JPH0466701B2 - - Google Patents

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JPH0466701B2
JPH0466701B2 JP58224265A JP22426583A JPH0466701B2 JP H0466701 B2 JPH0466701 B2 JP H0466701B2 JP 58224265 A JP58224265 A JP 58224265A JP 22426583 A JP22426583 A JP 22426583A JP H0466701 B2 JPH0466701 B2 JP H0466701B2
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layer
liquid
electrode
heat
electrodes
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Makoto Shibata
Hiroto Matsuda
Masami Ikeda
Hiroto Takahashi
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    • B41JTYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/005Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
    • B41J2/01Ink jet
    • B41J2/135Nozzles
    • B41J2/14Structure thereof only for on-demand ink jet heads
    • B41J2/14016Structure of bubble jet print heads
    • B41J2/14088Structure of heating means
    • B41J2/14112Resistive element
    • B41J2/14129Layer structure
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B41J2/005Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B41JTYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2202/00Embodiments of or processes related to ink-jet or thermal heads
    • B41J2202/01Embodiments of or processes related to ink-jet heads
    • B41J2202/03Specific materials used

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  • Particle Formation And Scattering Control In Inkjet Printers (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、液体を噴射し、飛翔液滴を形成して
記録を行なうインクジエツトヘツドに関する。
インクジエツト記録法(液体噴射記録法)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、高速記録が可能でありしか
も所謂普通紙に定着という特別な処理を必要とせ
ずに記録の行なえる点において、最近関心を集め
ている。
その中で、例えば特開昭54−51837号公報、ド
イツ公開(DOLS)第2843064号公報に記載され
ている液体噴射記録法は、熱エネルギーを液体に
作用させて、液滴吐出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、上記の公報に開示された記録法は、熱エ
ネルギーの作用を受けた液体が急峻な体積の増大
を伴う状態変化を起し、該状態変化に基づく作用
力によつて、記録ヘツド部先端のオリフイスより
液体が吐出されて、飛翔的液滴が形成され、該液
滴が被記録部材に付着し記録が行なわれる。
殊に、DOLS 2843064号公報に開示されている
液体噴射記録法は、所謂drop−on demand 記
録法に極めて有効に適用されるばかりではなく、
記録ヘツド部をfull lineタイプで高密度マルチオ
リフイス化された記録ヘツドが容易に具現化でき
るので、高解像度、高品質の画像を高速で得られ
るという特徴を有している。
上記の記録法に適用される装置の記録ヘツド部
は、液体を吐出するために設けられたオリフイス
と、該オリフイスに連通し、液滴を吐出するため
の熱エネルギーが液体に作用する部分である熱作
用部を構成の一部とする液流路とを有する液吐出
部と、熱エネルギーを発生する手段としての電気
熱交換体とを具備している。
そして、この電気熱変換体は、一対の電極と、
これ等の電極に接続しこれ等の電極の間に発熱す
る領域(熱発生部)を有する発熱抵抗層とを具備
している。
このようなインクジエツトヘツドの構造を示す
典型的な例が、第1図a、及び第1図b、第1図
cに示される。第1図aは、インクジエツトヘツ
ドのオリフイス側から見た正面部分図であり、第
1図bは、第1図aに一点鎖線XYで示す部分で
切断した場合の切断面部分図であり、第1図cは
基板平面図である。
記録ヘツド100は、その表面に電気熱変換体
101が設けられている基板102の表面を、所
定の線密度で所定の巾と深さの溝が所定数設けら
れている溝付板103で覆うように接合すること
によつて、オリフイス104と液吐出部105が
形成された構造を有している。図に示す記録ヘツ
ドの場合には、オリフイス104を複数有するも
のとして示されているが、勿論本発明において
は、このようなものに限定されるものではなく、
単一オリフイスの記録ヘツドも本発明の範疇には
いるものである。
液吐出部105は、その終端に液体を吐出させ
るためのオリフイス104と、電気熱変換体10
1より発生される熱エネルギーが液体に作用して
気泡を発生し、その体積の膨張と収縮に依る急激
な状態変化を引き起す箇所である熱作用部106
とを有する。
熱作用部106は、電気熱変換体101の熱発
生部107の上部に位置し、熱発生部107の液
体と接触する面としての熱作用面108をその底
面としている。
熱発生部107は、基板102上に設けられた
下部層109、該下部層109上に設けられた発
熱抵抗層110、該発熱抵抗層110上に設けら
れた第1の保護層111とで構成される。発熱抵
抗層110には、熱を発生させるために該層11
0に通電するための電極113,114がその表
面に設けられてある。電極113は、各液吐出部
の熱発生部に共通の電極であり、電極114は、
各液吐出部の熱発生部を選択して発熱させるため
の選択電極であつて、液吐出部の液流路に沿つて
設けられている。
第1の保護層111は、熱発生部107に於い
ては発熱抵抗層110を、使用する液体から化学
的、物理的に保護するために発熱抵抗層110と
液吐出部105の液流路を満たしている液体とを
隔絶すると共に、液体を通じて電極113,11
4間が短絡するのを防止する、発熱抵抗層110
の保護的機能を有している。また、第1の保護層
111は、隣接する電極間に於ける電気的リーク
を防止する役目も荷つている。殊に、各選択電極
間に於ける電気的リークの防止、或いは各液流路
下にある電極が何等かの理由で電極と液体とが接
触し、これに通電することによつて起る電極の電
蝕の防止は重要であつて、このためにこのような
保護層的機能を有する第1の保護層111が少な
くとも液流路下に存在する電極上には設けられて
いる。
更に、各液吐出部に設けられている液流路は、
その上流に於いて、該液流路に供給する液体を貯
える共通液室(不図示)に連通しているが、各液
吐出部に設けられた電気熱変換体に接続されてい
る電極は、その設計上の都合により、熱作用部の
上流側に於いて前記共通液室下に通るように設け
られるのが一般的である。従つて、この部分に於
いても電極が液体と接触するのを防止すべく前記
した上部層が設けられるのが一般的である。
前記のように発熱抵抗層110上には、使用す
る液体から化学的、物理的に保護すると共に液体
を通じて電極間が短絡するのを防止するために上
部層111を設けている。上部層111を構成す
る材料としては、被覆性の点からは有機樹脂が好
ましいが、耐熱性に劣るため、熱発生部に使用す
ることができない。そこで、比較的熱伝導性及び
耐熱性に優れた無機酸化物、金属酸化物等を蒸着
法、スパツタリング法、CVD法等の方法で成膜
する際に、膜厚を厚くすることにより耐熱性の向
上を計つていた。
しかしながら、上部層111を厚くすればする
程、耐熱性は向上するが、発熱抵抗層110にお
いて発生する熱エネルギーは上部層111で失わ
れ、液体に作用する熱エネルギーは減少する。そ
こで液体に作用する十分なエネルギーを確保する
ためには発熱量を増加させなければならず、発熱
量を増加させれば発熱抵抗層の劣化を早めること
になる。
一方、電極の厚さは、配線抵抗値及びその他の
条件を考慮に入れ、信頼性を確保できる厚さを決
定する。上部層は熱発生部と電極を設けた部分と
にできる段差を被覆するのに十分な厚さを要求さ
れる。従つて、電極の厚さが厚くなければ、上部
層の厚さも厚くならざるを得ず、また、第2図に
示すように電極の端部を覆う上部層は肉薄となり
易く、エネルギー発生時にはこの肉薄部にクラツ
クが発生する要因となり、耐久性上の問題を有す
るものであつた。
本発明は上記の諸点に鑑みなされたものであつ
て、発熱抵抗層の劣化を招くことなく耐熱性に優
れ、頻繁なる繰返し使用や長時間の連続使用に於
いて総合的な耐久性に優れ、初期の良好な液滴形
成特性を長期に亘つて安定的に維持し得るインク
ジエツトヘツドを提供することを主たる目的とす
る。
また、本発明の別の目的は、製造加工上に於け
る信頼性の高いインクジエツトヘツドを提供する
ことでもある。
更には、マルチオリフイス化した場合にも製造
歩留りの高いインクジエツトヘツドを提供するこ
とでもある。
本発明のインクジエツトヘツドは、インクを吐
出するために利用される熱エネルギーを発生する
発熱抵抗層と、該発熱抵抗層に電気的に接続され
た一対の電極と、前記発熱抵抗層及び前記電極を
保護するための保護層と、を基板上に有し、前記
一対の電極の間に形成される熱発生部が、インク
を吐出するオリフイスに連通するインク路に対応
する設けられているインクジエツトヘツドにおい
て、前記電極の少なくとも前記熱発生部に接する
部分の近傍の膜厚が、前記電極の他の部分と比較
して薄いことを特徴とする。
以下、図面に従つて本発明のインクジエツトヘ
ツドを具体的に説明する。
第2図aは、第1図bに相当する本発明のイン
クジエツトヘツドの好適な実施態様例である。電
極213,214は配線における抵抗値増加及び
信頼性に対する考慮を行なつた上で、熱発生部2
07に接する部分の近傍を他の部分に比べ薄く形
成してある。
図に示されるインクジエツトヘツド200は、
所望数の電気熱変換体201が設けられた熱を液
吐出に利用するインクジエツト(バルブジエツ
ト:BJと略記する)用の基板202と、前記電
気熱変換体201に対応して設けられた溝を所望
数有する溝付板203とでその主要部が構成され
ている。
BJ基板202と溝付板203とは、所定個所
で接着剤等で接合されることでBJ基板202の
電気熱変換体201の設けられている部分と、溝
付板203の溝の部分とによつて液流路205を
形成しており、該液流路205は、その構成の一
部に熱作用部206を有する。
BJ基板202は、シリコン、ガラス、セラミ
ツクス等で構成されている支持体215と、該支
持体215上にSiO2等で構成される下部層20
9と、発熱抵抗層210と、発熱抵抗層210の
上面の両側には液流路205に沿つて共通電極2
13及び選択電極214と、発熱抵抗層210の
電極で被覆されてない部分及び電極213,21
4の部分を覆う様に第1の保護層211と、選択
電極214の上部には第1の保護層211の上面
に更に第2の保護層212とを具備している。
電気熱変換体201は、その主要部として熱発
生部207を有し、熱発生部207は、支持体2
15上に支持体215側から順次、下部層20
9、発熱抵抗層210、第1の保護層211で構
成されており、第1の保護層211の表面(熱作
用面208)は、液流路205を満たしている液
体と直接接触している。
一方、選択電極214のほぼ大部分の表面は第
1の保護層211、第2の保護層212が電極側
よりこの順で積層されてなる上部層により覆わ
れ、該上部層はこのままの形で液流路205の上
流に設けられる共通液室の底面部分にも設けられ
る。
第2図aに示すように電極213,214の熱
発生部207に接する部分の近傍を他の部分に比
べ薄く形成してあるので電極213,214と、
発熱抵抗層210の表面との段差、電極の薄く形
成された部分とそうでない部分の段差はいずれも
小さく、第1の保護層はこの小さい段差を被覆す
れば足り、段差部において肉薄部が形成されるこ
ともない。
第2図に示されるインクジエツトヘツド200
の場合には、共通電極213の上層には第2の保
護層212が設けられていない構造を有するが、
本発明に於いては、これに限定されることはな
く、選択電極214の上層と同様に第2の保護層
を設けてもよい。しかしながら、第2図に示す構
造のインクジエツトヘツドの場合、各液吐出部に
おける液流路205の熱作用面208よりオリフ
イス側の表面位置と熱作用面208との表面位置
の段差が少なくてすむため、第2の保護層を共通
電極213上にも設けた場合に比べて、液流路の
底面が比較的滑らかであるので、液体の流れが円
滑であつて液滴の形成が安定的に行なわれる。し
かしながら、熱作用面208よりオリフイス側の
表面位置と、熱作用面208の表面位置との段差
が、液流路205の上面と熱作用面208の距離
に比べて実質的に無視し得る程に小さければ液滴
形成の安定性にはそれ程影響がない。従つてこの
範囲内であれば、熱作用面208よりオリフイス
側の共通電極の上層に第2の保護層を設けること
も設けないことも可能である。
第1の保護層211を構成する材料としては、
比較的熱伝導性及び耐熱性に優れた無機質絶縁材
料が適している。例えばSiO2等の無機酸化物や、
酸化チタン、酸化バナジウム、酸化ニオブ、酸化
モリブテン、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、酸化イツトリウム、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、窒化タンタル等高抵抗窒化物及
びこれら酸化物、窒化物の複合体、更にアモルフ
アスシリコン、アモルフアスセレン等の半導体な
どバルクでは低抵抗であつてもスパツタリング
法、CVD法、蒸着法、気相反応法、液体コーテ
イング法等の製造過程で高抵抗化し得る薄膜材料
を挙げることができる。
第2の保護層212は、液浸透防止と耐液作用
に優れた有機質絶縁材料で構成され、更には、
成膜性が良いこと、緻密な構造でかつピンホー
ルが少ないこと、使用インクに対し膨潤、溶解
しないこと、成膜したとき絶縁性が良いこと、
耐熱性が高いこと等の物性を具備していること
が望ましい。そのような有機質材料としては以下
の樹脂、例えば、シリコーン樹脂、フツ素樹脂、
芳香族ポリアミド、付加重合型ポリイミド、ポリ
ベンズイミダゾール、金属キレート重合体、チタ
ン酸エステル、エポキシ樹脂、フタル酸樹脂、熱
硬化性フエノール樹脂、P−ビニルフエノール樹
脂、ザイロツク樹脂、トリアジン樹脂、BT樹脂
(トリアジン樹脂とビスマレイミド付加重合樹脂)
等が挙げられる。又、この他に、ポリキシリレン
樹脂及びその誘導体を蒸着して第2の保護層21
2を形成することもできる。
更に、種々の有機化合物モノマー、例えばチオ
ウレア、チオアセトアミド、ビニルフエロセン、
1,3,5−トリクロロベンゼン、クロロベンゼ
ン、スチレン、フエロセン、ピロリン、ナフタレ
ン、ペンタメチルベンゼン、ニトロトルエン、ア
クリロニトリル、ジフエニルセレナイド、P−ト
ルイジン、P−キシレン、N,N−ジメチル−P
−トルイジン、トルエン、アニリン、ジフエニル
マーキユリー、ヘキサメチルベンゼン、マロノニ
トリル、テトラシアノエチレン、オチフエン、ベ
ンゼンセレノール、テトラフルオロエチレン、エ
チレン、N−ニトロソジフエニルアミン、アセチ
レン、1,2,4−トリクロロベンゼン、プロパ
ン、等を使用してプラズマ重合法によつて成膜さ
せて、第2の保護層212を形成することもでき
る。
しかしながら、高密度マルチオリフイスタイプ
の記録ヘツドを作成するのであれば、上記した有
機質材料とは別に微細フオトリソグラフイー加工
が極めて容易とされる有機質材料を第2の保護層
212を形成する材料として使用するのが望まし
い。そのような有機質材料としては具体的には、
例えば、ポリイミドイソインドロキナゾリンジオ
ン(商品名:PIQ、日立化成製)、ポリイミド樹
脂(商品名:PYRALIN、デユポン製)、環化ポ
リブタジエン(商品名:JSR−CBR,CBR−
M901,日本合成ゴム製)、フオトニース(商品
名:東レ製)、その他の感光性ポリイミド樹脂等
が好ましいものとして挙げられる。
更に第3の保護層を最表層に設けることもでき
る。第3の保護層の役割は、主に耐液性と機械的
強度の補強の付与にある。この第3の保護層は、
液流路205及び共通液室のような液体と接触す
る可能性のあるBJ基板のほぼ全面に最表層とし
て設けられ、粘りがあつて、比較的機械的強度に
優れ、かつ第1の保護層211及び第2の保護層
212に対して密着性と接着性のある、例えば層
211がSiO2で形成されている場合にはTa等の
金属材料で構成される。このように基板の表面層
に金属等の比較的粘りがあつて機械的強度のある
無機材料で構成される第3の保護層を配設するこ
とによつて、特に熱作用面208に於いて、液体
吐出の際に生ずるキヤビテーシヨン作用からのシ
ヨツクを充分吸収することができ、電気熱変換体
201の寿命を格段に延ばす効果がある。
第3の保護層を形成することのできる材料とし
ては、上記のTaの他に、Sc,Yなどの周期律表
第a族の元素、Ti,Zr,Hfなどの第a族の
元素、V,Nbなどの第a族の元素、Cr,Mo,
Wなどの第a族の元素、Fe,Co,Niなどの第
族の元素;Ti−Ni,Ta−W,Ta−Mo−Ni,
Ni−Cr,Fe−Co,Ti−W,Fe−Ti,Fe−Ni,
Fe−Cr,Fe−Ni−Crなどの上記金属の合金;Ti
−B,Ta−B,Hf−B,W−Bなどの上記金属
の硼化物;Ti−C,Zr−C,V−C,Ta−C,
Mo−C,Ni−Cなどの上記金属の炭化物;Mo
−Si,W−Si,Ta−Siなどの上記金属のケイ化
物;Ti−N,Nb−N,Ta−Nなどの上記金属の
窒化物が挙げられる。第3の保護層は、これらの
材料を用いて蒸着法、スパツタリング法、CVD
法等の手法により形成することができる。第3の
保護層は、上記の層単独であつてもよいが、もち
ろんこれらの幾つかを組合わせることもできる。
また、第3の保護層を上記のもの単独ではなく、
第1の保護層の材質と組み合わせて使用すること
も可能である。
下部層209は、主に熱発生部207より発生
する熱の支持体215側への流れを制御する層と
して設けられるもので、熱作用部206に於い
て、液体に熱エネルギーを作用させる場合には、
熱発生部207より発生する熱が熱作用部206
側により多く流れるようにし、電気熱変換体20
1への通電がOFFされた際には、熱発生部20
7に残存している熱が、支持体215側に速やか
に流れるように構成材料の選択と、その層厚の設
計が成される。下部層209を構成する材料とし
ては、先に挙げたSiO2の他に酸化ジルコニウム、
酸化タンタル、酸化マグネシウム、酸化アルミニ
ウム等の金属酸化物に代表される無機質材料が挙
げられる。
発熱抵抗層210を構成する材料は、通電され
ることによつて、所望通りの熱が発生するもので
あれば大概のものが採用され得る。
そのような材料としては、具体的には例えば窒
化タンタル、ニクロム、銀−パラジウム合金、シ
リコン半導体、或いは、ハフニウム、ランタン、
ジルコニウム、チタン、タンタル、タングステ
ン、モリブデン、ニオブ、クロム、バナジウム等
の金属及びその合金並びにそれらの硼化物等が好
ましいものとして挙げられる。
これ等の発熱抵抗層210を構成する材料の
中、殊に金属硼化物が優れたものとして挙げるこ
とができ、その中でも最も特性の優れているのが
硼化ハフニウムであり、次いで硼化ジルコニウ
ム、硼化ランタン、硼化タンタル、硼化バナジウ
ム、硼化ニオブの順となつている。
発熱抵抗層210は、上記した材料を使用し
て、電子ビーム蒸着やスパツタリング等の手法を
用いて形成することができる。
電極213及び214を構成する材料として
は、通常使用されている電極材料の多くのものが
有効に使用され、具体的には例えば、Al,Ag,
Au,Pt,Cu等の金属が挙げられる。電極形成方
法としては、蒸着等の手法により厚く形成した
後、薄く形成する部分をドライまたはウエツトで
エツチングする方法、電極を薄く形成した後、薄
くしておく部分をマスクしておいて再度層を形成
する方法、リフトオフによる方法が適用できる。
厚さは薄い部分で30〜3000Å、従来通りの厚さを
有する部分で1000Å〜1μm、熱作用面の端部から
少なくとも0.5μmまでを薄くするのが好ましい。
溝付板203並びに熱作用部206の上流側に
設けられる共通液室の構成部材を構成する材料と
しては、記録ヘツドの工作時の、或いは使用時の
環境下に於いて形状に熱的影響を受けないか或い
は殆んど受けないものであつて微細精密加工が容
易に適用され得ると共に、面精度を所望通りに容
易に出すことができ、更には、それ等によつて形
成される流路中を液体がスムーズに流れ得るよう
に加工し得るものであれば、大概のものが有効で
ある。
そのような材料として代表的なものを挙げれ
ば、セラミツクス、ガラス、金属、プラスチツク
或いはシリコンウエハー等が好適なものとして例
示される。殊に、ガラス、シリコンウエハーは加
工上容易であること、適度の耐熱性、熱膨張係
数、熱伝導性を有しているので好適な材料の1つ
である。オリフイス204の周りの外表面は液体
で濡れて、液体がオリフイス204の外側に回り
込まないように、液体が水系の場合には撥水処理
を、液体が非水系の場合には撥油処理を施した方
が良い。
オリフイス204の形成は、感光性樹脂を基板
202に貼付け、フオトリングラフイーでパター
ン形成しさらに天板を貼付けることによつて行な
つても良い。
第3図、第4図に本発明の他の実施態様を示
す。第3図、第4図は共に第1図bに相当するも
のである。
第3図に示す実施態様では、電極213,21
4の薄く形成された部分を2層構造にし、上層を
耐エツチング層にすることにより、更にその上層
に形成した電極を所定の大きさ、形状にするため
のエツチングをより容易に行なうことができるよ
うにしたものである。このように電極の薄い部分
を2層構造にしなくても、薄い部分とそうでない
部分を異種材料で形成し、薄い部分を耐エツチン
グ性の材料で薄くない部分を部分を比較的エツチ
ングの容易な材料を選択すれば、上層のみの選択
エツチングが容易にできる。
第4図に示す実施態様では、電極の液流路20
5の下に形成される部分を全て薄く形成してあ
る。この態様では第2の保護層の形成を省略する
ことが可能であり、工程数を低減できる。この構
成においても電極を多層構造にすることも可能で
ある。
以下に実施例を示して本発明のインクジエツト
ヘツドを具体的に説明する。
実施例 第2図に示したインクジエツトヘツドを以下の
ようにして製造した。
Siウエハを熱酸化により5μm厚のSiO2膜を形成
し基板とした。基板にスパツタにより発熱抵抗層
210としてHfB2を1500Åの厚みに形成し、続
いて電子ビーム蒸着によりTi層50Å,Al層5000
Åを連続的に堆積し、電極を形成した。
フオトリソ工程により第2図bのようなパター
ンを形成し、熱作用面のサイズは30μm幅、
150μm長でAl電極の抵抗を含めて150オームであ
つた。
次に熱作用面の端部から1μmまでの電極をドラ
イエツチングにより2500Å厚に形成した。
次に第1の保護層211としてSiO2を2.0μm厚
にマグネトロン型ハイレートスパツタ法によつて
基板の全面上に積層した。第1の保護層の厚さ
は、支持体上の発熱抵抗層、電極のない部分では
2.0μm、発熱抵抗層、電極上面では1.8μmと、良
好なstep coverage性であつた。続いて第2の保
護層212としてフオトニース(商品名:東レ
製)を1.5μm厚に第2図bの斜線部分上にフオト
リソグラフイーにより形成し、BJ基板を製造し
た。
次いでこのBJ基板上に溝付ガラス板を所定通
りに接着した。即ち、第2図aに示してあるのと
同様にBJ基板にインク導入流路と熱作用部を形
成する為の溝付ガラス板(溝サイズ巾50μm×深
さ50μm×長さ2mm)が接着されている。
この様にして作成した記録ヘツドは、電極の段
差部におけるstep coverage性が格段に改善さ
れ、また、配線における抵抗値の増加もはなはだ
小さく、頻繁なる繰返し使用や長時間の連続使用
において総合的な耐久性にすぐれ初期の良好な液
滴形成特性を長時間に亘つて安定的に維持し得
た。
又製造加工上における信頼性の高いインクジエ
ツトヘツドを提供することが可能となり更にはマ
ルチオリフイス化した場合にも製造歩留りの高い
インクジエツトヘツドを提供することができた。
【図面の簡単な説明】
第1図a,b,cは夫々、従来のインクジエツ
トヘツドの構成を説明するためのもので、第1図
aは模式的正面部分図、第1図bは第1図aの一
点鎖線XY′での切断面部分図、第1図cはBJ基
板の模式的平面図、第2図a,bは夫々本発明の
インクジエツトヘツドの構成を説明するためのも
ので、第2図aは第1図bに相当する切断面部分
図、第2図bは第1図cに相当するBJ基板の模
式的平面図、第3図、第4図は夫々本発明の他の
例を示すための第1図bに相当する切断面部分図
である。 100,200……インクジエツトヘツド、1
01,201……電気熱変換体、102,202
……基板、103,203……溝付板、104,
204……オリフイス、205……液流路、10
6,206……熱作用部、107,207……熱
発生部、108,208……熱作用面、109,
209……下部層、110,210……発熱抵抗
層、111,211……第1の保護層(上部層)、
112,212……第2の保護層(上部層)、1
13,213……(共通)電極、114,214
……(選択)電極、115,215……支持体、
216……共通液室、217……液供給管、10
5……液吐出部。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 インクを吐出するために利用される熱エネル
    ギーを発生する発熱抵抗層と、該発熱抵抗層に電
    気的に接続された一対の電極と、前記発熱抵抗層
    及び前記電極を保護するための保護層と、を基板
    上に有し、前記一対の電極の間に形成される熱発
    生部が、インクを吐出するオリフイスに連通する
    インク路に対応して設けられているインクジエツ
    トヘツドにおいて、 前記電極の少なくとも前記熱発生部に接する部
    分の近傍の膜厚が、前記電極の他の部分と比較し
    て薄いことを特徴とするインクジエツトヘツド。 2 前記電極が単層構造を有する特許請求の範囲
    第1項に記載のインクジエツトヘツド。 3 前記電極が複層構造を有する特許請求の範囲
    第1項に記載のインクジエツトヘツド。
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Families Citing this family (34)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS60157873A (ja) * 1984-01-30 1985-08-19 Canon Inc 液体噴射記録装置の駆動回路
JPH0729431B2 (ja) * 1986-03-04 1995-04-05 キヤノン株式会社 液体噴射記録ヘツドの作成方法
JPH0729433B2 (ja) * 1986-03-05 1995-04-05 キヤノン株式会社 液体噴射記録ヘツドの作成方法
US5287622A (en) * 1986-12-17 1994-02-22 Canon Kabushiki Kaisha Method for preparation of a substrate for a heat-generating device, method for preparation of a heat-generating substrate, and method for preparation of an ink jet recording head
JP2611981B2 (ja) * 1987-02-04 1997-05-21 キヤノン株式会社 インクジエツト記録ヘツド用基板及びインクジエツト記録ヘツド
US4794410A (en) * 1987-06-02 1988-12-27 Hewlett-Packard Company Barrier structure for thermal ink-jet printheads
JP2612580B2 (ja) * 1987-12-01 1997-05-21 キヤノン株式会社 液体噴射記録ヘッド及び該ヘッド用基板
JP2683350B2 (ja) * 1987-12-01 1997-11-26 キヤノン株式会社 液体噴射記録ヘッド及び該ヘッド用基板
US5570119A (en) * 1988-07-26 1996-10-29 Canon Kabushiki Kaisha Multilayer device having integral functional element for use with an ink jet recording apparatus, and recording apparatus
US4935752A (en) * 1989-03-30 1990-06-19 Xerox Corporation Thermal ink jet device with improved heating elements
US4947193A (en) * 1989-05-01 1990-08-07 Xerox Corporation Thermal ink jet printhead with improved heating elements
US4947189A (en) * 1989-05-12 1990-08-07 Eastman Kodak Company Bubble jet print head having improved resistive heater and electrode construction
EP0578329B1 (en) * 1989-09-18 1996-03-13 Canon Kabushiki Kaisha Ink jet recording head and ink jet apparatus having same
US4980702A (en) * 1989-12-28 1990-12-25 Xerox Corporation Temperature control for an ink jet printhead
ES2087999T3 (es) * 1990-02-26 1996-08-01 Canon Kk Substrato para cabezal para chorros de tinta.
US5063655A (en) * 1990-04-02 1991-11-12 International Business Machines Corp. Method to integrate drive/control devices and ink jet on demand devices in a single printhead chip
US5045870A (en) * 1990-04-02 1991-09-03 International Business Machines Corporation Thermal ink drop on demand devices on a single chip with vertical integration of driver device
ATE144193T1 (de) * 1990-12-12 1996-11-15 Canon Kk Tintenstrahlaufzeichnung
JPH0577423A (ja) * 1991-09-24 1993-03-30 Canon Inc インクジエツト記録ヘツド
EP0539804B1 (en) * 1991-10-15 1998-03-04 Canon Kabushiki Kaisha A substrate for a liquid jet recording head, a manufacturing method for such a substrate, a liquid jet recording head, and a liquid jet recording apparatus
US5946013A (en) * 1992-12-22 1999-08-31 Canon Kabushiki Kaisha Ink jet head having a protective layer with a controlled argon content
US5660739A (en) * 1994-08-26 1997-08-26 Canon Kabushiki Kaisha Method of producing substrate for ink jet recording head, ink jet recording head and ink jet recording apparatus
JP3397473B2 (ja) * 1994-10-21 2003-04-14 キヤノン株式会社 液体噴射ヘッド用素子基板を用いた液体噴射ヘッド、該ヘッドを用いた液体噴射装置
US6758552B1 (en) 1995-12-06 2004-07-06 Hewlett-Packard Development Company Integrated thin-film drive head for thermal ink-jet printer
US5883650A (en) * 1995-12-06 1999-03-16 Hewlett-Packard Company Thin-film printhead device for an ink-jet printer
US6239820B1 (en) 1995-12-06 2001-05-29 Hewlett-Packard Company Thin-film printhead device for an ink-jet printer
US5901425A (en) 1996-08-27 1999-05-11 Topaz Technologies Inc. Inkjet print head apparatus
US6688729B1 (en) * 1999-06-04 2004-02-10 Canon Kabushiki Kaisha Liquid discharge head substrate, liquid discharge head, liquid discharge apparatus having these elements, manufacturing method of liquid discharge head, and driving method of the same
US6132032A (en) * 1999-08-13 2000-10-17 Hewlett-Packard Company Thin-film print head for thermal ink-jet printers
US6789776B1 (en) 2000-05-22 2004-09-14 Norman W. Gavin Cast-in anchor attachment apparatus
JP4632386B2 (ja) * 2000-12-21 2011-02-16 キヤノン株式会社 液体吐出記録ヘッド
US7214295B2 (en) 2001-04-09 2007-05-08 Vishay Dale Electronics, Inc. Method for tantalum pentoxide moisture barrier in film resistors
US6886921B2 (en) * 2003-04-02 2005-05-03 Lexmark International, Inc. Thin film heater resistor for an ink jet printer
US7862156B2 (en) * 2007-07-26 2011-01-04 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Heating element

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3984844A (en) * 1974-11-20 1976-10-05 Hitachi, Ltd. Thermal recording apparatus
US4259564A (en) * 1977-05-31 1981-03-31 Nippon Electric Co., Ltd. Integrated thermal printing head and method of manufacturing the same
CA1127227A (en) * 1977-10-03 1982-07-06 Ichiro Endo Liquid jet recording process and apparatus therefor
US4345262A (en) * 1979-02-19 1982-08-17 Canon Kabushiki Kaisha Ink jet recording method
US4335389A (en) * 1979-03-27 1982-06-15 Canon Kabushiki Kaisha Liquid droplet ejecting recording head
DE3011919A1 (de) * 1979-03-27 1980-10-09 Canon Kk Verfahren zur herstellung eines aufzeichnungskopfes
JPS5931943B2 (ja) * 1979-04-02 1984-08-06 キヤノン株式会社 液体噴射記録法
JPS5833472A (ja) * 1981-08-24 1983-02-26 Canon Inc 液体噴射記録ヘツド
US4438191A (en) * 1982-11-23 1984-03-20 Hewlett-Packard Company Monolithic ink jet print head
JP3191966B2 (ja) * 1991-12-27 2001-07-23 ソニー株式会社 ビデオカメラ

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DE3443560C2 (de) 1994-01-20

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