JP2849399B2 - Liquid jet recording device - Google Patents

Liquid jet recording device

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JP2849399B2
JP2849399B2 JP1106994A JP10699489A JP2849399B2 JP 2849399 B2 JP2849399 B2 JP 2849399B2 JP 1106994 A JP1106994 A JP 1106994A JP 10699489 A JP10699489 A JP 10699489A JP 2849399 B2 JP2849399 B2 JP 2849399B2
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liquid
recording
heat
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layer
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卓朗 関谷
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  • Particle Formation And Scattering Control In Inkjet Printers (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 技術分野 本発明は、液体噴射記録装置に関し、より詳細には、
インクジェットプリンタに関する。
Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to a liquid jet recording apparatus, and more particularly, to a liquid jet recording apparatus.
It relates to an ink jet printer.

従来技術 ノンインパクト記録法は、記録時における騒音の発生
が無視し得る程度に極めて小さいという点において、最
近関心を集めている。その中で、高速記録が可能であ
り、而も所謂普通紙に特別の定着処理を必要とせずに記
録の行える所謂インクジェット記録法は極めて有力な記
録法であって、これまでにも様々な方式が提案され、改
良が加えられて商品化されたものもあれば、現在もなお
実用化への努力が続けられているものもある。
2. Description of the Related Art Non-impact recording methods have recently attracted attention in that the generation of noise during recording is extremely small to a negligible level. Among them, the so-called ink jet recording method, which can perform high-speed recording and can perform recording on so-called plain paper without requiring a special fixing process, is an extremely powerful recording method. Some have been proposed and commercialized with improvements, while others are still being put to practical use.

この様なインクジェット記録法は、所謂インクと称さ
れる記録液体の小滴(droplet)を飛翔させ、記録部材
に付着させて記録を行うものであって、この記録液体の
小滴の発生法及び発生された記録液小滴の飛翔方向を制
御する為の制御方法によって幾つかの方式に大別され
る。
In such an ink jet recording method, recording is performed by flying droplets of a recording liquid called so-called ink and attaching the droplets to a recording member. The control method for controlling the flying direction of the generated recording liquid droplet is roughly classified into several types.

先ず第1の方式は、例えば米国特許第3060429号明細
書に開示されているもの(Tele type方式)であって、
記録液体の小滴の発生を静電吸引的に行い、発生した記
録液体小滴を記録信号に応じて電界制御し、記録部材上
に記録液体小滴を選択的に付着させて記録を行うもので
ある。
First, the first method is disclosed in, for example, US Pat. No. 3,060,429 (Tele type method),
Recording liquid droplets are generated by electrostatic attraction, and the generated recording liquid droplets are subjected to electric field control according to a recording signal, and recording is performed by selectively adhering the recording liquid droplets onto a recording member. It is.

これに就いて、更に詳述すれば、ノズルと加速電極間
に電界を掛けて、一様に帯電した記録液体の小滴をノズ
ルより吐出させ、該吐出した記録液体の小滴を記録信号
に応じて電気制御可能な様に構成されたxy偏向電極間を
飛翔させ、電界の強度変化によって選択的に小滴を記録
部材上に付着させて記録を行うものである。
More specifically, in more detail, an electric field is applied between the nozzle and the accelerating electrode to discharge a uniformly charged droplet of the recording liquid from the nozzle, and the discharged droplet of the recording liquid is converted into a recording signal. In accordance with this, recording is performed by causing the droplets to fly between the xy deflection electrodes configured so as to be electrically controllable and selectively adhering small droplets onto the recording member by a change in the intensity of the electric field.

第2の方式は、例えば米国特許第3596275号明細書、
米国特許第3298030号明細書等に開示されている方式(S
weet方式)であって、連続振動発生法によって帯電量の
制御された記録液体の小滴を発生させ、この発生された
帯電量の制御された小滴を、一様の電界が掛けられてい
る偏向電極間を飛翔させることで、記録部材上に記録を
行うものである。
The second method is described, for example, in US Pat. No. 3,596,275,
The method disclosed in US Pat. No. 3,298,030 and the like (S
Weet method) in which droplets of the recording liquid with a controlled charge amount are generated by a continuous vibration generation method, and the generated droplets with a controlled charge amount are subjected to a uniform electric field. The recording is performed on the recording member by flying between the deflection electrodes.

具体的には、ピエゾ振動素子の付設されている記録ヘ
ッドを構成する一部であるノズルのオリフィス(吐出
口)の前に記録信号が印加されている様に構成した帯電
電極を所定距離だけ離して配置し、前記ピエゾ振動素子
に一定周波数の電気信号を印加することでピエゾ振動素
子を機械的に振動させ、前記吐出口より記録液体の小滴
を吐出させる。この時前記帯電電極によって吐出する記
録液体小滴には電荷が静電誘導され、小滴は記録信号に
応じた電荷量で帯電される。帯電量の制御された記録液
体の小滴は、一定の電界が一様に掛けられている偏向電
極間を飛翔する時、付加された帯電量に応じて偏向を受
け、記録信号を担う小滴のみが記録部材上に付着し得る
様にされている。
More specifically, a charging electrode configured so that a recording signal is applied in front of an orifice (ejection port) of a nozzle, which is a part of a recording head provided with a piezoelectric vibrating element, is separated by a predetermined distance. The piezoelectric vibrating element is mechanically vibrated by applying an electric signal of a constant frequency to the piezoelectric vibrating element, and a droplet of the recording liquid is discharged from the discharge port. At this time, a charge is electrostatically induced in the recording liquid droplet discharged by the charging electrode, and the droplet is charged with a charge amount according to the recording signal. When the droplet of the recording liquid whose charge amount is controlled flies between the deflection electrodes to which a constant electric field is uniformly applied, the droplet is deflected according to the added charge amount and carries a recording signal. Only the recording material can be deposited on the recording member.

第3の方式は、例えば米国特許第3416153号明細書に
開示されている方式(Hertz方式)であって、ノズルと
リング状の帯電電極間に電界を掛け、連続振動発生法に
よって、記録液体の小滴を発生霧化させて記録する方式
である。即ちこの方式ではノズルと帯電電極間に掛ける
電界強度を記録信号に応じて変調することによって小滴
の霧化状態を制御し、記録画像の階調性を出して記録す
る。
The third method is a method (Hertz method) disclosed in, for example, US Pat. No. 3,416,153, in which an electric field is applied between a nozzle and a ring-shaped charging electrode, and a continuous vibration generation method is used. This is a method in which small droplets are generated and atomized for recording. That is, in this method, the atomization state of the small droplet is controlled by modulating the electric field intensity applied between the nozzle and the charging electrode in accordance with the recording signal, and the image is recorded with the gradation of the recorded image.

第4の方式は、例えば米国特許第3747120号明細書に
開示されている方式(Stemme方式)で、この方式は前記
3つの方式とは根本的に原理が異なるものである。
The fourth system is, for example, a system (Stemme system) disclosed in US Pat. No. 3,747,120, and this system is fundamentally different from the above three systems in principle.

即ち、前記3つの方式は、何れもノズルより吐出され
た記録液体の小滴を、飛翔している途中で電気的に制御
し、記録信号を担った小滴を選択的に記録部材上に付着
させて記録を行うのに対して、このStemme方式は、記録
信号に応じて吐出口より記録液体の小滴を吐出飛翔させ
て記録するものである。
That is, in each of the three methods, the droplet of the recording liquid discharged from the nozzle is electrically controlled during the flight, and the droplet carrying the recording signal is selectively attached to the recording member. On the other hand, according to the Stemme method, recording is performed by ejecting a small droplet of recording liquid from an ejection port in accordance with a recording signal.

つまり、Stemme方式は、記録液体を吐出する吐出口を
有する記録ヘッドに付設されているピエゾ振動素子に、
電気的な記録信号を印加し、この電気的記録信号をピエ
ゾ振動素子の機械的振動に変え、該機械的振動に従って
前記吐出口より記録液体の小滴を吐出飛翔させて記録部
材に付着させることで記録を行うものである。
That is, in the Stemme method, the piezoelectric vibrating element attached to the recording head having the ejection port for ejecting the recording liquid includes:
Applying an electrical recording signal, converting the electrical recording signal into mechanical vibration of a piezo-vibrating element, and ejecting a droplet of the recording liquid from the ejection port in accordance with the mechanical vibration to cause the droplet to fly and adhere to the recording member. Is to record.

これ等、従来の4つの方式は各々に特長を有するもの
であるが、又、他方において解決され得る可き点が存在
する。
Each of these four conventional methods has its own features, but on the other hand, there are points that can be solved.

即ち、前記第1から第3の方式は記録液体の小滴の発
生の直接的エネルギーが電気的エネルギーであり、又、
小滴の偏向制御も電界制御である。その為、第1の方式
は、構成上はシンプルであるが、小滴の発生に高電圧を
要し、又、記録ヘッドのマルチノズル化が困難であるの
で高速記録には不向きである。
That is, in the first to third methods, the direct energy of the generation of the droplet of the recording liquid is electric energy,
Droplet deflection control is also electric field control. Therefore, the first method is simple in structure, but requires a high voltage to generate small droplets, and is not suitable for high-speed printing because it is difficult to use a multi-nozzle recording head.

第2の方式は、記録ヘッドのマルチノズル化が可能で
高速記録に向くが、構成上複雑であり、又記録液体小滴
の電気的制御が高度で困難であること、記録部材上にサ
テライトドットが生じ易いこと等の問題点がある。
The second method enables multi-nozzle recording heads and is suitable for high-speed recording. However, the method is complicated in structure, and the electrical control of small droplets of recording liquid is difficult and difficult. Are liable to occur.

第3の方式は、記録液体小滴を霧化することによって
階調性に優れた画像が記録され得る特長を有するが、他
方霧化状態の制御が困難であること、記録画像にカブリ
が生ずること及び記録ヘッドのマルチノズル化が困難
で、高速記録には不向きであること等の諸問題点が存す
る。
The third method has a feature that an image having excellent gradation can be recorded by atomizing a recording liquid droplet, but on the other hand, it is difficult to control the atomization state, and fogging occurs in the recorded image. In addition, there are problems such as the fact that it is difficult to use a multi-nozzle recording head, and it is not suitable for high-speed recording.

第4の方式は、第1乃至第3の方式に比べ利点を比較
的多く有する。即ち、構成上シンプルであること、オン
デマンド(on−demand)で記録液体をノズルの吐出口よ
り吐出して記録を行う為に、第1乃至第3の方式の様に
吐出飛翔する小滴の中、画像の記録に要さなかった小滴
を回収することが不要であること及び第1乃至第2の方
式の様に、導電性の記録液体を使用する必要性がなく記
録液体の物質上の自由度が大であること等の大きな利点
を有する。而乍ら、一方において、記録ヘッドの加工上
に問題があること、所望の共振数を有するピエゾ振動素
子の小型化が極めて困難であること等の理由から記録ヘ
ッドのマルチノズル化が難しく、又、ピエゾ振動素子の
機械的振動という機械的エネルギーによって記録液体小
滴の吐出飛翔を行うので高速記録には向かないこと、等
の欠点を有する。
The fourth scheme has relatively many advantages over the first to third schemes. That is, in order to perform recording by discharging the recording liquid from the discharge port of the nozzle on demand (on-demand), it is simple in terms of the configuration. It is not necessary to collect small droplets that are not required for recording an image, and there is no need to use a conductive recording liquid as in the first and second methods, and the recording liquid material Has a great advantage such as a large degree of freedom. However, on the other hand, it is difficult to form a multi-nozzle recording head because there are problems in processing the recording head and it is extremely difficult to reduce the size of the piezoelectric vibrating element having a desired resonance number. However, since the recording liquid droplets are ejected and fly by the mechanical energy of mechanical vibration of the piezo-vibration element, it is not suitable for high-speed recording.

更には、特開昭48−9622号公報(前記米国特許第3747
120号明細書に対応)には、変形例として、前記のピエ
ゾ振動素子等の手段による機械的振動エネルギーを利用
する代わりに熱エネルギーを利用することが記載されて
いる。
Further, Japanese Patent Application Laid-Open No. 48-9622 (the aforementioned U.S. Pat.
No. 120) describes, as a modification, the use of thermal energy instead of the mechanical vibration energy by means such as the piezo-vibration element.

即ち、上記公報には、圧力上昇を生じさせる蒸気を発
生する為に液体を直接加熱する加熱コイルをピエゾ振動
素子の代りの圧力上昇手段として使用する所謂バブルジ
ェットの液体噴射記録装置が記載されている。
That is, the above-mentioned publication describes a so-called bubble jet liquid jet recording apparatus which uses a heating coil for directly heating a liquid as a pressure increasing means instead of a piezo vibrating element in order to generate vapor which causes a pressure increase. I have.

しかし、上記公報には、圧力上昇手段としての加熱コ
イルに通電して液体インクが出入りし得る口が一つしか
ない袋状のインク室(液室)内の液体インクを直接加熱
して蒸気化することが記載されているに過ぎず、連続繰
返し液吐出を行う場合には、どの様に加熱すれば良いか
は、何等示唆されるところがない。加えて、加熱コイル
が設けられている位置は、液体インクの供給路から遥か
に遠い袋状液室の最深部に設けられているので、ヘッド
構造上複雑であるに加えて、高速での連続繰返し使用に
は、不向きとなっている。
However, the above publication discloses that a heating coil serving as a pressure increasing means is energized to directly evaporate the liquid ink in a bag-shaped ink chamber (liquid chamber) having only one opening through which the liquid ink can enter and exit. However, there is no suggestion as to how to perform the heating when the liquid is continuously and repeatedly discharged. In addition, since the position where the heating coil is provided is provided at the deepest part of the bag-shaped liquid chamber far from the supply path of the liquid ink, in addition to being complicated in terms of the head structure, continuous It is not suitable for repeated use.

しかも、上記公報に記載の技術内容からでは、実用上
重要である発生する熱で液吐出を行った後に次の液吐出
の準備状態を速やかに形成することは出来ない。
Moreover, according to the technical contents described in the above-mentioned publication, it is not possible to quickly form a preparation state for the next liquid discharge after performing the liquid discharge with the generated heat which is practically important.

このように従来法には、構成上、高速記録化上、記録
ヘッドのマルチノズル化上、サテライトドットの発生お
よび記録画像のカブリ発生等の点において一長一短があ
って、その長所を利する用途にしか適用し得ないという
制約が存在していた。
As described above, the conventional method has advantages and disadvantages in terms of configuration, high-speed recording, multi-nozzle recording head, generation of satellite dots and occurrence of fogging of a recorded image, etc. There was a restriction that only the application was possible.

以上述べたバブルジェット記録法は、高密度、高集積
化が容易に具現できる優れた記録法であるが、コピア等
のより詳細な画像品質を狙うには熱発生部、いいかえる
ならば、ノズルの配列を16本/mm以上の超高密度に配列
する必要がある。また、超高密度にした場合には画素径
も当然小さくなり、必然的に紙面に打ち込むドット数は
多くなる為、単純に考えれば一枚の画像を形成するのに
多くの時間がかかってしまう。したがって、4KHzを越え
るような高周波数でインク滴を形成する必要がある。す
なわち、4KHzを越えるような高周波数で発熱体を駆動す
る必要がある。また、さらに発熱体をマルチアレイ化
し、高速で画像を形成することも必要となる。特に、コ
ピア等に用いる場合には、実用上、256ノズルを越える
ような高集積ヘッドが必要となり、最適には、いわゆる
フルラインタイプのヘッドが望ましい。しかしながら、
このような16本/mm以上の超高密度、256ノズルを越える
ような高集積化、4KHzを越えるような高周波数駆動を実
現するには、まだまだ解決すべき問題点がある。特に、
発熱体から発する熱を蓄積することなくすみやかに逃が
す、いわゆる放熱性が大きな問題であった。
The bubble jet recording method described above is an excellent recording method that can easily realize high density and high integration.However, in order to aim at more detailed image quality of copiers and the like, a heat generating portion, in other words, a nozzle It is necessary to arrange the array at an ultra high density of 16 lines / mm or more. In addition, in the case of ultra-high density, the pixel diameter naturally becomes small, and the number of dots to be printed on the paper surface inevitably increases, so that it takes a lot of time to form one image from a simple viewpoint. . Therefore, it is necessary to form ink droplets at a high frequency exceeding 4 KHz. That is, it is necessary to drive the heating element at a high frequency exceeding 4 KHz. In addition, it is necessary to form a multi-array of heating elements to form an image at high speed. In particular, when used for a copier or the like, a highly integrated head exceeding 256 nozzles is practically required, and a so-called full-line type head is optimally desirable. However,
There are still problems to be solved in order to realize such ultra-high density of 16 lines / mm or more, high integration exceeding 256 nozzles, and high frequency driving exceeding 4 KHz. In particular,
The so-called heat dissipation has been a major problem because heat generated from the heating element is quickly released without being accumulated.

従来、バブルジェット記録法における発熱体基板の構
成は、セラミック、ガラス、シリコンの基板上に、特公
昭61−59913号公報に示されているように蓄熱層、電気
熱変換体(発熱体)、電極及び保護層を積層したもので
あった。特に、基板としては、シリコンが放熱性に優れ
ていること等により好適に用いられている。しかし、シ
リコン基板は、例えば、A4Full Lineタイプのマルチア
レイヘッドの場合、少なくとも210mmの基板長が必要と
なり、現在、この長さのシリコン基板を得ることは極め
て困難である。したがって、従来、ライン型ヘッドにす
る場合には、特開昭55−132253号公報に示されているよ
うに、ヘッドをブロック化し、このブロックを同一支持
板に、いわゆる千鳥配置する方法が用いられてきた。し
かし、この方法では、各ブロックの位置合せに精度を要
し、また、ブロックにより吐出特性にバラツキが生じて
しまうという欠点があった。特に、16本/mm以上の超高
密度配列の場合には、ブロック間の位置合せのわずかな
誤差でも記録面のドット位置精度に大きく影響する為、
極めて高精度の位置合せを要し、歩留り悪化の原因とな
った。
Conventionally, the structure of the heating element substrate in the bubble jet recording method is as follows: a heat storage layer, an electrothermal conversion element (heating element), as shown in Japanese Patent Publication No. 61-59913, on a ceramic, glass, or silicon substrate. The electrode and the protective layer were laminated. In particular, silicon is suitably used as the substrate because of its excellent heat dissipation. However, for example, in the case of an A4 Full Line type multi-array head, the silicon substrate requires a substrate length of at least 210 mm, and it is extremely difficult to obtain a silicon substrate of this length at present. Therefore, conventionally, when a line type head is used, as shown in Japanese Patent Application Laid-Open No. 55-132253, a method is used in which the head is divided into blocks and the blocks are arranged in a staggered manner on the same support plate. Have been. However, in this method, there is a disadvantage that positioning of each block requires precision and that the ejection characteristics vary depending on the block. In particular, in the case of an ultra-high-density array of 16 lines / mm or more, even a slight error in the alignment between blocks greatly affects the dot position accuracy on the recording surface.
Extremely high-precision alignment was required, which caused the yield to deteriorate.

ガラス基板や、サーマルヘッドで用いられているアル
ミナ基板等の場合には、熱伝導性の点から、超高密度、
高集積、高周波数駆動にした場合、放熱が十分に成され
ず、ヘッド温度が上昇し、サテライト・ドットが発生し
たり、周波数応答性が悪くなり画像品質が著しく低下し
てしまうという不具合が生じた。
In the case of a glass substrate, an alumina substrate used in a thermal head, etc., from the viewpoint of thermal conductivity, an ultra-high density,
In the case of high integration and high frequency driving, heat radiation is not enough, head temperature rises, satellite dots are generated, frequency response is poor, and image quality is significantly reduced, causing problems. Was.

また、特開昭62−231761号公報に示されているよう
に、SiCセラミック基板を用いることは、アルミナに比
べて非常に高価であり、Full Lineタイプにした場合に
は、極めて高価なヘッドになってしまうという欠点があ
った。
Also, as shown in Japanese Patent Application Laid-Open No. 62-231761, using a SiC ceramic substrate is extremely expensive compared to alumina, and when using a Full Line type, an extremely expensive head is required. There was a drawback that it would be.

また、特開昭64−1553号公報には、基板としてAl
2O3、SiCの他にAlNを用いるヘッドが開示されている。
しかしながら、AlNは生産量が少なく、安定供給の点で
不安があり、また、高価である。さらに、AlN活性表面
は、水分と反応し分解してしまう為、発熱体基板として
使用する場合には、製造上、あるいは使用上問題とな
り、製造プロセスの複雑化、管理の厳密化、あるいは、
保護膜等による保護の必要性等が生じてしまう。
Japanese Patent Application Laid-Open No. 64-1553 discloses that Al is used as a substrate.
A head using AlN in addition to 2 O 3 and SiC is disclosed.
However, the production amount of AlN is small, there is concern about stable supply, and it is expensive. Furthermore, since the AlN active surface reacts with water and decomposes, when used as a heating element substrate, it becomes a problem in production or use, and the production process becomes complicated, the management is strict, or
The necessity of protection by a protective film or the like arises.

また、特開昭61−100464号公報には、熱伝導率2W/cm
℃以上の基板材料を用いる例が開示され、その明細書中
には、前記条件を満たす材料として前記SiCの他に、ア
ルミニウム、銅の金属が挙げられているが、これらを基
板として用いた場合には、電極との間の絶縁に十分注意
を払う必要がある。すなわち、電極層と基板の間に十分
緻密で、厚い絶縁層が必要となる。また、アルミニウム
や銅は膨張率が非常に大きく、発熱体の駆動による熱膨
張は、16本/mm以上の高密度の場合、無視できない。
Further, JP-A-61-100464 discloses that the thermal conductivity is 2 W / cm.
An example using a substrate material of at least ℃ is disclosed.In the specification, in addition to the SiC as a material satisfying the above conditions, aluminum and a metal of copper are listed. Therefore, it is necessary to pay sufficient attention to the insulation between the electrodes. That is, a sufficiently dense and thick insulating layer is required between the electrode layer and the substrate. Aluminum and copper have a very large expansion coefficient, and the thermal expansion due to the driving of the heating element cannot be ignored when the density is 16 lines / mm or more.

以上のように、従来のような基板構成においては、そ
のどれをとっても満足できるものではなかった。
As described above, none of the conventional substrate configurations has been satisfactory.

目的 本発明は、上述のごとき欠点を解決するためになされ
たもので、従来技術とは、全く構成を異にし、放熱性の
優れた発熱体基板を提供することを主たる目的としてい
る。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-described drawbacks, and has as its main object to provide a heating element substrate having a completely different structure from the prior art and having excellent heat dissipation.

また、他の目的は、16本/mm以上の超高密度配列マル
チノズルヘッドのインク滴吐出性能の向上を図ることで
ある。
Another object is to improve the ink droplet ejection performance of an ultra-high-density array multi-nozzle head of 16 lines / mm or more.

さらに他の目的は、より高速で吐出する(例えば、4K
Hzより上)マルチノズルヘッドのインク滴吐出性能の向
上を図ることである。
Yet another purpose is to dispense at higher speeds (eg, 4K
(Above Hz) To improve the ink droplet ejection performance of the multi-nozzle head.

さらに他の目的は、安価にフルライン型ヘッドを提供
することである。
Still another object is to provide an inexpensive full line type head.

構成 本発明は、上記目的を達成するために、(1)記録液
を液滴として吐出するための吐出オリフィスと、該吐出
オリフィスに連通した液路と、該液路内の前記記録液に
熱エネルギーを作用させるための熱エネルギー発生体と
を有し、前記熱エネルギー発生体が基板上に積層された
下部層の上に設けられた液体噴射記録装置において、該
液体噴射記録装置は、前記熱エネルギー発生体を16本/m
m以上の配列密度で配置したフルライン型記録装置であ
って、1つの熱エネルギー発生体を4kHz以上の駆動周波
数で駆動し、前記下部層が少なくとも蓄熱層と伝熱層と
により構成されるとともに該伝熱層は、スパッタリング
もしくはCVDによる薄膜形成により、基板上に0.1〜100
μmの膜厚に形成されていること、或いは、(2)記録
液を液滴として吐出するための吐出オリフィスと、該吐
出オリフィスに連通した液路と、該液路内の前記記録液
に熱エネルギーを作用させるための熱エネルギー発生体
とを有し、前記熱エネルギー発生体が基板上に積層され
た下部層の上に設けられ、該下部層が少なくとも蓄熱層
と伝熱層とにより構成される液体噴射記録装置におい
て、該液体噴射記録装置は、前記熱エネルギー発生体を
16本/mm以上の配列密度で配置したフルライン型記録装
置であって、1つの熱エネルギー発生体を4kHz以上の駆
動周波数で駆動し、前記伝熱層は、スパッタリングもし
くはCVDによる薄膜形成により、基板上に0.1〜100μm
の膜厚に形成されているとともに少なくとも隣り合う前
記熱エネルギー発生体間に設けられていない部分を有す
ることを特徴としたものである。
Configuration In order to achieve the above object, the present invention provides (1) a discharge orifice for discharging a recording liquid as liquid droplets, a liquid path communicating with the discharge orifice, and a method for applying heat to the recording liquid in the liquid path. A thermal energy generator for applying energy, wherein the thermal energy generator is provided on a lower layer laminated on a substrate. 16 energy generators / m
m is a full line type recording device arranged at an array density of at least m, wherein one thermal energy generator is driven at a driving frequency of 4 kHz or more, and the lower layer is constituted by at least a heat storage layer and a heat transfer layer The heat transfer layer has a thickness of 0.1 to 100 on a substrate by forming a thin film by sputtering or CVD.
or (2) a discharge orifice for discharging the recording liquid as liquid droplets, a liquid path communicating with the discharge orifice, and heat applied to the recording liquid in the liquid path. A heat energy generator for applying energy, wherein the heat energy generator is provided on a lower layer laminated on a substrate, and the lower layer is constituted by at least a heat storage layer and a heat transfer layer. In the liquid jet recording apparatus, the liquid jet recording apparatus includes the heat energy generator.
A full-line type recording device arranged at an array density of 16 lines / mm or more, wherein one heat energy generator is driven at a driving frequency of 4 kHz or more, and the heat transfer layer is formed by sputtering or CVD to form a thin film. 0.1-100μm on substrate
And a portion which is not provided between at least the adjacent heat energy generators.

以下、本発明の実施例に基づいて説明する。 Hereinafter, a description will be given based on examples of the present invention.

最初に、第2図に基づいて、本発明を好適に実現する
バブルジェットによるインク噴射の原理を説明する。
First, based on FIG. 2, the principle of ink ejection by a bubble jet that suitably implements the present invention will be described.

(a)は定常状態であり、オリフィス面でインク2の表
面張力と外圧とが平衡状態にある。
(A) is a steady state, and the surface tension of the ink 2 and the external pressure are in an equilibrium state at the orifice surface.

(b)はヒータ3が加熱されて、ヒータ3の表面温度が
急上昇し隣接インク層に沸騰現象が起きるまで加熱さ
れ、微小気泡4が点在している状態にある。
FIG. 3B shows a state in which the heater 3 is heated until the surface temperature of the heater 3 rises rapidly and a boiling phenomenon occurs in the adjacent ink layer, and minute bubbles 4 are scattered.

(c)はヒータ3の全面で急激に加熱された隣接インク
層が瞬時に気化し、沸騰膜を作り、この気泡4が生長し
た状態である。この時、ノズル内の圧力は、気泡の生長
した分だけ上昇し、オリフィス面での外圧とのバランス
がくずれ、オリフィスよりインク柱が生長し始める。
(C) is a state in which the adjacent ink layer rapidly heated on the entire surface of the heater 3 is instantaneously vaporized to form a boiling film, and the bubbles 4 grow. At this time, the pressure in the nozzle rises by an amount corresponding to the growth of the bubble, the balance with the external pressure on the orifice surface is lost, and the ink column starts to grow from the orifice.

(d)は気泡が最大に生長した状態であり、オリフィス
面より気泡の体積に相当する分のインク2が押し出され
る。この時、ヒータ3には電流が流れていない状態にあ
り、ヒータ3の表面温度は降下しつつある。気泡4の体
積の最大値は電気パルス印加のタイミングからややおく
れる。
(D) is a state in which the bubble has grown to the maximum, and the ink 2 corresponding to the volume of the bubble is pushed out from the orifice surface. At this time, no current is flowing through the heater 3 and the surface temperature of the heater 3 is decreasing. The maximum value of the volume of the bubble 4 is slightly delayed from the timing of applying the electric pulse.

(e)は気泡4がインクなどにより冷却されて収縮を開
始し始めた状態を示す。インク柱の先端部では押し出さ
れた速度を保ちつつ前進し、後端部では気泡の収縮に伴
ってノズル内圧の減少によりオリフィス面からノズル内
へインクが逆流してインク柱にくびれが生じている。
(E) shows a state where the bubble 4 is cooled by ink or the like and starts to contract. At the front end of the ink column, the ink moves forward while maintaining the pushed speed, and at the rear end, the ink flows backward from the orifice surface into the nozzle due to a decrease in the nozzle internal pressure due to the contraction of the bubble, and the ink column is constricted. .

(f)はさらに気泡4が収縮し、ヒータ面にインクが接
しヒータ面がさらに急激に冷却される状態にある。オリ
フィス面では、外圧がノズル内圧より高い状態になるた
めメニスカスが大きくノズル内に入り込んで来ている。
インク柱の先端部は液滴になり記録紙の方向へ5〜10m/
secの速度で飛翔している。
4F, the bubble 4 is further contracted, the ink comes into contact with the heater surface, and the heater surface is cooled more rapidly. At the orifice surface, the external pressure is higher than the internal pressure of the nozzle, so that the meniscus largely enters the nozzle.
The tip of the ink column turns into a droplet and moves in the direction of the recording paper 5 to 10 m /
Flying at the speed of sec.

(g)はオリフィスにインクが毛細管現象により再び供
給(リフィル)されて(a)の状態にもどる過程で、気
泡は完全に消滅している。8は飛翔インク滴である。
In (g), in the process in which the ink is supplied (refilled) to the orifice again by capillary action and returns to the state of (a), the bubbles have completely disappeared. 8 is a flying ink droplet.

第3図は、上記噴射原理によるバブルジェット記録ヘ
ッドの全体斜視図である。図中、9は発熱体基板、10は
蓋基板、11はインク供給口、12はオリフィスである。
FIG. 3 is an overall perspective view of a bubble jet recording head based on the above-described ejection principle. In the figure, 9 is a heating element substrate, 10 is a lid substrate, 11 is an ink supply port, and 12 is an orifice.

第1図は、本発明による液体噴射記録装置の一実施例
を説明するためのもので、発熱抵抗体を用いる気泡発生
手段の構造を説明するための図で、第1図(a)は記録
ヘッドのオリフィス側から見た正面部分図、第1図
(b)は、第1図(a)に一点鎖線X−Xで示す部分で
切断した場合の切断部分図である。図中、13は基板、14
は蓋基板、15はオリフィス、16は液吐出部、17は熱作用
部、18は熱発生部、19は熱作用面、20は下部層、21は発
熱抵抗層、22は保護層、23、24は電極、25は流路壁を示
し、熱発生部18が設けられた基板13の表面に、所定の密
度で所定の巾と深さの溝を所定数設け、蓋基板14で覆う
様に接合することによって、オリフィス15と液吐出部16
が形成された構造を有している。
FIG. 1 is a view for explaining an embodiment of a liquid jet recording apparatus according to the present invention, and is a view for explaining a structure of a bubble generating means using a heating resistor, and FIG. FIG. 1B is a partial front view of the head as viewed from the orifice side, and is a partial cutaway view taken along a portion indicated by a chain line XX in FIG. 1A. In the figure, 13 is a substrate, 14
Is a lid substrate, 15 is an orifice, 16 is a liquid discharge section, 17 is a heat acting section, 18 is a heat generating section, 19 is a heat acting surface, 20 is a lower layer, 21 is a heating resistance layer, 22 is a protective layer, 23, Reference numeral 24 denotes an electrode, reference numeral 25 denotes a flow path wall, a predetermined number of grooves having a predetermined width and a predetermined depth are provided at a predetermined density on the surface of the substrate 13 provided with the heat generating portion 18 so as to be covered with the lid substrate 14. By joining, the orifice 15 and the liquid discharge section 16
Is formed.

液吐出部16は、その終端に液滴を吐出させるためのオ
リフィスと、熱発生部18より発生される熱エネルギーが
液体に作用し気泡を発生し、その体積の膨張と収縮によ
る急激な状態変化を引き起こす所である熱作用部17を有
している。
The liquid discharge unit 16 has an orifice for discharging liquid droplets at its end, and thermal energy generated by the heat generation unit 18 acts on the liquid to generate bubbles, and a sudden state change due to expansion and contraction of the volume. Has a heat acting portion 17 which is a place for causing

熱作用部17は、熱発生部18の上部に位置し、熱発生部
18の液体と接触する熱作用面19をその底面としている。
The heat acting section 17 is located above the heat generating section 18 and
The heat acting surface 19 in contact with the liquid 18 is the bottom surface.

熱発生部18は、基板13上に設けられた下部層20、該下
部層20上に設けられた発熱抵抗層21、該発熱抵抗層21に
は、熱を発生させる為に該発熱抵抗層21に通電するため
の電極23、24がその表面に設けられている。電極23は、
各液吐出部の熱発生部に共通の電極であり、電極24は、
各液吐出部の熱発生部を選択的に発熱させる為の選択電
極であって、液吐出部の流路に沿って設けられている。
The heat generating portion 18 includes a lower layer 20 provided on the substrate 13, a heating resistor layer 21 provided on the lower layer 20, and the heating resistor layer 21 for generating heat. Electrodes 23 and 24 for supplying power to the power supply are provided on the surface thereof. The electrode 23 is
The electrode is common to the heat generating part of each liquid discharge part, and the electrode 24 is
It is a selection electrode for selectively causing the heat generating section of each liquid discharge section to generate heat, and is provided along the flow path of the liquid discharge section.

基板13の材料としては、ガラス、セラミックス、金
属、或いは、シリコン等があげられるが、マルチノズル
型ヘッドの場合、さらには、フルライン型ヘッドの場合
には、ガラスまたは、アルミナが大面積基板を安価に得
ることができるという点で好ましい。
Examples of the material of the substrate 13 include glass, ceramics, metal, and silicon.In the case of a multi-nozzle type head, and further in the case of a full line type head, glass or alumina is used for a large-area substrate. This is preferable in that it can be obtained at low cost.

下部層20は、伝熱層20−1とその上に設けられた蓄熱
層20−2により構成される。伝熱層とは、蓄熱層の下に
設けられ、発熱部より発生する熱を速やかに発熱部より
逃がすことを目的とする層である。よって、伝熱層は、
基板および蓄熱層より高熱伝導率を有する材料で形成さ
れる。即ち、ガラスの熱伝導率約0.017J/s・cm・℃、ア
ルミナの熱伝導率0.32J/s・cm・℃より大きい。つま
り、熱伝導率が0.32J/s・cm・℃より大なる材料で形成
される。伝熱層の材料としては、発熱部温度が300℃近
くまで上昇することを考慮に入れて、上記条件を満た
し、かつ、その軟化点および融点が300℃以上の材料で
ある。例えば、銅、アルミニウム、ニッケル、白金、
金、銀、亜鉛、鉄、タングステン、マグネシウム、シリ
コン、カルシウム、コバルト、モリブデン、クロム、ニ
オブ、ベリリウム、イリジウム、パラジウム等の単体及
び、それらの合金、混合物、さらには、SiC、BeO、Al
N、立方晶BN、ダイヤモンド状カーボン等である。これ
らの材料を用いて、スパッタリングやCVD等の既知の薄
膜形成法により基板上に通常0.05μm以上、好適には、
0.1〜100μmの膜厚に積層される。この伝熱層の上に、
蓄熱層として、SiO2薄膜をスパッタリングやCVD等の真
空薄膜形成法を使用して形成する。蓄熱層は、真空薄膜
形成法を用いることで、所望の厚さの薄膜を成膜性よく
形成でき、また、その組成もコントロールでき、その膜
厚としては、通常0.1〜50μm、好適には、1〜10μm
に形成する。
The lower layer 20 includes a heat transfer layer 20-1 and a heat storage layer 20-2 provided thereon. The heat transfer layer is a layer provided below the heat storage layer and intended to quickly release the heat generated from the heat generating portion from the heat generating portion. Therefore, the heat transfer layer
It is formed of a material having higher thermal conductivity than the substrate and the heat storage layer. That is, the thermal conductivity of glass is about 0.017 J / s · cm · ° C., and the thermal conductivity of alumina is greater than 0.32 J / s · cm · ° C. That is, it is formed of a material having a thermal conductivity higher than 0.32 J / s · cm · ° C. The material of the heat transfer layer is a material that satisfies the above conditions and has a softening point and a melting point of 300 ° C. or more, taking into consideration that the temperature of the heat generating portion rises to around 300 ° C. For example, copper, aluminum, nickel, platinum,
Simple substances such as gold, silver, zinc, iron, tungsten, magnesium, silicon, calcium, cobalt, molybdenum, chromium, niobium, beryllium, iridium, and palladium, and alloys and mixtures thereof, as well as SiC, BeO, and Al
N, cubic BN, diamond-like carbon and the like. Using these materials, usually 0.05μm or more on the substrate by a known thin film forming method such as sputtering or CVD, preferably,
It is laminated to a thickness of 0.1 to 100 μm. On top of this heat transfer layer,
As the heat storage layer, a SiO 2 thin film is formed by using a vacuum thin film forming method such as sputtering or CVD. The heat storage layer can form a thin film having a desired thickness with good film formability by using a vacuum thin film forming method, and can also control the composition thereof, and the film thickness is usually 0.1 to 50 μm, preferably, 1 to 10 μm
Formed.

発熱抵抗層21を構成する材料として、有用なものに
は、たとえば、タンタル−SiO2の混合物、窒化タンタ
ル、ニクロム、銀−パラジウム合金、シリコン半導体、
あるいはハフニウム、ランタン、ジルコニウム、チタ
ン、タングステン、モリブデン、ニオブ、クロム、バナ
ジウム等の金属の硼化物があげられる。
As the material constituting the heating resistor layer 21, the useful, for example, a mixture of tantalum -SiO 2, tantalum nitride, nichrome, silver - palladium alloy, silicon semiconductor,
Alternatively, boride of a metal such as hafnium, lanthanum, zirconium, titanium, tungsten, molybdenum, niobium, chromium, and vanadium can be used.

これらの発熱抵抗層21を構成する材料の中、特に金属
硼化物が優れたものとしてあげることができ、その中で
も特性の優れているのが、硼化ハフニウムであり、次い
で、硼化ジルコニウム、硼化ランタン、硼化タンタル、
硼化バナジウム、硼化ニオブの順となっている。
Among these materials constituting the heat generating resistance layer 21, metal borides can be cited as being particularly excellent. Among them, hafnium boride has excellent characteristics, followed by zirconium boride and boron boride. Lanthanum boride, tantalum boride,
The order is vanadium boride and niobium boride.

発熱抵抗層21は、上記の材料を用いて、フォト・リソ
グラフや、電子ビーム蒸着やスパッタリング,CVD,プラ
ズマCVD等の手法を用いて形成することができる。発熱
抵抗層21の膜厚は、単位時間当りの発熱量が所望通りと
なるように、その面積、材質及び熱作用部分の形状及び
大きさ、更には実際面での消費電力等に従って決定され
るものであるが、通常の場合、0.001〜5μm、好適に
は0.01〜1μmとされる。
The heat generating resistance layer 21 can be formed using the above-mentioned materials by a method such as photolithography, electron beam evaporation, sputtering, CVD, or plasma CVD. The thickness of the heat generating resistance layer 21 is determined according to the area, the material, the shape and size of the heat acting portion, the actual power consumption, and the like so that the amount of heat generated per unit time is as desired. Although it is usually, it is 0.001 to 5 μm, preferably 0.01 to 1 μm.

電極23,24を構成する材料としては、通常使用されて
いる電極材料の多くのものが有効に使用され、具体的に
は、たとえばAl,Ag,Au,Pt,Cu等の金属、及びそれらの合
金等があげられ、これらを使用して蒸着やスパッタリン
グ等の手法で所定位置に、所定の大きさ、形状、厚さで
設けられる。
As the material constituting the electrodes 23 and 24, many commonly used electrode materials are effectively used.Specifically, for example, metals such as Al, Ag, Au, Pt, Cu, and the like, Alloys and the like are used, and they are provided at predetermined positions in a predetermined size, shape, and thickness by a technique such as vapor deposition or sputtering.

保護層22に要求される特性は、発熱抵抗層21で発生さ
れた熱を記録液体に効果的に伝達することを妨げずに、
記録液体や、気泡消滅時の衝撃力より発熱抵抗層21を保
護するということである。保護層22を構成する材料とし
て有用なものには、たとえば酸化シリコン、酸化マグネ
シウム、酸化アルミニウム、酸化タンタル、酸化ジルコ
ニウム等があげられ、これらは、電子ビーム蒸着やスパ
ッタリング、CVD法、プラズマCVD法、気相成長法等の薄
膜形成手法を用いて形成することができる。保護層22の
膜厚は、通常は0.01〜10μm、好適には0.1〜5μm、
最適には0.1〜3μmとされるのが望ましい。
The characteristics required for the protective layer 22, without preventing the heat generated in the heating resistance layer 21 from being effectively transmitted to the recording liquid,
This means that the heating resistance layer 21 is protected from the impact force when the recording liquid or bubbles disappear. Useful materials for forming the protective layer 22 include, for example, silicon oxide, magnesium oxide, aluminum oxide, tantalum oxide, zirconium oxide, and the like.These include electron beam evaporation and sputtering, CVD, plasma CVD, It can be formed using a thin film forming technique such as a vapor phase growth method. The thickness of the protective layer 22 is usually 0.01 to 10 μm, preferably 0.1 to 5 μm,
Most preferably, it is 0.1 to 3 μm.

また、上記保護層22の上の熱作用部17を除く電極部分
に電極保護層を設けても良い。電極保護層に要求される
特性は、耐インク性、耐熱性に優れ、電気絶縁性が良い
こと等である。よって、成膜性がよくピンホールが少な
く、使用インクに対し、膨潤、溶解しないことが要求さ
れる。電極保護層を構成する材料としては、上記条件を
満たす多くの材料が使用できる。例えば、シリコン樹
脂、フッ素樹脂、芳香族ポリアミド、付加重合型ポリイ
ミド、金属キレート重合体、チタン酸エステル、エポキ
シ樹脂、フタル酸樹脂、熱硬化性フェノール樹脂、P−
ビニルフェノール樹脂、ザイロック樹脂、トリアジン樹
脂等の樹脂、さらに高密度マルチオリフィスタイプの記
録ヘッドを作製するのであれば、上記した有機材料とは
別に、微細フォトリソグラフィー加工が極めて容易とさ
れる有機質材料を使用するのが望ましい。
Further, an electrode protection layer may be provided on the electrode portion except the heat acting portion 17 on the protection layer 22. The characteristics required for the electrode protection layer include excellent ink resistance and heat resistance, and good electrical insulation. Therefore, it is required that the film has good film-forming properties, has few pinholes, and does not swell or dissolve in the used ink. Many materials satisfying the above conditions can be used as a material constituting the electrode protection layer. For example, silicone resin, fluorine resin, aromatic polyamide, addition polymerization type polyimide, metal chelate polymer, titanate, epoxy resin, phthalic acid resin, thermosetting phenol resin, P-
If a resin such as vinylphenol resin, Xyloc resin, or triazine resin is to be manufactured, and if a high-density multi-orifice type recording head is to be manufactured, an organic material that is extremely easy to perform fine photolithography processing besides the organic material described above. It is desirable to use.

以上の様に構成される発熱体基板上に感光性樹脂で流
路を形成する。スピンナーあるいはロールコーター等の
塗布手段などを用いて、感光性ポリアミドワニスあるい
は感光性ポリイミドワニス等の耐キャビテーション性の
ある樹脂を塗布する。感光性樹脂の層厚としては特に制
限されるものではないが、インクジェット記録ヘッドと
しての実用性を考慮するならば、少なくとも5〜100μ
m程度、好適には10〜50μm、最適には15〜50μmとす
るのが望ましい。従って、感光性樹脂としても、このよ
うな厚さに積層し得るものであることが好ましく、市販
の感光性樹脂としては、前述の感光性ポリアミドワニ
ス、すなわちプリンタイトEF95、トプロン(Toplon)、
ナイロンプリント(Nylonprint)、あるいは感光性ポリ
イミド、すなわちフォトニースVR−3140、セレクティラ
ックスHTR−2が好ましく用いられる。
A flow path is formed of a photosensitive resin on the heating element substrate configured as described above. A cavitation-resistant resin such as a photosensitive polyamide varnish or a photosensitive polyimide varnish is applied using an application means such as a spinner or a roll coater. The layer thickness of the photosensitive resin is not particularly limited, but if practicality as an ink jet recording head is considered, at least 5 to 100 μm
m, preferably 10 to 50 μm, and most preferably 15 to 50 μm. Therefore, it is preferable that the photosensitive resin can be laminated to such a thickness, and the commercially available photosensitive resin includes the above-mentioned photosensitive polyamide varnish, that is, Pleinite EF95, Toplon (Toplon),
Nylonprint or photosensitive polyimide, that is, Photonice VR-3140 and Selectyllux HTR-2 are preferably used.

このようにして感光性樹脂が積層された基板に、以下
に示すような露光或いは現像などの処理を施し、感光性
樹脂かる成るインク流路壁を形成する。尚、以下主とし
て感光性樹脂をフォトニースVR−3140とした場合を例と
して、これの処理について説明するが、インク流路壁の
形成方法は、用いる感光性樹脂に応じた任意のものとし
得る。
The substrate on which the photosensitive resin is laminated in this way is subjected to the following processing such as exposure or development to form an ink flow path wall made of the photosensitive resin. In the following, the processing will be described by taking as an example the case where the photosensitive resin is Photonice VR-3140, but the method of forming the ink flow path wall may be any method according to the photosensitive resin used.

感光性樹脂を積層した基板に必要に応じてプリベーク
を施す。プリベーク終了後、所望のパターンを有するフ
ォトマスクをフォトニースVR−3140上に重ね、次いでこ
のフォトマスクを介して露光を行なう。
Prebaking is performed on the substrate on which the photosensitive resin is laminated, if necessary. After the completion of the pre-bake, a photomask having a desired pattern is overlaid on the photo nice VR-3140, and then exposure is performed through the photomask.

露光終了後、フォトニースVR−3140の未露光部分をフ
ォトニースVR−3140用の現像液DV−505を用いて現像
し、未露光部分を溶解除去することによって、インク流
路とする予定の溝を形成する。
After the exposure, the unexposed portion of the photonice VR-3140 is developed using a developing solution DV-505 for the photonice VR-3140, and the unexposed portion is dissolved and removed, thereby forming a groove to be used as an ink flow path. To form

こうして未露光部分を溶解除去した後、ポストベーク
を施して基板上に残存するフォトニースVR−3140の露光
部分を硬化させ、基板上に所望のパターンを有するイン
ク流路壁たるフォトニースVR−3140の硬化膜を形成す
る。以上フォトニースVR−3140等の液状タイプの感光性
樹脂の形成方法を説明したが、感光性ドライフィルムを
用いて形成することもできる。このようにして形成され
た基板と、流路の天井部分を形成するための蓋基板を接
着層を介して接合する。蓋基板の材料としては、発熱体
基板と同様のものが使用できる。即ち、シリコン、ガラ
ス、セラミックス等である。これら材料で形成した基板
に感光性ドライフィルムを半硬化の状態で設け、溝が形
成された基板に接合した後、熱をかけ本硬化させ、発熱
体基板と蓋基板を接合する。
After dissolving and removing the unexposed portion in this manner, post-baking is performed to cure the exposed portion of the photo-nice VR-3140 remaining on the substrate, and the photo-nice VR-3140 as an ink flow path wall having a desired pattern on the substrate. To form a cured film. The method of forming a liquid type photosensitive resin such as Photonice VR-3140 has been described above, but it can also be formed using a photosensitive dry film. The substrate thus formed and a lid substrate for forming a ceiling portion of the flow path are joined via an adhesive layer. As the material of the lid substrate, the same material as the heating element substrate can be used. That is, silicon, glass, ceramics, and the like. A photosensitive dry film is provided on a substrate made of these materials in a semi-cured state, and after joining to the grooved substrate, heat is applied for full curing to join the heating element substrate and the lid substrate.

次に、本発明の実施例を説明する。 Next, examples of the present invention will be described.

実施例1 (a)ヘッドA;ガラス基板上に、蓄熱層としてSiO2を3
μm、発熱体層としてTa−SiO2を2000Å、電極としてAl
を5000Å、保護層としてSiO2を2μm、さらに第2の保
護層としてTaを1500Å積層した発熱部を有する前記構成
のヘッドを試作した。
Example 1 (a) Head A: SiO 2 as a heat storage layer on a glass substrate
μm, 2000 mm of Ta-SiO 2 as heating element layer, Al as electrode
5,000 °, SiO 2 as a protective layer, 2 μm, and Ta as a second protective layer, 1500 °.

(b)ヘッドB;ガラス基板上に、伝熱層としてアルミニ
ウムを1μm、スパッタリングで全面に設けた後、ヘッ
ドAと同様に蓄積層、発熱体層、電極、保護層を設け
た。
(B) Head B: Aluminum was provided as a heat transfer layer on a glass substrate at a thickness of 1 μm over the entire surface by sputtering, and then, similarly to the head A, an accumulation layer, a heating element layer, an electrode, and a protective layer were provided.

(c)ヘッドC;ガラス基板上に伝熱層としてSiCを5μ
m、CVDで全面に設けた後、ヘッドAと同様の発熱部を
設けた。
(C) Head C: 5 μm of SiC as a heat transfer layer on a glass substrate
m, after the entire surface was formed by CVD, a heat-generating portion similar to that of the head A was provided.

(d)ヘッドD;ガラス基板を真空装置内のRF給電側に付
け、炭化水素(CH4、C2H6、C3H8、C4H10、C2H4等)と水
素からなるガス雰囲気中で平行平板電極に高周波電界
(13.56MHz)を印加し、発生したグロー放電により、原
料ガスがラジカルおよびイオン分解され、ガラス基板上
に炭素原子と水素原子からなるダイヤモンド状カーボン
の伝熱層を設けた。上記いわゆるプラズマCVD法による
ダイヤモンド状カーボンの熱伝導率は0.8J/s・cm・℃で
あった。この伝熱層上にヘッドAと同様の発熱部を設け
た。
(D) the head D; with a glass substrate to an RF power supply side of the vacuum apparatus consisting of hydrogen and a hydrocarbon (CH 4, C 2 H 6 , C 3 H 8, C 4 H 10, C 2 H 4 , etc.) A high-frequency electric field (13.56 MHz) is applied to a parallel plate electrode in a gas atmosphere, and the source gas is radically and ion-decomposed by the generated glow discharge, and heat transfer of diamond-like carbon consisting of carbon atoms and hydrogen atoms on a glass substrate Layers were provided. The thermal conductivity of the diamond-like carbon by the above-described plasma CVD method was 0.8 J / s · cm · ° C. A heat-generating portion similar to that of the head A was provided on this heat transfer layer.

(e)ヘッドE;ガラス基板上に伝熱層として、Crを1μ
mスパッタリングで全面に設けた後、ヘッドAと同様の
発熱部を設けた。
(E) Head E: 1 μm of Cr as a heat transfer layer on a glass substrate
After being provided on the entire surface by m-sputtering, a heat-generating portion similar to that of the head A was provided.

(f)ヘッドF;ガラス基板上に伝熱層として、亜鉛を1
μmスパッタリングで全面に設けた後、ヘッドAと同様
の発熱部を設けた。
(F) Head F; zinc on the glass substrate as a heat transfer layer
After being provided on the entire surface by the μm sputtering, a heating section similar to that of the head A was provided.

これらヘッドを用いて、駆動電圧23V、パルス巾5μ
s、駆動周波数4.2KHzで吐出させ、5分後の液滴速度及
び吐出方向のバラツキを評価したところ、下記の第1表
のような結果となった。尚、ヘッドA〜Fの発熱体数は
全て512個であり、また、発熱体の配列密度は16本/mm
と、24本/mmの2種類について評価した。
Using these heads, drive voltage 23V, pulse width 5μ
s, the liquid was ejected at a drive frequency of 4.2 KHz, and the variation in the droplet speed and ejection direction after 5 minutes was evaluated. The results were as shown in Table 1 below. The number of heating elements of the heads A to F is all 512, and the arrangement density of the heating elements is 16 / mm.
And 24 types / mm were evaluated.

また、さらに、ヘッドAとヘッドBの気泡の様子を、
顕微鏡で観察したところ、ヘッドAの場合には、駆動開
始後しばらくして、発熱体周辺の基板上、いたるところ
から微小で不規則な気泡が生じており、さらに発熱部に
おいては、気泡が完全に消滅することなく成長、収縮を
繰り返し、その後、成長、収縮を行なわない大きな気泡
となって発熱部に付着し、ついには発熱体が破壊され、
それが不吐出の原因であった。ヘッドBの場合には、以
上のような現象は見られず、気泡が成長、消滅を正常に
繰り返していた。これらより明らかに、伝熱層によって
基板に蓄熱することなく安定な気泡成長、消滅が成さ
れ、それによって、液滴速度のバラツキが小さく、安定
した吐出を行なえたことがわかる。また、第1表の結果
より伝熱層の熱伝導率は0.58J/s・cm・℃以上が好まし
く、さらには、2.0J/s・cm・℃以上が最適である。
In addition, the state of bubbles in the head A and the head B is
Observation with a microscope revealed that in the case of the head A, shortly after the start of driving, minute and irregular bubbles were generated from all over the substrate around the heating element, and the bubbles were completely removed in the heating section. The growth and shrinkage are repeated without disappearing, and then large bubbles that do not grow and shrink adhere to the heat generating part, and eventually the heat generating element is destroyed,
That was the cause of the ejection failure. In the case of the head B, the above phenomenon was not observed, and the growth and disappearance of the bubbles were repeated normally. These results clearly show that the heat transfer layer allows stable bubble growth and disappearance without accumulating heat in the substrate, thereby reducing the variation in droplet speed and performing stable ejection. From the results shown in Table 1, the thermal conductivity of the heat transfer layer is preferably 0.58 J / s · cm · ° C. or more, and more preferably 2.0 J / s · cm · ° C. or more.

また、ヘッドFは液滴速度が安定しているにもかかわ
らず、吐出方向にバラツキが生じており、ヘッドB、
C、D、Eの伝熱層の膨張率を見ると、 ヘッドB=31.5×10-6/deg、 ヘッドC=4.8×10-6/deg、 ヘッドD=4.5×10-6/deg、 ヘッドE=11×10-6/deg、 ヘッドF=39.7×10-6/degであり、 ヘッドFが非常に大きく、また、ガラス基板の膨張率
の0.54×10-6/degと比較しても、極めて差が大きい。よ
って、熱によって伝熱層が膨張し、吐出方向にバラツキ
が生じてしまった為であり、また、クラック等が発生
し、発熱部が破壊された為であった。これから、伝熱層
の線膨張率はできるだけ小さく、また、基板や蓄熱層と
大きく違わない方がよく、通常は、31.5×10-6/deg、さ
らには、11×10-6/deg以下であることが好ましい。さら
に、4.8×10-6/deg以下が最適である。
In addition, although the head F has a stable droplet speed, the ejection direction varies.
Looking at the expansion coefficients of the heat transfer layers of C, D, and E, head B = 31.5 × 10 −6 / deg, head C = 4.8 × 10 −6 / deg, head D = 4.5 × 10 −6 / deg, head E = 11 × 10 −6 / deg, head F = 39.7 × 10 −6 / deg, the head F is very large, and the expansion coefficient of the glass substrate is 0.54 × 10 −6 / deg. The difference is extremely large. Therefore, the heat transfer layer expanded due to the heat, causing variations in the discharge direction, and cracks and the like occurred, and the heat generating portion was destroyed. From this, it is better that the coefficient of linear expansion of the heat transfer layer is as small as possible, and it is better not to be significantly different from the substrate or the heat storage layer, usually 31.5 × 10 −6 / deg, and further, 11 × 10 −6 / deg or less. Preferably, there is. Further, 4.8 × 10 −6 / deg or less is optimal.

よって、前述した材料の中でも好ましいものは、アル
ミニウム、カドミウム、金、銀、ダングステン、鉄、
銅、ニッケル、白金、マグネシウム、モリブデン、ベリ
リウム、ニオブ、クロム、コバルト、イリジウム、パラ
ジウム、ケイ素、カルシウム等の単体およびその合金、
混合物、さらに、BeO、SiC、AlN、立方晶BN、ダイヤモ
ンド状カーボン等であり、その中でも特に、Si、BeO、S
iC、AlN、立方晶BN、ダイヤモンド状カーボンが熱伝導
率、線膨張率、電気的特性等の点から優れている。
Therefore, among the above-mentioned materials, preferred are aluminum, cadmium, gold, silver, dangsten, iron,
Simple substances such as copper, nickel, platinum, magnesium, molybdenum, beryllium, niobium, chromium, cobalt, iridium, palladium, silicon, calcium, and alloys thereof,
Mixtures, further, BeO, SiC, AlN, cubic BN, diamond-like carbon, etc., among which Si, BeO, S
iC, AlN, cubic BN, and diamond-like carbon are superior in terms of thermal conductivity, coefficient of linear expansion, electrical characteristics, and the like.

尚、ダイヤモンド状カーボンとは、生成過程から、i
−カーボンと呼ばれたり、結晶性から、アモルファスカ
ーボンと呼ばれたりすることもある。また、結晶性であ
り、格子間隔などから、天然ダイヤモンドと近い構造を
もつタイヤモンド薄膜も、ここではダイヤモンド状カー
ボンと呼ぶことにする。
In addition, diamond-like carbon means i
-Sometimes referred to as carbon or, due to its crystalline nature, as amorphous carbon. In addition, a diamond thin film that is crystalline and has a structure similar to natural diamond due to lattice spacing and the like is also referred to as diamond-like carbon.

次に、本発明の他の実施例を説明する。 Next, another embodiment of the present invention will be described.

実施例2 第4図は、伝熱層20−1のパターンの一実施例であ
る。図中、40は伝熱層、41−1〜41−5は、伝熱層が設
けられていない部分(切りかけ部)、42−1〜42−4は
発熱抵抗層が積層される部分である。第5図は、第4図
のパターンの伝熱層上に蓄熱層20−2、発熱抵抗層21−
1〜21−3、保護層22、流路壁25、蓋基板14を積層した
ヘッドのY−Y断面図である。これらよりわかるよう
に、各発熱抵抗層21−1、21−2、21−3の下には、伝
熱層が設けられているが、隣り合う発熱抵抗層間には切
りかけ部がある為、例えば、発熱抵抗層21−1で発生し
た熱が伝熱層を伝って、隣りの発熱抵抗層21−2に伝わ
り、該発熱抵抗層21−2が駆動しないにもかかわらず、
気泡が発生してしまったり、また、発熱抵抗層21−1と
21−2を同時にあるいは、わずかに時間差を設けて駆動
する場合、吐出特性に影響を与える(いわゆるクロスト
ーク)ことがない。また、熱は、各発熱抵抗層から流路
方向に沿って放熱され、前述の伝熱層の目的を十分成し
ている。上記のクロストークは、発熱体間距離が短かい
程、顕著に現われる。
Embodiment 2 FIG. 4 shows an embodiment of the pattern of the heat transfer layer 20-1. In the figure, 40 is a heat transfer layer, 41-1 to 41-5 are portions where no heat transfer layer is provided (cut portions), and 42-1 to 42-4 are portions where heat generating resistance layers are stacked. . FIG. 5 shows a heat storage layer 20-2 and a heating resistor layer 21- on the heat transfer layer of the pattern of FIG.
FIG. 3 is a YY cross-sectional view of a head in which 1 to 21-3, a protective layer 22, a flow path wall 25, and a lid substrate 14 are stacked. As can be seen from the above, a heat transfer layer is provided under each of the heat generating resistance layers 21-1, 21-2, and 21-3. However, since there is a cutout between adjacent heat generating resistance layers, for example, The heat generated in the heat-generating resistor layer 21-1 is transmitted through the heat-transfer layer to the adjacent heat-generating resistor layer 21-2, and although the heat-generating resistor layer 21-2 is not driven,
Bubbles may be generated, and the heating resistance layer 21-1
In the case where 21-2 are driven simultaneously or with a slight time difference, the ejection characteristics are not affected (so-called crosstalk). Further, heat is radiated from each heat generating resistance layer along the flow path direction, and sufficiently fulfills the purpose of the heat transfer layer. The above-mentioned crosstalk becomes more conspicuous as the distance between the heating elements is shorter.

第4図のような伝熱層パターンで、前述の(c)、
(d)の構造のヘッドを作り、液滴速度を評価した。ヘ
ッドの発熱体数は512個、配列密度は、16本/mmで、駆動
電圧、パルス巾は同じで、駆動周波数は5KHzに上げ、各
発熱体は同時駆動とした。この結果を第2表に示す。
In the heat transfer layer pattern as shown in FIG.
A head having the structure of (d) was prepared, and the droplet speed was evaluated. The number of heating elements of the head was 512, the array density was 16 / mm, the driving voltage and pulse width were the same, the driving frequency was increased to 5 KHz, and each heating element was driven simultaneously. Table 2 shows the results.

この結果からわかるように、駆動周波数を厳しくした
にもかかわらず、液滴速度のバラツキは、5%以下にな
った。
As can be seen from the results, the variation in the droplet speed was reduced to 5% or less despite the strict drive frequency.

本発明の実施例においては第4図のようなパターンと
したが、第6図に示すようなパターンも全て、本発明を
好適に実現するものである。
In the embodiment of the present invention, the patterns as shown in FIG. 4 are used, but all the patterns as shown in FIG. 6 suitably realize the present invention.

第6図中、(a)は発熱部間の伝熱層に多数の小さな
切りかけを設け、横方向の伝熱効率を下げたもの、
(b)は発熱部より十分長く切りかけ部を設けたもの。
(c)は、伝熱層を各発熱部ごとに分離したものであ
る。
In FIG. 6, (a) shows a structure in which a number of small cuts are provided in the heat transfer layer between the heat generating parts to reduce the heat transfer efficiency in the lateral direction.
(B) is a case in which a notch portion is provided sufficiently longer than the heat generating portion.
(C) is a diagram in which the heat transfer layer is separated for each heating part.

また、本発明においては、最も膨張の大きい発熱部横
に切りかけがある為、この切りかけ部が熱膨張の吸収の
役目をはたし、前述したような、熱膨張を考慮しなくて
もよくなり、また、前述したような低熱膨張の材料の場
合には、さらに、吐出方向安定性が増すという特徴も有
している。特に、第6図(b)、(c)の場合、すなわ
ち切りかけ部が発熱体長より十分長い場合(例えば2倍
以上)、または、各発熱体ごとに伝熱層が分離している
場合には殆ど熱膨張を考慮しなくてもよい。
Further, in the present invention, since there is a notch beside the heat generating portion having the largest expansion, the notched portion serves to absorb the thermal expansion, and it is not necessary to consider the thermal expansion as described above. Further, in the case of a material having a low thermal expansion as described above, there is a feature that the stability in the ejection direction is further increased. In particular, in the case of FIGS. 6 (b) and 6 (c), that is, when the cutout portion is sufficiently longer than the heating element length (for example, twice or more), or when the heat transfer layer is separated for each heating element. Almost no need to consider thermal expansion.

第7図は、さらに別の気泡発生手段を示す図で、この
例は、熱エネルギー作用部の内壁側に配置された1対の
放電電極70が、放電装置71から高電圧のパルスを受け、
記録液体中で放電をおこし、その放電によって発生する
熱により瞬時に気泡を形成するようにしたものである。
FIG. 7 is a view showing still another bubble generating means. In this example, a pair of discharge electrodes 70 arranged on the inner wall side of the heat energy action section receives a high voltage pulse from a discharge device 71,
A discharge is generated in the recording liquid, and bubbles are instantaneously formed by heat generated by the discharge.

第8図乃至第15図は、それぞれ第7図に示した放電電
極の具体例を示す図で、 第8図に示した例は、 電極70を針状にして、電界を集中させ、効率よく(低
エネルギーで)放電をおこさせるようにしたものであ
る。
8 to 15 are diagrams showing specific examples of the discharge electrode shown in FIG. 7, respectively. In the example shown in FIG. Discharge (at low energy).

第9図に示した例は、 2枚の平板電極にして、電極間に安定して気泡が発生
するようにしたものである。針状の電極より、発生気泡
の位置が安定している。
In the example shown in FIG. 9, two flat electrodes are used so that air bubbles are stably generated between the electrodes. The position of the generated bubble is more stable than the needle-shaped electrode.

第10図に示した例は、 電極にほぼ同軸の穴をあけたものである。2枚の電極
の両穴がガイドになって、発生気泡の位置はさらに安定
する。
In the example shown in FIG. 10, a substantially coaxial hole is formed in the electrode. Both holes of the two electrodes serve as guides, and the position of the generated bubbles is further stabilized.

第11図に示した例は、 リング状の電極にしたものであり、基本的には第10図
に示した例と同じであり、その変形実施例である。
The example shown in FIG. 11 is a ring-shaped electrode, and is basically the same as the example shown in FIG. 10, and is a modified embodiment thereof.

第12図に示した例は、 一方をリング状電極とし、もう一方を針状電極とした
ものである。リング状電極により、発生気泡の安定性を
狙い、針状電極により電界の集中により効率を狙ったも
のである。
In the example shown in FIG. 12, one is a ring-shaped electrode and the other is a needle-shaped electrode. The ring-shaped electrode aims at stability of generated bubbles, and the needle-shaped electrode aims at efficiency by concentrating an electric field.

第13図に示した例は、 一方のリング状電極を熱エネルギー作用部の壁面に形
成したものである。これは、第12図に示した例の効果に
加えて、基板上に平面的に電極を形成するという製造上
の容易さを狙ったものである。このような平面的な電極
は、蒸着(あるいはスパッタリング)や、フォトエッチ
ングの技術によって容易に高密度な複数個のものが製作
され得る。マルチアレイに特に威力を発揮する。
The example shown in FIG. 13 is one in which one ring-shaped electrode is formed on the wall surface of the heat energy action section. This aims at the easiness in manufacturing that the electrodes are formed two-dimensionally on the substrate, in addition to the effect of the example shown in FIG. A plurality of such planar electrodes having high density can be easily manufactured by vapor deposition (or sputtering) or photo-etching technology. Especially effective for multi-array.

第14図に示した例は、 第13図に示した例のリング状電極形成部を電極の外周
にそった形状で周囲から一段高くしたものである。やは
り、発生気泡の安定性を狙ったものであり、第12図に示
したものよりも3次元的なガイドを付け加えた分だけ安
定する。
In the example shown in FIG. 14, the ring-shaped electrode forming portion of the example shown in FIG. 13 is formed along the outer periphery of the electrode and is raised one step from the periphery. Again, the stability of the generated bubbles is aimed at, and it is more stable than that shown in FIG. 12 by adding a three-dimensional guide.

第15図に示した例は、 第14図に示した例とは反対に、リング状電極形成部
を、周囲から下へ落しこんだ構造としたもので、やは
り、発生気泡は安定して形成される。
The example shown in FIG. 15 is different from the example shown in FIG. 14 in that the ring-shaped electrode forming portion has a structure in which it is dropped down from the surroundings. Is done.

効果 以上の説明から明らかなように、本発明によると以下
のような効果がある。
Effects As is apparent from the above description, the present invention has the following effects.

(1)請求項1の液体噴射記録装置においては、伝熱層
を設ける為、基板の種類にかかわらず、良好な吐出性能
を得ることができた。特に、16本/mm以上の超高密度マ
ルチノズルヘッドにおいては、従来、蓄積によって吐出
不能であったものが、良好な吐出性能を得ることができ
るという効果がある。また、さらに、ガラスやアルミナ
等の安価に大面積を得ることができる基板を用いること
が可能となり、フルライン型のヘッドを安価に得ること
ができる。また、4KHzを越える高周波数駆動において
も、極めて良好な放熱を行なうことができる。
(1) In the liquid jet recording apparatus of the first aspect, since the heat transfer layer is provided, good ejection performance can be obtained regardless of the type of the substrate. In particular, an ultra-high density multi-nozzle head of 16 nozzles / mm or more has an effect that a good ejection performance can be obtained, although it has been impossible to eject due to accumulation. Further, it is possible to use a substrate such as glass or alumina which can obtain a large area at low cost, and a full-line type head can be obtained at low cost. Also, even in high-frequency driving exceeding 4 KHz, extremely good heat radiation can be performed.

(2)請求項2のように、熱エネルギー発生体間に、伝
熱層が設けられていない部分を有する液体噴射記録装置
により、16本/mm以上の超高密度で4KHzを越えるような
駆動をしても良好な吐出を行なうことができる。また、
熱によるクロストークを起こすことなく、液滴速度バラ
ツキを極めて小さくし、安定した吐出を行なうことがで
きる。また、さらに、伝熱層の熱膨張による吐出方向バ
ラツキを起こさず、良好な吐出を行なうことができる。
(2) A liquid jet recording apparatus having a portion in which no heat transfer layer is provided between thermal energy generators as described in claim 2 so as to drive at a very high density of 16 lines / mm or more and exceed 4 KHz. , Good ejection can be performed. Also,
Without causing crosstalk due to heat, variations in droplet speed can be made extremely small, and stable ejection can be performed. Further, it is possible to perform good discharge without causing a variation in the discharge direction due to thermal expansion of the heat transfer layer.

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

第1図は、本発明による液体噴射記録装置の一実施例を
説明するためのもので、発熱抵抗体を用いる気泡発生手
段の構成を説明するための図、(a)は記録ヘッドのオ
リフィス側から見た正面部分図、(b)は(a)のX−
X線で示す部分で切断した場合の切断部分図、第2図
は、バブルジェットによるインク噴射の原理を説明する
ための図、第3図は、バブルジェット記録ヘッドの全体
斜視図、第4図は、本発明の伝熱層パターンの一実施例
を示す図、第5図は、第4図のパターンのY−Y断面
図、第6図(a)〜(c)は、他のパターンを示す図、
第7図は、放電を利用した気泡発生手段の一例を説明す
るための図、第8図乃至第15図は、それぞれ第7図に示
した放電電極の具体例を示す図である。 13……基板、14……蓋基板、15……オリフィス、16……
液吐出部、17……熱作用部、18……熱発生部、19……熱
作用面、20……下部層、20−1……伝熱層、20−2……
蓄熱層、21……発熱抵抗層、22……保護層、23、24……
電極、25……流路壁。
FIG. 1 is a view for explaining an embodiment of a liquid jet recording apparatus according to the present invention, and is a view for explaining a configuration of a bubble generating means using a heating resistor, and FIG. (B) is X- of (a)
FIG. 2 is a partial cutaway view of the case of cutting at a portion indicated by X-rays, FIG. 2 is a view for explaining the principle of ink ejection by bubble jet, FIG. 3 is an overall perspective view of a bubble jet recording head, FIG. FIG. 5 is a view showing one embodiment of the heat transfer layer pattern of the present invention, FIG. 5 is a sectional view taken along line YY of the pattern of FIG. 4, and FIGS. 6 (a) to 6 (c) show other patterns. Diagram,
FIG. 7 is a diagram for explaining an example of a bubble generating means using discharge, and FIGS. 8 to 15 are diagrams showing specific examples of the discharge electrode shown in FIG. 7, respectively. 13 ... substrate, 14 ... lid substrate, 15 ... orifice, 16 ...
Liquid discharging part, 17: heat acting part, 18: heat generating part, 19: heat acting surface, 20: lower layer, 20-1 ... heat transfer layer, 20-2 ...
Heat storage layer, 21 Heat generation resistance layer, 22 Protective layer, 23, 24
Electrodes, 25 ... channel walls.

フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭62−90254(JP,A) 特開 昭64−1553(JP,A) 特開 昭57−185173(JP,A) 特開 昭64−56566(JP,A) 特開 昭62−231761(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) B41J 2/05Continuation of front page (56) References JP-A-62-90254 (JP, A) JP-A-64-1553 (JP, A) JP-A-57-185173 (JP, A) JP-A-64-56566 (JP) , A) JP-A-62-231761 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 6 , DB name) B41J 2/05

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】記録液を液滴として吐出するための吐出オ
リフィスと、該吐出オリフィスに連通した液路と、該液
路内の前記記録液に熱エネルギーを作用させるための熱
エネルギー発生体とを有し、前記熱エネルギー発生体が
基板上に積層された下部層の上に設けられた液体噴射記
録装置において、該液体噴射記録装置は、前記熱エネル
ギー発生体を16本/mm以上の配列密度で配置したフルラ
イン型記録装置であって、1つの熱エネルギー発生体を
4kHz以上の駆動周波数で駆動し、前記下部層が少なくと
も蓄熱層と伝熱層とにより構成されるとともに該伝熱層
は、スパッタリングもしくはCVDによる薄膜形成によ
り、基板上に0.1〜100μmの膜厚に形成されていること
を特徴とする液体噴射記録装置。
A discharge orifice for discharging the recording liquid as droplets, a liquid passage communicating with the discharge orifice, and a thermal energy generator for applying thermal energy to the recording liquid in the liquid passage. In the liquid ejecting recording apparatus provided on the lower layer wherein the thermal energy generator is laminated on a substrate, the liquid ejecting recording apparatus has an arrangement of the thermal energy generators of 16 lines / mm or more. A full-line type recording device arranged at a high density, wherein one thermal energy generator is
Driving at a driving frequency of 4 kHz or more, the lower layer is composed of at least a heat storage layer and a heat transfer layer, and the heat transfer layer has a thickness of 0.1 to 100 μm on a substrate by thin film formation by sputtering or CVD. A liquid jet recording apparatus characterized by being formed.
【請求項2】記録液を液滴として吐出するための吐出オ
リフィスと、該吐出オリフィスに連通した液路と、該液
路内の前記記録液に熱エネルギーを作用させるための熱
エネルギー発生体とを有し、前記熱エネルギー発生体が
基板上に積層された下部層の上に設けられ、該下部層が
少なくとも蓄熱層と伝熱層とにより構成される液体噴射
記録装置において、該液体噴射記録装置は、前記熱エネ
ルギー発生体を16本/mm以上の配列密度で配置したフル
ライン型記録装置であって、1つの熱エネルギー発生体
を4kHz以上の駆動周波数で駆動し、前記伝熱層は、スパ
ッタリングもしくはCVDによる薄膜形成により、基板上
に0.1〜100μmの膜厚に形成されているとともに少なく
とも隣り合う前記熱エネルギー発生体間に設けられてい
ない部分を有することを特徴とする液体噴射記録装置。
A discharge orifice for discharging the recording liquid as liquid droplets, a liquid passage communicating with the discharge orifice, and a thermal energy generator for applying thermal energy to the recording liquid in the liquid passage. Wherein the thermal energy generator is provided on a lower layer laminated on a substrate, wherein the lower layer comprises at least a heat storage layer and a heat transfer layer. The apparatus is a full-line type recording apparatus in which the thermal energy generators are arranged at an array density of 16 lines / mm or more, wherein one thermal energy generator is driven at a drive frequency of 4 kHz or more, and the heat transfer layer is A thin film formed by sputtering or CVD on a substrate to a thickness of 0.1 to 100 μm, and at least a portion not provided between the adjacent heat energy generators. Liquid jet recording apparatus according to.
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