WO1991012967A1 - Substrate for ink-jet head - Google Patents

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WO1991012967A1
WO1991012967A1 PCT/JP1991/000249 JP9100249W WO9112967A1 WO 1991012967 A1 WO1991012967 A1 WO 1991012967A1 JP 9100249 W JP9100249 W JP 9100249W WO 9112967 A1 WO9112967 A1 WO 9112967A1
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electrode
wiring electrode
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ink
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PCT/JP1991/000249
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Japanese (ja)
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Yasutomo Watanabe
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Canon Kabushiki Kaisha
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    • B41J2202/00Embodiments of or processes related to ink-jet or thermal heads
    • B41J2202/01Embodiments of or processes related to ink-jet heads
    • B41J2202/03Specific materials used

Definitions

  • the present invention is used for an ink jet head for discharging ink and recording an image of a character or the like by the discharged ink. It relates to a base for an ink jet head. The present invention also relates to an ink jet head using the ink jet head substrate. Furthermore, the present invention relates to an ink jet device including the above-mentioned head. The present invention includes a method for producing the S body for an ink jet head. Background of the Invention
  • FIG. 3 (a) is a schematic plan view, and is a schematic cross-sectional view taken along line D-D ′ of FIG. 3 (FIG. 3W is FIG. 3).
  • the head substrate having the structure shown in FIG. 3 generally undergoes the steps shown in FIGS. 1 and 2! ?: It is manufactured.
  • FIG. 1 (a) is a schematic plan view
  • FIG. 1) is a schematic sectional view of FIG. 1).
  • FIG. (a) is a schematic cross-sectional view taken along the line D-D 'in FIG.
  • first (b) figure for example, H f B z or found and the name Ru fever resistive layer eg T i or et ing layers in the order of absolute ⁇ plate 1 side or we this
  • a material layer (two-layer structure layer) for forming the first electrode adhesion layer 2 to be laminated and a wiring electrode layer 3 made of a good conductive material such as A ⁇ .
  • a material layer is formed on the insulating substrate 1 by a film forming technique such as a vapor deposition method, a sputtering method, and a CVD method.
  • the material layer for the electrode adhesion layer 2 and the material layer for the wiring electrode layer 3 which were formed earlier were compared.
  • the turning is performed by the photolithography method.
  • the material layer for the patterned wiring electrode layer 3 is further subjected to buttering to form an electrode.
  • a part of the adhesive layer 2 is exposed to form a heating part 10.
  • the heat generating portion 10 formed in this way depends on the material to be used, but may be used as it is in contact with the ink. However, in general, a protective layer is provided thereon mainly for the purpose of protecting the heat-generating portion from corrosion due to the ink and the like.
  • the head substrate is manufactured through such a manufacturing process.
  • an ink jet having a plurality of discharge ports for discharging ink which is used in the head base, is provided in an ink jet.
  • G device has been commercialized.
  • the power of the ink jet device it is a social demand that the recording speed be further improved and the image quality of the recorded image be further improved.
  • the ideal ink jet head that meets these social demands is basically equipped with as many ink outlets as possible. Therefore, it can be said that those discharge ports are arranged at high density.
  • a main object of the present invention is to devise a structure of a wiring electrode portion of an ink jet head of a method of discharging ink by using thermal energy.
  • Another aspect of the invention has a heating resistor and an electrode connected to the heating resistor layer that generates the heat energy used to discharge the ink.
  • Still another object of the present invention is to provide an ink jet device in which a plurality of electrothermal transducers for generating heat energy used for discharging ink are densely arranged on a substrate.
  • An ink jet head that can solve the above-mentioned technical problems that often appear in the jet head with a relatively simple structural device. It is to provide.
  • Another object of the present invention is to provide a large number of ejection ports for ejecting ink over the entire width of a recording area of a recording target member on which recording is to be performed, and A large number of electrothermal transducers corresponding to the outlets are more likely to become apparent in full-line ink jet heads that are densely arranged on the substrate.
  • An object of the present invention is to provide an inkjet head which can solve a technical problem with a relatively simple structural device.
  • Still another object of the present invention is to provide a base for an ink jet head used for the above-described ink jet head, and an ink jet head including the head.
  • An object of the present invention is to provide a method for manufacturing a head substrate for a nito device and an ink jet.
  • the present inventor has conducted extensive research to achieve the above-mentioned object, and as a result, has obtained knowledge based on the configuration as described below.
  • a pair of first electrode distribution layers has been provided on a substrate via a first electrode adhesion layer.
  • the present inventor has attempted to form a stacked structure by further providing a pair of second wiring electrode layers thereon via a second electrode adhesion layer.
  • the following was found.
  • ES3 By adopting such a configuration, the wiring layer of one of the provisional instructions, ie, the upper electrode layer: Even if a chip such as a gap or a wire is generated, the other wiring electrode is formed. Defects can be covered by layers As a result, the overall negative impact of defects can be reduced to substantially zero, which significantly increases the yield in manufacturing inkjet heads. It is the knowledge that it can help improve it.
  • the present inventors have applied this finding to the production of a head substrate.
  • the occurrence rate of disconnection was remarkably reduced as compared with the conventional case.
  • an ink jet head was created from the obtained head substrate, and was attached to the main body of the apparatus, and recording was performed by actually discharging the ink.
  • the ink jet head substrate of the present invention thus completed has the following features.
  • a pair of first wiring electrode layers provided on the substrate via the first electrode adhesion layer;
  • a pair of second wiring electrode layers provided correspondingly to the pair of i-th wiring electrode layers and via a second electrode adhesion layer
  • the first electrode adhesion layer includes a heat generating resistance layer that generates heat when a voltage is applied through the pair of first and second wiring electrode layers.
  • the substrate for an ink jet head of the present invention comprises:
  • a pair of first wiring electrodes provided on the substrate via the first electrode adhesion layer
  • a pair of second wiring electrode layers provided over the pair of first wiring electrode layers via a second electrode contact layer
  • the second electrode adhesion layer includes a heating resistance layer that generates heat by applying a voltage through the pair of first and second wiring electrodes Jf.
  • the present invention provides an ink jet head using the above-described ink jet head substrate, an ink jet device provided with the head, and an ink jet device including the head. Includes a method for manufacturing ink jet substrates. Detailed description of the preferred embodiment
  • FIG. 4 to FIG. 8 are schematic views showing examples of a substrate for an ink jet head according to the present invention in accordance with a manufacturing process.
  • FIG. 5 (a) is a plan view
  • FIG. 5 (c) is a sectional view A of FIG. — Sectional view at A '.
  • symbols A--A 'and B--B' are omitted, but in all cases, the same parts as in FIG. 5 are viewed from the same direction. It is a drawing.
  • an alumina having a glaze layer on the surface and a thermally oxidized SiO 2 layer on the surface were provided.
  • a material layer for the first wiring electrode layer 43 In the drawings (for example, FIG. 4), a layer before patterning is provided as a material layer in a solid pattern on one surface. For the sake of simplicity, the same reference numerals as those after patterning are also applied.
  • a photoresist (not shown) is applied, and exposure, development, baking, etc. are performed on the photoresist. Apply. Subsequently, by etching and resist separation, the patterning of the material layer of the first electrode adhesion layer 42 and the material layer of the first wiring electrode layer 43 is performed. Then, the pattern of the first electrode adhesion layer 42 and the pattern of the first wiring electrode ⁇ 43 are formed.
  • photo 5 o for example, "A" in section-, photo 5 o
  • FIGS. 6 to 6 (as shown in the figure, the material layer of the second electrode contact 4 made of Ti, Cr, Ni, Mo, W, etc. , Cu, ⁇ u, etc., and a film of a material having the material of the second wiring electrode 5 .
  • the second electrode adhesion layer 44 is formed on the second wiring electrode layer 45.
  • the second electrode layer has etching selectivity, that is, the second electrode adhesion] 1 4 4 is used for etching the second wiring electrode layer 45. It is formed of a material that is not etched by the use of a chucking liquid, and the exposed portion at the defect portion A "is a second electrode adhesion layer. 44 and the second wiring electrode layer 45 are covered with the material layer.
  • the second wiring electrode layer 4 is formed by the photolithography method. Form 5.
  • the second wiring electrode layer 45 is formed by photo resist patterning, etching of the material layer of the second wiring electrode layer 45, and the second electrode.
  • the adhesive layer 44 is formed by the etching of the material of the adhesive layer 4 and the separation of the photoresist.
  • the second electrode contact debris 44 and the second arrangement M4 5 o-portion are removed by etching to generate heat.
  • Form minute 51 In this case, for example, a defect in the second wire electrode layer 45 is temporarily generated in the " ⁇ " part of the figure, due to a defect in the i: toss and the like.
  • the heat-forming part is formed by the photolithographic method.
  • the second wiring electrode 43 in 51 is etched to expose the first electrode adhesion extension 42 thereunder, thereby forming the heat generating portion 50.
  • the second flotation exhibition 4 4 is an etching solution of m 2 ⁇ 3 ⁇ 4m 5 ⁇ 5 with an etching solution.
  • the defect is caused in the second ⁇ -ray layer 45 by the defect of the marble, etc., in this example, if ( Defects do not reach the first wiring electrode layer 43 or the first electrode adhesion H42).
  • the SiO 2 layer is formed into a ⁇ -shape by sputtering to complete the formation of a base for an ink jet head.
  • the combination of the first wiring electrode layer / the second electrode adhesion layer and the second wiring electrode layer in the present embodiment is a combination of AJ2 layer / Ti layer.
  • ⁇ ⁇ £ layer, ⁇ layer / Cr Jl / A £ layer, Cu layer ZT i li ZCu layer, Au layer ZN i layer / Au layer, A J2 layer / Ta Si layer / Cu layer Etc. can be cited as preferred.
  • the A layer / Ti layer and the A layer are most preferable.
  • FIG. 9 to 13 are schematic views showing another example of the ink jet head substrate according to the present invention in accordance with a manufacturing process.
  • FIG. 1A (a) is a plan view
  • FIG. 10 (the figure 10 is a 10) is a sectional view taken along B—B ′ of FIG. 10
  • FIG. 3A is a cross-sectional view taken along a line A-A ′ in FIG.
  • the symbols of A-A 'and ⁇ - ⁇ ' are omitted, but in all cases, the same parts as those in FIG. 10 are the same. It is a drawing viewed from the same direction.
  • FIGS. 9) and 9 (b) for example, Ti, Cr, i, and Mo are placed on an insulating substrate 21 made of the same material as that of the above-described embodiment. , W, and the like, and the first electrode contact material 22 made of A, Cu, Au, and the like, and the material waste of the first wiring electrode material 23 made of A, Cu, Au, and the like are formed.
  • the pattern after patterning is also applied to the layer before the pattern, which is solid on one side. The same reference numerals are used.
  • a photo resist (not shown) is applied, and then exposed, developed, backed up, and the like. Is performed. Subsequently, by performing etching and register separation, the first power The patterning of the material of the pole contact layer 22 and the material layer of the first wiring electrode layer 23 is completed.
  • the first electrode adhesion extension 22 and the first wiring electrode] 1 2 3 have an intermittent part formed as a part forming part ⁇ 1 in a part thereof. In this example, for example, in the A portion, a disconnection has occurred in the first electrode adhesion layer 22 and the first wiring electrode layer 23 due to a defect in the photoresist or the like. .
  • the second electrode adhesion layer 24 is made of a material that is not etched by the etching liquid that etches the second wiring electrode layer 25. , Are formed.
  • the exposed portion in the defective portion A is covered by the material deformation of the second electrode contact layer 24 and the material of the second wiring electrode layer 25.
  • the second distribution electrode 2 ⁇ is formed.
  • the second wiring electrode 25 is formed by patterning with a photoresist, etching of the material layer of the second wiring electrode 25, and second electrode contact. It is formed by the removal of the layer 2 by etching and the separation of the photoresist. In this case, for example, even if a defect of the second wiring electrode 25 due to a photo resist defect or the like occurs in the “ ⁇ ” part in the figure, the lower layer (the first Since the defect does not reach the wiring electrode layer 23 or the first electrode adhesion layer 22), it is not susceptible to repeated disconnection or the like.
  • the second wiring electrode is formed by the photolithography method in the same manner as described in the above (1).
  • Part 2 heating part 3]
  • the second electrode adhesion layer 24 is not etched by the etching liquid of the second wiring electrode layer 25
  • the second electrode adhesion layer 24 is not etched.
  • the electrode adhesion layer 24 is exposed as a heat generating portion 30 without any defect. In this step, even if a defect in the second wiring electrode layer 25 is caused by a defect in the photo resist or the like, the lower layer (the first wiring electrode layer 2 The defect does not reach 3 or the first electrode adhesion layer 2 2).
  • an S i ⁇ z layer is provided as a protection layer as a snow layer. It is formed by filing and completes the production of a substrate for an ink head.
  • the combination of the materials forming the laminated structure of the first wiring electrode layer ⁇ the second electrode adhesion layer / the second wiring electrode layer in the present embodiment is as follows: Material layer ⁇ layer, ⁇ layer Cr layer + resistive material layer ZA ⁇ layer, Cu layer / Tr layer + resistive material layer / Cu layer, Au layer i layer + resistive material layer / Aujf, A & M / ⁇ a Si layer / Cu layer etc. can be mentioned as preferred. Among them, A layer / Ti layer + resistive material layer A layer is most preferable.
  • the second electrode adhesion layer is formed. 4 4 ⁇
  • a material a material having high selectivity with respect to the second wiring electrode layer, that is, an etching material for etching the second wiring electrode layer 45
  • a material that is not etched is selected and used. For example, use A for the material of the first wiring electrode layer 42 and the second wiring electrode layer 45, use Ti for the material of the second electrode contact eyebrow 44, and use the second wiring electrode layer.
  • the second electrode adhesion layer 44 is etched, but the material A of the first wiring electrode layer 43 is etched. No. Therefore, for example, even at the defective portion B ", the first wiring electrode layer 43 is not etched, so that no disconnection of the wiring electrode occurs. .
  • the first wiring electrode layer has a defect. Etching is performed during formation, and the wiring electrode is disconnected. However, since the second wiring electrode layer 45 is formed thereon, the defective portion is covered and the disconnection does not occur in the portion A ".
  • the probability that the defective portion A "and the defective portion B occur at the same position is determined by the defect A ⁇ . Is very small compared to the probability that each of the “defects B” will occur independently, so that the defect that occurs in each layer will not be affected until the completion of manufacturing. It does not survive. As a result, the disconnection of the wiring electrode can be substantially reduced to zero, the yield during the manufacturing process is dramatically improved, and a great effect on cost down is exerted. You.
  • FIG. 14 is a schematic view showing an example of an ink jet head made using the ink jet head substrate manufactured as described above. It is a perspective view. A portion i 103 of the electrothermal converter including the electrode 1104 is formed on the substrate 1102 (not shown), and the ink is placed on the top.
  • Ink 1 1 1 2 is connected to the ink jet head 1 1 0 1 through an ink storage chamber (not shown) or an ink supply line 1 107.
  • Common sink room 1 1 Supplied to OS It is.
  • reference numeral 1109 denotes an ink supply pipe connector.
  • the ink 1 1 1 2 lined up to the common ink chamber 1 1 108 is supplied to the ink path 1 1 1 0 by so-called capillary action, and is discharged to the ink path. Stability is maintained by forming a force and force at the outlet 1 1 1 1.
  • the heat generated by the heat generating portion 1103 of the electrothermal converter heats the ink on the heat generating portion 1103 rapidly, and causes the ink on the ink path to be heated. Air bubbles are formed in the ink, and ink is discharged from the discharge ports 1 1 1 1 based on the air bubbles.
  • This figure shows a high-density orifice array called "JI" with a density of 16 orifices and a multi-orifice orifice with 18 or 256 orifices. The head is shown.
  • FIG. 15 is a schematic perspective view showing a main part of an example of an ink jet apparatus to which the ink jet head shown in FIG. 14 is attached.
  • This ink jet device is a so-called serial scanning type device.
  • the ink head 208 is detachably mounted on a carriage 206 guided by a guide shaft 205, and the recording paper 202 ⁇ Scanning is performed in a direction that intersects almost perpendicular to the feeding direction.
  • Reference numeral 201 denotes a feed roller, which feeds the recording paper 202 to a desired position on the plate 203.
  • Reference numeral 204 denotes recovery means for maintaining the state of the discharge port in the home position Hp.
  • the recovery means includes an elastic cap for covering the discharge port, a suction pump for sucking the ink from the discharge port, and the like.
  • the driving of the recording sheet conveying means, the head scanning means and the ejection recovery means of the ink jet recording apparatus, the driving of the recording head, and the like include, for example, the CP on the main machine side. It is controlled based on the command and signal output from the control means.
  • Fig. 16 shows an example of a full-line ink jet recording head in which the discharge ports are provided, for example, in a size of 100 m or more, corresponding to the entire width of the recording area of the recording paper. It is a typical perspective view shown.
  • An ink jet head substrate 1 i 1 on which a plurality of semiconductor devices 1 1 2 such as driving ICs are mounted is used as a flat board.
  • the flexible cable holding member 105 which is juxtaposed on the support plate 102 together with the flexible cable 104, and has rigidity, is made of a thin plate-like elastic body by a flexible cable holding member 105 and four screws 106.
  • Reference numeral 103 denotes an ink supply pipe for supplying the ink from both sides into the common ink chamber of the head, which is constituted by an elastic tube.
  • the common ink chamber indicated by reference numeral 111 and the ink passage indicated by reference numeral 110 have a concave portion formed on the ink passage forming member 114 made of resin. It is formed.
  • a large number of discharge ports denoted by reference numeral 111 are provided in parallel at a portion denoted by reference numeral i01 of the ink passage forming member 114. Then, these are adhered and fixed on the base body 11 1 to form an ink jet head.
  • FIG. 17 is a schematic perspective view showing the outline of an ink jet recording apparatus equipped with a full-line type ink jet recording head.
  • 365 is a transport belt for transporting a recording member such as paper.
  • the transfer belt 365 transfers a recording member (not shown) along with the rotation of the transfer roller 365.
  • the lower surface of the ink jet recording head 332 is a discharge port surface 331 in which a plurality of discharge ports are arranged corresponding to the recording area of the member to be recorded.
  • a vacuum chamber is placed on a support 41 made of single-crystal Si having a SiO 2 film (film thickness: 2.75 ⁇ m) formed on the surface by thermal oxidation.
  • Nba Ri by one within at H f B 2 (purity 9 9.9% or more) and the child you are with the other one rodents door perform the scan
  • Nono 'jitter Li in g a heating resistor layer H f B 2 A layer (layer: 1000 A) was formed. This snow ,.
  • Conditions for phthalating are as follows: That was correct.
  • the sputtering conditions were the same as described above, and sputtering was performed to form an AJ2 layer (film thickness: 450 OA) to be the first wiring electrode layer 43. (Refer to Fig. 4) and Fig. 4W.
  • a photo resist (trade name: OFPR 800, manufactured by Tokyo Ohka Co., Ltd.) is applied as a layer (layer thickness: 1.3'm) on the layer, and a conventional method is used. Exposure, development, and baking were performed according to. Next, a mixed solution of acetic acid, phosphoric acid, and nitric acid (acetic acid 9% by weight, phosphoric acid 73% by weight, nitric acid 2% by weight, and the remaining 16% by weight) was used as an etching solution. , The A £ layer was etched.
  • Ti purity of 99.9% or more
  • the Ti layer (layer thickness: 200) serving as the second electrode adhesion layer 44 is obtained. A) was formed.
  • Spatter linking was performed in the same manner as described above except for the sputtering conditions, and an A layer (film thickness: 1500 persons) to be the second wiring electrode layer 45 was formed ( Thus, see FIGS. 6 (a) to 6 (c)).
  • photolithographic patterning was performed on the Ti and A £ layers as follows.
  • the same photoresist as described above is applied as a layer (layer thickness: 1. Sm) on the A £ layer, and then exposed, developed, and so on in a conventional manner.
  • a base king was applied.
  • the layer is etched using the same etching solution as described above, and then in a vacuum chamber.
  • Etching time 4 minutes
  • Etching gas CF 4
  • etching of the Ti layer is performed by reactive etching, and the photolithography is performed.
  • the pattern was removed by removing the register (pattern width: 8 m, number of patterns: 473 6). (See FIGS. 7 to 7 (c)).
  • the A layer serving as the first wiring electrode layer 43 was subjected to photolithography turning as follows. First, the same photoresist as that described above is applied as a layer (layer thickness: 1.3 m) on the layer A, and exposure, development, and cleaning are performed in accordance with a conventional method. A king was given.
  • a SiO 2 layer was formed as a protective layer by sputtering (layer thickness: 1, 3 ⁇ m), the creation of the ink jet head rest according to the present example was completed.
  • the wall of the ink path 1 1 1 10 communicating with the discharge port 1 1 1 1 1 is coated with the photosensitive resin.
  • the ink jet head shown schematically in FIG. 14 is formed.
  • the obtained ink jet head had 473 6 discharge ports corresponding to the above-described heat generating portion.
  • Example 2 A total of 100 such inkjet heads were created.
  • the sputtering is performed on the same support 21 as in Example 1 using Ti (purity of 99.9% or more) as a target with a vacuum chamber ⁇ .
  • Ti purity of 99.9% or more
  • a Ti layer layer thickness: 50 persons
  • the conditions for this sputtering were as follows:
  • the Ti layer and the A layer are subjected to photolithography as follows. Turning was performed. First, the same photoresist as in Example 1 was applied as a layer (thickness: 1.3 ⁇ "m) on layer A, and the layer was exposed to light in a conventional manner. Then, after the layer A was etched using the same etching liquid as in Example 1, the photolithography was performed. After that, the patterning of the T: ⁇ layer was performed by sputtering in the vacuum chamber. Turn width: 8 ⁇ , number of patterns: 4 7 3 6 ⁇ ) The conditions of this sputtering were as follows.
  • Etching gas pressure 0.5 Pa
  • the target is switched to Ti (purity of 99.9% or more).
  • Snow under the same conditions as the lettering.
  • a Ti layer (layer thickness: 5 OA) was formed.
  • the second wiring electrode layer 25 is formed as a ⁇ £ layer (film thickness: 150 A). (See FIGS. 11 to 11 (c)).
  • the layering of the HfB 2 layer and the Ti layer and the A / P layer were patterned by photolithography as follows. First, the same photoresist as described above was applied as a layer (layer thickness: 1.3 m) on layer A, and exposure, development, and baking were performed in the usual manner. Was given. Next, the etching of the A layer was performed using the same etching solution as described above. After that, in the vacuum chamber
  • the product of the HfB 2 layer and the Ti eyebrows is performed under the conditions described in (2) above, and the photo resist is removed to complete the patterning. (Pattern width: 12 m, number of patterns: 473 6). (See FIG. 12 to FIG. 12 (c)).
  • a SiO 2 layer is formed as a protective layer by sputtering (layer thickness: 1). .3 ⁇ m), the production of the substrate for an ink head according to this example was completed.
  • the wall of the ink passage 111 connected to the discharge port 111 is exposed to light. It is formed by using a conductive resin, and furthermore, a glass top plate 1106 is provided thereon, so that the ink cartridge shown schematically in FIG.
  • This ink jet head which had a head, had 473 6 discharge ports corresponding to the above-mentioned heat generating portion.
  • the second electrode contact eyebrows 44 and the second wiring electrode layer 45 are not provided and the thickness of the first wiring electrode layer 43 is set to 600.
  • the ink jet head base and the base were provided. Created an ink jet head.
  • Example 1 except that the second electrode adhesion layer 24 and the second wiring electrode layer 25 were not provided and that the thickness of the first wiring electrode layer 23 was set to 600 OA.
  • an ink jet head substrate and an ink jet head equipped with the substrate were prepared.
  • Example 1 Each of the 100 ink jet head substrates obtained in Example 1, Example 2, Comparative Example 1 and Comparative Example 2 was subjected to disconnection at the wiring electrode. was inspected for As a result, the rate of disconnection in Examples 1 and 2 was almost halved compared to Comparative Examples 1 and 2.
  • each of the 100 ink jet heads obtained in Example 1, Example 2, Comparative Example 1, and Comparative Example 2 was mounted on the same apparatus body, Recording was performed by discharging ink. As a result, compared to Comparative Examples 1 and 2, the recording heads of the ink jet heads of Example 1 and Example 2 were significantly superior.
  • the present invention has an excellent effect in a recording head and a recording apparatus of a method of discharging ink using thermal energy.
  • the configuration of the recording head includes a combination of a discharge port, a wave path, and an electrothermal converter (a linear liquid flow path or a right-angled liquid flow path) as disclosed in each of the above-mentioned specifications.
  • U.S. Pat.No. 4,558,333 which discloses a configuration in which the heat acting portion is disposed in a bent region, and U.S. Pat. The structure using is also included in the present invention.
  • Sho 59-123370 discloses a configuration in which a common slit is used as a discharge section of an electrothermal converter for a plurality of electrothermal converters.
  • the present invention is effective even with a configuration based on Japanese Patent Application Laid-Open No. 59-138641, which discloses a configuration in which a hole for absorbing a pressure wave of thermal energy is provided for a discharge portion. is there.
  • a full-line type recording head having a length corresponding to the width of the maximum recording medium that can be recorded by the recording device is disclosed in the above specification.
  • a configuration that satisfies the required height or a configuration as one integrally formed recording head may be used.
  • the recording head of the interchangeable tip that enables line-up, or the force trimmer integrated with the recording head itself.
  • the present invention is also effective when using a recording head of a judge type.
  • a recovery means, a preliminary auxiliary means, etc. for the recording head provided as a configuration of the recording apparatus of the present invention can further stabilize the effect of the present invention. It is a good thing.
  • a recording head, a cleaning means, a pressurizing or suctioning means, an electrothermal converter, or another heating element or a heating means for the recording head It is also effective to perform the preliminary heating mode in which the preliminary heating means and the recording are ejected separately from the recording by the combination of these to perform stable recording.
  • the recording mode of the recording apparatus is not limited to the recording mode of only the mainstream color such as black, but may be realized by integrally configuring the recording head or by combining a plurality of recording heads.
  • the present invention is good, the present invention is extremely effective for an apparatus provided with at least one full-color color of different colors or a full-color color by mixing colors.
  • the description is made using the liquid ink.
  • the ink even if the ink is a solid at room temperature, the ink becomes softened by the chamber phenyl. However, it can be used.
  • the ink jet device the ink itself is subjected to a temperature adjustment within a range of 30 ° C or more and 70 ° C or less, and the temperature of the ink is adjusted so that the viscosity of the ink is in a stable discharge range. Since control is generally performed, it is only necessary that the ink be in a liquid state when the use recording signal is applied.
  • a porous seal as described in JP-A-54-56847 or JP-A-60-712260 is used.
  • a configuration may be adopted in which the electrothermal converter faces the electrothermal converter.
  • the most effective one for each of the above-mentioned inks is one that executes the above-mentioned film boiling method. Brief description of the plane
  • FIGS. 1 (a) to 3 (a) are plan views, and FIGS. 1 (b) to 3 (b) are cross-sectional views.
  • FIG. 4 to FIG. 8 are schematic views showing an example of an ink jet head substrate of the present invention according to its manufacturing process.
  • FIGS. 4 (a) to 8 (a) are plan views
  • FIGS. 4 (b) to 80>) and FIGS. 5 (c) to 8 (c) are cross-sectional views.
  • FIGS. 9 to 13 are schematic views showing another example of the ink jet head substrate of the present invention according to its manufacturing process.
  • Fig. 9 (a) Figs. 13 to 13 (a) are plan views, Figs. 9 (b) to 13 (b) and 10 (c) Figs. Is a sectional view.
  • FIG. 14 is a schematic perspective view showing an example of an ink jet head.
  • FIG. 15 is a schematic perspective view showing an ink-jet apparatus in which the ink jet head shown in FIG. 14 is mounted.
  • FIG. 16 is a schematic perspective view showing an example of a funnel line type ink jet head in which discharge ports are provided over the entire width of a recording area of a recording member. .
  • FIG. 17 shows a case where a full-line ink jet head is mounted.
  • FIG. 2 is a schematic perspective view showing the outline of an ink jet device.

Landscapes

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Abstract

A substrate for an ink-jet head comprising: a pair of first distribution electrode layers disposed on a substrate through first electrode adhesion layers; a pair of second distribution electrode layers disposed on said pair of first distribution electrode layers each correspondingly to a relative one through second electrode adhesion layers; and heat generating resistor layers included in said first or second electrode adhesion layers and generating heat on impression of voltage through a pair of said first and second distribution electrode layers.

Description

明 細  Details
イ ン ク ジ ッ ト へ ッ ド用基体  Substrate for ink head
発明の分野  Field of the invention
本発明 は、 イ ン ク を吐出 し、 吐出 さ れた ィ ン ク に よ り 文字等の画 像の記録を行 う た め の ィ ン ク ジ ェ ッ ト へ ッ ド に用 い ら れる ィ ン ク ジ ェ ッ ト へ ッ ド用基体に関す る。 ま た本発明 は、 前記 ィ ン ク ジ ヱ ッ ト へ ッ ド用基体を用 い た イ ン ク ジ ヱ ッ ト へ ッ ド に関す る。 更に ま た本 発明 は、 前記へ ッ ド を具備す る イ ン ク ジ エ ツ ト 装置に関す る。 本発 明 は、 前記 ィ ン ク ジ ュ ッ ト へ ッ ド用 S体の製造方法を包含す る。 発明の背景  INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention is used for an ink jet head for discharging ink and recording an image of a character or the like by the discharged ink. It relates to a base for an ink jet head. The present invention also relates to an ink jet head using the ink jet head substrate. Furthermore, the present invention relates to an ink jet device including the above-mentioned head. The present invention includes a method for producing the S body for an ink jet head. Background of the Invention
ィ ン ク ジ ヱ ッ ト 記録方式について は、 過去に種々 の方式が提案さ れて い る。 そ う した提案の内で、 例えば米国特許第 4 , 7 2 3 , 1 2 9 号明細害や米国特許第 4 , 7 4 0 , 7 9 6号明細害等に記載さ れた ィ ン ク ジ エ ツ ト 方式が、 代表的な も の と して最近注目を集めて い る。 こ の方式は、 端的に言え ば熱ェ ネ ルギ'一を利用 して ィ ン ク を吐出 し、 吐出 さ れた ィ ン ク に よ り 記録を行 う も ので あ る。 そ して こ う した ィ ン ク ジ エ ツ ト 方式は、 高密度に して高精細で あ り かつ高画質の記録 を高速で行 う こ と を可能に し、 更に はへ ッ ドや装置の コ ン パ ク ト ィ匕 等を比較的容易に達成 しやすい と い う 利点を有 して い る。  Various ink jet recording methods have been proposed in the past. Among such proposals, for example, the ink jet described in U.S. Pat. No. 4,723,129 and U.S. Pat. The jet method has recently attracted attention as a typical example. In short, this method uses a thermal energy source to discharge ink, and performs recording using the discharged ink. The ink jet method enables high-density, high-definition, high-quality recording at a high speed, and furthermore, a head and a device. It has the advantage that it is relatively easy to achieve compaction and the like.
と こ ろで、 前述の イ ン ク ジ ェ ッ ト 方式に用 い ら れる へ ッ ドを構成 す る と こ ろ の いわゆ る基休 (以下、 場合に よ り —へ ッ ド基体」 と 称 す。 ) の代表的な構成 、 例えば第 3 図に模式的に示 さ れる も の で あ る。 第 3 図において 、 第 3 (a)図 は模式的平面図で あ り 、 第 3 (W図 は第 3 )図の D — D ' 線で の模式的断面図であ る。 こ の第 3 図に示 さ れる構成の へ ッ ド基体は、 一般的に は第 1 図及び第 2 図に示さ れ る よ う な工程を!?:て製造 さ れる。 第 1 図において 、 第 1 (a)図 は模式 的平面図で あ り 、 第 1 )図は第 1 )図の模式的断面図で あ る。 ま た 第 2 図におい て 、 第 2 (a: '図は模式的平面図て あ り 、 第 2 (b)図は第 2 (a)図の D — D ' 線で の模式的断面図であ る。 こ こ で、 ヘ ッ ド基体の 製造工程に つ い て 、 第 1 図乃至第 3 図を使用 して説明する こ と にす る。 At this point, the head used in the above-mentioned ink jet method is referred to as a so-called base holiday (hereinafter, sometimes referred to as a “head substrate”). ), For example, as schematically shown in Fig. 3. In FIG. 3, FIG. 3 (a) is a schematic plan view, and is a schematic cross-sectional view taken along line D-D ′ of FIG. 3 (FIG. 3W is FIG. 3). The head substrate having the structure shown in FIG. 3 generally undergoes the steps shown in FIGS. 1 and 2! ?: It is manufactured. In FIG. 1, FIG. 1 (a) is a schematic plan view, and FIG. 1) is a schematic sectional view of FIG. 1). Also, in FIG. 2, FIG. 2 (a: 'is a schematic plan view, and FIG. (a) is a schematic cross-sectional view taken along the line D-D 'in FIG. Here, the manufacturing process of the head base will be described with reference to FIGS. 1 to 3. FIG.
第 1 )図及び第 1 (b)図に示すよ う に、 例えば H f B z か ら な る発 熱抵抗層 と例えば T i か ら な る層 とが絶緣基板 1 側か ら こ の順に積 層 さ れて な る第 1 の電極密着層 2 を形成する ため の材料層 ( 2 層構 成層) と、 例えば A ^ 等の良導電性材料か ら な る配線電極層 3 を形 成する た め の材料層 とを、 蒸着法、 ス パ ッ タ リ ン グ法、 C V D法等 の蘀膜形成技術に よ り 絶緣基板 1 上に成膜す る。 次に、 第 2 (a)図及 び第 2 (b)図に示すよ う に、 先に形成さ れた電極密着層 2 用 の材料層 と配線電極層 3 用 の材料層 と に対 し、 フ ォ ト リ ソ グ ラ フ ィ 法によ り タ ー ニ ン グを施す。 次いで、 第 3 )図及び第 3 0>)図に示すよ う に、 パタ ー 二 ン グさ れた配線電極層 3 用 の材料層に対 し更にバタ一 ニ ン グを施 して、 電極密着層 2 の一部を露出させて発熱部 1 0 を形 成す る。 こ う して形成さ れた発熱部 1 0 は、 使用す る材料に も よ る が、 そ の ま ま の状態で ィ ン ク に接 して用 い る よ う に して も よ い。 し か し一般的に は、 主 と して ィ ン ク に よ る腐食等か ら発熱部を保護す る 目的で、 そ の上に保護層が設け ら れる。 Remind as the first) figures and first (b) figure, for example, H f B z or found and the name Ru fever resistive layer eg T i or et ing layers in the order of absolute緣基plate 1 side or we this Form a material layer (two-layer structure layer) for forming the first electrode adhesion layer 2 to be laminated and a wiring electrode layer 3 made of a good conductive material such as A ^. A material layer is formed on the insulating substrate 1 by a film forming technique such as a vapor deposition method, a sputtering method, and a CVD method. Next, as shown in FIG. 2 (a) and FIG. 2 (b), the material layer for the electrode adhesion layer 2 and the material layer for the wiring electrode layer 3 which were formed earlier were compared. The turning is performed by the photolithography method. Then, as shown in FIGS. 3) and 30>), the material layer for the patterned wiring electrode layer 3 is further subjected to buttering to form an electrode. A part of the adhesive layer 2 is exposed to form a heating part 10. The heat generating portion 10 formed in this way depends on the material to be used, but may be used as it is in contact with the ink. However, in general, a protective layer is provided thereon mainly for the purpose of protecting the heat-generating portion from corrosion due to the ink and the like.
こ の よ う な製造工程を経て へ ッ ド基体が製造さ れる。 そ して、 こ のヘ ッ ド基体を用 いた と こ ろ の、 イ ン ク を吐出する吐出口を複数有 する ィ ン ク ジ エ ツ ト へ ドを具 ί す る ィ ン ク ジ ュ ッ ト 装置が商品化 さ れて い る。  The head substrate is manufactured through such a manufacturing process. In addition, an ink jet having a plurality of discharge ports for discharging ink, which is used in the head base, is provided in an ink jet. G device has been commercialized.
し力、 し、 イ ン ク ジ ト 装置について は、 記録速度を一層向上せ しめ る と 共に記録画像の画質を一層向上せ しめ る こ と が社会的要求 と して あ る。 こ う した社会的要求を満 eす る理想的な イ ン ク ジ ヱ ッ ト へ ッ ド は と い う と 、 基本的に は ィ ン ク の吐出口をで き 得る限 り 多 数備えて いて、 それ ら吐出 口 は高密度で配設さ れてい る も の と い う こ とがで き る。  With regard to the power of the ink jet device, it is a social demand that the recording speed be further improved and the image quality of the recorded image be further improved. The ideal ink jet head that meets these social demands is basically equipped with as many ink outlets as possible. Therefore, it can be said that those discharge ports are arranged at high density.
と こ ろが、 上述 ィ ン ク ジ ト へ ッ ドを提供する について は、 次に述べる よ う な今ま で さ ほど問題視さ れなかっ た事項が解決を要 す る も の と して顕現 して く る。 即 ち、 へ ッ ド基体において、 配線電 極のパタ ー ユ ングの際等に用 い ら れる フ ォ ト レ ジス ト 層に ピ ン ホ ー ルゃ欠落等の欠陥が発生 し、 こ れに よ り 被パタ ー二 ン グ) 1であ る配 線電極層等に欠陥が及んで し ま つ た り 、 或い は成膜ェ程中に ピ ン ホ ー ル等の膜欠陥が電気熱変換体に発生 した り する こ と があ る。 こ の こ と は、 吐出口を数多 く 高密度で配設 した へ ッ ド基体を作成する場 合、 結局は歩留 り に大き く 影響する。 前述 し た と こ ろ の状況は、 代 表的な も のの一つ と して、 第 2 図及び第 3 図の C部に模式的に示 さ れる配線電極の断線が挙げ ら れる。 However, regarding the provision of the above-mentioned ink head, The following issues that have not been regarded as a problem so far will be revealed as what needs to be resolved. Immediately, defects such as missing pinholes occur in the photo-resist layer used for patterning of wiring electrodes on the head substrate. Defects reach the wiring electrode layer, etc., which is 1, or film defects such as pinholes cause electric heat during the film formation process. It may occur in the converter. This has a large effect on the yield in the case of producing a head substrate having a large number of discharge ports arranged at a high density. As described above, one of the typical situations is a disconnection of a wiring electrode schematically shown in part C of FIGS. 2 and 3.
こ の点は、 吐出口が比較的少な く それ ら の配設密度がさ ほ ど高 く ない へ ッ ド基体の場合に は、 歩留 り が比較的小さ く て も それな り に 妥協で き る と こ ろであ るが、 吐出口が多数、 高密度に配さ れた へ ッ ド基体と な る と軽視 し難い問題と な る。 と り わ け、 記録がな さ れる 被記録部材の記録領域の全幅にわた っ て多数、 高密度に吐出口が設 け ら れ、 該多数の吐出 口 に対応 して、 電気熱変換体が多数、 高密度 に基板上に配さ れた いわゆる フ ノレ ラ イ ン型の ィ ン ク ジ ヱ ッ ト へ ッ ド において は、 こ の こ と は顕著な技術課 m と な る。 発明 の要約  This is a reasonable compromise in the case of head bases with relatively few outlets and their distribution density is not very high, even if the yield is relatively small. However, it is difficult to disregard a head substrate with a large number of discharge ports and a high density. In particular, a large number of high-density discharge ports are provided over the entire width of the recording area of the recording target member on which recording is to be performed, and an electrothermal transducer is provided corresponding to the large number of discharge ports. This is a remarkable technical section m in the so-called phenolic-type ink jet head, which is arranged on a large number of substrates at high density. Summary of the Invention
本発明の主た る 目的は、 熱エ ネ ルギ 一 を利用 して ィ ン ク を吐出す る方式の ィ ン ク ジ ュ ッ ト へ ッ ド の配線電極部の構造に工夫を施す こ と に よ り 、 前述 し た技術課題を解決 し、 へ ッ ド 自体の信頼性を格段 に 向上さ せる こ と がで き る イ ン ク ジ ヱ ッ ト へ ッ ドを提供す る こ と で あ る。  A main object of the present invention is to devise a structure of a wiring electrode portion of an ink jet head of a method of discharging ink by using thermal energy. Thus, it is an object of the present invention to provide an ink jet head that can solve the above-mentioned technical problems and significantly improve the reliability of the head itself. .
本発明の他の 目 は、 ィ ン ク を吐出す る た め に利用 さ れる熱エ ネ ルギ ー を発生す る 、 発熱抵抗雇 と該発熱抵抗層に接続さ れた電極 と を有す る電気熱変換体の構造に工夫を施す こ と に よ り 、 電気熱変換 体に生ずる こ と があ っ た欠陥に よ つ て発生す る断線等によ る歩留り 低下 と い っ た技術課題を、 主に热工 ネ ルギ ―がへ つ ド の強度に影響 を及ぼさ な い よ う に した ま ま解決す る こ と がで き る ィ ン ク ジ エ ツ ト へ ッ ドを提供す る こ と であ る。 Another aspect of the invention has a heating resistor and an electrode connected to the heating resistor layer that generates the heat energy used to discharge the ink. By devising the structure of the electrothermal converter, the yield due to disconnection and the like caused by defects that may occur in the electrothermal converter The technical issue of deterioration can be solved mainly by keeping the energy of the headwork from affecting the strength of the head. It is to provide heads.
本発明の更に他の 目的は、 イ ン ク を吐出す る ため に利用 さ れる熱 ヱ ネ ギ ーを発生する電気熱変換体が複数、 高密度に基板上に配さ れた イ ン ク ジ ェ ッ ト ヘ ッ ド におい て顕現 し が ち な 前述の技術課題 を、 比較的簡易 な構造上の工夫を も っ て解決する こ とがで き る ィ ン ク ジ ヱ ッ ト へ ッ ドを提供す る こ とであ る。  Still another object of the present invention is to provide an ink jet device in which a plurality of electrothermal transducers for generating heat energy used for discharging ink are densely arranged on a substrate. An ink jet head that can solve the above-mentioned technical problems that often appear in the jet head with a relatively simple structural device. It is to provide.
本発明 の別の 目的は、 ィ ン ク を吐出す る吐出口が、 記録がな さ れ る 被記録部材の記録領域の全幅に わ た っ て多数、 高密度に設け ら れ、 該多数の吐岀 口 に対応 して、 電気熱変換体が多数、 高密度に基 板上に配さ れた フ ルラ イ ン型の ィ ン ク ジ ヱ ッ ト へ ッ ドにおいて一層 顕現 しがちな前述の技術課題を、 比較的節易な構造上の工夫を も つ て解決する こ と がで き る イ ン ク ジ ュ ツ ト へ ッ ドを提供す る こ と であ る。  Another object of the present invention is to provide a large number of ejection ports for ejecting ink over the entire width of a recording area of a recording target member on which recording is to be performed, and A large number of electrothermal transducers corresponding to the outlets are more likely to become apparent in full-line ink jet heads that are densely arranged on the substrate. An object of the present invention is to provide an inkjet head which can solve a technical problem with a relatively simple structural device.
本発明の更に別の 目的は、 前述 した ィ ン ク ジ ヱ ッ 卜 へ ッ ドに用 い ら れる ィ ン ク ジ ヱ ッ ト へ ッ ド用基体、 前記へ ッ ドを具備する ィ ン ク ジ ニ ソ ト 装置、 及びィ ン ク ジ エ ツ ト へ ツ ド用基体の製造方法を提供 す る こ と であ る。  Still another object of the present invention is to provide a base for an ink jet head used for the above-described ink jet head, and an ink jet head including the head. An object of the present invention is to provide a method for manufacturing a head substrate for a nito device and an ink jet.
本発明者 は、 前述 した 目的を達成すべ く 銳意研究 し た結果、 後述 する よ う な構成に基づ く 知見を得る に至 っ た。 即 ち、 従来の へ ッ ド 基体の製造において は、 基钣上に第 1 の電極密着層を介 して一対の 第 1 の配 電極層を設け る こ とが行われて き た。 本発明者は、 こ の 場合にあ っ て、 更にそ の上に第 2 の電極密着層を介 して一対の第 2 の配線電極層を設けて積層構造を構 ¾する こ と を試み、 検討を行つ そ の結果、 次の こ と が判明 し た。 ES3 ち 、 こ の よ う な構成を と る こ と に よ り 、 仮令いずれか一方の配線 ¾極層、、:欠搢や靳線 と い っ た欠 が生 じて も 、 他方の配線電極層によ り 欠陥を カ バーす る こ とがて き る ので、 欠陥によ る全体的な悪影響を実質的に 0 と す る こ とがで き 、 こ の こ と は イ ン ク ジ ヱ ッ ト ヘ ッ ド製造上の歩留 り を顕著に向上 させ る こ と につな力 る、 と い う 知見であ る。 The present inventor has conducted extensive research to achieve the above-mentioned object, and as a result, has obtained knowledge based on the configuration as described below. In other words, in the conventional production of a head substrate, a pair of first electrode distribution layers has been provided on a substrate via a first electrode adhesion layer. In this case, the present inventor has attempted to form a stacked structure by further providing a pair of second wiring electrode layers thereon via a second electrode adhesion layer. As a result of the study, the following was found. ES3 By adopting such a configuration, the wiring layer of one of the provisional instructions, ie, the upper electrode layer: Even if a chip such as a gap or a wire is generated, the other wiring electrode is formed. Defects can be covered by layers As a result, the overall negative impact of defects can be reduced to substantially zero, which significantly increases the yield in manufacturing inkjet heads. It is the knowledge that it can help improve it.
本発明者は、 こ の知見をへ ッ ド基体の製造に適用 してみた。 そ し て得 ら れた へ ッ ド基体について、 配線電極の断線の発生の有無を調 ベた と こ ろ、 断線の発生率が従来に較べて格段に減少 して い た。 ま た、 得 ら れた へ ッ ド基体か ら イ ン ク ジ ヱ ッ ト へ ッ ドを作成 し、 それ を装置本体に装着 して実際に ィ ン ク を吐出 させて記録を行っ た。 そ の結果、 当該 イ ン ク ジ ュ ッ ト ヘ ッ ド は本発明の上述の 目的を達成す る も のであ る こ と が分力、つ た。  The present inventors have applied this finding to the production of a head substrate. When the presence or absence of disconnection of the wiring electrode was examined for the obtained head substrate, the occurrence rate of disconnection was remarkably reduced as compared with the conventional case. In addition, an ink jet head was created from the obtained head substrate, and was attached to the main body of the apparatus, and recording was performed by actually discharging the ink. As a result, it has been a component of the invention that the inkjet head achieves the above object of the present invention.
か く して完成す る に至 っ た本発明の ィ ン ク ジ ヱ ッ ト へ ッ ド用基体 は、  The ink jet head substrate of the present invention thus completed has the following features.
基板上に第 1 の電極密着層を介 して設け ら れた一対の第 1 の配線 電極層 と 、  A pair of first wiring electrode layers provided on the substrate via the first electrode adhesion layer;
該一対の第 i の配線電極層に対応 して その上に、 第 2 の電極密着 層を介 して設け ら れた一対の第 2 の配線電極層 と 、  A pair of second wiring electrode layers provided correspondingly to the pair of i-th wiring electrode layers and via a second electrode adhesion layer,
¾■有 し、 ¾ ■ 有 、
前記第 1 の電極密着層が、 前記一対の第 1 及び第 2 の配線電極層 を通 して の電圧の印加によ つ て発熱す る発熱抵抗層を含む こ と を特 徴 と す る。  It is characterized in that the first electrode adhesion layer includes a heat generating resistance layer that generates heat when a voltage is applied through the pair of first and second wiring electrode layers.
ま た本発明 の ィ ン ク ジ ヱ ッ ト へ ッ ド用基体は、  In addition, the substrate for an ink jet head of the present invention comprises:
基板上に第 1 の電極密着層を介 して設け られた一対の第 1 の配線電 極餍 と 、 A pair of first wiring electrodes provided on the substrate via the first electrode adhesion layer;
該一対の第 1 の配線電極層に対応 して そ の上に、 第 2 の電極密着 餍を介 して設け ら れた一対の第 2 の配線電極層 と、  A pair of second wiring electrode layers provided over the pair of first wiring electrode layers via a second electrode contact layer, and
¾·有 し 、
前記第 2 の電極密着層が、 前記一対の第 1 及び第 2 の配線電極 Jf を通 して の電圧の印加に よ つ て発熱す る発熱抵抗層を含む こ と を特 ί と す る 。 更に本発明は、 前述した ィ ·ンク ジヱ ッ ト へッ ド用基体を用いた ィ ン ク ジ ヱ ッ ト へ ッ ド 、 該へ ッ ドを具備する ィ ン ク ジ ヱ ッ ト装置、 及 びィ ン ク ジ ト へ ド用基体の製造方法を包舍する。 好ま しい態様の詳細な説明 It is characterized in that the second electrode adhesion layer includes a heating resistance layer that generates heat by applying a voltage through the pair of first and second wiring electrodes Jf. Further, the present invention provides an ink jet head using the above-described ink jet head substrate, an ink jet device provided with the head, and an ink jet device including the head. Includes a method for manufacturing ink jet substrates. Detailed description of the preferred embodiment
本発明の一実施態様例を図面を参照 して詳細に説明する。  One embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
第 4 図乃至第 8 図は、 本発明の ィ ンク ジ ヱ ッ ト へ ッ ド用基体の -- 例を、 製造工程に従って示す模式図である。 第 5 図において、 第 5 (a)図が平面図、 第 5 (b:'図が第 5 )図の B - B ' での断面図、 第 5 (c)図が第 5 )図の A — A ' での断面図である。 これらの図面の中で 第 5 図以外の図面では、 A— A ' , B - B ' の符号を省略してある が、 いずれも位置的に第 5 図と同 じ箇所を同じ方向から見た図面で ある。  FIG. 4 to FIG. 8 are schematic views showing examples of a substrate for an ink jet head according to the present invention in accordance with a manufacturing process. In FIG. 5, FIG. 5 (a) is a plan view, FIG. 5 (b: a sectional view taken along line B-B ′ of FIG. 5), and FIG. 5 (c) is a sectional view A of FIG. — Sectional view at A '. In these drawings, except for FIG. 5, symbols A--A 'and B--B' are omitted, but in all cases, the same parts as in FIG. 5 are viewed from the same direction. It is a drawing.
まず、 第 4 (a)図及び第 4 (b)図に示すよ う に、 表面にグ レ ーズ層が 設け られたア ル ミ ナ 、 表面に熱酸化 S i 0 2 層が設け られた シ リ コ ン、 或いはガラ ス等からなる絶緣基板 4 1 上に、 H f B 2 , T a A £ : T a S i , C r S i O , T i O 2等からなる発熱抵抗層と T i , C r „ i , M o , W等からな る層とが下から こ の順に積層された第 1 の 電極密着層 4 2 の材料層と、 A £ , C u , A u等からなる第 1 の配 線電極層 4 3 の材料層とを成膜する。 尚、 図面 (例えば第 4 図) で は、 材料層と して一面ベタ状に設け られたパタ ーニ ング前の層に対 して も、 簡略化のためにパタ ー 二 ング後の符号と同じ符号を付つて ある。 First, as shown in FIGS. 4 (a) and 4 (b), an alumina having a glaze layer on the surface and a thermally oxidized SiO 2 layer on the surface were provided. Shi Li co down, or on absolute緣基plate 4 1 consisting of glass or the like, H f B 2, T a a £: and T a S i, C r S i O, heat generating resistor layer composed of T i O 2, etc. The material layer of the first electrode adhesion layer 42 in which the layers consisting of Ti, Cr ri, Mo, W, etc. are laminated in this order from the bottom, and the layers of A £, Cu, Au, etc. And a material layer for the first wiring electrode layer 43. In the drawings (for example, FIG. 4), a layer before patterning is provided as a material layer in a solid pattern on one surface. For the sake of simplicity, the same reference numerals as those after patterning are also applied.
次に、 第 5 )図乃至第 5 (c)図に示すよ う に、 フ ォ ト レ ジ ス ト (不 図示) を塗布し、 こ れに対して露光、 現像、 ベー キ ン グ等を施す。 続いてエ ッ チ ング、 レ ジス ト剝離を行う こ とによ り 、 第 1 の電極密 着層 4 2 の材料層及び第 1 の配線電極層 4 3 の材料層のパタ 一二 ン グを行って第 1 の電極密着層 4 2 のパタ ー ン及び第 1 の配線電極餍 4 3 のパタ ー ンを形成する。 本例て ; i、 例えぱ A " 部には -、 フ ォ ト 5 o Next, as shown in FIGS. 5) to 5 (c), a photoresist (not shown) is applied, and exposure, development, baking, etc. are performed on the photoresist. Apply. Subsequently, by etching and resist separation, the patterning of the material layer of the first electrode adhesion layer 42 and the material layer of the first wiring electrode layer 43 is performed. Then, the pattern of the first electrode adhesion layer 42 and the pattern of the first wiring electrode 餍 43 are formed. In this example; i, for example, "A" in section-, photo 5 o
レ ジ ス ト の欠陥等に よ り 、 第 1 の 極密着層 4 2 及び第 1 の配線電 3 に断線が生 じて い る。 Disconnection has occurred in the first pole contact layer 42 and the first wiring layer 3 due to a defect in the register or the like.
½いて 、 笫 G (a)図乃至第 6 ( 図に示すよ う に、 T i , C r , N i , M o , W等か ら な る第 2 の電極密着 4 の材料層 と 、 A , C u , Λ u 等か ら な る 第 2 の配線電極屐 . 5 の材料展 と を成膜する。 こ の 場合、 第 2 の電極密着層 4 4 は第 2 の配線電極層 4 5 に対 して ェ ッ チ ン グ選択性を有す る。 すなわ ち、 第 2 の電極密着] 1 4 4 は第 2 の 配線電極層 4 5 を エ ッ チ ン グす る た め の エ ッ チ ン グ液に よ っ て はェ ッ チ ン グ さ れな い材料か ら形成さ れて い る。 こ こ で、 欠陥部 A " に お け る露出部は、 第 2 の電極密着層 4 4 の材料層及び第 2 の配線電 極層 4 5 の材料層に よ り 被覆さ れて い る。  G (a) FIGS. 6 to 6 (as shown in the figure, the material layer of the second electrode contact 4 made of Ti, Cr, Ni, Mo, W, etc. , Cu, Λu, etc., and a film of a material having the material of the second wiring electrode 5 .In this case, the second electrode adhesion layer 44 is formed on the second wiring electrode layer 45. On the other hand, the second electrode layer has etching selectivity, that is, the second electrode adhesion] 1 4 4 is used for etching the second wiring electrode layer 45. It is formed of a material that is not etched by the use of a chucking liquid, and the exposed portion at the defect portion A "is a second electrode adhesion layer. 44 and the second wiring electrode layer 45 are covered with the material layer.
引 き 続いて、 第 7 (a)図乃至第 7 図に示すよ う に、 前述の説明 と 同様に して、 フ ォ ト リ ソ グ ラ フ ィ 法に よ り 第 2 の配線電極層 4 5 を 形成す る。 こ の第 2 の配線電極層 4 5 は、 フ ォ ト レ ジ ス ト に よ るパ タ ー ニ ング、 第 2 の配線電極層 4 5 の材料層の エ ッ チ ン グ、 第 2 の 電極密着層 4 4 の材料餍 の ェ ッ チ ン グ及び フ ォ ト レ ジ ス ト の剝離に よ り 形成さ れる。 こ の時、 図面に示す よ う に、 ェ ッ チ ン グに よ り 第 2 の電極密着屑 4 4 と第 2 の配 '¾ li M 4 5 o—部を除去 して、 発 熱 形成 U分 5 1 を形成 'してお く 。 こ こ で 、 例え ば図中 Β " 部に フ i: ト ス ト の欠陥等に よ ろ 第 2 Ο ί線電極層 4 5 の欠陥が仮に生  Subsequently, as shown in FIG. 7 (a) to FIG. 7, in the same manner as described above, the second wiring electrode layer 4 is formed by the photolithography method. Form 5. The second wiring electrode layer 45 is formed by photo resist patterning, etching of the material layer of the second wiring electrode layer 45, and the second electrode. The adhesive layer 44 is formed by the etching of the material of the adhesive layer 4 and the separation of the photoresist. At this time, as shown in the drawing, the second electrode contact debris 44 and the second arrangement M4 5 o-portion are removed by etching to generate heat. Form minute 51. In this case, for example, a defect in the second wire electrode layer 45 is temporarily generated in the "Β" part of the figure, due to a defect in the i: toss and the like.
-, て も ゝ 下の層 (第 ' の iE線電極 ] 1 4 3 や第 1 の電極密着層 -, The lower layer (the 'iE-line electrode') and the first electrode adhesion layer
4 2 ' 二欠陥が及ばな い Oで、 回路の断線等に は至 ら な 。 4 2 'O, which is not affected by two defects, does not lead to circuit breakage.
Z . 第 3 ( )図乃 至第 8 ) ^ :: 示す よ う に、 前述 の 説明 と 同 1$. - 'こ こ、 フ ォ ト リ ソ グ ラ フ ィ 法 よ り ¾熱部形成部分 5 1 内 の第 2 の配線電極餍 4 3 を エ ッ チ ン グ し て 、 そ の下の第 1 の電極密着展 4 2 を ½出 さ せ、 発熱部 5 0 を形^す 。 こ の Eき、 前記 し た よ う に 第 2 の ¾桎密 ¾展 4 4 は m 2 の β£ ¾ ¾ m ·ι 5 の エ ッ チ ン グ液に よ つ て はェ ッ チ ン グさ れな (、 © て、 マ レ ジ ス 卜 の欠陥等に よ っ て 2 の ^線 ¾ ¾層 4 5 に欠陥が に し て も 、 本例で は下の If (第 1 の配線電極層 4 3 や第 1 の電極密着 H 4 2 ) にま で欠陥が及ぶ こ とがない。 Z. No. 3 () Fig. No. 8) ^: As shown, 1 $.-Same as the above explanation, the heat-forming part is formed by the photolithographic method. The second wiring electrode 43 in 51 is etched to expose the first electrode adhesion extension 42 thereunder, thereby forming the heat generating portion 50. As described above, as described above, the second flotation exhibition 4 4 is an etching solution of m 2 ββ¾m 5ι5 with an etching solution. However, even if the defect is caused in the second ^ -ray layer 45 by the defect of the marble, etc., in this example, if ( Defects do not reach the first wiring electrode layer 43 or the first electrode adhesion H42).
以上のよ う に して基板上に形成された薄膜の稷屈構造の上に、 保 護)!と して例えば S i 02 層をス 'ぺ ッ タ リ ングによ り 形 β戈し、 ィ ン ク ジヱ ッ ト へ ッ ド用基体の作成を完了する。 As described above, protection is provided on the thin-film structure of the thin film formed on the substrate)! For example, the SiO 2 layer is formed into a β-shape by sputtering to complete the formation of a base for an ink jet head.
尚、 本冥施態様例における第 1 の配線電極層 /第 2 の電極密着層 Ζ第 2 の配線電極層とい う積層構造を形成する材料の組み合わせと しては、 A J2 層 / T i 層 Ζ Α £ 層、 Α 層/ C r Jl/ A £ 層、 C u 層 ZT i li Z C u層、 A u層 Z N i 層/ A u層、 A J2 層/ T a S i 層/ C u層等を好ま しい もの と して挙げる こ とができ る。 それらの 中で も、 A 層/ T i 層ノ A 層が最も好ま しい。  The combination of the first wiring electrode layer / the second electrode adhesion layer and the second wiring electrode layer in the present embodiment is a combination of AJ2 layer / Ti layer. Ζ Α £ layer, Α layer / Cr Jl / A £ layer, Cu layer ZT i li ZCu layer, Au layer ZN i layer / Au layer, A J2 layer / Ta Si layer / Cu layer Etc. can be cited as preferred. Among them, the A layer / Ti layer and the A layer are most preferable.
次に、 本発明の他の実施態様例を図面を参照 して詳細に説明する。 第 9 図乃至第 1 3 図は、 本発明のィ ンク ジエ ツ ト へ ッ ド用基体の 他の例を、 製造工程に従って示す模式図である。 第 1 0 図において も、 第 1 ϋ (a)図が平面図、 第 1 0 ( 図が第 1 0 )図の B — B ' での 断面図、 第 1 0 (c)図が第 1 0 (a)図の A — A ' での断面図である。 こ れらの図面の中で第 1 0 図以外の図面では、 A - A ' , Β - Β ' の 符号を省略してあるが、 いずれも位置的に第 1 0 図と同 じ箇所を同 じ方向から見た図面である。  Next, another embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. 9 to 13 are schematic views showing another example of the ink jet head substrate according to the present invention in accordance with a manufacturing process. Also in FIG. 10, FIG. 1A (a) is a plan view, FIG. 10 (the figure 10 is a 10) is a sectional view taken along B—B ′ of FIG. 10, and FIG. FIG. 3A is a cross-sectional view taken along a line A-A ′ in FIG. In these drawings other than FIG. 10, the symbols of A-A 'and Β-Β' are omitted, but in all cases, the same parts as those in FIG. 10 are the same. It is a drawing viewed from the same direction.
まず、 第 9 )図及び第 9 (b)図に示すよ う に 、 例え ば前述の実施 態様例と同 じ材料からな る絶緣基板 2 1 上に、 T i , C r , i , M o , W等から なる第 1 の電極密着雇 2 2 の材料屑 と、 A , C u , A u等からな る第 1 の配線電極屠 2 3 の材料餍とを成膜する。 尚、 図面 (例えば第 9 図) では、 材料層と して一面ベタ状に ¾け られた パタ ― 二 ング前の層に対 して も、 簡略化のためにパタ ー ニ ング後の 符号と同 じ符号を付ってある。  First, as shown in FIGS. 9) and 9 (b), for example, Ti, Cr, i, and Mo are placed on an insulating substrate 21 made of the same material as that of the above-described embodiment. , W, and the like, and the first electrode contact material 22 made of A, Cu, Au, and the like, and the material waste of the first wiring electrode material 23 made of A, Cu, Au, and the like are formed. In the drawings (for example, FIG. 9), for the sake of simplicity, the pattern after patterning is also applied to the layer before the pattern, which is solid on one side. The same reference numerals are used.
次に、 笫 1 0 (a)図乃至第 1 0 (c)図に示すよ う に、 フ ォ ト レジス ト (不図示) を塗布 し、 これに対して露光、 現像、 ベ 一 キ ング等を施 す。 続いてェ ッ チ ング、 レ ジス ト 剝離を行う こ と によ り 、 第 1 の電 極密着層 2 2 の材料辰及び第 1 の配線電極層 2 3 の材料層のパタ 一 ユ ン グを完了す る 。 こ こ て' 、 第 1 の電極密着展 2 2 及び第 1 の配線 電極] 1 2 3 一部に 、 ¾ ¾部形成部分 ί 1 と して断続部分を形成 し て お く 。 本例て は、 例え ば A " 部に 、 フ オ ト レ ジ ス ト の欠陥等に よ り 第 1 の電極密着層 2 2 及び第 1 の配線電極層 2 3 に断線が生 じ て い る。 Next, as shown in FIGS. 10 (a) to 10 (c), a photo resist (not shown) is applied, and then exposed, developed, backed up, and the like. Is performed. Subsequently, by performing etching and register separation, the first power The patterning of the material of the pole contact layer 22 and the material layer of the first wiring electrode layer 23 is completed. Here, the first electrode adhesion extension 22 and the first wiring electrode] 1 2 3 have an intermittent part formed as a part forming part ί 1 in a part thereof. In this example, for example, in the A portion, a disconnection has occurred in the first electrode adhesion layer 22 and the first wiring electrode layer 23 due to a defect in the photoresist or the like. .
続い て、 第 1 1 )図乃 至第 1 1 (じ)図 に 示す よ う に 、 H f B 2 , T a A £ , T a S i , C r S i O , T i 〇 2 等か ら な る発熱抵抗層 と T i : C r , N i , M o , W等力、 ら な る層 と が下力、 ら こ の願に積 層 さ れた第 2 の電極密着層 2 4 の材料層 と、 A , C u . A u 等か ら な る第 2 の配線電極層 2 5 と を成膜する。 こ の場合、 第 2 の電極 密着層 2 4 は第 2 の配線電極層 2 5 に対 して エ ツ チ ン グ選択性を有 する。 すなわ ち、 第 2 の電極密着層 2 4 は第 2 の配線電極層 2 5 を エ ッ チ ン グす る エ ッ チ ン グ液に よ っ て エ ツ チ ン グ さ れな い材料力、 ら 形成さ れてい る。 こ こ で 、 欠陥部 A " におけ る露出部は、 第 2 の電 極密着層 2 4 の材料屈及び第 2 の配線電極層 2 5 の材料餍に よ り 被 覆さ れて い る 。 Subsequently, Remind as in the first 1) Zu乃Optimum first 1 (Ji) Fig, H f B 2, T a A £, T a S i, or C r S i O, T i 〇 two equal The resulting heating resistance layer and Ti: Cr, Ni, Mo, W, etc., and the resulting layer are the lowering force, and the second electrode adhesion layer 24, which is laminated on this request. And a second wiring electrode layer 25 made of A, Cu, Au or the like. In this case, the second electrode adhesion layer 24 has an etching selectivity with respect to the second wiring electrode layer 25. That is, the second electrode adhesion layer 24 is made of a material that is not etched by the etching liquid that etches the second wiring electrode layer 25. , Are formed. Here, the exposed portion in the defective portion A "is covered by the material deformation of the second electrode contact layer 24 and the material of the second wiring electrode layer 25.
引 き 続いて 、 第 1 2 (a)図乃至第 1 2 (c)図に示すよ う に 、 前述の説 明 と同様に して、 フ ォ ト リ ソ グ ラ フ ィ 法に よ り 第 2 の配 ¾電極 2 δ を形成す る 。 こ の第 2 の配線電極 2 5 は、 フ ォ ト レ ジ ス ト に よ る パ タ 一 ニ ン グ、 第 2 の配線電極 2 5 の材料層 の ェ チ ン グ 、 第 2 の電 極密着層 2 の ェ ッ チ ン グに よ る ^¾去及び フ ォ ト レ ジ ス 卜 の剝離に よ り 形成 さ れる。 こ こ . 例え ば図中 Β " 部に フ ォ ト レ ジ ス ト の欠 陥等に よ る第 2 の配線電極 2 5 の欠陥が に生 じた と し て も、 下の 層 (第 1 の配線電極層 2 3 や第 1 の電極密着層 2 2 ) に ま で欠陥が 及ばな い の て 、 回 の断線等に は ¾ ら な い。  Subsequently, as shown in FIGS. 12 (a) to 12 (c), in the same manner as described above, the first photolithography method is used. The second distribution electrode 2δ is formed. The second wiring electrode 25 is formed by patterning with a photoresist, etching of the material layer of the second wiring electrode 25, and second electrode contact. It is formed by the removal of the layer 2 by etching and the separation of the photoresist. In this case, for example, even if a defect of the second wiring electrode 25 due to a photo resist defect or the like occurs in the “Β” part in the figure, the lower layer (the first Since the defect does not reach the wiring electrode layer 23 or the first electrode adhesion layer 22), it is not susceptible to repeated disconnection or the like.
次いて、 第 1 3 (a)図乃至第 1 3 )図に示すよ う に 、 前述 Ο説明 と 同様に して 、 フ ォ ト リ ソ グ ラ フ ィ 法に よ り 第 2 の配線 ¾極 2 5 の 一部 (発熱部形成部分 3 ] ) を エ ノ チ ン し て 、 第 2 の ¾極密着展 2 4 の一部を露出させ、 発熱部 3 0 を形成する。 こ の時、 前記した よ う に、 第 2 の電極密着層 2 4 は第 2 の配線電極層 2 5 のエ ツ チ ン グ液によ っ てはエ ッ チ ン グされないので、 第 2 の電極密着層 2 4 に は欠陥が生じる こ とな く 、 発熱部 3 0 と して露出する。 こ の工程に おいて、 フ ォ ト レ ジス ト の欠陥等に よ っ て第 2 の配線電極層 2 5 の 欠陥が仮に生じて も、 本例では下の層 (第 1 の配線電極層 2 3 や第 1 の電極密着層 2 2 ) に欠陥が及ぶこ とがない。 Next, as shown in FIGS. 13 (a) to 13), the second wiring electrode is formed by the photolithography method in the same manner as described in the above (1). Part 2 (heating part 3]) was enotinated to form the second Exposing a part of 24, a heating part 30 is formed. At this time, as described above, since the second electrode adhesion layer 24 is not etched by the etching liquid of the second wiring electrode layer 25, the second electrode adhesion layer 24 is not etched. The electrode adhesion layer 24 is exposed as a heat generating portion 30 without any defect. In this step, even if a defect in the second wiring electrode layer 25 is caused by a defect in the photo resist or the like, the lower layer (the first wiring electrode layer 2 The defect does not reach 3 or the first electrode adhesion layer 2 2).
以上のよ う に して基板上に形成された薄膜の積層構造の上に、 保 護層と して例えば S i 〇 z 層をス ノヽ。 フ タ リ ングによ り形成 し、 イ ン ク ジ ッ ト へ ッ ド用基体の作成を完了する。 On the laminated structure of the thin films formed on the substrate as described above, for example, an S i 〇 z layer is provided as a protection layer as a snow layer. It is formed by filing and completes the production of a substrate for an ink head.
尚、 本実施態様例における第 1 の配線電極層 Ζ第 2 の電極密着層 /第 2 の配線電極層という積層構造を形成する材料の組み合わせと して は、 Α £ 層/ T i 層 +抵抗材料層ノ Α 層、 Α 層 C r 層 + 抵抗材料層 Z A 《 層、 C u層/ T r 層 +抵抗材料層/ C u層、 A u 層 i 層 +抵抗材料層/ A u jf 、 A & M / Ύ a S i 層/ C u層等 を好ま しい も の と して挙げる こ とができ る。 それらの中で も、 A 層 / T i 層 +抵抗材料層ノ A 層が最も好ま しい。  The combination of the materials forming the laminated structure of the first wiring electrode layer Ζthe second electrode adhesion layer / the second wiring electrode layer in the present embodiment is as follows: Material layer Α layer, Α layer Cr layer + resistive material layer ZA 《layer, Cu layer / Tr layer + resistive material layer / Cu layer, Au layer i layer + resistive material layer / Aujf, A & M / Ύa Si layer / Cu layer etc. can be mentioned as preferred. Among them, A layer / Ti layer + resistive material layer A layer is most preferable.
ま た、 本実施態様例で は、 発熱抵抗層の材料層を成膜する前にス ノ、' ッ タ エ ッ チ ング 0工程が入るので、 成膜がなされる面が平滑化、 清诤化され、 発熱抵抗]!の密着性を向上させる こ とができ る。  Further, in this embodiment, since a step of no snow and no etching is performed before forming the material layer of the heat generating resistance layer, the surface on which the film is formed is smoothed and cleaned. And the adhesion of the heating resistance]! Can be improved.
以上の実施態様例において説明 したよ う に、 フ ォ ト レ ジ ス ト の欠 、 あ るいは成膜時の欠陥等によ る配線電極の断線を防止するため に 、 第 2 の電極密着層 4 4 ©材料と して、 第 2 の配線電極層に ¾ してヱ ツ チ ン グ選択性を有する材料、 すなわち第 2 の配線電極層 4 5 をェ ッ チ ングするエ ツ チ ング用材料によ ってはエ ツ チ ングされ ない材料を選択して用いる。 例えば、 第 1 の配線電極層 4 2 及び第 2 の配線電極層 4 5 の材料に A を使用 し、 第 2 の電極密着眉 4 4 の材料に T i を使用 し、 第 2 の配線電極層 4 5 の材料であ る A の ェ チ ング液と して酢酸、 リ ン酸、 硝酸の混合液を使用 し、 第 2 の 電極密着層 4 の材料で あ る T i に対 して C F 4 を用 い た リ ア ク テ ブ プラ ズマ ェ ッ チ ン グを行 う 場合、 ¾1 2 の配線電極層 4 5 の材料 で あ る A & は前記ェ ツ チ ン グ用混合液に よ り ェ ツ チ ン グ さ れる が、 第 2 の電極密着層 4 4 の材料で あ る T i はエ ッ チ ン グ さ れな い。 次 に 、 同一- の フ ォ ト レ ジ ス ト を用 い、 第 2 の ¾極密着層 4 4 の材料で あ る T i に対 して C F 4 に よ る リ ア ク テ ィ ブプ ラ ズマ エ ツ チ ン グを 行 う と、 第 2 の電極密着層 4 4 はェ ッ チ ン グ さ れる が、 第 1 の配線 電極層 4 3 の材料で あ る A はエ ッ チ ン グ さ れな い。 そ の ため、 例 え ば欠陥部 B " において も、 第 1 の配線電極層 4 3 がエ ツ チ ン グ さ れる こ と がな いの で、 配線電極の断線が生 じ る こ と はない。 As described in the above embodiment, in order to prevent disconnection of the wiring electrode due to lack of photoresist or a defect at the time of film formation, the second electrode adhesion layer is formed. 4 4 © As a material, a material having high selectivity with respect to the second wiring electrode layer, that is, an etching material for etching the second wiring electrode layer 45 In some cases, a material that is not etched is selected and used. For example, use A for the material of the first wiring electrode layer 42 and the second wiring electrode layer 45, use Ti for the material of the second electrode contact eyebrow 44, and use the second wiring electrode layer. 45 Use a mixture of acetic acid, phosphoric acid, and nitric acid as the etching solution for A, which is the material for 5, When performing reactive plasma matching using CF 4 on T i, which is the material of the electrode adhesion layer 4, use the material of the wiring electrode layer 45 of No. 12. A & is etched by the above-mentioned etching mixture, but Ti, which is the material of the second electrode adhesion layer 44, is not etched. . Then, using the same photoresist, the reactive electrode of CF 4 with respect to Ti, which is the material of the second electrode adhesion layer 44, is used. When the plasma etching is performed, the second electrode adhesion layer 44 is etched, but the material A of the first wiring electrode layer 43 is etched. No. Therefore, for example, even at the defective portion B ", the first wiring electrode layer 43 is not etched, so that no disconnection of the wiring electrode occurs. .
更に、 第 1 の配線電極層を形成す る た め の フ ォ ト レ ジ ス 卜 に欠陥 があ る と 、 例え ば第 5 図の A〃 部の よ う に、 第 1 の配線電極層の形 成時に エ ッ チ ン グ さ れて配線電極は断線す る。 しか し、 そ の上に第 2 の配線電極層 4 5 が形成さ れる ので、 欠陥部はカ バー さ れて A " 部において断線が生 じ る に は至 ら な いで済む。  Furthermore, if there is a defect in the photoresist for forming the first wiring electrode layer, for example, as shown in a portion A of FIG. 5, the first wiring electrode layer has a defect. Etching is performed during formation, and the wiring electrode is disconnected. However, since the second wiring electrode layer 45 is formed thereon, the defective portion is covered and the disconnection does not occur in the portion A ".
加えて、 以上述べた ィ ン ク ジ ヱ ッ ト へ ッ ド用基体の製造工程にお いて 、 欠陥部 A " と欠陥部 B と が同一の箇所に発生す る確率は、 欠陥部 A〃 と 欠陥部 B " と がそれぞれ単独で発生す る 確率に比べて 宾 K的に 0 と い つ て い い程に極めて小さ い ので、 各層に生 じ る欠陥 が製造完了時に ま で そ の影響を残存す る こ と はな い。 そ の結果、 配 線電極の断線を実質的に 0 と す る こ と がで き 、 製造工程中 の歩留 り が飛躍的に 向上 し、 コ ス ト ダ ゥ ン に多大の効果を発揮す る。  In addition, in the manufacturing process of the above-described ink jet head substrate, the probability that the defective portion A "and the defective portion B occur at the same position is determined by the defect A〃. Is very small compared to the probability that each of the “defects B” will occur independently, so that the defect that occurs in each layer will not be affected until the completion of manufacturing. It does not survive. As a result, the disconnection of the wiring electrode can be substantially reduced to zero, the yield during the manufacturing process is dramatically improved, and a great effect on cost down is exerted. You.
第 1 4 図は、 前述 し たよ う に製造 さ れた ィ ン ク ジ ヱ ッ ト へ ッ ド用 基体を用 いて作成 さ れた ィ ン ク ジ ェ ッ 卜 へ ッ ド の一例を示す模式的 斜視図で あ る。 基板 1 1 0 2 上に電極 1 1 0 4 を含む電気熱変換体 の ¾热部 i 1 0 3 が形成さ れ(保 は不図示)、 そ の上に ィ ン ク ί¾ FIG. 14 is a schematic view showing an example of an ink jet head made using the ink jet head substrate manufactured as described above. It is a perspective view. A portion i 103 of the electrothermal converter including the electrode 1104 is formed on the substrate 1102 (not shown), and the ink is placed on the top.
Ο壁 i 1 0 5 及び天板 1 1 0 6 が設け ら れて い る 。 ィ ン ク 1 1 1 2 は、 図示 して い な い ィ ン ク 貯溜室か ィ ン ク 供袷管 1 1 0 7 を通 し て イ ン ク ジ ヱ ッ ト ヘ ッ ド 1 1 0 1 の共通 ィ ン ク 室 1 1 O S に供狯さ れる。 図中 1 1 0 9 はイ ン ク供給管用コ ネ ク タである。 共通イ ン ク 室 1 1 0 8 に供袷された イ ン ク 1 1 1 2 は いわゆ る毛管現象に よ り イ ン ク 路 1 1 1 0 に供給され、 イ ン ク路に連通する吐出口 1 1 1 1 でメ 力 二力 スを形成する こ とによ り 安定に保持さ れる。 そ して、 電気熱変換体 の発熱部 1 1 0 3 が発熱す る こ と に よ り 、 発熱部 1 1 0 3 上の ィ ン ク が急峻に加熱され、 ィ ン ク路のィ ン ク に気泡が 形成され、 それに基づいて吐出口 1 1 1 1 から イ ンク が吐出される。 本図には、 吐出口密度 1 6個ノ》JIとい った高密度の吐出口配列で、 吐出口数 1 8 個あるいは 2 5 6 個といっ たマルチ吐出口のィ ン ク ジ ヱ ッ ト へ ッ ド が示 さ れて い る 。 ΟA wall i 105 and a top plate 106 are provided. Ink 1 1 1 2 is connected to the ink jet head 1 1 0 1 through an ink storage chamber (not shown) or an ink supply line 1 107. Common sink room 1 1 Supplied to OS It is. In the figure, reference numeral 1109 denotes an ink supply pipe connector. The ink 1 1 1 2 lined up to the common ink chamber 1 1 108 is supplied to the ink path 1 1 1 0 by so-called capillary action, and is discharged to the ink path. Stability is maintained by forming a force and force at the outlet 1 1 1 1. Then, the heat generated by the heat generating portion 1103 of the electrothermal converter heats the ink on the heat generating portion 1103 rapidly, and causes the ink on the ink path to be heated. Air bubbles are formed in the ink, and ink is discharged from the discharge ports 1 1 1 1 based on the air bubbles. This figure shows a high-density orifice array called "JI" with a density of 16 orifices and a multi-orifice orifice with 18 or 256 orifices. The head is shown.
第 1 5 図は、 第 1 4図に示されたィ ン ク ジエ ツ ト へ ッ ドが装着さ れた ィ ンク ジュ ッ ト装置の一例の主要部を示す模式的斜視図である。 こ の イ ン ク ジ エ ツ ト装置は、 いわゆる シ リ ア ルス キ ャ ニ ン グタ イ プ の装置である。 図において、 イ ンク ジェ ッ ト ヘ ッ ド 2 0 8 は、 ガイ ド軸 2 0 5 に よ り案内されるキ ヤ リ ッ ジ 2 0 6 に着脱可能に搭載さ れ、 記録紙 2 0 2 の ^送方向と ほぼ直角に交差する方向に走査され る。 2 0 1 は掇送ロ ー ラ であ り、 記録紙 2 0 2 をプ ラ テ ン 2 0 3 に ½つて所望の位置に 設送する。 また、 2 0 4 は吐出口の状態をホー ム ポジ シ ョ ン H p に て良好に保っための回復手段である。 こ の回復 手段は、 吐出口を覆う ため の弾性キ ヤ ッ プや、 吐出口から ィ ン ク を 吸引するため の吸引ポ ンプ等を含むも の で あ る 。  FIG. 15 is a schematic perspective view showing a main part of an example of an ink jet apparatus to which the ink jet head shown in FIG. 14 is attached. This ink jet device is a so-called serial scanning type device. In the figure, the ink head 208 is detachably mounted on a carriage 206 guided by a guide shaft 205, and the recording paper 202 ^ Scanning is performed in a direction that intersects almost perpendicular to the feeding direction. Reference numeral 201 denotes a feed roller, which feeds the recording paper 202 to a desired position on the plate 203. Reference numeral 204 denotes recovery means for maintaining the state of the discharge port in the home position Hp. The recovery means includes an elastic cap for covering the discharge port, a suction pump for sucking the ink from the discharge port, and the like.
こ の ィ ン ク ジ ' ト 記録装置の記録紙搬送手段、 へ ッ ド走査手段 及び吐出回復手段の駆動、 更に記録へッ ドへの駆動等は、 例えば装 置本休側の C P じを含む制御手段よ り 出力された命令、 信号に基づ い て制御される 。  The driving of the recording sheet conveying means, the head scanning means and the ejection recovery means of the ink jet recording apparatus, the driving of the recording head, and the like include, for example, the CP on the main machine side. It is controlled based on the command and signal output from the control means.
第 1 6 図は、 記録紙の記録領域の全幅に対応して吐出口が例えば 1 0 0 0 髓以上 ¾け られた フ ルラ イ ン型ィ ン ク ジ ヱ ッ ト 記録へ ッ ドの一例を示す模式的斜視図であ る。 駆動用 I C等の半導体装置 1 1 2 を複数搭載した ィ ン ク ジ - ッ ト へ ッ ド用基体 1 i 1 は、 フ レ キ シブルケ 一 ブル 1 0 4 と と も に支持板 1 0 2 上に並置され、 剛性 を有するフ レ キ シブルケー ブル押え部材 1 0 5 と 4 つの螺子 1 0 6 によ り 、 薄板状弾性体であ る押え ゴム 1 0 7 を介 し て押圧さ れ、 基体 1 1 1 の配線部 と フ レ キ シ ブ ルケ ー ブル 1 0 4 と が機械的に 固定さ れる と と も に電気的に接続さ れて い る 。 符号 1 0 3 はへ ッ ドの共通ィ ン ク室内に両側から ィ ン ク を供袷するため の ィ ン ク供給 管であ り、 弾性チュ ーブによ り構成される。 第 1 4図において符号 1 1 0 8 で示された共通イ ン ク室及び符号 1 1 1 0 で示された ィ ン ク路は、 樹脂からなる イ ン ク通路形成部材 1 1 4 に凹部と して形成 されている。 第 1 4 図に符号 1 1 1 1 で示された吐出口は、 ィ ン ク 通路形成部材 1 1 4 の符号 i 0 1 が示す部分に多数並列的に設け ら れている。 そ して、 これらが基体 1 1 1 上に接着固定される こ とに よ り、 イ ンク ジヱ ッ ト へ ッ ドが構成されている。 Fig. 16 shows an example of a full-line ink jet recording head in which the discharge ports are provided, for example, in a size of 100 m or more, corresponding to the entire width of the recording area of the recording paper. It is a typical perspective view shown. An ink jet head substrate 1 i 1 on which a plurality of semiconductor devices 1 1 2 such as driving ICs are mounted is used as a flat board. The flexible cable holding member 105, which is juxtaposed on the support plate 102 together with the flexible cable 104, and has rigidity, is made of a thin plate-like elastic body by a flexible cable holding member 105 and four screws 106. It is pressed through a certain holding rubber 107, and the wiring part of the base 111 and the flexible cable 104 are mechanically fixed and electrically connected. It has been done. Reference numeral 103 denotes an ink supply pipe for supplying the ink from both sides into the common ink chamber of the head, which is constituted by an elastic tube. In FIG. 14, the common ink chamber indicated by reference numeral 111 and the ink passage indicated by reference numeral 110 have a concave portion formed on the ink passage forming member 114 made of resin. It is formed. In FIG. 14, a large number of discharge ports denoted by reference numeral 111 are provided in parallel at a portion denoted by reference numeral i01 of the ink passage forming member 114. Then, these are adhered and fixed on the base body 11 1 to form an ink jet head.
第 1 7 図は、 フ ルラ イ ン型イ ン ク ジエ ツ ト記録へ ッ ドが搭載され たィ ン ク ジェ ッ ト記録装置の概略を示す模式的斜視図である。 本図 において、 3 6 5 は紙等の被記録部材を搬送するため の搬送ベル ト である。 こ の搬送ベル ト 3 6 5 は搬送ロ ー ラ 3 6 4 の面転に伴って . 不図示の被記録部材を殿送する。 イ ンク ジ ッ ト記録ヘ ッ ド 3 3 2 の下面は、 被記録部材の記録領域に対応して吐出口が複数配された 吐出口面 3 3 1 とな っている。  FIG. 17 is a schematic perspective view showing the outline of an ink jet recording apparatus equipped with a full-line type ink jet recording head. In this figure, 365 is a transport belt for transporting a recording member such as paper. The transfer belt 365 transfers a recording member (not shown) along with the rotation of the transfer roller 365. The lower surface of the ink jet recording head 332 is a discharge port surface 331 in which a plurality of discharge ports are arranged corresponding to the recording area of the member to be recorded.
〔実施例〕 〔Example〕
以下、 実施例によ り本発明を更に詳細に説明する。  Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to examples.
実施例 1  Example 1
熱酸化される こ と によ っ て形成された S i 0 2 膜 (膜厚 : 2. 7 5 μ m ) を表面に有する S i 単結晶からなる支持体 4 1 の上に、 真空 チ ャ ンバ一内で H f B 2 (純度 9 9. 9 %以上) をタ 一ゲッ ト と してス ノヽ ' ッ タ リ ン グを行う こ と によ り 、 発熱抵抗層となる H f B 2 層 (層 : 1 0 0 0 A ) を形成 した。 こ の ス ノ、。 フ タ リ ン グの条件は、 次の とおり であ っ た。 A vacuum chamber is placed on a support 41 made of single-crystal Si having a SiO 2 film (film thickness: 2.75 μm) formed on the surface by thermal oxidation. Nba Ri by one within at H f B 2 (purity 9 9.9% or more) and the child you are with the other one rodents door perform the scan Nono 'jitter Li in g, a heating resistor layer H f B 2 A layer (layer: 1000 A) was formed. This snow ,. Conditions for phthalating are as follows: That was correct.
ス パ フ タ リ ング条件  Suffering conditions
タ一ゲッ ト面積 : 8 inch ø  Target area: 8 inch ø
高周波電力 : 1 5 0 0 VV  High frequency power: 150 VV
支持体設定温度 : 1 0 0 て  Support set temperature: 100
成膜時間 : 2 0 分  Film formation time: 20 minutes
ベー ス プ レ ッ シ ャ ー 1 X 1 0—5 P a 以下 Database-flops LESSON sheet catcher over 1 X 1 0- 5 P a following
スノ フ タ リ ングガス ア ルゴ ン  Snout ring gas argon
ス ぺ ッ タ リ ン グガ ス圧 0. 5 P a  Sputtering gas pressure 0.5 Pa
次に、 タ 一ゲッ ト を T i (純度 9 9. 9 %以上) に切り換え、  Next, switch the target to Ti (purity 99.9% or more),
成膜時間 : 1 分  Deposition time: 1 minute
以外のス バ フ タ リ ン グ条件は前述と同 じに して ス パ ッ タ リ ン グ を 行い、 T i 層 (層厚 : 5 0 人) を形成した。 本実施例では、 これら H f B 2 層と T i 層との積層が、 第 1 の電極密着層 4 2 となる。 更に、 ターゲッ トを Α £ (純度 9 9. 9 %以上) に切り換え、 With the exception of the buffering conditions, sputtering was performed in the same manner as described above, and a Ti layer (layer thickness: 50 persons) was formed. In this embodiment, stacking of these H f B 2 layer and T i layer, a first electrode contact layer 4 2. In addition, switch the target to Α £ (purity 99.9% or more)
高周波電力 : 5 0 0 0 W  High frequency power: 500 W
成膜時間 : 6 分  Deposition time: 6 minutes
以外のスパ ッ タ リ ング条件は前述と同じに してスパ ッ タ リ ングを行 い、 第 1 の配線電極層 4 3 となる A J2層 (膜厚 : 4 5 0 O A ) を形 成した (以上、 第 4 )図及び第 4 W図参照) 。 The sputtering conditions were the same as described above, and sputtering was performed to form an AJ2 layer (film thickness: 450 OA) to be the first wiring electrode layer 43. (Refer to Fig. 4) and Fig. 4W.
続いて、 H f B z 層と T i 層との積層及び A 層について、 次の よ う に してフ ォ ト リ ソ グラ フ ィ によ るノ、:ター ニ ングを行った。 先ず 層の上にフ ォ ト レ ジ ス ト (商品名 : O F P R 8 0 0 、 東京応化 社製) を層 (層厚 : 1. 3 ' m ) と して塗布し、 これに対して常法に 則り露光、 現像、 及びべ一キ ングを施した。 次いで、 酢酸と リ ン酸 と硝酸との混合液 (酢酸 9 重量%、 リ ン酸 7 3 重量%、 硝酸 2 重量 %、 残部 1 6 重量% ) をエ ッ チ ン グ液と して用いて、 A £ 層 の エ ツ チ ングを行っ た。 しかる後、 真空チ ャ ン バ一内で リ ア ク テ ィ ブエ ツ チ ングによ って H f B 2 層と T i 層との積層のエ ッ チ ングを行い、 フ ォ ト レ ジ ス ト を除去してパタ ー ユ ン グを完了した (パタ ー ン幅 : 1 2 μ rn , ノ、'タ ー ン の個数 : 4 7 3 6 個) 。 こ の リ ァ ク テ ィ ブェ ッ チ ングの条件は、 次の とおり であ った。 Next, the lamination and A layer of the H f B z layer and T i layer, Roh, that by the full O door Li source graph I in the jar like the following: was ter-learning. First, a photo resist (trade name: OFPR 800, manufactured by Tokyo Ohka Co., Ltd.) is applied as a layer (layer thickness: 1.3'm) on the layer, and a conventional method is used. Exposure, development, and baking were performed according to. Next, a mixed solution of acetic acid, phosphoric acid, and nitric acid (acetic acid 9% by weight, phosphoric acid 73% by weight, nitric acid 2% by weight, and the remaining 16% by weight) was used as an etching solution. , The A £ layer was etched. Thereafter, performs error pitch packaging of a stack of a vacuum switch turbocharger down bar one within the H f B 2 layer I by the re-A Figure 6-2 Operation Bue Tsu Chi ring in and T i layer, The photo resist was removed to complete pattern hunting (pattern width: 12 μrn, no, number of turns: 473 6). The conditions for this reactive fetching were as follows.
リ ア ク テ ィ ブエ ッ チ ン グ条件  Reactive etching conditions
高周波電力 4 5 0 W  High frequency power 450 W
エ ッ チ ン グ時 Β 5分  Etching time 時 5 minutes
ベ一ス プ レ ツ シ ャ 1 X 1 0 —3 P a 以下 Baie Ichisu flops of Tsu Shi turbocharger 1 X 1 0 - 3 P a following
エ ッ チ ン グガス B C & 3 Etching gas BC & 3
エ ッ チ ングガス圧 3 P a  Etching gas pressure 3 Pa
(以上、 第 5 )図乃至第 5 (c)図参照) 。  (See FIGS. 5 to 5 (c).)
次に、 真空チ ャ ンバ一内で T i (純度 9 9. 9 %以上) をタ ーゲッ ト と して  Next, Ti (purity of 99.9% or more) is targeted in the vacuum chamber.
成膜時間 : 4分  Film formation time: 4 minutes
以外のスパ ッ タ リ ング条件は前述と同じに してスパ ッ タ リ ングを行 う こ とによ り、 第 2 の電極密着層 4 4 と な る T i 層 (層厚 : 2 0 0 A ) を形成した。 By performing sputtering in the same manner as described above except for the sputtering conditions described above, the Ti layer (layer thickness: 200) serving as the second electrode adhesion layer 44 is obtained. A) was formed.
更に、 タ 一ゲッ ト を A (純度 9 9. 9 %以上) に切り換え  Furthermore, switch the target to A (purity 99.9% or more).
高周波電力 : 5 0 0 0 W  High frequency power: 500 W
成膜時間 : 2分  Deposition time: 2 minutes
以外のスパッ タ リ ング条件は前述と同じに してスパッ タ リ ンク を行 い、 第 2 の配線電極層 4 5 となる A 層 (膜厚 : 1 5 0 0 人 ) を形 成 し た (以上、 第 6 (a)図乃至第 6 (c)図参照) 。 Spatter linking was performed in the same manner as described above except for the sputtering conditions, and an A layer (film thickness: 1500 persons) to be the second wiring electrode layer 45 was formed ( Thus, see FIGS. 6 (a) to 6 (c)).
続いて、 T i 層及び A £ 層について、 次のよ う に して フ ォ ト リ ソ グ ラ フ ィ によ るパタ ー ニ ングを行っ た。 先ず、 A £層の上に前述と 同じフ ォ ト レ ジ ス ト を層 (層厚 : 1. S m) と して塗布 し、 こ れに 対して常法に則り露光、 現像、 …びべ一キ ングを施 し た。 次いで、 前述と同じエ ッ チ ン グ液を用いて、 層のエ ッ チ ングを行つ o しかる後、 真空チ ャ ン バ一内で  Subsequently, photolithographic patterning was performed on the Ti and A £ layers as follows. First, the same photoresist as described above is applied as a layer (layer thickness: 1. Sm) on the A £ layer, and then exposed, developed, and so on in a conventional manner. A base king was applied. Then, the layer is etched using the same etching solution as described above, and then in a vacuum chamber.
エ ッ チ ン グ時間 : 4 分 エ ッ チ ン グガス : C F 4 Etching time: 4 minutes Etching gas: CF 4
以外の リ ァ ク テ ィ ブェ ツ チ ング条件は前述と同 じに して リ ァ ク テ ィ ブエ ッ チ ン グに よ っ て T i 層のエ ッ チ ン グを行い、 フ ォ ト レ ジ ス ト を除去してパタ ーユ ン グを完了した (パタ ー ン幅 : 8 m、 パタ ― ン の個数 : 4 7 3 6 個) 。 (以上、 第 7 )図乃至第 7 (c)図参照) 。 次いで、 第 1 の配線電極層 4 3 となる A 層について、 次のよ う に して フ ォ ト リ ソ グ ラ フ ィ に よ るノ、 'タ ーニ ングを行っ た。 先ず、 A 層の上に前述と同 じフ ォ ト レ ジス ト を層(層厚 : 1. 3 m )と し て塗布し、 こ れに対して常法に則り露光、 現像、 及びべ一キ ングを 施した。 次いで、 前述と同じエ ッ チ ング液を用いて、 A £ 雇 の エ ツ チ ングを行い、 フ ォ ト レ ジ ス トを除去して大き さ 2 0 ju m X 1 0 0 mの発熱部を 4 7 3 6個形成した (以上、 第 8 (a)図乃至第 8 (c)図 参照) 。 Except for reactive cutting conditions other than the above, etching of the Ti layer is performed by reactive etching, and the photolithography is performed. The pattern was removed by removing the register (pattern width: 8 m, number of patterns: 473 6). (See FIGS. 7 to 7 (c)). Next, the A layer serving as the first wiring electrode layer 43 was subjected to photolithography turning as follows. First, the same photoresist as that described above is applied as a layer (layer thickness: 1.3 m) on the layer A, and exposure, development, and cleaning are performed in accordance with a conventional method. A king was given. Next, using the same etching solution as described above, A / H-based etching was performed to remove the photoresist, and a heating section of 20 jum X 100 m in size was removed. 4736 (see FIGS. 8 (a) to 8 (c)).
以上のよ う に して基板上に形成された薄膜の積層構造の上に、 ス パ ッ タ リ ングによ り保護層と して S i 0 2 層を形成し (層厚 : 1, 3 μ m ) 、 本実施例に係る ィ ン ク ジエ ツ ト へッ ド用基休の作成を完了 した。 On the laminated structure of the thin films formed on the substrate as described above, a SiO 2 layer was formed as a protective layer by sputtering (layer thickness: 1, 3 μm), the creation of the ink jet head rest according to the present example was completed.
こ の よ う に して形成された ィ ン ク ジ エ ツ ト へ ッ ド用基体の上に、 吐出口 1 1 1 1 に連通する イ ン ク の路 1 1 1 0 の壁を感光性樹脂を 用いて形成し、 更にその上にガラ ス製の天板 1 1 0 6 を設ける こ と によ り、 第 1 4 図に模式的に示された イ ン ク ジヱ ッ ト へ ッ ドを得た こ のィ ン ク ジヱ ッ ト へ ッ ドは、 前述した発熱部に対応して 4 7 3 6 個の吐出口を有する ものであ っ た。  On the ink jet head substrate thus formed, the wall of the ink path 1 1 1 10 communicating with the discharge port 1 1 1 1 1 is coated with the photosensitive resin. By forming a glass top plate 1106 thereon, the ink jet head shown schematically in FIG. 14 is formed. The obtained ink jet head had 473 6 discharge ports corresponding to the above-described heat generating portion.
こ のィ ン ク ジエ ツ ト へッ ドは、 全部で 1 0 0 個作成した。 実施例 2  A total of 100 such inkjet heads were created. Example 2
実施例 1 と同 じ支持体 2 1 の上に、 真空チ ャ ンバー內で T i (純 度 9 9. 9 %以上) をタ 一ゲッ ト と してスパ ッ タ リ ングを行う こ とに よ り、 第 1 の電極密着層 2 2 となる T i 層 (層厚 : 5 0 人) を形成 し た。 こ の ス パ ッ タ リ ングの条件は、 次の と お り であ っ た The sputtering is performed on the same support 21 as in Example 1 using Ti (purity of 99.9% or more) as a target with a vacuum chamber 內. Thus, a Ti layer (layer thickness: 50 persons) to be the first electrode adhesion layer 22 was formed. did. The conditions for this sputtering were as follows:
ス ノ、' ッ タ リ ング条件  Snow, lettering conditions
タ一ゲ'ッ ト 面積 8 i n c h ø  Target area 8 i n c h ø
高周波電力 1 δ 0 0 W  RF power 1 δ 0 0 W
支持体設定温度 1 0 0 °C  Support set temperature 100 ° C
成膜時間 1 分  Deposition time 1 minute
ベ ー ス プ レ ッ シ ャ ー 1 x 1 0 P a 以下  Base Presser 1 x 10 Pa or less
スパ ッ タ リ ン グガス ァ ノレゴ ン  Spattling gas
スパ ッ タ リ ン グガス圧 0. 5 P a  Sputtering gas pressure 0.5 Pa
形成 した。 Formed.
次に、 タ 一ゲ ッ ト を A £ (純度 9 9. 9 %以上) に切 り 換え、  Next, switch the target to A £ (> 99.9% purity)
高周波電力 : 5 0 0 0 W  High frequency power: 500 W
成膜時間 : 6 分  Deposition time: 6 minutes
以外の スパ ッ タ リ ン グ条伴は前述と同 じに してス ノ、 ' ッ タ リ ングを行 い、 第 1 の配線電極層 2 3 と な る A J2 M (膜厚 : 4 5 0 0 A ) を形 成した (以上、 第 9 )図及び第 9 (b)図参照) 。 For the other sputtering rings other than those described above, the snow and the lettering are performed in the same manner as described above, and AJ2M (film thickness: 45) serving as the first wiring electrode layer 23 is formed. 00 A) (see FIG. 9) and FIG. 9 (b).
続いて、 T i 層及び A 層について 、 次の よ う に して フ ォ ト リ ソ グ ラ フ ィ に よ るノ、。タ ー ニ ングを行 っ た。 先ず、 A 層の上に寒施例 1 と同じ フ ォ ト レ ジ ス ト を層 (層厚 : 1. 3 <" m ) と して塗布 し、 こ れに対 して常法に則り露光、 現像、 及びべ一キ ン グを施 した。 次い で、 実施例 1 と同 じ ヱ ツ チ ン グ液を用 いて、 A 層の エ ッ チ ン グを 行っ た後、 フ ォ ト レ ジ ス ト を除ま した。 しかる後、 真空チ ャ ンバ一 内で ス パ ッ タ エ ッ チ ン グに よ っ て T : ί 層 のパ タ ー ユ ン グを行 っ た ( ノ、。タ ー ン幅 : 8 τη、 パタ ー ン の個数 : 4 7 3 6 偭) 。 こ の スパ ッ タ ェ ッ チ ン グの条件は、 次の と お り であ っ た。  Subsequently, the Ti layer and the A layer are subjected to photolithography as follows. Turning was performed. First, the same photoresist as in Example 1 was applied as a layer (thickness: 1.3 <"m) on layer A, and the layer was exposed to light in a conventional manner. Then, after the layer A was etched using the same etching liquid as in Example 1, the photolithography was performed. After that, the patterning of the T: 層 layer was performed by sputtering in the vacuum chamber. Turn width: 8 τη, number of patterns: 4 7 3 6 偭) The conditions of this sputtering were as follows.
ス ノ ッ タ エ ツ チ ン グ条件  Snotter etching conditions
高周波電力 5 0 0 W  RF power 500 W
エ ツ チ ング時間 2 分  Etching time 2 minutes
エ ツ チ ングガ ス ァ ノレ ゴ ン エ ッ チ ングガス圧 : 0.5 P a Etching gas Etching gas pressure: 0.5 Pa
(以上、 第 1 0 )図乃至第 1 0 (c)図参照) 。  (See FIGS. 10 to 10 (c)).
続いて、 真空チ ャ ン バ一内で H f B z (純度 9 9. 9 %以上) をタ —ゲッ ト と して Subsequently, H f B z (purity 9 9.9% or higher) in vacuum Chi catcher down bar within one of the data - as a Getting bets
成膜時藺 : 2 0分  During film formation: 20 minutes
以外のスパッ タ リ ング条件は前述と同じに してスパッ タ リ ングを行 う こ とによ り、 発熱抵抗層となる H f B 2 層 (層厚 : 1 0 0 O A ) を形成した。 Spatter-ring conditions other than are shorted with the spatter-rings were the same as described above in rows cormorants this, the heat generating resistor layer H f B 2 layer (thickness: 1 0 0 OA) were formed.
次に、 タ 一ゲッ ト を T i (純度 9 9.9 %以上) に切り換え、 前述 の T i の スノ、。 ッ タ リ ングと同じ条件でスノ、。 ッ タ リ ングを行い、 T i 層 (層厚 : 5 O A ) を形成した。 本実施例では、 これら H f B 2 層 と T i 層との積層が、 第 2 の電極密着層 2 4 となる。 Next, the target is switched to Ti (purity of 99.9% or more). Snow, under the same conditions as the lettering. By performing the sputtering, a Ti layer (layer thickness: 5 OA) was formed. In this embodiment, stacking of these H f B 2 layer and T i layer, a second electrode contact layer 2 4.
更に、 タ ーゲッ ト を A (純度 9 9.9 %以上) に切り換え、  In addition, switch the target to A (purity 99.9% or more),
高周波電力 : 5 0 0 0 W  High frequency power: 500 W
成膜時間 : 2分  Deposition time: 2 minutes
以タ {·のスパ ッ タ リ ング条件は前述と同じに してスパ ッ タ リ ングを行 い、 第 2 の配線電極層 2 5 となる Α £層 (膜厚 : 1 5 0 0 A ) を形 成した (以上、 第 1 1 )図乃至第 1 1 (c)図参照) 。 Then, sputtering is performed under the same sputtering conditions as described above, and the second wiring electrode layer 25 is formed as a Α £ layer (film thickness: 150 A). (See FIGS. 11 to 11 (c)).
続いて、 H f B 2 層 と T i 層との積層及び A £層について、 次の よ う に してフ ォ ト リ ソ グラ フ ィ によるパタ ーユ ングを行っ た。 先ず A 層の上に前述と同じフ ォ ト レ ジ ス トを層 (層厚 : 1. 3 m) と して塗布し、 これに対して常法に則り露光、 現像、 及びべ一キ ング を施した。 次いで、 前述と同じエ ッ チ ング液を用いて、 A 層のェ ツ チ ングを行っ た。 しかる後、 真空チ ャ ンバ一内で Subsequently, the layering of the HfB 2 layer and the Ti layer and the A / P layer were patterned by photolithography as follows. First, the same photoresist as described above was applied as a layer (layer thickness: 1.3 m) on layer A, and exposure, development, and baking were performed in the usual manner. Was given. Next, the etching of the A layer was performed using the same etching solution as described above. After that, in the vacuum chamber
リ ア ク テ ィ ブエ ッ チ ング条件  Reactive etching conditions
高周波電力 4 5 0 W  High frequency power 450 W
エ ッ チ ング時間 5分  Etching time 5 minutes
ベー スプ レ ツ シ ヤ ー 1 1 0 P a以下  Vesplet shear 1 1 0 Pa or less
エ ツ チ ングガ ス B C £ 3 エ ッ チ ン グガ ス 圧 : 3 P a Etching Gas BC £ 3 Etching gas pressure: 3 Pa
の条件で H f B 2 層 と T i 眉 と の積) ¾の リ ア ク テ ィ ブエ ッ チ ン グを 行い 、 フ オ ト レ ジ ス ト を餘去 してパ タ ー ニ ングを完了 した (パ タ ー ン幅 : 1 2 m、 パタ ー ン の個数 : 4 7 3 6 個) 。 (以上、 第 1 2 )図乃至第 1 2 (c)図参照) 。  The product of the HfB 2 layer and the Ti eyebrows) is performed under the conditions described in (2) above, and the photo resist is removed to complete the patterning. (Pattern width: 12 m, number of patterns: 473 6). (See FIG. 12 to FIG. 12 (c)).
次いで、 第 1 の配線電極層 2 3 と な る A 層について、 次の よ う に し て フ ォ ト リ ソ グ ラ フ ィ に よ る パ タ ー ユ ン グを行 っ た。 先ず、 層の上に前述 と同 じ フ ォ ト レ ジ ス ト を層 (層厚 : 1. 3 m ) と して塗布 し、 こ れに対 して常法に則 り IS光、 現像、 及びべ一キ ン グ を施 した。 次いで、 前述と同 じエ ッ チ ン グ液を用 いて A £ 層の エ ツ チ ングを行い、 フ ォ ト レ ジ ス ト を除去 して大き さ 2 0 m X 1 0 0 «" πιの発熱部を 4 7 3 6 個形成 した (以上、 第 1 3 )図乃至第 1 3 (c)図参照) 。  Next, patterning by photolithography was performed on the A layer serving as the first wiring electrode layer 23 as follows. First, the same photoresist as described above was applied as a layer (layer thickness: 1.3 m) on the layer, and then the IS light, development, and And a base king. Next, etching of the A £ layer is performed using the same etching solution as described above, and the photoresist is removed to obtain a 20 m X 100 0 «” πι size. 473 heat generating portions were formed (see FIGS. 13 to 13 (c)).
以上のよ う に して基板上に形成さ れた薄膜の積層構造の上に、 ス パ ッ タ リ ン グ によ り 保護層 と して S i 0 2 層を形成 し (層厚 : 1. 3 μ m ) 、 本実施例に係る イ ン ク ジ ュ ッ ト へ ッ ド用基体の作成を完了 し た。 On the laminated structure of the thin films formed on the substrate as described above, a SiO 2 layer is formed as a protective layer by sputtering (layer thickness: 1). .3 μm), the production of the substrate for an ink head according to this example was completed.
こ の よ う に し て形成さ れた イ ン ク ジ ヱ ッ ト へ ッ ド用基体の上に、 吐出 口 1 1 1 1 に連通す る イ ン ク の路 1 1 1 0 の壁を感光性樹脂を 用いて形成 し、 更に そ の上にガ ラ ス製の天板 1 1 0 6 を設 け る こ と に よ り 、 第 1 4 図に模式的に示さ れた イ ン ク ジ ヱ ッ ト へ ッ ドを得た こ の ィ ン ク ジ ヱ ッ ト へ ッ ド は、 前述 した発熱部に対応 して 4 7 3 6 個の吐出口を有す る も ので あ っ た。  On the ink jet head substrate thus formed, the wall of the ink passage 111 connected to the discharge port 111 is exposed to light. It is formed by using a conductive resin, and furthermore, a glass top plate 1106 is provided thereon, so that the ink cartridge shown schematically in FIG. This ink jet head, which had a head, had 473 6 discharge ports corresponding to the above-mentioned heat generating portion.
こ の ィ ン ク ジ ヱ ッ ト へ ッ ド は、 全部で 1 0 0 個作成 し た。 比較例 1  A total of 100 pieces of this ink jet head were created. Comparative Example 1
第 2 の電極密着眉 4 4 及び第 2 の配線電極層 4 5 を設 けな い こ と と第 1 の配線電極層 4 3 の層厚を 6 0 0 0 人 と す る こ と と を除いて、 実施例 1 と同様に して、 ィ ン ク ジ エ ツ ト へ ッ ド用基体 と該基体を備 えたィ ン ク ジエ ツ ト へ ッ ドを作成した。 Except that the second electrode contact eyebrows 44 and the second wiring electrode layer 45 are not provided and the thickness of the first wiring electrode layer 43 is set to 600. In the same manner as in Example 1, the ink jet head base and the base were provided. Created an ink jet head.
こ のィ ン ク ジヱ ッ ト へッ ドは、 全部で 1 0 0 個作成した。 比較例 2  A total of 100 ink jet heads were created. Comparative Example 2
第 2 の電極密着層 2 4及び第 2 の配線電極層 2 5 を設けない こ と と第 1 の配線電極層 2 3 の層厚を 6 0 0 O A とする こ と とを除いて、 実施例 2 と同様に して、 ィ ン ク ジエ ツ ト へッ ド用基体と該基体を備 え た ィ ン ク ジ エ ツ ト へ ッ ドを作成した。  Example 1 except that the second electrode adhesion layer 24 and the second wiring electrode layer 25 were not provided and that the thickness of the first wiring electrode layer 23 was set to 600 OA. In the same manner as in 2, an ink jet head substrate and an ink jet head equipped with the substrate were prepared.
こ のィ ン ク ジエ ツ ト へッ ドは、 全部で 1 0 0 個作成した。 比較実験  A total of 100 such inkjet heads were created. Comparative experiment
実施例 1 、 実施例 2 、 比較例 1 及び比較例 2 で夫々 得 ら れた 1 0 0個づつのイ ン ク ジヱ ッ ト へッ ド用基体に閤し、 配線電極での 断線の発生の有無を検査した。 そ の結果、 比較例 1 や比較例 2 に較 ベて、 実施例 1 や実施例 2 では断線の発生率がほぼ半減した。  Each of the 100 ink jet head substrates obtained in Example 1, Example 2, Comparative Example 1 and Comparative Example 2 was subjected to disconnection at the wiring electrode. Was inspected for As a result, the rate of disconnection in Examples 1 and 2 was almost halved compared to Comparative Examples 1 and 2.
ま た、 実施例 1 、 実施例 2、 比較例 1 及び比較例 2 で夫々得られ た 1 0 0 個づつのィ ン ク ジュ ッ ト へ ッ ドを同一の装置本体に装着し, 宾際に イ ン ク を吐出させて記録を行っ た。 そ の結果、 比較例 1 や比 較例 2 に較べて、 実施例 1 及び実施例 2 の ィ ン ク ジ ュ ッ ト へ ッ ド に よ る記録品位は格段に優れたものであ っ た。  In addition, each of the 100 ink jet heads obtained in Example 1, Example 2, Comparative Example 1, and Comparative Example 2 was mounted on the same apparatus body, Recording was performed by discharging ink. As a result, compared to Comparative Examples 1 and 2, the recording heads of the ink jet heads of Example 1 and Example 2 were significantly superior.
本発明は、 熱エ ネ ルギ ーを利用 してィ ンク を吐出する方式の記録 へ ッ ド、 記録装置において、 優れた効果を奏する。  INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention has an excellent effect in a recording head and a recording apparatus of a method of discharging ink using thermal energy.
そ の 代表的 な 構成や原理に つ い て は 、 例 え ば、 米国特許第 4 , 7 2 3 , 1 2 9号明細書、 同第 4 , 7 4 0 , 7 9 6号明細書に開示され て い る基本的な原理を用いて行う も の が好ま しい。 こ の方式はいわ ゆ る オ ンデマ ン ド型、 コ ンテ ィ 二ユ アス型のいずれに も適用可能で あ るが、 特に、 オ ンデマ ン ド型の場合には、 液体 (イ ンク) が保持 されている シー ト ゃ液路に対応して配置されて電気熱変換体に、 記 録情報に対応していて核沸騰を越える急速な温度上昇を与える少な く と も一つの駆動信号を印加する こ と に よ っ て、 電気熱変換体に熱 エ ネ ルギ ーを発生せ しめ、 記録へ ッ ドの熱作用面に膜沸腺させて、 結果的に こ の驱動信号に一対一対応し液体 (ィ ン ク ) 内の気泡を形 成でき るので有効である。 こ の気泡の成县、 収縮によ り吐出用開口 を介 して液体 (イ ン ク ) を吐出させて、 少な く と も一つの滴を形成 する。 こ の駆動信号をパルス形状とする と、 即時適切に気泡の成县 収縮が行われるので、 特に応答性に優れた液体 (ィ ン ク ) の吐出が 達成でき、 よ り好ま しい。 こ のパルス形状の駆動信号と しては、 米 国特許第 4 , 4 6 3 , 3 5 9号明細害、 同第 4 , 3 4 5 = 2 6 2号明細書に 記載されて い るよ う な ものが適している。 尚、 上記熱作用面の温度 上昇率に闋する発明の米国特許第 4 , 3 1 3 , 1 2 4号明細書に記載さ れている条件を採用する と、 更に優れた記録を行う こ とができ る。 記録へ ッ ドの構成と しては、 上述の各明細書に開示されているよ う な吐出口、 波路、 電気熱変換体の組み合わせ構成 (直線状液流路 又は直角液流路) の他に熱作用部が屈曲する領域に配置さ れて い る構成を開示する米国特許第 4 , 5 5 8 , 3 3 3号明細害、 米国特許第 4 , 4 5 9 , 6 0 0号明細書を用いた構成も本癸明に含まれる も のであ る。 加えて、 複数の電気熱変換体に対 して、 共通する ス リ ツ ト を電 気熱変換体の吐出部とする構成を開示する特開昭 5 9 - 1 2 3 6 7 0号 公報や熱エ ネ ルギー の圧力波を吸収する開孔を吐出部に対応せる構 成を開示する特開昭 5 9 - 1 3 8 4 6 1号公報に基づいた構成と して も 本発明は有効である。 Representative configurations and principles are disclosed in, for example, U.S. Patent Nos. 4,723,129 and 4,740,796. It is preferable to use the basic principles described. This method can be applied to both the so-called on-demand type and the continual-use type. In particular, in the case of the on-demand type, the liquid (ink) is retained. The sheet is placed in correspondence with the liquid channel, and the electrothermal transducer has a small temperature increase corresponding to the recorded information and giving a rapid temperature rise exceeding nucleate boiling. By applying at least one drive signal, heat energy is generated in the electrothermal transducer, causing the heat-acting surface of the recording head to have a film boiling gland. This is effective because air bubbles in the liquid (ink) can be formed in one-to-one correspondence with this driving signal. The liquid (ink) is ejected through the ejection opening by the growth and contraction of the bubble to form at least one droplet. If this drive signal is formed into a pulse shape, the growth and shrinkage of the bubbles are performed immediately and appropriately, so that a liquid (ink) having particularly excellent responsiveness can be discharged, which is more preferable. Such pulse-shaped drive signals are described in U.S. Pat.Nos. 4,463,359 and 4,345 = 2262. Such is suitable. Further, if the conditions described in U.S. Pat. No. 4,313,124 of the invention corresponding to the above-mentioned temperature rise rate of the heat acting surface are adopted, more excellent recording can be performed. Can be done. The configuration of the recording head includes a combination of a discharge port, a wave path, and an electrothermal converter (a linear liquid flow path or a right-angled liquid flow path) as disclosed in each of the above-mentioned specifications. U.S. Pat.No. 4,558,333, which discloses a configuration in which the heat acting portion is disposed in a bent region, and U.S. Pat. The structure using is also included in the present invention. In addition, Japanese Patent Application Laid-Open No. Sho 59-123370 discloses a configuration in which a common slit is used as a discharge section of an electrothermal converter for a plurality of electrothermal converters. The present invention is effective even with a configuration based on Japanese Patent Application Laid-Open No. 59-138641, which discloses a configuration in which a hole for absorbing a pressure wave of thermal energy is provided for a discharge portion. is there.
更に、 記録装置が記録でき る最大記録媒体の幅に対応した县さを 有する フ ル ラ イ ン タ イ プの記録へ ッ ド と しては、 上述した明細書に 開示されて い るよ う な複数記録へッ ド の組み合わせに よ っ て、 そ の 县さを満たす構成や一体的に形成された一個の記録へ ッ ド と して の 構成のいずれで も よいが、 本発明は、 上述した効果を一層有効に発 揮する こ と がで き る。  Further, a full-line type recording head having a length corresponding to the width of the maximum recording medium that can be recorded by the recording device is disclosed in the above specification. Depending on the combination of the multiple recording heads, either a configuration that satisfies the required height or a configuration as one integrally formed recording head may be used. These effects can be more effectively exerted.
加えて、 装置本体に装着される こ と で、 装置本体と の電気的な接 続や装置本体からのィ ン ク の供.袷が可能になる交換自在のチ ッ プタ ィ プの記録ヘ ッ ド、 ある いは記録へッ ド自体に一体的に設け られた 力 一 ト リ ッ ジタ ィ プの記録へ ッ ドを用いた場合にも本発明は有効で ある。 In addition, by being attached to the main unit, electrical connection with the main unit is achieved. Supply of ink from the equipment or the main body of the device. The recording head of the interchangeable tip that enables line-up, or the force trimmer integrated with the recording head itself. The present invention is also effective when using a recording head of a judge type.
又、 本発明の記録装置の構成と して設け られる、 記録へッ ドに対 して の面復手段、 予備的な補助手段等を付加する こ と は本発明の効 果を一層安定でき るので好ま しい ものである。 これらを具体的に挙 げれば、 記録ヘッ ドに対しての、 キヤ ビング手段、 ク リ 一ニ ング手 段、 加圧或いは吸引手段、 電気熱変換体或いはこれと は別の加熱素 子或いはこれらの組み合わせによ る予備加熱手段、 記録とは別の吐 出を行う 予備吐出モ ー ドを行う こ と も安定した記録を行う ために有 効である。  Further, the addition of a recovery means, a preliminary auxiliary means, etc. for the recording head provided as a configuration of the recording apparatus of the present invention can further stabilize the effect of the present invention. It is a good thing. To be more specific, a recording head, a cleaning means, a pressurizing or suctioning means, an electrothermal converter, or another heating element or a heating means for the recording head. It is also effective to perform the preliminary heating mode in which the preliminary heating means and the recording are ejected separately from the recording by the combination of these to perform stable recording.
更に、 記録装置の記録モ ー ド と しては黒色等の主流色のみの記録 モー ドだけではな く 、 記録へッ ドを一体的に構成するか複数個の組 み合わせによ ってでもよいが、 異なる色の複色カ ラ ー又は、 混色に よ る フ ル力 ラ ーの少な く と も一つを備えた装置に も本発明は極めて 有効である。  Furthermore, the recording mode of the recording apparatus is not limited to the recording mode of only the mainstream color such as black, but may be realized by integrally configuring the recording head or by combining a plurality of recording heads. Although the present invention is good, the present invention is extremely effective for an apparatus provided with at least one full-color color of different colors or a full-color color by mixing colors.
以上説明 した本発明実施例においては、 液体イ ン クを用いて説明 しているが、 本発明では室温で固体状である ィ ン ク であって も、 室 瘟で軟化状態となる イ ン ク であ って も用いる こ とができ る。 上述の ィ ン ク ジヱ ッ ト装置ではィ ン ク 自体を 3 0 °c以上 7 0 て以下の範囲 内で溫度調整を行って ィ ン ク の粘性を安定吐出範囲にあるよ う に温 度制御する ものが一般的であるから、 使用記録信号付与時にィ ン ク が液状をなすも の であれば良い。 加えて、 積極的に熱エ ルネギ一に よる昇温をィ ン ク の固形状態から液体状態への態変化のヱネルギ一 と して使用せ しめる こ とで防止するか又は、 ィ ンク の蒸発防止を目 的と して放置状態で固化する ィ ンク を用いるかして、 いずれに して も熱エ ネ ルギ ー の記録信号に応じた付与によ ってィ ン クが液化して ィ ン ク 液状と して吐出する ものや記録媒体に到達する時点ではすで に固化し始める もの等のよ う な、 熱エネルギーによ って初めて液化 する性質のィ ン ク使用 も本発明には適用可能である。 こ の よ う な場 合ィ ン ク は、 特開昭 5 4 - 5 6 8 4 7 号公報あるいは特開昭 6 0 — 7 1 2 6 0 号公報に記載されるよ う な、 多孔質シ一 ト 凹部又は貫通 孔に液状又は固形物と して保持された状態で、 電気熱変換体に対し て対向するよ う な形態と して も良い。 本発明においては、 上述した 各ィ ン ク に対 し て最も有効な も のは、 上述した膜沸騰方式を実行す る も の で あ る 。 面の簡単な説明 In the above-described embodiments of the present invention, the description is made using the liquid ink. However, in the present invention, even if the ink is a solid at room temperature, the ink becomes softened by the chamber phenyl. However, it can be used. In the above-mentioned ink jet device, the ink itself is subjected to a temperature adjustment within a range of 30 ° C or more and 70 ° C or less, and the temperature of the ink is adjusted so that the viscosity of the ink is in a stable discharge range. Since control is generally performed, it is only necessary that the ink be in a liquid state when the use recording signal is applied. In addition, positively prevent the temperature rise due to thermal energy by using it as an energy to change the state of the ink from the solid state to the liquid state, or prevent the ink from evaporating. In this case, an ink that solidifies in a state of being left for the purpose of use is used, and in any case, the ink is liquefied by applying the heat energy according to the recording signal and the ink is liquefied. What is ejected as a liquid or when it reaches the recording medium is already The use of an ink having a property of being liquefied for the first time by thermal energy, such as a substance that starts to solidify rapidly, is also applicable to the present invention. In such a case, a porous seal as described in JP-A-54-56847 or JP-A-60-712260 is used. (1) In a state in which the liquid or the solid is held in the concave portion or the through hole, a configuration may be adopted in which the electrothermal converter faces the electrothermal converter. In the present invention, the most effective one for each of the above-mentioned inks is one that executes the above-mentioned film boiling method. Brief description of the plane
第 1 図乃至第 3 図は、 従来のィ ン ク ジヱ ッ ト へ ッ ド用基体の一例 を、 その製造ェ程に従って示した模式図である。 第 1 (a)図乃至第 3 (a)図は平面図、 第 1 (b)図乃至第 3 (b)図は断面図である。  1 to 3 are schematic views showing an example of a conventional ink jet head substrate according to a manufacturing process thereof. FIGS. 1 (a) to 3 (a) are plan views, and FIGS. 1 (b) to 3 (b) are cross-sectional views.
第 4図乃至第 8 図は、 本発明の イ ン ク ジ ヱ ッ ト へ ッ ド用基体の一 例を、 そ の製造工程に従って示した模式図である。 第 4 (a)図乃至第 8 (a)図は平面図、 第 4 (b)図乃至第 8 0>)図及び第 5 (c)図乃至第 8 (c)図 は断面図である  FIG. 4 to FIG. 8 are schematic views showing an example of an ink jet head substrate of the present invention according to its manufacturing process. FIGS. 4 (a) to 8 (a) are plan views, FIGS. 4 (b) to 80>) and FIGS. 5 (c) to 8 (c) are cross-sectional views.
第 9 図乃至第 1 3 図は、 本発明のィ ンク ジエ ツ ト へ ッ ド用基体の 他の例を、 そ の製造工程に従つて示 し た模式図である。 第 9 (a)図乃 至第 1 3 (a)図は平面図、 第 9 (b)図乃至第 1 3 (b)図及び第 1 0 (c)図乃 至第 1 3 (c)図は断面図である。  FIGS. 9 to 13 are schematic views showing another example of the ink jet head substrate of the present invention according to its manufacturing process. Fig. 9 (a) Figs. 13 to 13 (a) are plan views, Figs. 9 (b) to 13 (b) and 10 (c) Figs. Is a sectional view.
第 1 4 図は、 ィ ン ク ジ ェ 'ス ト へ ッ ドのー例を示す模式的斜視図で あ 。  FIG. 14 is a schematic perspective view showing an example of an ink jet head.
第 1 5 図は、 第 1 4 図に示された ィ ン ク ジ ヱ ッ ト へ ッ ドが装着さ れた ィ ンク ジ エ ツ ト装置を示す模式的斜視図である。  FIG. 15 is a schematic perspective view showing an ink-jet apparatus in which the ink jet head shown in FIG. 14 is mounted.
第 1 6 図は、 被記録部材の記録領 ¾の全幅にわた って吐出口が設 け られたフノレラ イ ン型ィ ン ク ジ ッ ト へ ッ ド の一例を示す模式的斜 視図である。  FIG. 16 is a schematic perspective view showing an example of a funnel line type ink jet head in which discharge ports are provided over the entire width of a recording area of a recording member. .
第 1 7 図は、 フ ル ラ イ ン型イ ン ク ジ ヱ ッ ト へ ッ ド が搭載された ィ ン ク ジュ ッ ト装置の概略を示す模式的斜視図である Fig. 17 shows a case where a full-line ink jet head is mounted. FIG. 2 is a schematic perspective view showing the outline of an ink jet device.

Claims

求 の 範 画 Scope of request
(1) 基板上に第 1 の電極密着層を介 して設け られた一対の第 1 の 配線電極層 と、 (1) a pair of first wiring electrode layers provided on the substrate via the first electrode adhesion layer;
該一対の第 1 の配線電極層に対応して該一対の第 1 の配線電 極層の上に、 第 2 の電極密着雇を介して設け られた一対の第 2 の配線電極層 と、  A pair of second wiring electrode layers provided on the pair of first wiring electrode layers corresponding to the pair of first wiring electrode layers via a second electrode close contact member;
を有し、  Has,
前記第 1 の電極密着層が、 前記一対の第 1 及び第 2 の配線電 極層を介 しての電圧の印加によ って発熱する発熱抵抗層を含む こ とを特徵とする イ ン ク ジ ッ ト へ ッ ド用基体。  An ink characterized in that the first electrode adhesion layer includes a heating resistance layer that generates heat by applying a voltage through the pair of first and second wiring electrode layers. Base for jet head.
(2) 前記第 2 の電極密着層が、 前記第 2 の配線電極層に対してェ ッ チ ング選択性を有する材料から形成された請求項 1 に記載の ィ ン ク ジ ヱ ッ ト へ ッ ド用基体。  (2) The ink jet head according to claim 1, wherein the second electrode adhesion layer is formed of a material having etching selectivity with respect to the second wiring electrode layer. Base for
(3) 前記第 1 の電極密着層が、 前記発熱抵抗層を含む積層構造を 有する請求項 1 に記载のィ ンク ジ ッ ト へ ッ ド用基体。 (3) The substrate for an ink jet head according to claim 1, wherein the first electrode adhesion layer has a laminated structure including the heating resistance layer.
(4) 前記第 1 の配線電極層 /前記第 2 の電極密着層 /前記第 2 の配線電極層 と い う 積層構造を形成する材料の組み合わせ が、 A liZ T i lf / A jg層、 A 層/ C r 層 Z A J2 眉、 C u 層 Z T i 層 / C u層、 A u層ノ N i 層/ A u層、 及び A 層 / (4) The combination of materials forming a laminated structure of the first wiring electrode layer / the second electrode adhesion layer / the second wiring electrode layer is A liZ Tilf / A jg layer, A Layer / Cr layer ZA J2 Eyebrows, Cu layer ZT i layer / Cu layer, Au layer No Ni layer / Au layer, and A layer /
T a S i 餍ノ C u層のいずれかであ る請求項 1 に記载の ィ ン ク ジヱ ッ ト へ ッ ド用基体。 2. The substrate for an ink jet head according to claim 1, wherein the substrate is one of a Ta Si i-Cu layer.
(5) 基板上に第 1 の電極密着層を介 して設け られた一対の第 1 の 配線電極層と、 該一対の第 1 の配線電極層に対応して該一対の 第 1 の配線電極層の上に、 第 2 の電極密着層を介 して設け られ た一対の第 2 の配線電極層と、 を有し、 前記第 1 の電極密着層 が、 前記一対の第 1 及び第 2 の配線電極層を介 しての電圧の印 加によ っ て発熱する発熱抵抗層を含むィ ン ク ジ Λ ッ ト へ ッ ド用 基体を有 し、 該基体上に、 ィ ンクを吐出する吐出口に連通する ィ ンク の路 が、 前記一対の第 1 及び第 2 の配線電極層の間に位置する前記 発熱抵抗層の発熱部に対応して設け られており 、 前記発熱部が 発生する熱エ ネ ルギ ーを利用 して前記吐岀口から イ ン ク を吐出 する こ とを特徵とする イ ン ク ジェ ッ ト ヘ ッ ド。 (5) a pair of first wiring electrode layers provided on the substrate via a first electrode adhesion layer, and the pair of first wiring electrodes corresponding to the pair of first wiring electrode layers; A pair of second wiring electrode layers provided on the layer with a second electrode adhesion layer interposed therebetween, wherein the first electrode adhesion layer comprises a pair of the first and second wiring layers. A substrate for an ink jet head including a heating resistor layer that generates heat by applying a voltage via the wiring electrode layer; On the base, an ink path communicating with a discharge port for discharging the ink is provided corresponding to a heat generating portion of the heat generating resistance layer positioned between the pair of first and second wiring electrode layers. And an ink jet head that discharges ink from the outlet using thermal energy generated by the heat generating portion.
(6) 前記イ ンク ジエ ツ ト へ ッ ドが被記録部材の記録がなされる領 域の全幅にわ っ て前記吐出口 を複数有する フ ルラ ィ ン型で あ る 請求項 5 に記載のイ ン ク ジ ヱ ッ ト へ ッ ド。  (6) The ink jet head according to claim 5, wherein the ink jet head is a full-line type having a plurality of the discharge ports over the entire width of a recording area of the recording member. Head for link jet.
(7) 基板上に第 1 の電極密着層を介 して設けられた一対の第 1 の 配線電極層 と、 該一対の第 1 の配線電極層に対応して該一対の 第 1 の配線電極層の上に、 第 2 の電極密着層を介 して設け られ た一対の第 2 の配線電極層と、 を有し、 前記第 1 の電極密着層 が、 前記一対の第 1 及び第 2 の配線電極層を介 して の電圧の印 加によ って発熱する発熱抵抗層を含むイ ン ク ジ ッ ト へ ッ ド用 基体を有し、 該基体上に、 ィ ン ク を吐出する吐出口に連通する ィ ンク の路が、 前記一対の第 1 及び第 2 の配線電極層の間に位 置する前記発熱抵抗層の発熱部に対応して設け られており、 前 記発熱部が発生する熱ヱネ ルギーを利用 して前記吐出口から ィ ン ク を吐出する ィ ン ク ジ エ ツ ト へ ッ ド と、  (7) a pair of first wiring electrode layers provided on the substrate via the first electrode adhesion layer, and the pair of first wiring electrodes corresponding to the pair of first wiring electrode layers; A pair of second wiring electrode layers provided on the layer with a second electrode adhesion layer interposed therebetween, wherein the first electrode adhesion layer comprises a pair of the first and second wiring layers. A base for an ink jet head including a heat-generating resistor layer that generates heat by applying a voltage via the wiring electrode layer, and discharges ink onto the base; An ink path communicating with the outlet is provided corresponding to a heat generating portion of the heat generating resistance layer located between the pair of first and second wiring electrode layers, and the heat generating portion is generated. An ink jet head for discharging the ink from the discharge port by utilizing the heat energy generated by the heat sink;
該イ ン ク ジ ェ ッ ト ヘ ッ ド の前記吐出口から吐出された イ ン ク に よ っ て記録がなされる被記録部材を搬送する掇送手段と、 を具備する こ とを特徵とする ィ ン ク ジエ ツ ト装置。  Transport means for transporting a recording member on which recording is performed by the ink discharged from the discharge port of the ink jet head. Ink jet equipment.
(8) 前記ィ ン ク ジエ ツ ト へッ ドが前記被記録部材の記録がなされ る領域の全幅にわって前記吐出口を複数有する フ ルラ ィ ン型で ある請求項 7 に記載のイ ン ク ジ ェ ッ ト装置。  (8) The ink jet head according to claim 7, wherein the ink jet head is a full-line type having a plurality of the discharge ports over the entire width of a recording area of the recording target member. Jetting device.
(9 ) 基板上に第 1 の電極密着層を介して設け られた一対の第 1 の 己線電極層 と、  (9) a pair of first self-line electrode layers provided on the substrate via the first electrode adhesion layer;
該一対の第 1 の配線電極層に対応して該一対の第 1 の配線電 極層の上に、 第 2 の電極密着層を介 して設け られた一対の第 2 の配線電極履と、 A pair of second wiring layers provided on the pair of first wiring electrode layers via a second electrode adhesion layer corresponding to the pair of first wiring electrode layers. Of the wiring electrode,
を有 し、 ―  And ―
前記第 1 の電極密着層が、 前記一対の第 1 及び第 2 の配線電 極層を介 しての電圧の印加によ って発熱する発熱抵抗層を含む こ とを特徴とする イ ン ク ジェ ッ ト ヘ ッ ド用基体。  An ink characterized in that the first electrode adhesion layer includes a heating resistance layer that generates heat when a voltage is applied through the pair of first and second wiring electrode layers. Substrate for jet head.
(10) 前記第 2 の電極密着層が、 前記第 2 の配線電極層に対してェ ッ チ ン グ選択性を有する材料から形成された請求項 9 に記載の イ ン ク ジ ェ ッ ト ヘ ッ ド用基体。  (10) The inkjet device according to claim 9, wherein the second electrode adhesion layer is formed of a material having etching selectivity with respect to the second wiring electrode layer. Base for heads.
(11) 前記第 2 の電極密着層が、 前記発熱抵抗層を含む積層構造を 有する請求項 9 に記載の ィ ン ク ジ ヱ ッ ト へ ッ ド用基体。  (11) The substrate for an ink jet head according to claim 9, wherein the second electrode adhesion layer has a laminated structure including the heating resistance layer.
(12) 前記第 1 の配線電極層 /第 2 の電極密着層 第 2 の配線電 極層とい う積層構造を形成する材料の組み合わせが、 A 層 , T i 層 +抵抗材料層/ Α 層、 Α 層ノ C r層 +抵抗材料層 Z A 層、 C u層ノ T r層 +抵抗材料層/ C u層、 A u層ノ N i 層 +抵抗材料層ノ A u層、 及び A 層/ T a S i 層 Z C u層の いずれかである請求項 9 に記載のイ ンク ジヱ ッ ト へ ッ ド用基体。 (12) The combination of the first wiring electrode layer / second electrode adhesion layer and the material forming the laminated structure of the second wiring electrode layer is A layer, T i layer + resistance material layer / Α layer,ノ layer Cr layer + resistive material layer ZA layer, Cu layer Tr layer + resistive material layer / Cu layer, Au layer Ni layer + resistive material layer Au layer, and A layer / T 10. The substrate for an ink jet head according to claim 9, which is any one of a Si layer and a ZCu layer.
(13) 基板上に第 1 の電極密着層を介 して け られた一対の第 1 の '己線電極層 と、 該一対の第 1 の配線電極層に対応して該一対の 第 1 の配線電極層の上に、 第 2 の電極密着層を介 して設け られ た一対の第 2 の配線電極層と、 を有し、 前記第 2 の電極密着層 が、 前記一対の第 1 及び第 2 の配線電極層を介 しての電圧の印 加によ っ て発熱する発熱抵抗層を含むイ ン ク ジェ ッ ト へ ッ ド用 基体を有し、 (13) A pair of first self-line electrode layers formed on the substrate via the first electrode adhesion layer, and the pair of first wire electrode layers corresponding to the pair of first wiring electrode layers. A pair of second wiring electrode layers provided on the wiring electrode layer with a second electrode adhesion layer interposed therebetween, wherein the second electrode adhesion layer comprises the pair of first and second electrodes. (2) a substrate for an ink head including a heating resistor layer that generates heat by applying a voltage via the wiring electrode layer;
該基体上に、 ィ ン ク を吐出する吐出口に連通する ィ ンク の路 が、 前記一対の第 1 及び第 2 の配線電極層の間に位置する前記 発熱抵抗層の発熱部に対応 して設け られてお り 、 前記発熱部が 発生する熱エネルギーを利用 して前記吐出口から ィ ンク を吐出 する こ とを特徵とする ィ ン ク ジュ ッ ト へ ッ ド。  On the substrate, an ink path communicating with a discharge port for discharging the ink corresponds to a heat generating portion of the heat generating resistance layer located between the pair of first and second wiring electrode layers. An ink jet head, which is provided and discharges ink from the discharge port by using thermal energy generated by the heat generating portion.
(14) 前記イ ン ク ジ ェ ッ ト へ ッ ドが被記録部材の記録がなされる額 域の全幅にわって前記吐出口を複数有する フ ルラ ィ ン型である 請求項 1 3 に記載のィ ン ク ジヱ ッ ト へッ ド。 (14) The amount by which the above-mentioned ink head is recorded on the recording member. 14. The ink jet head according to claim 13, wherein the ink jet head is a full-line type having a plurality of the discharge ports over the entire width of the region.
(15) 基板上に第 1 の電極密着層を介して設け られた一対 ©第 1 の 配線電極層と、 該一対の第 1 の配線電極層に対応して該一対の 第 1 の配線電極層の上に、 第 2 の電極密着層を介して設け られ た一対の第 2 の配線電極層と、 を有し、 前記第 2 の電極密着層 が、 前記一対の第 1 及び第 2 の配線電極層を介しての電圧の印 加によ って発熱する発熱抵抗層を含むィ ン ク ジエ ツ ト へッ ド用 基体を有し、 該基体上に、 ィ ンクを吐出する吐出口に連通する イ ンク の路が、 前記一対の第 1 及び第 2 の配線電極層の間に位 置する前記発熱抵抗層の発熱部に対応して設け られており、 前 記発熱部が発生する熱エ ネルギーを利用 して前記吐出口から ィ ン ク を吐出する ィ ン ク ジ エ ツ ト へ ッ ド と、  (15) A pair of first wiring electrode layers provided on the substrate with a first electrode adhesion layer interposed therebetween, and the pair of first wiring electrode layers corresponding to the pair of first wiring electrode layers. And a pair of second wiring electrode layers provided with a second electrode adhesion layer interposed therebetween, wherein the second electrode adhesion layer comprises a pair of the first and second wiring electrodes. A base for an ink jet head including a heating resistor layer that generates heat by applying a voltage through the layer, and communicates with a discharge port for discharging an ink on the base. An ink path is provided corresponding to a heat generating portion of the heat generating resistive layer located between the pair of first and second wiring electrode layers, and the heat energy generated by the heat generating portion is provided. An ink jet head for discharging ink from the discharge port by using the ink jet head,
該ィ ン ク ジヱ ッ ト へッ ドの前記吐出口から吐出されたィ ン ク によ って記録がなされる被記録部材を餵送する搬送手段と、 を具備する こ とを特徵とする イ ン ク ジエ ツ ト装置。  Transport means for transporting a recording member on which recording is performed by the ink discharged from the discharge port of the ink jet head. Ink jet equipment.
( 16) 前記ィ ンク ジュ ッ ト へッ ドが前記被記録部材の記録がなされ る領域の全幅にわって前記吐出口を複数有する フ ルラ ィ ン型で ある請求項 1 5 に記載のイ ン ク ジ ュ ッ ト装置。  (16) The ink jet recording head according to claim 15, wherein the ink jet head is a full-line type having a plurality of the discharge ports over the entire width of the recording area of the recording member. Cutout device.
( 17) 基板上に第 1 の電極密着層の材料層と第 1 の配線電極層の材 料層とを順次成膜する工程と、 (17) a step of sequentially forming a material layer of a first electrode adhesion layer and a material layer of a first wiring electrode layer on a substrate;
前記第 1 の配線電極層の材料)!をパタ ー二 ング して、 前記第 1 の配線電極層を形成する工程と、  Material of the first wiring electrode layer)! Patterning to form the first wiring electrode layer;
前記第 1 の電極密着層の材料層をパタ ーニ ングして、 前記第 1 の電極密着層を形成する工程と、  Patterning the material layer of the first electrode adhesion layer to form the first electrode adhesion layer;
前記第 1 の電極密着層の上に、 第 2 の配線電極層 の材料層と 該第 2 の配線電極層の材料層に対 してエ ツ チ ング選択性を有す る第 2 の電極密着層の材料層とを、 該第 2 の電極密着層の材料 層を前記基板側に して順次成膜する工程と、 前記第 2 の配線電極展の材料雇をエ ツ チ ン グに よ り パタ ー ニ ン グ し て、 前記第 2 の配線電極層を形成す る工程 と、 A second electrode contact layer having an etching selectivity with respect to the material layer of the second wiring electrode layer and the material layer of the second wiring electrode layer, on the first electrode contact layer. Forming a material layer of the second electrode contact layer on the substrate side, and sequentially forming the material layer of the second electrode adhesion layer on the substrate side; Forming the second wiring electrode layer by patterning the material of the second wiring electrode by etching.
前記第 2 の電極密着層の材料層をパタ ー ニ ン グ して、 前記第 2 の電極密着眉を形成す る工程 と、  Patterning the material layer of the second electrode adhesion layer to form the second electrode adhesion eyebrow;
を具備する こ とを特徴 と す る イ ン ク ジ ュ ッ ト へ ッ ド用基体の製 造方法。  A method for producing a substrate for an ink head, comprising:
( 18) 前記第 1 の配線電極層 と前記第 2 の電極密着層 と前記第 2 の 配線電極層 と に対 して断続部を形成 し、 該断続部に位置す る前 記第 1 の電極密着層を発熱部 と す る請求項 1 7 に記載の ィ ン ク ジ エ ツ ト へ ッ ド用基体の製造方法。  (18) An intermittent portion is formed with respect to the first wiring electrode layer, the second electrode adhesion layer, and the second wiring electrode layer, and the first electrode is located at the intermittent portion. 18. The method for producing a base for an ink jet head according to claim 17, wherein the adhesive layer is a heat generating portion.
( 19 ) 前記第 1 の電極密着層 と前記第 1 の配線電極層 と前記第 2 の 配線電極層 と に対 して断続部を形成 し、 該断続部に位置す る前 記第 2 の電極密着層を発熱部 と す る請求項 1 7 に記載の ィ ン ク ジ エ ツ ト へ ッ ド用基体の製造方法。  (19) An intermittent portion is formed with respect to the first electrode adhesion layer, the first wiring electrode layer, and the second wiring electrode layer, and the second electrode is located at the intermittent portion. 18. The method for producing a base for an ink jet head according to claim 17, wherein the adhesive layer is a heat generating portion.
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