JPH07314687A - インクジェット記録ヘッド - Google Patents
インクジェット記録ヘッドInfo
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- JPH07314687A JPH07314687A JP11512894A JP11512894A JPH07314687A JP H07314687 A JPH07314687 A JP H07314687A JP 11512894 A JP11512894 A JP 11512894A JP 11512894 A JP11512894 A JP 11512894A JP H07314687 A JPH07314687 A JP H07314687A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- nozzle
- ink
- air
- common liquid
- liquid chamber
- 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.)
- Pending
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Landscapes
- Particle Formation And Scattering Control In Inkjet Printers (AREA)
- Ink Jet (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 高速駆動可能で基板サイズも小さくでき、安
価なインクジェット記録ヘッドを提供する。 【構成】 ノズルの後方の対応する共通液室の部分に、
圧力変動を吸収するための気液界面を持つ空気保持室を
有し、かつ、該空気保持室には空気発生用発熱抵抗体を
有することを特徴とするインクジェット記録ヘッド。
価なインクジェット記録ヘッドを提供する。 【構成】 ノズルの後方の対応する共通液室の部分に、
圧力変動を吸収するための気液界面を持つ空気保持室を
有し、かつ、該空気保持室には空気発生用発熱抵抗体を
有することを特徴とするインクジェット記録ヘッド。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はオリフィスより液体を吐
出することで飛翔液滴を形成し、この飛翔液滴を用いて
記録を行う液滴噴射ヘッド、特には熱エネルギーを利用
するインクジェット記録ヘッドに関する。
出することで飛翔液滴を形成し、この飛翔液滴を用いて
記録を行う液滴噴射ヘッド、特には熱エネルギーを利用
するインクジェット記録ヘッドに関する。
【０００２】
【従来の技術】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（記録液体）を吐出させ、
これを紙等の被記録材に付着させて記録を行う記録方法
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、しかも特別な構成の記録用紙を用いる必要が
無いなどの多くの利点を有しており、種種のタイプの記
録ヘッドが開発されている。
設けたオリフィスからインク（記録液体）を吐出させ、
これを紙等の被記録材に付着させて記録を行う記録方法
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、しかも特別な構成の記録用紙を用いる必要が
無いなどの多くの利点を有しており、種種のタイプの記
録ヘッドが開発されている。
【０００３】なかでも、熱エネルギーをインクに作用さ
せてオリフィスから吐出させるタイプの記録ヘッドは、
記録信号に対する応答性が良いこと、オリフィスを高密
度に多数個配置することが容易であることなどの利点を
有している。
せてオリフィスから吐出させるタイプの記録ヘッドは、
記録信号に対する応答性が良いこと、オリフィスを高密
度に多数個配置することが容易であることなどの利点を
有している。
【０００４】しかしながら、このような利点を持った所
謂バブルジェット記録ヘッドではあるが、近年のますま
すの高速化記録が叫ばれる中、色々な問題が発生してい
る。
謂バブルジェット記録ヘッドではあるが、近年のますま
すの高速化記録が叫ばれる中、色々な問題が発生してい
る。
【０００５】図８にバブルジェット記録ヘッドの模式的
斜視図を示す。インクを吐出して飛翔液滴を形成するた
めに設けたオリフィス（２０２）と、該オリフィス（２
０２）に連通しインクを供給するためのノズル（２０
１）と、インクを吐出して飛翔液滴を形成するための熱
作用部（１１１）と、前記ノズルに連通した共通液室
（２０４）と、該共通液室（２０４）にインクを供給す
るインク供給口（２０６）から構成されている。
斜視図を示す。インクを吐出して飛翔液滴を形成するた
めに設けたオリフィス（２０２）と、該オリフィス（２
０２）に連通しインクを供給するためのノズル（２０
１）と、インクを吐出して飛翔液滴を形成するための熱
作用部（１１１）と、前記ノズルに連通した共通液室
（２０４）と、該共通液室（２０４）にインクを供給す
るインク供給口（２０６）から構成されている。
【０００６】このようなバブルジェットヘッドの記録原
理を次に説明する（図４）。
理を次に説明する（図４）。
【０００７】熱作用部（１１１）によりインクが急激に
加熱され、熱作用部近傍のインクが過熱限界を越え、気
化する（図４−ｂ）。その時の圧力上昇によりインクは
オリフィス側、および共通液室側に押し出される。オリ
フィス側から押し出されたインクは、柱状にインク柱を
形成する。その後インク柱はノズル（２０２）中のイン
クから離れ、飛翔液滴となり被記録材に向かって飛び出
す。ノズル中のインクは、メニスカスを形成し、毛管力
によって、徐々に復帰する（図４−ｅ，ｆ）。この１サ
イクルが終了して、次のサイクルに入ることになる。
加熱され、熱作用部近傍のインクが過熱限界を越え、気
化する（図４−ｂ）。その時の圧力上昇によりインクは
オリフィス側、および共通液室側に押し出される。オリ
フィス側から押し出されたインクは、柱状にインク柱を
形成する。その後インク柱はノズル（２０２）中のイン
クから離れ、飛翔液滴となり被記録材に向かって飛び出
す。ノズル中のインクは、メニスカスを形成し、毛管力
によって、徐々に復帰する（図４−ｅ，ｆ）。この１サ
イクルが終了して、次のサイクルに入ることになる。
【０００８】さて、このような記録原理を持つバブルジ
ェットヘッドを高速記録するためには、ノズルの数を増
加させること、およびヘッドの応答周波数を上げるこ
と、または、その両方を採用したりする方法がとられて
いる。
ェットヘッドを高速記録するためには、ノズルの数を増
加させること、およびヘッドの応答周波数を上げるこ
と、または、その両方を採用したりする方法がとられて
いる。
【０００９】ヘッドの応答周波数を上げるには、インク
のメニスカスの後退量を小さくすること、およびインク
のメニスカスが毛管力によって復帰する速度を速めるこ
と、によって達成される。インクのメニスカスの後退量
を小さくする方法として、流体ダイオードをノズル後方
に取り付けることにより改良を行っている。また、イン
クのメニスカスが毛管力によって復帰する速度を上げる
方法としては、ノズルの長さを短くすることがとられて
いる。しかし実際には、この２つの方法を併用して高速
化記録を行っていることが多い。
のメニスカスの後退量を小さくすること、およびインク
のメニスカスが毛管力によって復帰する速度を速めるこ
と、によって達成される。インクのメニスカスの後退量
を小さくする方法として、流体ダイオードをノズル後方
に取り付けることにより改良を行っている。また、イン
クのメニスカスが毛管力によって復帰する速度を上げる
方法としては、ノズルの長さを短くすることがとられて
いる。しかし実際には、この２つの方法を併用して高速
化記録を行っていることが多い。
【００１０】ここでバブルジェットヘッドの駆動方法に
ついて説明する。バブルジェットヘッドの加熱に用いる
ヒートパルスは、通常数μｓ〜数十μｓで、その時に流
れる最大瞬間電流は数十ミリＡ〜数百ミリＡである。ま
たノズル数は通常数十本〜数千本であり、一度に全ての
ノズルを駆動すると流れる電流が大きくなりすぎるた
め、全ノズルをいくつかのブロックに分け、時間的にず
らして駆動する方法がとられる（時分割駆動）。図５
は、各ブロックに印加するパルスの状態を示している。
通常は同時に流れる電流が数Ａ程度になるように同一ブ
ロックに属するノズル数を決定する。
ついて説明する。バブルジェットヘッドの加熱に用いる
ヒートパルスは、通常数μｓ〜数十μｓで、その時に流
れる最大瞬間電流は数十ミリＡ〜数百ミリＡである。ま
たノズル数は通常数十本〜数千本であり、一度に全ての
ノズルを駆動すると流れる電流が大きくなりすぎるた
め、全ノズルをいくつかのブロックに分け、時間的にず
らして駆動する方法がとられる（時分割駆動）。図５
は、各ブロックに印加するパルスの状態を示している。
通常は同時に流れる電流が数Ａ程度になるように同一ブ
ロックに属するノズル数を決定する。
【００１１】しかし、前述したような高速記録ヘッドを
用いて、時分割駆動を行っても、期待した効果が必ずし
も得られるとは限らなかった。図６にこのようにして駆
動した高速化ヘッドのメニスカスの復帰時間を示す。図
６において、横軸はノズルの位置（ブロックＮＯ）、縦
軸は加熱パルスが入ってから後退したメニスカスが復帰
するまでの時間を示している。このように、駆動の順番
が遅くなるとメニスカスが復帰するまでに要する時間
が、長くなるという問題が生じている。
用いて、時分割駆動を行っても、期待した効果が必ずし
も得られるとは限らなかった。図６にこのようにして駆
動した高速化ヘッドのメニスカスの復帰時間を示す。図
６において、横軸はノズルの位置（ブロックＮＯ）、縦
軸は加熱パルスが入ってから後退したメニスカスが復帰
するまでの時間を示している。このように、駆動の順番
が遅くなるとメニスカスが復帰するまでに要する時間
が、長くなるという問題が生じている。
【００１２】図８に示したバブルジェットヘッドにおい
て、図６のような特性を示す理由を説明する。第１のブ
ロックを駆動するとインクが急激に加熱され気化し、そ
の時の圧力上昇により、インクはオリフィス側と共通液
室側に押し出され、飛翔液滴が形成され、メニスカスが
後退する。そしてメニスカスは毛管力によって復帰しよ
うとする。その後第２ブロックが駆動され、インクが急
激に加熱されると、インクは気化し、その時の圧力上昇
により、インクはオリフィス側と共通液室側に一様に押
し出される。このとき前述のように第１ブロックのノズ
ルは、メニスカスが復帰しようとしているときであり、
第２ブロックの共通液室側に押し出されたインクは第１
ブロックのメニスカス復帰の手助けとなる。第２ブロッ
ク近傍においては、共通液室の圧力が下がり、メニスカ
スの復帰に要する時間は第１ブロックに比べて長くな
る。次に第３ブロック、第４ブロックが駆動される時に
は、メニスカスが復帰しつつあるノズル数が増えてお
り、このため、共通液室側に押し出されたインクはメニ
スカスが復帰しつつあるノズルに向けて流れる。このた
め前に駆動されたブロックに比べ後に駆動されたブロッ
クの方がメニスカスの後退が大きくなる。また、このと
き共通液室からメニスカスが復帰しつつあるノズルに向
けてインクの流れが生じており、共通液室の圧力が低下
する。この２つの理由により、後に駆動されるブロック
はメニスカスが復帰する時間が多くかかる。このような
共通液室の圧力変動が空気層により吸収されることが知
られているが、空気層の位置により効果の程度が違うこ
とを実験により本発明者は確かめた。１番効果のある場
所は、ノズルの後方であり、ここに空気層があれば、発
熱抵抗体の大きさや、共通液室の大きさによらず、時分
割駆動においても高速駆動が可能になる。しかしなが
ら、この場所に空気を安定して留めておくことは簡単で
はなく、ノズルの目づまり防止の為の回復動作により無
くなってしまう問題が生じている。
て、図６のような特性を示す理由を説明する。第１のブ
ロックを駆動するとインクが急激に加熱され気化し、そ
の時の圧力上昇により、インクはオリフィス側と共通液
室側に押し出され、飛翔液滴が形成され、メニスカスが
後退する。そしてメニスカスは毛管力によって復帰しよ
うとする。その後第２ブロックが駆動され、インクが急
激に加熱されると、インクは気化し、その時の圧力上昇
により、インクはオリフィス側と共通液室側に一様に押
し出される。このとき前述のように第１ブロックのノズ
ルは、メニスカスが復帰しようとしているときであり、
第２ブロックの共通液室側に押し出されたインクは第１
ブロックのメニスカス復帰の手助けとなる。第２ブロッ
ク近傍においては、共通液室の圧力が下がり、メニスカ
スの復帰に要する時間は第１ブロックに比べて長くな
る。次に第３ブロック、第４ブロックが駆動される時に
は、メニスカスが復帰しつつあるノズル数が増えてお
り、このため、共通液室側に押し出されたインクはメニ
スカスが復帰しつつあるノズルに向けて流れる。このた
め前に駆動されたブロックに比べ後に駆動されたブロッ
クの方がメニスカスの後退が大きくなる。また、このと
き共通液室からメニスカスが復帰しつつあるノズルに向
けてインクの流れが生じており、共通液室の圧力が低下
する。この２つの理由により、後に駆動されるブロック
はメニスカスが復帰する時間が多くかかる。このような
共通液室の圧力変動が空気層により吸収されることが知
られているが、空気層の位置により効果の程度が違うこ
とを実験により本発明者は確かめた。１番効果のある場
所は、ノズルの後方であり、ここに空気層があれば、発
熱抵抗体の大きさや、共通液室の大きさによらず、時分
割駆動においても高速駆動が可能になる。しかしなが
ら、この場所に空気を安定して留めておくことは簡単で
はなく、ノズルの目づまり防止の為の回復動作により無
くなってしまう問題が生じている。
【００１３】また、共通液室にオリフィス側から空気を
入れることにより、上記問題を解決することが試みられ
ている。しかしながら、この方法においてはオリフィス
側から入れた空気が共通液室に固定されず、自由に動く
ことができるため、ノズルにも入り込み、吐出しなくな
ることがしばしば生じたり、せっかく入れた空気が排出
してしまったりする問題が生じている。
入れることにより、上記問題を解決することが試みられ
ている。しかしながら、この方法においてはオリフィス
側から入れた空気が共通液室に固定されず、自由に動く
ことができるため、ノズルにも入り込み、吐出しなくな
ることがしばしば生じたり、せっかく入れた空気が排出
してしまったりする問題が生じている。
【００１４】また共通液室の上部に空気を保持すること
により、共通液室の瞬間的な圧力低下を防ぐ試みが提案
されている。しかしながら、共通液室の大きさ、インク
を加熱する発熱抵抗体の大きさ等によって必ずしも万全
な効果を示すとは限らなかった。
により、共通液室の瞬間的な圧力低下を防ぐ試みが提案
されている。しかしながら、共通液室の大きさ、インク
を加熱する発熱抵抗体の大きさ等によって必ずしも万全
な効果を示すとは限らなかった。
【００１５】
【発明が解決しようとしている課題】本発明は、以上の
問題点を解決するためになされたものであり、その目的
は、安価な構成で高速記録を可能にするインクジェット
ヘッドを提供することにある。
問題点を解決するためになされたものであり、その目的
は、安価な構成で高速記録を可能にするインクジェット
ヘッドを提供することにある。
【００１６】
【課題を解決するための手段】安価な構成で高速記録を
可能にするインクジェットヘッドは、次のような構成に
より達成できる。
可能にするインクジェットヘッドは、次のような構成に
より達成できる。
【００１７】記録液を吐出して飛翔液滴を形成するため
に設けられたオリフィスと、該オリフィスに連通し、前
記液滴を形成するための熱エネルギーが液体に作用する
部分である熱作用部を構成の一部とするノズルと、該ノ
ズルに連通し記録液を供給する共通液室とを供えたイン
クジェット記録ヘッドにおいて、前記ノズルの後方の対
応する前記共通液室の部分に、圧力変動を吸収するため
の気液界面を有した空気保持室を設け、かつ空気発生用
の発熱抵抗体を有したインクジェット記録ヘッド。
に設けられたオリフィスと、該オリフィスに連通し、前
記液滴を形成するための熱エネルギーが液体に作用する
部分である熱作用部を構成の一部とするノズルと、該ノ
ズルに連通し記録液を供給する共通液室とを供えたイン
クジェット記録ヘッドにおいて、前記ノズルの後方の対
応する前記共通液室の部分に、圧力変動を吸収するため
の気液界面を有した空気保持室を設け、かつ空気発生用
の発熱抵抗体を有したインクジェット記録ヘッド。
【００１８】
【作用】本発明によれば、ノズルの後方の対応する共通
液室の部分に、圧力変動を吸収するための気液界面を有
した空気保持室を設け、かつ空気を安定して存在させる
ために、空気発生用発熱抵抗体を前記空気保持室に設け
たことで高速記録が可能になった。
液室の部分に、圧力変動を吸収するための気液界面を有
した空気保持室を設け、かつ空気を安定して存在させる
ために、空気発生用発熱抵抗体を前記空気保持室に設け
たことで高速記録が可能になった。
【００１９】以下、本発明を更に詳細に説明する。
【００２０】本発明において、発熱抵抗体に電圧パルス
を加えると熱作用部の温度が上昇し、熱作用部近傍のイ
ンクが気化する。この時インクに溶解している空気も同
時に析出する。通常の場合析出した空気はオリフィスか
ら飛翔液滴と一緒に排出され、ノズル内に留まり悪影響
を及ぼすようなことはない。本発明はこの時に析出する
空気を安定的に留めておこうとするものである。
を加えると熱作用部の温度が上昇し、熱作用部近傍のイ
ンクが気化する。この時インクに溶解している空気も同
時に析出する。通常の場合析出した空気はオリフィスか
ら飛翔液滴と一緒に排出され、ノズル内に留まり悪影響
を及ぼすようなことはない。本発明はこの時に析出する
空気を安定的に留めておこうとするものである。
【００２１】図３に本発明の発熱抵抗体および電極形状
を示す。個別電極１１４と共通電極１１３（この図では
まだ共通になっていない）の間に飛翔液滴を形成するた
めの熱作用部１１１および空気保持室内に設けられた発
熱抵抗体１１２が直列に接続されている。このためこの
２つの発熱抵抗体は電圧パルスが印加されると同時に昇
温する。しかし図２に示したように空気保持室には通常
空気が保持されているため、空気保持室内の発熱抵抗体
は発泡しない。しかしながら、前述のように目詰り防止
のための回復動作等（通常はオリフィス側から吸引する
ことでノズル内に残った増粘したインクを吸い取る。）
で空気保持室の空気がインクと置換されると発泡し、溶
解していた空気を析出する。抵抗が小さいオリフィス外
へ飛翔液滴を形成するノズル内に設けられた熱作用部と
は違い、抵抗が大きい共通液室側へ流体を移動させる空
気保持室内の発熱抵抗体は安定的に発泡することができ
ない。このため析出した空気は発熱抵抗体近傍に留まる
ことになり、熱作用部で発生する圧力変動の吸収体とし
て働く。従って本発明によれば、圧力変動吸収体として
の空気層を安定的に作り出すことができる。
を示す。個別電極１１４と共通電極１１３（この図では
まだ共通になっていない）の間に飛翔液滴を形成するた
めの熱作用部１１１および空気保持室内に設けられた発
熱抵抗体１１２が直列に接続されている。このためこの
２つの発熱抵抗体は電圧パルスが印加されると同時に昇
温する。しかし図２に示したように空気保持室には通常
空気が保持されているため、空気保持室内の発熱抵抗体
は発泡しない。しかしながら、前述のように目詰り防止
のための回復動作等（通常はオリフィス側から吸引する
ことでノズル内に残った増粘したインクを吸い取る。）
で空気保持室の空気がインクと置換されると発泡し、溶
解していた空気を析出する。抵抗が小さいオリフィス外
へ飛翔液滴を形成するノズル内に設けられた熱作用部と
は違い、抵抗が大きい共通液室側へ流体を移動させる空
気保持室内の発熱抵抗体は安定的に発泡することができ
ない。このため析出した空気は発熱抵抗体近傍に留まる
ことになり、熱作用部で発生する圧力変動の吸収体とし
て働く。従って本発明によれば、圧力変動吸収体として
の空気層を安定的に作り出すことができる。
【００２２】
【実施例】以下、本発明を実施例に基づき更に詳細に説
明する。
明する。
【００２３】実施例１ 図１に示したインクジェットヘッドを以下のようにして
製造した。
製造した。
【００２４】Ｓｉウェハーの熱酸化により、３μｍ厚の
ＳｉＯ2 膜を形成し基板とした。基板にスパッタにより
発熱抵抗体としてＨｆＢ2 を１５００オングストローム
の厚みに形成し、続いて電子ビーム蒸着によりＴｉ ５
０オングストローム、Ａｌ６０００オングストロームを
連続的に堆積した。
ＳｉＯ2 膜を形成し基板とした。基板にスパッタにより
発熱抵抗体としてＨｆＢ2 を１５００オングストローム
の厚みに形成し、続いて電子ビーム蒸着によりＴｉ ５
０オングストローム、Ａｌ６０００オングストロームを
連続的に堆積した。
【００２５】フォトリソ工程によりパターンを作製し、
熱作用部を３６０ＤＰＩのピッチで作製した。また同時
に空気保持室になる部分に発熱抵抗体を作製した。この
とき熱作用部における発熱抵抗体の大きさは、２８μｍ
×１１０μｍの長方形であり、５１２の発熱抵抗体を並
べ、空気保持室における発熱抵抗体の大きさは、２８μ
ｍ×２８μｍ、同じく５１２個並べた。図３にこの時の
配線パターンを示す。各発熱抵抗体は直列に接続されて
おり、電気パルスが印加されると両方の発熱抵抗体が発
熱するように形成されている。つぎにまたスパッタによ
り、ＳｉＯ2 、Ｔａ2 Ｏ5 、Ｔａ、をそれぞれ１．５μ
ｍ、５００オングストローム、５０００オングストロー
ム連続的に堆積し、フォトリソ工程および、ドライエッ
チング工程によりパターニングを行い、保護膜とした。
熱作用部を３６０ＤＰＩのピッチで作製した。また同時
に空気保持室になる部分に発熱抵抗体を作製した。この
とき熱作用部における発熱抵抗体の大きさは、２８μｍ
×１１０μｍの長方形であり、５１２の発熱抵抗体を並
べ、空気保持室における発熱抵抗体の大きさは、２８μ
ｍ×２８μｍ、同じく５１２個並べた。図３にこの時の
配線パターンを示す。各発熱抵抗体は直列に接続されて
おり、電気パルスが印加されると両方の発熱抵抗体が発
熱するように形成されている。つぎにまたスパッタによ
り、ＳｉＯ2 、Ｔａ2 Ｏ5 、Ｔａ、をそれぞれ１．５μ
ｍ、５００オングストローム、５０００オングストロー
ム連続的に堆積し、フォトリソ工程および、ドライエッ
チング工程によりパターニングを行い、保護膜とした。
【００２６】ネガタイプのドライフィルム（感光性樹
脂）２５μｍ厚をラミネートし、フォトリソ工程によ
り、ノズル、共通液室の１部および気液界面となる空気
保持室を作製した。空気保持室は、ノズル後方の共通液
室の対応した場所に配置し、図２に示したように共通液
室側の開口部を２０μｍにした（図２（ｂ））。
脂）２５μｍ厚をラミネートし、フォトリソ工程によ
り、ノズル、共通液室の１部および気液界面となる空気
保持室を作製した。空気保持室は、ノズル後方の共通液
室の対応した場所に配置し、図２に示したように共通液
室側の開口部を２０μｍにした（図２（ｂ））。
【００２７】次に共通液室の１部となる彫り込み部（５
０ｍｍ×４ｍｍ）とインク供給口となる貫通穴を持つガ
ラスにネガタイプのドライフィルム（感光性樹脂）をラ
ミネートした後フォトリソ工程によりパターニングし、
前述した基板に貼り合わせた。
０ｍｍ×４ｍｍ）とインク供給口となる貫通穴を持つガ
ラスにネガタイプのドライフィルム（感光性樹脂）をラ
ミネートした後フォトリソ工程によりパターニングし、
前述した基板に貼り合わせた。
【００２８】次にプリント板上にダイボンディングされ
たドライバーＩＣと前記基板をワイヤーボンディングで
電気的に接続して、インクジェットヘッドとした。
たドライバーＩＣと前記基板をワイヤーボンディングで
電気的に接続して、インクジェットヘッドとした。
【００２９】このようにして作製したインクジェットヘ
ッドを隣り合う６４ノズル毎にブロックを形成し、合計
８ブロックの駆動を行った。空気保持室が無いインクジ
ェットヘッドと本発明によるインクジェットヘッドのメ
ニスカス復帰時間を図７（ａ）に示す。この図から明ら
かなように、本発明によるインクジェットヘッドは、高
速駆動が可能であり、６ｋＨｚの吐出周波数でも良好な
印字状態を示した。
ッドを隣り合う６４ノズル毎にブロックを形成し、合計
８ブロックの駆動を行った。空気保持室が無いインクジ
ェットヘッドと本発明によるインクジェットヘッドのメ
ニスカス復帰時間を図７（ａ）に示す。この図から明ら
かなように、本発明によるインクジェットヘッドは、高
速駆動が可能であり、６ｋＨｚの吐出周波数でも良好な
印字状態を示した。
【００３０】実施例２ Ｓｉウェハーの熱酸化により、３μｍ厚のＳｉＯ2 膜を
形成し基板とした。基板にスパッタにより発熱抵抗体と
してＨｆＢ2 を１５００オングストロームの厚みに形成
し、続いて電子ビーム蒸着によりＴｉ ５０オングスト
ローム、Ａｌ６０００オングストロームを連続的に堆積
した。
形成し基板とした。基板にスパッタにより発熱抵抗体と
してＨｆＢ2 を１５００オングストロームの厚みに形成
し、続いて電子ビーム蒸着によりＴｉ ５０オングスト
ローム、Ａｌ６０００オングストロームを連続的に堆積
した。
【００３１】フォトリソ工程によりパターンを作製し、
熱作用部を２００ＤＰＩのピッチで作製した。このとき
の発熱抵抗体の大きさは、３４μｍ×１５０μｍの長方
形であり、５１２の発熱抵抗体を並べ、空気保持室内の
発熱抵抗体の大きさは３０μｍ×３０μｍとした。
熱作用部を２００ＤＰＩのピッチで作製した。このとき
の発熱抵抗体の大きさは、３４μｍ×１５０μｍの長方
形であり、５１２の発熱抵抗体を並べ、空気保持室内の
発熱抵抗体の大きさは３０μｍ×３０μｍとした。
【００３２】つぎにまたスパッタにより、ＳｉＯ2 、Ｔ
ａ2 Ｏ5 、Ｔａ、をそれぞれ１．０μｍ、５００オング
ストローム、３５００オングストローム連続的に堆積
し、フォトリソ工程および、ドライエッチング工程によ
りパターニングを行い、保護膜とした。
ａ2 Ｏ5 、Ｔａ、をそれぞれ１．０μｍ、５００オング
ストローム、３５００オングストローム連続的に堆積
し、フォトリソ工程および、ドライエッチング工程によ
りパターニングを行い、保護膜とした。
【００３３】ネガタイプのドライフィルム（感光性樹
脂）５０μｍ厚をラミネートし、フォトリソ工程によ
り、ノズル、共通液室の１部および気液界面となる空気
保持室を作製した。空気保持室は、ノズル後方の共通液
室の対応した場所に配置し、共通液室側の開口部が４５
μｍ、また４本毎に共通化された部分をノズルと反対側
に設けた。
脂）５０μｍ厚をラミネートし、フォトリソ工程によ
り、ノズル、共通液室の１部および気液界面となる空気
保持室を作製した。空気保持室は、ノズル後方の共通液
室の対応した場所に配置し、共通液室側の開口部が４５
μｍ、また４本毎に共通化された部分をノズルと反対側
に設けた。
【００３４】次に共通液室の１部となる彫り込み部（８
０ｍｍ×４ｍｍ）とインク供給口となる貫通穴を持つガ
ラスにネガタイプのドライフィルム（感光性樹脂）をラ
ミネートした後フォトリソ工程によりパターニングし、
前述した基板に貼り合わせた。次にプリント板上にダイ
ボンディングされたドライバーＩＣと前記基板をワイヤ
ーボンディングで電気的に接続して、インクジェットヘ
ッドとした。
０ｍｍ×４ｍｍ）とインク供給口となる貫通穴を持つガ
ラスにネガタイプのドライフィルム（感光性樹脂）をラ
ミネートした後フォトリソ工程によりパターニングし、
前述した基板に貼り合わせた。次にプリント板上にダイ
ボンディングされたドライバーＩＣと前記基板をワイヤ
ーボンディングで電気的に接続して、インクジェットヘ
ッドとした。
【００３５】このようにして作製したインクジェットヘ
ッドを隣り合う３２ノズル毎にブロックを形成し、合計
１６ブロックの駆動を行った。空気保持室が無いインク
ジェットヘッドと本発明のインクジェットヘッドのメニ
スカス復帰時間を図７（ｂ）に示す。この図から明らか
なように、空気保持室を付けたインクジェットヘッド
は、高速駆動が可能であり、４ｋＨｚの吐出周波数でも
良好な印字状態を示した。
ッドを隣り合う３２ノズル毎にブロックを形成し、合計
１６ブロックの駆動を行った。空気保持室が無いインク
ジェットヘッドと本発明のインクジェットヘッドのメニ
スカス復帰時間を図７（ｂ）に示す。この図から明らか
なように、空気保持室を付けたインクジェットヘッド
は、高速駆動が可能であり、４ｋＨｚの吐出周波数でも
良好な印字状態を示した。
【００３６】
【発明の効果】本発明によれば、空気保持室を共通液室
の後方、ノズルに対応する場所に設け、かつ空気を安定
して保持するための発熱抵抗体を設けたことにより、高
速駆動可能なインクジェットヘッドを提供できるように
なった。また、本方法によれば、基板サイズも小さくで
き、より安価に高速駆動ヘッドが提供できるようになっ
た。
の後方、ノズルに対応する場所に設け、かつ空気を安定
して保持するための発熱抵抗体を設けたことにより、高
速駆動可能なインクジェットヘッドを提供できるように
なった。また、本方法によれば、基板サイズも小さくで
き、より安価に高速駆動ヘッドが提供できるようになっ
た。
【図１】本発明のバブルジェット記録ヘッドの模式的斜
視図。
視図。
【図２】図２（ａ）（ｂ）は本発明の具体的実施例の断
面図。
面図。
【図３】本発明による発熱抵抗体および電極パターンを
示す図。
示す図。
【図４】バブルジェット記録ヘッドの吐出原理の説明
図。
図。
【図５】バブルジェットヘッドの駆動説明図。
【図６】従来のバブルジェット記録ヘッドのメニスカス
復帰時間を示すグラフ。
復帰時間を示すグラフ。
【図７】図７（ａ）（ｂ）は本発明によるバブルジェッ
トヘッドのメニスカス復帰時間を示すグラフ。
トヘッドのメニスカス復帰時間を示すグラフ。
【図８】従来のバブルジェット記録ヘッドの典型的斜視
図。
図。
【符号の説明】 １０１ 基板 １１１ 熱作用部 １１２ 発熱抵抗体 １１３ 共通電極 １１４ 個別電極 ２０１ ノズル ２０２ オリフィス ２０３ ノズル壁 ２０４ 共通液室 ２０５ 天板 ２０６ インク供給口 ２０７ 電気的接続部 ２０８ 空気保持室
Claims (1)
- 【請求項１】 記録液を吐出して飛翔液滴を形成するた
めに設けられたオリフィスと、該オリフィスに連通し、
前記液滴を形成するための熱エネルギーが液体に作用す
る部分である熱作用部を構成の一部とするノズルと、該
ノズルに連通し記録液を供給する共通液室とを供えたイ
ンクジェット記録ヘッドにおいて、前記ノズルの後方の
対応する前記共通液室の部分に、圧力変動を吸収するた
めの気液界面を持つ空気保持室を有し、かつ該空気保持
室には空気発生用発熱抵抗体を有することを特徴とする
インクジェット記録ヘッド。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11512894A JPH07314687A (ja) | 1994-05-27 | 1994-05-27 | インクジェット記録ヘッド |
| US08/451,762 US6109734A (en) | 1994-05-27 | 1995-05-26 | Ink-jet head, ink-jet apparatus and method of filling buffer chamber with bubbles |
| DE69529586T DE69529586T2 (de) | 1994-05-27 | 1995-05-26 | Tintenstrahlkopf, Tintenstrahlgerät und Verfahren zur Füllen einer Puffenkammer mit Blasen |
| EP95108082A EP0684134B1 (en) | 1994-05-27 | 1995-05-26 | Ink jet head, ink jet apparatus and method of filling buffer chamber with bubbles |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11512894A JPH07314687A (ja) | 1994-05-27 | 1994-05-27 | インクジェット記録ヘッド |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07314687A true JPH07314687A (ja) | 1995-12-05 |
Family
ID=14654969
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11512894A Pending JPH07314687A (ja) | 1994-05-27 | 1994-05-27 | インクジェット記録ヘッド |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07314687A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2010042969A1 (en) * | 2008-10-17 | 2010-04-22 | Silverbrook Research Pty Ltd | Inkjet printhead with titanium aluminium alloy heater |
| US8025367B2 (en) | 2008-10-17 | 2011-09-27 | Silverbrook Research Pty Ltd | Inkjet printhead with titanium aluminium alloy heater |
-
1994
- 1994-05-27 JP JP11512894A patent/JPH07314687A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2010042969A1 (en) * | 2008-10-17 | 2010-04-22 | Silverbrook Research Pty Ltd | Inkjet printhead with titanium aluminium alloy heater |
| US8025367B2 (en) | 2008-10-17 | 2011-09-27 | Silverbrook Research Pty Ltd | Inkjet printhead with titanium aluminium alloy heater |
| KR101303764B1 (ko) * | 2008-10-17 | 2013-09-04 | 잼텍 리미티드 | 티타늄 알루미늄 합금 히터를 구비한 잉크젯 프린트헤드 |
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