JPH01196352A - 液体噴射記録ヘッド - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 損υ遭 本発明は、液体噴射記録ヘッド、より詳細には、バブル
ジェット型インクジェットヘッドの発熱部の保護或いは
電極部の保護に関する。

旭米投帆 ノンインパクト記録法は、記録時における騒音の発生が
無視し得る程度に極めて小さいという点において、最近
関心を集めている。その中で、高速記録が可能であり、
而も所Ｎ普通紙に特別の定着処理を必要とせずに記録の
行える所謂インクジェット記録法は極めて有力な記録法
であって、これまでにも様々な方式が提案され、改良が
加えられて商品化されたものもあれば、現在もなお実用
化への努力が続けられているものもある。

この様なインクジェット記録法は、所謂インクと称され
る記録液体の小滴（ｄｒｏｐｌｅｔ）を飛翔させ。

記録部材に付着させて記録を行うものであって、この記
録液体の小滴の発生法及び発生された記録液小滴の飛翔
方向を制御する為の制御方法によって幾つかの方式に大
別される。

先ず第１の方式は例えばＵ　Ｓ　Ｐ　３０６０４２９に
開示されているもの（Ｔｅｌｓ　ｔｙｐｅ方式）であっ
て、記録液体の小滴の発生を静電吸収的に行い、発生し
た記録液体小滴を記録信号に応じて電界制御し、記録部
材上に記録液体小滴を選択的に付着させて記録を行うも
のである。

これに就いて、更に詳述すれば、ノズルと加速電極間に
電界を掛けて、−様に帯電した記録液体の小滴をノズル
より吐出させ、該吐出した記録液体の小滴を記録信号に
応じて電気制御可能な様に構成されたｘｙ偏向電極間を
飛翔させ、電界の強度変化によって選択的に小滴を記録
部材上に付着させて記録を行うものである。

第２の方式は、例えばＵ　Ｓ　Ｐ　３５９６２７５、Ｕ
ＳＰ　３２９８０３０等に開示されている方式（Ｓｗｅ
ｅｔ方式）であって、連続振動発生法によって帯電量の
制御された記録液体の小滴を発生させ、この発生された
帯電量の制御された小滴を、−様の電界が掛けられてい
る偏向電極間を飛翔させることで、記録部材上に記録を
行うものである。

具体的には、ピエゾ振動素子の付設されている記録ヘッ
ドを構成する一部であるノズルのオリフィス（吐出口）
の前に記録信号が印加されている様に構成した帯電電極
を所定距離だけ離して配置し、前記ピエゾ振動素子に一
定周波数の電気信号を印加することでピエゾ振動素子を
機械的に振動させ、前記吐出口より記録液体の小滴を吐
出させる。この時前記帯電電極によって吐出する記録液
体小滴には電荷が静電誘導され、小滴は記録信号に応じ
た電荷量で帯電される。帯電量の制御された記録液体の
小滴は、一定の電界が一様に掛けられている偏向電極間
を飛翔する時、付加された帯電量に応じて偏向を受け、
記録信号を担う小滴のみが記録部材上に付着し得る様に
されている。

第３の方式は例えばＵ　Ｓ　Ｐ３４１６１５３に開示さ
れている方式（Ｈｅｒｔｚ方式）であって、ノズルとリ
ング状の帯電電極間に電界を掛け、連続振動発生法によ
って、記録液体の小滴を発生霧化させて記録する方式で
ある。即ちこの方式ではノズルと帯電電極間に掛ける電
界強度を記録信号に応じて変調することによって小滴の
霧化状態を制御し、記録画像の階調性を出して記録する
。

第４の方式は、例えばＵ　Ｓ　Ｐ　３７４７１２０に開
示されている方式（Ｓｔｅｍｍｅ方式）で、この方式は
前記３つの方式とは根本的に原理が異なるものである。

即ち、前記３つの方式は、何れもノズルより吐出された
記録液体の小滴を、飛翔している途中で電気的に制御し
、記録信号を担った小滴を選択的に記録部材上に付着さ
せて記録を行うのに対して、このＳｔｅａｍｓ方式は、
記録信号に応じて吐出口より記録液体の小滴を吐出飛翔
させて記録するものである。

つまり、Ｓｔｅ＋ｍｍｅ方式は、記録液体を吐出する吐
出口を有する記録ヘッドに付設されているピエゾ振動素
子に、電気的な記録信号を印加し、この電気的記録信号
をピエゾ振動素子の機械的振動に変え、該機械的振動に
従って前記吐出口より記録液体の小滴を吐出飛翔させて
記録部材に付着させることで記録を行うものである。

これ等、従来の４つの方式は各々に特長を有するもので
あるが、又、他方において解決され得る可き点が存在す
る。

即ち、前記第１から第３の方式は記録液体の小滴の発生
の直接的エネルギーが電気的エネルギーであり、又、小
滴の偏向制御も電界制御である。

その為、第１の方式は、構成上はシンプルであるが、小
滴の発生に高電圧を要し、又、記録ヘッドのマルチノズ
ル化が困難であるので高速記録には不向きである。

第２の方式は、記録ヘッドのマルチノズル化が可能で高
速記録に向くが、構成上複雑であり、又記録液体小滴の
電気的制御が高度で困難であること、記録部材上にサテ
ライトドツトが生じ易いこと等の問題点がある。　　− 第３の方式は、記録液体小滴を霧化することによって階
調性に優れた画像が記録され得る特長を有するが、他方
霧化状態の制御が困難であること、記録画像にカブリが
生ずること及び記録ヘッドのマルチノズル化が困難で、
高速記録には不向きであること等の諸問題点が存する。

第４の方式は、第１乃至第３の方式に比べ利点を比較的
多く有する。即ち、構成上シンプルであること、オンデ
マンド（ｏｎ−ｄｅｍａｎｄ）で記録液体をノズルの吐
出口より吐出して記録を行う為に、第１乃至第３の方式
の様に吐出飛翔する小滴の中、画像の記録に要さなかっ
た小滴を回収することが不要であること及び第１乃至第
２の方式の様に、導電性の記録液体を使用する必要性が
なく記録液体の物質上の自由度が大であること等の大き
な利点を有する。丙午ら、一方において、記録ヘッドの
加工上に問題があること、所望の共振数を有するピエゾ
振動素子の小型化が極めて困難であること等の理由から
記録ヘッドのマルチノズル化が難しく、又、ピエゾ振動
素子の機械的振動という機械的エネルギーによって記録
液体小滴の吐出飛翔を行うので高速記録には向かないこ
と、等の欠点を有する。

更には、特開昭４８−９６２２号公報（前記ＵＳ　Ｐ　
３７４７１２０に対応）には、変形例として、前記のピ
エゾ振動素子等の手段による機械的振動エネルギーを利
用する代わりに熱エネルギーを利用することが記載され
ている。

即ち、上記公報には、圧力上昇を生じさせる蒸気を発生
する為に液体を直接加熱する加熱コイルをピエゾ振動素
子の代りの圧力上昇手段として使用する所謂バブルジェ
ットの液体噴射記録装置が記載されている。

しかし、上記公報には、圧力上昇手段としての加熱コイ
ルに通電して液体インクが出入りし得る口が一つしかな
い袋状のインク室（液室）内の液体インクを直接加熱し
て蒸気化することが記載されているに過ぎず、連続繰返
し液吐出を行う場合は、どの様に加熱すれば良いかは、
何等示唆されるところがない、加えて、加熱コイルが設
けられている位置は、液体インクの供給路から遥かに遠
い袋状液室の最深部に設）すられているので、ヘッド構
造上複雑であるに加えて、高速での連続繰返し使用には
、不向きとなっている。

しかも、上記公報に記載の技術内容からでは、実用上重
要である発生する熱で液吐出を行った後に次の液吐出の
準備状態を速やかに形成することは出来ない。

このように従来法には、構成上、高速記録化上、記録ヘ
ッドのマルチノズル化上、サテライトドツトの発生およ
び記録画像のカブリ発生等の点において一長一短があっ
て、その長所を利する用途にしか適用し得ないという制
約が存在していた。

また、特開昭５５−１２８４６８号公報には、比抵抗が
５　Ｘ　１０’Ω・口以上の薄膜により発熱体を保護す
ることが開示されている。

第７図は、上記特開昭５５−１２８４６８号公報に開示
された液体噴射記録ヘッドの一例を説明するための図で
、発熱体設置基板１の表面に発熱部２が設けられている
。又、基板３の材料としては、ガラス、セラミックス或
いは耐熱性プラスチック等が用いられている。基板３に
は、吐出前のインクを収容する室４′及び吐出オリフィ
ス５を構成する長尺溝４が予め形成してあり、基板３と
発熱体設置基板１とは、発熱部２と溝４の位置合せをし
た後、接着剤によって接合して一体化される。

第８図は、溝４の軸線に沿った断面図で、記録用インク
は、図中、矢印で示される様に室４′内へ供給されてい
る。今、室４′内の１部に付設された発熱部２に対して
外部から信号が印加されると、発熱部２は発熱し、その
近傍のインクに熱エネルギーを与える。熱エネルギーを
受けたインクは体積膨張或いは気泡の発生等の状態変化
を起こして圧力変化を生じ、この圧力変化が吐出オリフ
ィス５の方向に伝わり、インクが小滴となって吐出され
る。そして、この小滴が不図示の紙等、任意の被記録材
に付着することによって記録が為される。

第８図には、発熱体設置基板１の詳細構造が示されてお
り、この発熱部２は、アルミナ等の基板６上に、蓄熱層
７、発熱抵抗体１０、電極８を順次、薄膜形成技術によ
って積層し、発熱抵抗体１０及び電極８を所定の形状に
パターンニングした後、更に、保護層９を積層して構成
される。そして、この発熱部２は溝４内に吐出する構成
となっている。発熱体設置基板１において、インクが直
接接するのは保護層９であるが、この保護層９は発熱抵
抗体１０および電極８がインクと接触して酸化されたり
、反対にそれ等を絶縁してインクが電気分解されるのを
防いでおり、具体的には保護層９として比抵抗が５　Ｘ
　１０’Ω・■以上となる厚さ０．１μｍ〜５μｍ程度
の薄膜を形成している。

しかしながら、上記のごとき液体噴射記録ヘッドにおい
ては、発熱体部の保護を考える場合、薄膜の比抵抗は重
要な因子の１つではあるが、より厳密には、発熱抵抗体
層との関係で論じなければならない。

更に、特開昭５９−１４３６５０号公報には、電極表面
を変質させ、無機絶縁材料化された保護層とすることが
開示されている。

第９図及び第１０図は、上記特開昭５９−１４３６５０
号公報に開示された液体噴射記録ヘッドの一例を説明す
るための図で、第９図は、オリフィス側から見た正面部
分図、第１０図は、第９図に一点鎖線ＡＡ’で示した部
分で切断した場合の切断面部分図が示されており、図に
示される液体噴射記録ヘッドは、所望数の電気熱変換体
１１が設けられた熱を液吐出に利用する液体噴射記録（
サーマルインクジェット：Ｔ／Ｊと略記する）用の基板
１２と、前記電気熱変換体１１に対応して設けられた溝
を所望数有する溝付板１３とでその主要部が構成されて
いる。

Ｔ／Ｊ基板１２と溝付板１３とは、所定個所で接着剤等
で接合されることでＴ／Ｊ基板１２の電気熱変換体１１
の設けられている部分と、溝付板１３の溝の部分とによ
って液流路１４を形成しており、該液流路１４は、その
構成の一部に熱作用部１５を有する。

Ｔ／Ｊ基板１２は、シリコン、ガラス、セラミックス等
で構成されている支持体１６、該支持体１６上に５ｉ０
２等が構成される下部層１７、発熱抵抗層１８等を有し
、発熱抵抗層１８の表面の両側には、液流路１４に沿っ
て電極１９．２０及び発熱抵抗層１８の電極で被覆され
てない部分と、電極１９．２０の部分とを覆う様に無機
質材料で構成された保護層（上部層）２１とを具備して
いる。

電気熱変換体１１は、その主要部として熱発生部２２を
有し、該熱発生部２２は支持体１６上に支持体１６側よ
り順次下部層１７、発熱抵抗層１８、上層部２１とが積
層されて構成されており、上部層２１の表面（熱作用面
）２３は、液流路１４中を満たす液体と直に接触してい
る。図に示す液体噴射記録ヘッドの場合には、上部層２
１は、核層２１の機械的な強度を一層高める為に、層２
６．２７を設けた二重層構造とされていて、層２６は、
例えばＳｉｎ、等の無機酸化物や５ｉ１Ｎ。

等の無機窒化物等の比較的電気絶縁性、熱伝導性、及び
耐熱性に優れた無機質材料で構成され、層２７は粘りが
あって、比較的機械的強度に優れ、層２６に対して密着
性のある、例えば、層２６がＳｉＣ２で形成されている
場合にはＴａ等の金属材料で構成される。

この様に上部層２１の表面層を金属等の比較的粘りがあ
って機械的強度のある無機質材料で構成することによっ
て、熱作用面２３に於いて、液体吐出の際に生ずるキャ
ビテーション作用からのショックを充分吸収することが
出来、電気熱変換体１１の寿命を格段に延ばす効果があ
る。上記液体噴射記録ヘッドは、電極１９および２０の
表面に５！ＩＩ：機絶縁材料化された保護層２４を、電
極表面を変質させることによって設けろことを特徴とす
るもので、該保護層２４は不図示ではあるが電極２０の
延長上の、液流路１４の上流に設けられる共通液室の底
面部分にも少なくとも設けられる。

保護層２４は電極部表面に設けられ、その主なる役目は
、液浸透防止と耐液作用にある。そしてさらには、共通
液室より後方の電極配線部をも被覆する様に設けること
によって、電極配線部を製造工程中に起こる電極配線部
のキズの発生、断線の発生等から防止することが出来る
。

而して、上述のととは液体噴射記録ヘッドにおいては、
電極を保護するためには、電極とその保護層の体積抵抗
率の関係が重要である。しかしながら上記特開昭５９−
１４３６５０号公報には、゛′無機絶縁材料化″と記載
されているだけで具体的にどの位絶縁化すればよいのか
の記載がない。

又、その絶縁化は、保護層単独の問題ではなく、電極と
の関係で規定されねばならない。

目　　　　　的 本発明は、上述のごとき実情に鑑みてなされたもので、
特に、バブルジェット型の液体噴射記録装置において、
（１）発熱部を保護すること、（２）電極部の耐久性を
向上させることを目的としてなされたものである。

■成 本発明は、上記目的の（１）を達成するために、換言す
れば、発熱部を保護するために、導入される記録液体を
収容するとともに該記録液体に熱によって気泡を発生さ
せ、該気泡の体ｆ増加にともなう作用力を発生させる熱
エネルギー作用部を付設した流路と、該流路に連絡して
前記記録液体を前記作用力によって液滴として吐出させ
るためのオリフィスと、前記流路に連絡して前記流路に
前記記録液体を導入するための液室と、該液室に前記記
録液体を導入する手段よりなる液体噴射記録ヘッドにお
いて、前記熱エネルギー作用部は、発熱抵抗体層と、該
発熱抵抗体層に電気的に接続した少なくとも一対の電極
と、前記発熱抵抗体層上に設けられて前記発熱抵抗体層
を前記記録液体に接触せしめないための保護層とを有し
、前記発熱抵抗体層の体積抵抗率をρｈ、前記保護層の
体積抵抗率をρｈｉとするとき、 となる関係を満足することを特徴としたものであり、ま
た、上記目的の（２）を達成するために、換言すれば、
電極部の耐久性を向上させるために、導入される記録液
体を収容するとともに該記録液体に熱によって気泡を発
生させ、該気泡の体積増加にともなう作用力を発生させ
る熱エネルギー作用部を付設した流路と、該流路に連絡
して前記記録液体を前記作用力によって液滴として吐出
させろためのオリフィスと、前記流路に連絡して前記流
路に前記記録液体を導入するための液室と、該液室に前
記記録液体を導入する手段よりなる液体噴射記録ヘッド
において、前記熱エネルギー作用部は、発熱抵抗体層と
、該発熱抵抗体層に電気的に接続した少なくとも一対の
電極と、該電極をおおうように設けられて該電極を前記
記録液体に接触せしめないための電極保護層とを有し、
前記電極の体積抵抗率をρｅ、前記電極保護層の体積抵
抗率をρｅｉとするとき、 となる関係を満足することを特徴としたものである。以
下、本発明の実施例に基づいて説明する。

第１図は、上記目的の（１）すなわち発熱体部の耐久性
を向上させるようにした液体噴射記録ヘッドの一例を説
明するための要部構成図、第２図は、上記目的の（２）
すなわち電極の耐久性を向−ヒさせるようにした液体噴
射記録ヘッドの要部構成図、第３図は１本発明が適用さ
れるインクジェットヘッドの一例としてのバブルジェッ
トヘッドの動作説明をするための図、第４図は、バブル
ジェットヘッドの一例を示す斜視図、第５図は、第４図
に示したヘッドを構成する蓋基板（第５図（ａ））と発
熱体基板（第５図（ｂ））に分解した時の斜視図、第６
図は、第５図（ａ）に示した蓋基板を裏側から見た斜視
図で、図中、３１は蓋基板、３２は発熱体基板、３３は
記録液体流入口、３４はオリフィス、３５は流路、３６
は液室を形成するための領域、３７は個別（独立）電極
、３８は共通電極、３９は発熱体（ヒータ）、４ｏはイ
ンク、４１は気泡、４２は飛翔インク滴で、本発明は、
斯様なバブルジェット式の液体噴射記録ヘッドに適用す
るものである。

最初に、第３図を参照しながらバブルジェットによるイ
ンク噴射について説明すると、（ａ）は定常状態であり
、オリフィス面でインク４０の表面張力と外圧とが平衡
状態にある。

（ｂ）はヒータ３９が加熱されて、ヒータ３９の表面温
度が急上昇し隣接インク層に沸ａ現像が起きるまで加熱
され、微小気泡４１が点在している状態にある。

（ｃ）はヒータ３９の全面で急激に加熱された隣接イン
ク層が瞬時に気化し、沸騰膜を作り、この気泡４１が生
長した状態である。この時、ノズル内の圧力は、気泡の
生長した分だけ上昇し、オリフィス面での外圧とのバラ
ンスがくずれ、オリフィスよりインク柱が生長し始める
。

（ｄ）は気泡が最大に生長した状態であり、オリフィス
面より気泡の体積に相当する分のインク４０が押し出さ
れる。この時、ヒータ３９には電流が流れていない状態
にあり、ヒータ３９の表面温度は降下しつつある。気泡
４１の体積の最大値は電気パルス印加のタイミングから
ややおくれる。

（ｅ）は気泡４１がインクなどにより冷却されて収縮を
開始し始めた状態を示す、インク柱の先端部では押し出
された速度を保ちつつ前進し、後端部では気泡の収縮に
伴ってノズル内圧の減少にょリオリフイス面からノズル
内へインクが逆流してインク柱にくびれが生じている。

（ｆ）はさらに気泡４１が収縮し、ヒータ面にインクが
接しヒータ面がさらに急激に冷却される状態にある。オ
リフィス面では、外圧がノズル内圧より高い状態になる
ためメニスカスが大きくノズル内に入り込んで来ている
。インク柱の先端部は液滴になり記録紙の方向へ５〜１
０　ｍ　／　ｓｅｅの速度で飛翔している。

（ｇ）はオリフィスにインクが毛細管現象により再び供
給（リフィル）されて（ａ）の状態にもどる過程で、気
泡は完全に消滅している。

而して、第１図に示した実施例において、４３は蓄熱層
、４４は発熱抵抗体保護層、４５は゛電極保護層で、本
実施例は、発熱体部の絶縁破損に対する耐久性向上をは
かるためになされたもので、同図は、熱エネルギー作用
部の断面図を示し、図示のように、発熱抵抗体層：３９
は、保′：ｓ層４４を介して、記録液体（インク）４０
を加熱する。この部分では、気泡発生〜収縮〜消滅をく
りかえし、たえずヒートサイクルがくりかえされている
。しかも、周囲が記録液体であるという非常に厳しい条
件であるため、この部分の絶縁破壊は、バブルジェット
技術にとって最も重要な課題の１つである。これを解決
するためには、単に保護層４４の比抵抗をいくらと決め
れば良いというものではなく、パルス信号をうけ、発熱
する発熱抵抗体層３９との関係をおさえる必要がある。

本発明者は、発熱抵抗体層３９と保護層４４の各々の体
積抵抗率を変えた（これは、材料そのものを変えたり、
あるいは、生成条件を変えて、各層の膜質を変化させる
ことができる）バブルジェット型液体噴射記録ヘッドを
試作し、噴射耐久試験を行い、以下の関係を満足するよ
うな構成とした時に、記録ヘッドの発熱体部（熱エネル
ギー作用部）の耐久性が向上し、その寿命を１０９パル
ス以上にできることを見い出した。

ただし、ρｈｉ：保護層４４の体積抵抗率ρｈ　：発熱
抵抗体層３９の体積抵 抗率発熱抵抗体層３９を構成する材料として有用なもの
には、たとえば、窒化タンタル、ニクロム、銀−パラジ
ウム合金、シリコン半導体、あるいはハフニウム、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の
硼化物があげられる。これらの発熱抵抗体層を構成する
材料の中、殊に金属硼化物が優れたものとしてあげるこ
とができ、その中でも最も特性の優れているのが、硼化
ハフニウムであり、次いで、硼化ジルコニラ１１、硼化
ランタン、硼化タンタル、硼化バナジウム、硼化ニオブ
の順となっている。

発熱抵抗体層は、上記の材料を用いて電子ビーｌＸ蒸着
やスパッタリング等の手法を用いて形成することができ
る。発熱抵抗体層の膜厚は、単位時間当りの発熱量が所
望通りとなるように、その面積、材質及び熱作用部分の
形状及び大きさ、更には実際面での消費電力等に従って
決定されるものであるが、通常の場合、０．００１〜５
μｍ、好適には０．０１〜１μｍとされる。

保護層を構成する材料として有用なものには、たとえば
酸化シリコン、窒化シリコン、酸化マグネシウム、酸化
アルミニウム、酸化タンタル、酸化ジルコニウム等があ
げられ、これらは、電子ビーム蒸着やスパッタリング等
の手法を用いて形成することができる。保護層の膜厚は
、通常は、０．０１〜１０μ屯、好適には０．１〜３μ
ｍとされるのが望ましい。

電極を形成する材料としては、通常使用されている電極
材料の多くのものが有効に使用され、具体的には、たと
えば、Ａ　Ａ　＊　Ａ　ｇｔ　Ａ　ｕ　＋　Ｐ　Ｌ＋Ｃ
ｕ等があげられ、これらを使用して蒸着等の手η；で所
定位置に、所定の大きさ、形状、厚さで設けられる。

第２図に示した実施例は、記録液体（インク）に接触す
る電極部３７．３８の絶縁破壊に対する耐久性向上をは
かるためになされたもので、同図は、発熱体基板を拡大
したものであり１図の斜線部４６は電極保護層である。

なお、この電極保護層のパターンは一例であり、図示の
ように全面にカバーするのではなく、各電極ごとに独立
して形成されていてもよい。この電極保護層は、電極が
記録液体（インク）に接触するのを防止するために設け
られる。電極保護層はそれ自体が記録液体に接触してい
るのみならず、近傍で、発熱抵抗体層（熱エネルギー作
用部）がヒートサイクルをくりかえしているという、条
件としては非常に厳しい状況におかれている。そのよう
な条件下で電極を絶縁破壊から守ることが電極保護層の
役割である。従って、電極保護層を形成するにあたって
は、それ自体の材料のみならず、電極材料との関係にお
いて決定される必要がある。本発明者は、電極と、電極
保護層の各々の体積抵抗率を変えた（これは材料そのも
のを変えたり、あるいは生成条件を変えて各層の膜質を
変化させることができる）バブルジェット型液体噴射記
録ヘッドを試作し、噴射耐久試験を行い、以下の関係を
満足するような構成とした時に、電極の絶縁破壊が生じ
にくいことを見い出した。

ただし、ρｅｉ：発熱保護層の体積抵抗率ρｅ：電極の
体積抵抗率 電極を構成する材料としては、通常使用されている電極
材料の多くのものが有効に使用され、具体的には、第１
図に示した実施例の場合と同様。

Ａｌ１．ＡＫ、Ａｕ、Ｐｔ、Ｃｕ等があげられ、これら
を使用して蒸着等の手法で所定位置に、所定の大きさ、
形状、厚さで設けられる。

電極保護層を構成する材料としては、たとえば、有機物
のエポキシ樹脂、テフロン樹脂、ポリエチレン樹脂等が
使用されろ。無機物では、酸化シリコン、窒化シリコン
等がスパッタリング等の手法を用いて形成され得る。

その他の部材を構成する材料としては、たとえば発熱抵
抗体層を構成する材料として有用なものには、窒化タン
タル、ニクロム、銀−パラジウム合金、シリコン半導体
、あるいはハフニラ１１、ランタン、ジルコニラ１１、
チタン、タンタル、タンゲステン、モリブデン、ニオブ
、クロム、バナジウム等の金属の硼化物があげられる。

これらの発熱抵抗体層を構成する材料の中、殊に金属硼
化物が優れたものとしてあげることができ、その中でも
最も特性の優れているのが、硼化ハフニウムであり、次
いで、硼化ジルコニウム、硼化ランタン、硼化タンタル
、硼化バナジウム、硼化ニオブの順となっている。

発熱抵抗体層は、上記の材料を用いて電子ビーム蒸着や
スパッタリング等の手法を用いて形成することができる
。発熱抵抗体層の膜厚は、単位時間当りの発熱量が所望
通りとなるように、その面積、材質及び熱作用部分の形
状及び大きさ、更には実際面での消費電力等に従って決
定されるものであるが、通常の場合、０．００１〜５μ
ｍ、好適には０．０１〜１μｍとされる。

保護層を構成する材料として有用なものには、たとえば
酸化シリコン、窒化シリコン、酸化マグネシウム、酸化
アルミニウム、酸化タンタル、酸化ジルコニウム等があ
げられ、これらは、電子ビーム蒸着やスパッタリング等
の手法を用いて形成することができる。保護層の膜厚は
、通常は、０．０１〜１０μ閣、好適には０．１〜３μ
ｍとされるのが望ましい。

効　　　果 以上の説明から明らかなように、本発明によると、バブ
ルジェット型液体噴射記録ヘッドにおいて、発熱体部の
耐久性を著しく向上させ、また、電極の絶縁破壊を生じ
にくくさせたうえ、耐久性を著しく向上させることがで
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は、それぞれ本発明の詳細な説明する
ための要部構成図、第３図乃至第６図は、本発明が適用
される液体噴射記録ヘッドの一例を説明するための図、
第７図乃至第１０図は、従来の液体噴射記録ヘッドの例
を説明するための図である。 ３２・・・発熱体基板、３７．３８・・・電極、３９・
・・発熱体、４４・・・発熱体保護層、４５・・・電極
保護層。 第１図 第　２　　図 第　３　図 第４図 第　　５　図 第　　６　図 第７図 第８図 ”７　９　　図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、導入される記録液体を収容するとともに該記録液体
   に熱によって気泡を発生させ、該気泡の体積増加にとも
   なう作用力を発生させる熱エネルギー作用部を付設した
   流路と、該流路に連絡して前記記録液体を前記作用力に
   よって液滴として吐出させるためのオリフィスと、前記
   流路に連絡して前記流路に前記記録液体を導入するため
   の液室と、該液室に前記記録液体を導入する手段よりな
   る液体噴射記録ヘッドにおいて、前記熱エネルギー作用
   部は、発熱抵抗体層と、該発熱抵抗体層に電気的に接続
   した少なくとも一対の電極と、前記発熱抵抗体層上に設
   けられて前記発熱抵抗体層を前記記録液体に接触せしめ
   ないための保護層とを有し、前記発熱抵抗体層の体積抵
   抗率をρｈ、前記保護層の体積抵抗率をρｈｉとすると
   き、１０＾１＾５＜ρｈｉ／ρｈ となる関係を満足することを特徴とする液体噴射記録ヘ
   ッド。 ２、導入される記録液体を収容するとともに該記録液体
   に熱によって気泡を発生させ、該気泡の体積増加にとも
   なう作用力を発生させる熱エネルギー作用部を付設した
   流路と、該流路に連絡して前記記録液体を前記作用力に
   よって液滴として吐出させるためのオリフィスと、前記
   流路に連絡して前記流路に前記記録液体を導入するため
   の液室と、該液室に前記記録液体を導入する手段よりな
   る液体噴射記録ヘッドにおいて、前記熱エネルギー作用
   部は、発熱抵抗体層と、該発熱抵抗体層に電気的に接続
   した少なくとも一対の電極と、該電極をおおうように設
   けられて該電極を前記記録液体に接触せしめないための
   電極保護層とを有し、前記電極の体積抵抗率をρｅ、前
   記電極保護層の体積抵抗率をρｅｉとするとき、 １０＾１＾７＜ρｅｉ／ρｅ となる関係を満足することを特徴とする液体噴射記録ヘ
   ッド。