JPS59207262A - Printing head - Google Patents

Printing head

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JPS59207262A
JPS59207262A JP8002184A JP8002184A JPS59207262A JP S59207262 A JPS59207262 A JP S59207262A JP 8002184 A JP8002184 A JP 8002184A JP 8002184 A JP8002184 A JP 8002184A JP S59207262 A JPS59207262 A JP S59207262A
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ink
orifice
resistive element
nozzle
resistive
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JP8002184A
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Kamisu Tomii
トミ−・カミス
Ratsuseru Hei Robaato
ロバ−ト・ラツセル・ヘイ
Rojiyaa Supensaa Pooru
ポ−ル・ロジヤ−・スペンサ−
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Yokogawa Hewlett Packard Ltd
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Abstract

PURPOSE:To permit the thermal shock jet of ink with good efficiency from nozzle as well as lengthen the life of resistor elements by a method in which plural resistor elements are set separately from each other and also from the position facing the center of a nozzle for one nozzle and they are connected in series with one another. CONSTITUTION:Heating resistors 8 and conductor layers 10 are provided through a heat insulator layer 4 on a base plate 2, and an orifice 20 is formed through a passivation layer 12 and barrier elements 14 and 16 on an orifice plate 18. In a thermal shock ink jet head having such the orifice plate 18, plural resistor layers 8' and 8'' are set separately from each other and also from the position facing the central part of the orifice 20 and connected in series with conductor layers 10, 10' and 10''. Damage to the heating resistor elements by cavitation phenomenon to be caused in the position facing the central part of the orifice 20 can thus be completely prevented.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はインク・ジェット・プリンタに関し特にインク
ジェット・プリンタのプリント・ヘッドに関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Field of the Invention The present invention relates to ink jet printers, and more particularly to print heads for ink jet printers.

〔従来技術〕[Prior art]

従来から、データ処理は迅速に行なわれるので、超高速
でプリントする装置が要求されている。成形された印字
素子で構成されたプリント・ヘッドを記録媒体に物理的
に接触させる・インパクト・プリンティングは、速度が
遅いうえに小型化できないという欠点がある。従って、
記録媒体に印字を行うために様々の技術を用いるノン・
インパクト・プリンティング方式によるプリンタが注目
を浴びている。これらの中の幾つかは、静電場や磁場を
用いて記録媒体(普通は紙)上に固体(すなわち乾燥粉
体)又は液体(すなわちインク)からなる可視像形成材
を着積させる技術を用いている。
Since data processing has traditionally been done quickly, there has been a demand for devices that can print at ultra-high speeds. Impact printing, in which a print head consisting of a molded printing element is brought into physical contact with a recording medium, has the drawbacks of slow speed and inability to be miniaturized. Therefore,
Non-printing that uses various techniques to print on recording media
Printers using the impact printing method are attracting attention. Some of these techniques use electrostatic or magnetic fields to deposit visible image-forming materials, either solid (i.e., dry powder) or liquid (i.e., ink), onto a recording medium (usually paper). I am using it.

その他、電子ビーム又はイオンビームを媒体に照射して
その照射箇所の色彩を変化させる電子写真システムやイ
オンシステムを用いるものもある。
Others use an electrophotographic system or an ion system that irradiates a medium with an electron beam or ion beam to change the color of the irradiated area.

また、所望の形状の色彩変化を起こさせるのに熱画像を
用いるシステムもある。近年開発されたものの中にイン
ク・ジェット・プリンティングという印字技術があるが
、この技術は、小さなインク滴を記録媒体に電子的に衝
突させ、選択した文字を如何なる箇所にも超高速で形成
させる。インク・ジェット・プリンティングは、特別に
処理した記録媒体を必要とせず(通常の無地の紙が適し
ている)、真空装置やかさばる機構を何ら必要としない
非接触システムである。本発明は、この種の印字システ
ムに関する。
There are also systems that use thermal imaging to create color changes in desired shapes. One recent development is ink-jet printing, which electronically bombards a recording medium with tiny droplets of ink to form selected characters anywhere at extremely high speeds. Ink jet printing is a non-contact system that does not require a specially treated recording medium (regular plain paper is suitable) and does not require any vacuum equipment or bulky mechanisms. The present invention relates to a printing system of this type.

インク・ジェット・システムは次のように分類させる。Ink jet systems are classified as follows.

すなわち、(1)一定インク圧、一定速度でインク滴が
ノズルから連続的に放出される連続式システム;(2)
帯電させたインク滴を制御可能な静電場により推進させ
る静電方式システム;(3)要求に応して制御可能な機
能的力によりノズルからインク滴を推し出すインパルス
方式又はインク・オン・デマンド方式システム。
(1) a continuous system in which ink droplets are continuously ejected from the nozzle at a constant ink pressure and constant velocity; (2)
Electrostatic systems in which charged ink droplets are propelled by a controllable electrostatic field; (3) Impulse or ink-on-demand systems in which ink droplets are propelled from a nozzle by a controllable functional force on demand; system.

本発明は(3)の方式のシステムに用いるプリント・−
・ソドに関する。
The present invention is a printing system used in the system of method (3).
・About Sodo.

インク・オン・デマンド方式システムの代表例が米国特
許第3,832,579号に記載されている。このシス
テムでは、円筒状の圧電[・ランスデューサが円筒状ノ
ズルの外面に固着される。インクは、そのノズルの一端
とインク容器との間に接続されたホースを介して送給さ
れる。圧電1−ランスデューサは、電気パルスを受ける
とノズルを絞り、ノズルは圧力波を発生させ、インクが
ノズルの両端に向けて加速される。ノズルの小さな端部
のオリフィスに存在するメニスカスの表面張力をインク
圧力波が越′えるときインク滴が形成される。
A representative example of an ink-on-demand system is described in US Pat. No. 3,832,579. In this system, a cylindrical piezoelectric transducer is affixed to the outer surface of a cylindrical nozzle. Ink is delivered through a hose connected between one end of the nozzle and the ink container. The piezoelectric 1-transducer throttles the nozzle when it receives an electrical pulse, causing the nozzle to generate a pressure wave that accelerates ink toward the ends of the nozzle. An ink drop is formed when an ink pressure wave overcomes the surface tension of the meniscus present at the orifice at the small end of the nozzle.

他のタイプのインク・オン・デマンド印字システムが米
国特許第3,174.042号に記載されている。
Another type of ink-on-demand printing system is described in US Pat. No. 3,174.042.

このシステムは一部のインク包含チューブを用いており
、電流はインク自体に通される。インクの抵抗が高いた
め、インクは過熱されてその一部がチューブ内で気化し
、インクとインク蒸気がチューブから吐出される。また
、米国特許出願第415゜29!にインク・オン・デマ
ンド印字システムが記載されているが、そのシステムは
、インクが射出されるオリフィスを有するインク包含毛
管を用いている。このオリフィスの近傍に、毛管内まで
はそれに隣接して配設された抵抗素子からなるイン  
    ・り過熱機構が設けられている。抵抗素子に電
流を適当に通すと、抵抗素子は急速に過熱される。相当
の量の熱エネルギがインクに伝えられ、オリフィスの近
傍でインクの微少部分が気化して毛管内に泡が生ずる。
This system uses some ink-containing tubing and current is passed through the ink itself. Due to the high resistance of the ink, the ink becomes superheated and some of it vaporizes within the tube, causing ink and ink vapor to be expelled from the tube. Also, U.S. Patent Application No. 415°29! describes an ink-on-demand printing system that uses an ink-containing capillary tube with an orifice through which the ink is ejected. In the vicinity of this orifice, up to the capillary tube, there is an insulator consisting of a resistive element placed adjacent to it.
・An overheating mechanism is provided. Properly passing current through a resistive element causes the resistive element to heat up rapidly. A significant amount of thermal energy is transferred to the ink, vaporizing a small portion of the ink near the orifice and creating bubbles within the capillary.

この泡の発生により圧力波が発生し、この圧力波は単一
のインク滴をオリフィスからその付近の書き込み面すな
わち記録媒体に放出させる。オリフィスに対するインク
過熱機構の相対位置を適切に選定し、過熱機構からイン
クへの熱伝達を注意深く制御すれば、蒸気がオリフィス
から全く散逸しないうちにインク泡がインク過熱機構上
又はその近くで急速につぶれる。
This bubble generation generates a pressure wave that causes a single drop of ink to be ejected from the orifice onto the nearby writing surface or recording medium. Proper selection of the relative position of the ink heating mechanism with respect to the orifice and careful control of heat transfer from the heating mechanism to the ink will allow ink bubbles to rapidly build up on or near the ink heating mechanism before any vapor dissipates from the orifice. It will collapse.

ザーマル・インク・ジェット・ブリンクの寿命は抵抗素
子の寿命に依存する。抵抗素子の破損の大半は泡がつふ
れる際のキャビテーション損傷に起因することがわかっ
ている。それ故、キャビテーション損傷による抵抗素子
の損耗をできるだけ少なくすることが望ましい。米国出
願第44,711号では、気泡損傷の大半は抵抗素子の
中央部あるいはその付近で生ずるとの考えから、抵抗素
子の中央部に導電性月利らかなる「冷たい」領域が設け
られている。だの冷たい領域のため、発生ずる泡ば1−
ナラ型であり、この泡は、つぶれるとき、抵抗素子の中
心部の狭小部分に集中せずに、抵抗素子表面−tjこラ
ンダムに分散される。
The life of a thermal ink jet blink depends on the life of the resistive element. It is known that most of the damage to resistive elements is caused by cavitation damage when bubbles collapse. Therefore, it is desirable to minimize wear and tear on the resistive element due to cavitation damage. No. 44,711, the idea is that most bubble damage occurs at or near the center of the resistive element, so a "cold" area of conductive material is provided in the center of the resistive element. There is. Due to the cold area of the body, bubbles are generated.
The bubbles are oak-shaped, and when they collapse, they are not concentrated in a narrow area at the center of the resistance element, but are randomly dispersed on the surface of the resistance element.

この7’4だい領域は、実際には、抵抗素子中心部に金
を着りることGこより形成される。この金は、その下の
抵抗素子ないし抵抗部分を事実上短絡させて、その区域
での熱の発生を阻止するのである。
This 7'4 area is actually formed by depositing gold on the center of the resistor element. This gold effectively shorts out the underlying resistive element or portion, preventing heat generation in that area.

前記の如くして冷たい領域領域を形成した場合、その直
上のインクの加熱が不均一となって1.好適な気泡形成
を行なう目的上好ましくない。また、抵抗素子中央部の
金によって抵抗素子から隔てられてはいても、抵抗素子
中央部で泡のつぶれか起らないという保証があるわけで
もない。もしそのような現象が起れば金の領域は浸食さ
れ、終には抵抗素子が破損する。
When a cold region is formed as described above, the ink immediately above the region is heated unevenly, resulting in 1. This is not preferable for the purpose of forming suitable bubbles. Further, even though the resistive element is separated from the resistive element by the gold in the central part, there is no guarantee that the bubble will not collapse in the central part of the resistive element. If such a phenomenon occurs, the gold area will be eroded and the resistive element will eventually be damaged.

〔発明の目的〕[Purpose of the invention]

本発明は前記欠点に鑑み成されたもので、気泡損傷が生
じないようにしたベリント・ヘソ1−を提供することを
目的とする。
The present invention has been made in view of the above-mentioned drawbacks, and an object of the present invention is to provide a verint belly button 1- which is free from bubble damage.

〔発明の概要〕[Summary of the invention]

本発明は、開いた中央部をその間に有する2本の脚部か
らなる抵抗領域を備える。この抵抗素イ中央部で泡かつ
ふれても、それら抵抗素子脚部のいずれの材料にも影響
は及ばない。更に、各抵抗素子脚部がそれぞれ2個の正
方形を構成するようにすれば、各脚部が、サーマル・イ
ンク・ジェット・ブリンクの技術分野で従来行なわれて
いた単一正方形抵抗素子の抵抗の2倍の抵抗をもつこと
になる。従って、例えば、従来のサーマル・インク・ジ
ェット・プリンタの単一正方形の抵抗素子が50Ωの抵
抗値を幽すならば、本発明の抵抗素子の各脚部は正方形
1個あたり100Ωの抵抗を形成して合計200オーム
の抵抗とある。
The invention comprises a resistance region consisting of two legs with an open center section therebetween. Even if the center of the resistor element is bubbled or touched, it will not affect any of the materials of the legs of the resistor element. Additionally, each resistive element leg can be made to form two squares, so that each leg has the same resistance as that of a single square resistive element conventionally practiced in the thermal ink jet blinking art. It will have twice the resistance. Thus, for example, if a single square resistive element in a conventional thermal ink jet printer imposes a resistance of 50 ohms, each leg of the resistive element of the present invention forms a resistance of 100 ohms per square. The total resistance is 200 ohms.

従って、本発明は、薄膜抵抗領域中心部における気泡の
つふれとキャビチーシコン損傷とを除去することによっ
て抵抗素子の寿命を延ばすのみならず、動作電流を低減
させ得るので抵抗素子に接続された導体素子における電
力損失を現象させるものである。また所用電流が減少す
るので、サーマル・インク・ジェット・プリントヘッド
としての信頼性が向上する。
Therefore, the present invention not only prolongs the life of the resistive element by eliminating bubble collapse and cavity damage in the center of the thin film resistive region, but also reduces the operating current connected to the resistive element. This phenomenon is caused by power loss in conductive elements. Additionally, the reduced current required increases the reliability of the thermal ink jet printhead.

〔実施例〕〔Example〕

第1図に従来の単一オリフィス用プリント・ヘッドの部
分断面図を示す。主な支持構造は単結晶シリコンの基板
2である。シリコン基板2の]二面に、厚みが3.5I
jmの二酸化シリコンの熱絶縁層4が設けられている。
FIG. 1 shows a partial cross-sectional view of a conventional single orifice print head. The main support structure is a substrate 2 of single crystal silicon. On two sides of the silicon substrate 2, the thickness is 3.5I.
A thermally insulating layer 4 of silicon dioxide of jm is provided.

二酸化シリコンの熱絶縁層4の上面に、タンタル及びア
ルミニウムからなる抵抗素子8が形成されている。同様
に、二酸化シリコン層4上に導体10.10“が設けら
れているが、これらはアルミニウム又はアルミニウム及
び銅の合金からなる。これら導体素子は、抵゛抗加熱を
行ないたい部分を除いて、抵抗素子8上にある。抵抗素
子8と、導体10.10’上には炭化ケイ素からなる厚
み0.5〜2.5μmのパシベーション層12が設けら
れている。
A resistive element 8 made of tantalum and aluminum is formed on the upper surface of the thermally insulating layer 4 of silicon dioxide. Conductors 10, 10'' are likewise provided on the silicon dioxide layer 4 and are made of aluminum or an alloy of aluminum and copper. It is on the resistive element 8. A passivation layer 12 made of silicon carbide and having a thickness of 0.5 to 2.5 μm is provided on the resistive element 8 and the conductor 10, 10'.

パシベーション層12の上面に、バリヤ(lit)素子
14.16が設けられている。これらバリヤ素子14、
16は、デュポン社が製造販売している有機ポリマ材で
あるRISIONやVACREL、などの有機プラスチ
ック材からなる。これらバリヤ素子14.16ば様々な
形態をとることができる。第1図に示すように、バリヤ
素子14.16は、その下の抵抗素子8の側に形成され
ている。第2図は第1図のオリフィスプレートを除いた
平面図である。第2図に示すようこ、これらバリヤ構造
は各抵抗素子の3つの側を用んでいる。バリヤ素子1.
4.16は、泡の補充とっぷれとを制御し、隣のオリフ
ィスからのスパッタリングを阻止し、隣り合う抵抗素子
間のクロストークや音響反射を少なくするものである。
On the top surface of the passivation layer 12, a barrier (lit) element 14,16 is provided. These barrier elements 14,
16 is made of an organic plastic material such as RISION or VACREL, which are organic polymer materials manufactured and sold by DuPont. These barrier elements 14,16 can take various forms. As shown in FIG. 1, the barrier element 14,16 is formed on the side of the resistive element 8 below it. FIG. 2 is a plan view of FIG. 1 with the orifice plate removed. As shown in FIG. 2, these barrier structures utilize three sides of each resistive element. Barrier element 1.
4.16 controls the level of bubble replenishment, prevents sputtering from adjacent orifices, and reduces crosstalk and acoustic reflections between adjacent resistive elements.

バリヤ14、16は、オリフィスプレート18をプリン
ト・ヘソ(−゛・アセンブリの上面に保持する。また、
使用された材料は300 ’cの高温に耐えることがで
きる。
Barriers 14, 16 hold orifice plate 18 on top of the print assembly.
The materials used can withstand high temperatures of 300'c.

オリフィスプレート18はニッケルからなる。図示した
ように、オリフィス2o内体は抵抗素子8の直上に、こ
れと−線をなすように設けられている。
Orifice plate 18 is made of nickel. As shown in the figure, the inner body of the orifice 2o is provided directly above the resistance element 8 so as to form a negative line therewith.

図にはオリフィスを1つだけ示したが、プリントヘッド
はオリフィスのアレイを有し、それらオリフィスの各々
の下に抵抗素子と導体素子とが設けられていて任意のオ
リフィスからインク滴を選択的に放出させ得るようにな
っている。ハ゛リヤ1イ。
Although only one orifice is shown, the printhead has an array of orifices with resistive and conductive elements below each orifice to selectively direct ink drops from any orifice. It is designed so that it can be released. Hariya 1i.

14”、 16.16’はパシベーション層12Bの上
のオリフィスプレー1−18にスペースを設けて、イン
ク貯蔵部を形成し、インク貯蔵部にインクが入るのを許
し、抵抗素子8.8’、8”上のオリフィスにインフタ
X供給される。バリヤ14.14’、 16.16’は
単に抵抗素子8.8’、8”間に伸びているだけで良く
、あるいは、これらバリヤは、図示したように一端で結
合されて各抵抗素子の周囲の3辺にバリヤ構造を形成し
ても良い。
14'', 16.16' space the orifice spray 1-18 above the passivation layer 12B to form an ink reservoir and allow ink to enter the ink reservoir, resistive elements 8.8', Infter X is fed to the orifice above 8”. The barriers 14.14', 16.16' may simply extend between the resistive elements 8.8', 8'', or they may be joined at one end and connected around each resistive element as shown. A barrier structure may be formed on three sides.

抵抗素子8に電流を流すと、それによって発生した熱エ
ネルギはパシベーション層12を介して伝えられて、抵
抗素子8の直上のオリフィス2o内のインク22を加熱
してその一部を蒸発させる。インク22の蒸発により、
インク滴22゛が放出されてその近傍の記録媒体(図示
せず)に衝突する。加熱。
When a current is passed through the resistive element 8, the thermal energy generated thereby is transmitted through the passivation layer 12, heating the ink 22 in the orifice 2o directly above the resistive element 8, and partially vaporizing it. Due to the evaporation of the ink 22,
An ink droplet 22' is ejected and impinges on a nearby recording medium (not shown). heating.

蒸発の際に生じたインク蒸気泡は、抵抗素子8の直上の
領域でつぶれる。抵抗素子8ば、パシベーション層12
によって、インク泡のっふれの有害な影響を受けないよ
う保護されている。炭化ケイ素のパシベーション12ば
、インクに直接接触している層であり、その高い硬度と
キャビチーシコンに対する高い抵抗力とにより、その下
にある材料を保護する。
The ink vapor bubbles generated during evaporation collapse in the area directly above the resistive element 8. Resistance element 8, passivation layer 12
protected from the harmful effects of ink bubbles. The silicon carbide passivation 12 is the layer that is in direct contact with the ink and protects the underlying material due to its high hardness and high resistance to cavity formation.

本発明のプリントヘッド構造を製作する際、フィルム沈
積形成(film deposition and f
ormati。
In fabricating the printhead structure of the present invention, film deposition and f.
Ormati.

n)の技術分野で周知の技術を用いて、いずれの素子あ
るいは眉のジオメトリも達成し得ることが解る。それら
の技術の中には、ホトレジストを用いて成る層の成る素
子を形成するーくき領域を露出させるエツチングプロセ
スと、その後にその素子を成すべき材料を沈積(dep
osit )させるプロセスとが含まれる。プリントヘ
ッドアセンブリの種々の層及び素子を形成するこれらの
プロセスは周知技術である。
It will be appreciated that any element or brow geometry may be achieved using techniques well known in the art of n). Some of these techniques include forming a layered device using photoresist - an etching process that exposes the hollow areas, followed by a deposition of the material to form the device.
osit). These processes for forming the various layers and elements of printhead assemblies are well known in the art.

以下、本発明の実施例を用いて説明する。The present invention will be explained below using examples.

第3.4図は本発明のプリント・ヘッドに使用する抵抗
素子構造の斜視図、平面図である。本発明に使用する抵
抗素子構造を良く示し説明するため、パシヘーション層
およびオリフィスプレートはこれらの図か;)省いた。
Figure 3.4 is a perspective view and a top view of a resistive element structure used in the print head of the present invention. The passivation layer and orifice plate have been omitted from these figures to better illustrate and explain the resistor structure used in the present invention.

第3図、4図において、抵抗素子8.8’、8”は、シ
リコン基板売上に形成された二酸化ケイ素のパシベーシ
ョン層4上にタンタル及びアユミニラムを沈積させるこ
とによって形成することができる。単一の抵抗素子の代
わりに、従来その単一の抵抗素子が占めていた領域に1
対の抵抗素子8゛、8が設けられている。この分轄抵抗
素子構造は、例えば各々約5.08μmX101.6μ
m  (2milx 4m1l)の寸法であって互いに
約’15.24μm  (0,6mil )離れた構造
である。加熱用の電気エネルギは、これら両抵抗素子8
′、8”の端部にそれぞれ接触している導体10.10
°、10”によって抵抗素子8゛、8”に供給される。
In FIGS. 3 and 4, the resistive elements 8.8', 8'' can be formed by depositing tantalum and aluminum on a passivation layer 4 of silicon dioxide formed on a silicon substrate. Instead of one resistor element, one
A pair of resistive elements 8', 8 is provided. This divided resistance element structure is, for example, about 5.08 μm×101.6 μm each.
The structures have dimensions of 2 mils x 4 mils and are spaced approximately 15.24 μm (0.6 mils) apart from each other. The electrical energy for heating is supplied to both of these resistance elements 8.
10.10 in contact with the ends of ', 8'', respectively.
°, 10" are supplied to the resistive elements 8", 8".

実際には、第3゜4図に示した構造の表面に不活性層(
図示せず)が設けられる。
In reality, an inert layer (
(not shown) is provided.

第5図に第3図、4図のプリント・−・7Fとインク滴
との関係を示す。第5図において、この分軸抵抗構造で
は、抵抗素子8”、“8の上で形成されてつぶれるイン
ク泡22  は、これら抵抗素子間にある非抵抗領域に
作用するので、これら抵抗素子の損傷は極めて少なくな
るか、あるいは全く防止される。
FIG. 5 shows the relationship between the print 7F of FIGS. 3 and 4 and ink droplets. In FIG. 5, in this split-axis resistance structure, the ink bubbles 22 that are formed and collapsed on the resistive elements 8'' and 8 act on the non-resistive area between these resistive elements, causing damage to these resistive elements. is greatly reduced or completely prevented.

第6A図は従来の抵抗素子8の代表的ジオメトリを示す
。図に示されているように、抵抗素子8には、その両端
に接する導体10.10’が設けられている。また、こ
の抵抗素子は正方形(典型的には一辺役101.6μm
  (4mi1)である。第6八図に示した抵抗素子8
のシート抵抗は1正方形あたり50Ωとする。第6B図
に本発明による抵抗素子構造を示したが、こめ場合各抵
抗素子8゛、8”は約76.2μmX38.1μm  
(3mil X 1.5 +nil )の寸法である。
FIG. 6A shows a typical geometry of a conventional resistance element 8. As shown in the figure, the resistive element 8 is provided with conductors 10, 10' in contact with both ends thereof. In addition, this resistance element is square (typically 101.6 μm on a side)
(4mi1). Resistance element 8 shown in Figure 68
The sheet resistance of is 50Ω per square. FIG. 6B shows the structure of a resistive element according to the present invention.
The dimensions are (3 mil x 1.5 + nil).

従って定抵抗素子8°、8”は38.1μmX38.1
μm (1,5m1lX 1.5 mil )の正方形
2個からなッテイルことが解る。1個の正方形のシート
抵抗は50Ωであるから、各脚部が100Ωの抵抗を有
し、抵抗素子構造全体としては、2本の脚部を有するの
で、20Ωの抵抗を有する。正味の抵抗が単一正方形の
それの4倍になったので、同程度の加熱を行うのに必要
な電流が相当少なくてすむ。例えば、約50Ωの単一抵
抗素子からなる従来の装置は、充分な泡及び滴を発生さ
せるのに必要な加熱を行うために約40mAを要した。
Therefore, the constant resistance element 8°, 8” is 38.1 μm x 38.1
It can be seen that it is made up of two squares of μm (1.5 ml x 1.5 mil). Since the sheet resistance of one square is 50Ω, each leg has a resistance of 100Ω, and the entire resistive element structure has two legs, so it has a resistance of 20Ω. Since the net resistance is four times that of a single square, considerably less current is required to produce the same amount of heating. For example, a conventional device consisting of a single resistive element of approximately 50 ohms required approximately 40 mA to provide the heating necessary to generate sufficient bubbles and droplets.

各々50Ωの正方形4個からなる本発明の抵抗素子構造
では、所望の電流は約200mAに減少した。この事は
、導体素子における電力損失が約5%になったというこ
とを意味する。
With the resistive element structure of the present invention consisting of four squares of 50 ohms each, the desired current was reduced to about 200 mA. This means that the power loss in the conductive element was approximately 5%.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

本発明の抵抗素子構造は、損傷を受は芹いのめならず、
動作電流を大幅に低減し得るものである。
The resistive element structure of the present invention does not suffer from damage, and
This allows the operating current to be significantly reduced.

従って、このようなジオメトリは、動作電流が減少した
ことと相まって、抵抗素子構造の信頼性と寿命を高める
ものである。
Therefore, such a geometry, coupled with reduced operating current, increases the reliability and lifetime of the resistive element structure.

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

第1図、第2図は従来のプリント・ヘソt”を示す図。 第3図、第4図は各々、本発明のプリント・−・ソドに
使用する抵抗素子構造の斜視図、平面図。 第5図は第3図の抵抗素子構造とインク滴との関係を示
す図。 第6A図は従来のプリント・ヘッドで使用する抵抗素子
の配置図。 第6B図は本発明のプリント・ヘットで使用する抵抗素
子の配置図。 2:基板、 4:熱絶縁層、  8.8’、8”:抵抗
素子   10.10’、10” :導体、12:パシ
ヘージョン層、  14,16,14°、16’  :
バリャ素子。 18ニオリフイスプレーt’+  20ニオリフイス。 22:インク。 出願人 横河・ヒユーレット・パソカード株式会社代理
人 弁理士  長 谷 川 次 男FIG    I FIG    2 FIG    4
FIGS. 1 and 2 are views showing a conventional print head t". FIGS. 3 and 4 are a perspective view and a plan view, respectively, of a resistive element structure used in the print head of the present invention. Figure 5 is a diagram showing the relationship between the resistive element structure in Figure 3 and ink droplets. Figure 6A is a layout diagram of resistive elements used in a conventional print head. Layout diagram of the resistive elements used. 2: Substrate, 4: Thermal insulation layer, 8.8', 8": Resistive element 10.10', 10": Conductor, 12: Pasihysion layer, 14, 16, 14°, 16':
Barya element. 18 niorifice spray t'+ 20 niorifice. 22: Ink. Applicant Yokogawa Huyuret Paso Card Co., Ltd. Agent Patent Attorney Tsuguo Hasegawa FIG I FIG 2 FIG 4

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 1つのノズルに対応する位置に、相互に離れて設けられ
た複数の抵抗素子と、前記複数の抵抗素子を電気的に直
列接続する導電素子とを具備して成るプリント・へ、ド
A print head comprising a plurality of resistive elements provided apart from each other at positions corresponding to one nozzle, and a conductive element electrically connecting the plurality of resistive elements in series.
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