JPH03224743A - サーマルインクジエツトヘツド - Google Patents
サーマルインクジエツトヘツドInfo
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- JPH03224743A JPH03224743A JP2142590A JP2142590A JPH03224743A JP H03224743 A JPH03224743 A JP H03224743A JP 2142590 A JP2142590 A JP 2142590A JP 2142590 A JP2142590 A JP 2142590A JP H03224743 A JPH03224743 A JP H03224743A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- heater
- pit
- bit
- layer
- boundary
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
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- 239000010408 film Substances 0.000 abstract description 14
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract description 4
- 239000004642 Polyimide Substances 0.000 abstract description 2
- 238000000206 photolithography Methods 0.000 abstract description 2
- 229920001721 polyimide Polymers 0.000 abstract description 2
- 239000010409 thin film Substances 0.000 abstract description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 abstract 2
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 10
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 2
- 238000007743 anodising Methods 0.000 description 1
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- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 1
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、インクジェットプリンターの記録ヘッド、特
にサーマルインクジェットプリンターのの記録ヘッドに
関するものである。
にサーマルインクジェットプリンターのの記録ヘッドに
関するものである。
（従来の技術）
インクジェットプリンターは、小型で低騒音であり、カ
ラー化が容易である等の利点を有している。これに用い
られるインクジェットヘッドとしては、種々の方式のも
のがあるが、サーマルインクジェットヘッドは、マルチ
ノズル化が容易であるため、特にカラー化に適するが、
バブルの消滅時のキャビテーションダメージにより、ヒ
ーターが故障する問題点を有している。
ラー化が容易である等の利点を有している。これに用い
られるインクジェットヘッドとしては、種々の方式のも
のがあるが、サーマルインクジェットヘッドは、マルチ
ノズル化が容易であるため、特にカラー化に適するが、
バブルの消滅時のキャビテーションダメージにより、ヒ
ーターが故障する問題点を有している。
その対策として、特開昭６３−１８９２４３号公報に記
載されたインクジェット記録装置は、キャビテーション
の集中するヒーターの中央部分に、ヒーターを設けない
ようヒーターの形状に工夫をしたものである。
載されたインクジェット記録装置は、キャビテーション
の集中するヒーターの中央部分に、ヒーターを設けない
ようヒーターの形状に工夫をしたものである。
また、特開昭６３−１８９２４４号公報に記載されたイ
ンクジェット記録装置は、ヒーターの中央部の気泡が消
滅する位置に、厚さ５μｍ以上の膜を設け、気泡を膜上
で消滅させるようにしたものである。
ンクジェット記録装置は、ヒーターの中央部の気泡が消
滅する位置に、厚さ５μｍ以上の膜を設け、気泡を膜上
で消滅させるようにしたものである。
しかしながら、ヒーターの中央部分にヒーターを設けな
いようにすると、ヒーターの外形は大きくなり、マルチ
ノズル化の面からは、必ずしも得策ということはできな
い。ヒーター上に膜を設ける方式は、ヒーターの有効面
積を減少させるばかりでなく、熱容量が問題となるもの
である。
いようにすると、ヒーターの外形は大きくなり、マルチ
ノズル化の面からは、必ずしも得策ということはできな
い。ヒーター上に膜を設ける方式は、ヒーターの有効面
積を減少させるばかりでなく、熱容量が問題となるもの
である。
特開昭６３−１９１６４７号公報や特開昭６３−１９１
６４８号公報には、ヒーターの所定間隔内の表面を陽極
酸化して得られた酸化皮膜によりヒーター面を保護しよ
うとすることが記載されている。このようにヒーター面
に保護膜を設ける方法は、上記公報でも述べているよう
に、ヒーターとそれに通電するための電極との境界付近
の保護膜の配置に問題がある。特に、バブルを発熱素子
の上方に集中して発生させ、また、インクの吐出後の気
泡吸い込み防止するために、基板に凹部（ビット）を設
け、その底部に発熱素子を配置した構造のノズルの場合
には、キャビテーションがその境界付近に集中し易い構
造となり、特に問題が大きい。その様子を第５図により
説明する。
６４８号公報には、ヒーターの所定間隔内の表面を陽極
酸化して得られた酸化皮膜によりヒーター面を保護しよ
うとすることが記載されている。このようにヒーター面
に保護膜を設ける方法は、上記公報でも述べているよう
に、ヒーターとそれに通電するための電極との境界付近
の保護膜の配置に問題がある。特に、バブルを発熱素子
の上方に集中して発生させ、また、インクの吐出後の気
泡吸い込み防止するために、基板に凹部（ビット）を設
け、その底部に発熱素子を配置した構造のノズルの場合
には、キャビテーションがその境界付近に集中し易い構
造となり、特に問題が大きい。その様子を第５図により
説明する。
第５図は、ノズル付近の断面図であり、図中、１はイン
ク流路を形成したチャンネル板、２はビット層、３は電
極、４はヒーター、５はヒーター基板、６はビット、７
は保護膜である。このように、ビット（凹部）を設ける
と、ヒーターへの通電停止後のバブルの消滅時において
は、ノズル近傍のインクの後退の圧力のために、バブル
は後方へ移動しながら消滅するから、従来のように、発
熱素子の中央部分ではなく、液吐出方向と反対側である
ビットの後部壁近傍に集中して消滅することがわかった
。さらに、この部分は、ヒーターと電極との境界である
ため、保護膜はステップ状となり、保護膜が十分な厚さ
とならないから保護作用が弱く、その結果、ステップ部
がキャビテーションダメージを受は易く、ここから故障
が始まり、ヒーターの寿命を短いものとしている。
ク流路を形成したチャンネル板、２はビット層、３は電
極、４はヒーター、５はヒーター基板、６はビット、７
は保護膜である。このように、ビット（凹部）を設ける
と、ヒーターへの通電停止後のバブルの消滅時において
は、ノズル近傍のインクの後退の圧力のために、バブル
は後方へ移動しながら消滅するから、従来のように、発
熱素子の中央部分ではなく、液吐出方向と反対側である
ビットの後部壁近傍に集中して消滅することがわかった
。さらに、この部分は、ヒーターと電極との境界である
ため、保護膜はステップ状となり、保護膜が十分な厚さ
とならないから保護作用が弱く、その結果、ステップ部
がキャビテーションダメージを受は易く、ここから故障
が始まり、ヒーターの寿命を短いものとしている。
（発明が解決しようとする課題）
本発明は、上述した問題点を解決するためになされたも
ので、発熱素子を設けたビットを有するインクジェット
ヘッドにおいて、ステップ部でのキャビテーションダメ
ージをなくすことにより、ヘッドの長寿命化をはかるこ
とを目的とするものである。
ので、発熱素子を設けたビットを有するインクジェット
ヘッドにおいて、ステップ部でのキャビテーションダメ
ージをなくすことにより、ヘッドの長寿命化をはかるこ
とを目的とするものである。
（課題を解決するための手段）
本発明は、基板上にバブルの発生領域を規定した凹部を
形成したビット層と、該凹部の底部にバブルを発生させ
るヒーターを有するサーマルインクジェットヘッドにお
いて、ビットの境界をヒーターの境界よりも内側に設定
したことを特徴とするものである。
形成したビット層と、該凹部の底部にバブルを発生させ
るヒーターを有するサーマルインクジェットヘッドにお
いて、ビットの境界をヒーターの境界よりも内側に設定
したことを特徴とするものである。
（作 用）
ビットを有し、ビットの底部にヒーターを有するサーマ
ルインクジェットヘッドにおいて、ビットの境界をヒー
ターの境界よりも内側に設定したことにより、保護膜の
ステップ部はビット層により覆われ、バブルの消滅する
位置がステップ部よりも内側に移動するため、ステップ
部は、キャビテーションダメージを受けることがないも
のである。
ルインクジェットヘッドにおいて、ビットの境界をヒー
ターの境界よりも内側に設定したことにより、保護膜の
ステップ部はビット層により覆われ、バブルの消滅する
位置がステップ部よりも内側に移動するため、ステップ
部は、キャビテーションダメージを受けることがないも
のである。
（実施例）
第１図は、本発明の一実施例を説明するためのインクジ
ェットヘッドのノズル部近傍の断面図であり、左側がノ
ズル先端である。第２図は、第１図のチャンネル板１を
除いたビット周辺の斜視図である。第５図と同様の部分
には同じ符号を付した。ヒーター基板５には、Ｓｉ基板
等を用い、その上に薄膜形成プロセスによりヒーター４
、電極３を形成し、ついで、ヒーター保護層７を形成後
、ビット層２を形成する。ビット層２には、感光性ポリ
イミド等を素材とし、フォトリソグラフィーによりビッ
トが形成される。ビットの大きさとヒーターの大きさと
の関係は、ヒーターと電極との境界、すなわち、保護膜
のステップ部がビット層により覆われるように選ばれる
。したがって、第２図からも明らかなように、ビット層
２におけるビット６の底部にはヒーター４の保護膜部分
のみが露出し、ステップ部はビット層２の下に隠れてビ
ット底部には露出しない。なお、第１図は液吐出方向に
平行な断面を示したが、これと直角な断面でもステップ
部はビット層に覆われている。
ェットヘッドのノズル部近傍の断面図であり、左側がノ
ズル先端である。第２図は、第１図のチャンネル板１を
除いたビット周辺の斜視図である。第５図と同様の部分
には同じ符号を付した。ヒーター基板５には、Ｓｉ基板
等を用い、その上に薄膜形成プロセスによりヒーター４
、電極３を形成し、ついで、ヒーター保護層７を形成後
、ビット層２を形成する。ビット層２には、感光性ポリ
イミド等を素材とし、フォトリソグラフィーによりビッ
トが形成される。ビットの大きさとヒーターの大きさと
の関係は、ヒーターと電極との境界、すなわち、保護膜
のステップ部がビット層により覆われるように選ばれる
。したがって、第２図からも明らかなように、ビット層
２におけるビット６の底部にはヒーター４の保護膜部分
のみが露出し、ステップ部はビット層２の下に隠れてビ
ット底部には露出しない。なお、第１図は液吐出方向に
平行な断面を示したが、これと直角な断面でもステップ
部はビット層に覆われている。
第３図は、他の実施例を説明するためのインクジェット
ヘッドのノズル部近傍の断面図であり、第１図と同様に
左側がノズル先端である。第４図は、第３図のチャンネ
ル板１を除いたビット周辺の斜視図である。第１図と同
様の部分には同じ符号を付した。この実施例においては
、ビットの角部に丸みを持たせたものである。図中、９
で示した部分は、ビットの底面部分であり、保護膜に接
する部分の丸みを持たせている。１０は側壁に角部に持
たせた丸みの部分である。このようにして、少なくとも
ビット壁がヒーターと接する部分近傍のビット壁に丸み
を持たせたことにより、その部分にキャビテーションダ
メージが集中することを避けることができる。
ヘッドのノズル部近傍の断面図であり、第１図と同様に
左側がノズル先端である。第４図は、第３図のチャンネ
ル板１を除いたビット周辺の斜視図である。第１図と同
様の部分には同じ符号を付した。この実施例においては
、ビットの角部に丸みを持たせたものである。図中、９
で示した部分は、ビットの底面部分であり、保護膜に接
する部分の丸みを持たせている。１０は側壁に角部に持
たせた丸みの部分である。このようにして、少なくとも
ビット壁がヒーターと接する部分近傍のビット壁に丸み
を持たせたことにより、その部分にキャビテーションダ
メージが集中することを避けることができる。
（発明の効果）
以上の説明から明らかなように、本発明によれば、ビッ
ト層がヒーター上の弱点部であるステップ部を保護する
ために、キャビテーションダメージに対して特別な保護
手段を必要とすることなく、構造を簡単にして、しかも
、ヘッドの長寿命化をはかることができる効果がある。
ト層がヒーター上の弱点部であるステップ部を保護する
ために、キャビテーションダメージに対して特別な保護
手段を必要とすることなく、構造を簡単にして、しかも
、ヘッドの長寿命化をはかることができる効果がある。
第１図は、本発明の一実施例を説明するためのインクジ
ェットヘッドのノズル部近傍の断面図、第２図は、チャ
ンネル板を除いたビット部付近の斜視図、第３図は、他
の実施例を説明するためのインクジェットヘッドのノズ
ル部近傍の断面図、第４図は、第３図におけるチャンネ
ル板を除いたビット部付近の斜視図、第５図は、従来の
インクジェットヘッドのノズル部近傍の断面図である。 １・・・チャネル板、２・・・ビット層、３・・・電極
、４・・・ヒーター、５・・・ヒーター基板、６・・・
ビット、７・・・保護膜。
ェットヘッドのノズル部近傍の断面図、第２図は、チャ
ンネル板を除いたビット部付近の斜視図、第３図は、他
の実施例を説明するためのインクジェットヘッドのノズ
ル部近傍の断面図、第４図は、第３図におけるチャンネ
ル板を除いたビット部付近の斜視図、第５図は、従来の
インクジェットヘッドのノズル部近傍の断面図である。 １・・・チャネル板、２・・・ビット層、３・・・電極
、４・・・ヒーター、５・・・ヒーター基板、６・・・
ビット、７・・・保護膜。
Claims (1)
- 基板上にバブルの発生領域を規定した凹部を形成した
ビット層と、該凹部の底部にバブルを発生させるヒータ
ーを有するサーマルインクジェットヘッドにおいて、ビ
ットの境界をヒーターの境界よりも内側に設定したこと
を特徴とするサーマルインクジェットヘッド。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2142590A JP2883142B2 (ja) | 1990-01-31 | 1990-01-31 | サーマルインクジエツトヘツド |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2142590A JP2883142B2 (ja) | 1990-01-31 | 1990-01-31 | サーマルインクジエツトヘツド |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03224743A true JPH03224743A (ja) | 1991-10-03 |
| JP2883142B2 JP2883142B2 (ja) | 1999-04-19 |
Family
ID=12054645
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2142590A Expired - Fee Related JP2883142B2 (ja) | 1990-01-31 | 1990-01-31 | サーマルインクジエツトヘツド |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2883142B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6022098A (en) * | 1995-08-10 | 2000-02-08 | Fuji Xerox Co., Ltd. | Ink-jet recorder |
-
1990
- 1990-01-31 JP JP2142590A patent/JP2883142B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6022098A (en) * | 1995-08-10 | 2000-02-08 | Fuji Xerox Co., Ltd. | Ink-jet recorder |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2883142B2 (ja) | 1999-04-19 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080205 Year of fee payment: 9 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090205 Year of fee payment: 10 |
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| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |