JPH0344912B2 - - Google Patents

Info

Publication number
JPH0344912B2
JPH0344912B2 JP54171336A JP17133679A JPH0344912B2 JP H0344912 B2 JPH0344912 B2 JP H0344912B2 JP 54171336 A JP54171336 A JP 54171336A JP 17133679 A JP17133679 A JP 17133679A JP H0344912 B2 JPH0344912 B2 JP H0344912B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
potential
recording method
layer
droplet
recording
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
JP54171336A
Other languages
English (en)
Other versions
JPS5693564A (en
Inventor
Toshitami Hara
Shigeyuki Matsumoto
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Canon Inc filed Critical Canon Inc
Priority to JP17133679A priority Critical patent/JPS5693564A/ja
Priority to US06/208,040 priority patent/US4370668A/en
Priority to DE19803045204 priority patent/DE3045204A1/de
Publication of JPS5693564A publication Critical patent/JPS5693564A/ja
Publication of JPH0344912B2 publication Critical patent/JPH0344912B2/ja
Granted legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • 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
    • B41J2/015Ink jet characterised by the jet generation process
    • B41J2/04Ink jet characterised by the jet generation process generating single droplets or particles on demand
    • B41J2/045Ink jet characterised by the jet generation process generating single droplets or particles on demand by pressure, e.g. electromechanical transducers
    • B41J2/04501Control methods or devices therefor, e.g. driver circuits, control circuits
    • B41J2/0458Control methods or devices therefor, e.g. driver circuits, control circuits controlling heads based on heating elements forming bubbles
    • 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
    • B41J2/015Ink jet characterised by the jet generation process
    • B41J2/04Ink jet characterised by the jet generation process generating single droplets or particles on demand
    • B41J2/045Ink jet characterised by the jet generation process generating single droplets or particles on demand by pressure, e.g. electromechanical transducers
    • B41J2/04501Control methods or devices therefor, e.g. driver circuits, control circuits
    • B41J2/04588Control methods or devices therefor, e.g. driver circuits, control circuits using a specific waveform
    • 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
    • B41J2/015Ink jet characterised by the jet generation process
    • B41J2/04Ink jet characterised by the jet generation process generating single droplets or particles on demand
    • B41J2/045Ink jet characterised by the jet generation process generating single droplets or particles on demand by pressure, e.g. electromechanical transducers
    • B41J2/04501Control methods or devices therefor, e.g. driver circuits, control circuits
    • B41J2/0459Height of the driving signal being adjusted
    • 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
    • B41J2/015Ink jet characterised by the jet generation process
    • B41J2/04Ink jet characterised by the jet generation process generating single droplets or particles on demand
    • B41J2/045Ink jet characterised by the jet generation process generating single droplets or particles on demand by pressure, e.g. electromechanical transducers
    • B41J2/04501Control methods or devices therefor, e.g. driver circuits, control circuits
    • B41J2/04591Width of the driving signal being adjusted

Landscapes

  • Particle Formation And Scattering Control In Inkjet Printers (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、液体を噴射し、飛翔液滴を形成して
記録を行う液滴噴射記録方法に関する。
ノンインパクト記録法は、記録時に於ける騒音
の発生が無視し得る程度に極めて小さいという点
に於いて、最近関心を集めている。その中で、高
速記録が可能であり、而も所謂普通紙に定着とい
う特別な処理を必要とせずに記録の行える所謂イ
ンクジエツト記録方法(液滴噴射記録方法)は、
極めて有力な記録法であつて、これ迄にも様々な
方式の提案とそれを具現化する装置が考案され、
改良が加えられて商品化されたものもあれば、現
在も尚実用化への努力が続けられているものもあ
る。
その中で、例えば特開昭54−51837号公報、ド
イツ公開(DOLS)第2843064号公報に記載され
てある液滴噴射記録方法は、液滴形成エネルギー
である熱エネルギーを液体に作用させて、液滴吐
出の為の原動力を得るという点に於いて、他の液
滴噴射記録方法とは、異なる特徴を有している。
即ち、上記の公報に開示されてある記録方法
は、熱エネルギーの作用を受けた液体が急峻な体
積の増大を伴う状態変化を起し、該状態変化に基
く作用力によつて、記録ヘツド部先端のオリフイ
スより液滴が吐出、飛翔して被記録部材に付着し
記録が行われるという特徴である。
殊に、DCLS 2843064に開示されている液滴噴
射記録方法は、所謂drop−on demand記録方法
に極めて有効に適用されるばかりではなく、記録
ヘツド部をfull lineタイプで高密度マルチオリフ
イス化として容易に具現化出来るので、高解像
度、高品質の画像を高速で得られるという特徴を
有している。
この様に、上記の液滴噴射記録方法は、優れた
特徴を有するものであるが、高解像度、高品質の
画像を更に高速で長時間記録する場合、或いは装
置の使用寿命を飛躍的に向上させるには、記録ヘ
ツドの繰返し使用寿命(耐久寿命)を向上させる
必要がある。
上記の如き記録方法に適用される記録ヘツドの
使用寿命を決定している主たる要因は、具備され
る電気・熱変換体の寿命である。即ち、上記の記
録方法に適用される記録ヘツドは、例えば、第1
図に示す様な構造を有してるものであり、電気・
熱変換体102は、液滴形成エネルギー作用部で
ある熱作用部107に於いて、エネルギー作用面
としての熱作用面109を介して矢印Aより導入
される液体と接触している構成とするのが、発生
される液滴形成エネルギーとしての熱エネルギー
を熱作用部107にある液体に有効に且つ効率良
く作用させ得るという点で一般的である。
その為に、使用される記録液にもよるが、通常
の水を液媒体とする様な記録液を使用する場合に
は、該記録液を通じての電極113,114間の
電気的リークを防止する事、及び発熱抵抗層11
1を前記記録液から、或いは熱的酸化から保護す
る為に上部層112が、少なくとも熱発生部10
8に於ける部分には、発熱抵抗層111上に設け
られる。
斯かる記録ヘツドを使用する、殊にDOLS
2843064に開示された記録方法に於ける液滴形成
原理は、前記した様に電気・熱変換体への通電が
ONされると液滴形成エネルギーである熱エネル
ギーの作用を受けた、熱作用部107にある記録
液が急激な体積の増大を伴う状態変化、即ち、熱
作用部107にある記録液がμ sec程度以下と
いう非常に瞬時間の中に気化状態に達し、熱作用
部107に於いて、瞬時の中に気泡の発生とその
成長が起り、次いで、前記通電がOFFされると
それに付随して、前記気泡は瞬時的にその体積を
収縮し、消滅する。この収縮消滅のスピードは、
前記気泡の発生と成長のスピードに略々等しいか
或いは、多少遅い程度の極めて速いものである。
この気泡の発生・成長・収縮・消滅の繰返しに
於いて、殊に、この過程の後半である気泡の収
縮・消滅が、電気・熱変換体の使用寿命を決める
大きな要因である事を、本発明者等は多大な実験
の繰返しと注意深い検討の結果見出した。
即ち、上記の気泡の収縮・消滅の過程が著しく
高速度である為に、それによるシヨツク波が熱作
用面109を直撃する。従つて、液滴吐出を繰返
す毎にこのシヨツク波で熱作用面109が打撃を
受け、やがては、そのシヨツク波が原因で浸蝕或
いは破壊される様になる。殊に、電気・熱変換体
108を駆動する印加パルス信号の印加周波数
(駆動周波数)が高くなれば、なる程、即ち、高
速記録を行う為に液滴形成頻度を高めれば高める
程、又、印加パルス信号のレベル値を高めれば高
める程、前記シヨツク波による熱作用面109の
打撃は大きくなり、電気・熱変換体102の使用
寿命を短かくする根本的要因となつている。
本発明は、上記に鑑み成されたものであつて、
上記した記録ヘツドの使用寿命を格段に延ばし
得、液滴安定吐出の信頼性を著しく高め得る液滴
噴射記録方法を提案することを目的とするもので
ある。
本発明は、上記問題に鑑み、電気熱変換体のイ
ンクに対する保護機能を有し直接インクに接触す
る熱作用面を形成する上部保護体の特性が比較的
低くても耐久性を向上でき、安価に安定した記録
を達成できる液滴噴射記録方法を提供するもので
ある。
本発明液滴噴射記録方法は、電気熱変換体の熱
エネルギーを発生する発熱抵抗体と、該電気熱変
換体のインクに対する保護機能を有し直接インク
に接触する熱作用面を形成する上部保護体と、該
発熱抵抗体に電気信号を供給するための電極対
A,Bと、を用いて、インクを噴射して記録を行
う液滴噴射記録方法において、上記上部保護体の
少なくとも熱作用面は導電性であつて、そこに別
に印加される電位Vを上記電極対A,Bに上記電
気信号が印加される際の上記電極対A,Bのそれ
ぞれの電位VA、VBに対して、VA(1−x)+
VBx(但し、0<x<1)にして記録を行うこと
を特徴とする液滴噴射記録方法である。
この様に、上部層の表面部の電位を発熱抵抗層
に電気的に接続されている2つの電極間にある発
熱抵抗層両端の電位VA,VBの中間の電位に滴吐
出の際に保持することによつて、高速記録を行う
為に液滴形成頻度を著しく高めても、又、電気・
熱変換体に入力されるパルス信号のレベル値が高
くなつても長時間連続して安定な液滴吐出を行う
事が出来、記録ヘツドの使用寿命を飛躍的に延ば
すことが出来る。
以下、本発明の液滴噴射記録方法を、第1図
a,b及び第2図を参照し乍ら更に詳細に述べ
る。
今、第1図a,bに於いて、上部層112の熱
作用部107の壁面の一部を構成する熱作用面1
09に付与される電位をVとすると、上記した様
に、V=VA(1−x)+VBX(但し、0<x<1)
なる関係になる様に、Vは少なくとも液滴吐出時
に保持されるものであるが、好適にはxが0.2〜
0.8の範囲、最適にはxが0.4〜0.6の範囲の値を取
る様にVが設定されて液滴吐出が成されることが
望ましいものである。
第1図bに於いて、VA,VBは、各々電極11
3,114の電位であり、電位差|VA−VB|は
熱作用部107の下位に位置する発熱抵抗層11
1(図に於いて2本の点線で示す幅分の発熱抵抗
層)の部分に於いて生ずるものとされる。
本発明に於いては、上部層112に上記の様に
電位Vを付与する為に上部層112の表面部(表
面層)を導電性とされる。即ち、例えば、上部層
112の内部(内部層)、詰り、電極113,1
14及び発熱抵抗層111と接触する部分は電気
的に絶縁性として電流が、電極113、発熱抵抗
層111、電極114のルート以外には、流れな
いか又は殆んど無視し得る程度にしか流れない様
にし、上記電気絶縁性内部層上に金属等を使用し
て導電性の表面層を設ける様に設計製造される。
第2図には、本発明の記録方法に従つて液滴吐
出する場合の電気・熱変換体102に印加される
パルス電圧信号の一例が示される。VAは電極1
13、VBは電極114の電位でありVは熱作用
面109の電位である。この電極113,114
間に印加されるパルス電圧aの幅J1は、熱作用面
109に印加されるパルス電圧bの幅J2と同じ
か、それよりも短いものとされる方が作成した記
録ヘツドの使用寿命を長くすることが出来る。更
にVは図の様にパルス的に印加するのではなく、
連続的に印加しても良いものである。又、Vは
(VB+VA)/2か又は、この値付近の電位に保持
することによつて、本発明の効果を最大限に引出
すことが出来、例えば記録ヘツドの使用寿命を従
来法に較べて少なくとも2倍に延ばすことが出来
るものである。
以上の様に本発明に於いては、VをVAとVB
の中間の電位とし、電気・熱変換体に印加される
信号に同期して、又は少なくとも電気・熱変換体
が駆動されている間、連続的に熱作用面109に
電位Vを付与するものである。
以下、本発明を実施例に従つて具体的に延べ
る。
実施例 シリコン基板上にSiO2をスパツタリングによ
り4μm形成した後、発熱抵抗体としてHfB2
1500Åスパツタリングにより形成した。次に電極
としてAlを5000Å電子ビームで蒸着積層した後、
選択エツチングにより第1図bのような層構造パ
ターンを形成した。発熱抵抗体14′は幅50μm、
長さ200μmであり80オームの抵抗値であつた。
続いて保護膜としてSiO2を1.2μmスパツタリン
グにより形成した後Taをスパツタリングで2.0μ
m積層した。以上の基板に溝を刻んだガラス板を
接着し、第1図に示すようなヘツドを作成した。
このヘツドにH2Oを主体とするインクを導入し
ながら10μsのパルス幅で28Vの電圧を200μsの周
期で印加したところ、入力信号に応じて液滴が吐
出した。このヘツドに印加する電圧を上昇させた
ところ35Vで絶縁破壊し、使用不能となつた。
次にTa保護膜(表面層)に発熱抵抗層への印
加電圧の1/2の電圧を連続的に印加したところ、
吐出開始電圧が28Vと一定であるにもかかわら
ず、絶縁破壊電圧は50Vまで向上した。第2図の
ように発熱抵抗体に電圧が印加される時のみ15μs
のパルス幅で発熱抵抗体への印加電圧の半分の電
圧をTa保護膜に印加した場合も同様の好結果が
得られた。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明に係わる記録ヘツドの構造を説
明する為のものであつて、第1図aはオリフイス
側からの模式的正面部分図、第1図bは第1図a
の一点鎖線XYで切断した場合の模式的切断面
図、第2図は、本発明を説明する為のタイミング
チヤートである。 101……液体噴射記録ヘツド、102……電
気・熱変換体、103……基板、104……溝付
板、105……オリフイス、106……液吐出
部、107……熱作用部、108……熱発生部、
109……熱作用面、110……下部層、111
……発熱抵抗層、112……上部層、113,1
14……電極。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 電気熱変換体の熱エネルギーを発生する発熱
    抵抗体と、該電気熱変換体のインクに対する保護
    機能を有し直接インクに接触する熱作用面を形成
    する上部保護体と、該発熱抵抗体に電気信号を供
    給するための電極対A,Bと、を用いて、インク
    を噴射して記録を行う液滴噴射記録方法におい
    て、 上記上部保護体の少なくとも熱作用面は導電性
    であつて、そこに別に印加される電位Vを上記電
    極対A,Bに上記電気信号が印加される際の上記
    電極対A,Bのそれぞれの電位VA、VBに対し
    て、 VA(1−x)+VBx(但し、0<x<1)にし
    て記録を行うことを特徴とする液滴噴射記録方
    法。 2 上記熱作用面は、上記上部保護体の電気的絶
    縁層上にあるTa層で、該Ta層に上記電位Vを少
    なくとも上記電気信号印加時に供給する特許請求
    の範囲第1項に記載の液滴噴射記録方法。 3 上記熱作用面の上記電位Vは(電位VA+電
    位VB)/2又は、この付近の電位である特許請
    求の範囲第1項又は第2項に記載の液滴噴射記録
    方法。
JP17133679A 1979-12-28 1979-12-28 Recording method by jetting of liquid droplet Granted JPS5693564A (en)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP17133679A JPS5693564A (en) 1979-12-28 1979-12-28 Recording method by jetting of liquid droplet
US06/208,040 US4370668A (en) 1979-12-28 1980-11-18 Liquid ejecting recording process
DE19803045204 DE3045204A1 (de) 1979-12-28 1980-12-01 Fluessigkeitstroepfchen-aufzeichnungsverfahren

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP17133679A JPS5693564A (en) 1979-12-28 1979-12-28 Recording method by jetting of liquid droplet

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS5693564A JPS5693564A (en) 1981-07-29
JPH0344912B2 true JPH0344912B2 (ja) 1991-07-09

Family

ID=15921329

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP17133679A Granted JPS5693564A (en) 1979-12-28 1979-12-28 Recording method by jetting of liquid droplet

Country Status (3)

Country Link
US (1) US4370668A (ja)
JP (1) JPS5693564A (ja)
DE (1) DE3045204A1 (ja)

Families Citing this family (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4463359A (en) * 1979-04-02 1984-07-31 Canon Kabushiki Kaisha Droplet generating method and apparatus thereof
JPS58118267A (ja) * 1982-01-08 1983-07-14 Canon Inc 液体吐出装置
DE3322647A1 (de) * 1982-06-25 1983-12-29 Canon K.K., Tokyo Verfahren zur herstellung eines tintenstrahl-aufzeichnungskopfes
US4528574A (en) * 1983-03-28 1985-07-09 Hewlett-Packard Company Apparatus for reducing erosion due to cavitation in ink jet printers
JPS6068960A (ja) * 1983-09-26 1985-04-19 Canon Inc 液体噴射記録装置及び該記録装置を用いた液体噴射記録方法
US4626875A (en) * 1983-09-26 1986-12-02 Canon Kabushiki Kaisha Apparatus for liquid-jet recording wherein a potential is applied to the liquid
JPS60107357A (ja) * 1983-11-16 1985-06-12 Hitachi Ltd ワ−ドプロセツサ
JPH062416B2 (ja) * 1984-01-30 1994-01-12 キヤノン株式会社 液体噴射記録ヘッドの製造方法
DE3705014A1 (de) * 1986-02-18 1987-08-20 Canon Kk Tintenstrahl-aufzeichnungskopf und substrat hierfuer
JPH023312A (ja) * 1988-06-20 1990-01-08 Canon Inc インクジェット記録方法
US4965611A (en) * 1989-03-22 1990-10-23 Hewlett-Packard Company Amorphous diffusion barrier for thermal ink jet print heads
US4935752A (en) * 1989-03-30 1990-06-19 Xerox Corporation Thermal ink jet device with improved heating elements
US4947193A (en) * 1989-05-01 1990-08-07 Xerox Corporation Thermal ink jet printhead with improved heating elements
US4956653A (en) * 1989-05-12 1990-09-11 Eastman Kodak Company Bubble jet print head having improved multi-layer protective structure for heater elements
US5257042A (en) * 1991-07-09 1993-10-26 Xerox Corporation Thermal ink jet transducer protection
JPH06143581A (ja) * 1992-11-05 1994-05-24 Xerox Corp インクジェット印字ヘッド
US8187898B2 (en) * 2007-12-21 2012-05-29 Canon Kabushiki Kaisha Method for manufacturing liquid discharge head

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5459936A (en) * 1977-10-03 1979-05-15 Canon Inc Recording method and device therefor

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA1127227A (en) * 1977-10-03 1982-07-06 Ichiro Endo Liquid jet recording process and apparatus therefor
DE2945658A1 (de) * 1978-11-14 1980-05-29 Canon Kk Fluessigkeitsstrahl-aufzeichnungsverfahren

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5459936A (en) * 1977-10-03 1979-05-15 Canon Inc Recording method and device therefor

Also Published As

Publication number Publication date
DE3045204C2 (ja) 1993-07-29
US4370668A (en) 1983-01-25
JPS5693564A (en) 1981-07-29
DE3045204A1 (de) 1981-09-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPH0344912B2 (ja)
JPH0815788B2 (ja) サーマルインクジェット印字ヘッド
US5710583A (en) Ink jet image recorder
JPH0117862B2 (ja)
US5831648A (en) Ink jet recording head
JPS6345308B2 (ja)
JP2907338B2 (ja) 液体噴射記録方法
JPH0379190B2 (ja)
JPS5833471A (ja) 液体噴射記録ヘツド
JPS5849188B2 (ja) 液体噴射記録法
JPH0237301B2 (ja) Ekitaifunshakirokuho
JPS647871B2 (ja)
JPH0237302B2 (ja) Ekitaifunshakirokuho
JPH07153603A (ja) インクジェット用発熱抵抗体の製造方法及びインクジェットプリンタ
JPS59187870A (ja) 液体噴射記録装置
JPS5943315B2 (ja) 液滴噴射記録ヘツド
JP3277203B2 (ja) 液体噴射記録装置及び記録ヘッド
JP2790844B2 (ja) 液体噴射記録ヘッド
JPH0118867B2 (ja)
JPS6342872A (ja) インクジエツト記録ヘツド
JPS6342577B2 (ja)
JP3436623B2 (ja) インク噴射記録装置およびインク噴射記録方法
JPS6246358B2 (ja)
JP2001088305A (ja) 記録装置
JP3778488B2 (ja) インク噴射記録ヘッド用発熱抵抗体、インク噴射記録ヘッドおよび記録装置