JPH0848038A - 液体噴射記録ヘッド用基体及びその製造方法及び液体噴射記録装置 - Google Patents
液体噴射記録ヘッド用基体及びその製造方法及び液体噴射記録装置Info
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- JPH0848038A JPH0848038A JP18574394A JP18574394A JPH0848038A JP H0848038 A JPH0848038 A JP H0848038A JP 18574394 A JP18574394 A JP 18574394A JP 18574394 A JP18574394 A JP 18574394A JP H0848038 A JPH0848038 A JP H0848038A
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- B41J2/00—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
- B41J2/005—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
- B41J2/01—Ink jet
- B41J2/135—Nozzles
- B41J2/14—Structure thereof only for on-demand ink jet heads
- B41J2/14016—Structure of bubble jet print heads
- B41J2/14088—Structure of heating means
- B41J2/14112—Resistive element
- B41J2/14129—Layer structure
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
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- B41J2202/00—Embodiments of or processes related to ink-jet or thermal heads
- B41J2202/01—Embodiments of or processes related to ink-jet heads
- B41J2202/13—Heads having an integrated circuit
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- Particle Formation And Scattering Control In Inkjet Printers (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 インク吐出効率を向上し、記録ヘッド駆動時
の応答性高く低消費電力で高速小型の液体噴射記録用ヘ
ッド用基体及びその製造方法及び液体噴射記録装置を提
供する。 【構成】 複数の電気熱変換素子と駆動用機能素子とが
同一基板上に形成され液体噴射記録ヘッド用基体におい
て基板上に空隙層を介して絶縁層、発熱抵抗層及び保護
膜が形成された発熱部を有することを特徴とする液体噴
射記録ヘッド用基体及びその製造方法及び液体噴射記録
装置。
の応答性高く低消費電力で高速小型の液体噴射記録用ヘ
ッド用基体及びその製造方法及び液体噴射記録装置を提
供する。 【構成】 複数の電気熱変換素子と駆動用機能素子とが
同一基板上に形成され液体噴射記録ヘッド用基体におい
て基板上に空隙層を介して絶縁層、発熱抵抗層及び保護
膜が形成された発熱部を有することを特徴とする液体噴
射記録ヘッド用基体及びその製造方法及び液体噴射記録
装置。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は電気熱変換素子及び駆動
用機能素子とが基板上に形成されており、熱エネルギー
によりインクを吐出して記録を行なうインクジェット記
録装置に用いられる記録ヘッド用基体及びその製造方法
及び液体噴射記録装置に関するものである。
用機能素子とが基板上に形成されており、熱エネルギー
によりインクを吐出して記録を行なうインクジェット記
録装置に用いられる記録ヘッド用基体及びその製造方法
及び液体噴射記録装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、複数の電気熱変換素子及び駆動用
機能素子とを同一基板上に設けた記録ヘッドを有するイ
ンクジェット記録装置が例えば特開昭５７−７２８６７
号に提案されている。
機能素子とを同一基板上に設けた記録ヘッドを有するイ
ンクジェット記録装置が例えば特開昭５７−７２８６７
号に提案されている。
【０００３】図７は上述した構成による記録ヘッド用基
体の一部を示す断面図である。
体の一部を示す断面図である。
【０００４】１０１は単結晶Ｓｉからなる半導体基板で
あり、駆動用機能素子としてのバイポーラトランジスタ
１２０により構成されるダイオード及びその上層に層間
絶縁層１０６を介して発熱部１４０が形成されている。
あり、駆動用機能素子としてのバイポーラトランジスタ
１２０により構成されるダイオード及びその上層に層間
絶縁層１０６を介して発熱部１４０が形成されている。
【０００５】１０２はＮ型半導体のエピタキシャル層１
０３は高不純物濃度のＮ型半導体オーミック領域、１０
４はＰ型半導体のベース領域１０５は高不純物濃度Ｎ型
半導体のエミッタ領域であり、これらでバイポーラトラ
ンジスタを構成しているが、ベース領域１０４及びコレ
クタ領域であるＮ型半導体領域１０３が共通電極により
接続されることによりダイオードとして動作する。
０３は高不純物濃度のＮ型半導体オーミック領域、１０
４はＰ型半導体のベース領域１０５は高不純物濃度Ｎ型
半導体のエミッタ領域であり、これらでバイポーラトラ
ンジスタを構成しているが、ベース領域１０４及びコレ
クタ領域であるＮ型半導体領域１０３が共通電極により
接続されることによりダイオードとして動作する。
【０００６】なお１００は素子分離のためのＰ型アイソ
レーション領域である。１２１及び１０６は蓄熱層及び
層間絶縁層としての酸化シリコン層、１２２はアイソレ
ーション領域及びトランジスタ各部よりのアルミニウム
の接続電極である。
レーション領域である。１２１及び１０６は蓄熱層及び
層間絶縁層としての酸化シリコン層、１２２はアイソレ
ーション領域及びトランジスタ各部よりのアルミニウム
の接続電極である。
【０００７】その上層に発熱部が構成されており、発熱
抵抗層１０７及びＡｌ或いはＡｌ合金による配線層１０
８が形成され、プラズマＣＶＤ等により保護層１０９と
して酸化Ｓｉ或いは窒化Ｓｉ膜が形成されている。１１
２は保護層としてのＴａの層であり、主にインク発泡、
消滅時のキャビテーションによる機械的損耗を防ぐ耐キ
ャビテーション層として機能する。１１１は記録装置と
の電気的接続をとるためのパッド開口部である。
抵抗層１０７及びＡｌ或いはＡｌ合金による配線層１０
８が形成され、プラズマＣＶＤ等により保護層１０９と
して酸化Ｓｉ或いは窒化Ｓｉ膜が形成されている。１１
２は保護層としてのＴａの層であり、主にインク発泡、
消滅時のキャビテーションによる機械的損耗を防ぐ耐キ
ャビテーション層として機能する。１１１は記録装置と
の電気的接続をとるためのパッド開口部である。
【０００８】以上で記録ヘッド用の基体１３０が構成さ
れており、基体１３０上にインクを導入、吐出するため
の天板、液路が形成されて記録ヘッドが構成される。
れており、基体１３０上にインクを導入、吐出するため
の天板、液路が形成されて記録ヘッドが構成される。
【０００９】すなわち、外部信号に従ってバイポーラト
ランジスタ１２０によるダイオード素子により複数の発
熱抵抗層１０７から選択した発熱抵抗層１０７に電流を
流し、発熱部１４０直上に配されるインクを急激に加
熱、発泡させてインクを吐出、記録する様構成されたも
のである。
ランジスタ１２０によるダイオード素子により複数の発
熱抵抗層１０７から選択した発熱抵抗層１０７に電流を
流し、発熱部１４０直上に配されるインクを急激に加
熱、発泡させてインクを吐出、記録する様構成されたも
のである。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】近年、情報機器として
の記録装置は、小型化、高速化、低消費電力化が強く望
まれており、従来の記録ヘッド用基体ではこの要求を十
分満たすことはできなかった。
の記録装置は、小型化、高速化、低消費電力化が強く望
まれており、従来の記録ヘッド用基体ではこの要求を十
分満たすことはできなかった。
【００１１】特に発熱部の構成上、以下に述べる様に発
熱体で消費する電力に対し、インク吐出の効率が悪いと
いう欠点があった。従ってまた吐出効率が低いがために
発熱体に投入される電力が過大で、発熱体の寿命を低減
する一因ともなっていた。
熱体で消費する電力に対し、インク吐出の効率が悪いと
いう欠点があった。従ってまた吐出効率が低いがために
発熱体に投入される電力が過大で、発熱体の寿命を低減
する一因ともなっていた。
【００１２】すなわち、発熱部はシリコン基板上に厚さ
僅か数μｍの酸化シリコンである蓄熱層を介して発熱抵
抗層が形成されており、発熱抵抗層にて電気−熱変換さ
れた熱は熱伝導率の大きな（１４８ｗ／ｍｋ ａｔ３０
０ｋ）Ｓｉ基板側へ容易に拡散していた。従って発熱抵
抗層上部に位置するインクの発泡のためのエネルギーは
有効利用されず、また、基板側の体積が大きく、熱容量
が大きいためパルス駆動によるインク発泡の高速化の妨
げともなっていた。
僅か数μｍの酸化シリコンである蓄熱層を介して発熱抵
抗層が形成されており、発熱抵抗層にて電気−熱変換さ
れた熱は熱伝導率の大きな（１４８ｗ／ｍｋ ａｔ３０
０ｋ）Ｓｉ基板側へ容易に拡散していた。従って発熱抵
抗層上部に位置するインクの発泡のためのエネルギーは
有効利用されず、また、基板側の体積が大きく、熱容量
が大きいためパルス駆動によるインク発泡の高速化の妨
げともなっていた。
【００１３】また、発熱抵抗層通電時の温度分布はパタ
ーンに渡って均一でなくパターン中央部が高く、周辺部
で低い温度分布を示していた。従って発熱抵抗層駆動時
にはインクの核沸騰はまず中央部で始まり、中央部が過
熱された後、徐々に周辺に拡がるという機構のため、や
はり、効率減少や、高速化の妨げの一因となっていた。
ーンに渡って均一でなくパターン中央部が高く、周辺部
で低い温度分布を示していた。従って発熱抵抗層駆動時
にはインクの核沸騰はまず中央部で始まり、中央部が過
熱された後、徐々に周辺に拡がるという機構のため、や
はり、効率減少や、高速化の妨げの一因となっていた。
【００１４】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、発熱部
下方に予め設けた犠牲層を除去し、発熱抵抗層と基板と
の間に空隙を有する様に記録ヘッド用基体を構成したこ
とにより投入電力に対するインク吐出効率を向上し、ま
た記録ヘッド駆動時の応答性を高めたものである。
下方に予め設けた犠牲層を除去し、発熱抵抗層と基板と
の間に空隙を有する様に記録ヘッド用基体を構成したこ
とにより投入電力に対するインク吐出効率を向上し、ま
た記録ヘッド駆動時の応答性を高めたものである。
【００１５】また空隙の部位を特定し、１つの発熱部領
域で異なる熱伝導度を有する様構成することによりイン
ク吐出効率を向上すると共に、信頼性を向上させ或いは
印字濃度に階調をもたせることも可能となる。
域で異なる熱伝導度を有する様構成することによりイン
ク吐出効率を向上すると共に、信頼性を向上させ或いは
印字濃度に階調をもたせることも可能となる。
【００１６】
【実施例】以下、本発明を実施例に基づき更に詳細に説
明する。
明する。
【００１７】実施例１ 図１は本発明の第１の実施例を示している。
【００１８】発熱部１４０の下部領域において、蓄熱層
として働く熱酸化膜１２１及び層間絶縁膜１０６の間に
空隙部１２３を設けたことが本発明の特徴である。
として働く熱酸化膜１２１及び層間絶縁膜１０６の間に
空隙部１２３を設けたことが本発明の特徴である。
【００１９】以下にこの製造方法について図２及び図３
（ａ）（ｂ）を用い工程順を追って説明する。
（ａ）（ｂ）を用い工程順を追って説明する。
【００２０】シリコン基板１０１上に駆動素子（図示せ
ず）を形成し、それに伴い、形成される約１μｍ厚さの
シリコン熱酸化膜１２１を第１の蓄熱層とする。この
後、約０．３μｍの多結晶シリコン膜１２４（以下ｐｏ
ｌｙ−Ｓｉと記す）を減圧ＣＶＤ法等により堆積し、犠
牲層として働く発熱部下部領域を残して他の領域のｐｏ
ｌｙ−Ｓｉ膜を除去する。なおこの時駆動素子領域にお
ける一層目配線をｎ型ドープしたｐｏｌｙ−Ｓｉ膜で同
時に形成しても良い。
ず）を形成し、それに伴い、形成される約１μｍ厚さの
シリコン熱酸化膜１２１を第１の蓄熱層とする。この
後、約０．３μｍの多結晶シリコン膜１２４（以下ｐｏ
ｌｙ−Ｓｉと記す）を減圧ＣＶＤ法等により堆積し、犠
牲層として働く発熱部下部領域を残して他の領域のｐｏ
ｌｙ−Ｓｉ膜を除去する。なおこの時駆動素子領域にお
ける一層目配線をｎ型ドープしたｐｏｌｙ−Ｓｉ膜で同
時に形成しても良い。
【００２１】その後層間絶縁層１０６として、プラズマ
ＣＶＤ法等によりシリコン酸化膜（以下ＳｉＯと記す）
を約０．７μｍ堆積する。（以下図２）次にｐｏｌｙ−
Ｓｉ犠牲層エッチングのための開口部１２５を発熱部近
傍で、ｐｏｌｙ−Ｓｉ層の上部のＳｉＯ膜に設ける。例
えば本例では図３（ａ）の様に幅約３μｍのスリット状
に開口した。
ＣＶＤ法等によりシリコン酸化膜（以下ＳｉＯと記す）
を約０．７μｍ堆積する。（以下図２）次にｐｏｌｙ−
Ｓｉ犠牲層エッチングのための開口部１２５を発熱部近
傍で、ｐｏｌｙ−Ｓｉ層の上部のＳｉＯ膜に設ける。例
えば本例では図３（ａ）の様に幅約３μｍのスリット状
に開口した。
【００２２】続いて、開口部より、ｐｏｌｙ−Ｓｉ犠牲
層を水酸化テトラメチルアンモニウム、（以下ＴＭＡＨ
と記す）等の第４級水酸化アンモニウム溶液を用いてエ
ッチングにより除去する。例えば、約２０ｗｔ％９０℃
のＴＭＡＨ溶液で約１μｍ／ｍｉｎのｐｏｌｙ−Ｓｉエ
ッチングレートが得られ、ＳｉＯに対し数１００倍とい
う選択比が得られるため、スリット状の開口部より広い
面積のｐｏｌｙ−Ｓｉ犠牲層を除去することができる。
層を水酸化テトラメチルアンモニウム、（以下ＴＭＡＨ
と記す）等の第４級水酸化アンモニウム溶液を用いてエ
ッチングにより除去する。例えば、約２０ｗｔ％９０℃
のＴＭＡＨ溶液で約１μｍ／ｍｉｎのｐｏｌｙ−Ｓｉエ
ッチングレートが得られ、ＳｉＯに対し数１００倍とい
う選択比が得られるため、スリット状の開口部より広い
面積のｐｏｌｙ−Ｓｉ犠牲層を除去することができる。
【００２３】ＫＯＨ等のアルカリ溶液によっても犠牲層
エッチングを行なうことはできるが、この場合はｐｏｌ
ｙ−Ｓｉ層の下地膜をシリコン窒化膜として、駆動素子
部へのアルカリイオンの影響を防ぐ等の手段を講じる必
要がある。本工程によりｐｏｌｙ−Ｓｉ犠牲層は空隙部
となる。
エッチングを行なうことはできるが、この場合はｐｏｌ
ｙ−Ｓｉ層の下地膜をシリコン窒化膜として、駆動素子
部へのアルカリイオンの影響を防ぐ等の手段を講じる必
要がある。本工程によりｐｏｌｙ−Ｓｉ犠牲層は空隙部
となる。
【００２４】この後、駆動素子と発熱素子との電気的接
続をとるため、ＳｉＯ膜を開口（図示せず）した後Ｈf
Ｂ2 、ＴａＮ等の発熱抵抗層１０７を約０．１μｍ及び
Ａｌ、又はＡｌ合金の配線層１０８で約０．５μｍスパ
ッタリング等の手段により堆積し、所定の形状にパター
ニングする。（以上図３（ａ）及びそのＡ−Ａ’断面図
（ｂ）） 次に保護膜１０９としてプラズマＣＶＤによりシリコン
窒化膜を約１μｍ厚さに堆積し、続いて第２の保護膜と
して耐キャビテーション層１１２となるＴａ膜をスパッ
タリングにより堆積する。次にパッド部のＴａ及びシリ
コン窒化膜を除去する（例えば図４に示した駆動素子
部）以上により犠牲層エッチングにより形成された空隙
開口部は保護膜の窒化膜により埋められ発熱部は空隙上
に形成され、記録ヘッド用基体が完成する。空隙の厚さ
は、０．３μｍと薄いが、熱伝導率は酸化膜より２桁以
上小さく、従来の様に数μｍ以上の厚さの蓄熱層は不要
で、シリコン基板側への熱拡散は約１０分の１に減少す
る。
続をとるため、ＳｉＯ膜を開口（図示せず）した後Ｈf
Ｂ2 、ＴａＮ等の発熱抵抗層１０７を約０．１μｍ及び
Ａｌ、又はＡｌ合金の配線層１０８で約０．５μｍスパ
ッタリング等の手段により堆積し、所定の形状にパター
ニングする。（以上図３（ａ）及びそのＡ−Ａ’断面図
（ｂ）） 次に保護膜１０９としてプラズマＣＶＤによりシリコン
窒化膜を約１μｍ厚さに堆積し、続いて第２の保護膜と
して耐キャビテーション層１１２となるＴａ膜をスパッ
タリングにより堆積する。次にパッド部のＴａ及びシリ
コン窒化膜を除去する（例えば図４に示した駆動素子
部）以上により犠牲層エッチングにより形成された空隙
開口部は保護膜の窒化膜により埋められ発熱部は空隙上
に形成され、記録ヘッド用基体が完成する。空隙の厚さ
は、０．３μｍと薄いが、熱伝導率は酸化膜より２桁以
上小さく、従来の様に数μｍ以上の厚さの蓄熱層は不要
で、シリコン基板側への熱拡散は約１０分の１に減少す
る。
【００２５】本例においては犠牲層としてｐｏｌｙ−Ｓ
ｉ膜を用いたが、Ａｌ膜を犠牲層として堆積し、酢酸、
リン酸、硝酸の混酸等を用いたエッチングにより、空隙
層と形成することも可能である。
ｉ膜を用いたが、Ａｌ膜を犠牲層として堆積し、酢酸、
リン酸、硝酸の混酸等を用いたエッチングにより、空隙
層と形成することも可能である。
【００２６】以上の構成により、電気−熱変換のために
投入された電力は基板側への伝熱が大幅に抑制され、イ
ンク吐出効率が増大する。また、パルス駆動時の発熱部
温度上昇の立上がりが早く、インク吐出の応答性が向上
する。
投入された電力は基板側への伝熱が大幅に抑制され、イ
ンク吐出効率が増大する。また、パルス駆動時の発熱部
温度上昇の立上がりが早く、インク吐出の応答性が向上
する。
【００２７】実施例２ 図４（ａ）及び（ｂ）に本発明の他の実施例における途
中工程における平面図及び断面図に示した。
中工程における平面図及び断面図に示した。
【００２８】本例においては、発熱部下部領域の一部が
空隙１２３となる様構成されている。すなわち、発熱部
中央にはｐｏｌｙ−Ｓｉ層１２６が除去されずに残され
ている。本構成は次の様に製造される。
空隙１２３となる様構成されている。すなわち、発熱部
中央にはｐｏｌｙ−Ｓｉ層１２６が除去されずに残され
ている。本構成は次の様に製造される。
【００２９】犠牲層としてｐｏｌｙ−Ｓｉ膜を堆積後、
イオンインプランテーションによりボロンを１〜３×１
０20ｃｍ-3ドープする。この際犠牲層エッチングにより
除去したい領域はマスキングしてボロンがドープされな
い様にしておく。（図４（ａ）破線で挟まれた領域）ボ
ロンがドープされたｐｏｌｙ−Ｓｉはドープされていな
いものに比して約２０ｗｔ％のＴＭＡＨのエッチングレ
ートは約１／１０と小さい。従って、ドープされていな
い領域のｐｏｌｙ−ＳｉのみＳｉＯ膜開口部１２５から
ＴＭＡＨにより除去され、空隙１２３となり、高濃度に
ドープされたＰ型ｐｏｌｙ−Ｓｉ層１２６はそのまま残
る。従ってｐｏｌｙ−Ｓｉ層はＡｌ配線層１０８の下部
領域でも実施例１の如く予めパターニング除去すること
なく、図に示した様に少なくとも電気熱変換素子領域で
はＡｌ配線層は平坦に形成することが可能となってい
る。保護膜形成は実施例１と同様である。
イオンインプランテーションによりボロンを１〜３×１
０20ｃｍ-3ドープする。この際犠牲層エッチングにより
除去したい領域はマスキングしてボロンがドープされな
い様にしておく。（図４（ａ）破線で挟まれた領域）ボ
ロンがドープされたｐｏｌｙ−Ｓｉはドープされていな
いものに比して約２０ｗｔ％のＴＭＡＨのエッチングレ
ートは約１／１０と小さい。従って、ドープされていな
い領域のｐｏｌｙ−ＳｉのみＳｉＯ膜開口部１２５から
ＴＭＡＨにより除去され、空隙１２３となり、高濃度に
ドープされたＰ型ｐｏｌｙ−Ｓｉ層１２６はそのまま残
る。従ってｐｏｌｙ−Ｓｉ層はＡｌ配線層１０８の下部
領域でも実施例１の如く予めパターニング除去すること
なく、図に示した様に少なくとも電気熱変換素子領域で
はＡｌ配線層は平坦に形成することが可能となってい
る。保護膜形成は実施例１と同様である。
【００３０】一般に従来及び本発明の実施例１で示され
た様な発熱抵抗層に電力を投入すると、発熱部中央が最
も温度が高く周辺は中央より低い温度となる。まず中央
部で発生した気泡が周囲の温度上昇に伴い発熱部全面に
拡がってインクが吐出するため、中央部に対しては過熱
の状況にある。ところが本例では周囲の熱拡散を中央部
より抑制する構造となっているため、温度分布が均一と
なり、吐出効率が向上する。
た様な発熱抵抗層に電力を投入すると、発熱部中央が最
も温度が高く周辺は中央より低い温度となる。まず中央
部で発生した気泡が周囲の温度上昇に伴い発熱部全面に
拡がってインクが吐出するため、中央部に対しては過熱
の状況にある。ところが本例では周囲の熱拡散を中央部
より抑制する構造となっているため、温度分布が均一と
なり、吐出効率が向上する。
【００３１】さらに、本例においては、中央部が残留す
るｐｏｌｙ−Ｓｉにより基板側から支持されているため
熱膨張による発熱部のたわみを軽減し、繰り返し変形に
よる発熱部のクラックや破壊を抑制し、信頼性を向上し
長寿命化することもできる。また本例では１つの発熱部
に対し、各々１つの空隙層及び支持部が配されている
が、複数の部位で支持される様構成することも可能であ
る。
るｐｏｌｙ−Ｓｉにより基板側から支持されているため
熱膨張による発熱部のたわみを軽減し、繰り返し変形に
よる発熱部のクラックや破壊を抑制し、信頼性を向上し
長寿命化することもできる。また本例では１つの発熱部
に対し、各々１つの空隙層及び支持部が配されている
が、複数の部位で支持される様構成することも可能であ
る。
【００３２】実施例３ 図５（ａ）（ｂ）に第２の実施例と同様の工程で製造さ
れる他の実施例を示した。
れる他の実施例を示した。
【００３３】本例においては矩形の発熱部の中、インク
吐出方向（図のＡ’→Ａ）に向かって発熱部前縁の下部
領域に空隙１２３を設けたものである。この構成によ
り、電力投入とともにまず発熱部前縁が発泡温度に達
し、インクが吐出する。その吐出量は発熱部全面が発泡
形成された場合に比べ小さいが、電力を増すと、発熱部
全面で発泡形成され、吐出量は増す。図６は投入電力に
対し、インクの吐出量を示した例で、曲線Ａは従来の構
成によるもの、Ｂは本発明の第１の実施例の構成、Ｃが
本発明の第３の実施例の構成でのそれぞれの典型例を示
したものである。
吐出方向（図のＡ’→Ａ）に向かって発熱部前縁の下部
領域に空隙１２３を設けたものである。この構成によ
り、電力投入とともにまず発熱部前縁が発泡温度に達
し、インクが吐出する。その吐出量は発熱部全面が発泡
形成された場合に比べ小さいが、電力を増すと、発熱部
全面で発泡形成され、吐出量は増す。図６は投入電力に
対し、インクの吐出量を示した例で、曲線Ａは従来の構
成によるもの、Ｂは本発明の第１の実施例の構成、Ｃが
本発明の第３の実施例の構成でのそれぞれの典型例を示
したものである。
【００３４】本例の構成によれば、投入電力を変えるこ
とにより吐出量を変えることができ、特に２ヶ所のプラ
トー（図６、曲線Ｃ）を持つため、投入電力をその２値
に設定すれば、印字濃度に２つの階調をもたせることが
可能となる。
とにより吐出量を変えることができ、特に２ヶ所のプラ
トー（図６、曲線Ｃ）を持つため、投入電力をその２値
に設定すれば、印字濃度に２つの階調をもたせることが
可能となる。
【００３５】
【発明の効果】以上説明した様に、発熱抵抗層と基板と
の間に空隙を有する様に記録ヘッド用基体を構成するこ
とにより、インク吐出効率を向上し、また記録ヘッド駆
動時の応答性を高めることができ、低消費電力で高速か
つ小型の記録ヘッド用基体が提供できる。
の間に空隙を有する様に記録ヘッド用基体を構成するこ
とにより、インク吐出効率を向上し、また記録ヘッド駆
動時の応答性を高めることができ、低消費電力で高速か
つ小型の記録ヘッド用基体が提供できる。
【００３６】また、その空隙を発熱部の一部に限定する
ことにより記録ヘッド用基体の依頼性を向上させたり、
さらには１つの電気−熱変換素子で異なるインク量を吐
出可能とし、記録密度を低下することなく、いわゆる多
値型の記録ヘッド用基体を提供することができる。
ことにより記録ヘッド用基体の依頼性を向上させたり、
さらには１つの電気−熱変換素子で異なるインク量を吐
出可能とし、記録密度を低下することなく、いわゆる多
値型の記録ヘッド用基体を提供することができる。
【図１】本発明を実施した記録ヘッド用基体の一部断面
図。
図。
【図２】本発明の製造工程説明図。
【図３】図３（ａ）（ｂ）は製造工程説明図。
【図４】図４（ａ）（ｂ）は第２実施例の説明図。
【図５】図５（ａ）（ｂ）は第３実施例の説明図。
【図６】従来及び本発明による記録ヘッドの投入電力に
対するインクの吐出量を示すグラフ。
対するインクの吐出量を示すグラフ。
【図７】従来の記録ヘッド用基体の断面図。
１００ Ｐ型アイソレーション領域 １０１ シリコン基板 １０２ Ｎ型半導体のエピタキシャル層 １０３ 高不純物濃度のＮ型半導体オーミック領域 １０４ Ｐ型半導体のベース領域 １０５ 高不純物濃度Ｎ型半導体のエミッタ領域 １０６ 酸化シリコン層 １０７ 発熱抵抗層 １０８ 配線層 １０９ 保護層 １１１ パッド開口部 １１２ 耐キャビテーション層 １２０ バイポーラトランジスタ １２１ 酸化シリコン層 １２２ 接続電極 １２３ 空隙層 １２４ 犠牲層 １２５ 開口部 １３０ 基体
Claims (5)
- 【請求項１】 複数の電気熱変換素子と駆動用機能素子
とが同一基板上に形成された液体噴射記録ヘッド用基体
において基板上に空隙層を介して絶縁層発熱抵抗層及び
保護膜が形成された発熱部を有することを特徴とした液
体噴射記録ヘッド用基体。 - 【請求項２】 請求項１において、発熱部下方領域の一
部のみに空隙を有することを特徴とした液体噴射記録ヘ
ッド用基体。 - 【請求項３】 請求項１記載の液体噴射記録ヘッド用基
体の製造方法であって、発熱部下方に予め多結晶シリコ
ンの犠牲層を設け、この犠牲層をエッチング除去するこ
とにより空隙層を形成することを特徴とした液体噴射記
録ヘッド用基体の製造方法。 - 【請求項４】 請求項２記載の液体噴射記録ヘッド用基
体の製造方法であって、発熱部下方に予め多結晶シリコ
ンの犠牲層を設け、この犠牲層の所定の領域以外をＰ型
化した後に、所定の領域の多結晶シリコンを第４級水酸
化アンモニウム溶液を用いて選択的にエッチング除去す
ることにより空隙を形成することを特徴とした液体噴射
記録ヘッド用基体の製造方法。 - 【請求項５】 請求項２記載の液体噴射記録ヘッド用基
体を用いて１つの電気熱変換素子に対し、複数の投入電
力を設定し、選択投入することにより異なる量のインク
吐出をさせることを特徴とした液体噴射記録装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18574394A JPH0848038A (ja) | 1994-08-08 | 1994-08-08 | 液体噴射記録ヘッド用基体及びその製造方法及び液体噴射記録装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18574394A JPH0848038A (ja) | 1994-08-08 | 1994-08-08 | 液体噴射記録ヘッド用基体及びその製造方法及び液体噴射記録装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0848038A true JPH0848038A (ja) | 1996-02-20 |
Family
ID=16176088
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18574394A Pending JPH0848038A (ja) | 1994-08-08 | 1994-08-08 | 液体噴射記録ヘッド用基体及びその製造方法及び液体噴射記録装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0848038A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2001010646A1 (fr) * | 1999-08-04 | 2001-02-15 | Seiko Epson Corporation | Tete d'enregistrement a jet d'encre, procede de fabrication associe et enregistreur a jet d'encre |
| JP2011525437A (ja) * | 2008-06-23 | 2011-09-22 | イーストマン コダック カンパニー | 分離されたヒータを有するプリントヘッド |
| JP2015223814A (ja) * | 2014-05-29 | 2015-12-14 | キヤノン株式会社 | 液体吐出ヘッド |
-
1994
- 1994-08-08 JP JP18574394A patent/JPH0848038A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2001010646A1 (fr) * | 1999-08-04 | 2001-02-15 | Seiko Epson Corporation | Tete d'enregistrement a jet d'encre, procede de fabrication associe et enregistreur a jet d'encre |
| US6502930B1 (en) | 1999-08-04 | 2003-01-07 | Seiko Epson Corporation | Ink jet recording head, method for manufacturing the same, and ink jet recorder |
| JP2011525437A (ja) * | 2008-06-23 | 2011-09-22 | イーストマン コダック カンパニー | 分離されたヒータを有するプリントヘッド |
| JP2015223814A (ja) * | 2014-05-29 | 2015-12-14 | キヤノン株式会社 | 液体吐出ヘッド |
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