JPH024510A - インクジェット記録ヘッドの製造方法 - Google Patents
インクジェット記録ヘッドの製造方法Info
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- JPH024510A JPH024510A JP63151084A JP15108488A JPH024510A JP H024510 A JPH024510 A JP H024510A JP 63151084 A JP63151084 A JP 63151084A JP 15108488 A JP15108488 A JP 15108488A JP H024510 A JPH024510 A JP H024510A
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- ink
- recording head
- ejection energy
- inkjet recording
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- 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
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- B41J2/135—Nozzles
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- B41J2/14032—Structure of the pressure chamber
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- B41J2202/01—Embodiments of or processes related to ink-jet heads
- B41J2202/11—Embodiments of or processes related to ink-jet heads characterised by specific geometrical characteristics
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- Physics & Mathematics (AREA)
- Geometry (AREA)
- 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、インクを吐出してインクの液滴を形成し、そ
れを紙等の被記録材に付着させて記録を行なうインクジ
ェット記録装置に用いる記録ヘッドに関する。
れを紙等の被記録材に付着させて記録を行なうインクジ
ェット記録装置に用いる記録ヘッドに関する。
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、インク滴を形
成し、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、インク滴を形
成し、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。
このインクジェット記録方法におけるインク吐出方式に
は、圧電素子の変形による流路内の圧力変化を利用した
もの、インク吐出エネルギー発生体に圧電素子を用いた
方式、あるいは特開昭５３＝１０１１８９号公報などに
より知られているような液流路内に発熱素子を設け、イ
ンクを急激に加熱し、生ずる気泡の力によって液滴を吐
出させるインク吐出エネルギー発生体に発熱素子を用い
た方式などが代表的である。
は、圧電素子の変形による流路内の圧力変化を利用した
もの、インク吐出エネルギー発生体に圧電素子を用いた
方式、あるいは特開昭５３＝１０１１８９号公報などに
より知られているような液流路内に発熱素子を設け、イ
ンクを急激に加熱し、生ずる気泡の力によって液滴を吐
出させるインク吐出エネルギー発生体に発熱素子を用い
た方式などが代表的である。
発熱素子をインク吐出エネルギー発生体として利用した
インク吐出方式を用いた記録ヘッドでは、発熱素子及び
該素子への電極配線の形成に薄膜形成技術と半導体リソ
グラフィー技術が利用でき、また、オリフィスやインク
流路の形成に、感光性樹脂を用いたフォトリソグラフィ
ー技術を利用できるので、各部分の精度良い微細化やオ
リフィスのマルチ化、あるいは小型化が極めて容易であ
り、また量産性の点で優れているという利点がある。
インク吐出方式を用いた記録ヘッドでは、発熱素子及び
該素子への電極配線の形成に薄膜形成技術と半導体リソ
グラフィー技術が利用でき、また、オリフィスやインク
流路の形成に、感光性樹脂を用いたフォトリソグラフィ
ー技術を利用できるので、各部分の精度良い微細化やオ
リフィスのマルチ化、あるいは小型化が極めて容易であ
り、また量産性の点で優れているという利点がある。
このようなインクジェット記録方法に用いる従来の記録
ヘッドの主要部の代表的構成例を第２図（Ａ）および（
Ｂ）に示す。
ヘッドの主要部の代表的構成例を第２図（Ａ）および（
Ｂ）に示す。
この記録ヘッドは、上述したような吐出エネルギー発生
体７（該発生体に吐出信号を印加する電極および該発生
体に必要に応じて設けられる保護層などは省略しである
）を有する基板ｌに、流路４の側壁およびオリフィス５
を構成する壁材２および流路４の覆いを構成する天板３
を積層した構成を有する。
体７（該発生体に吐出信号を印加する電極および該発生
体に必要に応じて設けられる保護層などは省略しである
）を有する基板ｌに、流路４の側壁およびオリフィス５
を構成する壁材２および流路４の覆いを構成する天板３
を積層した構成を有する。
この記録ヘッドにおいては、インクが貯えられている液
室（不図示）から流路４にインク供給が充填された状態
で、不図示の電極を介して記録信号を吐出エネルギー発
生体７に印加すると、該発生体から発生した吐出エネル
ギーが流路４内のインクに吐出エネルギー発生体７上方
（吐出エネルギー作用部）で作用し、その結果インク・
がオリフィス５から液滴として吐出される。吐出された
インク滴はオリフィス５前方に送り込まれた紙などの被
記録材に付着される。
室（不図示）から流路４にインク供給が充填された状態
で、不図示の電極を介して記録信号を吐出エネルギー発
生体７に印加すると、該発生体から発生した吐出エネル
ギーが流路４内のインクに吐出エネルギー発生体７上方
（吐出エネルギー作用部）で作用し、その結果インク・
がオリフィス５から液滴として吐出される。吐出された
インク滴はオリフィス５前方に送り込まれた紙などの被
記録材に付着される。
高品位画質を有する画像の高速記録への適用などインク
ジェット記録方法の適用範囲の拡大に応じて、インクジ
ェット記録ヘッドにも１例えばインク滴の安定吐出、イ
ンク滴の被記録材上での着弾位置精度、記録信号に対す
る応答周波数、インク滴の飛行速度などの種々の性能に
対してより高度な性能が要求されつつあり、また低コス
ト化への要望も強い。
ジェット記録方法の適用範囲の拡大に応じて、インクジ
ェット記録ヘッドにも１例えばインク滴の安定吐出、イ
ンク滴の被記録材上での着弾位置精度、記録信号に対す
る応答周波数、インク滴の飛行速度などの種々の性能に
対してより高度な性能が要求されつつあり、また低コス
ト化への要望も強い。
しかしながら、従来の記録ヘッドはこれらの要求に対し
て必ずしも十分なものとはいえなかった。
て必ずしも十分なものとはいえなかった。
例えば、第２図に示したような構成を有する記録ヘッド
においては、上述のような材料および形成方法で各部分
を形成すれば、各部分の精度良い微細化やオリフィスの
マルチ化、あるいは小型化が極めて容易であり、また量
産性に富むという利点を有するが、オリフィスからのイ
ンク滴の吐出方向に乱れが生じ易く、印字品位が低下す
る場合があり、またインク滴吐出の際の応答周波数やイ
ンク滴の飛行速度に限界があった。
においては、上述のような材料および形成方法で各部分
を形成すれば、各部分の精度良い微細化やオリフィスの
マルチ化、あるいは小型化が極めて容易であり、また量
産性に富むという利点を有するが、オリフィスからのイ
ンク滴の吐出方向に乱れが生じ易く、印字品位が低下す
る場合があり、またインク滴吐出の際の応答周波数やイ
ンク滴の飛行速度に限界があった。
すなわち、記録ヘッドを構成する基板工、壁材２および
天板３の各構成部分に用いられる材料の材質は１通常こ
れらそれぞれの部分の機能や加工性の面から異なる。そ
の結果、オリフィス５の開口端面１ａのオリフィス５周
辺およびオリフィス５を構成する部分の天井、側壁、底
部におけるインクの濡れ性や表面の平滑性が部分的に異
なってしまい、インクをオリフィス５から吐出させる際
に、オリフィス開口端面１ａのオリフィス５周辺がイン
クによって不均一に濡れ広がり、例えば基板１から構成
された面でのインクの濡れ性が他の部分に比べ高い場合
には第３図に示したようにインクの吐出方向が基板１側
へ乱れ、被記録材へのインク滴の着弾点のズレを生じる
。
天板３の各構成部分に用いられる材料の材質は１通常こ
れらそれぞれの部分の機能や加工性の面から異なる。そ
の結果、オリフィス５の開口端面１ａのオリフィス５周
辺およびオリフィス５を構成する部分の天井、側壁、底
部におけるインクの濡れ性や表面の平滑性が部分的に異
なってしまい、インクをオリフィス５から吐出させる際
に、オリフィス開口端面１ａのオリフィス５周辺がイン
クによって不均一に濡れ広がり、例えば基板１から構成
された面でのインクの濡れ性が他の部分に比べ高い場合
には第３図に示したようにインクの吐出方向が基板１側
へ乱れ、被記録材へのインク滴の着弾点のズレを生じる
。
また、第２図に一点鎖線１４ｂで示したように、流路の
中心線とオリフィスの開口中心軸とが同一直線上にある
構成となっているため、吐出エネルギーのインク滴形成
およびインク滴の飛行速度への変換率にも限界がある。
中心線とオリフィスの開口中心軸とが同一直線上にある
構成となっているため、吐出エネルギーのインク滴形成
およびインク滴の飛行速度への変換率にも限界がある。
そこで、オリフィスの構成に基づく問題を解決するため
の手段の１つとしては、オリフィス開口端面１ａの材質
均質化を目的とした端面１ａの同一材料での被覆処理が
試みられている。
の手段の１つとしては、オリフィス開口端面１ａの材質
均質化を目的とした端面１ａの同一材料での被覆処理が
試みられている。
この被覆処理には、例えば金属の蒸着膜を被覆する方法
、撥インク性を有する硬化性樹脂を被覆し硬化させる方
法、撥インク性の材料を分散した樹脂を被覆する方法、
光重合型の樹脂を転写し被覆する方法、プラズマ重合に
よって有機薄膜を被覆する方法などが挙げられる。
、撥インク性を有する硬化性樹脂を被覆し硬化させる方
法、撥インク性の材料を分散した樹脂を被覆する方法、
光重合型の樹脂を転写し被覆する方法、プラズマ重合に
よって有機薄膜を被覆する方法などが挙げられる。
しかしながら、これらの方法を用いた場合、用いる装置
や材料が高価であったり、工程が複雑で製造コストが高
くなり、また製品の品質や歩留りの点で必ずしも満足の
いくものでなく、実用化しにくいのが現状である・。
や材料が高価であったり、工程が複雑で製造コストが高
くなり、また製品の品質や歩留りの点で必ずしも満足の
いくものでなく、実用化しにくいのが現状である・。
一方、オリフィスと流路との位置関係に基づく問題を解
決しようとする記録ヘッドとしては、第４図に示された
ように、天板３にオリフィスを設け、−点鎖線１４ｃで
示されたように流路４内の吐出エネルギー作用部へのイ
ンクの流れ方向とオリフィス５の開口中心軸とを直角と
なした構成の記録ヘッドが知られている。
決しようとする記録ヘッドとしては、第４図に示された
ように、天板３にオリフィスを設け、−点鎖線１４ｃで
示されたように流路４内の吐出エネルギー作用部へのイ
ンクの流れ方向とオリフィス５の開口中心軸とを直角と
なした構成の記録ヘッドが知られている。
このような構成とすることによって、前述のようなオリ
フィス５を構成する材料が異なることに基づく問題を解
消でき、しかも、吐出エネルギー発生体７からのエネル
ギーをより効率良くインク滴の形成とその飛行の運動エ
ネルギーへと変換でき、またインクの供給によるメニカ
スの復帰も速いという構造上の利点を有し、吐出エネル
ギー発生体に発熱素子を用いた場合に特に効果的である
。
フィス５を構成する材料が異なることに基づく問題を解
消でき、しかも、吐出エネルギー発生体７からのエネル
ギーをより効率良くインク滴の形成とその飛行の運動エ
ネルギーへと変換でき、またインクの供給によるメニカ
スの復帰も速いという構造上の利点を有し、吐出エネル
ギー発生体に発熱素子を用いた場合に特に効果的である
。
本発明の目的は、前述したような種々の要求性能を満足
できるインクジェット記録ヘッドを提供することにある
。
できるインクジェット記録ヘッドを提供することにある
。
上記目的は以下の本発明によって達成することができる
。
。
すなわち、本発明は、インクを吐出するためのオリフィ
スと、該オリフィスに連通し、前記インク吐出のための
エネルギーがインクに作用する部分を有する流路と、前
記インク吐出のためのエネルギーを発生する吐出エネル
ギー発生体とを有するインクジェット記録ヘッドにおい
て、前記流路の前記吐出エネルギー作用部へのインクの
流れを規定する部分と、前記オリフィスの開口中心軸と
が同一直線上になく平行であるように前記流路と前記オ
リフィスを設けるとともに、前記オリフィスを構成する
材料を同一としたことを特徴とするインクジェット記録
ヘッドである。
スと、該オリフィスに連通し、前記インク吐出のための
エネルギーがインクに作用する部分を有する流路と、前
記インク吐出のためのエネルギーを発生する吐出エネル
ギー発生体とを有するインクジェット記録ヘッドにおい
て、前記流路の前記吐出エネルギー作用部へのインクの
流れを規定する部分と、前記オリフィスの開口中心軸と
が同一直線上になく平行であるように前記流路と前記オ
リフィスを設けるとともに、前記オリフィスを構成する
材料を同一としたことを特徴とするインクジェット記録
ヘッドである。
本発明の記録ヘッドでは、少なくとも流路の吐出エネル
ギーがインクに作用する部分（吐出エネルギー作用部）
へのインクの流れを形成する部分の中心線と、該中心線
に平行をなす中心軸を有するオリフィスとが１代表的に
はクランク状の曲がり部分で接続されており、吐出エネ
ルギー発生体からのエネルギーを、インク滴の形成とそ
の飛行のための運動エネルギーにより効率よく変換し、
より高い応答周波数やインク滴飛行速度を得るのに好適
な構造を有している。
ギーがインクに作用する部分（吐出エネルギー作用部）
へのインクの流れを形成する部分の中心線と、該中心線
に平行をなす中心軸を有するオリフィスとが１代表的に
はクランク状の曲がり部分で接続されており、吐出エネ
ルギー発生体からのエネルギーを、インク滴の形成とそ
の飛行のための運動エネルギーにより効率よく変換し、
より高い応答周波数やインク滴飛行速度を得るのに好適
な構造を有している。
その上、オリフィスを構成する部分が同一材料から形成
されているので、オリフィス及びオリフィス開口端面の
オリフィス周辺部のインクの濡れ性や平滑性が均一とな
るので、先に述べたようなインク吐出方向のずれを防止
でき、良好なインクの着弾位置精度を得ることができる
。
されているので、オリフィス及びオリフィス開口端面の
オリフィス周辺部のインクの濡れ性や平滑性が均一とな
るので、先に述べたようなインク吐出方向のずれを防止
でき、良好なインクの着弾位置精度を得ることができる
。
更に、本発明の記録ヘッドはその構造上、吐出エネルギ
ー発生体に発熱素子を用い、該発熱素子及び該素子への
電極配線の形成に、先に述べたような薄膜形成技術と半
導体リソグラフィー技術を利用することができ、また、
オリフィスおよびインク流路の形成に、感光性樹脂を用
いたフォトリソグラフィー技術を利用することもできる
ので、各部分の精度良い微細化と、オリフィスのマルチ
化が極めて容易であり、また小型化で量産性に優れたも
のとすることができる。
ー発生体に発熱素子を用い、該発熱素子及び該素子への
電極配線の形成に、先に述べたような薄膜形成技術と半
導体リソグラフィー技術を利用することができ、また、
オリフィスおよびインク流路の形成に、感光性樹脂を用
いたフォトリソグラフィー技術を利用することもできる
ので、各部分の精度良い微細化と、オリフィスのマルチ
化が極めて容易であり、また小型化で量産性に優れたも
のとすることができる。
以下、図面を参照しつつ本発明を更に詳細に説明する。
第１図（Ａ）は、本発明のインクジェット記録ヘッドの
一例のインク滴が形成される主要部の断面図、第１図（
Ｂ）はオリフィス開口端面の正面図である。
一例のインク滴が形成される主要部の断面図、第１図（
Ｂ）はオリフィス開口端面の正面図である。
この記録ヘッドは、吐出エネルギー発生体７が設けられ
た基板１上に、吐出エネルギー発生体７上（吐出エネル
ギー作用部）で上方に屈曲したクランク状部分を介して
オリフィス５に連通し、−点鎖線１４ａで示されたイン
クの流れを形成するための流路４およびオリフィス５を
構成する同一材料からなる層８．９．１０が設けられた
構造を有する。
た基板１上に、吐出エネルギー発生体７上（吐出エネル
ギー作用部）で上方に屈曲したクランク状部分を介して
オリフィス５に連通し、−点鎖線１４ａで示されたイン
クの流れを形成するための流路４およびオリフィス５を
構成する同一材料からなる層８．９．１０が設けられた
構造を有する。
すなわち、流路４の吐出エネルギー発生体７上へのイン
クの流れを形成する部分の中心線と、オリフィスの開口
中心軸とが平行に設けられている。
クの流れを形成する部分の中心線と、オリフィスの開口
中心軸とが平行に設けられている。
なお、本発明におけるオリフィスの開口中心軸とは、オ
リフィスの中・心を通り、オリフィスの開口部が形成す
る面に対して直交する軸をいう。
リフィスの中・心を通り、オリフィスの開口部が形成す
る面に対して直交する軸をいう。
このような構造を有することによって吐出エネルギー発
生体７で発生したエネルギーを、吐出エネルギー作用部
下流側（オリフィス５方向）に効率良く伝えることがで
き、より高い応答周波数およびインク滴の飛行速度を得
ることができる。
生体７で発生したエネルギーを、吐出エネルギー作用部
下流側（オリフィス５方向）に効率良く伝えることがで
き、より高い応答周波数およびインク滴の飛行速度を得
ることができる。
その上、オリフィスを構成する部分の材料が同一となっ
ているので、オリフィス構成部におけるインクの濡れ性
、平滑性が均一となり、安定したインク滴形成と飛行方
向の直進性を効果的に高めることができる。
ているので、オリフィス構成部におけるインクの濡れ性
、平滑性が均一となり、安定したインク滴形成と飛行方
向の直進性を効果的に高めることができる。
このような構造の本発明のインクジェット記録ヘッドは
、例えば以下のようにして製造することができる。
、例えば以下のようにして製造することができる。
まず、吐出エネルギー発生体７及び該発生体に記録信号
を印加するための電極（不図示）が設けられた基板ｌ上
に、吐出エネルギー発生体７の配置に対応した流路４の
吐出エネルギー発生体７上部までの部分およびオリフィ
ス５の底部となる部分を構成する層８を設ける。
を印加するための電極（不図示）が設けられた基板ｌ上
に、吐出エネルギー発生体７の配置に対応した流路４の
吐出エネルギー発生体７上部までの部分およびオリフィ
ス５の底部となる部分を構成する層８を設ける。
なお、基板ｌは、例えばシリコンウェハー、ガラス、絶
縁層を表面に持つ金属、樹脂フィルム、セラミックス等
からなる基体の絶縁性を有する面の所定部分に、吐出エ
ネルギー発生体及び該発生体に記録信号を印加するＡＩ
などからなる電極を形成し、更に必要に応じて保護層を
吐出エネルギー発生体や電極ヒに設けて得ることができ
る。
縁層を表面に持つ金属、樹脂フィルム、セラミックス等
からなる基体の絶縁性を有する面の所定部分に、吐出エ
ネルギー発生体及び該発生体に記録信号を印加するＡＩ
などからなる電極を形成し、更に必要に応じて保護層を
吐出エネルギー発生体や電極ヒに設けて得ることができ
る。
例えば、発熱素子を吐出エネルギー発生体として用いる
場合にはインクジェット記録ヘッドの発熱素子に通常用
いられている材料やサーマルヘッド用ヒーター材料とし
て知られている材料を用い、スクリーン印刷法などの厚
膜形成法や真空蒸着、高周波スパッタリング、Ｃｈｅ層
１ｃａｌ Ｖａｐｏｒ−ｐｈａｓｅ Ｄｅｐｏｓｉｔｉ
ｏｎ等のＳ膜形成法とフォトリソグラフィー技術による
加工法を組合わせた方法などにより形成することができ
る。
場合にはインクジェット記録ヘッドの発熱素子に通常用
いられている材料やサーマルヘッド用ヒーター材料とし
て知られている材料を用い、スクリーン印刷法などの厚
膜形成法や真空蒸着、高周波スパッタリング、Ｃｈｅ層
１ｃａｌ Ｖａｐｏｒ−ｐｈａｓｅ Ｄｅｐｏｓｉｔｉ
ｏｎ等のＳ膜形成法とフォトリソグラフィー技術による
加工法を組合わせた方法などにより形成することができ
る。
次に、層８上に少なくとも流路４の覆い部分およびオリ
フィス５の側壁部分を構成する層９と。
フィス５の側壁部分を構成する層９と。
少なくともオリフィス５の天井部分を構成する層ｌＯを
順次積層した後、層ｌＯの上に更にガラス、金属プレー
ト、セラミックス、樹脂など強度の高い材料からなる天
板３を接着した接合体を形成する。
順次積層した後、層ｌＯの上に更にガラス、金属プレー
ト、セラミックス、樹脂など強度の高い材料からなる天
板３を接着した接合体を形成する。
この接合体がそのまま記録ヘッドとして使用できる場合
には、これを製品とする。
には、これを製品とする。
また、例えば、層８，９．１０を感光性樹脂で形成した
場合など、得られた接合体の吐出エネルギー発生体７下
流部の所定位置を必要に応じてダイシング・ソーで切断
して、オリフィス開口端面を形成し、記録ヘッドとする
。
場合など、得られた接合体の吐出エネルギー発生体７下
流部の所定位置を必要に応じてダイシング・ソーで切断
して、オリフィス開口端面を形成し、記録ヘッドとする
。
層８．９、ｌＯの形成には、例えば層８．９を感光性樹
脂をフォトリソグラフィー技術で所定形状に加工し、更
に層ＩＯを同一の感光性樹脂で形成する方法；所定形状
にエツチング、メツキあるいは打ち抜き加工した金属プ
レート、成形された樹脂プレート、切削加工されたセラ
ミックスあるいはグリーンシート化されたセラミックス
を用いた後に焼成を行なったものなどから、それぞれが
同一材料から形成されるように層８．９を順次積層し、
更にこれらの層と同一材料からなる板材等の層１０を積
層する方法などを用いることができ、所望とする記録ヘ
ッドの機能や構造に応じて適宜選択すれば良い。
脂をフォトリソグラフィー技術で所定形状に加工し、更
に層ＩＯを同一の感光性樹脂で形成する方法；所定形状
にエツチング、メツキあるいは打ち抜き加工した金属プ
レート、成形された樹脂プレート、切削加工されたセラ
ミックスあるいはグリーンシート化されたセラミックス
を用いた後に焼成を行なったものなどから、それぞれが
同一材料から形成されるように層８．９を順次積層し、
更にこれらの層と同一材料からなる板材等の層１０を積
層する方法などを用いることができ、所望とする記録ヘ
ッドの機能や構造に応じて適宜選択すれば良い。
例えば、オリフィス５や流路４の配列密度の高いより精
密な記録ヘッドを精度良く得るには、膜厚制御や微細加
工が容易な上に、耐久性の良い層を形成できる感光性樹
脂を用いた方法が好適である。
密な記録ヘッドを精度良く得るには、膜厚制御や微細加
工が容易な上に、耐久性の良い層を形成できる感光性樹
脂を用いた方法が好適である。
なお、層８．９、ｌＯの層厚は均一であることが望まし
い、また、これらの層厚はオリフィス５からインクが吐
出する際にオリフィス開口端面１ａにおいてインクによ
って濡れる部分を構成するのに十分なものとされる。
い、また、これらの層厚はオリフィス５からインクが吐
出する際にオリフィス開口端面１ａにおいてインクによ
って濡れる部分を構成するのに十分なものとされる。
更に、吐出エネルギー発生体７付近からの流路の屈曲形
状は上記の例のように折れ曲がり形状に限定されるもの
ではなく、例えば第５図（Ａ）および（Ｂ）に示すよう
な湾曲状とするなど種々の態様を取り得る。
状は上記の例のように折れ曲がり形状に限定されるもの
ではなく、例えば第５図（Ａ）および（Ｂ）に示すよう
な湾曲状とするなど種々の態様を取り得る。
また、層８．９．１０はその隣接する２層を、あるいは
これら３層は、゛一体化されて形成されたものでも良い
。
これら３層は、゛一体化されて形成されたものでも良い
。
以上、説明した構造を有する本発明のインクジェット記
録ヘッドにおいては、以下のような代表的効果が得られ
る。
録ヘッドにおいては、以下のような代表的効果が得られ
る。
（１）オリフィス構成部分のインクの濡れ性と平滑性が
均一であるので、オリフィスから吐出されたインク滴の
被記録材への良好な着弾位置精度が得られ、長期にわた
って常に高品位な画像を得ることができる。
均一であるので、オリフィスから吐出されたインク滴の
被記録材への良好な着弾位置精度が得られ、長期にわた
って常に高品位な画像を得ることができる。
（２）吐出エネルギー発生体からのエネルギーをインク
に効率良く作用させることができ、より高い応答周波数
とインク滴の飛行速度を得ることができる。
に効率良く作用させることができ、より高い応答周波数
とインク滴の飛行速度を得ることができる。
（３）簡易な工程で低コストでの製造が可能である。
以下実施例および比較例により本発明を更に詳細に説明
する。
する。
実施例１
まず、基板ｌとして、シリコンウェハからなる基体上に
、吐出エネルギー発生素子７としての蒸着法とフォトリ
ソグラフィー法によって形成したＨｆＢ２からなる発熱
素子と、ＡＩ蒸着膜からなる電極（不図示）とを設けた
ものを形成した。
、吐出エネルギー発生素子７としての蒸着法とフォトリ
ソグラフィー法によって形成したＨｆＢ２からなる発熱
素子と、ＡＩ蒸着膜からなる電極（不図示）とを設けた
ものを形成した。
次に、得られた基板上に、層８．９、ｌＯをプリント配
線板用ドライフィルムＶＡＣＲＥＬ （デュ・ボン・ド
・ネモアース社製）をフォトリングラフィ法によってそ
れぞれの形状に加工しつつ各層厚が５０−となるように
積層して形成し、更に天板３としてのパイレックスガラ
ス板を層ｌＯ上に接着して接合体を形成したのち、その
吐出エネルギー発生体７の設けられた位置よりも下流の
所定部分をダイシング番ソーにより切断してオリフィス
５を形成して第１図に示したのと同様の構造を有する本
発明のインクジェット記録ヘッドを得た。
線板用ドライフィルムＶＡＣＲＥＬ （デュ・ボン・ド
・ネモアース社製）をフォトリングラフィ法によってそ
れぞれの形状に加工しつつ各層厚が５０−となるように
積層して形成し、更に天板３としてのパイレックスガラ
ス板を層ｌＯ上に接着して接合体を形成したのち、その
吐出エネルギー発生体７の設けられた位置よりも下流の
所定部分をダイシング番ソーにより切断してオリフィス
５を形成して第１図に示したのと同様の構造を有する本
発明のインクジェット記録ヘッドを得た。
なお、オリフィス５は１４０−のピッチで２４個形成さ
れ、その寸法は、幅（Ｗ） ５０μｓ、高さ（ｌ（）
５０゜であった・ 更に、以上の操作を繰り返して記録ヘッドの多数を得た
。
れ、その寸法は、幅（Ｗ） ５０μｓ、高さ（ｌ（）
５０゜であった・ 更に、以上の操作を繰り返して記録ヘッドの多数を得た
。
次に、得られた記録ヘッドを用い、以下の条件での記録
試験を行ない、表１に示した項目についてこれらの性能
を評価した。
試験を行ない、表１に示した項目についてこれらの性能
を評価した。
記録条件：
パルスの駆動電圧 ２４Ｖ
周波数 ＩＫＨｚ
パルス幅 １０２ｓ
同時に吐出するオリフィス数 ２４
インク組成 Ｈ２０／ジエチレングリコール／フード
ブラック２ ＝ ８０／２０／４（重量部） 被記録材 バブルジェットプリンターＢＪ８０用用
紙 パルス＠５ ＸＩＯ’ （１ビット当り）これとは別
に、駆動可能な最高周波数（応答周波数）とインク滴の
飛行速度を測定し、その結果を表２に示した。
ブラック２ ＝ ８０／２０／４（重量部） 被記録材 バブルジェットプリンターＢＪ８０用用
紙 パルス＠５ ＸＩＯ’ （１ビット当り）これとは別
に、駆動可能な最高周波数（応答周波数）とインク滴の
飛行速度を測定し、その結果を表２に示した。
比較例１
層９上に直接天板３を接着して第６図（Ａ）および（Ｂ
）に示すような構造とする以外は実施例１と同様にして
記録ヘッドの多数を得た。
）に示すような構造とする以外は実施例１と同様にして
記録ヘッドの多数を得た。
得られた記録ヘッドについて実施例１と同様に行なった
評価の結果を表１および表２に示す。
評価の結果を表１および表２に示す。
比較例２
層９のみを基板１上に設け、その層９上に直接天板３を
接着して第２図に示すような構造とする以外は実施例１
と同様にして記録ヘッドの多数を得た。
接着して第２図に示すような構造とする以外は実施例１
と同様にして記録ヘッドの多数を得た。
得られた記録ヘッドについて実施例１と同様に行なった
評価の結果を表１に示す。
評価の結果を表１に示す。
表１
表２
表１および表２の結果から明らかなように、本発明のイ
ンクジェット記録ヘッドは、インク滴の着弾位置精度が
高く、オリフィス構成部分の不均一な濡れが生じにくい
、また、最高駆動周波数およびインク滴の飛行速度も本
発明の記録ヘッドではより高い値が得られており、代表
的には第１図に示したような本発明における流路の構造
が吐出エネルギーの効率良い利用に効果的であることが
示された。
ンクジェット記録ヘッドは、インク滴の着弾位置精度が
高く、オリフィス構成部分の不均一な濡れが生じにくい
、また、最高駆動周波数およびインク滴の飛行速度も本
発明の記録ヘッドではより高い値が得られており、代表
的には第１図に示したような本発明における流路の構造
が吐出エネルギーの効率良い利用に効果的であることが
示された。
実施例２
実施例１で用いたのと同様の基板上に、Ｎｉの電鋳法に
より３０鱗の厚さで形成した第７図（Ａ）〜（Ｃ）に示
したような形状のオリフィス板１１゜１２．１３のそれ
ぞれを、この順に積層することにより、本発明のインク
ジェット記録ヘッドを多数得た。
より３０鱗の厚さで形成した第７図（Ａ）〜（Ｃ）に示
したような形状のオリフィス板１１゜１２．１３のそれ
ぞれを、この順に積層することにより、本発明のインク
ジェット記録ヘッドを多数得た。
得られた記録ヘッドを用い実施例１と同様にして表１に
示した項目を試験したところ、得られた記録ヘッドのい
ずれにおいても実施例１で得られた記録ヘッドと同様の
良好な吐出特性が得られた。
示した項目を試験したところ、得られた記録ヘッドのい
ずれにおいても実施例１で得られた記録ヘッドと同様の
良好な吐出特性が得られた。
実施例３
オリフィス板１１．１２、！３として、それぞれの形状
に成形された厚さ３０鱗のポリイミドフィルムからなる
ものを用いる以外は、実施例２と同様にして本発明のイ
ンクジェット記録ヘッドを多数得た。
に成形された厚さ３０鱗のポリイミドフィルムからなる
ものを用いる以外は、実施例２と同様にして本発明のイ
ンクジェット記録ヘッドを多数得た。
得られた記録ヘッドを用い実施例１と同様にして表１に
示した項目を試験したところ、得られた記録ヘッドのい
ずれにおいても実施例１で得られた記録ヘッドと同様の
吐出特性が得られた。
示した項目を試験したところ、得られた記録ヘッドのい
ずれにおいても実施例１で得られた記録ヘッドと同様の
吐出特性が得られた。
第１図（Ａ）は本発明の記録ヘッドの一例の主要部の断
面図、第１図（Ｂ）はそのオリフィス開口端面の正面部
分図、第２図（Ａ）は従来の記録ヘッドの主要部の斜視
図、第２図（Ｂ）はその断面図、第３図は第２図に示し
た記録ヘッドにおけるインクの吐出方向を示す模式図、
第４図は天板にオリフィスが設けられた型の従来の記録
ヘッドの主要部の断面図、第５図（Ａ）および（Ｂ）は
本発明の記録ヘッドの他の態様を示す主要部の断面図、
第６図（Ａ）は比較例１で形成した記録ヘッドの主要部
の断面図、第６図（Ｂ）はそのオリフィス開口端面の正
面部分図、第７図（＾）〜（Ｃ）はそれぞれ実施例２．
３に用いたオリフィス板の形状を示した一部を省略した
平面図である。 に基板 ｌａニオリフイス開口端面２：壁材
３：天板 ４：流路 ５ニオリフイス ６：インク滴 ７：吐出エネルギー発生体 ８．９、ｌＯ：層 １１．１２． １３ニオリフイス板
面図、第１図（Ｂ）はそのオリフィス開口端面の正面部
分図、第２図（Ａ）は従来の記録ヘッドの主要部の斜視
図、第２図（Ｂ）はその断面図、第３図は第２図に示し
た記録ヘッドにおけるインクの吐出方向を示す模式図、
第４図は天板にオリフィスが設けられた型の従来の記録
ヘッドの主要部の断面図、第５図（Ａ）および（Ｂ）は
本発明の記録ヘッドの他の態様を示す主要部の断面図、
第６図（Ａ）は比較例１で形成した記録ヘッドの主要部
の断面図、第６図（Ｂ）はそのオリフィス開口端面の正
面部分図、第７図（＾）〜（Ｃ）はそれぞれ実施例２．
３に用いたオリフィス板の形状を示した一部を省略した
平面図である。 に基板 ｌａニオリフイス開口端面２：壁材
３：天板 ４：流路 ５ニオリフイス ６：インク滴 ７：吐出エネルギー発生体 ８．９、ｌＯ：層 １１．１２． １３ニオリフイス板
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １）インクを吐出するためのオリフィスと、該オリフィ
スに連通し、前記インク吐出のためのエネルギーがイン
クに作用する部分を有する流路と、前記インク吐出のた
めのエネルギーを発生する吐出エネルギー発生体とを有
するインクジェット記録ヘッドにおいて、前記流路の前
記吐出エネルギー作用部へのインクの流れを規定する部
分と、前記オリフィスの開口中心軸とが同一直線上にな
く平行であるように前記流路と前記オリフィスを設ける
とともに、前記オリフィスを構成する材料を同一とした
ことを特徴とするインクジェット記録ヘッド。 ２）前記吐出エネルギー発生体を有する基板面上に、前
記吐出エネルギー作用部へのインクの流れを形成するに
必要な流路および前記オリフィスの底部を構成する第１
の層と、前記オリフィスの側壁を構成する第２の層と、
前記オリフィスの覆い部分を構成する第３の層とを有し
、これらの層が同一材料からなるものである請求項１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 |
|---|---|---|---|
| JP63151084A JP2642670B2 (ja) | 1988-06-21 | 1988-06-21 | インクジェット記録ヘッドの製造方法 |
| EP89111236A EP0347856B1 (en) | 1988-06-21 | 1989-06-20 | Ink jet recording head |
| DE68912975T DE68912975T2 (de) | 1988-06-21 | 1989-06-20 | Tintenstrahlaufzeichnungskopf. |
| US08/458,700 US5708466A (en) | 1988-06-21 | 1995-06-02 | Ink jet head having parallel liquid paths and pressure-directing wall |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63151084A JP2642670B2 (ja) | 1988-06-21 | 1988-06-21 | インクジェット記録ヘッドの製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH024510A true JPH024510A (ja) | 1990-01-09 |
| JP2642670B2 JP2642670B2 (ja) | 1997-08-20 |
Family
ID=15510971
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63151084A Expired - Fee Related JP2642670B2 (ja) | 1988-06-21 | 1988-06-21 | インクジェット記録ヘッドの製造方法 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5708466A (ja) |
| EP (1) | EP0347856B1 (ja) |
| JP (1) | JP2642670B2 (ja) |
| DE (1) | DE68912975T2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6022100A (en) * | 1991-03-20 | 2000-02-08 | Canon Kabushiki Kaisha | Liquid jet recording head having internal structure for controlling droplet ejection and ink flow |
Families Citing this family (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CA2025559C (en) * | 1989-09-18 | 1998-09-15 | Masaaki Izumida | Liquid jet recording head and liquid jet recording apparatus having same |
| ATE132807T1 (de) * | 1990-01-17 | 1996-01-15 | Canon Kk | Flüssigkeitsstrahl-aufzeichnungskopf |
| DE69126996T2 (de) * | 1990-04-27 | 1998-02-19 | Canon Kk | Aufzeichnungsverfahren und -gerät |
| MX9601557A (es) * | 1995-04-26 | 1997-06-28 | Canon Kk | Cabeza de eyeccion de liquido, dispositivo de eyeccion de liquido y metodo de eyeccion de liquido. |
| JP2914218B2 (ja) * | 1995-05-10 | 1999-06-28 | 富士ゼロックス株式会社 | サーマルインクジェットヘッドおよび記録装置 |
| US6113214A (en) * | 1995-06-08 | 2000-09-05 | Canon Kabushiki Kaisha | Ink jet recording head having components made from the same material, recording apparatus using the head, and method for manufacturing such head and ink jet recording apparatus |
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Citations (1)
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| US4383263A (en) * | 1980-05-20 | 1983-05-10 | Canon Kabushiki Kaisha | Liquid ejecting apparatus having a suction mechanism |
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| US4723136A (en) * | 1984-11-05 | 1988-02-02 | Canon Kabushiki Kaisha | Print-on-demand type liquid jet printing head having main and subsidiary liquid paths |
| DE3539095C2 (de) * | 1984-11-05 | 1995-07-27 | Canon Kk | Flüssigkeitsstrahl-Aufzeichnungskopf |
| JPS62152860A (ja) * | 1985-12-27 | 1987-07-07 | Canon Inc | 液体噴射記録ヘツド |
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| JPS63139749A (ja) * | 1986-12-03 | 1988-06-11 | Canon Inc | インクジエツト記録ヘツド |
| US4774530A (en) * | 1987-11-02 | 1988-09-27 | Xerox Corporation | Ink jet printhead |
-
1988
- 1988-06-21 JP JP63151084A patent/JP2642670B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1989
- 1989-06-20 EP EP89111236A patent/EP0347856B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1989-06-20 DE DE68912975T patent/DE68912975T2/de not_active Expired - Fee Related
-
1995
- 1995-06-02 US US08/458,700 patent/US5708466A/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57208252A (en) * | 1981-06-19 | 1982-12-21 | Canon Inc | Preparation of ink jet head |
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE68912975T2 (de) | 1994-06-16 |
| EP0347856A1 (en) | 1989-12-27 |
| DE68912975D1 (de) | 1994-03-24 |
| EP0347856B1 (en) | 1994-02-09 |
| JP2642670B2 (ja) | 1997-08-20 |
| US5708466A (en) | 1998-01-13 |
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| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |