JP2006130885A - インクジェット記録ヘッド用基板、該基板の製造方法および前記基板を用いるインクジェット記録ヘッド - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 電極配線層1105上に発熱抵抗体層1104を配置し、その上に2層の保護層1206a,1206bを設ける。そして、発熱部1104’上方の部位において保護層1106bを除去する。これにより、有効発泡領域の減少が生じることなく保護層を配置できるとともに、発熱部上の実効的な保護層の厚みを低減して熱エネルギー効率を向上できる。また、発熱抵抗体層は第1保護層により覆われるので、エッチング等製造工程の影響を受けることがなくなる。
【選択図】 図2
Description
前記発熱部を形成するための間隙を有する電極配線層と、
前記間隙を含め前記電極配線層の上層として配置される発熱抵抗体層と、
該発熱抵抗体層の上層として配置された第1保護層と、
前記発熱部上で前記間隙より広い間隙を有して前記第1保護層の上層として配置される第2保護層と、
を具えたことを特徴とする。
基体上に、前記発熱部を形成するための間隙を有する電極配線層を配置する工程と、
前記間隙を含め前記電極配線層の上層として発熱抵抗体層を配置する工程と、
前記発熱抵抗体層の上層として第1保護層を配置する工程と、
前記第1保護層の上層として第2保護層を配置する工程と、
該第2保護層を前記発熱部の上方の部位で除去する工程と、
を具えたことを特徴とする。
図4および図5は、それぞれ、本発明の第1の実施形態によるインクジェットヘッド用基板の熱作用部周辺の模式的平面図およびそのV−V線断面図である。ここで、図1〜図4の各部と同様に機能する部分については対応箇所に同一符号を付してある。
まず、電極配線層1105は、発熱部1104’に面する端部による段差の外側部分を含めて発熱抵抗層1104および第1保護層1206aで被覆されるため、第2保護絶縁膜1206bを除去する際のパターニングを当該端部より外側、すなわち発熱部1104’を形成するための電極配線1105の間隙より広い範囲で実施することが可能となる。従って、図3の従来例のように発熱部1104’の内側に偏倚した部位で第1保護層1106aを除去する場合に比べ、有効発泡領域の減少が生じない。このような構成は、吐出インク量を少量化して記録の高解像化や高画質化等を達成するために発熱部の小面積化を図る場合に特に有効である。
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、アルゴンガスあるいは形成する発熱抵抗体に応じて窒素ガス、酸素ガス、炭素系ガスからなる混合ガスを、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に導入する。このとき、上記基板温度およ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および外部ヒーター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。
続いて、上記実施形態に係る基板を用いて構成されるインクジェット記録ヘッドについて説明する。
図8はインクジェット記録ヘッドの模式的な斜視図である。
このインクジェット記録ヘッドは、所定のピッチで熱作用部1108が形成された発熱部列を2列、並列させてなる基板1200を有している。ここで、上記製造工程を経て製造された2枚の基板を、熱作用部1108が配列されている側の縁部を対向配置することで当該並列化が行われるようにしてもよいし、1枚の基体上に予め発熱部が2列並列するように上記製造工程を実施してもよい。
このインクジェット記録ヘッドは、プリンタ、複写機、通信システムを有するファクシミリ、プリンタ部を有するワードプロセッサなどの装置、更には各種処理装置と複合的に組み合わせた産業記録装置に搭載可能である。そして、このインクジェット記録ヘッドを用いることによって、紙、糸、繊維、布帛、皮革、金属、プラスチック、ガラス、木材、セラミックスなど種々の記録媒体に記録を行うことができる。なお、本明細書において、「記録」とは、文字や図形などの意味を持つ画像を記録媒体に対して付与することだけでなく、パターンなどの意味を持たない画像を付与することも意味する。
基板1200およびその製造工程としては、上述したものに限られることなく、種々のものを採用することができる。
実施例1〜実施例4によるインクジェット記録ヘッド用基体をそれぞれ連続して100枚作製し、ウエハ内の抵抗値の測定(ウエハ内で9ポイント)を行い、ロット間における抵抗値変動を調べた。
その結果を表1に示す。
1101 Si基体
1102 蓄熱層
1103 層間膜
1104 発熱抵抗体層
1104’ 発熱部
1105 電極配線層
1106a、1206a 第1保護層
1106b、1206b 第2保護層
1107 高耐久保護層
1108 熱作用部
410 インクジェットヘッド
Claims (10)
- 通電に応じて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部を有するインクジェット記録ヘッド用基板であって、
前記発熱部を形成するための間隙を有する電極配線層と、
前記間隙を含め前記電極配線層の上層として配置される発熱抵抗体層と、
該発熱抵抗体層の上層として配置された第1保護層と、
前記発熱部上で前記間隙より広い間隙を有して前記第1保護層の上層として配置される第2保護層と、
を具えたことを特徴とするインクジェット記録ヘッド用基板。 - 前記第1保護層の膜質は相対的に密であり、前記第2保護層の膜質は相対的に疎であることを特徴とする請求項1に記載のインクジェット記録ヘッド用基板。
- 前記第1保護層および前記第2保護層は、それぞれ、SiO2およびP−SiOからなることを特徴とする請求項1または請求項2に記載のインクジェット記録ヘッド用基板。
- 前記発熱抵抗体層および前記第1保護層は、膜厚方向において連続的または段階的に組成が変化する層の部分として形成されていることを特徴とする請求項1に記載のインクジェット記録ヘッド用基板。
- 通電に応じて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部を有するインクジェットヘッド用基板の製造方法であって、
基体上に、前記発熱部を形成するための間隙を有する電極配線層を配置する工程と、
前記間隙を含め前記電極配線層の上層として発熱抵抗体層となる膜を配置する工程と、
前記発熱抵抗体層の上層として第1保護層となる膜を配置する工程と、
前記第1保護層の上層として第2保護層を配置する工程と、
該第2保護層を前記発熱部の上方の部位で除去する工程と、
を具えたことを特徴とするインクジェット記録ヘッド用基板の製造方法。 - 前記発熱抵抗体層となる膜および前記第1保護層となる膜を同時にパターニングすることにより前記発熱抵抗体層および前記第1保護層を形成することを特徴とする請求項5に記載のインクジェット記録ヘッド用基板の製造方法。
- 前記第1保護層を配置する工程において、前記第1保護層となる膜がバイアススパッタ法により形成されることを特徴とする請求項5に記載のインクジェット記録ヘッド用基板の製造方法。
- 前記第1保護層を配置する工程において、前記第1保護層となる膜がECRスパッタ法により形成されることを特徴とする請求項5に記載のインクジェット記録ヘッド用基板の製造方法。
- 前記発熱抵抗体層を配置する工程および前記第1保護層を配置する工程において、膜厚方向で連続的もしくは段階的に組成を変えながら成膜を行う手段を適用することで、前記発熱抵抗体層として機能する膜部分および前記第1保護層として機能する膜部分を膜厚方向に連続的または段階的に形成することを特徴とする請求項5に記載のインクジェット記録ヘッド用基板の製造方法。
- 請求項1ないし請求項4のいずれかに記載のインクジェット記録ヘッド用基板と、
前記発熱部に対応したインク吐出口と、
を具えたことを特徴とするインクジェット記録ヘッド。
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