JPH09123450A - 記録液体噴出による記録装置 - Google Patents
記録液体噴出による記録装置Info
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- JPH09123450A JPH09123450A JP28887795A JP28887795A JPH09123450A JP H09123450 A JPH09123450 A JP H09123450A JP 28887795 A JP28887795 A JP 28887795A JP 28887795 A JP28887795 A JP 28887795A JP H09123450 A JPH09123450 A JP H09123450A
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- B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
- B41J2202/00—Embodiments of or processes related to ink-jet or thermal heads
- B41J2202/01—Embodiments of or processes related to ink-jet heads
- B41J2202/13—Heads having an integrated circuit
Landscapes
- Particle Formation And Scattering Control In Inkjet Printers (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】性能の安定した、生産性の良い、廉価なマルチ
ノズル記録ヘッドを使用し、性能の安定した記録液体噴
出による記録装置を提供する。 【解決手段】記録ヘッド１を有するものであって、記録
ヘッド１を構成する基板を半導体基板２とし、半導体基
板２上に、半導体回路３と、複数の駆動用個別電極５ｂ
と、複数の発熱部４と、駆動用共通電極５ａとを備え、
所要の複数の発熱部４を記録データ信号に応じて駆動す
ることにより、記録液体を液滴粒子とし所要方向へ噴出
飛行させる記録液体噴出による記録装置において、前記
駆動用共通電極５ａの電位と、半導体基板２の電位と
は、同電位に接続した。
ノズル記録ヘッドを使用し、性能の安定した記録液体噴
出による記録装置を提供する。 【解決手段】記録ヘッド１を有するものであって、記録
ヘッド１を構成する基板を半導体基板２とし、半導体基
板２上に、半導体回路３と、複数の駆動用個別電極５ｂ
と、複数の発熱部４と、駆動用共通電極５ａとを備え、
所要の複数の発熱部４を記録データ信号に応じて駆動す
ることにより、記録液体を液滴粒子とし所要方向へ噴出
飛行させる記録液体噴出による記録装置において、前記
駆動用共通電極５ａの電位と、半導体基板２の電位と
は、同電位に接続した。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、記録液体を加熱
し、熱エネルギーの作用によって記録液体をノズルの噴
出口から噴出し、液滴粒子となった記録液体を記録対象
物へ飛行させて、ノンインパクトで文字・画像等を記録
対象物に記録する液体噴出による記録装置に関するもの
である。
し、熱エネルギーの作用によって記録液体をノズルの噴
出口から噴出し、液滴粒子となった記録液体を記録対象
物へ飛行させて、ノンインパクトで文字・画像等を記録
対象物に記録する液体噴出による記録装置に関するもの
である。
【０００２】
【従来の技術】ノンインパクト記録を行なう記録装置の
一つとして、記録液体を、記録ヘッドから熱エネルギー
の作用によって噴出飛行させて記録する装置が、すでに
商品化されている。このノンインパクトの記録装置は、
記録ヘッドに、記録液体を噴出させる複数のノズルを設
けており（マルチノズル記録ヘッド）、複数のノズルの
所要のノズルから記録液体を液滴粒子として噴出飛行さ
せ、ノズルに対向して設けた記録対象物、例えば記録紙
上に、液滴粒子を付着させ、ドット状の記録として、文
字・画像等を記録するものである。
一つとして、記録液体を、記録ヘッドから熱エネルギー
の作用によって噴出飛行させて記録する装置が、すでに
商品化されている。このノンインパクトの記録装置は、
記録ヘッドに、記録液体を噴出させる複数のノズルを設
けており（マルチノズル記録ヘッド）、複数のノズルの
所要のノズルから記録液体を液滴粒子として噴出飛行さ
せ、ノズルに対向して設けた記録対象物、例えば記録紙
上に、液滴粒子を付着させ、ドット状の記録として、文
字・画像等を記録するものである。
【０００３】記録ヘッドには、記録液体供給通路、記録
液体を加熱する発熱抵抗体からなる発熱部、記録液体を
所要方向へ案内噴出するノズルと噴出口等が複数設けら
れており、記録液体が充満している。噴出口からの記録
液体の噴出は、発熱部に、記録する文字・画像等の記録
データ信号に応じた所定の駆動電流が印加されることに
より行なわれる。文字・画像等に応じた所要の位置の発
熱部に駆動電流が印加されると、発熱部上の記録液体に
状態変化が起こり、気泡が発生し、成長する。この気泡
成長の圧力によつて、ノズルに充満していた記録液体が
噴出口から噴出し、液滴粒子となつて記録対象物に付着
し、記録が行なわれる。
液体を加熱する発熱抵抗体からなる発熱部、記録液体を
所要方向へ案内噴出するノズルと噴出口等が複数設けら
れており、記録液体が充満している。噴出口からの記録
液体の噴出は、発熱部に、記録する文字・画像等の記録
データ信号に応じた所定の駆動電流が印加されることに
より行なわれる。文字・画像等に応じた所要の位置の発
熱部に駆動電流が印加されると、発熱部上の記録液体に
状態変化が起こり、気泡が発生し、成長する。この気泡
成長の圧力によつて、ノズルに充満していた記録液体が
噴出口から噴出し、液滴粒子となつて記録対象物に付着
し、記録が行なわれる。
【０００４】このような動作を行なう記録ヘッドの発熱
部や発熱部へ駆動電流を印加する電極部分等には、記録
液体による酸化等化学反応、あるるいは、電蝕等電気化
学反応から保護するため、記録液体と接触しないように
保護膜層が設けられている。しかしながら、保護膜層を
設けても、発熱部や電極部分等を十分に、また、安定に
保護することはむずかしく、製造上の微細な傷、熱スト
レスや衝撃等が原因で保護膜層に欠陥が生じ、記録液体
がもれて反応を起こし、抵抗値の変化、引いては断線に
いたる恐れがある。
部や発熱部へ駆動電流を印加する電極部分等には、記録
液体による酸化等化学反応、あるるいは、電蝕等電気化
学反応から保護するため、記録液体と接触しないように
保護膜層が設けられている。しかしながら、保護膜層を
設けても、発熱部や電極部分等を十分に、また、安定に
保護することはむずかしく、製造上の微細な傷、熱スト
レスや衝撃等が原因で保護膜層に欠陥が生じ、記録液体
がもれて反応を起こし、抵抗値の変化、引いては断線に
いたる恐れがある。
【０００５】図３（従来技術を、本発明に使用している
記録ヘッドと同様な回路構成に適用して説明する。）に
おいて、記録ヘッドの発熱部６６の一方の電極は、駆動
用共通電極６５ａを経て、記録データ信号が入力する記
録信号回路６２とともに電源６７の一方の電極に接続さ
れ、発熱部６６の他方の電極は、駆動用個別電極６５
ｂ、駆動回路６３のスイッチングトランジスタ６４を経
て、電源６７の他方の電極に接続されている。前記のよ
うに電気接続された記録ヘッドの記録信号回路６２に記
録データ信号が入力すると、記録信号回路６２で増幅さ
れた出力信号が所要のスイッチングトランジスタ６４に
入力し、導通状態となり、所要の発熱部６６に駆動電流
が流れ、発熱する。
記録ヘッドと同様な回路構成に適用して説明する。）に
おいて、記録ヘッドの発熱部６６の一方の電極は、駆動
用共通電極６５ａを経て、記録データ信号が入力する記
録信号回路６２とともに電源６７の一方の電極に接続さ
れ、発熱部６６の他方の電極は、駆動用個別電極６５
ｂ、駆動回路６３のスイッチングトランジスタ６４を経
て、電源６７の他方の電極に接続されている。前記のよ
うに電気接続された記録ヘッドの記録信号回路６２に記
録データ信号が入力すると、記録信号回路６２で増幅さ
れた出力信号が所要のスイッチングトランジスタ６４に
入力し、導通状態となり、所要の発熱部６６に駆動電流
が流れ、発熱する。
【０００６】従来この構成において、図３に示すよう
に、駆動用共通電極６５ａを高電位（＋）とし、発熱抵
抗体からなる発熱部６６、駆動用個別電極６５ｂを経
て、半導体基板の半導体回路６１を構成する駆動回路６
３の最終段のスイッチングトランジスタ６４に接続され
ている。半導体基板の半導体回路６１の接地電位が低電
位（０）として、電源６７の低電位（−）に接続されて
いる場合には、記録液体供給通路内で広く露出している
駆動用共通電極６５ａと半導体基板内の記録液体共通供
給通路とが、記録液体を介して駆動用共通電極６５ａか
ら接触しているために、駆動用共通電極６５ａ（＋）と
半導体基板（０）の電位差により、漏洩電流が流れやす
い。この現象を避けるためには、半導体基板の記録液体
共通供給通路の壁に特に絶縁層を設ける必要があった。
この絶縁層を完璧に設けることは特別の作業が加わり、
大変困難であった。従来の技術として、図３に示すよう
に、保護膜層に欠陥が存在あるいは発生していても、記
録液体と発熱部の発熱抵抗体との電気化学反応を抑制
し、安定に長時間の記録をするために、発熱部の発熱抵
抗体を電気的にスイッチングし駆動する駆動電極側を高
電位にし、発熱抵抗体を介した他方の電極側を低電位と
して、電気化学反応を抑制している例があり、例えば特
公平第５−４８１８１号公報に開示されている。
に、駆動用共通電極６５ａを高電位（＋）とし、発熱抵
抗体からなる発熱部６６、駆動用個別電極６５ｂを経
て、半導体基板の半導体回路６１を構成する駆動回路６
３の最終段のスイッチングトランジスタ６４に接続され
ている。半導体基板の半導体回路６１の接地電位が低電
位（０）として、電源６７の低電位（−）に接続されて
いる場合には、記録液体供給通路内で広く露出している
駆動用共通電極６５ａと半導体基板内の記録液体共通供
給通路とが、記録液体を介して駆動用共通電極６５ａか
ら接触しているために、駆動用共通電極６５ａ（＋）と
半導体基板（０）の電位差により、漏洩電流が流れやす
い。この現象を避けるためには、半導体基板の記録液体
共通供給通路の壁に特に絶縁層を設ける必要があった。
この絶縁層を完璧に設けることは特別の作業が加わり、
大変困難であった。従来の技術として、図３に示すよう
に、保護膜層に欠陥が存在あるいは発生していても、記
録液体と発熱部の発熱抵抗体との電気化学反応を抑制
し、安定に長時間の記録をするために、発熱部の発熱抵
抗体を電気的にスイッチングし駆動する駆動電極側を高
電位にし、発熱抵抗体を介した他方の電極側を低電位と
して、電気化学反応を抑制している例があり、例えば特
公平第５−４８１８１号公報に開示されている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】従来の記録液体噴出に
よる記録装置は、つぎの点について問題があった。 （１）記録液体と発熱部の発熱抵抗体との間の電気化学
反応を抑制するために、保護膜を必要としていること。 （２）発熱抵抗体に設けた保護膜のために、熱エネルギ
ーの作用によって記録液体に気泡を発生させ、記録液体
を噴出飛行させて記録する際の熱エネルギーの損失が大
きく、一桁以上の高エネルギーを必要とし、小電力化を
妨げていたこと。 （３）高エネルギーを発生するための大電力供給回路を
必要とし、回路構成が大形となり、小形化、高精細化の
妨げとなり、また、大電力を必要とするため記録ヘッド
の複数の発熱抵抗体を同時に駆動し高速化する上で、大
きな妨げとなっていたこと。 （４）発熱抵抗体の自己保護膜形成により、特に別の保
護膜を必要としない材料を使用し、さらに、記録ヘッド
上に記録データ信号を印加し駆動する大半の半導体回路
を一体に形成する構成としても、記録液体の供給通路を
半導体基板に設けたとき、記録液体の供給通路加工が容
易でなく、かつ、駆動用共通電極の電位と半導体基板と
の電位差が発生するために、不安定な動作で記録すると
いう問題があり、半導体基板の記録液体の供給通路に絶
縁層を持たせる必要があった。 本発明は、前記問題を解決し、性能の安定した、生産性
の良い、廉価なマルチノズル記録ヘッドを使用し、性能
の安定した記録液体噴出による記録装置を提供すること
を目的とする。
よる記録装置は、つぎの点について問題があった。 （１）記録液体と発熱部の発熱抵抗体との間の電気化学
反応を抑制するために、保護膜を必要としていること。 （２）発熱抵抗体に設けた保護膜のために、熱エネルギ
ーの作用によって記録液体に気泡を発生させ、記録液体
を噴出飛行させて記録する際の熱エネルギーの損失が大
きく、一桁以上の高エネルギーを必要とし、小電力化を
妨げていたこと。 （３）高エネルギーを発生するための大電力供給回路を
必要とし、回路構成が大形となり、小形化、高精細化の
妨げとなり、また、大電力を必要とするため記録ヘッド
の複数の発熱抵抗体を同時に駆動し高速化する上で、大
きな妨げとなっていたこと。 （４）発熱抵抗体の自己保護膜形成により、特に別の保
護膜を必要としない材料を使用し、さらに、記録ヘッド
上に記録データ信号を印加し駆動する大半の半導体回路
を一体に形成する構成としても、記録液体の供給通路を
半導体基板に設けたとき、記録液体の供給通路加工が容
易でなく、かつ、駆動用共通電極の電位と半導体基板と
の電位差が発生するために、不安定な動作で記録すると
いう問題があり、半導体基板の記録液体の供給通路に絶
縁層を持たせる必要があった。 本発明は、前記問題を解決し、性能の安定した、生産性
の良い、廉価なマルチノズル記録ヘッドを使用し、性能
の安定した記録液体噴出による記録装置を提供すること
を目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、本発明の記録液体噴出による記録装置は、記録液体
供給通路と、発熱作用による熱エネルギーが記録液体に
作用する部分である発熱抵抗体からなる複数の発熱部
と、前記記録液体を所要方向へ噴出飛行させる複数の記
録液体噴出飛行方向案内通路とを備えた記録ヘッドを有
するものであって、該記録ヘッドを構成する基板を半導
体基板とし、該半導体基板上に、少なくとも、前記複数
の発熱部を駆動する駆動回路等からなる半導体回路と、
該半導体回路の駆動回路に接続する複数の駆動用個別電
極と、該複数の駆動用個別電極に接続する前記複数の発
熱部と、前記複数の発熱部に接続する駆動用共通電極と
を備え、所要の前記複数の発熱部を記録データ信号に応
じて駆動することにより、所要の前記複数の発熱部で前
記記録液体に熱エネルギーによる状態変化を発生させ、
該状態変化に基づき前記複数の記録液体噴出飛行方向案
内通路により前記記録液体を液滴粒子とし所要方向へ噴
出飛行させる記録液体噴出による記録装置において、前
記駆動用共通電極の電位と、前記半導体基板の電位と
は、同電位に接続したものである。
に、本発明の記録液体噴出による記録装置は、記録液体
供給通路と、発熱作用による熱エネルギーが記録液体に
作用する部分である発熱抵抗体からなる複数の発熱部
と、前記記録液体を所要方向へ噴出飛行させる複数の記
録液体噴出飛行方向案内通路とを備えた記録ヘッドを有
するものであって、該記録ヘッドを構成する基板を半導
体基板とし、該半導体基板上に、少なくとも、前記複数
の発熱部を駆動する駆動回路等からなる半導体回路と、
該半導体回路の駆動回路に接続する複数の駆動用個別電
極と、該複数の駆動用個別電極に接続する前記複数の発
熱部と、前記複数の発熱部に接続する駆動用共通電極と
を備え、所要の前記複数の発熱部を記録データ信号に応
じて駆動することにより、所要の前記複数の発熱部で前
記記録液体に熱エネルギーによる状態変化を発生させ、
該状態変化に基づき前記複数の記録液体噴出飛行方向案
内通路により前記記録液体を液滴粒子とし所要方向へ噴
出飛行させる記録液体噴出による記録装置において、前
記駆動用共通電極の電位と、前記半導体基板の電位と
は、同電位に接続したものである。
【０００９】本発明の作用について説明すると、本発明
の記録液体噴出による記録装置は、記録液体供給通路
と、発熱抵抗体からなる複数の発熱部と、複数の記録液
体噴出飛行方向案内通路とを備えた記録ヘッドを有して
おり、該記録ヘッドを構成する基板を半導体基板とし、
該半導体基板上に、少なくとも、駆動回路等からなる半
導体回路と、複数の駆動用個別電極と、前記複数の発熱
部と、駆動用共通電極とを備え、所要の前記複数の発熱
部を記録データ信号に応じて駆動し、所要の前記複数の
発熱部で前記記録液体に熱エネルギーによる状態変化を
発生し、該状態変化に基づき前記複数の記録液体噴出飛
行方向案内通路により前記記録液体を液滴粒子とし、所
要方向へ噴出飛行させる記録液体噴出による記録装置で
あって、前記駆動用共通電極の電位と、前記半導体基板
の電位とは、同電位に接続しており、電位差を生じな
い。
の記録液体噴出による記録装置は、記録液体供給通路
と、発熱抵抗体からなる複数の発熱部と、複数の記録液
体噴出飛行方向案内通路とを備えた記録ヘッドを有して
おり、該記録ヘッドを構成する基板を半導体基板とし、
該半導体基板上に、少なくとも、駆動回路等からなる半
導体回路と、複数の駆動用個別電極と、前記複数の発熱
部と、駆動用共通電極とを備え、所要の前記複数の発熱
部を記録データ信号に応じて駆動し、所要の前記複数の
発熱部で前記記録液体に熱エネルギーによる状態変化を
発生し、該状態変化に基づき前記複数の記録液体噴出飛
行方向案内通路により前記記録液体を液滴粒子とし、所
要方向へ噴出飛行させる記録液体噴出による記録装置で
あって、前記駆動用共通電極の電位と、前記半導体基板
の電位とは、同電位に接続しており、電位差を生じな
い。
【００１０】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図
１、図２を使用して説明する。図１は、本発明の記録液
体噴出による記録装置に使用している、半導体回路を一
体に形成した記録ヘッドの一部断面図を示す。図２は、
本発明の記録液体噴出による記録装置に使用している記
録ヘッドの電気接続図を示す。図１、図２において、１
は記録ヘッド、２は例えばシリコン（Ｓｉ）からなる半
導体基板、３は半導体回路、４は発熱抵抗体からなる発
熱部、５ａは駆動用共通電極、５ｂは駆動用個別電極、
６は配線電極、７は隔壁、８は記録液体供給通路、９は
発熱部真上の通路、１０は通路カバー、１１は外壁、１
２は記録液体噴出飛行方向案内通路（ノズル）、１３は
噴出口、１４は記録液体共通供給通路、さらに半導体回
路３において、３１は駆動回路、３２は駆動回路電極、
３３は内部配線、３４は、駆動回路３１のスイッチング
トランジスタ、３５は記録データ信号が入力する記録信
号回路、３６は、半導体回路３を絶縁する酸化膜絶縁
層、３７は、半導体回路３を保護する保護膜層を示す。
なお、通路カバー１０と外壁１１とは、一体とし外壁１
１だけでも良い。
１、図２を使用して説明する。図１は、本発明の記録液
体噴出による記録装置に使用している、半導体回路を一
体に形成した記録ヘッドの一部断面図を示す。図２は、
本発明の記録液体噴出による記録装置に使用している記
録ヘッドの電気接続図を示す。図１、図２において、１
は記録ヘッド、２は例えばシリコン（Ｓｉ）からなる半
導体基板、３は半導体回路、４は発熱抵抗体からなる発
熱部、５ａは駆動用共通電極、５ｂは駆動用個別電極、
６は配線電極、７は隔壁、８は記録液体供給通路、９は
発熱部真上の通路、１０は通路カバー、１１は外壁、１
２は記録液体噴出飛行方向案内通路（ノズル）、１３は
噴出口、１４は記録液体共通供給通路、さらに半導体回
路３において、３１は駆動回路、３２は駆動回路電極、
３３は内部配線、３４は、駆動回路３１のスイッチング
トランジスタ、３５は記録データ信号が入力する記録信
号回路、３６は、半導体回路３を絶縁する酸化膜絶縁
層、３７は、半導体回路３を保護する保護膜層を示す。
なお、通路カバー１０と外壁１１とは、一体とし外壁１
１だけでも良い。
【００１１】本発明の記録液体噴出による記録装置の記
録ヘッド１において、例えばＳｉの半導体基板２をＰ形
の半導体で形成し、半導体回路３の駆動回路３１のスイ
ッチングトランジスタ３４を、ＮＰＮ形のトランジスタ
で形成する。また、スイッチングトランジスタ３４から
の駆動電流で加熱される発熱部４の発熱抵抗体に、例え
ばＴａ−Ｓｉ−Ｏ（タンタル−シリコン−酸素三元合
金）を使用することにより、空気中でのパルス加熱によ
って絶縁性自己酸化被膜が形成され、特別の保護膜層を
設けなくても発熱抵抗体を保護するので、記録液体中で
の発熱作用状態、記録液体中での放置状態、空気中での
放置状態のいずれにおいても安定なものとなっている。
また、駆動回路電極３２はＡｌ（アルミニウム）、酸化
膜絶縁層３６はＳｉＯ2 、保護膜層３７はＣＶＤ（化学
蒸着）によるＳｉＯ2 膜とＰ−ＳｉＮ膜、駆動用共通電
極５ａと駆動用個別電極５ｂはＮｉ膜で形成されてい
る。
録ヘッド１において、例えばＳｉの半導体基板２をＰ形
の半導体で形成し、半導体回路３の駆動回路３１のスイ
ッチングトランジスタ３４を、ＮＰＮ形のトランジスタ
で形成する。また、スイッチングトランジスタ３４から
の駆動電流で加熱される発熱部４の発熱抵抗体に、例え
ばＴａ−Ｓｉ−Ｏ（タンタル−シリコン−酸素三元合
金）を使用することにより、空気中でのパルス加熱によ
って絶縁性自己酸化被膜が形成され、特別の保護膜層を
設けなくても発熱抵抗体を保護するので、記録液体中で
の発熱作用状態、記録液体中での放置状態、空気中での
放置状態のいずれにおいても安定なものとなっている。
また、駆動回路電極３２はＡｌ（アルミニウム）、酸化
膜絶縁層３６はＳｉＯ2 、保護膜層３７はＣＶＤ（化学
蒸着）によるＳｉＯ2 膜とＰ−ＳｉＮ膜、駆動用共通電
極５ａと駆動用個別電極５ｂはＮｉ膜で形成されてい
る。
【００１２】さらに、記録ヘッド１を、半導体プロセス
により形成する手段の本発明に関する部分を説明する
と、記録ヘッド１の記録液体共通供給通路１４は、記録
ヘッド１のＰ形半導体Ｓｉ基板２の一部に、ヒドラジ
ン、水、イソ−２−プロピルアルコ−ルの３元混合液に
よるエッチング（超ＬＳＩプロセスデータハンドブック
サイエンスフォーラム社 １９８２年参照）を行なうこ
とにより、半導体Ｓｉ基板２の結晶に対し（１００）面
のＳｉＯ2 マスクで、（１１１）方向にＶ字形にエッチ
ングすることで、各々の個所の両面から掘り起こし形成
するものであり、特に、保護膜を設けない。
により形成する手段の本発明に関する部分を説明する
と、記録ヘッド１の記録液体共通供給通路１４は、記録
ヘッド１のＰ形半導体Ｓｉ基板２の一部に、ヒドラジ
ン、水、イソ−２−プロピルアルコ−ルの３元混合液に
よるエッチング（超ＬＳＩプロセスデータハンドブック
サイエンスフォーラム社 １９８２年参照）を行なうこ
とにより、半導体Ｓｉ基板２の結晶に対し（１００）面
のＳｉＯ2 マスクで、（１１１）方向にＶ字形にエッチ
ングすることで、各々の個所の両面から掘り起こし形成
するものであり、特に、保護膜を設けない。
【００１３】さらに、図１、図２を使用して記録ヘッド
１における電気接続を説明すると、記録ヘッド１の発熱
部４の一方の電極は、駆動用共通電極５ａを経て電源２
５の一方の電極に接続され、発熱部４の他方の電極は、
駆動用個別電極５ｂ、駆動回路電極３２、駆動回路３１
のスイッチングトランジスタ３４を経て、記録データ信
号が入力する記録信号回路３５とともに電源２５の他方
の電極に接続されている。このような構成の記録ヘッド
１において、記録液体は、記録液体タンク（図示してい
ない。）から供給され、記録液体共通供給通路１４、記
録液体供給通路８、発熱部真上の通路９、記録液体噴出
飛行方向案内通路１２に充満し、記録液体が噴出口１３
から噴出しない程度に、噴出口１３における表面張力
と、記録液体タンクからの供給圧力（ポンプ等によ
る。）とがバランスされている。
１における電気接続を説明すると、記録ヘッド１の発熱
部４の一方の電極は、駆動用共通電極５ａを経て電源２
５の一方の電極に接続され、発熱部４の他方の電極は、
駆動用個別電極５ｂ、駆動回路電極３２、駆動回路３１
のスイッチングトランジスタ３４を経て、記録データ信
号が入力する記録信号回路３５とともに電源２５の他方
の電極に接続されている。このような構成の記録ヘッド
１において、記録液体は、記録液体タンク（図示してい
ない。）から供給され、記録液体共通供給通路１４、記
録液体供給通路８、発熱部真上の通路９、記録液体噴出
飛行方向案内通路１２に充満し、記録液体が噴出口１３
から噴出しない程度に、噴出口１３における表面張力
と、記録液体タンクからの供給圧力（ポンプ等によ
る。）とがバランスされている。
【００１４】前記のように電気接続された記録ヘッド１
の記録信号回路３５に記録データ信号が入力すると、記
録信号回路３５で増幅された出力信号が所要のスイッチ
ングトランジスタ３４に入力し、所要のスイッチングト
ランジスタ３４が導通状態となり、所要の発熱部４に駆
動電流が流れ、所要の発熱部４が発熱する。発熱作用に
よる熱エネルギーが記録液体に作用する部分である発熱
部４では、記録液体に熱エネルギーによる状態変化が発
生し、記録液体が気泡を発生し、発熱部真上の通路９に
気泡が充満する。発熱部真上の通路９に充満した気泡
は、記録液体供給通路８からの記録液体の供給を完全に
停止するとともに、気泡発生の圧力により記録液体噴出
飛行方向案内通路１２に充満した記録液体を噴出口１３
から一気に所要の噴出飛行方向へ飛行させる。
の記録信号回路３５に記録データ信号が入力すると、記
録信号回路３５で増幅された出力信号が所要のスイッチ
ングトランジスタ３４に入力し、所要のスイッチングト
ランジスタ３４が導通状態となり、所要の発熱部４に駆
動電流が流れ、所要の発熱部４が発熱する。発熱作用に
よる熱エネルギーが記録液体に作用する部分である発熱
部４では、記録液体に熱エネルギーによる状態変化が発
生し、記録液体が気泡を発生し、発熱部真上の通路９に
気泡が充満する。発熱部真上の通路９に充満した気泡
は、記録液体供給通路８からの記録液体の供給を完全に
停止するとともに、気泡発生の圧力により記録液体噴出
飛行方向案内通路１２に充満した記録液体を噴出口１３
から一気に所要の噴出飛行方向へ飛行させる。
【００１５】前記したように製造され、構成を有し、動
作をする本発明の記録液体噴出による記録装置の記録ヘ
ッド１は、図１、図２に示し、前記した電気接続となっ
ており、半導体回路３を構成する駆動回路３１の終段の
スイッチングトランジスタ３４が電源２５の高電位（＋
電極）に接続され、スイッチングトランジスタ３４の駆
動回路電極３２、駆動用個別電極５ｂ、発熱部４と接続
されている駆動用共通電極５ａは、電源２５の低電位
（−電極）に接続するとともに接地されており、さら
に、半導体回路３を形成している半導体基板２も接地さ
れ、低電位（０）となっている。このような電気接続に
おいて、広く露出している駆動用共通電極５ａと半導体
基板２に設けた記録液体共通供給通路１４とが、記録液
体を介して接触しているが、駆動用共通電極５ａと半導
体基板２の間の電位差は０となるため、漏洩電流は流れ
ない。したがって、半導体基板２に設けた記録液体共通
供給通路１４の壁に特に絶縁層を設ける必要がなく、よ
り単純、簡単な構成となる。
作をする本発明の記録液体噴出による記録装置の記録ヘ
ッド１は、図１、図２に示し、前記した電気接続となっ
ており、半導体回路３を構成する駆動回路３１の終段の
スイッチングトランジスタ３４が電源２５の高電位（＋
電極）に接続され、スイッチングトランジスタ３４の駆
動回路電極３２、駆動用個別電極５ｂ、発熱部４と接続
されている駆動用共通電極５ａは、電源２５の低電位
（−電極）に接続するとともに接地されており、さら
に、半導体回路３を形成している半導体基板２も接地さ
れ、低電位（０）となっている。このような電気接続に
おいて、広く露出している駆動用共通電極５ａと半導体
基板２に設けた記録液体共通供給通路１４とが、記録液
体を介して接触しているが、駆動用共通電極５ａと半導
体基板２の間の電位差は０となるため、漏洩電流は流れ
ない。したがって、半導体基板２に設けた記録液体共通
供給通路１４の壁に特に絶縁層を設ける必要がなく、よ
り単純、簡単な構成となる。
【００１６】本発明の他の実施の形態として、図２に示
す電源２５が、逆極性で使用される場合を説明する（図
示していない。）。図１に示す記録液体噴出による記録
装置の記録ヘッド１において、半導体基板２はＮ形の半
導体で形成し、半導体回路３を構成する駆動回路３１の
スイッチングトランジスタ３４は、ＰＮＰ形のトランジ
スタで形成する。この場合の電気接続は、半導体回路３
を構成する駆動回路３１の終段のスイッチングトランジ
スタ３４が電源２５の低電位（−電極）に接続され、ス
イッチングトランジスタ３４の駆動回路電極３２、駆動
用個別電極５ｂ、発熱部４と接続されている駆動用共通
電極５ａは、電源２５の高電位（＋電極）に接続すると
ともに接地されており、さらに、半導体回路３を形成し
ている半導体基板２も接地され、高電位（０）となって
いる。このような電気接続において、広く露出している
駆動用共通電極５ａと半導体基板２に設けた記録液体共
通供給通路１４とが、記録液体を介して接触している
が、駆動用共通電極５ａと半導体基板２の間に電位差が
殆どないため、漏洩電流は流れない。したがって、半導
体基板２に設けた記録液体共通供給通路１４の壁に特に
絶縁層を設ける必要がなく、より単純、簡単な構成とな
る。また、発熱部４（抵抗体）は、絶縁性自己酸化膜を
形成し、記録液体の電解質による電蝕から保護するよう
に作用する。このとき、酸化膜の厚さは、数１０μｍな
ので熱効率が良い。
す電源２５が、逆極性で使用される場合を説明する（図
示していない。）。図１に示す記録液体噴出による記録
装置の記録ヘッド１において、半導体基板２はＮ形の半
導体で形成し、半導体回路３を構成する駆動回路３１の
スイッチングトランジスタ３４は、ＰＮＰ形のトランジ
スタで形成する。この場合の電気接続は、半導体回路３
を構成する駆動回路３１の終段のスイッチングトランジ
スタ３４が電源２５の低電位（−電極）に接続され、ス
イッチングトランジスタ３４の駆動回路電極３２、駆動
用個別電極５ｂ、発熱部４と接続されている駆動用共通
電極５ａは、電源２５の高電位（＋電極）に接続すると
ともに接地されており、さらに、半導体回路３を形成し
ている半導体基板２も接地され、高電位（０）となって
いる。このような電気接続において、広く露出している
駆動用共通電極５ａと半導体基板２に設けた記録液体共
通供給通路１４とが、記録液体を介して接触している
が、駆動用共通電極５ａと半導体基板２の間に電位差が
殆どないため、漏洩電流は流れない。したがって、半導
体基板２に設けた記録液体共通供給通路１４の壁に特に
絶縁層を設ける必要がなく、より単純、簡単な構成とな
る。また、発熱部４（抵抗体）は、絶縁性自己酸化膜を
形成し、記録液体の電解質による電蝕から保護するよう
に作用する。このとき、酸化膜の厚さは、数１０μｍな
ので熱効率が良い。
【００１７】
【発明の効果】本発明によれば、性能の安定した、生産
性の良い、廉価なマルチノズル記録ヘッドを使用し、性
能の安定した記録液体噴出による記録装置を提供するこ
とができる。
性の良い、廉価なマルチノズル記録ヘッドを使用し、性
能の安定した記録液体噴出による記録装置を提供するこ
とができる。
【図１】本発明の記録液体噴出による記録装置に使用し
ている、半導体回路を一体に形成した記録ヘッドの一部
断面図を示す。
ている、半導体回路を一体に形成した記録ヘッドの一部
断面図を示す。
【図２】本発明の記録液体噴出による記録装置に使用し
ている記録ヘッドの電気接続図を示す。
ている記録ヘッドの電気接続図を示す。
【図３】従来の記録液体噴出による記録装置に使用して
いる記録ヘッドの電気接続図を示す。
いる記録ヘッドの電気接続図を示す。
１…記録ヘッド、２…半導体基板、３、６１…半導体回
路、４、６６…発熱部、５ａ、６５ａ…駆動用共通電
極、５ｂ、６５ｂ…駆動用個別電極、６…配線電極、７
…隔壁、８…記録液体供給通路、９、発熱部真上の通
路、１０…通路カバー、１１…外壁、１２…記録液体噴
出飛行方向案内通路、１３…噴出口、１４…記録液体共
通供給通路、２５、６７…電源、３１、６３…駆動回
路、３２…駆動回路電極、３３…内部配線、３４、６４
…スイッチングトランジスタ、３５、６２…記録信号回
路、３６…酸化膜絶縁層、３７…保護膜層。
路、４、６６…発熱部、５ａ、６５ａ…駆動用共通電
極、５ｂ、６５ｂ…駆動用個別電極、６…配線電極、７
…隔壁、８…記録液体供給通路、９、発熱部真上の通
路、１０…通路カバー、１１…外壁、１２…記録液体噴
出飛行方向案内通路、１３…噴出口、１４…記録液体共
通供給通路、２５、６７…電源、３１、６３…駆動回
路、３２…駆動回路電極、３３…内部配線、３４、６４
…スイッチングトランジスタ、３５、６２…記録信号回
路、３６…酸化膜絶縁層、３７…保護膜層。
フロントページの続き (72)発明者 三谷 正男 茨城県ひたちなか市武田1060番地 日立工 機株式会社勝田研究所内
Claims (3)
- 【請求項１】 記録液体供給通路と、発熱作用による熱
エネルギーが記録液体に作用する部分である発熱抵抗体
からなる複数の発熱部と、前記記録液体を所要方向へ噴
出飛行させる複数の記録液体噴出飛行方向案内通路とを
備えた記録ヘッドを有するものであって、 該記録ヘッドを構成する基板を半導体基板とし、該半導
体基板上に、少なくとも、前記複数の発熱部を駆動する
駆動回路等からなる半導体回路と、該半導体回路の駆動
回路に接続する複数の駆動用個別電極と、該複数の駆動
用個別電極に接続する前記複数の発熱部と、前記複数の
発熱部に接続する駆動用共通電極とを備え、所要の前記
複数の発熱部を記録データ信号に応じて駆動することに
より、所要の前記複数の発熱部で前記記録液体に熱エネ
ルギーによる状態変化を発生させ、該状態変化に基づき
前記複数の記録液体噴出飛行方向案内通路により前記記
録液体を液滴粒子とし所要方向へ噴出飛行させる記録液
体噴出による記録装置において、 前記駆動用共通電極の電位と、前記半導体基板の電位と
は、同電位に接続したことを特徴とする記録液体噴出に
よる記録装置。 - 【請求項２】 記録液体供給通路と、発熱作用による熱
エネルギーが記録液体に作用する部分である発熱抵抗体
からなる複数の発熱部と、前記記録液体を所要方向へ噴
出飛行させる複数の記録液体噴出飛行方向案内通路とを
備えた記録ヘッドを有する記録液体噴出による記録装置
において、 前記記録ヘッドを構成する基板を半導体基板とし、該半
導体基板上に、少なくとも、前記複数の発熱部を駆動す
る駆動回路等からなる半導体回路と、該半導体回路の駆
動回路に接続する複数の駆動用個別電極と、該複数の駆
動用個別電極に接続する前記複数の発熱部と、前記複数
の発熱部に接続し、かつ前記半導体基板の電位と同電位
とした駆動用共通電極とを備え、前記半導体基板内に、
前記記録液体供給通路と前記複数の発熱部と前記複数の
記録液体噴出飛行方向案内通路に前記記録液体を供給す
るための記録液体共通供給通路を有し、所要の前記複数
の発熱部を記録データ信号に応じて駆動することによ
り、所要の前記複数の発熱部で前記記録液体に熱エネル
ギーによる状態変化を発生させ、該状態変化に基づき前
記複数の記録液体噴出飛行方向案内通路により前記記録
液体を液滴粒子とし所要方向へ噴出飛行させることを特
徴とする液体噴出による記録装置。 - 【請求項３】 請求項１または請求項２に記載したもの
において、半導体基板をアース電位としたことを特徴と
する液体噴出による記録装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28887795A JPH09123450A (ja) | 1995-11-07 | 1995-11-07 | 記録液体噴出による記録装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28887795A JPH09123450A (ja) | 1995-11-07 | 1995-11-07 | 記録液体噴出による記録装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09123450A true JPH09123450A (ja) | 1997-05-13 |
Family
ID=17735927
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP28887795A Withdrawn JPH09123450A (ja) | 1995-11-07 | 1995-11-07 | 記録液体噴出による記録装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09123450A (ja) |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006095891A (ja) * | 2004-09-29 | 2006-04-13 | Canon Finetech Inc | 液体吐出ヘッドおよびその製造方法 |
| KR100620377B1 (ko) * | 2004-11-12 | 2006-09-07 | 삼성전자주식회사 | 동시토출이 가능한 잉크젯 프린트헤드 |
| KR100731352B1 (ko) * | 2004-01-28 | 2007-06-21 | 삼성전자주식회사 | 잉크젯 프린터의 헤드칩 |
| JP2014131877A (ja) * | 2014-03-20 | 2014-07-17 | Hewlett-Packard Development Company L P | 電気的に絶縁されるプリントヘッドダイ接地ネットワークをフレキシブル回路で電気的に接続する方法 |
| US9555630B2 (en) | 2007-12-02 | 2017-01-31 | Hewlett-Packard Development Company, L.P. | Electrically connecting electrically isolated printhead die ground networks at flexible circuit |
| WO2020162912A1 (en) * | 2019-02-06 | 2020-08-13 | Hewlett-Packard Development Company, L.P. | Die for a printhead |
| US11345145B2 (en) | 2019-02-06 | 2022-05-31 | Hewlett-Packard Development Company, L.P. | Die for a printhead |
| US11413864B2 (en) | 2019-02-06 | 2022-08-16 | Hewlett-Packard Development Company, L.P. | Die for a printhead |
| US11642884B2 (en) | 2019-02-06 | 2023-05-09 | Hewlett-Packard Development Company, L.P. | Die for a printhead |
-
1995
- 1995-11-07 JP JP28887795A patent/JPH09123450A/ja not_active Withdrawn
Cited By (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100731352B1 (ko) * | 2004-01-28 | 2007-06-21 | 삼성전자주식회사 | 잉크젯 프린터의 헤드칩 |
| JP2006095891A (ja) * | 2004-09-29 | 2006-04-13 | Canon Finetech Inc | 液体吐出ヘッドおよびその製造方法 |
| KR100620377B1 (ko) * | 2004-11-12 | 2006-09-07 | 삼성전자주식회사 | 동시토출이 가능한 잉크젯 프린트헤드 |
| US9555630B2 (en) | 2007-12-02 | 2017-01-31 | Hewlett-Packard Development Company, L.P. | Electrically connecting electrically isolated printhead die ground networks at flexible circuit |
| US10272679B2 (en) | 2007-12-02 | 2019-04-30 | Hewlett-Packard Development Company, L.P. | Electrically connecting electrically isolated printhead die ground networks at flexible circuit |
| JP2014131877A (ja) * | 2014-03-20 | 2014-07-17 | Hewlett-Packard Development Company L P | 電気的に絶縁されるプリントヘッドダイ接地ネットワークをフレキシブル回路で電気的に接続する方法 |
| WO2020162912A1 (en) * | 2019-02-06 | 2020-08-13 | Hewlett-Packard Development Company, L.P. | Die for a printhead |
| US11267243B2 (en) | 2019-02-06 | 2022-03-08 | Hewlett-Packard Development Company, L.P. | Die for a printhead |
| US11345145B2 (en) | 2019-02-06 | 2022-05-31 | Hewlett-Packard Development Company, L.P. | Die for a printhead |
| US11413864B2 (en) | 2019-02-06 | 2022-08-16 | Hewlett-Packard Development Company, L.P. | Die for a printhead |
| US11613118B2 (en) | 2019-02-06 | 2023-03-28 | Hewlett-Packard Development Company, L.P. | Die for a printhead |
| US11642884B2 (en) | 2019-02-06 | 2023-05-09 | Hewlett-Packard Development Company, L.P. | Die for a printhead |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20030107 |