JPH08216417A - インクジェットヘッド及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は、記録液吐出時における化学的反
応、電気化学的反応に対する耐久性を向上することがで
き、これにより、印字寿命を延命化できるとともに記録
液の吐出性を向上することができ、信頼性に優れたイン
クジェットヘッド及びその製造方法を提供することを目
的とする。 【構成】 本発明のインクジェットヘッド１ａは、記録
液を吐出するための能動素子３が配設された記録液室６
の基板が、ＪＩＳ（Ｒ３５０２）に規定するアルカリ溶
出量２．００Ｎａ₂Ｏmg以下，好ましくは１．００Ｎａ₂
Ｏmg以下で、かつ比抵抗１×１０⁸Ωｍ以上，好ましく
は１×１０⁹Ωｍ以上のガラス基板２ａである構成を有
している。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、記録液を物理的原理及
び化学的原理により紙面表面に移動させて印字を行うイ
ンクジェット記録方式のプリンターに用いられるインク
ジェットヘッドに関する。更に詳しくは記録液を吐出す
るための能動素子が配設された基板を有するインクジェ
ットヘッドに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、インクジェット記録方式のプリン
ター（以下インクジェットプリンターと称す）等が広く
実用化されている。このインクジェット記録方式として
は、記録液室に充填された記録液を抵抗加熱ヒーター
等の熱発生源で加熱・沸騰させ、この加熱・沸騰により
生じた沸騰気泡の膨張力により記録液をノズル孔等の方
向制御機構を有する記録液吐出部（以下記録液吐出部と
称す）から吐出させ、紙面上に印字させる方法（以下熱
的方法と称す），記録液に高電圧を掛けることにより
生じた静電場により記録液を記録液吐出部から吐出さ
せ、紙面上に印字させる方法（以下静電的方法と称
す），圧電素子の機械的運動により記録液に圧力を加
えその記録液を記録液吐出部から吐出させ、紙面上に印
字させる方法（以下機械的方法と称す），磁性材料を
添加した記録液に外部電磁場を掛けることにより記録液
に運動エネルギーを与え、記録液を記録液吐出部から吐
出させ、紙面上に印字させる方法（以下磁気的方法と称
す），導電性材料を添加した記録液に電気エネルギー
を与えて記録液を加熱・沸騰させ、記録液の自己発熱よ
り生じた沸騰気泡の膨張力により記録液吐出部から吐出
させ、紙面上に印字させる方法（以下電気的方法と称
す）等、多数の動作原理が提案されている。また、これ
らの動作原理を実現させる熱発生源，電極，圧電素子等
の能動素子においても、様々な方法，構造及び製造方法
が提案されている。さらに、印字品質の向上に伴い、よ
り高解像度の印字パターンが要求されているため、前述
した能動素子の殆どが薄膜技術により形成されている。
また、使用されている記録液も印字品質の向上のため、
様々な組成のものが開発されている。例えば、記録液の
構成としては、色材（染料；アゾ染料，酸性染料，塩基
性染料，直接染料等、顔料；カーボンブラック，アゾレ
ーキ顔料，不溶性アゾ顔料，縮合アゾ顔料，キレートア
ゾ顔料，フタロシアニン顔料，ベリレン顔料，ベリノン
顔料，アトラキノン顔料，キナクリドン顔料，ジオキサ
ジン顔料，チオインジコ顔料，イソインドリノン顔料，
キノフタロン顔料，塩基性染料型レーキ，酸性染料型レ
ーキ，ニトロ顔料，アニリンブラック，蛍光顔料，酸化
チタン，酸化鉄等）、溶媒（水等）、溶剤（エチルアル
コール，メチルアルコール，ｎ−プロピルアルコール，
イソプロピルアルコール，ｎ−ブチルアルコール，ｓｅ
ｃ−ブチルアルコール，ｔｅｒｔ−ブチルアルコール，
イソブチルアルコール，ｎ−ペンタノール，ジエチレン
グリコール等の多価アルコールの低級ジアルキルエーテ
ル類等）、乾燥防止剤（エチレングリコール，塩化リチ
ウム，グリセリン，尿素，ソルビタン，ソルビトール，
イノシトール，キレート剤等）、粘度調整剤（グリセリ
ン等）、表面張力調整剤（ジエタノールアミン，トリエ
タノールアミン，アニオン系界面活性剤，ノニオン系活
性剤等）、ｐＨ調整剤（水酸化カリウム（ＫＯＨ），水
酸化ナトリウム（ＮａＯＨ），ジエタノールアミン
等）、分散剤（蛋白質類，天然ゴム類，セルロース誘導
体，天然高分子，非イオン性高分子，陰イオン界面活性
剤，非イオン界面活性剤等）、発泡剤（イソプロピルア
ルコール，多価アルコール等）、電気伝導度付与剤（ジ
エタノールアミン，モノエタノールアミン等の有機化合
物塩，リチウム（Ｌｉ）等からなるアルカリ金属化合
物，硫酸アンモニウム，塩化リチウム，塩化ナトリウ
ム，塩化カリウム等）、酸化防止剤（ビタミンＣ，亜硫
酸ナトリウム，ハイドロキノン，ピラゾリドン，ヒドラ
ジン等）、防腐剤（アルコール，ホルマリン，オマシン
ナトリウム等）等が各動作原理に応じて種々選択され、
使用されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記従来
の構成では、複雑な構成の記録液を熱的方法，電気的方
法，磁気的方法，機械的方法，静電的方法を用いた方法
等により、紙面表面に移動させて印字する場合、記録液
吐出時の発熱や電気エネルギーにより起こる化学的反
応，電気化学的反応によって、基板や能動素子が大きな
ダメージを受けてしまい、この結果、耐久性や信頼性に
欠けるという問題点を有していた。すなわち、熱的方
法では、抵抗加熱ヒーター等の熱発生源の発熱により記
録液と基板材料が反応し、基板材料が腐食溶解を起こし
断線を起こしてしまうという問題点を有していた。ま
た、静電的方法では、記録液に電気伝導度付与剤を添
加しているため、基板と記録液の間で電気化学的反応が
起き、この結果、反応ガスの発生や電極溶解を起こして
しまうという問題点を有していた。また、機械的方法
では、圧電素子と基板材料が電気化学的反応によりダメ
ージを受け、剥離を起こしてしまうという問題点を有し
ていた。また、磁気的方法では、記録液に電磁場を与
える電極が記録液との化学反応によりダメージを受け、
剥離を起こしてしまうという問題点を有していた。ま
た、電気的方法では、記録液に電気エネルギーを与え
るための電極と基板材料が電気化学的反応によりダメー
ジを受け剥離を起こしてしまうという問題点を有してい
た。さらに、耐久性の低下にともなって記録液吐出部か
ら吐出された記録液のドット形状が不安定となり、例え
ばスプラッシュ状となり、印字特性等の信頼性に欠ける
という問題点を有していた。

【０００４】本発明は上記従来の問題点を解決するもの
で、記録液吐出時における化学的反応、電気化学的反応
に対する耐久性を向上することができ、これにより、印
字寿命を延命化できるとともに記録液の吐出性を向上す
ることができ、印字特性等の信頼性に優れたインクジェ
ットヘッドを提供すること、及び、高耐久性，高信頼性
のインクジェットヘッドを高い歩溜まりで安定して製造
できる作業性や生産性，量産性に優れたインクジェット
ヘッドの製造方法を提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に本発明は、以下の構成を有している。すなわち、請求
項１に記載のインクジェットヘッドは、記録液が充填さ
れる記録液室と、記録液室に連通又は連設された記録液
吐出部と、を備えたインクジェットヘッドであって、記
録液を吐出するための能動素子が配設された記録液室の
基板が、ＪＩＳ（Ｒ３５０２）に規定するアルカリ溶出
量２．００Ｎａ₂Ｏmg以下，好ましくは１．００Ｎａ₂Ｏ
mg以下で、かつ比抵抗１×１０⁸Ωｍ以上，好ましくは
１×１０⁹Ωｍ以上のガラス基板である構成を有してい
る。

【０００６】請求項２に記載のインクジェットヘッド
は、請求項１において、ガラス基板の膨張係数が、３０
×１０^-7〜１８０×１０^-7／℃である構成を有してい
る。

【０００７】請求項３に記載のインクジェットヘッド
は、記録液が充填される記録液室と、記録液室に連通又
は連設された記録液吐出部と、を備えたインクジェット
ヘッドであって、記録液を吐出するための能動素子が配
設された記録液室の基板が、表面に被膜された水ガラス
膜を有する比抵抗１×１０⁸Ωｍ以上，好ましくは１×
１０⁹Ωｍ以上の絶縁基板である構成を有している。

【０００８】請求項４に記載のインクジェットヘッド
は、記録液が充填される記録液室と、記録液室に連通又
は連設された記録液吐出部と、を備えたインクジェット
ヘッドであって、記録液を吐出するための能動素子が配
設された記録液室の基板が、表面に被膜された水ガラス
膜を有する比抵抗１×１０³Ωｍ以上，好ましくは５×
１０³Ωｍ以上の半導体基板である構成を有している。

【０００９】請求項５に記載のインクジェットヘッド
は、記録液が充填される記録液室と、記録液室に連通又
は連設された記録液吐出部と、を備えたインクジェット
ヘッドであって、記録液を吐出するための能動素子が配
設された記録液室の基板が、表面に被膜されたＪＩＳ
（Ｒ３５０２）に準拠した水に対する基板材料の溶解量
２．００mg以下，好ましくは１．００mg以下で、かつ比
抵抗１×１０⁸Ωｍ以上，好ましくは１×１０⁹Ωｍ以上
の金属酸化物膜を有する絶縁基板である構成を有してい
る。

【００１０】請求項６に記載のインクジェットヘッド
は、記録液が充填される記録液室と、記録液室に連通又
は連設された記録液吐出部と、を備えたインクジェット
ヘッドであって、記録液を吐出するための能動素子が配
設された記録液室の基板が、表面に被膜されたＪＩＳ
（Ｒ３５０２）に準拠した水に対する基板材料の溶解量
２．００mg以下，好ましくは１．００mg以下で、かつ比
抵抗１×１０⁸Ωｍ以上，好ましくは１×１０⁹Ωｍ以上
の金属酸化物膜を有する比抵抗１×１０³Ωｍ以上，好
ましくは５×１０³Ωｍ以上の半導体基板である構成を
有している。

【００１１】請求項７に記載のインクジェットヘッド
は、記録液が充填される記録液室と、記録液室に連通又
は連設された記録液吐出部と、を備えたインクジェット
ヘッドであって、記録液を吐出するための能動素子が配
設された記録液室の基板が、表面に被膜されたＪＩＳ
（Ｒ３５０２）に準拠した水に対する基板材料の溶解量
２．００mg以下，好ましくは１．００mg以下で、かつ比
抵抗１×１０⁸Ωｍ以上，好ましくは１×１０⁹Ωｍ以上
の酸化物半導体膜を有する絶縁基板である構成を有して
いる。

【００１２】請求項８に記載のインクジェットヘッド
は、記録液が充填される記録液室と、記録液室に連通又
は連設された記録液吐出部と、を備えたインクジェット
ヘッドであって、記録液を吐出するための能動素子が配
設された記録液室の基板が、表面に被膜されたＪＩＳ
（Ｒ３５０２）に準拠した水に対する基板材料の溶解量
２．００mg以下，好ましくは１．００mg以下で、かつ比
抵抗１×１０⁸Ωｍ以上，好ましくは１×１０⁹Ωｍ以上
の酸化物半導体膜を有する比抵抗１×１０³Ωｍ以上，
好ましくは５×１０³Ωｍ以上の半導体基板である構成
を有している。

【００１３】請求項９に記載のインクジェットヘッド
は、記録液が充填される記録液室と、記録液室に連通又
は連設された記録液吐出部と、を備えたインクジェット
ヘッドであって、記録液を吐出するための能動素子が配
設された記録液室の基板が、表面に被膜されたＪＩＳ
（Ｒ３５０２）に準拠した水に対する基板材料の溶解量
２．００mg以下，好ましくは１．００mg以下で、かつ比
抵抗１×１０⁸Ωｍ以上，好ましくは１×１０⁹Ωｍ以上
の窒化物半導体膜を有する絶縁基板である構成を有して
いる。

【００１４】請求項１０に記載のインクジェットヘッド
は、記録液が充填される記録液室と、記録液室に連通又
は連設された記録液吐出部と、を備えたインクジェット
ヘッドであって、記録液を吐出するための能動素子が配
設された記録液室の基板が、表面に被膜されたＪＩＳ
（Ｒ３５０２）に準拠した水に対する基板材料の溶解量
２．００mg以下，好ましくは１．００mg以下で、かつ比
抵抗１×１０⁸Ωｍ以上，好ましくは１×１０⁹Ωｍ以上
の窒化物半導体膜を有する比抵抗１×１０³Ωｍ以上，
好ましくは５×１０³Ωｍ以上の半導体基板である構成
を有している。

【００１５】請求項１１に記載のインクジェットヘッド
は、請求項３乃至１０の内いずれか１において、水ガラ
ス膜，金属酸化物膜，酸化物半導体膜又は窒化物半導体
膜の厚みが、０．０５〜５０μｍ，好ましくは０．１〜
１０μｍである構成を有している。

【００１６】請求項１２に記載のインクジェットヘッド
の製造方法は、請求項３乃至１１の内いずれか１に記載
のインクジェットヘッドの製造方法であって、絶縁基板
又は半導体基板の表面に、スパッタリング法，イオンプ
レーティング法，熱分解法，物理蒸着法，反応ガスとし
て酸素ガス，窒素ガス，アルゴンガス，キセノンガスを
用いた反応性スパッタリング法，反応性イオンプレーテ
ィング法等の内いずれか１により、金属酸化物膜，酸化
物半導体膜，又は窒化物半導体膜を被膜する被膜工程を
備えた構成を有している。

【００１７】ここで、ガラス基板としては、カリ石灰ガ
ラス，ソーダ石灰ガラス，硼珪酸ガラス，クラウンガラ
ス，亜鉛クラウンガラス，ソーダカリガラス，バリウム
硼珪酸ガラス，９６％珪酸ガラス，９９．５％珪酸ガラ
ス，燐酸ガラス，低融点ガラス，リチウム珪酸ガラス，
亜鉛アルミ珪酸ガラス，珪酸ジルコニウムガラス等のガ
ラス等が好適に用いられる。熱的，化学的に安定してい
るからである。ガラス基板としては、ＪＩＳ（Ｒ３５０
２）に規定するアルカリ溶出量２．００Ｎａ₂Ｏmg以
下，好ましくは１．００Ｎａ₂Ｏmg以下，更に好ましく
は０．５０Ｎａ₂Ｏmg以下とされるのが好ましい。ガラ
ス基板のアルカリ溶出量が０．５０Ｎａ₂Ｏmgより大き
くなるにつれ記録液吐出部から記録液を吐出する際にこ
の記録液にかかる電気エネルギー等によりガラス基板と
記録液との間に化学的反応や電気化学的反応が生じてガ
ラス基板が溶解し、能動素子が剥離する等、信頼性が低
下する傾向が現れだし、２．００Ｎａ₂Ｏmgより大きく
なると特にその傾向が著しくなるので、好ましくない。
また、ガラス基板としては、比抵抗１×１０⁸Ωｍ以
上，好ましくは１×１０⁹Ωｍ以上，更に好ましくは１
×１０¹⁰Ωｍ以上とされるのが好ましい。ガラス基板の
比抵抗が１×１０¹⁰Ωｍより小さくなるにつれ能動素子
に流れる電流が基板にリークし易くなり能動素子が剥離
するなど信頼性が低下する傾向が現れだし、１×１０⁸
Ωｍより小さくなると特にその傾向が著しくなるので、
好ましくない。また、ガラス基板の膨張係数は、表面に
形成される能動素子の膨張係数に合わせて、３０×１０
^-7／℃〜１８０×１０^-7／℃から適宜選択されるのが好
ましい。能動素子との密着性を向上させることができ
る。

【００１８】絶縁基板としては、前記ガラス等の他、酸
化アルミニウム（アルミナ，Ａｌ₂Ｏ₃），酸化チタン
（チタニア，ＴｉＯ₂），ステアタイト（ＭｇＯ・Ｓｉ
Ｏ₂），ホルステライト（２ＭｇＯ・ＳｉＯ₂），ベリリ
ア（ＢｅＯ），スピネル（ＭｇＯ・Ａｌ₂Ｏ₃）等のセラ
ミックス等が好適に用いられる。熱的，化学的に安定し
ているからである。絶縁基板の表面に水ガラス膜を被膜
する場合、その比抵抗は、１×１０⁸Ωｍ以上，好まし
くは１×１０⁹Ωｍ以上，更に好ましくは１×１０¹⁰Ω
ｍ以上とされるのが好ましい。絶縁基板の比抵抗が１×
１０¹⁰Ωｍより小さくなるにつれ特に表面に被膜された
水ガラス膜にピンホール等の欠陥が生じていた場合、能
動素子等にかかる電流がこの絶縁基板にリークしてしま
い、能動素子が剥離する等、信頼性が低下する傾向が現
れだし、１×１０⁸Ωｍより小さくなると特にその傾向
が著しくなるので、好ましくない。また、絶縁基板の表
面にピンホール等の欠陥を生じさせずに水ガラス膜を被
膜させることができる場合、絶縁基板の比抵抗は特に限
定されるものでない。また、絶縁基板の表面に、金属酸
化物膜，酸化物半導体膜又は窒化物半導体膜を被膜した
場合、絶縁基板の比抵抗は特に限定されることはない
が、前述した比抵抗値のものを用いてもよい。

【００１９】半導体基板としては、シリコン，炭化シリ
コン，ダイアモンド，ゲルマニウム等が好適に用いられ
る。半導体基板としては、比抵抗１×１０³Ωｍ以上，
好ましくは５×１０³Ωｍ以上，更に好ましくは１×１
０⁴Ωｍ以上とされるのが好ましい。半導体基板の比抵
抗が１×１０⁴Ωｍより小さくなるにつれ特に表面に被
膜された水ガラス膜，金属酸化物膜，酸化物半導体膜又
は窒化物半導体膜にピンホール等の欠陥が生じていた場
合、能動素子等にかかる電流がこの半導体基板にリーク
してしまい、能動素子が剥離する等、信頼性が低下する
傾向が現れだし、１×１０³Ωｍより小さくなると特に
その傾向が著しくなるので、好ましくない。

【００２０】水ガラス膜としては、ＪＩＳ（Ｒ３５０
２）に規定するアルカリ溶出量２．００Ｎａ₂Ｏmg以
下，好ましくは１．００Ｎａ₂Ｏmg以下，更に好ましく
は０．５０Ｎａ₂Ｏmg以下とされるのが好ましい。水ガ
ラス膜のＪＩＳ（Ｒ３５０２）に規定するアカリ溶出量
が０．５０Ｎａ₂Ｏmgより大きくなるにつれ水ガラスが
記録液中に溶出し易くなり耐久性が低下する傾向が現れ
だし、２．００Ｎａ₂Ｏmgより大きくなると特にその傾
向が著しくなるので、好ましくない。また、水ガラス膜
としては、ＪＩＳ（Ｒ３５０２）に準拠した水に対する
絶縁基板又は半導体基板の各材料（以下基板材料と称
す）の溶解量２．００mg以下，好ましくは１．００mg以
下，更に好ましくは０．５０mg以下とされるのが好まし
い。水ガラス膜のＪＩＳ（Ｒ３５０２）に準拠した水に
対する基板材料の溶解量が０．５０mgより大きくるにつ
れ基板材料を記録液中に溶出させ易くなり耐久性が低下
する傾向が現れだし、２．００mgより大きくなると特に
その傾向が著しくなるので、好ましくない。また、水ガ
ラス膜としては、比抵抗１×１０⁸Ωｍ以上，好ましく
は１×１０⁹Ωｍ以上，１×１０¹⁰Ωｍ以上とされるの
が好ましい。水ガラス膜の比抵抗が１×１０¹⁰Ωｍより
小さくなるにつれ電極等の能動素子にかかる電流が基板
にリークし易くなり能動素子が剥離するなど信頼性が低
下する傾向が現れだし、１×１０⁸Ωｍより小さくなる
と特にその傾向が著しくなるので、好ましくない。さら
に、水ガラス膜としては、膨張係数３０×１０^-7〜１８
０×１０^-7／℃とされるのが好ましい。表面に形成され
る能動素子の膨張係数に合わせて、水ガラス膜の膨張係
数を３０×１０^-7／℃〜１８０×１０^-7／℃から適宜選
択することにより、能動素子との密着性を向上させるこ
とができる。

【００２１】金属酸化物膜としては、酸化チタン，酸化
アルミニウム，酸化マグネシウム，酸化ベリリウム，酸
化タンタル等が挙げられる。金属酸化物膜としては、Ｊ
ＩＳ（Ｒ３５０２）に準拠した水に対する基板材料の溶
解量２．００mg以下，好ましくは１．００mg以下，更に
好ましくは０．５０mg以下とされるのが好ましい。金属
酸化物膜のＪＩＳ（Ｒ３５０２）に準拠した水に対する
基板材料の溶解量が０．５０mgより大きくなるにつれ基
板材料を記録液中に溶出させ易くなり耐久性が低下する
傾向が現れだし、２．００mgより大きくなると特にその
傾向が著しくなるので、好ましくない。また、金属酸化
物膜としては、比抵抗１×１０⁸Ωｍ以上，好ましくは
１×１０⁹Ωｍ以上，更に好ましくは１×１０¹⁰Ωｍ以
上とされるのが好ましい。金属酸化物膜の比抵抗が１×
１０¹⁰Ωｍより小さくなるにつれ電極等の能動素子にか
かる電流が基板にリークし易くなり能動素子が剥離する
など信頼性が低下する傾向が現れだし、１×１０⁸Ωｍ
より小さくなると特にその傾向が著しくなるので、好ま
しくない。

【００２２】酸化物半導体膜としては、ＳｉＯ₂，Ｓｉ
Ｏ，ＺｎＯ，ＴｉＯ，ＮｉＯ等が挙げられる。酸化物半
導体膜としては、ＪＩＳ（Ｒ３５０２）に準拠した水に
対する基板材料の溶解量２．００mg以下，好ましくは
１．００mg以下，更に好ましくは０．５０mgとされるの
が好ましい。酸化物半導体膜のＪＩＳ（Ｒ３５０２）に
準拠した水に対する基板材料の溶解量が０．５０mgより
大きくなるにつれ基板材料を記録液中に溶出させ易くな
り能動素子が剥離するなど信頼性が低下する傾向が現れ
だし、２．００mgより大きくなると特にその傾向が著し
くなるので、好ましくない。また、酸化物半導体膜とし
ては、比抵抗１×１０⁸Ωｍ以上，好ましくは１×１０⁹
Ωｍ以上，更に好ましくは１×１０¹⁰Ωｍ以上とされる
のが好ましい。酸化物半導体膜の比抵抗が１×１０¹⁰Ω
ｍより小さくなるにつれ電極等の能動素子にかかる電流
が基板にリークし易くなり能動素子が剥離するなど信頼
性が低下する傾向が現れだし、１×１０⁸Ωｍより小さ
くなると特にその傾向が著しくなるので、好ましくな
い。

【００２３】窒化物半導体膜としては、Ｓｉ₃Ｎ₄，Ｓｉ
Ｎ，ＧａＮ等が挙げられる。窒化物半導体膜としては、
ＪＩＳ（Ｒ３５０２）に準拠した水に対する基板材料の
溶解量２．００mg以下，好ましくは１．００mg以下，更
に好ましくは０．５０mg以下とされるのが好ましい。窒
化物半導体膜のＪＩＳ（Ｒ３５０２）に準拠した水に対
する基板材料の溶解量が０．５０mgより大きくなるにつ
れ基板材料を記録液中に溶出させ易くなり能動素子が剥
離するなど信頼性が低下する傾向が現れだし、２．００
mgより大きくなると特にその傾向が著しくなるので、好
ましくない。また、窒化物半導体膜としては、比抵抗１
×１０⁸Ωｍ以上，好ましくは１×１０⁹Ωｍ以上，更に
好ましくは１×１０¹⁰Ωｍ以上とされるのが好ましい。
窒化物半導体膜の比抵抗が１×１０¹⁰Ωｍより小さくな
るにつれ電極等の能動素子にかかる電流が基板にリーク
し易くなり能動素子が剥離するなど信頼性が低下する傾
向が現れだし、１×１０⁸Ωｍより小さくなると特にそ
の傾向が著しくなるので、好ましくない。

【００２４】これら水ガラス膜や金属酸化物膜，酸化物
半導体膜，窒化物半導体膜の厚みは、０．０５μｍ〜５
０μｍ，好ましくは０．１μｍ〜１０μｍ，更に好まし
くは０．１μｍ〜５μｍとされるのが好ましい。水ガラ
ス膜や金属酸化物膜，酸化物半導体膜，窒化物半導体膜
の厚みが０．１μｍより小さくなるにつれ電極等の能動
素子にかかる電流が基板にリークし易くなり能動素子が
剥離するなど信頼性が低下する傾向が現れだし、０．０
５μｍより小さくなると特にその傾向が著しくなり、５
μｍより大きくなるにつれ表面のアンジュレーションが
大きくなる傾向が現れだし、能動素子を流れる電流，電
流密度等が不安定になり印字特性等の信頼性が低下する
傾向が認められ、５０μｍより大きくなると特にその傾
向が著しくなるので、いずれも好ましくない。

【００２５】前述した絶縁基板又は半導体基板の表面に
前述した水ガラス膜を被膜形成する方法としては、塗布
法，ディップ法，スピンコート法，印刷法等が挙げられ
る。また、前述した絶縁基板又は半導体基板の表面に前
述した金属酸化物膜，酸化物半導体膜，又は窒化物半導
体膜を被膜形成する方法としては、スパッタリング法，
イオンプレーティング法，熱分解法，蒸着法，反応ガス
として酸素ガス，窒素ガス，アルゴンガス，又はキセノ
ンガスの内いずれか１を用いた反応性スパッタリング
法，反応性イオンプレーティング法，反応性蒸着法等が
挙げられる。前述した水ガラス膜，金属酸化物膜，酸化
物半導体膜，又は窒化物半導体膜を被膜形成する場合、
前述した絶縁基板又は半導体基板の表面は、平均粗さＲ
ａ＝１０μｍ以下，好ましくはＲａ＝１μｍ以下とされ
るのが好ましい。絶縁基板又は半導体基板の表面が平均
粗さＲａ＝１μｍより大きくなるにつれ段差により電極
抵抗が大きくなる傾向が現れだし、能動素子を流れる電
流，電流密度等が不安定になり印字特性等の信頼性が低
下する傾向が認められ、平均粗さＲａ＝１０μｍより大
きくなると特にその傾向が著しくなるので、いずれも好
ましくない。

【００２６】

【作用】この構成によって、以下の作用を奏する。すな
わち、 （１）ＪＩＳ（Ｒ３５０２）に規定するアルカリ溶出量
２．００Ｎａ₂Ｏmg以下，好ましくは１．００Ｎａ₂Ｏmg
以下のガラス基板を用いたことにより、基板材料の記録
液中への溶出を防止することができ、これにより電極等
の能動素子と基板の密着性を向上させることができる。
また、比抵抗１×１０⁸Ωｍ以上，好ましくは１×１０⁹
Ωｍ以上のガラス基板を用いたことことにより、電極等
の能動素子に流れる電流の基板へのリークを防止するこ
とができ、これにより電流が流れたことによる基板と記
録液との間に電気化学反応等を防止することができ、耐
久性を向上させることができる。

【００２７】（２）ガラス基板の膨張係数を電極や圧電
素子等の能動素子の膨張係数に合わせて３０×１０^-7〜
１８０×１０^-7／℃としたことにより、膨張係数の違い
による能動素子の剥離等を抑制することができる。

【００２８】（３）絶縁基板の表面に水ガラス膜を被膜
したことにより、基板材料の記録液中への溶出を抑える
ことができる。また、絶縁基板の比抵抗を１×１０⁸Ω
ｍ以上，好ましくは１×１０⁹Ωｍとしたことにより、
たとえ水ガラス膜にピンホール等の欠陥が生じていても
能動素子等に印加された電流が前記欠陥からリークする
ことを防止でき、これにより基板と記録液との電気化学
反応等を抑えることができる。

【００２９】（４）半導体基板の表面に水ガラス膜を被
膜したことにより、蓄熱を抑えることができ、基板と記
録液との化学反応等を抑えることができる。また、半導
体基板の比抵抗を１×１０³Ωｍ以上，好ましくは５×
１０³Ωｍ以上としたことにより、水ガラス膜に欠陥が
生じていても能動素子等に印加される電流のリークを防
止することができ、これにより基板と記録液との電気化
学反応等を抑えるこができる。

【００３０】（５）絶縁基板の表面に金属酸化物膜を被
膜したことにより、絶縁性を向上させることができ、基
板と記録液との電気化学反応等を抑えることができる。
さらに、金属酸化物膜のＪＩＳ（Ｒ３５０２）に準拠し
た水に対する基板材料の溶解量を２．００mg以下，好ま
しくは１．００mg以下としたことにより、記録液中への
基板材料の溶出を抑えることができる。また、金属酸化
物膜の比抵抗１×１０ ⁸Ωｍ以上，好ましくは１×１０⁹
Ωｍ以上としたことにより、基板と記録液との間に電流
が流れるのを抑えることができ、基板と記録液との電気
化学反応等を抑えるこができる。

【００３１】（６）半導体基板の表面に金属酸化物膜を
被膜したことにより、絶縁性を向上させることができる
とともに熱の蓄積を低減させることができる。さらに、
金属酸化物膜のＪＩＳ（Ｒ３５０２）に準拠した水に対
する基板材料の溶解量を２．００mg以下，好ましくは
１．００mg以下としたことにより、記録液中への基板材
料の溶出を抑えることができる。また、金属酸化物膜の
比抵抗１×１０⁸Ωｍ以上，好ましくは１×１０⁹Ωｍ以
上としたことにより、基板と記録液との間に電流が流れ
るのを抑えることができ、基板と記録液との電気化学反
応等を抑えるこができる。また、半導体基板の比抵抗を
１×１０³Ωｍ以上，好ましくは５×１０³Ωｍ以上とし
たことにより、水ガラス膜に欠陥が生じていても能動素
子等に印加される電流のリークを防止することができ、
これにより基板と記録液との電気化学反応等を抑えるこ
ができる。

【００３２】（７）絶縁基板の表面に酸化物半導体膜を
被膜したことにより、耐絶縁性と熱蓄積低減を図ること
ができる。また、酸化物半導体膜のＪＩＳ（Ｒ３５０
２）に準拠した水に対する基板材料の溶解量を２．００
mg以下，好ましくは１．００mg以下としたことにより、
基板材料の溶出防止を行うことができる。また、酸化物
半導体膜の比抵抗を１×１０⁸Ωｍ以上，好ましくは１
×１０⁹Ωｍ以上としたことにより、基板材料の溶出防
止を行うことができる。

【００３３】（８）半導体基板の表面に酸化物半導体膜
を被膜したことにより、耐絶縁性と熱蓄積低減を図るこ
とができる。また、酸化物半導体膜のＪＩＳ（Ｒ３５０
２）に準拠した水に対する基板材料の溶解量を２．００
mg以下，好ましくは１．００mg以下としたことにより、
基板の溶出防止を行うことができる。また、酸化物半導
体膜の比抵抗を１×１０⁸Ωｍ以上，好ましくは１×１
０⁹Ωｍ以上としたことにより、基板材料の溶出防止を
行うことができる。

【００３４】（９）絶縁基板の表面に窒化物半導体膜を
被膜したことにより、耐絶縁性と熱蓄積低減を図ること
ができる。また、窒化物半導体膜のＪＩＳ（Ｒ３５０
２）に準拠した水に対する基板材料の溶解量２．００mg
以下，好ましくは１．００mg以下としたことにより、基
板の溶出防止を行うことができる。また、窒化物半導体
膜の比抵抗を１×１０⁸Ωｍ以上，好ましくは１×１０⁹
Ωｍ以上としたことにより、基板材料の溶出防止を行う
ことができる。

【００３５】（１０）半導体基板の表面に窒化物半導体
膜を被膜したことにより、耐絶縁性と熱蓄積低減を図る
ことができる。また、窒化物半導体膜のＪＩＳ（Ｒ３５
０２）に準拠した水に対する基板材料の溶解量２．００
mg以下，好ましくは１．００mg以下としたことにより、
基板の溶出防止を行うことができる。また、窒化物半導
体膜の比抵抗を１×１０⁸Ωｍ以上，好ましくは１×１
０⁹Ωｍ以上としたことにより、基板材料の溶出防止を
行うことができる。

【００３６】（１１）水ガラス膜，金属酸化物膜，酸化
物半導体膜，又は窒化物半導体膜の厚みが，０．０５〜
５０μｍ，好ましくは０．１〜１０μｍである場合、基
板に電極等の能動素子に流れる電流のリークを効率よく
防止することができるとともに、能動素子に流れる電流
又は電流密度等を安定化することができ、印字特性等を
向上させることができる。

【００３７】（１２）絶縁基板，又は半導体基板の表面
に、スパッタリング法，イオンプレーティング法，熱分
解法，蒸着法，反応ガスとして酸素ガス，窒素ガス，ア
ルゴンガス，キセノンガスを用いた反応性スパッタリン
グ法，反応性イオンプレーティング法等の内いずれか１
により、金属酸化物膜，酸化物半導体膜，又は窒化物半
導体膜を被膜形成する被膜形成工程を備えたことによ
り、絶縁基板又は半導体基板の表面に金属酸化物膜，酸
化物半導体膜又は窒化物半導体膜を高い歩溜まりで安定
して被膜形成することができる。さらに、各膜の表面粗
度を容易に制御することができる。

【００３８】

【実施例】以下本発明の一実施例におけるインクジェッ
トヘッドについて、図面を参照しながら説明する。

【００３９】（実施例１）図１は本発明の第１実施例に
おけるインクジェットヘッドを示す要部断面模式図であ
り、図２は本発明の第１実施例におけるインクジェット
ヘッドの能動素子の能動素子対向部間を示す要部断面斜
視図である。１ａは本発明の第１実施例におけるインク
ジェットヘッド、２ａはＪＩＳ（Ｒ３５０２）に規定す
るアルカリ溶出量１．００Ｎａ₂Ｏmg以下で、かつ比抵
抗１×１０⁹Ωｍ以上で、かつ膨張係数３０×１０^-7／
℃〜１８０×１０^-7／℃のカリ石灰ガラス，ソーダ石灰
ガラス，硼珪酸ガラス，クラウンガラス，亜鉛クラウン
ガラス，ソーダカリガラス，バリウム硼珪酸ガラス，９
６％珪酸ガラス，９９．５％珪酸ガラス，燐酸ガラス，
低融点ガラス，リチウム珪酸ガラス，亜鉛アルミ珪酸ガ
ラス，珪酸ジルコニウムガラス等のガラス等の絶縁材料
からなるガラス基板、３はガラス基板２ａの上面に所定
間隔を持って形成された一対の電極からなる能動素子、
４は各能動素子３の所定部を露出してガラス基板２ａ及
び各能動素子３の上面に形成された絶縁層、５は絶縁層
４の上面に図１中Ａ−Ａ′線で示した後述する記録液室
６及び記録液吐出部７の中心線と図２中Ｂ−Ｂ′線で示
した各能動素子３の能動素子対向部間の中心垂線とを略
一致させて接着されたノズルプレート、６はガラス基板
２ａ，各能動素子３及び絶縁層４から形成された断面略
逆凸字状の溝部とノズルプレート５の下面に形成された
台錐形状の開口部とからなり導電性インク（図示せず）
が充填される記録液室、７は記録液室６に連通され導電
性インクを外方に吐出するノズル孔からなる記録液吐出
部である。尚、一方の能動素子３の他方の能動素子３と
対向する部位を能動素子対向部と称するものとする。

【００４０】以上のように構成された本実施例のインク
ジェットヘッドについて、以下その製造方法を図面を参
照しながら説明する。図３は能動素子形成工程を示す要
部平面模式図であり、図４は能動素子形成工程を示す要
部断面模式図であり、図５は絶縁層形成工程を示す要部
平面模式図であり、図６は絶縁層形成工程を示す要部断
面模式図であり、図７はインク導入孔形成工程を示す要
部平面模式図であり、図８はノズルプレート接着工程を
示す要部平面模式図であり、図９はノズルプレート接着
工程を示す要部断面模式図である。図３乃至図９におい
て、８は記録液室６に連通されたインク流路、９はイン
ク流路８に連通されこのインク流路８を介して記録液室
６及び記録液吐出部７に導電性インクを供給するインク
導入孔である。まず、アルカリ溶出量１．００Ｎａ₂Ｏm
g以下で、かつ比抵抗１×１０⁹Ωｍ以上で、かつ膨張係
数３０×１０^-7／℃〜１８０×１０^-7／℃のカリ石灰ガ
ラス，ソーダ石灰ガラス，硼珪酸ガラス，クラウンガラ
ス，亜鉛クラウンガラス，ソーダカリガラス，バリウム
硼珪酸ガラス，９６％珪酸ガラス，９９．５％珪酸ガラ
ス，燐酸ガラス，低融点ガラス，リチウム珪酸ガラス，
亜鉛アルミ珪酸ガラス，珪酸ジルコニウムガラス等のガ
ラス材料から選択されたガラス基板２ａを準備した。こ
こで、基板の大きさや形状としては、特に限定されるも
のではないが、例えば、直径φ３mm×厚み１mm、直径φ
３mm×厚み０．０７mm等の円形状、縦幅３７mm×横幅３
７mm×厚み１mm、縦幅３７mm×横幅３７mm×厚み０．０
７mm等の角形状等が挙げられる。次に、ガラス基板２ａ
の能動素子３と対向する一面（以下能動素子３対向面と
称す）を平均粗さＲａ＝１μｍ以下に仕上げ研磨した。
次に、ガラス基板２ａの能動素子３対向面に、チタン
（Ｔｉ），タンタル（Ｔａ），タングステン（Ｗ），白
金（Ｐｔ），ハフニウム（Ｈｆ），クロム（Ｃｒ），ア
ルミニウム（Ａｌ）等の単金属，Ｎｉ−Ｆｅ，ＮｉＣ
ｒ，ＴｉＣｒ等の金属合金，酸化チタン，酸化ハフニウ
ム，酸化錫，酸化インジウム等の金属酸化物，窒化チタ
ン，窒化クロム等の金属窒化物，炭化チタン，炭化タン
グステン等の金属炭化物，アルチック等のセラミック
ス，炭素，炭素化物等から選択された導電性材料を、蒸
着法，イオンプレーティング法，スパッタリング法，反
応性スパッタリング法等の物理蒸着法，又は化学蒸着法
（以下ＣＶＤ法と称す）等により被膜形成し、能動素子
形成用の金属薄膜（図示せず）を形成した。ここで、能
動素子３形成用の金属薄膜（又は各能動素子３）の厚み
は、０．５μｍ〜１０μｍ，好ましくは０．５μｍ〜３
μｍとされるのが好ましい。能動素子３の厚みが０．５
μｍより小さくなるにつれ電気抵抗が上昇する傾向が現
れだし、能動素子３の厚みが３μｍより大きくなるにつ
れ金属薄膜の内部応力が上昇する傾向が現れだし、１０
μｍより大きくなると特にその傾向が著しくなり、いず
れも好ましくない。次に、能動素子３形成用の金属薄膜
の上面にフォトレジストを塗布し、能動素子３の形状を
パターニングし、能動素子３形成用のエッチングマスク
を形成した。次に、エッチングマスクが被膜されていな
い金属薄膜の露出部を、ケミカルエッチング法，イオン
ミリング法，リアクティブイオンエッチング法等により
除去し、図３及び図４に示すように、能動素子３を形成
した。次に、各能動素子３の上面に、金（Ａｕ），銀
（Ａｇ），銅（Ｃｕ），アルミニウム（Ａｌ），クロム
（Ｃｒ），チタン（Ｔｉ），白金（Ｐｔ），モリブデン
（Ｍｏ），タングステン（Ｗ），タンタル（Ｔａ）等か
ら選択された能動素子３の材料（以下能動素子材料と称
す）より比抵抗の小さい導電性材料を、蒸着法，イオン
プレーティング法，スパッタリング法，反応性スパッタ
リング法等の物理蒸着法，又はＣＶＤ法等により被膜形
成し、後述する引出し電極形成用の金属薄膜（図示せ
ず）を形成した。ここで、引出し電極形成用の金属薄膜
（又は引出し電極）の厚みは、０．１μｍ〜５μｍ，好
ましくは０．５μｍ〜３μｍとされるのが好ましい。金
属薄膜の厚みが０．５μｍより小さくなるにつれ電気抵
抗が上昇する傾向が現れだし、０．１μｍより小さくな
ると特にその傾向が著しくなり、金属薄膜の厚みが３μ
ｍより大きくなるにつれ金属薄膜の応力が上昇する傾向
が現れだし、５μｍより大きくなると特にその傾向が著
しくなり、いずれも好ましくない。次に、引出し電極形
成用の金属薄膜の上面にフォトレジストを塗布し、後述
する引出し電極の形状をパターニングし、引出し電極形
成用のエッチングマスクを形成した。次に、エッチング
マスクが被膜されていない金属薄膜の露出部を、ケミカ
ルエッチング法，イオンミリング法，リアクティブイオ
ンエッチング法等により除去し、引出し電極（図示せ
ず）を形成した。次に、ガラス基板２ａ，各能動素子３
及び引出し電極の上面に、耐熱性のポリイミド樹脂，ア
クリル樹脂等のフォトレジストを塗布し、絶縁層４の形
状をパターニングした。次に、適当なベーキング条件で
フォトレジストを硬化させ、図５及び図６に示すよう
に、絶縁層４を形成した。ここで、ベーキング条件とし
ては、例えば、空気中８０℃で３０分間、または１２０
℃で３０分間、または１８０℃で３０分間プリベーキン
グした後、窒素ガス雰囲気中４００℃で１時間メインベ
ーキングすること等が挙げられる。また、図５中左方に
列設された能動素子３の一群と図５中右方に列設された
能動素子３の一群との間（以下能動素子３群間と称す）
には、後述するインク導入孔９を形成するために、絶縁
層４を被膜形成しないものとする。次に、図７に示すよ
うに、能動素子３群間に、エッチング法，サンドブラス
ト法，切削加工法，超音波加工法等により、断面略凹字
状に穿掘し、インク導入孔９を形成した。一方、ポリイ
ミド，アクリル，ポリエチレンテレフタレート等からな
る樹脂シート（図示せず）を準備した。次に、樹脂シー
トの所定部にエキシマレーザ加工，エッチング加工，パ
ンチング加工等により、記録液室６，記録液吐出部７及
びインク流路８を形成し、ノズルプレート５を形成し
た。次に、能動素子３，引出し電極及び絶縁層４が被膜
形成されたガラス基板２ａの上面にノズルプレート５
を、各能動素子３の能動素子３対向部間の中心垂線と記
録液室６及び記録液吐出部７の中心線とを略一致させて
接着した。次に、引出し電極に電流導入用配線を行うと
ともに、インク導入孔９の所定部に導電性インクを供給
するインク室を連設させ、本発明の第１実施例における
インクジェットヘッド１ａを完成させた。

【００４１】以上のように製造された本実施例のインク
ジェットヘッド１ａを用いて、印字寿命測定試験及び基
板の外観観察を行った。以下その結果について説明す
る。まず、基板としてアルカリ溶出量０．０７Ｎａ₂Ｏm
g以下で、膨張係数７７×１０^{- 7}／℃の硼珪酸ガラスか
らなるガラス基板２ａを用いた本実施例のインクジェッ
トヘッド１ａを準備した。次に、このインクジェットヘ
ッド１ａの記録液室６内に、染料と，電解質と，水と，
アルコールと，グリセリンとを有する導電性インクを充
填させた後、能動素子間に交流電圧レベル２５Ｖ，印字
周期５ｋＨｚ，パルス周期３ＭＨｚの交流電圧を通電
し、印字寿命を測定した。次に、光学顕微鏡を用いて、
印字寿命測定を行ったインクジェットヘッド１ａのガラ
ス基板２ａの外観観察を行った。これらの結果を（表
１）に示す。

【００４２】

【表１】

【００４３】この（表１）から明らかなように、本実施
例のインクジェットヘッド１ａでは、１億ドット（dot
s）以上の印字寿命を有し、非常に耐久性に優れている
ことがわかった。また、１億ドット以上印字を行って
も、ガラス基板２ａと能動素子３の剥離も認めらず、さ
らに、基板の溶解もないことがわかった。

【００４４】以上のように本実施例によれば、基板に、
ＪＩＳ（Ｒ３５０２）に規定するアルカリ溶出量１．０
０Ｎａ₂Ｏmg以下で、かつ比抵抗１×１０⁹Ωｍ以上で、
かつ膨張係数３０×１０^-7／℃〜１８０×１０^-7／℃の
ガラス基板２ａを用いたので、記録液吐出時における導
電性インクと基板の化学的反応や電気化学的反応を抑え
ることができ、この結果、基板や能動素子の溶解、基板
と能動素子３の剥離等を防止することができた。したが
って、紙面上に形成された印字のドット形状をスプラッ
シュ状とすることを防止でき、２億ドット以上のドット
形状を安定化させ、記録液吐出性を向上させることがで
きるとともに、さらに、印字寿命を延命化することがで
きた。

【００４５】（実施例２）図１０は本発明の第２実施例
におけるインクジェットヘッドを示す要部断面模式図で
ある。３は能動素子、４は絶縁層、５はノズルプレー
ト、６は記録液室、７は記録液吐出部であり、これらは
実施例１と同様なものであり同一の符号を付して説明を
省略する。実施例１と異なるのは、本発明の第２実施例
におけるインクジェットヘッド１ｂが、表面に厚み０．
１μｍ〜１０μｍを持って被膜された水ガラス膜１０ａ
を有する比抵抗１×１０⁹Ωｍ以上のカリ石灰ガラス，
ソーダ石灰ガラス，硼珪酸ガラス，クラウンガラス，亜
鉛クラウンガラス，ソーダカリガラス，バリウム硼珪酸
ガラス，９６％珪酸ガラス，９９．５％珪酸ガラス，燐
酸ガラス，低融点ガラス，リチウム珪酸ガラス，亜鉛ア
ルミ珪酸ガラス，珪酸ジルコニウムガラス等のガラス，
酸化アルミニウム，酸化チタン，ステアタイト，ホルス
テライト，ベリリア，スピネル等のセラミックス等の絶
縁材料からなる絶縁基板２ｂを備えた点である。

【００４６】以上のように構成された本実施例のインク
ジェットヘッド１ｂについて、以下その製造方法を説明
する。まず、比抵抗１×１０⁹Ωｍ以上のカリ石灰ガラ
ス，ソーダ石灰ガラス，硼珪酸ガラス，クラウンガラ
ス，亜鉛クラウンガラス，ソーダカリガラス，バリウム
硼珪酸ガラス，９６％珪酸ガラス，９９．５％珪酸ガラ
ス，燐酸ガラス，低融点ガラス，リチウム珪酸ガラス，
亜鉛アルミ珪酸ガラス，珪酸ジルコニウムガラス等のガ
ラス，又は酸化アルミニウム，酸化チタン，ステアタイ
ト，ホルステライト，ベリリア，スピネル等のセラミッ
クス等の絶縁材料からなる絶縁基板２ｂを準備した。次
に、絶縁基板２ｂの能動素子対向面を平均粗さＲａ＝
０．５μｍ以下に仕上げ研磨した。次に、絶縁基板２ｂ
の能動素子３対向面に、水ガラスを塗布し、厚み０．１
μｍ〜１０μｍの水ガラス膜１０ａを被膜形成した。以
下、実施例１と同様にして、本実施例のインクジェット
ヘッド１ｂを完成させた。

【００４７】以上のように製造された本実施例のインク
ジェットヘッド１ｂを用いて、印字寿命測定試験及び基
板の外観観察を行った。以下その結果について説明す
る。まず、表面に厚み０．３μｍを持って被膜されたア
ルカリ溶出量０．１０Ｎａ₂Ｏmgで基板材料の溶出量
０．３７mgで膨張係数８７×１０^-7／℃の水ガラス膜１
０ａを有するソーダ石灰ガラスからなる絶縁基板２ｂを
用いた本実施例のインクジェットヘッドを準備した。以
下、実施例１と同様にして、印字寿命測定および絶縁基
板２ｂの外観観察を行った。これらの結果を（表１）に
示した。

【００４８】この（表１）から明らかなように、本実施
例のインクジェットヘッド１ｂでは、実施例１と同様な
結果を得られることがわかった。

【００４９】以上のように本実施例によれば、基板に、
表面に被膜された水ガラス膜１０ａを有する比抵抗１×
１０⁹Ωｍ以上の絶縁基板２ｂを用いたので、実施例１
と同様の効果の他、密着性を向上させることができると
ともに表面を平滑化することができる。

【００５０】（実施例３）図１１は本発明の第３実施例
におけるインクジェットヘッドを示す要部断面模式図で
ある。３は能動素子、４は絶縁層、５はノズルプレー
ト、６は記録液室、７は記録液吐出部であり、これらは
実施例１と同様なものであり同一の符号を付して説明を
省略する。実施例１と異なるのは、本発明の第３実施例
におけるインクジェットヘッド１ｃが、表面に厚み０．
１μｍ〜１０μｍを持って被膜された水ガラス膜１０ｂ
を有する比抵抗５×１０³Ωｍ以上のシリコン，炭化シ
リコン，ダイアモンド等の半導体材料からなる半導体基
板２ｃを備えた点である。

【００５１】以上のように構成された本実施例のインク
ジェットヘッド１ｃについて、以下その製造方法を説明
する。まず、比抵抗５×１０³Ωｍ以上のシリコン，炭
化シリコン，ダイアモンド等の半導体からなる半導体基
板２ｃを準備した。次に、半導体基板２ｃの能動素子３
対向面を平均粗さＲａ＝０．１μｍ以下に仕上げ研磨し
た。次に、半導体基板２ｃの能動素子３対向面に、水ガ
ラスを塗布し、厚み０．１μｍ〜１０μｍの水ガラス膜
１０ｂを被膜形成した。以下、実施例１と同様にして、
本実施例のインクジェットヘッド１ｃを完成させた。

【００５２】以上のように製造された本実施例のインク
ジェットヘッド１ｃを用いて、印字寿命測定試験及び基
板の外観観察を行った。以下その結果について説明す
る。まず、基板として表面に厚み０．３μｍを持って被
膜されたアルカリ溶出量０．１０Ｎａ₂Ｏmgで基板材料
の溶出量０mgの水ガラス膜１０ｂを有するシリコンから
なる半導体基板を用いた本実施例のインクジェットヘッ
ド１ｃを準備した。以下、実施例１と同様にして、印字
寿命測定および基板の外観観察を行った。これらの結果
を（表１）に示した。

【００５３】この（表１）から明らかなように、本実施
例のインクジェットヘッド１ｃでは、実施例１と同様な
結果を得られることがわかった。

【００５４】以上のように本実施例によれば、基板に、
表面に被膜された水ガラス膜１０ｂを有する比抵抗５×
１０³Ωｍ以上の半導体基板を用いたので、実施例１と
同様の効果の他、低熱蓄積や密着性を向上することがで
きる。

【００５５】（実施例４）図１２は本発明の第４実施例
におけるインクジェットヘッドを示す要部断面模式図で
ある。３は能動素子、４は絶縁層、５はノズルプレー
ト、６は記録液室、７は記録液吐出部であり、これらは
実施例１と同様なものであり同一の符号を付して説明を
省略する。実施例１と異なるのは、本発明の第４実施例
におけるインクジェットヘッド１ｄが、表面に厚み０．
１μｍ〜１０μｍを持って被膜されたＪＩＳ（Ｒ３５０
２）に準拠した水に対する基板材料の溶解量１．００mg
以下で、かつ比抵抗１×１０⁹Ωｍ以上の酸化チタン，
酸化アルミニウム，酸化マグネシウム，酸化ベリリウ
ム，酸化タンタル等の金属酸化物等の絶縁材料からなる
金属酸化物膜１１ａを有するカリ石灰ガラス，ソーダ石
灰ガラス，硼珪酸ガラス，クラウンガラス，亜鉛クラウ
ンガラス，ソーダカリガラス，バリウム硼珪酸ガラス，
９６％珪酸ガラス，９９．５％珪酸ガラス，燐酸ガラ
ス，低融点ガラス，リチウム珪酸ガラス，亜鉛アルミ珪
酸ガラス，珪酸ジルコニウムガラス等のガラス，又は酸
化アルミニウム，酸化チタン，ステアタイト，ホルステ
ライト，ベリリア，スピネル等のセラミックス等の絶縁
材料からなる絶縁基板２ｄを備えた点である。

【００５６】以上のように構成された本実施例のインク
ジェットヘッド１ｄについて、以下その製造方法を説明
する。まず、カリ石灰ガラス，ソーダ石灰ガラス，硼珪
酸ガラス，クラウンガラス，亜鉛クラウンガラス，ソー
ダカリガラス，バリウム硼珪酸ガラス，９６％珪酸ガラ
ス，９９．５％珪酸ガラス，燐酸ガラス，低融点ガラ
ス，リチウム珪酸ガラス，亜鉛アルミ珪酸ガラス，珪酸
ジルコニウムガラス等のガラス，又は酸化アルミニウ
ム，酸化チタン，ステアタイト，ホルステライト，ベリ
リア，スピネル等のセラミックス等の絶縁材料からなる
絶縁基板２ｄを準備した。次に、絶縁基板２ｄの能動素
子対向面を平均粗さＲａ＝０．５μｍ以下に仕上げ研磨
した。次に、絶縁基板２ｄの能動素子３対向面の上面
に、溶出量１．００mg以下で、かつ比抵抗１×１０⁹Ω
ｍ以上の酸化チタン，酸化アルミニウム，酸化マグネシ
ウム，酸化ベリリウム，酸化タンタル等の絶縁材料を、
スパッタリング法，イオンプレーティング法，熱分解
法，反応ガスとして酸素ガス，窒素ガス，アルゴンガ
ス，キセノンガス等を用いた反応性スパッタリング法，
反応性イオンプレーティング法等により、金属酸化物膜
１１ａを０．１μｍ〜１０μｍ被膜形成した。以下、実
施例１と同様にして、本実施例のインクジェットヘッド
１ｄを完成させた。

【００５７】以上のように製造された本実施例のインク
ジェットヘッド１ｄを用いて、印字寿命測定試験及び基
板の外観観察を行った。以下その結果について説明す
る。まず、基板として表面に厚み０．１μｍを持って被
膜された比抵抗１×１０¹⁰ΩｍのＴｉＯ₂を有するソー
ダ石灰ガラスからなる絶縁基板２ｄを用いた本実施例の
インクジェットヘッド１ｄを準備した。以下、実施例１
と同様にして、印字寿命測定および基板の外観観察を行
った。これらの結果を（表１）に示した。

【００５８】この（表１）から明らかなように、本実施
例のインクジェットヘッド１ｄでは、実施例１と同様な
結果を得られることがわかった。

【００５９】以上のように本実施例によれば、基板に、
表面に被膜された厚み０．１μｍ〜１０μｍで、ＪＩＳ
（Ｒ３５０２）に準拠した水に対する基板材料の溶解量
１．００mg以下で、かつ比抵抗１×１０⁹Ωｍ以上の金
属酸化物膜１１ａを有する絶縁基板２ｄを用いたので、
実施例１と同様の効果の他、密着性を向上させることが
できる。

【００６０】（実施例５）図１３は本発明の第５実施例
におけるインクジェットヘッドを示す要部断面模式図で
ある。３は能動素子、４は絶縁層、５はノズルプレー
ト、６は記録液室、７は記録液吐出部であり、これらは
実施例１と同様なものであり同一の符号を付して説明を
省略する。実施例１と異なるのは、本発明の第５実施例
におけるインクジェットヘッド１ｅが、表面に厚み０．
１μｍ〜１０μｍを持って被膜されたＪＩＳ（Ｒ３５０
２）に準拠した水に対する基板材料の溶解量１mg以下
で、かつ比抵抗１×１０⁹Ωｍ以上の酸化チタン，酸化
アルミニウム，酸化マグネシウム，酸化ベリリウム，酸
化タンタル等の金属酸化物等の絶縁材料からなる金属酸
化物膜１１ｂを有する比抵抗５×１０³Ωｍ以上のシリ
コン，炭化シリコン，ダイアモンド等の半導体材料から
なる半導体基板２ｅを備えた点である。

【００６１】以上のように構成された本実施例のインク
ジェットヘッド１ｅについて、以下その製造方法を説明
する。まず、比抵抗５×１０³Ωｍ以上のシリコン，炭
化シリコン，ダイアモンド等の半導体材料からなる半導
体基板２ｅを準備した。次に、半導体基板２ｅの能動素
子３対向面を平均粗さＲａ＝０．１μｍ以下に仕上げ研
磨した。次に、半導体基板２ｅの能動素子３対向面に，
溶出量１．００mg以下で、かつ比抵抗１×１０⁹Ωｍ以
上の酸化チタン，酸化アルミニウム，酸化マグネシウ
ム，酸化ベリリウム，酸化タンタル等の金属酸化物等か
らなる絶縁材料を、蒸着法，スパッタリング法，イオン
プレーティング法，反応ガスとして酸素ガス，窒素ガ
ス，アルゴンガス，キセノンガス等を用いた反応性スパ
ッタリング法，反応性イオンプレーティング法等の物理
蒸着法，又はＣＶＤ法，熱分解法等により、被膜形成
し、厚み０．１μｍ〜１０μｍの金属酸化物膜１１ｂを
被膜形成した。以下、実施例１と同様にして、本実施例
のインクジェットヘッド１ｅを完成させた。

【００６２】以上のように製造された本実施例のインク
ジェットヘッド１ｅを用いて、印字寿命測定試験及び基
板の外観観察を行った。以下その結果について説明す
る。まず、基板として表面に厚み０．１μｍを持って被
膜されたＳｉＯ₂を有するシリコンからなる半導体基板
２ｅを用いた本実施例のインクジェットヘッド１ｅを準
備した。以下、実施例１と同様にして、印字寿命測定お
よび基板の外観観察を行った。これらの結果を（表１）
に示した。

【００６３】この（表１）から明らかなように、本実施
例のインクジェットヘッドでは、実施例１と同様な結果
を得られることがわかった。

【００６４】以上のように本実施例によれば、基板に、
表面に被膜された厚み０．１μｍ〜１０μｍで、ＪＩＳ
（Ｒ３５０２）に準拠した水に対する基板材料の溶解量
１．００mg以下で、かつ比抵抗１×１０⁹Ωｍ以上の金
属酸化物膜１１ｂを有する比抵抗５×１０³Ωｍ以上の
半導体基板を用いたので、実施例１と同様の効果の他、
密着性を向上させることができる。

【００６５】（実施例６）図１４は本発明の第６実施例
におけるインクジェットヘッドを示す要部断面模式図で
ある。３は能動素子、４は絶縁層、５はノズルプレー
ト、６は記録液室、７は記録液吐出部であり、これらは
実施例１と同様なものであり同一の符号を付して説明を
省略する。実施例１と異なるのは、本発明の第６実施例
におけるインクジェットヘッド１ｆが、表面に厚み０．
１μｍ〜１０μｍを持って被膜されたＪＩＳ（Ｒ３５０
２）に準拠した水に対する基板材料の溶解量１．００mg
以下で、かつ比抵抗１×１０⁹Ωｍ以上のシリカ（Ｓｉ
Ｏ₂），ＳｉＯ等の酸化物等の半導体材料からなる酸化
物半導体膜，又はＳｉ₃Ｎ₄，ＳｉＮ等の窒化物等の半導
体材料からなる窒化物半導体膜１２ａを有するカリ石灰
ガラス，ソーダ石灰ガラス，硼珪酸ガラス，クラウンガ
ラス，亜鉛クラウンガラス，ソーダカリガラス，バリウ
ム硼珪酸ガラス，９６％珪酸ガラス，９９．５％珪酸ガ
ラス，燐酸ガラス，低融点ガラス，リチウム珪酸ガラ
ス，亜鉛アルミ珪酸ガラス，珪酸ジルコニウムガラス等
のガラス，酸化アルミニウム，酸化チタン，ステアタイ
ト，ホルステライト，ベリリア，スピネル等のセラミッ
クス等の絶縁材料からなる絶縁基板２ｆを備えた点であ
る。

【００６６】以上のように構成された本実施例のインク
ジェットヘッド１ｆについて、以下その製造方法を説明
する。まず、カリ石灰ガラス，ソーダ石灰ガラス，硼珪
酸ガラス，クラウンガラス，亜鉛クラウンガラス，ソー
ダカリガラス，バリウム硼珪酸ガラス，９６％珪酸ガラ
ス，９９．５％珪酸ガラス，燐酸ガラス，低融点ガラ
ス，リチウム珪酸ガラス，亜鉛アルミ珪酸ガラス，珪酸
ジルコニウムガラス等のガラス，酸化アルミニウム，酸
化チタン，ステアタイト，ホルステライト，ベリリア，
スピネル等のセラミックス等からなる絶縁基板２ｆを準
備した。次に、絶縁基板２ｆの能動素子３対向面を平均
粗さＲａ＝０．５μｍ以下に仕上げ研磨した。次に、絶
縁基板２ｆの能動素子３対向面に溶出量１．００mg以下
で、かつ比抵抗１×１０⁹Ωｍ以上のＳｉＯ₂，ＳｉＯ等
の酸化物等の半導体材料又はＳｉ₃Ｎ₄，ＳｉＮ等の窒化
物等の半導体材料を、蒸着法，スパッタリング法，イオ
ンプレーティング法，反応ガスとして酸素ガス，窒素ガ
ス，アルゴンガス，キセノンガス等を用いた反応性スパ
ッタリング法，反応性イオンプレーティング法等の物理
蒸着法，又はＣＶＤ法，熱分解法等により、被膜形成
し、厚み０．１μｍ〜１０μｍの酸化物半導体膜又は窒
化物半導体膜１２ａを被膜形成した。以下、実施例１と
同様にして、本実施例のインクジェットヘッド１ｆを完
成させた。

【００６７】以上のように製造された本実施例のインク
ジェットヘッド１ｆを用いて、印字寿命測定試験及び基
板の外観観察を行った。以下その結果について説明す
る。まず、基板として表面に厚み０．２μｍを持って被
膜されたＳｉＯを有するバリウム硼珪酸ガラスからなる
絶縁基板２ｆを用いた本実施例のインクジェットヘッド
１ｆを準備した。以下、実施例１と同様にして、印字寿
命測定および基板の外観観察を行った。これらの結果を
（表１）に示した。

【００６８】この（表１）から明らかなように、本実施
例のインクジェットヘッド１ｆでは、実施例１と同様な
結果を得られることがわかった。

【００６９】以上のように本実施例によれば、基板に、
表面に被膜された厚み０．１μｍ〜１０μｍで、ＪＩＳ
（Ｒ３５０２）に準拠した水に対する基板材料の溶解量
１．００mg以下で、かつ比抵抗１×１０⁹Ωｍ以上の酸
化物半導体膜又は窒化物半導体膜１２ａを有する絶縁基
板を用いたので、実施例１と同様の効果の他、密着性を
向上させることができる。

【００７０】（実施例７）図１５は本発明の第７実施例
におけるインクジェットヘッドを示す要部断面模式図で
ある。３は能動素子、４は絶縁層、５はノズルプレー
ト、６は記録液室、７は記録液吐出部であり、これらは
実施例１と同様なものであり同一の符号を付して説明を
省略する。実施例１と異なるのは、本発明の第７実施例
におけるインクジェットヘッド１ｇが、表面に厚み０．
１μｍ〜１０μｍを持って被膜されたＪＩＳ（Ｒ３５０
２）に準拠した水に対する基板材料の溶解量１．００mg
以下で、かつ比抵抗１×１０⁹Ωｍ以上のシリカ（Ｓｉ
Ｏ₂），ＳｉＯ等の酸化物等の半導体材料からなる酸化
物半導体膜，又はＳｉ₃Ｎ₄，ＳｉＮ等の窒化物等の半導
体材料からなる窒化物半導体膜１２ｂを有する比抵抗５
×１０³Ωｍ以上のシリコン，炭化シリコン，ダイアモ
ンド等の半導体材料からなる半導体基板２ｇを備えた点
である。

【００７１】以上のように構成された本実施例のインク
ジェットヘッド１ｇについて、以下その製造方法を説明
する。まず、比抵抗５×１０³Ωｍ以上のシリコン，炭
化シリコン，ダイアモンド等の半導体材料からなる半導
体基板２ｇを準備した。次に、半導体基板２ｇの能動素
子３対向面を平均粗さＲａ＝０．１μｍ以下に仕上げ研
磨した。次に、半導体基板２ｇの能動素子３対向面に溶
出量１．００mg以下で、かつ比抵抗１×１０⁹Ωｍ以上
のＳｉＯ₂，ＳｉＯ等の酸化物等の半導体材料又はＳｉ₃
Ｎ₄，ＳｉＮ等の窒化物等の半導体材料を、蒸着法，ス
パッタリング法，イオンプレーティング法，反応ガスと
して酸素ガス，窒素ガス，アルゴンガス，キセノンガス
等を用いた反応性スパッタリング法，反応性イオンプレ
ーティング法等の物理蒸着法，又はＣＶＤ法，熱分解法
等により被膜形成し、厚み０．１μｍ〜１０μｍの酸化
物半導体膜又は窒化物半導体膜１２ｂを被膜形成した。
以下、実施例１と同様にして、本実施例のインクジェッ
トヘッド１ｇを完成させた。

【００７２】以上のように製造された本実施例のインク
ジェットヘッド１ｇを用いて、印字寿命測定試験及び基
板の外観観察を行った。以下その結果について説明す
る。まず、基板として表面に厚み０．２μｍを持って被
膜されたＳｉＮを有するシリコンからなる半導体基板２
ｇを用いた本実施例のインクジェットヘッド１ｇを準備
した。以下、実施例１と同様にして、印字寿命測定およ
び基板の外観観察を行った。これらの結果を（表１）に
示した。

【００７３】この（表１）から明らかなように、本実施
例のインクジェットヘッド１ｇでは、実施例１と同様な
結果を得られることがわかった。

【００７４】以上のように本実施例によれば、基板に、
表面に被膜された厚み０．１μｍ〜１０μｍで、ＪＩＳ
（Ｒ３５０２）に準拠した水に対する基板材料の溶解量
１．００mg以下で、かつ比抵抗１×１０⁹Ωｍ以上の酸
化物半導体膜又は窒化物半導体膜１２ｂを有する比抵抗
５×１０³Ωｍ以上の半導体基板２ｇを用いたので、実
施例１と同様の効果の他、熱蓄積を低下させることがで
きる。

【００７５】（比較例１）図１６は第１比較例における
インクジェットヘッドを示す要部断面模式図である。３
は能動素子、４は絶縁層、５はノズルプレート、６は記
録液室、７は記録液吐出部であり、これらは実施例１と
同様なものであり同一の符号を付して説明を省略する。
実施例１と異なるのは、第１比較例におけるインクジェ
ットヘッド１ｈが、Ｎａ₂Ｏで換算したアルカリ溶出量
３．７４Ｎａ₂Ｏmg以下でかつ比抵抗１×１０⁹Ωｍ以上
のソーダカリガラスからなるガラス基板２ｈを備えた点
である。以上のように構成された従来の第１比較例にお
けるインクジェットヘッド１ｈについて、以下その製造
方法を図面を参照しながら説明する。図１７は能動素子
形成工程を示す要部平面模式図であり、図１８は能動素
子形成工程を示す要部断面模式図であり、図１９は絶縁
層形成工程を示す要部平面模式図であり、図２０は絶縁
層形成工程を示す要部断面模式図であり、図２１はイン
ク導入孔形成工程を示す要部平面模式図であり、図２２
はノズルプレート接着工程を示す要部平面模式図であ
り、図２３はノズルプレート接着工程を示す要部断面模
式図である。まず、アルカリ溶出量３．７４Ｎａ₂Ｏmg
以下でかつ比抵抗１×１０⁹Ωｍ以上のソーダカリガラ
スからなるガラス基板２ｈを準備した。以下、図１７乃
至図２３に示すように、実施例１と同様にして、従来の
第１比較例におけるインクジェットヘッド１ｈを完成さ
せた。

【００７６】以上のように製造された第１比較例のイン
クジェットヘッド１ｈを用いて、印字寿命測定試験及び
基板の外観観察を行った。以下その結果について説明す
る。まず、第１比較例のインクジェットヘッド１ｈを準
備した。以下、実施例１と同様にして、印字寿命測定お
よび基板の外観観察を行った。これらの結果を（表１）
に示した。

【００７７】この（表１）から明らかなように、第１比
較例のインクジェットヘッド１ｈでは、１０００万ドッ
トで能動素子３が剥離し、印字寿命となっていることが
わかった。

【００７８】（比較例２）図２４は第２比較例における
インクジェットヘッドを示す要部断面模式図である。３
は能動素子、４は絶縁層、５はノズルプレート、６は記
録液室、７は記録液吐出部であり、これらは実施例１と
同様なものであり同一の符号を付して説明を省略する。
実施例１と異なるのは、第２比較例におけるインクジェ
ットヘッド１ｉが、比抵抗１×１０²Ωｍのゲルマニウ
ムからなる絶縁基板２ｉを備えた点である。以上のよう
に構成された従来の第２比較例におけるインクジェット
ヘッドについて、以下その製造方法を図面を参照しなが
ら説明する。図２５は能動素子形成工程を示す要部平面
模式図であり、図２６は能動素子形成工程を示す要部断
面模式図であり、図２７は絶縁層形成工程を示す要部平
面模式図であり、図２８は絶縁層形成工程を示す要部断
面模式図であり、図２９はインク導入孔形成工程を示す
要部平面模式図であり、図３０はノズルプレート接着工
程を示す要部平面模式図であり、図３１はノズルプレー
ト接着工程を示す要部断面模式図である。まず、比抵抗
１×１０²Ωｍのゲルマニウムからなる絶縁基板２ｉを
準備した。以下、図２５乃至図３１に示すように、実施
例１と同様にして、従来の第２比較例のインクジェット
ヘッド１ｉを完成させた。

【００７９】以上のように製造された第２比較例のイン
クジェットヘッド１ｉを用いて、印字寿命測定試験及び
基板の外観観察を行った。以下その結果について説明す
る。まず、第２比較例のインクジェットヘッド１ｉを準
備した。以下、実施例１と同様にして、印字寿命測定お
よび基板の外観観察を行った。これらの結果を（表１）
に示した。

【００８０】この（表１）から明らかなように、第２比
較例のインクジェットヘッドでは、電流が基板にリーク
してしまい、導電性インクを沸騰させることができなか
った。

【００８１】

【発明の効果】以上のように本発明のインクジェットヘ
ッドによれば、以下の優れた効果を奏する。すなわち、 （１）記録液が充填される記録液室と、記録液室に連通
又は連設された記録液吐出部と、を備えたインクジェッ
トヘッドであって、記録液を吐出するための能動素子が
配設された記録液室の基板が、ＪＩＳ（Ｒ３５０２）に
規定するアルカリ溶出量２．００Ｎａ₂Ｏmg以下，好ま
しくは１．００Ｎａ₂Ｏmg以下で、かつ比抵抗１×１０⁸
Ωｍ以上，好ましくは１×１０⁹Ωｍ以上のガラス基板
であるので、種々の記録液と記録液吐出時の発熱や電気
エネルギーにより起こる化学的反応、電気化学的反応を
抑えることができ、基板とその周辺の良導体膜に大きな
ダメージを与えるのを防止することができる。この結
果、能動素子の剥離や損耗等を低減させることができ、
数十億ドット以上のドット形状を安定させることがで
き、ドット形状をスプラッシュ状とすることがなく、良
好な印字を長時間行うことができ、耐久性や信頼性に優
れたインクジェットヘッドを実現できるものである。

【００８２】（２）ガラス基板の膨張係数が、３０×１
０^-7〜１８０×１０^-7／℃である場合、電極や圧電素子
等の能動素子と膨張係数を略同じとすることにより、膨
張係数の違いにより能動素子の剥離等を抑制することが
でき、耐久性を向上させることができ、したがって、耐
久性や信頼性に優れたインクジェットヘッドを実現でき
るものである。

【００８３】（３）記録液が充填される記録液室と、記
録液室に連通又は連設された記録液吐出部と、を備えた
インクジェットヘッドであって、記録液を吐出するため
の能動素子が配設された記録液室の基板が、表面に被膜
された水ガラス膜を有する比抵抗１×１０⁸Ωｍ以上，
好ましくは１×１０⁹Ωｍ以上の絶縁基板であるので、
前述した（１）の効果の他、たとえ水ガラス膜にピンホ
ール等の欠陥が生じていても能動素子等に印加された電
流がリークすることを確実に防止することができ、耐久
性や信頼性に優れたインクジェットヘッドを実現できる
ものである。

【００８４】（４）記録液が充填される記録液室と、記
録液室に連通又は連設された記録液吐出部と、を備えた
インクジェットヘッドであって、記録液を吐出するため
の能動素子が配設された記録液室の基板が、表面に被膜
された水ガラス膜を有する比抵抗１×１０³Ωｍ以上，
好ましくは５×１０³Ωｍ以上の半導体基板であるの
で、前述した（１）の効果の他、たとえ水ガラス膜にピ
ンホール等の欠陥が生じていても能動素子等に印加され
た電流がリークすることを確実に防止することができ、
耐久性や信頼性に優れたインクジェットヘッドを実現で
きるものである。

【００８５】（５）記録液が充填される記録液室と、記
録液室に連通又は連設された記録液吐出部と、を備えた
インクジェットヘッドであって、記録液を吐出するため
の能動素子が配設された記録液室の基板が、表面に被膜
されたＪＩＳ（Ｒ３５０２）に準拠した水に対する基板
材料の溶解量２．００mg以下，好ましくは１．００mg下
で、かつ比抵抗１×１０⁸Ωｍ以上，好ましくは１×１
０⁹Ωｍ以上の金属酸化物膜を有する絶縁基板であるの
で、前述した（１）の効果の他、基板材料と記録液との
間に電気化学反応が生じるのを防止することができ、耐
久性や信頼性に優れたインクジェットヘッドを実現でき
るものである。

【００８６】（６）記録液が充填される記録液室と、記
録液室に連通又は連設された記録液吐出部と、を備えた
インクジェットヘッドであって、記録液を吐出するため
の能動素子が配設された記録液室の基板が、表面に被膜
されたＪＩＳ（Ｒ３５０２）に準拠した水に対する基板
材料の溶解量２．００mg以下，好ましくは１．００mg下
で、かつ比抵抗１×１０⁸Ωｍ以上，好ましくは１×１
０⁹Ωｍ以上の金属酸化物膜を有する比抵抗１×１０³Ω
ｍ以上，好ましくは５×１０³Ωｍ以上の半導体基板で
あるので、前述した（１）の効果の他、基板材料と記録
液との間に電気化学反応が生じるのを防止することがで
き、耐久性や信頼性に優れたインクジェットヘッドを実
現できるものである。

【００８７】（７）記録液が充填される記録液室と、記
録液室に連通又は連設された記録液吐出部と、を備えた
インクジェットヘッドであって、記録液を吐出するため
の能動素子が配設された記録液室の基板が、表面に被膜
されたＪＩＳ（Ｒ３５０２）に準拠した水に対する基板
材料の溶解量２．００mg以下，好ましくは１．００mg以
下で、かつ比抵抗１×１０⁸Ωｍ以上，好ましくは１×
１０⁹Ωｍ以上の酸化物半導体膜を有する絶縁基板であ
るので、前述した（１）の効果の他、基板材料と記録液
との間に電気化学反応が生じるのを防止することがで
き、耐久性や信頼性に優れたインクジェットヘッドを実
現できるものである。

【００８８】（８）記録液が充填される記録液室と、記
録液室に連通又は連設された記録液吐出部と、を備えた
インクジェットヘッドであって、記録液を吐出するため
の能動素子が配設された記録液室の基板が、表面に被膜
されたＪＩＳ（Ｒ３５０２）に準拠した水に対する基板
材料の溶解量２．００mg以下，好ましくは１．００mg以
下で、かつ比抵抗１×１０⁸Ωｍ以上，好ましくは１×
１０⁹Ωｍ以上の酸化物半導体膜を有する比抵抗１×１
０³Ωｍ以上，好ましくは５×１０³Ωｍ以上の半導体基
板であるので、前述した（１）の効果の他、基板材料と
記録液との間に電気化学反応が生じるのを防止すること
ができ、耐久性や信頼性に優れたインクジェットヘッド
を実現できるものである。

【００８９】（９）記録液が充填される記録液室と、記
録液室に連通又は連設された記録液吐出部と、を備えた
インクジェットヘッドであって、記録液を吐出するため
の能動素子が配設された記録液室の基板が、表面に被膜
されたＪＩＳ（Ｒ３５０２）に準拠した水に対する基板
材料の溶解量２．００mg以下，好ましくは１．００mg以
下で、かつ比抵抗１×１０⁸Ωｍ以上，好ましくは１×
１０⁹Ωｍ以上の窒化物半導体膜を有する絶縁基板であ
るので、前述した（１）の効果の他、基板材料と記録液
との間に電気化学反応が生じるのを防止することがで
き、耐久性や信頼性に優れたインクジェットヘッドを実
現できるものである。

【００９０】（１０）記録液が充填される記録液室と、
記録液室に連通又は連設された記録液吐出部と、を備え
たインクジェットヘッドであって、記録液を吐出するた
めの能動素子が配設された記録液室の基板が、表面に被
膜されたＪＩＳ（Ｒ３５０２）に準拠した水に対する基
板材料の溶解量２．００mg以下，好ましくは１．００mg
以下で、かつ比抵抗１×１０⁸Ωｍ以上，好ましくは１
×１０⁹Ωｍ以上の窒化物半導体膜を有する比抵抗１×
１０³Ωｍ以上，好ましくは５×１０³Ωｍ以上の半導体
基板であるので、前述した（１）の効果の他、基板材料
と記録液との間に電気化学反応が生じるのを防止するこ
とができ、耐久性や信頼性に優れたインクジェットヘッ
ドを実現できるものである。

【００９１】（１１）水ガラス膜，金属酸化物膜，酸化
物半導体膜，又は窒化物半導体膜の厚みが，０．０５〜
５０μｍ，好ましくは０．１〜１０μｍである場合、密
着性もよく表面も平滑にすることができ、耐久性や印字
特性等の信頼性に優れたインクジェットヘッドを実現で
きるものである。

【００９２】（１２）絶縁基板，又は半導体基板の表面
に、スパッタリング法，イオンプレーティング法，熱分
解法，蒸着法，反応ガスとして酸素ガス，窒素ガス，ア
ルゴンガス，キセノンガスを用いた反応性スパッタリン
グ法，反応性イオンプレーティング法等の内いずれか１
により、金属酸化物膜，酸化物半導体膜，又は窒化物半
導体膜を被膜形成する被膜形成工程を備えたので、絶縁
基板又は半導体基板の表面に金属酸化物膜，酸化物半導
体膜又は窒化物半導体膜を高い歩溜まりで安定して被膜
形成することができ、作業性や生産性，量産性にすぐれ
たインクジェットヘッドの製造方法を実現できるもので
ある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例におけるインクジェットヘ
ッドを示す要部断面模式図

【図２】本発明の第１実施例におけるインクジェットヘ
ッドの能動素子の能動素子対向部間を示す要部断面斜視
図

【図３】能動素子形成工程を示す要部平面模式図

【図４】能動素子形成工程を示す要部断面模式図

【図５】絶縁層形成工程を示す要部平面模式図

【図６】絶縁層形成工程を示す要部断面模式図

【図７】インク導入孔形成工程を示す要部平面模式図

【図８】ノズルプレート接着工程を示す要部平面模式図

【図９】ノズルプレート接着工程を示す要部断面模式図

【図１０】本発明の第２実施例におけるインクジェット
ヘッドを示す要部断面模式図

【図１１】本発明の第３実施例におけるインクジェット
ヘッドを示す要部断面模式図

【図１２】本発明の第４実施例におけるインクジェット
ヘッドを示す要部断面模式図

【図１３】本発明の第５実施例におけるインクジェット
ヘッドを示す要部断面模式図

【図１４】本発明の第６実施例におけるインクジェット
ヘッドを示す要部断面模式図

【図１５】本発明の第７実施例におけるインクジェット
ヘッドを示す要部断面模式図

【図１６】第１比較例におけるインクジェットヘッドを
示す要部断面模式図

【図１７】能動素子形成工程を示す要部平面模式図

【図１８】能動素子形成工程を示す要部断面模式図

【図１９】絶縁層形成工程を示す要部平面模式図

【図２０】絶縁層形成工程を示す要部断面模式図

【図２１】インク導入孔形成工程を示す要部平面模式図

【図２２】ノズルプレート接着工程を示す要部平面模式
図

【図２３】ノズルプレート接着工程を示す要部断面模式
図

【図２４】第２比較例におけるインクジェットヘッドを
示す要部断面模式図

【図２５】能動素子形成工程を示す要部平面模式図

【図２６】能動素子形成工程を示す要部断面模式図

【図２７】絶縁層形成工程を示す要部平面模式図

【図２８】絶縁層形成工程を示す要部断面模式図

【図２９】インク導入孔形成工程を示す要部平面模式図

【図３０】ノズルプレート接着工程を示す要部平面模式
図

【図３１】ノズルプレート接着工程を示す要部断面模式
図

【符号の説明】

１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ，１ｅ，１ｆ，１ｇ，１ｈ，１
ｉ，１ｊ インクジェットヘッド ２ａ，２ｈ，２ｊ ガラス基板 ２ｂ，２ｄ，２ｆ，２ｉ 絶縁基板 ２ｃ，２ｅ，２ｇ 半導体基板 ３ 能動素子 ４ 絶縁層 ５ ノズルプレート ６ 記録液室 ７ 記録液吐出部 ８ インク流路 ９ インク導入孔 １０ａ，１０ｂ 水ガラス膜 １１ａ，１１ｂ 金属酸化物膜 １２ａ，１２ｂ 酸化物半導体膜又は窒化物半導体膜 １３ 断熱層 １４ 抵抗層 １５ 保護層

Claims (12)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】記録液が充填される記録液室と、前記記録
   液室に連通又は連設された記録液吐出部と、を備えたイ
   ンクジェットヘッドであって、前記記録液を吐出するた
   めの能動素子が配設された前記記録液室の基板が、ＪＩ
   Ｓ（Ｒ３５０２）に規定するアルカリ溶出量２．００Ｎ
   ａ₂Ｏmg以下，好ましくは１．００Ｎａ₂Ｏmg以下で、か
   つ比抵抗１×１０⁸Ωｍ以上，好ましくは１×１０⁹Ωｍ
   以上のガラス基板であることを特徴とするインクジェッ
   トヘッド。
2. 【請求項２】前記ガラス基板の膨張係数が、３０×１０
   ^-7〜１８０×１０^-7／℃であることを特徴とするインク
   ジェットヘッド。
3. 【請求項３】記録液が充填される記録液室と、前記記録
   液室に連通又は連設された記録液吐出部と、を備えたイ
   ンクジェットヘッドであって、前記記録液を吐出するた
   めの能動素子が配設された前記記録液室の基板が、表面
   に被膜された水ガラス膜を有する比抵抗１×１０⁸Ωｍ
   以上，好ましくは１×１０⁹Ωｍ以上の絶縁基板である
   ことを特徴とするインクジェットヘッド。
4. 【請求項４】記録液が充填される記録液室と、前記記録
   液室に連通又は連設された記録液吐出部と、を備えたイ
   ンクジェットヘッドであって、前記記録液を吐出するた
   めの能動素子が配設された前記記録液室の基板が、表面
   に被膜された水ガラス膜を有する比抵抗１×１０³Ωｍ
   以上，好ましくは５×１０³Ωｍ以上の半導体基板であ
   ることを特徴とするインクジェットヘッド。
5. 【請求項５】記録液が充填される記録液室と、前記記録
   液室に連通又は連設された記録液吐出部と、を備えたイ
   ンクジェットヘッドであって、前記記録液を吐出するた
   めの能動素子が配設された前記記録液室の基板が、表面
   に被膜されたＪＩＳ（Ｒ３５０２）に準拠した水に対す
   る基板材料の溶解量２．００mg以下，好ましくは１．０
   ０mg以下で、かつ比抵抗１×１０⁸Ωｍ以上，好ましく
   は１×１０⁹Ωｍ以上の金属酸化物膜を有する絶縁基板
   であることを特徴とするインクジェットヘッド。
6. 【請求項６】記録液が充填される記録液室と、前記記録
   液室に連通又は連設された記録液吐出部と、を備えたイ
   ンクジェットヘッドであって、前記記録液を吐出するた
   めの能動素子が配設された前記記録液室の基板が、表面
   に被膜されたＪＩＳ（Ｒ３５０２）に準拠した水に対す
   る基板材料の溶解量２．００mg以下，好ましくは１．０
   ０mg以下で、かつ比抵抗１×１０⁸Ωｍ以上，好ましく
   は１×１０⁹Ωｍ以上の金属酸化物膜を有する比抵抗１
   ×１０³Ωｍ以上，好ましくは５×１０³Ωｍ以上の半導
   体基板であることを特徴とするインクジェットヘッド。
7. 【請求項７】記録液が充填される記録液室と、前記記録
   液室に連通又は連設された記録液吐出部と、を備えたイ
   ンクジェットヘッドであって、前記記録液を吐出するた
   めの能動素子が配設された前記記録液室の基板が、表面
   に被膜されたＪＩＳ（Ｒ３５０２）に準拠した水に対す
   る基板材料の溶解量２．００mg以下，好ましくは１．０
   ０mg以下で、かつ比抵抗１×１０⁸Ωｍ以上，好ましく
   は１×１０⁹Ωｍ以上の酸化物半導体膜を有する絶縁基
   板であることを特徴とするインクジェットヘッド。
8. 【請求項８】記録液が充填される記録液室と、前記記録
   液室に連通又は連設された記録液吐出部と、を備えたイ
   ンクジェットヘッドであって、前記記録液を吐出するた
   めの能動素子が配設された前記記録液室の基板が、表面
   に被膜されたＪＩＳ（Ｒ３５０２）に準拠した水に対す
   る基板材料の溶解量２．００mg以下，好ましくは１．０
   ０mg以下で、かつ比抵抗１×１０⁸Ωｍ以上，好ましく
   は１×１０⁹Ωｍ以上の酸化物半導体膜を有する比抵抗
   １×１０³Ωｍ以上，好ましくは５×１０³Ωｍ以上の半
   導体基板であることを特徴とするインクジェットヘッ
   ド。
9. 【請求項９】記録液が充填される記録液室と、前記記録
   液室に連通又は連設された記録液吐出部と、を備えたイ
   ンクジェットヘッドであって、前記記録液を吐出するた
   めの能動素子が配設された前記記録液室の基板が、表面
   に被膜されたＪＩＳ（Ｒ３５０２）に準拠した水に対す
   る基板材料の溶解量２．００mg以下，好ましくは１．０
   ０mg以下で、かつ比抵抗１×１０⁸Ωｍ以上，好ましく
   は１×１０⁹Ωｍ以上の窒化物半導体膜を有する絶縁基
   板であることを特徴とするインクジェットヘッド。
10. 【請求項１０】記録液が充填される記録液室と、前記記
    録液室に連通又は連設された記録液吐出部と、を備えた
    インクジェットヘッドであって、前記記録液を吐出する
    ための能動素子が配設された前記記録液室の基板が、表
    面に被膜されたＪＩＳ（Ｒ３５０２）に準拠した水に対
    する基板材料の溶解量２．００mg以下，好ましくは１．
    ００mg以下で、かつ比抵抗１×１０⁸Ωｍ以上，好まし
    くは１×１０⁹Ωｍ以上の窒化物半導体膜を有する比抵
    抗１×１０³Ωｍ以上，好ましくは５×１０³Ωｍ以上の
    半導体基板であることを特徴とするインクジェットヘッ
    ド。
11. 【請求項１１】前記水ガラス膜，前記金属酸化物膜，前
    記酸化物半導体膜又は前記窒化物半導体膜の厚みが、
    ０．０５〜５０μｍ，好ましくは０．１〜１０μｍであ
    ることを特徴とする請求項１乃至１０の内いずれか１に
    記載のインクジェットヘッド。
12. 【請求項１２】請求項３乃至１１の内いずれか１に記載
    のインクジェットヘッドの製造方法であって、前記絶縁
    基板又は前記半導体基板の表面に、スパッタリング法，
    イオンプレーティング法，熱分解法，物理蒸着法，反応
    ガスとして酸素ガス，窒素ガス，アルゴンガス又はキセ
    ノンガスの内いずれか１を用いた反応性スパッタリング
    法，反応性イオンプレーティング法等の内いずれか１に
    より、前記金属酸化物膜，前記酸化物半導体膜又は前記
    窒化物半導体膜を被膜する被膜工程を備えたことを特徴
    とするインクジェットヘッドの製造方法。