JPH04214357A - インクジェット記録ヘッドおよびインクジェット記録装置 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、吐出口よりインク液滴
を吐出させることにより記録を行なうインクジェット記
録ヘッドと、該インクジェット記録ヘッドを使用したイ
ンクジェット記録装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、吐出口からインク液滴を吐出
、飛翔させることによって被記録媒体（多くの場合は紙
）上に記録を行なうインクジェット記録方法が知られて
いる。インクジェット記録方法は、ノンインパクト型の
記録方法であって、騒音が少ないこと、普通紙に直接記
録できること、多色のインクを用いることによりカラー
画像記録が容易にできることなどの特長を有し、近年急
速に普及しつつある。中でも、記録信号に応じて熱エネ
ルギーをインクに加えて該インクを発泡させ、このとき
の作用力によってインクを吐出、飛翔させるバブルジェ
ット記録方式は、記録装置の構造が簡単で高密度マルチ
ノズル化が容易であり、高解像度、高速度のものを容易
に得ることができるという利点を有している。

【０００３】このバブルジェット記録方式のためのイン
クジェット記録ヘッドは、一般に、インクを吐出するた
めの微細な吐出口、吐出口ごとに設けられて吐出口に連
通する液流路、各液流路ごとに設けられて当該液流路の
底壁の一部を構成しかつインクを吐出するための熱エネ
ルギーを発生する熱エネルギー発生素子すなわちヒータ
を有している。多くの場合、１個のインクジェット記録
ヘッドには多数の吐出口が設けられ、各液流路に安定し
てインクを供給するための各液流路に共通した液室が設
けられている。このインクジェット記録ヘッドでは、ヒ
ータに通電することによってインクが発泡、吐出するこ
とになるが、インク中に発生した泡が消泡する際のキャ
ビテーションによって、前記ヒータが損傷を受けやすい
。このためヒータの液流路側表面に耐キャビテーション
層を設け、前記キャビテーションによるヒータの損傷を
防止するようになっている。

【０００４】従来より耐キャビテーション層はスパッタ
法によって形成されており、耐キャビテーション層内部
に応力が残留していると耐キャビテーション層の強度が
低下すると考えられていたため、内部応力が概ね０とな
るような成膜条件で形成されていた。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上述した
従来のインクジェット記録ヘッドでは、同一の成膜条件
で耐キャビテーション層を形成したはずのロット間にお
いて耐キャビテーション層の耐久性が大きく異なり、例
えば、１０８回繰り返しヒータに通電した場合の耐キャ
ビテーション層の残存率が５０〜１００％の間でばらつ
き、インクジェット記録ヘッドとしての信頼性が確保で
きないという問題点がある。

【０００６】本発明の目的は、成膜条件の微妙な因子に
左右されずに耐キャビテーション層の耐久性を向上させ
て信頼性が向上したインクジェット記録ヘッドと、この
インクジェット記録ヘッドを利用したインクジェット記
録装置とを提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明は、インクを吐出する吐出口に連通する路と、
該路に配され、前記吐出口からインクを吐出するために
利用される熱エネルギーを発生する熱エネルギー発生素
子とを有し、前記熱エネルギー発生素子が発生する熱エ
ネルギーにより前記路内のインクに気泡を生成させて前
記吐出口からインクを吐出させるインクジェット記録ヘ
ッドにおいて、前記熱エネルギー発生素子の前記路に対
向する面に、前記気泡が消泡するときのキャビテーショ
ンによる前記熱エネルギー発生素子の破壊を防ぐための
耐キャビテーション層が設けられており、該耐キャビテ
ーション層の内部応力が圧縮応力であることを特徴とす
る。

【０００８】耐キャビテーション層の内部応力が１×１
０８〜３×１０１０ｄｙｎ／ｃｍ２の圧縮応力であるよ
うにするとよく、耐キャビテーション層がタンタルから
なるようにするとよい。熱エネルギー発生素子として電
気熱変換体を用いるとよい。また、吐出口が被記録媒体
の記録領域の全幅にわたって複数設けられているフルラ
インタイプであるようにしてもよい。

【０００９】

【作用】耐キャビテーション層の内部応力を圧縮応力と
しているので、後述する実施例における実験結果から明
らかなように、繰り返し熱エネルギー発生素子を駆動し
ても耐キャビテーション層が破壊されることがなくなる
。

【００１０】

【実施例】次に、本発明の実施例について図面を参照し
て説明する。

【００１１】まず、本発明のインクジェット記録ヘッド
について説明する。

【００１２】図１は本発明のインクジェット記録ヘッド
の一実施例の構成を示す要部破断斜視図であり、図２は
このインクジェット記録ヘッド２０のヒータ２１が設け
られている部分の構成を示す要部断面図である。ヒータ
２１は熱エネルギー発生素子であって、電気エネルギー
を熱エネルギーに変換する。このインクジェット記録ヘ
ッド２０は、エッチング、蒸着、スパッタリングなどの
半導体製造プロセス技術によって製造され、例えばシリ
コン製の基板２２の上に薄膜状の多数のヒータ２１が一
括して形成され、さらにヒータ２１を覆うように、耐酸
化層４１、耐キャビテーション層４２が成膜されている
。耐酸化層４２は、例えばＳｉＯ２からなって、酸化に
よるヒータ２１の劣化を防ぐための層である。また耐キ
ャビテーション層４２は、消泡時のキャビテーションか
らヒータ２１と耐酸化層４１を保護するための層であっ
て、その内部応力は圧縮応力である。

【００１３】ヒータ２１は、基板２２の上に電気抵抗性
材料の薄膜からなる抵抗体層２３を成膜し、さらにこの
上にヒータ２１に通電するためのアルミニウム配線２４
を設けることによって形成されている。より詳しく述べ
ると、アルミニウム配線２４の一部を欠落した状態とし
ておき、アルミニウム配線２４の両端に電圧を印加する
ことにより、前記欠落した部分では抵抗体層２３に電気
が流れてこの部分が発熱するようになっている。

【００１４】さらに、インクジェット記録ヘッド２０に
は、隣接する液路（液体流路）３０間を隔てる液路壁２
５、天板２６、各液路３０に連通する共通液室２８、共
通液室２８に記録用液体３２を供給するための液体供給
管２７、液体供給管２７と共通液室２８を接続するコネ
クタ２９によって構成されている。ヒータ２１は、各液
路３０ごとに設けられるようになっている。

【００１５】記録用液体３２は、図示しない液体貯蔵室
から液体供給管２７を通って共通液室２８に供給される
。共通液室２８内に供給された記録用液体３２は、毛管
現象により液路３０内に供給され、液路３０の先端の吐
出口３１でメニスカスを形成することにより安定に保持
される。ここでアルミニウム配線２４を介してヒータ２
１に通電することによりヒータ２１が発熱し、耐酸化層
４１、耐キャビテーション層４２を介して記録用液体３
２が加熱されて発泡し、その発泡のエネルギーによって
吐出口３１から液滴が吐出される。

【００１６】また、前記吐出口３１は、１６個／ｍｍと
いった高密度で１２８個もしくは２５６個さらにはそれ
以上の個数形成することができ、さらに被記録媒体の記
録領域の全幅にわたるだけの数を形成してフルラインタ
イプとすることもできる。

【００１７】このインクジェット記録ヘッド２０は、耐
キャビテーション層４２がその内部応力が圧縮応力とな
るように形成されているので、後述するように耐キャビ
テーション層４２の耐久性が向上し、インクジェット記
録ヘッドとしての信頼性が向上している。

【００１８】次に、耐キャビテーション層４２について
詳しく説明する。

【００１９】上述したように耐キャビテーション層４２
は、インクを加熱し発泡させて生成した気泡が消泡する
ときのキャビテーションによって耐酸化層４１やヒータ
２１が破壊するのを防ぐためのものであり、耐キャビテ
ーション層４２内の応力は圧縮応力となっている。耐キ
ャビテーション層４２の材質としては、キャビテーショ
ンに対して抵抗力を有する材料であればどのようなもの
でも使用することができるが、耐キャビテーション層４
２がインクなどの記録用液体３２に直接触れることから
耐食性を考慮する必要がある。通常はタンタル（Ｔａ）
の薄膜をスパッタリングによって成膜することにより形
成される。

【００２０】次に、この耐キャビテーション層４２の内
部応力と耐久性との関係を明らかにするため行った実験
の結果を説明する。（実験１）まず、成膜時の条件と内
部応力との関係について調べた。すなわち、基板上にタ
ンタルの薄膜をスパッタリングで形成する場合における
スパッタ装置内の圧力とタンタル薄膜の内部応力との関
係を調べた。スパッタ装置としては、ＭＲＣ社製６０３
型スパッタ装置と日電アネルバ社製１０１５型スパッタ
装置とを用いた。また、内部応力の測定は、タンタル薄
膜を基板上に成膜したことによる前記基板の反りをレー
ザー光を用いて測定して行った。また、前記ＭＲＣ社製
のスパッタ装置で作成した試料については、成膜後、大
気圧の窒素雰囲気中３００℃で１．５時間加熱してアニ
ールし、アニール後の内部応力についても測定した。こ
れらの測定結果を図３に示す。図３中、曲線ＦはＭＲＣ
社製の装置を用いた場合、曲線Ｇは日電アネルバ社製の
装置を用いた場合、曲線ＨはＭＲＣ社製の装置を用いア
ニールを行った場合の結果を表している。この結果から
明らかなように、スパッタ時の圧力と膜の内部応力との
関係は、成膜装置の構造により異なる。また、成膜した
試料を加熱してアニールすることにより、内部応力は圧
縮側にシフトする。

【００２１】特に、内部応力が０となる付近では、圧力
の変化に対して内部応力が敏感に反応していることがわ
かる。すなわち、内部応力を０にしようとしても、圧縮
側あるいは引張り側に膜の内部応力が発生しやすい。さ
らに、スパッタ時の圧力を監視するための圧力センサの
位置によって、同じスパッタ圧であっても成膜した膜の
内部応力が異なることが従来より知られているから、こ
れらのことより、従来のように耐キャビテーション層の
内部応力を０付近とするためには、成膜条件の微妙な制
御が必要であることがわかる。（実験２）次に、耐キャ
ビテーション層の内部応力が異なるときに、耐キャビテ
ーション層の耐久性がどのように変化するかを調べた。 上述したインクジェット記録ヘッド２０において、耐キ
ャビテーション層４２の耐久性に液路壁２５や天板２６
が関与しないことは明らかであるから、基板上に多数の
ヒータ、耐酸化層、耐キャビテーション層のみを設けた
構成のヒータボードを作成し、このヒータボードを試料
として耐キャビテーション層の耐久性を評価した。

【００２２】まず、シリコン製の基板の上に厚さ１００
０Åのホウ化ハフニウム（ＨｆＢ２）からなる抵抗体層
をスパッタにより形成し、さらにこの上に厚さ６０００
Åのアルミニウム層をスパッタにより成膜し、その後該
アルミニウム層をフォトリソグラフィ工程によって一部
を除いて除去することによりアルミニウム配線とし、ヒ
ータを前記基板上に形成した。一枚の基板あたり、ヒー
タは数百個設けられている。次に、基板のヒータが設け
られている面に、耐酸化層として厚さ１．９μｍのＳｉ
Ｏ２をスパッタで成膜し、さらにスパッタにより耐酸化
層の上にタンタルからなる耐キャビテーション層を形成
した。このとき、成膜条件を５通りに変化させることに
より、前記５通りの試料を得るようにした。その後、耐
酸化層と耐キャビテーション層をフォトリソグラフィに
よって所定の形状として、ヒータボードの試料を作成し
た。

【００２３】ここで、耐キャビテーション層の成膜条件
について詳しく述べる。

【００２４】５通りの試料をそれぞれ試料Ａ〜Ｅとする
と、各試料の成膜時の圧力は図３のＡ〜Ｅに対応してい
る。すなわち、試料Ａ〜ＣについてはＭＲＣ社製６０３
型スパッタ装置を用い、１．５ｋＷの高周波電力を投入
し、基板温度を室温として、膜厚５０００Åのタンタル
からなる耐キャビテーション層を形成した。このときの
スパッタ圧は、試料Ａについて１０ｍＴｏｒｒ、試料Ｂ
については３ｍＴｏｒｒ、試料Ｃについて１ｍＴｏｒｒ
である。試料Ｄは、日電アネルバ社製１０１５型スパッ
タ装置を用いて２．０ｋＷの直流電力を投入し、基板温
度を１５０℃とし、スパッタ圧を１３．５ｍＴｏｒｒと
し、膜厚５０００Åのタンタルからなる耐キャビテーシ
ョン層を形成した。試料Ｅは、上記試料Ｂと同一条件で
成膜を行ったのち、大気圧の窒素雰囲気下で３００℃１
．５時間加熱することによりアニールを行ったものであ
る。図３を参照することにより、各試料の耐キャビテー
ション層の内部応力は、試料Ａが７×１０９ｄｙｎ／ｃ
ｍ２の引張り応力、試料Ｂが２×１０９ｄｙｎ／ｃｍ２
の圧縮応力、試料Ｃ〜Ｅが５×１０９ｄｙｎ／ｃｍ２の
圧縮応力であることがわかる。

【００２５】次に、ヒータボードの試料を実際にインク
中に浸漬し、それぞれのヒータに通電することにより耐
久試験を行った。図４は、この耐久試験の実施方法を示
す説明図である。１個のヒータボードの試料５１に含ま
れる多数のヒータ５２について、１個おきに電源５３に
並列に接続し、この試料５１をインク５４をいれた容器
５５にいれて、各ヒータ５２の発熱部が前記インク５４
に浸るようにした。電源５３から、パルス幅７μｓｅｃ
、パルスの繰り返し周波数４．５ｋＨｚのパルスをパル
ス数の総計が１×１０８になるまで印加した。パルスの
電圧は、通常このヒータ５２に印加される駆動電圧の１
．２５倍とした。そして、多数個設けられたヒータ５２
のうち、当該ヒータ５２の部分の耐キャビテーション層
が破壊されていないヒータ５２の数を求め、残存率を算
出した。この結果を図５に示す。

【００２６】図５から明らかなように、耐キャビテーシ
ョン層が引張り応力の試料Ａに比べ圧縮応力の試料Ｂ〜
Ｅの方が耐久性に優れ、特に、５×１０９ｄｙｎ／ｃｍ
２の圧縮応力である試料Ｃ〜Ｅの耐久性が向上している
ことがわかる。ここで、試料Ｂと試料Ｅとを比較すると
、耐キャビテーション層の形成条件において耐キャビテ
ーション層のスパッタ時の条件は同一であって、その後
アニールを行うことにより内部応力が圧縮側に強くなっ
ているかどうかのみが異なるにも関わらず、試料Ｅの方
が耐久性に優れている。さらに、試料Ｅの耐久性はこれ
と同じ内部応力の試料Ｃ、Ｄとほぼ同じであることから
、耐キャビテーション層の耐久性には、スパッタ時の細
かい条件よりも内部応力が圧縮応力かどうかが大きく関
与していることがわかる。

【００２７】以上耐キャビテーション層の構成について
述べてきたが、本発明は、スパッタ時の圧力の制御によ
って耐キャビテーション層の内部応力を圧縮応力とする
ことに限定されるものではなく、例えば、スパッタ時に
負のバイアス電位を印加したり、アルゴンガスの代わり
に他の軽元素ガスを用いて耐キャビテーション層の内部
応力を圧縮応力にすることも本発明に含まれる。

【００２８】次に、本発明のインクジェット記録装置に
ついて説明する。

【００２９】図６において、所定の記録信号に基づいて
インクを吐出し、所望の画像を記録するインクジェット
記録ヘッド１０１は、前述した本発明のインクジェット
記録ヘッドの実施例に示したものと同様の構成のもので
ある。

【００３０】前記インクジェット記録ヘッド１０１を搭
載したキャリッジ１０２は、２本のガイド軸１０３，１
０４に矢印Ｉ方向に摺動自在に嵌合され、キャリッジモ
ータ１０５の出力軸に固着されたプーリ１０７と回転自
在に軸支されたプーリ０１６とにかけまわされたタイミ
ングベルト１０８の一部位に結合されている。インクジ
ェット記録ヘッド１０１は、キャリッジモータ１０５の
駆動力によりプーリ１０７が正転、逆転することにより
タイミングベルト１０８が正転、逆転し、矢印Ｂ方向に
往復移動する構成となっている。

【００３１】被記録媒体である記録紙１０９は、ペーパ
ーパン１１０によってガイドされ、ピンチローラで圧接
させられている図示しない紙送りローラによって搬送さ
れる。この搬送は、紙送りモータ１１６を駆動源として
行なわれる。搬送された記録紙１０９は、排紙ローラ１
１３と拍車１１４とによりテンションを加えられていて
、弾性部材で形成される紙押え板１１２によってヒータ
１１１に圧接させられているため、ヒータ１１１に密着
させられながら搬送される。インクジェット記録ヘッド
１０１により噴射されたインクが付着した記録紙１０９
は、ヒータ１１１によって温められ、付着したインクは
その水分が蒸発して記録紙１０９に定着する。

【００３２】回復系ユニット１１５は、インクジェット
記録ヘッド１０１の吐出口（図示せず）に付着した異物
や粘度の高くなったインクを除去することにより、吐出
特性を正規の状態に維持するためのものである。回復系
ユニット１１５にはキャップ１１８ａが設けられており
、インクジェット記録ヘッド１０１の吐出口をキャッピ
ングして、目詰まりの発生を防止するためのものである
。前記キャップ１１８ａの内部にはインク吸収体１１８
が配設されている。また、回復系ユニット１１５の記録
領域側には、インクジェット記録ヘッド１０１の吐出口
が形成された面と当接し、前記吐出口が形成された面に
付着した異物やインク滴をクリーニングするためのクリ
ーニングブレード１１７が設けられている。

【００３３】次に、本発明のインクジェット記録装置の
別の実施例について説明する。

【００３４】図７は、このインクジェット記録装置の要
部のみを示す概略斜視図であり、所定の記録信号に基づ
いてインクを吐出し、所望の画像を記録するインクジェ
ット記録ヘッド１２１は、前述したインクジェット記録
ヘッドの実施例に示したものと同様の構成を有するフル
ラインタイプである。

【００３５】インクジェット記録ヘッド１２１は、図示
しないインクジェット記録装置本体に装着されており、
複数個の吐出口が列設された吐出口面１２１ａが搬送ベ
ルト１２２の搬送面１２２ａと所定の間隙だけ離反した
位置にある。

【００３６】前記搬送ベルト１２２は、インクジェット
記録装置本体にそれぞれ回転自在に軸支された２個のロ
ーラ１２３ａ、１２３ｂにかけまわされており、少なく
とも１個のローラが強制回転されることにより、矢印Ｊ
方向に回転するものである。本実施例のインクジェット
記録装置は、図示しない給紙部（図示右側）から搬送ベ
ルト１２２に向けて送り出された被記録媒体が前記搬送
ベルト１２２の搬送面１２２ａに吸着されてインクジェ
ット記録ヘッド１２１の吐出口面１２１ａと搬送面１２
２ａとの間隙を通過し、このとき、インクジェット記録
ヘッド１２１の各吐出口からインクが吐出されて記録が
行なわれる構成となっている。

【００３７】本発明は、特にインクジェット記録方式の
中でもバブルジェット方式のインクジェット記録ヘッド
、インクジェット記録装置に於いて、優れた効果をもた
らすものである。

【００３８】その代表的な構成や原理については、例え
ば、米国特許第４７２３１２９号明細書、同第４７４０
７９６号明細書に開示されている基本的な原理を用いて
行なうものが好ましい。この方式は所謂オンデマンド型
、コンティニュアス型のいずれにも適用可能であるが、
特に、オンデマンド型の場合には、液体（インク）が保
持されているシートや液路に対応して配置されている電
気熱変換体に、記録情報に対応していて核沸騰を越える
急速な温度上昇を与える少なくとも一つの駆動信号を印
加することによって、電気熱変換体に熱エネルギーを発
生せしめ、記録ヘッドの熱作用面に膜沸騰させて、結果
的にこの駆動信号に一対一対応し液体（インク）内の気
泡を形成出来るので有効である。この気泡の成長，収縮
により吐出用開口を介して液体（インク）を吐出させて
、少なくとも一つの滴を形成する。この駆動信号をパル
ス形状とすると、即時適切に気泡の成長収縮が行なわれ
るので、特に応答性に優れた液体（インク）の吐出が達
成でき、より好ましい。このパルス形状の駆動信号とし
ては、米国特許第４４６３３５９号明細書、同第４３４
５２６２号明細書に記載されているようなものが適して
いる。尚、上記熱作用面の温度上昇率に関する発明の米
国特許第４３１３１２４号明細書に記載されている条件
を採用すると、更に優れた記録を行なうことができる。

【００３９】記録ヘッドの構成としては、上述の各明細
書に開示されているような吐出口、液路、電気熱変換体
の組合わせ構成（直線状液流路又は直角液流路）の他に
熱作用部が屈曲する領域に配置されている構成を開示す
る米国特許第４５５８３３３号明細書、米国特許第４４
５９６００号明細書を用いた構成も本発明に有効である
。加えて、複数の電気熱変換体に対して、共通するスリ
ットを電気熱変換体の吐出部とする構成を開示する特開
昭５９年第１２３６７０号公報や熱エネルギーの圧力波
を吸収する開孔を吐出部に対応させる構成を開示する特
開昭５９年第１３８４６１号公報に基づいた構成として
も本発明は有効である。

【００４０】更に、インクジェット記録装置が記録でき
る最大記録媒体の幅に対応した長さを有するフルライン
タイプの記録ヘッドとしては、上述した明細書に開示さ
れているような複数記録ヘッドの組合わせによって、そ
の長さを満たす構成や一体的に形成された一個の記録ヘ
ッドとしての構成のいずれでも良いが、本発明は、上述
した効果を一層有効に発揮することができる。

【００４１】加えて、装置本体に装着されることで、装
置本体との電気的な接続や装置本体からのインクの供給
が可能になる交換自在のチップタイプの記録ヘッド、あ
るいは記録ヘッド自体に一体的に設けられたカートリッ
ジタイプの記録ヘッドを用いた場合にも本発明は有効で
ある。

【００４２】又、本発明のインクジェット記録装置の構
成として設けられる、記録ヘッドに対しての回復手段、
予備的な補助手段等を付加することは本発明の効果を一
層安定できるので好ましいものである。これらを具体的
に挙げれば、記録ヘッドに対しての、キャピング手段、
クリーニング手段、加圧或は吸引手段、電気熱変換体或
はこれとは別の加熱素子或はこれらの組合わせによる予
備加熱手段、記録とは別の吐出を行なう予備吐出モード
を行なうことも安定した記録を行なうために有効である
。

【００４３】更に、インクジェット記録装置の記録モー
ドとしては黒色等の主流色のみの記録モードだけではな
く、記録ヘッドを一体的に構成するか複数個の組合わせ
によってでもよいが、異なる色の複色カラー又は、混色
によるフルカラーの少なくとも一つを備えた装置にも本
発明は極めて有効である。

【００４４】以上説明した本発明実施例においては、イ
ンクを液体として説明しているが、室温やそれ以下で固
化するインクであって、室温で軟化もしくは液体或いは
、上述のインクジェットではインク自体を３０℃以上７
０℃以下の範囲内で温度調整を行なってインクの粘性を
安定吐出範囲にあるように温度制御するものが一般的で
あるから、使用記録信号付与時にインクが液状をなすも
のであれば良い。加えて、積極的に熱エネルギーによる
昇温をインクの固形状態から液体状態への態変化のエネ
ルギーとして使用せしめることで防止するか又は、イン
クの蒸発防止を目的として放置状態で固化するインクを
用いるかして、いずれにしても熱エネルギーの記録信号
に応じた付与によってインクが液化してインク液状とし
て吐出するものや記録媒体に到達する時点ではすでに固
化し始めるもの等のような、熱エネルギーによって初め
て液化する性質のインク使用も本発明には適用可能であ
る。このような場合インクは、特開昭５４−５６８４７
号公報あるいは特開昭６０−７１２６０号公報に記載さ
れるような、多孔質シート凹部又は貫通孔に液状又は固
形物として保持された状態で、電気熱変換体に対して対
向するような形態としても良い。本発明においては、上
述した各インクに対して最も有効なものは、上述した膜
沸騰方式を実行するものである。

【００４５】

【発明の効果】以上説明したように本発明は、耐キャビ
テーション層の内部応力を圧縮応力としたことにより、
耐キャビテーション層の耐久性が向上して、熱エネルギ
ー発生素子を繰り返し駆動したとしても耐キャビテーシ
ョン層が破壊されることがなく、熱エネルギー発生素子
が破壊されることがなくなってインクジェット記録ヘッ
ドとしての信頼性が向上し、多数回の記録に十分耐えら
れるようになるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のインクジェット記録ヘッドの構成を示
す要部破断斜視図である。

【図２】インクジェット記録ヘッドのヒータ部分の構成
を示す要部断面図である。

【図３】スパッタ時の圧力と内部応力の相関を示す特性
図である。

【図４】耐キャビテーション層の耐久試験の実施方法を
示す説明図である。

【図５】耐キャビテーション層の耐久性を示す特性図で
ある。

【図６】本発明のインクジェット記録装置の実施例の要
部斜視図である。

【図７】本発明のインクジェット記録装置の別の実施例
の要部斜視図である。

【符号の説明】

２０…インクジェット記録ヘッド　　　　　　２１、５
２…ヒータ ２２…基板　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　２３…抵抗体層２４…アルミニウム配線　
　　　　　　　　　　　　　２５…液路壁２６…天板　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
２７…液体供給管 ２８…共通液室　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　２９…コネクタ３０…液路　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　３１…吐出口３２
…記録用液体　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　４１…耐酸化層４２…耐キャビテーション層　　　　
　　　　　　５１…試料５２…ヒータ　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　５３…電源５４…イ
ンク　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　５５…容器１０１，１２１…インクジェット記録ヘッ
ド　　　　　　１０２…キャリッジ １０３，１０４…ガイド軸　　　　　　　　　　　　１
０５…キャリッジモータ １０６，１０７…プーリ　　　　　　　　　　　　　　
１０８…タイミングベルト １０９…記録紙　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　１１０…ペーパーパン １１１…ヒータ　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　１１２…紙押え板 １１３…排紙ローラ　　　　　　　　　　　　　　　　
　　１１４…拍車１１５…回復系ユニット　　　　　　
　　　　　　　　１１７…クリーニングブレード １１８…インク吸収体　　　　　　　　　　　　　　　
　１１８ａ…キャップ １２１ａ…吐出口面　　　　　　　　　　　　　　　　
　　１２２…搬送ベルト １２２ａ…搬送面　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　１２３ａ，１２３ｂ…ローラ

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　インクを吐出する吐出口に連通する路
   と、該路に配され、前記吐出口からインクを吐出するた
   めに利用される熱エネルギーを発生する熱エネルギー発
   生素子とを有し、前記熱エネルギー発生素子が発生する
   熱エネルギーにより前記路内のインクに気泡を生成させ
   て前記吐出口からインクを吐出させるインクジェット記
   録ヘッドにおいて、前記熱エネルギー発生素子の前記路
   に対向する面に、前記気泡が消泡するときのキャビテー
   ションによる前記熱エネルギー発生素子の破壊を防ぐた
   めの耐キャビテーション層が設けられており、該耐キャ
   ビテーション層の内部応力が圧縮応力であることを特徴
   とするインクジェット記録ヘッド。
2. 【請求項２】　　耐キャビテーション層の内部応力が１
   ×１０８〜３×１０１０ｄｙｎ／ｃｍ２の圧縮応力であ
   る請求項１記載のインクジェット記録ヘッド。
3. 【請求項３】　　耐キャビテーション層がタンタルから
   なる請求項１または２記載のインクジェット記録ヘッド
   。
4. 【請求項４】　　熱エネルギー発生素子が電気熱変換体
   である請求項１ないし３いずれか１項記載のインクジェ
   ット記録ヘッド。
5. 【請求項５】　　吐出口が被記録媒体の記録領域の全幅
   にわたって複数設けられているフルラインタイプである
   請求項１ないし４いずれか１項記載のインクジェット記
   録ヘッド。
6. 【請求項６】　　請求項１ないし５いずれか１項記載の
   インクジェット記録ヘッドと被記録媒体を搬送する搬送
   手段とを備え、記録信号に基づいて前記インクジェット
   記録ヘッドの吐出口からインクを吐出して記録を行なう
   インクジェット記録装置。