前述した発熱素子3からの熱エネル
ギーによってインク9中に気泡Aが発生すると、該気泡
発生時の圧力によってインク9の一部がインク吐出孔8
よりインク滴iとなって外部に吐出され、これらのイン
ク滴iを天板7の外表面に沿って搬送される記録紙の表
面に付着させることにより所定の画像が形成される。
The ink 9 as described above is supplied from an ink tank (not shown) to the gap between the head substrate 1 and the top plate 7, and bubbles are generated in the ink 9 by the thermal energy from the heating element 3 described above. When A occurs, a part of the ink 9 is partially ejected by the ink ejection holes 8 due to the pressure when the bubbles are generated.
As a result, ink droplets i are ejected to the outside, and a predetermined image is formed by attaching these ink droplets i to the surface of the recording paper conveyed along the outer surface of the top plate 7.

【0042】次に上述したサーマルインクジェットヘッ
ドの抵抗値調整方法について図3のフローチャートを用
いて説明する。
Next, a method of adjusting the resistance value of the thermal ink jet head described above will be described with reference to the flowchart of FIG.

【0043】(1)まず、従来周知の薄膜形成技術にて
パターン形成された発熱素子3等を有するヘッド基板1
と、インク吐出孔8を有する天板7とを、間に所定の間
隙を形成するようにして対向配置させた上、この間隙に
インク9を充填してサーマルインクジェットヘッドを組
み立てる。
(1) First, the head substrate 1 having the heating elements 3 and the like which are patterned by the conventionally well-known thin film forming technique.
And the top plate 7 having the ink ejection holes 8 are arranged so as to face each other so as to form a predetermined gap therebetween, and the gap 9 is filled with the ink 9 to assemble the thermal inkjet head.

【0044】(2)次に、インク吐出孔8と、該インク
吐出孔8の直下に位置する保護膜6の表面との間の距離
を測定する。
(2) Next, the distance between the ink ejection hole 8 and the surface of the protective film 6 located immediately below the ink ejection hole 8 is measured.

【0045】前記インク吐出孔8と保護膜表面との間の
距離は、例えば、レーザを用いることにより測定され
る。具体的には、インク吐出孔8の開口部より、その直
下の保護膜6に向けてレーザを照射するとともに、該照
射されたレーザが保護膜表面で反射したものをフォトセ
ンサーを用いて検出し、しかる後、レーザの照射から検
出までに要した時間と、レーザの速度とから前記インク
吐出孔8と保護膜表面との間の距離を算出することによ
って求められ、その精度は例えば±0.1μmに設定さ
れる。
The distance between the ink ejection hole 8 and the surface of the protective film is measured by using, for example, a laser. Specifically, a laser is irradiated from the opening of the ink ejection hole 8 toward the protective film 6 immediately below the opening, and the reflected laser on the surface of the protective film is detected using a photo sensor. After that, it is determined by calculating the distance between the ink ejection hole 8 and the surface of the protective film from the time required from laser irradiation to detection and the laser speed, and the accuracy thereof is ± 0. It is set to 1 μm.

【0046】(3)次に、(2)の工程で測定されたイ
ンク吐出孔8と保護膜表面との間の距離に対応した目標
抵抗値を図4に示す換算テーブルより求める。
(3) Next, the target resistance value corresponding to the distance between the ink ejection hole 8 and the surface of the protective film measured in the step (2) is determined from the conversion table shown in FIG.

【0047】この換算テーブルは、インク吐出孔8と保
護膜表面との間の距離を少しずつ異ならせて、実際にイ
ンク滴iを吐出させることによって得たデータに基づく
ものであり、同図によれば、例えばインク吐出孔8と保
護膜表面との間の距離が16μmのとき、目標抵抗値は
275Ωに、インク吐出孔8と保護膜表面との間の距離
が20μmのとき、目標抵抗値は265Ωにそれぞれ設
定される。
This conversion table is based on the data obtained by actually ejecting the ink droplet i by slightly changing the distance between the ink ejection hole 8 and the surface of the protective film. Thus, for example, when the distance between the ink ejection holes 8 and the surface of the protective film is 16 μm, the target resistance value is 275Ω, and when the distance between the ink ejection holes 8 and the surface of the protective film is 20 μm, the target resistance value is Are set to 265Ω respectively.

【0048】(4)次に、発熱素子3の電気抵抗値を、
プロービング装置の探針(プローブ)12等を用いて個
々に測定するとともに、該測定値と(2)の工程で得た
目標抵抗値とのサーマルヘッドに相当する抵抗値補正幅
を求め、しかる後、“抵抗値補正幅”と“トリミングパ
ルスのエネルギー”との関係を示す線図(図5)から、
個々の発熱素子3に印加すべきトリミングパルスのエネ
ルギーを求め、これに最も近いトリミングパルスを事前
に準備された複数種のトリミングパルスの中から一つ選
択する。
(4) Next, the electric resistance value of the heating element 3 is
The resistance value correction width corresponding to the thermal head between the measured value and the target resistance value obtained in the step (2) is obtained by performing individual measurement using the probe (probe) 12 of the probing device and the like. From the diagram (Fig. 5) showing the relationship between the "resistance value correction width" and the "trimming pulse energy",
The energy of the trimming pulse to be applied to each heating element 3 is obtained, and the trimming pulse closest to this is selected from a plurality of types of trimming pulses prepared in advance.

【0049】尚、測定によって得られた電気抵抗値が目
標抵抗値よりも大きい場合は抵抗値を下降させる方向に
補正することとなるため、図5(a)の線図が用いら
れ、また測定によって得られた電気抵抗値が目標抵抗値
よりも小さい場合は抵抗値を上昇させる方向に補正する
こととなるため、図5(b)の線図が用いられる。
When the electric resistance value obtained by the measurement is larger than the target resistance value, the resistance value is corrected in the direction of decreasing it. Therefore, the diagram of FIG. 5 (a) is used and the measurement is performed. When the electric resistance value obtained by is smaller than the target resistance value, the resistance value is corrected in the direction of increasing, and therefore the diagram of FIG. 5B is used.

【0050】(4)そして最後に、従来周知のパルスト
リミング法、具体的には、(3)の工程で選択したトリ
ミングパルスを対応する発熱素子3に印加して発熱素子
3の電気抵抗値を下降もしくは上昇させることにより発
熱素子3の電気抵抗値を調整する。
(4) Finally, a conventionally known pulse trimming method, specifically, the trimming pulse selected in the step (3) is applied to the corresponding heating element 3 to change the electric resistance value of the heating element 3. The electric resistance value of the heating element 3 is adjusted by lowering or raising it.

【0051】発熱素子3に対するトリミングパルスの印
加は、先に述べた給電配線4のパッド5を介して行なわ
れ、かかるパッド5の表面に、図6に示す如くプロービ
ング装置の探針12を接触させ、この状態で、(3)の
工程で選択した所定のトリミングパルスをプロービング
装置より印加することにより発熱素子3のトリミングが
行なわれ、これによって発熱素子3の電気抵抗値が調整
される。
The application of the trimming pulse to the heating element 3 is performed via the pad 5 of the power supply wiring 4 described above, and the probe 12 of the probing device is brought into contact with the surface of the pad 5 as shown in FIG. In this state, the heating element 3 is trimmed by applying the predetermined trimming pulse selected in the step (3) from the probing device, whereby the electric resistance value of the heating element 3 is adjusted.

【0052】このとき、トリミングパルスの印加に際し
てプロービング装置の探針12を接触させる給電配線4
のパッド5はインク9の充填領域外に設けてあるため、
サーマルインクジェットヘッドを組み立てた後であって
も、プロービング装置の探針12をパッド5に対し確実
に接触させてトリミングを簡単に行うことができ、トリ
ミングの作業性を良好となすことができる利点もある。
At this time, the power supply wiring 4 is brought into contact with the probe 12 of the probing device when the trimming pulse is applied.
Pad 5 is provided outside the area filled with ink 9,
Even after assembling the thermal ink jet head, the probe 12 of the probing device can be surely brought into contact with the pad 5 for easy trimming, and the trimming workability can be improved. is there.

【0053】かかるパルストリミング法では、例えば、
発熱素子3に対しパルス幅(通電時間)が比較的短く、
振幅(電圧値)が比較的大きなトリミングパルスを印加
することによって発熱素子3を形成する抵抗材料を結晶
化せしめ、この場合、発熱素子3がアニールされて抵抗
値の下降現象が起こる。
In this pulse trimming method, for example,
The pulse width (energization time) is relatively short for the heating element 3,
By applying a trimming pulse having a relatively large amplitude (voltage value), the resistance material forming the heating element 3 is crystallized. In this case, the heating element 3 is annealed and a decrease phenomenon of the resistance value occurs.

【0054】また一方、発熱素子3の抵抗値を上昇させ
る場合は、例えば、酸素を2wt%〜10wt%含有す
る保護膜6で発熱素子3を被覆したヘッド基板1が用い
られ、発熱素子3に対しパルス幅が比較的長く、振幅が
比較的小さなトリミングパルスを印加することによって
発熱素子3を形成する抵抗材料を保護膜6中の酸素と結
合させ、表面に薄い酸化膜を形成することによって抵抗
値を上昇させる。
On the other hand, when increasing the resistance value of the heating element 3, for example, the head substrate 1 in which the heating element 3 is covered with the protective film 6 containing 2 wt% to 10 wt% of oxygen is used. On the other hand, by applying a trimming pulse having a relatively long pulse width and a relatively small amplitude, the resistive material forming the heating element 3 is combined with oxygen in the protective film 6, and a thin oxide film is formed on the surface of the resistive material. Increase the value.

【0055】このとき、発熱素子3をTaSiO系抵抗
材料により形成し、且つTa含有率を50原子%〜60
原子%に設定しておけば、発熱素子3を形成する抵抗材
料の電気抵抗値をパルストリミング法にて調整する際、
所定のパルスを印加したときの抵抗値変動量が適度な大
きさになり、パルストリミング法によってより細かな抵
抗値調整がしやすくなるという利点がある。
At this time, the heating element 3 is made of a TaSiO type resistance material, and the Ta content is 50 atomic% to 60%.
If the atomic% is set, when adjusting the electric resistance value of the resistance material forming the heating element 3 by the pulse trimming method,
There is an advantage that the amount of resistance variation when a predetermined pulse is applied becomes an appropriate amount, and it becomes easier to finely adjust the resistance value by the pulse trimming method.

【0056】ここで、発熱素子3内のTa含有率が60
原子%よりも大きいと、トリミングパルスを印加したと
きの発熱素子3の抵抗値変動が大きくなって細かな抵抗
値調整が困難になる傾向があり、一方、発熱素子3内の
Ta含有率が50原子%よりも小さいと、トリミングパ
ルスを印加したときの発熱素子3の抵抗値変動が小さい
ため、発熱素子3の電気抵抗値を大きく変化させる場合
に、抵抗値調整に長時間を要してしまう。従って、発熱
素子3内のTa含有率を50原子%〜60原子%に設定
しておくことが好ましい。
Here, the Ta content in the heating element 3 is 60.
When it is larger than atomic%, the resistance value variation of the heating element 3 when the trimming pulse is applied tends to be large and it becomes difficult to finely adjust the resistance value, while the Ta content rate in the heating element 3 is 50%. If it is less than atomic%, the resistance value variation of the heating element 3 when the trimming pulse is applied is small, so that when the electric resistance value of the heating element 3 is largely changed, it takes a long time to adjust the resistance value. . Therefore, it is preferable to set the Ta content rate in the heating element 3 to 50 atom% to 60 atom%.

【0057】そして、上述のトリミング作業を行った
後、トリミングを行った発熱素子3の抵抗値を測定し、
その測定値が目標抵抗値に対して十分に近づいていない
場合は、抵抗値が許容範囲に入るまで上述のトリミング
作業を繰り返し行う。
After performing the above-mentioned trimming work, the resistance value of the trimmed heating element 3 is measured,
If the measured value is not sufficiently close to the target resistance value, the above trimming work is repeated until the resistance value falls within the allowable range.

【0058】尚、このようなトリミング作業では、抵抗
値調整を、抵抗値の下降もしくは上昇のいずれかのみで
行っても良いし、抵抗値の下降、上昇の双方で行うよう
にしても良く、例えば、抵抗値の下降のみで発熱素子3
の抵抗値調整を行う場合は、当初の抵抗値が全て目標抵
抗値に対し十分に高く設定されるように抵抗薄膜の材
料、膜厚等を選択する。
In such a trimming operation, the resistance value may be adjusted only by lowering or raising the resistance value, or by both lowering and raising the resistance value. For example, only when the resistance value decreases, the heating element 3
When the resistance value adjustment is performed, the material and film thickness of the resistive thin film are selected so that the initial resistance value is set sufficiently higher than the target resistance value.

【0059】本発明は上述した実施形態に限定されるも
のではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種
々の変更、改良等が可能である。
The present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications and improvements can be made without departing from the gist of the present invention.

【0060】例えば上述の実施形態において、ヘッド基
板1と天板7の間に隣接する発熱素子3を隔てるための
隔壁部材を介在させたり、或いは、このような隔壁部材
を天板7と一体的に形成するようにしても構わない。
For example, in the above embodiment, a partition member for separating the adjacent heating element 3 is interposed between the head substrate 1 and the top plate 7, or such a partition member is integrated with the top plate 7. You may make it form in.

【0061】また上述の実施形態においては、トリミン
グ用のパッド5を主走査方向に一列状に配置させるよう
にしたが、これに代えて、トリミング用のパッド5を主
走査方向に千鳥状に配列させるようにしても良く、この
場合、隣接するパッド間のスペースに余裕ができ、隣合
う給電配線4、パッド5間の短絡を有効に防止すること
ができる利点もある。
In the above embodiment, the trimming pads 5 are arranged in a line in the main scanning direction, but instead, the trimming pads 5 are arranged in a staggered pattern in the main scanning direction. Alternatively, in this case, there is an advantage that a space can be provided between the adjacent pads and a short circuit between the adjacent power supply wirings 4 and pads 5 can be effectively prevented.

【0062】[0062]

【発明の効果】本発明によれば、発熱素子の電気抵抗値
を個々に補正して、発熱素子の発する熱エネルギーをイ
ンク吐出孔と、その直下に位置する保護膜の表面との間
の距離に応じて調整するようにしたことから、インク吐
出孔より吐出される全てのインク滴を記録紙に対して略
同じタイミングで着弾させることができ、歪みの少ない
鮮明な画像を記録することが可能となる。
According to the present invention, the electrical resistance value of each heating element is individually corrected so that the thermal energy generated by each heating element is separated from the ink ejection hole by the distance between the surface of the protective film located immediately below the ink ejection hole. Since all the ink droplets ejected from the ink ejection holes can be landed on the recording paper at almost the same timing, it is possible to record a clear image with little distortion. Becomes

【0063】また本発明によれば、発熱素子の電気抵抗
値を調整することで全てのインク滴を記録紙に対して略
同じタイミングで着弾させるようにしたことから、補正
データを用いて印加電力を調整する場合に比し、補正デ
ータ格納用のメモリや複雑な補正回路,電源回路等が不
要で、サーマルインクジェットヘッドやそれが組み込ま
れるプリンタ本体の構成を簡素に維持することができる
上に、記録動作中の補正処理等も一切不要で、記録速度
の高速化にも供することができる高性能のサーマルイン
クジェットヘッドを得ることが可能となる。
Further, according to the present invention, the electric resistance value of the heating element is adjusted so that all the ink droplets land on the recording paper at substantially the same timing. In comparison with the case of adjusting, the memory for storing the correction data, the complicated correction circuit, the power supply circuit, etc. are not required, and the configuration of the thermal inkjet head and the printer body in which the thermal inkjet head is incorporated can be simply maintained. It is possible to obtain a high-performance thermal ink jet head that can be used for speeding up the recording speed without any correction process during the recording operation.

【0064】更に本発明によれば、前記給電配線の途中
で、かつインクの充填領域外に設けられたトリミング用
のパッドを介して発熱素子にトリミングパルスを印加す
ることにより、サーマルインクジェットヘッドを組み立
てた後であっても、トリミングパルスの印加に使用され
るプロービング装置の探針(プローブ)を前記パッドに
対し確実かつ容易に接触させてトリミングを行うことが
できるようになり、トリミングの作業性が良好となる利
点もある。
Further, according to the present invention, the thermal ink jet head is assembled by applying the trimming pulse to the heating element via the trimming pad provided on the way of the power supply wiring and outside the ink filling area. Even after the trimming, the probe (probe) of the probing device used for applying the trimming pulse can be surely and easily brought into contact with the pad for trimming, and the workability of trimming is improved. There is also the advantage of being good.

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

【図1】本発明の一実施形態に係るサーマルインクジェ
ットヘッドの分解斜視図である。
FIG. 1 is an exploded perspective view of a thermal inkjet head according to an embodiment of the present invention.

【図2】図1に示されたサーマルインクジェットヘッド
の断面図である。
2 is a cross-sectional view of the thermal inkjet head shown in FIG.

【図3】本発明の一実施形態に係る調整方法を説明する
ためのフローチャートである。
FIG. 3 is a flowchart illustrating an adjusting method according to an exemplary embodiment of the present invention.

【図4】「インク吐出孔8−保護膜6の表面間の距離」
と「目標抵抗値」との関係を示す線図である。
[Fig. 4] "Distance between ink ejection hole 8-surface of protective film 6"
It is a diagram which shows the relationship between and "target resistance value."

【図5】(a)は抵抗値を下降させる際の「抵抗値補正
幅」と「トリミングパルスのエネルギー」との関係を示
す線図、(b)は抵抗値を上昇させる際の「抵抗値補正
幅」と「トリミングパルスのエネルギー」との関係を示
す線図である。
FIG. 5A is a diagram showing a relationship between a “resistance value correction width” and a “trimming pulse energy” when the resistance value is decreased, and FIG. 5B is a “resistance value” when the resistance value is increased. It is a diagram which shows the relationship between "correction width" and "energy of a trimming pulse."

【図6】トリミング作業を説明するための断面図であ
る。
FIG. 6 is a sectional view for explaining a trimming operation.

【図7】従来のサーマルインクジェットヘッドの断面図
である。
FIG. 7 is a cross-sectional view of a conventional thermal inkjet head.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1・・・ヘッド基板 2・・・ベースプレート 3・・・発熱素子 4・・・給電配線 5・・・パッド 6・・・保護膜 7・・・天板 8・・・インク吐出孔 9・・・インク 12・・・プロービング装置の探針 A・・・気泡 i・・・インク滴 1 ... Head substrate 2 ... Base plate 3 ... Heating element 4 power supply wiring 5 ... Pad 6 ... Protective film 7 ... top plate 8 ... Ink ejection hole 9 ... Ink 12 ... Probing device probe A ... bubbles i ... Ink drop

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】ベースプレートの上面に、抵抗薄膜からな
る多数の発熱素子と、該発熱素子に電気的に接続される
給電配線とを被着させ、これら発熱素子及び給電配線を
保護膜で被覆してなるヘッド基板上に、前記発熱素子に
対応する多数のインク吐出孔を有する天板を間に所定の
間隙を形成するように配設するとともに、該間隙にイン
クを充填してなるサーマルインクジェットヘッドにおい
て、 前記発熱素子の電気抵抗値は、対応するインク吐出孔
が、該インク吐出孔の直下に位置する保護膜の表面に対
して近いものほど大きな値に設定されていることを特徴
とするサーマルインクジェットヘッド。
1. A large number of heating elements made of a resistive thin film and power supply wirings electrically connected to the heating elements are attached to the upper surface of a base plate, and the heating elements and power supply wirings are covered with a protective film. A thermal ink jet head in which a top plate having a large number of ink ejection holes corresponding to the heating elements is arranged on a head substrate made of the above so as to form a predetermined gap between them, and the gap is filled with ink. In the above, the thermal resistance of the heating element is set to a larger value as the corresponding ink ejection hole is closer to the surface of the protective film located immediately below the ink ejection hole. Inkjet head.
【請求項2】前記発熱素子の電気抵抗値は、パルストリ
ミング法により調整されていることを特徴とする請求項
1に記載のサーマルインクジェットヘッド。
2. The thermal ink jet head according to claim 1, wherein the electric resistance value of the heating element is adjusted by a pulse trimming method.
【請求項3】ベースプレートの上面に、抵抗薄膜からな
る多数の発熱素子と、該発熱素子に電気的に接続される
給電配線とを被着させ、これら発熱素子及び給電配線を
保護膜で被覆してなるヘッド基板上に、前記発熱素子に
対応する多数のインク吐出孔を有する天板を間に所定の
間隙を形成するように配設するとともに、該間隙にイン
クを充填して成るサーマルインクジェットヘッドにおい
て、 前記発熱素子の電気抵抗値が下記工程1乃至工程3を経
て調整されることを特徴とするサーマルインクジェット
ヘッドの抵抗値調整方法。 工程1:前記インク吐出孔と、その直下に位置する保護
膜表面との間の距離を個々に測定する工程。 工程2:工程1で測定されたインク吐出孔と保護膜表面
との間の距離に対応するトリミングパルスを選択する工
程。 工程3:工程2で選択したトリミングパルスを対応する
発熱素子に印加して発熱素子の電気抵抗値を調整する工
程。
3. A large number of heating elements made of a resistive thin film and power supply wirings electrically connected to the heating elements are attached to the upper surface of the base plate, and the heating elements and power supply wirings are covered with a protective film. A thermal ink jet head in which a top plate having a large number of ink ejection holes corresponding to the heating elements is arranged on a head substrate formed of the above so as to form a predetermined gap therebetween, and the gap is filled with ink. 3. The method for adjusting the resistance value of a thermal inkjet head, wherein the electric resistance value of the heating element is adjusted through the following steps 1 to 3. Step 1: A step of individually measuring the distance between the ink ejection hole and the surface of the protective film located immediately below the ink ejection hole. Step 2: A step of selecting a trimming pulse corresponding to the distance between the ink ejection hole and the surface of the protective film measured in Step 1. Step 3: A step of applying the trimming pulse selected in Step 2 to the corresponding heating element to adjust the electric resistance value of the heating element.
【請求項4】前記給電配線の途中で、かつインクの充填
領域外に設けられたトリミング用のパッドを介してトリ
ミングパルスが対応する発熱素子に印加されることを特
徴とする請求項3に記載のサーマルインクジェットヘッ
ドの抵抗値調整方法。
4. A trimming pulse is applied to a corresponding heating element via a trimming pad provided in the middle of the power supply wiring and outside the ink filling area. Method for adjusting resistance value of thermal ink jet head.
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