JPS5833472A - 液体噴射記録ヘツド - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、液体を噴射し、飛翔液滴を形成して記録を行
なう液体噴射記録ヘッドに関する。

インクジェット記録法（液体噴射記録法）は、記録時に
おける騒音の発生が無視し得る程度に極めて小さいとい
う点高速記録が可能であり、而も所謂普通紙に定着とい
う特別な処理を必要とせずに記録の行なえる点において
最近関心を集めている。

その中で、例えば特開昭５４−５１８３７号公報、ドイ
ツ公開（ＤＯＬＳ）第２８４３０６４号公報に記載され
である液体噴射記録法は、熱エネルギーを液体に作用さ
せて、液滴吐出の為の原動力を得るという点において、
他の液体噴射記録法とは、異なる特徴を有している。

即ち、上記の公報に開示されである記録法は、熱エネル
ギーの作用を受けた液体が急峻な体積の増大を伴う状態
変化を起し、該状態変化に基く作用力によって、記録ヘ
ッド部先端のオリフィスより液体が吐出されて、飛翔的
液滴が形成され、誼液滴が被記録部材に付着し記録が行
われるという特徴である。

殊ニ、ＤＯＬ８　２８４３０６４号公報に開示されてい
る液体噴射記録法は、所謂ｄｒｏｐ−ｏｎ　ｄｅｍａｎ
ｄ記録法に極めて有効に適用されるばかりではなく、記
録ヘッド部をｆｕｌｌ　１ｉｎｅタイプで高密度マルチ
オリフィス化された記録ヘッドが容易に具現化出来るの
で、高解像度、高品質の画像を高速で得られるという特
徴を有している。

上記の記録法に適用される装置の記録ヘッド部は、液体
を吐出する為に設けられたオリフィスと、該オリフィス
に連通し、液滴を吐出する為の熱エネルギーが液体に作
用する部分である熱作用部を構成の一部とする液流路と
を有する液吐出部と、熱エネルギーを発生する手段とし
ての電気熱変換体とを具備している。

そして、この電気熱変換体は、一対の電極と、これ等の
電極に接続し、これ等の電極の間に発熱する領域（熱発
生部）を有する発熱抵抗層とを具備している。

この様な液体噴射記録ヘッドの構造を示す典型的な例が
第１図（ａ）、及び第１図（ｂ）に示される。

第１図（ａ）は、本発明に係わる液体噴射記録ヘッドの
オリスイス側から見た正面部分図、７ｇ１図（ｂ）は、
第１図（ａ）に一点鎖線ＸＹで示す部分で切断した場合
の切断面部分図である。

図に示される記録ヘッド１０１は、その表面に磁気熱変
換体１０２が設けられている基板１０３の表面に１所定
の線密度で所定の巾と深さの溝が所定数設けられている
溝付板１０４で横う様に接合することによって、オリフ
ィス１０５と液吐出部１０６が形成された構造を有して
いる。

図に示す記録ヘッドの場合、オリフィス１０５を機数有
するものとして示されであるが、勿論本発明においては
、これに限定されるものではなく単一オリフィスの場合
の記録ヘッドも本発明の範噴に通入るものである。

液吐出部１０６ば、その終端に液体を吐出させる為のオ
リフィス１０５と、磁気熱変換体１０２より発生される
熱エネルギーが液体に作用して気泡を発生し、その体積
の膨張と収縮に依る急激な状態変化を引起す処である熱
作用部１０７とを有する。

熱作用部１０７は、電気熱変換体１０２の熱発生部１０
８の上部に位置し、熱発生部１０８の液体と接触する面
としての熱作用面１０９をその底面としている。

熱発生部１０８は、基板１０３上に設けられた下部層１
％１０１該下部層１％１０上に設けられた発熱抵抗層ｌ
５１１、該発熱抵抗層１＄１１上に設けられた上部層１
％１２とで構成される。発熱抵抗層１％ｌｌＩＣは、熱
を発生させる為に該層圓ｌＫ通電する為の電極１％１３
．１′ｖｋ１４がその表面に設けられである。電極１％
１３は、各液吐出部の熱発生部に共通の電極であり、電
極１１１１４は、各液吐出部の熱発生部を選択して発熱
させる為の選択電極であって、液吐出部の液流路に沿っ
て設けられである。

上部層１１２は、熱発生部８に於いては発熱抵抗ＲＩＩ
ＩＳ１１を、使用する液体から化学的・物理的に保護す
る為に発熱抵抗層１％１１と液吐出部１０６の液流路を
満たしている液体とを隔絶すると共に１液体を通じて電
極１％１３．１＆１４間が短絡するのを防止する、発熱
抵抗層ｌ◆１１の保護的機能を有している。

父、上部層１Ｓ１２は、隣接する電極間に於け４る電気
的リークを防止する役目も荷っている。

殊に、各選択電極間に於ける電気的リークの防止、或い
は各液流路下にある電極が何等かの理由で電極と液体と
が接触し、これに通電することによって起る電蝕の防止
は、重要であって、この為にこの様な保農層的機能を有
する上部層１＆１２が少なくとも液流路下に於ける電極
上に設けられている。

更に、各液吐出部に設けられである液流路は、各液吐出
部の上流に於いて、液流路の一部を構成する共通液室を
介して連通されているが、各液吐出部に設けられた電気
熱変換体に接続されている電極は、その設計上の都合に
よシ、熱作用部の上流側圧於いて前記共通液室下を通る
様に設けられている。

従って、この部分に於いても電極が液体と接触するのを
防止すべく前記した上部１が設けられているのが一般的
である。

ところで上記の上部１４１８１２は、設けられる場所に
依って要求される特性が各々異なる。

即ち、例えば熱発生部１０８に於いては、■耐熱性、■
耐液性、■液浸透防止性、■熱伝導性、■酸化防止性及
び■耐破傷性に優れていることが要求され、熱発生部１
０８以外の領域に於いては熱的条件で緩和されるが液浸
透防止性、耐液性及び耐破傷性には充分優れていること
が要求される。

ところが、上記の■〜■の特性の総てを所望通りに充分
満足する上部１−を構成する材料は、今のところなく■
〜■の特性の幾つかを緩和して使用しているのが現状で
ある。

即ち、熱発生部１０８に於いては、■、■及び■に優先
が置かれて材料の誠択が成され、他方熱発生部１０８以
外の例えば電極部に於いては、■、■及び■に優先が置
かれて材料の選択が成されて、夫々の該当する領域面上
に各相当する材料を以って上部層が形成されている。

他方、これ等とは別に１マルチオリフイス化タイプの液
体噴射記録ヘッドの場合には、基板−Ｅに多数の微細な
電気熱変換体を同時に形成する為に１製造過程に於いて
、基板上では各層の形成と、形成された層の一部除去の
繰返しが成され、上部層が形成される段階では、上部層
の形成されるその表面はスラツプウエツヂ部（段差部）
のある微細な凹凸状となっているので、この段差部に於
ける上部層の被覆性（５ｔｅｐ　ｃｏｖｅｒａｇｅ性）
が重要となっている。

詰り、この段差部の被覆性が悪いと、その部分での液体
の浸透が起り、寛蝕或いは電気的絶縁破壊を起す誘引と
なる。

又、形成される上部層がその製造法りに於いて欠陥部の
生ずる確率が少なくない場合には、その欠陥部を通じて
、液体の浸透が起り、電気熱変換体の寿命を著しく低下
させる要因となっている。

これ等の為に、ト部１は、段差部に於ける被覆性が良好
であること、形成される層にピンホール等の欠陥の発生
する確率が低く、発生しても実用上、煕視し得る程妾或
いはそれ以上に少ないことが要求される。

面乍ら、従来に於いては、これ等の要求の総てを満足し
、総合的な使用耐久性に優れた液体噴射記録ヘッドは提
案されてない。

本発明は）：記の諸点に鑑み成されたものであって、頻
繁なる繰返し使用や長時間の連続使用に於いて総合的な
耐久性に優れ、初期の良好な液滴形成特性を長期に亘っ
て安定的に維持し得る液体噴射記録ヘッドを提供するこ
とを主たる目白りとする。

父、本発明の別の目的は、製造加工上に於ける信頼性の
高い液体噴射記録ヘッドを提供することでもある。

１ＪＥＫｌｄ、？Ａ／チオリフイス化した場合にも製造
歩留りの高い液体噴射記録ヘッドを提供することでもあ
る。

本発明の液体噴射記録ヘッドは、液体を吐出して飛翔的
液滴を形成する為に設けられたオリフィスと、該オリフ
ィスに連通し、前記液滴を形成する為の熱エネルギーが
液体に作用する部分である熱作用部を構成の一部とする
液流路とを有する液吐出部と、基板上に設けられた発熱
抵抗層に電気的に接続して、少なくとも一対の対置する
′−椿が設けられ、これ等電極の間に熱発生部が形成さ
れている電気熱変換体とを具備する液体噴射記録ヘッド
に於いて、前記１１！極の前記液流路下にある部分上に
、有機實材料で構成された第１の層と、無機質材料で′
！ｓ成された第２の層とが、前記′鉦極側よりこの順で
積層され−〔成る保Ｍｌ−を有する事を特徴とする。

以下、図面に従って本発明を具体的にβと明する。

第２図（ａ）には、本発明の液体噴射記録ヘッドの好適
な実施態様例の構造の主要部を説明する為のオリアイス
側から艶た止面部分図が、嬉２図の）には、第２図（ａ
）に一点釦−ＡＡ’で示した部分で切断した場合の切断
面部分図が示されておリ、第２図（ａ）は、第１図（１
）に相当し、第２図（ｂ）はｖｇ１図（ｂ）に相当する
ものである。

図に示される液体噴射記録ヘッド２００は、所望数の′
電気熱変換体２０１が設けられた熱を液吐出に利用する
液体噴射記録（サーマルインクシェラ）：Ｔ／Ｊと略記
する）用の基板２０２と、前記電気熱変換体２０１に対
応して設けられた為を所望数有する溝付板２０３とでそ
の主要部が構成されている。

Ｔ／Ｊ基板２０２と溝付板２０３とは、所定個所で接着
剤等で接合されることでＴ／Ｊ基板２０２の電気熱変換
体２０１の設けられている部分と、溝付板２０３の溝の
部分とによって液流路２０４を形成しており、該液流路
２０４は、その構成の一部に熱作用部２０５を有する。

Ｔ／Ｊ基板２０２は、シリコン、ガラス、セラミックス
等で構成されている支持体２０６、該支持体２０６上に
８ｉ０．等で構成される下部層２０７、発熱抵抗層２０
８、発熱抵抗層２０８の表面の両側には、液流路２０４
に沿って電極２０９．２１０、及び発熱抵抗層２０８の
電極で被稜されてない部分と、電極２０９，２１０の部
分とを機う様に無機質材料で構成された保ｉ［！Ｉｎ（
第１の上部層）２１１とを具備している。

電気熱変換体２０１は、その主要部として熱発生部２１
２を有し、熱発生部２１２は支持体２０６上に支持体２
０６＠より順次発熱抵抗層２０８、上部層２１１とが積
層されて構成されており、上部層２１１の表面（熱作用
面）２１３は、液流路２０４中を満たす液体と直に接触
している。

電極２１０の主たる表面には、有機質材料で構成された
保＠１＠（第２の上部層）２１４が設けられており、該
保一層２１４は不図示ではあるが液流路２０４の上流に
設けられる共通液室の底面部分にも少なくとも設けられ
る。

Ｍ２図に示される例の液体噴射記録ヘッド２００の場合
には、電極２０９の表面は第１の上部層２１１が直に設
けられた構造を有するが、本発明に於いては、これに限
定されることはなく、電極２１０と同様に有機質の材料
で構成される第２の上部層２１４と同様の層が設けられ
ても良いものである。

面乍ら、第２図に示す構造の液体噴射記録ヘッドの場合
、第２図（Ｃ）　Ｋ　Ｔ　／　Ｊ基板の平面部分図が示
される様に各液吐出部に於ける液流路（電極２０９のオ
リフィス側先端部と熱作用面２１３と電極２１０の上に
形成されている）の熱作用面２１３より下流側には、第
２の上部層２０４に相当する上部層が設けてないので、
熱作用面２１３の液流路方向の前後に於いて、電極２０
９上の第１の上部層２１１０表面位置と熱作用面２１３
との表面位置とに電極２０９を設けるこえて設けた場合
に較べて、液体吐出の安定性は優れている。

即ち、第２図に示される液体噴射記録ヘッド２００の場
合には、熱作用面２１３よシ下流に於いて、液流路の底
面にそれ程の凹凸がなく、比較的滑らかであるので液体
の流れが円滑であって液滴の形成が安定的に行われる。

面乍ら、電極２０９上の上部層２１１の表面位置と、熱
作用面２１３０表面位置とが形成する段差△ｄは、液流
路２０４の上面２１５と熱作用面２１３との距離ｄに較
べて実質的に無視し得る程に小さければ液滴形成の安定
性には左程問題がないものであって、従って、この範囲
内であれば少なくとも電極２０９の上にも第１の上部層
２１１に加えて第２の上部層２１４を設けても良いもの
である。

第２図に示す液体噴射記録ヘッド２００の場合には、第
１の上部層２１１は、該層２１１の機械的な強度を一層
高める為に、層２１６９層無し窒化物等の比較的電気絶
縁性、熱伝導性、及び耐熱性に優れた無機質材料で構成
され、噛２１７は粘りがあって、比較的機械的強度に優
れ層２１６に対して密着性とｆＩｊ音性のある、例えば
Ｉ−２１６が８４０．で形成されている場合にはＴａ等
の金属材料で構成される。

この様に第１の一ヒ部層２１１の表面層を金属等の比較
的粘りがあって機械的強度のある無機質材料で構成する
ことによって、熱作用面２１３に於いて、液体吐出の際
に生ずるキャビテーション作用からのショックを充分吸
収することが出来、電気熱変換体２０１の寿命を格段に
延ばす効果がある。

面乍ら、上部層２１１の表面層として設けられる層２１
７は、本発明に於いては、必ずしも要するものではない
。

第１の上部−２１１を構成する材料としては、上記した
無機質材料の他に酸化チタン、酸化バナジウム、酸化ニ
オブ、酸化モリブデン、酸化り７タル、酸化夕／ゲステ
ン、酸化クロム、酸化ジルコニウム、酸化ハフニウム、
酸化ランタン、酸化イツトリウム、酸化マンガン等の遷
移金属酸化物、更に酸化アルミニウム、酸化カルシウム
、酸化ストロンチウム、酸化バリウム、酸化シリコン、
等の金属酸化物及びそれらの重合体、窒化シリコン、窒
化アルミニウム、窒化ボロン、窒化タンタル等高抵抗窒
化硬及びこれら酸化物、窒化物の複合体、更にアモルフ
ァスシリコン、アモルファスセレン等の半導体などバル
クでは低抵抗であってもスパッタリング法、ＯＶＤ法、
蒸着法、気相反応法、液体コーティング法等の製造過程
で高抵抗化し得る薄膜材料を挙げることが出来、その層
厚としては一般に０１μｍ〜５μｍ１好ましくは０．２
μｍ〜３μｎｌとされるのが望ましい。

第２の上部層２１４は共通液室部もきめた液流路に於け
る液体と接触する可能性のあるＴ／Ｊそして、更に共通
液室より後方の′−極配？１Ｍ部をも被覆する様に設け
ることによって、電極配線部を・製造工程中に起る電極
配線部のキズの発生、断線の発生等を防止することが出
来る。

第２の上部層２１４は、先述した様な特性を有するｒ−
が形成される有機質材料で構喫され、史には、＋１’り
成膜性が良いこと、■緻密な構造でかつピンホールが少
ないこと、■使用インクに対し膨鯛、溶解しないこと、
■成膜したとき絶縁性が艮いこと、■耐熱性が高いこと
等の物性を具備していることが望ましい。その様な有機
質材料としては以下の樹脂、例えば、シリコーン樹脂、
フッ素樹脂、芳香族ポリアミド、付加重合型ポリイミド
、ポリベンズイミダゾール、金１１４Ｆ−Ｖ−）重合体
、チタン酸エステル、エポキシ樹脂、フタル酸樹脂、熱
硬化性フェノール樹脂、Ｐ−ビニルフェノール樹脂、ザ
イロック樹脂、トリアジ／樹脂、ＢＴ樹脂（トリアジ／
樹脂とビスマレイミド付加重合樹脂）等が挙げられる。

又、この他に１ポリキシリレン樹脂及びその誘導体を蒸
着して第１の上部層２１４を形成することも出来る。

更に、種々の有機化合物モノマー、例えばチオウレア、
チオア七ドアミド、ビニルフェロセフ、１，３．５−）
　ＩＪジクロロンゼン、クロロベンゼ／、スチレン、フ
ェロセン、ピロリン、ナフタレン、ペンタメチルベンゼ
ン、ニトロトルエン、アクリロニトリル、ジフェニルセ
レナイド、Ｐ−）ルイジン、Ｐ−キシレン、Ｎ、Ｎ−２
メチル−Ｐ−）ルイジン、トルエン、アニリン、ジフェ
ニルマーキュリ−、ヘキサメチルベンゼア、マロノニト
リル、テトラシアノエチレン、チオフェン、ベンゼンセ
ンノール、テトラフルオロエチレン、エチレン、Ｎ−ニ
トロソジフェニルアミン、アセチレン、１，２．４−ト
リクロロペンセ／、フロハン、等を使用してプラズマ重
合法によって成膜させて、第２の上部層２１４を形成す
ることもできる。

面乍ら、高密度マルチオリフィスタイプの記録ヘッドを
作成するのであれば上記した有機質材料とは別に微細フ
ォ）ＩＪソゲラフイー加工が極めて容易とされる有機質
材料を第２の上部層２１４を形成する材料として使用す
るのが望ましい。その様な有機質材料としては具体的に
は、例えば ■　ポリイミドイソインドロキナゾリンジオン■　ポリ
イミド樹脂（商品名ＰＹＲＡＬＩＮ：デュポン）◎　環
化ポリブタジェン（ＪＳＲ−ＯＢＲ：日本合成ゴム） （耐熱性フォトレジスト） 等が好ましいものとして挙げられる（尚、Ｌ記式は硬化
Ｉ−形成麦の構造式と一般に認められているものの例で
ある）。

これ等の微細フオトリノグラフイ加工が容易に行える有
機質材料を用〆第２の上部層２１４を形成する場合には
、該材料を用いて形成されり第２（７）上’ｆｉ５　ｌ
１ｉ２１４と、該−２１４のＦに設けられる、例えば電
極２１０との密着性をより強める為に、第２の上部１！
　２１４を形成する際に、該層の形成される表面（例え
ば電極２１０の表面）を、所謂アンカーコート剤を用い
てアンカーコート処理を行うことが１ましい。このよう
なアンカーコート剤としでは、殊に■のアンカーコート
剤として市販されているアルミニウムアルコラード系の
アンカーコート剤ヤ、所謂シランカップリング剤を拳け
ることが出来る。

シランカップリング削としては、種々のものが各社よハ
市販されているが、本発明に於いては例えば、信越化学
社製の ＫＡ１００３・・・ビニルトリクロロシラン：ＯＨ，＝
ＣＨＳｔＯ／５ ＫＢｆ４１００３・・・ビニルトリエトキシシラン：　
ＯＨ，＝ＯＦ（（００ｔＨｓ）ｓ ＫＢＯ１００３・・・ビニルトリス（β−メトキシエト
キシ）シラｙ　：　ＯＨ，＝ＯＨ８ｉ（００Ｈ１ＯＨ，
００ル）。

ＫＢＭ３０３・・・β−（３，４エポキシシクロヘキシ
ル）エチルトリメトキシシラン ＫＢＭ４０３・・・ｒ−グリシドオキシプロビルトリメ
トキシシラン ＫＢＭ５０３−・・γ−メタアクリルオキシプロピルト
リメトキシシラン ＫＢＭ６０２・・・ｎ−（ジメトキシメチルシリルプロ
ビル）エチレンジアミン Ｎ、Ｎ（０鴎）ｔＮＨ（ＯＨＪｓ８ｉ（００山）。

ＯＨ。

ＫＢＭ６０３・・・ｎ−（トリメトキシシリルグロビル
）エチレンジアミン Ｈ，Ｎ（ＯＨ１）、ＮＨ（Ｏ鵬）ｓ　Ｓ＋　（０ＯＨｓ
　）ｓ等が好適なものとして挙げることが出来る。

下部層２０７は、主に熱発生部２１２より発生する熱の
支持体２０６側への流れを制御する層として設けられる
もので、熱作用部２０５に於いて液体に熱エネルギーを
作用させる場合には、熱発生部２１２より発生する熱が
熱作用部２０５側により多く流れるようにし、電気熱変
換体２０１への通電がＯＦ　Ｆされた際には、熱発生部
２１２に残存している熱が、支持体２０６側に速やかに
流れる様に構成材料の選択と、その層厚の設計が成され
る。下部層２０７を構成する材料としては、先に挙げた
８ｉ０．の他に酸化ジルコニウム、酸化タンタル、酸化
マグネシウム、酸化アルミニウム等の金属酸化物に代表
される無機質材料が挙げられる。

発熱抵抗層２０８を構成する材料は、通電されることに
よって、所望通りの熱が発生するものであれば大概のも
のが採用され得る。

その様な材料としては、具体的には例えば窒化タンタル
、ニクロム、俵−パラジウム合金、シリコン半導体、或
いは、ハフニウム、ランタン、ジルコニウム、チタン、
タンタル、タングステン、モリブデン、ニオブ、クロム
、バナジウム等の金属の硼化物等が好ましいものとして
挙げられる。

これ等の発熱抵抗層２０８を構成する材料の中、殊に金
属硼化物が優れた本のとして挙げることが出来、その中
でも最も特性の優れているのが硼化ハフニウムであり、
次いで硼化ジルコニウム、硼化ランタン、硼化タンタル
、硼化バナジウム、硼化ニオブの順となっている。

発熱抵抗層２０８は、上記し友材料を使用して、を子ビ
ーム蒸着やスパッターリング等の手法を用いて形成する
ことが出来る。

発熱抵抗体１−の層厚は、単位時間当りの発熱量が所望
通恰となる様に１その面積、材質及び熱作用部の形状及
び大きさ、更には実際面での消費電力等に従って決定さ
れるものであるが通常の場合、０．００１μ〜５μ、好
適には０．０１μ〜１μとされる。

電極２０９及び２１０を構成する材料としては、通常使
用されている電極材料の多くのものが有効に使用され、
風体的には例えば、人ＬＡｇ＊Ａｕ、　Ｐｔ　、　Ｏｕ
　等の金、礪が挙げられ、これ等を使用して、蒸着等の
手法で所定位置に、所定の大きさ、形状、厚さで設けら
れる。

溝付板２０３及び熱作用部２０５の上流１１ｉ１に設け
られる共通液室構成部材を構成する材料としては、記録
ヘッドの工作時の、或いは使用時の環境下に於いて形状
に熱的影響を受けないか或いは殆んど受けないものであ
って微細精密加工が容易に適用され得ると共に面精度が
所望通りに容易に出、更には、それ等によって形成され
る流路中を液体がスムーズに流れ得る様に加工し得るも
のでおれば、大概のものが有効である。

その様な材料として代表的なものを挙げれば、セラミッ
クス、ガラス、金属、プラスチック或いはシリコンウェ
ーハー等が好適なものとして例示される。殊に、ガラス
、シリコンウェーハーは加工上容易であること、適度の
耐熱性、熱膨張係数、熱伝導性を有しているのて好適な
材料の１つである。オリフィス２１８Ｃ）周りの外表面
は液体で漏れて、液体がオリアイス２１８の外側に回り
込まない様に、液体が水系の場合には撥水処理を、液体
が非水系の場合には撥油処理を施した方が良い。

第２図（ｄ）は、第２図（ｂ）に示す一点鎖線Ｂ　Ｂ’
で切断した場合の切断面部分図である。

第２図に示した液体噴射記録ヘッド２００は、第２図（
Ｃ）　Ｋ示す様に第２の上部層２１４は、液流路２０４
の熱作用面２１３の下流側は、除去され、液流路２０４
以外の下流側部分には設けられているが、変形例として
熱作用面２１３よシ下流側全域に亘って第２の上部層２
１４を設けなくとも左根差し支えないものである。

面乍ら、よシ好ましい実施態様としては、第２図（ｃ）
に示す様に熱作用部２１３よね下ｆＩｔ、側でも、液流
路２０４以外の電極部分は、第２の上部ｌ−２１４で被
接する例が挙げられる。

第３図には、熱作用面以外の全領域部分を第２の上部層
で被接する場合の被棲領域の例を示す模式的平面部分図
が示される。■で示す枠内が実際の熱作用面３０１であ
って本発明に於いては、枠■で示す様に熱作用面３０１
の領域のみを除いて第２の上部層を設けても良いし、又
、枠■で示す様に熱作用［ｆｉ３０１より広い領域３０
３の部分を除いて第２の上部層を設けても良く、或いは
粋◎で示す様に熱作用面３０１より狭い領域３０２の部
分を除いて＠２の上部層を設けても良い。

以下、本発明を実施例に従って説明する。

〈実施例〉 Ｓｉウェハを熱酸化により５μｍ厚の５ｉＯ１膜を形成
し基板とした。基板にスパッタにより発熱抵抗層として
ＨｆＢ、を１ｓｏｏＸの厚みに形成し、続いて電子ビー
ム蒸着によシＴｉｌ＠　５０Ａ、　Ａ／層５０００　Ａ
を連続的に堆積し７た。

フォトリソ工程により嬉２図（Ｃ）の如きパターンを形
成、熱作用面のサイズは３０μｍ幅、１５０μｍ長でＡ
／［極の抵抗を含めて１５０オームであった。

次にＰＩＱ層（第２の上部層）２．０μｍを以下の工程
で作成し第２図（Ｃ）の斜線部のＰＩＱＩｉｉｔを残し
、熱作用面周辺部のＰＩＱ層は除去した。

除去部分の杉状は第２図（Ｃ）１に示す通りでサイズは
５０μｍ　Ｘ　２５０μｍの大きさである。

次にＰＩＱ層の形成工程が以下に示される。

発熱抵抗層及び′電極が所定のパターンに形成された支
持体を洗浄、乾燥後、ＰＩＱ溶液をスー８４工程４００
０ｒｐｍ、　　４０ｓｅｃである）。次に、８００中に
１０分放置し、溶剤乾燥後２２０℃で６０分仮ベーキン
グを行った。

とのｂＫホトレジストＯＭＲ−８３（東京応化製）をス
ビ／ナーで塗布し、乾燥後マスクアライナ−を用いて露
光し、現偉処理を行い所望のＰＩＱｊ−パターンを得た
。

次にＰＩＱ用エフェッチヤントい、室温でＰＩＱ層のエ
ツチングを行った。水洗、乾燥後０層パターンの形成工
程を終えた。

ＰＩＱＦ＃ｉの厚さは支持体上の発熱抵抗層、電極がな
い部分では２００μ、発熱抵抗層、電極上面では１．８
μであった。これは５ｔｅｐ　Ｃｏｖｅｒａｇｅ性が良
好なことを示している。

溝付ガラス板（５０μｍｘ５０μｍ長キ２１１ＩＩ次。

接着されている。

この様にして作成した記録ヘッドの電気炉変換体Ｋ１０
ｌｌｓの３０Ｖの矩形電圧を８００Ｈｚで印加すると印
加信号に応じて液体がオリアイスふら吐出されて、飛翔
的液部が安定的に形成された。

電極間の絶縁破壊などにより断線が生じインクを吐出し
なくなる。この時点での繰返し数を耐久回数という。

本実施例の構成によるヘッド・・・・・・（ａ）、本実
施例からＰＩＱ層を椴す除いたヘッド・・・・・・缶）
、共通液蜜ドのみにＰＩＱを形成したヘッド・・・・・
・（Ｃ）の３例について耐久回数を比較した結果を以下
の第１表に示す。（各々サンプル数１０００で評価した
。） 第１表の結果から明らかなように本発明のヘッドでは耐
久回数１０’回を安定して達成出来る。

おいても若干の電蝕が認められた。これはガラス溝付板
の接着等の製造工程でＰＩＱ層に傷がついたものと考え
られ、本発明の様に微細加工１、Ｉｊ′能な有４！ＩＩ
樹脂層上に無機質材料の層を積層して強変を増したヘッ
ドでは製造工程上のキズがはとんど認められず耐久性の
信頼変を上げている。

即ち、本発明の様に熱作用部以外のり一ド邂極を有機質
層と無機質層の二重層でカバーする事によや信頼性が極
端に向上する。この幀向は電機７ｑｌ→としてＴａ等の
良好な導電度を有する保ａ　１＝ｌｉｔを上部に用いた
ヘッドの信頼性向上においては１！に顕著であり、Ａ／
Ｉ７−ド電極とＴａ導′市性保護１暢間の絶縁破壊によ
る耐久性の低下は皆無となる。

【図面の簡単な説明】

第１図ｆａ、　（ｂ）は夫々、従来の配りヘッドを説明
する為のもので、第１図（ａ）は模式的正面部分図、第
１図（ｂ）は第１図（ａ）のｘ　ｘ’一点鎖線での切断
面部分図、第２（閃（ａ’）　、　（ｂ）、　（ｃ）、
　（ｄ）は夫々本発明の記録ヘッドを説明する為のもの
で、第２図（ａ）は模式的正面部分図、第２図（１））
は第２図（ａ）に示すＡ　Ａ’一点鎖線での切断面部分
図、第２図（Ｃ）はＴ／Ｊ基板の模式的平面部分図、第
２図（ｄ）は第２図（ｂ）　Ｋ示すＢＢ一点鎖線での切
断面部分図、第３図は本発明の他の例を示す模式的主要
部平面部公園である。 １０１’、２００・・・記録ヘッド、１０８，２０１・
・・電気熱変換体、１１２，２１１・・・上部層。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 液体を吐出して飛翔的液滴を形成する為に設けられたオ
   リフィスと、該オリフィスに連通し、両組液滴を形成す
   る為の熱エネルギーが液体に作用する部分である熱作用
   部を構成の一部とする液流路とを有する液吐出部と、基
   板上に設けられた発熱抵抗層に電気的に接続して、少な
   くとも一対の対置する電極が設けられ、これ等電極の間
   に熱発生部が形成されている電気熱変換体とを具備する
   液体噴射記録ヘッドに於いて、前記電極の前記液流路下
   にある部分上に、有機質材料で構成された第１の層と、
   無機質材料で構成された第２の層とが、前記電極側より
   この順で積層されて成る保護層を有する事を特徴とする
   液体噴射記録ヘッド。