JPS63191645A - インクジエツト記録ヘツド用基板及びインクジエツト記録ヘツド - Google Patents
インクジエツト記録ヘツド用基板及びインクジエツト記録ヘツドInfo
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- JPS63191645A JPS63191645A JP62023994A JP2399487A JPS63191645A JP S63191645 A JPS63191645 A JP S63191645A JP 62023994 A JP62023994 A JP 62023994A JP 2399487 A JP2399487 A JP 2399487A JP S63191645 A JPS63191645 A JP S63191645A
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
- B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
- B41J2/00—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
- B41J2/005—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
- B41J2/01—Ink jet
- B41J2/135—Nozzles
- B41J2/14—Structure thereof only for on-demand ink jet heads
- B41J2/14016—Structure of bubble jet print heads
- B41J2/14088—Structure of heating means
- B41J2/14112—Resistive element
- B41J2/14129—Layer structure
-
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- B41J2/005—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
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- B41J2002/14379—Edge shooter
Landscapes
- Particle Formation And Scattering Control In Inkjet Printers (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
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記録ヘッドとその基板に関する
。
。
インクジェット記録法は、記録ヘッドに設けたオリフィ
スからインク（記録用液体）を吐出させ、これを紙等の
被記録材に付着させて記録を行なう記録方法であり、騒
音の発生が極めて少なく、かつ高速記録が可能であり、
しかも普通紙など特別な構成の記録用の紙を用いる必要
がないなど、多くの利点を有しており、種々のタイプの
記録ヘッドが開発されている。
スからインク（記録用液体）を吐出させ、これを紙等の
被記録材に付着させて記録を行なう記録方法であり、騒
音の発生が極めて少なく、かつ高速記録が可能であり、
しかも普通紙など特別な構成の記録用の紙を用いる必要
がないなど、多くの利点を有しており、種々のタイプの
記録ヘッドが開発されている。
なかでも、熱エネルギーをインクに作用させてオリフィ
スから吐出させるタイプの記録ヘッドは、記録信号に対
する応答性が良い、オリフィスの高密度マルチ化が容易
であるなどの利点を有する。
スから吐出させるタイプの記録ヘッドは、記録信号に対
する応答性が良い、オリフィスの高密度マルチ化が容易
であるなどの利点を有する。
このような、インク吐出エネルギーとして熱エネルギー
を利用するタイプの記録ヘッドは、基体トに、電気熱変
換体を配列し、更に電気熱変換体、および必要に応じて
、最終的に流路と液室の下に位置する電極の上部に保護
膜を設け、これに流路、液室が形成された天板を接合し
た構成を有する。
を利用するタイプの記録ヘッドは、基体トに、電気熱変
換体を配列し、更に電気熱変換体、および必要に応じて
、最終的に流路と液室の下に位置する電極の上部に保護
膜を設け、これに流路、液室が形成された天板を接合し
た構成を有する。
この記録ヘッドにおけるインクの吐出エネルギーは、一
対の電極とこれら電極間に位置する発熱抵抗体とを有す
る電気熱変換体によりて付与される。すなわち、電極に
電流を印加して、発熱抵抗体を発熱させると、発熱抵抗
体付近にある流路中のインクが瞬間的に加熱されてそこ
に気泡が発生し、その気泡の発生による瞬間的な体ｈ１
膨張と収縮による体積変化によってオリフィスからイン
クの液滴が吐出される。
対の電極とこれら電極間に位置する発熱抵抗体とを有す
る電気熱変換体によりて付与される。すなわち、電極に
電流を印加して、発熱抵抗体を発熱させると、発熱抵抗
体付近にある流路中のインクが瞬間的に加熱されてそこ
に気泡が発生し、その気泡の発生による瞬間的な体ｈ１
膨張と収縮による体積変化によってオリフィスからイン
クの液滴が吐出される。
（発明が解決しようとする問題点）
Ｌ述した様な構成の記録ヘッドにおいて、発熱体以外の
部分で、インクとの電流のリークを防Ｉ卜するために、
一般には、有機樹脂膜で保護している。この時、発熱体
上には、熱電導を悪くする、あるいは、耐熱性の問題か
ら、有機膜は、設けられず、発熱体から離して形成する
必要がある。しかし、発熱体から離すと、発熱体に接続
している電ＭｉＦを保護する事ができなくなり、信頼性
の低下をまねく。この対策には、発熱体と電極の間に、
中間的な領域を設け、有機保護ＩＱの発熱体側の端を、
この中間領域に形成すれば良い。
部分で、インクとの電流のリークを防Ｉ卜するために、
一般には、有機樹脂膜で保護している。この時、発熱体
上には、熱電導を悪くする、あるいは、耐熱性の問題か
ら、有機膜は、設けられず、発熱体から離して形成する
必要がある。しかし、発熱体から離すと、発熱体に接続
している電ＭｉＦを保護する事ができなくなり、信頼性
の低下をまねく。この対策には、発熱体と電極の間に、
中間的な領域を設け、有機保護ＩＱの発熱体側の端を、
この中間領域に形成すれば良い。
この方法としては１例えば、特開昭５８−０３３４７１
にある様に、発熱抵抗体のパターン巾を広くする方法が
あるが、この方法では、発熱体パターンが細くなる角部
に、電流密度か高い、いわゆるビートスポットが発生し
、発泡に悪影響を与える場合がある。また、特開昭６０
−１１６４５２では、電極の発熱体近傍の厚みを薄くす
る構造が提案されているが、電極１層で１部の厚みを薄
くする方法は、制御が難かしく、また、２層にして、そ
れぞれを選択エツチングする方法では、発熱体と２１４
類の電極それぞれが選択エツチングできなければならず
、使用できる材質やエツチング液またはエツチング方法
の制約が厳しい。
にある様に、発熱抵抗体のパターン巾を広くする方法が
あるが、この方法では、発熱体パターンが細くなる角部
に、電流密度か高い、いわゆるビートスポットが発生し
、発泡に悪影響を与える場合がある。また、特開昭６０
−１１６４５２では、電極の発熱体近傍の厚みを薄くす
る構造が提案されているが、電極１層で１部の厚みを薄
くする方法は、制御が難かしく、また、２層にして、そ
れぞれを選択エツチングする方法では、発熱体と２１４
類の電極それぞれが選択エツチングできなければならず
、使用できる材質やエツチング液またはエツチング方法
の制約が厳しい。
本発明は以トの問題点を解決することを主たる目的とす
る。
る。
本発明は、インクを吐出するためのオリフィス、前記イ
ンクを吐出する為に利用される熱エネルギーを発生する
ための電気熱変換体を有するインクジェット記録ヘッド
において、前記電気熱変換体は、基体上に所定間隔をお
いて設けられた第１の電極の対と、前記第１の電極の対
の上に前記所定間隔より広い間隔をおいて設けられた第
２の電極の対と、少なくとも１部で前記電極の対の夫々
に電気的に接続される発熱抵抗体とを有していることを
特徴とするインクジェット記録ヘッドと、かかるヘッド
に用いた基板である。
ンクを吐出する為に利用される熱エネルギーを発生する
ための電気熱変換体を有するインクジェット記録ヘッド
において、前記電気熱変換体は、基体上に所定間隔をお
いて設けられた第１の電極の対と、前記第１の電極の対
の上に前記所定間隔より広い間隔をおいて設けられた第
２の電極の対と、少なくとも１部で前記電極の対の夫々
に電気的に接続される発熱抵抗体とを有していることを
特徴とするインクジェット記録ヘッドと、かかるヘッド
に用いた基板である。
本発明は、基体に近い側の第１の電極より、基休に遠い
第２の電極を発熱抵抗体から離して構成するわけである
。第１の電極の間とその近傍部が発熱抵抗体となる。第
１の電極は、最初に形成する！ＩＩができるため、作成
りの制約が少なく、材料も広く選択できる。例えば、発
熱抵抗体を構成する発熱抵抗体層と同じ材質で作成する
事も容易である。
第２の電極を発熱抵抗体から離して構成するわけである
。第１の電極の間とその近傍部が発熱抵抗体となる。第
１の電極は、最初に形成する！ＩＩができるため、作成
りの制約が少なく、材料も広く選択できる。例えば、発
熱抵抗体を構成する発熱抵抗体層と同じ材質で作成する
事も容易である。
この事は、発熱抵抗体Ｅに無機絶縁膜を設けない形態の
時、特に重要になり、電池効果による腐食を防止するた
めには、発熱抵抗体と第１の電極が同様の酸化還元電位
を持つ材料を選択する必要があり、本発明では、この様
な事も容易になる。
時、特に重要になり、電池効果による腐食を防止するた
めには、発熱抵抗体と第１の電極が同様の酸化還元電位
を持つ材料を選択する必要があり、本発明では、この様
な事も容易になる。
すなわち、インクに接する部分には、同様な材料のみ使
用できるので電池作用によるＷＸＩＩ！Ｉ！の発生が防
止できる。
用できるので電池作用によるＷＸＩＩ！Ｉ！の発生が防
止できる。
第１の電極のある部分は、電流密度が低下し、発熱温度
は、発熱抵抗体部より低くなる。このため、この低温部
に、有機樹脂膜の端がくる様、表面を保護すれば、有機
膜が熱によって耐久性が劣化する事がさけられる（第２
図参照）。
は、発熱抵抗体部より低くなる。このため、この低温部
に、有機樹脂膜の端がくる様、表面を保護すれば、有機
膜が熱によって耐久性が劣化する事がさけられる（第２
図参照）。
本発明の代表的インクジェット記録ヘッドの特徴部分を
、第１図に模式的に示す。かかる特徴部分では、発熱抵
抗体層のＬ方と下方とに、それぞれ電極を具備する。即
ち、第１、第２の電極とが発熱抵抗層を部分的に挟むよ
うな構造となっている。そして、第２の電極の方が第１
の電極の方よりも間隔が大きくなっている。
、第１図に模式的に示す。かかる特徴部分では、発熱抵
抗体層のＬ方と下方とに、それぞれ電極を具備する。即
ち、第１、第２の電極とが発熱抵抗層を部分的に挟むよ
うな構造となっている。そして、第２の電極の方が第１
の電極の方よりも間隔が大きくなっている。
電極の各々に少なくとも一部電気的に接続する発熱抵抗
体がインクをオリフィスから吐き出し飛翔させるための
エネルギー源となる。即ち、電極の端部と発熱抵抗体が
、電気熱変換体を構成する。
体がインクをオリフィスから吐き出し飛翔させるための
エネルギー源となる。即ち、電極の端部と発熱抵抗体が
、電気熱変換体を構成する。
前記したような利点を得るためには、第３図に示すよう
に、第１の電極は発熱抵抗体の近傍のみに設けたもので
あってもよい。
に、第１の電極は発熱抵抗体の近傍のみに設けたもので
あってもよい。
本発明のインクジェット記録ヘッドの特徴部分は、代表
的には次のようにして作製できる。
的には次のようにして作製できる。
基体（Ｓｉ等）に第１の電極（Ｔａ等）層をスパッタリ
ング法などにより積層し、フォトリソプロセスなどを用
いて、対極する形状にする。次に、発熱抵抗層（Ｔａ合
金等）、第２の電極（ＡＩ等）層をスパッタリングなど
により積層し、第２の電極を第１番［１の電極より発熱
抵抗体部分から離してパターニングする。また、発熱抵
抗層を、第１番［１の電極の間で、発熱抵抗体となる様
に、フォトリソ等によりパターン形成する。
ング法などにより積層し、フォトリソプロセスなどを用
いて、対極する形状にする。次に、発熱抵抗層（Ｔａ合
金等）、第２の電極（ＡＩ等）層をスパッタリングなど
により積層し、第２の電極を第１番［１の電極より発熱
抵抗体部分から離してパターニングする。また、発熱抵
抗層を、第１番［１の電極の間で、発熱抵抗体となる様
に、フォトリソ等によりパターン形成する。
この後、感光性樹脂等（ポリミド等）の４ＴＲ保護材を
スピンコードなどで積層、バターニングし、発熱体と、
第１番の電極の１部以外を有機保護膜で保護する。
スピンコードなどで積層、バターニングし、発熱体と、
第１番の電極の１部以外を有機保護膜で保護する。
有機保護膜の材料としては化学的に安定で、下地との密
着性も良いものが利用でき１例えば、日ゲ化成、ＰＩＱ
やデュポン製ＰＹＲＡＬ［Ｎ 、日本合成ゴム製ＪＳＲ
−ＣＩＩｎ 、東し、フォトニースなどの感光性ポリイ
ミド樹脂が使用できる。パターンのｒｆＪは同一でなく
ともよいし、−Ｉぷである必要もない。
着性も良いものが利用でき１例えば、日ゲ化成、ＰＩＱ
やデュポン製ＰＹＲＡＬ［Ｎ 、日本合成ゴム製ＪＳＲ
−ＣＩＩｎ 、東し、フォトニースなどの感光性ポリイ
ミド樹脂が使用できる。パターンのｒｆＪは同一でなく
ともよいし、−Ｉぷである必要もない。
なお、本発明において、第４図に示すような構造として
もよい。この場合には無機保護膜はスパッタリング法等
により５ｉ０２を１μ程度付ければよい。
もよい。この場合には無機保護膜はスパッタリング法等
により５ｉ０２を１μ程度付ければよい。
最後に、本発明のインクジェット記録ヘッドの本体を第
５図に示しておく。
５図に示しておく。
以に説明したように本発明では、下層の第１の電極形成
が容易であり、使用できる材料の自由度が大きい、電極
部を保護する有機膜を設けた場合、保護膜が、高温部に
接触しないため、その耐久性が向上する、等の効果があ
る。
が容易であり、使用できる材料の自由度が大きい、電極
部を保護する有機膜を設けた場合、保護膜が、高温部に
接触しないため、その耐久性が向上する、等の効果があ
る。
第１図〜第４図の各々は本発明のインクジェット記録ヘ
ッドの実施態様の特徴部分を示す図、第５図は、本発明
のインクジェット記録ヘッドの模式図である。
ッドの実施態様の特徴部分を示す図、第５図は、本発明
のインクジェット記録ヘッドの模式図である。
Claims (5)
- （１）基体と、該基体上に所定間隔をおいて設けられた
第１の電極の対と、前記第１の電極の対の上に前記所定
間隔より広い間隔をおいて設けられた第２の電極の対と
、少なくとも１部で前記電極の対の夫々に電気的に接続
される発熱抵抗体とを有する電気熱変換体を備えたこと
を特徴とするインクジェット記録ヘッド用基板。 - （２）前記発熱抵抗体は前記第１の電極と前記第２の電
極の間に設けられている特許請求の範囲第１項記載のイ
ンクジェット記録ヘッド用基板。 - （３）インクを吐出するためのオリフィス、前記インク
を吐出する為に利用される熱エネルギーを発生するため
の電気熱変換体を有するインクジェット記録ヘッドにお
いて、前記電気熱変換体は、基体上に所定間隔をおいて
設けられた第１の電極の対と、前記第１の電極の対の上
に前記所定間隔より広い間隔をおいて設けられた第２の
電極の対と、少なくとも１部で前記電極の対の夫々に電
気的に接続される発熱抵抗体とを有していることを特徴
とするインクジェット記録ヘッド。 - （４）前記発熱抵抗体は前記第１の電極と前記第２の電
極の間に設けられている特許請求の範囲第３項記載のイ
ンクジェット記録ヘッド。 - （５）第１の電極と発熱抵抗体とが同一材料を含む特許
請求の範囲第３項記載のインクジェット記録ヘッド。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62023994A JP2611981B2 (ja) | 1987-02-04 | 1987-02-04 | インクジエツト記録ヘツド用基板及びインクジエツト記録ヘツド |
| US07/149,089 US4866460A (en) | 1987-02-04 | 1988-01-27 | Ink jet recording head and base plate therefor |
| EP88300661A EP0277756B1 (en) | 1987-02-04 | 1988-01-27 | Ink jet recording head and base plate therefor |
| DE8888300661T DE3875745T2 (de) | 1987-02-04 | 1988-01-27 | Grundplatte fuer einen tintenstrahlaufzeichnungskopf. |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62023994A JP2611981B2 (ja) | 1987-02-04 | 1987-02-04 | インクジエツト記録ヘツド用基板及びインクジエツト記録ヘツド |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63191645A true JPS63191645A (ja) | 1988-08-09 |
| JP2611981B2 JP2611981B2 (ja) | 1997-05-21 |
Family
ID=12126130
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62023994A Expired - Lifetime JP2611981B2 (ja) | 1987-02-04 | 1987-02-04 | インクジエツト記録ヘツド用基板及びインクジエツト記録ヘツド |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4866460A (ja) |
| EP (1) | EP0277756B1 (ja) |
| JP (1) | JP2611981B2 (ja) |
| DE (1) | DE3875745T2 (ja) |
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| US7374275B2 (en) | 2004-08-16 | 2008-05-20 | Canon Kabushiki Kaisha | Ink jet head circuit board with heaters and electrodes constructed to reduce corrosion, method of manufacturing the same and ink jet head using the same |
| US7862155B2 (en) | 2004-08-16 | 2011-01-04 | Canon Kabushiki Kaisha | Ink jet head circuit board, method of manufacturing the same and ink jet head using the same |
| JP2011201292A (ja) * | 2010-03-01 | 2011-10-13 | Canon Inc | インクジェット記録ヘッド用基板、インクジェット記録ヘッド及び記録装置 |
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| EP0473786B1 (en) * | 1990-02-26 | 1996-06-05 | Canon Kabushiki Kaisha | Substrate for ink-jet head |
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