JPH0466702B2 - - Google Patents
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- JPH0466702B2 JPH0466702B2 JP56104850A JP10485081A JPH0466702B2 JP H0466702 B2 JPH0466702 B2 JP H0466702B2 JP 56104850 A JP56104850 A JP 56104850A JP 10485081 A JP10485081 A JP 10485081A JP H0466702 B2 JPH0466702 B2 JP H0466702B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- resistor
- heat generating
- heat
- recording head
- resistors
- 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.)
- Expired - Lifetime
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Classifications
-
- 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
- B41J2/14088—Structure of heating means
- B41J2/14112—Resistive element
- B41J2/14129—Layer structure
Landscapes
- Particle Formation And Scattering Control In Inkjet Printers (AREA)
- Electronic Switches (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、液体噴射記録装置に用いられる記録
ヘツドの製造法に関し、特に液体噴射複写機やフ
アクシミリプリンターの如き装置に用いるのに好
適な液滴を吐出噴射する形式の液体噴射記録ヘツ
ドの製造法に関するものである。
ヘツドの製造法に関し、特に液体噴射複写機やフ
アクシミリプリンターの如き装置に用いるのに好
適な液滴を吐出噴射する形式の液体噴射記録ヘツ
ドの製造法に関するものである。
ノンインパクト記録法は、記録時に於ける騒音
の発生が無視し得る程度に極めて小さいという点
に於いて、最近関心を集めている。その中で、高
速記録が可能であり、而も所謂普通紙に定着とい
う特別な処理を必要とせずに記録を行える所謂イ
ンクジエツト記録法（液体噴射記録法）は、極め
て有力な記録法であつて、これ迄にも様々な方式
の提案とそれを具現化する装置が考案され、改良
が加えられて商品化されたものもあれば、現在も
尚実用化への努力が続けられているものもある。
の発生が無視し得る程度に極めて小さいという点
に於いて、最近関心を集めている。その中で、高
速記録が可能であり、而も所謂普通紙に定着とい
う特別な処理を必要とせずに記録を行える所謂イ
ンクジエツト記録法（液体噴射記録法）は、極め
て有力な記録法であつて、これ迄にも様々な方式
の提案とそれを具現化する装置が考案され、改良
が加えられて商品化されたものもあれば、現在も
尚実用化への努力が続けられているものもある。
その中で、例えば特開昭54−51837号公報、ド
イツ公開（DOLS）第2843064号公報に記載され
ている液体噴射記録法は、液滴形成エネルギーで
ある熱エネルギーを液体に作用させて、液滴吐出
の為の原動力を得るという点に於いて、他の液体
噴射記録法とは、異なる特徴を有している。
イツ公開（DOLS）第2843064号公報に記載され
ている液体噴射記録法は、液滴形成エネルギーで
ある熱エネルギーを液体に作用させて、液滴吐出
の為の原動力を得るという点に於いて、他の液体
噴射記録法とは、異なる特徴を有している。
即ち、上記の公報に開示されている記録法で
は、熱エネルギーの作用を受けた液体が急峻な体
積の増大を伴う状態変化を起し、該状態変化に基
づく作用力によつて、記録ヘツド部先端のオリフ
イスより液滴が吐出、飛翔して被記録部材に付着
し記録が行なわれる。
は、熱エネルギーの作用を受けた液体が急峻な体
積の増大を伴う状態変化を起し、該状態変化に基
づく作用力によつて、記録ヘツド部先端のオリフ
イスより液滴が吐出、飛翔して被記録部材に付着
し記録が行なわれる。
殊に、DOLS 2843064に開示されている液体噴
射記録法は、所謂drop−on demand記録法に極
めて有効に適用されるばかりではなく、記録ヘツ
ド部をfull lineタイプで高密度マルチオリフイス
化して容易に実現できるので、高解像度、高品質
の画像を高速で得られるという利点を有してい
る。
射記録法は、所謂drop−on demand記録法に極
めて有効に適用されるばかりではなく、記録ヘツ
ド部をfull lineタイプで高密度マルチオリフイス
化して容易に実現できるので、高解像度、高品質
の画像を高速で得られるという利点を有してい
る。
この様に、上記の液体噴射記録法は、優れた特
徴を有するものであるが、高解像度、高品質の画
像を更に高速で記録するにはマルチオリフイスの
それぞれのオリフイスから吐出される液滴の飛翔
速度と体積が均一にそろつている必要がある。
徴を有するものであるが、高解像度、高品質の画
像を更に高速で記録するにはマルチオリフイスの
それぞれのオリフイスから吐出される液滴の飛翔
速度と体積が均一にそろつている必要がある。
上記の如き記録法に適用される記録ヘツドに於
いて吐出する液滴の飛翔速度および体積を決定す
る要因としては、液滴形成エネルギーとして液に
作用する熱エネルギーの大きさとオリフイス等の
液体流路の形状があげられる。この点を図を用い
て説明すれば、上記の記録法に適用される記録ヘ
ツドは、例えば、第１図に示す様な発熱構造部を
複数有している。図に於いて、飛翔的な液滴形成
の為のエネルギーを発生する手段としての電気・
熱変換体１０２は、液滴形成エネルギー作用部で
ある熱作用部１０７に於いて、エネルギー作用面
としての熱作用面１０９を介して矢印Ａより導入
される液体と接触している。この様な構成は、発
生される液滴形成エネルギーとしての熱エネルギ
ーを熱作用部１０７にある液体に有効に且つ効率
よく作用させる目的から採用されているものであ
る。
いて吐出する液滴の飛翔速度および体積を決定す
る要因としては、液滴形成エネルギーとして液に
作用する熱エネルギーの大きさとオリフイス等の
液体流路の形状があげられる。この点を図を用い
て説明すれば、上記の記録法に適用される記録ヘ
ツドは、例えば、第１図に示す様な発熱構造部を
複数有している。図に於いて、飛翔的な液滴形成
の為のエネルギーを発生する手段としての電気・
熱変換体１０２は、液滴形成エネルギー作用部で
ある熱作用部１０７に於いて、エネルギー作用面
としての熱作用面１０９を介して矢印Ａより導入
される液体と接触している。この様な構成は、発
生される液滴形成エネルギーとしての熱エネルギ
ーを熱作用部１０７にある液体に有効に且つ効率
よく作用させる目的から採用されているものであ
る。
その為に、使用される記録液にもよるが、通常
の水を液媒体とする様な記録液を使用する場合に
は、該記録液を通じての電極１１３，１１４間の
電気的リークを防止する事、および発熱抵抗層１
１１を前記記録液から、或いは熱的酸化から保護
する為に、上部層１１２がヘツド作成時に形成さ
れる。このとき抵抗層の熱発生部１０８に於ける
部分、つまり、電気・熱変換を行なう発熱抵抗部
上にも形成される。
の水を液媒体とする様な記録液を使用する場合に
は、該記録液を通じての電極１１３，１１４間の
電気的リークを防止する事、および発熱抵抗層１
１１を前記記録液から、或いは熱的酸化から保護
する為に、上部層１１２がヘツド作成時に形成さ
れる。このとき抵抗層の熱発生部１０８に於ける
部分、つまり、電気・熱変換を行なう発熱抵抗部
上にも形成される。
斯かる記録ヘツドを使用する記録法に於ける液
滴形成原理は、前記した様に電気・熱変換体への
通電がONされると液滴形成エネルギーである熱
エネルギーの作用を受けた、熱作用部１０７にあ
る記録液が急激な体積の増大を伴う状態変化、即
ち、熱作用部１０７にある記録液がμsec程度以下
という非常に瞬時間の中に気化状態に達し、熱作
用部１０７に於いて、瞬時の中に気泡の発生とそ
の成長が起り、該熱作用部１０７とオリフイス１
０５との間に存在する記録液を液滴として吐出す
るのである。
滴形成原理は、前記した様に電気・熱変換体への
通電がONされると液滴形成エネルギーである熱
エネルギーの作用を受けた、熱作用部１０７にあ
る記録液が急激な体積の増大を伴う状態変化、即
ち、熱作用部１０７にある記録液がμsec程度以下
という非常に瞬時間の中に気化状態に達し、熱作
用部１０７に於いて、瞬時の中に気泡の発生とそ
の成長が起り、該熱作用部１０７とオリフイス１
０５との間に存在する記録液を液滴として吐出す
るのである。
熱作用部１０７にある記録液に与えられる熱エ
ネルギーの大きさは、電気・熱変換を行う電気熱
変換体位置での抵抗層である発熱抵抗部の表面
積、厚さ、比抵抗および熱発生部１０８とその近
傍の放熱効率に依存するが、実際のヘツドの製造
では、これらの因子をマルチオリフイスに対応す
る各熱発生部１０８において全く均一に形成する
事は困難であると同時に、高度の均一性をこれら
に求めることはヘツドの製造上の歩留りを低下さ
せ、製造コストを高価にしていた。また同様の理
由により、常に吐出特性の同一な記録ヘツドを供
給することは困難であつた。
ネルギーの大きさは、電気・熱変換を行う電気熱
変換体位置での抵抗層である発熱抵抗部の表面
積、厚さ、比抵抗および熱発生部１０８とその近
傍の放熱効率に依存するが、実際のヘツドの製造
では、これらの因子をマルチオリフイスに対応す
る各熱発生部１０８において全く均一に形成する
事は困難であると同時に、高度の均一性をこれら
に求めることはヘツドの製造上の歩留りを低下さ
せ、製造コストを高価にしていた。また同様の理
由により、常に吐出特性の同一な記録ヘツドを供
給することは困難であつた。
この様な点は、例えば特開昭47−2006号公報や
特開昭48−9622号公報等に開示されてあるピエゾ
素子を飛翔的な液滴形成の為のエネルギー発生手
段として用いるマルチオリフイスタイプの液体噴
射記録ヘツドに於いても起りピエゾ素子の電気特
性のバラツキを補償する必要がある。
特開昭48−9622号公報等に開示されてあるピエゾ
素子を飛翔的な液滴形成の為のエネルギー発生手
段として用いるマルチオリフイスタイプの液体噴
射記録ヘツドに於いても起りピエゾ素子の電気特
性のバラツキを補償する必要がある。
本発明はこの点に鑑み成されたものであつて、
従来に比べより一層高速で且つより高解像度で、
より高品質の画像を記録することができる液体噴
射記録ヘツドの製造法を提供する事を目的として
いる。
従来に比べより一層高速で且つより高解像度で、
より高品質の画像を記録することができる液体噴
射記録ヘツドの製造法を提供する事を目的として
いる。
本発明は、上記の目的を達成する為に、諸々の
角度から検討し実際に多種多様の記録ヘツドを設
計製造し、種々の角度からの実験を繰返し行なつ
ている過程で、記録ヘツドのオリフイスから吐出
する液滴の飛翔速度と液滴の体積が発熱抵抗部に
与えられる電気エネルギーに依存して変化するこ
とを見出し、与える電気エネルギーを制御するこ
とによつて許容し得るある範囲内に液滴飛翔速度
とその体積を保つ事が可能であることを見出した
事に基づいて成されたものである。
角度から検討し実際に多種多様の記録ヘツドを設
計製造し、種々の角度からの実験を繰返し行なつ
ている過程で、記録ヘツドのオリフイスから吐出
する液滴の飛翔速度と液滴の体積が発熱抵抗部に
与えられる電気エネルギーに依存して変化するこ
とを見出し、与える電気エネルギーを制御するこ
とによつて許容し得るある範囲内に液滴飛翔速度
とその体積を保つ事が可能であることを見出した
事に基づいて成されたものである。
本発明は、熱エネルギーを利用して記録を行う
記録ヘツドの製造上の問題点が各部の抵抗値のバ
ラツキや製造工程の複雑化にあることを見いだ
し、これらを解決することに依つて、製造工程の
簡略化、製造工程中の抵抗値の修正の簡略化を図
り、バラツキの修正を確実にしかも容易にするこ
とを可能としたものである。
記録ヘツドの製造上の問題点が各部の抵抗値のバ
ラツキや製造工程の複雑化にあることを見いだ
し、これらを解決することに依つて、製造工程の
簡略化、製造工程中の抵抗値の修正の簡略化を図
り、バラツキの修正を確実にしかも容易にするこ
とを可能としたものである。
そのような本発明の熱エネルギーを利用する記
録ヘツドの製造方法は、電気エネルギーが供給さ
れることによつて熱を発生する複数の発熱抵抗部
と、前記発熱抵抗部に電気エネルギーを与えるた
めに前記複数の発熱抵抗部の夫々に対応して設け
られた電極と、を有する熱エネルギーを利用する
記録ヘツドの製造方法において、基板の上に抵抗
層を形成する工程と、該抵抗層に電極を積層する
工程と、少なくとも上記電極の一部を除去して、
前記複数の発熱抵抗部と、該発熱抵抗部に流れる
電流量を調整するための電流調整用抵抗体とを、
前記発熱抵抗部の夫々に前記電流調整用抵抗体の
一つが対応するように形成する工程と、前記発熱
抵抗部の夫々による記録特性を整合せしめる為
に、前記電流調整用抵抗体の抵抗値をトリミング
によつて可変調整する工程と、を有することが特
徴であり、第２の発明は、オリフイスを持つ複数
の流路と、夫々の該流路に対応して設けられ、電
気エネルギーが供給されることによつて熱を発生
する複数の発熱抵抗部と、前記発熱抵抗部に電気
エネルギーを与えるために前記発熱抵抗部の夫々
に対応して設けられた電極と、を有する熱エネル
ギーを利用する記録ヘツドの製造方法において、
基板の上に抵抗層を形成する工程と、該抵抗層に
対して電極を積層する工程と、少なくとも上記電
極の一部を除去して、前記複数の発熱抵抗部と、
該発熱抵抗部に流れる電流量を調整するための電
流調整用抵抗体とを、前記発熱抵抗部の夫々に前
記電流調整用抵抗体の一つが対応するように形成
する工程と、前記発熱抵抗体の夫々による液体の
吐出特性を整合せしめる為に、前記電流調整用抵
抗体の抵抗値をトリミングによつて可変調整する
工程と、を有することを特徴とする。
録ヘツドの製造方法は、電気エネルギーが供給さ
れることによつて熱を発生する複数の発熱抵抗部
と、前記発熱抵抗部に電気エネルギーを与えるた
めに前記複数の発熱抵抗部の夫々に対応して設け
られた電極と、を有する熱エネルギーを利用する
記録ヘツドの製造方法において、基板の上に抵抗
層を形成する工程と、該抵抗層に電極を積層する
工程と、少なくとも上記電極の一部を除去して、
前記複数の発熱抵抗部と、該発熱抵抗部に流れる
電流量を調整するための電流調整用抵抗体とを、
前記発熱抵抗部の夫々に前記電流調整用抵抗体の
一つが対応するように形成する工程と、前記発熱
抵抗部の夫々による記録特性を整合せしめる為
に、前記電流調整用抵抗体の抵抗値をトリミング
によつて可変調整する工程と、を有することが特
徴であり、第２の発明は、オリフイスを持つ複数
の流路と、夫々の該流路に対応して設けられ、電
気エネルギーが供給されることによつて熱を発生
する複数の発熱抵抗部と、前記発熱抵抗部に電気
エネルギーを与えるために前記発熱抵抗部の夫々
に対応して設けられた電極と、を有する熱エネル
ギーを利用する記録ヘツドの製造方法において、
基板の上に抵抗層を形成する工程と、該抵抗層に
対して電極を積層する工程と、少なくとも上記電
極の一部を除去して、前記複数の発熱抵抗部と、
該発熱抵抗部に流れる電流量を調整するための電
流調整用抵抗体とを、前記発熱抵抗部の夫々に前
記電流調整用抵抗体の一つが対応するように形成
する工程と、前記発熱抵抗体の夫々による液体の
吐出特性を整合せしめる為に、前記電流調整用抵
抗体の抵抗値をトリミングによつて可変調整する
工程と、を有することを特徴とする。
この様な特徴を有する本発明第１、第２の発明
の製造方法によれば、基板上に抵抗層と積層形成
された電極の一部を除去することによつて、電流
調整用抵抗体と発熱抵抗部を形成しているため、
発熱抵抗部と、電流調整用抵抗体とを接続する接
続工程を新たに設ける必要もなく、その接続部材
自体や電気接点部のバラツキさえも無くすことが
できるので、この抵抗体を用いた修正工程にかか
る修正時間を短縮化でき、しかも高精度に修正で
きる効果がある。従つて、記録ヘツドの製造コス
トは、大幅に低減できる利点がある。
の製造方法によれば、基板上に抵抗層と積層形成
された電極の一部を除去することによつて、電流
調整用抵抗体と発熱抵抗部を形成しているため、
発熱抵抗部と、電流調整用抵抗体とを接続する接
続工程を新たに設ける必要もなく、その接続部材
自体や電気接点部のバラツキさえも無くすことが
できるので、この抵抗体を用いた修正工程にかか
る修正時間を短縮化でき、しかも高精度に修正で
きる効果がある。従つて、記録ヘツドの製造コス
トは、大幅に低減できる利点がある。
そして、液吐出オリフイスを持つ複数の流路
と、各流路毎に対応して設けられた発熱抵抗部と
を有するマルチオリフイスヘツドにおいては、従
来は記録ヘツドの各オリフイスから吐出される液
滴の吐出特性（吐出状態）が不均一で高品質の画
像を記録するのに不適当な記録ヘツドもその製造
過程に於いて生じ、歩留りの悪さがあつたが、本
第２発明では、記録ヘツドの各オリフイスからの
液滴の吐出特性（吐出状態）を均一に調整するこ
とができ、記録ヘツド製造における歩留りを向上
させ、低価格化に貢献することが出来る。
と、各流路毎に対応して設けられた発熱抵抗部と
を有するマルチオリフイスヘツドにおいては、従
来は記録ヘツドの各オリフイスから吐出される液
滴の吐出特性（吐出状態）が不均一で高品質の画
像を記録するのに不適当な記録ヘツドもその製造
過程に於いて生じ、歩留りの悪さがあつたが、本
第２発明では、記録ヘツドの各オリフイスからの
液滴の吐出特性（吐出状態）を均一に調整するこ
とができ、記録ヘツド製造における歩留りを向上
させ、低価格化に貢献することが出来る。
なお、上記製造方法に依つて製造された記録ヘ
ツドは、当然、電気熱変換体の発生する熱量及び
発熱温度が高精度に均一化されているので、熱に
依るエネルギーを持ちいた記録を安定に行うこと
ができる。特に、熱エネルギーにより液体を吐出
させる記録ヘツドでは、各々のオリフイスから吐
出する液滴の体積や飛翔速度を均一にそろえるこ
とが出来、高解像度で高品質の画像を高速記録で
きる。
ツドは、当然、電気熱変換体の発生する熱量及び
発熱温度が高精度に均一化されているので、熱に
依るエネルギーを持ちいた記録を安定に行うこと
ができる。特に、熱エネルギーにより液体を吐出
させる記録ヘツドでは、各々のオリフイスから吐
出する液滴の体積や飛翔速度を均一にそろえるこ
とが出来、高解像度で高品質の画像を高速記録で
きる。
以下、本発明を図面に従つて更に具体的に説明
する。
する。
第２図ａは、本発明が適用される液体噴射記録
ヘツドの電気熱変換体の表面側より見た模式的平
面図、第２図ｂは、第２図ａに一点鎖線XYで示
す部分で切断した場合の模式的断面図である。
ヘツドの電気熱変換体の表面側より見た模式的平
面図、第２図ｂは、第２図ａに一点鎖線XYで示
す部分で切断した場合の模式的断面図である。
図に示される記録ヘツドは、その表面に電気熱
変換体２０５が設けられている基板２０１の表面
に所定の線密度で所定の巾と深さの溝が所定数設
けられている溝付板で覆うように接合することに
よつて、液体が噴射される為のオリフイスと熱作
用部を含む液吐出部の液流路が形成される構造を
有するものであるが、この溝付板は第２図ａでは
省略しており、第２図ｂには点線で仮想的に示し
てある。
変換体２０５が設けられている基板２０１の表面
に所定の線密度で所定の巾と深さの溝が所定数設
けられている溝付板で覆うように接合することに
よつて、液体が噴射される為のオリフイスと熱作
用部を含む液吐出部の液流路が形成される構造を
有するものであるが、この溝付板は第２図ａでは
省略しており、第２図ｂには点線で仮想的に示し
てある。
図中に一点鎖線で囲まれた斜線部は記録液の流
路及び共通液室となる部分であり、上部保護層２
０４が形成されている。電気熱変換体２０５は基
板２０１に設けられた下部層２０２、該下部層２
０２上に設けられた抵抗層２０３の一部である発
熱抵抗部、該発熱抵抗部上に設けられた上部保護
層２０４とで構成される。
路及び共通液室となる部分であり、上部保護層２
０４が形成されている。電気熱変換体２０５は基
板２０１に設けられた下部層２０２、該下部層２
０２上に設けられた抵抗層２０３の一部である発
熱抵抗部、該発熱抵抗部上に設けられた上部保護
層２０４とで構成される。
基板２０１の上には電気熱変換体２０５とは離
れた位置で、溝付板の設けられていない所に抵抗
層２０３の一部である電流調整用の抵抗体２０６
が設けられており、その抵抗体２０６の一端と電
気熱変換体２０５の発熱抵抗部の一端とは前記発
熱抵抗層と積層されている電極としての配線導体
２０７で電気的に直列に接続されている。電気熱
変換体２０５の発熱抵抗部のもう一端には電極と
しての配線導体２０８の一端が設けられており、
配線導体２０８の他端には電極パツト２１０が形
成してある。抵抗体２０６のもう一端は、抵抗層
と積層されている配線導体２０９を介して電極パ
ツト２１１に接続されている。いま、駆動電源に
より、パツト２１０およびパツト２１１にパルス
電圧を与えると、電気熱変換体２０５の発熱抵抗
部はそこを通過する電流値に依存して発熱し熱作
用面２１２の温度が上昇するが、この場合の電流
値は、パツト２１０よりパツト２１１に至る回路
抵抗で決まる。そこで抵抗体２０６を、たとえば
レーザダイヤモンドカツト、サンドブラスト、陽
極化成等機械的、物理的、化学的方法によりトリ
ミングすることにより、電気熱変換体２０５に流
れる電流を減少させ、発熱温度を低下させること
ができる。
れた位置で、溝付板の設けられていない所に抵抗
層２０３の一部である電流調整用の抵抗体２０６
が設けられており、その抵抗体２０６の一端と電
気熱変換体２０５の発熱抵抗部の一端とは前記発
熱抵抗層と積層されている電極としての配線導体
２０７で電気的に直列に接続されている。電気熱
変換体２０５の発熱抵抗部のもう一端には電極と
しての配線導体２０８の一端が設けられており、
配線導体２０８の他端には電極パツト２１０が形
成してある。抵抗体２０６のもう一端は、抵抗層
と積層されている配線導体２０９を介して電極パ
ツト２１１に接続されている。いま、駆動電源に
より、パツト２１０およびパツト２１１にパルス
電圧を与えると、電気熱変換体２０５の発熱抵抗
部はそこを通過する電流値に依存して発熱し熱作
用面２１２の温度が上昇するが、この場合の電流
値は、パツト２１０よりパツト２１１に至る回路
抵抗で決まる。そこで抵抗体２０６を、たとえば
レーザダイヤモンドカツト、サンドブラスト、陽
極化成等機械的、物理的、化学的方法によりトリ
ミングすることにより、電気熱変換体２０５に流
れる電流を減少させ、発熱温度を低下させること
ができる。
第３図は、本発明による記録ヘツドの電気熱変
換体の熱作用面に於ける表面温度を一定の値にす
るための抵抗トリミング方法の一例を示したもの
である。駆動電源３０４よりパルス電圧をリード
端子３０７，３０８より記録ヘツド３０１に（溝
付板は未だ設けていない）に与えると、電気熱変
換体３０２の表面温度が上昇するが、この表面温
度を赤外線温度計３０５により検知し、その変換
された電気信号をレーザ・トリミング装置３０６
の制御部にフイードバツクし、あらかじめ設定し
ておいた温度に対応する電気信号と比較し、レー
ザ・トリミング装置より照射されるレーザ・ビー
ムの走査を制御して抵抗体３０３の抵抗値を変化
させることにより、電気熱変換体３０２の表面温
度が定められた値に設定される。これを各セグメ
ント毎に繰り返すことにより一つの記録ヘツド内
のすべての発熱部の温度を均一にすることがで
き、従つて記録液の加熱状態が均一になり、オリ
フイスより吐出する液滴の飛翔速度と体積は均一
なものとなる。
換体の熱作用面に於ける表面温度を一定の値にす
るための抵抗トリミング方法の一例を示したもの
である。駆動電源３０４よりパルス電圧をリード
端子３０７，３０８より記録ヘツド３０１に（溝
付板は未だ設けていない）に与えると、電気熱変
換体３０２の表面温度が上昇するが、この表面温
度を赤外線温度計３０５により検知し、その変換
された電気信号をレーザ・トリミング装置３０６
の制御部にフイードバツクし、あらかじめ設定し
ておいた温度に対応する電気信号と比較し、レー
ザ・トリミング装置より照射されるレーザ・ビー
ムの走査を制御して抵抗体３０３の抵抗値を変化
させることにより、電気熱変換体３０２の表面温
度が定められた値に設定される。これを各セグメ
ント毎に繰り返すことにより一つの記録ヘツド内
のすべての発熱部の温度を均一にすることがで
き、従つて記録液の加熱状態が均一になり、オリ
フイスより吐出する液滴の飛翔速度と体積は均一
なものとなる。
第４図は、本発明による記録ヘツドの抵抗体ト
リミング方法の別の一実施例を示したものであ
る。記録ヘツド４０１に記録液を導入し、駆動電
源４０２より適当な電圧パルスを図に示す様に電
気熱変換体を与えるとオリフイス４０４より記録
液が吐出され、飛翔的液滴４０５が形成される。
形成される液滴４０５の飛翔速度をオリフイス４
０４前部に設けたホトカプラー４０６によつて検
出し、その信号をもつてレーザ・トリミング装置
４０７を制御し、抵抗体４０８の抵抗値を調整す
ることにより、あらかじめ設定した飛翔速度の液
滴を吐出させることのできる記録ヘツドが製作さ
れる。
リミング方法の別の一実施例を示したものであ
る。記録ヘツド４０１に記録液を導入し、駆動電
源４０２より適当な電圧パルスを図に示す様に電
気熱変換体を与えるとオリフイス４０４より記録
液が吐出され、飛翔的液滴４０５が形成される。
形成される液滴４０５の飛翔速度をオリフイス４
０４前部に設けたホトカプラー４０６によつて検
出し、その信号をもつてレーザ・トリミング装置
４０７を制御し、抵抗体４０８の抵抗値を調整す
ることにより、あらかじめ設定した飛翔速度の液
滴を吐出させることのできる記録ヘツドが製作さ
れる。
このように液滴の飛翔速度を検出し、それが一
定になるようにレーザ・ビームを制御し乍ら抵抗
体４０８の抵抗値を調整する様にして製作した記
録ヘツドでは、溝付板４０９の溝部の形状やオリ
フイスの形状の微小な製作上のばらつきによる吐
出の不均一さも解消することができる。
定になるようにレーザ・ビームを制御し乍ら抵抗
体４０８の抵抗値を調整する様にして製作した記
録ヘツドでは、溝付板４０９の溝部の形状やオリ
フイスの形状の微小な製作上のばらつきによる吐
出の不均一さも解消することができる。
また、電気熱変換体を駆動するトランジスタ、
ダイオード等を搭載したマルチ・セグメントの記
録ヘツドではそれらの素子のばらつきによる電気
熱変換体に流れる電流のばらつきも抵抗体４０８
のトリミングにより吸収してしまうことができ、
全セグメントの吐出が均一な記録ヘツドが得られ
るばかりでなく、ヘツドの交換による駆動電源部
の調整が不要となる。
ダイオード等を搭載したマルチ・セグメントの記
録ヘツドではそれらの素子のばらつきによる電気
熱変換体に流れる電流のばらつきも抵抗体４０８
のトリミングにより吸収してしまうことができ、
全セグメントの吐出が均一な記録ヘツドが得られ
るばかりでなく、ヘツドの交換による駆動電源部
の調整が不要となる。
以下、実施例に従つて、本発明を具体的に説明
する。
する。
実施例 １
アルミナ基板上にSiO2層（下部層）をスパツ
タリングにより5μm厚に形成、続いて抵抗層とし
てHfB2を1000Å厚に、アルミニウムを電極とし
て3000Å厚に積層した後、選択エツチングによつ
てその一部を除去することによつて50μm×
200μmの発熱抵抗部及び電流調整用抵抗体のパタ
ーンを形成した。次にSiO2層をスパツタリング
により3500Å厚に保護層（上部層）として積層し
て基板上に電気・熱変換体を形成した後、幅
50μm×深さ50μmの溝を刻んだガラス板を溝と電
気・熱変換体が合致するように接合した。引続い
て電気・熱変換体の先端とオリフイスの距離が
250μmになるようオリフイス端面を研磨して記録
ヘツドを作成した。この記録ヘツドに黒色染料と
水を主成分とするインクを供給しながら10μS、
38Vの矩形電圧パルス印字信号を1mSの周期で印
加した時の、32個のオリフイスセグメントから吐
出した液滴の飛翔速度Ｕを２セグメント毎に各セ
グメントナンバーＮに対してプロツトしたのが第
４図である。
タリングにより5μm厚に形成、続いて抵抗層とし
てHfB2を1000Å厚に、アルミニウムを電極とし
て3000Å厚に積層した後、選択エツチングによつ
てその一部を除去することによつて50μm×
200μmの発熱抵抗部及び電流調整用抵抗体のパタ
ーンを形成した。次にSiO2層をスパツタリング
により3500Å厚に保護層（上部層）として積層し
て基板上に電気・熱変換体を形成した後、幅
50μm×深さ50μmの溝を刻んだガラス板を溝と電
気・熱変換体が合致するように接合した。引続い
て電気・熱変換体の先端とオリフイスの距離が
250μmになるようオリフイス端面を研磨して記録
ヘツドを作成した。この記録ヘツドに黒色染料と
水を主成分とするインクを供給しながら10μS、
38Vの矩形電圧パルス印字信号を1mSの周期で印
加した時の、32個のオリフイスセグメントから吐
出した液滴の飛翔速度Ｕを２セグメント毎に各セ
グメントナンバーＮに対してプロツトしたのが第
４図である。
第５図ａは、速度調整のトリミングを行なわな
かつた時の結果であるが、飛翔速度のばらつきは
約±20％であつた。次に各オリフイスから吐出し
た液滴の速度を検出し、最も遅い速度の液滴と同
じ速度になるように他のセグメントの滴飛翔速度
をレーザビームトリミングで抵抗層の一部である
調整抵抗をトリミングすることにより、そろえ電
圧を40Vに増加させて駆動した結果、各セグメン
トの滴飛翔速度は、第５図ｂに示したように±５
％におさまつた。トリミング調整なしの記録ヘツ
ドで記録した画像は高速記録の為に記録ヘツドを
走引した時に画像品質が悪くなつたが上述の如く
トリミングにより各セグメントの吐出状態をそろ
えた記録ヘツドでは高速の走引を行なつても画像
品質の劣化は認められなかつた。
かつた時の結果であるが、飛翔速度のばらつきは
約±20％であつた。次に各オリフイスから吐出し
た液滴の速度を検出し、最も遅い速度の液滴と同
じ速度になるように他のセグメントの滴飛翔速度
をレーザビームトリミングで抵抗層の一部である
調整抵抗をトリミングすることにより、そろえ電
圧を40Vに増加させて駆動した結果、各セグメン
トの滴飛翔速度は、第５図ｂに示したように±５
％におさまつた。トリミング調整なしの記録ヘツ
ドで記録した画像は高速記録の為に記録ヘツドを
走引した時に画像品質が悪くなつたが上述の如く
トリミングにより各セグメントの吐出状態をそろ
えた記録ヘツドでは高速の走引を行なつても画像
品質の劣化は認められなかつた。
第１図ａ，ｂは、本発明に係わる記録ヘツドの
構造を説明する為のものであつて、第１図ａは、
模式的正面部分図、第１図ｂは第１図ａに一点鎖
線XYで示す部分で切断した場合の模式的切断面
部分図、第２図ａ，ｂは本発明によつて得られた
記録ヘツドの構造を説明する為のもので、第２図
ａは模式的平面図、第２図ｂは第２図ａに一点鎖
線X′Y′で示した部分で切断した場合の模式的切
断面図、第３図は、本発明の第１の方法を説明す
る為の模式的説明図、第４図は第２の方法を説明
する為の模式的説明図、第５図ａ、第５図ｂは
各々、本発明の実施例に於ける結果を説明する為
の説明図である。 １０１……記録ヘツド、１０２……電気熱変換
体、１０３……基板、１０４……溝付板、１０５
……オリフイス、１０６……液吐出部、１０７…
…熱作用部、１０８……熱発生部、１０９……熱
作用面、１１０……下部層、１１１……抵抗層、
１１２……上部層、１１３，１１４……電極層、
２０１……基板、２０２……下部層、２０３……
抵抗層、２０４……上部層、２０５……電気熱変
換体、２０６……抵抗体、２０７，２０８……配
線導体、２１０，２１１……電極パツト、３０１
……記録ヘツド、３０２……電気熱変換体、３０
３……抵抗体、３０４……駆動電源、３０５……
赤外線温度計、３０６……レーザトリミング装
置、４０１……記録ヘツド。
構造を説明する為のものであつて、第１図ａは、
模式的正面部分図、第１図ｂは第１図ａに一点鎖
線XYで示す部分で切断した場合の模式的切断面
部分図、第２図ａ，ｂは本発明によつて得られた
記録ヘツドの構造を説明する為のもので、第２図
ａは模式的平面図、第２図ｂは第２図ａに一点鎖
線X′Y′で示した部分で切断した場合の模式的切
断面図、第３図は、本発明の第１の方法を説明す
る為の模式的説明図、第４図は第２の方法を説明
する為の模式的説明図、第５図ａ、第５図ｂは
各々、本発明の実施例に於ける結果を説明する為
の説明図である。 １０１……記録ヘツド、１０２……電気熱変換
体、１０３……基板、１０４……溝付板、１０５
……オリフイス、１０６……液吐出部、１０７…
…熱作用部、１０８……熱発生部、１０９……熱
作用面、１１０……下部層、１１１……抵抗層、
１１２……上部層、１１３，１１４……電極層、
２０１……基板、２０２……下部層、２０３……
抵抗層、２０４……上部層、２０５……電気熱変
換体、２０６……抵抗体、２０７，２０８……配
線導体、２１０，２１１……電極パツト、３０１
……記録ヘツド、３０２……電気熱変換体、３０
３……抵抗体、３０４……駆動電源、３０５……
赤外線温度計、３０６……レーザトリミング装
置、４０１……記録ヘツド。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 電気エネルギーが供給されることによつて熱
を発生する複数の発熱抵抗部と、前記発熱抵抗部
に電気エネルギーを与えるために前記複数の発熱
抵抗部の夫々に対応して設けられた電極と、を有
する熱エネルギーを利用する記録ヘツドの製造方
法において、 基板の上に抵抗層を形成する工程と、 該抵抗層に電極を積層する工程と、 少なくとも上記電極の一部を除去して、前記複
数の発熱抵抗部と、該発熱抵抗部に流れる電流量
を調整するための電流調整用抵抗体とを、前記発
熱抵抗部の夫々に前記電流調整用抵抗体の一つが
対応するように形成する工程と、 前記発熱抵抗部の夫々による記録特性を整合せ
しめる為に、前記電流調整用抵抗体の抵抗値をト
リミングによつて可変調整する工程と、 を有することを特徴とする熱エネルギーを利用す
る記録ヘツドの製造方法。 ２ 前記可変調整工程は、前記発熱抵抗部に電気
エネルギーを与え、熱を発生させた際の前記発熱
抵抗部近傍の温度を検知して、該検知された温度
に応じたトリミングをレーザー・ビームで行うこ
とを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の熱
エネルギーを利用する記録ヘツドの製造方法。 ３ オリフイスを持つ複数の流路と、夫々の該流
路に対応して設けられ、電気エネルギーが供給さ
れることによつて熱を発生する複数の発熱抵抗部
と、前記発熱抵抗部に電気エネルギーを与えるた
めに前記発熱抵抗部の夫々に対応して設けられた
電極と、を有する熱エネルギーを利用する記録ヘ
ツドの製造方法において、 基板の上に抵抗層を形成する工程と、 該抵抗層に対して電極を積層する工程と、 少なくとも上記電極の一部を除去して、前記複
数の発熱抵抗部と、該発熱抵抗部に流れる電流量
を調整するための電流調整用抵抗体とを、前記発
熱抵抗部の夫々に前記電流調整用抵抗体の一つが
対応するように形成する工程と、 前記発熱抵抗体の夫々による液体の吐出特性を
整合せしめる為に、前記電流調整用抵抗体の抵抗
値をトリミングによつて可変調整する工程と、 を有することを特徴とする熱エネルギーを利用す
る記録ヘツドの製造方法。 ４ 前記可変調整工程は、前記発熱抵抗部に電気
エネルギーを与え、熱を発生させた際の前記発熱
抵抗部近傍の温度を検知して、該検知された温度
に応じたトリミングをレーザー・ビームで行うこ
とを特徴とする特許請求の範囲第３項に記載の熱
エネルギーを利用する記録ヘツドの製造方法。 ５ 前記可変調整工程は、前記発熱抵抗部が発生
する熱によつて前記オリフイスから液体を吐出す
る記録ヘツドを製造した後に、前記発熱抵抗部の
夫々に電気エネルギーを与えることによつて液体
を吐出させ、吐出された液滴の吐出速度を揃える
ように前記電流調整用抵抗体をトリミングするこ
とを特徴と特許請求の範囲第３項に記載の熱エネ
ルギーを利用する記録ヘツドの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10485081A JPS587360A (ja) | 1981-07-03 | 1981-07-03 | 液体噴射記録ヘツドの製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10485081A JPS587360A (ja) | 1981-07-03 | 1981-07-03 | 液体噴射記録ヘツドの製造法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS587360A JPS587360A (ja) | 1983-01-17 |
| JPH0466702B2 true JPH0466702B2 (ja) | 1992-10-26 |
Family
ID=14391774
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10485081A Granted JPS587360A (ja) | 1981-07-03 | 1981-07-03 | 液体噴射記録ヘツドの製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS587360A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2570717A1 (en) | 2011-08-24 | 2013-03-20 | Panasonic Corporation | Illumination Apparatus |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5212497A (en) * | 1991-06-17 | 1993-05-18 | Tektronix, Inc. | Array jet velocity normalization |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5184648A (ja) * | 1975-01-23 | 1976-07-24 | Shinshu Seiki Kk | |
| JPS5561474A (en) * | 1978-11-01 | 1980-05-09 | Ricoh Co Ltd | Multi-head recording apparatus |
| JPS55132291A (en) * | 1979-04-02 | 1980-10-14 | Canon Inc | Recording device |
| JPS5677161A (en) * | 1979-11-30 | 1981-06-25 | Fujitsu Ltd | Operating mode of ink jet recorder |
-
1981
- 1981-07-03 JP JP10485081A patent/JPS587360A/ja active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2570717A1 (en) | 2011-08-24 | 2013-03-20 | Panasonic Corporation | Illumination Apparatus |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS587360A (ja) | 1983-01-17 |
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