JP2839345B2 - インク記録装置 - Google Patents
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- B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
- B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
- B41J2/00—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
- B41J2/005—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
- B41J2/01—Ink jet
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Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明はプリンタ等に使用するインク記録装置に関す
るものである。
るものである。
従来の技術 オフィスやパーソナルユースとしてコンパクト性を重
視したプリンタに使用されているインク記録装置の１例
が、「日経メカニル」1989年５月29日号（90〜91ペー
ジ）に示されている。
視したプリンタに使用されているインク記録装置の１例
が、「日経メカニル」1989年５月29日号（90〜91ペー
ジ）に示されている。
第10図は、この従来のインク記録装置の構成図であ
り、１はスリット板、２はスリット板１にノズルの代わ
りとして設けられた幅50μｍ、長さ8mmの複数のスリッ
ト、３は同じくスリット板１に設けられ、基板４に形成
された複数の発熱素子５と同数である複数の補助孔であ
り、６がインクリザーバである。基板４の上には発熱素
子５に対応して複数の電極７、細長い突起状である複数
の流体抵抗素子８が形成されている。また、スリット板
１と基板４の間にはスペーサ９が配されており、このス
ペーサ９とスリット板１及び基板４によって挟まれた部
分が、第11図（ａ）〜（ｄ）に示すインク室11を形成す
る。基板４の下にはインクタンク10が設けられ、全体を
重ねてヘッドを構成している。発熱素子５は一般的なサ
ーマルヘッドと同様、基板４にガラス層、抵抗体、電
極、保護膜を重ねて形成されている。
り、１はスリット板、２はスリット板１にノズルの代わ
りとして設けられた幅50μｍ、長さ8mmの複数のスリッ
ト、３は同じくスリット板１に設けられ、基板４に形成
された複数の発熱素子５と同数である複数の補助孔であ
り、６がインクリザーバである。基板４の上には発熱素
子５に対応して複数の電極７、細長い突起状である複数
の流体抵抗素子８が形成されている。また、スリット板
１と基板４の間にはスペーサ９が配されており、このス
ペーサ９とスリット板１及び基板４によって挟まれた部
分が、第11図（ａ）〜（ｄ）に示すインク室11を形成す
る。基板４の下にはインクタンク10が設けられ、全体を
重ねてヘッドを構成している。発熱素子５は一般的なサ
ーマルヘッドと同様、基板４にガラス層、抵抗体、電
極、保護膜を重ねて形成されている。
以上のように構成された従来のインク記録装置におい
ては、第11図（ａ）〜（ｄ）に示すようにしてインク滴
を吐出する。
ては、第11図（ａ）〜（ｄ）に示すようにしてインク滴
を吐出する。
（ａ）まず、基板４上の発熱素子５にパルス電圧を加え
てインク室11内のインクを加熱すると、発熱素子５付近
のインクが蒸発して小さな気泡12が多数できる。
てインク室11内のインクを加熱すると、発熱素子５付近
のインクが蒸発して小さな気泡12が多数できる。
（ｂ）更に、小さな気泡12が集まって大きな気泡13がで
きる結果、表面張力に打ち勝ってスリット２にインクの
膨らみができる。
きる結果、表面張力に打ち勝ってスリット２にインクの
膨らみができる。
（ｃ）次に、加熱を終了した発熱素子５が冷却されて気
泡13の発生が止まると、インクの膨らみが途切れてイン
ク滴14ができる。
泡13の発生が止まると、インクの膨らみが途切れてイン
ク滴14ができる。
（ｄ）このインク滴14は気泡13が成長したときの勢いに
よりスリット２から吐出される。
よりスリット２から吐出される。
この従来例のように多数の発熱素子５がスリット２と
インク室11を共有する場合、隣り合った発熱素子５によ
って発生したインク滴14同士の干渉が問題になるが、上
記従来例では第10図に示したように発熱素子５、５の間
に流体抵抗素子８が設けられているので、気泡発生時の
水平方向への圧力波の伝播を防ぐことができ、インク滴
14の形成、吐出に悪影響がない。また、スリット板１に
設けた補助孔３が圧力波を吸収するので、圧力波の反射
も防ぐことができる。
インク室11を共有する場合、隣り合った発熱素子５によ
って発生したインク滴14同士の干渉が問題になるが、上
記従来例では第10図に示したように発熱素子５、５の間
に流体抵抗素子８が設けられているので、気泡発生時の
水平方向への圧力波の伝播を防ぐことができ、インク滴
14の形成、吐出に悪影響がない。また、スリット板１に
設けた補助孔３が圧力波を吸収するので、圧力波の反射
も防ぐことができる。
発明が解決しようとする課題 しかしながら前記のような構成では、記録動作中は問
題が無いにしても、長期間記録動作を行なわない時に
は、スリット２の所でインクが乾燥して固まってしまっ
たり外部からゴミが侵入したりして、記録不良やヘッド
損傷の原因にもなるという課題を有していた。
題が無いにしても、長期間記録動作を行なわない時に
は、スリット２の所でインクが乾燥して固まってしまっ
たり外部からゴミが侵入したりして、記録不良やヘッド
損傷の原因にもなるという課題を有していた。
本発明は、上記の問題点を解決すべくなされたもので
あり、インクの乾燥や外部からのゴミの侵入を防止する
ことで長期間放置しても記録不良やヘッド損傷がないイ
ンク記録装置を提供することを目的とする。
あり、インクの乾燥や外部からのゴミの侵入を防止する
ことで長期間放置しても記録不良やヘッド損傷がないイ
ンク記録装置を提供することを目的とする。
また、手指などによる接触から内部を保護することに
よって信頼性が高いインク記録装置を提供することを他
の目的とする。
よって信頼性が高いインク記録装置を提供することを他
の目的とする。
課題を解決するための手段 この目的を達成するために、本発明は、インク室と、
このインク室に設けられたインク吐出口と、このインク
吐出口の近傍においてインクの通過を遮断する遮断位置
と前記インクを通過させる通過位置との間を移動可能に
設けられたシャッタと、非記録動作時に前記シャッタを
前記遮断位置に保つシャッタ開閉手段を備え、前記シャ
ッタを薄膜で構成するとともに、前記シャッタ開閉手段
は、前記シャッタの開閉位置に対応した部位に各々設け
られた電極と、この電極に電圧を印加する電源と、その
制御回路を有し、前記電極の表面と前記シャッタの表面
との間に働く静電引力を利用して前記シャッタを駆動す
るものであることを特徴とする。
このインク室に設けられたインク吐出口と、このインク
吐出口の近傍においてインクの通過を遮断する遮断位置
と前記インクを通過させる通過位置との間を移動可能に
設けられたシャッタと、非記録動作時に前記シャッタを
前記遮断位置に保つシャッタ開閉手段を備え、前記シャ
ッタを薄膜で構成するとともに、前記シャッタ開閉手段
は、前記シャッタの開閉位置に対応した部位に各々設け
られた電極と、この電極に電圧を印加する電源と、その
制御回路を有し、前記電極の表面と前記シャッタの表面
との間に働く静電引力を利用して前記シャッタを駆動す
るものであることを特徴とする。
また、インク室と、このインク室に設けられたインク
吐出口と、このインク吐出口の前記インク室の外側近傍
においてインクの通過を遮断する遮断位置と前記インク
を通過させる通過位置との間を移動可能に設けられたシ
ャッタと、非記録動作時に前記シャッタを前記遮断位置
に保つシャッタ開閉手段と、前記シャッタの外部に前面
壁を備え、前記シャッタ及び前記前面壁を薄膜で構成す
るとともに、前記シャッタ開閉手段は、前記シャッタの
開閉位置に対応した部位に各々設けられた電極と、この
電極に電圧を印加する電源と、その制御回路を有し、前
記電極の表面と前記シャッタの表面との間に働く静電引
力を利用して前記シャッタを駆動するものであることを
特徴とする。
吐出口と、このインク吐出口の前記インク室の外側近傍
においてインクの通過を遮断する遮断位置と前記インク
を通過させる通過位置との間を移動可能に設けられたシ
ャッタと、非記録動作時に前記シャッタを前記遮断位置
に保つシャッタ開閉手段と、前記シャッタの外部に前面
壁を備え、前記シャッタ及び前記前面壁を薄膜で構成す
るとともに、前記シャッタ開閉手段は、前記シャッタの
開閉位置に対応した部位に各々設けられた電極と、この
電極に電圧を印加する電源と、その制御回路を有し、前
記電極の表面と前記シャッタの表面との間に働く静電引
力を利用して前記シャッタを駆動するものであることを
特徴とする。
作用 本発明は、上記構成により、非記録動作時にシャッタ
を遮断状態に保つ。この結果、インクの乾燥や外部から
のゴミの侵入を防止して、長時間放置しても、記録不良
やヘッド損傷を防ぐことができる。
を遮断状態に保つ。この結果、インクの乾燥や外部から
のゴミの侵入を防止して、長時間放置しても、記録不良
やヘッド損傷を防ぐことができる。
また、シャッタの外部に前面壁を備えた構成により、
上記作用に加えて、遮断位置においてインクの圧力がか
かってもシャッタが歪むことがない。また、手指などの
接触から内部を保護することができ、より一層信頼性の
高い記録が可能となる。
上記作用に加えて、遮断位置においてインクの圧力がか
かってもシャッタが歪むことがない。また、手指などの
接触から内部を保護することができ、より一層信頼性の
高い記録が可能となる。
実施例 第１図は本発明のインク記録装置の一実施例における
構成を示す平面図であり、第２図はそのＸ−Ｘ断面、第
３図はＹ−Ｙ断面を示す断面図である。
構成を示す平面図であり、第２図はそのＸ−Ｘ断面、第
３図はＹ−Ｙ断面を示す断面図である。
第１図〜第３図において、21は中央部にインク吐出口
21aを、そしてインク室20側にインク溜21bを設けた単結
晶シリコンの基板であり、22は酸化膜、23は窒化膜であ
る。このインク吐出口21aは、インク溜21bから酸化膜22
及び窒化膜23を貫通した形で設けられている。
21aを、そしてインク室20側にインク溜21bを設けた単結
晶シリコンの基板であり、22は酸化膜、23は窒化膜であ
る。このインク吐出口21aは、インク溜21bから酸化膜22
及び窒化膜23を貫通した形で設けられている。
24a〜24hは多結晶シリコンにより形成された電極であ
るが配線部は省略してある。また、それらの表面には窒
化膜が絶縁層として施されているが、特に図示はしてい
ない。
るが配線部は省略してある。また、それらの表面には窒
化膜が絶縁層として施されているが、特に図示はしてい
ない。
25は中央部にインク通過口25aを、そして両側にガイ
ド溝25b、25cを設け、多結晶シリコンにより形成された
シャッタであり、このシャッタ25の下面を除く表面には
窒化膜（図示せず）が潤滑層として施されている。
ド溝25b、25cを設け、多結晶シリコンにより形成された
シャッタであり、このシャッタ25の下面を除く表面には
窒化膜（図示せず）が潤滑層として施されている。
また27b及び27cはガイド軸であり、これらも多結晶シ
リコンで形成されている。
リコンで形成されている。
第１図では一点鎖線で示している28は前面壁であり、
ガイド軸27b、27cと一体化され、中央部に開口部28aが
設けられている。
ガイド軸27b、27cと一体化され、中央部に開口部28aが
設けられている。
また、インク室20及びインク溜21bには絶縁物質で構
成されたインク31が充填されており、公知の手段（特に
図示はしないが、例えば圧電素子で構成された加圧装置
や従来例で示した発熱素子）によって、記録信号に応じ
て圧力を受けるものである。
成されたインク31が充填されており、公知の手段（特に
図示はしないが、例えば圧電素子で構成された加圧装置
や従来例で示した発熱素子）によって、記録信号に応じ
て圧力を受けるものである。
これらの図に示した各構成部品は、後に詳しく説明す
るが、基板21上にリソグラフィやエッチングといった半
導体製造プロセスを用いて一括して作られる。従って極
めて小型軽量であり、加工精度も非常に高い。
るが、基板21上にリソグラフィやエッチングといった半
導体製造プロセスを用いて一括して作られる。従って極
めて小型軽量であり、加工精度も非常に高い。
第４図は、このインク記録装置を駆動する回路のブロ
ック図である。
ック図である。
同図で、制御回路41の入力端子42から装置本体（図示
せず）の記録信号を入力し、その状態を判断してスイッ
チ43〜45を制御する。電源46のオン／オフをスイッチ43
で行い、接続されている電極24a、24b、24e、24fと、電
極24c、24d、24g、24hは、それぞれスイッチ44とスイッ
チ45によって、逆位相になるように制御される。すなわ
ち、電極24a、24b、24e、24f側に電圧が印加されている
時は、電極24c、24d、24g、24h側は接地され、逆に電極
24c、24d、24g、24h側に電圧が印加されている時は、電
極24a、24b、24e、24f側は接地される。
せず）の記録信号を入力し、その状態を判断してスイッ
チ43〜45を制御する。電源46のオン／オフをスイッチ43
で行い、接続されている電極24a、24b、24e、24fと、電
極24c、24d、24g、24hは、それぞれスイッチ44とスイッ
チ45によって、逆位相になるように制御される。すなわ
ち、電極24a、24b、24e、24f側に電圧が印加されている
時は、電極24c、24d、24g、24h側は接地され、逆に電極
24c、24d、24g、24h側に電圧が印加されている時は、電
極24a、24b、24e、24f側は接地される。
以上のように構成されたこの実施例のインク記録装置
において、以下その動作を説明する。
において、以下その動作を説明する。
第１図〜第３図は、第４図で制御回路41が入力端子42
からの入力をもとに記録動作であることを判定してスイ
ッチ43をオンにし、スイッチ44、45を動作させて、電極
24a、24b、24e、24f側に数10Vの電圧が印加された状態
を示しており、シャッタ25の各端部25p、25q、25r、25s
が、各電極24a、24b、24e、24fの表面との間に働く静電
引力によって吸引され、図に示す位置において安定して
いる。
からの入力をもとに記録動作であることを判定してスイ
ッチ43をオンにし、スイッチ44、45を動作させて、電極
24a、24b、24e、24f側に数10Vの電圧が印加された状態
を示しており、シャッタ25の各端部25p、25q、25r、25s
が、各電極24a、24b、24e、24fの表面との間に働く静電
引力によって吸引され、図に示す位置において安定して
いる。
この時、シャッタ25のインク通過口25aと、基板21に
設けられたインク吐出口21aとが重なり合っている。こ
のため、インク溜21bに充填されたインク31は、インク
室20内の圧力によって、インク吐出口21a及びインク通
過口25aを通過し、さらに前面壁28の開口部28aを通過し
てインク滴32となって外部に吐出することができる。
設けられたインク吐出口21aとが重なり合っている。こ
のため、インク溜21bに充填されたインク31は、インク
室20内の圧力によって、インク吐出口21a及びインク通
過口25aを通過し、さらに前面壁28の開口部28aを通過し
てインク滴32となって外部に吐出することができる。
すなわち、この状態で前面壁28の外側に記録用紙をセ
ッティングしておけば、このインク滴32によって記録で
きる。また、前面壁28の存在により外部からの手指等に
よる接触から内部を保護することができ、シャッタ25等
の損傷を防ぐことができ、信頼性が高い。
ッティングしておけば、このインク滴32によって記録で
きる。また、前面壁28の存在により外部からの手指等に
よる接触から内部を保護することができ、シャッタ25等
の損傷を防ぐことができ、信頼性が高い。
さらにこの状態で、第４図の制御回路41がスイッチ43
をオフにして、電極24a、24b、24e、24f側への通電を停
止しても、シャッタ25は基本的に表面力によってそのま
まの位置で安定している。
をオフにして、電極24a、24b、24e、24f側への通電を停
止しても、シャッタ25は基本的に表面力によってそのま
まの位置で安定している。
次に、第５図及び第５図のＺ−Ｚ断面である第６図を
用いて、シャッタ25を移動した時の状態について説明す
る。ここでは前述の場合と異なり、第４図の制御路41が
入力端子42からの入力をもとに記録動作が終了したもの
と判断し、スイッチ44、45を切り替えて、電極24c、24
d、24g、24h側に電圧を印加している。
用いて、シャッタ25を移動した時の状態について説明す
る。ここでは前述の場合と異なり、第４図の制御路41が
入力端子42からの入力をもとに記録動作が終了したもの
と判断し、スイッチ44、45を切り替えて、電極24c、24
d、24g、24h側に電圧を印加している。
従って図のようにシャッタ25の各端部25p、25q、25
r、25sが、各電極24c、24d、24g、24hの表面との間に働
く静電引力によって吸引され、シャッタ25が移動した状
態で安定している。
r、25sが、各電極24c、24d、24g、24hの表面との間に働
く静電引力によって吸引され、シャッタ25が移動した状
態で安定している。
今度は、インク吐出口21aはシャッタ25によって遮ら
れている。このため、インクの乾燥や外部からのゴミの
侵入を防止することが可能である。
れている。このため、インクの乾燥や外部からのゴミの
侵入を防止することが可能である。
さらに、万が一何らかの外的要因によってインク溜21
bに充填されたインク31がインク室20内に圧力がかかっ
てインク吐出口21aから吐出しても、シャッタ25によっ
てその経路が遮断されシャッタ25より外部に吐出するこ
とができないため、不注意や事故によって外部をインク
31で汚すこともない。
bに充填されたインク31がインク室20内に圧力がかかっ
てインク吐出口21aから吐出しても、シャッタ25によっ
てその経路が遮断されシャッタ25より外部に吐出するこ
とができないため、不注意や事故によって外部をインク
31で汚すこともない。
そして、この場合にはシャッタ25がインク31の吐出圧
を受けることになるが、その時はシャッタ25が前面壁28
に押しつけられた形で支えられるため、シャッタ25がイ
ンク31の吐出圧によって歪むこともなく信頼性が高い。
を受けることになるが、その時はシャッタ25が前面壁28
に押しつけられた形で支えられるため、シャッタ25がイ
ンク31の吐出圧によって歪むこともなく信頼性が高い。
そしてこの状態でも同様に、第４図の制御回路41がス
イッチ43をオフにして、電極24c、24d、24g、24h側への
通電を停止してもシャッタ25は基本的に表面力によって
そのままの位置で安定しているため、長期間放置しても
記録不良やヘッド損傷の原因になるゴミの侵入等を防ぐ
ことができる。また、前面壁28の存在により、外部から
の手指等による接触によってシャッタ25が移動してしま
うのを防ぐことができる。
イッチ43をオフにして、電極24c、24d、24g、24h側への
通電を停止してもシャッタ25は基本的に表面力によって
そのままの位置で安定しているため、長期間放置しても
記録不良やヘッド損傷の原因になるゴミの侵入等を防ぐ
ことができる。また、前面壁28の存在により、外部から
の手指等による接触によってシャッタ25が移動してしま
うのを防ぐことができる。
以上のように本実施例によれば、シャッタ25や前面壁
28等を設けることにより、インクの乾燥や外部からのゴ
ミの侵入を防止して、長期間放置しても記録不良やヘッ
ド損傷がなく、また、手指等の接触から内部を保護する
ことによって、信頼性の高いインク記録装置を提供する
ことができる。
28等を設けることにより、インクの乾燥や外部からのゴ
ミの侵入を防止して、長期間放置しても記録不良やヘッ
ド損傷がなく、また、手指等の接触から内部を保護する
ことによって、信頼性の高いインク記録装置を提供する
ことができる。
次に、この実施例のインク記録装置の製造方法につい
て第７図（ａ）〜（ｎ）を用いて説明する。一般的な半
導体製造方法を用いるので、個々の手法の詳しい説明は
省略し、製造のプロセを示すことにする。
て第７図（ａ）〜（ｎ）を用いて説明する。一般的な半
導体製造方法を用いるので、個々の手法の詳しい説明は
省略し、製造のプロセを示すことにする。
（ａ）単結晶シリコンの基板21（斜線部分）の表面に、
異方性エッチングによって図のような凹部21aaを形成す
る。エッチング溶液は水酸化カリウム（KOH）水溶液を
用いる。フォトレジストの除去は、酸素プラズマを使用
したフォトレジストストリッピングで行なう（以下も同
様）。
異方性エッチングによって図のような凹部21aaを形成す
る。エッチング溶液は水酸化カリウム（KOH）水溶液を
用いる。フォトレジストの除去は、酸素プラズマを使用
したフォトレジストストリッピングで行なう（以下も同
様）。
（ｂ）酸化膜（SiO2）22（斜線部分）を基板21の上に成
長させる。ここで酸化膜22は、重量比８％のPSG層を、L
PCVDにより約450℃で堆積させてもよい。その後緩衝フ
ッ酸で図のように酸化膜22のエッチングを行なう。
長させる。ここで酸化膜22は、重量比８％のPSG層を、L
PCVDにより約450℃で堆積させてもよい。その後緩衝フ
ッ酸で図のように酸化膜22のエッチングを行なう。
（ｃ）窒化シリコン（Si3N4）層23（斜線部分）をこの
酸化膜22の上に堆積させ、RIE（reactive−ion−etchin
g）でパターンニングを行なう。酸化膜22とこの窒化膜2
3とにより絶縁層とする。絶縁耐圧は500V以上である。
またこの窒化膜23は、緩衝フッ酸による溶解時に酸化膜
22を保護する。
酸化膜22の上に堆積させ、RIE（reactive−ion−etchin
g）でパターンニングを行なう。酸化膜22とこの窒化膜2
3とにより絶縁層とする。絶縁耐圧は500V以上である。
またこの窒化膜23は、緩衝フッ酸による溶解時に酸化膜
22を保護する。
（ｄ）重量比８％のPSG層33（斜線部分）をLPCVDにより
約450℃で堆積させ、緩衝フッ酸によるエッチングを行
なう。
約450℃で堆積させ、緩衝フッ酸によるエッチングを行
なう。
（ｅ）LPCVDにより、多結晶シリコン層34（斜線部分）
を、610〜630℃程度で全面的に堆積させ、プラズマエッ
チングによって図のように成形する。この多結晶シリコ
ン層34が、第１図等に示した電極24a〜24h及びシャッタ
25になる。ここでは残留応力除去のためにアニールを行
なう。なおこの多結晶シリコン層34には、リンを拡散す
ることによって必要に応じて導電性を付与することがで
きる。
を、610〜630℃程度で全面的に堆積させ、プラズマエッ
チングによって図のように成形する。この多結晶シリコ
ン層34が、第１図等に示した電極24a〜24h及びシャッタ
25になる。ここでは残留応力除去のためにアニールを行
なう。なおこの多結晶シリコン層34には、リンを拡散す
ることによって必要に応じて導電性を付与することがで
きる。
（ｆ）酸化膜35（斜線部分）を多結晶シリコン層34の上
に成長させる。酸化膜35は、重量比８％のPSG層を、LPC
VDにより約450℃で堆積させてもよい。この酸化膜35
は、後のRIEの際の保護膜となる。
に成長させる。酸化膜35は、重量比８％のPSG層を、LPC
VDにより約450℃で堆積させてもよい。この酸化膜35
は、後のRIEの際の保護膜となる。
（ｇ）多結晶シリコン層34（斜線部分）と、酸化膜35
（鎖線部分）とを、プラズマエッチングによって図のよ
うにパターンニングし、電極24a〜24h及びシャッタ25の
形状を作り出す。エンドポイントの検出は、30％オーバ
ーエッチングで行なう。また、残留応力除去のためのア
ニールを行なう。
（鎖線部分）とを、プラズマエッチングによって図のよ
うにパターンニングし、電極24a〜24h及びシャッタ25の
形状を作り出す。エンドポイントの検出は、30％オーバ
ーエッチングで行なう。また、残留応力除去のためのア
ニールを行なう。
（ｈ）図のように窒化膜（Si3N4）26（斜線部分）を堆
積させる。パターンニングはRIEで行なうが、この窒化
膜26は最終的に前述の窒化膜（図示せず）となり、シャ
ッタ25と各部との間の摩擦を軽減したり、材料の脆性を
補うための潤滑層及び電極24a〜24hの絶縁層（図示せ
ず）となる。
積させる。パターンニングはRIEで行なうが、この窒化
膜26は最終的に前述の窒化膜（図示せず）となり、シャ
ッタ25と各部との間の摩擦を軽減したり、材料の脆性を
補うための潤滑層及び電極24a〜24hの絶縁層（図示せ
ず）となる。
（ｉ）重量比８％のPSG層36（斜線部分）を、LPCVDによ
って約450℃で全面的に堆積させる。
って約450℃で全面的に堆積させる。
（ｊ）緩衝フッ酸で図のようにPSG層36（斜線部分）の
エッチングを行なう。
エッチングを行なう。
（ｋ）PSG層36（斜線部分）に、プラズマエッチングに
より図のようにパターンニングする。このパターンによ
り後に形成する、第１図等に示したガイド軸27b、27c及
び前面壁28を固定することができる。エンドポイントの
検出は、30％オーバーエッチングで行なう。
より図のようにパターンニングする。このパターンによ
り後に形成する、第１図等に示したガイド軸27b、27c及
び前面壁28を固定することができる。エンドポイントの
検出は、30％オーバーエッチングで行なう。
（ｌ）多結晶シリコン層37（斜線部分）を、LPCVDによ
って610〜630℃程度で堆積させ、プラズマエッチングを
行なって図のようにパターンニングし、ガイド軸27b、2
7c及び前面壁28を作る。また、残留応力除去のためにア
ニールを行なう。
って610〜630℃程度で堆積させ、プラズマエッチングを
行なって図のようにパターンニングし、ガイド軸27b、2
7c及び前面壁28を作る。また、残留応力除去のためにア
ニールを行なう。
（ｍ）PSG層（あるいは酸化膜）33及び36を緩衝フッ酸
で溶解して窒化膜26、多結晶シリコン層34及び酸化膜35
が一体となった可動物（斜線部分）を形成することによ
り第１図等に示したシャッタ25を作る。
で溶解して窒化膜26、多結晶シリコン層34及び酸化膜35
が一体となった可動物（斜線部分）を形成することによ
り第１図等に示したシャッタ25を作る。
（ｎ）基板21に裏側から図のように異方性エッチングを
行ない、凹部21bbを形成し、最初に形成した凹部21aaに
貫通させる。これで第１図等に示したインク吐出口21a
及びインク溜21bができる。
行ない、凹部21bbを形成し、最初に形成した凹部21aaに
貫通させる。これで第１図等に示したインク吐出口21a
及びインク溜21bができる。
以上の工程により、本発明の第１の実施例であるイン
ク記録装置を製造することができる。
ク記録装置を製造することができる。
このように半導体製造方法を用いて一括して製造する
ので、集積化が極めて容易に実現できる上、その精度も
十分に高く、安定している。しかも、このユニット全体
が非常に薄いので、従来不可能であった記録用紙とヘッ
ド部との隙間に構成することも可能になるので、きわめ
て信頼性の高い、小型軽量、高精度なインク記録装置を
安定して大量に製作することができる。
ので、集積化が極めて容易に実現できる上、その精度も
十分に高く、安定している。しかも、このユニット全体
が非常に薄いので、従来不可能であった記録用紙とヘッ
ド部との隙間に構成することも可能になるので、きわめ
て信頼性の高い、小型軽量、高精度なインク記録装置を
安定して大量に製作することができる。
なお、この実施例において全面壁28はシャッタ25等と
同じ材質、同じ製造法で構成したが、他の製造法で製作
したものを組み合わせてもよい。
同じ材質、同じ製造法で構成したが、他の製造法で製作
したものを組み合わせてもよい。
また、実施例では１つのインク室20に対して１つのイ
ンク吐出口21aと１枚のシャッタ25が組み合わされた例
を示したが、１つのインク室20に対してインク吐出口21
aは複数設けられていても構わないし、また、１つのシ
ャッタ25に対してインク吐出口21aが複数設けられてい
てももちろん構わない。
ンク吐出口21aと１枚のシャッタ25が組み合わされた例
を示したが、１つのインク室20に対してインク吐出口21
aは複数設けられていても構わないし、また、１つのシ
ャッタ25に対してインク吐出口21aが複数設けられてい
てももちろん構わない。
第８図にこの第２の実施例を示すが、前面壁28は省略
し、点線でインク溜21bを表す。この場合も、もちろん
前述と同様の方法で作製できる。
し、点線でインク溜21bを表す。この場合も、もちろん
前述と同様の方法で作製できる。
さらに、第９図に第３の実施例として示すように、シ
ャッタ25に弾性部材25dを一体的に配し、前面壁28との
間に反発力を発生させて機械的にこの状態を保持させる
ことも考えられる。この場合は、前述の記録可能状態に
おいて電極24a、24b、24e、24fへの通電を断つことはで
きないが、逆に通電を遮断することによってシャッタ25
を閉塞状態にできるので、電極の数も少なくできるし、
より安定してこの状態を保つことができ、信頼性がさら
に向上する。この場合も同様の方法で作製できることは
言うまでもない。
ャッタ25に弾性部材25dを一体的に配し、前面壁28との
間に反発力を発生させて機械的にこの状態を保持させる
ことも考えられる。この場合は、前述の記録可能状態に
おいて電極24a、24b、24e、24fへの通電を断つことはで
きないが、逆に通電を遮断することによってシャッタ25
を閉塞状態にできるので、電極の数も少なくできるし、
より安定してこの状態を保つことができ、信頼性がさら
に向上する。この場合も同様の方法で作製できることは
言うまでもない。
発明の効果 以上説明したように、本発明の第１の特徴によれば、
インク吐出口近傍に開閉自在なシャッタを設けて、非記
録動作時にこのシャッタを遮断状態に保つことにより、
インクの乾燥や外部からのゴミの侵入を防止して、長期
間放置しても記録不良やヘッド損傷がないインク記録装
置を提供することができる。
インク吐出口近傍に開閉自在なシャッタを設けて、非記
録動作時にこのシャッタを遮断状態に保つことにより、
インクの乾燥や外部からのゴミの侵入を防止して、長期
間放置しても記録不良やヘッド損傷がないインク記録装
置を提供することができる。
また、第２の特徴によれば、シャッタの外部に前面壁
を設けることにより、手指等の接触から内部を保護する
ことによって、より一層信頼性の高いインク記録装置を
提供することができ、その実用的効果はきわめて大き
い。
を設けることにより、手指等の接触から内部を保護する
ことによって、より一層信頼性の高いインク記録装置を
提供することができ、その実用的効果はきわめて大き
い。
【図面の簡単な説明】 第１図は本発明のインク記録装置の一実施例における平
面構成図、第２図は第１図のＸ−Ｘ断面図、第３図は第
１図のＹ−Ｙ断面図、第４図は同実施例装置の駆動回路
ブロック図、第５図は同実施例装置の動作説明図、第６
図は第５図のＺ−Ｚ断面図、第７図（ａ）〜（ｎ）は同
装置の製造工程説明図、第８図は本発明の第２の実施例
を示す平面構成図、第９図は本発明の第３の実施例を示
す平面構成図、第10図は従来のインク記録装置の構成
図、第11図（ａ）〜（ｄ）は同従来装置の動作説明図で
ある。 20……インク室、21……基板、21a……インク吐出口、2
4a〜24h……電極、25……シャッタ、25a……インク通過
口、25d……弾性部材、28……前面壁、28a……開口部、
31……インク。
面構成図、第２図は第１図のＸ−Ｘ断面図、第３図は第
１図のＹ−Ｙ断面図、第４図は同実施例装置の駆動回路
ブロック図、第５図は同実施例装置の動作説明図、第６
図は第５図のＺ−Ｚ断面図、第７図（ａ）〜（ｎ）は同
装置の製造工程説明図、第８図は本発明の第２の実施例
を示す平面構成図、第９図は本発明の第３の実施例を示
す平面構成図、第10図は従来のインク記録装置の構成
図、第11図（ａ）〜（ｄ）は同従来装置の動作説明図で
ある。 20……インク室、21……基板、21a……インク吐出口、2
4a〜24h……電極、25……シャッタ、25a……インク通過
口、25d……弾性部材、28……前面壁、28a……開口部、
31……インク。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) B41J 2/175
Claims (3)
- 【請求項１】インク室と、このインク室に設けられたイ
ンク吐出口と、このインク吐出口の近傍においてインク
の通過を遮断する遮断位置と前記インクを通過させる通
過位置との間を移動可能に設けられたシャッタと、非記
録動作時に前記シャッタを前記遮断位置に保つシャッタ
開閉手段を備え、 前記シャッタを薄膜で構成するとともに、前記シャッタ
開閉手段は、前記シャッタの開閉位置に対応した部位に
各々設けられた電極と、この電極に電圧を印加する電源
と、その制御回路を有し、前記電極の表面と前記シャッ
タの表面との間に働く静電引力を利用して前記シャッタ
を駆動するものであることを特徴とするインク記録装
置。 - 【請求項２】インク室と、このインク室に設けられたイ
ンク吐出口と、このインク吐出口の前記インク室の外側
近傍においてインクの通過を遮断する遮断位置と前記イ
ンクを通過させる通過位置との間を移動可能に設けられ
たシャッタと、非記録動作時に前記シャッタを前記遮断
位置に保つシャッタ開閉手段と、前記シャッタの外部に
前面壁を備え、 前記シャッタ及び前記前面壁を薄膜で構成するととも
に、前記シャッタ開閉手段は、前記シャッタの開閉位置
に対応した部位に各々設けられた電極と、この電極に電
圧を印加する電源と、その制御回路を有し、前記電極の
表面と前記シャッタの表面との間に働く静電引力を利用
して前記シャッタを駆動するものであることを特徴とす
るインク記録装置。 - 【請求項３】シャッタ開閉手段に、シャッタを閉塞する
方向に付勢する弾性部材を設けたことを特徴とする請求
項１または２記載のインク記録装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23505389 | 1989-09-11 | ||
| JP1-235053 | 1989-09-11 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03175052A JPH03175052A (ja) | 1991-07-30 |
| JP2839345B2 true JP2839345B2 (ja) | 1998-12-16 |
Family
ID=16980390
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2236790A Expired - Fee Related JP2839345B2 (ja) | 1989-09-11 | 1990-09-05 | インク記録装置 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5072241A (ja) |
| EP (1) | EP0417673B1 (ja) |
| JP (1) | JP2839345B2 (ja) |
| DE (1) | DE69015070T2 (ja) |
Families Citing this family (57)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2746703B2 (ja) * | 1989-11-09 | 1998-05-06 | 松下電器産業株式会社 | インクジェットヘッド装置及びその製造法 |
| US5410341A (en) * | 1991-05-28 | 1995-04-25 | Brother Kogyo Kabushiki Kaisha | Droplet jet device |
| JPH0577420A (ja) * | 1991-09-20 | 1993-03-30 | Brother Ind Ltd | 液滴噴射装置 |
| US5278585A (en) * | 1992-05-28 | 1994-01-11 | Xerox Corporation | Ink jet printhead with ink flow directing valves |
| DE4225799A1 (de) * | 1992-07-31 | 1994-02-03 | Francotyp Postalia Gmbh | Tintenstrahldruckkopf und Verfahren zu seiner Herstellung |
| JP3423534B2 (ja) * | 1995-09-04 | 2003-07-07 | キヤノン株式会社 | 液体吐出方法、該方法に用いられる液体吐出ヘッド、および該液体吐出ヘッドを用いたヘッドカートリッジ |
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| US7334874B2 (en) | 1997-07-15 | 2008-02-26 | Silverbrook Research Pty Ltd | Inkjet nozzle chamber with electrostatically attracted plates |
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