JPS60208247A - Liquid jet recording head - Google Patents

Liquid jet recording head

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JPS60208247A
JPS60208247A JP6486084A JP6486084A JPS60208247A JP S60208247 A JPS60208247 A JP S60208247A JP 6486084 A JP6486084 A JP 6486084A JP 6486084 A JP6486084 A JP 6486084A JP S60208247 A JPS60208247 A JP S60208247A
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JP
Japan
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liquid
recording head
heat generating
substrate
electrodes
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Application number
JP6486084A
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Japanese (ja)
Inventor
Hisanori Tsuda
津田 尚徳
Hirokazu Komuro
博和 小室
Hiroto Matsuda
弘人 松田
Hiroto Takahashi
博人 高橋
Makoto Shibata
誠 柴田
Masami Ikeda
雅実 池田
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Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
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Publication date
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Abstract

PURPOSE:To prevent the lowering in the function or reliability of a recording head and to further promote the densification of orifices by reducing posibility for generating shortcircuit between electrodes, by forming an energy generator on the oblique surface directed to the end surface of a substrate. CONSTITUTION:In a liquid jet recording head 401, a heat generating resistance layer 404 and a selection electrode 408 are laminated to the upper surface of a substrate 403 in order from the substrate side and an oblique surface B is provided to one end of the substrate 403 so as to have a predetermined angle alpha to the horizontal direction of the substrate while a pair of electrodes (a common electrode 409 and the selection electrode 408) and a heat generation part 402 comprising the heat generating resistance layer 404 connected to both electrodes is arranged to said oblique surface B at the predetermined position thereof. The heat generating resistance layer 404, the common electrode 409 and the selection electrode 408 are respectively patterned at desired positions in a shape and size such that the heat generation part 402 as an emitting energy part is arranged between the common electrode 409 and the selection electrode 408 and, further, the selection electrode 408 is provided only to the upper surface of the substrate 403 while the common electrode 409 is provided to the under surface of the substrate and connected to the heat generating resistance layer 404 at the terminal part thereof.

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は記録液としての液体を飛f4i的液滴として噴
射し、該液滴を用いて記録を行なう液体噴射記録装置に
’A面される記録ヘッドに関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a recording head that is used in a liquid jet recording apparatus that jets a liquid as a recording liquid as flying f4i droplets and performs recording using the droplets.

r−クジエンド記録法(液体噴射記録法)は、1φ//
の方式、すなわち高電圧印加による静電吸引力式、Lt
6電素fを用いて記録液に機械的振動または変移をグア
える方式、記録液を加熱してこれに急激な体積増大変化
を起させ、その圧力を利用する方式等の記録液吐出方式
により記録液の小滴を発生させ、これを紙等の被記録材
に4111させて記録を行なう方式であり、記録時に於
ける騒aの発生か急視し肖る程度に極めて小yいという
点1.t’+i速記録が”f能であり、しかも所謂首通
紙にkl清という特別な処理を必要とせずに記録の行な
える点に於いて注1」され最近種々のタイプのものが活
光参こ1tlf究されている。
The r-kujiendo recording method (liquid jet recording method) is 1φ//
method, that is, electrostatic attraction method by applying high voltage, Lt
There are two types of recording liquid ejecting methods: a method that uses 6-electron f to apply mechanical vibrations or changes to the recording liquid, and a method that heats the recording liquid to cause a rapid increase in volume and uses the resulting pressure. This is a method of recording by generating small droplets of recording liquid and distributing them onto a recording material such as paper, and the noise generated during recording is extremely small to the extent that it is difficult to judge whether or not the noise is generated during recording. 1. Note 1: t'+i speed recording is ``F-capable'' and can be recorded without the need for special processing such as kl clearing on so-called neck paper, and various types of t'+i speed recording have recently become popular The first tlf has been investigated.

その中でも、例えば熱エネルギーを液体シこ作用させ、
液滴吐出のためのb;(動力を11Iる方式、即ち、熱
エネルギーのn−川を受けた液体が急峻な体積の増大を
4′iなう状態変化を起し、該状jル1変化に基〈作用
力によって、記録へ、1・部先端のオリフィス(液体吐
出孔)より液体が吐出されて、飛翔的液滴が形成され、
該液滴を紙等の被記録材に(J、4させて記録を行なう
方式は、所謂dorop−ondemand記録法に極
めて有効に適用されるばかりでなく、記録へ・ント部を
full 1ineタイプで、VI雷瓜マルチオリフィ
ス化された記録ヘットが容易に具現化できるので、高解
像度、高品質の画像を高速で得られる方式として注口さ
れている。
Among them, for example, applying thermal energy to liquid
b for droplet ejection; Based on the change, liquid is ejected from the orifice (liquid ejection hole) at the tip of part 1 to the recording by the acting force, and flying droplets are formed.
The method of recording by depositing the droplets on a recording material such as paper is not only very effectively applied to the so-called drop-on-demand recording method, but also allows the recording part to be a full 1ine type. Since a multi-orifice recording head can be easily implemented, it is being used as a method for obtaining high-resolution, high-quality images at high speed.

このような方式を適用した記録法に用いられる装置の記
録ヘット部は、液体を吐出する為に設けられたオリフィ
スと aAオリフィスに連通し、液体を吐出するための
エネルギーが液体に作用する部分であるエネルギー作用
部を構成の一部とする液流路とを有する液吐出部と、前
記エネルギーを発生する1段としてのエネルギー発生体
とを具備している。
The recording head section of a device used in a recording method applying this method is a part that communicates with the orifice provided for discharging liquid and the aA orifice, and is the part where the energy for discharging the liquid acts on the liquid. The apparatus includes a liquid discharge part having a liquid flow path in which a certain energy application part is a part of the structure, and an energy generator serving as one stage that generates the energy.

このような液体噴射記録ヘッドの構造を示す典型的な例
が第1図(a) 、 (b)及び第2図にンバされる。
Typical examples showing the structure of such a liquid jet recording head are shown in FIGS. 1(a) and 2(b) and FIG. 2.

第1図(a) 、 (b)は、熱エネルギーを吐出エネ
ルギーとする液体噴射記録ヘットの一例であり。
FIGS. 1(a) and 1(b) show an example of a liquid jet recording head that uses thermal energy as ejection energy.

第1図(a)は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。
Figure 1(a) is a front partial view seen from the orifice side,
FIG. 1(b) is a partial cross-sectional view taken along the line X--Y in FIG. 1(a).

これらの図にン1ぺされた記録へツFI01 は、その
表面にエネルギー発生体としての電気熱変換体102が
設けられている基体+03上に、J對疋の線密度で所定
のIIと深さの溝が所定数設けられている溝イ1&10
4を覆うように接合することによって、液体を吐出させ
るためのオリフィス+05を含む液吐出部106が形成
された構造を有している。液吐出部108は、オリフィ
ス+05と電気熱変換体+02より発生される熱エネル
ギーが液体に作用して気泡を発生し、その体積の膨張と
収縮に依る急激な状態変化を引き起すところである熱作
用部+07とをイiする。
The recording disk FI01 printed in these figures is formed on a base body +03 on which an electrothermal converter 102 as an energy generator is provided on the surface thereof, at a predetermined depth and a line density of J. Groove A 1 & 10 where a predetermined number of grooves are provided
4 is joined so as to cover the liquid discharge part 106 including an orifice +05 for discharging liquid. The liquid discharge part 108 has a thermal effect in which the thermal energy generated from the orifice +05 and the electrothermal converter +02 acts on the liquid to generate bubbles, causing a sudden change in state due to expansion and contraction of the volume. Part +07.

エネルギー作用部である熱作用部+07は、1に気熱変
換体102の熱発生部108の上部に位置し、熱発生部
108の液体と接触する血としての熱作用面109をそ
の低面としている。
The heat action part +07, which is an energy action part, is located above the heat generation part 108 of the air-thermal converter 102, and has a heat action surface 109 as blood that comes into contact with the liquid of the heat generation part 108 as its lower surface. There is.

発熱抵抗層111には、熱を発生させるために該層Il
l に通電するための電極113 、114がその表面
に設けられており、これらの電極間の発熱抵抗層によっ
て熱発生部+08が形成されている。
The heating resistance layer 111 includes a layer Il for generating heat.
Electrodes 113 and 114 for supplying current to l are provided on the surface thereof, and a heat generating portion +08 is formed by a heat generating resistive layer between these electrodes.

゛電極113は、各液吐出部の熱発生部に共通の電極で
あり、電極114は、各液吐出部の熱発生部を選択して
発熱させるための選択電極であって、液吐出部の液流路
に沿って設けられている。
゛The electrode 113 is a common electrode for the heat generating part of each liquid discharging part, and the electrode 114 is a selection electrode for selectively generating heat in the heat generating part of each liquid discharging part. It is provided along the liquid flow path.

保護層112は、熱発生部108に於いては発熱抵抗層
Illを使用する液体から化学的、物理的に保護するた
めに発熱抵抗層I11 と液吐出部10Bの液流路を満
たしている液体とを隔絶すると共に、液体を通して電極
113 、114間が短絡するのを防止する発熱抵抗層
IIIの保護的機能を有し、更に隣接する電極間に於け
る電気的リークを防止する役11もイJしている。
In the heat generating section 108, the protective layer 112 is formed of a liquid filling the heat generating resistive layer I11 and the liquid flow path of the liquid discharging section 10B in order to chemically and physically protect the heat generating resistive layer Ill from the liquid used. It also has the protective function of the heat generating resistor layer III which isolates the electrodes 113 and 114 from passing through the liquid and prevents a short circuit between the electrodes 113 and 114. Furthermore, the layer 11 which prevents electrical leakage between adjacent electrodes is also included. I'm doing J.

各液吐出部に設けられている液流路は、各液吐出部のL
: JALに於いて、液流路の一部を構成する共通液室
(ド図示)を介して連通されている。各液吐出部に8没
けられた電気熱変換体に接続されている電極113 、
114はその設計上の都合により、1iij記保護層に
保護されて熱作用部の上流側に於いて前記共通液室ドを
通るように設けられている。
The liquid flow path provided in each liquid discharge part is
: In JAL, they are communicated via a common liquid chamber (shown in the figure) that forms part of the liquid flow path. an electrode 113 connected to an electrothermal converter submerged in each liquid discharge part;
114 is protected by the protective layer 1iiii and is provided so as to pass through the common liquid chamber 114 on the upstream side of the heat acting section due to its design.

方、第2図のその主要部の断面部分図に示しだ液体噴射
記録ベントは、エネルギー発生体として圧’it!:索
子を用いた例である。
On the other hand, the liquid jet recording vent shown in the partial cross-sectional view of its main part in Figure 2 acts as an energy generator. : This is an example using a string.

この記録へ7トに於いては、圧電、44’/115によ
って発生したエネルギーが、エネルギー作用部107に
於いて、工2、ルキー発生面+09を介して1夜体に伝
達され、液体に機械的振動または変移がダえられ、これ
によってオリフィスから液滴が吐出されるものである。
In this record, the energy generated by the piezoelectric 44'/115 is transmitted to the body overnight through the energy acting part 107 and the Lukey generating surface +09, and the energy is transferred to the liquid through the mechanical part 107. The liquid droplet is ejected from the orifice due to the vibration or displacement of the liquid.

このような液体噴射記録ヘットに於いては。In such a liquid jet recording head.

第3図に示すように、従来エネルギー発生体208は、
基体203の一方の面上の所定の位置に、 XJの゛電
極(共通電極213、選択−+b、極214)間に接続
されてfJ!、置されていた。
As shown in FIG. 3, the conventional energy generator 208 is
At a predetermined position on one surface of the base 203, the fJ! , was placed.

従って、共通電極213は折り返し形状となり、共通電
極213と選択電極214とが交IJ−に配列されるた
めに、複数のエネルギー発生体208は共通電極を挾ん
だように配置されていた。
Therefore, the common electrode 213 has a folded shape, and since the common electrode 213 and the selection electrode 214 are arranged in an intersecting pattern, the plurality of energy generators 208 are arranged to sandwich the common electrode.

このような7に極の配線を適用した場合、電極213と
電極214とが互いに隣合わせに過密に配列されている
ために、保護層をfliJ述したような保護的機能を効
果的に有するように積層することが容易でなく、また゛
上極213 、214間のショートや保護層を介して接
触している液体への電気的リークの起る場合が多く、こ
のために記録ベントの機能の低ドや寿命を短くするとい
う問題があった。
When this kind of pole wiring is applied to 7, since the electrodes 213 and 214 are densely arranged next to each other, the protective layer effectively has the protective function as described above. It is not easy to stack them, and short circuits between the upper electrodes 213 and 214 or electrical leakage to the liquid that is in contact with them through the protective layer often occurs. There was a problem of shortening the lifespan.

更に、多数の電極213 、214を設けることにより
、特に共通電極の配線に於けるポンチインク箇所が多く
、またその密用も高くなるので、ポンティング箇所での
接続不良等を起こすu(脆性が高(、信頼性を低ドさせ
る原因となっていた。
Furthermore, by providing a large number of electrodes 213 and 214, there are many punch ink points, especially in the wiring of the common electrode, and the density of the punch ink increases. (high), which caused a decrease in reliability.

方、複数のオリフィスの高密度化を行なう場合、 般に
これらのオリフィスのそれぞれに対応したエネルギー部
の各々の間隔を所望のオリフィス富度が得られるように
狭くすること、即ち各電極間の間隔を狭く、あるいは各
電極の巾を細くすることによってオリフィスの高!度化
を行なってきた。
On the other hand, when increasing the density of a plurality of orifices, generally the distance between each of the energy sections corresponding to each of these orifices is narrowed so as to obtain the desired orifice richness, that is, the distance between each electrode is reduced. or the height of the orifice by narrowing the width of each electrode! I've been doing a lot of grading.

ところか、各電極間の間隔を狭くし過た場合、nも述し
たような7E極213 、214間のショートや電気的
リークの起るO(脆性がより高くなり、また各電極のl
tJを必要以りに細くすることは、′It1.81とし
ての機能を低ドさせる原因になるなど、各電極間の間隔
を狭く、あるいは各1[極の巾を細くすること、即ち更
に高密度化を進めることには構造」−の限界があった。
On the other hand, if the spacing between the electrodes is made too narrow, short circuits and electrical leaks between the 7E electrodes 213 and 214 may occur as mentioned above (brittleness becomes higher, and the l
If tJ is made thinner than necessary, it may cause the function of 'It1.81 to be reduced. There was a limit to the progress of densification due to the structure.

未発lIは、これらの問題に鑑みなされたものであり、
前述したような−・対の電極間のショートが起りにくい
構造を有し、記録へントの機能や信頼性の低トを防ぐと
共に、従来の液体噴射記録へ。
The unissued II was made in view of these issues,
As mentioned above, it has a structure that prevents short-circuits between the pair of electrodes, which prevents deterioration in the function and reliability of the recording head, and allows for conventional liquid jet recording.

ドに於いて限界となっていたオリフィスの高冨度化を更
に進めることがl1能な液体噴射記録へントを提供する
ことをその目的とする。
It is an object of the present invention to provide a liquid jet recording head capable of further increasing the density of the orifice, which has been a limit in the prior art.

」−記の[」的は以下の本発明によって達成することが
できる。
``-'' can be achieved by the following present invention.

すなわち、本発明はの液体噴射記録ヘッドは、飛翔的液
滴を形成するためのオリフィスとnす記液滴を形成する
ために利用されるエネルギーを発生するエネルギー発生
体と前記エネルギーが液体に作用する部分であるエネル
ギー作用部とを有する液体噴射記録ヘッドに於いて、前
記エネルギー発生体が形成される基体の少なくとも一部
が該基体の端面に向った斜面とされ、該斜面上に前記エ
ネルギー発生体が形成されていることを特徴とする。
That is, the liquid jet recording head of the present invention includes an orifice for forming flying droplets, an energy generator that generates energy used to form the droplets, and the energy acting on the liquid. In a liquid jet recording head having an energy acting part which is a part where the energy generating body is formed, at least a part of the base body on which the energy generating body is formed is a slope facing an end surface of the base body, and the energy generating body is formed on the slope surface. It is characterized by a well-formed body.

以下、図面に従って、液滴吐出エネルギーとして熱エネ
ルギーを用いる液体噴射記録法に適用される記録ヘッド
をその一例として本発明の記録ヘッドを詳細に説明する
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The print head of the present invention will be described in detail below with reference to the drawings, taking as an example a print head applied to a liquid jet recording method that uses thermal energy as droplet ejection energy.

第4図(a)〜(d)は本発明の液体噴射記録ヘッドの
一例を説明するための模式図である。
FIGS. 4(a) to 4(d) are schematic diagrams for explaining an example of the liquid jet recording head of the present invention.

第4図(a)は本発明の液体噴射記録ヘッドの一例の模
式的断面部分図、第4図(b)は第4図(a)に示した
記録ヘッドの主要部Aの拡大図、第4図(c)は第4図
(a)に示した記録へ・ラドをオリフィス側からみた正
面部分図、第4図(d)は第4図(a)に示した記録へ
ラドの電気熱変換体の設けられた基体の模式的平面部分
図である。
FIG. 4(a) is a schematic partial cross-sectional view of an example of the liquid jet recording head of the present invention, FIG. 4(b) is an enlarged view of the main part A of the recording head shown in FIG. 4(a), and FIG. Figure 4 (c) is a partial front view of the record shown in Figure 4 (a) and the Rad as seen from the orifice side, and Figure 4 (d) is the electrical heat of the record shown in Figure 4 (a). FIG. 3 is a schematic partial plan view of a base body provided with a converter.

本発明の液体噴射記録へラド401に於いては、第4図
(b)及び第4図(d)に示したように、基体403の
上面に、X体側から順に発熱抵抗層404、選択電極4
08が積層され、基体403の一端には基体の水平方向
に対して所定の角度αを持った傾斜面Bが設けられてお
り、該斜面B hの所定の位置に−・対の電極(共通電
極409及び選択?It8!408)と、これら電極に
接続された発熱抵抗層404とからなる熱発生部402
が配設されている。
In the liquid jet recording head 401 of the present invention, as shown in FIGS. 4(b) and 4(d), a heating resistor layer 404, a selection electrode, and a selective electrode are provided on the upper surface of the base 403 in order from the 4
08 are laminated, and one end of the base body 403 is provided with a slope B having a predetermined angle α with respect to the horizontal direction of the base body, and a pair of electrodes (common A heat generating section 402 consisting of electrodes 409 and selection?It8!408) and a heat generating resistor layer 404 connected to these electrodes.
is installed.

基体403は更に支持板410によって補強されている
The base body 403 is further reinforced by a support plate 410.

光熱抵抗層404、共通型8+409及び選択電極40
8は、それぞれ+91望の位置に共通電極409と選択
電極408との間に吐出工不ルキー発生部としての熱発
生部402が配置されるような形状及U人5さにパター
ニングされており、更に選択電極408は、ス(体40
3の上面のみに設けられ、更に基体の下面には共通型&
 409が設けられており、その端部に於いて発熱抵抗
層404と接続されている。
Photothermal resistance layer 404, common type 8+409 and selection electrode 40
No. 8 is shaped and patterned in such a manner that a heat generating section 402 as a discharge process failure generating section is arranged between a common electrode 409 and a selective electrode 408 at a position of +91 degrees, respectively, and Furthermore, the selection electrode 408
It is provided only on the top surface of 3, and the common type &
409 is provided, and is connected to the heating resistor layer 404 at its end.

共通電極408は、ホンディング箇所を少なくして接続
不良等を起こす可能性を低くし、記録ヘントのイ、1頼
性を向上さゼるために基体403のト面全面にわたり 
体化されて、没けられていることが好ましい。
The common electrode 408 is formed over the entire surface of the substrate 403 in order to reduce the number of bonding points, reduce the possibility of connection failures, etc., and improve recording reliability.
It is preferable to be embodied and submerged.

このように選択電極408と共通電極409を分離して
配線することによって、熱発生部402を、第3図の+
iij ’yBしたような従来例に於いては、共通電極
213を挾んだ一本おきの選択電極214に対応して配
置されていたのに対して、隣り合せに配列された複数の
選択型J4i 408に対応して配置できるようになり
、複数の熱発生部402のそれぞれの間隔を狭くするこ
とがCり能となった。
By wiring the selective electrode 408 and the common electrode 409 separately in this way, the heat generating section 402 can be arranged as shown in FIG.
In the conventional example such as the one shown in FIG. J4i 408 has become possible, and it has become possible to narrow the intervals between the plurality of heat generating parts 402.

従って、選択゛電極408と共通電極409は基体40
3の相対する両面に別々に配線されていることか好まし
い。
Therefore, the selection electrode 408 and the common electrode 409 are connected to the base 40.
Preferably, the wires are wired separately on both opposing sides of the wire.

このよ−)1こして、これらの熱発生部402の設置′
ケ1度を、従来の)2個/■程度から、 321W/1
111程度にまで晶に度化することがti)能となり、
熱発生部402に夕、1応して設けられるオリフィスの
高布度化かIIJ能となった。
After this, the installation of these heat generating parts 402'
321W/1, compared to the conventional) 2 pieces/■
It becomes ti) ability to become crystallized to about 111,
The orifice installed in the heat generating part 402 has been made to have a high density.

更に、共通電極と選択7に極とが分離されて配線される
ことによって、これらの電極間でのショートのが起りに
くい構造となった。
Furthermore, by wiring the common electrode and the selection 7 electrode separately, the structure is such that short circuits between these electrodes are less likely to occur.

なお、図には示されていないが、所定の形状の発熱抵抗
層404及び電極408 、409が設けられ、所定の
位置に熱発生部402が配置された基体」−の少なくと
も液体が流れる若しくは滞留する領域ドの熱発生部及び
電極上には保護層が設けられている。
Although not shown in the figure, at least the liquid flows or remains in the base body on which the heat generating resistive layer 404 and electrodes 408 and 409 of a predetermined shape are provided, and the heat generating portion 402 is disposed at a predetermined position. A protective layer is provided on the heat generating part and the electrode in the region D.

この保護層は、′屯8!408 、409と熱発生部4
02を構成している発熱抵抗層を、これらの1、部にあ
る液体から化学的、物理的に保護するとともに、液体を
通じて起る前記電極間の短絡、同種の電極、特に選択電
極408間でのリーク、通電された電極が液体と接触す
ることによって起る電極の電蝕を防止し、更に熱発生部
に於いて発生した熱エネルギーを液体に効率良く伝達す
ることを)な1」的として設けられている。
This protective layer consists of the parts 8! 408, 409 and the heat generating part 4.
In addition to chemically and physically protecting the heat generating resistive layer constituting 02 from the liquid present in these parts, it also prevents short circuits between the electrodes that occur through the liquid, and the same type of electrodes, especially between the selection electrodes 408. The purpose of this invention is to prevent electrical corrosion of the electrodes caused by contact between the energized electrodes and the liquid, and to efficiently transfer the thermal energy generated in the heat generating part to the liquid. It is provided.

このような構成をその表面にイ1する基体403 1ニ
ハ、第4図(a)−第4IA(c)に4くしたように、
側壁414及び天板406が設け、られ、これらによっ
てオリフィス405 と、該オリフィス13連通し、吐
出エネルギー作用部である熱作用部407を有する液流
路415と、該液流路に液体を供給するだめの共通液室
412とが、熱作用部407を有する液流路415か熱
発生部402に対応するように形成されている。液流路
415は、その上流に於いて、M流路415の一部を構
成の一部とする共通液室412 を介して連通されてい
る。
A substrate 403 having such a structure on its surface, as shown in FIGS. 4(a) to 4IA(c),
A side wall 414 and a top plate 406 are provided, which communicate with an orifice 405 and the orifice 13, and supply liquid to a liquid flow path 415 having a heat action section 407 which is a discharge energy action section, and the liquid flow path. A common liquid chamber 412 is formed so as to correspond to the liquid flow path 415 having the heat acting part 407 or the heat generating part 402 . The liquid flow path 415 is communicated with the liquid flow path 415 through a common liquid chamber 412 that includes a part of the M flow path 415 at its upstream side.

選択電極408は、前記保護層に保護されて熱作用部の
上流側に於いて前記共通液室下を通るように設けられて
いる。
The selection electrode 408 is protected by the protective layer and is provided so as to pass under the common liquid chamber on the upstream side of the heat acting section.

この例に於いて、液体は、傾斜面Bの有する基体の水」
i方向に対する角度αに対応した方向Cに吐出する。従
って、所ψの液吐出方向を得るためには、所定の傾斜角
αを有するように基体403の端を9ノ断ずれば良い、
#l斜角αは、記録ヘットの装置される記録装置の形態
等に応して5°〜95°、好ましくは15°〜45°の
範囲内から適宜選択することかできる。
In this example, the liquid is water on the substrate of inclined surface B.
It is discharged in the direction C corresponding to the angle α with respect to the i direction. Therefore, in order to obtain a liquid ejection direction of a predetermined ψ, it is sufficient to cut off the end of the base body 403 by 9 degrees so as to have a predetermined inclination angle α.
#l The oblique angle α can be appropriately selected from the range of 5° to 95°, preferably 15° to 45°, depending on the form of the recording apparatus in which the recording head is installed.

第5図(a)及び第5図(b)に、本発明の液体噴射記
録ヘッドの他の例を示す。
FIGS. 5(a) and 5(b) show other examples of the liquid jet recording head of the present invention.

第5図(a)は本発明の液体噴射記録ヘッドの他の例の
模式的断面図、第5図(b)は第5図(a)に示した記
録ヘッドの主要部の模式的断面部分付きの斜視図である
FIG. 5(a) is a schematic sectional view of another example of the liquid jet recording head of the present invention, and FIG. 5(b) is a schematic sectional view of the main part of the recording head shown in FIG. 5(a). FIG.

この例の記録へラド501ニ於いては、オリフィス50
5が天板506の所定の位置に設けられており、基体の
傾斜面Bの傾斜角αに対して垂直な方向りに液滴が吐出
される。これ以外の構造は、第414に示した例と同様
であり、各部分には第4図で付した番号と同様の番号を
付した。
In the record of this example, the orifice 50 is 501.
5 is provided at a predetermined position on the top plate 506, and droplets are ejected in a direction perpendicular to the inclination angle α of the inclined surface B of the base. The structure other than this is the same as the example shown in No. 414, and each part is given the same number as the number given in FIG.

本発明の液体噴射記録ヘッドの有する基体403として
は、シリコン、カラス、セラミフクス等の板、あるいは
アルミニウム等の金属板の表面に、酸化アルミニウム、
酸化ジルコニウム、酸化夕/タル等の金属酸化物の絶縁
層を、蒸着法、スパッタリング法あるいは金属の所定の
表面の醸化処理等の方法によって設けたもの等の絶縁性
のあるものを使用することができる。
The substrate 403 of the liquid jet recording head of the present invention is a plate made of silicon, glass, ceramic fuchs, etc., or a metal plate made of aluminum, etc.
Use an insulating material, such as an insulating layer of metal oxide such as zirconium oxide or tar/tal oxide, provided by a method such as vapor deposition, sputtering, or fermentation treatment on a predetermined surface of the metal. I can do it.

支持体410としては、記録ヘッドを補強できるものな
らばどのようなものでも使用cIf能であるが、少なく
とも共通電極409との密着性が良く、更に共通電極4
09の電気的機能を高めるために、共通電極403との
密着面側に導電性を有しているものがtlfましく、A
!、低抵抗Si、 SUS等の導電性材料からなる桁等
を使用することができる。
As the support 410, any material can be used as long as it can reinforce the recording head, but at least it has good adhesion to the common electrode 409, and
In order to improve the electrical function of 09, it is preferable to have conductivity on the side that is in close contact with the common electrode 403.
! A beam made of a conductive material such as , low resistance Si, SUS, etc. can be used.

なお、前記基体とこの支持体との接合にjよ導電性接着
剤が使用される。
Note that a conductive adhesive is used to bond the base and this support.

未発リノの液体噴射記録ヘットの有する熱発生部402
をa成する発熱抵抗層404を形成することのできる材
ネ1としては、通電されることによって。
Heat generating section 402 of an unexploited liquid jet recording head
The material 1 that can form the heat generating resistor layer 404 is when energized.

JfT望の熱を発生させることのできるものであれば大
概のものが挙げられる。
Almost anything can be used as long as it can generate the heat desired by JfT.

このような材料としては1例えば窒化タンタル、ニクロ
ム、銀−パラジウム合金及びシリコン半4 体、更にハ
フニウム、ランタン、ジルコニウム、チタン、タンタル
、タングステン、モリブデン、ニオブ、クロム、バナジ
ウム等の金属及びその合金並びにそれらのフッ化物等が
好ましい材料として挙げられる。
Examples of such materials include tantalum nitride, nichrome, silver-palladium alloys, and semi-silicon bodies, as well as metals such as hafnium, lanthanum, zirconium, titanium, tantalum, tungsten, molybdenum, niobium, chromium, vanadium, and their alloys. Preferred materials include those fluorides.

これらの発熱抵抗層404を形成することのできる材料
のなかでも、最も発熱抵抗層としての特性に潰れている
のが、フッ化ハクニウムであり5次tこフッ化バナジウ
ム、2ツ化ランタン、フン化タンタル、フッ化バナジウ
ム、フッ化ニオブの順に優れている。
Among these materials that can form the heat generating resistor layer 404, the one with the most inferior properties as a heat generating resistor layer is hacnium fluoride, which is superior to quintic vanadium fluoride, lanthanum difluoride, and fluoride. Tantalum oxide, vanadium fluoride, and niobium fluoride are superior in that order.

発熱抵抗層404は、上記の材料を用いて、蒸着法やス
パッタリング法等によって形成することができる。
The heating resistance layer 404 can be formed using the above-mentioned materials by a vapor deposition method, a sputtering method, or the like.

発熱抵抗M404の層厚は、単位時間の発熱量が所望の
値となるように、その面積、材料及び熱作用部の形状と
大きさ、更に実際面での消費電力等の諸条件に応じて適
宜決定されが、通常0.001〜5戸、好ましくはo、
oi〜 1uとされる。
The layer thickness of the heating resistor M404 is determined according to various conditions such as its area, material, shape and size of the heat acting part, and actual power consumption so that the amount of heat generated per unit time is the desired value. It is determined as appropriate, but usually 0.001 to 5 units, preferably o,
It is assumed to be oi~1u.

電極408及び409を形成することのできる材料とし
ては、通常使用されている電極材料の大概のものが使用
され、例えばA1、Ag、 Au、Pt、 Cu等の金
属が挙げられ、これらを使用して、居着法等を用いて形
成することができる。
The materials that can form the electrodes 408 and 409 include most of the commonly used electrode materials, such as metals such as Al, Ag, Au, Pt, and Cu. It can be formed using a deposition method or the like.

電極408 、409及び熱発生部4012上に設けら
れた保護層は、金属酸化物、金属窒化物5金属炭化物等
の無機材料及び樹脂等の有機材料から、設けられる場所
に応じて要求される特性を満足するようtこ適宜選択さ
れた1種以上の材料から形成することができる。
The protective layer provided on the electrodes 408 and 409 and the heat generating part 4012 is made of inorganic materials such as metal oxides, metal nitrides, and metal carbides, and organic materials such as resin, and has the characteristics required depending on the location where it is provided. It can be formed from one or more materials appropriately selected so as to satisfy the following.

なお、これまで説明した本発明の液体噴射記録ヘットは
、液滴を吐出するためのエネルギーをエネルギー発生体
としての電気熱変換体によって発生させるものであった
が、もちろんこれに限られることなく、圧電素子等をエ
ネルギー発生体として用いたものであっても良い。
Although the liquid jet recording head of the present invention described so far uses an electrothermal converter as an energy generator to generate energy for ejecting droplets, the present invention is not limited to this, of course. A piezoelectric element or the like may be used as the energy generator.

以にの説明したような構造を有する本発明の液体噴射記
録へントに於いては、液体を記録ヘッドの長子方向に対
して所望の角度を持った斜め方向に01出させることが
できるようになり5例えば記録へノドと被記録材とのよ
りよいマツチングを得るための記録装置の設計上の要求
に対応できるものとなった。
In the liquid jet recording head of the present invention having the structure as described above, the liquid can be ejected in an oblique direction at a desired angle with respect to the longitudinal direction of the recording head. 5. For example, it has become possible to meet the design requirements of a recording device to obtain better matching between the recording gutter and the recording material.

また、本発明の記録ヘッドは、共通電極と選択上極を異
なる平面に分離して配線するのに好適な構造を有し、こ
のようにこれらの電極を配線することによって、従来の
折り返し電極パターンに於いて限界となっていた熱発生
部の高密度化が可能となり、しかも本発明の記録ヘット
はこれらの電極間でのショートの起りにくい構造となっ
た。更に、共通電極を1つの電極として一体化し、特に
支持体として導電性のものを使用して共通電極に導電性
接着剤を用いてこれを接合した場合には、共通電極がよ
り強固に一体化され1例えば基体に形成された側面下部
への導電性接着剤の流れ込み等もあって、共通電極によ
り高い信頼性を得ることができる。
Furthermore, the recording head of the present invention has a structure suitable for wiring the common electrode and the selective upper electrode separately on different planes, and by wiring these electrodes in this way, the conventional folded electrode pattern In addition, the recording head of the present invention has a structure in which short circuits are less likely to occur between these electrodes. Furthermore, if the common electrode is integrated as one electrode, and especially if a conductive material is used as the support and the common electrode is bonded with a conductive adhesive, the common electrode will be more firmly integrated. 1, for example, the conductive adhesive flows into the lower part of the side surface formed on the base, and high reliability can be obtained from the common electrode.

以下、実施例に従って本発明の液体記録噴射記録へント
を更に詳細に説明する。
Hereinafter, the liquid recording jet recording head of the present invention will be explained in more detail according to Examples.

実施例1 以Fの様にして1.”S 4図(a) 〜(d)に示し
た本発明の液体噴射記録ヘッドの作成を実施した。
Example 1 1. "S4 The liquid jet recording head of the present invention shown in FIGS. 4(a) to 4(d) was manufactured.

まず、アルミナ基体403 (35a+mX 37mm
X O,5mm)の−辺に添って該基体を斜めに切断し
、基体面に対して30°の傾斜角を有する斜面Bを形成
させた。
First, alumina base 403 (35a+mX 37mm
The substrate was cut diagonally along the − side of X O, 5 mm) to form a slope B having an inclination angle of 30° with respect to the substrate surface.

次に、基体403の斜面Bを有する上面に発熱抵抗層3
04として、Ta−Al合金の厚さ0.2μの蒸着層を
設け、該層を所定の形状を有するパターンマスクを用い
てエツチングした0次に、Auを基体403の両面に蒸
着法により、0.5μの厚さに積層し、更に斜面Bを有
する上面にあるTa−Al合金層を所定の形状のパター
ンマスクを用いてエツチングして、第4図(d)に示し
たような所定の形状及び個数の電極408 、409と
これら電極に接続した熱発生部402 (20鱗x1o
ou)を形成した。形成された熱発生部402の配列密
度は、32個/■となった。
Next, a heating resistance layer 3 is placed on the upper surface of the base body 403 having the slope B.
As 04, a vapor deposited layer of Ta-Al alloy with a thickness of 0.2μ was provided, and this layer was etched using a pattern mask having a predetermined shape.Next, Au was deposited on both sides of the substrate 403 by vapor deposition. The Ta-Al alloy layer on the upper surface having the slope B is further etched using a pattern mask having a predetermined shape to form a predetermined shape as shown in FIG. 4(d). and the number of electrodes 408 and 409 and the heat generating part 402 connected to these electrodes (20 scales x 10
ou) was formed. The arrangement density of the formed heat generating portions 402 was 32 pieces/■.

更に、熱発生部402及び電極408.409が設けら
れた面上にSiCを蒸着法により積層し、SiCからな
る厚さ1.9μの保護層を形成した後、このようにして
所定の位置に熱発生部402の設けられた基体403上
に20−の感光性トライフィルムを積層し、所定のパタ
ーンマスクによる露光及び現像を行ない、オリフィス4
05.液流路415及び共通液室412を設け、更にエ
ポキシ系接着剤を用いてガラス製の天板406を設けた
Furthermore, SiC is laminated by vapor deposition on the surface where the heat generating part 402 and the electrodes 408 and 409 are provided, and after forming a protective layer of SiC with a thickness of 1.9 μm, A 20-layer photosensitive tri-film is laminated on the base 403 provided with the heat generating portion 402, and exposed and developed using a predetermined pattern mask to form the orifice 4.
05. A liquid flow path 415 and a common liquid chamber 412 were provided, and a top plate 406 made of glass was further provided using an epoxy adhesive.

最後に、A1板からなる支持体410を導電性接着材を
用いて基体403の共通電極408が全面に蒸着された
面に接着して第4図(L)に示したような液体噴射記録
へ・νFを完成した。
Finally, a support 410 made of an A1 plate is adhered to the surface of the base 403 on which the common electrode 408 is deposited on the entire surface using a conductive adhesive, and liquid jet recording is performed as shown in FIG. 4(L).・Completed νF.

この本発明の液体噴射記録へンドは、32個/■の憲度
でオリフィスの配列された高雀度マルチオリフィス化さ
れた記録ヘッドとなった。
The liquid jet recording head of the present invention is a high-speed multi-orifice recording head in which orifices are arranged at a density of 32/.

この本発明の液体噴射記録ヘットを用いて記録を1jな
ったところ、高解像度、高品質の画像を高速で()られ
、更に長期間にわたる使用に際しての信頼性も高いもの
であった。
After 1J recordings using the liquid jet recording head of the present invention, high-resolution, high-quality images were produced at high speed, and the reliability was also high during long-term use.

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

第1図(a)は従来の液体噴射記録ヘットの−・例のオ
リフィスの設けられた面の模式的正面部分図、第1図(
b)は、第1図(a)の一点鎖線X−Yでの切断面部分
図、第2図は従来の液体噴射記録ヘッドの他の一例の主
要部の切断面部分図、第3図は従来の液体噴射記録へ一
/ トの一例のエネルギー発生体の設けられた基体の平
面部分図、第4図(a)は本発明の液体噴射記録ヘッド
の一例の模式的断面部分図、第4図(b)は第4図(a
)に示した記録ヘッドの主要部Aの拡大図、第4図(C
)は第4図(a)に示した記録ヘッドをオリフィス側か
らみた正面部分図、第4図(d)は第4図(a)に示し
た記録ヘッドの電気熱変換体の設けられた基体の模式的
平面部分図、第5図(a)は本発明の液体噴射記録ヘッ
ドの他の例の模式的断面図、第5図(b)は第4図(a
)に小した記録ヘッドの主要部の模式的正面部分図きの
斜視図である。 101.401,501+記録ヘット 102:電気熱変換体 103,203,403 :基
体104、溝伺き板 105.405,505ニオリフイス 106:液吐出部 107,407:熱作用部108.
402:熱発生部 109:熱作用面II!、404:
発熱抵抗層 112:保護層113.213,409:
共通電極 114.214.408:選択電極 208:エネルギー発生体 406.408.508:天板 41o:支持体411
:導電性接着剤 412:共通液室413:ポンディン
グ 414:液流路壁415:液流路 B:斜面 C,D:液吐出方向 α:斜面Bの傾斜角Y 第 1 図(a) 第 1 図(b) 第 2 図 第3図 第 4 図(a) 第 4 図(b) 第 4 図 (C) 第 4 図(d)
FIG. 1(a) is a schematic front partial view of a surface provided with an orifice of a conventional liquid jet recording head.
b) is a partial cross-sectional view taken along the dashed-dotted line X-Y in FIG. 1(a), FIG. FIG. 4(a) is a partial plan view of a base body provided with an energy generating body according to an example of conventional liquid jet recording; FIG. Figure (b) is similar to Figure 4 (a).
), an enlarged view of the main part A of the recording head shown in FIG.
) is a partial front view of the recording head shown in FIG. 4(a) as seen from the orifice side, and FIG. 4(d) is a substrate on which the electrothermal converter of the recording head shown in FIG. 4(a) is provided. FIG. 5(a) is a schematic cross-sectional view of another example of the liquid jet recording head of the present invention, and FIG. 5(b) is a schematic partial plan view of FIG. 4(a).
) is a schematic front partial view and perspective view of the main part of the recording head. 101.401,501+Recording head 102: Electrothermal converter 103,203,403: Base body 104, groove plate 105.405,505 Niorifice 106: Liquid discharge section 107,407: Heat action section 108.
402: Heat generating part 109: Heat action surface II! , 404:
Heat generating resistance layer 112: Protective layer 113.213,409:
Common electrode 114.214.408: Selection electrode 208: Energy generator 406.408.508: Top plate 41o: Support body 411
: Conductive adhesive 412: Common liquid chamber 413: Ponding 414: Liquid flow path wall 415: Liquid flow path B: Slope C, D: Liquid discharge direction α: Inclination angle Y of slope B Fig. 1 (a) 1 Figure (b) Figure 2 Figure 3 Figure 4 (a) Figure 4 (b) Figure 4 (C) Figure 4 (d)

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)飛翔的液摘衛形成するためのオリフィスと前記液
滴を形成するために利用されるエネルギーを発生するエ
ネルギー発生体と前記エネルギーが液体に作用する部分
であるエネルギー発生体とを有する液体噴射゛記録ヘッ
トに於いて、前記エネルギー発生体が形成される基体の
少なくとも 部か該基体の端面に向った斜面とされ、該
5+ mi 1−に+iij記エネルギー発生体か形成
されていることを#5敬とする液体噴射記録ヘント。
(1) A liquid having an orifice for forming a flying liquid extraction, an energy generator that generates energy used to form the droplet, and an energy generator that is a part where the energy acts on the liquid. In the jet recording head, at least a portion of the base on which the energy generating body is formed is an inclined surface facing an end surface of the base body, and the +iii energy generating body is formed on the 5+ mi 1−. #5 Liquid injection record Ghent.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6955417B2 (en) * 2002-03-28 2005-10-18 Fuji Photo Film Co., Ltd. Inkjet recording head and inkjet printer

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5559977A (en) * 1978-10-31 1980-05-06 Canon Inc Liquid injection recorder

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