JPH0448623B2 - - Google Patents
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- JPH0448623B2 JPH0448623B2 JP59080021A JP8002184A JPH0448623B2 JP H0448623 B2 JPH0448623 B2 JP H0448623B2 JP 59080021 A JP59080021 A JP 59080021A JP 8002184 A JP8002184 A JP 8002184A JP H0448623 B2 JPH0448623 B2 JP H0448623B2
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- Japan
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- ink
- resistive element
- orifice
- resistance
- elements
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- 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
- B41J2/14032—Structure of the pressure chamber
- B41J2/14056—Plural heating elements per ink chamber
-
- 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
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- B41J2/14016—Structure of bubble jet print heads
- B41J2/14088—Structure of heating means
- B41J2/14112—Resistive element
- B41J2/14129—Layer structure
-
- 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
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- B41J2/14—Structure thereof only for on-demand ink jet heads
- B41J2002/14387—Front shooter
Landscapes
- Particle Formation And Scattering Control In Inkjet Printers (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明はインク・ジエツト・プリンタに関し特
にインク・ジエツト・プリンタのプリント・ヘツ
ドに関する。
にインク・ジエツト・プリンタのプリント・ヘツ
ドに関する。
従来から、データ処理は迅速に行なわれるの
で、超高速でプリントする装置が要求されてい
る。成形された印字素子で構成されたプリント・
ヘツドを記録媒体に物理的に接触させるインパク
ト・プリンテイングは、速度が遅いうえに小型化
できないという欠点がある。従つて、記録媒体に
印字を行うために様々の技術を用いるノン・イン
パクト・プリンテイング方式によるプリンタが注
目を浴びている。これらの中の幾つかは、静電場
や磁場を用いて記録媒体（普通は紙）上に固体
（すなわち乾燥粉体）又は液体（すなわちインク）
からなる可視像形成材を着積させる技術を用いて
いる。その他、電子ビーム又はイオンビームを媒
体に照射してその照射箇所の色彩を変化させる電
子写真システムやイオンシステムを用いるものも
ある。また、所望の形状の色彩変化を起こさせる
のに熱画像を用いるシステムもある。近年開発さ
れたものの中にインク・ジエツト・プリンテイン
グという印字技術があるが、この技術は、小さな
インク滴を記録媒体に電子的に衝突させ、選択し
た文字を如何なる箇所にも超高速で形成させる。
インク・ジエツト・プリンテイングは、特別に処
理した記録媒体を必要とせず（通常の無地の紙が
適している）、真空装置やかさばる機構を何ら必
要としない非接触システムである。本発明は、こ
の種の印字システムに関する。
で、超高速でプリントする装置が要求されてい
る。成形された印字素子で構成されたプリント・
ヘツドを記録媒体に物理的に接触させるインパク
ト・プリンテイングは、速度が遅いうえに小型化
できないという欠点がある。従つて、記録媒体に
印字を行うために様々の技術を用いるノン・イン
パクト・プリンテイング方式によるプリンタが注
目を浴びている。これらの中の幾つかは、静電場
や磁場を用いて記録媒体（普通は紙）上に固体
（すなわち乾燥粉体）又は液体（すなわちインク）
からなる可視像形成材を着積させる技術を用いて
いる。その他、電子ビーム又はイオンビームを媒
体に照射してその照射箇所の色彩を変化させる電
子写真システムやイオンシステムを用いるものも
ある。また、所望の形状の色彩変化を起こさせる
のに熱画像を用いるシステムもある。近年開発さ
れたものの中にインク・ジエツト・プリンテイン
グという印字技術があるが、この技術は、小さな
インク滴を記録媒体に電子的に衝突させ、選択し
た文字を如何なる箇所にも超高速で形成させる。
インク・ジエツト・プリンテイングは、特別に処
理した記録媒体を必要とせず（通常の無地の紙が
適している）、真空装置やかさばる機構を何ら必
要としない非接触システムである。本発明は、こ
の種の印字システムに関する。
インク・ジエツト・システムは次のように分類
させる。すなわち、(1)一定インク圧、一定速度で
インク滴がノズルから連続的に放出される連続式
システム；(2)帯電させたインク滴を制御可能な静
電場により推進させる静電方式システム；(3)要求
に応じて制御可能な機能的力によりノズルからイ
ンク滴を推し出すインパルス方式又はインク・オ
ン・デマンド方式システム。
させる。すなわち、(1)一定インク圧、一定速度で
インク滴がノズルから連続的に放出される連続式
システム；(2)帯電させたインク滴を制御可能な静
電場により推進させる静電方式システム；(3)要求
に応じて制御可能な機能的力によりノズルからイ
ンク滴を推し出すインパルス方式又はインク・オ
ン・デマンド方式システム。
本発明は(3)の方式のシステムに用いるプリン
ト・ヘツドに関する。
ト・ヘツドに関する。
インク・オン・デマンド方式システムの代表例
が米国特許第3832579号に記載されている。この
システムでは、円筒状の圧電トランスデユーサが
円筒状ノズルの外面に固着される。インクは、そ
のノズルの一端とインク容器との間に接続された
ホースを介して送給される。圧電トランスデユー
サは、電気パルスを受けるとノズルを絞り、ノズ
ルは圧力波を発生させ、インクがノズルの両端に
向けて加速される。ノズルの小さな端部のオリフ
イスに存在するメニスカスの表面張力をインク圧
力波が越えるときインク滴が形成される。
が米国特許第3832579号に記載されている。この
システムでは、円筒状の圧電トランスデユーサが
円筒状ノズルの外面に固着される。インクは、そ
のノズルの一端とインク容器との間に接続された
ホースを介して送給される。圧電トランスデユー
サは、電気パルスを受けるとノズルを絞り、ノズ
ルは圧力波を発生させ、インクがノズルの両端に
向けて加速される。ノズルの小さな端部のオリフ
イスに存在するメニスカスの表面張力をインク圧
力波が越えるときインク滴が形成される。
他のタイプのインク・オン・デマンド印字シス
テムが米国特許第3179042号に記載されている。
このシステムは一群のインク包含チユーブを用い
ており、電流はインク自体に通される。インクの
抵抗が高いため、インクは過熱されてその一部が
チユーブ内で気化し、インクとインク蒸気がチユ
ーブから吐出される。また、米国特許出願第
41529号にインク・オン・デマンド印字システム
が記載されているが、そのシステムは、インクが
射出されるオリフイスを有するインク包含毛管を
用いている。このオリフイスの近傍に、毛管内ま
てはそれに隣接して配設された抵抗素子からなる
インク過熱機構が設けられている。抵抗素子に電
流を適当に通すと、抵抗素子は急速に過熱され
る。相当の量の熱エネルギがインクに伝えられ、
オリフイスの近傍でインクの微少部分が気化して
毛管内に泡が生ずる。この泡の発生により圧力波
が発生し、この圧力波は単一のインク滴をオリフ
イスからその付近の書き込み面すなわち記録媒体
に放出させる。オリフイスに対するインク過熱機
構の相対位置を適切に選定し、過熱機構からイン
クへの熱伝達を注意深く制御すれば、蒸気がオリ
フイスから全く散逸しないうちにインク泡がイン
ク過熱機構上又はその近くで急速につぶれる。
テムが米国特許第3179042号に記載されている。
このシステムは一群のインク包含チユーブを用い
ており、電流はインク自体に通される。インクの
抵抗が高いため、インクは過熱されてその一部が
チユーブ内で気化し、インクとインク蒸気がチユ
ーブから吐出される。また、米国特許出願第
41529号にインク・オン・デマンド印字システム
が記載されているが、そのシステムは、インクが
射出されるオリフイスを有するインク包含毛管を
用いている。このオリフイスの近傍に、毛管内ま
てはそれに隣接して配設された抵抗素子からなる
インク過熱機構が設けられている。抵抗素子に電
流を適当に通すと、抵抗素子は急速に過熱され
る。相当の量の熱エネルギがインクに伝えられ、
オリフイスの近傍でインクの微少部分が気化して
毛管内に泡が生ずる。この泡の発生により圧力波
が発生し、この圧力波は単一のインク滴をオリフ
イスからその付近の書き込み面すなわち記録媒体
に放出させる。オリフイスに対するインク過熱機
構の相対位置を適切に選定し、過熱機構からイン
クへの熱伝達を注意深く制御すれば、蒸気がオリ
フイスから全く散逸しないうちにインク泡がイン
ク過熱機構上又はその近くで急速につぶれる。
サーマル・インク・ジエツト・プリンタの寿命
は抵抗素子の寿命に依存する。抵抗素子の破損の
大半は泡がつぶれる際のキヤビテーシヨン損傷に
起因することがわかつている。それ故、キヤビテ
ーシヨン損傷による抵抗素子の損耗をできるだけ
少なくすることが望ましい。米国出願第44711号
では、気泡損傷の大半は抵抗素子の中央部あるい
はその付近で生ずるとの考えから、抵抗素子の中
央部に導電性材料からなる「冷たい」領域が設け
られている。たの冷たい領域のため、発生する泡
はドーナツ型であり、この泡は、つぶれるとき、
抵抗素子の中心部の狭小部分に集中せずに、抵抗
素子表面上にランダムに分散される。
は抵抗素子の寿命に依存する。抵抗素子の破損の
大半は泡がつぶれる際のキヤビテーシヨン損傷に
起因することがわかつている。それ故、キヤビテ
ーシヨン損傷による抵抗素子の損耗をできるだけ
少なくすることが望ましい。米国出願第44711号
では、気泡損傷の大半は抵抗素子の中央部あるい
はその付近で生ずるとの考えから、抵抗素子の中
央部に導電性材料からなる「冷たい」領域が設け
られている。たの冷たい領域のため、発生する泡
はドーナツ型であり、この泡は、つぶれるとき、
抵抗素子の中心部の狭小部分に集中せずに、抵抗
素子表面上にランダムに分散される。
この冷たい領域は、実際には、抵抗素子中心部
に金を着けることにより形成される。この金はそ
の下の抵抗素子ないし抵抗部分を事実上短絡させ
て、その区域での熱の発生を阻止するのである。
前記の如くして冷たい領域領域を形成した場合、
その真上のインクの加熱が不均一となつて、好適
な気泡形成を行なう目的上好ましくない。また、
抵抗素子中央部の金によつて抵抗素子から隔てら
れてはいても、抵抗素子中央部で泡のつぶれが起
らないという保証があるわけでもない。もしその
ような現象が起れば金の領域が浸食され、終には
抵抗素子が破損する。
に金を着けることにより形成される。この金はそ
の下の抵抗素子ないし抵抗部分を事実上短絡させ
て、その区域での熱の発生を阻止するのである。
前記の如くして冷たい領域領域を形成した場合、
その真上のインクの加熱が不均一となつて、好適
な気泡形成を行なう目的上好ましくない。また、
抵抗素子中央部の金によつて抵抗素子から隔てら
れてはいても、抵抗素子中央部で泡のつぶれが起
らないという保証があるわけでもない。もしその
ような現象が起れば金の領域が浸食され、終には
抵抗素子が破損する。
本発明は前記欠点に鑑み成されたもので、気泡
損傷が生じないようにしたペリント・ヘツドを提
供することを目的とする。
損傷が生じないようにしたペリント・ヘツドを提
供することを目的とする。
本発明は、開いた中央部をその間に有する２本
の脚部からなる抵抗領域を備える。この抵抗素子
中央部で泡がつぶれても、それら抵抗素子脚部の
いずれの材料にも影響は及ばない。更に、各抵抗
素子脚部がそれぞれ２個の正方形を構成するよう
にすれば、各脚部が、サーマル・インク・ジエツ
ト・プリンタの技術分野で従来行なわれていた単
一正方形抵抗素子の抵抗の２倍の抵抗をもつこと
になる。従つて、例えば、従来のサーマル・イン
ク・ジエツト・プリンタの単一正方形の抵抗素子
が50Ωの抵抗値を幽すならば、本発明の抵抗素子
の各脚部は正方形１個あたり100Ωの抵抗を形成
して合計200オームの抵抗とある。
の脚部からなる抵抗領域を備える。この抵抗素子
中央部で泡がつぶれても、それら抵抗素子脚部の
いずれの材料にも影響は及ばない。更に、各抵抗
素子脚部がそれぞれ２個の正方形を構成するよう
にすれば、各脚部が、サーマル・インク・ジエツ
ト・プリンタの技術分野で従来行なわれていた単
一正方形抵抗素子の抵抗の２倍の抵抗をもつこと
になる。従つて、例えば、従来のサーマル・イン
ク・ジエツト・プリンタの単一正方形の抵抗素子
が50Ωの抵抗値を幽すならば、本発明の抵抗素子
の各脚部は正方形１個あたり100Ωの抵抗を形成
して合計200オームの抵抗とある。
従つて、本発明は、薄膜抵抗領域中心部におけ
る気泡のつぶれとキヤビテーシヨン損傷とを除去
することによつて抵抗素子の寿命を延ばすのみな
らず、動作電流を低減させ得るので抵抗素子に接
続された導体素子における電力損失を現象させる
ものである。また所要電流が減少するので、サー
マル・インク・ジエツト・プリントヘツドとして
の信頼性が向上する。
る気泡のつぶれとキヤビテーシヨン損傷とを除去
することによつて抵抗素子の寿命を延ばすのみな
らず、動作電流を低減させ得るので抵抗素子に接
続された導体素子における電力損失を現象させる
ものである。また所要電流が減少するので、サー
マル・インク・ジエツト・プリントヘツドとして
の信頼性が向上する。
第１図に従来の単一オリフイス用プリント・ヘ
ツドの部分断面図を示す。主な支持構造は単結晶
シリコンの基板２である。シリコン基板２の上面
に、厚みが3.5μmの二酸化シリコンの熱絶縁層４
が設けられている。二酸化シリコンの熱絶縁層４
の上面に、タンタル及びアルミニウムからなる抵
抗素子８が形成されている。同様に、二酸化シリ
コン層４上に導体１０，１０′が設けられている
が、これらはアルミニウム又はアルミニウム及び
銅の合金からなる。これら導体素子は、抵抗加熱
を行ないたい部分を除いて、抵抗素子８上にあ
る。抵抗素子８と、導体１０，１０′上には炭化
ケイ素からなる厚み0.5〜2.5μmのパシベーシヨン
層１２が設けられている。
ツドの部分断面図を示す。主な支持構造は単結晶
シリコンの基板２である。シリコン基板２の上面
に、厚みが3.5μmの二酸化シリコンの熱絶縁層４
が設けられている。二酸化シリコンの熱絶縁層４
の上面に、タンタル及びアルミニウムからなる抵
抗素子８が形成されている。同様に、二酸化シリ
コン層４上に導体１０，１０′が設けられている
が、これらはアルミニウム又はアルミニウム及び
銅の合金からなる。これら導体素子は、抵抗加熱
を行ないたい部分を除いて、抵抗素子８上にあ
る。抵抗素子８と、導体１０，１０′上には炭化
ケイ素からなる厚み0.5〜2.5μmのパシベーシヨン
層１２が設けられている。
パシベーシヨン層１２の上面に、バリヤ（障
壁）素子１４，１６が設けられている。これらバ
リヤ１４，１６は、デユポン社が製造販売してい
る有機ポリマ材であるRISIONやVACRELなど
の有機プラスチツク材からなる。これらバリヤ素
子１４，１６は様々な形態をとることができる。
第１図に示すように、バリヤ素子１４，１６は、
その下の抵抗素子８の側に形成されている。第２
図は第１図のオリフイスプレートを除いた平面図
である。第２図に示すように、これらバリヤ構造
は各抵抗素子の３つの側を囲んでいる。バリヤ素
子１４，１６は、泡の補充とつぶれとを制御し、
隣のオリフイスからのスパツタリングを阻止し、
隣り合う抵抗素子間のクロストークや音響反射を
少なくするものである。バリヤ素子１４，１６
は、オリフイスプレート１８をプリント・ヘツ
ド・アセンブリの上面に保持する。また、使用さ
れた材料は300℃の高温に耐えることができる。
壁）素子１４，１６が設けられている。これらバ
リヤ１４，１６は、デユポン社が製造販売してい
る有機ポリマ材であるRISIONやVACRELなど
の有機プラスチツク材からなる。これらバリヤ素
子１４，１６は様々な形態をとることができる。
第１図に示すように、バリヤ素子１４，１６は、
その下の抵抗素子８の側に形成されている。第２
図は第１図のオリフイスプレートを除いた平面図
である。第２図に示すように、これらバリヤ構造
は各抵抗素子の３つの側を囲んでいる。バリヤ素
子１４，１６は、泡の補充とつぶれとを制御し、
隣のオリフイスからのスパツタリングを阻止し、
隣り合う抵抗素子間のクロストークや音響反射を
少なくするものである。バリヤ素子１４，１６
は、オリフイスプレート１８をプリント・ヘツ
ド・アセンブリの上面に保持する。また、使用さ
れた材料は300℃の高温に耐えることができる。
オリフイスプレート１８はニツケルからなる。
図示したように、オリフイス２０自体は抵抗素子
８の直上に、これと一線をなすように設けられて
いる。図にはオリフイスを１つだけ示したが、プ
リントヘツドはオリフイスのアレイを有し、それ
らオリフイスの各々の下に抵抗素子と導体素子と
が設けられていて任意のオリフイスからインク滴
を選択的に放出させ得るようになつている。バリ
ヤ１４，１４′，１６，１６′はパシベーシヨン層
１２Ｂの上のオリフイスプレート１８にスペース
を設けて、インク貯蔵部を形成し、インク貯蔵部
にインクが入るのを許し、抵抗素子８，８′，
８″上のオリフイスにインクが供給される。バリ
ヤ１４，１４′，１６，１６′は単に抵抗素子８，
８′，８″間に伸びているだけで良く、あるいは、
これらバリヤは、図示したように一端で結合され
て各抵抗素子の周囲の３辺にバリヤ構造を形成し
ても良い。
図示したように、オリフイス２０自体は抵抗素子
８の直上に、これと一線をなすように設けられて
いる。図にはオリフイスを１つだけ示したが、プ
リントヘツドはオリフイスのアレイを有し、それ
らオリフイスの各々の下に抵抗素子と導体素子と
が設けられていて任意のオリフイスからインク滴
を選択的に放出させ得るようになつている。バリ
ヤ１４，１４′，１６，１６′はパシベーシヨン層
１２Ｂの上のオリフイスプレート１８にスペース
を設けて、インク貯蔵部を形成し、インク貯蔵部
にインクが入るのを許し、抵抗素子８，８′，
８″上のオリフイスにインクが供給される。バリ
ヤ１４，１４′，１６，１６′は単に抵抗素子８，
８′，８″間に伸びているだけで良く、あるいは、
これらバリヤは、図示したように一端で結合され
て各抵抗素子の周囲の３辺にバリヤ構造を形成し
ても良い。
抵抗素子８に電流を流すと、それによつて発生
した熱エネルギはパシベーシヨン層１２を介して
伝えられて、抵抗素子８の直上のオリフイス２０
内のインク２２を加熱してその一部を蒸発させ
る。インク２２の蒸発により、インク滴２２′が
放出されてその近傍の記録媒体（図示せず）に衝
突する。加熱、蒸発の際に生じたインク蒸気泡
は、抵抗素子８の直上の領域でつぶれる。抵抗素
子８は、パシベーシヨン層１２によつて、インク
泡のつぶれの有害な影響を受けないよう保護され
ている。炭化ケイ素のパシベーシヨン１２は、イ
ンクに直接接触している層であり、その高い硬度
とキヤビテーシヨンに対する高い抵抗力とによ
り、その下にある材料を保護する。
した熱エネルギはパシベーシヨン層１２を介して
伝えられて、抵抗素子８の直上のオリフイス２０
内のインク２２を加熱してその一部を蒸発させ
る。インク２２の蒸発により、インク滴２２′が
放出されてその近傍の記録媒体（図示せず）に衝
突する。加熱、蒸発の際に生じたインク蒸気泡
は、抵抗素子８の直上の領域でつぶれる。抵抗素
子８は、パシベーシヨン層１２によつて、インク
泡のつぶれの有害な影響を受けないよう保護され
ている。炭化ケイ素のパシベーシヨン１２は、イ
ンクに直接接触している層であり、その高い硬度
とキヤビテーシヨンに対する高い抵抗力とによ
り、その下にある材料を保護する。
本発明のプリントヘツド構造を製作する際、フ
イルム沈積形成（film deposition and
formation）の技術分野で周知の技術を用いて、
いずれの素子あるいは層のジオメトリも達成し得
ることが解る。それらの技術の中には、ホトレジ
ストを用いて或る層の或る素子を形成するべき領
域を露出させるエツチングプロセスと、その後に
その素子を成すべき材料を沈積（deposit）させ
るプロセスとが含まれる。プリントヘツドアセン
ブリの種々の層及び素子を形成するこれらのプロ
セスは周知技術である。
イルム沈積形成（film deposition and
formation）の技術分野で周知の技術を用いて、
いずれの素子あるいは層のジオメトリも達成し得
ることが解る。それらの技術の中には、ホトレジ
ストを用いて或る層の或る素子を形成するべき領
域を露出させるエツチングプロセスと、その後に
その素子を成すべき材料を沈積（deposit）させ
るプロセスとが含まれる。プリントヘツドアセン
ブリの種々の層及び素子を形成するこれらのプロ
セスは周知技術である。
以下、本発明の実施例を用いて説明する。
第３，４図は本発明のプリント・ヘツドに使用
する抵抗素子構造の斜視図、平面図である。本発
明に使用する抵抗素子構造を良く示し説明するた
め、パシベーシヨン層およびオリフイスプレート
はこれらの図から省いた。第３，４図において、
抵抗素子８′，８″は、シリコン基板２上に形成さ
れた二酸化ケイ素のパシベーシヨン層４上にタン
タル及びアニミニウムを沈積させることによつて
形成することができる。単一の抵抗素子の代わり
に、従来その単一の抵抗素子が占めていた領域に
１対の抵抗素子８′，８″が設けられている。この
分轄抵抗素子構造は、例えば各々約5.08μm×
101.6μm（2mil×4mil）の寸法であつて互いに約
15.24μm（0.6mil）離れた構造である。加熱用の電
気エネルギは、これら両抵抗素子８′，８″の端部
にそれぞれ接触している導体１０，１０′，１
０″によつて抵抗素子８′，８″に供給される。実
際には、第３，４図に示した構造の表面に不活性
層（図示せず）が設けられる。
する抵抗素子構造の斜視図、平面図である。本発
明に使用する抵抗素子構造を良く示し説明するた
め、パシベーシヨン層およびオリフイスプレート
はこれらの図から省いた。第３，４図において、
抵抗素子８′，８″は、シリコン基板２上に形成さ
れた二酸化ケイ素のパシベーシヨン層４上にタン
タル及びアニミニウムを沈積させることによつて
形成することができる。単一の抵抗素子の代わり
に、従来その単一の抵抗素子が占めていた領域に
１対の抵抗素子８′，８″が設けられている。この
分轄抵抗素子構造は、例えば各々約5.08μm×
101.6μm（2mil×4mil）の寸法であつて互いに約
15.24μm（0.6mil）離れた構造である。加熱用の電
気エネルギは、これら両抵抗素子８′，８″の端部
にそれぞれ接触している導体１０，１０′，１
０″によつて抵抗素子８′，８″に供給される。実
際には、第３，４図に示した構造の表面に不活性
層（図示せず）が設けられる。
第５図に第３，４図のプリント・ヘツドとイン
ク滴との関係を示す。第５図において、この分轄
抵抗構造では、抵抗素子８′，８″の上で形成され
てつぶれるインク泡２２″は、これら抵抗素子間
にある非抵抗領域に作用するので、これら抵抗素
子の損傷は極めて少なくなるか、あるいは全く防
止される。
ク滴との関係を示す。第５図において、この分轄
抵抗構造では、抵抗素子８′，８″の上で形成され
てつぶれるインク泡２２″は、これら抵抗素子間
にある非抵抗領域に作用するので、これら抵抗素
子の損傷は極めて少なくなるか、あるいは全く防
止される。
第６Ａ図は従来の抵抗素子８の代表的ジオメト
リを示す。図に示されているように、抵抗素子８
には、その両端に接する導体１０，１０′が設け
られている。また、この抵抗素子は正方形（典型
的には一辺役101.6μm（4mil）である。第６Ａ図
に示した抵抗素子８のシート抵抗は１正方形あた
り50Ωとする。第６Ｂ図に本発明による抵抗素子
構造を示したが、この場合各抵抗素子８′，８″は
約76.2μm×38.1μm（3mil×1.5mil）の寸法であ
る。従つて宅抵抗素子８′，８″は38.1μm×
38.1μm（1.5mil×1.5mil）の正方形２個からなつ
ていることが解る。１個の正方形のシート抵抗は
50Ωであるから、各脚部が100Ωの抵抗を有し、
抵抗素子構造全体としては、２本の脚部を有する
ので、200Ωの抵抗を有する。正味の抵抗が単一
正方形のそれの４倍になつたので、同程度の加熱
を行うのに必要な電流が相当少なくてすむ。例え
ば、約50Ωの単一抵抗素子からなる従来の装置
は、充分な泡及び滴を発生させるのに必要な加熱
を行うために約40mAを要した。各々50Ωの正方
形４個からなる本発明の抵抗素子構造では、所望
の電流は約200mAに減少した。この事は、導体
素子における電力損失が約５％になつたというこ
とを意味する。
リを示す。図に示されているように、抵抗素子８
には、その両端に接する導体１０，１０′が設け
られている。また、この抵抗素子は正方形（典型
的には一辺役101.6μm（4mil）である。第６Ａ図
に示した抵抗素子８のシート抵抗は１正方形あた
り50Ωとする。第６Ｂ図に本発明による抵抗素子
構造を示したが、この場合各抵抗素子８′，８″は
約76.2μm×38.1μm（3mil×1.5mil）の寸法であ
る。従つて宅抵抗素子８′，８″は38.1μm×
38.1μm（1.5mil×1.5mil）の正方形２個からなつ
ていることが解る。１個の正方形のシート抵抗は
50Ωであるから、各脚部が100Ωの抵抗を有し、
抵抗素子構造全体としては、２本の脚部を有する
ので、200Ωの抵抗を有する。正味の抵抗が単一
正方形のそれの４倍になつたので、同程度の加熱
を行うのに必要な電流が相当少なくてすむ。例え
ば、約50Ωの単一抵抗素子からなる従来の装置
は、充分な泡及び滴を発生させるのに必要な加熱
を行うために約40mAを要した。各々50Ωの正方
形４個からなる本発明の抵抗素子構造では、所望
の電流は約200mAに減少した。この事は、導体
素子における電力損失が約５％になつたというこ
とを意味する。
本発明の抵抗素子構造は、損傷を受け難いのみ
ならず、動作電流を大幅に低減し得るものであ
る。従つて、このようなジオメトリは、動作電流
が減少したことと相まつて、抵抗素子構造の信頼
性と寿命を高めるものである。
ならず、動作電流を大幅に低減し得るものであ
る。従つて、このようなジオメトリは、動作電流
が減少したことと相まつて、抵抗素子構造の信頼
性と寿命を高めるものである。
第１図、第２図は従来のプリント・ヘツドを示
す図。第３図、第４図は各々、本発明のプリン
ト・ヘツドに使用する抵抗素子構造の斜視図、平
面図。第５図は第３図の抵抗素子構造とインク滴
との関係を示す図。第６Ａ図は従来のプリント・
ヘツドで使用する抵抗素子の配置図。第６Ｂ図は
本発明のプリント・ヘツドで使用する抵抗素子の
配置図。 ２……基板、４……熱絶縁層、８，８′，８″…
…抵抗素子、１０，１０′，１０″……導体、１２
……パシベーシヨン層、１４，１６，１４′，１
６′……バリヤ素子、１８……オリフイスプレー
ト、２０……オリフイス、２２……インク。
す図。第３図、第４図は各々、本発明のプリン
ト・ヘツドに使用する抵抗素子構造の斜視図、平
面図。第５図は第３図の抵抗素子構造とインク滴
との関係を示す図。第６Ａ図は従来のプリント・
ヘツドで使用する抵抗素子の配置図。第６Ｂ図は
本発明のプリント・ヘツドで使用する抵抗素子の
配置図。 ２……基板、４……熱絶縁層、８，８′，８″…
…抵抗素子、１０，１０′，１０″……導体、１２
……パシベーシヨン層、１４，１６，１４′，１
６′……バリヤ素子、１８……オリフイスプレー
ト、２０……オリフイス、２２……インク。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 基板上に支持した抵抗素子と、オリフイスノ
ズルを備えたオリフイスプレートと、該オリフイ
スプレートの下面でオリフイスノズルの両側に位
置して基板上に該オリフイスプレートを支持する
障壁とからなり、上記抵抗素子はオリフイスノズ
ルの直下を避けて相互に離れて配置された一対の
薄板状抵抗素子からなり、各薄板状抵抗素子は複
数の正方形状抵抗素子単体を一体にして構成され
ることを特徴とするプリント・ヘツド。 ２ 上記各薄板状抵抗素子は、平面的な薄膜材か
らなることを特徴とする特許請求の範囲第１項記
載のプリント・ヘツド。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US49010483A | 1983-04-29 | 1983-04-29 | |
| US490104 | 1983-04-29 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59207262A JPS59207262A (ja) | 1984-11-24 |
| JPH0448623B2 true JPH0448623B2 (ja) | 1992-08-07 |
Family
ID=23946648
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8002184A Granted JPS59207262A (ja) | 1983-04-29 | 1984-04-20 | プリント・ヘツド |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0124312A3 (ja) |
| JP (1) | JPS59207262A (ja) |
Families Citing this family (30)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0698753B2 (ja) * | 1984-10-23 | 1994-12-07 | セイコーエプソン株式会社 | インクジエツト記録装置 |
| EP0244643A3 (en) * | 1986-05-08 | 1988-09-28 | Hewlett-Packard Company | Process for manufacturing thermal ink jet printheads and structures produced thereby |
| GB8714192D0 (en) * | 1987-06-17 | 1987-07-22 | Roneo Alcatel Ltd | Franking machine |
| DE68917790T2 (de) * | 1988-06-03 | 1995-01-05 | Canon Kk | Aufzeichnungskopf mit Flüssigkeitsemission, Substrat hierfür sowie Aufzeichnungsgerät mit Flüssigkeitsemission unter Verwendung dieses Kopfes. |
| US4870433A (en) * | 1988-07-28 | 1989-09-26 | International Business Machines Corporation | Thermal drop-on-demand ink jet print head |
| US4947193A (en) * | 1989-05-01 | 1990-08-07 | Xerox Corporation | Thermal ink jet printhead with improved heating elements |
| US5194877A (en) * | 1991-05-24 | 1993-03-16 | Hewlett-Packard Company | Process for manufacturing thermal ink jet printheads having metal substrates and printheads manufactured thereby |
| EP0638424A3 (en) * | 1993-08-09 | 1996-07-31 | Hewlett Packard Co | Thermal inkjet printhead and manufacturing process. |
| US6070969A (en) * | 1994-03-23 | 2000-06-06 | Hewlett-Packard Company | Thermal inkjet printhead having a preferred nucleation site |
| JP3715696B2 (ja) * | 1994-10-20 | 2005-11-09 | キヤノン株式会社 | 液体吐出ヘッド、ヘッドカートリッジおよび液体吐出装置 |
| JPH08118641A (ja) * | 1994-10-20 | 1996-05-14 | Canon Inc | インクジェットヘッド、インクジェットヘッドカートリッジ、インクジェット装置およびインクが再注入されたインクジェットヘッドカートリッジ用インク容器 |
| JPH09164683A (ja) * | 1995-11-27 | 1997-06-24 | Samsung Electronics Co Ltd | バブルジェットプリンタ用印刷ヘッド |
| US6310639B1 (en) | 1996-02-07 | 2001-10-30 | Hewlett-Packard Co. | Printer printhead |
| EP0794057B1 (en) | 1996-03-04 | 2002-07-03 | Hewlett-Packard Company, A Delaware Corporation | Ink jet pen with a heater element having a contoured surface |
| JP3559647B2 (ja) | 1996-04-22 | 2004-09-02 | キヤノン株式会社 | インクジェット記録ヘッド、インクジェットヘッドカートリッジ及びインクジェット記録装置 |
| US6020905A (en) * | 1997-01-24 | 2000-02-01 | Lexmark International, Inc. | Ink jet printhead for drop size modulation |
| US6276775B1 (en) | 1999-04-29 | 2001-08-21 | Hewlett-Packard Company | Variable drop mass inkjet drop generator |
| US6309052B1 (en) * | 1999-04-30 | 2001-10-30 | Hewlett-Packard Company | High thermal efficiency ink jet printhead |
| US6139131A (en) * | 1999-08-30 | 2000-10-31 | Hewlett-Packard Company | High drop generator density printhead |
| US6280019B1 (en) * | 1999-08-30 | 2001-08-28 | Hewlett-Packard Company | Segmented resistor inkjet drop generator with current crowding reduction |
| US6491377B1 (en) | 1999-08-30 | 2002-12-10 | Hewlett-Packard Company | High print quality printhead |
| US6123419A (en) | 1999-08-30 | 2000-09-26 | Hewlett-Packard Company | Segmented resistor drop generator for inkjet printing |
| US6318847B1 (en) | 2000-03-31 | 2001-11-20 | Hewlett-Packard Company | Segmented heater resistor for producing a variable ink drop volume in an inkjet drop generator |
| KR100413677B1 (ko) | 2000-07-24 | 2003-12-31 | 삼성전자주식회사 | 버블 젯 방식의 잉크 젯 프린트 헤드 |
| US6711806B2 (en) | 2001-05-14 | 2004-03-30 | Hewlett-Packard Development Company, L.P. | Method of manufacturing a thermal fluid jetting apparatus |
| JP2006088711A (ja) * | 2002-04-16 | 2006-04-06 | Sony Corp | 液体吐出装置及び液体吐出方法 |
| JP4161668B2 (ja) * | 2002-10-08 | 2008-10-08 | ソニー株式会社 | 液体吐出ヘッド及び液体吐出装置 |
| KR100519755B1 (ko) | 2003-01-15 | 2005-10-07 | 삼성전자주식회사 | 잉크젯 프린트헤드 |
| US10166778B2 (en) | 2015-04-10 | 2019-01-01 | Hewlett-Packard Development Company, L.P. | Removing segment of a metal conductor while forming printheads |
| US10569542B2 (en) * | 2016-08-16 | 2020-02-25 | Zebra Technologies Corporation | Printhead pin configurations |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5559976A (en) * | 1978-10-31 | 1980-05-06 | Canon Inc | Liquid injection recorder |
| US4317124A (en) * | 1979-02-14 | 1982-02-23 | Canon Kabushiki Kaisha | Ink jet recording apparatus |
| JPS5931940B2 (ja) * | 1979-02-19 | 1984-08-06 | キヤノン株式会社 | 液滴噴射記録装置 |
| JPS588660A (ja) * | 1981-07-09 | 1983-01-18 | Canon Inc | 液体噴射記録ヘツド |
| JPS59124865A (ja) * | 1982-12-29 | 1984-07-19 | Canon Inc | 液体噴射記録ヘッド及びこれを用いる液体噴射記録装置 |
-
1984
- 1984-04-13 EP EP84302524A patent/EP0124312A3/en not_active Withdrawn
- 1984-04-20 JP JP8002184A patent/JPS59207262A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0124312A2 (en) | 1984-11-07 |
| JPS59207262A (ja) | 1984-11-24 |
| EP0124312A3 (en) | 1985-08-28 |
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