JPH0764066B2 - 液体噴射記録ヘツド - Google Patents
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- JPH0764066B2 JPH0764066B2 JP61147061A JP14706186A JPH0764066B2 JP H0764066 B2 JPH0764066 B2 JP H0764066B2 JP 61147061 A JP61147061 A JP 61147061A JP 14706186 A JP14706186 A JP 14706186A JP H0764066 B2 JPH0764066 B2 JP H0764066B2
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Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は記録用液体（インク）を飛翔液滴として噴射し
当該液滴を用いて記録媒体に記録を行なう液体噴射記録
装置に配設される液体噴射記録ヘッドに関し、特に熱エ
ネルギの作用に応じて液体を噴射する液体噴射記録ヘッ
ドに関するものである。
当該液滴を用いて記録媒体に記録を行なう液体噴射記録
装置に配設される液体噴射記録ヘッドに関し、特に熱エ
ネルギの作用に応じて液体を噴射する液体噴射記録ヘッ
ドに関するものである。
［従来の技術］ 液体噴射記録法は、記録時における騒音の発生が無視し
得る程度に極めて小さいという点、さらに高速記録が可
能であるという点において極めて優れた特長を有し、近
年種々のものが盛んに研究され、開発されている。
得る程度に極めて小さいという点、さらに高速記録が可
能であるという点において極めて優れた特長を有し、近
年種々のものが盛んに研究され、開発されている。
中でも、熱エネルギを液体に作用させることにより液体
を吐出する噴射方式、すなわち熱エネルギの作用を受け
た液体が急激な体積の増大を伴なう状態変化を起こし、
当該状態変化に起因して生ずる作用力によって記録ヘッ
ド先端部の吐出口（オリフィス）より液体を吐出させ記
録を行なう方式は、オリフィスを整列させた記録ヘッ
ド、所謂マルチオリフィス化された記録ヘッドを容易に
具現化でき以て高解像度および高品位の画像を高速に得
ることもできるものとして注目されている。
を吐出する噴射方式、すなわち熱エネルギの作用を受け
た液体が急激な体積の増大を伴なう状態変化を起こし、
当該状態変化に起因して生ずる作用力によって記録ヘッ
ド先端部の吐出口（オリフィス）より液体を吐出させ記
録を行なう方式は、オリフィスを整列させた記録ヘッ
ド、所謂マルチオリフィス化された記録ヘッドを容易に
具現化でき以て高解像度および高品位の画像を高速に得
ることもできるものとして注目されている。
斯る方式を適用した液体噴射記録装置の記録ヘッドは、
液体を吐出するために設けられたオリフィス、およびオ
リフィスに連通し、得体を吐出するための熱エネルギを
液体に作用させる部分である熱作用部を構成の一部とす
る液流路を有する液吐出部と、熱エネルギを発生する手
段としての電気熱変換体とを具備している。そしてこの
電気熱変換体は一対の電極と、これらの電極間に接続さ
れて発熱を行う領域（熱発生部）を有する発熱抵抗層と
から成っている。すなわち、この電気熱変換体により発
生される熱エネルギが流体に作用して気泡を発生し、そ
の体積の膨張と縮小による急激な状態変化を引き起こす
ものである。
液体を吐出するために設けられたオリフィス、およびオ
リフィスに連通し、得体を吐出するための熱エネルギを
液体に作用させる部分である熱作用部を構成の一部とす
る液流路を有する液吐出部と、熱エネルギを発生する手
段としての電気熱変換体とを具備している。そしてこの
電気熱変換体は一対の電極と、これらの電極間に接続さ
れて発熱を行う領域（熱発生部）を有する発熱抵抗層と
から成っている。すなわち、この電気熱変換体により発
生される熱エネルギが流体に作用して気泡を発生し、そ
の体積の膨張と縮小による急激な状態変化を引き起こす
ものである。
［発明が解決しようとする問題点］ ここで、この気泡の体積は液滴径に対して相関を有する
ので、良好な印字を行なうためには、記録ヘッドを構成
している各発熱抵抗層の諸物性が均一であることが要求
されている。
ので、良好な印字を行なうためには、記録ヘッドを構成
している各発熱抵抗層の諸物性が均一であることが要求
されている。
しかしながら、発熱抵抗層は、エッチング工程により所
望の形状に形成されるが、このエッチング時において発
熱抵抗群の両端では、中央部に比べてエッチング液の循
環が良い（以下エッチングの端効果という）ため、エッ
チングが進み易く（エッチングの割合が高く）、従来の
記録ヘッドでは特に幅方向に抵抗層が細く形成されてい
た。
望の形状に形成されるが、このエッチング時において発
熱抵抗群の両端では、中央部に比べてエッチング液の循
環が良い（以下エッチングの端効果という）ため、エッ
チングが進み易く（エッチングの割合が高く）、従来の
記録ヘッドでは特に幅方向に抵抗層が細く形成されてい
た。
第７図は従来の記録ヘッドにおける発熱抵抗層の幅の分
布を示したものであり、明らかに中央に比べて両端の幅
が細くなっていることがわかる。この結果、従来の記録
ヘッドでは、発熱抵抗層の配列方向に記録濃度のむらが
生じ、中央から両端に向うにつれ、印字が薄くなるとい
う問題点があった。
布を示したものであり、明らかに中央に比べて両端の幅
が細くなっていることがわかる。この結果、従来の記録
ヘッドでは、発熱抵抗層の配列方向に記録濃度のむらが
生じ、中央から両端に向うにつれ、印字が薄くなるとい
う問題点があった。
［問題点を解決するための手段］ 本発明は、かかる従来の問題点を解決し、電気熱変換体
の発熱抵抗層の幅の不均一に起因したむらを解消し、以
て品位の高い画像記録を行なうことのできる液体噴射記
録ヘッドを提供することを目的とする。
の発熱抵抗層の幅の不均一に起因したむらを解消し、以
て品位の高い画像記録を行なうことのできる液体噴射記
録ヘッドを提供することを目的とする。
そのため、本発明では、液体を吐出するための吐出口
と、エッチングによってパターン形成された複数の発熱
抵抗層と、前記複数の発熱抵抗層のそれぞれに接続され
た電極とを有し、前記吐出口に対応して列状に配された
電気熱変換体と、を有する液体噴射記録ヘッドであっ
て、前記電気熱変換体の列の両端部に前記発熱抵抗層の
パターンと異なる形状の疑似発熱抵抗層が配されている
ことを特徴とする。
と、エッチングによってパターン形成された複数の発熱
抵抗層と、前記複数の発熱抵抗層のそれぞれに接続され
た電極とを有し、前記吐出口に対応して列状に配された
電気熱変換体と、を有する液体噴射記録ヘッドであっ
て、前記電気熱変換体の列の両端部に前記発熱抵抗層の
パターンと異なる形状の疑似発熱抵抗層が配されている
ことを特徴とする。
［作 用］ すなわち、本発明によれば、液滴形成のための電気熱変
換素子の発熱抵抗層を形成するとき、その両側において
生じうるエッチング液の循環の影響が両側に設けた疑似
発熱抵抗層により液滴形成に係る発熱抵抗層には及ばな
いので、その熱発生部の幅が均一化される。
換素子の発熱抵抗層を形成するとき、その両側において
生じうるエッチング液の循環の影響が両側に設けた疑似
発熱抵抗層により液滴形成に係る発熱抵抗層には及ばな
いので、その熱発生部の幅が均一化される。
［実施例］ 以下、図面を参照して本発明を詳細に説明する。
参考例 第１図は本出願人の先願である特願昭61−31807号の発
明に係る液体噴射記録ヘッドの構成の一例を示す参考図
である。ここで、200は液体噴射に供する電気熱変換体
（以下ヒータという）の群であり、それぞれのヒータは
発熱抵抗層201および電極層203を有する。−202はヒー
タの群201の両側に配置され、ヒータの発熱抵抗層201A
の面積均一化に供する液体噴射に係らない電気熱変換体
（以下ダミーヒータという）の群である。このダミーヒ
ータは、エッチングの端効果の影響がヒータの群201に
及ばない程度に十分な数（例えば10個以上）だけ、ヒー
タと同一の工程で設けることができる。
明に係る液体噴射記録ヘッドの構成の一例を示す参考図
である。ここで、200は液体噴射に供する電気熱変換体
（以下ヒータという）の群であり、それぞれのヒータは
発熱抵抗層201および電極層203を有する。−202はヒー
タの群201の両側に配置され、ヒータの発熱抵抗層201A
の面積均一化に供する液体噴射に係らない電気熱変換体
（以下ダミーヒータという）の群である。このダミーヒ
ータは、エッチングの端効果の影響がヒータの群201に
及ばない程度に十分な数（例えば10個以上）だけ、ヒー
タと同一の工程で設けることができる。
換言すれば本参考例では、画像記録に必要な数より多く
のヒータを作成し、その両端部にある適当数のヒータを
除いたものを実際のヒータとして使用することになり、
これによって工程的な変化を生ぜず、均一な欠陥のない
ヘッドが提供できることになる。
のヒータを作成し、その両端部にある適当数のヒータを
除いたものを実際のヒータとして使用することになり、
これによって工程的な変化を生ぜず、均一な欠陥のない
ヘッドが提供できることになる。
なお、ダミーヒータはヒータと全く同じ構成としても良
いが、液滴形成に供されないので、一対の電極間隙部に
おいて発熱を生じさせる必要がない。従って駆動信号供
給源との配線を施す必要がなく、単に基板上に設けるの
みで足りる。
いが、液滴形成に供されないので、一対の電極間隙部に
おいて発熱を生じさせる必要がない。従って駆動信号供
給源との配線を施す必要がなく、単に基板上に設けるの
みで足りる。
このような液体噴射記録ヘッドは、以下の如き手順で作
成できる。
成できる。
まず、Siウェハの表面に熱酸化により５μｍ厚のSiO2膜
を形成する。更にスパッタ法により発熱抵抗層としてHf
B2を1500Åの厚さにスパッタリングし、続いて電子ビー
ム蒸着によりAl層5000Åを堆積する。
を形成する。更にスパッタ法により発熱抵抗層としてHf
B2を1500Åの厚さにスパッタリングし、続いて電子ビー
ム蒸着によりAl層5000Åを堆積する。
次に、フォトリソグラフィ工程により、所望の発熱体形
状および電極形状が得られるようにパターン形成する。
次にSiO2層をハイレートスパッタリングにより2.5μｍ
堆積させる。
状および電極形状が得られるようにパターン形成する。
次にSiO2層をハイレートスパッタリングにより2.5μｍ
堆積させる。
その後Taリフトオフ用レジストとして、例えば日立化成
製のPIQの如きポリイミド膜を３μｍパターンニング
し、DCスパッタよりTa膜を1.0μｍ形成する。このTa膜
形成後PIQ膜を剥離して所望のTa膜のパターンを得て基
板作成を終了する。
製のPIQの如きポリイミド膜を３μｍパターンニング
し、DCスパッタよりTa膜を1.0μｍ形成する。このTa膜
形成後PIQ膜を剥離して所望のTa膜のパターンを得て基
板作成を終了する。
最後に、液体導入路と熱作用部およびオリフィスとを形
成するための溝付きガラス板を、溝部が基板に形成され
た熱発生部と適切な位置関係をもって配置されるように
位置合わせを行なって接着する。
成するための溝付きガラス板を、溝部が基板に形成され
た熱発生部と適切な位置関係をもって配置されるように
位置合わせを行なって接着する。
上述の参考例では、ダミーヒーターは一対の電極とこれ
らの間に接続された発熱抵抗層とからなり、電気熱変換
体の発熱抵抗層と同じ形状の発熱抵抗層を用いている。
らの間に接続された発熱抵抗層とからなり、電気熱変換
体の発熱抵抗層と同じ形状の発熱抵抗層を用いている。
これに対して、本発明では疑似発熱抵抗層は電気熱変換
体の発熱抵抗層のパターンと異なる形状を有し、電極層
で被覆されていない。このため、疑似発熱抵抗層は電気
熱変換体の発熱抵抗層との区別が容易であり、ヒーター
配線が確実に行えるだけでなく、これを目印として吐出
口とヒーターとの位置合わせも容易となる。さらに、発
熱抵抗層とエッチング液との接触部が増えることにより
エッチングの端効果が及ぶ範囲が小さくなるので、疑似
発熱抵抗層の幅を短くできるため、基板の幅も短くする
ことができ記録ヘッドをそれほど大きくしなくてもす
む。
体の発熱抵抗層のパターンと異なる形状を有し、電極層
で被覆されていない。このため、疑似発熱抵抗層は電気
熱変換体の発熱抵抗層との区別が容易であり、ヒーター
配線が確実に行えるだけでなく、これを目印として吐出
口とヒーターとの位置合わせも容易となる。さらに、発
熱抵抗層とエッチング液との接触部が増えることにより
エッチングの端効果が及ぶ範囲が小さくなるので、疑似
発熱抵抗層の幅を短くできるため、基板の幅も短くする
ことができ記録ヘッドをそれほど大きくしなくてもす
む。
実施例１ 第２図は本発明に係る液体噴射記録ヘッドの一つの構成
例を示したものである。本例では、液体噴射用のヒータ
200に隣接して、ヒータの幅が細くならない程度に十分
な幅をもつ長方形の抵抗層301を疑似発熱抵抗層として
設けている。
例を示したものである。本例では、液体噴射用のヒータ
200に隣接して、ヒータの幅が細くならない程度に十分
な幅をもつ長方形の抵抗層301を疑似発熱抵抗層として
設けている。
本例に係る記録ヘッドも参考例のものとほぼ同様に製造
できる。なお、本実施例においても、抵抗層301は液体
噴射に係らないものであるから、それら抵抗層は必ずし
も配線する必要はない。
できる。なお、本実施例においても、抵抗層301は液体
噴射に係らないものであるから、それら抵抗層は必ずし
も配線する必要はない。
第３図は、第２図における長方形の抵抗層301とは寸法
を変えた抵抗層401を設けた例である。
を変えた抵抗層401を設けた例である。
実施例２ 第４図および第５図は、それぞれ第２図または第３図示
の実施例の抵抗層を細分割した抵抗層501および601を設
けた例であり、これらの例では抵抗層の境界部分の増加
により、HfB2が溶解し易くなった。これにより、エッチ
ングの端効果の影響が及ぶ範囲を小さくすることがで
き、さらに基板の小型化が達成できる。
の実施例の抵抗層を細分割した抵抗層501および601を設
けた例であり、これらの例では抵抗層の境界部分の増加
により、HfB2が溶解し易くなった。これにより、エッチ
ングの端効果の影響が及ぶ範囲を小さくすることがで
き、さらに基板の小型化が達成できる。
これら実施例の如く構成された液体噴射記録ヘッドは、
液体噴射用ヒータの両端に液体噴射に係らない発熱抵抗
層、すなわち疑似発熱抵抗層が設けられて製造されるの
で、第６図に示すように、液体噴射用の抵抗層の幅はほ
ぼ均一となった。従ってむらのない高品位の画像が得ら
れることになった。
液体噴射用ヒータの両端に液体噴射に係らない発熱抵抗
層、すなわち疑似発熱抵抗層が設けられて製造されるの
で、第６図に示すように、液体噴射用の抵抗層の幅はほ
ぼ均一となった。従ってむらのない高品位の画像が得ら
れることになった。
また、疑似発熱抵抗層は、単にパターンを付加するのみ
で液体噴射用のヒータと同時の製造工程で形成されるの
で、記録ヘッドの製造工程が複雑化することもない。
で液体噴射用のヒータと同時の製造工程で形成されるの
で、記録ヘッドの製造工程が複雑化することもない。
なお、上述の実施例ではヒーター200の両側に設ける疑
似発熱抵抗層を発熱抵抗層201と同一材料で形成した
が、発熱抵抗層201と同等のエッチングレート（エッチ
ング割合）を有する異なる材料で形成してもよいのは勿
論である。
似発熱抵抗層を発熱抵抗層201と同一材料で形成した
が、発熱抵抗層201と同等のエッチングレート（エッチ
ング割合）を有する異なる材料で形成してもよいのは勿
論である。
［発明の効果］ 以上説明したように、本発明によれば、液体噴射に係る
ヒータの発熱抵抗体層の幅が均一となり、濃度むらのな
い高品位の画像記録を行ない得る液体噴射記録ヘッドを
実現できる。
ヒータの発熱抵抗体層の幅が均一となり、濃度むらのな
い高品位の画像記録を行ない得る液体噴射記録ヘッドを
実現できる。
また、本発明によれば、疑似発熱抵抗層は発熱抵抗層の
パターンと異なる形状を有するので発熱抵抗層との区別
がきわめて容易であり、ヒーター配線がし易く、吐出口
とヒーターとの位置合わせが容易となる。さらに、疑似
発熱抵抗層が電極層で被覆されていないので発熱抵抗層
がエッチング液との接触部が増えることにより、エッチ
ングの端効果が及ぶ範囲が小さくなり、疑似発熱抵抗層
の幅を短くできるため、基板の幅も短くすることがで
き、記録ヘッドをそれほど大きくしなくてもすむ。
パターンと異なる形状を有するので発熱抵抗層との区別
がきわめて容易であり、ヒーター配線がし易く、吐出口
とヒーターとの位置合わせが容易となる。さらに、疑似
発熱抵抗層が電極層で被覆されていないので発熱抵抗層
がエッチング液との接触部が増えることにより、エッチ
ングの端効果が及ぶ範囲が小さくなり、疑似発熱抵抗層
の幅を短くできるため、基板の幅も短くすることがで
き、記録ヘッドをそれほど大きくしなくてもすむ。
第１図は本発明に係る液体噴射記録ヘッドの一構成例を
示す模式的平面図、 第２図ないし第５図は本発明に係る液体噴射記録ヘッド
の他の諸構成例を示す模式的平面図、 第６図ないし第７図は、それぞれ、本発明および従来の
ヘッドの発熱抵抗層幅の分布を示す線図である。 200……液体噴射用電気熱変換体（ヒータ）、 201……発熱抵抗層、 202……発熱面積均一用電気熱変換体（ダミーヒー
タ）、 301,401,501,601……疑似発熱抵抗層。
示す模式的平面図、 第２図ないし第５図は本発明に係る液体噴射記録ヘッド
の他の諸構成例を示す模式的平面図、 第６図ないし第７図は、それぞれ、本発明および従来の
ヘッドの発熱抵抗層幅の分布を示す線図である。 200……液体噴射用電気熱変換体（ヒータ）、 201……発熱抵抗層、 202……発熱面積均一用電気熱変換体（ダミーヒー
タ）、 301,401,501,601……疑似発熱抵抗層。
Claims (1)
- 【請求項１】液体を吐出するため複数の吐出口と、 エッチングによってパターン形成された複数の発熱抵抗
層と、前記複数の発熱抵抗層のそれぞれに接続された電
極とを有し、前記吐出口に対応して列状に配された電気
熱変換体と、を有する液体噴射記録ヘッドであって、 前記電気熱変換体の列の両端部に前記発熱抵抗層のパタ
ーンと異なる形状の疑似発熱抵抗層が配されていること
を特徴とする液体噴射記録ヘッド。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61147061A JPH0764066B2 (ja) | 1986-06-25 | 1986-06-25 | 液体噴射記録ヘツド |
| US07/015,120 US4740800A (en) | 1986-02-18 | 1987-02-17 | Liquid jet recording head |
| DE19873705014 DE3705014A1 (de) | 1986-02-18 | 1987-02-17 | Tintenstrahl-aufzeichnungskopf und substrat hierfuer |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61147061A JPH0764066B2 (ja) | 1986-06-25 | 1986-06-25 | 液体噴射記録ヘツド |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS634955A JPS634955A (ja) | 1988-01-09 |
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Family
ID=15421604
Family Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP61147061A Expired - Fee Related JPH0764066B2 (ja) | 1986-02-18 | 1986-06-25 | 液体噴射記録ヘツド |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0764066B2 (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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-
1986
- 1986-06-25 JP JP61147061A patent/JPH0764066B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS634955A (ja) | 1988-01-09 |
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