JP2840271B2 - 記録ヘッド - Google Patents

記録ヘッド

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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、記録用液体を吐出口より吐出して記録を行
なう液体噴射記録装置に用いられる記録ヘツドに関す
る。
〔従来の技術〕
従来の液体噴射記録ヘツドの例を第６図（ａ），
（ｂ）に示す。第６図（ａ）は模式的平面図であり、第
６図（ｂ）は第６図（ａ）のＢ−Ｂ′線による模式的断
面図である。
従来の記録ヘツドには、シリコン等の半導体やガラス
等の絶縁体からなる基板11上にHfB2等からなる発熱抵抗
層１と所定の間隔をおいて配設されたAl等からなる、電
極を形成する為の導電層２とを形成することにより、液
体（インク）の吐出に利用される熱エネルギーを発生す
る電極熱変換体が設けられ、電気熱変換体の発熱体1a上
には吐出口に連通する液路が形成されている。そして高
解像度記録の為に吐出口は1mmあたり８本以上の割合で
複数設けられ、これに対応する様に電気熱変換体も高密
度で配設されている。
ここで3,4,5は保護層である。
不図示の液体容器より供給された液体は液路の一部と
しての共通液室に供給され、更には液路の吐出口に夫々
対応する部分を液体で満たしている。
液体噴射による記録は、電極に記録信号を印加するこ
とで発熱部1aより発生した熱エネルギーにより発熱部1a
上の液体に状態変化を生起させることで気泡を発生さ
せ、この気泡の体積膨張による圧力による液体を吐出さ
せて、飛翔的液滴を形成するものである。
次に従来の記録ヘツドの製造方法について説明する。
まず、電気熱変換体を形成する為発熱抵抗層としての
HfB2膜１及び電極２としてのAlをスパツタリング等によ
り成膜し、パターニングを行なう。
次に、電気熱変換体の耐酸化膜３としてのSiO2及び耐
キヤビテーシヨン膜４としてのTaをスパツタリング等に
より成膜し、パターニングを行なう。
そして、耐インク膜５として感光性ポリミドを塗布
し、パターニングを行なう。
更に第２層のAl,Ni,Cuを成膜パターニングし、さらに
伝導率をかせぐためCuを10μｍほどメツキをし、共通電
極10を作る。ここで共通電極10の下の層である符号３で
示すSiO2及び符号５で示す感光性ポリミドは層間絶縁層
としての役目をしている。
その後記録液体の液路として共通液室12及び個別液路
13の形成された天板14をはりつけ駆動回路に接続される
配線を電気的に接続して（不図示）液体噴射記録ヘツド
を製造する。
〔発明が解決しようとしている問題点〕
しかしながら、上記従来例では共通電極10が天板14の
外部（つまり記録ヘツドが液路外）にあるため、電極２
の共通電極側の長さが第３図に示す様にl2だけ必要とな
り、電極において高密度配線がかなり長く必要とされ
る。そのため短路や断線等により歩留りが低くなる等の
製造上の短所以外にも、大電流を流して駆動すると、同
様に短路や断線が生じ記録ヘツドの耐久性が低下するこ
とがあった。
〔目的〕
本発明は上述した技術課題に鑑みなされたものであ
る。
本発明の目的は、高解像度が得られ、良好な吐出状態
が長く続く耐久性の向上した記録ヘツドを提供すること
である。
本発明の他の目的は、製造上の歩留りを向上させ、小
型で廉価な記録ヘツドを提供することである。
本発明の目的は、液体を吐出する複数の吐出口と、該
複数の吐出口に連通する液路と、前記液路内の液体に熱
による状態変化を生起させ前記吐出口より液体を吐出さ
せる為の熱エネルギーを発生させる発熱抵抗層及び電極
からなる電気熱変換体と、前記電気熱変換体上に設けら
れ前記電気熱変換体を保護する耐酸化膜と、該耐酸化膜
上に設けられ有機材料からなる耐インク膜と、前記液路
外に設けられ前記電気熱変換体に電気的に接続される共
通電極と、を有する記録ヘッドにおいて、前記複数の電
気熱変換体の電極は、前記耐インク膜上で液路内に延在
して設けられる共通配線を介して前記共通電極に電気的
に接続されるとともに、前記共通配線上には有機材料か
らなる保護層が設けられ該保護層と前記耐インク膜とが
液路内で密着していることを特徴とする記録ヘッドによ
り達成される。
〔作用〕
本発明によれば電気熱変換体の電極と共通電極とを液
路内に延在する共通配線を介して電気的に接続したこと
により電気熱変換体の共通電極側の電極の長さを大幅に
短くすることができるとともに、共通配線は共通配線上
に設けられる保護層と耐インク膜とによってインクに対
して隔離されるため電気熱変換体の短絡及び断線の発生
を極めて減少させることが可能となる。
また、共通配線が液路内の液室に設けることにより記
録ヘッドの高密度・小型化が可能となる。
〔実施例〕
以下図面を参照しながら本発明による実施例について
説明するが、本発明は以下の実施例と限定されることは
なく、本発明の目的が達成され得るものであれば良い。
第１図は、本発明による記録ヘツドの基板の模式的平
面図であり、第２図は第１図のＡ−Ａ′線による模式的
断面図である。
まず基板11上には電気熱変換体を形成する発熱抵抗層
１としてのHfB2及び電極２としてのAl2が設けられて第
１層が形成されている。電気熱変換体の耐酸化膜２とし
てのSiO2及び耐キヤビテーシヨン膜４としてのTaが形成
されている。前記耐酸化膜２上には耐インク膜５として
の感光性ポリイミド５が塗布されており、更にこの耐イ
ンク膜５上に共通配線となる第２層（６、７、８）が設
けられている。この第２層は材料の異なる多層構成とな
っており、その最上層６及び最下層８が同一材料からな
っている。ここで６はTi、７はCu、８はTiである。
上記第２層（6,7,8）の有機材料からなる保護層９と
して感光性ポリミドが塗布されている第２層のTiをエツ
チングしメツキ電極としてのCuを露出させ共通電極10と
して高伝導率のCuがメツキで形成されている。この基板
上に共通液室12及び個別液路13用の溝の形成された天板
14をはりつけ、配線を電気的に接続し液体噴射記録ヘツ
ド15が構成されている（第３図）。16は吐出口、17は液
路壁であり、18は記録液体の供給口である。
ここで第２層を形成するTi,Cu,Tiは、それぞれ以下の
様な機能を持っている。
最下層６であるTiは耐インク膜５としての感光性ポリ
ミドとの密着性が良好である。ここではTiの他にCr等が
好適に使用可能である。
中間層７であるCuは第２層の伝導率を高め、共通電極
10の作成時のメツキ下引き層としての役目をもち、ここ
では、Cuの他Ni,Au,Sr等が好適に用いられる。
最上層８であるTiは第２層の保護膜９としての感光性
ポリミドとの密着性が良好であり、又それと同時に感光
性ポリミドの作製工程においての熱硬化時の第２層のCu
の酸化を防ぐための耐酸化膜として働く。ここでもTiの
他、Cr等が好適に使用可能である。
以上の様な液体噴射記録ヘツド15は第４図の様にキヤ
リツジ19に搭載され液体噴射記録装置に用いられる。記
録ヘツドは駆動力を伝達するためのワイヤ20によりシヤ
フト21に沿って走査され記録を行う。記録媒体としての
記録紙22はプラテン23に接触させて紙送りローラー24で
搬送される。25は吐出回復系である。
（他の実施例） 電気熱変換体の発熱部表面に対して、ほぼ水平方向に
吐出する記録ヘツド以外にも第５図に示すように発熱部
表面に対して交差する方向に吐出する様なタイプにも使
用可能である。
これは、ヒータ基板11に、吐出口16と液路壁17を合わ
せ持ったオリフイスプレート26をはりつけたものであ
り、18は、記録液体の供給口を示す。
以上本発明による記録ヘツドは小型化、高密度化が達
成される為に液体容器を一体的に具え、キヤリツジに対
して着脱可能とされた型式に好適に用いられる。
〔発明の効果〕
以上説明したように、電気熱変換体の電極と共通電極
とを液路内に延在する共通配線を介して電気的に接続
し、共通配線が共通配線上に設けられる保護層と耐イン
ク膜とによってインクに対して隔離されるにすることで
共通電極側の電気熱変換体の電極を液路の液室内に入れ
ることが可能で、高密度に配線された電極の長さを短く
することができ、短絡及び断線の発生率を極めて低減す
ることができ歩留りがより一層向上するものである。
【図面の簡単な説明】
第１図は、本発明による記録ヘツドを示す模式的平面
図。 第２図は、第１図のＡ−Ａ′線による模式的断面図。 第３図は、本発明による記録ヘツドの模式的斜視図。 第４図は、本発明による液体噴射記録装置の模式図。 第５図は、本発明の他の実施例の記録ヘツドの模式的斜
視図。 第６図（ａ）は、従来例の記録ヘツドを示す模式的平面
図。 第６図（ｂ）は、第６図（ａ）のＢ−Ｂ′断面図。 1:発熱低抗層,HfB2 2:電極,Al 3:耐酸化膜,SiO2 4:耐キヤビテーシヨン膜,Ta 5:耐インク膜，感光性ポリミド 6:第２層の最下層,Ti 7:第２層の中間層,Cu 8:第２層の最上層,Ti 9:第２層の保護層，感光性ポリミド 10:共通電極 11:基板 12:共通液室 13:液路 14:天板 15:記録ヘツド 16:吐出口 17:液路壁 18:記録液体供給口 19:キヤリツジ 20:駆動伝達ワイヤ 21:シヤフト 22:記録紙 23:プラテン 24:紙送りローラ 25:回復系 26:オリフイスプレート

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】液体を吐出する複数の吐出口と、該複数の
    吐出口に連通する液路と、前記液路内の液体に熱による
    状態変化を生起させ前記吐出口より液体を吐出させる為
    の熱エネルギーを発生させる発熱抵抗層及び電極からな
    る電気熱変換体と、前記電気熱変換体上に設けられ前記
    電気熱変換体を保護する耐酸化膜と、該耐酸化膜上に設
    けられ有機材料からなる耐インク膜と、前記液路外に設
    けられ前記電気熱変換体に電気的に接続される共通電極
    と、を有する記録ヘッドにおいて、 前記複数の電気熱変換体の電極は、前記耐インク膜上で
    液路内に延在して設けられる共通配線を介して前記共通
    電極に電気的に接続されるとともに、前記共通配線上に
    は有機材料からなる保護層が設けられ該保護層と前記耐
    インク膜とが液路内で密着していることを特徴とする記
    録ヘッド。
  2. 【請求項２】前記電気熱変換体の前記共通配線と接続さ
    れる電極の端部が液路内にあることを特徴とする請求項
    （１）に記載の記録ヘッド。
  3. 【請求項３】前記共通配線は多層構成となっており前記
    保護層と接する部分がTiもしくはCrからなっていること
    を特徴とする請求項（１）に記載の記録ヘッド。
  4. 【請求項４】前記共通配線は多層構成となっており前記
    保護層と接する部分がTiもしくはCrからなっていること
    を特徴とする請求項（１）または（３）に記載の記録ヘ
    ッド。
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