JPH07314690A

JPH07314690A - インクジェットヘッド用基体、インクジェットヘッド、インクジェットペン、及びインクジェット装置

Info

Publication number: JPH07314690A
Application number: JP7093243A
Authority: JP
Inventors: Masami Kasamoto; 雅己笠本; Toshihiro Mori; 利浩森
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1994-03-29
Filing date: 1995-03-28
Publication date: 1995-12-05
Anticipated expiration: 2017-08-05
Also published as: JP3311198B2

Abstract

(57)【要約】（修正有）【目的】故障率が少なくて寿命が長く、良好なインク
吐出を長期間にわたり行えるインクジェットヘッド用基
体を提供する。【構成】抵抗体層と抵抗体層に接続された一対の電極
層とを含み、一対の電極層の間に位置する抵抗体層がイ
ンクを吐出するために利用される熱エネルギーを発生す
る発熱部となる電気熱変換体と、電気熱変換体がその上
に設けられた基板と、を含むインクジェットヘッド用基
体であって、一対の電極層の一方の電極層が発熱部の下
側を通り、発熱部の下側に位置する電極層が複数の層か
らなる積層構造を有し、複数の層の内の少なくとも発熱
部に最も近い側の層は１気圧のもとにおける融点が摂氏
１５００度以上である金属からなるインクジェットヘッ
ド用基体である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、紙、プラスチックシー
ト、布、物品等を包含する記録保持体（以下、代表的に
「紙」と称する）に対してインク、機能性液体等（以
下、代表的に「インク」と称する）を吐出することによ
り文字、記号、画像等（以下、代表的に「画像」と称す
る）の記録、印刷等（以下、代表的に「記録」と称す
る）を行うインクジェットヘッドを構成するための基
体、該基体を用いて構成されるインクジェットヘッド、
該インクジェットヘッドに対して供給されるインクを貯
溜するためのインク貯溜部を含むインクジェットペン、
及びインクジェットヘッドが装着されるインクジェット
装置に関する。本発明において言うインクジェットペン
は、インクジェットヘッドとインク貯溜部とを一体とし
たカートリッジ形態も、それらを互いに別体として取り
外し可能に組み合わせた形態も包含するものを意味す
る。このインクジェットペンは、装置本体側のキャリッ
ジ等の搭載手段に対して着脱自在である。また、本発明
において言うインクジェット装置は、ワードプロセッサ
やコンピュータ等の情報処理機器の出力端末として一体
的にまたは別体として設けられるものの他、情報読取機
器等と組み合わされた複写装置、情報送受信機能を有す
るファクシミリ装置、布への捺染を行う機械等の種々の
形態を包含するものを意味する。

【０００２】

【従来の技術】インクジェット装置は、インクを微小な
滴として吐出口から高速で吐出することにより、高精細
な画像の高速記録を行なうことができるという特長を有
している。特に、インクを吐出するために利用されるエ
ネルギーを発生するエネルギー発生手段として電気熱変
換体を用い該電気熱変換体が発生する熱エネルギーによ
って生じるインクの発泡を利用してインクを吐出する方
式のインクジェット装置は、画像の高精細性、高速記録
性、ヘッド及び装置の小型化などの装置性能において優
れている。これらの装置性能に関する市場の要求は年々
大きくなっており、これに応じてインクジェット装置の
各種の改良が進められている。

【０００３】かかる改良策としては種々の提案がなされ
ているが、その一つとしてＵ．Ｓ．ＰａｔｅｎｔＮ
ｏ．４，４５８，２５６を挙げることができる。この
Ｕ．Ｓ．Ｐ．の例えばＦＩＧ．１１には、電気熱変換体
を構成する抵抗体の発熱部（以下、「ヒーター」とも称
する）に電気エネルギーを付与するための電極のリター
ン部分を共通電極として共通化し、該共通電極を絶縁層
の下側に導電層としてはわせて設ける構成が示されてい
る。この構成によれば、複数のヒーターを配置設計する
際に電極のリターン部分による邪魔がなくなるので、そ
れら複数のヒーターを従来に比して更に近接配置させる
ことができる。吐出口に連通するインク路はヒーターに
対応して設けられるので、これによりインク路の一層の
高密度配設を達成することができる。インク路を一層高
密度に配設できれば、吐出口も一層高密度に配設できる
ことになるので、一層高精細な画像を得ることができ
る。また、インク路の一層の高密度配設は基板のスペー
スの節約につながるので、ヘッドの一層の小型化を達成
することができる。

【０００４】また、実公平６−２８２７２号にも、発熱
抵抗体層の下側にアンダーコート層を介して共通電極と
なるメタル層を設けた構成が開示されている。かかるメ
タル層の材料としては、タンタル、モリブデン、タング
ステン等が挙げられている。

【０００５】しかしながら、以上記したインクジェット
ヘッドには上述した各種の特長がある反面、次の様な問
題のあることが、本発明者らによる検討の結果わかっ
た。すなわち、上述した構成のインクジェットヘッドに
は、その寿命が予想に反して短いものが発生することが
あったり、或いはインクの吐出を続けるうちに吐出性能
が落ちてしまうものがある、という問題である。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】その原因を究明すべく
本発明者らが更なる検討を行った結果、次のことが判明
した。すなわち、共通電極がアルミニウム等からなる場
合、熱の影響を受けて共通電極の表面に「ヒロック」と
称される凸状に盛り上がった応力集中領域が生じること
がある。特に、ヒーターの下側の共通電極辺りの温度
は、ヒーターで発生した高熱によって瞬間的に共通電極
を構成する金属材料の融点近くにまで達することがあ
る。これによる共通電極での応力集中によって、ヒロッ
クが更に成長したり、或いは新たなヒロックが生じたり
する。これらのヒロックは各種の層を介して上方に順次
及ぶので、ヒーター上の発泡面に高さが例えば２μｍ程
度の凸部を生じさせる。インク路における発泡の繰り返
しによる「キャビテーション」と称される発泡面での大
規模な圧力変動や熱ストレスの影響により、発泡面の凸
部のステップ部分（隅部）の膜質の弱まった箇所が集中
的なダメージを受け、遂にはかかる箇所からインクが浸
入して電触を起こし、抵抗体の断線に至る。これによ
り、インクジェットヘッドが故障し、その寿命が予想に
反して短くなる。また、発泡面に凸部として現れたひず
みがヒロックの成長に応じて大きくなり、発泡現象に与
える悪影響が徐々に大きくなる結果、インクの吐出を続
けるうちに吐出性能が落ちてしまうこととなる。

【０００７】本発明者らによる上述した問題の原因究明
の結果、いまだ不測の現象があるものの、問題の一因と
して次のことも判明した。すなわち、実公平６−２８２
７２号の様に共通電極がタンタル、モリブデン、タング
ステン等からなる場合には、これらの金属の抵抗率が比
較的大きいことから、インクの吐出を続けるうちに、こ
れらの金属自体の発生する熱がヒーターの発生する熱に
加えてヘッドに徐々に蓄積される様になる。この様にし
て蓄積された熱の影響により、発泡面での熱制御や正常
な発泡現象の維持が徐々に困難になる。この結果、イン
クの吐出を続けるうちに吐出性能が落ちてしまうことと
なる。この問題は、ヒーター相互の間隔を小さくして高
密度に配設すればするほど、熱が蓄積しやすくなること
から顕著になる。また、この問題は、インクジェットヘ
ッドを高速で駆動すればするほど、熱が蓄積しやすくな
ることから顕著になる。

【０００８】本発明の目的の一つは、上述した問題を解
決し、故障率が少なく寿命の長いインクジェットヘッド
を構成するための基体と該基体を用いて構成されたイン
クジェットヘッドとを提供することである。

【０００９】本発明の他の目的は、良好なインク吐出を
長期間にわたって行うことのできるインクジェットヘッ
ドを構成するための基体と該基体を用いて構成されたイ
ンクジェットヘッドとを提供することである。

【００１０】本発明の更に他の目的は、複数の吐出口が
高密度に配設され、高精細な画像を高速で記録すること
のできるインクジェットヘッドを構成するための基体と
該基体を用いて構成されたインクジェットヘッドとを提
供することである。

【００１１】本発明の更に他の目的は、基板のスペース
が節約され小型化されたインクジェットヘッドを構成す
るための基体と該基体を用いて構成されたインクジェッ
トヘッドとを提供することである。

【００１２】本発明の更に他の目的は、単結晶シリコン
等の比較的高価な材料で作られる基板のスペースが節約
されることによって低価格化されたインクジェットヘッ
ドを構成するための基体と該基体を用いて構成されたイ
ンクジェットヘッドとを提供することである。

【００１３】本発明の更に他の目的は、上述した優れた
インクジェットヘッドに対して供給されるインクを貯溜
するためのインク貯溜部を含むインクジェットペン、及
びかかるインクジェットヘッドが装着されるインクジェ
ット装置を提供することである。

【００１４】

【課題を解決するための手段】本発明の一つの態様は、
抵抗体層と該抵抗体層に接続された一対の電極層とを含
み、前記一対の電極層の間に位置する前記抵抗体層がイ
ンクを吐出するために利用される熱エネルギーを発生す
る発熱部となる電気熱変換体と、該電気熱変換体がその
上に設けられた基板と、を含むインクジェットヘッド用
基体であって、前記一対の電極層の一方の電極層が前記
発熱部の下側を通り、前記発熱部の下側に位置する電極
層が複数の層からなる積層構造を有し、該複数の層の内
の少なくとも前記発熱部に最も近い側の層は１気圧のも
とにおける融点が摂氏１５００度以上である金属からな
ることを特徴とするインクジェットヘッド用基体であ
る。

【００１５】本発明の他の態様は、抵抗体層と該抵抗体
層に接続された一対の電極層とを含み、前記一対の電極
層の間に位置する前記抵抗体層がインクを吐出するため
に利用される熱エネルギーを発生する発熱部となる電気
熱変換体と、該電気熱変換体がその上に設けられた基板
と、を含むインクジェットヘッド用基体を有し、前記発
熱部に対応してインク路が配されており、インクを吐出
する吐出口が前記インク路に連通して設けられているイ
ンクジェットヘッドであって、前記一対の電極層の一方
の電極層が前記発熱部の下側を通り、前記発熱部の下側
に位置する電極層が複数の層からなる積層構造を有し、
該複数の層の内の少なくとも前記発熱部に最も近い側の
層は１気圧のもとにおける融点が摂氏１５００度以上で
ある金属からなることを特徴とするインクジェットヘッ
ドである。

【００１６】本発明の更に他の態様は、抵抗体層と該抵
抗体層に接続された一対の電極層とを含み、前記一対の
電極層の間に位置する前記抵抗体層がインクを吐出する
ために利用される熱エネルギーを発生する発熱部となる
電気熱変換体と、該電気熱変換体がその上に設けられた
基板と、を含むインクジェットヘッド用基体を有し、前
記発熱部に対応してインク路が配されており、インクを
吐出する吐出口が前記インク路に連通して設けられてい
るインクジェットヘッドと、前記インク路に供給される
インクを貯溜するためのインク貯溜部と、を有するイン
クジェットペンであって、前記一対の電極層の一方の電
極層が前記発熱部の下側を通り、前記発熱部の下側に位
置する電極層が複数の層からなる積層構造を有し、該複
数の層の内の少なくとも前記発熱部に最も近い側の層は
１気圧のもとにおける融点が摂氏１５００度以上である
金属からなることを特徴とするインクジェットペンであ
る。

【００１７】本発明の更に他の態様は、抵抗体層と該抵
抗体層に接続された一対の電極層とを含み、前記一対の
電極層の間に位置する前記抵抗体層がインクを吐出する
ために利用される熱エネルギーを発生する発熱部となる
電気熱変換体と、該電気熱変換体がその上に設けられた
基板と、を含むインクジェットヘッド用基体を有し、前
記発熱部に対応してインク路が配されており、インクを
吐出する吐出口が前記インク路に連通して設けられてい
るインクジェットヘッドと、該インクジェットヘッドを
装着するための装着手段と、を有するインクジェット装
置であって、前記一対の電極層の一方の電極層が前記発
熱部の下側を通り、前記発熱部の下側に位置する電極層
が複数の層からなる積層構造を有し、該複数の層の内の
少なくとも前記発熱部に最も近い側の層は１気圧のもと
における融点が摂氏１５００度以上である金属からなる
ことを特徴とするインクジェット装置である。

【００１８】

【実施例】本発明者らは、ヒーターの下側の電極を複数
の層からなる積層構造とし、少なくともその最上層を高
融点金属で形成することにより、上述した問題を解決で
きる、との知見を得た。本発明は、この知見に基づき、
本発明者らによる鋭意なる研究を経てなされたものであ
る。この知見とは、具体的には次の様なものである。す
なわち、ヒーターの発生する熱の影響を最も受けやすい
ヒーターの下側の電極を複数の層からなる積層構造と
し、各層を相補的に機能させる。複数の層の内の下側の
層は、電気伝導性の大きい通常の電極材料によって形成
する。これにより、電力ロスの少ない良好な電極を得る
ことができる。複数の層の内の少なくとも最上層は、高
融点金属で形成する。この層は、熱を拡散させてその影
響をやわらげ、それ自体は熱の影響を受けない層として
機能する。これにより、ヒロックの生成が防止或いは抑
制され、発泡面に凸部が形成されることも防止或いは抑
制される。

【００１９】本発明に係る高融点金属層以外の電極部分
を構成する材料としては、当分野において電極材料とし
て通常用いられている材料をそのまま用いることが可能
であるが、１気圧のもとにおける融点が摂氏１５００度
未満である金属が好ましい。例えば、Ａｌ、Ｃｕ、Ａｌ
−Ｓｉ系合金、またはＡｌ−Ｃｕ系合金等が好ましく、
中でもＡｌが総合的な特性において最適である。尚、本
明細書において「金属」は「金属元素」と「合金」とを
含む文言として用いるが、不純物を含まない純金属も不
純物を含んだものも包含する。

【００２０】本発明に係る高融点金属としては、１気圧
のもとにおける融点が摂氏１５００度以上である金属が
好ましく、摂氏２５００度以上である金属が一層好まし
い。例えば、Ｔａ、Ｗ、Ｃｒ、Ｔｉ、Ｍｏ、またはこれ
らの金属元素から選択された２またはそれ以上の金属元
素からなる合金、或いはこれらの金属元素から選択され
た金属元素を含有する合金等が好ましく、中でもＴａが
最適である。

【００２１】本発明においては、高融点金属層が圧縮応
力をもつように形成されていると、ヒーターの下側の電
極での応力集中が一層起きにくく、ヒロックの生成も一
層防止されるので、極めて好ましい。圧縮応力の値とし
ては、好ましくは１×１０⁷ｄｙｎ／ｃｍ²以上１×１０
¹²ｄｙｎ／ｃｍ²以下、最適には１×１０⁹ｄｙｎ／ｃｍ
²以上１×１０¹⁰ｄｙｎ／ｃｍ²以下である。

【００２２】図１は本発明の一実施態様に係るインクジ
ェットヘッドの要部をヒーターの上方から切断して見た
模式的断面図である。図２Ａは図１のインクジェットヘ
ッドの要部をＡ−Ａ’線で切断した模式的断面図であ
り、図２Ｂは図１のインクジェットヘッドの要部をＢ−
Ｂ’線で切断した模式断面図である。

【００２３】本実施態様に係るインクジェットヘッドに
は、複数の吐出口１１０１が設けられている。吐出口１
１０１からインクを吐出するために利用されるエネルギ
ーを発生する電気熱変換体の発熱部（ヒーター）１１０
２が、各吐出口に連通するインク路１１０８毎に設けら
れている。電気熱変換体は、発熱部１１０２を含む抵抗
体層１１０３と該抵抗体層に電気エネルギーを供給する
ための電極とを含有する。電極は、個別電極層１１１０
ａと接続用電極層１１１０ｄと共通電極層とを含有す
る。共通電極層は、上部電極層１１１０ｃと下部電極層
１１１０ｂとを含む複数層構造を有し、個別には分離さ
れずにベタ状に設けられている。

【００２４】基板１０３上には、下部絶縁層１１１１を
介して複数層構造を有する上述の共通電極層が形成され
ている。共通電極層の上に設けられた上部絶縁層１１１
２の所定の部分には、スルーホール１１０５がパターニ
ングされて形成されている。上部絶縁層１１１２上に
は、抵抗体層１１０３と個別電極層１１１０ａと接続用
電極層１１１０ｄとがパターニングされて形成されてい
る。接続用電極層１１１０ｄは、スルーホール１１０５
において抵抗体層１１０３を介して共通電極層に接続さ
れている。

【００２５】抵抗体層１１０３、個別電極層１１１０ａ
及び接続用電極層１１１０ｄを、下部保護層１１１３及
び上部保護層１１１４が被覆している。本実施態様に係
るインクジェットヘッド用基体１０４は、基板１０３と
その上に形成される上述した種々の薄層とを含むもので
ある。

【００２６】各インク路１１０８は路壁部材１１０９に
よって仕切られている。吐出口１１０１とは反対側のイ
ンク路１１０８の端部は、共通インク室１１０６と連通
している。この共通インク室１１０６には、インクを貯
溜するためのインクタンクから供給されるインクが一時
的に貯溜される。共通インク室１１０６に供給されたイ
ンクは各インク路１１０８に導かれ、吐出口１１０１に
おいてメニスカスを形成して保持される。電気熱変換体
を選択的に駆動して発熱させることにより、インクに膜
沸騰が起こって気泡が発生する。この気泡の成長に応じ
てインクが吐出口１１０１から吐出される。

【００２７】本実施態様に係るインクジェットヘッドに
おいては、共通電極層を構成する複数層の内、上部電極
層１１１０ｃが高融点金属で形成されている。この様な
インクジェットヘッド用基体の構成によれば、発熱部１
１０２の発生する熱の影響を最も受けやすい発熱部１１
０２の下側の電極の少なくとも最上層（上部電極層１１
１０ｃ）が高融点金属で形成されているので、該高融点
金属層が熱を拡散させてその影響をやわらげそれ自体は
影響を受けない層として機能する。従って、ヒロックの
生成を防止或いは抑制できる。これによれば、ヒロック
の生成が防止或いは抑制されるので、発泡面に凸部が形
成されることも防止或いは抑制できる。

【００２８】しかも、電極のリターン部分を共通化して
広い導電層として設けるので、電極のリターン部分をヒ
ーター毎に個別に設ける場合に比べて電圧降下を抑制す
ることができるという利点もある。

【００２９】本実施態様に係るインクジェットヘッド用
基体を製造するには、半導体の製造などに利用される成
膜技術を適宜用いることができる。単結晶シリコン等か
らなる基板１０３の上に例えば酸化シリコン、窒化シリ
コン等の無機材料を公知の成膜技術によって成膜して下
部絶縁層１１１１を形成するなどすることにより、基板
１０３上を絶縁性とする。次いで、下部電極層としてＡ
ｌ等、更に上部電極層としてＴａ等の高融点金属を、例
えば連続スパッタリングによって順次成膜することによ
り、複数層構造を有する共通電極層の材料層を形成す
る。この際、連続スパッタリングのアルゴン圧を調節す
ること等により、高融点金属層が圧縮応力をもつ様に形
成するのが好ましい。次に、例えばドライエッチング等
により共通電極層の材料層を複数層同時にパターニング
して共通電極層を形成する。図１では、このパターンは
広めのベタ状としてある。上部絶縁層１１１２の形成工
程以後のインクジェット用基体の製造方法は、同様に公
知の成膜技術を用いて行えばよい。

【００３０】図５Ａは本発明の他の実施態様に係るイン
クジェットヘッドの要部を図１と同じ方向から見た模式
的断面図であり、図５Ｂは図２Ａと同じ方向から見た模
式断面図である。

【００３１】本実施態様が先の実施態様と異なる点は、
上部絶縁層１１１２の下側に設けられる電極をベタ状の
導電層とせず、それぞれの発熱部１１０２に対応して個
別に分離独立した電極としたことである。この電極も上
部電極層１１１０ｆと下部電極層１１１０ｅとを含む複
数層構造を有し、上部電極層１１１０ｆが高融点金属か
ら形成されている。この様なインクジェットヘッド用基
体の構成によれば、発熱部１１０２の発生する熱の影響
を最も受けやすい発熱部１１０２の下側の電極の少なく
とも最上層（上部電極層１１１０ｆ）が高融点金属で形
成されているので、該高融点金属層が熱を拡散させてそ
の影響をやわらげそれ自体は影響を受けない層として機
能する。従って、ヒロックの生成を防止或いは抑制でき
る。これによれば、ヒロックの生成が防止或いは抑制さ
れるので、発泡面に凸部が形成されることも防止或いは
抑制できる。

【００３２】しかも、本実施態様に係るインクジェット
ヘッドにおいては、下側の電極が各々独立しているの
で、発熱部１１０２の発生した熱が下側の電極を介して
隣接する発熱部に及んで悪影響が生じることがない。ま
た、下側の電極を介して熱が拡散することによるエネル
ギー損失も抑制される、という効果も奏する。

【００３３】本実施態様に係るインクジェットヘッド用
基体を製造するには、電極層の材料層をパターニングす
る際に個別に分離独立した形状になる様に先の実施態様
のものとパターンを変えて行えばよい。

【００３４】図６Ａは本発明の一実施態様に係るインク
ジェットヘッドを示す模式的斜視図である。図６Ｂは図
６Ａに示したインクジェットヘッドをＣ−Ｃ’線で切断
した模式的断面図である。尚、図６Ａに示したインクジ
ェットヘッドをＤ−Ｄ’線で切断した模式的断面図の要
部が図１に相当する。

【００３５】インクジェットヘッド１２は、インクジェ
ットヘッド用基体１０４に対して樹脂からなる天板１０
５をばねなどの弾性部材を用いて加圧接合することによ
って形成されている。天板１０５は、吐出口１１０１が
設けられた吐出口プレート１１０４と路壁部材１１０９
とが一体的に形成されたものである。天板１０５の内部
には共通インク室１１０６が設けられている。共通イン
ク室１１０６には、インクを貯溜するためのインクタン
クから供給口１０７を介してインクが供給される。共通
インク室１１０６に供給されたインクは各インク路１１
０８に導かれ、吐出口１１０１においてメニスカスを形
成して保持される。電気熱変換体を選択的に駆動して発
熱させることにより、インクに膜沸騰を含む状態変化が
起こって気泡が発生する。この気泡の成長に応じてイン
クが吐出口１１０１から吐出される。

【００３６】図７は図６Ａ及び図６Ｂに示したインクジ
ェットヘッドを組み込んだカートリッジ形態のインクジ
ェットペンが装着されたインクジェット装置１５の要部
を示す模式的斜視図である。

【００３７】駆動モータ２６４の正逆回転に連動して駆
動力伝達ギア２６２，２６０を介してリードスクリュー
２５６が回転する。リードスクリュー２５６の螺旋溝２
５５に対して係合するピン（不図示）がキャリッジ１６
に設けられているので、リードスクリュー２５６の回転
に応じてキャリッジ１６は矢印ａ，ｂ方向に往復移動さ
れる。２５３は紙押え板であり、キャリッジ１６の移動
方向にわたって紙２７２をプラテン２５１に対して押圧
する。２５８，２５９はフォトカプラであり、キャリッ
ジ１６のレバー２５７のこの域での存在を確認してモー
タ２６４の回転方向の切換等を行うためのホームポジシ
ョン検知手段となっている。１１はインクタンクが一体
的に設けられたカートリッジタイプのインクジェットペ
ンである。２６５はインクジェットペンのインク吐出口
をキャッピングするキャップであり、このキャップ２６
５は支持部材２７０によって支持されている。２７３は
キャップ２６５を介してインク吐出口から吸引を行うた
めの吸引手段であり、キャップ２６５の開口２７１を介
してヘッドの吸引回復処理を行う。２６６はインク吐出
口が設けられた面をクリーニングするためのブレードで
あり、２６８はブレード２６６を前後方向に移動するた
めの部材である。これらは本体支持板２６７に支持され
ている。

【００３８】

【実施例１】図１、図２Ａ及び図２Ｂに示されたインク
ジェットヘッド用基体を次の様にして複数製造した。単
結晶シリコンからなる基板１０３上に酸化シリコンから
なる１．５μｍ厚の下部絶縁層１１１１を熱酸化によっ
て形成した。その上に連続スパッタリングによって５５
００Å厚のＡｌ層を、次いで２０００Å厚のＴａ層を、
Ｔａ層の圧縮応力が５×１０⁹ｄｙｎ／ｃｍ²となる様に
スパッタ時のアルゴン圧を１．８Ｐａに調整しつつ形成
した。Ａｌ層とＴａ層をＢＣｌ₃（４６％），Ｃｌ₂（３
６％）及びＮ₂（１８％）の混合ガスを用いてドライエ
ッチングにより同時にパターニングすることにより、図
２Ａ及び図２Ｂに示される様なＡｌからなる下部電極層
１１１０ｂとその上のＴａからなる上部電極層１１１０
ｃとを得た。次いで、プラズマＣＶＤ法によって酸化シ
リコンからなる１．４μｍ厚の上部絶縁層１１１２を形
成した。フッ化アンモニウムを用いてエッチングを行
い、コンタクト用のスルーホール１１０５を形成した。
スパッタリングによって６００Å厚の窒化タンタル層を
形成し、これをエッチングによってパターニングして図
１に示される形状の抵抗体層１１０３を得た。その上に
スパッタリングによって５５００Å厚の純Ａｌ層を形成
し、これをエッチングによってパターニングして図１に
示される形状の個別電極１１１０ａと接続用電極１１１
０ｄとを得た。更に、プラズマＣＶＤ法によって酸化シ
リコンからなる１．０μｍ厚の下部保護層を形成した。
その上にスパッタリングによってＴａからなる２３００
Å厚の上部保護層１１１４を形成した。この様にして複
数製造された本実施例に係るインクジェットヘッド用基
体１０４に対してポリサルホンからなる天板１０５を不
図示のばねを用いて加圧接合することにより、図６Ａ及
び図６Ｂに示される様な本実施例に係るインクジェット
ヘッド１２を複数得た。このインクジェットヘッド１２
の吐出口１１０１の配設密度は１６個／ｍｍ、吐出口１
１０１の数は１２８個とした。

【００３９】

【実施例２】上部電極層の材料をＷに変更する以外は実
施例１と同様に製造することにより、図１、図２Ａ及び
図２Ｂに示されたインクジェットヘッド用基体を複数製
造した。すなわち、連続スパッタリングによって５５０
０Å厚のＡｌ層を、次いで２０００Å厚のＷ層を、Ｗ層
の圧縮応力が５×１０⁹ｄｙｎ／ｃｍ²となる様にスパッ
タ時のアルゴン圧を実施例１と同じ様に調整しつつ形成
した。Ａｌ層とＷ層を実施例１と同様にしてドライエッ
チングにより同時にパターニングすることにより、図２
Ａ及び図２Ｂに示される様なＡｌからなる下部電極層１
１１０ｂとその上のＷからなる上部電極層１１１０ｃと
を得た。この様にして複数製造された本実施例に係るイ
ンクジェットヘッド用基体１０４に対してポリサルホン
からなる天板１０５を不図示のばねを用いて加圧接合す
ることにより、図６Ａ及び図６Ｂに示される様な本実施
例に係るインクジェットヘッド１２を複数得た。このイ
ンクジェットヘッド１２の吐出口１１０１の配設密度は
１６個／ｍｍ、吐出口１１０１の数は１２８個とした。

【００４０】

【実施例３】上部電極層の材料をＣｒに変更する以外は
実施例１と同様に製造することにより、図１、図２Ａ及
び図２Ｂに示されたインクジェットヘッド用基体を複数
製造した。すなわち、連続スパッタリングによって５５
００Å厚のＡｌ層を、次いで２０００Å厚のＣｒ層を、
Ｃｒ層の圧縮応力が５×１０⁹ｄｙｎ／ｃｍ²となる様に
スパッタ時のアルゴン圧を実施例１と同じ様に調整しつ
つ形成した。Ａｌ層とＣｒ層を実施例１と同様にしてド
ライエッチングにより同時にパターニングすることによ
り、図２Ａ及び図２Ｂに示される様なＡｌからなる下部
電極層１１１０ｂとその上のＣｒからなる上部電極層１
１１０ｃとを得た。この様にして複数製造された本実施
例に係るインクジェットヘッド用基体１０４に対してポ
リサルホンからなる天板１０５を不図示のばねを用いて
加圧接合することにより、図６Ａ及び図６Ｂに示される
様な本実施例に係るインクジェットヘッド１２を複数得
た。このインクジェットヘッド１２の吐出口１１０１の
配設密度は１６個／ｍｍ、吐出口１１０１の数は１２８
個とした。

【００４１】

【実施例４】上部電極層の材料をＴｉに変更する以外は
実施例１と同様に製造することにより、図１、図２Ａ及
び図２Ｂに示されたインクジェットヘッド用基体を複数
製造した。すなわち、連続スパッタリングによって５５
００Å厚のＡｌ層を、次いで２０００Å厚のＴｉ層を、
Ｔｉ層の圧縮応力が５×１０⁹ｄｙｎ／ｃｍ²となる様に
スパッタ時のアルゴン圧を実施例１と同じ様に調整しつ
つ形成した。Ａｌ層とＴｉ層を実施例１と同様にしてド
ライエッチングにより同時にパターニングすることによ
り、図２Ａ及び図２Ｂに示される様なＡｌからなる下部
電極層１１１０ｂとその上のＴｉからなる上部電極層１
１１０ｃとを得た。この様にして複数製造された本実施
例に係るインクジェットヘッド用基体１０４に対してポ
リサルホンからなる天板１０５を不図示のばねを用いて
加圧接合することにより、図６Ａ及び図６Ｂに示される
様な本実施例に係るインクジェットヘッド１２を複数得
た。このインクジェットヘッド１２の吐出口１１０１の
配設密度は１６個／ｍｍ、吐出口１１０１の数は１２８
個とした。

【００４２】

【実施例５】上部電極層の材料をＭｏに変更する以外は
実施例１と同様に製造することにより、図１、図２Ａ及
び図２Ｂに示されたインクジェットヘッド用基体を複数
製造した。すなわち、連続スパッタリングによって５５
００Å厚のＡｌ層を、次いで２０００Å厚のＭｏ層を、
Ｍｏ層の圧縮応力が５×１０⁹ｄｙｎ／ｃｍ²となる様に
スパッタ時のアルゴン圧を実施例１と同じ様に調整しつ
つ形成した。Ａｌ層とＭｏ層を実施例１と同様にしてド
ライエッチングにより同時にパターニングすることによ
り、図２Ａ及び図２Ｂに示される様なＡｌからなる下部
電極層１１１０ｂとその上のＭｏからなる上部電極層１
１１０ｃとを得た。この様にして複数製造された本実施
例に係るインクジェットヘッド用基体１０４に対してポ
リサルホンからなる天板１０５を不図示のばねを用いて
加圧接合することにより、図６Ａ及び図６Ｂに示される
様な本実施例に係るインクジェットヘッド１２を複数得
た。このインクジェットヘッド１２の吐出口１１０１の
配設密度は１６個／ｍｍ、吐出口１１０１の数は１２８
個とした。

【００４３】

【実施例６】上部電極層の材料をＴｉとＭｏとからなる
合金に変更する以外は実施例１と同様に製造することに
より、図１、図２Ａ及び図２Ｂに示されたインクジェッ
トヘッド用基体を複数製造した。すなわち、連続スパッ
タリングによって５５００Å厚のＡｌ層を、次いで２０
００Å厚のＴｉ−Ｍｏ（Ｍｏが５％、残部がＴｉ）層
を、Ｔｉ−Ｍｏ層の圧縮応力が５×１０⁹ｄｙｎ／ｃｍ²
となる様にスパッタ時のアルゴン圧を実施例１と同じ様
に調整しつつ形成した。Ａｌ層とＴｉ−Ｍｏ層を実施例
１と同様にしてドライエッチングにより同時にパターニ
ングすることにより、図２Ａ及び図２Ｂに示される様な
Ａｌからなる下部電極層１１１０ｂとその上のＴｉ−Ｍ
ｏからなる上部電極層１１１０ｃとを得た。この様にし
て複数製造された本実施例に係るインクジェットヘッド
用基体１０４に対してポリサルホンからなる天板１０５
を不図示のばねを用いて加圧接合することにより、図６
Ａ及び図６Ｂに示される様な本実施例に係るインクジェ
ットヘッド１２を複数得た。このインクジェットヘッド
１２の吐出口１１０１の配設密度は１６個／ｍｍ、吐出
口１１０１の数は１２８個とした。

【００４４】

【実施例７】上部電極層の材料をＴｉとＣｒとからなる
合金に変更する以外は実施例１と同様に製造することに
より、図１、図２Ａ及び図２Ｂに示されたインクジェッ
トヘッド用基体を複数製造した。すなわち、連続スパッ
タリングによって５５００Å厚のＡｌ層を、次いで２０
００Å厚のＴｉ−Ｃｒ（Ｃｒが５％、残部がＴｉ）層
を、Ｔｉ−Ｃｒ層の圧縮応力が５×１０⁹ｄｙｎ／ｃｍ²
となる様にスパッタ時のアルゴン圧を実施例１と同じ様
に調整しつつ形成した。Ａｌ層とＴｉ−Ｃｒ層を実施例
１と同様にしてドライエッチングにより同時にパターニ
ングすることにより、図２Ａ及び図２Ｂに示される様な
Ａｌからなる下部電極層１１１０ｂとその上のＴｉ−Ｃ
ｒからなる上部電極層１１１０ｃとを得た。この様にし
て複数製造された本実施例に係るインクジェットヘッド
用基体１０４に対してポリサルホンからなる天板１０５
を不図示のばねを用いて加圧接合することにより、図６
Ａ及び図６Ｂに示される様な本実施例に係るインクジェ
ットヘッド１２を複数得た。このインクジェットヘッド
１２の吐出口１１０１の配設密度は１６個／ｍｍ、吐出
口１１０１の数は１２８個とした。

【００４５】

【実施例８】上部電極層の材料をＴｉとＡｌとからなる
合金に変更する以外は実施例１と同様に製造することに
より、図１、図２Ａ及び図２Ｂに示されたインクジェッ
トヘッド用基体を複数製造した。すなわち、連続スパッ
タリングによって５５００Å厚のＡｌ層を、次いで２０
００Å厚のＴｉ−Ａｌ（Ａｌが５％、残部がＴｉ）層
を、Ｔｉ−Ａｌ層の圧縮応力が５×１０⁹ｄｙｎ／ｃｍ²
となる様にスパッタ時のアルゴン圧を実施例１と同じ様
に調整しつつ形成した。Ａｌ層とＴｉ−Ａｌ層を実施例
１と同様にしてドライエッチングにより同時にパターニ
ングすることにより、図２Ａ及び図２Ｂに示される様な
Ａｌからなる下部電極層１１１０ｂとその上のＴｉ−Ａ
ｌからなる上部電極層１１１０ｃとを得た。この様にし
て複数製造された本実施例に係るインクジェットヘッド
用基体１０４に対してポリサルホンからなる天板１０５
を不図示のばねを用いて加圧接合することにより、図６
Ａ及び図６Ｂに示される様な本実施例に係るインクジェ
ットヘッド１２を複数得た。このインクジェットヘッド
１２の吐出口１１０１の配設密度は１６個／ｍｍ、吐出
口１１０１の数は１２８個とした。尚、本実施例におい
ては、上部電極層の材料と下部電極層の材料とがＡｌと
いう元素において共通しているので、電極層同士の密着
性が一層大きいことから強度的に一層優れたインクジェ
ットヘッド用基体を得ることができた。

【００４６】

【実施例９】下部電極層の材料をＣｕに変更する以外は
実施例１と同様に製造することにより、図１、図２Ａ及
び図２Ｂに示されたインクジェットヘッド用基体を複数
製造した。すなわち、連続スパッタリングによって５５
００Å厚のＣｕ層を、次いで２０００Å厚のＴａ層を、
Ｔａ層の圧縮応力が５×１０⁹ｄｙｎ／ｃｍ²となる様に
スパッタ時のアルゴン圧を実施例１と同じ様に調整しつ
つ形成した。Ｃｕ層とＴａ層を実施例１と同様にしてド
ライエッチングにより同時にパターニングすることによ
り、図２Ａ及び図２Ｂに示される様なＣｕからなる下部
電極層１１１０ｂとその上のＴａからなる上部電極層１
１１０ｃとを得た。この様にして複数製造された本実施
例に係るインクジェットヘッド用基体１０４に対してポ
リサルホンからなる天板１０５を不図示のばねを用いて
加圧接合することにより、図６Ａ及び図６Ｂに示される
様な本実施例に係るインクジェットヘッド１２を複数得
た。このインクジェットヘッド１２の吐出口１１０１の
配設密度は１６個／ｍｍ、吐出口１１０１の数は１２８
個とした。

【００４７】

【実施例１０】下部電極層の材料をＡｌとＳｉとからな
る合金に変更する以外は実施例１と同様に製造すること
により、図１、図２Ａ及び図２Ｂに示されたインクジェ
ットヘッド用基体を複数製造した。すなわち、連続スパ
ッタリングによって５５００Å厚のＡｌ−Ｓｉ（Ｓｉが
１０％、残部がＡｌ）層を、次いで２０００Å厚のＴａ
層を、Ｔａ層の圧縮応力が５×１０⁹ｄｙｎ／ｃｍ²とな
る様にスパッタ時のアルゴン圧を実施例１と同じ様に調
整しつつ形成した。Ａｌ−Ｓｉ層とＴａ層を実施例１と
同様にしてドライエッチングにより同時にパターニング
することにより、図２Ａ及び図２Ｂに示される様なＡｌ
−Ｓｉからなる下部電極層１１１０ｂとその上のＴａか
らなる上部電極層１１１０ｃとを得た。この様にして複
数製造された本実施例に係るインクジェットヘッド用基
体１０４に対してポリサルホンからなる天板１０５を不
図示のばねを用いて加圧接合することにより、図６Ａ及
び図６Ｂに示される様な本実施例に係るインクジェット
ヘッド１２を複数得た。このインクジェットヘッド１２
の吐出口１１０１の配設密度は１６個／ｍｍ、吐出口１
１０１の数は１２８個とした。

【００４８】

【実施例１１】下部電極層の材料をＡｌとＣｕとからな
る合金に変更する以外は実施例１と同様に製造すること
により、図１、図２Ａ及び図２Ｂに示されたインクジェ
ットヘッド用基体を複数製造した。すなわち、連続スパ
ッタリングによって５５００Å厚のＡｌ−Ｃｕ（Ｃｕが
５％、残部がＡｌ）層を、次いで２０００Å厚のＴａ層
を、Ｔａ層の圧縮応力が５×１０⁹ｄｙｎ／ｃｍ²となる
様にスパッタ時のアルゴン圧を実施例１と同じ様に調整
しつつ形成した。Ａｌ−Ｃｕ層とＴａ層を実施例１と同
様にしてドライエッチングにより同時にパターニングす
ることにより、図２Ａ及び図２Ｂに示される様なＡｌ−
Ｃｕからなる下部電極層１１１０ｂとその上のＴａから
なる上部電極層１１１０ｃとを得た。この様にして複数
製造された本実施例に係るインクジェットヘッド用基体
１０４に対してポリサルホンからなる天板１０５を不図
示のばねを用いて加圧接合することにより、図６Ａ及び
図６Ｂに示される様な本実施例に係るインクジェットヘ
ッド１２を複数得た。このインクジェットヘッド１２の
吐出口１１０１の配設密度は１６個／ｍｍ、吐出口１１
０１の数は１２８個とした。

【００４９】

【実施例１２】下部電極材料層及び上部電極材料層のエ
ッチングによるパターニング工程を次の様に変更する以
外は実施例１と同様に製造することにより、図５Ａ及び
図５Ｂに示されたインクジェットヘッド用基体を複数製
造した。すなわち、Ａｌ層とＴａ層をドライエッチング
する際のパターンを実施例１とは変更してパターニング
を行うことにより、図５Ａ及び図５Ｂに示される様に個
別に分離独立したＡｌからなる下部電極層１１１０ｅと
その上のＴａからなる上部電極層１１１０ｆとを得た。
この様にして複数製造された本実施例に係るインクジェ
ットヘッド用基体１０４に対してポリサルホンからなる
天板１０５を不図示のばねを用いて加圧接合することに
より、図６Ａ及び図６Ｂに示される様な本実施例に係る
インクジェットヘッド１２を複数得た。このインクジェ
ットヘッド１２の吐出口１１０１の配設密度は１６個／
ｍｍ、吐出口１１０１の数は１２８個とした。

【００５０】

【実施例１３】下部電極材料層及び上部電極材料層のエ
ッチングによるパターニング工程を次の様に変更する以
外は実施例２と同様に製造することにより、図５Ａ及び
図５Ｂに示されたインクジェットヘッド用基体を複数製
造した。すなわち、Ａｌ層とＷ層をドライエッチングす
る際のパターンを実施例２とは変更してパターニングを
行うことにより、図５Ａ及び図５Ｂに示される様に個別
に分離独立したＡｌからなる下部電極層１１１０ｅとそ
の上のＷからなる上部電極層１１１０ｆとを得た。この
様にして複数製造された本実施例に係るインクジェット
ヘッド用基体１０４に対してポリサルホンからなる天板
１０５を不図示のばねを用いて加圧接合することによ
り、図６Ａ及び図６Ｂに示される様な本実施例に係るイ
ンクジェットヘッド１２を複数得た。このインクジェッ
トヘッド１２の吐出口１１０１の配設密度は１６個／ｍ
ｍ、吐出口１１０１の数は１２８個とした。

【００５１】

【実施例１４】下部電極材料層及び上部電極材料層のエ
ッチングによるパターニング工程を次の様に変更する以
外は実施例３と同様に製造することにより、図５Ａ及び
図５Ｂに示されたインクジェットヘッド用基体を複数製
造した。すなわち、Ａｌ層とＣｒ層をドライエッチング
する際のパターンを実施例３とは変更してパターニング
を行うことにより、図５Ａ及び図５Ｂに示される様に個
別に分離独立したＡｌからなる下部電極層１１１０ｅと
その上のＣｒからなる上部電極層１１１０ｆとを得た。
この様にして複数製造された本実施例に係るインクジェ
ットヘッド用基体１０４に対してポリサルホンからなる
天板１０５を不図示のばねを用いて加圧接合することに
より、図６Ａ及び図６Ｂに示される様な本実施例に係る
インクジェットヘッド１２を複数得た。このインクジェ
ットヘッド１２の吐出口１１０１の配設密度は１６個／
ｍｍ、吐出口１１０１の数は１２８個とした。

【００５２】

【実施例１５】下部電極材料層及び上部電極材料層のエ
ッチングによるパターニング工程を次の様に変更する以
外は実施例４と同様に製造することにより、図５Ａ及び
図５Ｂに示されたインクジェットヘッド用基体を複数製
造した。すなわち、Ａｌ層とＴｉ層をドライエッチング
する際のパターンを実施例４とは変更してパターニング
を行うことにより、図５Ａ及び図５Ｂに示される様に個
別に分離独立したＡｌからなる下部電極層１１１０ｅと
その上のＴｉからなる上部電極層１１１０ｆとを得た。
この様にして複数製造された本実施例に係るインクジェ
ットヘッド用基体１０４に対してポリサルホンからなる
天板１０５を不図示のばねを用いて加圧接合することに
より、図６Ａ及び図６Ｂに示される様な本実施例に係る
インクジェットヘッド１２を複数得た。このインクジェ
ットヘッド１２の吐出口１１０１の配設密度は１６個／
ｍｍ、吐出口１１０１の数は１２８個とした。

【００５３】

【実施例１６】下部電極材料層及び上部電極材料層のエ
ッチングによるパターニング工程を次の様に変更する以
外は実施例５と同様に製造することにより、図５Ａ及び
図５Ｂに示されたインクジェットヘッド用基体を複数製
造した。すなわち、Ａｌ層とＭｏ層をドライエッチング
する際のパターンを実施例５とは変更してパターニング
を行うことにより、図５Ａ及び図５Ｂに示される様に個
別に分離独立したＡｌからなる下部電極層１１１０ｅと
その上のＭｏからなる上部電極層１１１０ｆとを得た。
この様にして複数製造された本実施例に係るインクジェ
ットヘッド用基体１０４に対してポリサルホンからなる
天板１０５を不図示のばねを用いて加圧接合することに
より、図６Ａ及び図６Ｂに示される様な本実施例に係る
インクジェットヘッド１２を複数得た。このインクジェ
ットヘッド１２の吐出口１１０１の配設密度は１６個／
ｍｍ、吐出口１１０１の数は１２８個とした。

【００５４】

【実施例１７】下部電極材料層及び上部電極材料層のエ
ッチングによるパターニング工程を次の様に変更する以
外は実施例６と同様に製造することにより、図５Ａ及び
図５Ｂに示されたインクジェットヘッド用基体を複数製
造した。すなわち、Ａｌ層とＴｉ−Ｍｏ層をドライエッ
チングする際のパターンを実施例６とは変更してパター
ニングを行うことにより、図５Ａ及び図５Ｂに示される
様に個別に分離独立したＡｌからなる下部電極層１１１
０ｅとその上のＴｉ−Ｍｏからなる上部電極層１１１０
ｆとを得た。この様にして複数製造された本実施例に係
るインクジェットヘッド用基体１０４に対してポリサル
ホンからなる天板１０５を不図示のばねを用いて加圧接
合することにより、図６Ａ及び図６Ｂに示される様な本
実施例に係るインクジェットヘッド１２を複数得た。こ
のインクジェットヘッド１２の吐出口１１０１の配設密
度は１６個／ｍｍ、吐出口１１０１の数は１２８個とし
た。

【００５５】

【実施例１８】下部電極材料層及び上部電極材料層のエ
ッチングによるパターニング工程を次の様に変更する以
外は実施例７と同様に製造することにより、図５Ａ及び
図５Ｂに示されたインクジェットヘッド用基体を複数製
造した。すなわち、Ａｌ層とＴｉ−Ｃｒ層をドライエッ
チングする際のパターンを実施例７とは変更してパター
ニングを行うことにより、図５Ａ及び図５Ｂに示される
様に個別に分離独立したＡｌからなる下部電極層１１１
０ｅとその上のＴｉ−Ｃｒからなる上部電極層１１１０
ｆとを得た。この様にして複数製造された本実施例に係
るインクジェットヘッド用基体１０４に対してポリサル
ホンからなる天板１０５を不図示のばねを用いて加圧接
合することにより、図６Ａ及び図６Ｂに示される様な本
実施例に係るインクジェットヘッド１２を複数得た。こ
のインクジェットヘッド１２の吐出口１１０１の配設密
度は１６個／ｍｍ、吐出口１１０１の数は１２８個とし
た。

【００５６】

【実施例１９】下部電極材料層及び上部電極材料層のエ
ッチングによるパターニング工程を次の様に変更する以
外は実施例８と同様に製造することにより、図５Ａ及び
図５Ｂに示されたインクジェットヘッド用基体を複数製
造した。すなわち、Ａｌ層とＴｉ−Ａｌ層をドライエッ
チングする際のパターンを実施例８とは変更してパター
ニングを行うことにより、図５Ａ及び図５Ｂに示される
様に個別に分離独立したＡｌからなる下部電極層１１１
０ｅとその上のＴｉ−Ａｌからなる上部電極層１１１０
ｆとを得た。この様にして複数製造された本実施例に係
るインクジェットヘッド用基体１０４に対してポリサル
ホンからなる天板１０５を不図示のばねを用いて加圧接
合することにより、図６Ａ及び図６Ｂに示される様な本
実施例に係るインクジェットヘッド１２を複数得た。こ
のインクジェットヘッド１２の吐出口１１０１の配設密
度は１６個／ｍｍ、吐出口１１０１の数は１２８個とし
た。

【００５７】

【実施例２０】下部電極材料層及び上部電極材料層のエ
ッチングによるパターニング工程を次の様に変更する以
外は実施例９と同様に製造することにより、図５Ａ及び
図５Ｂに示されたインクジェットヘッド用基体を複数製
造した。すなわち、Ｃｕ層とＴａ層をドライエッチング
する際のパターンを実施例９とは変更してパターニング
を行うことにより、図５Ａ及び図５Ｂに示される様に個
別に分離独立したＣｕからなる下部電極層１１１０ｅと
その上のＴａからなる上部電極層１１１０ｆとを得た。
この様にして複数製造された本実施例に係るインクジェ
ットヘッド用基体１０４に対してポリサルホンからなる
天板１０５を不図示のばねを用いて加圧接合することに
より、図６Ａ及び図６Ｂに示される様な本実施例に係る
インクジェットヘッド１２を複数得た。このインクジェ
ットヘッド１２の吐出口１１０１の配設密度は１６個／
ｍｍ、吐出口１１０１の数は１２８個とした。

【００５８】

【実施例２１】下部電極材料層及び上部電極材料層のエ
ッチングによるパターニング工程を次の様に変更する以
外は実施例１０と同様に製造することにより、図５Ａ及
び図５Ｂに示されたインクジェットヘッド用基体を複数
製造した。すなわち、Ａｌ−Ｓｉ層とＴａ層をドライエ
ッチングする際のパターンを実施例１０とは変更してパ
ターニングを行うことにより、図５Ａ及び図５Ｂに示さ
れる様に個別に分離独立したＡｌ−Ｓｉからなる下部電
極層１１１０ｅとその上のＴａからなる上部電極層１１
１０ｆとを得た。この様にして複数製造された本実施例
に係るインクジェットヘッド用基体１０４に対してポリ
サルホンからなる天板１０５を不図示のばねを用いて加
圧接合することにより、図６Ａ及び図６Ｂに示される様
な本実施例に係るインクジェットヘッド１２を複数得
た。このインクジェットヘッド１２の吐出口１１０１の
配設密度は１６個／ｍｍ、吐出口１１０１の数は１２８
個とした。

【００５９】

【実施例２２】下部電極材料層及び上部電極材料層のエ
ッチングによるパターニング工程を次の様に変更する以
外は実施例１１と同様に製造することにより、図５Ａ及
び図５Ｂに示されたインクジェットヘッド用基体を複数
製造した。すなわち、Ａｌ−Ｃｕ層とＴａ層をドライエ
ッチングする際のパターンを実施例１１とは変更してパ
ターニングを行うことにより、図５Ａ及び図５Ｂに示さ
れる様に個別に分離独立したＡｌ−Ｃｕからなる下部電
極層１１１０ｅとその上のＴａからなる上部電極層１１
１０ｆとを得た。この様にして複数製造された本実施例
に係るインクジェットヘッド用基体１０４に対してポリ
サルホンからなる天板１０５を不図示のばねを用いて加
圧接合することにより、図６Ａ及び図６Ｂに示される様
な本実施例に係るインクジェットヘッド１２を複数得
た。このインクジェットヘッド１２の吐出口１１０１の
配設密度は１６個／ｍｍ、吐出口１１０１の数は１２８
個とした。

【００６０】

【比較例】下部電極層及び上部電極層を形成する工程を
次の様に変更する以外は実施例１と同様に製造すること
により、図３Ａ及び図３Ｂに示されたインクジェットヘ
ッド用基体を複数製造した。すなわち、スパッタリング
によって７５００Å厚の純Ａｌ層を形成し、Ａｌ層を実
施例１と同じガスを用いてドライエッチングによりパタ
ーニングすることにより、Ａｌからなる単層構造の電極
層１１１０ｇを得た。この様にして複数製造された本比
較例に係るインクジェットヘッド用基体１０４に対して
ポリサルホンからなる天板１０５を不図示のばねを用い
て加圧接合することにより、図６Ａ及び図６Ｂに示され
る様な本比較例に係るインクジェットヘッド１２を複数
得た。このインクジェットヘッド１２の吐出口１１０１
の配設密度は１６個／ｍｍ、吐出口１１０１の数は１２
８個とした。

【００６１】

【評価】実施例１及び比較例に係るインクジェットヘッ
ド１２をインクジェットペン１１の中にそれぞれ組み込
んだ上、図７に示されたインクジェット装置１５にそれ
ぞれ装着してインク吐出を行わせることで吐出耐久試験
を行った。

【００６２】図４は実施例１に係るインクジェットヘッ
ドと背景技術に属する比較例に係るインクジェットヘッ
ドとの吐出耐久性能を比較したグラフである。図４のグ
ラフにおいて、縦軸は付与された吐出パルスの数を表わ
し、横軸は投入エネルギー量を駆動電圧（Ｖｏｐ）／発
泡開始電圧（Ｖｔｈ）で表わしている。すなわち、この
グラフは、横軸に示された投入エネルギー量に応じて、
縦軸に示された吐出パルスの数がいくつで発熱体のいず
れかが破断に至ったか、を示している。図４のグラフに
示したデータとしては、実施例１及び比較例について各
々１０個ずつのインクジェットヘッドを試験し、それら
の平均値を用いた。吐出パルスの幅については５μｓで
試験した。

【００６３】図４に示されている様に、実施例１に係る
インクジェットヘッドは、比較例に係るインクジェット
ヘッドに比べて約４倍の耐久性を有することが判明し
た。

【００６４】また、付与された吐出パルスの数が同じ時
点で、実施例１に係るインクジェットヘッドと比較例に
係るインクジェットヘッドとをそれぞれ分解して発泡面
の状況を観察してみたところ、実施例１に係るインクジ
ェットヘッドの方が比較例に係るインクジェットヘッド
に比べて発泡面の凸部がほとんどないに等しいくらいに
低減されていた。

【００６５】更に、実施例１以外の実施例に係るインク
ジェットヘッドに関しても同様の比較試験をそれぞれ行
ったところ、各実施例について実施例１と同様な優れた
結果が得られることを確認できた。

【００６６】

【発明の効果】本発明では、ヒーターの発生する熱の影
響を最も受けやすいヒーターの下側の電極を複数の層か
らなる積層構造とし、各層を相補的に機能させる。複数
の層の内の下側の層は、電気伝導性の大きい通常の電極
材料によって形成する。これにより、電力ロスの少ない
良好な電極を得ることができる。複数の層の内の少なく
とも最上層は、高融点金属で形成する。この層は、熱を
拡散させてその影響をやわらげ、それ自体は熱の影響を
受けない層として機能する。これにより、ヒロックの生
成が防止或いは抑制され、発泡面に凸部が形成されるこ
とも防止或いは抑制される。

【００６７】この様な本発明によれば、故障率が少なく
寿命の長いインクジェットヘッドを構成するための基体
と該基体を用いて構成されたインクジェットヘッドとを
提供することができる。また、良好なインク吐出を長期
間にわたって行うことのできるインクジェットヘッドを
構成するための基体と該基体を用いて構成されたインク
ジェットヘッドとを提供することができる。更に、複数
の吐出口が高密度に配設され、高精細な画像を高速で記
録することのできるインクジェットヘッドを構成するた
めの基体と該基体を用いて構成されたインクジェットヘ
ッドとを提供することができる。更に、基板のスペース
が節約され小型化されたインクジェットヘッドを構成す
るための基体と該基体を用いて構成されたインクジェッ
トヘッドとを提供することができる。更に、単結晶シリ
コン等の比較的高価な材料で作られる基板のスペースが
節約されることによって低価格化されたインクジェット
ヘッドを構成するための基体と該基体を用いて構成され
たインクジェットヘッドとを提供することができる。加
えて、上述した優れたインクジェットヘッドに対して供
給されるインクを貯溜するためのインク貯溜部を含むイ
ンクジェットペン、及びかかるインクジェットヘッドが
装着されるインクジェット装置を提供することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は本発明の一実施態様に係るインクジェッ
トヘッドの要部をヒーターの上方から切断して見た模式
的断面図である。

【図２】図２Ａは図１のインクジェットヘッドの要部を
Ａ−Ａ’線で切断した模式的断面図であり、図２Ｂは図
１のインクジェットヘッドの要部をＢ−Ｂ’線で切断し
た模式断面図である。

【図３】図３Ａは背景技術に係るインクジェットヘッド
の要部を図２Ａと同じ方向から見た模式的断面図であ
り、図３Ｂは図２Ｂと同じ方向から見た模式的断面図で
ある。

【図４】実施例１に係るインクジェットヘッドと背景技
術に属するインクジェットヘッドとの吐出耐久性能を比
較したグラフである。

【図５】図５Ａは本発明の他の実施態様に係るインクジ
ェットヘッドの要部を図２Ａと同じ方向から見た模式的
断面図であり、図５Ｂは図２Ｂと同じ方向から見た模式
断面図である。

【図６】図６Ａは本発明の一実施態様に係るインクジェ
ットヘッドを示す模式的斜視図である。図６Ｂは図６Ａ
に示したインクジェットヘッドをＣ−Ｃ’線で切断した
模式的断面図である。

【図７】図６Ａ及び図６Ｂに示したインクジェットヘッ
ドを組み込んだカートリッジ形態のインクジェットペン
が装着されたインクジェット装置の要部を示す模式的斜
視図である。

【符号の説明】

１１インクジェットペン１２インクジェットヘッド１５インクジェット装置１６キャリッジ１０３基板１０４インクジェットヘッド用基体１０５天板１１０１吐出口１１０２発熱部１１０３抵抗体層１１０４オリフィスプレート１１１１下部絶縁層１１１２上部絶縁層１１１３下部保護膜１１１４上部保護膜１１１６発泡面１１１０ａ個別電極層１１１０ｂ下部電極層１１１０ｃ上部電極層

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】抵抗体層と該抵抗体層に接続された一対
の電極層とを含み、前記一対の電極層の間に位置する前
記抵抗体層がインクを吐出するために利用される熱エネ
ルギーを発生する発熱部となる電気熱変換体と、該電気
熱変換体がその上に設けられた基板と、を含むインクジ
ェットヘッド用基体であって、前記一対の電極層の一方の電極層が前記発熱部の下側を
通り、前記発熱部の下側に位置する電極層が複数の層か
らなる積層構造を有し、該複数の層の内の少なくとも前
記発熱部に最も近い側の層は１気圧のもとにおける融点
が摂氏１５００度以上である金属からなることを特徴と
するインクジェットヘッド用基体。
【請求項２】前記金属は１気圧のもとにおける融点が
摂氏２５００度以上である請求項１に記載のインクジェ
ットヘッド用基体。
【請求項３】前記金属はＴａ、Ｗ、Ｃｒ、Ｔｉ、Ｍ
ｏ、またはこれらの金属元素から選択された２またはそ
れ以上の金属元素からなる合金である請求項１に記載の
インクジェットヘッド用基体。
【請求項４】前記金属はＴａ、Ｗ、Ｃｒ、Ｔｉ、及び
Ｍｏから選択された金属元素を含有する合金である請求
項１に記載のインクジェットヘッド用基体。
【請求項５】前記発熱部に最も近い側の層は、圧縮応
力をもつ様に形成されている請求項１に記載のインクジ
ェットヘッド用基体。
【請求項６】前記発熱部から遠い側の層は、１気圧の
もとにおける融点が摂氏１５００度未満である金属から
なる請求項１に記載のインクジェットヘッド用基体。
【請求項７】前記発熱部から遠い側の層は、Ａｌ、Ｃ
ｕ、Ａｌ−Ｓｉ系合金、またはＡｌ−Ｃｕ系合金である
請求項１に記載のインクジェットヘッド用基体。
【請求項８】前記抵抗体層と前記発熱部から遠い側の
層との間には、絶縁層が設けられている請求項１に記載
のインクジェットヘッド用基体。
【請求項９】前記絶縁層は酸化シリコンまたは窒化シ
リコンからなる請求項８に記載のインクジェットヘッド
用基体。
【請求項１０】前記発熱部は複数設けられている請求
項１に記載のインクジェットヘッド用基体。
【請求項１１】前記発熱部に最も近い側の層と前記発
熱部から遠い側の層とは、同一のパターンに形成されて
いる請求項１に記載のインクジェットヘッド用基体。
【請求項１２】前記複数の層は前記複数の発熱部に共
通して設けられた共通電極である請求項１０に記載のイ
ンクジェットヘッド用基体。
【請求項１３】前記複数の層は前記複数の発熱部にそ
れぞれ対応して分離され独立して設けられたものである
請求項１０に記載のインクジェットヘッド用基体。
【請求項１４】前記基板は少なくとも表面が絶縁性を
有する請求項１に記載のインクジェットヘッド。
【請求項１５】前記電気熱変換体の上に保護層が設け
られている請求項１に記載のインクジェットヘッド用基
体。
【請求項１６】抵抗体層と該抵抗体層に接続された一
対の電極層とを含み、前記一対の電極層の間に位置する
前記抵抗体層がインクを吐出するために利用される熱エ
ネルギーを発生する発熱部となる電気熱変換体と、該電
気熱変換体がその上に設けられた基板と、を含むインク
ジェットヘッド用基体を有し、前記発熱部に対応してイ
ンク路が配されており、インクを吐出する吐出口が前記
インク路に連通して設けられているインクジェットヘッ
ドであって、前記一対の電極層の一方の電極層が前記発熱部の下側を
通り、前記発熱部の下側に位置する電極層が複数の層か
らなる積層構造を有し、該複数の層の内の少なくとも前
記発熱部に最も近い側の層は１気圧のもとにおける融点
が摂氏１５００度以上である金属からなることを特徴と
するインクジェットヘッド。
【請求項１７】前記金属は１気圧のもとにおける融点
が摂氏２５００度以上である請求項１６に記載のインク
ジェットヘッド。
【請求項１８】前記金属はＴａ、Ｗ、Ｃｒ、Ｔｉ、Ｍ
ｏ、またはこれらの金属元素から選択された２またはそ
れ以上の金属元素からなる合金である請求項１６に記載
のインクジェットヘッド。
【請求項１９】前記金属はＴａ、Ｗ、Ｃｒ、Ｔｉ、及
びＭｏから選択された金属元素を含有する合金である請
求項１６に記載のインクジェットヘッド。
【請求項２０】前記発熱部に最も近い側の層は、圧縮
応力をもつ様に形成されている請求項１６に記載のイン
クジェットヘッド。
【請求項２１】前記発熱部から遠い側の層は、１気圧
のもとにおける融点が摂氏１５００度未満である金属か
らなる請求項１６に記載のインクジェットヘッド。
【請求項２２】前記発熱部から遠い側の層は、Ａｌ、
Ｃｕ、Ａｌ−Ｓｉ系合金、またはＡｌ−Ｃｕ系合金であ
る請求項１６に記載のインクジェットヘッド。
【請求項２３】前記抵抗体層と前記発熱部から遠い側
の層との間には、絶縁層が設けられている請求項１６に
記載のインクジェットヘッド。
【請求項２４】前記絶縁層は酸化シリコンまたは窒化
シリコンからなる請求項２３に記載のインクジェットヘ
ッド。
【請求項２５】前記吐出口は複数設けられ、前記発熱
部は前記複数の吐出口にそれぞれ対応して複数設けられ
ている請求項１６に記載のインクジェットヘッド。
【請求項２６】前記発熱部に最も近い側の層と前記発
熱部から遠い側の層とは、同一のパターンに形成されて
いる請求項１６に記載のインクジェットヘッド。
【請求項２７】前記複数の層は前記複数の発熱部に共
通して設けられた共通電極である請求項２５に記載のイ
ンクジェットヘッド。
【請求項２８】前記複数の層は前記複数の発熱部にそ
れぞれ対応して分離され独立して設けられたものである
請求項２５に記載のインクジェットヘッド。
【請求項２９】前記電気熱変換体は少なくとも表面が
絶縁性を有する基板の上に設けられたものである請求項
１６に記載のインクジェットヘッド。
【請求項３０】前記電気熱変換体の上に保護層が設け
られている請求項１６に記載のインクジェットヘッド。
【請求項３１】抵抗体層と該抵抗体層に接続された一
対の電極層とを含み、前記一対の電極層の間に位置する
前記抵抗体層がインクを吐出するために利用される熱エ
ネルギーを発生する発熱部となる電気熱変換体と、該電
気熱変換体がその上に設けられた基板と、を含むインク
ジェットヘッド用基体を有し、前記発熱部に対応してイ
ンク路が配されており、インクを吐出する吐出口が前記
インク路に連通して設けられているインクジェットヘッ
ドと、前記インク路に供給されるインクを貯溜するためのイン
ク貯溜部と、を有するインクジェットペンであって、前記一対の電極層の一方の電極層が前記発熱部の下側を
通り、前記発熱部の下側に位置する電極層が複数の層か
らなる積層構造を有し、該複数の層の内の少なくとも前
記発熱部に最も近い側の層は１気圧のもとにおける融点
が摂氏１５００度以上である金属からなることを特徴と
するインクジェットペン。
【請求項３２】抵抗体層と該抵抗体層に接続された一
対の電極層とを含み、前記一対の電極層の間に位置する
前記抵抗体層がインクを吐出するために利用される熱エ
ネルギーを発生する発熱部となる電気熱変換体と、該電
気熱変換体がその上に設けられた基板と、を含むインク
ジェットヘッド用基体を有し、前記発熱部に対応してイ
ンク路が配されており、インクを吐出する吐出口が前記
インク路に連通して設けられているインクジェットヘッ
ドと、該インクジェットヘッドを装着するための装着手段と、
を有するインクジェット装置であって、前記一対の電極層の一方の電極層が前記発熱部の下側を
通り、前記発熱部の下側に位置する電極層が複数の層か
らなる積層構造を有し、該複数の層の内の少なくとも前
記発熱部に最も近い側の層は１気圧のもとにおける融点
が摂氏１５００度以上である金属からなることを特徴と
するインクジェット装置。