JPH0311903B2 - - Google Patents

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JPH0311903B2
JPH0311903B2 JP31269286A JP31269286A JPH0311903B2 JP H0311903 B2 JPH0311903 B2 JP H0311903B2 JP 31269286 A JP31269286 A JP 31269286A JP 31269286 A JP31269286 A JP 31269286A JP H0311903 B2 JPH0311903 B2 JP H0311903B2
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JP
Japan
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recording
ink
electrodes
orifice
substrate
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Application number
JP31269286A
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Japanese (ja)
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JPS62169659A (en
Inventor
Yoshiaki Shirato
Yasushi Takatori
Toshitami Hara
Yukio Nishimura
Michiko Takahashi
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Canon Inc
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Canon Inc
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Publication date
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Publication of JPH0311903B2 publication Critical patent/JPH0311903B2/ja
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41JTYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/005Typewriters 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
    • B41J2/01Ink jet
    • B41J2/135Nozzles
    • B41J2/14Structure thereof only for on-demand ink jet heads
    • B41J2/14016Structure of bubble jet print heads
    • B41J2/14072Electrical connections, e.g. details on electrodes, connecting the chip to the outside...

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、所謂、インクジエツト記録に係るそ
の実施装置、特に、並設された複数の吐出オリフ
イスから記録用インクを小滴として所定方向に吐
出飛翔させ、それ等、小滴の少なくとも一部を被
記録面に付着させて記録を行なう液滴噴射記録装
置に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to an apparatus for implementing so-called inkjet recording, and in particular, to eject recording ink as small droplets in a predetermined direction from a plurality of ejection orifices arranged in parallel. The present invention relates to a droplet jet recording apparatus that performs recording by attaching at least a portion of droplets to a recording surface.

現在、知られる各種、記録方式の中でも、記録
時に、騒音の発生がほとんどないノンインパクト
記録方式であつて、且つ、高速記録が可能であ
り、しかも、普通紙に特別の定着処理を必要とせ
ずに記録の行なえる所謂インクジエツト記録法
は、極めて有用な記録方式であると認められてい
る。このインクジエツト記録法に就いては、これ
迄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。
Among the various recording methods currently known, it is a non-impact recording method that generates almost no noise during recording, is capable of high-speed recording, and does not require special fixing treatment on plain paper. The so-called inkjet recording method, which can perform recording on images, is recognized as an extremely useful recording method. Various methods have been proposed for this inkjet recording method, some have been improved and commercialized, and others are still being worked on to put them into practical use. be.

インクジエツト記録法は、要するに、インクと
称される記録液体の液滴(droplet)を飛翔させ、
それを紙等の被記録部材に付着させて記録を行う
ものである。そして、記録液体の液滴の発生法及
び生じた液滴の飛翔方向を制御する為の制御方法
等に基づき、このインクジエツト記録法は、幾つ
かの方式に大別される。
In short, the inkjet recording method involves flying droplets of a recording liquid called ink.
Recording is performed by attaching it to a recording member such as paper. The inkjet recording method is roughly divided into several types based on the method of generating recording liquid droplets and the control method for controlling the flying direction of the generated droplets.

それ等の中で、代表的な方式の一つは、例えば
USP3596275(Sweet方式)、USP3298030(Lewis
and Brown方式)等に開示されている方式であ
つて、連続振動発生法によつて帯電量の制御され
た液滴流を発生させ、この帯電量の制御された液
滴流を、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、液滴の飛翔軌道を制御しつ
つ被記録部材上に記録を行うものである。そし
て、この方式は、一般にコンテイニアス方式とも
略称されている。
Among them, one of the representative methods is, for example
USP3596275 (Sweet method), USP3298030 (Lewis
and Brown method), etc., in which a droplet flow with a controlled amount of charge is generated by a continuous vibration generation method, and this droplet flow with a controlled amount of charge is uniformly distributed. By causing the droplet to fly between deflection electrodes to which an electric field is applied, recording is performed on the recording member while controlling the flying trajectory of the droplet. This method is also generally referred to as a continuous method.

これと対比される代表的な他の方式は、例えば
USP3747120に開示されている方式(Stemme方
式)である。この方式は、記録のための液体を吐
出するオリフイスを有する記録ヘツドに付設され
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、その機械的振動に従つて必要時
毎に前記オリフイスより液滴を吐出飛翔させて被
記録部材に付着させることで記録を行なうもので
ある。
Other typical methods that can be compared with this are, for example,
This is the method (Stemme method) disclosed in USP3747120. In this method, an electrical recording signal is applied to a piezo vibrating element attached to a recording head that has an orifice for ejecting liquid for recording, and this electrical recording signal is applied to the mechanical vibration of the piezo vibrating element. Recording is performed by ejecting droplets from the orifice and adhering them to the recording member whenever necessary according to the mechanical vibration.

これが、所謂、オンデイマンド方式である。又
別に、これ等の方式とは原理・思想を異にする新
規記録方式も、本件出願人の先願(つまり特願昭
52−118798号)に於て提案されている。この新規
方式は、要するに、液室中に導入された記録液体
に対して、情報信号として熱的パルスを与え、前
記液体が状態変化をおこすことによつて生じる作
用力に従つて、先の液室に付設したオリフイスよ
り、前記液体を小液滴として吐出・飛翔せしめ、
これを被記録部材に付着させて記録を行なう方式
である。
This is the so-called on-demand method. Separately, a new recording method that differs in principle and idea from these methods is also based on the applicant's earlier application (that is, the patent application filed in
52-118798). In short, this new method applies a thermal pulse as an information signal to the recording liquid introduced into the liquid chamber, and the liquid changes its state. Discharging and flying the liquid as small droplets from an orifice attached to the chamber,
This is a method in which recording is performed by attaching this to a recording member.

ところで、以上に例示した各種インクジエツト
記録方式に就いて、何れにも共通する、解決され
るべき技術的課題が今もなお残されている。
However, with respect to the various inkjet recording methods exemplified above, there still remain technical problems common to all of them that must be solved.

その1つは、インク滴による記録をより高速
化する目的から、インク滴の吐出オリフイスを
マルチアレイにした記録装置を開発することで
あり、 又、そのとき、印字品位の向上と、記録画の
解像度を向上させる目的から、均一化されたイ
ンク滴を高密度に安定して吐出させることので
きる記録装置を開発する必要がある。
One of these was to develop a recording device with a multi-array of ink droplet ejection orifices in order to speed up recording using ink droplets. In order to improve resolution, it is necessary to develop a recording device that can stably eject uniform ink droplets at high density.

更には、高精度の細密構造を備えた記録装置
を完成させねばならない。
Furthermore, it is necessary to complete a recording device with a highly accurate and minute structure.

しかしながら、斯かる記録装置に対し要求され
るこれ等の条件を満足させるのは、特に、その製
造上から見て、容易なことではない。
However, it is not easy to satisfy these conditions required for such a recording apparatus, especially from the viewpoint of manufacturing the apparatus.

たとえば、従来法のように、細孔を以て1つの
ノズル部を構成し、その複数個を合体してマルチ
アレイ型式の記録装置を完成するには、それが極
めて微細なものであるだけに、高度の技術力を要
する。そして、その各構成要素が均質であること
を要求されるから、それを歩止まり良く製造する
ことは容易でない。
For example, as in the conventional method, one nozzle part is made up of fine holes, and multiple nozzles are combined to complete a multi-array type recording device. requires technical ability. Since each of its constituent elements is required to be homogeneous, it is not easy to manufacture it with a good yield.

このように、各構成要素自体が微細、且つ、精
密である記録装置をマルチアレイ構造とする場合
には、より一層の技術的困難さを伴なうものであ
る。斯かるインクジエツト記録技術に於ける実情
に鑑み、本発明に於ては、上記項乃至項に挙
げた課題を満足させる新規構成の液滴噴射記録装
置を提供すること、換言すれば、その製造が簡略
にして精度良く行なわれると共に、高速度で良品
位の記録を可能にする液滴噴射記録装置を提供す
ることが主たる目的である。
As described above, when a recording device in which each component itself is minute and precise is constructed into a multi-array structure, it is accompanied by further technical difficulties. In view of the current state of inkjet recording technology, the present invention aims to provide a droplet jet recording device with a new configuration that satisfies the problems listed in the above items, in other words, the manufacturing thereof is improved. The main objective is to provide a droplet jet recording device that is simple and can perform high-precision recording, and can perform high-quality recording at high speed.

又、本発明に於ては、その製造を容易に、しか
も精度良く為すことができるマルチオリフイスア
レイ型式の液滴噴射記録装置を提供することを他
の目的とする。
Another object of the present invention is to provide a multi-orifice array type droplet jet recording device that can be manufactured easily and with high precision.

更には又、その作用部をマトリクス駆動するの
に好適なリード電極を備えたマルチオリフイスア
レイ型式の液滴噴射記録装置を提供することも本
発明の別の目的である。而して、これ等、本発明
の目的は要するに、並設された複数の吐出オリフ
イスから記録用インクを小滴として吐出飛翔さ
せ、それ等、小滴の少なくとも一部を被記録面に
付着させて記録を行なう液滴噴射記録装置に於
て、基板面に、複数の作用部とそれ等作用部に接
続して電気信号を入力するためのリード電極とを
成形して付設すると共に、前記作用部に夫々、上
記オリフイスと連絡し、且つ上記インクをその吐
出前、収容しておくための室を配設して成ること
を特徴とする液滴噴射記録装置によつて達成する
ことができる。
Furthermore, it is another object of the present invention to provide a multi-orifice array type droplet jet recording device that is equipped with lead electrodes suitable for driving the working portion thereof in a matrix manner. Therefore, the purpose of the present invention is to eject recording ink as small droplets from a plurality of ejection orifices arranged in parallel, and to make at least a portion of the small droplets adhere to a recording surface. In a droplet jet recording device that performs recording, a plurality of action parts and lead electrodes for connecting to the action parts and inputting electric signals are molded and attached to the substrate surface, and This can be achieved by a droplet jet recording apparatus characterized in that each chamber is provided with a chamber that communicates with the orifice and stores the ink before it is ejected.

ここで、図示実施例に従つて本発明を詳細に説
明する。
The invention will now be explained in detail with reference to illustrated embodiments.

先ず、第1図及び第2図を用いて本発明の一実
施例に就き説明する。
First, one embodiment of the present invention will be explained using FIGS. 1 and 2.

なお、第1図は、記録ヘツド部のみを説明の便
宜上、分解図で描いたものであつて、記録用イン
クの供給系、或はこのヘツドの駆動回路等の詳細
は図示していない。又、第1図の記録ヘツドは、
実際には、作用部としての発熱抵抗体21,22
…,2nを設置した基板1と、インク収容室とな
る長尺溝31,32……,3nを設けた溝付き板4
とを互に、発熱抵抗体と長尺溝が対応位置にくる
ようにして接合し一体化されている。
Note that FIG. 1 depicts only the recording head portion in an exploded view for convenience of explanation, and does not show details such as the recording ink supply system or the drive circuit for this head. Also, the recording head in Figure 1 is
In reality, the heating resistors 2 1 , 2 2 . . . act as working parts.
..., 2n, and a grooved plate 4 provided with long grooves 3 1 , 3 2 ..., 3n, which serve as ink storage chambers.
are joined and integrated with each other such that the heating resistor and the elongated groove are in corresponding positions.

そして、基板1上に形成された発熱抵抗体21
2……,2nには、更に、抵抗体21,22……,
2nに個別のリード電極51,52……,5nと、
数個単位の抵抗体が共有する共通リード電極61
2……,6mとが夫々、接続してある。個別の
リード電極51,52……5nは、引出し途中でマ
トリクス配線7が組まれ、そこから、n個より少
ないl個の端子81,82……8lに引出される。
又、共通リード電極61,62……6mは第2図に
示すように、基板1の裏面に沿つて、夫々の端子
1′……,6m′迄引き出されている。
Then, a heating resistor 2 1 formed on the substrate 1,
2 2 ..., 2n further includes resistors 2 1 , 2 2 ...,
2n with individual lead electrodes 5 1 , 5 2 ..., 5n,
Common lead electrode 6 1 shared by several resistors,
6 2 ..., 6m are connected respectively. The individual lead electrodes 5 1 , 5 2 . . . 5n are connected to a matrix wiring 7 in the middle of being drawn out, and are drawn out from there to l terminals 8 1 , 8 2 .
Further, the common lead electrodes 6 1 , 6 2 . . . 6m are drawn out along the back surface of the substrate 1 to the respective terminals 6 1 ′ . . . 6m′, as shown in FIG.

この図示例に於ては、不図示のインク供給系か
ら各長尺溝31,32……,3nに記録用インクの
導入が為された後、上記端子81,82……,8l
及び61′……6m′を介して発熱抵抗体21,22
…,2nに電気パルス信号を入力する。すると、
電気パルス信号の入力に従つて、発熱抵抗体21
2……,2nが熱的パルスを発生し、この熱的
パルスを受けてインクが瞬時に、気化等の状態変
化をおこしこのインク自体に作用力が加わる。そ
の結果、図示、太線9上に並んだ、上記長尺溝の
側端縁部で構成されるオリフイスから、インクが
小滴10となつて吐出する。これ等の小滴10が
前記作用力の強度に応じた速度で飛翔し、不図示
の被記録材に付着することによつてインク滴によ
る記録が為される。なお、この時、オリフイスか
ら吐出されて飛翔するインク小滴10の大きさ
(径)は、情報として発熱抵抗体に入力される電
気エネルギー量、そこで変換された熱エネルギー
のインクへの伝達効率、抵抗体のエネルギー変換
効率、オリフイスの径、溝の内径、オリフイスの
位置より抵抗体までの距離、インクに加えられる
作用力、作用を受けるインクの量、用いるインク
の比熱、熱伝導率、沸点、蒸発潜熱等に依存して
決まる。
In this illustrated example, after recording ink is introduced into each long groove 3 1 , 3 2 . . . , 3n from an ink supply system (not shown), the terminals 8 1 , 8 2 . 8l
and heating resistors 2 1 , 2 2 ... via 6 1 ′...6m'
..., 2n are input with electric pulse signals. Then,
According to the input of the electric pulse signal, the heating resistor 2 1 ,
2 2 . As a result, ink is ejected in the form of small droplets 10 from the orifice formed by the side edge of the elongated groove, which is lined up on the thick line 9 in the figure. These small droplets 10 fly at a speed corresponding to the intensity of the acting force and adhere to a recording material (not shown), thereby performing recording with ink droplets. At this time, the size (diameter) of the ink droplet 10 ejected from the orifice and flying is determined by the amount of electrical energy input to the heat generating resistor as information, the transfer efficiency of the thermal energy converted there to the ink, Energy conversion efficiency of the resistor, diameter of the orifice, inner diameter of the groove, distance from the orifice position to the resistor, acting force applied to the ink, amount of ink affected, specific heat, thermal conductivity, boiling point of the ink used, Determined depending on latent heat of vaporization, etc.

従つて、これ等の要素の何れか1つ又は、2つ
以上を変化させることにより、インク小滴10の
大きさは容易に制御することができ、任意のドロ
ツプレツト径、スポツト径を以て被記録材上に記
録を為すことができる。
Therefore, by changing one or more of these factors, the size of the ink droplet 10 can be easily controlled, and the recording material can be formed with any droplet diameter or spot diameter. A record can be made above.

因に、発熱抵抗体21,22……2nはその形態
等から、厚膜型、薄膜型、半導体型に分類できる
が、本実施例では、それ等何れであつても良い。
但し、特に高速、高解像度の記録を希望するとき
には、薄膜型にするのが現在のところ望ましい。
Incidentally, the heating resistors 2 1 , 2 2 . . . 2n can be classified into thick film type, thin film type, and semiconductor type depending on their form, but in this embodiment, they may be any of these types.
However, especially when high-speed, high-resolution recording is desired, it is currently desirable to use a thin film type.

又、本発明装置に適用するインクは、水、エタ
ノール等のアルコール、或はトルエン等を例とす
る主溶媒に、エチレングリコール等を例とする湿
潤剤、界面活性剤、及び各種染料等を溶解或は分
散させて作成される。なお、吐出オリフイスを詰
らさないために、作成後それをフイルターでロ過
したり、インク流路中にフイルターを設けたりす
る工夫は既存のインクジエツト記録法の場合と同
様に有効なことである。
The ink used in the device of the present invention is prepared by dissolving a wetting agent such as ethylene glycol, a surfactant, various dyes, etc. in a main solvent such as water, alcohol such as ethanol, or toluene. Or they are created in a distributed manner. In addition, in order to avoid clogging the ejection orifice, it is effective to filter the ink after it is created or to install a filter in the ink flow path, just as in the case of existing inkjet recording methods. .

ところで、上記図示例装置では、下記2点の理
由から、図示のようなリード電極の構成及び引出
し方式が工夫された。
By the way, in the illustrated example device, the structure and extraction method of the lead electrodes as illustrated were devised for the following two reasons.

つまり、 1 一般に5〜250μmφ程度の微細であるオリ
フイスを塞いではならないので、リード電極の
取出し用端子をオリフイス列9側に設けること
が事実上、不可能であることと、 2 リード電極のうち、特に共通リード電極の設
置スペースを基板上の狭領域中で確保する意図
からである。なお、図示例に於けるオリフイス
列9と発熱抵抗体21,22……,2nの設置列
との間隔はインク小滴の吐出状態に大きな影響
を与える(つまり、この間隔が大きくなるに従
つてインク小滴の不安定吐出が多発する傾向が
強くなる)ので、その間隔は、必然的に微小と
なつて、そこにリード電極の有効設置スペース
を確保し難くなるのである。
In other words, 1. Since the orifices, which are generally minute in diameter of about 5 to 250 μm, should not be blocked, it is virtually impossible to provide lead electrode extraction terminals on the orifice row 9 side, and 2. Of the lead electrodes, In particular, this is intended to secure installation space for the common lead electrode in a narrow area on the substrate. Note that the distance between the orifice array 9 and the array of heating resistors 2 1 , 2 2 . Therefore, there is a strong tendency for unstable ejection of ink droplets to occur frequently), and the intervals between them inevitably become very small, making it difficult to secure an effective installation space for the lead electrodes there.

以上に詳述したとおり、図示の如き、リード電
極の取出し方式は同一基板面にインクを吐出させ
るための作用部が多数、高密度に配列される場合
に特に有効である。
As described in detail above, the lead electrode extraction method as shown in the drawings is particularly effective when a large number of action parts for ejecting ink onto the same substrate surface are arranged at high density.

次に第3図によつて、別の実施例に就き説明す
る。この第3図示例では、発熱抵抗体設置基板1
のみが図示されているが、不図示の記録ヘツド部
の構成或はインク滴の吐出原理は、先の第1図示
例とほゞ同等であるので、その説明は省略する。
Next, another embodiment will be described with reference to FIG. In this third illustrated example, the heating resistor installation board 1
Although the structure of the recording head portion (not shown) and the principle of ejecting ink droplets are substantially the same as those in the first illustrated example, a description thereof will be omitted.

基板1上に設けたn個の発熱抵抗体21,22
…,2nから夫々、個別のリード電極51,52
…,5nが各個別の端子51′,52′……,5n′に
引出される。他方、抵抗体21,22……,2nに
共通するリード電極11は、オリフイス列9と抵
抗体列との間隔が極めて短く、そこに端子を設け
ることが困難であるため、オリフイス列9と平行
な向きに引出した後、抵抗体列から離間した基板
1の端部に設定した端子12迄引出される。次い
でインク滴を吐出させる上で必要な不図示の溝付
き板(……抵抗体21,22……,2nに対応する
n個の長尺溝を有する)が図示基板1上に取付け
られるのは勿論である。
n heating resistors 2 1 , 2 2 . . . provided on the substrate 1;
..., 2n, respectively, separate lead electrodes 5 1 , 5 2 ...
..., 5n are drawn out to each individual terminal 5 1 ', 5 2 '..., 5n'. On the other hand, the lead electrode 11 common to the resistors 2 1 , 2 2 . After being pulled out in a direction parallel to , it is pulled out to a terminal 12 set at an end of the substrate 1 spaced apart from the resistor array. Next, a grooved plate (not shown) (having n long grooves corresponding to the resistors 2 1 , 2 2 . . . , 2n) necessary for ejecting ink droplets is mounted on the illustrated substrate 1. Of course.

以上の図示例に共通する工夫は、インク滴の吐
出安定性を得る目的から、オリフイス列と発熱抵
抗体で代表される作用部の設置列との間隔を短く
とるために、前記作用部に係るリード電極の取出
し端子を作用部列を挾んでオリフイス列とは対向
する側に集中配置したことである。ところで、本
発明に於ける他の1つの工夫は作用部に印加され
る電圧を記録情報にかかわらず全ての作用部に於
て、ほゞ一定に保つ為の配慮である。このこと
は、電極の抵抗が無視できない薄膜電極を用い、
多数の作用部に同時に電気パルス信号を印加する
場合には特に重要になる。この問題点を解決する
有効な手段は共通リード電極の抵抗を下げること
である。その具体的方策の一つは、第4図に示さ
れる。
A common feature of the above-mentioned illustrated examples is that, for the purpose of achieving stable ejection of ink droplets, the distance between the orifice row and the row of action portions represented by heating resistors is shortened. The extraction terminals of the lead electrodes are centrally arranged on the side opposite to the orifice row, sandwiching the action section row. By the way, another feature of the present invention is consideration for keeping the voltage applied to the action parts substantially constant in all action parts regardless of the recorded information. This means that using thin film electrodes whose resistance cannot be ignored,
This becomes particularly important when applying electrical pulse signals to a large number of action parts simultaneously. An effective means to solve this problem is to lower the resistance of the common lead electrode. One of the concrete measures is shown in FIG.

この第4図示例に就いては前述第3図示例の一
変形例として説明する。
The fourth illustrated example will be described as a modified example of the third illustrated example.

第4図示例では、基板1上に蒸着法或はスパツ
タ法によつて薄く成膜させたリード電極部のう
ち、特に共通リード電極11のオリフイス列9と
発熱抵抗体21,22……,2nの列との間に位置
する部分11aを、メツキ等により厚膜にするか
或は、金属棒を埋込む等して変形し、狭領域内に
規制される共通リード電極11の電気抵抗を下げ
る工夫が為されている。
In the fourth illustrated example, among the lead electrode parts formed thinly on the substrate 1 by vapor deposition or sputtering, the orifice row 9 of the common lead electrode 11 and the heating resistors 2 1 , 2 2 . . . , 2n is deformed by making it a thick film by plating or by embedding a metal rod, etc., so that the electrical resistance of the common lead electrode 11 is regulated within a narrow area. Efforts are being made to lower the

そして、この図示装置を定電圧電源で駆動する
場合、端子51′,52′……,5n′と共通リード電
極端子12間に定電圧Vが印加される。
When the illustrated device is driven by a constant voltage power supply, a constant voltage V is applied between the terminals 5 1 ′, 5 2 ′ . . . , 5n′ and the common lead electrode terminal 12.

この時、複数個の抵抗体を同時駆動すると、そ
の数が多い程、抵抗体個々の印加電圧のバラツキ
が大きくなるのであるが、この第4図示例の如く
共通リード電極11の抵抗を下げるようにしてお
けば、個々の発熱抵抗体21,22……,2nに印
加される電圧のバラツキを低く押えることがで
き、その結果、インク滴の吐出状態が安定化され
ると言う効果がある。
At this time, when a plurality of resistors are driven at the same time, the greater the number, the greater the variation in the voltage applied to each resistor. If this is done, it is possible to suppress variations in the voltages applied to the individual heating resistors 2 1 , 2 2 . be.

但し、マトリクス駆動する場合には、この第4
図示例装置に較べて、第1図及び第2図による図
示例装置の方が有利である。
However, in the case of matrix driving, this fourth
Compared to the illustrated example device, the illustrated example device according to FIGS. 1 and 2 is advantageous.

第5図に、発熱抵抗体設置基板1の更に別の構
成例を示す。
FIG. 5 shows still another example of the configuration of the heating resistor installation board 1.

この第5図は、基板1の上面図であるが、n個
の発熱抵抗体131,132……,13nに接続し
ているリード電極の片方141,142……,14
nを夫々、図示のとおり、同一面上で折り返し、
それ等を絶縁層15上で低抵抗の共通電極161
……,16mの形にしてその端子161′,……,
16m′から基板1外に取り出している。一方、
個別リード電極171,172……,17nはマト
リクス配線部18を経てn個より少ない端子19
,192……,19lから基板1外に取出され
る。又、太線20はオリフイスの設置列を示して
いる。
This FIG. 5 is a top view of the substrate 1, and one side of the lead electrodes 14 1 , 14 2 . . . , 14 connected to n heating resistors 13 1 , 13 2 .
Fold each n on the same surface as shown,
These are connected to a low resistance common electrode 16 1 on the insulating layer 15,
..., 16 m long and its terminal 16 1 ', ...,
It is taken out from the board 1 from 16 m'. on the other hand,
The individual lead electrodes 17 1 , 17 2 . . . , 17n are connected to fewer than n terminals 19 via the matrix wiring section 18
1 , 19 2 ..., 19l to the outside of the substrate 1. Further, thick lines 20 indicate the rows in which the orifices are installed.

この第5図示例に於ける第1の利点はオリフイ
ス列20と発熱抵抗体131,132……,13n
の設置列との距離を任意に短くとることができ、
且つ、リード電極を全て相当広い面積でゆとりを
もつて設定できることである。
The first advantage of this fifth illustrated example is that the orifice row 20 and the heating resistors 13 1 , 13 2 ..., 13n
The distance from the installation row can be arbitrarily shortened.
In addition, all the lead electrodes can be set over a fairly wide area with plenty of room.

第2の利点は第1図及び第2図による図示例と
異なり同一基板面上に全ての構成要素のパターン
を形成するのでフオトリソグラフイ等での取扱い
が容易になること、第3の利点は得られた基板1
に不図示の溝付き板を接合した後、オリフイス列
表面を研磨・整形する場合にも、リード電極を破
損する恐れが全くない事である。
The second advantage is that, unlike the illustrated example shown in FIGS. 1 and 2, all component patterns are formed on the same substrate surface, making it easier to handle with photolithography, etc.; and the third advantage is that Obtained substrate 1
Even when the surface of the orifice row is polished and shaped after a grooved plate (not shown) is bonded to the plate, there is no risk of damaging the lead electrode.

第6図は、第5図の変形例であつて、発熱抵抗
体を不図示の作用室1個に対し、夫々、2個対応
させる構成例である。第6図示例では、不図示の
n個の作用室に夫々2個の発熱抵抗体131,1
1′,132,132′……,13n,13n′が配設
される。なお、その他第5図示例と同等の要素は
同一符号により示してある。この第6図示例で
は、第5図示例に較べて、その製造段階に於ける
マスク合せが容易であると言う利点がある。
FIG. 6 is a modification of FIG. 5, in which two heating resistors are provided for each working chamber (not shown). In the sixth illustrated example, two heating resistors 13 1 and 1 are provided in n working chambers (not shown), respectively.
3 1 ', 13 2 , 13 2 '..., 13n, 13n' are arranged. Note that other elements equivalent to those in the fifth illustrated example are designated by the same reference numerals. The sixth illustrated example has an advantage over the fifth illustrated example in that it is easier to match the masks at the manufacturing stage.

リード電極の構成例は、上記、第5図或は第6
図の図示例に限らない。
An example of the structure of the lead electrode is shown above in FIG. 5 or 6.
The present invention is not limited to the illustrated example in the figure.

例えば、第7図、及び第8図に略示する如く、
1つの作用室当り、3〜4本の折返しリード電極
を対応させる構成にすることもできる。
For example, as shown schematically in FIGS. 7 and 8,
It is also possible to configure three to four folded lead electrodes to correspond to one action chamber.

ここで更に、第5図に基づく実施例に就いて詳
説する。
Here, the embodiment based on FIG. 5 will be further explained in detail.

実施例 60mm×90mmのアルミナ基板1にSiO2を4μmRF
スパツタリングし、更に発熱抵抗体としてHfB2
電極としてAlを連続スパツタリングした後選択
エツチングによつて第5図と同様のパターンを形
成した。リード電極部131,141,132,1
2……,13n,14nの幅は40μm、ピツチは
50μmである。又、各発熱抵抗体の大きさは幅
40μm、長さ300μm、ピツチは100μmである。各
発熱抵抗体の抵抗値は200オーム、リード電極の
抵抗値は、夫々、20オームであつた。リード電極
141,142……,14nは50本づつまとめて図
示の如く端子161′……,16m′から取出した、
なお、この時n=500、m=10である。絶縁層1
5は5μm厚のSiO2スパツタ膜を用いた。そして、
18部ではマトリクス配線された。
Example 4 μm RF of SiO 2 on 60 mm x 90 mm alumina substrate 1
Sputtering and further using HfB 2 as a heating resistor,
After continuous sputtering of Al as an electrode, a pattern similar to that shown in FIG. 5 was formed by selective etching. Lead electrode parts 13 1 , 14 1 , 13 2 , 1
4 2 ..., 13n, 14n width is 40μm, pitch is
It is 50 μm. Also, the size of each heating resistor is the width
The length is 40 μm, the length is 300 μm, and the pitch is 100 μm. The resistance value of each heating resistor was 200 ohms, and the resistance value of each lead electrode was 20 ohms. Fifty lead electrodes 14 1 , 14 2 . . . , 14n were taken out from the terminals 16 1 ′ .
Note that at this time, n=500 and m=10. Insulating layer 1
In No. 5, a 5 μm thick SiO 2 sputtered film was used. and,
In part 18, matrix wiring was used.

この基板1上に幅40μm深さ40μmピツチ100μ
mの溝を刻んだガラス板を各溝と、発熱抵抗体が
対応するようにして接着した後、オリフイス面を
研磨してオリフイス列20と発熱抵抗体の設置列
との距離を1mmに規整した。このようにして得ら
れた装置にインクを供給しつつ、各抵抗体に40ボ
ルト、10μsecの短形波を、500μsec周期で印加し
たところ、その電気信号に応じて安定したインク
滴の吐出が為された。50本まとまつたリード電極
の全てに通電した場合と、1本のみに通電した場
合とで印字品質の変化はみられなかつた。
On this substrate 1, a width of 40 μm and a depth of 40 μm and a pitch of 100 μm are provided.
After gluing a glass plate with m-grooves so that each groove corresponded to the heat generating resistor, the orifice surface was polished to set the distance between the orifice row 20 and the heat generating resistor installation row to 1 mm. . While supplying ink to the device obtained in this way, a rectangular wave of 40 volts and 10 μsec was applied to each resistor at a cycle of 500 μsec, and ink droplets were ejected stably in response to the electric signal. It was done. No change in print quality was observed between when all 50 lead electrodes were energized and when only one was energized.

以上、本発明の実施例を熱エネルギーを利用し
たインク吐出方法に例をとつて説明したが、本発
明は、圧電素子その他の電気信号を入力するため
のリード電極を有する作用部をもつインク吐出方
式に対しても同様に有効な技術を示唆している。
The embodiments of the present invention have been described above by taking as an example an ink ejecting method using thermal energy, but the present invention also relates to an ink ejecting method having an action part having a piezoelectric element or other lead electrode for inputting an electric signal. It also suggests techniques that are equally effective for other systems.

本発明は、多数の作用部が高密度(例えば8
本/mm〜16本/mm程度)に並んだインクジエツト
記録方式に対して能く適合することができる。
又、折返したリード電極は必ずしも一本にまとめ
る必要はなくそれぞれボンデイング等によつて基
板外に取り出すことも可能である。
The present invention has a large number of working parts at a high density (e.g. 8
It can be effectively adapted to inkjet recording systems that are lined up (on the order of 16 lines/mm to 16 lines/mm).
Further, the folded lead electrodes do not necessarily need to be combined into one wire, and can be taken out of the substrate by bonding or the like.

そして、本発明に於ては、基板上に成形された
発熱抵抗体やリード電極が漏電したり、記録イン
クと直接、接触することがないように、それ等に
絶縁材や保護材を熱伝導を損なわない程度に被覆
するのも望ましいことである。
In the present invention, insulating materials and protective materials are applied to heat-conducting materials to prevent the heating resistors and lead electrodes formed on the substrate from leaking current or coming into direct contact with the recording ink. It is also desirable to cover it to the extent that it does not damage it.

以上に詳説したとおり、本発明に於ては、イン
ク滴の吐出を行なう作用室が精度良く、多数高密
度に集合配置された液滴噴射記録装置が提供され
る。
As described in detail above, the present invention provides a droplet jet recording device in which a large number of working chambers for ejecting ink droplets are arranged in a high-density cluster with high accuracy.

なお、その製造は容易であり、又、その印字品
質も極めて良好である。
In addition, it is easy to manufacture, and its printing quality is also extremely good.

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

第1図及び第2図は本発明の一実施例を説明す
るための略画斜視図であり、第3図乃至第8図
は、夫々、本発明の他の実施例を説明するために
装置の主要部のみを描いた略図である。 図に於て、1は基板、21,22……,2n,1
1,132……,13n,131′,132′……,
13n′は発熱抵抗体、31,32……,3nは溝、
4は溝付き板、51,52……,5n,61,62
…,6m,11,141,142……,14n,1
1,172……,17nはリード電極、51′,5
2′……,5n′,61′……6m′,81,82……,8
l,12,161′……,16m′,191,192
…,19lは端子、7,18はマトリクス配線
部、9,20はオリフイス列である。
1 and 2 are schematic perspective views for explaining one embodiment of the present invention, and FIGS. 3 to 8 are schematic perspective views of an apparatus for explaining other embodiments of the present invention, respectively. This is a schematic diagram depicting only the main parts. In the figure, 1 is the substrate, 2 1 , 2 2 ..., 2n, 1
3 1 , 13 2 ..., 13n, 13 1 ′, 13 2 ′ ...,
13n' is a heating resistor, 3 1 , 3 2 ..., 3n is a groove,
4 is a grooved plate, 5 1 , 5 2 ..., 5n, 6 1 , 6 2 ...
...,6m,11,14 1 ,14 2 ...,14n,1
7 1 , 17 2 ..., 17n are lead electrodes, 5 1 ', 5
2 ′……, 5n′, 6 1 ′……6m′, 8 1 , 8 2 …, 8
l, 12, 16 1 ′..., 16m', 19 1 , 19 2 ...
..., 19l are terminals, 7 and 18 are matrix wiring parts, and 9 and 20 are orifice rows.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 1 基板上に設けられた発熱抵抗体と該発熱抵抗
体に電気的に接続された一対の電極とで形成され
た作用部の複数と該作用部の複数に夫々対応して
設けられた吐出オリフイスの複数と該吐出オリフ
イスの複数に連絡され前記吐出オリフイスから吐
出されるインクを収容し得る室とを有する液滴噴
射記録装置において、前記電極の一方が同一面内
で折り返されているとともに、前記電極の少なく
とも一方が共通電極とされていることを特徴とす
る液滴噴射記録装置。
1. A plurality of working parts formed by a heating resistor provided on a substrate and a pair of electrodes electrically connected to the heating resistor, and a discharge orifice provided corresponding to the plurality of working parts, respectively. In a droplet ejection recording device having a plurality of ejection orifices and a chamber that is connected to the plurality of ejection orifices and can accommodate ink ejected from the ejection orifices, one of the electrodes is folded back within the same plane, and one of the electrodes is folded back within the same plane; A droplet jet recording device characterized in that at least one of the electrodes is a common electrode.
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