專利名稱：噴墨頭、該噴墨頭的驅(qū)動(dòng)方法和噴墨記錄裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及按照噴墨方式噴出墨汁在記錄媒體上進(jìn)行記錄的噴墨頭的驅(qū)動(dòng)方法和噴墨記錄裝置，特別是涉及為了噴出墨汁利用熱能的技術(shù)。
此外，本發(fā)明中的所謂“記錄”指的是不僅將如文字和圖形等那樣持有意義的圖像賦予被記錄媒體，而且也將圖案等那樣不持有意義的圖像賦予被記錄媒體。
背景技術(shù)：
近年來，在對(duì)紙、線、纖維、布、金屬、塑料、玻璃、木材、陶瓷等的記錄媒體進(jìn)行記錄的、打印機(jī)、復(fù)印機(jī)、具有通信系統(tǒng)的傳真機(jī)、具有打印機(jī)單元的文字處理器等的裝置，進(jìn)一步與各種處理裝置復(fù)合地組合起來的記錄裝置中，使用許多記錄裝置。對(duì)于這些記錄裝置，要求高速記錄、高圖像分辨率、高圖像品質(zhì)、低噪聲等。作為與這種要求相應(yīng)的記錄裝置，可以舉出噴墨記錄裝置。噴墨記錄裝置，用具有噴出口的噴墨頭，從該噴出口噴出墨汁(記錄液)液滴使其飛行，附著在記錄媒體上進(jìn)行記錄。在噴墨記錄裝置中，因?yàn)閲娔^與記錄媒體是非接觸的，所以能夠得到非常穩(wěn)定的記錄圖像等。
在這種噴墨頭中，利用熱能噴出墨汁的噴墨頭，除了因?yàn)楦呙芏鹊嘏淞辛嗽S多噴出口所以能夠進(jìn)行高圖像分辨率的記錄外，還具有容易實(shí)現(xiàn)緊湊化等的優(yōu)點(diǎn)。
利用熱能的已有噴墨頭，一般通過將多個(gè)發(fā)熱電阻列狀地配列在硅等的基體上達(dá)到高密度化，又，具有對(duì)于多個(gè)發(fā)熱電阻共同的儲(chǔ)熱層和電絕緣膜的構(gòu)成(請(qǐng)參照日本特開2001-171127號(hào)專利公報(bào)、日本特開2002-11886號(hào)專利公報(bào))。
圖15表示在利用熱能的已有噴墨頭的，一個(gè)發(fā)熱電阻的部分的模式剖面圖。
如圖15所示，噴墨頭100具有形成發(fā)熱電阻(加熱器)123的基體120、和在基體120上接合的噴嘴部件110。基體120具有在由硅構(gòu)成的基板的表面上由熱氧化膜等的多個(gè)層構(gòu)成的儲(chǔ)熱層122、在儲(chǔ)熱層122上部分地形成的發(fā)熱電阻123、用于向發(fā)熱電阻123供給電功率的電極配線124、125、覆蓋發(fā)熱電阻123和儲(chǔ)熱層122地形成的電絕緣膜126、和在電絕緣膜126上形成的，由Ta構(gòu)成的耐氣泡(cavitation)膜127。將電絕緣膜126和耐氣泡膜127結(jié)合起來構(gòu)成保護(hù)膜128。在基體120上接合噴嘴部件110，形成將發(fā)熱電阻123的上方作為墨汁室112的液路。又，在噴嘴部件110中，在與發(fā)熱電阻123對(duì)置的位置上形成噴出口111。
在墨汁室112中充滿墨汁，在該狀態(tài)中通過電極配線124、125將電壓加到發(fā)熱電阻123上使發(fā)熱電阻123發(fā)熱。由于發(fā)熱電阻123的發(fā)熱急劇地加熱墨汁室112內(nèi)的墨汁，使墨汁沸騰。因此在墨汁中產(chǎn)生氣泡，由根據(jù)該氣泡成長(zhǎng)產(chǎn)生的壓力，從噴出口111噴出墨汁。
為了將在發(fā)熱電阻123中產(chǎn)生的熱能高效率地傳送給墨汁，關(guān)于基體120的膜構(gòu)成至今已經(jīng)提出了各種方法。
參照?qǐng)D16，我們說明由發(fā)熱電阻123的發(fā)熱引起的傳熱原理。在圖16中，通過使發(fā)熱電阻123通電，加上熱量Q。該熱量Q擴(kuò)散到發(fā)熱電阻123的上下，成為Q1、Q2。擴(kuò)散到上方的熱量Q1傳送到由電絕緣膜和耐氣泡膜構(gòu)成的保護(hù)膜128上的墨汁130。因此，在墨汁130中產(chǎn)生氣泡131，如上所述地進(jìn)行噴出。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是不降低保護(hù)膜的絕緣可靠性，又不降低耐氣泡(cavitation)性，最大限度地使到墨汁的熱傳導(dǎo)效率最佳化。
本發(fā)明的特征是在基板上依次地形成儲(chǔ)熱層、產(chǎn)生用于噴出墨汁的熱能的發(fā)熱體和保護(hù)上述發(fā)熱體的保護(hù)膜的噴墨頭用的基體，上述保護(hù)膜的上述發(fā)熱體的上面部分的總厚度大于等于0.2μm小于等于0.6μm，上述保護(hù)膜的上述發(fā)熱體的上面部分的熱阻值大于等于5×10-9m2·K/W小于等于50×10-9m2·K/W，并且，上述儲(chǔ)熱層的上述發(fā)熱體的下面部分的熱阻值大于等于上述保護(hù)膜的上述發(fā)熱體的上面部分的熱阻值的2倍.


圖1是表示說明本發(fā)明的概要的，通過模擬得到的熱阻和臨界發(fā)泡脈沖寬度的關(guān)系的曲線圖。
圖2是表示說明本發(fā)明的概要的，通過模擬得到的導(dǎo)熱率和臨界發(fā)泡脈沖寬度的關(guān)系的曲線圖。
圖3是表示說明本發(fā)明的概要的，通過模擬得到的發(fā)熱電阻的表面溫度分布的曲線圖。
圖4是表示說明本發(fā)明的概要的，當(dāng)在0.8μs中驅(qū)動(dòng)發(fā)熱電阻時(shí)，由從驅(qū)動(dòng)脈沖施加時(shí)刻開始的發(fā)熱電阻的表面溫度的時(shí)間經(jīng)過引起的變化的關(guān)系的，通過模擬得到的曲線圖。
圖5是表示說明本發(fā)明的概要的，通過模擬得到的儲(chǔ)熱層的厚度和發(fā)熱電阻的每單位面積的墨汁臨界發(fā)泡能量的關(guān)系的曲線圖。
圖6是表示說明本發(fā)明的概要的，儲(chǔ)熱層的厚度和儲(chǔ)熱層/保護(hù)膜的熱阻比的關(guān)系的曲線圖。
圖7是能夠適用于本發(fā)明的噴墨頭的一個(gè)例子的，從噴出口側(cè)看的主要部分平面圖。
圖8是放大表示圖7所示的一個(gè)發(fā)熱電阻的基體平面圖。
圖9表示圖7所示的噴墨頭的B-B前剖面圖。
圖10是能夠適用于本發(fā)明的噴墨頭的其它例子的，與圖9相同的剖面圖。
圖11是能夠適用于本發(fā)明的噴墨頭的另一個(gè)其它例子的，與圖9相同的剖面圖。
圖12是應(yīng)用本發(fā)明的邊緣支板(シュ-タ)型的噴墨頭的一個(gè)例子的剖面圖。
圖13是表示本發(fā)明的噴墨記錄裝置的一個(gè)例子的模式斜視圖。
圖14是控制圖13所示的噴墨記錄裝置的工作的控制電路的一個(gè)例子的方框圖。
圖15是在已有的噴墨頭的，一個(gè)發(fā)熱電阻的部分的模式剖面圖。
圖16是說明在噴墨頭中的傳熱原理的模式圖。
具體實(shí)施例方式
關(guān)于發(fā)熱電阻上的層，為了將熱均勻地傳給墨汁，作為導(dǎo)熱率比較低并且厚度比較薄的膜形成保護(hù)膜。保護(hù)膜也兼?zhèn)渑c墨汁的絕緣功能。當(dāng)保護(hù)膜的厚度不到0.2μm時(shí)，存在著由于在電極配線和發(fā)熱電阻的境界部分產(chǎn)生的保護(hù)膜的厚度量的段差，容易在保護(hù)膜中產(chǎn)生斷裂的可能性。與此相反，當(dāng)保護(hù)膜的厚度過厚時(shí)，難以將在發(fā)熱電阻中產(chǎn)生的熱傳到墨汁中，使能量效率惡化。
另一方面，由制造方法和發(fā)熱電阻的耐久性等決定發(fā)熱電阻下側(cè)的層。又，從記錄速度高速化的觀點(diǎn)出發(fā)，要在縮短發(fā)熱電阻的驅(qū)動(dòng)通電時(shí)間(脈沖寬度)上下工夫。例如，如果用驅(qū)動(dòng)頻率30kHz進(jìn)行16分割驅(qū)動(dòng)，則必須在約小于等于2μs進(jìn)行驅(qū)動(dòng)。當(dāng)也考慮驅(qū)動(dòng)上的容限時(shí)，更短的脈沖是令人滿意的。通過縮短驅(qū)動(dòng)通電時(shí)間，提高熱通量，能夠得到更穩(wěn)定的發(fā)泡，穩(wěn)定的發(fā)泡，在使氣泡與大氣連通的噴出方式中效果是絕大的，在高品位記錄的噴墨頭中形成驅(qū)動(dòng)通電時(shí)間必須約為0.5～1.2μs的構(gòu)成。進(jìn)一步，通過將驅(qū)動(dòng)脈沖分割成多個(gè)，形成雙脈沖、三脈沖，能夠進(jìn)一步提高噴出效率。
隨著記錄裝置的高品質(zhì)記錄化的進(jìn)展，噴出液滴的尺寸也日益變小，現(xiàn)在形成了稱為數(shù)p1的極小液滴。因此，與已有技術(shù)比較需要使對(duì)投入能量的噴出量，即噴出效率提高約數(shù)倍～10倍，這成為一個(gè)困難的問題。
為了回避該問題，也可以采取使發(fā)熱電阻上的保護(hù)膜薄的方式，但是當(dāng)為了如上所述地在配線的段差部分高可靠性地維持絕緣狀態(tài)，也要考慮制造上的零散性等時(shí)，即便使發(fā)熱電阻變薄也存在著0.2μm左右的界限。又，即便將導(dǎo)熱性良好的材料用于保護(hù)膜，也存在著絕緣性不足夠，熱在保護(hù)膜的表面上沿面內(nèi)方向擴(kuò)展的情形。這導(dǎo)致使效率進(jìn)一步降低的惡性循環(huán)，不能夠很好了解保護(hù)膜的適當(dāng)厚度和導(dǎo)熱率等。
又，為了防止因墨汁的熱化學(xué)反應(yīng)和墨汁的組成物的碳化產(chǎn)生的“焦炭”附著導(dǎo)致的噴出惡化，用Ta等的耐氣泡膜形成保護(hù)膜的表面。即便關(guān)于這種膜材料，為了提高耐氣泡性，也研討了表示出高耐久性的Ir等的貴金屬材料。但是，Ir等，因?yàn)閷?dǎo)熱性高，為了得到充分的覆蓋性而使膜厚變厚時(shí)，在發(fā)熱電阻中產(chǎn)生的熱能沿膜的面內(nèi)方向逃逸，所以使效率降低那樣的弊病也就成為了問題，不能夠很好了解耐氣泡膜的適當(dāng)厚度和導(dǎo)熱率等。
進(jìn)一步，為了擬似地提高發(fā)熱電阻的效率和耐久性，也存在著增加發(fā)熱電阻的數(shù)量的方法。但是，增加發(fā)熱電阻的數(shù)量，需要相應(yīng)地增加為此的驅(qū)動(dòng)電路和存儲(chǔ)器等的數(shù)量，由于不僅使基體的尺寸變大，而且也使驅(qū)動(dòng)變得煩雜，使記錄裝置主體的驅(qū)動(dòng)用IC的高集成化和軟件復(fù)雜化等，結(jié)果導(dǎo)致成本上升。
本發(fā)明就是鑒于上述問題提出的，下面我們參照

本發(fā)明的實(shí)施方式。
在本說明書中，“(數(shù)值A(chǔ))～(數(shù)值B)”表示“大于等于數(shù)值A(chǔ)，小于等于數(shù)值B”的范圍。又，發(fā)熱體或發(fā)熱電阻指的不僅是在儲(chǔ)熱層上形成的整個(gè)層，而且是它的一部分的，使由通電產(chǎn)生的熱作用于墨汁的區(qū)域的部分，即如果沒有保護(hù)膜則直接與墨汁接觸對(duì)墨汁進(jìn)行加熱的部分。
(本發(fā)明的噴墨頭的概要(由本發(fā)明者們進(jìn)行的研討))一開始，我們說明本發(fā)明的概要。本發(fā)明使發(fā)熱電阻上的保護(hù)膜形成具有適當(dāng)?shù)臒嶙璧臉?gòu)成。首先，本發(fā)明者們，在具有圖15那樣的膜構(gòu)成的噴墨頭中，關(guān)于發(fā)熱電阻上的保護(hù)膜的厚度，從絕緣可靠性和耐氣泡性的觀點(diǎn)出發(fā)，從經(jīng)驗(yàn)上假定最佳厚度為0.3μm(3000)～0.5μm(5000 )，通過改變它的導(dǎo)熱率，使保護(hù)膜的總熱阻變化，用3維熱傳導(dǎo)模擬計(jì)算因而發(fā)生的發(fā)泡效率的變化。其結(jié)果如圖1所示。
圖1是表示保護(hù)膜的熱阻值和成為熱導(dǎo)效率的指標(biāo)的，作為為了噴出墨汁所需的最低限度的通電驅(qū)動(dòng)時(shí)間的臨界發(fā)泡脈沖寬度的關(guān)系的曲線圖。作為這時(shí)的條件，使發(fā)熱電阻的厚度為0.05μm，電極配線的厚度為0.2μm，材料為Al。又，作為熱通量，使發(fā)熱電阻中每單位體積的投入能量為4.55×1016W/m3。這與在一邊為26μm的正方形的發(fā)熱電阻中，電阻值為100Ω流過120mA的電流的情形相當(dāng)。這時(shí)，計(jì)算在發(fā)熱電阻中心正上面的常溫的水達(dá)到300℃的時(shí)間，將該時(shí)間稱為臨界發(fā)泡脈沖。在圖1中，因?yàn)樵撆R界發(fā)泡脈沖寬度越小，可以用越少的能量進(jìn)行發(fā)泡，所以發(fā)熱電阻的發(fā)泡效率越好。
如從圖1可以看到的那樣，在膜厚0.3μm(3000)、0.4μm(4000)和0.5μm(5000)的情形中全都表示出同樣的傾向，我們發(fā)現(xiàn)當(dāng)保護(hù)膜的熱阻值約為5～10×10-9m2·K/W時(shí)，存在著臨界發(fā)泡脈沖寬度達(dá)到極小，即發(fā)熱電阻的發(fā)泡效率達(dá)到最大的極點(diǎn)。在已有的，由SiN構(gòu)成的膜厚0.3μm的電絕緣膜和由Ta構(gòu)成的膜厚0.23μm的耐氣泡膜構(gòu)成的保護(hù)膜中，熱阻值約為2.5×10-7m2·K/W。這表示在膜厚為0.3μm～0.5μm那樣的膜厚薄的保護(hù)膜中，即便使熱阻值降低到上述范圍，在發(fā)熱電阻中產(chǎn)生的熱能也不沿保護(hù)膜的面內(nèi)方向發(fā)散，結(jié)果提高了發(fā)泡效率。
當(dāng)使熱阻值進(jìn)一步從上述范圍下降時(shí)，臨界發(fā)泡脈沖寬度轉(zhuǎn)而上升，發(fā)泡效率惡化。這表示即便在膜厚為0.3μm～0.5μm那樣的膜厚薄的保護(hù)膜中，在發(fā)熱電阻中產(chǎn)生的熱能也沿保護(hù)膜的面內(nèi)方向發(fā)散。
進(jìn)一步，我們從圖1看到，臨界發(fā)泡脈沖寬度成為極小的區(qū)域是比較寬的，從10×10-9m2·K/W進(jìn)一步增高到約50×10-9m2·K/W，發(fā)泡效率沒有太大變化。當(dāng)然，最令人滿意的熱阻值在上述的5～10×10-9m2·K/W的范圍內(nèi)。
又，在圖1中表示了在保護(hù)膜的膜厚為0.3μm～0.5μm的范圍內(nèi)進(jìn)行模擬的結(jié)果，但是在本模擬中確認(rèn)在保護(hù)膜的膜厚為0.2μm～0.6μm的范圍內(nèi)都表示出同等的特性。
下面，我們計(jì)算為了實(shí)現(xiàn)上述熱阻值，保護(hù)膜的導(dǎo)熱率應(yīng)該達(dá)到何種程度。作為這時(shí)的條件，以盡可能不變更已有的噴墨頭的方式，保持圖15所示的構(gòu)成中的耐氣泡膜不變(材料Ta，膜厚0.23μm)，而改變絕緣膜的膜厚(0.1μm(1000)、0.2μm(2000)、0.3μm(3000))和導(dǎo)熱率，再次進(jìn)行計(jì)算。這是因?yàn)槲覀兛紤]到構(gòu)成耐氣泡膜的Ta的導(dǎo)熱率比構(gòu)成絕緣膜的SiN大，對(duì)發(fā)泡效率沒有太大影響，即，發(fā)泡效率主要與絕緣膜有關(guān)。作為在該模擬中用的具體的導(dǎo)熱率的值，雖然薄膜的導(dǎo)熱率也與厚度和成膜工藝等有關(guān)，但是我們用從文獻(xiàn)等一般得到的值薄膜Ta的導(dǎo)熱率＝54W/m·K，薄膜SiN的導(dǎo)熱率＝1.2W/m·K。例如使薄膜SiN的導(dǎo)熱率在約1.2～32W/m·K的范圍內(nèi)變化，但是即便如此也比Ta的導(dǎo)熱率小。
圖2表示如上求得的導(dǎo)熱率和臨界發(fā)泡脈沖寬度的關(guān)系。如從圖2可以看到的那樣，絕緣膜的導(dǎo)熱率在10～200W/m·K的范圍內(nèi)時(shí)臨界發(fā)泡脈沖寬度達(dá)到極小。我們看到在該范圍內(nèi)，臨界發(fā)泡脈沖寬度幾乎不變，能夠得到良好的發(fā)泡效率，又，在圖2中表示了使絕緣膜的膜厚在0.1～0.3μm的范圍內(nèi)進(jìn)行模擬的結(jié)果，但是即便絕緣膜的膜厚在0.3～0.4μm的范圍內(nèi)也表示出同等的特性。
進(jìn)一步，在絕緣膜的膜厚為0.3μm的情形中，當(dāng)使絕緣膜的導(dǎo)熱率在2～500W/m·K的范圍內(nèi)變化，發(fā)熱電阻正上方的水在300℃附近時(shí)，即在發(fā)泡前，與水接觸的保護(hù)膜上的溫度分布如圖3所示。如從圖3可以看到的那樣，導(dǎo)熱率越高，達(dá)到300℃的發(fā)熱電阻的表面面積越小。這是因?yàn)槿缟纤觯瑢?dǎo)熱率高時(shí)，在發(fā)熱電阻中產(chǎn)生的熱能沿面內(nèi)方向發(fā)散。如果根據(jù)圖3，則導(dǎo)熱率直到約100W/m·K，也不大向面內(nèi)方向發(fā)散，與已有的噴墨頭中的絕緣膜的導(dǎo)熱率比較也沒有大的變化。但是，我們看到當(dāng)導(dǎo)熱率達(dá)到約500W/m·K時(shí)，300℃的平衡區(qū)域幾乎消失，熱能沿面內(nèi)方向發(fā)散。
從以上所述可見，在保護(hù)膜具有絕緣膜和由Ta構(gòu)成的耐氣泡膜的構(gòu)成的情形中，為了提高發(fā)泡效率，絕緣膜的導(dǎo)熱率為10～200W/m·K是令人滿意的，更好為10～100W/m·K，最好為10～50W/m·K。
再次參照?qǐng)D1、圖2，臨界發(fā)泡脈沖寬度約為0.2～0.6μs。但是，實(shí)際上在使墨汁發(fā)泡進(jìn)行噴出的情形中，因?yàn)橐部紤]到噴墨頭的制造上的零散性等，給予在該臨界發(fā)泡脈沖寬度中以一定比例增加了的驅(qū)動(dòng)脈沖，所以如上所述，存在著為了在使氣泡與大氣連通的噴出方式中進(jìn)行穩(wěn)定噴出的高熱流速的適當(dāng)條件0.5～1.2μs，大致與已有的驅(qū)動(dòng)條件等同。進(jìn)一步，當(dāng)不僅考慮到噴墨頭的制造上的零散性，而且也考慮到實(shí)際使用噴墨頭的溫度環(huán)境等時(shí)，如果使用于噴出墨汁的驅(qū)動(dòng)脈沖寬度為0.2～2.0μs，則大體上沒有問題。
進(jìn)一步，本發(fā)明者們研討了儲(chǔ)熱層對(duì)墨汁的熱傳導(dǎo)效率的影響。首先，我們用3維熱傳導(dǎo)模擬計(jì)算在具有圖15那樣的膜構(gòu)成的噴墨頭中，在保護(hù)膜為膜厚0.3μm的SiN膜(絕緣膜)和膜厚為0.23μm的Ta膜(耐氣泡膜)的條件下，關(guān)于使儲(chǔ)熱層為膜厚2.5μm的SiO2膜的情形和膜厚1.5μm的SiO2膜的情形，當(dāng)用0.8μs的驅(qū)動(dòng)脈沖寬度驅(qū)動(dòng)發(fā)熱電阻時(shí)，在從發(fā)熱電阻上加上驅(qū)動(dòng)脈沖的時(shí)刻開始的表面溫度的時(shí)間經(jīng)過中發(fā)生的變化。其結(jié)果如圖4所示。
如從圖4可以看到的那樣，當(dāng)比較2類儲(chǔ)熱層時(shí)，最大加熱器溫度對(duì)于兩者都約為500℃大致相同，但是此后的溫度，膜厚薄的一方迅速下降。從該結(jié)果可以認(rèn)為，即便使儲(chǔ)熱層的厚度變薄也不會(huì)降低到墨汁的熱傳導(dǎo)效率。
其次，我們用3維熱傳導(dǎo)模擬計(jì)算在不降低到墨汁的熱傳導(dǎo)效果的條件下能夠使儲(chǔ)熱層減薄到何種程度。其結(jié)果如圖5所示。
圖5是表示由上述模擬得到的，儲(chǔ)熱層的厚度和發(fā)熱電阻的每單位面積的墨汁臨界發(fā)泡能量的關(guān)系的曲線圖。發(fā)熱電阻的每單位面積的墨汁臨界發(fā)泡能量成為到墨汁的熱傳導(dǎo)效率的指標(biāo)。墨汁臨界發(fā)泡能量是為了使發(fā)熱電阻的表面溫度超過作為墨汁發(fā)泡溫度的300℃所需的臨界熱能值，該值越大，意味著熱傳導(dǎo)效率越壞。計(jì)算是在作為驅(qū)動(dòng)通電時(shí)間的熱能施加時(shí)間(Pw)在0.5μs～3.0μs的范圍內(nèi)變化時(shí)進(jìn)行的。從噴墨頭的記錄速度的觀點(diǎn)出發(fā)，該熱能施加時(shí)間是在需要高速驅(qū)動(dòng)并且從驅(qū)動(dòng)脈沖精度來看不過短的條件下得到的適當(dāng)時(shí)間。又，該時(shí)間包含為了在使氣泡與大氣連通的噴出方式中進(jìn)行穩(wěn)定噴出的高熱通量的適當(dāng)條件，即上述的0.5～1.2μs的驅(qū)動(dòng)通電時(shí)間。
如從圖5可以看到的那樣，當(dāng)儲(chǔ)熱層的厚度比約0.7μm薄時(shí)，到墨汁的熱傳導(dǎo)效率急劇惡化。從中我們得知最好使儲(chǔ)熱層的厚度大于等于0.7μm。又，要穩(wěn)定地形成厚度比0.7μm薄的儲(chǔ)熱層膜是困難的。
進(jìn)一步從圖5可見，熱能施加時(shí)間(Pw)越長(zhǎng)，熱傳導(dǎo)效率越壞，又，Pw越長(zhǎng)，由儲(chǔ)熱層的厚度產(chǎn)生的影響越大。具體地說，當(dāng)Pw為1.2～2μs，儲(chǔ)熱層的厚度大于等于1.0μm，又，作為高熱通量的條件的Pw小于等于1.2μs時(shí)，即便儲(chǔ)熱層的厚度大于等于0.7μm，效率也不會(huì)降低而具有適當(dāng)?shù)闹怠?br> 從以上所述可見，在保護(hù)膜為膜厚0.3μm的SiN膜和膜厚為0.23μm的Ta膜的情形中，為了具有良好的熱傳導(dǎo)效率，使由SiO2構(gòu)成的儲(chǔ)熱層的厚度大于等于1.0μm是適合的，進(jìn)一步，可以說在驅(qū)動(dòng)通電時(shí)間Pw小于等于1.2μs時(shí)，儲(chǔ)熱層的厚度大于等于0.7μm是適合的。驅(qū)動(dòng)通電時(shí)間Pw不限于是1個(gè)脈沖的情形，也可以是分割成多個(gè)的脈沖驅(qū)動(dòng)，這時(shí)各脈沖寬度的合計(jì)通電時(shí)間與Pw相當(dāng)。即便在上述的試作噴頭中，也能夠得到圖5所示的關(guān)系與模擬一致的結(jié)果。
這里，具體地例示了保護(hù)膜和儲(chǔ)熱層的材料、膜厚，但是本發(fā)明不限于此。因?yàn)楸景l(fā)明能夠高效率地將所加熱能傳輸給墨汁，所以能夠?qū)⑸鲜鰲l件置換成保護(hù)膜和儲(chǔ)熱層的熱阻比。
該置換的結(jié)果如圖6所示。圖6是表示將上述保護(hù)膜條件中的儲(chǔ)熱層條件置換成儲(chǔ)熱層和保護(hù)膜的熱阻比的，儲(chǔ)熱層的厚度和儲(chǔ)熱層/保護(hù)膜的熱阻比的關(guān)系的曲線圖。這時(shí)的各膜的導(dǎo)熱率，薄膜SiN和薄膜Ta取上述值，而令薄膜SiO2為1.38W/m·K。該值也可以用從文獻(xiàn)等中一般得到的值。當(dāng)令構(gòu)成薄膜的材料的導(dǎo)熱率為K，膜厚為d時(shí)，給出薄膜熱阻值Rs為Rs＝d/K。又，疊層膜的熱阻值是將各膜的熱阻值加起來得到的值。
如從圖6可以看到的那樣，能夠?qū)⒂赡ず?.3μm的SiN膜和膜厚為0.23μm的Ta膜構(gòu)成的保護(hù)膜中的儲(chǔ)熱層的膜厚條件，在大于等于0.7μm時(shí)置換成儲(chǔ)熱層/保護(hù)膜的熱阻比約大于等于2倍。從中我們可以看到儲(chǔ)熱層的熱阻與保護(hù)膜的熱阻之比約大于等于2倍是適合的。
通過模擬我們得到了以上說明的關(guān)系，但是實(shí)際上即便在試作的噴墨頭中，關(guān)于導(dǎo)熱率和發(fā)泡效率也與模擬不完全相同，但是能夠得到與用模擬驗(yàn)證的結(jié)果相同的結(jié)果。
(噴墨記錄裝置)下面，我們參照?qǐng)D13說明搭載本發(fā)明的噴墨頭的噴墨記錄裝置。
圖13是表示本發(fā)明的噴墨記錄裝置的一個(gè)例子的模式斜視圖。在圖13中，在主體框中可以自由旋轉(zhuǎn)地通過軸支持著刻有螺旋溝5005的引導(dǎo)螺桿5004。引導(dǎo)螺桿5004與驅(qū)動(dòng)馬達(dá)5013的正反旋轉(zhuǎn)連動(dòng)，經(jīng)過驅(qū)動(dòng)力傳遞齒輪5009～5011而受到旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)。
進(jìn)一步，將自由滑動(dòng)地引導(dǎo)托架HC的導(dǎo)軌5003固定在主體框中。在托架HC中設(shè)置與螺旋溝5005系合的銷釘(圖中未畫出)，通過驅(qū)動(dòng)馬達(dá)5013的旋轉(zhuǎn)使引導(dǎo)螺桿5004旋轉(zhuǎn)，能夠使托架HC沿圖示箭頭a、b的方向往復(fù)移動(dòng)。壓紙板5002在托架HC的移動(dòng)方向?qū)⒂涗浢襟wP壓在壓紙卷筒5000上。
將噴墨記錄單元IJC搭載在托架HC上。噴墨記錄單元IJC既可以具有使上述噴墨頭與墨盒IT一體化的支架形式，也可以具有將它們作為相互不同的個(gè)體可以取出和組裝的形式。又，通過設(shè)置在托架HC上的位置決定部件和電接點(diǎn)將該噴墨記錄單元IJC固定支持在托架HC上，并且可以對(duì)托架HC裝上卸下地進(jìn)行設(shè)置。
光耦合器5007、5008構(gòu)成用于確認(rèn)托架HC的控制桿5006存在于該區(qū)域中而使驅(qū)動(dòng)馬達(dá)5013的旋轉(zhuǎn)方向反轉(zhuǎn)等的主位置檢測(cè)部件。蓋住噴墨頭的前面(噴出口開口的面)的蓋罩部件5022被支持部件5016所支持，進(jìn)一步備有吸引部件5015，經(jīng)過蓋內(nèi)開口5023進(jìn)行噴墨頭的吸引回復(fù)。將支持板5019安裝在主體支持板5018中，由圖中未畫出的驅(qū)動(dòng)部件使可以自由滑動(dòng)地支持在該支持板5019上的清潔板5017沿前后方向移動(dòng)。清潔板5017的形態(tài)不限于圖中所示的，能夠應(yīng)用眾所周知的形態(tài)，這是不言而喻的。控制桿5021用于開始噴墨頭的吸引回復(fù)工作，伴隨著與托架HC相接的凸輪5020的移動(dòng)而移動(dòng)，用齒輪5010和鎖閉切換等眾所周知的傳遞方法對(duì)來自驅(qū)動(dòng)馬達(dá)5013的驅(qū)動(dòng)力進(jìn)行移動(dòng)控制。
通過當(dāng)托架HC在主位置側(cè)區(qū)域中移動(dòng)時(shí)引導(dǎo)螺桿5004的作用，使這些蓋罩、清潔、吸引回復(fù)的各個(gè)處理在各個(gè)對(duì)應(yīng)位置上進(jìn)行，但是如果為了在眾所周知的定時(shí)進(jìn)行所要的工作，則都能夠應(yīng)用于本例中。
圖14表示控制上述噴墨記錄裝置的工作的控制電路的方框圖。圖14所示的控制電路具有從計(jì)算機(jī)等的外部裝置輸入記錄信號(hào)的接口1700、根據(jù)經(jīng)過接口1700輸入的記錄信號(hào)，控制噴墨記錄裝置的工作的控制單元、用于驅(qū)動(dòng)記錄頭(噴墨頭)1708的噴墨頭驅(qū)動(dòng)器1705、用于驅(qū)動(dòng)運(yùn)送記錄媒體(使圖13所示的壓紙卷筒5000旋轉(zhuǎn))的運(yùn)送馬達(dá)1709的馬達(dá)驅(qū)動(dòng)器1706、和用于驅(qū)動(dòng)運(yùn)載馬達(dá)1710(與圖13的驅(qū)動(dòng)馬達(dá)5013相當(dāng))的馬達(dá)驅(qū)動(dòng)器1707。
控制單元具有接受來自接口1700的記錄信號(hào)，對(duì)向記錄頭1708供給記錄數(shù)據(jù)進(jìn)行控制的門陣列(G.A.)1704、MPU1701、存儲(chǔ)MPU1701實(shí)施的控制程序的ROM1702、和保存上述記錄信號(hào)和供給記錄頭1708的記錄數(shù)據(jù)等的各種數(shù)據(jù)的DRAMU1703。門陣列1704也進(jìn)行MPU1701和DRAMU1703之間的數(shù)據(jù)傳送控制。
當(dāng)將記錄信號(hào)輸入到接口1700時(shí)，在門陣列1704和MPU1701之間，將記錄信號(hào)變換成記錄用的記錄數(shù)據(jù)。而且，用由各馬達(dá)驅(qū)動(dòng)器1706、1707驅(qū)動(dòng)運(yùn)送馬達(dá)1709和運(yùn)載馬達(dá)1710，并且按照傳送給噴墨頭驅(qū)動(dòng)器1705的記錄數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)記錄頭1708，進(jìn)行記錄。上述的發(fā)熱電阻的驅(qū)動(dòng)通電時(shí)間也由MPU1701進(jìn)行控制。
(噴墨頭)下面，我們說明能夠適用于本發(fā)明的噴墨頭的例子。
圖7是能夠適用于本發(fā)明的噴墨頭的一個(gè)例子的，從噴出口側(cè)看的主要部分平面圖。又圖8是放大表示圖7所示的一個(gè)發(fā)熱電阻的基體平面圖。此外，在圖7中，為了了解內(nèi)部構(gòu)造，在透視噴嘴部件10的狀態(tài)中進(jìn)行表示。
噴墨頭1具有形成多個(gè)發(fā)熱電阻23的基體20、和與基體20接合的噴嘴部件10。將發(fā)熱電阻23并列地配置成一列。但是，在彩色用噴墨頭的情形中，也能夠?qū)γ糠N顏色配置成多列。在噴嘴部件10中，在與各發(fā)熱電阻23對(duì)置的位置上分別形成其中心位于發(fā)熱電阻23的中心上的噴出口11。進(jìn)一步通過在噴嘴部件10中形成隔開鄰接的發(fā)熱電阻23之間的噴嘴壁13，接合基體20和噴嘴部件10，在每個(gè)發(fā)熱電阻23中，形成噴出口11分別開口的液路。
在基體20上，為了從該噴墨頭1的外部向各發(fā)熱電阻23上供給墨汁，貫通基體20地形成供給口(圖中未畫出)。在與各流路共通的墨汁室上開出供給口。又，在墨汁室和各流路之間，為了阻止異物侵入流路內(nèi)，設(shè)置作為柱狀結(jié)構(gòu)物的過濾器29。共同覆蓋排成列狀的全部發(fā)熱電阻23地設(shè)置絕緣膜(在圖8中未畫出)和耐氣泡膜27。進(jìn)一步，如圖5所示，電極配線25與發(fā)熱電阻23連接。
從供給口向流路內(nèi)供給墨汁，墨汁在發(fā)熱電阻23上流動(dòng)。在該狀態(tài)中通過電極配線25使發(fā)熱電阻23通電產(chǎn)生熱能，使發(fā)熱電阻23上的墨汁發(fā)泡，因而從噴出口11噴出墨汁。本例的噴墨頭1是使發(fā)熱電阻23和噴出口11對(duì)置的，所謂的側(cè)面支板(シュ-タ)型的噴墨頭。關(guān)于側(cè)面支板(シュ-タ)型的噴墨頭1的噴出方式，大致可以分成由發(fā)熱電阻23的驅(qū)動(dòng)使產(chǎn)生的氣泡與大氣連通的方式、和不使氣泡與大氣連通的方式。本發(fā)明可以應(yīng)用于它們中的任何一種。在后者的噴出方式中，產(chǎn)生的氣泡不與大氣連通地消失。
圖9表示圖7所示的噴墨頭的B-B前剖面圖。我們參照?qǐng)D9，以基體20的層構(gòu)成為中心說明本例的噴墨頭1。
基體20具有由硅構(gòu)成的基板21、在其表面上形成的，兼用作電絕緣膜的儲(chǔ)熱層22、在儲(chǔ)熱層22上部分地形成的發(fā)熱電阻23、用于向發(fā)熱電阻23供給電功率的電極配線24、25、覆蓋發(fā)熱電阻23和儲(chǔ)熱層22地形成的絕緣膜26、和在絕緣膜26的一部分上形成的耐氣泡膜27。儲(chǔ)熱層22具有從基板21側(cè)開始順序地疊層熱氧化膜22a、層間膜22b、22c的3層構(gòu)造。在本例中，這些熱氧化膜22a、層間膜22b、22c都由SiO2構(gòu)成，以儲(chǔ)熱層22的總熱阻為覆蓋發(fā)熱電阻23地形成的膜(絕緣膜26和耐氣泡膜27)即保護(hù)膜的總熱阻的2倍或其以上的方式設(shè)定儲(chǔ)熱層22整體的厚度。但是，在總熱阻滿足上述條件的范圍內(nèi)可以任意地變更構(gòu)成儲(chǔ)熱層22的這些膜的材料、儲(chǔ)熱層22的層數(shù)和構(gòu)造。例如，也能夠使儲(chǔ)熱層22的至少1層為SiO2膜和BPSG(Boro-phospho silicate glass)膜，又，關(guān)于它的制膜方法，也能夠用熱氧化法和CVD法等的任意方法。
在本例中發(fā)熱電阻23由TaSiN構(gòu)成。又，電極配線24、25由AlCu構(gòu)成。但是電極配線24、25不限于此，也可以由Al和其它的Al合金構(gòu)成。又，厚度可以為0.1～1.0μm。
絕緣膜26具有在SiN膜26a上形成SiC膜26b的2層構(gòu)造。SiN膜26a的膜厚為0.05μm，SiC膜26b的膜厚為0.2μm。這樣通過由多層構(gòu)成絕緣膜26，關(guān)于在電極配線25的段差部分上的覆蓋，能夠使它的熱阻小，并且使絕緣可靠性最佳化。但是，絕緣膜26的構(gòu)造不限于此，也可以大于等于3層，SiC膜26b的膜厚大于等于0.2μm，SiN膜26a的膜厚大于等于0.05μm。關(guān)于耐氣泡膜27，材料用Ta，膜厚為0.23μm。即，在本例中，發(fā)熱電阻23上的保護(hù)膜整體的厚度為0.48μm。
在基體20上接合噴嘴部件10，在發(fā)熱電阻23和噴出口11之間形成墨汁室12。
這里重要的是要使作為發(fā)熱電阻23上的保護(hù)膜的絕緣膜26和耐氣泡膜27的熱阻值適當(dāng)。在圖15所示的已有噴墨頭的構(gòu)成中，保護(hù)膜由膜厚0.3μm的SiN構(gòu)成的絕緣膜和由膜厚0.23μm的Ta構(gòu)成的耐氣泡膜構(gòu)成。關(guān)于薄膜的導(dǎo)熱率，令薄膜Ta的導(dǎo)熱率為54W/m·K，薄膜SiN的導(dǎo)熱率為1.2W/m·K。薄膜SiC的導(dǎo)熱率為70W/m·K，計(jì)算已有的噴墨頭中的保護(hù)膜的熱阻值，約為2.5×10-7m2·K/W。對(duì)此在本例的噴墨頭1中，熱阻值約為48×10-9m2·K/W。另一方面，在儲(chǔ)熱層22中，令熱氧化膜22a、層間膜22b、22c的膜厚分別為1.0μm、0.8μm、0.7μm。當(dāng)薄膜SiO2的導(dǎo)熱率為1.38W/m·K時(shí)，儲(chǔ)熱層22的熱阻值約為1.81×10-6m2·K/W。從而，在本例中，儲(chǔ)熱層22的總熱阻值約為保護(hù)層的總熱阻值的39倍。
又，發(fā)熱電阻23的平面尺寸，在本例中為26μm×26μm的正方形。但是，發(fā)熱電阻23的尺寸不限于此，已經(jīng)確認(rèn)至少在從16μm×16μm到39μm×39μm的范圍內(nèi)沒有問題。又，發(fā)熱電阻23的形狀不限于正方形，也能夠是長(zhǎng)方形。進(jìn)一步，每一個(gè)噴出口11的發(fā)熱電阻23的數(shù)量為多個(gè)，例如能夠形成將10μm×24μm的長(zhǎng)方形連接成2個(gè)直列的構(gòu)成。
如上所述，通過使保護(hù)膜的厚度和熱阻值具有適當(dāng)?shù)闹?，即便噴出方式為使氣泡與大氣連通的方式和不使氣泡與大氣連通的方式中的某一個(gè)，在不降低保護(hù)膜的絕緣可靠性和耐氣泡性，最大限度地使到墨汁的熱傳導(dǎo)效率最佳化方面，能夠得到?jīng)]有大的差別，同等優(yōu)異的效果。
(噴墨頭的構(gòu)成例2)圖10是能夠適用于本發(fā)明的噴墨頭的其它例子的，與圖9相同的剖面圖。此外，在圖10中，在與圖9相同的構(gòu)成上附加與圖9相同的標(biāo)號(hào)。
本例的噴墨頭與噴墨頭的構(gòu)成例1不同，絕緣膜26是單層，耐氣泡膜27是2層。其它構(gòu)成與噴墨頭的構(gòu)成例1相同。
在本例中，絕緣膜26由SiN構(gòu)成，其膜厚為0.35μm。又，耐氣泡膜27具有從絕緣膜26側(cè)疊層Ta膜27a和Ir膜27b的構(gòu)成。Ta膜27a的膜厚為0.2μm，Ir膜27b的膜厚為0.05μm。所以，在發(fā)熱電阻23上的保護(hù)膜的總厚度為0.6μm。
這樣，通過使耐氣泡膜27具有2層構(gòu)造，如上所述能夠一面維持覆蓋性一面減小熱阻，并且能夠防止由于墨汁的熱化學(xué)反應(yīng)和墨汁的組成物的碳化產(chǎn)生的“焦炭”使噴出特性降低。這里我們表示耐氣泡膜27具有2層構(gòu)造，但是也可以大于等于3層。又，耐氣泡膜27的一部分由Ir構(gòu)成，但是代替它，也能夠用膜厚大于等于0.05μm的Pt等的貴金屬及其合金。
在本例中，當(dāng)令薄膜Ir的導(dǎo)熱率為127W/m·K進(jìn)行計(jì)算時(shí)，保護(hù)膜的熱阻值約為9.1×10-9m2·K/W。又，因?yàn)閮?chǔ)熱層22的總電阻值與噴墨頭的構(gòu)成例1相同，所以在本例中，儲(chǔ)熱層22的總熱阻值約為保護(hù)層的總熱阻值的199倍。
(噴墨頭的構(gòu)成例3)圖11是能夠適用于本發(fā)明的噴墨頭的另一個(gè)其它例子的，與圖9相同的剖面圖。此外，在圖11中，也在與圖9相同的構(gòu)成上附加與圖9相同的標(biāo)號(hào)。
在本例中，絕緣膜26和耐氣泡膜27分別是單層這一點(diǎn)與上述噴墨頭的構(gòu)成例1、2不同。具體地說，絕緣膜是由SiC構(gòu)成的膜厚0.35μm的膜，耐氣泡膜27是由Ta構(gòu)成的膜厚0.2μm的膜。從而，在發(fā)熱電阻23上的保護(hù)膜的總厚度為0.55μm。
在本例中，當(dāng)計(jì)算保護(hù)膜的熱阻值時(shí)，約為8.7×10-9m2·K/W，在噴墨頭的構(gòu)成例1～3中是最小的。即，在本例中，可以說在噴墨頭的構(gòu)成例1～3中發(fā)泡效率最適合。但是，如果考慮到電極配線24、25的段差部分中的由絕緣膜26產(chǎn)生的覆蓋可靠性、耐氣泡膜27的耐熱化學(xué)反應(yīng)性和耐焦炭附著性，能夠得到充分的性能，則保護(hù)層的總熱阻值在5～50×10-9m2·K/W的范圍內(nèi)，如果為更小的值則能夠進(jìn)一步提高發(fā)泡效率。又，儲(chǔ)熱層22的總熱阻值約為保護(hù)層的總熱阻值的208倍。
以上，我們舉出優(yōu)先的實(shí)施方式為例說明了適用于本發(fā)明的噴墨頭。在上述各例中，我們舉例說明了在與發(fā)熱電阻23對(duì)置的位置上形成噴出口11的，所謂的側(cè)面支板(シュ-タ)型的噴墨頭，但是本發(fā)明不限定于此，也能夠應(yīng)用于如圖12所示的，所謂的邊緣側(cè)支板板(シュ-タ)型的噴墨頭30。
邊緣支板(シュ-タ)型的噴墨頭30也與側(cè)面支板(シュ-タ)型的噴墨頭相同，具有基體50和與它接合的噴嘴部件40，但是噴嘴部件40的構(gòu)造與邊緣側(cè)面支板(シュ-タ)型的噴墨頭不同。具體地說，噴出口41的位置不在與發(fā)熱電阻53對(duì)置的位置上，而形成在噴嘴部件40的端面上，在與基體50的上面大致平行方向中噴出。
即便在這種邊緣支板(シュ-タ)型的噴墨頭30中，也能夠?qū)⑸鲜龅谋景l(fā)明的構(gòu)成應(yīng)用于在基體50中的包含絕緣膜56和耐氣泡膜57的保護(hù)膜和儲(chǔ)熱層52的構(gòu)成中，能夠得到與側(cè)面支板(シュ-タ)型的噴墨頭同樣的效果。
如以上說明的那樣，通過當(dāng)噴墨頭由0.2μs～2.0μs的驅(qū)動(dòng)脈沖寬度進(jìn)行驅(qū)動(dòng)時(shí)，使在上述發(fā)熱電阻上形成的保護(hù)膜的總厚度約為0.2μm～0.6μm，并且使總熱阻值為5～50×10-9m2·K/W，進(jìn)一步，使發(fā)熱電阻下的儲(chǔ)熱層的熱阻值大于等于上述保護(hù)膜的總熱阻值的2倍，能夠不降低保護(hù)膜的絕緣可靠性，又不降低耐氣泡性，最大限度地使到墨汁的熱傳導(dǎo)效率最佳化。又，因?yàn)槿绻麩嶙柚翟谏鲜龇秶鷥?nèi)則無論什么樣的膜構(gòu)成都沒有關(guān)系，所以也同時(shí)具有如果能夠維持發(fā)熱電阻的覆蓋可靠性則能夠用各種不同的材料，能夠提高設(shè)計(jì)的自由度那樣的效果。進(jìn)一步，也能夠形成更多地提高覆蓋可靠性的膜構(gòu)造，也具有降低成本的效果。又，即便關(guān)于耐氣泡性，因?yàn)槟軌蛞允篃嶙柚翟谏鲜龇秶鷥?nèi)的方式自由地設(shè)計(jì)膜構(gòu)成，所以也能夠形成進(jìn)一步提高耐熱化學(xué)反應(yīng)性和耐焦炭附著性的膜構(gòu)造，不僅能夠提高設(shè)計(jì)的自由度，而且同時(shí)持有提高耐久性的效果。
權(quán)利要求
1.一種噴墨頭用的基體，該噴墨頭用的基體在基板上依次形成儲(chǔ)熱層、產(chǎn)生用于噴出墨汁的熱能的發(fā)熱體和保護(hù)上述發(fā)熱體的保護(hù)膜，其特征在于上述保護(hù)膜的上述發(fā)熱體的上面部分的總厚度大于等于0.2μm小于等于0.6μm，上述保護(hù)膜的上述發(fā)熱體的上面部分的熱阻值大于等于5×10-9m2·K/W小于等于50×10-9m2·K/W，并且，上述儲(chǔ)熱層的上述發(fā)熱體的下面部分的熱阻值大于等于上述保護(hù)膜的上述發(fā)熱體的上面部分的熱阻值的2倍。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的噴墨頭用的基體，其特征在于上述保護(hù)膜的總熱阻值大于等于5×10-9m2·K/W小于等于10×10-9m2·K/W。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的噴墨頭用的基體，其特征在于上述保護(hù)膜由多層薄膜形成。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的噴墨頭用的基體，其特征在于上述保護(hù)膜包含膜厚大于等于0.2μm的SiC膜。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的噴墨頭用的基體，其特征在于上述保護(hù)膜包含膜厚大于等于0.05μm的SiN膜。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的噴墨頭用的基體，其特征在于上述保護(hù)膜包含膜厚大于等于0.2μm的Ta膜。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的噴墨頭用的基體，其特征在于上述保護(hù)膜具有膜厚大于等于0.1μm小于等于0.4μm、并且導(dǎo)熱率大于等于10W/m·K小于等于200W/m·K的絕緣膜；和在該絕緣膜上形成的、包含上述Ta膜的耐氣泡膜。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的噴墨頭用的基體，其特征在于上述絕緣膜包含膜厚大于等于0.2μm的SiC膜。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的噴墨頭用的基體，其特征在于上述絕緣膜進(jìn)一步包含SiN膜。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的噴墨頭用的基體，其特征在于上述耐氣泡膜進(jìn)一步包含由貴金屬或其合金構(gòu)成的薄膜。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的噴墨頭用的基體，其特征在于上述保護(hù)膜包含膜厚大于等于0.05μm的由貴金屬或其合金構(gòu)成的薄膜。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的噴墨頭用的基體，其特征在于上述儲(chǔ)熱層是由SiO2構(gòu)成的至少1層的薄膜，并且總厚度大于等于0.7μm。
13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的噴墨頭用的基體，其特征在于上述儲(chǔ)熱層是由多層薄膜形成的，其中至少1層是SiOx膜或BPSG膜。
14.根據(jù)權(quán)利要求1所述的噴墨頭用的基體，其特征在于用于使上述發(fā)熱體通電的電極配線由Al或其合金構(gòu)成，并且厚度大于等于0.1μm小于等于1.0μm。
15.一種噴墨頭，該噴墨頭具有在基板上依次形成儲(chǔ)熱層、產(chǎn)生用于噴出墨汁的熱能的發(fā)熱體和保護(hù)上述發(fā)熱體的保護(hù)膜的基體，與上述發(fā)熱體對(duì)應(yīng)地設(shè)置用于噴出墨汁的噴出口，其特征在于上述保護(hù)膜的上述發(fā)熱體的上面部分的總厚度大于等于0.2μm小于等于0.6μm，上述保護(hù)膜的上述發(fā)熱體的上面部分的熱阻值大于等于5×10-9m2·K/W小于等于50×10-9m2·K/W，并且，上述儲(chǔ)熱層的上述發(fā)熱體的下面部分的熱阻值大于等于上述保護(hù)膜的上述發(fā)熱體的上面部分的熱阻值的2倍。
16.一種噴墨頭的驅(qū)動(dòng)方法，其特征在于該方法使用噴墨頭，該噴墨頭具有在基板上依次形成儲(chǔ)熱層、產(chǎn)生用于噴出墨汁的熱能的發(fā)熱體和保護(hù)上述發(fā)熱體的保護(hù)膜的基體，與上述發(fā)熱體對(duì)應(yīng)地設(shè)置用于噴出墨汁的噴出口，上述保護(hù)膜的上述發(fā)熱體的上面部分的總厚度大于等于0.2μm小于等于0.6μm，上述保護(hù)膜的上述發(fā)熱體的上面部分的熱阻值大于等于5×10-9m2·K/W小于等于50×10-9m2·K/W，并且，上述儲(chǔ)熱層的上述發(fā)熱體的下面部分的熱阻值大于等于上述保護(hù)膜的上述發(fā)熱體的上面部分的熱阻值的2倍；以大于等于0.2μs小于等于2μs的驅(qū)動(dòng)通電時(shí)間驅(qū)動(dòng)上述發(fā)熱體而從上述噴出口噴出墨汁。
17.一種噴墨記錄裝置，其特征在于具備一噴墨頭，具有在基板上依次形成儲(chǔ)熱層、產(chǎn)生用于噴出墨汁的熱能的發(fā)熱體和保護(hù)上述發(fā)熱體的保護(hù)膜的基體，與上述發(fā)熱體對(duì)應(yīng)地設(shè)置用于噴出墨汁的噴出口，上述保護(hù)膜的上述發(fā)熱體的上面部分的總厚度大于等于0.2μm小于等于0.6μm，上述保護(hù)膜的上述發(fā)熱體的上面部分的熱阻值大于等于5×10-9m2·K/W小于等于50×10-9m2·K/W，并且，上述儲(chǔ)熱層的上述發(fā)熱體的下面部分的熱阻值大于等于上述保護(hù)膜的上述發(fā)熱體的上面部分的熱阻值的2倍；和一驅(qū)動(dòng)部件，以大于等于0.2μs小于等于2μs的驅(qū)動(dòng)通電時(shí)間驅(qū)動(dòng)上述發(fā)熱體。
全文摘要
本發(fā)明提供噴墨頭、該噴墨頭的驅(qū)動(dòng)方法和噴墨記錄裝置。在基板上依次地形成儲(chǔ)熱層、產(chǎn)生用于噴出墨汁的熱能的發(fā)熱體和保護(hù)上述發(fā)熱體的保護(hù)膜的噴墨頭用的基體，上述保護(hù)膜的上述發(fā)熱體的上面部分的總厚度大于等于0.2μm小于等于0.6μm，上述保護(hù)膜的上述發(fā)熱體的上面部分的熱阻值大于等于5×10
文檔編號(hào)B41J2/14GK1636735SQ200410011500
公開日2005年7月13日 申請(qǐng)日期2004年12月24日 優(yōu)先權(quán)日2003年12月26日
發(fā)明者及川真樹 申請(qǐng)人:佳能株式會(huì)社