JPH02227255A - 液体噴射記録ヘッド用基体の製造方法およびその方法により製造された基体、並びにその基体を用いた液体噴射記録ヘッド - Google Patents
液体噴射記録ヘッド用基体の製造方法およびその方法により製造された基体、並びにその基体を用いた液体噴射記録ヘッドInfo
- Publication number
- JPH02227255A JPH02227255A JP4883989A JP4883989A JPH02227255A JP H02227255 A JPH02227255 A JP H02227255A JP 4883989 A JP4883989 A JP 4883989A JP 4883989 A JP4883989 A JP 4883989A JP H02227255 A JPH02227255 A JP H02227255A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- recording head
- substrate
- jet recording
- liquid jet
- manufacturing
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- Pending
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- Particle Formation And Scattering Control In Inkjet Printers (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
[産業上の利用分野〕
本発明は、熱エネルギーによって液体中に気泡の生成を
含む状態変化を生起させ、該状態変化によって吐出口か
ら液体を吐出させて飛翔的液滴を形成し、この液滴を被
記録面に付着させて文字・画像等の情報の記録を行う液
体噴射記録ヘッド用基体の製造方法およびその方法によ
り製造された基体、並びにその基体を用いた液体噴射記
録ヘッドに関する。
含む状態変化を生起させ、該状態変化によって吐出口か
ら液体を吐出させて飛翔的液滴を形成し、この液滴を被
記録面に付着させて文字・画像等の情報の記録を行う液
体噴射記録ヘッド用基体の製造方法およびその方法によ
り製造された基体、並びにその基体を用いた液体噴射記
録ヘッドに関する。
[従来の技術]
ノンインパクト記録法は、記録時における騒音の発生が
無視し得る程度に極めて小さいという点において、最近
関心を集めている。その中で、高速記録が可能であり、
しかも定着という特別な処理を必要とせずに普通紙に記
録の行える、いわゆるインクジェット記録法(液体噴射
記録法)は、極めて有力な記録法であフて、これまでに
も様々な方式の提案とそれを具現化する装置が考案され
、改良が加えられて商品化されたものもあれは、現在も
尚実用化への努力が続けられているものものある。
無視し得る程度に極めて小さいという点において、最近
関心を集めている。その中で、高速記録が可能であり、
しかも定着という特別な処理を必要とせずに普通紙に記
録の行える、いわゆるインクジェット記録法(液体噴射
記録法)は、極めて有力な記録法であフて、これまでに
も様々な方式の提案とそれを具現化する装置が考案され
、改良が加えられて商品化されたものもあれは、現在も
尚実用化への努力が続けられているものものある。
その中で、例えば特開昭54−51837号公報、ドイ
ツ公開(DOLS)第2843064号公報に記載され
である液体噴射記録法は、液滴形成エネルギーである熱
エネルギーを液体に作用させて、液滴吐出のための原動
力を得るという点において、他の液体噴射記録法とは、
異なる特徴を有している。
ツ公開(DOLS)第2843064号公報に記載され
である液体噴射記録法は、液滴形成エネルギーである熱
エネルギーを液体に作用させて、液滴吐出のための原動
力を得るという点において、他の液体噴射記録法とは、
異なる特徴を有している。
即ち、上述の公報に開示されである記録法では、熱エネ
ルギーの作用を受けた液体が急峻な体積の増大を伴う状
態変化を起し、その状態変化に基づく作用力によって、
記録ヘット部先端に設けである吐出口から液滴が吐出、
飛翔して被記録部材に付着し、情報の記録が行われる。
ルギーの作用を受けた液体が急峻な体積の増大を伴う状
態変化を起し、その状態変化に基づく作用力によって、
記録ヘット部先端に設けである吐出口から液滴が吐出、
飛翔して被記録部材に付着し、情報の記録が行われる。
殊に、DOLS第2843064号公報に開示されてい
る液体噴射記録法は、いわゆるドロップ オン デマン
ド(drop−on dea+and)記録法に極めて
有効に適用されるばかりでなく、記録ヘッド部をフルラ
イン(full 1ine)幅に高密度マルチ吐出口化
して容易に実現できるので、高解像度、高品質の画像を
高速で得られるという利点を有している。
る液体噴射記録法は、いわゆるドロップ オン デマン
ド(drop−on dea+and)記録法に極めて
有効に適用されるばかりでなく、記録ヘッド部をフルラ
イン(full 1ine)幅に高密度マルチ吐出口化
して容易に実現できるので、高解像度、高品質の画像を
高速で得られるという利点を有している。
[発明が解決しようとする課題]
しかしながら、従来、上述のような液体噴射記録ヘット
において製造工程で配線間にショート(短絡)が生じた
場合には、レーザビームを用いてそのショートした部分
(配線短絡部)を切断し、配線間の分離を行っていたが
、このようにレーザビームを用いると、第4図(A−1
) 、 (B−1)に示すように、記録ヘッド基体の支
持体101上の発熱抵抗層102にダメージ(損傷)を
与え、大ぎな穴(凹部) 106が開くことがよくあっ
た。そして、次に配線を記録液(インク)から保護する
ために、配線103の周辺に上部保護層104をスパッ
タ法などの成膜加工法で成膜するが、この大きな穴10
6の部分では上部保護層104により十分に配線103
を覆うことができなかった。
において製造工程で配線間にショート(短絡)が生じた
場合には、レーザビームを用いてそのショートした部分
(配線短絡部)を切断し、配線間の分離を行っていたが
、このようにレーザビームを用いると、第4図(A−1
) 、 (B−1)に示すように、記録ヘッド基体の支
持体101上の発熱抵抗層102にダメージ(損傷)を
与え、大ぎな穴(凹部) 106が開くことがよくあっ
た。そして、次に配線を記録液(インク)から保護する
ために、配線103の周辺に上部保護層104をスパッ
タ法などの成膜加工法で成膜するが、この大きな穴10
6の部分では上部保護層104により十分に配線103
を覆うことができなかった。
そのため、第4図(B−2)の矢印にで示すように、使
用時にインクが上記穴106の生じた部分に浸透して電
極103か腐食することかあり、最終的には断線に至る
ことかあった。なお105はインクによる電極の腐食部
分を示す。
用時にインクが上記穴106の生じた部分に浸透して電
極103か腐食することかあり、最終的には断線に至る
ことかあった。なお105はインクによる電極の腐食部
分を示す。
そこで、上記保護層104の上にさらに第2の上部保護
層を設けることも試みられたが、このように大きな穴1
06の場合(通箔、深さ1μm以上)には、泡が溜った
り、保護膜をはしいたりして第2の上部保護層でもうま
く覆いきれないことがよくあった。また、従来から配線
としてA℃が一般的に使われているが、上記の腐食を防
止するためにAj2以外の他の導電性材料を捜がし出す
ことも試みられたが、製造コスト、加工性、および比抵
抗特性等の而で、最適な耐腐食性導電性材料が見つから
なかった。
層を設けることも試みられたが、このように大きな穴1
06の場合(通箔、深さ1μm以上)には、泡が溜った
り、保護膜をはしいたりして第2の上部保護層でもうま
く覆いきれないことがよくあった。また、従来から配線
としてA℃が一般的に使われているが、上記の腐食を防
止するためにAj2以外の他の導電性材料を捜がし出す
ことも試みられたが、製造コスト、加工性、および比抵
抗特性等の而で、最適な耐腐食性導電性材料が見つから
なかった。
このように、従来ではレーザビーム配線を切断した部分
からインクが浸透し、配線が腐食して断線に至ることが
よくあり、このことが記録ヘッドの信頼性を低下させて
いた。
からインクが浸透し、配線が腐食して断線に至ることが
よくあり、このことが記録ヘッドの信頼性を低下させて
いた。
本発明の目的は、上述のような欠点を除去し、電極の配
線短絡部を切断して生じた凹部の部分から記録液が浸透
して配線が腐食することのおそれがない、信頼性の高い
液体噴射記録ヘッド用基体の製造方法およびその方法に
より製造された基体、並びにその基体を用いた液体噴射
記録ヘッドを提供することにある。
線短絡部を切断して生じた凹部の部分から記録液が浸透
して配線が腐食することのおそれがない、信頼性の高い
液体噴射記録ヘッド用基体の製造方法およびその方法に
より製造された基体、並びにその基体を用いた液体噴射
記録ヘッドを提供することにある。
[課題を解決するための手段]
かかる目的を達成するため、本発明は、支持体と、支持
体上に設けられ、発熱抵抗層と発熱抵抗層に接続された
電極とを有する電気熱変換体とを具備する液体噴射記録
ヘッド用基体の製造方法において、電極の配線短絡部を
切断する工程と、切断によって支持体に生じた凹部に充
填材を埋込む工程と、埋込まれた充填材と電極との上に
保護層を設ける工程とを有することを特徴とする。
体上に設けられ、発熱抵抗層と発熱抵抗層に接続された
電極とを有する電気熱変換体とを具備する液体噴射記録
ヘッド用基体の製造方法において、電極の配線短絡部を
切断する工程と、切断によって支持体に生じた凹部に充
填材を埋込む工程と、埋込まれた充填材と電極との上に
保護層を設ける工程とを有することを特徴とする。
また、本発明は充填材として絶縁材料を用いることを特
徴とする。
徴とする。
末だ、本発明は第1の工程における切断をレーザビーム
を用いて行なうことを特徴とする。
を用いて行なうことを特徴とする。
[作 用]
本発明では、電極の配線短絡部をレーザビーム等で切断
することによって支持体に生じた凹部に充填材を埋込む
ことにより、その穴の部分の大きな段差をなくし、かつ
埋込まれた充填材と電極との上に保護層を設け、その保
護層の被覆性を向上するようにしたので、記録液の電極
への浸透か無くなり、電極の腐食を防ぐことが出来る。
することによって支持体に生じた凹部に充填材を埋込む
ことにより、その穴の部分の大きな段差をなくし、かつ
埋込まれた充填材と電極との上に保護層を設け、その保
護層の被覆性を向上するようにしたので、記録液の電極
への浸透か無くなり、電極の腐食を防ぐことが出来る。
また、埋込まれる充填材として絶縁材料を用いることに
より、記録ヘットの記録液中での長期使用の信頼性を向
上することができる。
より、記録ヘットの記録液中での長期使用の信頼性を向
上することができる。
[実施例]
以下、図面を参照して本発明の実施例を詳細に説明する
。
。
第1図は本発明実施例の工程を示し、本図の(^−1)
〜(^−4)は工程途中の平面図、(B−1)〜(B−
4)はX−Y切断線に沿う工程途中の対応するX−Y断
面図である。ここで、 101は記録ヘッド用基体の支
持体(基板ともいう) 、 102は支持体101上に
設けられた発熱抵抗層、+03は 発熱抵抗層102に
接続された+lの引き出し電極、104は発熱抵抗層1
02および電極101上に設けた5i02からなる上部
保護層、106はレーザビームの切断によって支持体1
01に生じた穴(凹部)、107は配線短絡部、および
10Bは上記穴106 ’に埋め込んた5in2の充填
材としての絶縁材料である。なお発熱抵抗層102 と
電極103とで電気熱変換体が構成される。
〜(^−4)は工程途中の平面図、(B−1)〜(B−
4)はX−Y切断線に沿う工程途中の対応するX−Y断
面図である。ここで、 101は記録ヘッド用基体の支
持体(基板ともいう) 、 102は支持体101上に
設けられた発熱抵抗層、+03は 発熱抵抗層102に
接続された+lの引き出し電極、104は発熱抵抗層1
02および電極101上に設けた5i02からなる上部
保護層、106はレーザビームの切断によって支持体1
01に生じた穴(凹部)、107は配線短絡部、および
10Bは上記穴106 ’に埋め込んた5in2の充填
材としての絶縁材料である。なお発熱抵抗層102 と
電極103とで電気熱変換体が構成される。
まず、記録ヘッドの製造に際して、Si(シリコン)支
持体101上に熱酸化した5102の発熱抵抗層102
が積層形成されている上に、AIの引き出し電極103
を5000人の膜厚で蒸着し、パターニング配線する。
持体101上に熱酸化した5102の発熱抵抗層102
が積層形成されている上に、AIの引き出し電極103
を5000人の膜厚で蒸着し、パターニング配線する。
この過程で、本図(八−1)では107の部分がショー
ト(配線短絡)を起している。
ト(配線短絡)を起している。
次に、この配線短絡部107をし〜ザビームで切断する
。実際に、波長1.06μm、ビームの強さ20iJ/
パルス、パルス幅20nSのレーザビームで3回はど配
線短絡部107をショット(照射)したところ、配線短
絡部1’07が切断できた。本図(八−2)は切断した
あとの状態を示しており、本図([1−2)に示すよう
に、切断した部分の支持体101上に穴106が開いて
いることが分る。
。実際に、波長1.06μm、ビームの強さ20iJ/
パルス、パルス幅20nSのレーザビームで3回はど配
線短絡部107をショット(照射)したところ、配線短
絡部1’07が切断できた。本図(八−2)は切断した
あとの状態を示しており、本図([1−2)に示すよう
に、切断した部分の支持体101上に穴106が開いて
いることが分る。
次に、この穴106に充填材として絶縁材料108を埋
め込む。穴106の深さは2μmであるとする。そのた
め、この基体101〜104を図示しない真空チャンバ
ー内に入れ、このチャンバー内にシラン(Sil14)
と二酸化窒素(NO2) との混合ガスを流シ、1T
orrの雰囲気にする。次に、この穴106の部分にレ
ーザビームを照射すると、この穴106の部分において
、51114(シラン)とN02が反応し、SiO□1
08が堆積される。その際、この穴106を埋めるよう
にレーザビームの照射時間を決める。このようなレーザ
CVD(気相成長法)により5in2の絶縁材料108
で穴106が埋められた状態を本図(A−3)に示す。
め込む。穴106の深さは2μmであるとする。そのた
め、この基体101〜104を図示しない真空チャンバ
ー内に入れ、このチャンバー内にシラン(Sil14)
と二酸化窒素(NO2) との混合ガスを流シ、1T
orrの雰囲気にする。次に、この穴106の部分にレ
ーザビームを照射すると、この穴106の部分において
、51114(シラン)とN02が反応し、SiO□1
08が堆積される。その際、この穴106を埋めるよう
にレーザビームの照射時間を決める。このようなレーザ
CVD(気相成長法)により5in2の絶縁材料108
で穴106が埋められた状態を本図(A−3)に示す。
本図に示すように、特に絶縁材料の充填材108は配線
の電8i103の高ざとほとんど段差がつかないように
上記照射時間を調整して形成する。
の電8i103の高ざとほとんど段差がつかないように
上記照射時間を調整して形成する。
次に、この充填材108と電極101上に上部保護層と
して5i02の層104を1μスパツタ法で成膜する。
して5i02の層104を1μスパツタ法で成膜する。
本図(^−4) 、 (B−4) に示すように、レー
ザビームで電極103の配線短絡部を切断してできた穴
106と引き出し電極103をSiO2の保護層104
は十分に被覆している。
ザビームで電極103の配線短絡部を切断してできた穴
106と引き出し電極103をSiO2の保護層104
は十分に被覆している。
このようにして製作した記録ヘッド用基体に記録液吐出
口を形成し、集積回路を実装して記録ヘッドを製作した
一例を第2図に示す。ここで、Illは発熱部(ヒータ
) 、402は吐出口、403は液路を形成するインク
流路壁、404は共通液室、405は天板、406はイ
ンク供給口である。
口を形成し、集積回路を実装して記録ヘッドを製作した
一例を第2図に示す。ここで、Illは発熱部(ヒータ
) 、402は吐出口、403は液路を形成するインク
流路壁、404は共通液室、405は天板、406はイ
ンク供給口である。
第2図に示す液体噴射記録ヘッドを長期間インク浸透試
験をしたが、上記の穴106が生じていた部分、すなわ
ち充填材lO8を埋込んだ部分からのインクの浸透によ
る電極103の腐食はまったく生じなかった。従って、
本実施例のようにレーザビーム等で配線短絡部を切断し
た部分の支持体に生じた凹部を絶縁物のような充填材で
埋めることにより、記録ヘッドの信頼性を高めることが
できることが確認できた。
験をしたが、上記の穴106が生じていた部分、すなわ
ち充填材lO8を埋込んだ部分からのインクの浸透によ
る電極103の腐食はまったく生じなかった。従って、
本実施例のようにレーザビーム等で配線短絡部を切断し
た部分の支持体に生じた凹部を絶縁物のような充填材で
埋めることにより、記録ヘッドの信頼性を高めることが
できることが確認できた。
なお、上記穴106に埋める充填材としては絶縁材料で
あることが好ましい。絶縁材料でなければ配線間で短絡
を起すおそれがあるからである。ただし、上述の本実施
例では凹部に埋込む絶縁材料を5in2としたが、別の
絶縁材料、例えばSi3N4゜Ta205など絶縁性が
あるものであればよいこと勿論である。また、上述の本
実施例では第2図に示すようにインク吐出方向がヒータ
111の面方向であったが、ヒータIllに対して垂直
方向に吐出する第3図に示すような液体噴射記録ヘッド
にも本発明は適用できる。
あることが好ましい。絶縁材料でなければ配線間で短絡
を起すおそれがあるからである。ただし、上述の本実施
例では凹部に埋込む絶縁材料を5in2としたが、別の
絶縁材料、例えばSi3N4゜Ta205など絶縁性が
あるものであればよいこと勿論である。また、上述の本
実施例では第2図に示すようにインク吐出方向がヒータ
111の面方向であったが、ヒータIllに対して垂直
方向に吐出する第3図に示すような液体噴射記録ヘッド
にも本発明は適用できる。
[発明の効果]
以上説明したように、本発明によれば、配線短絡部をレ
ーザビーム等で切断して生じた基体の支持体上の凹部を
充填材で埋込み、その凹部の部分の大きな段差をなくし
、これにより配線を保護する上部保護層の被覆性を向上
するようにしたので、記録液の電極配線部への浸透を阻
止することができて配線が腐食しなくなり、その結果と
じて断線が起きずに記録ヘッドの長期信頼性を向上する
ことができる。
ーザビーム等で切断して生じた基体の支持体上の凹部を
充填材で埋込み、その凹部の部分の大きな段差をなくし
、これにより配線を保護する上部保護層の被覆性を向上
するようにしたので、記録液の電極配線部への浸透を阻
止することができて配線が腐食しなくなり、その結果と
じて断線が起きずに記録ヘッドの長期信頼性を向上する
ことができる。
第1図は本発明の一実施例の工程を示す平面図および断
面図、 第2図は本発明の一実施例の記録ヘッドの部分斜視図、 第3図は本発明の他の実7i包例の記録ヘッドの斜視図
、 第4図は従来例の工程を示す平面図および断面図である
。 !07・・・配線短絡部、 108・・・レーザビームの切断によって生した穴に埋
込んだ充填材としての絶縁材料(Si02)。 ・・・支持体、 ・・・発熱抵抗層、 ・・・引き出し電極(^fL)、 ・・・上部保護層(Si02)、 ・・・腐食部分、 ・・・レーザビームの切断によって生じた穴(凹部)、 404斧通熾を 冥が己例f)屓イ奎噴身す詑参Pヘッド/)幻か章十庁
危閃第2図 ィ也〃貨か牝有用ハする食歌へ9ドの章牛ネ60第 図
面図、 第2図は本発明の一実施例の記録ヘッドの部分斜視図、 第3図は本発明の他の実7i包例の記録ヘッドの斜視図
、 第4図は従来例の工程を示す平面図および断面図である
。 !07・・・配線短絡部、 108・・・レーザビームの切断によって生した穴に埋
込んだ充填材としての絶縁材料(Si02)。 ・・・支持体、 ・・・発熱抵抗層、 ・・・引き出し電極(^fL)、 ・・・上部保護層(Si02)、 ・・・腐食部分、 ・・・レーザビームの切断によって生じた穴(凹部)、 404斧通熾を 冥が己例f)屓イ奎噴身す詑参Pヘッド/)幻か章十庁
危閃第2図 ィ也〃貨か牝有用ハする食歌へ9ドの章牛ネ60第 図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1)支持体と、 該支持体上に設けられ、発熱抵抗層と該発熱抵抗層に接
続された電極とを有する電気熱変換体と、 を具備する液体噴射記録ヘッド用基体の製造方法におい
て、 前記電極の配線短絡部を切断する工程と、 該切断によって前記支持体に生じた凹部に充填材を埋込
む工程と、 前記埋込まれた充填材と前記電極との上に保護層を設け
る工程と、 を有することを特徴とする液体噴射記録ヘッド用基体の
製造方法。 2)前記充填材として絶縁材料を用いることを特徴とす
る請求項1に記載の液体噴射記録ヘッド用基体の製造方
法。 3)前記第1の工程における切断をレーザビームを用い
て行なうことを特徴とする請求項1に記載の液体噴射記
録ヘッド用基体の製造方法。 4)請求項1ないし3のいずれかに記載の製造方法によ
って製造された液体噴射記録ヘッド用基体。 5)請求項4に記載された液体噴射記録ヘッド用基体を
用いて形成されており、熱エネルギーを利用して吐出口
から液体を吐出することを特徴とする液体噴射記録ヘッ
ド。
Priority Applications (9)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4883989A JPH02227255A (ja) | 1989-03-01 | 1989-03-01 | 液体噴射記録ヘッド用基体の製造方法およびその方法により製造された基体、並びにその基体を用いた液体噴射記録ヘッド |
| EP93201057A EP0559295B1 (en) | 1989-03-01 | 1990-02-28 | Method of manufacturing a substrate for a liquid jet recording head |
| EP90302165A EP0390338B1 (en) | 1989-03-01 | 1990-02-28 | Method of manufacturing a substrate for a liquid jet recording head |
| AT93201057T ATE139940T1 (de) | 1989-03-01 | 1990-02-28 | Methode zur herstellung eines substrats für einen flüssigkeitsstrahl-aufzeichnungskopf |
| DE69027685T DE69027685T2 (de) | 1989-03-01 | 1990-02-28 | Methode zur Herstellung eines Substrats für einen Flüssigkeitsstrahl-Aufzeichnungskopf |
| AT90302165T ATE115051T1 (de) | 1989-03-01 | 1990-02-28 | Methode zur herstellung eines substrates für einen flüssigkeitsstrahl-aufzeichnungskopf. |
| DE69014690T DE69014690T2 (de) | 1989-03-01 | 1990-02-28 | Methode zur Herstellung eines Substrates für einen Flüssigkeitsstrahl-Aufzeichnungskopf. |
| US07/742,740 US5140345A (en) | 1989-03-01 | 1991-08-06 | Method of manufacturing a substrate for a liquid jet recording head and substrate manufactured by the method |
| US07/788,501 US5211754A (en) | 1989-03-01 | 1991-11-06 | Method of manufacturing a substrate for a liquid jet recording head, substrate manufactured by the method, liquid jet recording head formed by use of the substrate, and liquid jet recording apparatus having the head |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4883989A JPH02227255A (ja) | 1989-03-01 | 1989-03-01 | 液体噴射記録ヘッド用基体の製造方法およびその方法により製造された基体、並びにその基体を用いた液体噴射記録ヘッド |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02227255A true JPH02227255A (ja) | 1990-09-10 |
Family
ID=12814416
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4883989A Pending JPH02227255A (ja) | 1989-03-01 | 1989-03-01 | 液体噴射記録ヘッド用基体の製造方法およびその方法により製造された基体、並びにその基体を用いた液体噴射記録ヘッド |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02227255A (ja) |
-
1989
- 1989-03-01 JP JP4883989A patent/JPH02227255A/ja active Pending
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