JPS60137663A - 液体噴射記録ヘツド - Google Patents

液体噴射記録ヘツド

Info

Publication number
JPS60137663A
JPS60137663A JP24907983A JP24907983A JPS60137663A JP S60137663 A JPS60137663 A JP S60137663A JP 24907983 A JP24907983 A JP 24907983A JP 24907983 A JP24907983 A JP 24907983A JP S60137663 A JPS60137663 A JP S60137663A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
protective layer
liquid
layer
recording head
jet recording
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP24907983A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH0526656B2 (ja
Inventor
Masami Ikeda
雅実 池田
Hiroto Matsuda
弘人 松田
Hirokazu Komuro
博和 小室
Hiroto Takahashi
博人 高橋
Makoto Shibata
誠 柴田
Hisanori Tsuda
津田 尚徳
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority to JP24907983A priority Critical patent/JPS60137663A/ja
Application filed by Canon Inc filed Critical Canon Inc
Priority to DE3448367A priority patent/DE3448367C2/de
Priority to DE19843446968 priority patent/DE3446968A1/de
Priority to GB08432628A priority patent/GB2153304B/en
Publication of JPS60137663A publication Critical patent/JPS60137663A/ja
Priority to GB878711258A priority patent/GB8711258D0/en
Priority to GB08711528A priority patent/GB2188004B/en
Priority to HK677/91A priority patent/HK67791A/xx
Priority to HK679/91A priority patent/HK67991A/xx
Priority to SG85991A priority patent/SG85991G/en
Priority to SG892/91A priority patent/SG89291G/en
Publication of JPH0526656B2 publication Critical patent/JPH0526656B2/ja
Priority to US08/299,798 priority patent/US5455612A/en
Granted legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • 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
    • B41PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • 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
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • 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
    • B41J2202/11Embodiments of or processes related to ink-jet heads characterised by specific geometrical characteristics

Landscapes

  • 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。

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
なう液体噴射記録ヘッドに関する。
インクジェット記録法(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変に極めて小さいとい
う点、高速記録が可能でありしが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、く作用力によって、記録ヘ
ッド部先端のオリフィ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第2843064号公報に開示されてい
る液体噴射記録法は、所謂drop−on deman
d記録法にiめて有効に適用されるばかりではなく、記
録ヘッド部をfull 1ineタイプで高密度マルチ
オリフィス化された記録ヘッ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ッド部は、液体
を吐出するために設けられたオリフィスと、該イリフイ
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、熱エイ・ルギーな発生する手
段としての電気熱変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。
このような液体噴射記録ヘッドの構造を示す典型的な例
が、第1図(al、第1図(b)、第1図(c)及び第
1図(dlに示される。第1図(aLは、液体噴射記録
ヘッドのオリフィス側から見た正面部分図であり、第1
図(bl 、 (c) 、 (d)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部分図で
ある。
記録ヘッド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って、オリフィス104
と液吐出部105が形成された構造を有している。図に
示す記録ヘッドの場合(二は、オリフィス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
リフィスの記録ヘッドも本発明の範躊にはいるものであ
る。
液吐出部105は、その終端に液体を吐出させるだめの
オリフィス104と、電気熱変換体101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10
7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1
09、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11
1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110に通電するための電極113,1
14がその表面に設けられている。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
電極であって、液吐出部の液流路に沿って設けられてい
る。
第1の保護層111は、熱発生部101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113,114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っている。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
ることによって起る電極の電蝕の防止は重要であって、
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。
第1の保護層をはじめとする上部層は、設けられる場所
によって要求される特性が各々異なる。
即ち、例えば熱発生部107に於いては、■耐熱性、■
耐液性、■液浸透防止性、■熱伝導性、■酸化防止性、
■絶縁性及び■耐破傷性に優れていることが要求され、
熱発生部107以外の領域に於いては熱的条件で緩和さ
れるが液浸透防止性、耐液性及び耐破傷性には充分優れ
ていることが要求される。
ところが、上記の■〜■の特性の総てを所望通りに充分
満足する上部層を構成する材料は、今のところなく■〜
■の特性の幾つかを緩和して使用しているのが現状であ
る。即ち、熱発生部1゛07に於いては、■、■及び■
に優先が置かれて材料の選択が成され、他方熱発生部1
07以外の、例えば電極部に於いては、■、■及び■に
優先が置かれて材料の選択が成されて、夫々の該当する
領域面上に各相当する材料を以って上部層が形成されて
いる。
他方、これ等とは別に、マルチオリフィス化タイプの液
体噴射記録ヘッドの場合には、基板上に多数の微細な電
気熱変換体を同時に形成する為に、製造過程に於いて、
基板−ヒでは各層の形成と、形成された層の一部除去の
繰返しが行なわれ、上部層が形成される段階では、上部
層の形成されるその表面はステップウエツヂ部(段差部
)のある微細な凹凸状となっているので、この段差部に
於ける上部層の被覆性(step COVerage性
)が重要となっている。つまり、この段差部の被覆性が
悪いと、その部分での液体の浸透が起り、電蝕或いは電
気的絶縁破壊を起す誘因となる。また、形成される上部
層がその製造法上に於いて欠陥部の生ずる確率が少すく
すい場合には、その欠陥部を通じて、液体の浸透が起り
、電気熱変換体の寿命を著しく低下させる要因となって
いる。
これ等の理由から、上部層は、段差部に於ける被覆性が
良好であること、形成される層にピンホール等の欠陥の
発生する確率が低く、発生しても実用上無視し得る程度
或いはそれ以上に少ないことが要求される。
そこで従来においては、これ等の要求を満たすべく上部
層を無機絶縁材料で構成される第1の保′護層と有機材
料で構成される第2の保護層を積層して形成したり、更
には第1の保護層を2層構造にして下層を無機絶縁材料
で構成し、上層を粘りがあって、比較的機械的強度に優
れ、第1の保護層と第2の保護層に対して密着性と粘着
性のある例えば金属等の無機材料で構成したり、第2の
保護層の更に上部に第3の保護層を金属等の無機材料で
構成して配設したりされていた。
しかじ、有機材料で構成される第2の保護層は被覆性に
優れるが、耐熱性の点では劣るため、熱発生部の発熱抵
抗層上には設けられない。一方、金属等の無機材料で構
成される第3の保護層は、基板の最表層として全面に設
けられたり、熱発生部の発熱抵抗層上にのみ設けられる
。第3の保護層が後者のような形で設けられた場合にお
いて、第1図(blに示すように、第2の保護層112
と第3の保護層116が重なり合わなければ、その部分
すは第1の保護層のみとなり、十分な保護機能を果たし
得ない。そればかりか、該部位に電位の集中が偏り、つ
いには、電極層の溶解が発生する。すなわち耐腐食性が
劣化する。また、たとえ第2の保護層と第3の保護層が
重なり合っていても、その重なり巾が小さければ、液体
浸漬時間が長くなると、液体が浸透して電位が集中し、
やはり、電極部溶解が発生する。反対に、重なり巾が大
きすぎる場合は、以下のような問題が生じる。第1図(
c)に示すように、金属等の無機材料で構成される第3
の保護層116を熱発生部近傍においては、有機材料で
構成される第2の保護層112より下に、第1の保護層
111の上に設置されている時は、□第3の保護層11
6と電極113,114との間のショート発生の確率が
上昇し、製品歩留りが極端に低下して好ましくない。又
、第1図(d)に示すように、第1図(c)とは反対に
熱発生部近傍における上部層を、第1の保護層111の
上に第2の保護層112、第3の保護層116の順に積
層した場合においては、液流路からの液体の浸漬により
、無機材料層(第3の保護層)の応力により有機材料層
(第2の保護層)の剥離が進行する。
本発明は、上記の諸点に鑑み成されたものであって、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っ
て安定的に維持し得る液体噴射記録ヘッドを提供するこ
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
の高い液体噴射記録ヘッドを提供することでもある。
更には、マルチオリフィス化−し−だ場合にも製造歩留
りの高い液体噴射記録ヘッドを提供することでもある。
本発明の液体噴射記録ヘッドは、液体を吐出して飛翔的
液滴を形成するために設けられたオリフィス、該オリフ
ィスに連通し、前記液滴を形成するための熱エネルギー
が液体に作用する部分である熱作用部を構成の一部とす
る液流路とを有する液吐出部、基板上に設けられた発熱
抵抗層に電気的に接続する少なくとも一対の対置する電
極、これ等電極の間に熱発生部が形成されている電気熱
変換体、前記電極の少なくとも前記液流路の下にある部
分上に少なくとも無機絶縁材料で構成される第1の保護
層と有機材料で構成される第2の保護層とがこの順に積
層されてなる上部層、少なくとも前記電気熱変換体上に
少なくとも無機絶縁材料で構成される第1の保護層と無
機材料で構成される第3の保護層とがこの順に積層され
てなる上 ′部層を具備し、前記第2の保護層と前記第
3の保護層とが前記電極上で重なり合う構成を有する液
体噴射記録ヘッドに於いて、前記第2の保護層と前記第
3の保護層の重なり部分の巾が10〜500μmである
ことを特徴とする。第2の保護層と第3の保護層の重な
る順序は、重なり部分の巾がこの範囲であれば、どちら
が上層になっても差し支えない。
また、電気熱変換体周辺部全てにおいて同じ重なり巾で
なくとも、この範囲であれば異なっていてもよい。
第1の保護層111は、例えば5in2等の無機酸化物
やSi3N4等の無機窒化物等の無機質絶縁材料で構成
され、第3の保護層116は粘りがあって、比較的機械
的強度に優れ、かつ第1の保護層に対して密着性と接着
性のある、例えば第1の保護層が5i02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のが好まし
い。このように第3の保護層を金属等の比較的粘りがあ
って機械的強度のある無機材料で構成することは、特に
熱作用面108に於いて、液体吐出の際に生ずるキャビ
テーション作用からのショックを充分吸収することがで
き、電気熱変換体101の寿命を格段に延ばす効果があ
る。
第1の保護層111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、5in2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の酸化物、窒化物
の複合体、更にアモルファスシリコン、アモルファスセ
レン等の半導体などバルクでは低抵抗であってもスパッ
タリング法、CVD法、蒸着法、気相反応法、液体コー
ティ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3の保護層116を形成する祠料としては、上記のT
aの他に、Sc、Yrzどの周期律表第11a族の元素
、Ti 、 Zr 、 Hf rxどの第TVa族の元
素、V。
Nbなどの第Va族の元素、Cr 、 Mo 、 Wな
どの第Via族の元素、Fe 、 Co 、 Ni r
xどの第■族の元素; Ti−Ni、 Ta−W、 T
a−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 txどの上記金
属の硼化物; Ti−C,Zr−C,V−C,Ta−C
,Mo−C,C1−Cなどの上記金属の炭化物; Mo
−5i 、 W−5i 、 Ta−8iなどの上記金属
のケイ化物; Ti−N、 Nb−N、 Ta−N’f
x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、スパッタリング法、C
VD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、上記の材料単独であってもよいが、もちろんこ
れらの幾つかを組合わせることもできる。
第2の保護層は、液浸透防止と耐液作用【二優れた有機
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、溶解しなり1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、フッ素樹脂、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、熱硬化性フェノール樹脂
、P−ビニルフェノール樹脂、ザイロック樹脂、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(ヂられる。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
を形成することもできる。
更に、種々の有機化合物上ツマ−1例えばチオウレア、
チオアセトアミド、ビニルフェロセン、1.3.5− 
) リクロロベンゼン、クロロベンゼン、スチレン、フ
ェロセン、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、ジフェニルセ
レナイド、P−トルイジン、P−キシレン、N、N−ジ
メチル−P−)ルイジン、トルエン、アニリン、ジフェ
ニルマーキュリ−、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、チオフェン、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
トロンジフェニルアミン、アセチレン、1゜2.4− 
ト!Jクロロベンゼン、プロパン、等IL用してプラズ
マ重合法によって成膜させて、第2の保護層を形成する
こともできる。
しかしながら、高密度マルチオリフィスタイプの記録ヘ
ッドを作成するのであれば、上記した有機質材料とは別
に微細フォトリソグラフィ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、デュポン製)、環化ポ
リブタジェン(商品名: JSR−CBR%CBR−M
2O3、日本合成ゴム製)、フォトニース(商品名:東
し製)、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。
支持体115は、シリコン、ガラス、セラミックス等で
構成する。
下部層109は、主に熱発生部107より発生する熱の
支持体115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106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107より発生する熱が
熱作用部106側により多く流れるようにし、電気熱変
換体101・\の通電がOFFされた際には、熱発生部
107に残存している熱が、支持体115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109を構成する材料としては、5in2
、酸化ジルコニウム、酸化タンタル、酸化マグネシウム
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110を構成する材料は、通電されることに
よって、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1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110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っている。
発熱抵抗層110は、上記した材料を使用して、電子ビ
ーム蒸着やスパッタリング等の手法を用いて形成するこ
とができる。
電極113及び114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 AL ”p PLCu等の金
属が挙げられ、これ等を使用して、蒸着等の手法で所定
位置に、所定の大きさ、形状、厚さで設けられる。
溝付板103並びに熱作用部106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
ッドの工作時の、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っ
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
って形成される流路中を液体がスムーズに流れ得るよう
(コ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
ックス、ガラス、金属、プラスチック或いはシリコンウ
ェハー等が好適なものとして例示される。殊に、ガラス
、シリコンウェ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。
オリフィス104の周りの外表面は液体で漏れて、液体
がオリフィス104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。
以下に実施例を示して本発明の液体噴射記録ヘッドを具
体的に説明する。
実施例 本発明の液体噴射記録ヘッドを以下のようにして製造し
た。
Stウェハの熱酸化により5μm厚のS i02膜を形
成し基板とした。基板にスパッタにより発熱抵抗層とし
てHfB、を3000人の厚みに形成し、続いて電子ビ
ーム蒸着によりTi層50人、 Af1層1ooo。
λを連続的に堆積した。
フォトリソ工程により電極部をパターニングし、電極1
13,114を形成した。熱作用面のサイズは50μm
幅、150μm長である。
次に第1の保護層111として、5i02層をハイレー
トスパッタリングにより2.8μm堆積した。
次に第3の保護層116を以下のようにして形成した。
Taリフトオフ用レジストとしてポリイミド樹脂を熱作
用面周辺の窓あけ部分(400X 300μrn)を除
いて5μm厚に積層し、その後マグネトロンスパッタに
よりTa膜を0.5μm厚に形成した。Ta膜形成後、
ポリイミド樹脂を剥離液により除去することにより、T
a膜を前記窓あけ部分に残すようにリフトオフパターニ
ングを行なった。
次に、スピンナー塗布により、フォトニース(東し製)
を塗布し、熱作用面周辺に窓あけ・部分(300×20
0μm)jj −がで きるようにパターニング現像し、第2の保護層112を
作成した。第2の保護層と第3の保護層の棄母重なり部
分の巾は全て50μmである。更にベーキングを行い、
液体噴射記録ヘッド用の基板を作成した。
この様にして作成した記録ヘッドの電気熱変換体に10
μsで23Vのパルス状電圧を800 Hzで印加する
と印加信号に応じて液体が液滴として、吐出され飛翔的
液滴が安定して形成された。
ここで、重なり巾と記録ヘッドの不良率の関係を明らか
にする為に記録ヘッドの電極を+40Vにインク液体中
へ、インク電位がGNDとなるようにPt電極を挿入し
、インク液体の温度を80℃に保ちながら200hr放
置した後の不良を調べた。
第2図は、第1図(blで示したように重なり巾すがマ
イナスから、ゼロ付近で発生する電極溶解に因る断線を
調べた結果である。重なり巾すがマイナス(重ならない
)では、無機絶縁層の欠陥部(ステップカバレージ不良
、ピンホール部)から、電極が溶解し、断線に至る。ま
た、10μm程度までは重なる境界部を液体が浸透し、
やはり、断線に至る。
また第1図(c) 、 (d)に示すように重なり巾す
がプラス(重なっている)の場合は、第1図(C)のよ
うに無機材料で構成される第3の保護層が第2の保護層
より下にある際は、第3図(a)に示すように、第3の
保護層と電極とのショート(無機絶縁層の欠陥部)が問
題となる。特に、500μm以上にbを定めると製品の
歩留りは極端に減少し、さらに、前記の様なインク中で
加熱電位浸漬試験を行うと、無機質層表面が酸化され、
安定な吐出が得られなくなる。
第1図(dll=示すように、第3の保護層が、有機材
料で構成される第2の保護層より上にある場合は、第3
図(b)に示されるように、第3の保護層、すなわち上
部無機質層の応力、と第2の保護層すなわち下部有機質
層の膨潤、さら(二は両層の熱膨張係数の差による応力
等により膜剥離が問題となる。この膜剥離は、有機質層
のステップ、無機質層の欠陥があると、発生するため、
重ね巾が小さくてもある程度発生するが、特に重ね巾が
500μmを超えると、無機質層の先端部からの全面剥
離が発生し、これが非常に問題となる。
従って、重ね巾を10〜500μmに設定することによ
って、高信頼性、高歩留り、さら(二耐インク性に優れ
た液体噴射記録ヘッドを提供することが可能である。
【図面の簡単な説明】
第1図(a) 、 (b) 、 (c) 、 (d)は
夫々、従来の液体噴射記録ヘッ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) 、 (c) 、 (d)は、第1図(a)の一点
鎖線XYでの切断面部分図である。 第1図(b)は、第2の保護層と第3の保護層が重なら
ない場合、第1図(c)は、第2の保護層と第3の保護
層の重なり部分において第2の保護層が第3の保護層よ
リートにある場合、第1図(d)は第2の保護層と第3
の保護層の重なり部分において、第2の保護層が第3の
保護層より下にある場合を示す。 第2図は、第2の保護層と第3の保護層の重なり巾(b
)と断線率との関係を示すグラフである。第3図値)は
、前記重なり部分において第2の保護層が第3の保護層
より上にある液体噴射記録ヘッドにおける重なり巾(b
)とショート率の関係を示すグラフである。第3図(b
lは前記重なり部分において。 第2の保護層が第3の保護層より下にある液体噴射記録
ヘッドにおける重なり(b)と膜剥離率とを示すグラフ
である。 100・・・・・・液体噴射記録ヘッド101・・・・
・・電気熱変換体 102・・・・・・基板 103・・・・・・溝付板 104・・・・・・オリフィス 105・・・・・・液吐出部 106・・・・・・熱作用部 107・・・・・・熱発生部 10B・・・・・・熱作用面 109・・・・・・下部層 110・・・・・・発熱抵抗層 111・・・・・・第1の保護層(無機絶縁材料層)1
12・・・・・・第2の保護層(有機材料層)113・
・・・・・共通電極 114・・・・・・選択電極 115・・・・・・支持体 116・・・・・・第3の保護層(無機材料層)b・・
・・・・第2の保護層と第3の保護層の重なり巾特許出
願人 キャノン株式会社 第 1 図 (b) 第 1 図 (c) 第 1 図 (d)

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 液体を吐出して飛翔的液滴を形成するために設けられた
    オリフィス、該オリフィスに連通し、前記液滴を形成す
    るための熱エネルギーが液体に作用する部分である熱作
    用部を構成の一部とする液流路とを有する液吐出部、基
    板上に設けられた発熱抵抗層に電気的に接続する少なく
    とも一対の対置する電極、これ等電極の間に熱発生部が
    形成されている電気熱変換体、前記電極の少なくとも前
    記液流路の下にある部分上に少なくとも無機絶縁材料で
    構成される第1の保護層と有機材料で構成される第2の
    保護層とがこの順に積層されてなるJ4−Nt、少なく
    とも前記電気熱変換体上に少なくとも無機絶縁材料で構
    成される第1の保護層と無機材料で構成される第3の保
    護層とがこの順に積層されてなる上部層を具備し、前記
    第2の保護層゛と前記第3の保護層とが前記電極上で重
    なり合う構成を有する液体噴射記録ヘッドに於いて、前
    記第2の保護層と前記第3の保護層の重なり部分の巾が
    10〜500μmであることを特徴とする液体噴射記録
    ヘッド。
JP24907983A 1983-12-26 1983-12-26 液体噴射記録ヘツド Granted JPS60137663A (ja)

Priority Applications (11)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP24907983A JPS60137663A (ja) 1983-12-26 1983-12-26 液体噴射記録ヘツド
DE3448367A DE3448367C2 (de) 1983-12-26 1984-12-21 Flüssigkeitsstrahl-Aufzeichnungskopf
DE19843446968 DE3446968A1 (de) 1983-12-26 1984-12-21 Fluessigkeitsstrahlaufzeichnungskopf
GB08432628A GB2153304B (en) 1983-12-26 1984-12-27 Liquid jet recording head
GB878711258A GB8711258D0 (en) 1983-12-26 1987-05-13 Liquid jet recording head electrical switch
GB08711528A GB2188004B (en) 1983-12-26 1987-05-15 Liquid jet recording head
HK679/91A HK67991A (en) 1983-12-26 1991-08-29 Liquid jet recording head
HK677/91A HK67791A (en) 1983-12-26 1991-08-29 Liquid jet recording head
SG85991A SG85991G (en) 1983-12-26 1991-10-16 Liquid jet recording head
SG892/91A SG89291G (en) 1983-12-26 1991-10-22 Liquid jet recording head
US08/299,798 US5455612A (en) 1983-12-26 1994-09-01 Liquid jet recording head

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP24907983A JPS60137663A (ja) 1983-12-26 1983-12-26 液体噴射記録ヘツド

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS60137663A true JPS60137663A (ja) 1985-07-22
JPH0526656B2 JPH0526656B2 (ja) 1993-04-16

Family

ID=17187686

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP24907983A Granted JPS60137663A (ja) 1983-12-26 1983-12-26 液体噴射記録ヘツド

Country Status (2)

Country Link
JP (1) JPS60137663A (ja)
GB (1) GB8711258D0 (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013119180A (ja) * 2011-12-06 2013-06-17 Canon Inc 液体吐出ヘッドおよび液体吐出装置

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013119180A (ja) * 2011-12-06 2013-06-17 Canon Inc 液体吐出ヘッドおよび液体吐出装置

Also Published As

Publication number Publication date
JPH0526656B2 (ja) 1993-04-16
GB8711258D0 (en) 1987-06-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4720716A (en) Liquid jet recording head
US4567493A (en) Liquid jet recording head
JPS60116451A (ja) 液体噴射記録ヘツド
US4577202A (en) Liquid jet recording head
US4725859A (en) Liquid jet recording head
US4450457A (en) Liquid-jet recording head
US4596994A (en) Liquid jet recording head
JP2971473B2 (ja) インクジェットヘッド及び該ヘッド用基体の製造方法
US5455612A (en) Liquid jet recording head
JPH01145157A (ja) 液体噴射記録ヘッド及び該ヘッド用基板
US5451994A (en) Liquid jet recording head having a support with an organic protective layer omitted from a heat-generating section on the support and from an edge of the support
JPS60137663A (ja) 液体噴射記録ヘツド
JPS60159061A (ja) 液体噴射記録ヘツド
JPH0512150B2 (ja)
JPH0526657B2 (ja)
JPS60116453A (ja) 液体噴射記録ヘツド
JPS60120067A (ja) 液体噴射記録ヘツド
JPS60157869A (ja) 液体噴射記録ヘツド
JPS6131263A (ja) 液体噴射記録ヘツド
JPH02187354A (ja) 液体噴射記録ヘッド用基体およびそれを用いた液体噴射記録ヘッド
JPH0584910A (ja) 液体噴射記録ヘツド
JP2024080871A (ja) 液体吐出ヘッド用の基板、その製造方法、及び液体吐出ヘッド
JPH02281951A (ja) インクジェット記録ヘッドおよび該記録ヘッド用基体

Legal Events

Date Code Title Description
EXPY Cancellation because of completion of term