JPH0570585B2 - - Google Patents
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- JPH0570585B2 JPH0570585B2 JP58061860A JP6186083A JPH0570585B2 JP H0570585 B2 JPH0570585 B2 JP H0570585B2 JP 58061860 A JP58061860 A JP 58061860A JP 6186083 A JP6186083 A JP 6186083A JP H0570585 B2 JPH0570585 B2 JP H0570585B2
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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Landscapes
- Particle Formation And Scattering Control In Inkjet Printers (AREA)
Description
〔技術分野〕
本発明は、液体を噴射し、飛翔的液滴を形成し
た記録を行う液体噴射記録装置に関する。 〔従来技術〕 近年、ノンインパクト記録法は、記録時に於け
る騒音の発生が極めて小さいという点に於いて関
心を集めている。中でも、高速記録が可能で、し
かも所謂普通紙に定着という特別な処理を必要と
せずに記録の行なえる液体噴射記録法は極めて有
効な記録法であり注目されている。 液体噴射記録法は、多くの方式が提案されてい
る。とりわけ独国公開（OLS）第2843064号公報
及び同第294405号公報に記載される液体噴射記録
法は、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おいて、他の液
体噴射記録法とは異なる特徴を有している。 即ち、上記の各公報に開示される記録法は、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、その状態変化に基く作
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
が行なわれる。 また、上記の各公報に開示される記録法は、所
謂drop−on demand記録法に極めて有効に適用
されるばかりでなく、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が容易に具現化
出来る為、高解像度、高品質の画像を高速で得ら
れるという特徴も有している。 この様に、上記の液体噴射記録法は、他の方式
を用いた記録法と比較しても優れたものを数多く
有している。 而乍ら、実際にA4版長手方向の長さ程度の長
尺のマルチオリフイス化された記録ヘツドを作製
する為には、記録ヘツドを構成する部分、特に熱
エネルギーを液体に付与する発熱体の設置部材
（以下「基板」と称す）の長尺化、耐熱性等が問
題となる場合があつた。 従来より基板に用いられるものとしては、シリ
コンウエハ、焼結セラミツクス、ガラス等が知ら
れている。中でもシリコンウエハは、高周波応答
性、平面性、耐熱性等の多くの点に於いて優れた
特性を示すものではあるが、大型の基板を得るの
が困難であり、記録ヘツドの長尺化する為の材料
としては不適当であつた。 又、焼結セラミツクスは耐熱性や大面積化とい
う面に於いては優れているものの、表面の平滑性
及び平面性という点では問題があり、記録ヘツド
の基板としては必ずしも好ましいものではなかつ
た。 ガラスは、大面積のものを容易に得ることがで
き、又、平滑性も優れているので記録ヘツドの長
尺化という要求に適したものである。しかし、一
般のガラス、例えばアルミシリケイトガラス、ホ
ウケイ酸ガラス、アルミノボロジケイトガラス等
の場合は耐熱性が悪いという問題があつて、飛翔
的液滴を熱的エネルギーを液体に付与することに
よつて形成する上記の各公報に開示される様な液
体噴射記録装置の記録ヘツド用基板とするのには
必ずしも適さない面があつた。又、耐熱性に優れ
たガラス、例えば石英ガラス、高ケイ酸ガラス
等、は高価であつて、記録ヘツドの低価格化とい
う面において問題があつた。 そこで本発明者等は、基板１と発熱体２の間に
基板１より高い軟化点を持つ材料で形成される下
部層を設けることによつて基板１の耐熱性を向上
させるということを見い出した。 より具体的に説明すると、例えば、基板にガラ
スを用いた場合、一般のガラスの耐熱性は600℃
程度である。従つて、基板上に直接発熱体が置か
れた場合は、発熱体の温度は600℃以上になる場
合があり、その場合には基板が損傷してしまう。
ところが、例えば、発熱体と基板の間に下部層と
してSiO2層を設ければ、SiO2層の耐熱性は1200
℃以上あるので発熱体を基板上に直接設けた場合
に比べて耐熱性は飛躍的に向上する。即ち、
SiO2層の耐熱性は基板のそれに較べて極めて高
い為、発熱体の発生する熱による直接的なダメー
ジがないばかりか、基板に達する温度も充分に減
少することができる。 第１図は、基板上に直接発熱体が設けられてい
る場合の模式的切断面図、第２図は基板上に基板
より高い軟化点を持つ材料から成る下層部を介し
て発熱体が設けられている場合の模式的切断面図
である。第１図及び第２図において、１は基板、
２は発熱体、３は下部層である。 第３図は第１図及び第２図に示される一点鎖線
Ｘ−X′部分における温度分布を示す温度分布図
で、横軸に温度がとつてあり第３図では左方向へ
行く程高い温度となることが示されている。又、
第３図中に示されるｄは第２図中に示される下部
層３の層厚を示している。 今、発熱体２に電気信号を入力させ、熱エネル
ギーを発生させると発熱体２の温度は温度T1ま
で上昇する。そして、当然の事ではあるが発熱体
２の附近の温度も発熱体２の温度上昇に伴つて上
昇する。発熱体２が温度T1に達した時の発熱体
２の附近の温度分布は、第３図に示される様にな
る。即ち、発熱体２の附近の温度は、発熱体２よ
り離れるに従つて急激に低下する。 第１図に示される様に、基板１上に直接発熱体
２が形成されている場合は当然のことながら基板
１の耐熱性は温度T1より大きなものが要求され
る。而乍ら、第２図に示される様に、基板１と発
熱体２の間に下層部３を設けた場合は、下層部３
の厚さ分だけ基板１と発熱体２の距離が離れる
為、基板１に要求される耐熱性は温度T2（T2＜
T1）より大きなものであれば良くなる。詰り、
第１図の様に直接基板１上に発熱体２を設ける場
合に較べて温度（T1−T2）だけ基板１に要求さ
れる耐熱性は低くしても良くなる。 しかし、基板１上に設ける高軟化点材で形成さ
れた下部層が薄すぎれば基板の耐熱性向上という
効果は得られず、又、必要以上に厚い場合には基
板の耐熱性は向上するが製造に時間を要したり、
コスト面からも不利になる等の弊害が生ずる。 そこで上記問題に鑑み、本発明者等は鋭意検討
の結果下部層の層厚が、電気熱変換体に印加され
る信号入力のパルス幅ｔと、下部層を形成する材
質の熱拡散係数αの積の1/2乗に深い関係がある
ことを見出した。 例えば、下部層がSiO2の場合、α＝8.6×10-3
cm2／secであり、パルス幅ｔを1μsecとするとＡ＝
0.93μｍとなる（ここでＡ＝（αt）1/2である）。 又、下部層がAl2O3の場合は、α＝9.5×10-2
cm2／secであり、パルス幅ｔを同じく1μsecとする
とＡ＝3.1μｍとなる。 印加する信号のパルス幅ｔや下部層を形成する
材質の熱拡散係数αの値は、装置の設計や下部層
を形成する材質の選択によつて種々の組合せが考
えられるが、層の効果やコストの点からみて必要
充分な層厚ｄは、Ａ／10以上の厚みとされるのが
望ましい。 又、印加する信号のパルス幅ｔは好ましくは
10μsec以下とされる。 本発明は、発熱抵抗層と該発熱抵抗層に接続さ
れた一対の電極とを有し、該一対の電極の間に前
記発熱抵抗層からなる熱発生部が形成されている
電気熱変換体と、前記発熱抵抗層が設けられてい
る基板と、該基板と前記発熱抵抗層との間に設け
られた下部層と、熱エネルギーが液体に作用する
ところの熱作用部と、を具備し、前記電気熱変換
体が発生する熱エネルギーを利用してオリフイス
から液体を吐出する液体噴射記録ヘツドと、 前記電気熱変換体に印加される液体吐出用信号
を供給する手段と、 を具備することを特徴とする液体噴射記録装置に
おいて、前記基板がガラスで、前記下部層が前記
基板よりも高い軟化点を持つ材料で構成されてお
り、前記下部層の層厚ｄが、前記信号のパルス幅
が10μsec以下で、 ｄ≧（αt）1/2／10 α：前記下部層を形成する材料の熱拡散係数。 ｔ：前記信号のパルス幅 と規定されることを特徴とする液体噴射記録装置
を提供する事を目的とする。 以下本発明を具体的に説明する。 下部層を形成する材質としては、電気熱変換体
の電極間〓にある発熱体の抵抗値よりも大きいも
のでかつ基板の軟化点より高い軟化点を有するの
であれば好適に用いることができる。例えば、
Mg、Al、Si、Ti、Ｖ、Cr、Mn、Ni、Cu、Fe、
Ta、Hf、Zr、La、Sr、Ｙなどの酸化物或は窒化
物、若しくは炭化物を挙げることができるが、熱
拡散係数αが小さい材質を用いれば、より薄い層
でも充分な効果が得られるので望ましい。 又、下部層があまり緻密でないと信号入力によ
つて発生した気泡の消滅時の衝撃で層が破壊され
てしまうので、例えば水蒸気法によつて形成され
たSiの熱酸化によつて得られるSiO2に対して、
HFとNH4Fが体積比で３：２とされたエツチン
グ液に対するエツチングレートが1.2倍〜５倍程
度の層が望ましい。尚、熱酸化物SiO2のエツチ
ングレートは、通常約0.6μｍ／minである。 更に、気泡消滅時の衝撃から電気熱変換体や下
部層を保護する為、或は液体との接触による化学
変化等から保護する為に電気熱変換体に保護層を
設けても良いが、短いパルスで有効に熱を液体に
伝える為には、保護層の厚みは発熱体上部に於い
て好ましくは0.5μｍ以下であることが望ましい
が、保護層を設けずとも良い場合の方がより好ま
しいのは云うまでもない。 以下、本発明を実施例を用いて更に詳しく説明
する。 実施例 １ ガラス基板を平板対向型の２極スパツタ装置内
に設置し、基板温度300℃、真空度２×10-2Torr
でSiO2層の成長速度を80Å／minとしてガラス基
板上にSiO2層を5μｍ厚に形成した。 こうして形成されたSiO2層をHFとNH4Fを体
積比で３対２としたエツチング液でエツチングし
た結果、エツチングレートは熱酸化によつて得ら
れたSiO2に対して約1.2倍となつた。 又、熱伝導率をSiO2層の片面側を薄膜ヒータ
ーで加熱し、反対面側での温度上昇の遅れから測
定したところ、0.008W／cmdegであつた。 実施例 ２ ガラス基板をの２極スパツタ装置内に設置し、
基板温度350℃、真空度1.5×10-3TorrでSiO2層の
成長速度を400Å／minとしてガラス基板上に
SiO2層を5μｍ形成した。 こうして形成されたSiO2層のエツチングレー
トと熱伝導率を実施例１の場合と同様に測定した
ところエツチングレートは、熱酸化SiO2層に比
べて約1.8倍、熱伝導率は0.005W／cmdegであつ
た。 実施例 ３ ガラス基板を常圧CVD装置内に設置し、基板
温度を450℃に保つたまま、SiO2層の成長速度を
1000Å／minとしてガラス基板上にSiO2層を5μｍ
形成した。 こうして形成されたSiO2層のエツチングレー
トと熱伝導率を実施例１と同様に測定した。その
結果、エツチングレート５倍、熱伝導率は
0.003W／cmdegであつた。 実施例 ４ ホウケイ酸ガラス基板上に、高軟化点材として
実施例２で形成したのと同様なSiO2スパツタ膜
が0.9μｍ形成された後、発熱抵抗層としてHfB2
薄膜が0.1μｍ、電極としてAuが0.3μｍ積層され
た。次に、フオトリソ工程によつて100μｍ×50μ
ｍの大きさの発熱体が形成され高軟化点材上に電
気熱変換体が形成された。続いて、酸化防止の為
のSiO2膜がスパツタにより0.5μｍ積層された。更
にこの上にノズルを形成して、画像形成信号の入
力に応じて吐出口から飛翔的液滴を形成する液体
噴射記録装置が作製された。 上記の電気熱変換体にパルス幅1μsecの矩形電
圧を印加して耐久限界を測定したところ5wattの
通電で液滴の吐出が成されなくなつた。 更に、上記の液体噴射記録装置と他の部分は全
く変化せず、下部層の層厚のみを0.01μｍ、0.09μ
ｍ、0.10μｍ、0.18μｍ、0.45μｍ、2.0μｍ、4.5μｍ
と変化させた液体噴射記録装置を作製し、夫々同
様にパルス幅1μsecの矩形電圧信号を印加して耐
久限界を測定した。その結果を下部層の層厚が
0.9μｍのときと合わせて第１表に示す。 又、比較例として、上記の液体噴射記録装置に
於いて、下部層を設けなかつた他は全く同一の条
件で液体噴射記録装置を作製し、同様にパルス幅
1μsecの矩形電圧信号を印加して耐久限界を測定
した。その結果も第１表に示す。 第１表に示される様に、下部層を設けたもの
は、比較例と比べて高い耐久限界が測定された。
又、下部層が0.1μｍ程度行以上のものは充分な性
能であることがわかつた。 実施例 ５ 実施例４で作製した作製No.１とNo.３乃至No.７と
全く同様な液体噴射記録装置を作製し、夫々の電
気熱変換体にパルス幅が100μsの矩形電圧信号を
印加して液滴が吐出される耐久限界を測定した。 又、下部層の層厚を9μｍ、20μｍ（夫々順にNo.
８、No.９とする）としたものを作製し、同様に耐
久限界を測定した。 更に、実施例４で作製した比較例と同じものに
もパルス幅100μsの矩形電圧信号を印加して液滴
が吐出される耐久限界を測定した。 上記の夫々の液体噴射記録装置の耐久限界と総
合評価を第２表に示す。 第２表に示される様に下部層を設けることによ
つて耐久限界は向上するのが認められた。
た記録を行う液体噴射記録装置に関する。 〔従来技術〕 近年、ノンインパクト記録法は、記録時に於け
る騒音の発生が極めて小さいという点に於いて関
心を集めている。中でも、高速記録が可能で、し
かも所謂普通紙に定着という特別な処理を必要と
せずに記録の行なえる液体噴射記録法は極めて有
効な記録法であり注目されている。 液体噴射記録法は、多くの方式が提案されてい
る。とりわけ独国公開（OLS）第2843064号公報
及び同第294405号公報に記載される液体噴射記録
法は、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おいて、他の液
体噴射記録法とは異なる特徴を有している。 即ち、上記の各公報に開示される記録法は、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、その状態変化に基く作
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
が行なわれる。 また、上記の各公報に開示される記録法は、所
謂drop−on demand記録法に極めて有効に適用
されるばかりでなく、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が容易に具現化
出来る為、高解像度、高品質の画像を高速で得ら
れるという特徴も有している。 この様に、上記の液体噴射記録法は、他の方式
を用いた記録法と比較しても優れたものを数多く
有している。 而乍ら、実際にA4版長手方向の長さ程度の長
尺のマルチオリフイス化された記録ヘツドを作製
する為には、記録ヘツドを構成する部分、特に熱
エネルギーを液体に付与する発熱体の設置部材
（以下「基板」と称す）の長尺化、耐熱性等が問
題となる場合があつた。 従来より基板に用いられるものとしては、シリ
コンウエハ、焼結セラミツクス、ガラス等が知ら
れている。中でもシリコンウエハは、高周波応答
性、平面性、耐熱性等の多くの点に於いて優れた
特性を示すものではあるが、大型の基板を得るの
が困難であり、記録ヘツドの長尺化する為の材料
としては不適当であつた。 又、焼結セラミツクスは耐熱性や大面積化とい
う面に於いては優れているものの、表面の平滑性
及び平面性という点では問題があり、記録ヘツド
の基板としては必ずしも好ましいものではなかつ
た。 ガラスは、大面積のものを容易に得ることがで
き、又、平滑性も優れているので記録ヘツドの長
尺化という要求に適したものである。しかし、一
般のガラス、例えばアルミシリケイトガラス、ホ
ウケイ酸ガラス、アルミノボロジケイトガラス等
の場合は耐熱性が悪いという問題があつて、飛翔
的液滴を熱的エネルギーを液体に付与することに
よつて形成する上記の各公報に開示される様な液
体噴射記録装置の記録ヘツド用基板とするのには
必ずしも適さない面があつた。又、耐熱性に優れ
たガラス、例えば石英ガラス、高ケイ酸ガラス
等、は高価であつて、記録ヘツドの低価格化とい
う面において問題があつた。 そこで本発明者等は、基板１と発熱体２の間に
基板１より高い軟化点を持つ材料で形成される下
部層を設けることによつて基板１の耐熱性を向上
させるということを見い出した。 より具体的に説明すると、例えば、基板にガラ
スを用いた場合、一般のガラスの耐熱性は600℃
程度である。従つて、基板上に直接発熱体が置か
れた場合は、発熱体の温度は600℃以上になる場
合があり、その場合には基板が損傷してしまう。
ところが、例えば、発熱体と基板の間に下部層と
してSiO2層を設ければ、SiO2層の耐熱性は1200
℃以上あるので発熱体を基板上に直接設けた場合
に比べて耐熱性は飛躍的に向上する。即ち、
SiO2層の耐熱性は基板のそれに較べて極めて高
い為、発熱体の発生する熱による直接的なダメー
ジがないばかりか、基板に達する温度も充分に減
少することができる。 第１図は、基板上に直接発熱体が設けられてい
る場合の模式的切断面図、第２図は基板上に基板
より高い軟化点を持つ材料から成る下層部を介し
て発熱体が設けられている場合の模式的切断面図
である。第１図及び第２図において、１は基板、
２は発熱体、３は下部層である。 第３図は第１図及び第２図に示される一点鎖線
Ｘ−X′部分における温度分布を示す温度分布図
で、横軸に温度がとつてあり第３図では左方向へ
行く程高い温度となることが示されている。又、
第３図中に示されるｄは第２図中に示される下部
層３の層厚を示している。 今、発熱体２に電気信号を入力させ、熱エネル
ギーを発生させると発熱体２の温度は温度T1ま
で上昇する。そして、当然の事ではあるが発熱体
２の附近の温度も発熱体２の温度上昇に伴つて上
昇する。発熱体２が温度T1に達した時の発熱体
２の附近の温度分布は、第３図に示される様にな
る。即ち、発熱体２の附近の温度は、発熱体２よ
り離れるに従つて急激に低下する。 第１図に示される様に、基板１上に直接発熱体
２が形成されている場合は当然のことながら基板
１の耐熱性は温度T1より大きなものが要求され
る。而乍ら、第２図に示される様に、基板１と発
熱体２の間に下層部３を設けた場合は、下層部３
の厚さ分だけ基板１と発熱体２の距離が離れる
為、基板１に要求される耐熱性は温度T2（T2＜
T1）より大きなものであれば良くなる。詰り、
第１図の様に直接基板１上に発熱体２を設ける場
合に較べて温度（T1−T2）だけ基板１に要求さ
れる耐熱性は低くしても良くなる。 しかし、基板１上に設ける高軟化点材で形成さ
れた下部層が薄すぎれば基板の耐熱性向上という
効果は得られず、又、必要以上に厚い場合には基
板の耐熱性は向上するが製造に時間を要したり、
コスト面からも不利になる等の弊害が生ずる。 そこで上記問題に鑑み、本発明者等は鋭意検討
の結果下部層の層厚が、電気熱変換体に印加され
る信号入力のパルス幅ｔと、下部層を形成する材
質の熱拡散係数αの積の1/2乗に深い関係がある
ことを見出した。 例えば、下部層がSiO2の場合、α＝8.6×10-3
cm2／secであり、パルス幅ｔを1μsecとするとＡ＝
0.93μｍとなる（ここでＡ＝（αt）1/2である）。 又、下部層がAl2O3の場合は、α＝9.5×10-2
cm2／secであり、パルス幅ｔを同じく1μsecとする
とＡ＝3.1μｍとなる。 印加する信号のパルス幅ｔや下部層を形成する
材質の熱拡散係数αの値は、装置の設計や下部層
を形成する材質の選択によつて種々の組合せが考
えられるが、層の効果やコストの点からみて必要
充分な層厚ｄは、Ａ／10以上の厚みとされるのが
望ましい。 又、印加する信号のパルス幅ｔは好ましくは
10μsec以下とされる。 本発明は、発熱抵抗層と該発熱抵抗層に接続さ
れた一対の電極とを有し、該一対の電極の間に前
記発熱抵抗層からなる熱発生部が形成されている
電気熱変換体と、前記発熱抵抗層が設けられてい
る基板と、該基板と前記発熱抵抗層との間に設け
られた下部層と、熱エネルギーが液体に作用する
ところの熱作用部と、を具備し、前記電気熱変換
体が発生する熱エネルギーを利用してオリフイス
から液体を吐出する液体噴射記録ヘツドと、 前記電気熱変換体に印加される液体吐出用信号
を供給する手段と、 を具備することを特徴とする液体噴射記録装置に
おいて、前記基板がガラスで、前記下部層が前記
基板よりも高い軟化点を持つ材料で構成されてお
り、前記下部層の層厚ｄが、前記信号のパルス幅
が10μsec以下で、 ｄ≧（αt）1/2／10 α：前記下部層を形成する材料の熱拡散係数。 ｔ：前記信号のパルス幅 と規定されることを特徴とする液体噴射記録装置
を提供する事を目的とする。 以下本発明を具体的に説明する。 下部層を形成する材質としては、電気熱変換体
の電極間〓にある発熱体の抵抗値よりも大きいも
のでかつ基板の軟化点より高い軟化点を有するの
であれば好適に用いることができる。例えば、
Mg、Al、Si、Ti、Ｖ、Cr、Mn、Ni、Cu、Fe、
Ta、Hf、Zr、La、Sr、Ｙなどの酸化物或は窒化
物、若しくは炭化物を挙げることができるが、熱
拡散係数αが小さい材質を用いれば、より薄い層
でも充分な効果が得られるので望ましい。 又、下部層があまり緻密でないと信号入力によ
つて発生した気泡の消滅時の衝撃で層が破壊され
てしまうので、例えば水蒸気法によつて形成され
たSiの熱酸化によつて得られるSiO2に対して、
HFとNH4Fが体積比で３：２とされたエツチン
グ液に対するエツチングレートが1.2倍〜５倍程
度の層が望ましい。尚、熱酸化物SiO2のエツチ
ングレートは、通常約0.6μｍ／minである。 更に、気泡消滅時の衝撃から電気熱変換体や下
部層を保護する為、或は液体との接触による化学
変化等から保護する為に電気熱変換体に保護層を
設けても良いが、短いパルスで有効に熱を液体に
伝える為には、保護層の厚みは発熱体上部に於い
て好ましくは0.5μｍ以下であることが望ましい
が、保護層を設けずとも良い場合の方がより好ま
しいのは云うまでもない。 以下、本発明を実施例を用いて更に詳しく説明
する。 実施例 １ ガラス基板を平板対向型の２極スパツタ装置内
に設置し、基板温度300℃、真空度２×10-2Torr
でSiO2層の成長速度を80Å／minとしてガラス基
板上にSiO2層を5μｍ厚に形成した。 こうして形成されたSiO2層をHFとNH4Fを体
積比で３対２としたエツチング液でエツチングし
た結果、エツチングレートは熱酸化によつて得ら
れたSiO2に対して約1.2倍となつた。 又、熱伝導率をSiO2層の片面側を薄膜ヒータ
ーで加熱し、反対面側での温度上昇の遅れから測
定したところ、0.008W／cmdegであつた。 実施例 ２ ガラス基板をの２極スパツタ装置内に設置し、
基板温度350℃、真空度1.5×10-3TorrでSiO2層の
成長速度を400Å／minとしてガラス基板上に
SiO2層を5μｍ形成した。 こうして形成されたSiO2層のエツチングレー
トと熱伝導率を実施例１の場合と同様に測定した
ところエツチングレートは、熱酸化SiO2層に比
べて約1.8倍、熱伝導率は0.005W／cmdegであつ
た。 実施例 ３ ガラス基板を常圧CVD装置内に設置し、基板
温度を450℃に保つたまま、SiO2層の成長速度を
1000Å／minとしてガラス基板上にSiO2層を5μｍ
形成した。 こうして形成されたSiO2層のエツチングレー
トと熱伝導率を実施例１と同様に測定した。その
結果、エツチングレート５倍、熱伝導率は
0.003W／cmdegであつた。 実施例 ４ ホウケイ酸ガラス基板上に、高軟化点材として
実施例２で形成したのと同様なSiO2スパツタ膜
が0.9μｍ形成された後、発熱抵抗層としてHfB2
薄膜が0.1μｍ、電極としてAuが0.3μｍ積層され
た。次に、フオトリソ工程によつて100μｍ×50μ
ｍの大きさの発熱体が形成され高軟化点材上に電
気熱変換体が形成された。続いて、酸化防止の為
のSiO2膜がスパツタにより0.5μｍ積層された。更
にこの上にノズルを形成して、画像形成信号の入
力に応じて吐出口から飛翔的液滴を形成する液体
噴射記録装置が作製された。 上記の電気熱変換体にパルス幅1μsecの矩形電
圧を印加して耐久限界を測定したところ5wattの
通電で液滴の吐出が成されなくなつた。 更に、上記の液体噴射記録装置と他の部分は全
く変化せず、下部層の層厚のみを0.01μｍ、0.09μ
ｍ、0.10μｍ、0.18μｍ、0.45μｍ、2.0μｍ、4.5μｍ
と変化させた液体噴射記録装置を作製し、夫々同
様にパルス幅1μsecの矩形電圧信号を印加して耐
久限界を測定した。その結果を下部層の層厚が
0.9μｍのときと合わせて第１表に示す。 又、比較例として、上記の液体噴射記録装置に
於いて、下部層を設けなかつた他は全く同一の条
件で液体噴射記録装置を作製し、同様にパルス幅
1μsecの矩形電圧信号を印加して耐久限界を測定
した。その結果も第１表に示す。 第１表に示される様に、下部層を設けたもの
は、比較例と比べて高い耐久限界が測定された。
又、下部層が0.1μｍ程度行以上のものは充分な性
能であることがわかつた。 実施例 ５ 実施例４で作製した作製No.１とNo.３乃至No.７と
全く同様な液体噴射記録装置を作製し、夫々の電
気熱変換体にパルス幅が100μsの矩形電圧信号を
印加して液滴が吐出される耐久限界を測定した。 又、下部層の層厚を9μｍ、20μｍ（夫々順にNo.
８、No.９とする）としたものを作製し、同様に耐
久限界を測定した。 更に、実施例４で作製した比較例と同じものに
もパルス幅100μsの矩形電圧信号を印加して液滴
が吐出される耐久限界を測定した。 上記の夫々の液体噴射記録装置の耐久限界と総
合評価を第２表に示す。 第２表に示される様に下部層を設けることによ
つて耐久限界は向上するのが認められた。
【表】
◎：最良 ○：優良 △：良好 ×：普通
【表】
◎：最良 ○：優良 △：良好 ×：普通
〔効果〕 以上、詳細に説明した様に本発明によれば従来
に較べて耐熱性に劣る材料を基板材料として用い
ることができる。又、安価で耐久性に富んだ液体
噴射記録装置を提供することができ等の多くの利
点を本発明は提供する。
〔効果〕 以上、詳細に説明した様に本発明によれば従来
に較べて耐熱性に劣る材料を基板材料として用い
ることができる。又、安価で耐久性に富んだ液体
噴射記録装置を提供することができ等の多くの利
点を本発明は提供する。
第１図及び第２図は夫々本発明を説明する為の
模式的切断面図、第３図は第１図及び第２図に示
される一点鎖線Ｘ−X′部分の温度分布図である。 １……基板、２……発熱体、３……下部層。
模式的切断面図、第３図は第１図及び第２図に示
される一点鎖線Ｘ−X′部分の温度分布図である。 １……基板、２……発熱体、３……下部層。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 発熱抵抗層と該発熱抵抗層に接続された一対
の電極とを有し、該一対の電極の間に前記発熱抵
抗層からなる熱発生部が形成されている電気熱変
換体と、前記発熱抵抗層が設けられている基板
と、該基板と前記発熱抵抗層との間に設けられた
下部層と、熱エネルギーが液体に作用するところ
の熱作用部と、を具備し、前記電気熱変換体が発
生する熱エネルギーを利用してオリフイスから液
体を吐出する液体噴射ヘツドと、 前記電気熱変換体に印加される液体吐出用信号
を供給する手段と、 を具備することを特徴とする液体噴射記録装置に
おいて、 前記基板がガラスで、前記下部層が前記基板よ
りも高い軟化点を持つ材料で構成されており、前
記下部層の層圧ｄが、前記信号のパルス幅が
10μsec以下で、 ｄ≧（αt）1/2／10 α：前記下部層を形成する材料の熱拡散係数。 ｔ：前記信号のパルス幅 と規定されることを特徴とする液体噴射記録装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6186083A JPS59187869A (ja) | 1983-04-08 | 1983-04-08 | 液体噴射記録装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6186083A JPS59187869A (ja) | 1983-04-08 | 1983-04-08 | 液体噴射記録装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59187869A JPS59187869A (ja) | 1984-10-25 |
| JPH0570585B2 true JPH0570585B2 (ja) | 1993-10-05 |
Family
ID=13183278
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6186083A Granted JPS59187869A (ja) | 1983-04-08 | 1983-04-08 | 液体噴射記録装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59187869A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0619788U (ja) * | 1992-07-09 | 1994-03-15 | ダイコク電機株式会社 | パチンコ玉計数装置 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5619771A (en) * | 1979-07-25 | 1981-02-24 | Canon Inc | Drip jet recording |
| JPS57169364A (en) * | 1981-04-14 | 1982-10-19 | Canon Inc | Liquid drop injecting device |
-
1983
- 1983-04-08 JP JP6186083A patent/JPS59187869A/ja active Granted
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5619771A (en) * | 1979-07-25 | 1981-02-24 | Canon Inc | Drip jet recording |
| JPS57169364A (en) * | 1981-04-14 | 1982-10-19 | Canon Inc | Liquid drop injecting device |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0619788U (ja) * | 1992-07-09 | 1994-03-15 | ダイコク電機株式会社 | パチンコ玉計数装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS59187869A (ja) | 1984-10-25 |
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