JPS61286149A - Liquid jet recording head and liquid jet recorder - Google Patents

Liquid jet recording head and liquid jet recorder

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JPS61286149A
JPS61286149A JP60128356A JP12835685A JPS61286149A JP S61286149 A JPS61286149 A JP S61286149A JP 60128356 A JP60128356 A JP 60128356A JP 12835685 A JP12835685 A JP 12835685A JP S61286149 A JPS61286149 A JP S61286149A
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recording head
liquid
liquid jet
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jet recording
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菅田 正夫
Tatsuo Masaki
正木 辰雄
Shinichi Hirasawa
平澤 伸一
Hirokazu Komuro
博和 小室
Yasuhiro Yano
泰弘 矢野
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Abstract

PURPOSE:To enhance the heat response of a liquid jet recording head provided with a heating resistor, by a method wherein the heating resistor layer constitut ing an electrothermal conversion body consists of a specific amorphous material containing carbon atoms as the base. CONSTITUTION:A heating resistor layer 14, constituting an electrothermal conver sion body in the liquid jet recording head, consists of an amorphous material containing carbon atoms as the base, halogen atoms, hydrogen atoms, and a material controlling the electric conductivity. This construction allows the liquid jet recording head and the liquid jet recorder to have remarkably excel lent heat response and repeated use durability. Additionally, the variation in the contents of halogen atom, hydrogen atoms, and/or material controlling the electric conductivity in the film thickness direction in the heating resistor layer 14 is suitably chosen so as to easily obtain the desired characteristics in heat accumulation, heat radiation, adhesion between a substrate 12 and the resistor layer 14, resistance to chemical reaction to a recording liquid, and the like. Electrodes 16, 17 are protected by the heating resistor 14, eliminating the need for forming a protective layer thereon.

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は液体噴射記録ヘッド及び該記録ヘッドを搭載し
た液体噴射記録装置に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a liquid jet recording head and a liquid jet recording apparatus equipped with the recording head.

[従来の技術] 現在知られている各種の記録法のなかでも、記録時に騒
音の発生がほとんどないノンインパクト記録方式であっ
て且つ高速記録が可能であり、しかも普通紙に特別の定
着処理を必要とせずに記録の行なえるいわゆるインクジ
ェット記録法は、極めて有用な記録方式であると認めら
れている。このインクジェット記録法については、これ
までにも様々な方式が提案され改良が加えられて商品化
されたものもあれば現在もなお実用化への努力が続けら
れているものもある。
[Prior Art] Among the various recording methods currently known, the non-impact recording method generates almost no noise during recording, is capable of high-speed recording, and uses special fixing treatment on plain paper. The so-called inkjet recording method, which can perform recording without the need for a conventional inkjet recording method, is recognized as an extremely useful recording method. Regarding this inkjet recording method, various methods have been proposed so far, some of which have been improved and commercialized, and efforts are still being made to put some into practical use.

インクジェット記録法は、インクと称される記録液の液
滴(droplet)を種々の作用原理で飛翔させ、そ
れを紙等の被記録部材に付着させて記録を行なうもので
ある。
In the inkjet recording method, recording is performed by causing droplets of a recording liquid called ink to fly based on various working principles and making them adhere to a recording member such as paper.

そして、本件出願人もかかるインクジェット記録法に係
わる新規方式について既に提案を行なっている。この新
規方式は特開昭52−118798号公報において提案
されており、その基本原理は次に概説する通りである。
The present applicant has also already proposed a new system related to such an inkjet recording method. This new method has been proposed in Japanese Patent Laid-Open No. 52-118798, and its basic principle is as outlined below.

つまり、このインクジェット記録方式は、記録液を収容
することのできる作用室中に導入された記録液に対して
情報信号として熱的パルスを与え、これにより記録液が
蒸気泡を発生し自己収縮する過程で生ずる作用力に従っ
て前記作用室に連通せる吐出口より前記記録液を吐出し
て小液滴として飛翔せしめ、これを被記録部材に付着さ
せて記録を行なう方式である。
In other words, in this inkjet recording method, a thermal pulse is applied as an information signal to the recording liquid introduced into an action chamber that can contain the recording liquid, whereby the recording liquid generates vapor bubbles and self-contracts. In this method, the recording liquid is ejected from an ejection port communicating with the action chamber according to the acting force generated in the process, and is caused to fly as small droplets, which are attached to a recording member to perform recording.

ところで、この方式は高密度マルチアレー構成にして高
速記録、カラー記録に適合させやすく、実施装置の構成
が従来のそれに比べて簡略であるため、記録ヘッドとし
て全体的にはコンパクト化が図れ且つ量産に向くこと、
半導体分野において技術の進歩と信頼性の向上が著しい
IC技術やマイクロ加工技術の長所を十二分に利用する
ことで長尺化が容易であること等の利点があり、適用範
囲の広い方式である。
By the way, this method has a high-density multi-array configuration and is easily adapted to high-speed recording and color recording, and the configuration of the implementation device is simpler than conventional ones, so the overall recording head can be made more compact and mass-produced. to turn towards;
By making full use of the advantages of IC technology and micro-processing technology, which have seen remarkable technological progress and improved reliability in the semiconductor field, it has the advantage of being easy to lengthen, and is a method with a wide range of applications. be.

上記液体噴射記録装置の特徴的な記録ヘッドには、吐出
口より液体を吐出して飛翔的液滴を形成する手段として
の電気熱変換体が設けられている。
The characteristic recording head of the liquid jet recording apparatus described above is provided with an electrothermal transducer as a means for ejecting liquid from an ejection port to form flying droplets.

該電気熱変換体は、発生する熱エネルギーを効率良く液
体に作用させること、液体への熱作用の0N−OFF応
答速度を高めること等のために。
The electrothermal converter is used to efficiently apply the generated thermal energy to the liquid, increase the ON-OFF response speed of the thermal effect on the liquid, and so on.

液体に直接接触する様に吐出口が連通している熱作用部
に設けられる構造とするのが望ましいとされている。
It is said that it is desirable to have a structure in which the discharge port is provided in a heat acting part communicating with the liquid so as to be in direct contact with the liquid.

しかしながら、前記の電気熱変換体は通電されることに
よって発熱する発熱抵抗体と該発熱抵抗体に通電するた
めの一対の電極とで基本的には構成されているために、
発熱抵抗体が直に液体に接触する状態であると、記録用
の液体の電気抵抗値如何によっては該液体を通じて電気
が流れたり。
However, since the electrothermal converter basically consists of a heating resistor that generates heat when energized and a pair of electrodes for energizing the heating resistor,
If the heating resistor is in direct contact with the liquid, electricity may flow through the liquid depending on the electrical resistance of the recording liquid.

液体を通じての電気の流れによって液体自体が電気分解
したり、あるいは発熱抵抗体への通電の際に該発熱抵抗
体と液体とが反応して1発熱抵抗体自体の腐食による抵
抗値の変化や発熱抵抗体の破損あるいは破壊が起こった
り、更には発熱抵抗体から発生される熱の作用による熱
の作用による液体の蒸気泡の発生から自己消滅に至る状
態変化に伴う機械的衝撃によって発熱抵抗体の表面が破
損したり、あるいは発熱抵抗体の一部に亀裂が生ずる等
して破壊されたりする場合があった。
The liquid itself may be electrolyzed by the flow of electricity through the liquid, or the heating resistor and liquid may react when electricity is applied to the heating resistor, resulting in a change in resistance value or heat generation due to corrosion of the heating resistor itself. Damage or destruction of the resistor may occur, or furthermore, the heat generating resistor may be damaged or broken due to mechanical shock due to a change in state from the generation of liquid vapor bubbles to self-extinction due to the action of heat generated by the heat generating resistor. In some cases, the surface of the heating resistor may be damaged, or a portion of the heating resistor may crack and be destroyed.

そのために、従来においては、NiCr等の合金やZr
B2.HfB2等の金属ホウ化物等の比較的発熱抵抗体
材料としての特性に優れた無機材料で発熱抵抗体を構成
すると共に、該材料で構成された発熱抵抗体上に5i0
2等の耐酸化性に優れた材料で構成された保護層(上部
層)を設けることで発熱抵抗体が液体に直に接触するの
を防止して、前記の諸問題を解決し信頼性と繰返し使用
耐久性の向上を図ろうとすることが提案されていた。
For this reason, in the past, alloys such as NiCr and Zr
B2. The heating resistor is made of an inorganic material that has relatively excellent characteristics as a heating resistor material, such as metal boride such as HfB2, and 5i0 is applied on the heating resistor made of the material.
By providing a protective layer (upper layer) made of a material with excellent oxidation resistance such as No. It has been proposed to improve durability against repeated use.

しかしながら、上記の様な構成の電気熱変換体が設けら
れた記録ヘッドを有する液体噴射記録装置は、記録用の
着色された液体として電気伝導度の比較的低い液体(例
えば液媒体として水やアルコールを用いたもの)を使用
する場合には、耐酸 ″化性に優れ繰返し使用耐久性の
点で満足のいくものであるが、Naイオン等の含有率が
高く電気伝導度の大きな記録用の液体や電界質の液体を
使用する場合には、繰返し使用耐久性、耐経時的変化性
の点で不十分であった。従って、使用する記録用液体の
選択に制約があって、ことに多色あるいは天然色のカラ
ー記録を行なう場合には障害となっていた。
However, a liquid jet recording device having a recording head equipped with an electrothermal converter having the above-mentioned configuration uses a liquid with relatively low electrical conductivity (for example, water or alcohol as a liquid medium) as a colored liquid for recording. When using a recording liquid with high content of Na ions and high electrical conductivity, it has excellent acid resistance and is satisfactory in terms of repeated use durability. When using electrolyte or electrolyte liquids, they were insufficient in terms of durability for repeated use and resistance to changes over time.Therefore, there were restrictions on the selection of recording liquids to be used, especially when using multi-colored liquids. In addition, it has been an obstacle when recording natural colors.

また、上記の様に発熱抵抗体上に保護層を設ける場合に
おいても、例えば層形成時に生ずる保護層自体の欠陥に
基づく発熱抵抗体側方向への液体の侵入を実質上完全に
防止することは再現性、量産性の点で非常に困難である
。ましてや、高密度に多数の熱作用部をその構成の一部
とする液流路(ノズル)を設ける。いわゆる高密度マル
チオリフィス化の場合には、少なくとも液流路数だけ電
気熱変換体を一度に設ける必要性から、先の保護層の欠
陥による不良化の電気熱変換体の製造歩留りへの影響は
製造コストの面も含めて大きな問題である。また、前記
保護層の存在により熱応答性が犠牲になるという問題も
ある。更に、保護層の存在により所定の電気信号に対す
る発熱応答性が犠牲になっている。従って、保護層がな
く、記録用の液体に発熱抵抗体が直に接触する状態であ
っても、耐熱性、耐酸化性、耐機械的衝撃性、耐電気化
学反応性、熱応答性に優れた電気熱変換体を具備する液
体噴射記録装置の開発が広く望まれている。
Furthermore, even when a protective layer is provided on the heating resistor as described above, it is possible to virtually completely prevent liquid from entering the heating resistor due to defects in the protective layer itself that occur during layer formation, for example. It is extremely difficult in terms of performance and mass production. Furthermore, a liquid flow path (nozzle) having a high density and a large number of heat acting parts as part of its structure is provided. In the case of so-called high-density multi-orifice technology, it is necessary to provide at least as many electrothermal converters as the number of liquid flow channels at once, so the impact of failure due to defects in the protective layer on the manufacturing yield of electrothermal converters is limited. This is a big problem, including in terms of manufacturing costs. Furthermore, there is also the problem that thermal responsiveness is sacrificed due to the presence of the protective layer. Furthermore, the presence of the protective layer sacrifices heat generation responsiveness to a given electrical signal. Therefore, even when there is no protective layer and the heating resistor is in direct contact with the recording liquid, it has excellent heat resistance, oxidation resistance, mechanical shock resistance, electrochemical reaction resistance, and thermal response. It is widely desired to develop a liquid jet recording device equipped with an electrothermal converter.

[発明の目的] 本発明は、上記の諸点に鑑みてなされたものであって、
前記の従来における諸問題を解決した優れだ液体噴射記
録ヘッド及び該記録ヘッドを搭載した液体噴射記録装置
を提供することを主たる目的とする。
[Object of the invention] The present invention has been made in view of the above points, and
The main object of the present invention is to provide an excellent liquid jet recording head that solves the above-mentioned conventional problems and a liquid jet recording apparatus equipped with the recording head.

本発明の別の目的は、特に化学的安定性が高く、耐電気
化学反応性、耐酸化性に優れ、且つ耐機械的衝撃性、耐
熱性にも優れ、更に保護層をなくすことにより熱応答性
を向上させ得る発熱抵抗体を具備した液体噴射記録へ一
2ド及び該記録ヘッドを搭載した液体噴射記録装置を提
供することである。
Another object of the present invention is to have particularly high chemical stability, excellent electrochemical reaction resistance, and oxidation resistance, as well as excellent mechanical impact resistance and heat resistance, and furthermore, by eliminating the protective layer, thermal response is improved. It is an object of the present invention to provide a liquid jet recording head equipped with a heating resistor capable of improving performance and a liquid jet recording apparatus equipped with the recording head.

[発明の概要] 本発明によれば、上記の目的は、液体を吐出して飛翔的
液滴を形成するために設けられた吐出口と前記飛翔的液
滴を形成するために利用される熱エネルギーを発生する
電気熱変換体とを具備する液体噴射記録ヘッドにおいて
、前記電気熱変換体を構成する発熱抵抗層が炭素原子を
母体としハロゲン原子と水素原子と電気伝導性を支配す
る物質とを含有してなる非晶質材料からなり、該発熱抵
抗層においてハロゲン原子、水素原子及び/または電気
伝導性を支配する物質が膜厚方向に不均一に分布してい
ることを特徴とする。液体噴射記録ヘッド、及び該液体
噴射記録ヘッドを搭載した液体噴射記録装置によって達
成される。
[Summary of the Invention] According to the present invention, the above-mentioned object includes an ejection port provided for ejecting a liquid to form flying droplets, and a heat utilized for forming the flying droplets. In a liquid jet recording head equipped with an electrothermal transducer that generates energy, the heating resistance layer constituting the electrothermal transducer is composed of carbon atoms as a matrix, halogen atoms, hydrogen atoms, and a substance that controls electrical conductivity. The heating resistance layer is characterized in that halogen atoms, hydrogen atoms, and/or substances controlling electrical conductivity are distributed non-uniformly in the film thickness direction. This is achieved by a liquid jet recording head and a liquid jet recording apparatus equipped with the liquid jet recording head.

以下、図面を参照しながら本発明を具体的に説明する。Hereinafter, the present invention will be specifically explained with reference to the drawings.

第1図は本発明の液体噴射記録ヘッドの一実施態様例の
構成を示す部分平面図であり、第2図はその■−■断面
図である。
FIG. 1 is a partial plan view showing the structure of an embodiment of the liquid jet recording head of the present invention, and FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line 1--2.

図において、12は電気熱変換体が設けられる支持体で
あり、14は電気熱変換体を構成する発熱抵抗層であり
、16.17は電気熱変換体を構成する対をなす電極で
ある。第1図に示される様に、発熱抵抗層14と該発熱
抵抗層14に接続された1対の電極16.17との組が
複数個併設されており、これによって有効発熱部18.
18”。
In the figure, 12 is a support body on which an electrothermal converter is provided, 14 is a heating resistance layer constituting the electrothermal converter, and 16 and 17 are paired electrodes constituting the electrothermal converter. As shown in FIG. 1, a plurality of pairs of a heat generating resistor layer 14 and a pair of electrodes 16, 17 connected to the heat generating resistor layer 14 are provided side by side, thereby creating an effective heat generating section 18.
18".

18 ” 、・・拳拳が所定の間隔をおいて配列されて
いる。尚、本実施態様例においては、一方の電極16は
複数の電極がまとめられて共通の電極とされている。各
発熱部18.18”、18”。
18'',... fists are arranged at predetermined intervals. In this embodiment, one electrode 16 is a common electrode in which a plurality of electrodes are grouped together. 18.18”, 18”.

・・・・を構成する発熱抵抗層14に対してはそれぞれ
電極16.17を通じて電気信号が印加され、これに基
づき各発熱部が発熱する。
An electric signal is applied to the heat generating resistor layer 14 constituting the... through electrodes 16 and 17, and each heat generating portion generates heat based on this.

第2図に示される様に、支持体12と発熱抵抗層14と
電極16.17とを有する基板には支持体12の発熱部
側に溝が形成された天板20が接合されている。第2図
の■−■断面図を第3図に示す、第2図及び第3図に示
される様に、天板20には各発熱部18.18’、18
〜.e会・−に対応する位置にそれぞれ第1図の■−■
方向に沿う溝22.22’、22″・・asが形成され
ている。これらの溝はそれぞれ支持体12との間に記録
液を収容する空間を形成する。これらの空間は記録液に
対し熱エネルギーを作用せしめる熱作用部24を有する
As shown in FIG. 2, a top plate 20 in which a groove is formed on the side of the heat generating portion of the support 12 is bonded to a substrate having the support 12, the heat generating resistance layer 14, and the electrodes 16,17. A sectional view taken along the line ■-■ in FIG. 2 is shown in FIG. 3. As shown in FIGS.
~. ■-■ in Figure 1 in the positions corresponding to e-kai and -, respectively.
Grooves 22, 22', 22'', . It has a heat acting part 24 that applies thermal energy.

第2図における左方において前記空間は外部に対し開口
しており、該開口が液体の吐出口26となる。空間は第
2図における右方において記録液供給源と接続されてい
る。そして、空間において記録信号に基づき発熱部から
熱エネルギーが発生され空間内の記録液に作用すると該
記録液中において蒸気泡が発生し、その際の圧力で吐出
口26付近の記録液が矢印Xの向きに吐出する。
On the left side in FIG. 2, the space opens to the outside, and this opening becomes a liquid discharge port 26. The space is connected to a recording liquid supply source on the right side in FIG. When thermal energy is generated from a heat generating part in the space based on the recording signal and acts on the recording liquid in the space, vapor bubbles are generated in the recording liquid, and the pressure at that time causes the recording liquid near the discharge port 26 to Discharge in the direction of.

尚、以上の説明から分る様K、第1図においては天板2
0の図示が省略されている。
Furthermore, as can be seen from the above explanation, in Fig. 1, the top plate 2
The illustration of 0 is omitted.

本発明において、支持体12の材料としては特に制限は
ないが、実際上はその表面上に形成される発熱抵抗層1
4を形成する際の熱及び使用時において該発熱抵抗層1
4により発生される熱に対する耐久性の良好なものが好
適に使用される。また、支持体12としてはその表面上
に形成される発熱抵抗層14よりも大きな電気抵抗を有
するのが好ましいが、支持体12と発熱抵抗層14との
間に絶縁層を介在せしめである場合には支持体12が発
熱抵抗層14よりも小さな電気抵抗を有する材料からな
るものであってもよい、更に、本発明においては、液体
噴射記録ヘッドの使用状況等に応じて、熱伝導性の小さ
な或いは大きな支持体12を用いることができる。
In the present invention, the material of the support 12 is not particularly limited, but in practice, the heating resistance layer 1 formed on the surface of the support 12 is not particularly limited.
4 and during use, the heat generating resistive layer 1
A material having good durability against the heat generated by No. 4 is preferably used. Further, it is preferable that the support 12 has a higher electrical resistance than the heat generating resistance layer 14 formed on the surface thereof, but in the case where an insulating layer is interposed between the support 12 and the heat generating resistance layer 14. Alternatively, the support 12 may be made of a material having a smaller electrical resistance than the heat generating resistance layer 14.Furthermore, in the present invention, depending on the usage conditions of the liquid jet recording head, the support 12 may be made of a material having a lower electrical resistance than the heat generating resistance layer 14. Small or large supports 12 can be used.

本発明において使用される支持体12としてはガラス、
セラミックス、シリコン、金属等の無機物からなるもの
やポリアミド樹脂、ポリイミド樹脂等の有機物からなる
ものが例示できる。
The support 12 used in the present invention is glass,
Examples include those made of inorganic materials such as ceramics, silicon, and metals, and those made of organic materials such as polyamide resin and polyimide resin.

本発明においては1発熱抵抗層14は炭素原子を母体と
しハロゲン原子と水素原子と電気伝導性を支配する物質
とを含有してなる非晶質材料からなる。ハロゲン原子と
してはF、C1、Br、I等が利用でき、これらは単独
でもよいし複数の組合せでもよい、ハロゲン原子として
は特にF、CIが好ましく、なかでもFが好ましい、ま
た、電気伝導性を支配する物質としては、いわゆる半導
体分野においていうところの不純物即ちp’a伝導特性
を与えるp型不純物及びn型伝導特性を与えるn型不純
物が利用できる。p型不純物としては元素周期律表第■
族に属する原子、たとえばB、A1.Ga、In、TI
等があり、特にB、Gaが好ましい、n型不純物として
は元素周期律表第V族に属する原子、たとえばP、As
、Sb、Bi等があり、特にP、Asが好ましい。
In the present invention, one heating resistance layer 14 is made of an amorphous material having carbon atoms as its base material and containing halogen atoms, hydrogen atoms, and a substance controlling electrical conductivity. As the halogen atom, F, C1, Br, I, etc. can be used, and these may be used alone or in combination. As the halogen atom, F and CI are particularly preferable, and F is particularly preferable. As the substance that controls the conductivity, what is known as an impurity in the semiconductor field, that is, a p-type impurity that provides p'a conduction characteristics and an n-type impurity that provides n-type conduction characteristics can be used. As a p-type impurity, it is listed in the Periodic Table of Elements.
Atoms belonging to the group, such as B, A1. Ga, In, T.I.
etc., with B and Ga being particularly preferred.N-type impurities include atoms belonging to Group V of the periodic table of elements, such as P and As.
, Sb, Bi, etc., with P and As being particularly preferred.

これらは単独でもよいし複数の組合せでもよい。These may be used alone or in combination.

発熱抵抗層14中に郁けるハロゲン原子の含有率は、使
用目的に応じ所望の特性が得られる様に適宜選択される
が、好ましくは0.0001〜30原子%であり、更に
好ましくは0.0005〜20原子%であり、好適には
0.001〜10原子%である。
The content of halogen atoms in the heating resistance layer 14 is appropriately selected depending on the purpose of use so as to obtain desired characteristics, and is preferably 0.0001 to 30 at.%, more preferably 0.0001 to 30 at.%. 0005 to 20 atomic %, preferably 0.001 to 10 atomic %.

発熱抵抗層14中における水素原子の含有率は、使用目
的に応じ所望の特性が得られる様に適宜選択されるが、
好ましくはo、ooot〜30原子%であり、更に好ま
しくは0.0005〜20原子%であり、好適には0.
001〜lO原子%である。
The content of hydrogen atoms in the heat generating resistor layer 14 is appropriately selected so as to obtain desired characteristics depending on the purpose of use.
Preferably o,ooot to 30 atomic %, more preferably 0.0005 to 20 atomic %, preferably 0.0005 to 20 atomic %.
001 to 10 atomic %.

発熱抵抗層14中におけるハロゲン原子の含有率と水素
原子の含有率との和は、使用目的に応じ所望の特性が得
られる様に適宜選択されるが、好ましくは0.0001
〜40原子%であり、更に好ましくは0.0005〜3
0原子%であり、好適には0.001〜20M子%であ
る。
The sum of the halogen atom content and the hydrogen atom content in the heating resistance layer 14 is appropriately selected to obtain desired characteristics depending on the purpose of use, but is preferably 0.0001.
~40 at%, more preferably 0.0005~3
It is 0 atomic %, preferably 0.001 to 20 M %.

発熱抵抗層14中における電気伝導性支配物質の含有率
は、使用目的に応じ所望の特性が得られる様に適宜選択
されるが、好ましくは0.01〜50000原子ppm
であり、更に好ましくは0.5〜10000原子ppm
であり、最適には1〜5000原子ppmである。
The content of the electrically conductive controlling substance in the heat generating resistance layer 14 is appropriately selected depending on the purpose of use so as to obtain desired characteristics, but is preferably 0.01 to 50,000 atomic ppm.
and more preferably 0.5 to 10,000 atomic ppm
and optimally from 1 to 5000 atomic ppm.

本発明においては1発熱抵抗層14中におけるハロゲン
原子、水素原子及び/または電気伝導性支配物質の分布
が膜厚方向に不均一となっている0発熱抵抗層14中に
おける膜厚方向でのハロゲン原子、水素原子及び/また
は電気伝導性支配物質の含有率変化は支持体12側から
表面側へと次第に含有率が増加する様なものでもよいし
、逆に含有率が減少する様なものでもよい、更に、ハロ
ゲン原子、水素原子及び/または電気伝導性支配物質の
含有率変化は発熱抵抗層14中において極大値あるいは
極小値をもつ様なものでもよい。
In the present invention, the distribution of halogen atoms, hydrogen atoms and/or electrically conductive substances in the heating resistance layer 14 is non-uniform in the thickness direction. The content of atoms, hydrogen atoms, and/or electrically conductive substances may be changed so that the content gradually increases from the support 12 side to the surface side, or vice versa. Furthermore, the change in the content of halogen atoms, hydrogen atoms, and/or electrically conductive substances may have a maximum value or a minimum value in the heating resistance layer 14.

これら発熱抵抗層14中における膜厚方向でのハロゲン
原子、水素原子及び/または電気伝導性支配物質の含有
率変化は所望の特性が得られる様に適宜選択される。
Changes in the content of halogen atoms, hydrogen atoms, and/or electrically conductive substances in the thickness direction of the heating resistor layer 14 are appropriately selected so as to obtain desired characteristics.

第4図〜第9図に、本発明記録ヘッドの発熱抵抗層14
中における膜厚方向に関するハロゲン原子、水素原子及
び/または電気伝導性支配物質の含有率の変化の具体例
を示す、これらの図において、縦軸は支持体12との界
面からの膜厚方向の距fiTを表わし、tは発熱抵抗層
14の膜厚を表わす、また、横軸はハロゲン原子、水素
原子及び/または電気伝導性支配物質の含有率Cを表わ
す、尚、各図において、縦軸T及び横軸Cのスケールは
必ずしも均一ではなく、各図の特徴が出る様に変化せし
められている。従って、実際の適用に占っては各図につ
き具体的数値の差異にもとづく種々の分布が用いられる
4 to 9 show the heating resistance layer 14 of the recording head of the present invention.
In these figures, the vertical axis represents the change in the film thickness direction from the interface with the support 12. t represents the thickness of the heating resistance layer 14; the horizontal axis represents the content C of halogen atoms, hydrogen atoms, and/or electrically conductive substances; in each figure, the vertical axis The scales of T and the horizontal axis C are not necessarily uniform, but are varied to bring out the characteristics of each figure. Therefore, in actual applications, various distributions based on the differences in specific values are used for each figure.

また、発熱抵抗層14の厚さには特に制限がない。Furthermore, there is no particular limit to the thickness of the heat generating resistor layer 14.

本発明記録ヘッドにおける炭素を母体としハロゲン原子
と水素原子と電気伝導性支配物質とを含有してなる非晶
質材料(以下、ra−C:(X。
In the recording head of the present invention, an amorphous material (hereinafter referred to as ra-C: (X)) comprising carbon as a matrix and containing halogen atoms, hydrogen atoms, and an electrically conductive dominant substance.

H)(p、n)Jと略記することがある。ここでXはハ
ロゲン原子を表わしくp、n)は電気伝導性支配物質を
表わす、)からなる発熱抵抗層14は、たとえばグロー
放電法の様なプラズマCVD法あるいはスパッタリング
法等の真空堆積法によって形成される。
H) (p, n) Sometimes abbreviated as J. Here, X represents a halogen atom, and p and n represent electrically conductive substances. It is formed.

たとえば、グロー放電法によってa−C:(X、H)(
p、n)からなる抵抗層14を形成するには、基本的に
は支持体12を減圧下の堆積室内に配置し、該堆積室内
に炭素原子(C)を供給し得るC供給用の原料ガスとハ
ロゲン原子(X)を供給し得るX供給用の原料ガスと水
素原子(H)を供給し得るH供給用の原料ガスと電気伝
導性支配物質供給用の原料ガスとを導入し、この際X供
給用原料ガス、H供給用の原料ガス及び/または電気伝
導性支配物質供給用原料ガスの導入量を変化させながら
該堆積室内にて高周波またはマイクロ波を用いてグロー
放電を生起させ支持体12(F)表面上にa−C:’ 
(X 、 H)  (p 、 n)からなる層を形成さ
せればよい。
For example, a-C: (X, H) (
In order to form the resistance layer 14 consisting of p, n), basically the support 12 is placed in a deposition chamber under reduced pressure, and a raw material for C supply that can supply carbon atoms (C) into the deposition chamber is used. A raw material gas for supplying X that can supply gas and halogen atoms (X), a raw material gas for supplying H that can supply hydrogen atoms (H), and a raw material gas for supplying an electrically conductive substance are introduced. Grow discharge is generated and supported in the deposition chamber using high frequency or microwave while changing the introduced amount of the raw material gas for supplying X, the raw material gas for supplying H, and/or the raw material gas for supplying electrically conductive substance. a-C:' on the surface of body 12 (F)
A layer consisting of (X, H) (p, n) may be formed.

また、スパッタリング法によってa−C:(X、!()
(p、n)からなる抵抗層14を形成するには、基本的
には支持体12を減圧下の堆積室内に配置し、該堆積室
内にてたとえばAr、He等の不活性ガスまたはこれら
のガスをベースとした混合ガスの雰囲気中でCで構成さ
れたターゲットをスパッタリングする際、堆積室内にX
供給用の原料ガスとH供給用の原料ガスと電気伝導性支
配物質供給用原料ガスとを導入し、この際導入量を変化
させればよい。
In addition, a-C: (X,!()
In order to form the resistance layer 14 made of (p, n), basically the support 12 is placed in a deposition chamber under reduced pressure, and inert gas such as Ar, He, etc. When sputtering a target composed of C in a gas-based mixed gas atmosphere, X
A raw material gas for supply, a raw material gas for H supply, and a raw material gas for supplying an electrically conductive substance may be introduced, and the amounts introduced may be changed at this time.

上記方法において、C供給用の原料ガス、X供給用の原
料ガス、H供給用の原料ガス及び電気伝導性支配物質供
給用の原料ガスとしては常温常圧においてガス状態のも
ののほかに減圧下においてガス化し得る物質を使用する
ことができる。
In the above method, the raw material gas for C supply, the raw material gas for X supply, the raw material gas for H supply, and the raw material gas for supplying electrically conductive substance may be in a gas state at room temperature and normal pressure, or in a reduced pressure. Any substance that can be gasified can be used.

C供給用の原料としては、たとえば炭素a1〜5の飽和
炭化水素、炭素数2〜5のエチレン系炭化水素、炭素数
2〜4のアセチレン系炭化水素、芳香族炭化水素環、A
体的には、飽和炭化水素としてはメタン(CH4)、エ
タン(C2Ha )、プロパ7 (C3HB ) 、 
 n−ブタン(n−C4H10)、ペンタン(C5H1
2) 、 xチレン系炭化水素としてはエチレン(C2
H4) 、プロピレン(C3Ha ) 、ブテン−1(
C4H8)、ブテン−2(C4H8) 、 インブチレ
ン(C4H8)。
Examples of raw materials for supplying C include saturated hydrocarbons having 1 to 5 carbon atoms, ethylene hydrocarbons having 2 to 5 carbon atoms, acetylenic hydrocarbons having 2 to 4 carbon atoms, aromatic hydrocarbon rings, A
Physically, saturated hydrocarbons include methane (CH4), ethane (C2Ha), propa7 (C3HB),
n-butane (n-C4H10), pentane (C5H1
2), x Tyrenic hydrocarbons include ethylene (C2
H4), propylene (C3Ha), butene-1 (
C4H8), butene-2 (C4H8), inbutylene (C4H8).

ペンテン(C5Hlo) 、アセチレン系炭化水素とシ
テハアセチレン(C2B2 ) 、 メチルアセチレン
(C3H4) −ブチン(C4Ha ) 、芳香族炭化
水素トしてはベンゼン(Ce Ha )等があげられる
Pentene (C5Hlo), acetylene hydrocarbons and acetylene (C2B2), methylacetylene (C3H4)-butyne (C4Ha), and aromatic hydrocarbons include benzene (CeHa) and the like.

X供給用の原料としては、たとえばノ\ロゲン、ハロゲ
ン化物、ハロゲン間化合物、/\ロゲン置換炭化水素誘
導体等、具体的にはハロゲンとしてはF2 、C12、
Br2 、I2 、 ハロゲン化物としてはHF、HC
l、HBr、HI、ハロゲン間化合物としてはBrF、
CIF、ClF3 、BrF5 、BrF3 、IF3
 、IF7 、IC1,IBr、ハロゲン置換炭化水素
誘導体としてはCF4 、CHF3 、CH2F2 、
CH3F、CCl4.CHCl3.CH2C12,CH
3Cl、CB r4 、CHB r3 、CH2B r
2、CH3Br、CI4 、CHI3 、CH2I2、
CH3I等があげられる。
Examples of raw materials for supplying X include halogens, halides, interhalogen compounds, /\halogen-substituted hydrocarbon derivatives, etc. Specifically, the halogens include F2, C12,
Br2, I2, HF, HC as halides
l, HBr, HI, interhalogen compounds include BrF,
CIF, ClF3, BrF5, BrF3, IF3
, IF7, IC1, IBr, halogen-substituted hydrocarbon derivatives include CF4, CHF3, CH2F2,
CH3F, CCl4. CHCl3. CH2C12,CH
3Cl, CB r4 , CHB r3 , CH2B r
2, CH3Br, CI4, CHI3, CH2I2,
Examples include CH3I.

H供給用の原料としては、たとえば水素ガス、及び上記
C供給用原料でもある飽和炭化水素、エチレン系炭化水
素、アセチレン系炭化水素、芳香族炭化水素等の炭化水
素があげられる。
Examples of raw materials for supplying H include hydrogen gas and hydrocarbons such as saturated hydrocarbons, ethylene hydrocarbons, acetylene hydrocarbons, and aromatic hydrocarbons, which are also the raw materials for supplying C.

電気伝導性支配物質供給用の原料としては次の様なもの
が例示される。
Examples of raw materials for supplying electrically conductive substances include the following.

第■族原子供給用原料としては、たとえばホウ素原子供
給用にB2 Ha 、B4 Hlo、B5 B9、B5
H□□、BOH□。、B6H12、BGH14等の水素
化ホウ素やBF3 、BC13、BB r3等のハロゲ
ン化ホウ素等が用いられ、更にその他の原子供給用にA
lCl3 、GaCl3 、Ga(CH3)3.InC
l3.TlCl3等が用いられる。
Examples of raw materials for supplying group (III) atoms include B2 Ha, B4 Hlo, B5 B9, and B5 for supplying boron atoms.
H□□, BOH□. , B6H12, BGH14, etc., and boron halides such as BF3, BC13, BBr3, etc., and A for supplying other atoms.
lCl3, GaCl3, Ga(CH3)3. Inc.
l3. TlCl3 etc. are used.

第V族原子供給用原料としては、たとえばリン原子供給
用にPH3、F2 H4等の水素化リンやPH41,P
F3 、PF5 、PC13、PCl5.PBr3.P
Br3.PI3等のハロゲン化リン等が用いられ、更に
その他の原子供給用にAsH3、AsF3 、AsC1
3、AsBr3 、AsF5 、SbH3、SbF3 
、SbF5.5bC13,5bC15,BiH3,Bi
Cl3.B1Br3等が用いられる。
As raw materials for supplying Group V atoms, for example, hydrogenated phosphorus such as PH3, F2 H4, PH41, P
F3, PF5, PC13, PCl5. PBr3. P
Br3. Phosphorus halides such as PI3 are used, and AsH3, AsF3, AsC1 are used to supply other atoms.
3, AsBr3, AsF5, SbH3, SbF3
, SbF5.5bC13, 5bC15, BiH3, Bi
Cl3. B1Br3 etc. are used.

これらの原料は単独で用いてもよいし、複数組合せて用
いてもよい。
These raw materials may be used alone or in combination.

以上の様な発熱抵抗層形成法において、形成される抵抗
層14中に含まれるI\ロゲン原子の量。
In the heat generating resistance layer forming method as described above, the amount of I\rogen atoms contained in the formed resistance layer 14.

水素原子の量及び電気伝導性支配物質の量や抵抗層14
の特性を制御するには、支持体温度、原料ガスの供給量
、放電電力、堆積室内の圧力等を適宜設定する。
The amount of hydrogen atoms, the amount of electrically conductive substance, and the resistance layer 14
In order to control the characteristics, the support temperature, the supply amount of raw material gas, the discharge power, the pressure inside the deposition chamber, etc. are appropriately set.

特に、本発明の膜厚方向にハロゲン原子、水素原子及び
/または電気伝導性支配物質の分布が不均一な発熱抵抗
層を14を得るためには、堆積室内へのハロゲン原子、
水素原子及び/または電気伝導性支配物質の導入量をた
とえばバルブコントロール等により経時的に変化させる
のが好ましい。
In particular, in order to obtain the heating resistance layer 14 in which the distribution of halogen atoms, hydrogen atoms, and/or electrically conductive substances is non-uniform in the thickness direction of the present invention, halogen atoms,
It is preferable to change the amount of hydrogen atoms and/or the electrically conductive substance introduced over time, for example, by controlling a valve.

支持体温度は好ましくは20−1500℃、更に好まし
くは30〜1200℃、最適には50〜1100℃のう
ちから選ばれる。
The support temperature is preferably selected from 20-1500°C, more preferably 30-1200°C, and optimally 50-1100°C.

原料ガスの供給量は目的とする発熱抵抗層性部や目標と
する成膜速度に応じ適宜法められる。
The supply amount of the raw material gas is determined as appropriate depending on the intended heating resistance layer property and the targeted film formation rate.

放電電力は好ましくはo、ooi〜20W/cm″、よ
り好ましくは0.01〜15W/cゴ。
The discharge power is preferably o, ooi to 20 W/cm'', more preferably 0.01 to 15 W/cm''.

最適には0.05〜IOW/crn”のうちから選ばれ
る。
Optimally, it is selected from 0.05 to IOW/crn.

堆積室内の圧力は、好ましくは10−4〜1OTorr
、より好ましくはには1O−2〜5Torrとされる。
The pressure inside the deposition chamber is preferably 10-4 to 1 OTorr.
, more preferably 10-2 to 5 Torr.

以上の様な発熱抵抗層形成法を用いて得られる本発明記
録ヘッドの抵抗層はダイヤモンドに近い特性を有する。
The resistive layer of the recording head of the present invention obtained using the heat generating resistive layer forming method as described above has characteristics close to those of diamond.

即ち、たとえばビッカース硬度1゛800〜5000の
ものが得ら゛れる。また、ハロゲン原子と水素原子と電
気伝導性支配物質とを含有するので特に抵抗値制御性が
極めて良好である。
That is, for example, a material having a Vickers hardness of 1,800 to 5,000 can be obtained. In addition, since it contains halogen atoms, hydrogen atoms, and electrically conductive substances, it has particularly good controllability of resistance value.

本発明における発熱抵抗層は、機械的衝撃に対し高い耐
久性を有し且つ化学的安定性に優れているので、特別に
保護層を必要としない。したがって、本発明における発
熱抵抗層を用いた液体噴射記録へ一7ドは信号入力にと
もなって発生される熱エネルギーが極めて効率よく液体
に付与されるのでm応答性が良好となる。このことは、
液体噴射記録ヘッドに入力される信号に対応して形成さ
れる飛翔液滴の吐出応答性の向上にもつながる。
The heating resistance layer in the present invention has high durability against mechanical impact and excellent chemical stability, and therefore does not require a special protective layer. Therefore, in the liquid jet recording using the heat generating resistive layer according to the present invention, the thermal energy generated in response to signal input is applied to the liquid extremely efficiently, resulting in good responsiveness. This means that
This also leads to improved ejection responsiveness of flying droplets that are formed in response to signals input to the liquid jet recording head.

但し、所望の応答性が発揮されるのであれば、上記した
様なyA熱抵抗層上に保護層を形成しても一向にかまわ
ない。
However, as long as the desired responsiveness is exhibited, a protective layer may be formed on the yA heat resistance layer as described above.

また、記録液が導電性の場合には電極間のショートを防
止する上で保護層が必要である。
Furthermore, when the recording liquid is conductive, a protective layer is necessary to prevent short circuits between electrodes.

上記実施態様例においては支持体上に発熱抵抗層及び電
極をこの順に設けた例が示されているが、本発明記録ヘ
ッドにおいては支持体上に電極及び発熱抵抗層をこの順
に設けてもよい、第10図はこの様な記録ヘッドの電気
熱変換体を有する基板の部分断面図である。
In the above embodiment example, an example is shown in which the heat generating resistive layer and the electrode are provided on the support in this order, but in the recording head of the present invention, the electrode and the heat generating resistive layer may be provided in this order on the support. , FIG. 10 is a partial cross-sectional view of a substrate having an electrothermal transducer of such a recording head.

尚、以上の実施態様例において、支持体12は単一のも
のであるとされているが、本発明における支持体12は
複合体であってもよい、その様な一実施態様例の構成を
第11図に示す、即ち、支持体12は基部12aと表面
層12bとの複合体からなり、基部12aとしてはたと
えば上記第1〜3図に関し説明した支持体材料を使用す
ることができまた表面層12bとしてはその上に形成さ
れる抵抗層14との密着性のより良好な材料を使用する
ことができる0表面層12bはたとえば炭素原子を母体
とする非晶質材料や従来より知られている酸化物等から
構成される。この様な表面層12bは基部12a上に上
記発熱抵抗層形成法と類似の方法により適宜の原料を用
いて堆積させることにより得られる。また、表面層12
bは通常のガラス質のグレーズ層であってもよく、ある
いは基部12aが金属であればその表面を酸化させ形成
させた酸化物層であってもよい。
In the embodiments described above, the support 12 is assumed to be a single body, but the support 12 in the present invention may be a composite body. As shown in FIG. 11, the support 12 is composed of a composite of a base 12a and a surface layer 12b, and the base 12a can be made of the support materials described above with respect to FIGS. For the layer 12b, a material with better adhesion to the resistance layer 14 formed thereon can be used.The surface layer 12b may be made of, for example, an amorphous material containing carbon atoms as a matrix or a conventionally known material. It is composed of oxides etc. Such a surface layer 12b can be obtained by depositing an appropriate raw material on the base 12a by a method similar to the above-described method for forming the heating resistor layer. In addition, the surface layer 12
b may be a normal glassy glaze layer, or if the base 12a is metal, it may be an oxide layer formed by oxidizing its surface.

本発明記録ヘッドにおける電極16.17は所定の導電
性を有しているものであればよく、たとえばAu、Cu
、A1.Ag、Ni等の金属からなる。
The electrodes 16 and 17 in the recording head of the present invention may be made of any material having a predetermined conductivity, such as Au or Cu.
, A1. Made of metal such as Ag and Ni.

次に、本発明の記録ヘッドの製造方法の概略について説
明する。
Next, the outline of the method for manufacturing the recording head of the present invention will be explained.

第12図は支持体表面上に発熱抵抗層を形成する際に用
いられる堆積装置の一例を示す模式的説明図である。1
101は堆積室であり、1102〜1106はガスボン
ベであり、1107〜1111はマスフローコントロー
ラであり、1112〜1116は流入バルブであり、1
117〜1121は流出バルブであり、1122〜11
26はガスボンベのバルブであり、1127〜1131
は出口圧ゲージであり、1132は補助バルブであり、
1133はレバーであり、1134はメインバルブであ
り、1135はリークバルブであり、1136は真空計
であり、1137は製造すべき電気熱変換体を有する基
板を形成するための支持体材料であり、1138はヒー
タであり、1139は支持体支持手段であり、1140
は高電圧電源であり、1141は電極であり、1142
はシャッタである。尚、1142−1はスパッタリング
法を行なう際に電極1141に取付けられるターゲット
である。
FIG. 12 is a schematic explanatory diagram showing an example of a deposition apparatus used when forming a heat generating resistive layer on the surface of a support. 1
101 is a deposition chamber, 1102 to 1106 are gas cylinders, 1107 to 1111 are mass flow controllers, 1112 to 1116 are inflow valves;
117-1121 are outflow valves, 1122-11
26 is a gas cylinder valve, 1127 to 1131
is an outlet pressure gauge, 1132 is an auxiliary valve,
1133 is a lever, 1134 is a main valve, 1135 is a leak valve, 1136 is a vacuum gauge, 1137 is a support material for forming a substrate with an electrothermal converter to be manufactured, 1138 is a heater, 1139 is a support means, 1140
is a high voltage power supply, 1141 is an electrode, and 1142
is the shutter. Note that 1142-1 is a target attached to the electrode 1141 when performing the sputtering method.

たとえば、1102にはArガスで希釈されたCF4ガ
ス(純度99.9%以上)が密封されており、1103
にはArガスで希釈されたPH3ガス(純度99.9%
以上)が密封されており、1104にはArガスで希釈
されたB2 Heガス(純度99.9%以上)が密封さ
れている。これらボンベ中のガスを堆積室1101に流
入させるに先立ち、各ガスボンベ1102〜1106の
バルブ1122〜1126及びリークバルブ1135が
閉じられていることを確認し、また流入バルブi、t 
t 2〜1116、流出バルブ1117〜1121及び
補助バルブ1132が開かれていることを確認して、先
ずメインバルブ1134を開いて堆積室ttot及びガ
ス配管丙を排気する0次に真空計1136の読みが1.
5X10−6T。
For example, 1102 is sealed with CF4 gas (99.9% purity or higher) diluted with Ar gas, and 1103
PH3 gas diluted with Ar gas (99.9% purity)
1104 is sealed with B2 He gas (purity of 99.9% or more) diluted with Ar gas. Before the gas in these cylinders is allowed to flow into the deposition chamber 1101, it is confirmed that the valves 1122 to 1126 and the leak valve 1135 of each gas cylinder 1102 to 1106 are closed, and the inflow valves i and t are closed.
t 2 to 1116, confirm that the outflow valves 1117 to 1121 and the auxiliary valve 1132 are open, and first open the main valve 1134 to evacuate the deposition chamber ttot and gas piping C. Next, check the reading of the vacuum gauge 1136. is 1.
5X10-6T.

rrになった時点で、補助バルブ1132.流入バルブ
1112〜1116及び流出バルブ1117〜1121
を閉じる。その後、堆積室1101内に導入すべきガス
のボンベに接続されているガス配管のバルブを開いて所
望のガスを堆積室1101内に導入する。
rr, the auxiliary valve 1132. Inflow valves 1112-1116 and outflow valves 1117-1121
Close. Thereafter, a valve of a gas pipe connected to a cylinder of gas to be introduced into the deposition chamber 1101 is opened to introduce a desired gas into the deposition chamber 1101.

次に、以上の装置を用いてグロー放電法によって本発明
記録へラドの抵抗層を形成する場合の手順の一例につい
て説明する。バルブ1122を開いてガスポンベ110
2からCF4/Arガスを流出させ、バルブ1123を
開いてガスポンベ1103からPH3/Arガスを流出
させ、出口圧ゲージ1127.1128の圧力を1kg
/crn”に調整し1次に流入バルブ1112.111
3を徐々ニ開いてマスフローコントローラ1107.1
108内に流入させておく、続いて、流出バルブ111
7.1118、補助バルブ1132を徐々に開いテCF
 4 / A rガスとPH3/Arガスとを堆積室1
101内に導入する。この時、CF+/Arガスの流量
とPH3/Arガスの流量との比が所望の値になる様に
マスフローコントローラ1107,1108を調整し、
また堆積室1101内の圧力が所望の値になる様に真空
計1136の読みを見ながらメインバルブ1134の開
度を調整する。そして、堆積室1101内の支持手段1
139により支持されている支持体1137の温度が所
望の温度になる様にヒータ1138により加熱した上で
、シャッタ1142を開き堆積室ttoi内にてグロー
放電を生起させる。そして1手動または外部駆動モータ
等により流出バルブ1117.1118の関度を変化さ
せる操作を行なってCF、/Arガスの流量及び/また
はPH3/Arガスの流量を予め設計された変化率曲線
に従って経時的に変化させ、これにより抵抗層14中に
おけるF原子、H原子及び/または電気伝導性支配物質
の含有率を膜厚方向に変化させる。
Next, an example of the procedure for forming the resistance layer of the recording layer of the present invention by the glow discharge method using the above-mentioned apparatus will be described. Open the valve 1122 and turn on the gas pump 110
2, open the valve 1123 to let the PH3/Ar gas flow out from the gas pump 1103, and set the pressure on the outlet pressure gauges 1127 and 1128 to 1 kg.
/crn” and adjust the primary inflow valve 1112.111
3 gradually open the mass flow controller 1107.1.
108, and then the outflow valve 111.
7.1118, gradually open the auxiliary valve 1132 CF
4/ Ar gas and PH3/Ar gas in deposition chamber 1
101. At this time, adjust the mass flow controllers 1107 and 1108 so that the ratio of the flow rate of CF+/Ar gas and the flow rate of PH3/Ar gas becomes a desired value,
Further, the opening degree of the main valve 1134 is adjusted while checking the reading of the vacuum gauge 1136 so that the pressure in the deposition chamber 1101 reaches a desired value. Then, the support means 1 in the deposition chamber 1101
After the support 1137 supported by the support 1139 is heated by the heater 1138 to a desired temperature, the shutter 1142 is opened to generate glow discharge in the deposition chamber ttoi. Then, by manually or by an external drive motor or the like, the flow rate of the CF, /Ar gas and/or the flow rate of the PH3/Ar gas is adjusted over time according to a pre-designed rate of change curve. As a result, the content of F atoms, H atoms, and/or electrically conductive substances in the resistance layer 14 is changed in the film thickness direction.

次に、以上の装置を用いてスパッタリング法によって本
発明記録ヘッドの抵抗層を形成する場合の手順の一例に
ついて説明する。高圧電源1140により高電圧が印加
される電極1141上には予め高純度グラフアイ)11
42−.1をターゲットとして設置しておく、グロー放
電法の場合と同様にして、ガスポンベ1102からCF
4/Arガスをガスポンベ1103からPH3/Arガ
スをそれぞれ所望の流量にて堆積室1101内に導入さ
せる。シャッタ1142を開いて、高圧電源1140を
投入することによりターゲット1142−1をスパッタ
リングする。尚、この際ヒータ1138により支持体1
137を所望の温度に加熱し、メインバルブ1134の
開度をgl整することにより堆積室1101内を所望の
圧力とすることはグロー放電法の場合と同様である。そ
して、上記グロー放電法の場合と同様に流出バルブ11
17.1118の開度を変化させる操作を行なってCF
、/Arガスの流量及び/またはPH3/Arガスの流
量を予め設計された変化率曲線に従って経時的に変化さ
せ、これにより抵抗層14中におけるF原子、H原子及
び/または電気伝導性支配物質の含有率を膜厚方向に変
化させる。
Next, an example of the procedure for forming the resistive layer of the recording head of the present invention by sputtering using the above-described apparatus will be described. A high-purity graphite (11
42-. 1 as a target, and CF from the gas pump 1102 in the same way as in the glow discharge method.
4/Ar gas and PH3/Ar gas are introduced into the deposition chamber 1101 from the gas pump 1103 at desired flow rates. The target 1142-1 is sputtered by opening the shutter 1142 and turning on the high voltage power supply 1140. At this time, the support 1 is heated by the heater 1138.
137 to a desired temperature and adjusting the opening degree of the main valve 1134 to bring the inside of the deposition chamber 1101 to a desired pressure is similar to the glow discharge method. Then, as in the case of the glow discharge method described above, the outflow valve 11
17. Perform an operation to change the opening degree of 1118 to open CF.
, /Ar gas flow rate and/or PH3/Ar gas flow rate are changed over time according to a predesigned rate of change curve, thereby reducing F atoms, H atoms, and/or the electrically conductive dominant substance in the resistance layer 14. The content rate of the film is changed in the film thickness direction.

第1〜3図に示される様な液体噴射記録ヘッドの電気熱
変換体を有する基板の場合には、上記の様にして支持体
上に発熱抵抗層を形成した後に、該発熱抵抗層上に電極
形成のための導電層(たとえばAu層、A1層)を形成
し、その後フォトリソグラフィー技術を利用して導電層
及び発熱抵抗層のバターニングを行なう、そして、更に
必要ならば絶縁性材料等からなる保護層を積層してもよ
い。
In the case of a substrate having an electrothermal transducer of a liquid jet recording head as shown in FIGS. 1 to 3, after forming a heat generating resistor layer on the support as described above, A conductive layer (for example, an Au layer or an A1 layer) for forming an electrode is formed, and then the conductive layer and the heat-generating resistive layer are patterned using photolithography technology. A protective layer may be laminated.

また、第1θ図に示される様な液体噴射記録ヘッドの電
気熱変換体を有する基板の場合には、予め支持体上に導
電層を形成し、フォトリソグラフィー技術を用いて該導
電層のパターニングを行なった後に、以上の様なグロー
放電法またはスパッタリング法による発熱抵抗層の形成
が行なわれる。
In addition, in the case of a substrate having an electrothermal converter of a liquid jet recording head as shown in FIG. After this, a heat generating resistor layer is formed by the glow discharge method or sputtering method as described above.

溝付の天板としては、たとえば上記支持体と同様な材質
からなり、適宜の手段たとえばマイクロカッターによる
機械的切削や化学的エツチング等により、また天板が感
光性ガラス等の場合には所望のパターンの露光、現像に
より溝を形成したものを利用することができる。
The grooved top plate may be made of the same material as the above-mentioned support, for example, by mechanical cutting with a microcutter, chemical etching, etc., or if the top plate is made of photosensitive glass, the desired shape can be formed. It is possible to use a material in which grooves are formed by pattern exposure and development.

電気熱変換体を有する基板と天板との接合は位置合せを
十分に行なった上でたとえば接着剤による接着や天板の
材質によっては熱融着によって行なうことができる。
The substrate having the electrothermal transducer and the top plate can be bonded after sufficient alignment, for example, by bonding with an adhesive or by thermal fusion depending on the material of the top plate.

以上の実施態様例においては、第13図に部分斜視図を
示す様なタイプの液体噴射記録ヘッド即ち記録液吐出口
26が天板20に形成された溝22の方向に開口してい
るヘッドについて説明したが、本発明においては第14
図に示される様に液体吐出口26が天板20に直接設け
られていてもよい、第14図のタイプのヘッドにおいて
は天板20に形成された溝22の端部の開口は記録液導
入口として利用され、記録液は吐出口26から矢印Yの
方向に吐出する。もちろん、溝22の端部は一方が閉じ
られた形状となっていてもよく、記録液の導入も少なく
とも一方の開口から行なわればよい。
In the above embodiment, a liquid jet recording head of the type shown in a partial perspective view in FIG. However, in the present invention, the fourteenth
As shown in the figure, the liquid discharge port 26 may be provided directly on the top plate 20. In the head of the type shown in FIG. The recording liquid is ejected from the ejection port 26 in the direction of arrow Y. Of course, one end of the groove 22 may be closed, and the recording liquid may be introduced from at least one opening.

次に1本発明液体噴射記録ヘッドの変形例を示す。Next, a modification of the liquid jet recording head of the present invention will be described.

第15図は上記第14図におけるIX−IK断面図であ
る。この場合には天板20の溝22の部分以外は電気熱
変換体を有する基板と密着している。
FIG. 15 is a sectional view taken along line IX-IK in FIG. 14. In this case, the portion of the top plate 20 other than the groove 22 is in close contact with the substrate having the electrothermal converter.

従って、天板20の6溝22に対応して形成される各熱
作用部24は支持体12との密着部分よりなるバリヤ部
30により互いに遮断されている。
Therefore, the respective heat-acting parts 24 formed corresponding to the six grooves 22 of the top plate 20 are isolated from each other by the barrier part 30 formed by the part in close contact with the support body 12.

尚、第15図において各発熱部18は各吐出口26に対
応して設けられている。
In FIG. 15, each heat generating part 18 is provided corresponding to each discharge port 26.

第16〜18図はその他の例を示す第15図に対応する
断面図である。
16 to 18 are sectional views corresponding to FIG. 15 showing other examples.

第16図の場合にはバリヤ部30が支持体12とは完全
には密着しておらず、各発熱部18に対応する熱作用部
24は互いに連通している。
In the case of FIG. 16, the barrier portion 30 is not in complete contact with the support 12, and the heat acting portions 24 corresponding to the respective heat generating portions 18 are in communication with each other.

第17図の場合にはバリヤ部30が天板20ではなく基
板に形成されており、上記第16図の場合と同様6発熱
部18に対応する熱作用部24は互いに連通している。
In the case of FIG. 17, the barrier portion 30 is formed on the substrate instead of the top plate 20, and the heat acting portions 24 corresponding to the six heat generating portions 18 communicate with each other as in the case of FIG. 16.

第18図の場合には第15〜17図の場合の様なバリヤ
部は形成されていない。
In the case of FIG. 18, no barrier portion is formed as in the cases of FIGS. 15 to 17.

以上の第15〜18図は第14図に示されるタイプの液
体噴射記録ヘッドについてのものであるが、第13図に
示されるタイプのものについても同様である。
15 to 18 above relate to the liquid jet recording head of the type shown in FIG. 14, but the same applies to the type of liquid jet recording head shown in FIG. 13.

バリヤ部(壁)30は上記した様に必ず設けなければな
らないというものではない、隣接する吐出口から吐出さ
れる液体の吐出方向や吐出速度、または吐出量等に影響
を与えても飛翔液滴の被記録部材への着弾点に許容範囲
を越える誤差がでなければバリヤ部は必ずしも設ける必
要はない、しかし、吐出口間相互の影響を一層少なくす
るためやエネルギー効率(液体の吐出効率)を向上させ
るためにはバリヤ部を設けることは好ましい、また、バ
リヤ部は天板に一体的に形成されてもよいしバリヤ部の
みが別部材とされていてもよいのはもちろんである。平
板な天板としては前記溝付き天板と同様の材質を用いる
ことができる。また。
The barrier part (wall) 30 does not necessarily have to be provided as described above, and even if it affects the ejection direction, ejection speed, or ejection amount of the liquid ejected from the adjacent ejection ports, the flying droplets may be prevented. It is not necessary to provide a barrier section unless there is an error that exceeds an allowable range in the point of impact of the liquid on the recording material. In order to improve the performance, it is preferable to provide a barrier portion, and it goes without saying that the barrier portion may be formed integrally with the top plate, or only the barrier portion may be a separate member. The flat top plate may be made of the same material as the grooved top plate. Also.

バリヤ部及び天板としては感光性樹脂を用いることもで
きる。
Photosensitive resin can also be used for the barrier part and the top plate.

以下に、本発明液体噴射記録ヘッドの具体的実施例を示
す。
Specific examples of the liquid jet recording head of the present invention will be shown below.

[実施例] 先ず、以下の実施例及び比較例において使用される電気
熱変換体を有する基板を次の要領で作成した。
[Example] First, a substrate having an electrothermal converter used in the following Examples and Comparative Examples was prepared in the following manner.

支持体としては、コーニング社製の97059ガラス、
表面層として熱酸化5i02蓄熱層(厚さ5g、m)を
設けたSi板を用いた。
As a support, 97059 glass manufactured by Corning Co., Ltd.
A Si plate provided with a thermally oxidized 5i02 heat storage layer (thickness: 5 g, m) as a surface layer was used.

支持体上に発熱抵抗層及び電極、ならびに場合により更
に保護層を形成する。これら発熱抵抗層、電極及び保護
層の層構成は以下のA、B、Cの3種類のタイプとした
A heating resistance layer, an electrode, and optionally a protective layer are formed on the support. The layer configurations of the heating resistor layer, electrode, and protective layer were of the following three types: A, B, and C.

タイプA 支持体上に第12図に示される堆積装置を用いて発熱抵
抗層を形成した。堆積の際の条件は第1表及び第2表に
それぞれ示される通りである。
A heating resistor layer was formed on the Type A support using the deposition apparatus shown in FIG. The conditions during the deposition are as shown in Tables 1 and 2, respectively.

尚、第1表記載の実施例はグロー放電法で行なわれ、ま
た第2表記載の実施例及び比較例はスパッタリング法に
より行なわれた。スパッタリングの際のターゲットとし
ては比較例を除いてグラファイ)(99,99%)が用
いられ、比較例はHfB2が用いられた。
The Examples listed in Table 1 were carried out by the glow discharge method, and the Examples and Comparative Examples listed in Table 2 were carried out by the sputtering method. Graphite (99,99%) was used as a target during sputtering except for the comparative example, in which HfB2 was used.

堆積中において各ガスの流量及びその他の条件は第1表
及び第2表にそれぞれ示されるとおりに保たれ、第3表
に示される厚さの発熱抵抗層が形成された0次に、その
発熱抵抗層上に電子ビーム法によりA1層を形成しフォ
トリソグラフィー技術によりレジストパターンを形成し
、Alfiを所望の形状にエツチングして複数対の電極
を形成した。続いて、フォトリソグラフィー技術により
レジストパターンを形成してHF系エツチング液を用い
て所定の部分の発熱抵抗層を除去した。その−例として
、40ILmX200JLmの発熱抵抗層の部分からな
る発熱部に上記電極が付されている発熱抵抗素子を形成
した。この発熱部は8個/mmピッチで配列した。
During the deposition, the flow rate of each gas and other conditions were maintained as shown in Tables 1 and 2, respectively, and the heat generation resistance layer was formed with the thickness shown in Table 3. An A1 layer was formed on the resistance layer by an electron beam method, a resist pattern was formed by photolithography, and Alfi was etched into a desired shape to form a plurality of pairs of electrodes. Subsequently, a resist pattern was formed by photolithography, and predetermined portions of the heating resistor layer were removed using an HF-based etching solution. As an example, a heating resistor element was formed in which the above-mentioned electrodes were attached to a heating portion consisting of a heating resistor layer portion of 40 ILm x 200 JLm. The heat generating parts were arranged at a pitch of 8 pieces/mm.

次に、感光性ポリイミド(商品名フォトニース)をスピ
ンコードする。そして、80℃で1時間プリベークし、
アライナ−で露光後、現像し。
Next, a photosensitive polyimide (trade name: Photonice) is spin-coded. Then, prebaked at 80℃ for 1 hour,
After exposure with an aligner, develop.

発熱部を窓あけ構造とした構成にする。そして、140
℃で30分更に400℃で1時間ポストベークをして電
気熱変換体を有する基板が完成する。
The heat generating part has a structure with a window opening. And 140
C. for 30 minutes and then post-baked at 400.degree. C. for 1 hour to complete a substrate having an electrothermal transducer.

尚、かくして得られた電気熱変換体の各発熱部の抵抗は
第3表に示される通りであった。
The resistance of each heat generating part of the electrothermal converter thus obtained was as shown in Table 3.

尚、感光性ポリイミドはA1電極のインク中における電
解を防ぐためのものである。
Note that the photosensitive polyimide is used to prevent electrolysis in the ink of the A1 electrode.

完成した電気熱変換体を有する基板の模式的斜視図を第
19図に、模式的断面図を第20図に示す0図において
、28はポリイミド層である。
19 is a schematic perspective view of a completed substrate having an electrothermal converter, and FIG. 20 is a schematic cross-sectional view thereof. In FIG. 0, 28 is a polyimide layer.

タイプB タイプAの場合と同様にして支持体上に発熱抵抗層を形
成した。堆積の条件は第1表及び第2表にそれぞれ示さ
れる通りである。なお、堆積中において各ガスの流量及
びその他の条件は第1表及び第2表にそれぞれ示される
とおりに保たれ、第3表に示される厚さの発熱抵抗層を
か形成された0次に、その発熱抵抗層上に電子ビーム法
によりAu層を形成しフォトリソグラフィー技術により
レジストパターンを形成しAu層を所望の形状にエツチ
ングして複数対の電極を形成した。続いて、フォトリソ
グラフィー技術によりレジストパターンを形成してHF
系エツチング液を用いて所定の部分の発熱抵抗層を除去
した。その−例として40ルmX200ルmの発熱抵抗
層の部分からなる発熱部に上記電極が付されている発熱
抵抗素子を形成した。この発熱部は8個/ m mピッ
チで配列した。かくして、電気熱変換体を有する基板が
完成する。
Type B A heating resistance layer was formed on the support in the same manner as in Type A. The deposition conditions are as shown in Tables 1 and 2, respectively. During the deposition, the flow rate of each gas and other conditions were maintained as shown in Tables 1 and 2, respectively, and the heating resistor layer with the thickness shown in Table 3 was formed. An Au layer was formed on the heating resistor layer by an electron beam method, a resist pattern was formed by photolithography, and the Au layer was etched into a desired shape to form a plurality of pairs of electrodes. Next, a resist pattern is formed using photolithography technology and HF is applied.
Predetermined portions of the heat generating resistor layer were removed using an etching solution. As an example, a heat generating resistor element was formed in which the above electrode was attached to a heat generating portion consisting of a portion of a heat generating resistor layer measuring 40 lm x 200 lm. The heat generating parts were arranged at a pitch of 8 pieces/mm. In this way, a substrate having an electrothermal transducer is completed.

尚、かくして得られた電気熱変換体の各発熱部の抵抗は
第3表に示される通りであった。
The resistance of each heat generating part of the electrothermal converter thus obtained was as shown in Table 3.

完成した電気熱変換体を有する基板の模式的斜視図を第
21図に、模式的断面図を第22図に示す。
A schematic perspective view of a completed substrate having an electrothermal converter is shown in FIG. 21, and a schematic cross-sectional view is shown in FIG. 22.

タイプC 支持体上に電子ビーム法によりA1層を形成しフォトリ
ソグラフィー技術によりレジストパターンを形成しAt
層を所望の形状にエツチングして複数対の電極を形成し
た0次に、パターンが形成されたA1層の上に発熱抵抗
層を形成した。
Type C: A1 layer is formed on the support by electron beam method, and a resist pattern is formed by photolithography.
After etching the layer into a desired shape to form a plurality of pairs of electrodes, a heating resistor layer was formed on the patterned A1 layer.

発熱抵抗層はタイプAの場合と同様にして形成された。The heating resistance layer was formed in the same manner as in the case of type A.

堆積の条件は第1表及び第2表にそれぞれ示される通り
に保たれ、第3表に示される厚さの発熱抵抗層が形成さ
れた。続いて、フォトリソグラフィー技術によりレジス
トパターンを形成してHF系エツチング液を用いて所定
の部分の発熱抵抗層を除去した。その−例として40J
LmX200#Lmの発熱抵抗層の部分からなる発熱部
に上記電極が付されている発熱抵抗素子を形成した。
The deposition conditions were maintained as shown in Tables 1 and 2, respectively, and heat generating resistive layers having the thicknesses shown in Table 3 were formed. Subsequently, a resist pattern was formed by photolithography, and predetermined portions of the heating resistor layer were removed using an HF-based etching solution. For example, 40J
A heat generating resistor element was formed in which the above electrode was attached to a heat generating portion consisting of a heat generating resistor layer of LmX200#Lm.

この発熱部は8個/ m mピッチで配列した。尚、A
1電極はこの発熱抵抗層によって保護されているので保
護膜を形成する必要はない、かくして。
The heat generating parts were arranged at a pitch of 8 pieces/mm. Furthermore, A
Since one electrode is protected by this heating resistance layer, there is no need to form a protective film.

電気熱変換体を有する基板が完成する。A substrate having an electrothermal transducer is completed.

尚、かくして得られた電気熱変換体の各発熱部の抵抗は
第3表に示される通りであった。
The resistance of each heat generating part of the electrothermal converter thus obtained was as shown in Table 3.

完成した電気熱変換体を有する基板の模式的斜視図を第
23図に、模式的断面図を第24図に示す。
A schematic perspective view of a completed substrate having an electrothermal converter is shown in FIG. 23, and a schematic cross-sectional view is shown in FIG. 24.

以上の様にして完成した電気熱変換体を有する基板を用
いて液体噴射記録ヘッドを作成する0作成されるヘッド
には上記第13図に示されるタイプ(以下、タイプlと
いう)及び上記第14図に示されるタイプ(以下、タイ
プ2という)がある。
A liquid jet recording head is manufactured using the substrate having the electrothermal converter completed as described above.The heads to be created include the type shown in FIG. 13 (hereinafter referred to as type I) and the type 14 shown in There is a type shown in the figure (hereinafter referred to as type 2).

タイプlについては2種類の作成方法により、またタイ
プ2については1種類の作成方法により作成が行なわれ
た。以下、それらの作成方法について述べる。
Type 1 was created using two methods, and Type 2 was created using one method. The method for creating them will be described below.

タイプl−1 先ず、第25図の模式的斜視図に示す様に、ガラス板4
0に複数本の溝22(幅40ルm、深さ40ルm)と共
通インク室となる溝42とをマイクロカッターを用いて
切削形成してなる溝付きの天板20を作成する。
Type 1-1 First, as shown in the schematic perspective view of FIG.
A grooved top plate 20 is prepared by cutting a plurality of grooves 22 (width: 40 m, depth: 40 m) and a groove 42 serving as a common ink chamber using a micro cutter.

次に、上記で完成した基板と天板20とを発熱部と溝2
2との位置合せをした上で接合し、更に第26図の模式
的斜視図に示す様に不図示のインク供給部から共通イン
ク室にインクを導入するためのインク導入管44を接続
して記録へラド46を一体的に完成した。
Next, the substrate completed above and the top plate 20 are connected to the heat generating part and the groove 2.
2 and then joined together, and furthermore, as shown in the schematic perspective view of FIG. 26, an ink introduction pipe 44 for introducing ink from an ink supply section (not shown) to the common ink chamber is connected. Record Rad 46 was completed in one piece.

タイプ1−2 上記で完成した基板上に感光性フィルム50(商品名オ
ーディール、東京応化)をラミネートする。そして、ア
ライナ−で露光し、現像し、所望のパターン形状に作成
する0次に、感光性樹脂フィルム52(商品名オーディ
ール、東京応化)をラミネートしたガラス板54を上記
のパターン形成したフィルム上にはりあわせ接合する。
Type 1-2 A photosensitive film 50 (trade name: Odile, Tokyo Ohka) is laminated on the substrate completed above. Then, a glass plate 54 laminated with a photosensitive resin film 52 (trade name Odile, Tokyo Ohka) is placed on top of the patterned film, which is exposed and developed using an aligner to create a desired pattern shape. Glue and join.

そして、この接合体をたとえばダイシング切断等の機械
加工により整形して吐出口26を形成し、更に不図示の
インク供給部から共通インク室にインク導入管44を接
続して、第27図の模式的斜視図に示す様な記録ヘッド
56が一体的に完成した。
Then, this joined body is shaped by machining such as dicing to form the discharge port 26, and an ink introduction pipe 44 is connected from an ink supply section (not shown) to the common ink chamber, as shown in the schematic diagram of FIG. A recording head 56 as shown in the perspective view was integrally completed.

タイプ2 先ず、吐出口26が形成された天板20を作成する。天
板20はエツチングなどで溝をつけたステンレス板上に
感光性フィルム(商品名PHT−145FT−50.日
立化成)のパターンを形成し、そしてその上にNiメッ
キで電飾をして作成する。吐出口26として穴があく部
分は感光性フィルムのパターンがあるところである。こ
の様にして作成した天板20と上記で完成した基板とを
発熱部とこれに対応した吐出口26とで位置合せをして
接着剤で接合する。尚、基板は天板20内にインクが供
給できる様に、機械加工で穴をあけである0次に、接合
した基板の背面に不図示のインク供給部から共通インク
室にインクを導入するための導入管60を接合して第2
8図の模式的斜視図に示す様な記録ヘッド62を一体的
に完成した。尚、64は天板20の凹部であリバリャ部
を構成する。
Type 2 First, the top plate 20 in which the discharge port 26 is formed is created. The top plate 20 is created by forming a pattern of photosensitive film (trade name: PHT-145FT-50, Hitachi Chemical) on a stainless steel plate with grooves formed by etching, etc., and then decorating the pattern with Ni plating. . The portion where the hole is formed as the discharge port 26 is where the pattern of the photosensitive film is located. The top plate 20 created in this way and the substrate completed above are aligned with the heat generating parts and the discharge ports 26 corresponding thereto, and then bonded with adhesive. The board is machined to make holes so that ink can be supplied into the top plate 20. Next, a hole is made by machining so that ink can be introduced into the common ink chamber from an ink supply section (not shown) on the back side of the joined board. The introduction pipe 60 of the second
A recording head 62 as shown in the schematic perspective view of FIG. 8 was integrally completed. Note that 64 is a recessed portion of the top plate 20 and constitutes a rebarrier portion.

電気熱変換体を有する基板の層構成のタイプA、タイプ
B、タイプCとヘッド作成方法のタイプl−1,タイプ
1−2.タイプ2との組合せがあるが、以下の耐久性実
験においてはタイプAとタイプl−1との組合せが用い
られた。
Types A, B, and C of the layer structure of the substrate having an electrothermal converter, and types 1-1 and 1-2 of the head manufacturing method. Although there is a combination with Type 2, a combination of Type A and Type 1-1 was used in the following durability experiment.

以下、作成された記録ヘッドの耐久性についての実験に
ついて述べる。
Hereinafter, an experiment regarding the durability of the produced recording head will be described.

以上において作成された記録ヘッドには各発熱部に関す
る個別の電極17と各発熱部に共通の電極16とにそれ
ぞれ接続されている電極リード(個別電極リード及び共
通電極リード:不図示)を有するリード基板が付設され
、記録ヘッドユニットが完成した。
The recording head created in the above manner has a lead having electrode leads (individual electrode leads and common electrode leads: not shown) connected to individual electrodes 17 for each heat generating part and electrodes 16 common to each heat generating part. The board was attached and the recording head unit was completed.

これら記録ヘッドユニットを用いて、第29図に概略斜
視図の示される様な液体噴射記録装置を構成した。
Using these recording head units, a liquid jet recording apparatus as shown in a schematic perspective view in FIG. 29 was constructed.

第29図において、70は記録ヘッドユニットであり、
72は該記録ヘッドユニット70の載置されているキャ
リッジであり、74は該キャリッジ72の往復移動のた
めのガイド部材である。また、76はプラテンであり、
78は該プラテン76上に保持されている被記録部材た
とえば紙である。
In FIG. 29, 70 is a recording head unit;
72 is a carriage on which the recording head unit 70 is placed, and 74 is a guide member for reciprocating the carriage 72. Also, 76 is a platen,
Reference numeral 78 indicates a recording member, such as paper, held on the platen 76.

記録ヘッドユニット70の記録液吐出口は矢印Zの方向
を向いており、記録液は該矢印方向に液滴となって吐出
せしめられ、プラテン76上の被記録部材78上にドツ
ト状に付着する。適宜の駆動手段により記録へッドユニ
ッ)70をガイド部材74に沿って移動させることによ
り主走査が行なわれ、一方適宜の駆動手段によりプラテ
ン76を回転軸77のまわりに回転させることにより副
走査が行なわれ、これにより被記録部材78上に記録が
行なわれる。
The recording liquid ejection ports of the recording head unit 70 are oriented in the direction of arrow Z, and the recording liquid is ejected in the form of droplets in the direction of the arrow, and is deposited in the form of dots on the recording member 78 on the platen 76. . Main scanning is performed by moving the recording head unit 70 along the guide member 74 by an appropriate driving means, and sub-scanning is performed by rotating the platen 76 around a rotation axis 77 by an appropriate driving means. As a result, recording is performed on the recording member 78.

実験条件は次の通りであった。The experimental conditions were as follows.

発熱部に1OILsecのパルス幅、200ILsec
のパルス入力周期で最低発泡電圧(インク中で発泡しは
じめる電圧)の1.2倍の電圧(たとえば最低発泡電圧
が20Vであれば24v)の矩形パルスを印加した。用
いたインクの組成は以下の通りであった。
Pulse width of 1OILsec, 200ILsec in the heating part
A rectangular pulse with a voltage 1.2 times the minimum bubbling voltage (the voltage at which bubbling begins in the ink) (for example, 24 V if the minimum bubbling voltage is 20 V) was applied with a pulse input period of . The composition of the ink used was as follows.

水          68重量部 DEC30重量部 黒色染料        2重量部 上記実験条件及びインクを用いてインク滴吐出実験を行
なったところ、第3表に示す様な耐久性評価が得られた
Water: 68 parts by weight DEC: 30 parts by weight Black dye: 2 parts by weight When an ink droplet ejection experiment was conducted using the above experimental conditions and ink, durability evaluations as shown in Table 3 were obtained.

なお、このらの実施例及び比較例における耐久性の評価
は次の通り電気的パルスの繰返し印加可能回数により行
なった。即ち、第3表中の耐久性の欄に示されている「
0」、「×」は、以下の通り電気的パルスの祿返し印加
回数が何回であったかを示している。
The durability of these Examples and Comparative Examples was evaluated based on the number of times electrical pulses could be repeatedly applied as follows. In other words, "
0'' and ``x'' indicate the number of times the electric pulse was applied in return as shown below.

0    109回以上 ×     106回以下 以上の結果から1本発明の実施例においては比較例に比
べて著しく優れた耐久性を有する記録ヘッドが得られた
ことが分る。また、本発明実施例においては記録性も優
れていいるものであった。
From the results of 0 109 times or more x 10 6 times or more, it can be seen that in the example of the present invention, a recording head having significantly superior durability compared to the comparative example was obtained. Further, in the examples of the present invention, the recording properties were also excellent.

上記耐久性実験においては上記タイプAとタイプ1−1
との組合せが用いられたが、他の組合せにおいても同様
の結果が得られた。
In the above durability experiment, the above type A and type 1-1 were used.
Similar results were obtained with other combinations.

第     3     表 次に、本発明液体噴射記録装置の一実施態様例の一部切
欠斜視図を第30図に示す。
Table 3 Next, FIG. 30 shows a partially cutaway perspective view of an embodiment of the liquid jet recording apparatus of the present invention.

本実施態様例においては、2個の記録ヘッドユニット7
0がそれぞれ押え部材71により並列にキャリッジ72
に固定されて載置されている。記録ヘッドユニット70
はいわゆる使い捨てタイプのものであり、記録液を内蔵
している。キャリッジ72のガイド部材74に沿っての
移動は、プーリ80,81間に巻回されたワイヤ82の
一部を上記キャリッジ72に固定しておき、モータ84
によりプーリ81を駆動回転させることにより行なわれ
る。
In this embodiment, two recording head units 7
0 are held in parallel by the carriage 72 by the holding member 71.
It is fixed and placed on. Recording head unit 70
is a so-called disposable type, and contains recording liquid. The movement of the carriage 72 along the guide member 74 is achieved by fixing a part of the wire 82 wound between the pulleys 80 and 81 to the carriage 72, and moving the carriage 72 along the guide member 74 using the motor 84.
This is done by driving and rotating the pulley 81.

一方、プラテン76の回転軸77はモータ86及びギヤ
機構88により駆動回転せしめられ、これにより被記録
部材78が送られる。
On the other hand, the rotating shaft 77 of the platen 76 is driven and rotated by a motor 86 and a gear mechanism 88, thereby feeding the recording member 78.

90はギヤリッジ72を介して記録ヘッドユニット70
に対しZ方向への記録液の吐出の電気信号を供給するた
め、キャリッジ72に接続されているフレキシブル配線
板である。
90 connects the recording head unit 70 via the gear ridge 72
This is a flexible wiring board connected to the carriage 72 in order to supply an electric signal for ejecting recording liquid in the Z direction.

[発明の効果] 以上の様な本発明によれば、発熱抵抗層として炭素原子
を母体としハロゲン原子と水素原子と電気伝導性支配物
質とを含有してなる非晶質材料を用いていることにより
、化学的安定性が高く、耐電気化学反応性、耐酸化性に
優れ、且つ耐機械的衝撃性、耐熱性に優れた電気熱変換
体を有し、従って熱応答性及び繰返し使用耐久性が極め
て良好な液体噴射記録ヘッド及び液体噴射記録装置が提
供される。本発明によれば特に発熱抵抗層の抵抗値制御
性が良好である。
[Effects of the Invention] According to the present invention as described above, an amorphous material containing carbon atoms as a matrix and containing halogen atoms, hydrogen atoms, and an electrically conductive dominant substance is used as the heating resistance layer. As a result, it has an electrothermal converter that has high chemical stability, excellent electrochemical reactivity resistance, and oxidation resistance, as well as excellent mechanical impact resistance and heat resistance. Therefore, it has excellent thermal response and repeated use durability. Provided are a liquid jet recording head and a liquid jet recording device that have extremely good performance. According to the present invention, the resistance value controllability of the heating resistance layer is particularly good.

よって1本発明により高周波数応答でしかも信頼性の高
い液体噴射記録を実現することが可能となる。
Therefore, according to the present invention, it is possible to realize liquid jet recording with high frequency response and high reliability.

更に、本発明によれば、発熱抵抗層中におけるハロゲン
原子、水素原子及び/または電気伝導性支配物質の含有
率を膜厚方向に不均一分布となしているので、蓄熱性や
放熱性や支持体と抵抗層との密着性や記録液との耐化学
反応性等の種々の特性を容易に実現することができる。
Furthermore, according to the present invention, the content of halogen atoms, hydrogen atoms, and/or electrically conductive substances in the heating resistance layer is distributed non-uniformly in the film thickness direction, which improves heat storage, heat dissipation, and support. Various properties such as adhesion between the body and the resistance layer and resistance to chemical reaction with the recording liquid can be easily achieved.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明記録ヘッドの部分平面図であり、第2図
はその■−■断面図であり、第3図は第2図のm−m断
面図である。 第4〜9図は発熱抵抗層中におけるI\ロゲン原子、水
素原子及び/または電気伝導性支配物質の含有率の分布
を示すグラフである。 第10図及び第11図は本発明記録ヘッドの電気熱変換
体を有する基板の部分断面図である。 第12図は堆積装置の模式的説明図である。 第13図及び第14図は本発明記録ヘッドの部分斜視図
である。 第15図〜第18図は本発明記録ヘッドの部分断面図で
ある。 第19図、第21図及び第23図は本発明記録ヘッドの
電気熱変換体を有する基板の斜視図であり、第20図、
第22図及び第24図はそれぞれそれらの断面図である
。 第25図は本発明記録ヘッドの天板の斜視図である。 第26図、第27図及び第28図は本発明記録、 ヘッ
ドの斜視図である。 第29図は本発明記録装置の斜視図である。 第30図は本発明記録装置の一部切欠斜視図である。 12:支持体    24:発熱抵抗層16.17:電
極  18:発熱部 20:天板     24:熱作用部 26:吐出口 代理人  弁理士  山 下 積 平 方1 図 第3図 どt+     24   24 第4図 第5図 第6図 第7図 第8図 第7図 り                     C第1
3図 第14図 第15図 第1G閃 第17図 第20図 第2ノ図 第22図
FIG. 1 is a partial plan view of the recording head of the present invention, FIG. 2 is a sectional view taken along line 1--2, and FIG. 3 is a sectional view taken along line mm in FIG. 4 to 9 are graphs showing the distribution of the content of I\rogen atoms, hydrogen atoms and/or electrical conductivity controlling substances in the heating resistor layer. 10 and 11 are partial cross-sectional views of a substrate having an electrothermal transducer of the recording head of the present invention. FIG. 12 is a schematic explanatory diagram of the deposition apparatus. 13 and 14 are partial perspective views of the recording head of the present invention. 15 to 18 are partial cross-sectional views of the recording head of the present invention. 19, 21 and 23 are perspective views of a substrate having an electrothermal converter of the recording head of the present invention, and FIGS.
FIG. 22 and FIG. 24 are sectional views thereof, respectively. FIG. 25 is a perspective view of the top plate of the recording head of the present invention. 26, 27, and 28 are perspective views of the recording head of the present invention. FIG. 29 is a perspective view of the recording apparatus of the present invention. FIG. 30 is a partially cutaway perspective view of the recording apparatus of the present invention. 12: Support 24: Heat generating resistive layer 16. 17: Electrode 18: Heat generating part 20: Top plate 24: Heat acting part 26: Discharge port agent Patent attorney Seki Yamashita Square 1 Figure 3 Dot+ 24 24 4th Figure 5 Figure 6 Figure 7 Figure 8 Figure 7 Figure C1
Figure 3 Figure 14 Figure 15 Figure 1G Flash Figure 17 Figure 20 Figure 2 Figure 22

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)液体を吐出して飛翔的液滴を形成するために設け
られた吐出口と前記飛翔的液滴を形成するために利用さ
れる熱エネルギーを発生する電気熱変換体とを具備する
液体噴射記録ヘッドにおいて、前記電気熱変換体を構成
する発熱抵抗層が炭素原子を母体としハロゲン原子と水
素原子と電気伝導性を支配する物質とを含有してなる非
晶質材料からなり、該発熱抵抗層においてハロゲン原子
、水素原子及び/または電気伝導性を支配する物質が膜
厚方向に不均一に分布していることを特徴とする、液体
噴射記録ヘッド。
(1) A liquid comprising an ejection port provided for ejecting a liquid to form flying droplets, and an electrothermal converter that generates thermal energy used to form the flying droplets. In the ejection recording head, the heating resistance layer constituting the electrothermal converter is made of an amorphous material containing carbon atoms as a matrix, halogen atoms, hydrogen atoms, and a substance controlling electrical conductivity, and A liquid jet recording head characterized in that a halogen atom, a hydrogen atom, and/or a substance controlling electrical conductivity are distributed nonuniformly in the film thickness direction in a resistive layer.
(2)液体を吐出して飛翔的液滴を形成するために設け
られた吐出口と前記飛翔的液滴を形成するために利用さ
れる熱エネルギーを発生する電気熱変換体とを具備する
液体噴射記録ヘッドを搭載してなる液体噴射記録装置に
おいて、前記電気熱変換体を構成する発熱抵抗層が炭素
原子を母体としハロゲン原子と水素原子と電気伝導性を
支配する物質とを含有してなる非晶質材料からなり、該
発熱抵抗層においてハロゲン原子、水素原子及び/また
は電気伝導性を支配する物質が膜厚方向に不均一に分布
していることを特徴とする、液体噴射記録装置。
(2) A liquid comprising an ejection port provided for ejecting liquid to form flying droplets, and an electrothermal converter that generates thermal energy used to form the flying droplets. In a liquid jet recording device equipped with a jet recording head, the heat generating resistive layer constituting the electrothermal converter has carbon atoms as a matrix and contains halogen atoms, hydrogen atoms, and a substance controlling electrical conductivity. A liquid jet recording device made of an amorphous material, characterized in that halogen atoms, hydrogen atoms, and/or a substance controlling electrical conductivity are unevenly distributed in the film thickness direction in the heating resistance layer.
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