JP3402618B2 - インクジェット記録ヘッドの製造方法および記録装置 - Google Patents
インクジェット記録ヘッドの製造方法および記録装置Info
- Publication number
- JP3402618B2 JP3402618B2 JP29585391A JP29585391A JP3402618B2 JP 3402618 B2 JP3402618 B2 JP 3402618B2 JP 29585391 A JP29585391 A JP 29585391A JP 29585391 A JP29585391 A JP 29585391A JP 3402618 B2 JP3402618 B2 JP 3402618B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- ink
- recording head
- recording
- supporting substrate
- flow path
- 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.)
- Expired - Fee Related
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
- B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
- B41J2/00—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
- B41J2/005—Typewriters 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
- B41J2/01—Ink jet
- B41J2/135—Nozzles
- B41J2/16—Production of nozzles
- B41J2/1621—Manufacturing processes
- B41J2/164—Manufacturing processes thin film formation
- B41J2/1646—Manufacturing processes thin film formation thin film formation by sputtering
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
- B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
- B41J2/00—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
- B41J2/005—Typewriters 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
- B41J2/01—Ink jet
- B41J2/135—Nozzles
- B41J2/14—Structure thereof only for on-demand ink jet heads
- B41J2/14016—Structure of bubble jet print heads
- B41J2/14032—Structure of the pressure chamber
- B41J2/1404—Geometrical characteristics
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
- B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
- B41J2/00—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
- B41J2/005—Typewriters 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
- B41J2/01—Ink jet
- B41J2/135—Nozzles
- B41J2/14—Structure thereof only for on-demand ink jet heads
- B41J2/14016—Structure of bubble jet print heads
- B41J2/14088—Structure of heating means
- B41J2/14112—Resistive element
- B41J2/14129—Layer structure
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
- B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
- B41J2/00—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
- B41J2/005—Typewriters 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
- B41J2/01—Ink jet
- B41J2/135—Nozzles
- B41J2/16—Production of nozzles
- B41J2/1601—Production of bubble jet print heads
- B41J2/1604—Production of bubble jet print heads of the edge shooter type
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
- B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
- B41J2/00—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
- B41J2/005—Typewriters 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
- B41J2/01—Ink jet
- B41J2/135—Nozzles
- B41J2/16—Production of nozzles
- B41J2/1621—Manufacturing processes
- B41J2/1623—Manufacturing processes bonding and adhesion
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
- B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
- B41J2/00—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
- B41J2/005—Typewriters 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
- B41J2/01—Ink jet
- B41J2/135—Nozzles
- B41J2/16—Production of nozzles
- B41J2/1621—Manufacturing processes
- B41J2/1626—Manufacturing processes etching
- B41J2/1629—Manufacturing processes etching wet etching
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
- B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
- B41J2/00—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
- B41J2/005—Typewriters 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
- B41J2/01—Ink jet
- B41J2/135—Nozzles
- B41J2/16—Production of nozzles
- B41J2/1621—Manufacturing processes
- B41J2/1631—Manufacturing processes photolithography
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
- B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
- B41J2/00—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
- B41J2/005—Typewriters 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
- B41J2/01—Ink jet
- B41J2/135—Nozzles
- B41J2/16—Production of nozzles
- B41J2/1621—Manufacturing processes
- B41J2/1635—Manufacturing processes dividing the wafer into individual chips
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Geometry (AREA)
- Particle Formation And Scattering Control In Inkjet Printers (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、インクを吐出するため
のインク流路と、熱作用面上のインクに熱エネルギーを
与えてインクを吐出させるための発熱抵抗体を有する電
気熱変換体とを、支持基板上に配設したインクジェット
記録ヘッド、並びに該記録ヘッドを具備することを特徴
とする記録装置に関する。
のインク流路と、熱作用面上のインクに熱エネルギーを
与えてインクを吐出させるための発熱抵抗体を有する電
気熱変換体とを、支持基板上に配設したインクジェット
記録ヘッド、並びに該記録ヘッドを具備することを特徴
とする記録装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】米国特許第４７２３１２９及び同４７４
０７９６号に記載されているインクジェット方式（即
ち、バブルジェット方式）は、高速高密度で高精細高画
質の記録が可能で、且つカラー化、コンパクト化に適し
ており、近年特に注目を集めている。この方式を用いる
装置の代表例においては、記録用液体等（以後これをイ
ンクと呼ぶ）を熱エネルギーを利用して吐出させるた
め、インクに熱を作用させる熱作用部が存在する。
０７９６号に記載されているインクジェット方式（即
ち、バブルジェット方式）は、高速高密度で高精細高画
質の記録が可能で、且つカラー化、コンパクト化に適し
ており、近年特に注目を集めている。この方式を用いる
装置の代表例においては、記録用液体等（以後これをイ
ンクと呼ぶ）を熱エネルギーを利用して吐出させるた
め、インクに熱を作用させる熱作用部が存在する。
【０００３】即ち、インク流路に対応して、一対の電極
と、これらの電極に接続され電極間の領域に熱を発生す
るための発熱抵抗体とを有する電気熱変換体を設け、該
発熱抵抗体から発生した熱エネルギーを利用して熱作用
面上のインクを急激に加熱発泡させ、この発泡によって
インクを吐出させるものである。
と、これらの電極に接続され電極間の領域に熱を発生す
るための発熱抵抗体とを有する電気熱変換体を設け、該
発熱抵抗体から発生した熱エネルギーを利用して熱作用
面上のインクを急激に加熱発泡させ、この発泡によって
インクを吐出させるものである。
【０００４】ところで、インクジェット記録ヘッドの熱
作用面については、インクの発泡と消泡との繰り返しに
よるキャビテーションがもたらす機械的衝撃、更には、
エロージョンに曝されるという点、又、０．１〜１０マ
イクロ秒という極めて短時間に１０００℃前後の温度の
上昇及び下降に曝されるといった点等のように、厳しい
環境に置かれるため、使用する環境から発熱抵抗体を保
護するための層が設けられている。この保護層は，耐熱
性、耐液性、液浸透防止性、酸化安定性、絶縁性、耐破
傷性、熱伝導性に優れていることが要求され、Ｓｉ０2
等の無機化合物が一般的に用いられている。又、単層の
前記保護層では、発熱抵抗体の保護性能に不十分な場合
もあり、熱作用面に相当する最表面保護層をＴａ等の金
属で構成することもある。
作用面については、インクの発泡と消泡との繰り返しに
よるキャビテーションがもたらす機械的衝撃、更には、
エロージョンに曝されるという点、又、０．１〜１０マ
イクロ秒という極めて短時間に１０００℃前後の温度の
上昇及び下降に曝されるといった点等のように、厳しい
環境に置かれるため、使用する環境から発熱抵抗体を保
護するための層が設けられている。この保護層は，耐熱
性、耐液性、液浸透防止性、酸化安定性、絶縁性、耐破
傷性、熱伝導性に優れていることが要求され、Ｓｉ０2
等の無機化合物が一般的に用いられている。又、単層の
前記保護層では、発熱抵抗体の保護性能に不十分な場合
もあり、熱作用面に相当する最表面保護層をＴａ等の金
属で構成することもある。
【０００５】この、保護層の保護性能はインクジェット
記録ヘッドの寿命を決定づける程の重要なファクターと
なっている。又、発熱抵抗体が発生する熱を熱作用面側
へ効率よく伝達するために発熱抵抗体の下部に熱伝達率
の低い、いわゆる熱抵抗層が設けられている。
記録ヘッドの寿命を決定づける程の重要なファクターと
なっている。又、発熱抵抗体が発生する熱を熱作用面側
へ効率よく伝達するために発熱抵抗体の下部に熱伝達率
の低い、いわゆる熱抵抗層が設けられている。
【０００６】上記のような構成を有する従来のインクジ
ェット記録ヘッドは、平滑な支持基板の一方の面、即ち
熱作用面側に熱抵抗層、電気熱変換体及び保護層が積層
されて形成されている。各層及び電気熱変換体の形成方
法としては、真空蒸着法、スパッタリング法、ＣＶＤ
法、スプレー法、厚膜塗布法等が用いられ、所望の性能
のインクジェット記録ヘッドを得るために、適宜上記の
形成方法の中から選択して用いられている。
ェット記録ヘッドは、平滑な支持基板の一方の面、即ち
熱作用面側に熱抵抗層、電気熱変換体及び保護層が積層
されて形成されている。各層及び電気熱変換体の形成方
法としては、真空蒸着法、スパッタリング法、ＣＶＤ
法、スプレー法、厚膜塗布法等が用いられ、所望の性能
のインクジェット記録ヘッドを得るために、適宜上記の
形成方法の中から選択して用いられている。
【０００７】一方、支持基板は、その上に形成される熱
抵抗層、熱作用部、流路等を機械的に保持する機能と、
支持基板側へ伝達された余分な熱を速やかに放散させる
機能を合わせ持ち、代表的には、Ｓｉ単結晶、アルミナ
グレーズが用いられている。尚、一般的には、前記の熱
抵抗層は支持基板表面を熱酸化して形成されている場合
が多い。
抵抗層、熱作用部、流路等を機械的に保持する機能と、
支持基板側へ伝達された余分な熱を速やかに放散させる
機能を合わせ持ち、代表的には、Ｓｉ単結晶、アルミナ
グレーズが用いられている。尚、一般的には、前記の熱
抵抗層は支持基板表面を熱酸化して形成されている場合
が多い。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような従来構成のインクジェット記録ヘッドでは、支持
基板の上に数層の薄膜を積層して形成するため薄膜形成
時に生ずる欠陥の発生を完全に防止することは非常に難
しく、特に保護層の欠陥はヘッド寿命に決定的な損傷を
与える。又、欠陥を防止するために保護層の厚さを厚く
すると熱伝導性が悪くなり消費電力の増大、保護層での
蓄熱による発泡不安定を招く。更に、消費電力が増すと
駆動時におけるヘッドの温度変化が大きくなってしま
う。この温度変化が、得られる記録画像に、それに応じ
た濃度変化をもたらすところとなる。又、発泡が不安定
になると、インク滴の体積変化につながり、記録画像で
の濃度変化の原因となる。
ような従来構成のインクジェット記録ヘッドでは、支持
基板の上に数層の薄膜を積層して形成するため薄膜形成
時に生ずる欠陥の発生を完全に防止することは非常に難
しく、特に保護層の欠陥はヘッド寿命に決定的な損傷を
与える。又、欠陥を防止するために保護層の厚さを厚く
すると熱伝導性が悪くなり消費電力の増大、保護層での
蓄熱による発泡不安定を招く。更に、消費電力が増すと
駆動時におけるヘッドの温度変化が大きくなってしま
う。この温度変化が、得られる記録画像に、それに応じ
た濃度変化をもたらすところとなる。又、発泡が不安定
になると、インク滴の体積変化につながり、記録画像で
の濃度変化の原因となる。
【０００９】こうして得られる画像を濃度変化のあるも
のにしてしまう問題は、記録画像の高画質化に対する要
求に反するものであり、早期解決を要する課題である。
又、発熱抵抗体が発生する熱は熱作用面側、即ち上下方
向のみならず水平方向にも伝達される。この水平方向へ
の熱伝達により記録ヘッドの温度上昇を引き起こし前述
のように、やはり記録画像の濃度変化をもたらしてしま
う。更に、複数の層の積層による熱作用部の形成法で
は、保護膜に段差（ステップ）が生じることは避けられ
ない。このステップ部の膜質は、平坦な部分の膜質より
劣るので、新たな欠陥の発生箇所になり得ると言う問題
点となる。
のにしてしまう問題は、記録画像の高画質化に対する要
求に反するものであり、早期解決を要する課題である。
又、発熱抵抗体が発生する熱は熱作用面側、即ち上下方
向のみならず水平方向にも伝達される。この水平方向へ
の熱伝達により記録ヘッドの温度上昇を引き起こし前述
のように、やはり記録画像の濃度変化をもたらしてしま
う。更に、複数の層の積層による熱作用部の形成法で
は、保護膜に段差（ステップ）が生じることは避けられ
ない。このステップ部の膜質は、平坦な部分の膜質より
劣るので、新たな欠陥の発生箇所になり得ると言う問題
点となる。
【００１０】又、発熱抵抗体の上に電極層を形成する従
来の構成では、電極での電力ロスを抑えるために電極層
の膜厚を厚くしたいが、前記の保護層のステップの制約
から厚くするには限度がある。加えて、近年の高密度記
録の要求に対して電極パタンの幅の拡大にも制限があ
る。このように高密度化する場合には設計上の問題点も
大きいが、生産上の制約も更に大きくなる。
来の構成では、電極での電力ロスを抑えるために電極層
の膜厚を厚くしたいが、前記の保護層のステップの制約
から厚くするには限度がある。加えて、近年の高密度記
録の要求に対して電極パタンの幅の拡大にも制限があ
る。このように高密度化する場合には設計上の問題点も
大きいが、生産上の制約も更に大きくなる。
【００１１】即ち、膜形成時、パタン形成時及びハンド
リング時に発生する異物粒子（＝欠陥の起点）の数、大
きさはある一定の分布を持つが、形成されたパタンが小
さいほど相対的に異物の数、大きさは大きくなるため、
高密度化するほど欠陥の発生頻度が大きくなる。従って
この異物の排除のためには当該設備の一層のクリーン化
が必須である。又生産運営中も細心のクリーン度保全が
必要となる。もし、上記対策が不十分であれば生産歩留
は低下するし、対策及び保全のための投資は記録ヘッド
のコストアップにつながると言う問題点がある。
リング時に発生する異物粒子（＝欠陥の起点）の数、大
きさはある一定の分布を持つが、形成されたパタンが小
さいほど相対的に異物の数、大きさは大きくなるため、
高密度化するほど欠陥の発生頻度が大きくなる。従って
この異物の排除のためには当該設備の一層のクリーン化
が必須である。又生産運営中も細心のクリーン度保全が
必要となる。もし、上記対策が不十分であれば生産歩留
は低下するし、対策及び保全のための投資は記録ヘッド
のコストアップにつながると言う問題点がある。
【００１２】本発明は、上記問題点の解決のために成さ
れたものであり、信頼性が高く高速高精細記録が可能
で、且つ生産性の優れたインクジェット記録ヘッド並び
に該記録ヘッドを具備することを特徴とする記録装置を
提供することを目的とする。
れたものであり、信頼性が高く高速高精細記録が可能
で、且つ生産性の優れたインクジェット記録ヘッド並び
に該記録ヘッドを具備することを特徴とする記録装置を
提供することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】本発明は、インクを吐出
するための流路と、熱作用面上のインクに熱エネルギー
を与えてインクを吐出させるための電気熱変換体とを、
支持基板上に配設したインクジェット記録ヘッドの製造
方法において、単結晶Ｓｉからなる支持基板の一方の面
に前記流路の一部となる溝を形成する溝形成工程、前記
支持基板の溝形成面に平板を接合する接合工程、該接合
した面の裏面から該支持基板を研磨する研磨工程、およ
び、該研磨された裏面の前記溝に対応する位置に電気熱
変換体を形成する電気熱変換体形成工程を有することを
特徴とするインクジェット記録ヘッドの製造方法であ
る。
するための流路と、熱作用面上のインクに熱エネルギー
を与えてインクを吐出させるための電気熱変換体とを、
支持基板上に配設したインクジェット記録ヘッドの製造
方法において、単結晶Ｓｉからなる支持基板の一方の面
に前記流路の一部となる溝を形成する溝形成工程、前記
支持基板の溝形成面に平板を接合する接合工程、該接合
した面の裏面から該支持基板を研磨する研磨工程、およ
び、該研磨された裏面の前記溝に対応する位置に電気熱
変換体を形成する電気熱変換体形成工程を有することを
特徴とするインクジェット記録ヘッドの製造方法であ
る。
【００１４】上記の構成を実現するために本発明者等
は、第一に支持基板の熱伝導性に着目し、仮想的な熱伝
導物性をモデルとして上記構成が可能であるか否かの検
証のため一次元伝熱シミュレーションを行った。以下に
計算に用いた支持基板物性、記録ヘッド層構成及び駆動
条件を示すが、その代表的なシミュレーションデータを
図６に示す。 （支持基板物性） 熱伝導率：λ ［Ｗ／ｍ・Ｋ］ １００ 比熱 ：Ｃp ［Ｊ／kg・Ｋ］ ５００ 密度 ：ρ ［ｇ／cm3 ］ ２．０ （層構成） 断面方向の層構成（インクと接する側から Layer１,Lay
er２,・・・とする。） Layer １：Ｔａ ０．５μm Layer ２：支持基板 ５．０μm Layer ３：ＨｆＢ2 ０．１μm （発熱抵抗体）面積
抵抗１３Ω／□ Layer ４：ＳｉＯ2 ２．８μm （駆動条件） 駆動電圧 ：ＤＣ１８Ｖ（発泡開始電圧：１
５Ｖ） 駆動パルス幅 ：７．０μsec インク物性 ：λ＝０．５，Ｃp ＝４０００，
ρ＝１．０ インクの発泡開始温度：３０５℃ 図６の結果より、パルス印加後４．５μsec で発泡し、
発熱抵抗体の最高到達温度は４００℃であることが判明
し、本発明構成が実現し得るとの確証を得た。次に、比
較のため、下記の従来構成のインクジェット記録ヘッド
の一次元伝熱シミュレーションを行った。尚、支持基板
の物性、インク物性は前述の例と同様である。 （層構成） 断面方向の層構成（インクと接する側から Layer１,Lay
er２,・・・とする。） Layer １：Ｔａ ０．５μm Layer ２：ＳｉＯ2 ２．０μm Layer ３：ＨｆＢ2 ０．１μm （発熱抵抗体） Layer ４：ＳｉＯ2 ２．８μm Layer ５：支持基板 ５２５ μm （駆動条件） 駆動電圧 ：ＤＣ ２４Ｖ（発泡開始電圧：２０Ｖ） 駆動パルス幅：７．０μsec その結果を図７に示す。図７よりパルス印加後５．７μ
sec で発泡し、発熱抵抗体の最高到達温度は９７０℃で
あり、本発明構成の場合よりも高温となり発熱抵抗体の
使用環境が厳しいものになることが推定される。
は、第一に支持基板の熱伝導性に着目し、仮想的な熱伝
導物性をモデルとして上記構成が可能であるか否かの検
証のため一次元伝熱シミュレーションを行った。以下に
計算に用いた支持基板物性、記録ヘッド層構成及び駆動
条件を示すが、その代表的なシミュレーションデータを
図６に示す。 （支持基板物性） 熱伝導率：λ ［Ｗ／ｍ・Ｋ］ １００ 比熱 ：Ｃp ［Ｊ／kg・Ｋ］ ５００ 密度 ：ρ ［ｇ／cm3 ］ ２．０ （層構成） 断面方向の層構成（インクと接する側から Layer１,Lay
er２,・・・とする。） Layer １：Ｔａ ０．５μm Layer ２：支持基板 ５．０μm Layer ３：ＨｆＢ2 ０．１μm （発熱抵抗体）面積
抵抗１３Ω／□ Layer ４：ＳｉＯ2 ２．８μm （駆動条件） 駆動電圧 ：ＤＣ１８Ｖ（発泡開始電圧：１
５Ｖ） 駆動パルス幅 ：７．０μsec インク物性 ：λ＝０．５，Ｃp ＝４０００，
ρ＝１．０ インクの発泡開始温度：３０５℃ 図６の結果より、パルス印加後４．５μsec で発泡し、
発熱抵抗体の最高到達温度は４００℃であることが判明
し、本発明構成が実現し得るとの確証を得た。次に、比
較のため、下記の従来構成のインクジェット記録ヘッド
の一次元伝熱シミュレーションを行った。尚、支持基板
の物性、インク物性は前述の例と同様である。 （層構成） 断面方向の層構成（インクと接する側から Layer１,Lay
er２,・・・とする。） Layer １：Ｔａ ０．５μm Layer ２：ＳｉＯ2 ２．０μm Layer ３：ＨｆＢ2 ０．１μm （発熱抵抗体） Layer ４：ＳｉＯ2 ２．８μm Layer ５：支持基板 ５２５ μm （駆動条件） 駆動電圧 ：ＤＣ ２４Ｖ（発泡開始電圧：２０Ｖ） 駆動パルス幅：７．０μsec その結果を図７に示す。図７よりパルス印加後５．７μ
sec で発泡し、発熱抵抗体の最高到達温度は９７０℃で
あり、本発明構成の場合よりも高温となり発熱抵抗体の
使用環境が厳しいものになることが推定される。
【００１５】一方記録ヘッドの熱効率（＝インクに伝達
される熱量／発熱抵抗体への投入電力）は本発明構成が
２５％、従来構成が１１％であって、熱効率の点でも本
発明構成は従来構成より優れているものと考えられる。
以上の考察により本発明の構成が成立することを確認し
たので、第二に前述した構成を実現可能とする支持基板
材料の条件について検討を行い次の知見を得た。
される熱量／発熱抵抗体への投入電力）は本発明構成が
２５％、従来構成が１１％であって、熱効率の点でも本
発明構成は従来構成より優れているものと考えられる。
以上の考察により本発明の構成が成立することを確認し
たので、第二に前述した構成を実現可能とする支持基板
材料の条件について検討を行い次の知見を得た。
【００１６】まず、材料の熱伝導率は１００Ｗ／ｍ・ｋ
前後の値、より好ましくはそれ以下であることが熱効率
を従来構成より向上させるのに必要な条件である。更
に、耐熱性においては、発熱抵抗体の到達温度以上であ
ることが必須であり、少なくとも融点又は分解温度が５
００℃以上の材料でなければならない。又、支持基板が
インクと直に接する構成では、使用するインクとの反応
性が低いことも一つの必要条件となる。
前後の値、より好ましくはそれ以下であることが熱効率
を従来構成より向上させるのに必要な条件である。更
に、耐熱性においては、発熱抵抗体の到達温度以上であ
ることが必須であり、少なくとも融点又は分解温度が５
００℃以上の材料でなければならない。又、支持基板が
インクと直に接する構成では、使用するインクとの反応
性が低いことも一つの必要条件となる。
【００１７】次に、基板の表裏両面に形成される機能部
分を保持するために機械的強度も必要である。ただし、
基板上の構造物（インク流路等）に強度を持たせる場合
はこの限りではない。これらの条件により選択される材
料として、Ａｌ，Ｓｉのほかに、Ｔｉ，Ｚｒ，Ｈｆ等の
周期表IVａ族金属、Ｖ，Ｎｂ，Ｔａ等の Vａ族金属、Ｃ
ｒ，Ｍｏ，Ｗ等のVIａ族金属、Ｆｅ，Ｃｏ，Ｎｉ等のVI
II族金属及びそれらの合金が挙げられる。更には、アル
ミナ、高熱伝導性セラミック即ち、ＡｌＮ，ＢＮ，Ｔｉ
Ｎ，ＳｉＮ，ＳｉＣ等も使用可能である。
分を保持するために機械的強度も必要である。ただし、
基板上の構造物（インク流路等）に強度を持たせる場合
はこの限りではない。これらの条件により選択される材
料として、Ａｌ，Ｓｉのほかに、Ｔｉ，Ｚｒ，Ｈｆ等の
周期表IVａ族金属、Ｖ，Ｎｂ，Ｔａ等の Vａ族金属、Ｃ
ｒ，Ｍｏ，Ｗ等のVIａ族金属、Ｆｅ，Ｃｏ，Ｎｉ等のVI
II族金属及びそれらの合金が挙げられる。更には、アル
ミナ、高熱伝導性セラミック即ち、ＡｌＮ，ＢＮ，Ｔｉ
Ｎ，ＳｉＮ，ＳｉＣ等も使用可能である。
【００１８】一方、発熱抵抗体が発生する熱の水平方向
への伝達を抑制するには、発熱抵抗体列の間に熱伝導率
の低い層である熱伝達抑制層（熱抵抗層ともいう)を設
ければ良い。この目的のために使用可能な材料として
は、ＳｉＯ2 、ＺｒＯ2 等の金属酸化物、あるいはガラ
ス、更に、より好ましくはポリイミド、ポリシロキサン
等の、熱伝導率がおよそ０．１Ｗ／ｍ・ｋである有機ポ
リマーが選択され得る。
への伝達を抑制するには、発熱抵抗体列の間に熱伝導率
の低い層である熱伝達抑制層（熱抵抗層ともいう)を設
ければ良い。この目的のために使用可能な材料として
は、ＳｉＯ2 、ＺｒＯ2 等の金属酸化物、あるいはガラ
ス、更に、より好ましくはポリイミド、ポリシロキサン
等の、熱伝導率がおよそ０．１Ｗ／ｍ・ｋである有機ポ
リマーが選択され得る。
【００１９】本発明は、特にインクジェット記録方式の
中でも、熱エネルギーを利用して飛翔液滴を形成し、記
録を行うインクジェット記録方式の記録ヘッド、記録装
置において、優れた効果をもたらすものである。
中でも、熱エネルギーを利用して飛翔液滴を形成し、記
録を行うインクジェット記録方式の記録ヘッド、記録装
置において、優れた効果をもたらすものである。
【００２０】その代表的な構成や原理については、例え
ば、米国特許第４７２３１２９号及び、同第４７４０７
９６号に開示されており、本発明はこれらの基本的な原
理を用いて行うものが好ましい。この記録方式はいわゆ
るオンデマンド型、コンティニュアス型のいずれにも適
用可能である。
ば、米国特許第４７２３１２９号及び、同第４７４０７
９６号に開示されており、本発明はこれらの基本的な原
理を用いて行うものが好ましい。この記録方式はいわゆ
るオンデマンド型、コンティニュアス型のいずれにも適
用可能である。
【００２１】この記録方式を簡単に説明すると、液体
（インク）が保持されているシートや液路に対応して配
置されている電気熱変換体に、記録情報に対応して液体
（インク）に核沸騰現象を越え、膜沸騰現象を生じるよ
うな急速な温度上昇を与えるための少なくとも一つの駆
動信号を印加することによって、熱エネルギーを発生せ
しめ、記録ヘッドの熱作用面に膜沸騰を生じさせる。こ
のように液体（インク）から電気熱変換体に付与する駆
動信号に一対一対応した気泡を形成できるため、特にオ
ンデマンド型の記録法には有効である。この気泡の成
長、収縮により吐出孔を介して液体（インク）を吐出さ
せて、少なくとも一つの滴を形成する。この駆動信号を
パルス形状とすると、即時適切に気泡の成長収縮が行わ
れるので、特に応答性に優れた液体（インク）の吐出が
達成でき、より好ましい。このパルス形状の駆動信号と
しては、米国特許第４４６３３５９号及び、同第４３４
５２６２号に記載されているようなものが適している。
なお、上記熱作用面の温度上昇率に関する発明の米国特
許第４３１３１２４号に記載されている条件を採用する
と、さらに優れた記録を行うことができる。
（インク）が保持されているシートや液路に対応して配
置されている電気熱変換体に、記録情報に対応して液体
（インク）に核沸騰現象を越え、膜沸騰現象を生じるよ
うな急速な温度上昇を与えるための少なくとも一つの駆
動信号を印加することによって、熱エネルギーを発生せ
しめ、記録ヘッドの熱作用面に膜沸騰を生じさせる。こ
のように液体（インク）から電気熱変換体に付与する駆
動信号に一対一対応した気泡を形成できるため、特にオ
ンデマンド型の記録法には有効である。この気泡の成
長、収縮により吐出孔を介して液体（インク）を吐出さ
せて、少なくとも一つの滴を形成する。この駆動信号を
パルス形状とすると、即時適切に気泡の成長収縮が行わ
れるので、特に応答性に優れた液体（インク）の吐出が
達成でき、より好ましい。このパルス形状の駆動信号と
しては、米国特許第４４６３３５９号及び、同第４３４
５２６２号に記載されているようなものが適している。
なお、上記熱作用面の温度上昇率に関する発明の米国特
許第４３１３１２４号に記載されている条件を採用する
と、さらに優れた記録を行うことができる。
【００２２】記録ヘッドの構成としては、上述の各米国
特許に開示されているような吐出孔や液流路、並びに電
気熱変換体を組み合わせた構成（直線状液流路または直
角液流路）の他に、米国特許第４５５８３３３号及び、
同第４４５９６００号に開示されているように、熱作用
部が屈曲する領域に配置された構成を持つものも本発明
に含まれる。
特許に開示されているような吐出孔や液流路、並びに電
気熱変換体を組み合わせた構成（直線状液流路または直
角液流路）の他に、米国特許第４５５８３３３号及び、
同第４４５９６００号に開示されているように、熱作用
部が屈曲する領域に配置された構成を持つものも本発明
に含まれる。
【００２３】加えて、複数の電気熱変換体に対して、共
通するスリットを電気熱変換体の吐出孔とする構成を開
示する特開昭５９−１２３６７０号公報や熱エネルギー
の圧力波を吸収する開孔を吐出部に対応させる構成を開
示する特開昭５９−１３８４６１号公報に基づいた構成
においても本発明は有効である。
通するスリットを電気熱変換体の吐出孔とする構成を開
示する特開昭５９−１２３６７０号公報や熱エネルギー
の圧力波を吸収する開孔を吐出部に対応させる構成を開
示する特開昭５９−１３８４６１号公報に基づいた構成
においても本発明は有効である。
【００２４】更に、本発明が有効に利用される記録ヘッ
ドとしては、記録装置が記録できる記録媒体の最大幅に
対応した長さのフルラインタイプの記録ヘッドがある。
このフルラインヘッドは、上述した明細書に開示されて
いるような記録ヘッドを複数組み合わせることによって
フルライン構成にしたものや、一体的に形成された一個
のフルライン記録ヘッドであっても良い。
ドとしては、記録装置が記録できる記録媒体の最大幅に
対応した長さのフルラインタイプの記録ヘッドがある。
このフルラインヘッドは、上述した明細書に開示されて
いるような記録ヘッドを複数組み合わせることによって
フルライン構成にしたものや、一体的に形成された一個
のフルライン記録ヘッドであっても良い。
【００２５】加えて、装置本体に装着されることで、装
置本体との電気的な接続や装置本体からのインクの供給
が可能になる交換自在のチップタイプの記録ヘッド、あ
るいは記録ヘッド自体に一体的に設けられたカートリッ
ジタイプの記録ヘッドを用いた場合にも本発明は有効で
ある。
置本体との電気的な接続や装置本体からのインクの供給
が可能になる交換自在のチップタイプの記録ヘッド、あ
るいは記録ヘッド自体に一体的に設けられたカートリッ
ジタイプの記録ヘッドを用いた場合にも本発明は有効で
ある。
【００２６】また、本発明の記録装置に、記録ヘッドに
対する回復手段や、予備的な補助手段等を付加すること
は、本発明の記録装置を一層安定にすることができるの
で好ましいものである。これらを具体的に挙げれば、記
録ヘッドに対しての、キャッピング手段、クリーニング
手段、加圧あるいは吸引手段、電気熱変換体あるいはこ
れとは別の加熱素子、あるいはこれらの組み合わせによ
る予備加熱手段、記録とは別の吐出を行う予備吐出モー
ドを行う手段を付加することも安定した記録を行うため
に有効である。
対する回復手段や、予備的な補助手段等を付加すること
は、本発明の記録装置を一層安定にすることができるの
で好ましいものである。これらを具体的に挙げれば、記
録ヘッドに対しての、キャッピング手段、クリーニング
手段、加圧あるいは吸引手段、電気熱変換体あるいはこ
れとは別の加熱素子、あるいはこれらの組み合わせによ
る予備加熱手段、記録とは別の吐出を行う予備吐出モー
ドを行う手段を付加することも安定した記録を行うため
に有効である。
【００２７】さらに、記録装置の記録モードとしては黒
色等の主流色のみを記録するモードだけではなく、記録
ヘッドを一体的に構成したものか、複数個を組み合わせ
て構成したものかのいずれでも良いが、異なる色の複色
カラーまたは、混色によるフルカラーの少なくとも一つ
を備えた装置にも本発明は極めて有効である。
色等の主流色のみを記録するモードだけではなく、記録
ヘッドを一体的に構成したものか、複数個を組み合わせ
て構成したものかのいずれでも良いが、異なる色の複色
カラーまたは、混色によるフルカラーの少なくとも一つ
を備えた装置にも本発明は極めて有効である。
【００２８】以上説明した本発明実施例においては、液
体インクを用いて説明しているが、本発明では室温で固
体状であるインクであっても、室温で軟化状態となるイ
ンクであっても用いることができる。上述のインクジェ
ット装置ではインク自体を３０℃以上７０℃以下の範囲
内で温度調整を行ってインクの粘性を安定吐出範囲にあ
るように温度制御するものが一般的であるから、使用記
録信号付与時にインクが液状をなすものであれば良い。
体インクを用いて説明しているが、本発明では室温で固
体状であるインクであっても、室温で軟化状態となるイ
ンクであっても用いることができる。上述のインクジェ
ット装置ではインク自体を３０℃以上７０℃以下の範囲
内で温度調整を行ってインクの粘性を安定吐出範囲にあ
るように温度制御するものが一般的であるから、使用記
録信号付与時にインクが液状をなすものであれば良い。
【００２９】加えて、熱エネルギーによるヘッドやイン
クの過剰な昇温をインクの固形状態から液体状態への状
態変化のエネルギーとして使用せしめることで積極的に
防止するかまたは、インクの蒸発防止を目的として放置
状態で固化するインクを用いることもできる。いずれに
しても熱エネルギーの記録信号に応じた付与によってイ
ンクが液化してインク液状として吐出するものや記録媒
体に到達する時点ではすでに固化し始めるもの等のよう
な、熱エネルギーの付与によって初めて液化する性質を
持つインクの使用も本発明には適用可能である。
クの過剰な昇温をインクの固形状態から液体状態への状
態変化のエネルギーとして使用せしめることで積極的に
防止するかまたは、インクの蒸発防止を目的として放置
状態で固化するインクを用いることもできる。いずれに
しても熱エネルギーの記録信号に応じた付与によってイ
ンクが液化してインク液状として吐出するものや記録媒
体に到達する時点ではすでに固化し始めるもの等のよう
な、熱エネルギーの付与によって初めて液化する性質を
持つインクの使用も本発明には適用可能である。
【００３０】このようなインクは、特開昭５４−５６８
４７号公報あるいは特開昭６０−７１２６０号公報に記
載されるような、多孔質シートの凹部または貫通孔に液
状または固形物として保持された状態で、電気熱変換体
に対して対向するような形態としても良い。
４７号公報あるいは特開昭６０−７１２６０号公報に記
載されるような、多孔質シートの凹部または貫通孔に液
状または固形物として保持された状態で、電気熱変換体
に対して対向するような形態としても良い。
【００３１】本発明において、上述した各インクに対し
て最も有効なものは、上述した膜沸騰方式を実行するも
のである。
て最も有効なものは、上述した膜沸騰方式を実行するも
のである。
【００３２】図９は本発明により得られた記録ヘッドを
インクジェットヘッドカートリッジ（ＩＪＣ）として装
着したインクジェット記録装置（ＩＪＲＡ）の一例を示
す外観斜視図である。
インクジェットヘッドカートリッジ（ＩＪＣ）として装
着したインクジェット記録装置（ＩＪＲＡ）の一例を示
す外観斜視図である。
【００３３】図において、１２０はプラテン１２４上に
送紙されてきた記録紙の記録面に対向してインク吐出を
行うノズル群を具えたインクジェットヘッドカートリッ
ジ（ＩＪＣ）である。１１６はＩＪＣ１２０を保持する
キャリッジＨＣであり、駆動モータ１１７の駆動力を伝
達する駆動ベルト１１８の一部と連結し、互いに平行に
配設された２本のガイドシャフト１１９Ａおよび１１９
Ｂと摺動可能とすることにより、ＩＪＣ１２０の記録紙
の全幅にわたる往復移動が可能となる。
送紙されてきた記録紙の記録面に対向してインク吐出を
行うノズル群を具えたインクジェットヘッドカートリッ
ジ（ＩＪＣ）である。１１６はＩＪＣ１２０を保持する
キャリッジＨＣであり、駆動モータ１１７の駆動力を伝
達する駆動ベルト１１８の一部と連結し、互いに平行に
配設された２本のガイドシャフト１１９Ａおよび１１９
Ｂと摺動可能とすることにより、ＩＪＣ１２０の記録紙
の全幅にわたる往復移動が可能となる。
【００３４】１２６はヘッド回復装置であり、ＩＪＣ１
２０の移動経路の一端、例えばホームポジションと対向
する位置に配設される。伝動機構１２３を介したモータ
１２２の駆動力によって、ヘッド回復装置１２６を動作
せしめ、ＩＪＣ１２０のキャッピングを行う。このヘッ
ド回復装置１２６のキャップ部１２６ＡによるＩＪＣ１
２０へのキャッピングに関連させて、ヘッド回復装置１
２６内に設けた適宜の吸引手段によるインク吸引もしく
はＩＪＣ１２０へのインク供給経路に設けた適宜の加圧
手段によるインク圧送を行い、インクを吐出口より強制
的に排出させることによりノズル内の増粘インクを除去
する等の吐出回復処理を行う。また、記録終了時等にキ
ャッピングを施すことによりＩＪＣが保護される。
２０の移動経路の一端、例えばホームポジションと対向
する位置に配設される。伝動機構１２３を介したモータ
１２２の駆動力によって、ヘッド回復装置１２６を動作
せしめ、ＩＪＣ１２０のキャッピングを行う。このヘッ
ド回復装置１２６のキャップ部１２６ＡによるＩＪＣ１
２０へのキャッピングに関連させて、ヘッド回復装置１
２６内に設けた適宜の吸引手段によるインク吸引もしく
はＩＪＣ１２０へのインク供給経路に設けた適宜の加圧
手段によるインク圧送を行い、インクを吐出口より強制
的に排出させることによりノズル内の増粘インクを除去
する等の吐出回復処理を行う。また、記録終了時等にキ
ャッピングを施すことによりＩＪＣが保護される。
【００３５】１３０はヘッド回復装置１２６の側面に配
設され、シリコンゴムで形成されるワイピング部材とし
てのブレードである。ブレード１３０はブレード保持部
材１３０Ａにカンチレバー形態で保持され、ヘッド回復
装置１２６と同様、モータ１２２および伝動機構１２３
によって動作し、ＩＪＣ１２０の吐出面との係合が可能
となる。これにより、ＩＪＣ１２０の記録動作における
適切なタイミングで、あるいはヘッド回復装置１２６を
用いた吐出回復処理後に、ブレード１３０をＩＪＣ１２
０の移動経路中に突出させ、ＩＪＣ１２０の移動動作に
伴ってＩＪＣ１２０の吐出面における結露、濡れあるい
は塵埃等をふきとるものである。
設され、シリコンゴムで形成されるワイピング部材とし
てのブレードである。ブレード１３０はブレード保持部
材１３０Ａにカンチレバー形態で保持され、ヘッド回復
装置１２６と同様、モータ１２２および伝動機構１２３
によって動作し、ＩＪＣ１２０の吐出面との係合が可能
となる。これにより、ＩＪＣ１２０の記録動作における
適切なタイミングで、あるいはヘッド回復装置１２６を
用いた吐出回復処理後に、ブレード１３０をＩＪＣ１２
０の移動経路中に突出させ、ＩＪＣ１２０の移動動作に
伴ってＩＪＣ１２０の吐出面における結露、濡れあるい
は塵埃等をふきとるものである。
【００３６】
【実施例】以下実施例に基づいて本発明を詳細に説明す
るが、本発明はこれらのみに限定されるものではない。 （実施例１）図１に本発明のインクジェット記録ヘッド
の概要を表す斜視図を示す。又、図３には、図１の斜視
図中Ｘ−Ｙの断面構成図を示す。尚、図１には、説明の
都合上、発熱抵抗体１０４及び電極配線１０６を保護す
るための保護層１０５を省略してある。
るが、本発明はこれらのみに限定されるものではない。 （実施例１）図１に本発明のインクジェット記録ヘッド
の概要を表す斜視図を示す。又、図３には、図１の斜視
図中Ｘ−Ｙの断面構成図を示す。尚、図１には、説明の
都合上、発熱抵抗体１０４及び電極配線１０６を保護す
るための保護層１０５を省略してある。
【００３７】Ｓｉ（１００）単結晶基板（ｐ型、径４イ
ンチ、１００μm 厚）の表面にＡｕを０．５μm 真空蒸
着により成膜した。その後レジストを塗布し、所定の液
流路パタンをフォトリソグラフィによってレジストパタ
ーニングを行った。次に、このＡｕ膜を王水（９９％塩
酸３＋９９％硝酸１）にてエッチングし、Ａｕの液流路
パタンを形成する。Ａｕ膜上のレジスト層を除去した
後、６０℃の４０％ＫＯＨ水溶液にてＳｉ基板をエッチ
ングし、図１及び３の液流路壁１００（高さ３０μm ）
を形成した。続いて、Ａｕ膜を前記王水によって溶解除
去した。
ンチ、１００μm 厚）の表面にＡｕを０．５μm 真空蒸
着により成膜した。その後レジストを塗布し、所定の液
流路パタンをフォトリソグラフィによってレジストパタ
ーニングを行った。次に、このＡｕ膜を王水（９９％塩
酸３＋９９％硝酸１）にてエッチングし、Ａｕの液流路
パタンを形成する。Ａｕ膜上のレジスト層を除去した
後、６０℃の４０％ＫＯＨ水溶液にてＳｉ基板をエッチ
ングし、図１及び３の液流路壁１００（高さ３０μm ）
を形成した。続いて、Ａｕ膜を前記王水によって溶解除
去した。
【００３８】次に上記基板を熱処理炉に入れ、１２００
℃、６分間酸化処理を行う。その結果、基板表面（両
面）には０．１μm のＳｉ酸化膜（不図示）が形成され
た。更に、基板を液流路側を表面にして、上記ＲＦマグ
ネトロンスパッタ装置内の所定の位置に置き、５インチ
径、厚さ５mmのＴａターゲット（純度：９９．９％）を
１．０kW、Ａｒ圧３×１０-3torrで３０分間スパッタし
て熱作用面に相当する最表面保護層（図１及び３の１０
１）を０．５μm 形成した。
℃、６分間酸化処理を行う。その結果、基板表面（両
面）には０．１μm のＳｉ酸化膜（不図示）が形成され
た。更に、基板を液流路側を表面にして、上記ＲＦマグ
ネトロンスパッタ装置内の所定の位置に置き、５インチ
径、厚さ５mmのＴａターゲット（純度：９９．９％）を
１．０kW、Ａｒ圧３×１０-3torrで３０分間スパッタし
て熱作用面に相当する最表面保護層（図１及び３の１０
１）を０．５μm 形成した。
【００３９】続いて、該基板の液流路壁を覆う１mm厚の
ガラス板をエポキシ樹脂を用いて接合し基板表面にイン
ク液流路を形成した。この状態から液流路の反対側の基
板面を機械研磨し基板厚さを３２μm とした。更に、上
記基板を液流路の反対側を表面にして、ＲＦマグネトロ
ンスパッタ装置（装置名：徳田製作所製ＣＦＳ−８Ｅ
Ｐ）内の所定位置に置き、５インチ径、厚さ５mmのＳｉ
Ｏ2 ターゲット（純度：９９％）を０．５kW、５×１０
-3torrで４分間スパッタし、図１及び３の１０３に示す
０．１μm の電気絶縁層を形成した。
ガラス板をエポキシ樹脂を用いて接合し基板表面にイン
ク液流路を形成した。この状態から液流路の反対側の基
板面を機械研磨し基板厚さを３２μm とした。更に、上
記基板を液流路の反対側を表面にして、ＲＦマグネトロ
ンスパッタ装置（装置名：徳田製作所製ＣＦＳ−８Ｅ
Ｐ）内の所定位置に置き、５インチ径、厚さ５mmのＳｉ
Ｏ2 ターゲット（純度：９９％）を０．５kW、５×１０
-3torrで４分間スパッタし、図１及び３の１０３に示す
０．１μm の電気絶縁層を形成した。
【００４０】更に、上記基板を前記ＲＦマグネトロンス
パッタ装置内の所定位置に置き、５インチ径、厚さ５mm
のＨｆＢ2 ターゲット（純度：９９％）により、放電時
投入パワー０．５kW、放電時Ａｒ圧４×１０-3torrで３
０分間スパッタして発熱抵抗体膜（厚さ：０．１μm、
図１及び３の１０４）を成膜した。得られた発熱抵抗体
の比抵抗を常法により測定したところ、２３０μΩ・cm
であった。次に、発熱抵抗体膜上に電子ビーム蒸着によ
り０．５μm のＡｌ膜を積層しフォトリソ工程により、
図１の１０６に示す電極配線を形成した。
パッタ装置内の所定位置に置き、５インチ径、厚さ５mm
のＨｆＢ2 ターゲット（純度：９９％）により、放電時
投入パワー０．５kW、放電時Ａｒ圧４×１０-3torrで３
０分間スパッタして発熱抵抗体膜（厚さ：０．１μm、
図１及び３の１０４）を成膜した。得られた発熱抵抗体
の比抵抗を常法により測定したところ、２３０μΩ・cm
であった。次に、発熱抵抗体膜上に電子ビーム蒸着によ
り０．５μm のＡｌ膜を積層しフォトリソ工程により、
図１の１０６に示す電極配線を形成した。
【００４１】更に、フォトリソ工程により発熱抵抗（図
１及び３の１０４）パタンを形成した。その後、前記Ｒ
Ｆマグネトロンスパッタ装置により５インチ径、厚さ５
mmのＳｉＯ2 ターゲット（純度：９９％）を、０．５k
W、５×１０-3torrで４０分間スパッタし、Ｓｉ０2 膜
を１．０μm 成膜し、図３の１０５に示す保護膜を形成
した。
１及び３の１０４）パタンを形成した。その後、前記Ｒ
Ｆマグネトロンスパッタ装置により５インチ径、厚さ５
mmのＳｉＯ2 ターゲット（純度：９９％）を、０．５k
W、５×１０-3torrで４０分間スパッタし、Ｓｉ０2 膜
を１．０μm 成膜し、図３の１０５に示す保護膜を形成
した。
【００４２】尚、各電極配線には、外部からの信号を受
ける端子（不図示）を設けた。又、以上の工程により、
液体と接する熱作用面の大きさは３０μm ×１５０μm
、ピッチは１２５μm 、２４個の熱発生部を並べたも
のを１つのエレメントとした。続いて、該４インチ径の
基板を、各々の大きさ１０mm×１０mmの吐出エレメント
（図５の１００１）に切断した。このエレメントの１つ
を、図５の１００２に示すインクタンクに、シリコン樹
脂にて貼り合わせインクジェット記録ヘッドを作成し
た。
ける端子（不図示）を設けた。又、以上の工程により、
液体と接する熱作用面の大きさは３０μm ×１５０μm
、ピッチは１２５μm 、２４個の熱発生部を並べたも
のを１つのエレメントとした。続いて、該４インチ径の
基板を、各々の大きさ１０mm×１０mmの吐出エレメント
（図５の１００１）に切断した。このエレメントの１つ
を、図５の１００２に示すインクタンクに、シリコン樹
脂にて貼り合わせインクジェット記録ヘッドを作成し
た。
【００４３】次に、本実施例１のインクジェット記録ヘ
ッドの吐出性能及び印字性能を試験した。性能試験には
１枚の同一の基板から切り出したエレメントからランダ
ムに５個選択し、各々を同一駆動パルス幅で行った。
尚、表１の駆動電圧とは発泡を開始する電圧値の１．２
倍の電圧である。
ッドの吐出性能及び印字性能を試験した。性能試験には
１枚の同一の基板から切り出したエレメントからランダ
ムに５個選択し、各々を同一駆動パルス幅で行った。
尚、表１の駆動電圧とは発泡を開始する電圧値の１．２
倍の電圧である。
【００４４】吐出性能の評価は一定電圧の矩形電流パル
スを印可し、そのパルスの周波数を５０Hzから徐々に上
昇させ、発生した泡がパルス周期に従って消えずにイン
ク滴を吐出できなくなる状態（以後この状態を不吐と呼
ぶ。）の周波数（ｆmax ）で行った。この評価方法はイ
ンクジェット記録ヘッドの放熱性の試験であり、不吐に
至る周波数ｆmax が高いほど、より高速記録が可能であ
る。
スを印可し、そのパルスの周波数を５０Hzから徐々に上
昇させ、発生した泡がパルス周期に従って消えずにイン
ク滴を吐出できなくなる状態（以後この状態を不吐と呼
ぶ。）の周波数（ｆmax ）で行った。この評価方法はイ
ンクジェット記録ヘッドの放熱性の試験であり、不吐に
至る周波数ｆmax が高いほど、より高速記録が可能であ
る。
【００４５】印字性能の評価は、Ａ４サイズの文書パタ
ンを該ヘッドで連続印字記録し、文字がかすれる、ある
いは文字のドットが欠けるまでの印字枚数（Ｐmax ）で
行った。上記評価は、記録ヘッドの耐久性の尺度であり
Ｐmax が大きいほど高耐久である。以上の結果を表１に
示した。表１より、本実施例１のインクジェット記録ヘ
ッドはｆmax 、Ｐmax ともに従来のインクジェット記録
ヘッド（比較例１）より各々１．１９倍、２．５０倍性
能向上していることが明らかとなった。又、Ｐmax にお
いては、５個のヘッド間のばらつきが極めて少なく、液
流路側が無欠陥であるための効果と推察される。
ンを該ヘッドで連続印字記録し、文字がかすれる、ある
いは文字のドットが欠けるまでの印字枚数（Ｐmax ）で
行った。上記評価は、記録ヘッドの耐久性の尺度であり
Ｐmax が大きいほど高耐久である。以上の結果を表１に
示した。表１より、本実施例１のインクジェット記録ヘ
ッドはｆmax 、Ｐmax ともに従来のインクジェット記録
ヘッド（比較例１）より各々１．１９倍、２．５０倍性
能向上していることが明らかとなった。又、Ｐmax にお
いては、５個のヘッド間のばらつきが極めて少なく、液
流路側が無欠陥であるための効果と推察される。
【００４６】又、本実施例１では、液流路を構成する材
料が支持基板材料と同じ構成であるが、以下に述べる比
較例１と同様に、液流路をポリイミド樹脂等、支持基板
と異なる材料を用いても本実施例１と同じ効果を得るこ
とができる。 （比較例１）図８に比較例として、従来構成のインクジ
ェット記録ヘッドの部分断面図を示す。表面に熱酸化Ｓ
ｉＯ2 層（図８の２０５）２．７５μm を形成したＳｉ
（１１１）単結晶基板（ｐ型、径４インチ ５２５μm
厚；図８の２０６）を、ＲＦマグネトロンスパッタ装置
内の所定位置に置き、実施例１と同一のＨｆＢ2 ターゲ
ットにより放電時投入パワー０．５kW、放電時Ａｒ圧４
×１０-3torrで３０分間スパッタして発熱抵抗体２０４
を成膜した。
料が支持基板材料と同じ構成であるが、以下に述べる比
較例１と同様に、液流路をポリイミド樹脂等、支持基板
と異なる材料を用いても本実施例１と同じ効果を得るこ
とができる。 （比較例１）図８に比較例として、従来構成のインクジ
ェット記録ヘッドの部分断面図を示す。表面に熱酸化Ｓ
ｉＯ2 層（図８の２０５）２．７５μm を形成したＳｉ
（１１１）単結晶基板（ｐ型、径４インチ ５２５μm
厚；図８の２０６）を、ＲＦマグネトロンスパッタ装置
内の所定位置に置き、実施例１と同一のＨｆＢ2 ターゲ
ットにより放電時投入パワー０．５kW、放電時Ａｒ圧４
×１０-3torrで３０分間スパッタして発熱抵抗体２０４
を成膜した。
【００４７】次に、発熱抵抗体上に電子ビーム蒸着によ
り、０．５μm Ａｌ膜を積層し、フォトリソ工程によ
り、電極配線（不図示）を形成した。更に、フォトリソ
工程により、配線幅３０μm にパターニングし、更に、
電極配線の熱発生部（３０×１５０μm ）に相当する部
分を除去して、発熱抵抗体（図８の２０４）パタンを形
成した。
り、０．５μm Ａｌ膜を積層し、フォトリソ工程によ
り、電極配線（不図示）を形成した。更に、フォトリソ
工程により、配線幅３０μm にパターニングし、更に、
電極配線の熱発生部（３０×１５０μm ）に相当する部
分を除去して、発熱抵抗体（図８の２０４）パタンを形
成した。
【００４８】その後、実施例１と同様なＲＦマグネトロ
ンスパッタ装置により、発熱抵抗体層を覆うＳｉＯ2 層
を２．０μm 積層し、図８の２０３に示す電気絶縁層を
形成した。続いて、ＲＦマグネトロンスパッタ装置によ
り、熱作用面に相当する最表面保護層としてのＴａを、
実施例１と同様な条件で０．５μm 形成した（図８の２
０１）。尚、各電極配線には、外部からのの信号を受け
る端子（不図示）を設けた。
ンスパッタ装置により、発熱抵抗体層を覆うＳｉＯ2 層
を２．０μm 積層し、図８の２０３に示す電気絶縁層を
形成した。続いて、ＲＦマグネトロンスパッタ装置によ
り、熱作用面に相当する最表面保護層としてのＴａを、
実施例１と同様な条件で０．５μm 形成した（図８の２
０１）。尚、各電極配線には、外部からのの信号を受け
る端子（不図示）を設けた。
【００４９】以上の工程により、液体と接する熱作用部
の大きさは３０×１５０μm 、ピッチは１２５μm 、２
４個の熱発生部を並べたものを１つのエレメントとし
た。次に、各熱発生部に対応する位置に、吐出口に連通
する液流路が位置するよう常法によって、ポリイミド樹
脂からなる隔壁（図８の２００高さ３０μm ）を設け、
更に該隔壁を覆う１mmのガラス平板（図８の２０２）を
エポキシ樹脂を用いて接合し、該４インチ基板を、各々
の大きさ１０mm×１０mmの吐出エレメントに切断し、イ
ンクジェット記録ヘッドを作製した。尚、液流路の構造
寸法は実施例１のインクジェット記録ヘッドと全く同じ
にした。
の大きさは３０×１５０μm 、ピッチは１２５μm 、２
４個の熱発生部を並べたものを１つのエレメントとし
た。次に、各熱発生部に対応する位置に、吐出口に連通
する液流路が位置するよう常法によって、ポリイミド樹
脂からなる隔壁（図８の２００高さ３０μm ）を設け、
更に該隔壁を覆う１mmのガラス平板（図８の２０２）を
エポキシ樹脂を用いて接合し、該４インチ基板を、各々
の大きさ１０mm×１０mmの吐出エレメントに切断し、イ
ンクジェット記録ヘッドを作製した。尚、液流路の構造
寸法は実施例１のインクジェット記録ヘッドと全く同じ
にした。
【００５０】このエレメントの１つに就いて、実施例１
と同様に、吐出性能及び印字性能を試験し、表１に示す
結果を得た。表１より、ｆmax は平均５．００kHz 、Ｐ
maxは平均３５００枚であることが判る。又、Ｐmax に
おいては、５個のヘッド間のばらつきが実施例１と比べ
て大きい。これは、液体の接する側の保護膜の段差があ
り、その部分の欠陥から寿命に至る場合や、熱作用面上
の保護膜欠陥を起点に比較的早期に断線する場合がある
ためと推測される。 （実施例２）図２に本発明のインクジェット記録ヘッド
の概要を表す斜視図を示す。又、図４には、図２の斜視
図Ｘ−Ｙの断面構成図を示す。
と同様に、吐出性能及び印字性能を試験し、表１に示す
結果を得た。表１より、ｆmax は平均５．００kHz 、Ｐ
maxは平均３５００枚であることが判る。又、Ｐmax に
おいては、５個のヘッド間のばらつきが実施例１と比べ
て大きい。これは、液体の接する側の保護膜の段差があ
り、その部分の欠陥から寿命に至る場合や、熱作用面上
の保護膜欠陥を起点に比較的早期に断線する場合がある
ためと推測される。 （実施例２）図２に本発明のインクジェット記録ヘッド
の概要を表す斜視図を示す。又、図４には、図２の斜視
図Ｘ−Ｙの断面構成図を示す。
【００５１】Ｓｉ（１００）単結晶基板（ｐ型、径４イ
ンチ １００μm 厚）の表面にＡｕを０．５μm 真空蒸
着により成膜した。その後レジストを塗布し、所定の液
流路パタンをフォトリソグラフィによってレジストパタ
ーニングを行った。次に、Ａｕ膜を王水（９９％塩酸３
＋９９％硝酸１）にてエッチングし、Ａｕの液流路パタ
ンを形成する。Ａｕ膜上のレジスト層を除去した後、６
０℃の４０％ＫＯＨ水溶液にてＳｉ基板をエッチング
し、図２及び４の１００に示す液流路壁（高さ３０μm
）を形成した。続いて、Ａｕ膜を前記王水によって溶
解除去した。
ンチ １００μm 厚）の表面にＡｕを０．５μm 真空蒸
着により成膜した。その後レジストを塗布し、所定の液
流路パタンをフォトリソグラフィによってレジストパタ
ーニングを行った。次に、Ａｕ膜を王水（９９％塩酸３
＋９９％硝酸１）にてエッチングし、Ａｕの液流路パタ
ンを形成する。Ａｕ膜上のレジスト層を除去した後、６
０℃の４０％ＫＯＨ水溶液にてＳｉ基板をエッチング
し、図２及び４の１００に示す液流路壁（高さ３０μm
）を形成した。続いて、Ａｕ膜を前記王水によって溶
解除去した。
【００５２】次に、上記基板を熱処理炉に入れ、１２０
０℃、６分間酸化処理を行う。その結果、基板表面（両
面）には０．１μm のＳｉ酸化膜（不図示）が形成され
た。更に、基板を液流路の反対側を表面にして、レジス
トを塗布し、フォトリソ工程により、発熱抵抗体列に相
当する部分にレジストパタンを形成した。そこでこの基
板をＲＦマグネトロンスパッタ装置（装置名；徳田製作
所製ＣＦＳ−８ＥＰ）内の所定位置に置き、放電パワー
１．０kW、Ａｒ圧４×１０-3torrで基板表面をスパッタ
エッチングし、深さ３μmの溝を形成する。次に基板を
前記装置から取り出しレジストパタンを溶解除去した。
０℃、６分間酸化処理を行う。その結果、基板表面（両
面）には０．１μm のＳｉ酸化膜（不図示）が形成され
た。更に、基板を液流路の反対側を表面にして、レジス
トを塗布し、フォトリソ工程により、発熱抵抗体列に相
当する部分にレジストパタンを形成した。そこでこの基
板をＲＦマグネトロンスパッタ装置（装置名；徳田製作
所製ＣＦＳ−８ＥＰ）内の所定位置に置き、放電パワー
１．０kW、Ａｒ圧４×１０-3torrで基板表面をスパッタ
エッチングし、深さ３μmの溝を形成する。次に基板を
前記装置から取り出しレジストパタンを溶解除去した。
【００５３】その後、上記基板を液流路の反対側を表面
にして感光性ポリイミド樹脂（商品名：フォトニースＵ
Ｒ−３１００、東レ（株）製）を塗布し、８０℃で乾燥
後フォトリソ工程により、先に形成した３μm の溝を埋
める層、即ち発熱抵抗体列の間の熱抵抗層（図４の１０
７）を形成する。更に、基板を３００℃で１時間キュア
した。
にして感光性ポリイミド樹脂（商品名：フォトニースＵ
Ｒ−３１００、東レ（株）製）を塗布し、８０℃で乾燥
後フォトリソ工程により、先に形成した３μm の溝を埋
める層、即ち発熱抵抗体列の間の熱抵抗層（図４の１０
７）を形成する。更に、基板を３００℃で１時間キュア
した。
【００５４】更に、基板を液流路側を表面にして、前記
ＲＦマグネトロンスパッタ装置内の所定の位置に置き、
５インチ径、厚さ５mmの、Ｔａターゲット（純度：９
９．９％）を１．０kW、Ａｒ圧３×１０-3torrで３０分
間スパッタして熱作用面に相当する最表面保護層（図２
及び４の１０１）を０．５μm 形成した。続いて、該基
板の液流路壁を覆う１mm厚のガラス板（図２及び４の１
０２）をエポキシ樹脂を用いて接合し基板表面にインク
液流路を形成した。この状態から液流路の反対側の基板
面を機械研磨し基板厚さを３５μm とした。
ＲＦマグネトロンスパッタ装置内の所定の位置に置き、
５インチ径、厚さ５mmの、Ｔａターゲット（純度：９
９．９％）を１．０kW、Ａｒ圧３×１０-3torrで３０分
間スパッタして熱作用面に相当する最表面保護層（図２
及び４の１０１）を０．５μm 形成した。続いて、該基
板の液流路壁を覆う１mm厚のガラス板（図２及び４の１
０２）をエポキシ樹脂を用いて接合し基板表面にインク
液流路を形成した。この状態から液流路の反対側の基板
面を機械研磨し基板厚さを３５μm とした。
【００５５】更に、上記基板を液流路の反対側を表面に
して、ＲＦマグネトロンスパッタ装置内の所定位置に置
き、５インチ径、厚さ５mmのＳｉＯ2 ターゲット（純
度：９９％）を０．５kW、５×１０-3torrで４分間スパ
ッタし、図２及び４の１０３に示す０．１μm の電気絶
縁層を形成した。更に、上記基板を前記ＲＦマグネトロ
ンスパッタ装置内の所定位置に置き、５インチ径、厚さ
５mmのＨｆＢ2 ターゲット（純度：９９％）により、放
電時投入パワー０．５kW、Ａｒ圧４×１０-3torrで３０
分間スパッタして発熱抵抗体膜（厚さ：０．１μm ）図
２及び４の１０４を成膜した。得られた発熱抵抗体の比
抵抗を常法により測定したところ、２３５μΩ・cmであ
った。
して、ＲＦマグネトロンスパッタ装置内の所定位置に置
き、５インチ径、厚さ５mmのＳｉＯ2 ターゲット（純
度：９９％）を０．５kW、５×１０-3torrで４分間スパ
ッタし、図２及び４の１０３に示す０．１μm の電気絶
縁層を形成した。更に、上記基板を前記ＲＦマグネトロ
ンスパッタ装置内の所定位置に置き、５インチ径、厚さ
５mmのＨｆＢ2 ターゲット（純度：９９％）により、放
電時投入パワー０．５kW、Ａｒ圧４×１０-3torrで３０
分間スパッタして発熱抵抗体膜（厚さ：０．１μm ）図
２及び４の１０４を成膜した。得られた発熱抵抗体の比
抵抗を常法により測定したところ、２３５μΩ・cmであ
った。
【００５６】次に、発熱抵抗体膜上に、電子ビーム蒸着
により０．５μm のＡｌ膜を積層しフォトリソ工程によ
り、図２の１０６に示す電極配線を形成した。更にフオ
トリソ工程により発熱抵抗（図４の１０４）パタンを形
成した。その後、前記ＲＦマグネトロンスパッタ装置に
より５インチ径、厚さ５mmのＳｉＯ2 ターゲット（純
度：９９％）を０．５kW、Ａｒ圧５×１０-3torrで４０
分間スパッタしＳｉＯ2膜を１．０μm 成膜し、図２及
び４の１０５に示す保護膜を形成した。尚、各電極配線
には、外部からの信号を受ける端子（不図示）を設け
た。又、以上の工程により、液体と接する熱作用面の大
きさは３０μm ×１５０μm 、ピッチは１２５μm 、２
４個の熱発生部を並べたものを１つのエレメントとし
た。
により０．５μm のＡｌ膜を積層しフォトリソ工程によ
り、図２の１０６に示す電極配線を形成した。更にフオ
トリソ工程により発熱抵抗（図４の１０４）パタンを形
成した。その後、前記ＲＦマグネトロンスパッタ装置に
より５インチ径、厚さ５mmのＳｉＯ2 ターゲット（純
度：９９％）を０．５kW、Ａｒ圧５×１０-3torrで４０
分間スパッタしＳｉＯ2膜を１．０μm 成膜し、図２及
び４の１０５に示す保護膜を形成した。尚、各電極配線
には、外部からの信号を受ける端子（不図示）を設け
た。又、以上の工程により、液体と接する熱作用面の大
きさは３０μm ×１５０μm 、ピッチは１２５μm 、２
４個の熱発生部を並べたものを１つのエレメントとし
た。
【００５７】続いて、該４インチ径の基板を各々の大き
さ１０mm×１０mmの吐出エレメント（図５の１００１）
に切断した。このエレメントの１つを図５の１００２に
示すインクタンクにシリコン樹脂にて貼り合わせインク
ジェット記録ヘッドを作成した。次に、本実施例２のイ
ンクジェット記録ヘッドの吐出性能及び印字性能を試験
した。性能試験は１枚の同一の基板から切り出したエレ
メントをランダムに５個選択し、各々を同一駆動パルス
幅で行った。尚、表１の駆動電圧とは発泡を開始する電
圧値の１．２倍の電圧である。
さ１０mm×１０mmの吐出エレメント（図５の１００１）
に切断した。このエレメントの１つを図５の１００２に
示すインクタンクにシリコン樹脂にて貼り合わせインク
ジェット記録ヘッドを作成した。次に、本実施例２のイ
ンクジェット記録ヘッドの吐出性能及び印字性能を試験
した。性能試験は１枚の同一の基板から切り出したエレ
メントをランダムに５個選択し、各々を同一駆動パルス
幅で行った。尚、表１の駆動電圧とは発泡を開始する電
圧値の１．２倍の電圧である。
【００５８】吐出性能の評価は、一定電圧の矩形電流パ
ルスを印可し、そのパルスの周波数を５０Hzから徐々に
上昇させ、発生した泡がパルス周期に従って消えずにイ
ンク滴を吐出できなくなる状態（以後この状態を不吐と
呼ぶ。）の周波数（ｆmax ）で行った。この評価方法は
インクジェット記録の放熱性の試験であり、不吐に至る
周波数ｆmax が高いほど、より高速記録が可能である。
ルスを印可し、そのパルスの周波数を５０Hzから徐々に
上昇させ、発生した泡がパルス周期に従って消えずにイ
ンク滴を吐出できなくなる状態（以後この状態を不吐と
呼ぶ。）の周波数（ｆmax ）で行った。この評価方法は
インクジェット記録の放熱性の試験であり、不吐に至る
周波数ｆmax が高いほど、より高速記録が可能である。
【００５９】印字性能の評価は、Ａ４サイズの文書パタ
ンを該ヘッドで連続印字記録し、文字がかすれる、ある
いは文字のドットが欠けるまでの印字枚数（Ｐmax ）で
行った。上記評価は記録ヘッドの耐久性の尺度でありＰ
maxが大きいほど高耐久である。以上の結果を表２に示
した。表２より、本実施例２のインクジェット記録ヘッ
ドはｆmax 、Ｐmax ともに従来のインクジェット記録ヘ
ッド（比較例２）より各々１．２２倍、２．８２倍性能
向上していることが明らかである。又、Ｐmaxにおいて
は、５個のヘッド間のばらつきが極めて少なく、液流路
側が無欠陥であるための効果と推察される。
ンを該ヘッドで連続印字記録し、文字がかすれる、ある
いは文字のドットが欠けるまでの印字枚数（Ｐmax ）で
行った。上記評価は記録ヘッドの耐久性の尺度でありＰ
maxが大きいほど高耐久である。以上の結果を表２に示
した。表２より、本実施例２のインクジェット記録ヘッ
ドはｆmax 、Ｐmax ともに従来のインクジェット記録ヘ
ッド（比較例２）より各々１．２２倍、２．８２倍性能
向上していることが明らかである。又、Ｐmaxにおいて
は、５個のヘッド間のばらつきが極めて少なく、液流路
側が無欠陥であるための効果と推察される。
【００６０】又、本実施例２では、液流路を構成する材
料が支持基板材料と同じ構成であるが、以下に述べる比
較例２と同様に、液流路をポリイミド樹脂等、支持基板
と異なる材料を用いても本実施例と同じ効果を得ること
ができる。 （比較例２）図８に比較例として、従来構成のインクジ
ェット記録ヘッドの部分断面図を示す。表面に熱酸化Ｓ
ｉＯ2 層（図８の２０５）１．９０μm を形成したＳｉ
（１１１）単結晶基板（ｐ型、径４インチ、５２５μm
厚：図８の２０６）を、ＲＦマグネトロンスパッタ装置
内の所定位置に置き、実施例２と同一のＨｆＢ2 ターゲ
ットにより、放電時投入パワー０．５kW、放電時Ａｒ圧
４×１０-3torrで１０分間スパッタして発熱抵抗体を成
膜した。次に、発熱抵抗体上に電子ビーム蒸着により、
０．５μm Ａｌ膜を積層しフォトリソ工程により電極配
線（不図示）を形成した。更にフォトリソ工程により、
配線幅３０μm にパターニングし、更に電極配線の熱発
生部（２０×１００μm ）に相当する部分を除去して発
熱抵抗体（図８の２０４）パタンを形成した。
料が支持基板材料と同じ構成であるが、以下に述べる比
較例２と同様に、液流路をポリイミド樹脂等、支持基板
と異なる材料を用いても本実施例と同じ効果を得ること
ができる。 （比較例２）図８に比較例として、従来構成のインクジ
ェット記録ヘッドの部分断面図を示す。表面に熱酸化Ｓ
ｉＯ2 層（図８の２０５）１．９０μm を形成したＳｉ
（１１１）単結晶基板（ｐ型、径４インチ、５２５μm
厚：図８の２０６）を、ＲＦマグネトロンスパッタ装置
内の所定位置に置き、実施例２と同一のＨｆＢ2 ターゲ
ットにより、放電時投入パワー０．５kW、放電時Ａｒ圧
４×１０-3torrで１０分間スパッタして発熱抵抗体を成
膜した。次に、発熱抵抗体上に電子ビーム蒸着により、
０．５μm Ａｌ膜を積層しフォトリソ工程により電極配
線（不図示）を形成した。更にフォトリソ工程により、
配線幅３０μm にパターニングし、更に電極配線の熱発
生部（２０×１００μm ）に相当する部分を除去して発
熱抵抗体（図８の２０４）パタンを形成した。
【００６１】その後、実施例２と同様なＲＦマグネトロ
ンスパッタ装置により、発熱抵抗体層を覆うＳｉＯ2 層
を１．９μm 積層し、図８の２０３に示す電気絶縁層を
形成した。続いて、ＲＦマグネトロンスパッタ装置によ
り、熱作用面に相当する最表面保護層としてのＴａを、
実施例２と同様な条件で、０．５μm 形成した（図８の
２０１）。尚、各電極配線には、外部からの信号を受け
る端子（不図示）を設けた。以上の工程により、液体と
接する熱作用部の大きさは２０×１００μm 、ピッチは
６２．５μm 、４８個の熱発生部を並べたものを、１つ
のエレメントとした。
ンスパッタ装置により、発熱抵抗体層を覆うＳｉＯ2 層
を１．９μm 積層し、図８の２０３に示す電気絶縁層を
形成した。続いて、ＲＦマグネトロンスパッタ装置によ
り、熱作用面に相当する最表面保護層としてのＴａを、
実施例２と同様な条件で、０．５μm 形成した（図８の
２０１）。尚、各電極配線には、外部からの信号を受け
る端子（不図示）を設けた。以上の工程により、液体と
接する熱作用部の大きさは２０×１００μm 、ピッチは
６２．５μm 、４８個の熱発生部を並べたものを、１つ
のエレメントとした。
【００６２】次に、各熱発生部に対応する位置に、吐出
口に連通する液流路が位置するように、常法によってポ
リイミド樹脂からなる隔壁（高さ３０μm 、図８の２０
０）を設け、更に該隔壁を覆う１mmのガラス平板（図８
の２０２）をエポキシ樹脂を用いて接合し、該４インチ
基板を各々の大きさ１０mm×１０mmの吐出エレメントに
切断し、インクジェット記録ヘッドを作製した。尚、液
流路の構造寸法は実施例２のインクジェット記録ヘッド
と全く同じにした。
口に連通する液流路が位置するように、常法によってポ
リイミド樹脂からなる隔壁（高さ３０μm 、図８の２０
０）を設け、更に該隔壁を覆う１mmのガラス平板（図８
の２０２）をエポキシ樹脂を用いて接合し、該４インチ
基板を各々の大きさ１０mm×１０mmの吐出エレメントに
切断し、インクジェット記録ヘッドを作製した。尚、液
流路の構造寸法は実施例２のインクジェット記録ヘッド
と全く同じにした。
【００６３】このエレメントの１つに就いて、実施例２
と同様に、吐出性能及び印字性能を試験し、表２に示す
結果を得た。表２よりｆmax は平均５．００kHz 、Ｐma
x は平均３５００枚であることが判る。又、Ｐmax にお
いては、５個のヘッド間のばらつきが実施例２と比べて
大きい。これは、液体の接する側の保護膜の段差があ
り、その部分の欠陥から寿命に至る場合や、熱作用面上
の保護膜欠陥を起点に比較的早期に断線する場合がある
ためと推測される。
と同様に、吐出性能及び印字性能を試験し、表２に示す
結果を得た。表２よりｆmax は平均５．００kHz 、Ｐma
x は平均３５００枚であることが判る。又、Ｐmax にお
いては、５個のヘッド間のばらつきが実施例２と比べて
大きい。これは、液体の接する側の保護膜の段差があ
り、その部分の欠陥から寿命に至る場合や、熱作用面上
の保護膜欠陥を起点に比較的早期に断線する場合がある
ためと推測される。
【００６４】
【表１】
【００６５】
【表２】
【００６６】
【発明の効果】本発明のインクジェット記録ヘッド並び
に記録装置は、画像の高速記録及び高信頼性、長寿命
化、更には生産歩留の向上をも同時に実現することがで
きるという顕著な効果を奏する。
に記録装置は、画像の高速記録及び高信頼性、長寿命
化、更には生産歩留の向上をも同時に実現することがで
きるという顕著な効果を奏する。
【図１】本発明のインクジェット記録ヘッドの概要を表
す斜視図である。
す斜視図である。
【図２】本発明のインクジェット記録ヘッドの概要を表
す斜視図である。
す斜視図である。
【図３】図１の斜視図のＸ−Ｙ切断面に沿った断面構成
図である。
図である。
【図４】図２の斜視図のＸ−Ｙ切断面に沿った断面構成
図である。
図である。
【図５】吐出エレメントとインクタンクとの接合を表す
模式図である。
模式図である。
【図６】本発明の基礎となる１次元伝熱シュミレーショ
ン図である。
ン図である。
【図７】従来構成のインクジェット記録ヘッドの、１次
元伝熱シュミレーション図である。
元伝熱シュミレーション図である。
【図８】従来構成のインクジェット記録ヘッドの、部分
断面構成図である。
断面構成図である。
【図９】本発明のインクジェット記録ヘッドを具備した
記録装置の一例を示す斜視図である。
記録装置の一例を示す斜視図である。
１００ 液流路壁（支持基板）
１０１ 最表面保護層
１０２ ガラス板
１０３ 電気絶縁層
１０４ 発熱抵抗体層
１０５ 保護膜層
１０６ 電極配線層
１０７ 熱抵抗層
１１６ キャリッジ
１１７ 駆動モータ
１１８ 駆動ベルト
１１９Ａ，１１９Ｂ ガイドシャフト
１２０ インクジェットヘッドカートリッジ
１２２ クリーニング用モータ
１２３ 伝動機構
１２４ プラテン
１２６ キャップ部材
１３１ ブレード
１３１Ａ ブレード保持部材
２００ 隔壁
２０１ 最表面保護層
２０２ ガラス平板
２０３ 電気絶縁層
２０４ 発熱抵抗体層
２０５ 熱酸化層
２０６ 単結晶基板
１００１ 吐出エレメント
１００２ インクタンク
フロントページの続き
(56)参考文献 特開 平１−259958（ＪＰ，Ａ)
特開 平３−65350（ＪＰ，Ａ)
特開 昭58−33472（ＪＰ，Ａ)
特開 昭63−118261（ＪＰ，Ａ)
特開 昭58−8659（ＪＰ，Ａ)
特開 平３−227642（ＪＰ，Ａ)
特開 平１−115641（ＪＰ，Ａ)
実開 平１−110921（ＪＰ，Ｕ)
特公 平３−31584（ＪＰ，Ｂ２)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
B41J 2/16
B41J 2/05
Claims (9)
- 【請求項１】 インクを吐出するための流路と、熱作用
面上のインクに熱エネルギーを与えてインクを吐出させ
るための電気熱変換体とを、支持基板上に配設したイン
クジェット記録ヘッドの製造方法において、単結晶Ｓｉからなる 支持基板の一方の面に前記流路の一
部となる溝を形成する溝形成工程、前記支持基板の溝形成面に平板を接合する接合工程、 該接合した面の裏面から該支持基板を研磨する研磨工
程、および、 該研磨された 裏面の前記溝に対応する位置に電気熱変換
体を形成する電気熱変換体形成工程を有することを特徴
とするインクジェット記録ヘッドの製造方法。 - 【請求項２】 前記平板が、支持基板材料と同じ材料か
らなる請求項１記載の方法。 - 【請求項３】 前記平板が、支持基板材料とは異なる材
料からなる請求項１記載の方法。 - 【請求項４】 前記溝形成工程の後、前記接合工程の前
に、支持基板の表面に絶縁物を形成する工程を有する請
求項１記載の方法。 - 【請求項５】 前記絶縁物がＳｉを含有する絶縁物であ
る請求項４記載の方法。 - 【請求項６】 インクを吐出するインク吐出口を、被記
録材の記録領域の幅に対応して複数個配設する請求項１
記載の方法。 - 【請求項７】 電気熱変換体が、電気エネルギーを与え
ることによって発熱し、インクに状態変化を生ぜしめて
吐出を行わせるものである請求項１記載の方法。 - 【請求項８】 前記インクジェット記録ヘッドが、イン
クを吐出するインク吐出口が、被記録材の記録領域の全
幅にわたって複数個配設されたフルラインタイプのもの
である請求項１記載の方法。 - 【請求項９】 請求項１記載の方法によって製造され、
インクを吐出するインク吐出口が、被記録材の被記録面
に対向して配設されたものであるインクジェット記録ヘ
ッドと、該記録ヘッドを載置するための部材とを少なく
とも具備することを特徴とする記録装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29585391A JP3402618B2 (ja) | 1991-11-12 | 1991-11-12 | インクジェット記録ヘッドの製造方法および記録装置 |
| US07/975,411 US5484075A (en) | 1991-11-12 | 1992-11-12 | Method of manufacturing ink jet recording head |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29585391A JP3402618B2 (ja) | 1991-11-12 | 1991-11-12 | インクジェット記録ヘッドの製造方法および記録装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05131624A JPH05131624A (ja) | 1993-05-28 |
| JP3402618B2 true JP3402618B2 (ja) | 2003-05-06 |
Family
ID=17826040
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP29585391A Expired - Fee Related JP3402618B2 (ja) | 1991-11-12 | 1991-11-12 | インクジェット記録ヘッドの製造方法および記録装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5484075A (ja) |
| JP (1) | JP3402618B2 (ja) |
Families Citing this family (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| ES2126022T3 (es) * | 1993-06-28 | 1999-03-16 | Canon Kk | Resistencia generadora de calor que contiene tan0,8, substrato dotado de dicha resistencia generadora de calor, para cabezal por chorros de liquido, cabezal para chorros de liquido dotado de dicho substrato y aparato de chorros de tinta dotado del cabezal para chorros de liquido. |
| JP3177100B2 (ja) * | 1993-07-29 | 2001-06-18 | キヤノン株式会社 | インクジェットヘッドおよびインクジェット装置ならびに前記ヘッドの製造方法および前記ヘッドの製造装置 |
| JPH0970973A (ja) * | 1995-06-28 | 1997-03-18 | Canon Inc | 液体噴射記録ヘッド、その製造方法および液体噴射記録ヘッドに用いる基体の製造方法 |
| DE19536429A1 (de) * | 1995-09-29 | 1997-04-10 | Siemens Ag | Tintenstrahldruckkopf und Verfahren zum Herstellen eines solchen Tintenstrahldruckkopfes |
| JP3891510B2 (ja) * | 1997-04-28 | 2007-03-14 | Ｏｂａｒａ株式会社 | 電動ガンによる電極加圧力の制御方法 |
| US5916423A (en) * | 1997-05-06 | 1999-06-29 | International Business Machines Corporation | P1 notched write head with minimum overmilled p1 and p2 |
| JP2001171126A (ja) * | 1999-10-05 | 2001-06-26 | Canon Inc | 発熱抵抗素子を備えたインクジェットヘッド用基板と、それを用いるインクジェットヘッド、インクジェット装置及び記録方法 |
| JP2002151236A (ja) * | 2000-11-07 | 2002-05-24 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 流体加熱用ヒータ |
| EP1408291A1 (en) * | 2001-04-20 | 2004-04-14 | Atsunobo Sakamoto | ELECTRIC WATER HEATER, LIQUID HEATER, STEAM GENERATOR |
| US7699441B2 (en) * | 2006-12-12 | 2010-04-20 | Eastman Kodak Company | Liquid drop ejector having improved liquid chamber |
Family Cites Families (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CA1127227A (en) * | 1977-10-03 | 1982-07-06 | Ichiro Endo | Liquid jet recording process and apparatus therefor |
| US4330787A (en) * | 1978-10-31 | 1982-05-18 | Canon Kabushiki Kaisha | Liquid jet recording device |
| US4345262A (en) * | 1979-02-19 | 1982-08-17 | Canon Kabushiki Kaisha | Ink jet recording method |
| US4463359A (en) * | 1979-04-02 | 1984-07-31 | Canon Kabushiki Kaisha | Droplet generating method and apparatus thereof |
| US4313124A (en) * | 1979-05-18 | 1982-01-26 | Canon Kabushiki Kaisha | Liquid jet recording process and liquid jet recording head |
| US4558333A (en) * | 1981-07-09 | 1985-12-10 | Canon Kabushiki Kaisha | Liquid jet recording head |
| JPS59123670A (ja) * | 1982-12-28 | 1984-07-17 | Canon Inc | インクジエツトヘツド |
| JPS59138461A (ja) * | 1983-01-28 | 1984-08-08 | Canon Inc | 液体噴射記録装置 |
| JPS6198549A (ja) * | 1984-10-19 | 1986-05-16 | Canon Inc | 液体噴射記録ヘツドの製造方法 |
| JP2846636B2 (ja) * | 1987-12-02 | 1999-01-13 | キヤノン株式会社 | インクジェット記録ヘッド用基板の作製方法 |
| EP0393855B1 (en) * | 1989-03-24 | 1996-06-12 | Canon Kabushiki Kaisha | Process for producing ink jet recording head |
| ATE108136T1 (de) * | 1989-04-18 | 1994-07-15 | Canon Kk | Trägermaterial für einen tintenstrahlkopf, ein aus diesem material geformter tintenstrahlkopf und tintenstrahlgerät, das mit diesem kopf ausgerüstet ist. |
-
1991
- 1991-11-12 JP JP29585391A patent/JP3402618B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1992
- 1992-11-12 US US07/975,411 patent/US5484075A/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05131624A (ja) | 1993-05-28 |
| US5484075A (en) | 1996-01-16 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP3231096B2 (ja) | 液体噴射記録ヘッド用基体、その製造方法および液体噴射記録ヘッドならびに液体噴射記録装置 | |
| JP3402618B2 (ja) | インクジェット記録ヘッドの製造方法および記録装置 | |
| JP2933429B2 (ja) | 液体噴射記録ヘッド用基板、液体噴射記録ヘッドおよび液体噴射記録装置 | |
| JP2959690B2 (ja) | 液体噴射記録ヘッドの製造方法 | |
| JP2865943B2 (ja) | インクジェットヘッド、その製造方法及びそれを用いたインクジェット記録装置 | |
| JPH05147218A (ja) | 液体噴射記録ヘツドおよびその製造方法 | |
| JP2866256B2 (ja) | インクジェットヘッド、その製造方法及びそれを用いたインクジェット記録装置 | |
| JPH05301345A (ja) | インクジェットヘッド | |
| JP3053936B2 (ja) | 液体噴射記録ヘッド用基体、該基体の製造方法、該基体を用いた液体噴射記録ヘッド、該記録ヘッドの製造方法及び該記録ヘッドを具備する記録装置 | |
| KR100828362B1 (ko) | 잉크젯 프린트헤드용 히터 및 이 히터를 구비하는 잉크젯프린트헤드 | |
| JP2865945B2 (ja) | インクジェットヘッド、その製造方法及びそれを用いたインクジェット記録装置 | |
| JP2865947B2 (ja) | インクジェットヘッド、その製造方法及びそれを用いたインクジェット記録装置 | |
| JP2866254B2 (ja) | インクジェットヘッド、その製造方法及びそれを用いたインクジェット記録装置 | |
| JP2865946B2 (ja) | インクジェットヘッド、その製造方法及びそれを用いたインクジェット記録装置 | |
| JP2866255B2 (ja) | インクジェットヘッド、その製造方法及びそれを用いたインクジェット記録装置 | |
| JP2866253B2 (ja) | インクジェットヘッド、その製造方法及びそれを用いたインクジェット記録装置 | |
| JP2865944B2 (ja) | インクジェットヘッド、その製造方法及びそれを用いたインクジェット記録装置 | |
| JP3061935B2 (ja) | インクジェット記録ヘッド及びインクジェット記録装置の製造方法 | |
| JP3093030B2 (ja) | インクジェット記録ヘッド、その製造方法及び該記録ヘッドを備えた記録装置 | |
| JP3045793B2 (ja) | インクジェットヘッド、該インクジェットヘッド用基体、インクジェット装置およびインクジェットヘッド用基体の製造方法 | |
| JPH07125208A (ja) | インクジェットヘッドおよびインクジェット記録装置 | |
| JP3780882B2 (ja) | 発熱抵抗体の製造方法 | |
| JP3406921B2 (ja) | 液体噴射記録ヘッドの製造方法 | |
| JPH106503A (ja) | インクジェット記録ヘッド用基板、インクジェット記録ヘッドおよび記録装置 | |
| JPH05116291A (ja) | インクジエツト記録ヘツド |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080229 Year of fee payment: 5 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090228 Year of fee payment: 6 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100228 Year of fee payment: 7 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100228 Year of fee payment: 7 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110228 Year of fee payment: 8 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |