JPH0671890A - Liquid jet recording head and manufacture thereof - Google Patents

Liquid jet recording head and manufacture thereof

Info

Publication number
JPH0671890A
JPH0671890A JP5151810A JP15181093A JPH0671890A JP H0671890 A JPH0671890 A JP H0671890A JP 5151810 A JP5151810 A JP 5151810A JP 15181093 A JP15181093 A JP 15181093A JP H0671890 A JPH0671890 A JP H0671890A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
recording head
layer
jet recording
liquid jet
electrothermal converter
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
JP5151810A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP3406921B2 (en
Inventor
Hirokazu Komuro
博和 小室
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
Application filed by Canon Inc filed Critical Canon Inc
Priority to JP15181093A priority Critical patent/JP3406921B2/en
Publication of JPH0671890A publication Critical patent/JPH0671890A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3406921B2 publication Critical patent/JP3406921B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related 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

Landscapes

  • Particle Formation And Scattering Control In Inkjet Printers (AREA)
  • Non-Adjustable Resistors (AREA)

Abstract

PURPOSE:To easily form a thin film in the atmosphere, and provide a liquid jet recording head with a high productivity and reliability, which can be manufactured at a low cost by a method wherein a heating resistant layer contained in an electro-thermal converter is formed by drying and sintering a paste of which the major component is an organic resinate. CONSTITUTION:A heat accumulating layer 102 is formed on a substrate 101, and an organic resinate which is diluted to a specified viscosity is applied on the top of the heat accumulating layer by a spin coater, and the heat accumulating layer 102 coated by the organic resinate is sintered under a specified condition to form a heating resistant layer 103. Then, a metal is formed into a film by vapor deposition, and a circuit pattern is formed by photolithography technique and is made to be an electrode layer 104. The heating resistant layer 103 between the electrodes becomes a heating part. A film is formed by a spatter on the top of the electrode layer 104, and is made to be a first protective layer 105, and in addition, a film is formed by a spatter on the top of the first protective layer 105, and a second protective layer 106 is formed into a bar-shaped pattern by photolithography technique. On the top of the second protective layer 106, a third protective layer 107 is formed to complete a heater board. In addition, on the top of the heater board, a specified nozzle passage, ink liquid chamber, ink feeding port, and discharge port are formed to complete the liquid jet recording head.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、液体をオリフィスから
噴射して液滴を形成する液体噴射記録ヘッド及びその製
造方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a liquid jet recording head for jetting a liquid from an orifice to form droplets and a method for manufacturing the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来より、液体をオリフィスから噴射し
その液滴により記録を行う液体噴射記録法(インクジェ
ット記録法)が知られている。例えば特開昭54−51
837号公報には、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タイプの液体噴射記録法が記載さ
れている。この種の記録法は、熱エネルギーの作用を受
けた液体が加熱されて気泡を発生し、この気泡発生に基
づく作用力によって、記録ヘッド部先端のオリフィスか
ら液滴が形成され、この液滴が被記録部材に付着して情
報の記録が行われるということを特徴としている。
2. Description of the Related Art Conventionally, a liquid jet recording method (inkjet recording method) is known in which a liquid is ejected from an orifice and recording is performed by the droplets. For example, JP-A-54-51
Japanese Patent No. 837 describes a liquid jet recording method of a type in which thermal energy is applied to a liquid to obtain a driving force for droplet ejection. In this type of recording method, a liquid that has been subjected to the action of heat energy is heated to generate bubbles, and a droplet is formed from an orifice at the tip of the recording head by the action force based on the generation of the bubbles. The feature is that the information is recorded by being attached to the recording member.

【0003】この記録法に適用される記録ヘッドの液吐
出部は、液体を吐出するためのオリフィスとこれに連通
する液流路とを有する。この液流路は、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。更にこの記録ヘッドは、熱エネ
ルギーを発生する手段である、熱変換体としての発熱抵
抗層とそれをインクから保護する上部保護層を具備して
いる。
A liquid ejection section of a recording head applied to this recording method has an orifice for ejecting a liquid and a liquid flow path communicating with the orifice. This liquid flow path has a heat acting portion, which is a portion where heat energy for ejecting droplets acts on the liquid, as a part of the configuration. Further, this recording head is provided with a heat generating resistance layer as a heat converting body, which is a means for generating heat energy, and an upper protective layer for protecting it from ink.

【0004】この種の記録法において効率よくインクを
発泡させるには、発泡面を非常に短いパルス間隔で30
0℃程度にし、その後μsecオーダーで室温に戻さな
ければならない。このため、発熱抵抗層自身の熱容量を
小さくする必要がある。また、同様の理由で発熱抵抗層
と発泡面との間の熱抵抗(具体的には電極及び上部保護
層の熱抵抗)も小さくする必要がある。一方、通常、発
熱抵抗層、電極、上部保護層は積層して設けられるため
発熱抵抗層と電極の幅を余り細くするとその部分の段差
が相対的にきつくなる。段差部がきつくなるとその部分
の上部保護層の膜質が劣化するため電極や発熱抵抗層の
電蝕等の問題が生じる。
In order to efficiently foam the ink in this type of recording method, the foamed surface is filled with a very short pulse interval of 30.
The temperature must be about 0 ° C. and then returned to room temperature on the order of μsec. Therefore, it is necessary to reduce the heat capacity of the heating resistance layer itself. For the same reason, it is also necessary to reduce the thermal resistance between the heating resistance layer and the foamed surface (specifically, the thermal resistance of the electrode and the upper protective layer). On the other hand, since the heat generating resistance layer, the electrode, and the upper protective layer are usually provided in a laminated manner, if the width of the heat generating resistance layer and the electrode is made too thin, the step between those portions becomes relatively tight. If the stepped portion becomes tight, the film quality of the upper protective layer in that portion deteriorates, which causes problems such as electrolytic corrosion of the electrodes and the heating resistance layer.

【0005】したがって、発熱抵抗層の熱容量を小さく
する手段としては膜厚を薄くすることが好ましい。ま
た、電極、上部保護層においても膜厚を薄くすることに
よって熱抵抗を小さくすることができる。具体的な膜厚
としては0.1〜1μm程度が好ましい。従来、発熱抵
抗層、電極、保護層の材料として用いられる無機物をこ
のような膜厚として形成する場合、真空蒸着やスパッタ
法といった真空プロセスによって形成されていた。しか
しながら、この真空プロセスは、装置が大掛かりになる
だけでなく良好な薄膜の形成のためには環境条件が厳し
いため生産性も余りよいものではなかった。また製造装
置の価格も高くコストの面でも必ずしも好ましいものと
は言えなかった。
Therefore, it is preferable to reduce the film thickness as a means for reducing the heat capacity of the heating resistance layer. Further, the thermal resistance can be reduced by reducing the film thickness of the electrodes and the upper protective layer. The specific film thickness is preferably about 0.1 to 1 μm. Conventionally, when an inorganic material used as a material for the heating resistance layer, the electrode, and the protective layer is formed to have such a film thickness, it is formed by a vacuum process such as vacuum deposition or sputtering. However, this vacuum process not only requires a large-scale apparatus but also has poor productivity because the environmental conditions are severe for forming a good thin film. Moreover, the price of the manufacturing apparatus is high, and it is not always preferable in terms of cost.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は,大気
中で印刷法や塗布法といった従来用いられている比較的
容易に製造が可能な方法で無機物の薄膜を形成できる液
体噴射記録ヘッドの製造方法及び該製造方法により作成
されるヘッド、該ヘッドと該ヘッドを載置するための部
材とを具備する液体噴射記録装置を提供することにあ
る。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a liquid jet recording head capable of forming a thin film of an inorganic material by a conventional method such as a printing method or a coating method, which can be relatively easily manufactured, in the air. It is an object of the present invention to provide a liquid jet recording apparatus including a manufacturing method, a head manufactured by the manufacturing method, and a member for mounting the head and the head.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】本発明者は鋭意検討の末
まったく新規な方法を発見し、以下に列挙する本発明に
より上記目的を達成するに至った。
Means for Solving the Problems The present inventor, after intensive studies, discovered a completely new method, and achieved the above object by the present invention listed below.

【0008】液体吐出用のオリフィスに連通し該液体中
に熱エネルギーを与えて気泡を形成する熱作用部と、該
熱エネルギーを発生する電気熱変換体と、該電気熱変換
体に含まれる発熱抵抗層と、前記電気熱変換体に含まれ
該発熱抵抗層に電圧を印加する電極層とを有する液体噴
射記録ヘッドにおいて、前記発熱抵抗層が有機レジネー
トを主材料としてなることを特徴とする液体噴射記録ヘ
ッド。
A heat acting portion that communicates with an orifice for ejecting a liquid to give heat energy to the liquid to form bubbles, an electrothermal converter that generates the thermal energy, and a heat generated in the electrothermal converter. In a liquid jet recording head having a resistance layer and an electrode layer included in the electrothermal converter and applying a voltage to the heat generation resistance layer, the heat generation resistance layer is mainly composed of an organic resinate. Jet recording head.

【0009】液体吐出用のオリフィスに連通し該液体中
に熱エネルギーを与えて気泡を形成する熱作用部と、該
熱エネルギーを発生する電気熱変換体と、該電気熱変換
体に含まれる発熱抵抗層と、前記電気熱変換体に含まれ
該発熱抵抗層に電圧を印加する電極層とを有する液体噴
射記録ヘッドにおいて、前記電極層が有機レジネートを
主材料としてなることを特徴とする液体噴射記録ヘッ
ド。
A heat acting portion that communicates with an orifice for ejecting liquid to give heat energy to the liquid to form bubbles, an electrothermal converter that generates the thermal energy, and heat generated in the electrothermal converter. In a liquid jet recording head having a resistance layer and an electrode layer which is included in the electrothermal converter and applies a voltage to the heating resistance layer, the electrode layer is mainly composed of organic resinate. Recording head.

【0010】液体吐出用のオリフィスに連通し該液体中
に熱エネルギーを与えて気泡を形成する熱作用部と、該
熱エネルギーを発生する電気熱変換体と、該電気熱変換
体に含まれる発熱抵抗層と、前記電気熱変換体に含まれ
該発熱抵抗層に電圧を印加する電極層と、前記電気熱変
換体上に前記電気熱変換体を保護する上部保護層とを有
する液体噴射記録ヘッドにおいて、前記上部保護層が有
機レジネートを主材料としてなることを特徴とする液体
噴射記録ヘッド。
A heat acting portion which communicates with an orifice for ejecting a liquid and gives heat energy to the liquid to form a bubble, an electrothermal converter for generating the thermal energy, and heat generated in the electrothermal converter. A liquid jet recording head having a resistance layer, an electrode layer included in the electrothermal converter for applying a voltage to the heating resistive layer, and an upper protective layer on the electrothermal converter for protecting the electrothermal converter. 2. The liquid jet recording head according to claim 1, wherein the upper protective layer is composed mainly of an organic resinate.

【0011】液体吐出用のオリフィスに連通し該液体中
に熱エネルギーを与えて気泡を形成する熱作用部と、該
熱エネルギーを発生する電気熱変換体と、該電気熱変換
体に含まれる発熱抵抗層と、前記電気熱変換体に含まれ
該発熱抵抗層に電圧を印加する電極層とを有する液体噴
射記録ヘッドの製造方法において、前記発熱抵抗層が有
機レジネートを主材料とするペーストを乾燥、焼成して
形成されることを特徴とする液体噴射記録ヘッドの製造
方法。
A heat acting portion which communicates with an orifice for ejecting a liquid and gives a thermal energy to the liquid to form a bubble, an electrothermal converter for generating the thermal energy, and heat generated in the electrothermal converter. In a method of manufacturing a liquid jet recording head having a resistance layer and an electrode layer that is included in the electrothermal converter and applies a voltage to the heating resistance layer, the heating resistance layer is formed by drying a paste containing an organic resinate as a main material. A method for manufacturing a liquid jet recording head, which is formed by firing.

【0012】液体吐出用のオリフィスに連通し該液体中
に熱エネルギーを与えて気泡を形成する熱作用部と、該
熱エネルギーを発生する電気熱変換体と、該電気熱変換
体に含まれる発熱抵抗層と、前記電気熱変換体に含まれ
該発熱抵抗層に電圧を印加する電極層とを有する液体噴
射記録ヘッドの製造方法において、前記電極層が有機レ
ジネートを主材料とするペーストを乾燥、焼成して形成
されることを特徴とする液体噴射記録ヘッドの製造方
法。
A heat acting portion which communicates with an orifice for ejecting a liquid and gives a thermal energy to the liquid to form a bubble, an electrothermal converter which generates the thermal energy, and a heat generated in the electrothermal converter. In a method of manufacturing a liquid jet recording head having a resistance layer and an electrode layer which is included in the electrothermal converter and applies a voltage to the heating resistance layer, the electrode layer is formed by drying a paste containing an organic resinate as a main material, A method for manufacturing a liquid jet recording head, which is formed by firing.

【0013】液体吐出用のオリフィスに連通し該液体中
に熱エネルギーを与えて気泡を形成する熱作用部と、該
熱エネルギーを発生する電気熱変換体と、該電気熱変換
体に含まれる発熱抵抗層と、前記電気熱変換体に含まれ
該発熱抵抗層に電圧を印加する電極層と、前記電気熱変
換体上に前記電気熱変換体を保護する上部保護層とを有
する液体噴射記録ヘッドの製造方法において、前記上部
保護層が有機レジネートを主材料とするペーストを乾
燥、焼成して形成されることを特徴とする液体噴射記録
ヘッド。
A heat acting portion which communicates with an orifice for ejecting a liquid and gives a heat energy to the liquid to form a bubble, an electrothermal converter for generating the thermal energy, and a heat generated in the electrothermal converter. A liquid jet recording head having a resistance layer, an electrode layer included in the electrothermal converter for applying a voltage to the heating resistive layer, and an upper protective layer on the electrothermal converter for protecting the electrothermal converter. 2. The liquid jet recording head according to claim 1, wherein the upper protective layer is formed by drying and firing a paste containing an organic resinate as a main material.

【0014】上記本発明の記録ヘッドと、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
徴とする液体噴射記録装置。
A liquid jet recording apparatus comprising at least the recording head of the present invention and a member for mounting the recording head.

【0015】本発明に用いられる有機レジネートとして
は、一般には、カルボン酸塩、カルボン酸エステル、ア
ルコキシド、ロジンエステル、多環式有機化合物、シロ
キサン類、ホウ酸化合物等が挙げられる。
Examples of the organic resinate used in the present invention generally include carboxylates, carboxylic acid esters, alkoxides, rosin esters, polycyclic organic compounds, siloxanes, boric acid compounds and the like.

【0016】[0016]

【作用】本発明によれば大気中で容易に所望の薄膜を形
成できるため、生産性が高く、低コストで信頼性の高い
液体噴射記録ヘッドを提供することができる。また、従
来印刷法や塗布法で用いられていた無機物とガラスの分
散系の材料で形成した膜のように厚膜になることや膜の
表面性良好でないといったことがなくなるため高周波数
で駆動する場合でも安定した吐出が可能となる。
According to the present invention, since a desired thin film can be easily formed in the atmosphere, a liquid jet recording head having high productivity, low cost and high reliability can be provided. In addition, since it does not become thick and does not have a good surface property like a film formed of a dispersion material of an inorganic material and glass which has been conventionally used in a printing method or a coating method, it is driven at a high frequency. Even in this case, stable ejection is possible.

【0017】更に本発明者は上記効果以外に本発明がま
ったく別の効果を有することも発見した。すなわち、本
発明によれば従来スパッタ法等で見られた薄膜のピンホ
ール等の欠陥部が著しく減少するということである。こ
れは、薄膜にかかる高電圧や厳しい環境の影響を受けに
くいため膜自体がポーラスになりにくいことによると思
われる。このことにより、発熱抵抗層や電極のインクに
よる電蝕を一層減少させることができる。
Further, the present inventor has discovered that the present invention has a completely different effect in addition to the above effects. That is, according to the present invention, defects such as pinholes in a thin film, which have been found by the conventional sputtering method or the like, are significantly reduced. This is probably because the film itself is less likely to be porous because it is less susceptible to the high voltage applied to the thin film and the severe environment. As a result, it is possible to further reduce the electrolytic corrosion of the heating resistance layer and the electrodes due to the ink.

【0018】このように、本発明は無機材料により薄膜
を形成する際に、有機材料と同様の膜の緻密さと作成に
おける容易性とを確保できるという画期的な発明であ
る。
As described above, the present invention is an epoch-making invention in which, when a thin film is formed of an inorganic material, it is possible to secure the same fineness of a film as that of an organic material and the ease of preparation.

【0019】以下、本発明を更に詳細に説明する。The present invention will be described in more detail below.

【0020】発熱抵抗層に求められる性質としては上述
したように熱容量が小さいことが挙げられるが、これは
気泡の発泡安定性に係ってくるもので、特に駆動周波数
が高くなるとその影響が大きくなり、発泡ひいては吐出
が不安定となる。更に最近の傾向として記録ヘッドの長
尺化や装置の小型化に伴って熱発生部の省電力化が求め
られていることより発熱抵抗層の高抵抗化があげられ
る。
As mentioned above, the heat resistance layer is required to have a small heat capacity, but this is related to the foaming stability of the bubbles, and especially when the driving frequency is high, the effect is large. As a result, foaming and eventually ejection becomes unstable. Further, as a recent tendency, there is a demand for power saving of the heat generating portion in accordance with the lengthening of the recording head and the downsizing of the apparatus.

【0021】これらの性質を満たす材料としては、Zr
2 ,TiB2 ,Ta2 Si,Ti 2 Si,TaAl等
があげられる。本発明はこれらの無機物を含む有機レジ
ネートを主材料として発熱抵抗層を形成することによ
り、従来スパッタ法等の真空プロセスによって形成して
いた薄膜とほぼ同等の性質を持つ薄膜を形成することが
できる。また、大気中で薄膜を形成できるため従来より
耐久性に富み信頼性の高い記録ヘッドを作成することが
できる。
As a material satisfying these properties, Zr
B2, TiB2, Ta2Si, Ti 2Si, TaAl, etc.
Can be given. The present invention is an organic cash register containing these inorganic substances.
By forming a heat-generating resistance layer using nate as a main material.
Formed by a vacuum process such as the conventional sputtering method.
It is possible to form a thin film with almost the same properties as
it can. In addition, since it is possible to form a thin film in the atmosphere,
It is possible to create a durable and reliable recording head.
it can.

【0022】電極としては高導電性を持つAu,Alと
いった金属が用いられているが、本発明はこれらを含む
有機レジネートを主材料として電極を形成することによ
り従来スパッタ法等の真空プロセスによって形成してい
た薄膜とほぼ同等の性質を持つ薄膜を形成することがで
きる。
Although metals such as Au and Al having high conductivity are used as the electrodes, the present invention forms them by a vacuum process such as the conventional sputtering method by forming the electrodes using an organic resinate containing these as a main material. It is possible to form a thin film having almost the same properties as the thin film used.

【0023】更に、これら発熱抵抗層や電極が直接イン
クに接するタイプの液体噴射記録ヘッドの場合は上述し
たそれぞれの特性のほかに電気化学安定性の優れた材料
を用いる必要がある。たとえば、発熱抵抗層としては、
WNi,ZrCr,TaIr,TaFe,ZrNi、電
極としては、Au,Ptといった材料をあげることがで
きる。本発明ではこれらそれぞれの材料を含む有機レジ
ネートを主材料として、発熱抵抗層、電極を形成するこ
とにより、信頼性の高い液体噴射記録ヘッドを提供する
ことが出来る。
Further, in the case of the liquid jet recording head of the type in which the heat generating resistance layer and the electrodes are in direct contact with the ink, it is necessary to use a material having excellent electrochemical stability in addition to the above-mentioned respective characteristics. For example, as the heating resistance layer,
Materials such as WNi, ZrCr, TaIr, TaFe, ZrNi, and Au and Pt can be used for the electrodes. In the present invention, a liquid jet recording head with high reliability can be provided by forming a heat generating resistance layer and an electrode using an organic resinate containing each of these materials as a main material.

【0024】しかも、本発明によって形成された薄膜は
ピンホール等の欠陥部が少ないので抵抗値の部分集中も
なくなるため発熱抵抗層、電極の信頼性が飛躍的に向上
する。
In addition, since the thin film formed by the present invention has few defective portions such as pinholes, partial concentration of the resistance value is eliminated and the reliability of the heating resistance layer and the electrode is dramatically improved.

【0025】本発明では発熱抵抗層、電極のそれぞれ単
独でも十分効果を有するが、両者を組み合わせた場合そ
の効果は相乗的に飛躍するものである。
In the present invention, each of the heating resistance layer and the electrode alone has a sufficient effect, but when the two are combined, the effects are dramatically increased.

【0026】一方、保護層の構成としては従来絶縁層、
耐液層、耐キャビテーション層とその機能ごとの多層構
成としているが、本発明では少なくともインクに接する
箇所において従来これらの保護層に用いられている無機
材料を含む有機レジネートを主材料として保護層を形成
することにより従来特に問題とされていたピンホール等
の欠陥部からの電蝕をより確実に防止することができ
る。特に熱作用部としてインクに接する箇所である耐キ
ャビテーション層は耐機械衝撃性に優れた材料を用いる
必要があるためTa,W,Pt等の熱的及び化学的にも
安定な金属材料を用いているが、これらの材料を含む有
機レジネートを主材料として耐キャビテーション層を形
成することにより、高温においても安定した耐機械衝撃
性を有する保護層を形成することができる。
On the other hand, the structure of the protective layer is the conventional insulating layer,
Although the liquid-resistant layer, the cavitation-resistant layer and the multi-layered structure for each of the functions thereof are used, in the present invention, the protective layer is mainly composed of an organic resinate containing an inorganic material that is conventionally used for these protective layers at least in a portion in contact with ink. By forming it, it is possible to more reliably prevent electrolytic corrosion from a defective portion such as a pinhole, which has been particularly problematic in the past. In particular, since the cavitation resistant layer, which is a portion that comes into contact with ink as a heat acting part, needs to use a material having excellent mechanical shock resistance, a metal material that is thermally and chemically stable such as Ta, W, and Pt is used. However, by forming the cavitation resistant layer using an organic resinate containing these materials as a main material, it is possible to form a protective layer having stable mechanical impact resistance even at high temperatures.

【0027】この保護層に加えて上述の発熱抵抗層、電
極を併用することにより本願の効果がより一層向上する
ことは言うまでもない。
Needless to say, the effect of the present invention is further improved by using the above-mentioned heat generating resistance layer and electrodes in addition to this protective layer.

【0028】本発明によれば薄膜の形成コストが真空成
膜法に比べ発熱抵抗層で約1/8、電極で約1/10、
保護層で約1/12と格段に低くなる。更に従来印刷法
や塗布法等で用いられていた無機物とガラスの分散系の
材料によって形成する場合に比べても安価に形成が可能
で、しかも信頼性も高いものである。
According to the present invention, the cost for forming a thin film is about ⅛ for the heating resistor layer and about 1/10 for the electrode, as compared with the vacuum film forming method.
The protective layer is about 1/12, which is significantly lower. Further, it can be formed at a low cost and is highly reliable as compared with the case where it is formed of a dispersion type material of an inorganic substance and glass which has been conventionally used in a printing method or a coating method.

【0029】本発明の有機レジネートを主材料となる薄
膜は、有機レジネートを主材料とするペーストを塗布
法、印刷法等により基板に被覆し、その後ペースト中の
溶剤を除去するために乾燥、更にペースト中の樹脂成分
を除去するために350℃以上、好ましくは600℃以
上の充分な酸素を含む雰囲気中で焼成することによって
形成される。
The thin film containing an organic resinate as a main material of the present invention is formed by coating a substrate with a paste containing an organic resinate as a main material on a substrate by a coating method, a printing method or the like, and then drying to remove the solvent in the paste. It is formed by firing in an atmosphere containing sufficient oxygen at 350 ° C. or higher, preferably 600 ° C. or higher to remove the resin component in the paste.

【0030】図5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。
FIG. 5 is an external perspective view showing an example of an ink jet recording apparatus (IJRA) in which the recording head obtained by the present invention is mounted as an ink jet head cartridge (IJC).

【0031】図において、20はプラテン24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な
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。16はIJC20を保持するキャリ
ッジHCであり、駆動モータ17の駆動力を伝達する駆
動ベルト18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19Aおよび19Bと摺動可能と
することにより、IJC20の記録紙の全幅にわたる往
復移動が可能となる。
In the figure, reference numeral 20 is an ink jet head cartridge (IJC) provided with a group of nozzles for ejecting ink so as to face the recording surface of the recording paper fed onto the platen 24. Reference numeral 16 is a carriage HC that holds the IJC 20, and is connected to a part of a drive belt 18 that transmits the driving force of the drive motor 17, and is slidable with two guide shafts 19A and 19B arranged in parallel with each other. By doing so, reciprocating movement over the entire width of the recording paper of the IJC 20 is possible.

【0032】26はヘッド回復装置でありIJC20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23を介したモータ22の駆
動力によって、ヘッド回復装置26を動作せしめ、IJ
C20のキャッピングを行なう。このヘッド回復装置2
6のキャップ部26AによるIJC20のキャッピング
に関連させて、ヘッド回復装置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IJC20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
ない、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
行なう。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。
Reference numeral 26 is a head recovery device, which is arranged at one end of the movement path of the IJC 20, for example, at a position facing the home position. The head recovery device 26 is operated by the driving force of the motor 22 via the transmission mechanism 23, and the IJ
Cap the C20. This head recovery device 2
In association with the capping of the IJC 20 by the cap portion 26A of No. 6, ink is sucked by an appropriate suction means provided in the head recovery device 26 or ink is pressure-fed by an appropriate pressure means provided in an ink supply path to the IJC 20. Ejection recovery processing such as removing the thickened ink in the nozzle by forcibly ejecting the ink from the ejection port is performed. Further, the IJC is protected by capping at the end of recording or the like.

【0033】30はヘッド回復装置26の側面に配置さ
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31は、ブレード保持部材3
1Aにカンチレバー形態で保持され、ヘッド回復装置2
6と同様、モータ22および伝導機構23によって動作
し、IJC20の吐出面との係合が可能となる。これに
より、IJC20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26を用いた吐出回復処理
後に、ブレード31をIJC20の移動経路中に突出さ
せ、IJC20の移動動作に伴ってIJC20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。
Reference numeral 30 is a blade as a wiping member which is arranged on the side surface of the head recovery device 26 and is made of silicon rubber. The blade 31 is a blade holding member 3
1A, which is held in a cantilever form and has a head recovery device 2
Similar to 6, the motor 22 and the conduction mechanism 23 operate to enable engagement with the ejection surface of the IJC 20. As a result, the blade 31 is projected into the movement path of the IJC 20 at an appropriate timing in the recording operation of the IJC 20 or after the ejection recovery process using the head recovery device 26, and the ejection surface of the IJC 20 is moved along with the movement operation of the IJC 20. It wipes off condensation, wetness, dust, etc.

【0034】[0034]

【実施例】以下、実施例に即して本発明を詳細に説明す
る。
EXAMPLES The present invention will be described in detail below with reference to examples.

【0035】図1は、この実施例1〜23において作製
する記録ヘッドのヒータボードの層構成を示す模式的部
分断面図である。このヒータボードの断面の位置は、図
2に示す模式的部分平面図の断面線X−Yにより示す。
この図においてヒータボードは、基板101上の所定の
位置に蓄熱層102、発熱抵抗層103、電極層10
4、第1の保護層105、第2の保護層106、第3の
保護層107が順次積層された構成を有する。この電極
間における発熱抵抗層103が発熱部分201となる。
FIG. 1 is a schematic partial sectional view showing the layer structure of the heater board of the recording head manufactured in Examples 1 to 23. The position of the cross section of this heater board is indicated by the cross section line XY of the schematic partial plan view shown in FIG.
In this figure, the heater board includes a heat storage layer 102, a heating resistance layer 103, and an electrode layer 10 at predetermined positions on a substrate 101.
4, the first protective layer 105, the second protective layer 106, and the third protective layer 107 are sequentially stacked. The heat generating resistance layer 103 between the electrodes becomes the heat generating portion 201.

【0036】<実施例1〜5>まず、基板101として
シリコンを用い、この基板101上を熱酸化しSiO 2
を厚さ2.0μm形成して蓄熱層102とした。この上
に、表1に示す条件および材料でスピンコートにより発
熱抵抗層103を形成した。なお、この発熱抵抗層10
3の材料としての有機レジネートは、エンゲルトハード
社製のメタルレジネート(商品名は表1に記載)を使用
した。また、このスピンコートの際には、材料を所定粘
度にするために有機レジネートはクロロメタンで希釈し
て用いた。
<Examples 1 to 5> First, as the substrate 101
Using silicon, the substrate 101 is thermally oxidized to form SiO 2. 2
To have a thickness of 2.0 μm to form a heat storage layer 102. On this
Under the conditions and materials shown in Table 1 by spin coating.
The heat resistance layer 103 was formed. The heating resistance layer 10
Organic resinate as the material of 3 is Engelthard
Using a metal resinate manufactured by the company (trade name is listed in Table 1)
did. Also, during this spin coating, the material
Dilute organic resinate with chloromethane
Used.

【0037】次に、この上にAlを0.6μm蒸着によ
り成膜し、フォトリソグラフィー技術により図2の点線
にて示すような回路パターンを形成し電極層104とし
た。また、この電極層104の形成により電極間に発熱
部分201が30μm×150μmのサイズで形成され
ることともなる。この上に、第1の保護層105として
SiO2 をスパッタで膜厚1.0μm成膜した。更にこ
の上にTaをスパッタで膜厚0.5μm成膜し、フォト
リソグラフィー技術により図2の実線に示すようなバー
状パターンに形成し第2の保護層106とした。更にこ
の上に感光性ポリイミドを塗布し、図1に示すような形
状パターンにして第3の保護層107とし、ヒータボー
ドを完成した。
Then, Al was deposited thereon by vapor deposition to a thickness of 0.6 μm, and a circuit pattern shown by a dotted line in FIG. 2 was formed by photolithography to form an electrode layer 104. Further, by forming the electrode layer 104, the heat generating portion 201 is formed between the electrodes in a size of 30 μm × 150 μm. On this, SiO 2 was deposited as a first protective layer 105 by sputtering to a film thickness of 1.0 μm. Further, Ta was sputtered thereon to a film thickness of 0.5 μm and formed into a bar-shaped pattern as shown by the solid line in FIG. Further, a photosensitive polyimide was applied on this to form a shape pattern as shown in FIG. 1 to form a third protective layer 107, and a heater board was completed.

【0038】更にこのヒータボード上に、所定のノズル
流路、インク液室、インク供給口、吐出口(40μm×
40μm)を通常の操作により形成して液体噴射記録ヘ
ッドを完成した。
Further, on this heater board, a predetermined nozzle flow path, an ink liquid chamber, an ink supply port, and an ejection port (40 μm ×
40 μm) was formed by a normal operation to complete a liquid jet recording head.

【0039】<比較例1>発熱抵抗層103の形成には
有機レジネートは用いず、Ta2 Nをスパッタ法で0.
2μm成膜して発熱抵抗層103とした。それ以外は実
施例1と同様にして液体噴射記録ヘッドを作製した。
<Comparative Example 1> No organic resinate was used in the formation of the heat generation resistance layer 103, and Ta 2 N was formed by sputtering to 0.1.
A film having a thickness of 2 μm was formed as a heating resistance layer 103. A liquid jet recording head was produced in the same manner as in Example 1 except for the above.

【0040】<比較例2>発熱抵抗層103の形成には
有機レジネートは用いず、酸化ルテニウムとガラスの分
散系を用いて印刷法で約2μm厚の発熱抵抗層103を
形成した。また、第1の保護層105はインク遮断性の
ために3μmの膜厚とした。それ以外は実施例1と同様
にして液体噴射記録ヘッドを作製した。
Comparative Example 2 The heating resistor layer 103 was formed by a printing method using a dispersion system of ruthenium oxide and glass without using an organic resinate, and the heating resistor layer 103 having a thickness of about 2 μm was formed. Further, the first protective layer 105 has a film thickness of 3 μm for the purpose of blocking ink. A liquid jet recording head was produced in the same manner as in Example 1 except for the above.

【0041】[0041]

【表1】 実施例1〜5および比較例1〜2で作製した各記録ヘッ
ドに関し、10Hz〜50kHzの駆動周波数の記録信
号に対するインクの発泡状態を目視にて観察し評価し
た。その結果を表2に示す。
[Table 1] With respect to each of the recording heads manufactured in Examples 1 to 5 and Comparative Examples 1 and 2, the bubbling state of the ink with respect to the recording signal of the driving frequency of 10 Hz to 50 kHz was visually observed and evaluated. The results are shown in Table 2.

【0042】表2に示す様に、比較例1の記録ヘッドで
は、50kHzの駆動周波数の場合は発泡が不安定であ
る。比較例2の記録ヘッドでは、10Hzの駆動周波数
の場合に発泡が不安定であり、100Hz以上の駆動周
波数の場合には非常に不安定となる。一方、実施例1〜
5の記録ヘッドでは、発熱抵抗層103の熱容量が小さ
く、第1の保護層105が薄くてもよいので、駆動周波
数が高くともインクの発泡は安定している。
As shown in Table 2, in the recording head of Comparative Example 1, foaming is unstable at a driving frequency of 50 kHz. In the recording head of Comparative Example 2, foaming is unstable at a driving frequency of 10 Hz, and very unstable at a driving frequency of 100 Hz or higher. On the other hand, Examples 1 to
In the recording head of No. 5, since the heat capacity of the heating resistance layer 103 is small and the first protective layer 105 may be thin, the bubbling of ink is stable even if the driving frequency is high.

【0043】[0043]

【表2】 <熱ストレス耐久性の評価>実施例1〜5および比較例
1で作製した各記録ヘッドに対し、駆動周波数=5.0
kHz、矩型パルス巾=10μsec、駆動電圧=発泡
電圧×1.4の条件下で記録信号を印加し、その破断パ
ルスにより熱ストレス耐久性を評価した。その結果を表
3に示す。
[Table 2] <Evaluation of Thermal Stress Durability> Driving frequency = 5.0 for each recording head manufactured in Examples 1 to 5 and Comparative Example 1.
A recording signal was applied under the conditions of kHz, rectangular pulse width = 10 μsec, driving voltage = foaming voltage × 1.4, and thermal stress durability was evaluated by the breaking pulse. The results are shown in Table 3.

【0044】表3に示す様に、実施例1〜5の記録ヘッ
ドも比較例1の記録ヘッドも、その破断パルスは108
〜109 台であり、熱ストレス耐久性について同等であ
る。すなわち、塗布により形成した発熱抵抗層であって
も、真空薄膜プロセスにより形成したものに耐久性で劣
るものではない。
As shown in Table 3, the breaking pulse of each of the recording heads of Examples 1 to 5 and the recording head of Comparative Example 1 was 10 8.
It is about 10 9 units, which is equivalent in heat stress durability. That is, even the heat-generating resistance layer formed by coating is not inferior in durability to that formed by the vacuum thin film process.

【0045】[0045]

【表3】 <実施例6〜7>基板101としてシリコンを用い、こ
の基板101上を熱酸化しSiO2 を厚さ2.0μm形
成して蓄熱層102とした。この上に、HfB2 をスパ
ッタ法で膜厚0.1μm成膜し発熱抵抗層103とし
た。この上に、表4に示す条件および材料でスピンコー
トによって電極層のための層を形成した。なお、この層
の材料としての有機レジネートは、エンゲルトハード社
製のメタルレジネート(商品名は表4に記載)を使用し
た。また、このスピンコートの際には、材料を所定粘度
にするために有機レジネートはクロロメタンで希釈して
用いた。そしてこの層を、フォトリソグラフィー技術に
より図2の点線にて示すような回路パターンを形成し電
極層104とした。また、この電極層104の形成によ
り電極間に発熱部分201が30μm×150μmのサ
イズで形成されることともなる。この上に、第1の保護
層105としてSiO2 をスパッタで膜厚1.0μm成
膜した。更にこの上にTaをスパッタで膜厚0.5μm
成膜し、フォトリソグラフィー技術により図2の実線に
示すようなバー状パターンに形成し第2の保護層106
とした。更にこの上に感光性ポリイミドを塗布し、図1
に示すような形状パターンにして第3の保護層107と
し、ヒータボードを完成した。
[Table 3] <Examples 6 to 7> Silicon was used as the substrate 101, and the substrate 101 was thermally oxidized to form SiO 2 with a thickness of 2.0 μm to form the heat storage layer 102. On this, HfB 2 was formed into a film having a thickness of 0.1 μm by a sputtering method to form a heating resistance layer 103. A layer for an electrode layer was formed thereon by spin coating under the conditions and materials shown in Table 4. The organic resinate used as a material for this layer was a metal resinate manufactured by Engelhard Co., Ltd. (trade name is shown in Table 4). In addition, in this spin coating, the organic resinate was diluted with chloromethane and used in order to make the material have a predetermined viscosity. Then, a circuit pattern shown by a dotted line in FIG. 2 was formed on this layer by a photolithography technique to form an electrode layer 104. Further, by forming the electrode layer 104, the heat generating portion 201 is formed between the electrodes in a size of 30 μm × 150 μm. On this, SiO 2 was deposited as a first protective layer 105 by sputtering to a film thickness of 1.0 μm. Furthermore, Ta is sputtered on this to a film thickness of 0.5 μm.
A film is formed and formed into a bar-shaped pattern as shown by the solid line in FIG.
And Further, a photosensitive polyimide is applied on this, and FIG.
The heater board was completed by forming the third protective layer 107 into a shape pattern as shown in FIG.

【0046】更にこのヒータボード上に、所定のノズル
流路、インク液室、インク供給口、吐出口(40μm×
40μm)を通常の操作により形成して液体噴射記録ヘ
ッドを完成した。
Further, on this heater board, a predetermined nozzle flow path, an ink liquid chamber, an ink supply port, and an ejection port (40 μm ×
40 μm) was formed by a normal operation to complete a liquid jet recording head.

【0047】<比較例3>電極層104の形成には有機
レジネートは用いず、Alを蒸着で膜厚0.6μm成膜
して電極層104とした。それ以外は実施例6と同様に
して液体噴射記録ヘッドを作製した。
<Comparative Example 3> No organic resinate was used for forming the electrode layer 104, and Al was deposited to a thickness of 0.6 μm to form the electrode layer 104. A liquid jet recording head was produced in the same manner as in Example 6 except for the above.

【0048】<比較例4>電極層104の形成には有機
レジネートは用いず、金とガラスの分散系を用いて印刷
法で約2μm厚の電極層104を形成した。また、第1
の保護層105はインク遮断性のために3μmの膜厚と
した。それ以外は実施例6と同様にして液体噴射記録ヘ
ッドを作製した。
Comparative Example 4 The electrode layer 104 was formed by a printing method using a dispersion system of gold and glass without using an organic resinate, and an electrode layer 104 having a thickness of about 2 μm was formed. Also, the first
The protective layer 105 has a thickness of 3 μm for the purpose of blocking the ink. A liquid jet recording head was produced in the same manner as in Example 6 except for the above.

【0049】[0049]

【表4】 <発泡特性の評価>実施例6〜7および比較例3〜4で
作製した各記録ヘッドに関し、10Hz〜50kHzの
駆動周波数の記録信号に対するインクの発泡状態を目視
にて観察し評価した。その結果を表5に示す。
[Table 4] <Evaluation of Foaming Characteristics> With respect to each recording head manufactured in Examples 6 to 7 and Comparative Examples 3 to 4, the foaming state of the ink with respect to the recording signal of the driving frequency of 10 Hz to 50 kHz was visually observed and evaluated. The results are shown in Table 5.

【0050】表5に示す様に、比較例3の記録ヘッドで
は、50kHzの駆動周波数の場合は発泡が不安定であ
る。比較例4の記録ヘッドでは、10Hzの駆動周波数
の場合に発泡が不安定であり、100Hz以上の駆動周
波数の場合には非常に不安定となる。一方、実施例6〜
7の記録ヘッドでは、第1の保護層105が薄くてもよ
いので、駆動周波数が高くともインクの発泡は安定して
いる。
As shown in Table 5, in the recording head of Comparative Example 3, foaming is unstable at a driving frequency of 50 kHz. In the recording head of Comparative Example 4, foaming is unstable at a driving frequency of 10 Hz, and is very unstable at a driving frequency of 100 Hz or higher. On the other hand, Examples 6 to
In the recording head of No. 7, since the first protective layer 105 may be thin, the bubbling of ink is stable even if the driving frequency is high.

【0051】[0051]

【表5】 <熱ストレス耐久性の評価>実施例6〜7および比較例
1で作製した各記録ヘッドに対し、駆動周波数=5.0
kHz、矩型パルス巾=10μsec、駆動電圧=発泡
電圧×1.4の条件下で記録信号を印加し、その破断パ
ルスにより熱ストレス耐久性を評価した。その結果を表
6に示す。
[Table 5] <Evaluation of Thermal Stress Durability> For each recording head manufactured in Examples 6 to 7 and Comparative Example 1, drive frequency = 5.0.
A recording signal was applied under the conditions of kHz, rectangular pulse width = 10 μsec, driving voltage = foaming voltage × 1.4, and thermal stress durability was evaluated by the breaking pulse. The results are shown in Table 6.

【0052】表6に示す様に、実施例6〜7の記録ヘッ
ドも比較例3の記録ヘッドも、その破断パルスは108
台であり、熱ストレス耐久性について同等である。すな
わち、塗布により形成した電極層であっても、真空薄膜
プロセスにより形成したものに耐久性で劣るものではな
い。
As shown in Table 6, the breaking pulse of each of the recording heads of Examples 6 to 7 and the recording head of Comparative Example 3 was 10 8.
The table is the same, and the heat stress durability is the same. That is, even the electrode layer formed by coating is not inferior in durability to that formed by the vacuum thin film process.

【0053】[0053]

【表6】 <実施例8〜12>基板101としてシリコンを用い、
この基板101上を熱酸化しSiO2 を厚さ2.0μm
形成して蓄熱層102とした。この上に、表7に示す条
件および材料でスピンコートによって発熱抵抗層103
を形成した。なお、この発熱抵抗層103の材料として
の有機レジネートは、エンゲルトハード社製のメタルレ
ジネート(商品名は表7に記載)を使用した。また、こ
のスピンコートの際には、材料を所定粘度にするために
有機レジネートはクロロメタンで希釈して用いた。
[Table 6] <Examples 8 to 12> Silicon is used as the substrate 101,
This substrate 101 is thermally oxidized to a SiO 2 thickness of 2.0 μm.
The heat storage layer 102 was formed. Then, the heating resistance layer 103 was formed by spin coating under the conditions and materials shown in Table 7.
Was formed. The organic resinate used as the material of the heat generation resistance layer 103 was a metal resinate manufactured by Engelthard Co., Ltd. (trade name is shown in Table 7). In addition, in this spin coating, the organic resinate was diluted with chloromethane and used in order to make the material have a predetermined viscosity.

【0054】この上に、Al用有機レジネート材料とし
てエンゲルトハード社製のメタルレジネート(商品名:
A−3808、カルボン酸塩が主成分)をクロロメタン
を用いて粘度11cpに調整しスピンナーで塗布した。
塗布条件は、1st:500rpm×5sec、2n
d:3000rpm×30secとした。塗布した膜を
室温10分、120℃10分、550℃10分の条件で
焼結した。そして最終膜厚0.7μmでシート抵抗0.
05Ω/□の電極層のためのAl薄膜を形成した。そし
てこのAl薄膜を、フォトリソグラフィー技術により図
2の点線にて示すような回路パターンを形成し電極層1
04とした。また、この電極層104の形成により電極
間に発熱部分201が30μm×150μmのサイズで
形成されることともなる。この上に、第1の保護層10
5としてSiO2 をスパッタで膜厚1.0μm成膜し
た。更にこの上にTaをスパッタで膜厚0.5μm成膜
し、フォトリソグラフィー技術により図2の実線に示す
ようなバー状パターンに形成し第2の保護層106とし
た。更にこの上に感光性ポリイミドを塗布し、図1に示
すような形状パターンにして第3の保護層107とし、
ヒータボードを完成した。
On top of this, a metal resinate (trade name: manufactured by Engelhard Co., Ltd.) as an organic resinate material for Al is used.
A-3808, a carboxylate as a main component) was adjusted to a viscosity of 11 cp with chloromethane and applied with a spinner.
The coating conditions are 1st: 500 rpm × 5 sec, 2n
d: 3000 rpm × 30 sec. The applied film was sintered under conditions of room temperature 10 minutes, 120 ° C. 10 minutes, and 550 ° C. 10 minutes. Then, when the final film thickness is 0.7 μm, the sheet resistance is 0.
An Al thin film for the electrode layer of 05Ω / □ was formed. Then, a circuit pattern as shown by a dotted line in FIG. 2 is formed on the Al thin film by a photolithography technique to form an electrode layer 1
04. Further, by forming the electrode layer 104, the heat generating portion 201 is formed between the electrodes in a size of 30 μm × 150 μm. On top of this, the first protective layer 10
As No. 5, SiO 2 was formed into a film having a thickness of 1.0 μm by sputtering. Further, Ta was sputtered thereon to a film thickness of 0.5 μm and formed into a bar-shaped pattern as shown by the solid line in FIG. Further, a photosensitive polyimide is applied thereon to form a shape pattern as shown in FIG. 1 to form a third protective layer 107,
Completed the heater board.

【0055】更にこのヒータボード上に、所定のノズル
流路、インク液室、インク供給口、吐出口(40μm×
40μm)を通常の操作により形成して液体噴射記録ヘ
ッドを完成した。
Further, on this heater board, a predetermined nozzle flow path, an ink liquid chamber, an ink supply port, and an ejection port (40 μm ×
40 μm) was formed by a normal operation to complete a liquid jet recording head.

【0056】<比較例5>発熱抵抗層103および電極
層104の形成には有機レジネートは用いず、Ta2
をスパッタ法で0.2μm成膜して発熱抵抗層103と
し、Alを蒸着で膜厚0.6μm成膜して電極層104
とした。それ以外は実施例8と同様にして液体噴射記録
ヘッドを作製した。
Comparative Example 5 An organic resinate was not used for forming the heating resistance layer 103 and the electrode layer 104, and Ta 2 N was used.
To form a heating resistance layer 103 by a sputtering method with a thickness of 0.2 μm, and Al with a film thickness of 0.6 μm by vapor deposition to form an electrode layer 104.
And A liquid jet recording head was produced in the same manner as in Example 8 except for the above.

【0057】<比較例6>発熱抵抗層103および電極
層104の形成には有機レジネートは用いず、酸化ルチ
ニウムとガラスの分散系を用いて印刷法で約2μm厚の
発熱抵抗層103を形成し、金とガラスの分散系を用い
て印刷法で約2μm厚の電極層104を形成した。ま
た、第1の保護層105はインク遮断性のために4μm
の膜厚とした。それ以外は実施例8と同様にして液体噴
射記録ヘッドを作製した。
Comparative Example 6 The heating resistor layer 103 and the electrode layer 104 were not formed using an organic resinate, but a heating resistor layer 103 having a thickness of about 2 μm was formed by a printing method using a dispersion system of rutinium oxide and glass. The electrode layer 104 having a thickness of about 2 μm was formed by a printing method using a dispersion system of gold and glass. Also, the first protective layer 105 has a thickness of 4 μm due to the ink blocking property.
The film thickness of A liquid jet recording head was produced in the same manner as in Example 8 except for the above.

【0058】[0058]

【表7】 <発泡特性の評価>実施例8〜12および比較例5〜6
で作製した各記録ヘッドに関し、10Hz〜50kHz
の駆動周波数の記録信号に対するインクの発泡状態を目
視にて観察し評価した。その結果を表8に示す。
[Table 7] <Evaluation of Foaming Properties> Examples 8 to 12 and Comparative Examples 5 to 6
10 Hz to 50 kHz for each recording head manufactured in
The state of bubbling of the ink with respect to the recording signal of the driving frequency was visually observed and evaluated. The results are shown in Table 8.

【0059】表8に示す様に、比較例5の記録ヘッドで
は、50kHzの駆動周波数の場合に発泡が不安定であ
る。比較例6の記録ヘッドでは、10Hzの駆動周波数
の場合に発泡が不安定であり、100Hz以上の駆動周
波数の場合には非常に不安定となる。一方、実施例8〜
12の記録ヘッドでは、発熱層抵抗層103の熱容量が
小さく、第1の保護層105が薄くてもよいので、駆動
周波数が高くともインクの発泡は安定している。
As shown in Table 8, in the recording head of Comparative Example 5, foaming is unstable at a driving frequency of 50 kHz. In the recording head of Comparative Example 6, foaming is unstable at a driving frequency of 10 Hz, and very unstable at a driving frequency of 100 Hz or higher. On the other hand, Examples 8 to
In the recording head of No. 12, since the heat capacity of the heating layer resistance layer 103 is small and the first protective layer 105 may be thin, the bubbling of the ink is stable even if the driving frequency is high.

【0060】[0060]

【表8】 <熱ストレス耐久性の評価>実施例8〜12および比較
例5で作製した各記録ヘッドに対し、駆動周波数=5.
0kHz、矩型パルス巾=10μsec、駆動電圧=発
泡電圧×1.4の条件下で記録信号を印加し、その破断
パルスにより熱ストレス耐久性を評価した。その結果を
表9に示す。
[Table 8] <Evaluation of Thermal Stress Durability> For each of the recording heads manufactured in Examples 8 to 12 and Comparative Example 5, drive frequency = 5.
A recording signal was applied under the conditions of 0 kHz, rectangular pulse width = 10 μsec, driving voltage = foaming voltage × 1.4, and thermal stress durability was evaluated by the breaking pulse. The results are shown in Table 9.

【0061】表9に示す様に、実施例8〜12の記録ヘ
ッドも比較例5の記録ヘッドも、その破断パルスは10
8 〜109 台であり、熱ストレス耐久性について同等で
ある。すなわち、塗布により形成した発熱抵抗層や電極
層であっても、真空薄膜プロセスにより形成したものに
耐久性で劣るものではない。
As shown in Table 9, both the recording heads of Examples 8 to 12 and the recording head of Comparative Example 5 had a breaking pulse of 10
The number is 8 to 10 9 and the heat stress durability is equivalent. That is, even the heating resistance layer and the electrode layer formed by coating are not inferior in durability to those formed by the vacuum thin film process.

【0062】[0062]

【表9】 <実施例13〜17>基板101としてシリコンを用
い、この基板101上を熱酸化しSiO2 を厚さ2.0
μm形成して蓄熱層102とした。この上に、HfB2
をスパッタ法で膜厚0.2μm成膜し発熱抵抗層103
とした。この上に、Alを0.6μm蒸着により成膜
し、フォトリソグラフィー技術により図2の点線にて示
すような回路パターンを形成し電極層104とした。ま
た、この電極層104の形成により電極間に発熱部分2
01が30μm×150μmのサイズで形成されること
ともなる。この上に、第1の保護層105としてSiO
2 をスパッタで膜厚1.0μm成膜した。この上に第2
の保護層106(熱作用部のインクに接する上部保護
層)を、表10に示す条件および材料でスピンコートに
よって形成した。なお、この層の材料としての有機レジ
ネートは、エンゲルトハード社製のメタルレジネート
(商品名は表10に記載)を使用した。また、このスピ
ンコートの際には、材料を所定粘度にするために有機レ
ジネートはクロロメタンで希釈して用いた。そしてこの
層を、フォトリソグラフィー技術により図2の実線に示
すようなバー状パターンに形成し第2の保護層106と
した。更にこの上に感光性ポリイミドを塗布し、図1に
示すような形状パターンにして第3の保護層107と
し、ヒータボードを完成した。
[Table 9] <Examples 13 to 17> Silicon was used as the substrate 101, and the substrate 101 was thermally oxidized to a SiO 2 thickness of 2.0.
The heat storage layer 102 was formed with a thickness of μm. On top of this, HfB 2
Was formed into a film having a thickness of 0.2 μm by a sputtering method, and the heating resistance layer 103
And A film of Al was vapor-deposited thereon by 0.6 μm, and a circuit pattern as shown by a dotted line in FIG. 2 was formed by photolithography to form an electrode layer 104. Further, due to the formation of the electrode layer 104, the heat generating portion 2 is formed between the electrodes.
01 is also formed in a size of 30 μm × 150 μm. On top of this, SiO is used as the first protective layer 105.
2 was formed into a film having a thickness of 1.0 μm by sputtering. Second on this
The protective layer 106 (the upper protective layer in contact with the ink in the heat acting portion) was formed by spin coating under the conditions and materials shown in Table 10. The organic resinate used as a material for this layer was a metal resinate manufactured by Engelhard Co., Ltd. (trade name is shown in Table 10). In addition, in this spin coating, the organic resinate was diluted with chloromethane and used in order to make the material have a predetermined viscosity. Then, this layer was formed into a bar-shaped pattern as shown by the solid line in FIG. 2 by a photolithography technique to form a second protective layer 106. Further, a photosensitive polyimide was applied on this to form a shape pattern as shown in FIG. 1 to form a third protective layer 107, and a heater board was completed.

【0063】更にこのヒータボード上に、所定のノズル
流路、インク液室、インク供給口、吐出口(40μm×
40μm)を通常の操作により形成して液体噴射記録ヘ
ッドを完成した。
Further, on this heater board, a predetermined nozzle flow path, an ink liquid chamber, an ink supply port, and an ejection port (40 μm ×
40 μm) was formed by a normal operation to complete a liquid jet recording head.

【0064】<比較例7>第2の保護層106の形成に
は有機レジネートは用いず、Taをスパッタで膜厚0.
5μm成膜して第2の保護層106とした。それ以外は
実施例13と同様にして液体噴射記録ヘッドを作製し
た。
<Comparative Example 7> No organic resinate was used for forming the second protective layer 106, and Ta was sputtered to a film thickness of 0.
A film having a thickness of 5 μm was formed as a second protective layer 106. A liquid jet recording head was produced in the same manner as in Example 13 except for the above.

【0065】<比較例8>第2の保護層106の形成に
は有機レジネートは用いず、Taとガラスの分散系を用
いて印刷法で約2μm厚の第2の保護層106を形成し
た。それ以外は実施例13と同様にして液体噴射記録ヘ
ッドを作製した。
Comparative Example 8 An organic resinate was not used for forming the second protective layer 106, but a second protective layer 106 having a thickness of about 2 μm was formed by a printing method using a dispersion system of Ta and glass. A liquid jet recording head was produced in the same manner as in Example 13 except for the above.

【0066】[0066]

【表10】 <発泡特性の評価>実施例13〜17および比較例7〜
8で作製した各記録ヘッドに関し、10Hz〜50kH
zの駆動周波数の記録信号に対するインクの発泡状態を
目視にて観察し評価した。その結果を表11に示す。
[Table 10] <Evaluation of Foaming Properties> Examples 13 to 17 and Comparative Examples 7 to
For each recording head manufactured in No. 8, 10 Hz to 50 kHz
The bubbling state of the ink with respect to the recording signal of the drive frequency of z was visually observed and evaluated. The results are shown in Table 11.

【0067】表11に示す様に、比較例7の記録ヘッド
では、50kHzの駆動周波数の場合は発泡が不安定で
ある。比較例8の記録ヘッドでは、10Hzの駆動周波
数の場合に発泡が不安定であり、100Hz以上の駆動
周波数の場合には非常に不安定となる。一方、実施例1
3〜17の記録ヘッドでは、第2の保護層106の熱伝
導率が大きく膜厚も薄いので、駆動周波数が高くともイ
ンクの発泡は安定している。
As shown in Table 11, in the recording head of Comparative Example 7, foaming is unstable at a driving frequency of 50 kHz. In the recording head of Comparative Example 8, foaming is unstable at a driving frequency of 10 Hz, and very unstable at a driving frequency of 100 Hz or higher. On the other hand, Example 1
In the recording heads 3 to 17, the second protective layer 106 has a large thermal conductivity and a small film thickness, so that the bubbling of the ink is stable even if the driving frequency is high.

【0068】[0068]

【表11】 <吐出耐久性の評価>実施例13〜17および比較例7
で作製した各記録ヘッドに対し、駆動周波数=2.0k
Hz、矩型パルス巾=10μsec、駆動電圧=発泡電
圧×1.15、駆動セグメント=500ビットの条件下
で記録信号を印加し、その破断セグメント数により吐出
耐久性を評価した。その結果を表12に示す。
[Table 11] <Evaluation of Discharge Durability> Examples 13 to 17 and Comparative Example 7
Drive frequency = 2.0k for each recording head manufactured in
A recording signal was applied under the conditions of Hz, rectangular pulse width = 10 μsec, driving voltage = foaming voltage × 1.15, driving segment = 500 bits, and the ejection durability was evaluated by the number of broken segments. The results are shown in Table 12.

【0069】表12に示す様に、実施例13〜17の記
録ヘッドも比較例7の記録ヘッドも、1×109 でも破
断セグメントが無く、吐出耐久性について同等である。
すなわち、塗布により形成した上部保護層であっても、
真空薄膜プロセスにより形成したものに耐久性で劣るも
のではない。
As shown in Table 12, both the recording heads of Examples 13 to 17 and the recording head of Comparative Example 7 had no broken segment even at 1 × 10 9 and had the same ejection durability.
That is, even in the upper protective layer formed by coating,
The durability is not inferior to that formed by the vacuum thin film process.

【0070】[0070]

【表12】 <実施例18〜23>基板101としてシリコンを用
い、この基板101上を熱酸化しSiO2 を厚さ2.0
μm形成して蓄熱層102とした。この上に表13に示
す条件および材料でスピンコートにより発熱抵抗層10
3を形成した。なお、この発熱抵抗層103の材料とし
ての有機レジネートは、エンゲルトハード社製のメタル
レジネート(商品名は表13に記載)を使用した。ま
た、このスピンコートの際には、材料を所定粘度にする
ために有機レジネートはクロロメタンで希釈して用い
た。
[Table 12] <Examples 18 to 23> Silicon is used as the substrate 101, and the substrate 101 is thermally oxidized to a SiO 2 thickness of 2.0.
The heat storage layer 102 was formed with a thickness of μm. The heating resistance layer 10 was formed by spin coating under the conditions and materials shown in Table 13 above.
Formed 3. As the organic resinate as the material of the heat generation resistance layer 103, a metal resinate manufactured by Engelhard Co., Ltd. (trade name is shown in Table 13) was used. In addition, in this spin coating, the organic resinate was diluted with chloromethane and used in order to make the material have a predetermined viscosity.

【0071】この上に、Al用有機レジネート材料とし
てエンゲルトハード社製のメタルレジネート(商品名:
A−3808、カルボン酸塩が主成分)をクロロメタン
を用いて粘度11cpに調整しスピンナーで塗布した。
塗布条件は、1st:500rpm×5sec、2n
d:3000rpm×30secとした。塗布した膜を
室温10分120℃、10分550℃の条件で焼結し
た。そして最終膜厚0.7μmでシート抵抗0.05Ω
/□の電極層のためのAl薄膜を形成した。そしてこの
Al薄膜を、フォトリソグラフィー技術により図2の点
線にて示すような回路パターンを形成し電極層104と
した。また、この電極層104の形成により電極間に発
熱部分201が30μm×150μmのサイズで形成さ
れることともなる。
On top of this, a metal resinate (trade name: manufactured by Engelthard) as an organic resinate material for Al is used.
A-3808, a carboxylate as a main component) was adjusted to a viscosity of 11 cp with chloromethane and applied with a spinner.
The coating conditions are 1st: 500 rpm × 5 sec, 2n
d: 3000 rpm × 30 sec. The applied film was sintered at room temperature for 10 minutes at 120 ° C. for 10 minutes at 550 ° C. And the final film thickness is 0.7μm and the sheet resistance is 0.05Ω.
An Al thin film for the electrode layer of / □ was formed. Then, a circuit pattern shown by a dotted line in FIG. 2 was formed on the Al thin film by a photolithography technique to form an electrode layer 104. Further, by forming the electrode layer 104, the heat generating portion 201 is formed between the electrodes in a size of 30 μm × 150 μm.

【0072】この上に、第1の保護層105としてSi
2 をスパッタで膜厚1.0μm成膜した。この上に第
2の保護層106(熱作用部のインクに接する上部保護
層)を、表14に示す条件および材料でスピンコートに
よって形成した。なお、この層の材料としての有機レジ
ネートは、エンゲルトハード社製のメタルレジネート
(商品名は表14に記載)を使用した。また、このスピ
ンコートの際には、材料を所定粘度にするために有機レ
ジネートはクロロメタンで希釈して用いた。そしてこの
層を、フォトリソグラフィー技術により図2の実線に示
すようなバー状パターンに形成し第2の保護層106と
した。更にこの上に感光性ポリイミドを塗布し、図1に
示すような形状パターンにして第3の保護層107と
し、ヒータボードを完成した。
On top of this, Si is used as the first protective layer 105.
O 2 was formed into a film having a thickness of 1.0 μm by sputtering. A second protective layer 106 (an upper protective layer in contact with the ink in the heat acting portion) was formed thereon by spin coating under the conditions and materials shown in Table 14. The organic resinate used as a material for this layer was a metal resinate manufactured by Engelhard Co., Ltd. (trade name is shown in Table 14). In addition, in this spin coating, the organic resinate was diluted with chloromethane and used in order to make the material have a predetermined viscosity. Then, this layer was formed into a bar-shaped pattern as shown by the solid line in FIG. 2 by a photolithography technique to form a second protective layer 106. Further, a photosensitive polyimide was applied on this to form a shape pattern as shown in FIG. 1 to form a third protective layer 107, and a heater board was completed.

【0073】更にこのヒータボード上に、所定のノズル
流路、インク液室、インク供給口、吐出口(40μm×
40μm)を通常の操作により形成して液体噴射記録ヘ
ッドを完成した。
Further, on this heater board, a predetermined nozzle flow path, an ink liquid chamber, an ink supply port, and an ejection port (40 μm ×
40 μm) was formed by a normal operation to complete a liquid jet recording head.

【0074】<比較例9>発熱抵抗層103、電極層1
04および第2の保護層106の形成には有機レジネー
トは用いず、Ta2 Nをスパッタ法で0.2μm成膜し
て発熱抵抗層103とし、Alを蒸着で膜厚0.6μm
成膜して電極層104とし、Taをスパッタで膜厚0.
5μm成膜して第2の保護層106とした。それ以外は
実施例18と同様にして液体噴射記録ヘッドを作製し
た。
<Comparative Example 9> Heat generating resistance layer 103, electrode layer 1
04 and the second protective layer 106 are not formed of an organic resinate, Ta 2 N is deposited to a thickness of 0.2 μm by a sputtering method to form a heating resistance layer 103, and Al is deposited to a thickness of 0.6 μm.
A film is formed to form the electrode layer 104, and Ta is sputtered to a film thickness of 0.
A film having a thickness of 5 μm was formed as a second protective layer 106. A liquid jet recording head was produced in the same manner as in Example 18 except for the above.

【0075】<比較例10>発熱抵抗層103、電極層
104および第2の保護層106の形成には有機レジネ
ートは用いず、酸化ルチニウムとガラスの分散系を用い
て印刷法で約2μm厚の発熱抵抗層103を形成し、金
とガラスの分散系を用いて印刷法で約2μm厚の電極層
104を形成し、Taとガラスの分散系を用いて印刷法
で約2μm厚の第2の保護層106を形成した。また、
第1の保護層105はインク遮断性のために4μmの膜
厚とした。それ以外は実施例18と同様にして液体噴射
記録ヘッドを作製した。
Comparative Example 10 An organic resinate was not used in the formation of the heat generation resistance layer 103, the electrode layer 104 and the second protective layer 106, and a dispersion of ruthenium oxide and glass was used to form a film having a thickness of about 2 μm. A heating resistance layer 103 is formed, an electrode layer 104 having a thickness of about 2 μm is formed by a printing method using a dispersion system of gold and glass, and a second layer having a thickness of about 2 μm is formed by a printing method using a dispersion system of Ta and glass. The protective layer 106 was formed. Also,
The first protective layer 105 has a film thickness of 4 μm for the purpose of blocking ink. A liquid jet recording head was produced in the same manner as in Example 18 except for the above.

【0076】[0076]

【表13】 [Table 13]

【0077】[0077]

【表14】 <発泡特性の評価>実施例18〜23および比較例9〜
10で作製した各記録ヘッドに関し、10Hz〜50k
Hzの駆動周波数の記録信号に対するインクの発泡状態
を目視にて観察し評価した。その結果を表15に示す。
[Table 14] <Evaluation of Foaming Properties> Examples 18 to 23 and Comparative Examples 9 to
10Hz to 50k for each recording head manufactured in 10
The bubbling state of the ink with respect to the recording signal of the driving frequency of Hz was visually observed and evaluated. The results are shown in Table 15.

【0078】表15に示す様に、比較例9の記録ヘッド
では、50kHzの駆動周波数の場合は発泡が不安定で
ある。比較例10の記録ヘッドでは、10Hzの駆動周
波数の場合に発泡が不安定であり、100Hz以上の駆
動周波数の場合には非常に不安定となる。一方、実施例
18〜23の記録ヘッドでは、発熱層抵抗層103の熱
容量が小さく、第2の保護層106の熱伝導率が大きく
膜厚も薄く、第1の保護層105が薄くてもよいので、
駆動周波数が高くともインクの発泡は安定している。
As shown in Table 15, in the recording head of Comparative Example 9, foaming is unstable at a driving frequency of 50 kHz. In the recording head of Comparative Example 10, foaming is unstable at a driving frequency of 10 Hz, and very unstable at a driving frequency of 100 Hz or higher. On the other hand, in the recording heads of Examples 18 to 23, the heat capacity of the heating layer resistance layer 103 is small, the thermal conductivity of the second protective layer 106 is large, the film thickness is thin, and the first protective layer 105 may be thin. So
Ink bubbling is stable even if the drive frequency is high.

【0079】[0079]

【表15】 <吐出耐久性の評価>実施例18〜23および比較例9
で作製した各記録ヘッドに対し、駆動周波数=2.0k
Hz、矩型パルス巾=10μsec、駆動電圧=発泡電
圧×1.15、駆動セグメント=500ビットの条件下
で記録信号を印加し、その破断セグメント数により吐出
耐久性を評価した。その結果を表16に示す。
[Table 15] <Evaluation of ejection durability> Examples 18 to 23 and Comparative Example 9
Drive frequency = 2.0k for each recording head manufactured in
A recording signal was applied under the conditions of Hz, rectangular pulse width = 10 μsec, driving voltage = foaming voltage × 1.15, driving segment = 500 bits, and the ejection durability was evaluated by the number of broken segments. The results are shown in Table 16.

【0080】表16に示す様に、実施例18〜23の記
録ヘッドも比較例9の記録ヘッドも1×109 でも破断
セグメントが無く、吐出耐久性について同等である。す
なわち、塗布により形成した上部保護層等であっても、
真空薄膜プロセスにより形成したものに耐久性で劣るも
のではない。
As shown in Table 16, both the recording heads of Examples 18 to 23 and the recording head of Comparative Example 9 had no broken segment even at 1 × 10 9 , and the ejection durability was the same. That is, even if the upper protective layer formed by coating,
The durability is not inferior to that formed by the vacuum thin film process.

【0081】[0081]

【表16】 図3は、この実施例24〜35において作製する記録ヘ
ッドのヒータボードの層構成を示す模式的部分断面図で
ある。このヒータボードの断面の位置は、図4に示す模
式的部分平面図の断面線X−Yにより示す。この図にお
いてヒータボードは、基板101上の所定の位置に蓄熱
層102、発熱抵抗層103、電極層104が順次積層
された構成を有する。この電極間における発熱抵抗層1
03が発熱部分201となる。
[Table 16] FIG. 3 is a schematic partial cross-sectional view showing the layer structure of the heater board of the recording head manufactured in Examples 24 to 35. The position of the cross section of this heater board is indicated by the cross section line XY of the schematic partial plan view shown in FIG. In this figure, the heater board has a structure in which a heat storage layer 102, a heating resistance layer 103, and an electrode layer 104 are sequentially stacked at a predetermined position on a substrate 101. Heat generating resistance layer 1 between the electrodes
03 is the heat generating portion 201.

【0082】<実施例24〜28>まず、基板101と
してシリコンを用い、この基板101上を熱酸化しSi
2 を厚さ2.0μm形成して蓄熱層102とした。こ
の上に、表17に示す条件および材料でスピンコートに
より発熱抵抗層103を形成した。なお、この発熱抵抗
層103の材料としての有機レジネートは、エンゲルト
ハード社製のメタルレジネート(商品名は表17に記
載)を使用した。また、このスピンコートの際には、材
料を所定粘度にするために有機レジネートはクロロメタ
ンで希釈して用いた。
<Embodiments 24 to 28> First, the substrate 101 and
Then, using silicon, the substrate 101 is thermally oxidized to form Si.
O 2 To have a thickness of 2.0 μm to form a heat storage layer 102. This
Spin coat under the conditions and materials shown in Table 17.
Thus, the heating resistance layer 103 was formed. This heating resistance
The organic resinate as the material of the layer 103 is Engelt
HARD's metal resinate (trade name is shown in Table 17)
Used). Also, during this spin coating, the material
The organic resinate is a
It was diluted with water before use.

【0083】次に、この上に化学的に安定なAuを0.
6μm蒸着により成膜し、フォトリソグラフィー技術に
より図4に示すような回路パターンを形成し電極層10
4とした。また、この電極層104の形成により電極間
に発熱部分201が30μm×150μmのサイズで形
成されることともなる。この様にしてヒータボードを完
成した。
Next, a chemically stable Au film was added on the surface of the thin film.
The electrode layer 10 is formed by depositing a film having a thickness of 6 μm and forming a circuit pattern as shown in FIG.
It was set to 4. Further, by forming the electrode layer 104, the heat generating portion 201 is formed between the electrodes in a size of 30 μm × 150 μm. In this way, the heater board was completed.

【0084】更にこのヒータボード上に、所定のノズル
流路、インク液室、インク供給口、吐出口(40μm×
40μm)を通常の操作により形成して液体噴射記録ヘ
ッドを完成した。
Further, on this heater board, a predetermined nozzle channel, ink liquid chamber, ink supply port, and ejection port (40 μm ×
40 μm) was formed by a normal operation to complete a liquid jet recording head.

【0085】<比較例11>発熱抵抗層103の形成に
は有機レジネートは用いず、Al−Ta−Irをスパッ
タ法で0.2μm成膜して発熱抵抗層103とした。そ
れ以外は実施例24と同様にして液体噴射記録ヘッドを
作製した。
<Comparative Example 11> No organic resinate was used for forming the heating resistance layer 103, and Al-Ta-Ir was deposited to a thickness of 0.2 μm by a sputtering method to form the heating resistance layer 103. A liquid jet recording head was produced in the same manner as in Example 24 except for the above.

【0086】<比較例12>発熱抵抗層103の形成に
は有機レジネートは用いず、酸化イリジウムとガラスの
分散系を用いて印刷法で約2μm厚の発熱抵抗層103
を形成した。それ以外は実施例24と同様にして液体噴
射記録ヘッドを作製した。
Comparative Example 12 The heating resistance layer 103 was formed by a printing method using a dispersion system of iridium oxide and glass without using an organic resinate to form the heating resistance layer 103.
Was formed. A liquid jet recording head was produced in the same manner as in Example 24 except for the above.

【0087】[0087]

【表17】 <発泡特性の評価>実施例24〜28および比較例11
〜12で作製した各記録ヘッドに関し、10Hz〜50
kHzの駆動周波数の記録信号に対するインクの発泡状
態を目視にて観察し評価した。その結果を表18に示
す。
[Table 17] <Evaluation of Foaming Properties> Examples 24-28 and Comparative Example 11
10 Hz to 50 for each recording head manufactured in
The bubbling state of the ink with respect to the recording signal of the driving frequency of kHz was visually observed and evaluated. The results are shown in Table 18.

【0088】表18に示す様に、比較例11の記録ヘッ
ドでは、50kHzの駆動周波数の場合は発泡が不安定
である。比較例12の記録ヘッドでは、10Hzの駆動
周波数の場合に発泡が不安定であり、100Hz以上の
駆動周波数の場合には非常に不安定となる。一方、実施
例24〜28の記録ヘッドでは、発熱層抵抗層103の
熱容量が小さいので、駆動周波数が高くともインクの発
泡は安定している。
As shown in Table 18, in the recording head of Comparative Example 11, foaming is unstable at a driving frequency of 50 kHz. In the recording head of Comparative Example 12, foaming is unstable at a driving frequency of 10 Hz, and very unstable at a driving frequency of 100 Hz or higher. On the other hand, in the recording heads of Examples 24 to 28, since the heat capacity of the heating layer resistance layer 103 is small, the bubbling of ink is stable even if the drive frequency is high.

【0089】[0089]

【表18】 <吐出耐久性の評価>実施例24〜28および比較例1
1で作製した各記録ヘッドに対し、駆動周波数=2.0
kHz、矩型パルス巾=10μsec、駆動電圧=発泡
電圧×1.15、駆動セグメント=500ビットの条件
下で記録信号を印加し、その破断セグメント数により吐
出耐久性を評価した。その結果を表19に示す。
[Table 18] <Evaluation of ejection durability> Examples 24 to 28 and Comparative Example 1
Driving frequency = 2.0 for each recording head manufactured in 1.
A recording signal was applied under the conditions of kHz, rectangular pulse width = 10 μsec, driving voltage = foaming voltage × 1.15, driving segment = 500 bits, and the ejection durability was evaluated by the number of broken segments. The results are shown in Table 19.

【0090】表19に示す様に、実施例24〜28の記
録ヘッドも比較例11の記録ヘッドも1×109 でも破
断セグメントが無く、吐出耐久性について同等である。
すなわち、塗布により形成した発熱抵抗層であっても、
真空薄膜プロセスにより形成したものに耐久性で劣るも
のではない。
As shown in Table 19, both the recording heads of Examples 24 to 28 and the recording head of Comparative Example 11 had no breakable segment even at 1 × 10 9 , and the ejection durability was the same.
That is, even if the heating resistance layer is formed by coating,
The durability is not inferior to that formed by the vacuum thin film process.

【0091】[0091]

【表19】 <実施例29〜30>基板101としてシリコンを用
い、この基板101上を熱酸化しSiO2 を厚さ2.0
μm形成して蓄熱層102とした。この上に、HfB2
をスパッタ法で膜厚0.1μm成膜し発熱抵抗層103
とした。この上に、表20に示す条件および材料でスピ
ンコートによって電極層のための層を形成した。なお、
この層の材料としての有機レジネートは、エンゲルハー
ド社製のメタルレジネート(商品名は表20に記載)を
使用した。また、このスピンコートの際には、材料を所
定粘度にするために有機レジネートはクロロメタンで希
釈して用いた。そしてこの層を、フォトリソグラフィー
技術により図4に示すような回路パターンを形成し電極
層104とした。また、この電極層104の形成により
電極間に発熱部分201が30μm×150μmのサイ
ズで形成されることともなる。この様にしてヒータボー
ドを完成した。
[Table 19] <Examples 29 to 30> Silicon is used as the substrate 101, and the substrate 101 is thermally oxidized to a SiO 2 thickness of 2.0.
The heat storage layer 102 was formed with a thickness of μm. On top of this, HfB 2
Was formed into a film having a thickness of 0.1 μm by a sputtering method, and the heating resistance layer 103 was formed.
And A layer for an electrode layer was formed thereon by spin coating under the conditions and materials shown in Table 20. In addition,
As the organic resinate as a material for this layer, a metal resinate (trade name shown in Table 20) manufactured by Engelhard was used. In addition, in this spin coating, the organic resinate was diluted with chloromethane and used in order to make the material have a predetermined viscosity. Then, a circuit pattern as shown in FIG. 4 was formed on this layer by a photolithography technique to form an electrode layer 104. Further, by forming the electrode layer 104, the heat generating portion 201 is formed between the electrodes in a size of 30 μm × 150 μm. In this way, the heater board was completed.

【0092】更にこのヒータボード上に、所定のノズル
流路、インク液室、インク供給口、吐出口(40μm×
40μm)を通常の操作により形成して液体噴射記録ヘ
ッドを完成した。
Further, on this heater board, a predetermined nozzle flow path, an ink liquid chamber, an ink supply port, and an ejection port (40 μm ×
40 μm) was formed by a normal operation to complete a liquid jet recording head.

【0093】<比較例13>電極層104の形成には有
機レジネートは用いず、金を蒸着で膜厚0.6μm成膜
して電極層104とした。それ以外は実施例29と同様
にして液体噴射記録ヘッドを作製した。
Comparative Example 13 The electrode layer 104 was formed without using an organic resinate, and gold was deposited to a thickness of 0.6 μm to form the electrode layer 104. A liquid jet recording head was produced in the same manner as in Example 29 except for the above.

【0094】<比較例14>電極層104の形成には有
機レジネートは用いず、金とガラスの分散系を用いて印
刷法で約2μm厚の電極層104を形成した。それ以外
は実施例29と同様にして液体噴射記録ヘッドを作製し
た。
Comparative Example 14 The electrode layer 104 was formed by a printing method using a dispersion system of gold and glass without using an organic resinate, and an electrode layer 104 having a thickness of about 2 μm was formed. A liquid jet recording head was produced in the same manner as in Example 29 except for the above.

【0095】[0095]

【表20】 <吐出耐久性の評価>実施例29〜30および比較例1
3〜14で作製した各記録ヘッドに対し、駆動周波数=
2.0kHz、矩型パルス巾=10μsec、駆動電圧
=発泡電圧×1.15、駆動セグメント=500ビット
の条件下で記録信号を印加し、その破断セグメント数に
より吐出耐久性を評価した。その結果を表21に示す。
[Table 20] <Evaluation of ejection durability> Examples 29 to 30 and Comparative Example 1
For each recording head manufactured in 3 to 14, drive frequency =
A recording signal was applied under the conditions of 2.0 kHz, rectangular pulse width = 10 μsec, driving voltage = foaming voltage × 1.15, driving segment = 500 bits, and the ejection durability was evaluated by the number of broken segments. The results are shown in Table 21.

【0096】表21に示す様に、実施例29〜30の記
録ヘッドも比較例13の記録ヘッドも1×109 でも破
断セグメントが無く、吐出耐久性について同等である。
すなわち、塗布により形成した発熱抵抗層であっても、
真空薄膜プロセスにより形成したものに耐久性で劣るも
のではない。また、金とガラスの分散系を用いた比較例
14では、吐出耐久性が劣ることも示されている。
As shown in Table 21, even in the recording heads of Examples 29 to 30 and the recording head of Comparative Example 13, there was no breakage segment even at 1 × 10 9 , and the ejection durability was the same.
That is, even if the heating resistance layer is formed by coating,
The durability is not inferior to that formed by the vacuum thin film process. It is also shown that Comparative Example 14 using a dispersion system of gold and glass is inferior in ejection durability.

【0097】[0097]

【表21】 <実施例31〜35>基板101としてシリコンを用
い、この基板101上を熱酸化しSiO2 を厚さ2.0
μm形成して蓄熱層102とした。この上に表22に示
す条件および材料でスピンコートにより発熱抵抗層10
3を形成した。なお、この発熱抵抗層103の材料とし
ての有機レジネートは、エンゲルトハード社製のメタル
レジネート(商品名は表22に記載)を使用した。ま
た、このスピンコートの際には、材料を所定粘度にする
ために有機レジネートはクロロメタンで希釈して用い
た。
[Table 21] <Examples 31 to 35> Silicon is used as the substrate 101, and the substrate 101 is thermally oxidized to a SiO 2 thickness of 2.0.
The heat storage layer 102 was formed with a thickness of μm. The heat generating resistance layer 10 was formed thereon by spin coating under the conditions and materials shown in Table 22.
Formed 3. As the organic resinate as the material of the heat generation resistance layer 103, a metal resinate manufactured by Engelhard Co., Ltd. (trade name is shown in Table 22) was used. In addition, in this spin coating, the organic resinate was diluted with chloromethane and used in order to make the material have a predetermined viscosity.

【0098】この上に、電気化学的に安定なAu用有機
レジネート材料としてエンゲルトハード社製のメタルレ
ジネート(商品名:A−1118、カルボン酸塩が主成
分)をクロロメタンを用いて粘度15cpに調整しスピ
ンナーで塗布した。塗布条件は、1st:500rpm
×5sec、2nd:3000rpm×30secとし
た。塗布した膜を室温10分、120℃10分、850
℃10分の条件で焼結した。そして最終膜厚1.0μm
でシート抵抗0.07Ω/□の電極層のためのAu薄膜
を形成した。そしてこのAu薄膜を、フォトリソグラフ
ィー技術により図4に示すような回路パターンを形成し
電極層104とした。また、この電極層104の形成に
より電極間に発熱部分201が30μm×150μmの
サイズで形成されることともなる。この様にしてヒータ
ボードを完成した。
On top of this, a metal resinate (trade name: A-1118, whose main component is carboxylate) manufactured by Engelthard Co., Ltd. as an electrochemically stable organic resinate material for Au was used with chloromethane to give a viscosity of 15 cp. And adjusted with a spinner. Coating conditions are 1st: 500 rpm
× 5 sec, 2nd: 3000 rpm × 30 sec. Apply the coated film at room temperature for 10 minutes, 120 ° C for 10 minutes, 850
Sintering was carried out under the condition of 10 ° C for 10 minutes. And final film thickness 1.0 μm
Then, an Au thin film for an electrode layer having a sheet resistance of 0.07 Ω / □ was formed. Then, a circuit pattern as shown in FIG. 4 was formed on this Au thin film by a photolithography technique to form an electrode layer 104. Further, by forming the electrode layer 104, the heat generating portion 201 is formed between the electrodes in a size of 30 μm × 150 μm. In this way, the heater board was completed.

【0099】更にこのヒータボード上に、所定のノズル
流路、インク液室、インク供給口、吐出口(40μm×
40μm)を通常の操作により形成して液体噴射記録ヘ
ッドを完成した。
Furthermore, on this heater board, a predetermined nozzle flow path, ink liquid chamber, ink supply port, and ejection port (40 μm ×
40 μm) was formed by a normal operation to complete a liquid jet recording head.

【0100】<比較例15>発熱抵抗層103および電
極層104の形成には有機レジネートは用いず、Al−
Ta−Irをスパッタで膜厚0.2μmに成膜し発熱抵
抗層103とし、金を蒸着で膜厚0.5μm成膜して電
極層104とした。それ以外は実施例31と同様にして
液体噴射記録ヘッドを作製した。
<Comparative Example 15> An organic resinate was not used in the formation of the heating resistance layer 103 and the electrode layer 104, and Al-
Ta-Ir was sputtered to a film thickness of 0.2 μm to form a heating resistance layer 103, and gold was deposited to a film thickness of 0.5 μm to form an electrode layer 104. A liquid jet recording head was produced in the same manner as in Example 31 except for the above.

【0101】<比較例16>発熱抵抗層103および電
極層104の形成には有機レジネートは用いず、酸化イ
リジウムと酸化タンタルとガラスとの分散系を用いて印
刷法で約2μm厚の発熱抵抗層103を形成し、金とガ
ラスの分散系を用いて印刷法で約2μm厚の電極層10
4を形成した。それ以外は実施例31と同様にして液体
噴射記録ヘッドを作製した。
Comparative Example 16 A heating resistor layer having a thickness of about 2 μm was formed by a printing method using a dispersion system of iridium oxide, tantalum oxide and glass without using an organic resinate for forming the heating resistor layer 103 and the electrode layer 104. 103, and the electrode layer 10 having a thickness of about 2 μm is formed by a printing method using a dispersion system of gold and glass.
4 was formed. A liquid jet recording head was produced in the same manner as in Example 31 except for the above.

【0102】<比較例17>発熱抵抗層103および電
極層104の形成には有機レジネートは用いず、Al−
Ta−Irをスパッタで膜厚0.2μmに成膜して発熱
抵抗層103とし、金とガラスの分散系を用いて印刷法
で約2μm厚の電極層104を形成した。それ以外は実
施例31と同様にして液体噴射記録ヘッドを作製した。
<Comparative Example 17> No organic resinate was used for forming the heating resistance layer 103 and the electrode layer 104.
Ta-Ir was sputtered to a film thickness of 0.2 μm to form a heating resistance layer 103, and an electrode layer 104 having a thickness of about 2 μm was formed by a printing method using a dispersion system of gold and glass. A liquid jet recording head was produced in the same manner as in Example 31 except for the above.

【0103】[0103]

【表22】 <発泡特性の評価>実施例31〜35および比較例15
〜17で作製した各記録ヘッドに関し、10Hz〜50
kHzの駆動周波数の記録信号に対するインクの発泡状
態を目視にて観察し評価した。その結果を表23に示
す。
[Table 22] <Evaluation of Foaming Properties> Examples 31 to 35 and Comparative Example 15
10 Hz to 50 for each recording head manufactured in
The bubbling state of the ink with respect to the recording signal of the driving frequency of kHz was visually observed and evaluated. The results are shown in Table 23.

【0104】表23に示す様に、比較例16の記録ヘッ
ドでは、10kHzの駆動周波数の場合に発泡が不安定
であり、100Hz以上の駆動周波数の場合には非常に
不安定となる。一方、実施例31〜35の記録ヘッドで
は、発熱層抵抗層103の熱容量が小さく、第2の保護
層106の熱伝導率が大きく膜厚も薄く、第1の保護層
105が薄くてもよいので、駆動周波数が高くともイン
クの発泡は安定している。
As shown in Table 23, in the recording head of Comparative Example 16, foaming is unstable at a driving frequency of 10 kHz, and very unstable at a driving frequency of 100 Hz or higher. On the other hand, in the recording heads of Examples 31 to 35, the heating layer resistance layer 103 has a small heat capacity, the second protective layer 106 has a large thermal conductivity and a small film thickness, and the first protective layer 105 may be thin. Therefore, the bubbling of ink is stable even if the driving frequency is high.

【0105】[0105]

【表23】 <吐出耐久性の評価>実施例31〜35および比較例1
5,17で作製した各記録ヘッドに対し、駆動周波数=
2.0kHz、矩型パルス巾=10μsec、駆動電圧
=発泡電圧×1.15、駆動セグメント=500ビット
の条件下で記録信号を印加し、その破断セグメント数に
より吐出耐久性を評価した。その結果を表24に示す。
[Table 23] <Evaluation of ejection durability> Examples 31 to 35 and Comparative Example 1
Driving frequency =
A recording signal was applied under the conditions of 2.0 kHz, rectangular pulse width = 10 μsec, driving voltage = foaming voltage × 1.15, driving segment = 500 bits, and the ejection durability was evaluated by the number of broken segments. The results are shown in Table 24.

【0106】表24に示す様に、実施例31〜35の記
録ヘッドも比較例15の記録ヘッドも1×109 でも破
断セグメントが無く、吐出耐久性について同等である。
すなわち、塗布により形成した発熱抵抗層であっても、
真空薄膜プロセスにより形成したものに耐久性で劣るも
のではない。また、金とガラスの分散系を用いた比較例
16では、吐出耐久性が劣ることも示されている。
As shown in Table 24, both the recording heads of Examples 31 to 35 and the recording head of Comparative Example 15 had no broken segment even at 1 × 10 9 , and the ejection durability was the same.
That is, even if the heating resistance layer is formed by coating,
The durability is not inferior to that formed by the vacuum thin film process. It is also shown that Comparative Example 16 using a dispersion system of gold and glass is inferior in ejection durability.

【0107】[0107]

【表24】 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、記録装置に於いて、
優れた効果をもたらすものである。
[Table 24] The present invention relates to a recording head and a recording apparatus of an inkjet recording system that forms flying droplets by utilizing thermal energy and performs recording, particularly in the inkjet recording system.
It has an excellent effect.

【0108】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号明細書、同第4740
796号明細書に開示されており、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
は所謂オンデマンド型、コンティニュアス型のいずれに
も適用可能である。
With regard to its typical structure and principle, see, for example, US Pat. Nos. 4,723,129 and 4740.
No. 796, the present invention is preferably carried out using these basic principles. This recording method is applicable to both the so-called on-demand type and the continuous type.

【0109】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様
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
様に液体(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出来るため、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なわれる
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号明細書、同第4345
262号明細書に記載されているようなものが適してい
る。尚、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号明細書に記載されている条件を
採用すると、更に優れた記録を行なうことができる。
To briefly explain this recording method, the electrothermal converter is arranged corresponding to the sheet or liquid path holding the liquid (ink), and the liquid (ink) is converted to correspond to the recording information. Heat energy is generated by applying at least one drive signal for giving a rapid temperature rise that causes the film boiling phenomenon beyond the nucleate boiling phenomenon, and causes the film boiling on the heat acting surface of the recording head. . In this way, bubbles can be formed in one-to-one correspondence with the drive signal applied from the liquid (ink) to the electrothermal converter, which is particularly effective for the on-demand recording method. By the growth and contraction of the bubbles, liquid (ink) is ejected through the ejection holes,
Form at least one drop. It is more preferable to make the driving signal into a pulse shape because bubbles can be grown and contracted immediately and appropriately, and thus a liquid (ink) with excellent responsiveness can be ejected. As the pulse-shaped drive signal, U.S. Pat. Nos. 4,463,359 and 4,345 are used.
Those as described in the '262 patent are suitable. If the conditions described in US Pat. No. 4,313,124, which is an invention relating to the rate of temperature rise on the heat acting surface, are adopted, more excellent recording can be performed.

【0110】記録ヘッドの構成としては、上述の各明細
書に開示されているような吐出孔、液流路、電気熱変換
体の組み合わせた構成(直線状液流路又は直角液流路)
の他に、米国特許第4558333号明細書、米国特許
第4459600号明細書に開示されている様に、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。
The structure of the recording head is a combination of a discharge hole, a liquid flow path, and an electrothermal converter as disclosed in the above-mentioned specifications (straight liquid flow path or right-angled liquid flow path).
In addition, as disclosed in U.S. Pat. No. 4,558,333 and U.S. Pat. No. 4,459,600, the present invention includes those having a configuration in which a heat acting portion is arranged in a bending region.

【0111】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年第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年第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。
In addition, Japanese Laid-Open Patent Publication No. 123670/1984, which discloses a structure in which a common slit is used as a discharge hole for a plurality of electrothermal converters, and a pressure wave of thermal energy is absorbed. The present invention is also effective in a structure based on Japanese Patent Laid-Open No. 138461/1984, which discloses a structure in which the corresponding opening corresponds to the discharge portion.

【0112】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。
Further, as a recording head in which the present invention is effectively used, there is a full line type recording head having a length corresponding to the maximum width of the recording medium which can be recorded by the recording apparatus.
The full line head may be a full line configuration formed by combining a plurality of print heads as disclosed in the above specification, or may be a single full line print head integrally formed.

【0113】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。
In addition, by being attached to the apparatus main body, it can be electrically connected to the apparatus main body and can be supplied with ink from the apparatus main body by a replaceable chip type recording head or the recording head itself. The present invention is also effective when a cartridge-type recording head that is specially provided is used.

【0114】又、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、加圧或は吸引手段、電気熱変換体或はこれとは別
の加熱素子、或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なう予備吐出モードを行なう
手段を付加することも安定した記録を行なうために有効
である。
It is preferable to add recovery means for the recording head, preliminary auxiliary means, etc. to the recording apparatus of the present invention because the recording apparatus of the present invention can be made more stable. Specifically, the recording head is preheated by a capping means, a cleaning means, a pressure or suction means, an electrothermal converter or a heating element other than this, or a combination thereof. It is also effective to perform stable recording by adding a means for performing a preliminary ejection mode for performing ejection different from the means and recording.

【0115】更に、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、複数個の組み合わせて
構成したものかのいずれでも良いが、異なる色の複色カ
ラー又は、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。
Further, the recording mode of the recording apparatus is not limited to the mode in which only the mainstream color such as black is recorded, and either the recording head may be integrally formed or a combination of plural recording heads may be used. However, the present invention is extremely effective for an apparatus provided with at least one of a multicolor of different colors or a full color by color mixing.

【0116】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。
In the embodiments of the present invention described above, a liquid ink is used for explanation. However, in the present invention, either an ink which is solid at room temperature or an ink which is in a softened state at room temperature is used. Can be used. In the above-mentioned inkjet device, the temperature of the ink itself is generally adjusted within the range of 30 ° C. or higher and 70 ° C. or lower to control the temperature of the ink so that the viscosity of the ink is within the stable ejection range. Any liquid may be used as long as the ink is liquid.

【0117】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
防止するか又は、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出来る。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。
In addition, the excessive temperature rise of the head or ink due to thermal energy is positively prevented by using it as the energy of the state change of the ink from the solid state to the liquid state, or the evaporation of the ink is prevented. It is also possible to use an ink that solidifies when left as it is. In any case, liquefaction occurs only when heat energy is applied, such as when the ink is liquefied by applying heat energy according to the recording signal and ejected as an ink liquid, or when it begins to solidify when it reaches the recording medium. The use of an ink having such a property is also applicable to the present invention.

【0118】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
載されているような、多孔質シートの凹部又は貫通孔に
液状又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。
Such an ink is disclosed in JP-A-54-568.
No. 47 or Japanese Patent Laid-Open No. 60-71260 so that it faces the electrothermal converter in the state of being held as a liquid or solid in the recesses or through holes of the porous sheet. It may be in any form.

【0119】本発明において、上述した各インクにたい
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。
In the present invention, the most effective one for each of the above-mentioned inks is to execute the above-mentioned film boiling method.

【0120】[0120]

【発明の効果】以上説明した様に本発明によれば、大気
中で容易に所望の薄膜を形成できるため、生産性が高
く、低コストで信頼性の高い液体噴射記録ヘッドを提供
することができる。また、従来印刷法や塗布法で用いら
れていた無機物とガラスの分散系の材料で形成した膜の
ように厚膜になることや膜の表面性良好でないといった
ことがなくなるため高周波数で駆動する場合でも安定し
た吐出が可能となる。
As described above, according to the present invention, since a desired thin film can be easily formed in the atmosphere, a liquid jet recording head having high productivity, low cost and high reliability can be provided. it can. In addition, since it does not become thick and does not have a good surface property like a film formed of a dispersion material of an inorganic material and glass which has been conventionally used in a printing method or a coating method, it is driven at a high frequency. Even in this case, stable ejection is possible.

【0121】更に本発明によれば、従来スパッタ法等で
見られた薄膜のピンホール等の欠陥部が著しく減少す
る。このことにより、発熱抵抗層や電極のインクによる
電蝕を一層減少させることができる。
Further, according to the present invention, the number of defects such as pinholes in the thin film, which has been found by the conventional sputtering method or the like, is significantly reduced. As a result, it is possible to further reduce the electrolytic corrosion of the heating resistance layer and the electrodes due to the ink.

【0122】このように、本発明は無機材料により薄膜
を形成する際に、有機材料と同様の膜の緻密さと作成に
おける容易性とを確保できるという画期的な発明であ
る。
As described above, the present invention is an epoch-making invention in which, when a thin film is formed of an inorganic material, it is possible to ensure the same fineness of a film as an organic material and the ease of preparation.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】実施例1〜23において作成した記録ヘッドの
ヒーターボードの層構成を示す模式的部分断面図であ
る。
FIG. 1 is a schematic partial cross-sectional view showing a layer structure of a heater board of a recording head created in Examples 1 to 23.

【図2】図1における断面図の断面線X−Yの位置等を
示す模式的平面図である。
FIG. 2 is a schematic plan view showing a position of a cross section line XY in the cross sectional view in FIG.

【図3】実施例24〜35において作成した記録ヘッド
のヒーターボードの層構成を示す模式的部分断面図であ
る。
FIG. 3 is a schematic partial cross-sectional view showing a layer structure of a heater board of a recording head created in Examples 24 to 35.

【図4】図3における断面図の断面線X−Yの位置等を
示す模式的平面図である。
4 is a schematic plan view showing a position of a cross section line XY in the cross sectional view in FIG.

【図5】本発明の記録ヘッドをインクジェットヘッドカ
ートリッジとして装着したインクジェット記録装置の一
例を示す外観斜視図である。
FIG. 5 is an external perspective view showing an example of an inkjet recording apparatus in which the recording head of the present invention is mounted as an inkjet head cartridge.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

101 基板 102 蓄熱層 103 発熱抵抗層 104 電極層 105 第1の保護層 106 第2の保護層 107 第3の保護層 201 発熱部分 101 substrate 102 heat storage layer 103 heat generation resistance layer 104 electrode layer 105 first protective layer 106 second protective layer 107 third protective layer 201 heat generating portion

フロントページの続き (31)優先権主張番号 特願平4−165015 (32)優先日 平4(1992)6月23日 (33)優先権主張国 日本(JP) (31)優先権主張番号 特願平4−165016 (32)優先日 平4(1992)6月23日 (33)優先権主張国 日本(JP) (31)優先権主張番号 特願平4−165017 (32)優先日 平4(1992)6月23日 (33)優先権主張国 日本(JP) (31)優先権主張番号 特願平4−165018 (32)優先日 平4(1992)6月23日 (33)優先権主張国 日本(JP) (31)優先権主張番号 特願平4−165019 (32)優先日 平4(1992)6月23日 (33)優先権主張国 日本(JP)Continuation of the front page (31) Priority claim number Japanese Patent Application No. 4-165015 (32) Priority date Hei 4 (1992) June 23 (33) Priority claiming country Japan (JP) (31) Priority claim number Special Japanese Patent Application No. 4-165016 (32) Priority Day No. 4 (1992) June 23 (33) Country of priority claim Japan (JP) (31) Priority claim number Japanese Patent Application No. 4-165017 (32) Priority Day No. 4 (1992) June 23 (33) Priority claiming country Japan (JP) (31) Priority claim number Japanese Patent Application No. 4-165018 (32) Priority Date 4 (1992) June 23 (33) Priority Claiming country Japan (JP) (31) Priority claim number Japanese Patent Application No. 4-165019 (32) Priority date Hei 4 (1992) June 23 (33) Priority claiming country Japan (JP)

Claims (22)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 液体吐出用のオリフィスに連通し該液体
中に熱エネルギーを与えて気泡を形成する熱作用部と、
該熱エネルギーを発生する電気熱変換体と、該電気熱変
換体に含まれる発熱抵抗層と、前記電気熱変換体に含ま
れ該発熱抵抗層に電圧を印加する電極層とを有する液体
噴射記録ヘッドにおいて、 前記発熱抵抗層が有機レジネートを主材料としてなるこ
とを特徴とする液体噴射記録ヘッド。
1. A heat acting portion which communicates with an orifice for ejecting a liquid and applies thermal energy to the liquid to form bubbles.
Liquid jet recording having an electrothermal converter for generating the thermal energy, a heating resistance layer included in the electrothermal converter, and an electrode layer included in the electrothermal converter for applying a voltage to the heating resistance layer. In the head, the liquid jet recording head is characterized in that the heating resistance layer is mainly composed of an organic resinate.
【請求項2】 前記電気熱変換体上に前記電気熱変換体
を保護する上部保護層を有する請求項1に記載の液体噴
射記録ヘッド。
2. The liquid jet recording head according to claim 1, further comprising an upper protective layer that protects the electrothermal converter on the electrothermal converter.
【請求項3】 前記気泡が膜沸騰により形成される請求
項1または2に記載の液体噴射記録ヘッド。
3. The liquid jet recording head according to claim 1, wherein the bubbles are formed by film boiling.
【請求項4】 液体吐出用のオリフィスに連通し該液体
中に熱エネルギーを与えて気泡を形成する熱作用部と、
該熱エネルギーを発生する電気熱変換体と、該電気熱変
換体に含まれる発熱抵抗層と、前記電気熱変換体に含ま
れ該発熱抵抗層に電圧を印加する電極層とを有する液体
噴射記録ヘッドにおいて、 前記電極層が有機レジネートを主材料としてなることを
特徴とする液体噴射記録ヘッド。
4. A heat acting portion which communicates with an orifice for ejecting a liquid and applies heat energy into the liquid to form bubbles.
Liquid jet recording having an electrothermal converter for generating the thermal energy, a heating resistance layer included in the electrothermal converter, and an electrode layer included in the electrothermal converter for applying a voltage to the heating resistance layer. In the head, the liquid jet recording head is characterized in that the electrode layer is mainly composed of an organic resinate.
【請求項5】 前記発熱抵抗層が有機レジネートを主材
料としてなることを特徴とする請求項4に記載の液体噴
射記録ヘッド。
5. The liquid jet recording head according to claim 4, wherein the heat generating resistance layer is mainly made of organic resinate.
【請求項6】 前記電気熱変換体上に前記電気熱変換体
を保護する上部保護層を有する請求項4または5に記載
の液体噴射記録ヘッド。
6. The liquid jet recording head according to claim 4, further comprising an upper protective layer that protects the electrothermal converter on the electrothermal converter.
【請求項7】 前記気泡が膜沸騰により形成される請求
項4または5に記載の液体噴射記録ヘッド。
7. The liquid jet recording head according to claim 4, wherein the bubbles are formed by film boiling.
【請求項8】 液体吐出用のオリフィスに連通し該液体
中に熱エネルギーを与えて気泡を形成する熱作用部と、
該熱エネルギーを発生する電気熱変換体と、該電気熱変
換体に含まれる発熱抵抗層と、前記電気熱変換体に含ま
れ該発熱抵抗層に電圧を印加する電極層と、前記電気熱
変換体上に前記電気熱変換体を保護する上部保護層とを
有する液体噴射記録ヘッドにおいて、 前記上部保護層が有機レジネートを主材料としてなるこ
とを特徴とする液体噴射記録ヘッド。
8. A heat acting portion which communicates with an orifice for ejecting a liquid and applies heat energy into the liquid to form bubbles.
An electrothermal converter for generating the thermal energy, a heating resistance layer included in the electrothermal converter, an electrode layer included in the electrothermal converter for applying a voltage to the heating resistance layer, and the electrothermal conversion A liquid jet recording head having an upper protective layer for protecting the electrothermal converter on the body, wherein the upper protective layer is mainly composed of an organic resinate.
【請求項9】 前記上部保護層のうち少なくとも前記熱
作用部としてインクに接する箇所が有機レジネートを主
材料としてなる請求項8に記載の液体噴射記録ヘッド。
9. The liquid jet recording head according to claim 8, wherein at least a portion of the upper protective layer that is in contact with the ink as the heat acting portion is made of an organic resinate as a main material.
【請求項10】 前記発熱抵抗層及び前記電極層が有機
レジネートを主材料としてなることを特徴とする請求項
8に記載の液体噴射記録ヘッド。
10. The liquid jet recording head according to claim 8, wherein the heating resistance layer and the electrode layer are mainly made of organic resinate.
【請求項11】 前記気泡が膜沸騰により形成される請
求項8または10に記載の液体噴射記録ヘッド。
11. The liquid jet recording head according to claim 8, wherein the bubbles are formed by film boiling.
【請求項12】 液体吐出用のオリフィスに連通し該液
体中に熱エネルギーを与えて気泡を形成する熱作用部
と、該熱エネルギーを発生する電気熱変換体と、該電気
熱変換体に含まれる発熱抵抗層と、前記電気熱変換体に
含まれ該発熱抵抗層に電圧を印加する電極層とを有する
液体噴射記録ヘッドの製造方法において、 前記発熱抵抗層が有機レジネートを主材料とするペース
トを乾燥、焼成して形成されることを特徴とする液体噴
射記録ヘッドの製造方法。
12. A heat acting portion which communicates with an orifice for ejecting a liquid and gives heat energy to the liquid to form bubbles, an electrothermal converter for generating the thermal energy, and an electrothermal converter included in the electrothermal converter. A method of manufacturing a liquid jet recording head, comprising: a heat-generating resistance layer that is included in the electrothermal converter; and an electrode layer that is included in the electrothermal converter and applies a voltage to the heat-generating resistance layer. A method for manufacturing a liquid jet recording head, which is formed by drying and baking.
【請求項13】 前記電気熱変換体上に前記電気熱変換
体を保護する上部保護層を有する請求項12に記載の液
体噴射記録ヘッドの製造方法。
13. The method of manufacturing a liquid jet recording head according to claim 12, further comprising an upper protective layer that protects the electrothermal converter on the electrothermal converter.
【請求項14】 液体吐出用のオリフィスに連通し該液
体中に熱エネルギーを与えて気泡を形成する熱作用部
と、該熱エネルギーを発生する電気熱変換体と、該電気
熱変換体に含まれる発熱抵抗層と、前記電気熱変換体に
含まれ該発熱抵抗層に電圧を印加する電極層とを有する
液体噴射記録ヘッドの製造方法において、 前記電極層が有機レジネートを主材料とするペーストを
乾燥、焼成して形成されることを特徴とする液体噴射記
録ヘッドの製造方法。
14. A heat acting portion which communicates with an orifice for ejecting a liquid and gives heat energy to the liquid to form bubbles, an electrothermal converter for generating the thermal energy, and an electrothermal converter included in the electrothermal converter. In a method of manufacturing a liquid jet recording head having a heat generating resistance layer and an electrode layer that is included in the electrothermal converter and applies a voltage to the heat generating resistance layer, the electrode layer comprises a paste containing an organic resinate as a main material. A method of manufacturing a liquid jet recording head, which is formed by drying and firing.
【請求項15】 前記発熱抵抗層が有機レジネートを主
材料とするペーストを乾燥、焼成して形成されることを
特徴とする請求項14に記載の液体噴射記録ヘッドの製
造方法。
15. The method for manufacturing a liquid jet recording head according to claim 14, wherein the heating resistance layer is formed by drying and firing a paste containing an organic resinate as a main material.
【請求項16】 前記電気熱変換体上に前記電気熱変換
体を保護する上部保護層を有する請求項14または15
に記載の液体噴射記録ヘッドの製造方法。
16. The upper protective layer for protecting the electrothermal converter is provided on the electrothermal converter.
7. A method for manufacturing a liquid jet recording head according to item 1.
【請求項17】 液体吐出用のオリフィスに連通し該液
体中に熱エネルギーを与えて気泡を形成する熱作用部
と、該熱エネルギーを発生する電気熱変換体と、該電気
熱変換体に含まれる発熱抵抗層と、前記電気熱変換体に
含まれ該発熱抵抗層に電圧を印加する電極層と、前記電
気熱変換体上に前記電気熱変換体を保護する上部保護層
とを有する液体噴射記録ヘッドの製造方法において、 前記上部保護層が有機レジネートを主材料とするペース
トを乾燥、焼成して形成されることを特徴とする液体噴
射記録ヘッドの製造方法。
17. A heat acting portion which communicates with an orifice for ejecting a liquid and gives heat energy to the liquid to form bubbles, an electrothermal converter for generating the thermal energy, and an electrothermal converter included in the electrothermal converter. A liquid jet having a heat generating resistance layer, an electrode layer included in the electrothermal converting body for applying a voltage to the heat generating resistive layer, and an upper protective layer for protecting the electrothermal converting body on the electrothermal converting body. A method of manufacturing a recording head, wherein the upper protective layer is formed by drying and firing a paste containing an organic resinate as a main material.
【請求項18】 前記上部保護層のうち少なくとも前記
熱作用部としてインクに接する箇所が有機レジネートを
主材料とするペーストを乾燥、焼成して形成される請求
項17に記載の液体噴射記録ヘッドの製造方法。
18. The liquid jet recording head according to claim 17, wherein at least a portion of the upper protective layer that is in contact with the ink as the heat acting portion is formed by drying and firing a paste containing an organic resinate as a main material. Production method.
【請求項19】 前記発熱抵抗層及び前記電極層が有機
レジネートを主材料とするペーストを乾燥、焼成して形
成されることを特徴とする請求項17に記載の液体噴射
記録ヘッドの製造方法。
19. The method of manufacturing a liquid jet recording head according to claim 17, wherein the heating resistance layer and the electrode layer are formed by drying and firing a paste containing an organic resinate as a main material.
【請求項20】 請求項1または2に記載の記録ヘッド
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液体噴射記録装置。
20. A liquid jet recording apparatus comprising at least the recording head according to claim 1 and a member for mounting the recording head.
【請求項21】 請求項4または6に記載の記録ヘッド
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液体噴射記録装置。
21. A liquid jet recording apparatus comprising at least the recording head according to claim 4 and a member for mounting the recording head.
【請求項22】 請求項8、9または10に記載の記録
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液体噴射記録装置。
22. A liquid jet recording apparatus comprising at least the recording head according to claim 8, 9 or 10, and a member for mounting the recording head.
JP15181093A 1992-06-23 1993-06-23 Method for manufacturing liquid jet recording head Expired - Fee Related JP3406921B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP15181093A JP3406921B2 (en) 1992-06-23 1993-06-23 Method for manufacturing liquid jet recording head

Applications Claiming Priority (17)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP16501992 1992-06-23
JP4-165015 1992-06-23
JP16501692 1992-06-23
JP4-165017 1992-06-23
JP4-165019 1992-06-23
JP4-165013 1992-06-23
JP4-165012 1992-06-23
JP4-165016 1992-06-23
JP16501492 1992-06-23
JP4-165018 1992-06-23
JP16501892 1992-06-23
JP16501292 1992-06-23
JP16501392 1992-06-23
JP4-165014 1992-06-23
JP16501792 1992-06-23
JP16501592 1992-06-23
JP15181093A JP3406921B2 (en) 1992-06-23 1993-06-23 Method for manufacturing liquid jet recording head

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH0671890A true JPH0671890A (en) 1994-03-15
JP3406921B2 JP3406921B2 (en) 2003-05-19

Family

ID=27577476

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP15181093A Expired - Fee Related JP3406921B2 (en) 1992-06-23 1993-06-23 Method for manufacturing liquid jet recording head

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3406921B2 (en)

Also Published As

Publication number Publication date
JP3406921B2 (en) 2003-05-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3402618B2 (en) Method and apparatus for manufacturing ink jet recording head
US6406740B1 (en) Method of manufacturing a liquid jet recording apparatus and such a liquid jet recording apparatus
JP2959690B2 (en) Method for manufacturing liquid jet recording head
JPH05124191A (en) Liquid jet recording head substrate, liquid jet recording head and liquid jet recorder
JP3406921B2 (en) Method for manufacturing liquid jet recording head
JP3285601B2 (en) Liquid jet recording head and method of manufacturing the same
EP0576017B1 (en) Liquid jet recording head and method of manufacturing the same
JPH05301345A (en) Ink jet head
JP2866256B2 (en) INK JET HEAD, METHOD OF MANUFACTURING THE SAME, AND INK JET RECORDING APPARATUS USING THE SAME
JPH05330048A (en) Ink-jet head, manufacture thereof and ink-jet recording device using the same head
JP2865947B2 (en) INK JET HEAD, METHOD OF MANUFACTURING THE SAME, AND INK JET RECORDING APPARATUS USING THE SAME
JP2865945B2 (en) INK JET HEAD, METHOD OF MANUFACTURING THE SAME, AND INK JET RECORDING APPARATUS USING THE SAME
JP3264694B2 (en) Ink jet recording head and ink jet recording method
JPH11198387A (en) Manufacture of ink jet recording head
JP2866255B2 (en) INK JET HEAD, METHOD OF MANUFACTURING THE SAME, AND INK JET RECORDING APPARATUS USING THE SAME
JP2865944B2 (en) INK JET HEAD, METHOD OF MANUFACTURING THE SAME, AND INK JET RECORDING APPARATUS USING THE SAME
JP2866253B2 (en) INK JET HEAD, METHOD OF MANUFACTURING THE SAME, AND INK JET RECORDING APPARATUS USING THE SAME
JP2865946B2 (en) INK JET HEAD, METHOD OF MANUFACTURING THE SAME, AND INK JET RECORDING APPARATUS USING THE SAME
JP2866254B2 (en) INK JET HEAD, METHOD OF MANUFACTURING THE SAME, AND INK JET RECORDING APPARATUS USING THE SAME
JPH07290710A (en) Ink jet head and ink jet device
JP2828525B2 (en) Method for manufacturing liquid jet recording head, liquid jet recording head manufactured by the method, and liquid jet recording apparatus equipped with the liquid jet recording head
JP3061935B2 (en) Method of manufacturing inkjet recording head and inkjet recording apparatus
JPH06183004A (en) Ink jet recording head, fabrication thereof, and recorder employing it
JPH05338175A (en) Ink jet recording head
JPH06183005A (en) Ink jet recording head, fabrication thereof, and recorder employing it

Legal Events

Date Code Title Description
FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080307

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090307

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100307

Year of fee payment: 7

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees