JPH08290574A - Laminated film device such as ink jet recording head and manufacture thereof - Google Patents

Laminated film device such as ink jet recording head and manufacture thereof

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JPH08290574A
JPH08290574A JP7123122A JP12312295A JPH08290574A JP H08290574 A JPH08290574 A JP H08290574A JP 7123122 A JP7123122 A JP 7123122A JP 12312295 A JP12312295 A JP 12312295A JP H08290574 A JPH08290574 A JP H08290574A
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JP
Japan
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wiring
recording head
ink
laminated film
film device
Prior art date
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Pending
Application number
JP7123122A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Teruo Ozaki
照夫 尾崎
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Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
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Filing date
Publication date
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Abstract

PURPOSE: To form a wiring pattern electrically connected without step between wirings and to obtain a laminated film device having high reliability by forming the wirings on a board by selective oxidation of a conductive film. CONSTITUTION: A thermal storage layer 102 is formed on an Si substrate as a support substrate 101 by a thermal oxidation method, and a wiring layer is then formed by a sputtering method. The Al is formed by a photolithographic technology and a wiring part, a compounded electrode pattern are formed of resist, selectively oxidized by the compounding to form the wirings 104 and an insulating layer 105. Then, HfB2 is formed as a heating resistance layer 103 by a sputtering method, the partial pattern is formed by photolithographic technology, and a first protective layer 106 is formed of SiO2 and Ta by a sputtering method. The liquid channel and an ink discharge port 107 are formed.

Description

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

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は基板上に配線を施した半
導体、サーマルヘッド、インクジエット記録ヘッドなど
の積層膜デバイスに関し、特に、基板上に配したエネル
ギー発生素子により、流路中のインクを加熱して気泡を
発生させ、それによりオリフィスからインク液滴を吐出
させ印字をするようにしたインクジェット記録ヘッドに
好適な積層膜デバイスおよ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 laminated film device such as a semiconductor having a wiring on a substrate, a thermal head, and an ink jet recording head. TECHNICAL FIELD The present invention relates to a laminated film device suitable for an ink jet recording head in which ink is heated to generate bubbles, thereby ejecting ink droplets from an orifice for printing, and a manufacturing method thereof.

【0002】[0002]

【従来の技術】基板上に配したエネルギー発生素子によ
り、流路中のインクを加熱して気泡を発生させ、それに
よりオリフィスからインク液滴を吐出させ印字をするよ
うにしたインクジェット記録ヘツドは、例えば特開昭5
4−51837号公報等におい従来より知られている。
このインクジエット記録方法は、熱エネルギーをインク
に作用させて、インク液滴吐出の原動力を得るという点
に於て、他のインクジエット記録方法とは異なる特徴を
有している。この記録方法に適用される記録ヘッドは、
一般にインク液滴を吐出するために設けられたインク吐
出口と、インク液滴を吐出すめための熱エネルギーがイ
ンクに作用する熱作用部を有してインク吐出口に連通す
る液路と、熱エネルギーの発生手段である電気熱変換体
としての発熱抵抗層と、該発熱抵抗層をインクから保護
する上部保護層並びに熱エネルギーを蓄積するための蓄
熱層と、記録ヘッド全体を支持する支持基板とを具備し
ている。なお、場合によっては、上部保護層は省略され
る。
2. Description of the Related Art An ink jet recording head in which ink in a flow path is heated by an energy generating element arranged on a substrate to generate bubbles, and ink droplets are discharged from an orifice for printing, For example, JP-A-5
It has been conventionally known in Japanese Patent Laid-Open No. 4-51837.
This ink jet recording method is different from other ink jet recording methods in that thermal energy is applied to the ink to obtain a driving force for ink droplet ejection. The recording head applied to this recording method is
In general, an ink ejection port provided for ejecting an ink droplet, a liquid path having a thermal action part for causing thermal energy for ejecting the ink droplet to act on the ink, and a liquid passage communicating with the ink ejection port, A heat generating resistance layer as an electrothermal converter that is an energy generating means, an upper protective layer for protecting the heat generating resistance layer from ink, a heat storage layer for storing thermal energy, and a support substrate for supporting the entire recording head. It is equipped with. In some cases, the upper protective layer is omitted.

【0003】上記構成において、熱エネルギーの発生手
段である電気熱変換体と、電気的接続をとるために、通
常、導電膜を成膜し、選択的に除去することにより配線
パターンを形成する方法は、一般的な方法であり、イン
クジエット記録ヘッドにかかわらず、半導体やサーマル
ヘッドでも利用される簡便なプロセスである。特に材料
としてはAl(アルミニウム)が多く用いられ、スパッ
タ法、CVD法、蒸着法、印刷法により成膜され、配線
パターンはフォトリソ法により、不要な部分以外はマス
キングされ、ドライあるいはウエットエッチングによ
り、不要な部分を除去し、形成される。
In the above structure, in order to establish electrical connection with the electrothermal converter which is a means for generating thermal energy, a conductive film is usually formed and a wiring pattern is formed by selectively removing the conductive film. Is a general method and is a simple process that is used in semiconductors and thermal heads regardless of the ink jet recording head. In particular, Al (aluminum) is often used as a material, and a film is formed by a sputtering method, a CVD method, an evaporation method, a printing method, a wiring pattern is masked by a photolithography method except for unnecessary portions, and dry or wet etching is performed. It is formed by removing unnecessary portions.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記エ
ッチング法により、配線パターンを形成する場合、配線
間の段差が問題となってくる。すなわち、配線の微細化
が進むにつれ、配線材の段差が無視できなくなり、配線
の上層に絶縁層を形成する場合、段差部の被覆不足や、
上層膜の応力集中や、表面の凹凸が発生し、その信頼性
についての問題が生ずる。また配線材としての導電性膜
を薄くした場合は、上記の問題は軽減されるが、薄膜化
はそのまま、配線抵抗の増加につながり、実用に適さな
いという点で問題がある。そのために従来例では、配線
材としての導電性膜のエッチング時に、段差部にテーパ
ーをつける方法が行われたり、上層膜を形成する時に、
段差被覆や表面の平坦化のために、バイアススパッタ
法、SOG法、エッチバック法が用いられるが、前者
は、微細化に適さず、後者は、プロセスが複雑化すると
いう問題を含んでいる。
However, when a wiring pattern is formed by the above-mentioned etching method, a step between wirings becomes a problem. That is, as the miniaturization of the wiring progresses, the step of the wiring material cannot be ignored, and when the insulating layer is formed on the upper layer of the wiring, insufficient coverage of the step portion,
Concentration of stress in the upper layer film and unevenness of the surface occur, which causes a problem regarding its reliability. Further, when the conductive film as the wiring material is made thin, the above problems are alleviated, but there is a problem in that the thinning leads to an increase in wiring resistance and is not suitable for practical use. Therefore, in the conventional example, when etching the conductive film as the wiring material, a method of tapering the step portion is performed, or when forming the upper layer film,
A bias sputtering method, an SOG method, and an etch back method are used for step coverage and surface flattening, but the former is not suitable for miniaturization, and the latter has a problem that the process is complicated.

【0005】そこで、本発明は、上記問題を解決し、配
線間の段差のない電気的接続をとるための配線パターン
を形成して、信頼性の高い半導体、サーマルヘッド、イ
ンクジエット記録ヘッドなどの積層膜デバイスおよびそ
の製造方法を提供することを目的とするものである。
In view of the above, the present invention solves the above problems and forms a wiring pattern for establishing an electrical connection having no step between wirings, thereby forming a highly reliable semiconductor, a thermal head, an ink jet recording head, or the like. It is an object of the present invention to provide a laminated film device and a manufacturing method thereof.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するため、基板上に配線を施した半導体、サーマルヘ
ッド、インクジエット記録ヘッドなどの積層膜デバイス
において、前記基板上の配線を導電性膜の選択的酸化に
より形成し、段差のない配線パターンを形成するように
したものである。また、本発明においては、前記配線の
周囲を、配線金属の酸化膜で形成された絶縁層により囲
んで構成することを特徴とするものである。そして、本
発明における上記した積層膜デバイスは、特に、基板上
に配したエネルギー発生素子により、流路中のインクを
加熱して気泡を発生させ、それによってオリフィスから
インク液滴を吐出させ印字をするようにしたインクジェ
ット記録ヘッドに適用することにより、一層効果を発揮
することができる。すなわち、このようなインクジェッ
ト記録ヘッドにおけるエネルギー発生素子に電気的接続
をするための基板上の配線を、導電性膜の選択的酸化に
よって形成することにより、信頼性の高い記録ヘッドを
実現することができる。
In order to achieve the above-mentioned object, the present invention provides a laminated film device such as a semiconductor having a wiring on a substrate, a thermal head, or an ink jet recording head, in which the wiring on the substrate is electrically conductive. It is formed by selective oxidation of the conductive film to form a wiring pattern having no steps. Further, the present invention is characterized in that the wiring is surrounded by an insulating layer formed of an oxide film of a wiring metal. In the above-described laminated film device of the present invention, the ink in the flow path is heated by the energy generating element arranged on the substrate to generate bubbles, thereby ejecting ink droplets from the orifice to perform printing. Further effects can be exhibited by applying it to the inkjet recording head. That is, by forming the wiring on the substrate for electrically connecting to the energy generating element in such an ink jet recording head by selective oxidation of the conductive film, it is possible to realize a highly reliable recording head. it can.

【0007】また、上記した積層膜デバイスの製造方法
においては、その導電性膜の選択的酸化は、金属の陽極
酸化、又はイオン注入法、あるいは化成処理等により行
うことができる。そして、本発明において、配線の周囲
を囲む絶縁層を配線金属の酸化膜で形成する方法として
は、導電性膜の選択的酸化をくり返すことにより行うこ
とができる。
Further, in the above-mentioned method for manufacturing a laminated film device, the selective oxidation of the conductive film can be carried out by anodic oxidation of metal, ion implantation method, chemical conversion treatment or the like. In the present invention, a method of forming the insulating layer surrounding the wiring with the oxide film of the wiring metal can be performed by repeating selective oxidation of the conductive film.

【0008】[0008]

【作用】本発明は、上記したように基板上の配線パター
ン、例えばバブルジエット記録ヘッドにおいて、熱エネ
ルギーの発生手段である電気熱変換体との電気的接続を
とるための配線パターンを形成するに際して、従来のよ
うに微細化手段として必ずしも適しているとはいえない
導電性膜のエッチング時に段差部にテーパーをつける方
法や、またプロセスが複雑なバイアススパッタ法、SO
G法、エッチバック法によることなく、その配線パター
ンを導電性膜の選択的酸化により形成することによっ
て、段差のない配線パターンを形成するようにしたもの
である。
According to the present invention, as described above, in forming a wiring pattern on a substrate, for example, in a bubble jet recording head, a wiring pattern for making an electrical connection with an electrothermal converter which is means for generating thermal energy is formed. , A method of tapering a step portion at the time of etching a conductive film, which is not necessarily suitable as a miniaturization means as in the past, or a bias sputtering method or SO
The wiring pattern having no step is formed by forming the wiring pattern by selective oxidation of the conductive film without using the G method or the etch back method.

【0009】以下、図面に基づいて本発明を説明する。
図1は本発明のインクジェット記録ヘッドの基板付近の
一構成例を示す拡大平面図であり、図2はそのX−Y切
断線に沿った断面図である。図中101は基板、102
は蓄熱層、103は発熱抵抗層、104は配線層、10
5は配線層の周囲を囲んでいる配線金属の酸化膜で形成
された絶縁層、106は保護層、107はノズル部分、
201は熱作用部である。まず、本発明の第1の実施形
態について説明する。そのエネルギー発生素子としては
通常のものが使用でき、例えば発熱抵抗体等の電気熱変
換体が望ましい。熱作用部の形状、大きさは、従来のイ
ンクジェット記録ヘッドと同様の構成で良い。基板を構
成する材料としては、通常Si基板が用いられる。その
他絶縁材料として、Al23、SiO2、ガラス等、セ
ラミックを用いても良い。配線材料としては安価で熱安
定性の良いもの、抵抗率の低いものが選ばれる。第一の
本発明においては化成処理に適しているアルミニウムを
使用する。アルミニウムは、製造プロセスの制約上、若
干の不純物例えばSiやCuを0.01〜5%程度含ん
でも良い。化成処理溶液及び化成処理方法としては、ク
ロム酸塩、燐酸塩及び弗化物を含む酸性溶液を用いるア
ロジン法、あるいは無水炭酸ソーダ及び無水クロム酸ソ
ーダの水溶液を用いるMBV法、あるいは炭酸ソーダ、
クロム酸ソーダ及び珪酸ソーダの水溶液を用いるEW法
等が使用できる。発熱抵抗層、配線層及び上部保護層は
インクジェット記録ヘッドに採用される通常のものを用
いる。
The present invention will be described below with reference to the drawings.
FIG. 1 is an enlarged plan view showing an example of the configuration near the substrate of an ink jet recording head of the present invention, and FIG. 2 is a sectional view taken along the line XY. In the figure, 101 is a substrate, and 102 is
Is a heat storage layer, 103 is a heating resistance layer, 104 is a wiring layer, 10
5 is an insulating layer formed of an oxide film of a wiring metal surrounding the wiring layer, 106 is a protective layer, 107 is a nozzle portion,
201 is a heat acting part. First, a first embodiment of the present invention will be described. As the energy generating element, an ordinary one can be used, and for example, an electrothermal converter such as a heating resistor is desirable. The shape and size of the heat acting portion may be the same as that of the conventional ink jet recording head. A Si substrate is usually used as a material forming the substrate. Other insulating materials such as Al 2 O 3 , SiO 2 and glass may be used. As the wiring material, an inexpensive material having good thermal stability and a material having low resistivity are selected. In the first invention, aluminum suitable for chemical conversion treatment is used. Aluminum may contain some impurities such as Si and Cu in an amount of about 0.01 to 5% due to the constraints of the manufacturing process. As the chemical conversion treatment solution and the chemical conversion treatment method, an allodine method using an acidic solution containing chromate, a phosphate and a fluoride, an MBV method using an aqueous solution of anhydrous sodium carbonate and anhydrous sodium chromate, or sodium carbonate,
The EW method using an aqueous solution of sodium chromate and sodium silicate can be used. As the heat generating resistance layer, the wiring layer and the upper protective layer, those which are usually used in the ink jet recording head are used.

【0010】本発明の第2の実施形態においては、その
記録ヘッドは前記第1の場合の記録ヘッドに準じるが、
その配線パターンの形成は、導電膜への選択的なイオン
注入により、部分的に酸化して形成する。具体的には酸
素イオン(O+)をイオン注入装置を用いて、注入エネ
ルギー20Kev〜400Kev、イオン注入量1×1
16〜1×109ions/cm2で基板上に注入する。
上記のように基板上の導電膜の選択的な酸化により、配
線パターンを形成することで段差のない配線が得られ
る。
In the second embodiment of the present invention, the recording head is similar to the recording head in the first case,
The wiring pattern is formed by partial oxidation by selective ion implantation into the conductive film. Specifically, oxygen ions (O + ) are implanted using an ion implanter with an implantation energy of 20 Kev to 400 Kev and an ion implantation amount of 1 × 1.
Implantation on the substrate at 0 16 to 1 × 10 9 ions / cm 2 .
By forming a wiring pattern by selectively oxidizing the conductive film on the substrate as described above, wiring without steps can be obtained.

【0011】[0011]

【実施例】以下、実施例にしたがって本発明を具体的に
説明する。 [実施例1]図1および図2に示される構成のインクジ
ェット記録ヘッドを以下のように作成した。支持基板1
01としてSiの基板上に蓄熱層を、熱酸化法あるいは
CVD法、スパッタ法により3μm形成した。次に配線
層としてのAlをスパッタ法により5000オングスト
ローム形成した。このAlをフォトリソ技術により、図
1に示す構成の配線部、化成処理用の電極パターンをレ
ジストで形成した。更に化成処理により選択的な酸化を
おこない、配線104、絶縁層105を形成した。次
に、発熱抵抗層103としてHfB2をスパッタ法で
0.1μm成膜し、フォトリソ技術によって、部分的な
パターンを形成した。更に、第1の保護層106とし
て、SiO2およびTaをスパッタ法で、それぞれ0.
5μm、1.0μm積層して成膜した。上記の如く作成
したヒーターボードを用いて通常の方法で液路及び、イ
ンク吐出口107を形成し、図3に示すような幅200
mmのインクジェット記録ヘッドを完成した。図3にお
いて、301はインク吐出口、302はインク供給口で
ある。
EXAMPLES The present invention will be described in detail below with reference to examples. Example 1 An ink jet recording head having the structure shown in FIGS. 1 and 2 was prepared as follows. Support substrate 1
As 01, a heat storage layer having a thickness of 3 μm was formed on the Si substrate by a thermal oxidation method, a CVD method, or a sputtering method. Next, Al as a wiring layer was formed in a thickness of 5000 angstrom by a sputtering method. By using a photolithography technique for this Al, a wiring portion having the structure shown in FIG. 1 and an electrode pattern for chemical conversion treatment were formed with a resist. Further, selective oxidation was performed by chemical conversion treatment to form the wiring 104 and the insulating layer 105. Next, HfB 2 was deposited as a heating resistance layer 103 by a sputtering method to a thickness of 0.1 μm, and a partial pattern was formed by a photolithography technique. Further, as the first protective layer 106, SiO 2 and Ta are each formed by sputtering to 0.
5 μm and 1.0 μm were laminated to form a film. The heater board prepared as described above is used to form the liquid passage and the ink discharge port 107 by a usual method, and the width 200 as shown in FIG.
mm ink jet recording head was completed. In FIG. 3, 301 is an ink ejection port, and 302 is an ink supply port.

【0012】[他の実施例]本発明において、上記実施
例に限定されることなく、つぎのような、他の方法にお
いても実施することができる、すなわち、化成処理法は
一般的な方法であり、アロジン法、MBV法、EW法で
も同様に可能である。また、化成処理法の代わりにO+
を選択的にイオン注入することでも可能であり、例とし
ては注入イオン種O+、注入エネルギー300Kev、
注入量1×1018ions/cm2で実施する。また、
配線材はアルミニウムを一例としてあげたが、場合によ
ってはCuなどの導電性材料でも可能であり特に限定し
ない。さらに、イオン注入のイオン種はO+以外のイオ
ン種でも場合によっては可能であり特に限定しない。
[Other Embodiments] In the present invention, the present invention is not limited to the above-mentioned embodiments, but can be carried out in the following other methods, that is, the chemical conversion treatment method is a general method. Yes, the Alodine method, the MBV method, and the EW method are also possible. Also, instead of the chemical conversion treatment method, O +
It is also possible to perform selective ion implantation with, for example, implanted ion species O + , implantation energy of 300 Kev,
The injection is performed at 1 × 10 18 ions / cm 2 . Also,
Although aluminum is given as an example of the wiring material, a conductive material such as Cu may be used depending on the case and is not particularly limited. Furthermore, the ion species for ion implantation may be an ion species other than O + depending on the case, and is not particularly limited.

【0013】本発明は、特にインクジェット記録方式の
中でも、熱エネルギーを利用して飛翔液滴を形成し、記
録を行うインクジェット記録方式の記録ヘッド、記録装
置において、優れた効果をもたらすものである。その代
表的な構成や原理については、例えば、米国特許第47
23129号明細書、同第4740796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。
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よって一対
一対応した気泡を形成できるため、特にオンデマンド型
の記録法には有効である。この気泡の成長、収縮により
吐出口を介して液体を吐出させて、少なくとも一つの滴
を形成する。この駆動信号をパルス形状とすると、即時
適切に気泡の成長収縮が行われるので、特に応答性に優
れた液体(インク)の吐出が達成でき、より好ましい。
このパルス形状の駆動信号としては、米国特許第446
3359号明細書、同第4345262号明細書に記載
されているようなものが適している。なお、上記熱作用
面の温度上昇率に関する発明の米国特許第431312
4号明細書に記載されている条件を採用すると、更に優
れた記録を行うことができる。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口、液
流路、電気熱変換体を組み合わせた構成(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。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
出口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13846
1号公報に基づいた構成においても本発明は有効であ
る。さらに、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。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。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う予備吐出モー
ドを行う手段を付加することも安定した記録を行うため
に有効である。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
で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。
The present invention provides excellent effects particularly in an ink jet recording type recording head and recording apparatus in which flying droplets are formed by utilizing thermal energy among the ink jet recording systems. For its typical structure and principle, see, for example, US Pat. No. 47.
No. 23129 and No. 47407796, the present invention is preferably carried out by using these basic principles. This recording method is applicable to both the so-called on-demand type and the continuous type.
To briefly explain this recording method, a nucleate boiling phenomenon occurs in the liquid (ink) corresponding to the recorded information in the electrothermal converter arranged corresponding to the sheet or liquid path holding the liquid (ink). By applying at least one drive signal for providing a rapid temperature rise that causes a film boiling phenomenon, thermal energy is generated and film boiling occurs on the heat acting surface of the recording head. In this way, the bubbles can be formed in a one-to-one correspondence by the drive signal applied from the liquid (ink) to the electrothermal converter, which is particularly effective for the on-demand recording method. Due to the growth and contraction of the bubbles, the liquid is ejected through the ejection port to form at least one droplet. It is more preferable to make this drive signal into a pulse shape because bubbles can be immediately and appropriately grown and contracted, so that liquid (ink) ejection with excellent responsiveness can be achieved.
As the pulse-shaped drive signal, US Pat. No. 446 is used.
Those described in 3359 and 4345262 are suitable. It should be noted that US Pat. No. 4,313,121, which discloses an invention relating to the rate of temperature rise on the heat acting surface
When the conditions described in the specification No. 4 are adopted, more excellent recording can be performed. As the configuration of the recording head, in addition to the configuration in which the ejection port, the liquid flow passage, and the electrothermal converter as disclosed in each of the above specifications are combined (straight liquid flow passage or right-angled liquid flow passage), As disclosed in U.S. Pat. No. 4,558,333 and U.S. Pat. No. 4,459,600, the present invention also includes a configuration in which the heat acting portion is arranged in the bending region. In addition, for a plurality of electrothermal converters, a configuration in which a common slit is used as a discharge port of the electrothermal converter is disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 123670/1984.
Japanese Patent Laid-Open No. 13846/1984, which discloses a structure in which an opening for absorbing a pressure wave of thermal energy is made to correspond to a discharge portion.
The present invention is also effective in the configuration based on Japanese Patent Laid-Open No. 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 a recording medium which can be recorded by a recording device. 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. In addition, by being attached to the main body of the device, it can be electrically connected to the main body of the device and can be supplied with ink from the main body of the replaceable chip type recording head, or integrally provided on the recording head itself. The present invention is also effective when the cartridge type recording head described above is used. In addition, in the recording apparatus of the present invention,
It is preferable to add recovery means to the recording head, auxiliary auxiliary means, or the like because the recording apparatus of the present invention can be made more stable. Specific examples of these are capping means for the recording head,
Cleaning means, pressurization or suction means, electrothermal converter or other heating element, or a preheating means by a combination of these, means for performing a predischarge mode for discharging other than recording are added. Doing so is also effective for stable recording. 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, but the recording head may be integrally configured or a combination of a plurality of recording heads, but different. The present invention is extremely effective for an apparatus provided with at least one of a multi-colored color and a full-colored color.

【0014】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。
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もつインクの使
用も本発明には適用可能である。このようなインクは、
特開昭54−56847号公報あるいは特開昭60−7
1260号公報に記載されるような、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。本発明において、上述した各インクに対して最も
有効なものは、上述した膜沸騰方式を実行するものであ
る。図4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。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及び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。26はヘッド回復装置であり、IJ
C20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、IJC20のキャッピングを行う。このヘッド回復
装置26のキャップ部26AによるIJC20へのキャ
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
圧送を行い、インクを吐出口より強制的に排出させるこ
とによりノズル内の増粘インクを除去する等の吐出回復
処理を行う。また、記録終了時等にキャッピングを施す
ことによりIJCが保護される。30はヘッド回復装置
26の側面に配設され、シリコンゴムで形成されるワイ
ピング部材としてのブレードである。ブレード31はブ
レード保持部材31Aにカンチレバー形態で保持され、
ヘッド回復装置26と同様、モーター22および伝動機
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。
In the embodiments of the present invention described above, the 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.
In addition, the excessive temperature rise of the head or ink due to thermal energy is positively prevented by using it as the energy for changing the state of the ink from the solid state to the liquid state, or the state is left for the purpose of preventing the evaporation of the ink. It is also possible to use an ink which is solidified by. 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 ink having the property of applying is also applicable to the present invention. Such ink is
JP-A-54-56847 or JP-A-60-7
As described in Japanese Patent No. 1260, it may be configured to face the electrothermal converter in a state of being held as a liquid or a solid in the recess or the through hole of the porous sheet. In the present invention, the most effective one for each of the above-mentioned inks is to execute the above-mentioned film boiling method. FIG. 4 is an external perspective view showing an example of an inkjet recording apparatus (IJRA) in which the recording head obtained by the present invention is mounted as an inkjet head cartridge (IJC). In the figure, reference numeral 20 is an ink jet head cartridge (IJC) having a nozzle group for ejecting ink 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. 26 is a head recovery device, which is an IJ
It is arranged at one end of the movement path of C20, 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 IJC 20 is capped. In association with the capping of the IJC 20 by the cap portion 26A of the head recovery device 26, ink is sucked by an appropriate suction means provided in the head recovery device 26 or by an appropriate pressure means provided in an ink supply path to the IJC 20. The ink is pressure-fed and the ink is forcibly discharged from the ejection port to perform the ejection recovery process such as removing the thickened ink in the nozzle. Further, the IJC is protected by capping at the end of recording or the like. Reference numeral 30 denotes a blade as a wiping member, which is disposed on the side surface of the head recovery device 26 and is made of silicon rubber. The blade 31 is held by the blade holding member 31A in a cantilever form,
Similar to the head recovery device 26, it is operated by the motor 22 and the transmission mechanism 23 and can be engaged 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.

【0015】[0015]

【発明の効果】本発明は、以上のように基板上の配線パ
ターンを形成するに際して、従来のように配線パターン
の形成のための微細化手段として必ずしも適していると
はいえない段差部にテーパーをつける方法や、またプロ
セスが複雑なバイアススパッタ法、SOG法、エッチバ
ック法によることなく、その配線パターンを導電性膜の
選択的酸化という、きわめて簡単で安価な手段により、
段差のない配線パターンを形成でき、また、配線の周囲
を配線金属の酸化膜で形成された絶縁層により囲む構成
が採用でき、信頼性の高いインクジェット記録ヘッドな
どの積層膜デバイスを実現することができる。
According to the present invention, when forming a wiring pattern on a substrate as described above, a taper is formed on a step portion which is not necessarily suitable as a miniaturization means for forming a wiring pattern as in the prior art. By using a very simple and inexpensive means of selectively oxidizing the conductive film, the wiring pattern is not subjected to the bias sputtering method, the SOG method, and the etchback method, which are complicated processes.
A wiring pattern without steps can be formed, and a structure in which the wiring is surrounded by an insulating layer formed of an oxide film of a wiring metal can be adopted, and a highly reliable multilayer film device such as an inkjet recording head can be realized. it can.

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

【図1】本発明に係るインクジェット記録ヘッドのヒー
ターボード付近の1構成例を示す拡大平面図である。
FIG. 1 is an enlarged plan view showing one structural example near a heater board of an inkjet recording head according to the present invention.

【図2】図1のX−Y切断線に沿った切断平面図であ
る。
2 is a plan view taken along the line XY of FIG. 1. FIG.

【図3】本発明に係るインクジェット記録ヘッドの吐出
口付近の1構成例を示す斜視図である。
FIG. 3 is a perspective view showing one configuration example in the vicinity of an ejection port of the inkjet recording head according to the present invention.

【図4】本発明に係るインクジェット記録ヘッドを備え
た記録装置の1例を示す斜視図である。
FIG. 4 is a perspective view showing an example of a recording apparatus including an inkjet recording head according to the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

16 キャリッジ 17 駆動モータ 18 駆動ベルト 19A,19B ガイドシャフト 20 インクジェットヘッドカートリッジ 22 クリーニング用モーター 23 伝動機構 24 プラテン 26 ヘッド回転装置 26A キャップ部 30 ブレード 30A ブレード保持部材 101 支持基板 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 熱作用部 301 インク吐出口 302 インク供給口 16 Carriage 17 Drive Motor 18 Drive Belts 19A, 19B Guide Shaft 20 Inkjet Head Cartridge 22 Cleaning Motor 23 Transmission Mechanism 24 Platen 26 Head Rotating Device 26A Cap Part 30 Blade 30A Blade Holding Member 101 Support 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 Thermal action section 301 Ink ejection port 302 Ink supply port

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 C25D 11/04 301 H01L 49/00 H01L 49/00 B41J 3/04 103H // B41J 2/335 3/20 111E ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 6 Identification code Internal reference number FI Technical display location C25D 11/04 301 H01L 49/00 H01L 49/00 B41J 3/04 103H // B41J 2/335 3 / 20 111E

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 基板上に配線を施した半導体、サーマル
ヘッド、インクジエット記録ヘッドなどの積層膜デバイ
スにおいて、前記基板上の配線が導電性膜の選択的酸化
により形成されていることを特徴とする積層膜デバイ
ス。
1. A laminated film device such as a semiconductor having a wiring on a substrate, a thermal head, and an ink jet recording head, wherein the wiring on the substrate is formed by selective oxidation of a conductive film. Film device.
【請求項2】 前記配線の周囲が、配線金属の酸化膜で
形成された絶縁層により囲まれていることを特徴とする
請求項1に記載の積層膜デバイス。
2. The laminated film device according to claim 1, wherein the wiring is surrounded by an insulating layer formed of an oxide film of a wiring metal.
【請求項3】 請求項1に記載のインクジエット記録ヘ
ッドが、基板上に配したエネルギー発生素子により、流
路中のインクを加熱して気泡を発生させ、それによりオ
リフィスからインク液滴を吐出させ印字をするようにし
たインクジェット記録ヘッドであって、前記エネルギー
発生素子に電気的接続をするための基板上の配線が、導
電性膜の選択的酸化によって形成されていることを特徴
とするインクジエット記録ヘッド。
3. The ink jet recording head according to claim 1, wherein the energy generating element disposed on the substrate heats the ink in the flow path to generate bubbles, thereby ejecting ink droplets from the orifice. An ink jet recording head adapted to perform printing, wherein the wiring on the substrate for electrically connecting to the energy generating element is formed by selective oxidation of a conductive film. Jet recording head.
【請求項4】 請求項1に記載の積層膜デバイスのその
製造方法において、導電性膜の選択的酸化を金属の陽極
酸化により行うことを特徴とする積層膜デバイスの製造
方法。
4. The method for manufacturing a laminated film device according to claim 1, wherein the conductive film is selectively oxidized by anodic oxidation of a metal.
【請求項5】 請求項1に記載の積層膜デバイスのその
製造方法において、導電性膜の選択的酸化をイオン注入
法により行うことを特徴とする積層膜デバイスの製造方
法。
5. The method for manufacturing a laminated film device according to claim 1, wherein the selective oxidation of the conductive film is performed by an ion implantation method.
【請求項6】 請求項1に記載の積層膜デバイスのその
製造方法において、導電性膜の選択的酸化を化成処理に
より行うことを特徴とする積層膜デバイスの製造方法。
6. The method of manufacturing a laminated film device according to claim 1, wherein the conductive film is selectively oxidized by chemical conversion treatment.
【請求項7】 請求項1に記載の積層膜デバイスのその
製造方法において、導電性膜の選択的酸化をくり返すこ
とにより、配線の周囲を囲む絶縁層を配線金属の酸化膜
で形成するようにしたことを特徴とする積層膜デバイス
の製造方法。
7. The method for manufacturing a laminated film device according to claim 1, wherein the insulating layer surrounding the wiring is formed of an oxide film of a wiring metal by repeating selective oxidation of the conductive film. A method for manufacturing a laminated film device, comprising:
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009202349A (en) * 2008-02-26 2009-09-10 Kyocera Corp Recording head and recorder equipped with this head
JP2011025548A (en) * 2009-07-27 2011-02-10 Kyocera Corp Wiring board, method for manufacturing the same, recording head and recorder

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