JPS59135167A - Liquid jet recorder - Google Patents

Liquid jet recorder

Info

Publication number
JPS59135167A
JPS59135167A JP1005183A JP1005183A JPS59135167A JP S59135167 A JPS59135167 A JP S59135167A JP 1005183 A JP1005183 A JP 1005183A JP 1005183 A JP1005183 A JP 1005183A JP S59135167 A JPS59135167 A JP S59135167A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
liquid
oxide
layer
resistance
heat
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.)
Granted
Application number
JP1005183A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPH0551460B2 (en
Inventor
Hisanori Tsuda
津田 尚徳
Toshitami Hara
利民 原
Shinichi Hirasawa
平沢 伸一
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 JP1005183A priority Critical patent/JPS59135167A/en
Publication of JPS59135167A publication Critical patent/JPS59135167A/en
Publication of JPH0551460B2 publication Critical patent/JPH0551460B2/ja
Granted legal-status Critical Current

Links

Abstract

PURPOSE:To provide the titled apparatus excellent in the liquid resistance, resistance to mechanical impact, repeated use, especially stability of the resistance value and resistance to electrochemical reactivity by having a heat generating resistance layer composing an electrothermal transducing element made of a specified oxide. CONSTITUTION:A heat generating resistance layer 11 is provided as thin layer made up of an In oxide as main component and an oxide containing at least one element selected from among V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Ga, Zr, Nb, Mo, Ru, Pd, Cd, Sb, Hf, Ta, W, Re, Au and Bi. The rate of the oxide as additive is preferably 10mol% or more, most preferably more than 20mol% and the rate of the In oxide desirably more than 50mol%.

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、吐出口より液体を吐出することで形成された
飛翔的液滴を用いて記録を行う液体噴射記録装置、殊に
熱エネルギーを利用する液体噴射記録装置に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a liquid jet recording device that performs recording using flying droplets formed by discharging liquid from a discharge port, and particularly relates to a liquid jet recording device that uses thermal energy. .

液体噴射記録装置には、種々の方式があるが、その中で
も例えば独国公開公報(OLS ) 2843064号
、同2944005号、U S P 4335389号
公報等に開示された方式の液体噴射記録装置は、高速カ
ラー記録が容易であって、その出力部の主要部である記
録ヘッドは、記録用の液体を吐出して、飛翔的液滴を形
成する為の吐出口(オリフィス)を高密度に配列するこ
とが出来る為に、高解像力を得ることが出来ると同時に
、記録ヘッドとして全体的にはコンパクト化が図れ、且
つ量産に向くこと、半導体分野において技術の進歩と信
頼性の向上が著しいIC技術やマイクロ加工技術の長所
を十二分に利用することで長尺化が容易であること等の
為に、最近富みに熱い注目を集めている。
There are various types of liquid jet recording devices, and among them, for example, the liquid jet recording devices of the type disclosed in OLS No. 2843064, OLS No. 2944005, and USP No. 4335389 are as follows: High-speed color recording is easy, and the recording head, which is the main part of the output section, has a high density array of ejection ports (orifices) for ejecting recording liquid and forming flying droplets. Because of this, it is possible to obtain high resolution, and at the same time, the recording head can be made more compact as a whole, and is suitable for mass production. Recently, it has been attracting a lot of attention because it is easy to make it long by making full use of the advantages of micro-processing technology.

上記の液体噴射記録装置の特徴的な記録ヘッドには、オ
リフィスより液体を吐出して、飛翔的液滴を形成する為
の熱エネルギーを発生する手段としての電気熱変換体が
設けられている。
The characteristic recording head of the above-mentioned liquid jet recording apparatus is provided with an electrothermal transducer as means for generating thermal energy for ejecting liquid from an orifice to form flying droplets.

該電気熱変換体は、発生する熱エネルギーを効率良く液
体に作用させること、液体への熱作用のON −OF 
F応答速度を高めること等の為に、液体に直接接触する
様に、オリフィスに連通している熱作用部に設けられる
構造とするのが望ましいとされている。
The electrothermal converter is capable of efficiently applying the generated thermal energy to the liquid, and of controlling the ON-OF of the thermal effect on the liquid.
In order to increase the F response speed, etc., it is considered desirable to have a structure in which the heat acting part is connected to the orifice so as to be in direct contact with the liquid.

面乍ら、前記の電気熱変換体は通電されるととによって
発熱する発熱抵抗体と、該発熱抵抗体に通電する為の一
対の電極とで、基本的には構成されている為に発熱抵抗
体が直に液体に接触する状態であると、記録用の液体の
電気抵抗値如何によっては該液体を通じて電気が流れた
り、液体を通じての電気の流れによって液体自体が電気
分解したり、或いは発熱抵抗体への通電の際に該発熱抵
抗体と液体とが反応して、発熱抵抗体自体の腐蝕による
抵抗値の変化、強いては発熱抵抗体の破損或いは破壊が
起こったり、更には発熱抵抗体から発生される熱作用に
よる液体の、望ましくは蒸気泡の発生を含む液体の急激
な状態変化に伴う機械的衝撃によって、発熱抵抗体の表
面が破損したり或いは発熱抵抗体の一部に亀裂が生ずる
等して破壊されたりする場合がある。
However, the above-mentioned electrothermal converter basically consists of a heating resistor that generates heat when energized, and a pair of electrodes for energizing the heating resistor. If the resistor is in direct contact with the liquid, depending on the electrical resistance of the recording liquid, electricity may flow through the liquid, or the liquid itself may electrolyze or generate heat due to the flow of electricity through the liquid. When the resistor is energized, the heating resistor reacts with the liquid, causing a change in resistance value due to corrosion of the heating resistor itself, and even damage or destruction of the heating resistor, or even damage to the heating resistor. The surface of the heating resistor may be damaged or a portion of the heating resistor may be cracked due to mechanical shock due to a sudden change in the state of the liquid, preferably including the generation of vapor bubbles, due to the thermal action generated by the heating resistor. In some cases, it may occur or be destroyed.

その為に、従来においては、NiCr等の合金やZrf
32. HfB2等の金属硼化物等の比較的発熱抵抗体
材料としての特性に優れた無機材料で発熱抵抗体を構成
すると共に、該材料で構成された発熱抵抗体上に、81
02等の耐酸化性に優れた材料で構成された保護層(上
部層)を設けることで、発熱抵抗体が液体に直に接触す
るのを防止して、前記の諸問題を解決し、信頼性と繰返
し使用耐久性の向上を図ろうとすることが提案されてい
た。
For this reason, in the past, alloys such as NiCr and Zrf
32. The heating resistor is made of an inorganic material having relatively excellent properties as a heating resistor material, such as metal boride such as HfB2, and 81
By providing a protective layer (upper layer) made of a material with excellent oxidation resistance such as 02, the heating resistor is prevented from coming into direct contact with the liquid, solving the above problems and improving reliability. It has been proposed to improve the durability and durability for repeated use.

面乍ら上記の様な構成の電気熱変換体が設けられた記録
ヘッドを有する液体噴射記録装置は、記録用の着色され
た液体とi−で、電気伝導度の比較的低い液体(例えば
液媒体として蒸留水やアルコールを用いたもの)を使用
する場合には、耐酸化性に優れ、繰返し使用耐久性の点
で満足の行くものではあるが、Naイオン等の含有率が
高い為に電気伝導度の大きな記録用の液体や電解質の液
体を使用する場合には、繰返し使用耐久性、耐経時的変
化性の点で不充分であった。
Of course, a liquid jet recording apparatus having a recording head provided with an electrothermal converter having the above-mentioned configuration uses a colored liquid for recording and a liquid with relatively low electrical conductivity (for example, a liquid). When using distilled water or alcohol as a medium), it has excellent oxidation resistance and is satisfactory in terms of repeated use durability, but it has a high content of Na ions etc. When a recording liquid or an electrolyte liquid with high conductivity is used, the durability against repeated use and the resistance to change over time are insufficient.

従って、使用する記録用液体の選択に制約があって、殊
に多色或いは天然色のカラー記録を行う場合には、障害
となっていた。
Therefore, there are restrictions on the selection of the recording liquid to be used, which poses an obstacle, especially when performing multicolor or natural color recording.

又、上記の様に発熱抵抗体上に保護層を設ける場合にお
いても、例えば層形成に生ずる保護層自体の欠陥に基づ
く発熱抵抗体側方向への液体の浸入を実質上完全に防止
することは再現性。
Furthermore, even when a protective layer is provided on the heating resistor as described above, it has been proven that liquid infiltration toward the heating resistor is virtually completely prevented due to defects in the protective layer itself that occur during layer formation, for example. sex.

量産性の点で非常に困難である。況してや、高密度に多
数の熱作用部をその構成の一部とする液流路(ノズル)
を設ける、所謂高密度マルチオリフィス化の場合には、
少なくとも液流路数だけ電気熱変換体を一度に設ける必
要性から、先の保護層の欠陥による不良化の電気熱変換
体の製造歩留りへの影響は、製造コストの面も含めて大
きな問題である。従って、保護層がなく、記録用の液体
忙発熱抵抗体が直置接触する状態であっても、耐液性、
使用繰返し性、耐機械的衝撃性、耐電気化学反応性に優
れた電気熱変換体を具備する液体噴射記録装置の開発が
強く望まれている。
This is extremely difficult in terms of mass production. In other words, a liquid flow path (nozzle) that has a large number of high-density heat-acting parts as part of its configuration.
In the case of so-called high-density multi-orifice,
Because it is necessary to provide at least as many electrothermal converters as there are liquid flow channels at one time, the impact of failures due to defects in the protective layer on the manufacturing yield of electrothermal converters is a major problem, including in terms of manufacturing costs. be. Therefore, even if there is no protective layer and the heat-generating resistor is in direct contact with a recording liquid, the liquid resistance and
There is a strong desire to develop a liquid jet recording device equipped with an electrothermal converter that is excellent in repeatability of use, mechanical shock resistance, and electrochemical reaction resistance.

本発明は、上記の諸点に鑑み成されたものであって、前
記の従来における諸問題の総てを解決した優れた液体噴
射記録装置を提供することを主たる目的とする。
The present invention has been made in view of the above-mentioned points, and its main object is to provide an excellent liquid jet recording apparatus that solves all of the conventional problems mentioned above.

本発明の別の目的は、耐液性、耐機械的衝撃性、繰返し
使用性特に抵抗値の安定性、耐電気化学反応性に優れた
液体噴射記録装置を提供することである。
Another object of the present invention is to provide a liquid jet recording device that is excellent in liquid resistance, mechanical shock resistance, repeated use, particularly resistance value stability, and electrochemical reaction resistance.

本発明の液体噴射記録装置は液体を吐出して、飛翔的液
滴を形成する為に設けられた吐出口と、該吐出口(オリ
フィス)に連通し、飛翔的液滴を形成する為の熱エネル
ギーが液体に作用するところとしての熱作用部と、前記
熱エネルギーを発生する手段としての電気熱変換体とを
具備し、該電気熱変換体を構成する発熱抵抗層がインジ
ウム(In)酸化物を主成分とし、V I C’ ?M
n 、 Fe 、 Co 、 Ni 、 Cu 、 Z
n 、 Ga 、 Zr 、 Nb 、 Mo 。
The liquid jet recording device of the present invention has an ejection port provided for ejecting liquid to form flying droplets, and a discharge port (orifice) that communicates with the ejection port (orifice) to eject liquid to form flying droplets. It is equipped with a heat acting part where energy acts on the liquid, and an electrothermal converter as a means for generating the thermal energy, and a heating resistance layer constituting the electrothermal converter is made of indium (In) oxide. is the main component, and V I C'? M
n, Fe, Co, Ni, Cu, Z
n, Ga, Zr, Nb, Mo.

Ru 、 Pd 、 Cd 、 8E1 、 Hf 、
 Ta 、 W、 ELe、 Au 、 Biで構成さ
れる群の中から選択される少なくとも1つの元素を含む
酸化物とで形成されていることを特徴とする。
Ru, Pd, Cd, 8E1, Hf,
It is characterized by being formed of an oxide containing at least one element selected from the group consisting of Ta, W, ELe, Au, and Bi.

上記の様な構成とされる本発明の液体噴射記録装置は、
耐繰返し使用性、耐液性、記録信号に対する応答の忠実
性と確実性に優れ、高解像度で高品質の画像を高速で記
録することが出来る。
The liquid jet recording device of the present invention configured as described above has the following features:
It has excellent durability against repeated use, liquid resistance, and fidelity and reliability of response to recording signals, and can record high-resolution, high-quality images at high speed.

更に、発熱抵抗体を記録用の液体に直に接触する様に電
気熱変換体を構成する場合には、発熱抵抗体より発生さ
れる熱エネルギーが記録用の液体に有効に作用するので
、電気熱変換体を駆動する為の駆動電圧の閾値が低く、
且つ飛翔液滴の形成を安定的に行う為の実際の駆動電圧
も低く省エネルギー化を容易に実現することが出来る。
Furthermore, when the electrothermal transducer is configured so that the heating resistor is in direct contact with the recording liquid, the thermal energy generated by the heating resistor effectively acts on the recording liquid, so that the electric The drive voltage threshold for driving the heat converter is low,
In addition, the actual driving voltage for stably forming flying droplets is low, making it easy to save energy.

又、記録用の液体の選択範囲が広範である為に所望の色
の多色及び天然色のカラー記録を容易に行う事が出来る
Furthermore, since there is a wide range of recording liquids to choose from, it is possible to easily perform color recording in desired multi-colors and natural colors.

以下、本発明を図面に従つぐ、更に具体的に説明する。Hereinafter, the present invention will be explained in more detail with reference to the drawings.

第1図(a)は、本発明の液体噴射記録装置の主要部の
オリフィス側から見た正面部分図、第1図(b)は、第
1図(a)に一点鎖線X ’Yで示す部分で切断した場
合の切断面部分図である。
FIG. 1(a) is a partial front view of the main part of the liquid jet recording device of the present invention as seen from the orifice side, and FIG. 1(b) is indicated by the dashed line X'Y in FIG. 1(a). FIG. 3 is a partial cross-sectional view of the product when cut in sections.

図に示される記録ヘッド1は、その表面に電気熱変換体
2が設けられている基板30表面に、ツガ定の線密度で
所定の巾と深さの溝が所定数設けられている溝付板4で
覆う様に接合することIc j−)で、オリフィス5と
液吐出部6が形成された構造を有している。図妃示す液
体噴射記録装置の場合、オリフィス5を複数有するもの
として示されであるが、勿論本発明は、これに限定され
るものではなく単一オリフィスの場合の記録装置への適
用の場合も本発明の範祷に這入るものである。
The recording head 1 shown in the figure has a grooved surface in which a predetermined number of grooves of a predetermined width and depth are provided at a constant linear density on the surface of a substrate 30 on which an electrothermal transducer 2 is provided. It has a structure in which an orifice 5 and a liquid discharge part 6 are formed by joining so as to be covered with a plate 4 (Ic j-). The liquid jet recording device shown in the figure is shown as having a plurality of orifices 5, but the present invention is of course not limited to this, and can also be applied to a recording device with a single orifice. This falls within the scope of the present invention.

液吐出部6は、その終端に液体を吐出して飛翔する液滴
を形成する為のオリフィス5と、電気熱変換体2より発
生される熱エネルギーが液体に作用して蒸気泡を発生し
、その体積の膨張と収縮に依る急激な状態変化を引起す
処である熱作用部7とを有する。
The liquid discharge part 6 has an orifice 5 at its terminal end for discharging liquid to form flying droplets, and thermal energy generated by the electrothermal converter 2 acting on the liquid to generate vapor bubbles. It has a heat acting part 7 which causes a rapid state change due to expansion and contraction of its volume.

熱作用部7は、電気熱変換体2の熱発生部8の上部に位
置し、熱発生部8の液体と接触する熱作用面9をその底
面としている。
The heat acting part 7 is located above the heat generating part 8 of the electrothermal converter 2, and has a heat acting surface 9 that contacts the liquid of the heat generating part 8 as its bottom surface.

熱発生部8ば、基板3上に設けられた下部層101該下
部W 10上に設けられた発熱抵抗層(発熱抵抗体)1
1、該発熱抵抗層11上に必要に応じて設けられる上部
層12とで構成される。発熱抵抗層11には、熱を発生
させる為に該層11に通電する為の電極13.14がそ
の表面に設けられである。電極13は、各液吐出部の熱
発生部に共通の電極であり、電極14は、各液吐出部の
熱発生部を選択して発熱させる為の選択電極であって、
液吐出部の流路に沿って設けられである。
The heat generating portion 8 includes a lower layer 101 provided on the substrate 3 and a heat generating resistor layer (heat generating resistor) 1 provided on the lower portion W10.
1. An upper layer 12 is provided on the heating resistance layer 11 as necessary. The heating resistor layer 11 is provided with electrodes 13 and 14 on its surface for supplying electricity to the layer 11 in order to generate heat. The electrode 13 is an electrode common to the heat generating part of each liquid discharge part, and the electrode 14 is a selection electrode for selectively generating heat in the heat generating part of each liquid discharge part,
It is provided along the flow path of the liquid discharge section.

上部層12は、発熱抵抗層11を、使用する液体から化
学的・物理的に保護する為に発熱抵抗層11と液吐出部
6にある液体とを隔絶すると共に、液体を通じて電極1
3.14間が短絡するのを防止する発熱抵抗層11の保
護的機能を有している。
The upper layer 12 isolates the heating resistance layer 11 from the liquid in the liquid discharge part 6 in order to chemically and physically protect the heating resistance layer 11 from the liquid used, and also connects the electrode 1 through the liquid.
It has a protective function of the heat generating resistor layer 11 to prevent short circuit between 3 and 14.

上部層12は、上記の様な機能を有するものであるが、
本発明の液体噴射記録装置における発熱抵抗層11は、
前記した特性を有するものであるから、液体を通じて電
極13.14間が電気的に短絡する心配が全くない場合
には、必ずしも設ける必要はなく、又、上記の心配があ
る場合であっても、発熱抵抗層ll上には設ける必狭ば
なく、電極13.14の表面を覆ってやるだけで前記の
心配が全面的に解消される。
The upper layer 12 has the above-mentioned functions, but
The heat generating resistance layer 11 in the liquid jet recording device of the present invention is
Since it has the above-mentioned characteristics, it is not necessarily necessary to provide it if there is no risk of electrical short circuit between the electrodes 13 and 14 through the liquid, and even if there is the above-mentioned concern, The above-mentioned concerns can be completely eliminated by simply covering the surfaces of the electrodes 13 and 14 without necessarily providing them on the heating resistor layer ll.

下部層10は、土建熱流量制御機能を有する。The lower layer 10 has a construction heat flow control function.

即ち、飛翔液滴の形成の際には、発熱抵抗層11で発生
する熱が基板3側の方に伝導するよりも、熱作用部7側
の方に伝導する割合が出来る限り多くなり、飛翔液滴形
成後、詰り発熱抵抗層11への通電がOFFされた後に
は、熱作用部7及び熱発生部8にある熱が速かに基板3
側に放出されて、熱作用部7にある液体及び発生した気
泡が急冷される為に設けられる。
That is, when forming flying droplets, the proportion of heat generated in the heat generating resistor layer 11 being conducted toward the heat acting part 7 side is as high as possible than being conducted toward the substrate 3 side, and the flying droplets are After the droplets are formed and the power to the clogging heat generating resistor layer 11 is turned off, the heat in the heat acting section 7 and the heat generating section 8 is quickly transferred to the substrate 3.
It is provided to rapidly cool the liquid and generated air bubbles in the heat acting part 7 by being discharged to the side.

発熱抵抗層11、基板3との関係において、上記の様な
機能が充分発揮出来る様な下部層10を設計することに
よって、本発明の液体噴射記録装置はより優れたものと
なる。
The liquid jet recording device of the present invention can be made more excellent by designing the lower layer 10 such that it can fully exhibit the above-mentioned functions in relation to the heat generating resistor layer 11 and the substrate 3.

即ち、飛翔的液滴の形成の際には、熱作用部7側への熱
流量の割合が出来る限り大きく、発熱抵抗層11への通
電がOFFされた際には、基板3側への熱流量の割合が
出来る限り大きくなる様にして、液滴吐出エネルギーの
高効率化と高熱応答性及び連続的繰返し液滴吐出性の向
上、液滴形成周波数の向上、液滴の敬の均一化、液滴の
飛翔方向の安定化、液滴の初期飛翔スピードの均一化、
及び記録信号に対する応答の忠実性と確実性の向上を一
層効果的に実現させ得る0 本発明の液体噴射記録装置における発熱抵抗層11は、
前記した様に、In酸化物を主成分とし、V 、 Cr
 、 Mn 、 Fe 、 Co 、 Ni 、 Cu
 、 Zn 、 Ga 、 Zr 。
That is, when the flying droplets are formed, the proportion of the heat flow to the heat acting part 7 side is as large as possible, and when the power to the heating resistor layer 11 is turned off, the heat flow rate to the substrate 3 side is as large as possible. By increasing the ratio of the flow rate as much as possible, we can improve the efficiency of droplet ejection energy, high thermal response, and continuous repeatable droplet ejection, improve the droplet formation frequency, and make the droplets uniform. Stabilization of droplet flight direction, uniformity of droplet initial flight speed,
The heat-generating resistive layer 11 in the liquid jet recording apparatus of the present invention can more effectively improve the fidelity and reliability of the response to recording signals.
As mentioned above, the main component is In oxide, V, Cr
, Mn, Fe, Co, Ni, Cu
, Zn, Ga, Zr.

Nb 、 Mo 、 Ru 、 Pd 、 Cd’ 、
 Sb 、 Hf 、 Ta 、 W、 Re 、 A
u +Biで構成される少なくとも1つの元永゛を含む
酸化物とで形成された薄層として設けられる。
Nb, Mo, Ru, Pd, Cd',
Sb, Hf, Ta, W, Re, A
It is provided as a thin layer formed of an oxide containing at least one element consisting of u + Bi.

本発明において、添加する酸化物は一種類に限ることな
く、所望の特性を最大限に得るために二種類以上混合し
ても良い。
In the present invention, the number of oxides to be added is not limited to one type, and two or more types may be mixed in order to obtain the desired characteristics to the maximum.

本発明に於いて、添加する酸化物の割合は、好ましくは
10 mo7?%以上、より好ましくは15m01!%
以上、最適には2 Q mol!%以上とされるのが望
ましい。
In the present invention, the ratio of the oxide added is preferably 10 mo7? % or more, preferably 15m01! %
Above, the optimal value is 2 Q mol! % or more is desirable.

又、主成分とされるh酸化物は、50moz%以上とさ
れるのが望ましい。
Further, it is desirable that the content of h oxide, which is the main component, is 50 moz% or more.

本発明において添加用酸化物として、特に好ましく用い
られる例としては、酸化バナジウム(例えばV2O,)
、酸化りo A (例エバCr、0.)、酸化コバルト
(例えばCoo)、酸化ニッケル(例えばN1p)、酸
化ジルコニウム(例えばZrO□)、酸化アンチモン(
例えばsb、03)、酸化タンタル(例えばTa、0.
)、酸化タングステン(例えばWO,)、酸化ビスマス
(例えばBi2O,)等が挙げられる。また、上記酸化
物を二種類以上添加することにより化学的な安定性を向
上させることが可能である。
Examples of particularly preferably used additive oxides in the present invention include vanadium oxide (e.g. V2O,)
, oxide oxide (e.g. EvaCr, 0.), cobalt oxide (e.g. Coo), nickel oxide (e.g. N1p), zirconium oxide (e.g. ZrO□), antimony oxide (e.g.
For example, sb, 03), tantalum oxide (for example, Ta, 0.
), tungsten oxide (eg, WO, ), bismuth oxide (eg, Bi2O,), and the like. Furthermore, chemical stability can be improved by adding two or more types of the above oxides.

本発明に於いては上記以外の元素が発熱抵抗層11中に
微量(5原子%以下)含まれていても性能の劣化は認め
られないので、この程度の他の元素の混入は差支えない
In the present invention, even if a trace amount (5 at % or less) of elements other than those mentioned above is contained in the heating resistance layer 11, no deterioration in performance is observed, so there is no problem with the mixing of other elements to this extent.

本発明において酸化物中に含有される酸素の含有率は、
相手金属の種類、相手金属が複数の場合には、相手金属
同志の含有割合等によって、本発明の目的に適う発熱抵
抗層重1が得られる様に適宜所望に従って決定されるも
のであるが、表面状態の化学的安定性および比抵抗の安
定性から発熱抵抗層11を構成している膜全体において
、膜中に含まれる酸素の含有率は全原子に対して70原
子(at、)%以下が望ましい。
In the present invention, the content of oxygen contained in the oxide is
The type of mating metal and, if there is a plurality of mating metals, the content ratio of the mating metals, etc., are determined as desired so as to obtain a heat generating resistor layer weight 1 that meets the purpose of the present invention. In view of the chemical stability of the surface state and the stability of specific resistance, the content of oxygen contained in the entire film constituting the heating resistance layer 11 is 70 atomic (at)% or less based on the total atoms. is desirable.

本発明において、発熱抵抗層11の層厚は、適切な熱エ
ネルギーが効果的に発生される様に、構成材料の特性、
種類、含有率及び装置自体に要求される飛翔液滴形成特
性等に応じて適宜法められるが、好ましくは500人〜
10μ程度が好ましく最適には2000λ〜5μが望ま
しい。
In the present invention, the thickness of the heating resistance layer 11 is determined based on the characteristics of the constituent materials so that appropriate thermal energy can be effectively generated.
The number of participants is determined as appropriate depending on the type, content rate, flying droplet formation characteristics required for the device itself, etc., but preferably 500 or more people.
The thickness is preferably about 10μ, and most preferably 2000λ to 5μ.

本発明において酸化物から成る発熱抵抗層11は所望の
主成分を成す酸化物ターゲットと添加用酸化物ヘレット
を用いだCCo−8putterin (共スパッタ)
あるいは、電子ビーム蒸着によシ形成するのが望ましい
。また所望の金属ハロゲン化物を用いたCVD法により
酸化物を形成するのが好ましい。
In the present invention, the heating resistance layer 11 made of an oxide uses an oxide target which is a desired main component and an oxide heret for addition.CCo-8 putterin (co-sputtering)
Alternatively, it is desirable to form it by electron beam evaporation. Further, it is preferable to form the oxide by a CVD method using a desired metal halide.

本発明において酸化物はあらかじめ通電処理により抵抗
値を安定化させることが望ましい。
In the present invention, it is desirable that the resistance value of the oxide be stabilized in advance by a treatment with electricity.

次に1以降において説明される本発明の実施例或いは比
較例において製造された液体噴射記録装置の製造法及び
形態の概要に就て説明する。
Next, an outline of the manufacturing method and form of the liquid jet recording apparatus manufactured in the examples or comparative examples of the present invention described in Sections 1 and subsequent sections will be explained.

先ず、以下の実施例及び比較例に相当する発熱抵抗体設
置基板を以下の要領で作成した。
First, heating resistor installed substrates corresponding to the following Examples and Comparative Examples were prepared in the following manner.

下部層IOを兼ねたアルミナ基板3の下部層10上に発
熱抵抗層11及びアルミニウム電極層を形成した後、選
択エツチングにより例えば幅40μm1長さ200μm
の発熱抵抗体11−1−11−3・・・・・・を形成し
た。又、エツチングにより選択電極14及び共通電極1
3を形成した。更に、各電極及び各発熱抵抗体tの表面
に、必要に応じて保護層(上部層)12を積層した。
After forming the heat generating resistor layer 11 and the aluminum electrode layer on the lower layer 10 of the alumina substrate 3 which also serves as the lower layer IO, selective etching is performed to form a layer with a width of 40 μm and a length of 200 μm, for example.
Heating resistors 11-1-11-3... were formed. In addition, the selective electrode 14 and the common electrode 1 are etched.
3 was formed. Furthermore, a protective layer (upper layer) 12 was laminated on the surface of each electrode and each heating resistor t, if necessary.

又、これ等とは別に、ガラス板に複数本の溝(例えば巾
40μm1深さ40μm)と共通インク室(不図示)と
なる溝とをマイクロ−カッターを用いて切削形成してな
る溝付き板4も作成した。
Apart from these, there is also a grooved plate formed by cutting a glass plate with a plurality of grooves (for example, width 40 μm x depth 40 μm) and a groove that will become a common ink chamber (not shown) using a micro-cutter. 4 was also created.

このようにして作成した、発熱抵抗体設置基板と溝付き
板とを、発熱抵抗体と溝との位置合せをした上で接合し
、更に不図示のインク供給部から共通インク室に液体イ
ンクを導入するだめのインク導入管(不図示)も接続し
て記録装置を一体的に完成した。
The heating resistor installed substrate and the grooved plate created in this way are bonded after aligning the heating resistor and the groove, and liquid ink is supplied from an ink supply unit (not shown) to the common ink chamber. An ink introduction tube (not shown) was also connected to complete the recording device.

更に、この記録装置には前述の選択電極及び共通電極に
接続されているリード電極(共通リード電極、及び選択
リード電極)を有するリード基板が付設された。
Further, this recording device was provided with a lead substrate having lead electrodes (common lead electrode and selection lead electrode) connected to the aforementioned selection electrode and common electrode.

上記の構成の液体噴射記録装置に於て、上部層12とし
て、Sin、 1. OII層厚、Ta、0.0.5 
ti層厚の薄層を各発熱抵抗層ll上に積層したもので
は、発泡閾値電圧に対して1.5〜1,9倍の駆動電圧
マージンが得られた。このことは、発熱抵抗層llを液
体に露出させる系の場合に比べて上部層12を設けるこ
とで一層耐熱性が向上することが示される。
In the liquid jet recording device having the above configuration, the upper layer 12 includes: 1. OII layer thickness, Ta, 0.0.5
In the case where a thin layer of ti layer thickness was laminated on each heat generating resistor layer ll, a drive voltage margin of 1.5 to 1.9 times the foaming threshold voltage was obtained. This shows that heat resistance is further improved by providing the upper layer 12 compared to the case of a system in which the heat generating resistor layer 11 is exposed to the liquid.

この際、上記の上部層12のない系は発泡閾値電圧の約
1.3倍の駆動電圧マージンが得られ、従来に較べて優
れていることが示される。
At this time, the system without the upper layer 12 has a driving voltage margin of about 1.3 times the foaming threshold voltage, which is shown to be superior to the conventional system.

基板3としては、上記のアルミナ基板の外に、シリコン
ウェハを用い、下部層10としては、シリコンウェハの
表面を熱配化して形成された2〜5−μのSin2層を
用いて同様の評価を行ったが、同様の良好な結果が得ら
れた。
As the substrate 3, a silicon wafer was used in addition to the alumina substrate described above, and as the lower layer 10, a 2 to 5-μ Sin2 layer formed by thermally distributing the surface of the silicon wafer was used, and the same evaluation was carried out. was carried out, and similar good results were obtained.

又、基板3としては、実施例で使用されたものの他、ガ
ラス、セラミックス、耐熱性プラスチック等も用いるこ
とが出来る。
Further, as the substrate 3, in addition to those used in the embodiments, glass, ceramics, heat-resistant plastic, etc. can also be used.

電極材料としては、Mの他に、Ant −Cu 、 A
1.−8i等を用いることが出来るが、これ等の材料を
用いる際には電極と液体との間を隔絶する為に、例えば
感光性の耐熱樹脂を硬化させた被膜で熱作用面の部分を
除いて電極及び電極の回りを覆うのが好ましい。
In addition to M, the electrode materials include Ant-Cu, A
1. -8i etc. can be used, but when using these materials, in order to isolate between the electrode and the liquid, remove the heat-active surface with a coating made of, for example, hardened photosensitive heat-resistant resin. It is preferable to cover the electrode and the area around the electrode.

実施例 前記に説明した構成の液体噴射記録装置(サンプルAO
−1〜3−3)(液流路数128、−液流路当り一電気
熱変換体)に就で、−電気熱変換体当す5×lO8回の
パルス駆動を行った際の故障電気熱変換体数を計数して
信頼性の測定を行った。その結果を以下の表に示す。
Example A liquid jet recording apparatus having the configuration described above (sample AO
-1 to 3-3) (number of liquid channels: 128, -one electrothermal converter per liquid channel), when the -electrothermal converter was pulsed 5 x 1O8 times. Reliability was measured by counting the number of heat converters. The results are shown in the table below.

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

側からの正面部分図、第1図(b)は、第1図(a)の
一点鎖線XYで示す部分で切断した場合の切断面部分図
である。 】・・液体噴射記録装置、2・・・電気熱変換体、3・
・・基板、4・・・溝付板、5・・・オリフィス、6・
・・液吐出部、7・・・熱作用部、8・・・熱発生部、
9・・・熱作用面、lO・・・下部層、11・・・発熱
抵抗層、12・・・上部層、13・・・共通電極、14
・・・選択電極。 出願人  キャノン株式会社
The front partial view from the side, FIG. 1(b), is a partial cross-sectional view taken along the line XY in FIG. 1(a). ]...Liquid jet recording device, 2...Electrothermal converter, 3.
... Substrate, 4... Grooved plate, 5... Orifice, 6.
...Liquid discharge part, 7...Heat action part, 8...Heat generation part,
9... Heat action surface, lO... Lower layer, 11... Heat generating resistance layer, 12... Upper layer, 13... Common electrode, 14
...Selective electrode. Applicant Canon Co., Ltd.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)液体を吐出して、飛翔的液滴を形成する為に設け
られた吐出口と、該吐出口に連通し、飛翔的液滴を形成
する為の熱エネルギーが液体に作用するところとしての
熱作用部と、前記熱エネルギーを発生する手段としての
電気熱変換体とを具備し、該電気熱変換体を構成する発
熱抵抗層がIn酸化物を主成分とし、■。 Cr 、 Mn 、 Fe 、 Co 、 Ni 、 
Cu 、 Zn 、 Ga 、 Zr 、 Nb 。 Mo 、几u 、 Pd 、 Cd 、 Sb 、 H
f 、 Ta 、 W 、 Au 、 Re 。 Biで構成される群の中から選択される少なくとも1つ
の元素を含む酸化物とで形成されて請求の範囲第1項に
記載の液体噴射記録装置。
(1) An ejection port provided for ejecting liquid to form flying droplets, and a place communicating with the ejection port where thermal energy acts on the liquid to form flying droplets. and an electrothermal converter as a means for generating the thermal energy, and the heating resistance layer constituting the electrothermal converter has In oxide as a main component; Cr, Mn, Fe, Co, Ni,
Cu, Zn, Ga, Zr, Nb. Mo, 几u, Pd, Cd, Sb, H
f, Ta, W, Au, Re. The liquid jet recording device according to claim 1, wherein the liquid jet recording device is formed of an oxide containing at least one element selected from the group consisting of Bi.
JP1005183A 1983-01-25 1983-01-25 Liquid jet recorder Granted JPS59135167A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP1005183A JPS59135167A (en) 1983-01-25 1983-01-25 Liquid jet recorder

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP1005183A JPS59135167A (en) 1983-01-25 1983-01-25 Liquid jet recorder

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS59135167A true JPS59135167A (en) 1984-08-03
JPH0551460B2 JPH0551460B2 (en) 1993-08-02

Family

ID=11739592

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP1005183A Granted JPS59135167A (en) 1983-01-25 1983-01-25 Liquid jet recorder

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS59135167A (en)

Also Published As

Publication number Publication date
JPH0551460B2 (en) 1993-08-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100229123B1 (en) An ink jet head substrate, an ink jet head, an ink jet apparatus, and a method for manufacturing an ink jet recording head
JPS59135169A (en) Liquid jet recorder
JPS59135167A (en) Liquid jet recorder
JPS59135166A (en) Liquid jet recorder
JP2865943B2 (en) INK JET HEAD, METHOD OF MANUFACTURING THE SAME, AND INK JET RECORDING APPARATUS USING THE SAME
JPH0530628B2 (en)
JP2505900B2 (en) Ink jet recording head
JP2866256B2 (en) INK JET HEAD, METHOD OF MANUFACTURING THE SAME, AND INK JET RECORDING APPARATUS USING THE SAME
EP0812691A2 (en) Head and method for an ink jet printer
JPS5996971A (en) Liquid injection recorder
JPS59124870A (en) Liquid jet recorder
JPS6317623B2 (en)
JPS59124871A (en) Liquid jet recorder
JP2865945B2 (en) INK JET HEAD, METHOD OF MANUFACTURING THE SAME, AND INK JET RECORDING APPARATUS USING THE SAME
JPH0530185B2 (en)
JPH0613220B2 (en) Ink jet recording head
JP2865947B2 (en) INK JET HEAD, METHOD OF MANUFACTURING THE SAME, AND INK JET RECORDING APPARATUS USING THE SAME
JP2865946B2 (en) INK JET HEAD, METHOD OF MANUFACTURING THE SAME, AND INK JET RECORDING APPARATUS USING THE SAME
JPH0530184B2 (en)
JP2865944B2 (en) INK JET HEAD, METHOD OF MANUFACTURING THE SAME, AND INK JET RECORDING APPARATUS USING THE SAME
JP2866255B2 (en) INK JET HEAD, METHOD OF MANUFACTURING THE SAME, AND INK JET RECORDING APPARATUS USING THE SAME
JP2866254B2 (en) INK JET HEAD, METHOD OF MANUFACTURING THE SAME, AND INK JET RECORDING APPARATUS USING THE SAME
JP2866253B2 (en) INK JET HEAD, METHOD OF MANUFACTURING THE SAME, AND INK JET RECORDING APPARATUS USING THE SAME
JPH0237301B2 (en) EKITAIFUNSHAKIROKUHO
JPS6342577B2 (en)