JP2001105598A - Ink jet recording method, and recording head and recording apparatus for performing the same - Google Patents
Ink jet recording method, and recording head and recording apparatus for performing the sameInfo
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、被記録材へインク
を吐出して記録を行うインクジェット記録方法及びそれ
に用いる記録ヘッド及び装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an ink jet recording method for performing recording by discharging ink onto a recording material, and a recording head and apparatus used therefor.
【0002】[0002]
【従来の技術】発熱素子を用いるインクジェット方式に
おいては、インク中に熱を加えるため、インクやインク
中の不純物等がこげて、発熱素子上の保護膜のインクと
接触する面に酸化膜などの固形物として付着あるいは堆
積する。このような固形物が発熱素子上に付着あるいは
堆積すると、発熱素子で発生する熱が効率よくインクに
伝達されず、熱効率が悪くなるとともに、吐出口から飛
翔するインク液滴量も変化し、所望とする濃度が得られ
ない部分が画像に生じ、画像中に濃度むらが発生する場
合があるという問題がある。また、熱がインク中に効率
良く伝わらないために発熱体に蓄積されて過熱し、断線
などを起こすこともある。2. Description of the Related Art In an ink-jet system using a heating element, heat is applied to the ink, so that the ink and impurities in the ink burn, and an oxide film or the like is formed on a surface of the heating element which comes into contact with the ink. It adheres or deposits as a solid. When such solid matter adheres or accumulates on the heating element, the heat generated in the heating element is not efficiently transmitted to the ink, and the heat efficiency is deteriorated, and the amount of ink droplets flying from the ejection port also changes. There is a problem that a portion where the density is not obtained is generated in the image, and density unevenness may occur in the image. In addition, since heat is not efficiently transmitted to the ink, the heat is accumulated in the heating element and may be overheated to cause disconnection or the like.
【0003】このような固形物の付着や堆積に伴う画像
濃度むらに対し、発熱素子上の保護層表面に付着または
堆積した固形物を、発熱素子から発生した熱によって液
体中に生じた気泡が消える時の機械的衝撃(キャビテー
ション)によりある程度除去することができることは知
られている。[0003] In response to such unevenness in image density due to the adhesion or deposition of solids, the solids adhered or deposited on the surface of the protective layer on the heating element are converted into bubbles generated in the liquid by heat generated from the heating element. It is known that it can be removed to some extent by mechanical shock (cavitation) when it disappears.
【0004】例えば、特開平6−122198号公報に
は、通常の印字時に用いるシングル方形波の駆動パルス
とは異なるマルチパルス駆動を行なってキャビテーショ
ン力を増大させ、発熱素子上の付着堆積物を剥離させ、
除去することが記載されている。For example, Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 6-122198 discloses that a multi-pulse drive different from a single square wave drive pulse used in normal printing is performed to increase the cavitation force and to separate the deposits deposited on the heating element. Let
Removal is described.
【0005】また、特開平7−81081号公報でも、
所定のドット数ごとにワイピングを行ない、ワイピング
とともに発熱体上に堆積する付着物を除去するための駆
動を行なっている。この公報には、各発熱素子ごとにコ
ゲの体積量を計算し、発熱素子間でコゲの体積量の差が
少なくなるように、必要な発熱素子に対してコゲを除去
するパルスを印加して各発熱体後との印字濃度を一定に
保つことが記載されている。In Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 7-81081,
Wiping is performed for each predetermined number of dots, and driving for removing adhering substances deposited on the heating element is performed together with the wiping. In this publication, the volume of kogation is calculated for each heating element, and a pulse for removing kogation is applied to necessary heating elements so that the difference in the volume of kogation between heating elements is reduced. It is described that the printing density after each heating element is kept constant.
【0006】さらに、特開平8−90790号公報に
は、異なる複数種類の駆動条件によって多段階の駆動を
行ない、気泡の消滅する消泡点の位置を変化させて、発
熱体上の広い範囲で異物を除去することが記載されてい
る。Further, Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 8-90790 discloses that multi-step driving is performed under a plurality of different driving conditions to change the position of a bubble erasing point at which bubbles disappear, so that a wide range on a heating element can be obtained. It is described that foreign matter is removed.
【0007】一方、インクジェットヘッドの発熱素子か
らの熱がインク等の吐出すべき液体に作用する熱作用部
は厳しい環境にさらされる為、発熱素子上に設けられ、
その最上層の表面に熱作用部を有する保護膜は、例えば
SiO2、SiC、Si3N4等からなる電気的絶縁性層
と、更にその上の最上層にTa等の単結晶または多結晶
からなる耐キャビテーション膜とを少なくとも設ける構
造とし、使用環境から熱作用部を保護するのが一般的で
ある。このようなインクジェットヘッドに用いられる保
護膜の構成材料としては、例えば米国特許第43353
89号明細書に記載されている機械的衝撃(キャビテー
ション)に対して強い材料を挙げることができる。ま
た、前記耐キャビテーション膜と上記電気的絶縁層の膜
の間には、これらの層間接合性を向上させるための密着
層としてTa2O5を設けているものもある。On the other hand, the heat acting portion in which the heat from the heating element of the ink jet head acts on the liquid to be discharged such as ink is exposed to a severe environment.
The protective film having a heat acting portion on the surface of the uppermost layer is, for example, an electrically insulating layer made of SiO 2 , SiC, Si 3 N 4 or the like, and a single crystal or polycrystal such as Ta on the uppermost layer. It is a general practice to provide at least a cavitation-resistant film made of, and to protect the heat acting portion from the use environment. As a constituent material of a protective film used in such an ink jet head, for example, US Pat.
No. 89, which is resistant to mechanical impact (cavitation). In some cases, Ta 2 O 5 is provided between the anti-cavitation film and the film of the electrical insulating layer as an adhesion layer for improving the interlayer bonding.
【0008】[0008]
【発明が解決しようとする課題】ところが、発熱素子上
の付着堆積物による濃度むらを防止するため前記公報に
記載されている方法を用いると、気泡が消える時の機械
的衝撃(キャビテーション)を増加させることになるた
め保護膜自身の劣化及び破壊が早まり、ヘッドの寿命が
極端に短くなる場合があるという問題があった。However, if the method described in the above publication is used to prevent the concentration unevenness due to the deposits on the heating element, the mechanical shock (cavitation) when the bubbles disappear is increased. Therefore, there is a problem that the deterioration and destruction of the protective film itself are accelerated, and the life of the head is extremely shortened in some cases.
【0009】逆に、ヘッド寿命を増加させようと、上部
保護層(耐キャビテーション膜)を厚くすると、かえっ
て上部保護層の駆動条件に対する温度上昇がもたらさ
れ、コゲによる吐出不安定要素が増大してしまう。無
論、上部保護層の厚さを薄くした場合は、上記コゲ除去
手段を用いると製品として成り立たなくなる場合があ
る。従って、従来のコゲ除去手段を採用すると、発熱素
子の断線が発生するためヘッド交換を必要とし、ヘッド
駆動条件として気泡形成に必要なエネルギーが増大する
ばかりで、実用上有効な解決方法は得られていない。Conversely, if the thickness of the upper protective layer (anti-cavitation film) is increased in order to increase the life of the head, the temperature of the upper protective layer is increased with respect to the driving conditions, and ejection unstable elements due to kogation increase. Would. Of course, when the thickness of the upper protective layer is reduced, the use of the kogation removing means may not be sufficient as a product. Therefore, when the conventional kogation removing means is used, the heating element is disconnected, so that the head needs to be replaced, and only the energy required for bubble formation as a head driving condition increases, and a practically effective solution can be obtained. Not.
【0010】[0010]
【課題を解決するための手段】本発明者達の鋭意研究・
検討の結果、コゲは上部保護層の発熱素子からの熱がイ
ンクなどの記録液に接触する表面部分に物理的に吸着し
ているものが主体となっているものであり、このコゲの
もととなる成分はインク中の色材の分解物や不純物など
であることもわかっている。そして、このコゲは泡の発
泡・消泡に応じて付着(吸着)したり、剥がれたりする
こともわかっている。[Means for solving the problems]
As a result of the examination, the kogation is mainly the one where the heat from the heating element of the upper protective layer is physically adsorbed on the surface portion that comes into contact with the recording liquid such as ink. It has also been found that the component to be is a decomposed product of a coloring material or an impurity in the ink. It is also known that this kogation adheres (adsorbs) or peels off in accordance with foaming and defoaming of foam.
【0011】そこで、駆動条件によりキャビテーション
力を強めてコゲを剥離する方法等も検討してみたが、そ
の力により耐キャビテーション膜としての上部保護層が
破壊され、発熱素子が断線する現象が起きる場合が多く
観察された。Therefore, a method of removing the kogation by increasing the cavitation force according to the driving conditions was also examined. However, the case where the upper protection layer as the anti-cavitation film is broken by the force and the heating element is disconnected is caused. Were observed.
【0012】そこで、本発明者達は、コゲの除去を図り
つつ、耐キャビテーション膜の寿命を維持する方法を考
えた。つまり、耐キャビテーション膜はキャビテーショ
ンという機械的作用が働いても、膜へのダメージを減ら
し、且つ、酸性/アルカリ性のインクにも腐食されない
ことが望ましい。そこで、なるべく粒界を持たないアモ
ルファス化合金で、且つ、表面に不働態皮膜が形成され
るものが良いと考えるに至った。Therefore, the present inventors have considered a method of maintaining the life of the anti-cavitation film while removing kogation. In other words, it is desirable that the anti-cavitation film reduce damage to the film even when a mechanical action called cavitation works, and is not corroded by acidic / alkaline ink. Then, they came to consider that an amorphous alloy having as few grain boundaries as possible and having a passive film formed on the surface is preferable.
【0013】すなわち、本発明の目的は、ヘッド、特に
耐キャビテーション膜としての上部保護層の耐久寿命を
維持しつつ、吐出特性の安定性も向上させることができ
る消泡圧向上手段を有するヘッドを装着したインクジェ
ット記録方法及びそれに用いる記録ヘッド及び装置を提
供することにある。That is, an object of the present invention is to provide a head, particularly a head having a defoaming pressure improving means capable of improving the stability of ejection characteristics while maintaining the durable life of an upper protective layer as an anti-cavitation film. An object of the present invention is to provide a mounted inkjet recording method and a recording head and an apparatus used for the method.
【0014】かかる目的を達成し得る本発明のインクジ
ェット記録方法は、液体を吐出する吐出口と、該吐出口
に連通し、前記液体を吐出するための熱エネルギーを前
記液体に作用させる熱作用部を有する液流路と、該熱エ
ネルギーを発生させるための発熱素子と、少なくとも該
熱作用部の前記液体との接触面を形成する上部保護層
と、を備えるインクジェットヘッドを用い、駆動情報に
応じて前記発熱素子に駆動パルスを印加し、該発熱素子
から熱エネルギーを発生させて前記液流路内にある液体
中に気泡を生じさせて、液滴を吐出するインクジェット
記録方法であって、前記上部保護層として、組成式
(I): TaαFeβNiγCrδ…(I) (但し、10原子%≦α≦30原子%、且つ、α+β<
80原子%、且つ、α<β、且つ、δ>γ、且つ、α+
β+γ+δ=100原子%である。)からなるアモルフ
ァス化合金を用い、かつ、前記気泡の消泡圧を高める消
泡圧向上手段を用いることを特徴とする。According to the ink jet recording method of the present invention, which can achieve the above object, there is provided a discharge port for discharging a liquid, and a thermal action section which communicates with the discharge port and applies thermal energy for discharging the liquid to the liquid. A liquid flow path having: a heating element for generating the thermal energy; and an upper protective layer forming at least a contact surface of the heat acting portion with the liquid. Applying a drive pulse to the heating element, generating thermal energy from the heating element to generate bubbles in the liquid in the liquid flow path, the inkjet recording method of discharging droplets, As the upper protective layer, the composition formula (I): TaαFeβNiγCrδ (I) (provided that 10 atomic% ≦ α ≦ 30 atomic% and α + β <
80 atomic%, α <β and δ> γ, and α +
β + γ + δ = 100 atomic%. ) And using defoaming pressure improving means for increasing the defoaming pressure of the bubbles.
【0015】また、本発明にかかるインクジェットヘッ
ドは、液体を吐出する吐出口と、該吐出口に連通し、前
記液体を吐出するための熱エネルギーを前記液体に作用
させる熱作用部を有する液流路と、該熱エネルギーを発
生させるための発熱素子と、少なくとも該熱作用部の前
記液体との接触面を形成する上部保護層と、を備え、駆
動情報に応じて前記発熱素子に駆動パルスを印加し、該
発熱素子から熱エネルギーを発生させて前記液流路内に
ある液体中に気泡を生じさせて、液滴を吐出するインク
ジェットヘッドであって、前記上部保護層が、下記組成
式(I): TaαFeβNiγCrδ…(I) (但し、10原子%≦α≦30原子%、且つ、α+β<
80原子%、且つ、α<β、且つ、δ>γ、且つ、α+
β+γ+δ=100原子%である。)の組成を有するア
モルファス化合金からなり、かつ、前記液体として、消
泡剤を含むインクを有することを特徴とする。Further, an ink jet head according to the present invention has a liquid flow having a discharge port for discharging a liquid, and a thermal action section communicating with the discharge port and applying a thermal energy for discharging the liquid to the liquid. Path, a heating element for generating the heat energy, and an upper protective layer forming at least a contact surface of the heat acting portion with the liquid, and a driving pulse is supplied to the heating element according to drive information. An ink jet head that discharges liquid droplets by applying heat to generate thermal energy from the heating element to generate bubbles in the liquid in the liquid flow path, wherein the upper protective layer has the following composition formula ( I): TaαFeβNiγCrδ (I) (provided that 10 atomic% ≦ α ≦ 30 atomic% and α + β <
80 atomic%, α <β and δ> γ, and α +
β + γ + δ = 100 atomic%. ), Wherein the liquid comprises an ink containing an antifoaming agent as the liquid.
【0016】また、本発明にかかるインクジェット記録
装置は、液体を吐出する吐出口と、該吐出口に連通し、
前記液体を吐出するための熱エネルギーを前記液体に作
用させる熱作用部を有する液流路と、該熱エネルギーを
発生させるための発熱素子と、少なくとも該熱作用部の
前記液体との接触面を形成する上部保護層と、を備え、
駆動情報に応じて前記発熱素子に駆動パルスを印加し、
該発熱素子から熱エネルギーを発生させて前記液流路内
にある液体中に気泡を生じさせて、液滴を吐出するイン
クジェットヘッドを有するインクジェット記録装置であ
って、前記上部保護層が、下記組成式(I): TaαFeβNiγCrδ…(I) (但し、10原子%≦α≦30原子%、且つ、α+β<
80原子%、且つ、α<β、且つ、δ>γ、且つ、α+
β+γ+δ=100原子%である。)の組成を有するア
モルファス化合金からなり、かつ、前記発熱素子に印加
する駆動パルスに消泡圧向上用のパルスを加えるための
駆動パルス制御手段を有することを特徴とする。Further, the ink jet recording apparatus according to the present invention has an ejection port for ejecting a liquid,
A liquid flow path having a heat acting part for applying heat energy to the liquid to discharge the liquid, a heating element for generating the heat energy, and at least a contact surface of the heat acting part with the liquid. And an upper protective layer to be formed,
Applying a drive pulse to the heating element according to the drive information,
An ink jet recording apparatus having an ink jet head that generates thermal energy from the heating element to generate air bubbles in a liquid in the liquid flow path to discharge droplets, wherein the upper protective layer has the following composition: Formula (I): TaαFeβNiγCrδ (I) (provided that 10 atomic% ≦ α ≦ 30 atomic% and α + β <
80 atomic%, α <β and δ> γ, and α +
β + γ + δ = 100 atomic%. And a drive pulse control means for applying a pulse for improving the defoaming pressure to the drive pulse applied to the heating element.
【0017】本発明によれば、液流路内にある熱作用部
の液体(インク)との接触面に付着または堆積する固形
物、特にインクに熱が作用することで生じる固形物を含
む付着物または堆積物(コゲと総称する)の除去を確実
に行えるとともに、ヘッド寿命を十分満足しつつ、コゲ
の発生に起因する画像濃度むら等の発生を効果的に防止
することができる。According to the present invention, a solid substance attached or deposited on the contact surface of the heat acting portion in the liquid flow path with the liquid (ink), particularly a solid substance produced by the action of heat on the ink. Kimono or deposits (collectively, kogation) can be surely removed, and the occurrence of image density unevenness or the like due to the generation of kogation can be effectively prevented while sufficiently satisfying the life of the head.
【0018】[0018]
【発明の実施の形態】本発明にかかるインクジェット記
録方法、それに用いる記録ヘッド及び記録装置は、上述
のとおり、熱作用部における液流路内の液体(記録液ま
たはインク等)との接触面を上記した組成式(I)の組
成を有するアモルファス化合金から形成し、かつ消泡圧
向上手段を有するものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS As described above, an ink jet recording method, a recording head and a recording apparatus according to the present invention employ a method of forming a contact surface with a liquid (recording liquid or ink) in a liquid flow path in a heat acting section. It is formed from an amorphous alloy having the composition of the above composition formula (I), and has means for improving the defoaming pressure.
【0019】この消泡圧向上手段の1態様としては、発
熱素子の発熱に伴う記録液の発泡後の消泡圧を向上させ
る消泡剤を液流路に供給された液体(記録液)中に含有
させる構成が好ましい。この消泡剤としては、記録液に
B因子溶剤が好適に利用できる。そして、このB因子溶
剤としては、グリセリン及びエチルグリコールの少なく
とも一方を好適に利用できる。As one mode of the defoaming pressure improving means, an antifoaming agent for improving the defoaming pressure after foaming of the recording liquid accompanying the heat generation of the heating element is supplied to the liquid (recording liquid) supplied to the liquid flow path. Is preferable. As this antifoaming agent, a B factor solvent can be suitably used for the recording liquid. As the factor B solvent, at least one of glycerin and ethyl glycol can be suitably used.
【0020】なお、熱作用部における液流路内の記録液
との接触面は上記した組成式(I)の組成を有するアモ
ルファス化合金から形成される。The contact surface of the heat acting portion with the recording liquid in the liquid flow path is formed from an amorphous alloy having the composition of the above composition formula (I).
【0021】更に、消泡圧向上手段の他の態様として
は、発熱素子を駆動するパルスをマルチパルスとした構
成が好ましい。Further, as another mode of the defoaming pressure improving means, it is preferable that the pulse for driving the heating element is a multi-pulse.
【0022】以下に本発明を図面に基づいて詳細に説明
するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではな
い。Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings, but the present invention is not limited to the following embodiments.
【0023】まず、本発明を適用し得るインクジェット
記録装置の各部の構成を図1を用いて説明する。図1は
本発明を適用し得るヘッドをインクジェットヘッドカー
トリッジ(IJC)として装着したインクジェット記録
装置の一例を示す外観斜視図である。図において、10
1はプラテン107上に送紙されてきた記録紙の記録面
に対向してインク吐出を行なうノズル群を具えたインク
ジェットヘッドカートリッジ(IJC)である。102
はIJC101を保持するキャリッジHCであり、駆動
モータ103の駆動力を伝達する駆動ベルト104の一
部と連結し、互いに平行に配設された2本のガイドシャ
フト105および106と摺動可能とすることにより、
IJC101の記録紙の全幅にわたる往復移動が可能と
なる。110はヘッド回復装置であり、IJC101の
移動経路の一端、例えばホームポジションと対向する位
置に配設される。伝動機構109を介したモータ108
の駆動力によって、ヘッド回復装置110を動作せし
め、IJC101のキャッピングを行なう。このヘッド
回復装置110のキャップ部111によるIJC101
へのキャッピングに関連させて、ヘッド回復装置110
内に設けた適宜の吸引手段によるインク吸引もしくはI
JC101へのインク供給経路に設けた適宜の加圧手段
によるインク圧送を行い、インクを吐出口より強制的に
排出させることによりノズル内の増粘インクを除去する
等の吐出回復処理を行なう。また、記録終了時等にキャ
ッピングを施すことによりIJCが保護される。113
はヘッド回復装置110の側面に配設され、シリコンゴ
ムで形成されるワイピング部材としてのブレードであ
る。ブレード113はブレード保持部材112にカンチ
レバー形態で保持され、ヘッド回復装置110と同様、
モータ108および伝動機構109によって動作し、I
JC101の吐出面との係合が可能となる。これによ
り、IJC101の記録動作における適切なタイミング
で、あるいはヘッド回復装置110を用いた吐出回復処
理後に、ブレード113をIJC101の移動経路中に
突出させ、IJC101の移動動作に伴なってIJC1
01の吐出面における結露、濡れあるいは塵埃等をふき
とるものである。First, the configuration of each part of the ink jet recording apparatus to which the present invention can be applied will be described with reference to FIG. FIG. 1 is an external perspective view showing an example of an ink jet recording apparatus in which a head to which the present invention can be applied is mounted as an ink jet head cartridge (IJC). In the figure, 10
Reference numeral 1 denotes an ink jet head cartridge (IJC) including a nozzle group for discharging ink while facing a recording surface of a recording sheet sent on a platen 107. 102
Is a carriage HC that holds the IJC 101, is connected to a part of the drive belt 104 that transmits the driving force of the drive motor 103, and is slidable with two guide shafts 105 and 106 arranged in parallel with each other. By doing
The reciprocating movement over the entire width of the recording paper of the IJC 101 becomes possible. A head recovery device 110 is provided at one end of the movement path of the IJC 101, for example, at a position facing the home position. Motor 108 via transmission mechanism 109
The head recovery device 110 is operated by the driving force of, and the IJC 101 is capped. The IJC 101 by the cap unit 111 of the head recovery device 110
In connection with capping the head recovery device 110
Ink suction by an appropriate suction means provided in
Discharge recovery processing such as removing ink with increased viscosity in the nozzles by performing ink pressure feeding by an appropriate pressurizing means provided in the ink supply path to the JC 101 and forcibly discharging ink from the discharge ports. Also, by performing capping at the end of recording or the like, IJC is protected. 113
Is a blade as a wiping member provided on the side surface of the head recovery device 110 and made of silicone rubber. The blade 113 is held in a cantilever form by a blade holding member 112, and like the head recovery device 110,
Operated by the motor 108 and the transmission mechanism 109,
Engagement with the ejection surface of JC101 becomes possible. Thus, at an appropriate timing in the recording operation of the IJC 101, or after the ejection recovery processing using the head recovery device 110, the blade 113 is made to protrude into the movement path of the IJC 101, and the IJC 101 is moved with the movement operation of the IJC 101.
No. 01 wipes dew condensation, wetness, dust and the like on the discharge surface.
【0024】次に、インクジェットヘッドについて説明
する。図2は本発明が適用し得るインクジェットヘッド
の一実施例の構成を示す要部破断斜視図であり、図3は
このインクジェットヘッドの熱作用部202が設けられ
ている部分の構成を示す要部断面図である。Next, the ink jet head will be described. FIG. 2 is a fragmentary perspective view showing the configuration of an embodiment of an ink-jet head to which the present invention can be applied, and FIG. 3 is a main portion showing the structure of a portion of the ink-jet head provided with a heat application section 202. It is sectional drawing.
【0025】熱作用部202の下方領域には、発熱抵抗
体層201上に所定の間隔で対向する端部を有するよう
に電極層207が積層されることで、対向する一対の電
極間に発熱抵抗体が配置された発熱素子が形成されてお
り、この発熱素子において電気エネルギーが熱エネルギ
ーに変換される。発熱素子で発生した熱は、その上方に
ある熱作用部202の表面から記録液に付与される。こ
のインクジェットヘッドは、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を用いて製造さ
れる。例えば、シリコン製の基板206の上に蓄熱層3
03が形成され、更にその上に薄膜状の多数の発熱素子
が一括して形成され、さらにその全発熱素子を覆うよう
に、絶縁保護層302、耐キャビテーション膜301が
成膜されている。The electrode layer 207 is laminated below the heat acting portion 202 so as to have opposite ends at a predetermined interval on the heat generating resistor layer 201, so that heat is generated between a pair of opposed electrodes. A heating element on which a resistor is arranged is formed, in which electric energy is converted to heat energy. The heat generated by the heating element is applied to the recording liquid from the surface of the heat acting section 202 located above the heating element. This inkjet head is manufactured using a semiconductor manufacturing process technology such as etching, vapor deposition, and sputtering. For example, the heat storage layer 3 is formed on a silicon substrate 206.
03, a plurality of thin-film heating elements are collectively formed thereon, and an insulating protective layer 302 and an anti-cavitation film 301 are formed so as to cover all the heating elements.
【0026】さらに、インクジェットヘッドには、隣接
する液路(液流路)204間を隔てる液路壁208、天
板203、各液路204に連通する共通液室210、共
通液室210に記録用液体212を供給するための液体
供給管209、液体供給管209と共通液室210を接
続するコネクタ211によって構成されている。熱作用
部202は、各液路204ごとに設けられるようになっ
ている。記録用液体212は、図示しない液体貯蔵室か
ら液体供給管209を通って共通液室210に供給され
る。共通液室210内に供給された記録用液体212
は、毛管現象により液路204内に供給され、液路20
4の先端の吐出口205でメニスカスを形成することに
より安定に保持される。ここで電極207を介して発熱
素子201に通電することにより熱作用部202が発熱
し、絶縁保護層302、耐キャビテーション膜301を
介して記録用液体212が加熱されて膜沸騰により発泡
し、その発泡のエネルギーによって吐出口205から液
滴が吐出される。吐出口205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。Further, the ink jet head has a liquid passage wall 208 for separating adjacent liquid passages (liquid passages) 204, a top plate 203, a common liquid chamber 210 communicating with each liquid passage 204, and recording in a common liquid chamber 210. A liquid supply pipe 209 for supplying the liquid 212 for use, and a connector 211 for connecting the liquid supply pipe 209 and the common liquid chamber 210. The heat acting section 202 is provided for each liquid path 204. The recording liquid 212 is supplied from a liquid storage chamber (not shown) to the common liquid chamber 210 through a liquid supply pipe 209. Recording liquid 212 supplied into common liquid chamber 210
Is supplied into the liquid passage 204 by capillary action, and the liquid
By forming a meniscus at the discharge port 205 at the tip of No. 4, the liquid is stably held. Here, when a current is applied to the heating element 201 through the electrode 207, the heat acting portion 202 generates heat, and the recording liquid 212 is heated through the insulating protective layer 302 and the anti-cavitation film 301 and foamed by film boiling. Droplets are discharged from the discharge port 205 by the energy of foaming. The number of the ejection ports 205 can be 128, 256, or more at a high density of 16 / mm. Further, the number of the ejection ports 205 can be as large as the entire width of the recording area of the recording medium. It can also be.
【0027】絶縁保護層302は、発熱抵抗体層210
および電極層207が記録用の液体(インク)と接触す
ることによって電蝕したり電気的絶縁破壊することを防
止するものであり、絶縁性、耐熱性にすぐれた材料で構
成される。例えば、SiO2などの無機酸化物や酸化チ
タン、酸化バナジウム、酸化ニオブ、酸化モリブデン、
酸化タンタル、酸化タングステン、酸化クロム、酸化ジ
ルコニウム、酸化ハフニウム、酸化ランタン、酸化イッ
トリウム、酸化マンガン、等の遷移金属酸化物、更に、
酸化アルミニウム、酸化カルシウム、酸化ストロンチウ
ム、酸化バリウム、酸化シリコン、等の金属酸化物及び
それらの複合体、窒化シリコン、窒化アルミニウム、窒
化ボロン、等の窒化物及びこれらの酸化物等が挙げられ
る。その中でも、材料の扱いや加工の容易性あるいは安
定性や入手の容易さ等の観点から、SiO2、Si
3N4、Ta2O5等が好適に使用される。The insulating protective layer 302 is formed of the heating resistor layer 210
In addition, the electrode layer 207 prevents electrical erosion and electrical breakdown due to contact with a recording liquid (ink), and is made of a material having excellent insulation and heat resistance. For example, inorganic oxides such as SiO 2 , titanium oxide, vanadium oxide, niobium oxide, molybdenum oxide,
Transition metal oxides such as tantalum oxide, tungsten oxide, chromium oxide, zirconium oxide, hafnium oxide, lanthanum oxide, yttrium oxide, manganese oxide, etc.
Examples include metal oxides such as aluminum oxide, calcium oxide, strontium oxide, barium oxide, and silicon oxide, and composites thereof; nitrides such as silicon nitride, aluminum nitride, and boron nitride; and oxides thereof. Among them, from the viewpoints of easy handling and processing of materials, stability or availability, etc., SiO 2 , Si
3 N 4 , Ta 2 O 5 and the like are preferably used.
【0028】保護層302の膜厚としては、例えば0.
1〜2.0μm、好ましくは0.2〜1.0μmの範囲
とすることができる。The thickness of the protective layer 302 is, for example, 0.1 mm.
It can be in the range of 1 to 2.0 μm, preferably 0.2 to 1.0 μm.
【0029】次に、発熱素子上の最上層の上部保護膜で
ある耐キャビテーション膜について述べる。従来より用
いられていた材料の代表的なものは、Taであるが、こ
れに対して本発明で用いるアモルファス化合金は、腐食
反応の起点となる結晶界面がアモルファス領域において
存在せず、かつ表面上に耐腐食性のある不働態膜、すな
わち合金を構成する成分の酸化物を含む膜を形成しやす
く、Taに比べて耐腐食性においてはるかに優れた材料
である。Next, a cavitation-resistant film, which is the uppermost protective film on the heating element, will be described. A typical material that has been conventionally used is Ta. On the other hand, the amorphous alloy used in the present invention has no crystal interface serving as a starting point of a corrosion reaction in the amorphous region and has a surface. It is easy to form a passivation film having corrosion resistance, that is, a film containing an oxide of a component constituting an alloy, and is a material which is much more excellent in corrosion resistance than Ta.
【0030】この上部保護層の形成材料としてのアモル
ファス化合金は、先に挙げた組成式(I)に示される組
成を有するものである。なお、上記組成式(1)におけ
るαは、10原子%(at.%)≦α≦20at.%であること
が好ましい。また、γ≧7at.%、且つ、δ≧15at.%で
あることが好ましく、更に、γ≧8at.%、且つ、δ≧1
7at.%であることがより好ましい。The amorphous alloy as a material for forming the upper protective layer has a composition represented by the above-mentioned composition formula (I). In the composition formula (1), α is preferably 10 atomic% (at.%) ≦ α ≦ 20 at.%. Further, it is preferable that γ ≧ 7 at.% And δ ≧ 15 at.%, And further, γ ≧ 8 at.% And δ ≧ 1
More preferably, it is 7 at.%.
【0031】一方、この上部保護層の膜厚は例えば10
〜500nmの範囲から選択することができ、その下限
は、好ましくは50nm、より好ましくは100nm、
更に好ましくは200nmとすることができる。また、
その上限は、好ましくは300nm、更に好ましくは2
00nmとすることができる。On the other hand, the thickness of the upper protective layer is, for example, 10
To 500 nm, the lower limit of which is preferably 50 nm, more preferably 100 nm,
More preferably, it can be set to 200 nm. Also,
The upper limit is preferably 300 nm, more preferably 2 nm.
00 nm.
【0032】このアモルファス化合金膜ではTaの量が
10at.%〜20at.%の範囲と、従来のTa系合金のもの
よりも低く設定してある。このような低Ta比を採用す
ることで、合金に適度なアモルファス領域を付与して不
働態膜化し、腐食反応の起点となる結晶界面の存在個所
を有意に減少させ、耐キャビテーション性を良好なレベ
ルに維持しつつ、耐インク性を向上させることができ
る。更に、アモルファス化合金膜の表面にその構成成分
の酸化物が存在する、好ましくはかかる酸化物の膜でそ
の表面が被覆されていることで、耐インク性が更に向上
したものとなっている。すなわち、このアモルファス化
合金膜からなる上部保護層の少なくともインクとの接触
面の表面は、上部保護層の構成成分の酸化物膜で被覆さ
れていることが好ましく、その酸化物膜の膜厚がは5n
m以上30nm以下であることが好ましい。In this amorphous alloy film, the amount of Ta is set in the range of 10 at.% To 20 at.%, Which is lower than that of the conventional Ta-based alloy. By adopting such a low Ta ratio, an appropriate amorphous region is imparted to the alloy to form a passivation film, and the location of the crystal interface serving as a starting point of the corrosion reaction is significantly reduced, and the cavitation resistance is improved. The ink resistance can be improved while maintaining the level. Furthermore, since the oxide of the constituent component is present on the surface of the amorphous alloy film, and preferably the surface is coated with the oxide film, the ink resistance is further improved. That is, it is preferable that at least the surface of the upper protective layer made of the amorphous alloy film that is in contact with the ink is coated with an oxide film as a component of the upper protective layer. Is 5n
It is preferably at least m and at most 30 nm.
【0033】このように、上部保護層の表面にCrを主
体とする酸化膜を形成することにより、各種のインク、
特にCaやMgなどの2価金属塩やキレート錯体を形成
する成分が含有されたインクにおいても、不働態膜とし
ての効果が発揮され、各部からのインクによる侵食を防
止することができる。As described above, by forming an oxide film mainly composed of Cr on the surface of the upper protective layer, various inks,
In particular, even in an ink containing a divalent metal salt such as Ca or Mg or a component forming a chelate complex, the effect as a passive film is exhibited, and erosion by the ink from each part can be prevented.
【0034】上記Crを主体とする酸化膜の形成方法と
しては、上部保護層が形成された後に、大気中かあるい
は酸素雰囲気中で熱処理する方法を挙げることができ
る。例えば、オーブン中で50℃〜200℃に加熱処理
することにより行なわれる。あるいは、上部保護層をス
パッタリング装置で形成した後に、同装置に酸素ガスを
導入して加熱することにより酸化膜を形成してもよい。
または、インクジェットヘッド形態に構成した後に、パ
ルス印加の駆動を行うことにより酸化膜を形成してもよ
い。As a method for forming the above-mentioned oxide film mainly composed of Cr, there is a method in which after the upper protective layer is formed, a heat treatment is performed in the air or in an oxygen atmosphere. For example, the heat treatment is performed in an oven at 50 ° C. to 200 ° C. Alternatively, an oxide film may be formed by forming an upper protective layer with a sputtering apparatus and then introducing oxygen gas into the apparatus and heating the apparatus.
Alternatively, the oxide film may be formed by driving the application of a pulse after forming the inkjet head.
【0035】また、この上部保護層の膜応力は、少なく
とも圧縮応力を有し、1.0×10 10dyne/cm2
以下であることが好ましい。The film stress of the upper protective layer is small.
Both have compressive stress, 1.0 × 10 Tendyne / cmTwo
The following is preferred.
【0036】かかるアモルファス化合金膜は、種々の方
法により形成可能であるが、例えば、図8に示すスパッ
タリング装置を用いた成膜方法により形成できる。図8
において、4001はあらかじめ所定の組成、すなわち上記
組成式(1)を満たすアモルファス化合金層を得るため
に必要な組成に作製されたTa-Fe-Cr-Niからなるターゲ
ット、4002は平板マグネット、4011は基板への成膜を制
御するシャッター、4003は基板ホルダー、4004は基板、
4006はターゲット4001と基板ホルダー4003に接続された
電源である。さらに、図8において、4008は成膜室4009
の外周壁を囲んで設けられた外部ヒーターである。外部
ヒーター4008は、成膜室4009の雰囲気温度を調節するの
に使用される。基板ホルダー4003の裏面には、基板の温
度制御を行う内部ヒーター4005が設けられている。基板
4004の温度制御は、外部ヒーター4008を併用して行うこ
とが好ましい。The amorphous alloy film can be formed by various methods. For example, it can be formed by a film forming method using a sputtering apparatus shown in FIG. FIG.
Numeral 4001 denotes a target composed of Ta-Fe-Cr-Ni prepared in advance to have a predetermined composition, that is, a composition necessary to obtain an amorphous alloy layer satisfying the above composition formula (1), 4002 denotes a plate magnet, 4011 Is a shutter for controlling film formation on a substrate, 4003 is a substrate holder, 4004 is a substrate,
Reference numeral 4006 denotes a power supply connected to the target 4001 and the substrate holder 4003. Further, in FIG. 8, reference numeral 4008 denotes a film forming chamber 4009.
Is an external heater provided around the outer peripheral wall of the external heater. The external heater 4008 is used for adjusting the ambient temperature of the film forming chamber 4009. On the back surface of the substrate holder 4003, an internal heater 4005 for controlling the temperature of the substrate is provided. substrate
The temperature control of 4004 is preferably performed by using an external heater 4008 together.
【0037】図8の装置を用いた具体的な成膜は、例え
ば以下の様に行われる。まず、排気ポンプ4007を用いて
成膜室4009を1×10-5〜1×10-6Paまで排気する。
次いで、アルゴンガスを、マスフローコントローラー
(不図示)を介してガス導入口4010から成膜室4009に導
入される。この時、基板温度及び雰囲気温度が所定の温
度になるように内部ヒーター4005、外部ヒーター4008を
調節する。次に、電源4006からターゲット4001にパワー
を印加してスパッタリング放電を行い、シャッター4011
を調節して、基板4004の上に薄膜を形成させる。A specific film formation using the apparatus shown in FIG. 8 is performed, for example, as follows. First, the film formation chamber 4009 is evacuated to 1 × 10 −5 to 1 × 10 −6 Pa using the exhaust pump 4007.
Next, an argon gas is introduced into the film formation chamber 4009 from the gas inlet 4010 via a mass flow controller (not shown). At this time, the internal heater 4005 and the external heater 4008 are adjusted so that the substrate temperature and the ambient temperature become predetermined temperatures. Next, power is applied to the target 4001 from the power source 4006 to perform sputtering discharge, and the shutter 4011
Is adjusted to form a thin film on the substrate 4004.
【0038】上部保護層の成膜は、上記のTa−Fe−
Cr−Niからなる合金ターゲットを用いたスパッタリ
ング法に限定されるばかりでなく、別々のTaターゲッ
トとFe−Cr−Niターゲットを用い、それぞれに接
続された2台の電源からパワーを印加する、2元同時ス
パッタリング法により形成することも可能である。この
場合は、各々のターゲットに印加するパワーを単独に制
御することが可能となる。The upper protective layer is formed by the above-described Ta-Fe-
Not only is the sputtering method using an alloy target made of Cr-Ni, but also a separate Ta target and an Fe-Cr-Ni target, and power is applied from two power sources connected to each other. It is also possible to form by the original simultaneous sputtering method. In this case, it is possible to independently control the power applied to each target.
【0039】また、上述したように、上部保護層の形成
の際には、基板の温度を100〜300℃に加熱するこ
とにより強い膜密着力を得ることができる。また、上述
したような比較的運動エネルギーの大きな粒子を形成で
きるスパッタリング法により成膜することにより、強い
膜密着力を得ることができる。As described above, in forming the upper protective layer, a strong film adhesion can be obtained by heating the substrate to a temperature of 100 to 300 ° C. Further, by forming a film by a sputtering method capable of forming particles having relatively large kinetic energy as described above, a strong film adhesion can be obtained.
【0040】更に、膜応力としては、少なくとも圧縮応
力を有し、1.0×1010dyne/cm2以下にすることによ
り同様に強い膜密着力を得ることができる。この膜応力
は、成膜装置に導入するArガス流量やターゲットに印
加するパワー、基板加熱温度を適宜設定することにより
調整すればよい。Further, the film stress has at least a compressive stress, and by setting the film stress to 1.0 × 10 10 dyne / cm 2 or less, a strong film adhesion can be similarly obtained. The film stress may be adjusted by appropriately setting the flow rate of the Ar gas introduced into the film forming apparatus, the power applied to the target, and the substrate heating temperature.
【0041】次に、図3、図4を用いて本発明にかかる
発熱素子上の最上層の保護膜である耐キャビテーション
膜にアモルファス化合金を使用するインクジェットヘッ
ドの作製法を以下に述べる。まず、Siの基板206を
1150℃のスチーム熱酸化によって6時間処理し、約
2μm程度のSiO2の蓄熱膜303を形成した。次に
スパッタリング法によって発熱素子201、ここではN
2ガスを用いた反応性スパッタリング法で、TaN膜を
約100nmの膜厚で形成した。次にスパッタリング法
によって約600nmのAl膜を形成した。次に、フォ
トリソ法によって、Al膜を所定の形状にパターンニン
グし、更に、TaN膜を所定の形状にパターンニング
し、更に、Al膜の所定部をTaN膜上から除去して、
電極層207、発熱抵抗体層201及び対向する電極層
207の端部間に露出した発熱抵抗体層201の部分か
らなる発熱抵抗体を有する発熱素子を得た。次に、CV
D法によって約1μmのSiO2膜で絶縁保護層302
を形成した。次いで、スパッタリング法によって先に示
した組成式(I)の組成を有するアモルファス化合金を
耐キャビテーション膜301として絶縁保護層302上
に230nmの厚さに形成し、フォトリソ法によって所
定の形状とした。最後に、フォトリソ法によって保護膜
の所定部から電極207を露出させて電極端子部分を形
成した。Next, with reference to FIGS. 3 and 4, a method of manufacturing an ink jet head using an amorphous alloy for a cavitation-resistant film as a top protective film on a heating element according to the present invention will be described below. First, the Si substrate 206 was treated by steam thermal oxidation at 1150 ° C. for 6 hours to form a thermal storage film 303 of about 2 μm of SiO 2 . Next, the heating element 201, here N
A TaN film was formed to a thickness of about 100 nm by a reactive sputtering method using two gases. Next, an Al film having a thickness of about 600 nm was formed by a sputtering method. Next, by photolithography, the Al film is patterned into a predetermined shape, the TaN film is patterned into a predetermined shape, and a predetermined portion of the Al film is removed from the TaN film.
A heating element having a heating resistor composed of the electrode layer 207, the heating resistor layer 201, and the portion of the heating resistor layer 201 exposed between the ends of the opposing electrode layer 207 was obtained. Next, CV
Insulating protective layer 302 of about 1 μm SiO 2 film by D method
Was formed. Next, an amorphous alloy having the composition of the composition formula (I) shown above was formed as a cavitation-resistant film 301 on the insulating protective layer 302 to a thickness of 230 nm by a sputtering method, and was formed into a predetermined shape by a photolithographic method. Finally, the electrode 207 was exposed from a predetermined portion of the protective film by a photolithography method to form an electrode terminal portion.
【0042】Si基板単独ではなく、図4に示すような
集積回路を組み込んだ基板を用いるても同様に本発明に
適用できるインクジェットヘッドを作製可能である。図
4に示す構成は、例えば以下のような手順で形成した。
P導電体のSiの基板401にAsなどのドーパントを
イオンプランテーションおよび拡散の手段により導入
し、N方埋込層402を形成し、上層にN型エピタキシ
ャル層403を8μmの厚さに形成した。また、前記エ
ピタキシャル層403にBなどの不純物を導入し、P型
ウエル領域404を形成した。その後、フォトリソグラ
フィと酸化拡散およびイオンプランテーションなどの不
純物導入を繰り返してN型エピタキシャル領域にP−M
OS450、P型ウエル領域にN−MOS451を構成
した。P−MOS450およびN−MOS451はそれ
ぞれ厚さ50nmのゲート絶縁膜415を介して600
nmの厚さにCVD法で堆積したpoly−Siによる
ゲート配線415およびN型あるいはP型の不純物導入
をソース領域405、ドレイン領域406などで構成し
た。また、パワートランジスタとなるNPN型トランジ
スタ452は、やはり不純物導入および拡散などの工程
によりN型エピタキシャル層中にコレクタ領域411、
ベース領域412、エミッタ領域413などで構成し
た。また、各素子間は、1000nmの厚さのフィール
ド酸化により、酸化膜分離領域453を形成し、素子分
離されている。このフィールド酸化膜は、熱作用部45
5下においては一層目蓄熱層414として作用する。各
素子が形成された後に、層間絶縁膜416が約700n
mの厚さにCVD法によるPSG、BPSGなどで堆積
され、熱処理により平坦化処理などをされてからコンタ
クトホールを介し、一層目Al電極417により配線が
行われた。その後プラズマCVD法によってSiO2の
層間絶縁膜418を約1.4μmの厚さに形成し、さら
にスルーホールを介して、発熱抵抗層419を約100
nmの厚さにスパッタリング法でTaNによって形成
し、続けて2層目Al層420を形成した。保護膜42
1はプラズマCVD法でSiO2を約1μmの厚さに形
成した。次いで、スパッタリング法によって先に示した
組成式(I)の組成を有するアモルファス化合金を耐キ
ャビテーション膜として絶縁保護層上に230nmの厚
さに形成し、フォトリソ法によって所定の形状とした。
最後にフォトリソ法によって保護膜の電極露出部を形成
した。上記手順によって形成した基板は論理回路部46
3、駆動Tr部462、発熱抵抗体部461に区分され
る。An ink jet head applicable to the present invention can be similarly manufactured using not only a Si substrate but also a substrate incorporating an integrated circuit as shown in FIG. The structure shown in FIG. 4 was formed, for example, by the following procedure.
A dopant such as As was introduced into a P conductive Si substrate 401 by means of ion plantation and diffusion to form an N-side buried layer 402, and an N-type epitaxial layer 403 was formed thereon with a thickness of 8 μm. Further, a P-type well region 404 was formed by introducing impurities such as B into the epitaxial layer 403. Thereafter, photolithography and impurity introduction such as oxidation diffusion and ion plantation are repeated to form a P-M
The N-MOS 451 was formed in the OS 450 and the P-type well region. The P-MOS 450 and the N-MOS 451 are connected to each other through a gate insulating film 415 having a thickness of 50 nm.
A gate wiring 415 of poly-Si deposited by a CVD method to a thickness of nm and introduction of N-type or P-type impurities were constituted by a source region 405, a drain region 406, and the like. The NPN transistor 452 serving as a power transistor also has a collector region 411,
It comprises a base region 412, an emitter region 413 and the like. An oxide film isolation region 453 is formed between the elements by field oxidation with a thickness of 1000 nm to isolate the elements. This field oxide film is formed by the heat acting portion 45.
Below 5, it acts as the first heat storage layer 414. After each element is formed, the interlayer insulating film 416 has a thickness of about 700 n.
An m-thick layer was deposited by PSG, BPSG, or the like by a CVD method, flattened by heat treatment, and then wiring was performed by a first-layer Al electrode 417 through a contact hole. Thereafter, an SiO 2 interlayer insulating film 418 is formed to a thickness of about 1.4 μm by a plasma CVD method, and a heating resistance layer 419 is formed to a thickness of about 100 through a through hole.
A second Al layer 420 was formed by sputtering using TaN to a thickness of nm. Protective film 42
In No. 1, SiO 2 was formed to a thickness of about 1 μm by a plasma CVD method. Next, an amorphous alloy having the composition of the composition formula (I) shown above was formed as a cavitation-resistant film on the insulating protective layer to a thickness of 230 nm by a sputtering method, and was formed into a predetermined shape by a photolithographic method.
Finally, the exposed portion of the electrode of the protective film was formed by a photolithography method. The substrate formed by the above procedure is the logic circuit unit 46
3, the driving Tr section 462 and the heating resistor section 461;
【0043】次に、制御構成の説明をする。上述した装
置構成の各部の記録制御を実行するための制御構成につ
いて、図5に示すブロック図を参照して説明する。制御
回路を示す同図において、501は記録信号を入力する
インターフェース、502はMPU、503はMPU5
02が実行する制御プログラムを格納するプログラムR
OM、504は各種データ(上記記録信号やヘッドに供
給される記録データ等)を保存しておくダイナミック型
のRAMである。505は記録ヘッド509に対する記
録データの供給制御を行うゲートアレイであり、インタ
ーフェース501、MPU502、RAM504間のデ
ータの転送制御も行う。511は記録ヘッド509を搬
送するためのキャリアモータ、510は記録用紙搬送の
ための搬送モータである。506はヘッドを駆動するヘ
ッドドライバ、507、508はそれぞれ搬送モータ5
10、キャリアモータ20を駆動するモータドライバで
ある。Next, the control configuration will be described. A control configuration for executing the recording control of each unit of the above-described apparatus configuration will be described with reference to a block diagram shown in FIG. In the figure showing a control circuit, 501 is an interface for inputting a recording signal, 502 is an MPU, 503 is an MPU 5
02 for storing a control program to be executed by the second program
An OM 504 is a dynamic RAM for storing various data (such as the print signal and print data supplied to the head). A gate array 505 controls supply of print data to the print head 509, and also controls data transfer between the interface 501, the MPU 502, and the RAM 504. Reference numeral 511 denotes a carrier motor for transporting the recording head 509, and reference numeral 510 denotes a transport motor for transporting the recording paper. Reference numeral 506 denotes a head driver for driving the head, and 507 and 508 denote transport motors 5
10. A motor driver for driving the carrier motor 20.
【0044】図6は、各部の詳細を示す回路図である。
ゲートアレイ505は、データラッチ601、セグメン
ト(SEG)シフトレジスタ602、マルチプレクサ
(MPX)603、コモン(COM)タイミング発生回
路604、デコーダ605を有する。記録ヘッド509
は、ダイオードマトリックス構成を取っており、コモン
信号COMとセグメント信号SEGが一致したところの
吐出用ヒータ(H1からH64)に駆動電流が流れ、こ
れによりインクが加熱され吐出する。FIG. 6 is a circuit diagram showing details of each part.
The gate array 505 includes a data latch 601, a segment (SEG) shift register 602, a multiplexer (MPX) 603, a common (COM) timing generation circuit 604, and a decoder 605. Recording head 509
Has a diode matrix configuration, and a drive current flows through the ejection heaters (H1 to H64) where the common signal COM and the segment signal SEG coincide, whereby the ink is heated and ejected.
【0045】デコーダ605は、コモンタイミング発生
回路604が発生したタイミングをデコードして、コモ
ン信号COM1〜8のいずれか1つを選択する。データ
ラッチ601はRAM504から読み出された記録デー
タを8ビット単位でラッチし、この記録データをマルチ
プレクサ603はセグメントシフトレジスタ602に従
い、セグメント信号SEG1〜8として出力する。マル
チプレクサ603からの出力は、後述するように1ビッ
ト単位、2ビット単位、または8ビット全てなど、シフ
トレジスタ602の内容によって種々変更することがで
きる。The decoder 605 decodes the timing generated by the common timing generation circuit 604 and selects one of the common signals COM1 to COM8. The data latch 601 latches the recording data read from the RAM 504 in units of 8 bits, and the multiplexer 603 outputs the recording data as segment signals SEG1 to SEG8 according to the segment shift register 602. The output from the multiplexer 603 can be variously changed according to the contents of the shift register 602, such as 1-bit unit, 2-bit unit, or all 8 bits, as described later.
【0046】次に、上記制御構成の動作を説明する。図
5において、インターフェース501に記録信号が入る
とゲートアレイ505とMPU502との間で記録信号
がプリント用の記録データに変換される。そして、モー
タドライバ507、508が駆動されるとともに、ヘッ
ドドライバ506に送られた記録データに従って記録ヘ
ッドが駆動され、印字が行われる。Next, the operation of the above control configuration will be described. In FIG. 5, when a print signal is input to the interface 501, the print signal is converted between the gate array 505 and the MPU 502 into print data for printing. Then, the motor drivers 507 and 508 are driven, and the recording head is driven according to the recording data sent to the head driver 506 to perform printing.
【0047】前記記録ヘッドの発熱素子へ単位時間当た
りに投入されるエネルギーPは、 P=V2/(R+r)×Pw×N…(1) なる式を満足する。ここで、上記式において、 V:駆動電圧[V] R:発熱素子の抵抗値[Ω] r:発熱素子に電気的に接続されている配線抵抗[Ω] Pw:駆動パルス幅[μsec] N:具備されている発熱素子の個数[個] である。The energy P applied to the heating element of the recording head per unit time satisfies the following equation: P = V 2 / (R + r) × Pw × N (1) Here, in the above equation, V: drive voltage [V] R: resistance value of the heating element [Ω] r: resistance of the wiring electrically connected to the heating element [Ω] Pw: drive pulse width [μsec] N : The number of heating elements provided.
【0048】発熱素子上での気泡の発生を安定維持する
ために、 K=Vop/Vth・・・(2) となる式を満足する駆動電圧を印加している。ここで、
上記式において、 Vop:実用的な駆動電圧[V] Vth:膜沸騰開始電圧[V] K:定数 となる。In order to stably maintain the generation of bubbles on the heating element, a driving voltage satisfying the following equation is applied: K = Vop / Vth (2) here,
In the above equation, Vop: practical drive voltage [V] Vth: film boiling start voltage [V] K: constant
【0049】次に、本発明において用い得る記録液(イ
ンク)に含有させる色材について説明する。色材として
は、染料又は顔料を用いるのが好ましい。染料としては
直接染料、酸性染料、塩基性染料、分散染料などあらゆ
る染料を用いることが出来る。Next, the coloring material contained in the recording liquid (ink) that can be used in the present invention will be described. It is preferable to use a dye or a pigment as the coloring material. As the dye, any dye such as a direct dye, an acid dye, a basic dye, and a disperse dye can be used.
【0050】具体的には、例えば、C.I.ダイレクト
ブラック−4、−9、−11、−17、−19、−2
2、−32、−80、−151、−154、−168、
−171、−194、−195;C.I.ダイレクトブ
ルー−1、−2、−6、−8、−22、−34、−7
0、−71、−76、−78、−86、−142、−1
99、−200、−201、−202、−203、−2
07、−218、−236、−287;C.I.ダイレ
クトレッド−1、−2、−4、−8、−9、−11、−
13、−15、−20、−28、−31、−33、−3
7、−39、−51、−59、−62、−63、−7
3、−75、−80、−81、−83、−87、−9
0、−94、−95、−99、−101、−110、−
189、−225、−227;C.I.ダイレクトイエ
ロー−1、−2、−4、−8、−11、−12、−2
6、−27、−28、−33、−34、−41、−4
4、−48、−86、−87、−88、−132、−1
35、−142、−144;C.I.フードブラック−
1、−2;C.I.アシッドブラック−1、−2、−
7、−16、−24、−26、−28、−31、−4
8、−52、−63、−107、−112、−118、
−119、−121、−172、−194、−208;
C.I.アシッドブルー−1、−7、−9、−15、−
22、−23、−27、−29、−40、−43、−5
5、−59、−62、−78、−80、−81、−9
0、−102、−104、−111、−185、−25
4;C.I.アシッドレッド−1、−4、−8、−1
3、−14、−15、−18、−21、−26、−3
5、−37、−52、−249、−257、−289;
C.I.アシッドイエロー−1、−3、−4、−7、−
11、−12、−13、−14、−19、−23、−2
5、−34、−38、−41、−42、−44、−5
3、−55、−61、−71、−76、−79;C.
I.リアクティブブルー−1、−2、−3、−4、−
5、−7、−8、−9、−13、−14、−15、−1
7、−18、−19、−20、−21、−25、−2
6、−27、−28、−29、−31、−32、−3
3、−34、−37、−38、−39、−40、−4
1、−43、−44、−46;C.I.リアクティブレ
ッド−1、−2、−3、−4、−5、−6、−7、−
8、−11、−12、−13、−15、−16、−1
7、19、−20、−21、−22、−23、−24、
−28、−29、−31、−32、−33、−34、−
35、−36、−37、−38、−39、−40、−4
1、−42、−43、−45、−46、−49、−5
0、−58、−59、−63、−64、−180;C.
I.リアクティブイエロー−1、−2、−3、−4、−
6、−7、−11、−12、−13、−14、−15、
−16、−17、−18、−22、−23、−24、−
25、−26、−27、−37、−42;C.I.リア
クティブブラック−1、−3、−4、−5、−6、−
8、−9、−10、−12、−13、−14、−18;
プロジェットファストシアン2(Zeneca社)、プ
ロジェットファストマゼンタ2(Zeneca社)、プ
ロジェットファストイエロー2(Zeneca社)、プ
ロジェットファストブラック2(Zeneca社);な
どが挙げられるが、これらに限定されるものではない。Specifically, for example, C.I. I. Direct Black-4, -9, -11, -17, -19, -2
2, -32, -80, -151, -154, -168,
-171, -194, -195; I. Direct Blue-1, -2, -6, -8, -22, -34, -7
0, -71, -76, -78, -86, -142, -1
99, -200, -201, -202, -203, -2
07, -218, -236, -287; C.I. I. Direct Red-1, -2, -4, -8, -9, -11,-
13, -15, -20, -28, -31, -33, -3
7, -39, -51, -59, -62, -63, -7
3, -75, -80, -81, -83, -87, -9
0, -94, -95, -99, -101, -110,-
189, -225, -227; I. Direct Yellow-1, -2, -4, -8, -11, -12, -2
6, -27, -28, -33, -34, -41, -4
4, -48, -86, -87, -88, -132, -1
35, -142, -144; I. Food Black-
1, -2; C.I. I. Acid Black-1, -2,-
7, -16, -24, -26, -28, -31, -4
8, -52, -63, -107, -112, -118,
-119, -121, -172, -194, -208;
C. I. Acid Blue-1, -7, -9, -15,-
22, -23, -27, -29, -40, -43, -5
5, -59, -62, -78, -80, -81, -9
0, -102, -104, -111, -185, -25
4; I. Acid Red-1, -4, -8, -1
3, -14, -15, -18, -21, -26, -3
5, -37, -52, -249, -257, -289;
C. I. Acid Yellow-1, -3, -4, -7,-
11, -12, -13, -14, -19, -23, -2
5, -34, -38, -41, -42, -44, -5
3, -55, -61, -71, -76, -79;
I. Reactive Blue-1, -2, -3, -4,-
5, -7, -8, -9, -13, -14, -15, -1
7, -18, -19, -20, -21, -25, -2
6, -27, -28, -29, -31, -32, -3
3, -34, -37, -38, -39, -40, -4
1, -43, -44, -46; C.I. I. Reactive Red-1, -2, -3, -4, -5, -6, -7,-
8, -11, -12, -13, -15, -16, -1
7, 19, -20, -21, -22, -23, -24,
-28, -29, -31, -32, -33, -34,-
35, -36, -37, -38, -39, -40, -4
1, -42, -43, -45, -46, -49, -5
C. 0, -58, -59, -63, -64, -180;
I. Reactive Yellow-1, -2, -3, -4,-
6, -7, -11, -12, -13, -14, -15,
-16, -17, -18, -22, -23, -24,-
C. 25, -26, -27, -37, -42; I. Reactive Black-1, -3, -4, -5, -6,-
8, -9, -10, -12, -13, -14, -18;
Projet Fast Cyan 2 (Zeneca), Projet Fast Magenta 2 (Zeneca), Projet Fast Yellow 2 (Zeneca), Projet Fast Black 2 (Zeneca); and the like, but are not limited thereto. Not something.
【0051】顔料としては無機顔料や有機顔料などあら
ゆる顔料を用いることが出来る。具体的にはカーボンブ
ラック;C.I.ピグメントイエロー1、−2、−3、
−12、−13、−14、−16、−17、−73、−
74、−75、−83、−93、−95、−97、−9
8、−114、−128、−129、−151、−15
4、−195;C.I.ピグメントレッド−5、−7、
−12、−48(Ca)、−48(Mn)、−57(C
a)、57:1、57(Sr)、112、122、12
3、168、184、202;C.I.ピグメントブル
ー−1、−2、−3、−15:3、−15:34、−1
6、−22、−60;C.I.ヴァットブルー−4、−
6;等が挙げられる。As the pigment, any pigment such as an inorganic pigment and an organic pigment can be used. Specifically, carbon black; I. Pigment Yellow 1, -2, -3,
-12, -13, -14, -16, -17, -73,-
74, -75, -83, -93, -95, -97, -9
8, -114, -128, -129, -151, -15
4, -195; I. Pigment Red-5, -7,
-12, -48 (Ca), -48 (Mn), -57 (C
a), 57: 1, 57 (Sr), 112, 122, 12
3, 168, 184, 202; I. Pigment Blue-1, -2, -3, -15: 3, -15: 34, -1
6, -22, -60; C.I. I. Vat Blue-4,-
6; and the like.
【0052】これら顔料を使用した場合は、顔料をイン
ク中で安定に分散させるために分散剤を使用することが
好ましい。分散剤としては高分子分散剤や界面活性剤系
分散剤等が挙げられる。高分子分散剤の具体例として
は、ポリアクリル酸塩、スチレンーアクリル酸共重合物
塩、スチレンーメタクリル酸共重合物塩、スチレンーア
クリル酸―アクリル酸エステル共重合物塩、スチレンー
マレイン酸共重合物塩、アクリル酸エステルーマレイン
酸共重合物塩、スチレンーメタクリルスルホン酸共重合
物塩、ビニルナフタレンーマレイン酸共重合物塩、β―
ナフタレンスルホン酸ホルマリン縮合物塩、ポリビニル
ピロリドン、ポリエチレングリコール、ポリビニルアル
コール等が挙げられる。高分子分散剤における重量平均
分子量は1000〜30000の範囲で、酸価は100
〜430の範囲が好ましい。界面活性剤系分散剤として
はラウリルベンゼンスルホン酸塩、ラウリルスルホン酸
塩、ラウリルベンゼンカルボン酸塩、ラウリルナフタレ
ンスルホン酸塩、脂肪族アミン塩、ポリエチレンオキサ
イド縮合物等が挙げられる。これらの分散剤の使用量は
顔料の重量:分散剤の重量=10:5〜10:0.5の
範囲が好ましい。When these pigments are used, it is preferable to use a dispersant in order to stably disperse the pigment in the ink. Examples of the dispersant include a polymer dispersant and a surfactant dispersant. Specific examples of the polymer dispersant include polyacrylate, styrene-acrylic acid copolymer salt, styrene-methacrylic acid copolymer salt, styrene-acrylic acid-acrylate copolymer salt, styrene-maleic acid Copolymer salt, acrylate-maleic acid copolymer salt, styrene-methacrylsulfonic acid copolymer salt, vinylnaphthalene-maleic acid copolymer salt, β-
Naphthalene sulfonic acid formalin condensate, polyvinylpyrrolidone, polyethylene glycol, polyvinyl alcohol and the like. The weight average molecular weight of the polymer dispersant is in the range of 1,000 to 30,000, and the acid value is 100.
The range of -430 is preferable. Examples of the surfactant dispersant include laurylbenzenesulfonate, laurylsulfonate, laurylbenzenecarboxylate, laurylnaphthalenesulfonate, aliphatic amine salt, polyethylene oxide condensate and the like. The use amount of these dispersants is preferably in the range of pigment weight: dispersant weight = 10: 5 to 10: 0.5.
【0053】また、特開平5−186704号公報や特
開平8−3498号公報に記載されているようなカーボ
ンブラックの表面に水溶性基を導入することにより自己
分散が可能になったカーボンブラックを使用出来る。自
己分散が可能なカーボンブラックを使用する際は、分散
剤を使用しなくても良い。Further, a carbon black capable of self-dispersion by introducing a water-soluble group into the surface of carbon black as described in JP-A-5-186704 and JP-A-8-3498 is used. Can be used. When using self-dispersible carbon black, it is not necessary to use a dispersant.
【0054】これら染料及び顔料を1種類で用いるか、
または2種以上を組合わせて用いても良い。また、これ
ら染料及び顔料の濃度は通常はインク全量に対して0.
1〜20重量%の範囲から適宜選択される。These dyes and pigments may be used alone or
Alternatively, two or more kinds may be used in combination. The concentration of these dyes and pigments is usually 0.1 to the total amount of the ink.
It is appropriately selected from the range of 1 to 20% by weight.
【0055】次に、本発明に用い得るインクの構成成分
としての液媒体について説明する。液媒体としては水と
水溶性有機溶剤を併用することが好ましい。本発明にお
いて用い得る水としては、種々のイオンを含有する一般
の水ではなく、脱イオン水を使用することが望ましい。
又、水の含有量としては、インク全量に対して、好まし
くは35〜96重量%の範囲である。Next, a liquid medium as a component of the ink that can be used in the present invention will be described. It is preferable to use water and a water-soluble organic solvent in combination as a liquid medium. As the water that can be used in the present invention, it is preferable to use deionized water instead of general water containing various ions.
The water content is preferably in the range of 35 to 96% by weight based on the total amount of the ink.
【0056】水溶性有機溶剤はインクの粘度を使用上好
ましい適当な粘度や表面張力に調整するためと、インク
の乾燥速度を遅らせたり、色材の溶解性を高め記録ヘッ
ドのノズルの目詰まりを防止するために使用する。水溶
性有機溶剤の具体例としては、例えば、メチルアルコー
ル、エチルアルコール、n−プロピルアルコール、イソ
プロピルアルコール、n−ブチルアルコール、sec−
ブチルアルコール、tert−ブチルアルコール、イソ
ブチルアルコール、n−ペンタノール等の炭素数1〜5
のアルキルアルコール類;ジメチルホルムアミド、ジメ
チルアセトアミド等のアミド類;アセトン、ジアセトン
アルコール等のケトンまたはケトアルコール類;テトラ
ヒドロフラン、ジオキサン等のエーテル類;ジエチレン
グリコール、トリエチレングリコール、テトラエチレン
グリコール、ジプロピレングリコール、トリプロピレン
グリコール、ポリエチレングリコール、ポリプロピレン
グリコール等のオキシエチレンまたはオキシプロピレン
共重合体;エチレングリコール、プロピレングリコー
ル、トリメチレングリコール、トリエチレングリコー
ル、1,2,6−ヘキサントリオール、ヘキシレングリ
コール等のアルキレン基が2〜6個の炭素原子を含むア
ルキレングリコール類;グリセリン、トリメチロールエ
タン、トリメチロールプロパン;エチレングリコールモ
ノメチル(またはエチル)エーテル、ジエチレングリコ
ールモノメチル(またはエチル)エーテル、トリエチレ
ングリコールモノメチル(またはエチル)エーテル等の
低級アルキルエーテル類;トリエチレングリコールジメ
チル(またはエチル)エーテル、テトラエチレングリコ
ールジメチル(またはエチル)エーテル等の多価アルコ
ールの低級ジアルキルエーテル類;モノエタノールアミ
ン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン等のア
ルカノールアミン類;スルホラン、N−メチル−2−ピ
ロリドン、2−ピロリドン、1,3−ジメチル−2−イ
ミダゾリジノン等が挙げられる。これらの水溶性有機溶
媒は、単独またはこれらの2種以上を必要に応じて組み
合わせて用いることができる。The water-soluble organic solvent is used to adjust the viscosity of the ink to an appropriate viscosity and surface tension which are preferable for use, and to slow down the drying speed of the ink, increase the solubility of the coloring material, and reduce the clogging of the nozzles of the recording head. Used to prevent. Specific examples of the water-soluble organic solvent include, for example, methyl alcohol, ethyl alcohol, n-propyl alcohol, isopropyl alcohol, n-butyl alcohol, sec-
C1-C5 such as butyl alcohol, tert-butyl alcohol, isobutyl alcohol, and n-pentanol
Amides such as dimethylformamide and dimethylacetamide; ketones or keto alcohols such as acetone and diacetone alcohol; ethers such as tetrahydrofuran and dioxane; diethylene glycol, triethylene glycol, tetraethylene glycol, dipropylene glycol; Oxyethylene or oxypropylene copolymers such as tripropylene glycol, polyethylene glycol and polypropylene glycol; alkylene groups such as ethylene glycol, propylene glycol, trimethylene glycol, triethylene glycol, 1,2,6-hexanetriol and hexylene glycol Glycols containing 2 to 6 carbon atoms; glycerin, trimethylolethane, trimethylol Lopan; lower alkyl ethers such as ethylene glycol monomethyl (or ethyl) ether, diethylene glycol monomethyl (or ethyl) ether, and triethylene glycol monomethyl (or ethyl) ether; triethylene glycol dimethyl (or ethyl) ether, tetraethylene glycol dimethyl ( Or lower) dialkyl ethers of polyhydric alcohols such as ethyl) ether; alkanolamines such as monoethanolamine, diethanolamine and triethanolamine; sulfolane, N-methyl-2-pyrrolidone, 2-pyrrolidone and 1,3-dimethyl- 2-imidazolidinone and the like. These water-soluble organic solvents can be used alone or in combination of two or more thereof as necessary.
【0057】又、本発明のインクのpH値を一定にして
インク中における染料の溶解性及び顔料の分散性を安定
化させる為に、インク中にpH調整剤を含有させてもよ
い。pH調整剤として具体的には、例えば、水酸化リチ
ウム、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム及び水酸化ア
ンモニウム等の水酸化物、硫酸、酢酸、塩酸等の酸類、
硫酸リチウム、硫酸ナトリウム、硫酸カリウム及び硫酸
アンモニウム等の硫酸塩、炭酸リチウム、炭酸ナトリウ
ム、炭酸水素ナトリウム、炭酸カリウム、炭酸水素カリ
ウム、炭酸ナトリウムカリウム、炭酸アンモニウム及び
炭酸水素アンモニウム等の炭酸塩、リン酸リチウム、リ
ン酸一ナトリウム、リン酸二ナトリウム、リン酸三ナト
リウム、リン酸一カリウム、リン酸二カリウム、リン酸
三カリウム、リン酸一アンモニウム、リン酸二アンモニ
ウム、リン酸三アンモニウム等のリン酸塩、酢酸リチウ
ム、酢酸ナトリウム、酢酸カリウム及び酢酸アンモニウ
ム等の酢酸塩等が挙げられる。In order to stabilize the solubility of the dye and the dispersibility of the pigment in the ink by keeping the pH value of the ink of the present invention constant, a pH adjuster may be contained in the ink. Specifically as the pH adjuster, for example, hydroxides such as lithium hydroxide, sodium hydroxide, potassium hydroxide and ammonium hydroxide, sulfuric acid, acetic acid, acids such as hydrochloric acid,
Sulfates such as lithium sulfate, sodium sulfate, potassium sulfate and ammonium sulfate; lithium carbonate, sodium carbonate, sodium hydrogen carbonate, potassium carbonate, potassium hydrogen carbonate, sodium carbonate, potassium carbonate, ammonium carbonate and ammonium hydrogen carbonate, and the like; lithium phosphate Phosphates such as monosodium phosphate, disodium phosphate, trisodium phosphate, monopotassium phosphate, dipotassium phosphate, tripotassium phosphate, monoammonium phosphate, diammonium phosphate, triammonium phosphate And acetates such as lithium acetate, sodium acetate, potassium acetate and ammonium acetate.
【0058】これらの塩は、単独でインク中に添加させ
て使用してもよいが、これらのうちの2種類以上の塩を
併用するのが更に好ましい。又、これらの塩の総添加量
は、好ましくは0.1〜10重量%、更に好ましくは1
〜8重量%である。該添加量が0.1重量%より少ない
とインクのpHを一定に保つことが困難であり、インク
中に含まれている水性染料の溶解安定性に効果が少ない
場合がある。一方、10重量%より多いと、これらの塩
の結晶が析出してノズルの目詰まり等を引き起こす場合
がある為、かえって好ましくない。These salts may be used alone by adding them to the ink, but it is more preferable to use two or more of these salts in combination. The total amount of these salts is preferably 0.1 to 10% by weight, more preferably 1 to 10% by weight.
88% by weight. If the amount is less than 0.1% by weight, it is difficult to keep the pH of the ink constant, and the effect of dissolution stability of the aqueous dye contained in the ink may be small. On the other hand, if the content is more than 10% by weight, crystals of these salts may precipitate and cause clogging of the nozzle, which is not preferable.
【0059】更に、本発明のインクには、上記の成分の
他に必要に応じて、従来公知の一般的な各種添加剤、例
えば、粘度調整剤、防かび剤、防腐剤、酸化防止剤、消
泡剤、界面活性剤、尿素等のノズル乾燥防止剤を適宜併
用することが出来る。Further, in addition to the above components, the ink of the present invention may contain, if necessary, various conventional additives known in the art, such as a viscosity modifier, a fungicide, a preservative, an antioxidant, A nozzle drying inhibitor such as an antifoaming agent, a surfactant, and urea can be appropriately used in combination.
【0060】又、本発明のインクの物性として好適な範
囲は、25℃付近でpHが好ましくは3〜12、より好
ましくは4〜10、表面張力が好ましくは10〜60d
yn/cm、より好ましくは15〜50dyn/cm、
粘度が好ましくは1〜30cps、より好ましくは1〜
10cpsの範囲である。The preferable range of the physical properties of the ink of the present invention is that the pH at 25 ° C. is preferably 3 to 12, more preferably 4 to 10, and the surface tension is preferably 10 to 60 d.
yn / cm, more preferably 15 to 50 dyn / cm,
The viscosity is preferably 1 to 30 cps, more preferably 1 to 30 cps.
The range is 10 cps.
【0061】発熱素子上の最上層の上部保護膜である耐
キャビテーション膜上に付着または堆積したコゲにより
発生する濃度むらを防止するためには、コゲを除去する
必要がある。本発明におけるコゲを除去する機能は、発
熱素子の発熱に伴う記録液の発泡後の消泡圧を制御する
消泡圧制御剤をインクに含有させることにより得ること
ができる。そして、この消泡圧制御剤としてはB因子溶
剤を好適に使用することができる。It is necessary to remove the kogation in order to prevent the concentration unevenness caused by the kogation adhered or deposited on the anti-cavitation film as the uppermost protective film on the heating element. The function of removing kogation in the present invention can be obtained by incorporating an antifoaming pressure controlling agent for controlling the antifoaming pressure after foaming of the recording liquid accompanying the heat generation of the heating element into the ink. As the defoaming pressure control agent, a factor B solvent can be suitably used.
【0062】このB因子溶剤とは特開昭59−9515
4号公報に記載されているように、気泡崩壊力学を特徴
づける性質を有しており、発泡圧及び消泡圧を増加させ
る効果がある。B因子溶剤として、具体的には、グリセ
リン、エチレングリコール等が挙げられる。含有量とし
ては、インク全量に対して、好ましくは15〜30重量
%の範囲である。1重量%より少ないとB因子溶剤の消
泡圧効果が不十分なのでコゲを除去できるだけの圧力を
発生できず、また、30重量%より多いとB因子溶剤の
発泡圧効果が強すぎるため不正発泡を引き起こす。The B-factor solvent is disclosed in JP-A-59-9515.
As described in Japanese Patent Publication No. 4 (1999) -1994, it has the property of characterizing the bubble collapse dynamics, and has the effect of increasing the foaming pressure and the defoaming pressure. Specific examples of the factor B solvent include glycerin and ethylene glycol. The content is preferably in the range of 15 to 30% by weight based on the total amount of the ink. When the amount is less than 1% by weight, the defoaming pressure effect of the factor B solvent is insufficient, so that a pressure sufficient to remove kogation cannot be generated. When the amount is more than 30% by weight, the foaming pressure effect of the factor B solvent is too strong, so that illegal foaming occurs. cause.
【0063】更に、コゲを除去する手段としては、定期
的に発熱素子に駆動するパルスをマルチパルスにして、
気泡が消える時の機械的衝撃(キャビテーション)を増
加させ、発熱素子に駆動する周波数を可変することで気
泡が消える時の機械的衝撃(キャビテーション)の位置
を異ならせる駆動制御機構を有する構成を挙げることが
できる。以下のこのコゲ除去手段を用いる場合について
説明する。Further, as a means for removing kogation, a pulse to be periodically driven to the heating element is made into a multi-pulse.
A configuration having a drive control mechanism for increasing the mechanical shock (cavitation) when the bubble disappears and changing the frequency of driving the heating element to vary the position of the mechanical shock (cavitation) when the bubble disappears. be able to. The case where the kogation removing means is used will be described below.
【0064】図7は、本発明のインクジェット記録装置
の実施の一形態で使用する駆動パルスの一例である。図
7の(A)に示されるパルスが印字で使用する駆動パル
スである、図7(B)に示されるパルスがコゲを除去す
るのに使用するマルチパルスである。効果的にキャビテ
ーションを増加させコゲを除去するためには、印字で使
用する図7の(A)のメインパルスだけのパルス幅より
も、図7の(B)のプレパルスとメインパルスを加えた
パルス幅を増加させる。つまり上記式(1)よりPwを
増加させ、K値を大きくする必要がある。コゲを除去す
る時の発熱素子の駆動周波数は、500Hz〜20KH
zの間で連続的に可変させ、コゲ除去操作時の印加パル
ス数は使用する周波数全てを合わせて(メインパルス+
プレパルス)500〜1000とし、コゲ除去操作を1
×106パルス毎に実行することが好ましい。FIG. 7 shows an example of drive pulses used in an embodiment of the ink jet recording apparatus of the present invention. The pulse shown in FIG. 7A is a driving pulse used for printing, and the pulse shown in FIG. 7B is a multi-pulse used for removing kogation. In order to effectively increase cavitation and remove kogation, a pulse obtained by adding the pre-pulse and the main pulse shown in FIG. 7B rather than the pulse width of only the main pulse shown in FIG. Increase width. That is, it is necessary to increase Pw and increase the K value from the above equation (1). The driving frequency of the heating element for removing kogation is 500 Hz to 20 KH.
z, and the number of applied pulses during the kogation removal operation is adjusted to match all the frequencies used (main pulse +
(Pre-pulse) 500 to 1000, and the kogation removal operation is 1
It is preferable to execute it every × 10 6 pulses.
【0065】[0065]
【実施例】次に、実施例等により本発明を更に詳細に説
明するが、本発明はその要旨を超えない限り、下記本発
明に使用するインクにより限定されるものではない。
尚、文中「部」及び「%」とあるのは、特に断りのない
限り重量基準である。EXAMPLES Next, the present invention will be described in more detail with reference to Examples and the like, but the present invention is not limited to the inks used in the present invention described below unless it exceeds the gist.
In the following description, “parts” and “%” are based on weight unless otherwise specified.
【0066】(実施例1〜6)下記に示す各成分を混合
し、充分攪拌して溶解させた後、ポアサイズ0.2μm
のミクロフィルター(富士写真フィルム(株)製)にて
加圧濾過して実施例1〜6のインクを夫々調整した。 実施例1のインク組成: C.I.フードブラック2・・・・・・2部 グリセリン ・・・・15部 水 ・・・・83部実施例2のインク組成 C.I.フードブラック2・・・・・・2部 エチレングリコール ・・・・15部 水 ・・・・83部実施例3のインク組成 プロジェットファストブラック2(Zeneca社)・・・・・・2部 グリセリン ・・・・20部 水 ・・・・78部実施例4のインク組成 プロジェットファストブラック2(Zeneca社)・・・・・・2部 エチレングリコール ・・・・20部 水 ・・・・78部 (顔料分散液1の作成) スチレン−アクリル酸−アクリル酸ブチル共重合体・・・・・・5部 (酸価116、平均分子量3700) トリエタノールアミン ・・・・・・0.5部 ジエチレングリコール ・・・・・・5部 水 ・・・・69.5部 上記成分を混合し、ウォーターバスで70℃に加温し、
樹脂成分を完全に溶解させる。この溶液にカーボンブラ
ック「MA−100」(pH3.5;三菱化学(株)
製)15部、2ープロパノール5部を加え、30分間プ
レミキシングを行った後、下記の条件で分散処理を行っ
た。(Examples 1 to 6) The following components were mixed, sufficiently stirred and dissolved, and the pore size was 0.2 μm.
The inks of Examples 1 to 6 were respectively filtered by pressure filtration with a micro filter (manufactured by Fuji Photo Film Co., Ltd.). Ink composition of Example 1: C.I. I. Food Black 2 2 parts Glycerin 15 parts Water 83 parts Ink composition of Example 2 I. Food Black 2 2 parts Ethylene glycol 15 parts Water 83 parts Ink composition of Example 3 Projet Fast Black 2 (Zeneca) 2 parts Glycerin 20 parts Water 78 parts Ink composition Projet Fast Black 2 of Example 4 (Zeneca) 2 parts Ethylene glycol 20 parts Water 78 Part (Preparation of Pigment Dispersion Liquid 1) Styrene-acrylic acid-butyl acrylate copolymer ... 5 parts (acid value 116, average molecular weight 3700) triethanolamine ... 0.5 part Diethylene glycol 5 parts Water 69.5 parts The above ingredients were mixed and heated to 70 ° C in a water bath.
Completely dissolve the resin component. Carbon black “MA-100” (pH 3.5; Mitsubishi Chemical Corporation) was added to this solution.
15 parts of 2-propanol, and premixing for 30 minutes, followed by dispersion treatment under the following conditions.
【0067】 分散機 サンドグライダー(五十嵐機械製) 粉砕メディア ジルコニウムビーズ1mm径 粉砕メディアの充填率 50%(体積) 粉砕時間 3時間 更に、遠心分散処理(12000rpm、20分間)を
行い、粗大粒子を除去して顔料分散液1とした。実施例5のインク組成 以下の各成分をビーカーにて混合し、25℃にて3時間
撹拌した。この混合物をポアサイズ3.0μmのメンブ
ランフィルター(富士写真フィルム(株)製)で加圧ろ
過したものを本発明に使用する実施例5のインク組成と
した。 ・顔料分散液1 ・・・・・・30部 ・グリセリン ・・・・・・20部 ・水 ・・・・・・50部実施例6のインク組成 ・顔料分散液1 ・・・・・・30部 ・エチレングリコール ・・・・・・20部 ・水 ・・・・・・50部比較例1〜3のインク組成 下記に示す各成分を混合し、充分攪拌して溶解させた
後、ポアサイズ0.2μmのミクロフィルター(富士写
真フィルム(株)製)にて加圧濾過して比較例1〜3の
インクを夫々調整した。比較例1のインク組成 C.I.フードブラック2・・・・・・2部 2−プロパノール ・・・・15部 水 ・・・・83部比較例2のインク組成 プロジェットファストブラック2(Zeneca社)・・・・・・ 2部 2−プロパノール ・・・・・・20部 水 ・・・・・・78部比較例3のインク組成 下記に示す各成分を混合し、充分攪拌して溶解させた
後、ポアサイズ3μmのミクロフィルター(富士写真フ
ィルム(株)製)にて加圧濾過して比較例6〜8のイン
クを夫々調整した。Disperser Sand glider (made by Igarashi Kikai) Pulverization media Zirconium beads 1 mm diameter Filling rate of pulverization media 50% (volume) Pulverization time 3 hours Further, centrifugal dispersion treatment (12000 rpm, 20 minutes) is performed to remove coarse particles. Thus, a pigment dispersion liquid 1 was obtained. The following components of the ink composition of Example 5 were mixed in a beaker and stirred at 25 ° C. for 3 hours. This mixture was filtered under pressure with a membrane filter having a pore size of 3.0 μm (manufactured by Fuji Photo Film Co., Ltd.) to obtain an ink composition of Example 5 used in the present invention.・ Pigment Dispersion 1 30 parts ・ Glycerin 20 parts ・ Water 50 parts Ink composition of Example 6・ Pigment Dispersion 1 30 parts ・ Ethylene glycol ・ ・ ・ 20 parts ・ Water ・ ・ ・ ・ ・ ・ 50 parts Ink compositions of Comparative Examples 1 to 3 The following components were mixed, sufficiently stirred and dissolved, and then pore size was obtained. The inks of Comparative Examples 1 to 3 were each prepared by filtration under pressure through a 0.2 μm microfilter (manufactured by Fuji Photo Film Co., Ltd.). Ink composition of Comparative Example 1 I. Food Black 2 2 parts 2-Propanol 15 parts Water 83 parts Ink composition of Comparative Example 2 Projet Fast Black 2 (Zeneca) 2 parts 2-Propanol 20 parts Water 78 parts Ink composition of Comparative Example 3 The components shown below were mixed, sufficiently stirred and dissolved, and then a micro filter (pore size 3 μm) was used. Each of the inks of Comparative Examples 6 to 8 was filtered by pressure filtration using Fuji Photo Film Co., Ltd.).
【0068】 顔料分散液1 ・・・・・・30部 2−プロパノール ・・・・・・20部 水 ・・・・・・50部 [評価]アモルファス化合金の膜は、200nmのTaα
FeβNiγCrδ膜を用い、駆動パルスは2μse
c.で駆動周波数10kHzで行った。また、駆動電圧
は1.3×(発泡閾値電圧)とした。Pigment dispersion liquid 1 30 parts 2-propanol 20 parts Water 50 parts [Evaluation] The film of the amorphized alloy has a Taα of 200 nm.
Using a FeβNiγCrδ film, the driving pulse is 2 μs
c. At a driving frequency of 10 kHz. The driving voltage was 1.3 × (foaming threshold voltage).
【0069】次に、上記の実施例1〜6のインク及び比
較インク1〜3のインクを用いて、発熱素子上の最上層
の保護膜である耐キャビテーション膜にアモルファス化
合金を使用した場合と従来のTaを使用した場合の記録
ヘッドに対して、1×106パルス毎に上記コゲを除去
する手段を用い、先に挙げた式(2)のK値が1.3の
場合のヘッド寿命までの印加パルス数を調査した結果を
表1に、ヘッド寿命までの最大吐出量変化を表2に示
す。Next, using the inks of Examples 1 to 6 and Comparative Inks 1 to 3, the case where an amorphized alloy was used for the cavitation-resistant film as the uppermost protective film on the heating element. For the recording head using the conventional Ta, the means for removing the kogation for every 1 × 10 6 pulses is used, and the head life when the K value of the above-mentioned equation (2) is 1.3 is used. Table 1 shows the results of investigations on the number of applied pulses up to and the table 2 shows changes in the maximum ejection amount until the head life.
【0070】なお、各評価は以下の基準で行った。 ヘッド寿命までの印加パルス数: 1×109以上:A 5×108以上、1×109 未満:B 1×108以上、5×108 未満:C 1×108 未満:DEach evaluation was performed according to the following criteria. Number of applied pulses until head life: 1 × 10 9 or more: A 5 × 10 8 or more, less than 1 × 10 9 : B 1 × 10 8 or more, less than 5 × 10 8 : C Less than 1 × 10 8 : D
【0071】[0071]
【表1】 ヘッド寿命直前までの最大吐出量変化(上部保護層:ア
モルファス化合金の場合): 2%未満:AA 2%以上、5%未満:A 5%以上、10% 未満:B 10%以上:C[Table 1] Maximum discharge amount change just before head life (upper protective layer: amorphous alloy): less than 2%: AA 2% or more and less than 5%: A 5% or more, 10% Less than: B 10% or more: C
【0072】[0072]
【表2】 このように、記録ヘッドの発熱素子上の最上層の保護膜
である耐キャビテーション膜にアモルファス化合金を使
用し、濃度むらを防止するコゲ除去手段として、消泡圧
を制御するB因子溶剤であるグリセリンやエチレングリ
コールを記録液の組成に使用し、更に定期的に上記コゲ
を除去する手段を使用すると、ヘッド寿命までの印加パ
ルス数は1×109以上まで長くなり、ヘッド寿命まで
の濃度むらを発生させるコゲの付着堆積による吐出量変
化を1%前後にすることができることがわかる。[Table 2] As described above, an amorphous alloy is used for the cavitation-resistant film as the uppermost protective film on the heating element of the recording head, and a B-factor solvent for controlling the defoaming pressure as a kogation removing means for preventing concentration unevenness. If glycerin or ethylene glycol is used in the composition of the recording liquid and the above-mentioned means for removing kogation is used periodically, the number of applied pulses until the head life becomes longer than 1 × 10 9 , and the density unevenness over the head life becomes longer. It can be seen that the change in the discharge amount due to the adhesion and deposition of kogation that causes turbidity can be about 1%.
【0073】[0073]
【発明の効果】以上説明したように本発明は、上記の組
成式(I):TaαFeβNiγCrδで表わされる組
成を有するアモルファス化合金を発熱素子上のインクと
の接触面を構成する上部保護層として用い、かつ、消泡
圧向上手段を更に具備した構成を採用したことで、ヘッ
ド寿命を向上させつつコゲの発生に基づく画像濃度むら
等の問題を解決して、安定した画像を長期的に提供でき
るという効果を奏する。As described above, the present invention uses the amorphized alloy having the composition represented by the above composition formula (I): TaαFeβNiγCrδ as the upper protective layer constituting the contact surface with the ink on the heating element. In addition, by adopting a configuration further provided with a defoaming pressure improving means, it is possible to solve problems such as uneven image density due to the occurrence of kogation while improving the service life of the head, and to provide a stable image for a long period of time. This has the effect.
【図1】本発明を適用可能なインクジェット記録装置の
概略説明図である。FIG. 1 is a schematic explanatory view of an ink jet recording apparatus to which the present invention can be applied.
【図2】本発明に適用可能な記録ヘッドの構成を示す要
部破断斜視図である。FIG. 2 is a fragmentary perspective view showing a configuration of a recording head applicable to the present invention.
【図3】本発明に適用可能な記録ヘッドの熱作用部分の
構成を示す要部断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view of a main part showing a configuration of a heat acting portion of a recording head applicable to the present invention.
【図4】本発明に適用可能な記録ヘッド用基板の構成を
示す要部断面図である。FIG. 4 is a sectional view of a main part showing a configuration of a printhead substrate applicable to the present invention.
【図5】本装置各部の記録制御をする制御構成図であ
る。FIG. 5 is a control configuration diagram for performing recording control of each section of the apparatus.
【図6】図5の各部の詳細を示す回路図である。FIG. 6 is a circuit diagram showing details of each unit in FIG. 5;
【図7】本発明に適用可能なインクジェット記録装置の
実施の一形態で用いる駆動パルスの一例の説明図であ
る。FIG. 7 is an explanatory diagram of an example of a driving pulse used in an embodiment of the ink jet recording apparatus applicable to the present invention.
【図8】スパッタ法によるアモルファス化合金膜の製造
装置の一例を示す図である。FIG. 8 is a view showing an example of an apparatus for producing an amorphous alloy film by a sputtering method.
101 インクジェットヘッドカートリッジ 102 キャリッジ 103 駆動モーター 104 駆動ベルト 105、106 ガイドシャフト 107 プラテン 108 モーター 109 伝動機構 110 ヘッド回復装置 112 ブレード保持部材 113 ブレード Reference Signs List 101 inkjet head cartridge 102 carriage 103 drive motor 104 drive belt 105, 106 guide shaft 107 platen 108 motor 109 transmission mechanism 110 head recovery device 112 blade holding member 113 blade
フロントページの続き (72)発明者 城田 衣 東京都大田区下丸子3丁目30番2号 キヤ ノン株式会社内 (72)発明者 葛城 隆司 東京都大田区下丸子3丁目30番2号 キヤ ノン株式会社内 (72)発明者 久保田 雅彦 東京都大田区下丸子3丁目30番2号 キヤ ノン株式会社内 Fターム(参考) 2C057 AF25 AF66 AF70 AF71 AF93 AG41 AG46 AH20 AP02 AP14 AP52 AP56 AR08 BA05 BA13Continuing on the front page (72) Inventor: Shiro Shiro 3-30-2 Shimomaruko, Ota-ku, Tokyo Canon Inc. (72) Inventor Takashi Katsuragi 3-30-2, Shimomaruko, Ota-ku, Tokyo Canon Inc. (72) Inventor Masahiko Kubota 3-30-2 Shimomaruko, Ota-ku, Tokyo F-term in Canon Inc. (reference) 2C057 AF25 AF66 AF70 AF71 AF93 AG41 AG46 AH20 AP02 AP14 AP52 AP56 AR08 BA05 BA13
Claims (29)
通し、前記液体を吐出するための熱エネルギーを前記液
体に作用させる熱作用部を有する液流路と、該熱エネル
ギーを発生させるための発熱素子と、少なくとも該熱作
用部の前記液体との接触面を形成する上部保護層と、を
備えるインクジェットヘッドを用い、 駆動情報に応じて前記発熱素子に駆動パルスを印加し、
該発熱素子から熱エネルギーを発生させて前記液流路内
にある液体中に気泡を生じさせて、液滴を吐出するイン
クジェット記録方法であって、 前記上部保護層として、組成式(I): TaαFeβNiγCrδ…(I) (但し、10原子%≦α≦30原子%、且つ、α+β<
80原子%、且つ、α<β、且つ、δ>γ、且つ、α+
β+γ+δ=100原子%である。)からなるアモルフ
ァス化合金を用い、 かつ、前記気泡の消泡圧を高める消泡圧向上手段を用い
ることを特徴とするインクジェット記録方法。1. A liquid flow path having a discharge port for discharging a liquid, a heat acting portion communicating with the discharge port and applying heat energy for discharging the liquid to the liquid, and generating the heat energy. Applying a drive pulse to the heating element according to drive information using an inkjet head including a heating element for causing the heating element and an upper protective layer forming at least a contact surface of the heat acting section with the liquid;
An ink jet recording method in which thermal energy is generated from the heating element to generate air bubbles in a liquid in the liquid flow path to discharge droplets, wherein the upper protective layer has a composition formula (I): TaαFeβNiγCrδ (I) (provided that 10 atomic% ≦ α ≦ 30 atomic% and α + β <
80 atomic%, α <β and δ> γ, and α +
β + γ + δ = 100 atomic%. An ink jet recording method characterized by using an amorphized alloy comprising: (a) and using defoaming pressure improving means for increasing the defoaming pressure of the bubbles.
加されている消泡剤を有する請求項1に記載のインクジ
ェット記録方法。2. The ink jet recording method according to claim 1, wherein the defoaming pressure improving means has an antifoaming agent added to the liquid.
2に記載のインクジェット記録方法。3. The ink jet recording method according to claim 2, wherein the antifoaming agent contains a B-factor solvent.
レングリコールの少なくとも一方である請求項3に記載
のインクジェット記録方法。4. The ink jet recording method according to claim 3, wherein the factor B solvent is at least one of glycerin and ethylene glycol.
印加する駆動パルスに加えられる固形物除去用のパルス
を有する請求項1に記載のインクジェット記録方法。5. The ink jet recording method according to claim 1, wherein the defoaming pressure improving means has a pulse for removing solids added to a driving pulse applied to the heating element.
より生じる請求項1〜5のいずれかに記載のインクジェ
ット記録方法。6. The ink jet recording method according to claim 1, wherein said bubbles are generated by film boiling in said liquid.
通し、前記液体を吐出するための熱エネルギーを前記液
体に作用させる熱作用部を有する液流路と、該熱エネル
ギーを発生させるための発熱素子と、少なくとも該熱作
用部の前記液体との接触面を形成する上部保護層と、を
備え、駆動情報に応じて前記発熱素子に駆動パルスを印
加し、該発熱素子から熱エネルギーを発生させて前記液
流路内にある液体中に気泡を生じさせて、液滴を吐出す
るインクジェットヘッドであって、 前記上部保護層が、下記組成式(I): TaαFeβNiγCrδ…(I) (但し、10原子%≦α≦30原子%、且つ、α+β<
80原子%、且つ、α<β、且つ、δ>γ、且つ、α+
β+γ+δ=100原子%である。)の組成を有するア
モルファス化合金からなり、 かつ、前記液体として、消泡剤を含むインクを有するこ
とを特徴とするインクジェットヘッド。7. A liquid flow path having a discharge port for discharging a liquid, a heating section communicating with the discharge port and applying a heat energy for discharging the liquid to the liquid, and generating the heat energy. A heating element for causing the heat acting portion to contact the liquid at least, and applying a drive pulse to the heating element in accordance with drive information, thereby generating heat from the heating element. An ink jet head that generates energy to generate bubbles in a liquid in the liquid flow path to discharge droplets, wherein the upper protective layer has the following composition formula (I): TaαFeβNiγCrδ (I) (However, 10 atomic% ≦ α ≦ 30 atomic% and α + β <
80 atomic%, α <β and δ> γ, and α +
β + γ + δ = 100 atomic%. An ink jet head comprising an amorphous alloy having the composition of (1), and having an ink containing an antifoaming agent as the liquid.
7に記載のインクジェットヘッド。8. The ink jet head according to claim 7, wherein the defoaming agent contains a B-factor solvent.
レングリコールの少なくとも一方である請求項8に記載
のインクジェットヘッド。9. The ink jet head according to claim 8, wherein the factor B solvent is at least one of glycerin and ethylene glycol.
≦α≦20原子%である請求項7に記載のインクジェッ
トヘッド。10. In the composition formula (1), 10 at%
The ink jet head according to claim 7, wherein??? 20 atomic%.
%、且つ、δ≧15原子%である請求項7〜10のいず
れかに記載のインクジェットヘッド。11. The ink jet head according to claim 7, wherein γ ≧ 7 at% and δ ≧ 15 at% in the composition formula (1).
%、且つ、δ≧17原子%である請求項11に記載のイ
ンクジェットヘッド。12. The ink jet head according to claim 11, wherein γ ≧ 8 at% and δ ≧ 17 at% in the composition formula (1).
の接触面を、該上部保護層の構成成分の酸化物膜が被覆
している請求項7〜12のいずれかに記載のインクジェ
ットヘッド。13. The ink jet head according to claim 7, wherein at least a contact surface of said upper protective layer with the ink is covered with an oxide film as a component of said upper protective layer.
膜である請求項13に記載のインクジェットヘッド。14. The ink jet head according to claim 13, wherein the oxide film is an oxide film mainly composed of Cr.
0nm以下である請求項14に記載のインクジェットヘ
ッド。15. The film thickness of the oxide film is 5 nm or more and 3
The inkjet head according to claim 14, wherein the thickness is 0 nm or less.
上500nm以下である請求項7〜15のいずれかに記
載のインクジェットヘッド。16. The ink jet head according to claim 7, wherein the thickness of the upper protective layer is 10 nm or more and 500 nm or less.
上200nm以下である請求項16に記載のインクジェ
ットヘッド。17. The ink jet head according to claim 16, wherein the thickness of the upper protective layer is 50 nm or more and 200 nm or less.
騰により生じる請求項7〜17のいずれかに記載のイン
クジェットヘッド。18. The ink jet head according to claim 7, wherein said bubbles are generated by film boiling in said ink.
連通し、前記液体を吐出するための熱エネルギーを前記
液体に作用させる熱作用部を有する液流路と、該熱エネ
ルギーを発生させるための発熱素子と、少なくとも該熱
作用部の前記液体との接触面を形成する上部保護層と、
を備え、駆動情報に応じて前記発熱素子に駆動パルスを
印加し、該発熱素子から熱エネルギーを発生させて前記
液流路内にある液体中に気泡を生じさせて、液滴を吐出
するインクジェットヘッドを有するインクジェット記録
装置であって、 前記上部保護層が、下記組成式(I): TaαFeβNiγCrδ…(I) (但し、10原子%≦α≦30原子%、且つ、α+β<
80原子%、且つ、α<β、且つ、δ>γ、且つ、α+
β+γ+δ=100原子%である。)の組成を有するア
モルファス化合金からなり、 かつ、前記発熱素子に印加する駆動パルスに消泡圧向上
用のパルスを加えるための駆動パルス制御手段を有する
ことを特徴とするインクジェット記録装置。19. A liquid flow path having a discharge port for discharging a liquid, a heating section communicating with the discharge port, and applying heat energy for discharging the liquid to the liquid, and generating the heat energy. A heating element for causing an upper protective layer to form at least a contact surface of the heat acting portion with the liquid,
An ink jet that applies a drive pulse to the heating element according to the drive information, generates thermal energy from the heating element to generate bubbles in the liquid in the liquid flow path, and discharges droplets. An ink jet recording apparatus having a head, wherein the upper protective layer has the following composition formula (I): TaαFeβNiγCrδ (I) (provided that 10 atomic% ≦ α ≦ 30 atomic% and α + β <
80 atomic%, α <β and δ> γ, and α +
β + γ + δ = 100 atomic%. An ink jet recording apparatus comprising an amorphized alloy having the composition of (1), and having a drive pulse control means for applying a pulse for improving the defoaming pressure to the drive pulse applied to the heating element.
ルス前に印加される前パルスである請求項19に記載の
インクジェット記録装置。20. The ink jet recording apparatus according to claim 19, wherein the pulse for improving the defoaming pressure is a pre-pulse applied before a driving pulse.
≦α≦20原子%である請求項19または20に記載の
インクジェット記録装置。21. In the composition formula (1), 10 at%
The inkjet recording apparatus according to claim 19, wherein ≦ α ≦ 20 atomic%.
%、且つ、δ≧15原子%である請求項19〜21のい
ずれかに記載のインクジェット記録装置。22. The ink jet recording apparatus according to claim 19, wherein γ ≧ 7 at% and δ ≧ 15 at% in the composition formula (1).
%、且つ、δ≧17原子%である請求項22に記載のイ
ンクジェット記録装置。23. The ink jet recording apparatus according to claim 22, wherein γ ≧ 8 atomic% and δ ≧ 17 atomic% in the composition formula (1).
の接触面を、該上部保護層の構成成分の酸化物膜が被覆
している請求項19〜23のいずれかに記載のインクジ
ェット記録装置。24. The ink jet recording apparatus according to claim 19, wherein at least a contact surface of the upper protective layer with the ink is covered with an oxide film as a component of the upper protective layer.
膜である請求項24に記載のインクジェット記録装置。25. The ink jet recording apparatus according to claim 24, wherein the oxide film is an oxide film mainly composed of Cr.
0nm以下である請求項24または25に記載のインク
ジェット記録装置。26. The oxide film has a thickness of 5 nm or more and 3
The ink jet recording apparatus according to claim 24 or 25, wherein the thickness is 0 nm or less.
上500nm以下である請求項19〜26のいずれかに
記載のインクジェット記録装置。27. The ink jet recording apparatus according to claim 19, wherein the thickness of the upper protective layer is 10 nm or more and 500 nm or less.
上200nm以下である請求項27に記載のインクジェ
ット記録装置。28. The ink jet recording apparatus according to claim 27, wherein the thickness of the upper protective layer is 50 nm or more and 200 nm or less.
により生じる請求項19〜26のいずれかに記載のイン
クジェット記録装置。29. The ink jet recording apparatus according to claim 19, wherein said bubbles are generated by film boiling in said liquid.
Priority Applications (1)
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-
1999
- 1999-10-05 JP JP28494799A patent/JP2001105598A/en active Pending
Cited By (2)
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