JPH04214357A - Ink jet recording head and ink jet recording device - Google Patents

Ink jet recording head and ink jet recording device

Info

Publication number
JPH04214357A
JPH04214357A JP40989590A JP40989590A JPH04214357A JP H04214357 A JPH04214357 A JP H04214357A JP 40989590 A JP40989590 A JP 40989590A JP 40989590 A JP40989590 A JP 40989590A JP H04214357 A JPH04214357 A JP H04214357A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
recording head
thermal energy
ink
inkjet recording
cavitation
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.)
Pending
Application number
JP40989590A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Toshio Suzuki
敏夫 鈴木
Makoto Shibata
誠 柴田
Junichi Kobayashi
順一 小林
Takashi Yokoyama
宇 横山
Hirokazu Komuro
博和 小室
Keiichi Murakami
圭一 村上
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 JP40989590A priority Critical patent/JPH04214357A/en
Priority to EP91311550A priority patent/EP0490668B1/en
Priority to AT91311550T priority patent/ATE144193T1/en
Priority to DE69122726T priority patent/DE69122726T2/en
Publication of JPH04214357A publication Critical patent/JPH04214357A/en
Priority to US08/284,266 priority patent/US5491505A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Abstract

PURPOSE:To improve the durability of an anti-cavitation layer and thereby, effect ink jet-recording conversion with improved reliability by providing an anti-cavitation layer for preventing the breakdown of a thermal energy- generating element due to a cavitation phenomenon caused by defoaming process, on an opposite surface to the communicating path of a thermal energy- generating element. CONSTITUTION:An ink jet recording head 20 generates bubbles in ink in a liquid path 30 to discharge the ink from a discharge orifice 31 using thermal energy generated by an element to generate thermal energy such as heat 21. An anti-cavitation layer for preventing the breakdown of the thermal energy generating element by a cavitation phenomenon caused when bubbles disappear, is provided on a surface opposite to the liquid path 30 of the thermal energy generating elements. As the internal stress of the anti-cavitation layer is compression stress, the anti-cavitation layer can be made more durable.

Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

【0001】0001

【産業上の利用分野】本発明は、吐出口よりインク液滴
を吐出させることにより記録を行なうインクジェット記
録ヘッドと、該インクジェット記録ヘッドを使用したイ
ンクジェット記録装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an inkjet recording head that performs recording by ejecting ink droplets from an ejection opening, and an inkjet recording apparatus using the inkjet recording head.

【0002】0002

【従来の技術】従来より、吐出口からインク液滴を吐出
、飛翔させることによって被記録媒体(多くの場合は紙
)上に記録を行なうインクジェット記録方法が知られて
いる。インクジェット記録方法は、ノンインパクト型の
記録方法であって、騒音が少ないこと、普通紙に直接記
録できること、多色のインクを用いることによりカラー
画像記録が容易にできることなどの特長を有し、近年急
速に普及しつつある。中でも、記録信号に応じて熱エネ
ルギーをインクに加えて該インクを発泡させ、このとき
の作用力によってインクを吐出、飛翔させるバブルジェ
ット記録方式は、記録装置の構造が簡単で高密度マルチ
ノズル化が容易であり、高解像度、高速度のものを容易
に得ることができるという利点を有している。
2. Description of the Related Art Conventionally, ink jet recording methods have been known in which recording is performed on a recording medium (paper in most cases) by ejecting and flying ink droplets from an ejection port. The inkjet recording method is a non-impact recording method with the following advantages: low noise, the ability to record directly on plain paper, and the ability to easily record color images by using multicolored inks. It is rapidly becoming popular. Among them, the bubble jet recording method, in which thermal energy is applied to the ink according to the recording signal to foam the ink, and the ink is ejected and sent flying due to the force exerted at this time, has a simple structure and high-density multi-nozzle recording device. It has the advantage that high resolution and high speed can be easily obtained.

【0003】このバブルジェット記録方式のためのイン
クジェット記録ヘッドは、一般に、インクを吐出するた
めの微細な吐出口、吐出口ごとに設けられて吐出口に連
通する液流路、各液流路ごとに設けられて当該液流路の
底壁の一部を構成しかつインクを吐出するための熱エネ
ルギーを発生する熱エネルギー発生素子すなわちヒータ
を有している。多くの場合、1個のインクジェット記録
ヘッドには多数の吐出口が設けられ、各液流路に安定し
てインクを供給するための各液流路に共通した液室が設
けられている。このインクジェット記録ヘッドでは、ヒ
ータに通電することによってインクが発泡、吐出するこ
とになるが、インク中に発生した泡が消泡する際のキャ
ビテーションによって、前記ヒータが損傷を受けやすい
。このためヒータの液流路側表面に耐キャビテーション
層を設け、前記キャビテーションによるヒータの損傷を
防止するようになっている。
[0003] Inkjet recording heads for this bubble jet recording method generally include fine ejection ports for ejecting ink, a liquid flow path provided for each ejection port and communicating with the ejection port, and a liquid flow path for each liquid flow path. It has a thermal energy generating element, that is, a heater, which is provided in the liquid flow path and forms part of the bottom wall of the liquid flow path, and which generates thermal energy for ejecting the ink. In many cases, one inkjet recording head is provided with a large number of ejection ports, and a common liquid chamber is provided for each liquid flow path to stably supply ink to each liquid flow path. In this inkjet recording head, the ink is foamed and ejected by energizing the heater, but the heater is easily damaged by cavitation when the bubbles generated in the ink disappear. For this reason, an anti-cavitation layer is provided on the surface of the heater on the liquid flow path side to prevent damage to the heater due to the cavitation.

【0004】従来より耐キャビテーション層はスパッタ
法によって形成されており、耐キャビテーション層内部
に応力が残留していると耐キャビテーション層の強度が
低下すると考えられていたため、内部応力が概ね0とな
るような成膜条件で形成されていた。
[0004] Conventionally, anti-cavitation layers have been formed by sputtering, and it was thought that if stress remained inside the anti-cavitation layer, the strength of the anti-cavitation layer would decrease. The film was formed under suitable film-forming conditions.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上述した
従来のインクジェット記録ヘッドでは、同一の成膜条件
で耐キャビテーション層を形成したはずのロット間にお
いて耐キャビテーション層の耐久性が大きく異なり、例
えば、108回繰り返しヒータに通電した場合の耐キャ
ビテーション層の残存率が50〜100%の間でばらつ
き、インクジェット記録ヘッドとしての信頼性が確保で
きないという問題点がある。
However, in the conventional inkjet recording head described above, the durability of the anti-cavitation layer varies greatly between lots, even though the anti-cavitation layer is formed under the same film forming conditions. There is a problem in that the residual rate of the anti-cavitation layer varies between 50 and 100% when electricity is repeatedly applied to the heater, making it impossible to ensure reliability as an inkjet recording head.

【0006】本発明の目的は、成膜条件の微妙な因子に
左右されずに耐キャビテーション層の耐久性を向上させ
て信頼性が向上したインクジェット記録ヘッドと、この
インクジェット記録ヘッドを利用したインクジェット記
録装置とを提供することにある。
An object of the present invention is to provide an inkjet recording head with improved reliability by improving the durability of the anti-cavitation layer without being affected by subtle factors in film formation conditions, and an inkjet recording using this inkjet recording head. The objective is to provide equipment.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明は、インクを吐出する吐出口に連通する路と、
該路に配され、前記吐出口からインクを吐出するために
利用される熱エネルギーを発生する熱エネルギー発生素
子とを有し、前記熱エネルギー発生素子が発生する熱エ
ネルギーにより前記路内のインクに気泡を生成させて前
記吐出口からインクを吐出させるインクジェット記録ヘ
ッドにおいて、前記熱エネルギー発生素子の前記路に対
向する面に、前記気泡が消泡するときのキャビテーショ
ンによる前記熱エネルギー発生素子の破壊を防ぐための
耐キャビテーション層が設けられており、該耐キャビテ
ーション層の内部応力が圧縮応力であることを特徴とす
る。
[Means for Solving the Problems] To achieve the above object, the present invention includes a path communicating with an ejection port for ejecting ink;
a thermal energy generating element that is disposed in the path and generates thermal energy used to eject ink from the ejection port, and the thermal energy generated by the thermal energy generating element is used to ink in the path. In an inkjet recording head that generates air bubbles and ejects ink from the ejection ports, a surface of the thermal energy generating element facing the path is provided with a structure that prevents destruction of the thermal energy generating element due to cavitation when the air bubbles disappear. An anti-cavitation layer is provided to prevent cavitation, and the internal stress of the anti-cavitation layer is compressive stress.

【0008】耐キャビテーション層の内部応力が1×1
08〜3×1010dyn/cm2の圧縮応力であるよ
うにするとよく、耐キャビテーション層がタンタルから
なるようにするとよい。熱エネルギー発生素子として電
気熱変換体を用いるとよい。また、吐出口が被記録媒体
の記録領域の全幅にわたって複数設けられているフルラ
インタイプであるようにしてもよい。
The internal stress of the anti-cavitation layer is 1×1
The compressive stress is preferably from 0.8 to 3.times.10.sup.10 dyn/cm.sup.2, and the anti-cavitation layer is preferably made of tantalum. It is preferable to use an electrothermal converter as the thermal energy generating element. Further, it may be a full line type in which a plurality of ejection ports are provided over the entire width of the recording area of the recording medium.

【0009】[0009]

【作用】耐キャビテーション層の内部応力を圧縮応力と
しているので、後述する実施例における実験結果から明
らかなように、繰り返し熱エネルギー発生素子を駆動し
ても耐キャビテーション層が破壊されることがなくなる
[Operation] Since the internal stress of the anti-cavitation layer is compressive stress, the anti-cavitation layer is not destroyed even if the thermal energy generating element is repeatedly driven, as is clear from the experimental results in the examples described later.

【0010】0010

【実施例】次に、本発明の実施例について図面を参照し
て説明する。
Embodiments Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

【0011】まず、本発明のインクジェット記録ヘッド
について説明する。
First, the inkjet recording head of the present invention will be explained.

【0012】図1は本発明のインクジェット記録ヘッド
の一実施例の構成を示す要部破断斜視図であり、図2は
このインクジェット記録ヘッド20のヒータ21が設け
られている部分の構成を示す要部断面図である。ヒータ
21は熱エネルギー発生素子であって、電気エネルギー
を熱エネルギーに変換する。このインクジェット記録ヘ
ッド20は、エッチング、蒸着、スパッタリングなどの
半導体製造プロセス技術によって製造され、例えばシリ
コン製の基板22の上に薄膜状の多数のヒータ21が一
括して形成され、さらにヒータ21を覆うように、耐酸
化層41、耐キャビテーション層42が成膜されている
。耐酸化層42は、例えばSiO2からなって、酸化に
よるヒータ21の劣化を防ぐための層である。また耐キ
ャビテーション層42は、消泡時のキャビテーションか
らヒータ21と耐酸化層41を保護するための層であっ
て、その内部応力は圧縮応力である。
FIG. 1 is a fragmentary perspective view showing the structure of an embodiment of the inkjet recording head of the present invention, and FIG. FIG. The heater 21 is a thermal energy generating element and converts electrical energy into thermal energy. The inkjet recording head 20 is manufactured using semiconductor manufacturing process techniques such as etching, vapor deposition, and sputtering. For example, a large number of thin film heaters 21 are formed all at once on a silicon substrate 22, and the heaters 21 are further covered. As shown, an oxidation-resistant layer 41 and an anti-cavitation layer 42 are formed. The oxidation-resistant layer 42 is made of SiO2, for example, and is a layer for preventing the heater 21 from deteriorating due to oxidation. The anti-cavitation layer 42 is a layer for protecting the heater 21 and the oxidation-resistant layer 41 from cavitation during defoaming, and its internal stress is compressive stress.

【0013】ヒータ21は、基板22の上に電気抵抗性
材料の薄膜からなる抵抗体層23を成膜し、さらにこの
上にヒータ21に通電するためのアルミニウム配線24
を設けることによって形成されている。より詳しく述べ
ると、アルミニウム配線24の一部を欠落した状態とし
ておき、アルミニウム配線24の両端に電圧を印加する
ことにより、前記欠落した部分では抵抗体層23に電気
が流れてこの部分が発熱するようになっている。
The heater 21 has a resistor layer 23 made of a thin film of an electrically resistive material formed on a substrate 22, and an aluminum wiring 24 for supplying current to the heater 21 on top of the resistor layer 23.
It is formed by providing To explain in more detail, by leaving a part of the aluminum wiring 24 missing and applying a voltage to both ends of the aluminum wiring 24, electricity flows to the resistor layer 23 in the missing part and this part generates heat. It looks like this.

【0014】さらに、インクジェット記録ヘッド20に
は、隣接する液路(液体流路)30間を隔てる液路壁2
5、天板26、各液路30に連通する共通液室28、共
通液室28に記録用液体32を供給するための液体供給
管27、液体供給管27と共通液室28を接続するコネ
クタ29によって構成されている。ヒータ21は、各液
路30ごとに設けられるようになっている。
Furthermore, the inkjet recording head 20 includes a liquid passage wall 2 that separates adjacent liquid passages (liquid passages) 30.
5. Top plate 26, common liquid chamber 28 communicating with each liquid path 30, liquid supply pipe 27 for supplying recording liquid 32 to common liquid chamber 28, connector connecting liquid supply pipe 27 and common liquid chamber 28 It is composed of 29. The heater 21 is provided for each liquid path 30.

【0015】記録用液体32は、図示しない液体貯蔵室
から液体供給管27を通って共通液室28に供給される
。共通液室28内に供給された記録用液体32は、毛管
現象により液路30内に供給され、液路30の先端の吐
出口31でメニスカスを形成することにより安定に保持
される。ここでアルミニウム配線24を介してヒータ2
1に通電することによりヒータ21が発熱し、耐酸化層
41、耐キャビテーション層42を介して記録用液体3
2が加熱されて発泡し、その発泡のエネルギーによって
吐出口31から液滴が吐出される。
The recording liquid 32 is supplied to the common liquid chamber 28 from a liquid storage chamber (not shown) through a liquid supply pipe 27. The recording liquid 32 supplied into the common liquid chamber 28 is supplied into the liquid path 30 by capillary action, and is stably held by forming a meniscus at the discharge port 31 at the tip of the liquid path 30. Here, the heater 2 is connected via the aluminum wiring 24.
1, the heater 21 generates heat, and the recording liquid 3 is heated through the oxidation-resistant layer 41 and the cavitation-resistant layer 42.
2 is heated and foams, and droplets are discharged from the discharge port 31 by the energy of the foam.

【0016】また、前記吐出口31は、16個/mmと
いった高密度で128個もしくは256個さらにはそれ
以上の個数形成することができ、さらに被記録媒体の記
録領域の全幅にわたるだけの数を形成してフルラインタ
イプとすることもできる。
Further, the ejection ports 31 can be formed in a number of 128 or 256 or even more at a high density of 16/mm, and furthermore, the number of ejection ports 31 can be formed to cover the entire width of the recording area of the recording medium. It can also be formed into a full line type.

【0017】このインクジェット記録ヘッド20は、耐
キャビテーション層42がその内部応力が圧縮応力とな
るように形成されているので、後述するように耐キャビ
テーション層42の耐久性が向上し、インクジェット記
録ヘッドとしての信頼性が向上している。
In this inkjet recording head 20, the anti-cavitation layer 42 is formed so that its internal stress becomes compressive stress, so the durability of the anti-cavitation layer 42 is improved as will be described later, and it can be used as an inkjet recording head. reliability has been improved.

【0018】次に、耐キャビテーション層42について
詳しく説明する。
Next, the anti-cavitation layer 42 will be explained in detail.

【0019】上述したように耐キャビテーション層42
は、インクを加熱し発泡させて生成した気泡が消泡する
ときのキャビテーションによって耐酸化層41やヒータ
21が破壊するのを防ぐためのものであり、耐キャビテ
ーション層42内の応力は圧縮応力となっている。耐キ
ャビテーション層42の材質としては、キャビテーショ
ンに対して抵抗力を有する材料であればどのようなもの
でも使用することができるが、耐キャビテーション層4
2がインクなどの記録用液体32に直接触れることから
耐食性を考慮する必要がある。通常はタンタル(Ta)
の薄膜をスパッタリングによって成膜することにより形
成される。
As mentioned above, the anti-cavitation layer 42
This is to prevent the oxidation-resistant layer 41 and the heater 21 from being destroyed by cavitation when the bubbles generated by heating and foaming the ink disappear, and the stress in the cavitation-resistant layer 42 is compressive stress. It has become. Any material can be used as the material for the anti-cavitation layer 42 as long as it has resistance to cavitation.
2 comes into direct contact with the recording liquid 32 such as ink, so it is necessary to consider corrosion resistance. Usually tantalum (Ta)
It is formed by depositing a thin film of by sputtering.

【0020】次に、この耐キャビテーション層42の内
部応力と耐久性との関係を明らかにするため行った実験
の結果を説明する。(実験1)まず、成膜時の条件と内
部応力との関係について調べた。すなわち、基板上にタ
ンタルの薄膜をスパッタリングで形成する場合における
スパッタ装置内の圧力とタンタル薄膜の内部応力との関
係を調べた。スパッタ装置としては、MRC社製603
型スパッタ装置と日電アネルバ社製1015型スパッタ
装置とを用いた。また、内部応力の測定は、タンタル薄
膜を基板上に成膜したことによる前記基板の反りをレー
ザー光を用いて測定して行った。また、前記MRC社製
のスパッタ装置で作成した試料については、成膜後、大
気圧の窒素雰囲気中300℃で1.5時間加熱してアニ
ールし、アニール後の内部応力についても測定した。こ
れらの測定結果を図3に示す。図3中、曲線FはMRC
社製の装置を用いた場合、曲線Gは日電アネルバ社製の
装置を用いた場合、曲線HはMRC社製の装置を用いア
ニールを行った場合の結果を表している。この結果から
明らかなように、スパッタ時の圧力と膜の内部応力との
関係は、成膜装置の構造により異なる。また、成膜した
試料を加熱してアニールすることにより、内部応力は圧
縮側にシフトする。
Next, the results of an experiment conducted to clarify the relationship between internal stress and durability of the anti-cavitation layer 42 will be explained. (Experiment 1) First, the relationship between the conditions during film formation and internal stress was investigated. That is, when forming a tantalum thin film on a substrate by sputtering, the relationship between the pressure within the sputtering apparatus and the internal stress of the tantalum thin film was investigated. The sputtering device is MRC 603.
A model sputtering device and a model 1015 sputtering device manufactured by Nichiden Anelva were used. Further, the internal stress was measured by using a laser beam to measure the warpage of the substrate due to the formation of the tantalum thin film on the substrate. Further, for the samples prepared using the MRC sputtering apparatus, after film formation, the samples were annealed by heating at 300° C. for 1.5 hours in a nitrogen atmosphere at atmospheric pressure, and the internal stress after the annealing was also measured. The results of these measurements are shown in FIG. In Figure 3, curve F is MRC
Curve G represents the result when annealing was performed using an apparatus manufactured by Nichiden Anelva, and curve H represents the result when annealing was performed using an apparatus manufactured by MRC. As is clear from this result, the relationship between the pressure during sputtering and the internal stress of the film differs depending on the structure of the film forming apparatus. Furthermore, by heating and annealing the film-formed sample, the internal stress shifts to the compression side.

【0021】特に、内部応力が0となる付近では、圧力
の変化に対して内部応力が敏感に反応していることがわ
かる。すなわち、内部応力を0にしようとしても、圧縮
側あるいは引張り側に膜の内部応力が発生しやすい。さ
らに、スパッタ時の圧力を監視するための圧力センサの
位置によって、同じスパッタ圧であっても成膜した膜の
内部応力が異なることが従来より知られているから、こ
れらのことより、従来のように耐キャビテーション層の
内部応力を0付近とするためには、成膜条件の微妙な制
御が必要であることがわかる。(実験2)次に、耐キャ
ビテーション層の内部応力が異なるときに、耐キャビテ
ーション層の耐久性がどのように変化するかを調べた。 上述したインクジェット記録ヘッド20において、耐キ
ャビテーション層42の耐久性に液路壁25や天板26
が関与しないことは明らかであるから、基板上に多数の
ヒータ、耐酸化層、耐キャビテーション層のみを設けた
構成のヒータボードを作成し、このヒータボードを試料
として耐キャビテーション層の耐久性を評価した。
It can be seen that the internal stress responds sensitively to changes in pressure, especially in the vicinity where the internal stress becomes 0. That is, even if an attempt is made to reduce the internal stress to zero, internal stress in the film tends to occur on the compression side or the tension side. Furthermore, it has been known that the internal stress of the film deposited varies depending on the position of the pressure sensor used to monitor the pressure during sputtering, even if the sputtering pressure is the same. It can be seen that in order to make the internal stress of the anti-cavitation layer near zero, delicate control of the film forming conditions is required. (Experiment 2) Next, we investigated how the durability of the cavitation-resistant layer changes when the internal stress of the cavitation-resistant layer changes. In the inkjet recording head 20 described above, the durability of the anti-cavitation layer 42 depends on the liquid path wall 25 and the top plate 26.
Since it is clear that this is not involved, we created a heater board with only a large number of heaters, an oxidation-resistant layer, and an anti-cavitation layer on the board, and evaluated the durability of the anti-cavitation layer using this heater board as a sample. did.

【0022】まず、シリコン製の基板の上に厚さ100
0Åのホウ化ハフニウム(HfB2)からなる抵抗体層
をスパッタにより形成し、さらにこの上に厚さ6000
Åのアルミニウム層をスパッタにより成膜し、その後該
アルミニウム層をフォトリソグラフィ工程によって一部
を除いて除去することによりアルミニウム配線とし、ヒ
ータを前記基板上に形成した。一枚の基板あたり、ヒー
タは数百個設けられている。次に、基板のヒータが設け
られている面に、耐酸化層として厚さ1.9μmのSi
O2をスパッタで成膜し、さらにスパッタにより耐酸化
層の上にタンタルからなる耐キャビテーション層を形成
した。このとき、成膜条件を5通りに変化させることに
より、前記5通りの試料を得るようにした。その後、耐
酸化層と耐キャビテーション層をフォトリソグラフィに
よって所定の形状として、ヒータボードの試料を作成し
た。
First, a silicon substrate with a thickness of 100
A resistor layer made of hafnium boride (HfB2) with a thickness of 0 Å is formed by sputtering, and a resistor layer with a thickness of 6000 Å is further formed on this by sputtering.
An aluminum layer having a thickness of .ANG. was formed by sputtering, and then the aluminum layer was removed except for a portion by a photolithography process to form aluminum wiring, and a heater was formed on the substrate. Hundreds of heaters are provided per board. Next, a 1.9 μm thick Si film was applied as an oxidation-resistant layer to the surface of the substrate where the heater was provided.
A film of O2 was formed by sputtering, and an anti-cavitation layer made of tantalum was further formed on the oxidation-resistant layer by sputtering. At this time, the five types of samples mentioned above were obtained by changing the film forming conditions in five ways. Thereafter, the oxidation-resistant layer and the cavitation-resistant layer were formed into predetermined shapes by photolithography, and a heater board sample was created.

【0023】ここで、耐キャビテーション層の成膜条件
について詳しく述べる。
[0023] Here, the conditions for forming the anti-cavitation layer will be described in detail.

【0024】5通りの試料をそれぞれ試料A〜Eとする
と、各試料の成膜時の圧力は図3のA〜Eに対応してい
る。すなわち、試料A〜CについてはMRC社製603
型スパッタ装置を用い、1.5kWの高周波電力を投入
し、基板温度を室温として、膜厚5000Åのタンタル
からなる耐キャビテーション層を形成した。このときの
スパッタ圧は、試料Aについて10mTorr、試料B
については3mTorr、試料Cについて1mTorr
である。試料Dは、日電アネルバ社製1015型スパッ
タ装置を用いて2.0kWの直流電力を投入し、基板温
度を150℃とし、スパッタ圧を13.5mTorrと
し、膜厚5000Åのタンタルからなる耐キャビテーシ
ョン層を形成した。試料Eは、上記試料Bと同一条件で
成膜を行ったのち、大気圧の窒素雰囲気下で300℃1
.5時間加熱することによりアニールを行ったものであ
る。図3を参照することにより、各試料の耐キャビテー
ション層の内部応力は、試料Aが7×109dyn/c
m2の引張り応力、試料Bが2×109dyn/cm2
の圧縮応力、試料C〜Eが5×109dyn/cm2の
圧縮応力であることがわかる。
Assuming that the five samples are samples A to E, the pressures during film formation of each sample correspond to A to E in FIG. That is, for samples A to C, MRC 603
An anti-cavitation layer made of tantalum with a thickness of 5000 Å was formed using a mold sputtering device, applying a high frequency power of 1.5 kW and keeping the substrate temperature at room temperature. The sputtering pressure at this time was 10 mTorr for sample A, and 10 mTorr for sample B.
3 mTorr for sample C, 1 mTorr for sample C
It is. For sample D, a 5000 Å thick anti-cavitation layer made of tantalum was prepared using a 1015 type sputtering device manufactured by Nichiden Anelva Co., Ltd., with a DC power of 2.0 kW, a substrate temperature of 150° C., and a sputtering pressure of 13.5 mTorr. was formed. Sample E was formed under the same conditions as Sample B above, and then heated at 300°C in a nitrogen atmosphere at atmospheric pressure.
.. Annealing was performed by heating for 5 hours. By referring to FIG. 3, the internal stress of the anti-cavitation layer of each sample is 7×109dyn/c for sample A.
m2 tensile stress, sample B is 2 x 109 dyn/cm2
It can be seen that samples C to E have a compressive stress of 5×10 9 dyn/cm 2 .

【0025】次に、ヒータボードの試料を実際にインク
中に浸漬し、それぞれのヒータに通電することにより耐
久試験を行った。図4は、この耐久試験の実施方法を示
す説明図である。1個のヒータボードの試料51に含ま
れる多数のヒータ52について、1個おきに電源53に
並列に接続し、この試料51をインク54をいれた容器
55にいれて、各ヒータ52の発熱部が前記インク54
に浸るようにした。電源53から、パルス幅7μsec
、パルスの繰り返し周波数4.5kHzのパルスをパル
ス数の総計が1×108になるまで印加した。パルスの
電圧は、通常このヒータ52に印加される駆動電圧の1
.25倍とした。そして、多数個設けられたヒータ52
のうち、当該ヒータ52の部分の耐キャビテーション層
が破壊されていないヒータ52の数を求め、残存率を算
出した。この結果を図5に示す。
Next, a durability test was conducted by actually immersing a sample of the heater board in ink and energizing each heater. FIG. 4 is an explanatory diagram showing a method of carrying out this durability test. For a large number of heaters 52 included in a sample 51 of one heater board, every other one is connected in parallel to a power source 53, and this sample 51 is placed in a container 55 containing ink 54, and the heat generating part of each heater 52 is connected to the power source 53 in parallel. is the ink 54
I tried to immerse myself in it. From power supply 53, pulse width 7μsec
, pulses with a pulse repetition frequency of 4.5 kHz were applied until the total number of pulses reached 1×10 8 . The voltage of the pulse is usually 1 of the drive voltage applied to this heater 52.
.. It was set to 25 times. A large number of heaters 52 are provided.
Among them, the number of heaters 52 whose anti-cavitation layer was not destroyed was determined, and the survival rate was calculated. The results are shown in FIG.

【0026】図5から明らかなように、耐キャビテーシ
ョン層が引張り応力の試料Aに比べ圧縮応力の試料B〜
Eの方が耐久性に優れ、特に、5×109dyn/cm
2の圧縮応力である試料C〜Eの耐久性が向上している
ことがわかる。ここで、試料Bと試料Eとを比較すると
、耐キャビテーション層の形成条件において耐キャビテ
ーション層のスパッタ時の条件は同一であって、その後
アニールを行うことにより内部応力が圧縮側に強くなっ
ているかどうかのみが異なるにも関わらず、試料Eの方
が耐久性に優れている。さらに、試料Eの耐久性はこれ
と同じ内部応力の試料C、Dとほぼ同じであることから
、耐キャビテーション層の耐久性には、スパッタ時の細
かい条件よりも内部応力が圧縮応力かどうかが大きく関
与していることがわかる。
As is clear from FIG. 5, the anti-cavitation layer has compressive stress in sample B~ compared to sample A in tensile stress.
E has better durability, especially 5 x 109 dyn/cm
It can be seen that the durability of samples C to E with the compressive stress of No. 2 is improved. Here, when comparing Sample B and Sample E, we can see that the conditions for forming the anti-cavitation layer during sputtering are the same, but by annealing afterwards, the internal stress becomes stronger on the compressive side. Sample E is superior in durability, although the only difference is in the quality. Furthermore, since the durability of sample E is almost the same as samples C and D with the same internal stress, the durability of the anti-cavitation layer depends more on whether the internal stress is compressive stress than on the detailed conditions during sputtering. It can be seen that they are heavily involved.

【0027】以上耐キャビテーション層の構成について
述べてきたが、本発明は、スパッタ時の圧力の制御によ
って耐キャビテーション層の内部応力を圧縮応力とする
ことに限定されるものではなく、例えば、スパッタ時に
負のバイアス電位を印加したり、アルゴンガスの代わり
に他の軽元素ガスを用いて耐キャビテーション層の内部
応力を圧縮応力にすることも本発明に含まれる。
Although the structure of the anti-cavitation layer has been described above, the present invention is not limited to making the internal stress of the anti-cavitation layer compressive stress by controlling the pressure during sputtering. The present invention also includes applying a negative bias potential or using other light element gas instead of argon gas to make the internal stress of the anti-cavitation layer compressive stress.

【0028】次に、本発明のインクジェット記録装置に
ついて説明する。
Next, the inkjet recording apparatus of the present invention will be explained.

【0029】図6において、所定の記録信号に基づいて
インクを吐出し、所望の画像を記録するインクジェット
記録ヘッド101は、前述した本発明のインクジェット
記録ヘッドの実施例に示したものと同様の構成のもので
ある。
In FIG. 6, an inkjet recording head 101 that discharges ink based on a predetermined recording signal to record a desired image has the same structure as that shown in the embodiment of the inkjet recording head of the present invention described above. belongs to.

【0030】前記インクジェット記録ヘッド101を搭
載したキャリッジ102は、2本のガイド軸103,1
04に矢印I方向に摺動自在に嵌合され、キャリッジモ
ータ105の出力軸に固着されたプーリ107と回転自
在に軸支されたプーリ016とにかけまわされたタイミ
ングベルト108の一部位に結合されている。インクジ
ェット記録ヘッド101は、キャリッジモータ105の
駆動力によりプーリ107が正転、逆転することにより
タイミングベルト108が正転、逆転し、矢印B方向に
往復移動する構成となっている。
The carriage 102 on which the inkjet recording head 101 is mounted has two guide shafts 103, 1
04 so as to be slidable in the direction of arrow I, and coupled to a portion of the timing belt 108 that is passed around a pulley 107 fixed to the output shaft of the carriage motor 105 and a pulley 016 rotatably supported. ing. The inkjet recording head 101 is configured such that a pulley 107 rotates forward and reversely due to the driving force of a carriage motor 105, thereby causing a timing belt 108 to rotate forward and backward, thereby reciprocating in the direction of arrow B.

【0031】被記録媒体である記録紙109は、ペーパ
ーパン110によってガイドされ、ピンチローラで圧接
させられている図示しない紙送りローラによって搬送さ
れる。この搬送は、紙送りモータ116を駆動源として
行なわれる。搬送された記録紙109は、排紙ローラ1
13と拍車114とによりテンションを加えられていて
、弾性部材で形成される紙押え板112によってヒータ
111に圧接させられているため、ヒータ111に密着
させられながら搬送される。インクジェット記録ヘッド
101により噴射されたインクが付着した記録紙109
は、ヒータ111によって温められ、付着したインクは
その水分が蒸発して記録紙109に定着する。
Recording paper 109, which is a recording medium, is guided by a paper pan 110 and conveyed by a paper feed roller (not shown) that is pressed against a pinch roller. This conveyance is performed using the paper feed motor 116 as a driving source. The conveyed recording paper 109 is delivered to the paper ejection roller 1
13 and spurs 114, and is pressed against the heater 111 by the paper presser plate 112 formed of an elastic member, the paper is conveyed while being brought into close contact with the heater 111. Recording paper 109 to which ink ejected by the inkjet recording head 101 is attached
is heated by a heater 111, the water content of the attached ink evaporates, and the ink is fixed on the recording paper 109.

【0032】回復系ユニット115は、インクジェット
記録ヘッド101の吐出口(図示せず)に付着した異物
や粘度の高くなったインクを除去することにより、吐出
特性を正規の状態に維持するためのものである。回復系
ユニット115にはキャップ118aが設けられており
、インクジェット記録ヘッド101の吐出口をキャッピ
ングして、目詰まりの発生を防止するためのものである
。前記キャップ118aの内部にはインク吸収体118
が配設されている。また、回復系ユニット115の記録
領域側には、インクジェット記録ヘッド101の吐出口
が形成された面と当接し、前記吐出口が形成された面に
付着した異物やインク滴をクリーニングするためのクリ
ーニングブレード117が設けられている。
The recovery system unit 115 is for maintaining the ejection characteristics in a normal state by removing foreign matter adhering to the ejection ports (not shown) of the inkjet recording head 101 and ink with increased viscosity. It is. The recovery system unit 115 is provided with a cap 118a for capping the ejection ports of the inkjet recording head 101 to prevent clogging. An ink absorber 118 is provided inside the cap 118a.
is installed. Further, the recording area side of the recovery system unit 115 is in contact with the surface of the inkjet recording head 101 where the ejection ports are formed, and is used for cleaning to clean foreign matter and ink droplets that have adhered to the surface where the ejection ports are formed. A blade 117 is provided.

【0033】次に、本発明のインクジェット記録装置の
別の実施例について説明する。
Next, another embodiment of the inkjet recording apparatus of the present invention will be described.

【0034】図7は、このインクジェット記録装置の要
部のみを示す概略斜視図であり、所定の記録信号に基づ
いてインクを吐出し、所望の画像を記録するインクジェ
ット記録ヘッド121は、前述したインクジェット記録
ヘッドの実施例に示したものと同様の構成を有するフル
ラインタイプである。
FIG. 7 is a schematic perspective view showing only the essential parts of this inkjet recording apparatus.The inkjet recording head 121, which discharges ink based on a predetermined recording signal and records a desired image, is the inkjet recording head 121 described above. This is a full-line type having a configuration similar to that shown in the embodiment of the recording head.

【0035】インクジェット記録ヘッド121は、図示
しないインクジェット記録装置本体に装着されており、
複数個の吐出口が列設された吐出口面121aが搬送ベ
ルト122の搬送面122aと所定の間隙だけ離反した
位置にある。
The inkjet recording head 121 is mounted on the main body of the inkjet recording apparatus (not shown).
A discharge port surface 121a on which a plurality of discharge ports are arranged in a row is located at a position separated from the conveyance surface 122a of the conveyance belt 122 by a predetermined gap.

【0036】前記搬送ベルト122は、インクジェット
記録装置本体にそれぞれ回転自在に軸支された2個のロ
ーラ123a、123bにかけまわされており、少なく
とも1個のローラが強制回転されることにより、矢印J
方向に回転するものである。本実施例のインクジェット
記録装置は、図示しない給紙部(図示右側)から搬送ベ
ルト122に向けて送り出された被記録媒体が前記搬送
ベルト122の搬送面122aに吸着されてインクジェ
ット記録ヘッド121の吐出口面121aと搬送面12
2aとの間隙を通過し、このとき、インクジェット記録
ヘッド121の各吐出口からインクが吐出されて記録が
行なわれる構成となっている。
The conveyor belt 122 is wound around two rollers 123a and 123b which are rotatably supported on the main body of the inkjet recording apparatus, and when at least one roller is forcibly rotated, the conveyor belt 122 moves in the direction indicated by the arrow J.
It rotates in the direction. In the inkjet recording apparatus of this embodiment, a recording medium fed from a paper feed section (not shown on the right side of the figure) toward a conveyor belt 122 is attracted to the conveyance surface 122a of the conveyor belt 122, and the inkjet recording head 121 ejects the recording medium. Exit surface 121a and conveyance surface 12
2a, and at this time, ink is ejected from each ejection port of the inkjet recording head 121 to perform recording.

【0037】本発明は、特にインクジェット記録方式の
中でもバブルジェット方式のインクジェット記録ヘッド
、インクジェット記録装置に於いて、優れた効果をもた
らすものである。
The present invention brings about excellent effects particularly in inkjet recording heads and inkjet recording apparatuses of bubble jet type among inkjet recording types.

【0038】その代表的な構成や原理については、例え
ば、米国特許第4723129号明細書、同第4740
796号明細書に開示されている基本的な原理を用いて
行なうものが好ましい。この方式は所謂オンデマンド型
、コンティニュアス型のいずれにも適用可能であるが、
特に、オンデマンド型の場合には、液体(インク)が保
持されているシートや液路に対応して配置されている電
気熱変換体に、記録情報に対応していて核沸騰を越える
急速な温度上昇を与える少なくとも一つの駆動信号を印
加することによって、電気熱変換体に熱エネルギーを発
生せしめ、記録ヘッドの熱作用面に膜沸騰させて、結果
的にこの駆動信号に一対一対応し液体(インク)内の気
泡を形成出来るので有効である。この気泡の成長,収縮
により吐出用開口を介して液体(インク)を吐出させて
、少なくとも一つの滴を形成する。この駆動信号をパル
ス形状とすると、即時適切に気泡の成長収縮が行なわれ
るので、特に応答性に優れた液体(インク)の吐出が達
成でき、より好ましい。このパルス形状の駆動信号とし
ては、米国特許第4463359号明細書、同第434
5262号明細書に記載されているようなものが適して
いる。尚、上記熱作用面の温度上昇率に関する発明の米
国特許第4313124号明細書に記載されている条件
を採用すると、更に優れた記録を行なうことができる。
For its typical configuration and principle, see, for example, US Pat. Nos. 4,723,129 and 4,740.
Preferably, it is carried out using the basic principles disclosed in the '796 specification. This method can be applied to both the so-called on-demand type and continuous type, but
In particular, in the case of the on-demand type, the electrothermal transducer placed corresponding to the sheet holding the liquid (ink) or the liquid path is required to respond to the recorded information and rapidly exceed nucleate boiling. By applying at least one drive signal that causes a temperature increase, the electrothermal transducer generates thermal energy that causes a film boiling on the thermally active surface of the recording head, resulting in a liquid in one-to-one correspondence with this drive signal. This is effective because it can form air bubbles within the (ink). The growth and contraction of the bubble causes liquid (ink) to be ejected through the ejection opening to form at least one drop. It is more preferable to use this drive signal in a pulse form, since the growth and contraction of bubbles can be carried out immediately and appropriately, so that ejection of liquid (ink) with particularly excellent responsiveness can be achieved. This pulse-shaped drive signal is described in U.S. Pat. Nos. 4,463,359 and 434.
5262 is suitable. Further, if the conditions described in US Pat. No. 4,313,124 concerning the temperature increase rate of the heat acting surface are adopted, even more excellent recording can be achieved.

【0039】記録ヘッドの構成としては、上述の各明細
書に開示されているような吐出口、液路、電気熱変換体
の組合わせ構成(直線状液流路又は直角液流路)の他に
熱作用部が屈曲する領域に配置されている構成を開示す
る米国特許第4558333号明細書、米国特許第44
59600号明細書を用いた構成も本発明に有効である
。加えて、複数の電気熱変換体に対して、共通するスリ
ットを電気熱変換体の吐出部とする構成を開示する特開
昭59年第123670号公報や熱エネルギーの圧力波
を吸収する開孔を吐出部に対応させる構成を開示する特
開昭59年第138461号公報に基づいた構成として
も本発明は有効である。
The configuration of the recording head may include combinations of ejection ports, liquid paths, and electrothermal converters (straight liquid flow path or right-angled liquid flow path) as disclosed in the above-mentioned specifications. U.S. Pat. No. 4,558,333 and U.S. Pat. No. 44 disclose a structure in which a heat acting part is disposed in a bending region.
The configuration using the specification of No. 59600 is also effective for the present invention. In addition, Japanese Patent Application Laid-open No. 123670 of 1982 discloses a configuration in which a common slit is used as a discharge part for a plurality of electrothermal converters, and a hole that absorbs pressure waves of thermal energy is disclosed. The present invention is also effective as a configuration based on Japanese Patent Application Laid-Open No. 138461 of 1981, which discloses a configuration in which a discharge portion corresponds to a discharge portion.

【0040】更に、インクジェット記録装置が記録でき
る最大記録媒体の幅に対応した長さを有するフルライン
タイプの記録ヘッドとしては、上述した明細書に開示さ
れているような複数記録ヘッドの組合わせによって、そ
の長さを満たす構成や一体的に形成された一個の記録ヘ
ッドとしての構成のいずれでも良いが、本発明は、上述
した効果を一層有効に発揮することができる。
Furthermore, as a full-line type recording head having a length corresponding to the width of the maximum recording medium that can be recorded by an inkjet recording apparatus, a combination of multiple recording heads as disclosed in the above-mentioned specification can be used. , a configuration that satisfies that length or a configuration as a single recording head formed integrally may be used, but the present invention can more effectively exhibit the above-mentioned effects.

【0041】加えて、装置本体に装着されることで、装
置本体との電気的な接続や装置本体からのインクの供給
が可能になる交換自在のチップタイプの記録ヘッド、あ
るいは記録ヘッド自体に一体的に設けられたカートリッ
ジタイプの記録ヘッドを用いた場合にも本発明は有効で
ある。
In addition, a replaceable chip-type recording head that is attached to the apparatus main body enables electrical connection with the apparatus main body and ink supply from the apparatus main body, or a print head that is integrated into the print head itself. The present invention is also effective when a cartridge type recording head is used.

【0042】又、本発明のインクジェット記録装置の構
成として設けられる、記録ヘッドに対しての回復手段、
予備的な補助手段等を付加することは本発明の効果を一
層安定できるので好ましいものである。これらを具体的
に挙げれば、記録ヘッドに対しての、キャピング手段、
クリーニング手段、加圧或は吸引手段、電気熱変換体或
はこれとは別の加熱素子或はこれらの組合わせによる予
備加熱手段、記録とは別の吐出を行なう予備吐出モード
を行なうことも安定した記録を行なうために有効である
[0042] Also, recovery means for the recording head, which is provided as a component of the inkjet recording apparatus of the present invention,
It is preferable to add preliminary auxiliary means, etc., since this can further stabilize the effects of the present invention. Specifically, these include capping means for the recording head;
It is also stable to use a cleaning means, a pressure or suction means, a preheating means using an electrothermal transducer or a separate heating element, or a combination thereof, and a preliminary ejection mode in which ejection is performed separately from recording. It is effective for recording

【0043】更に、インクジェット記録装置の記録モー
ドとしては黒色等の主流色のみの記録モードだけではな
く、記録ヘッドを一体的に構成するか複数個の組合わせ
によってでもよいが、異なる色の複色カラー又は、混色
によるフルカラーの少なくとも一つを備えた装置にも本
発明は極めて有効である。
Furthermore, the recording mode of the inkjet recording apparatus is not only a recording mode of only mainstream colors such as black, but also a recording mode of multiple colors of different colors, although the recording head may be configured integrally or by a combination of multiple heads. The present invention is also extremely effective for devices equipped with at least one of color or full color by color mixture.

【0044】以上説明した本発明実施例においては、イ
ンクを液体として説明しているが、室温やそれ以下で固
化するインクであって、室温で軟化もしくは液体或いは
、上述のインクジェットではインク自体を30℃以上7
0℃以下の範囲内で温度調整を行なってインクの粘性を
安定吐出範囲にあるように温度制御するものが一般的で
あるから、使用記録信号付与時にインクが液状をなすも
のであれば良い。加えて、積極的に熱エネルギーによる
昇温をインクの固形状態から液体状態への態変化のエネ
ルギーとして使用せしめることで防止するか又は、イン
クの蒸発防止を目的として放置状態で固化するインクを
用いるかして、いずれにしても熱エネルギーの記録信号
に応じた付与によってインクが液化してインク液状とし
て吐出するものや記録媒体に到達する時点ではすでに固
化し始めるもの等のような、熱エネルギーによって初め
て液化する性質のインク使用も本発明には適用可能であ
る。このような場合インクは、特開昭54−56847
号公報あるいは特開昭60−71260号公報に記載さ
れるような、多孔質シート凹部又は貫通孔に液状又は固
形物として保持された状態で、電気熱変換体に対して対
向するような形態としても良い。本発明においては、上
述した各インクに対して最も有効なものは、上述した膜
沸騰方式を実行するものである。
In the embodiments of the present invention described above, the ink is explained as a liquid, but it is an ink that solidifies at room temperature or lower, and is softened or liquid at room temperature, or in the above-mentioned inkjet, the ink itself is ℃ or more 7
Since the temperature is generally controlled within a range of 0° C. or lower so that the viscosity of the ink is within a stable ejection range, it is sufficient that the ink is in a liquid state when the recording signal is applied. In addition, the temperature rise caused by thermal energy can be actively prevented by using the energy to change the state of the ink from a solid state to a liquid state, or an ink that solidifies when left standing is used to prevent ink evaporation. In any case, the ink may be liquefied by application of thermal energy in accordance with the recording signal and ejected as liquid ink, or the ink may have already begun to solidify by the time it reaches the recording medium. The present invention is also applicable to the use of ink that is liquefied for the first time. In such a case, the ink used is JP-A-54-56847.
No. 60-71260 or Japanese Patent Application Laid-open No. 60-71260, it is held as a liquid or solid in the recesses or through holes of a porous sheet and faces an electrothermal converter. Also good. In the present invention, the most effective method for each of the above-mentioned inks is to perform the above-mentioned film boiling method.

【0045】[0045]

【発明の効果】以上説明したように本発明は、耐キャビ
テーション層の内部応力を圧縮応力としたことにより、
耐キャビテーション層の耐久性が向上して、熱エネルギ
ー発生素子を繰り返し駆動したとしても耐キャビテーシ
ョン層が破壊されることがなく、熱エネルギー発生素子
が破壊されることがなくなってインクジェット記録ヘッ
ドとしての信頼性が向上し、多数回の記録に十分耐えら
れるようになるという効果がある。
[Effects of the Invention] As explained above, the present invention provides compressive stress as the internal stress of the anti-cavitation layer.
The durability of the anti-cavitation layer has been improved, and even if the thermal energy generating element is driven repeatedly, the anti-cavitation layer will not be destroyed, and the thermal energy generating element will not be destroyed, making it reliable as an inkjet recording head. This has the effect of improving durability and being able to withstand multiple recordings.

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

【図1】本発明のインクジェット記録ヘッドの構成を示
す要部破断斜視図である。
FIG. 1 is a cutaway perspective view of essential parts showing the configuration of an inkjet recording head of the present invention.

【図2】インクジェット記録ヘッドのヒータ部分の構成
を示す要部断面図である。
FIG. 2 is a sectional view of a main part showing the configuration of a heater portion of an inkjet recording head.

【図3】スパッタ時の圧力と内部応力の相関を示す特性
図である。
FIG. 3 is a characteristic diagram showing the correlation between pressure and internal stress during sputtering.

【図4】耐キャビテーション層の耐久試験の実施方法を
示す説明図である。
FIG. 4 is an explanatory diagram showing a method of carrying out a durability test of an anti-cavitation layer.

【図5】耐キャビテーション層の耐久性を示す特性図で
ある。
FIG. 5 is a characteristic diagram showing the durability of an anti-cavitation layer.

【図6】本発明のインクジェット記録装置の実施例の要
部斜視図である。
FIG. 6 is a perspective view of essential parts of an embodiment of the inkjet recording apparatus of the present invention.

【図7】本発明のインクジェット記録装置の別の実施例
の要部斜視図である。
FIG. 7 is a perspective view of main parts of another embodiment of the inkjet recording apparatus of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

20…インクジェット記録ヘッド      21、5
2…ヒータ 22…基板                    
      23…抵抗体層24…アルミニウム配線 
             25…液路壁26…天板 
                         
27…液体供給管 28…共通液室                  
    29…コネクタ30…液路         
                 31…吐出口32
…記録用液体                   
 41…耐酸化層42…耐キャビテーション層    
      51…試料52…ヒータ        
                53…電源54…イ
ンク                       
 55…容器101,121…インクジェット記録ヘッ
ド      102…キャリッジ 103,104…ガイド軸            1
05…キャリッジモータ 106,107…プーリ              
108…タイミングベルト 109…記録紙                  
    110…ペーパーパン 111…ヒータ                  
    112…紙押え板 113…排紙ローラ                
  114…拍車115…回復系ユニット      
        117…クリーニングブレード 118…インク吸収体               
 118a…キャップ 121a…吐出口面                
  122…搬送ベルト 122a…搬送面                 
   123a,123b…ローラ
20... Inkjet recording head 21, 5
2... Heater 22... Board
23...Resistor layer 24...Aluminum wiring
25...Liquid path wall 26...Top plate

27...Liquid supply pipe 28...Common liquid chamber
29...Connector 30...Liquid path
31...Discharge port 32
…Recording liquid
41... Oxidation-resistant layer 42... Cavitation-resistant layer
51...Sample 52...Heater
53...Power supply 54...Ink
55... Container 101, 121... Inkjet recording head 102... Carriage 103, 104... Guide shaft 1
05... Carriage motor 106, 107... Pulley
108...Timing belt 109...Recording paper
110...Paper pan 111...Heater
112...Paper presser plate 113...Paper discharge roller
114...Spur 115...Recovery unit
117...Cleaning blade 118...Ink absorber
118a...Cap 121a...Discharge port surface
122...Conveyance belt 122a...Conveyance surface
123a, 123b...roller

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】  インクを吐出する吐出口に連通する路
と、該路に配され、前記吐出口からインクを吐出するた
めに利用される熱エネルギーを発生する熱エネルギー発
生素子とを有し、前記熱エネルギー発生素子が発生する
熱エネルギーにより前記路内のインクに気泡を生成させ
て前記吐出口からインクを吐出させるインクジェット記
録ヘッドにおいて、前記熱エネルギー発生素子の前記路
に対向する面に、前記気泡が消泡するときのキャビテー
ションによる前記熱エネルギー発生素子の破壊を防ぐた
めの耐キャビテーション層が設けられており、該耐キャ
ビテーション層の内部応力が圧縮応力であることを特徴
とするインクジェット記録ヘッド。
1. A method comprising: a path communicating with an ejection port for ejecting ink; and a thermal energy generating element disposed in the path and generating thermal energy used to eject ink from the ejection port; In an inkjet recording head that uses thermal energy generated by the thermal energy generating element to generate bubbles in the ink in the path and ejects ink from the ejection port, the thermal energy generating element has a surface that faces the path. An inkjet recording head characterized in that an anti-cavitation layer is provided to prevent destruction of the thermal energy generating element due to cavitation when bubbles disappear, and the internal stress of the anti-cavitation layer is compressive stress.
【請求項2】  耐キャビテーション層の内部応力が1
×108〜3×1010dyn/cm2の圧縮応力であ
る請求項1記載のインクジェット記録ヘッド。
[Claim 2] The internal stress of the anti-cavitation layer is 1
The ink jet recording head according to claim 1, wherein the compressive stress is from x108 to 3 x 1010 dyn/cm2.
【請求項3】  耐キャビテーション層がタンタルから
なる請求項1または2記載のインクジェット記録ヘッド
3. The ink jet recording head according to claim 1, wherein the anti-cavitation layer is made of tantalum.
【請求項4】  熱エネルギー発生素子が電気熱変換体
である請求項1ないし3いずれか1項記載のインクジェ
ット記録ヘッド。
4. The ink jet recording head according to claim 1, wherein the thermal energy generating element is an electrothermal converter.
【請求項5】  吐出口が被記録媒体の記録領域の全幅
にわたって複数設けられているフルラインタイプである
請求項1ないし4いずれか1項記載のインクジェット記
録ヘッド。
5. The inkjet recording head according to claim 1, wherein the inkjet recording head is of a full line type in which a plurality of ejection ports are provided over the entire width of the recording area of the recording medium.
【請求項6】  請求項1ないし5いずれか1項記載の
インクジェット記録ヘッドと被記録媒体を搬送する搬送
手段とを備え、記録信号に基づいて前記インクジェット
記録ヘッドの吐出口からインクを吐出して記録を行なう
インクジェット記録装置。
6. An inkjet recording head according to any one of claims 1 to 5, comprising a conveying means for conveying a recording medium, and ejecting ink from an ejection port of the inkjet recording head based on a recording signal. An inkjet recording device that performs recording.
JP40989590A 1990-12-12 1990-12-12 Ink jet recording head and ink jet recording device Pending JPH04214357A (en)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP40989590A JPH04214357A (en) 1990-12-12 1990-12-12 Ink jet recording head and ink jet recording device
EP91311550A EP0490668B1 (en) 1990-12-12 1991-12-11 Ink jet recording
AT91311550T ATE144193T1 (en) 1990-12-12 1991-12-11 INKJET RECORDING
DE69122726T DE69122726T2 (en) 1990-12-12 1991-12-11 Inkjet recording
US08/284,266 US5491505A (en) 1990-12-12 1994-08-02 Ink jet recording head and apparatus having a protective member formed above energy generators for generating energy used to discharge ink

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP40989590A JPH04214357A (en) 1990-12-12 1990-12-12 Ink jet recording head and ink jet recording device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH04214357A true JPH04214357A (en) 1992-08-05

Family

ID=18519153

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP40989590A Pending JPH04214357A (en) 1990-12-12 1990-12-12 Ink jet recording head and ink jet recording device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH04214357A (en)

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH02515A (en) * 1987-12-02 1990-01-05 Canon Inc Ink jet head, base for the head, manufacture thereof and ink jet device using the head

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH02515A (en) * 1987-12-02 1990-01-05 Canon Inc Ink jet head, base for the head, manufacture thereof and ink jet device using the head

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPH0117862B2 (en)
JPS62240558A (en) Liquid jet recording head
JPH05124191A (en) Liquid jet recording head substrate, liquid jet recording head and liquid jet recorder
JPH04214357A (en) Ink jet recording head and ink jet recording device
US7316465B2 (en) Liquid discharge apparatus and inkjet recording apparatus
JPH06126973A (en) Method for removing foreign particle on heating means of thermal ink jet printer
JPH0480041A (en) Ink jet recorder
JP2937470B2 (en) Ink jet recording device
JPH11198387A (en) Manufacture of ink jet recording head
JPH04241948A (en) Ink jet recording head
JPH0444856A (en) Ink jet recording apparatus
JP3277203B2 (en) Liquid jet recording apparatus and recording head
JPH0441242A (en) Ink jet recorder
JPH09207336A (en) Ink jet recording device
JP2882487B2 (en) Ink jet recording head and ink jet recording apparatus provided with the recording head
JP2818003B2 (en) Ink jet recording head and ink jet recording apparatus provided with the recording head
JP2000127376A (en) Ink jet recording method, ink jet recording head and ink jet recorder
JP3058492B2 (en) Ink jet recording head and ink jet recording apparatus
JPH05345418A (en) Ink jet recording head
JP2828525B2 (en) Method for manufacturing liquid jet recording head, liquid jet recording head manufactured by the method, and liquid jet recording apparatus equipped with the liquid jet recording head
JPH054345A (en) Method for manufacturing liquid-jet recording head, liquid-jet recording head manufactured by the same method, and liquid-jet recording device equipped with the same head
JP3406921B2 (en) Method for manufacturing liquid jet recording head
JPH05338175A (en) Ink jet recording head
JPH05330047A (en) Substrate for ink-jet recording head, ink-jet recording head and ink-jet recording device
JPH05116305A (en) Ink jet recording method