JPH062416B2 - 液体噴射記録ヘッドの製造方法 - Google Patents
液体噴射記録ヘッドの製造方法Info
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- JPH062416B2 JPH062416B2 JP59013313A JP1331384A JPH062416B2 JP H062416 B2 JPH062416 B2 JP H062416B2 JP 59013313 A JP59013313 A JP 59013313A JP 1331384 A JP1331384 A JP 1331384A JP H062416 B2 JPH062416 B2 JP H062416B2
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Description
【発明の詳細な説明】 (1)技術分野 本発明は、液体を噴射し、飛翔的液滴を形成して記録を
行う液体噴射記録ヘッドの製造方法に関する。
行う液体噴射記録ヘッドの製造方法に関する。
(2)背景技術 液体噴射記録法（インクジェット記録法）は、記録時に
おける騒音の発生が無視し得る程度に極めて小さく、い
わゆる普通紙に記録の行える点において最近関心を集め
ている。
おける騒音の発生が無視し得る程度に極めて小さく、い
わゆる普通紙に記録の行える点において最近関心を集め
ている。
その中で、例えば特開昭５４−５１８３７号公報に記載
されている液体噴射記録法は、熱エネルギーを液体に作
用させて液滴吐出の為の原動力を得るという点におい
て、他の液体噴射記録法とは異る特徴を有している。即
ち、本記録法は、熱エネルギーの作用を受けた液体が状
態変化に伴う急峻な体積変化をおこし、この作用力によ
り記録ヘッド部先端のオリフィスより液体が吐出され
て、飛翔液滴が形成され、該液滴が被記録部材に付着し
記録が行われるという特徴がある。
されている液体噴射記録法は、熱エネルギーを液体に作
用させて液滴吐出の為の原動力を得るという点におい
て、他の液体噴射記録法とは異る特徴を有している。即
ち、本記録法は、熱エネルギーの作用を受けた液体が状
態変化に伴う急峻な体積変化をおこし、この作用力によ
り記録ヘッド部先端のオリフィスより液体が吐出され
て、飛翔液滴が形成され、該液滴が被記録部材に付着し
記録が行われるという特徴がある。
上記の記録法に適用される装置の記録ヘッド部は、液体
を吐出する為に設けられたオリフィスと、このオリフィ
スに連通し、液滴を吐出する為の熱エネルギーが液体に
作用する部分である熱作用部を構成の一部とする液流路
とを有する液吐出部と、熱エネルギーを発生する手段と
しての電気熱変換体とを具備している。
を吐出する為に設けられたオリフィスと、このオリフィ
スに連通し、液滴を吐出する為の熱エネルギーが液体に
作用する部分である熱作用部を構成の一部とする液流路
とを有する液吐出部と、熱エネルギーを発生する手段と
しての電気熱変換体とを具備している。
上記の電気熱変換体は、発熱抵抗層と該発熱抵抗層に接
続される少くとも一対の対置する電極により構成されて
おり、該発熱抵抗層はこれら電極の間に発熱する領域
（熱発生部）を有している。上記の電気熱変換体は、一
般には基板上に設けられ、電気熱変換体の少なくとも液
体と接触部分における表面上部には、電気熱変換体を液
体から化学的にまた物理的に保護すると共に液体を通じ
て電極間が短絡するのを防止し、更には電極から液体へ
の通電によって起る電食を防止する等の為に、単層ある
いは複数層の保護層が設けられている。これら保護層
は、一般にはスパッタリング法、ＣＶＤ法、蒸着法等の
薄膜形成方法によって作成されるのが普通である。
続される少くとも一対の対置する電極により構成されて
おり、該発熱抵抗層はこれら電極の間に発熱する領域
（熱発生部）を有している。上記の電気熱変換体は、一
般には基板上に設けられ、電気熱変換体の少なくとも液
体と接触部分における表面上部には、電気熱変換体を液
体から化学的にまた物理的に保護すると共に液体を通じ
て電極間が短絡するのを防止し、更には電極から液体へ
の通電によって起る電食を防止する等の為に、単層ある
いは複数層の保護層が設けられている。これら保護層
は、一般にはスパッタリング法、ＣＶＤ法、蒸着法等の
薄膜形成方法によって作成されるのが普通である。
しかしながら、上記の如き保護層においては、これら保
護層の形成時に生ずる問題点として、電極部での段差部
に発生する所謂マイクロクラック、また洗浄工程の不完
全さのため或いは成膜中に発生するゴミ等による所謂ピ
ンホール等の欠陥が生ずる場合がある。これら欠陥をま
ったく含まない保護層を形成することは極めて困難であ
り、このような欠陥部分が保護層に存在すると、上記液
体を通じて電極間が短絡し、このために電極及び抵抗層
の腐食や溶解が発生し、長期間の使用においては、電気
熱変換体の断線等の問題を生じる。
護層の形成時に生ずる問題点として、電極部での段差部
に発生する所謂マイクロクラック、また洗浄工程の不完
全さのため或いは成膜中に発生するゴミ等による所謂ピ
ンホール等の欠陥が生ずる場合がある。これら欠陥をま
ったく含まない保護層を形成することは極めて困難であ
り、このような欠陥部分が保護層に存在すると、上記液
体を通じて電極間が短絡し、このために電極及び抵抗層
の腐食や溶解が発生し、長期間の使用においては、電気
熱変換体の断線等の問題を生じる。
以下、図面も参照してこれら技術ならびにこれら技術に
おける問題点について述べる。
おける問題点について述べる。
第１図(a)は、従来の液体噴射記録ヘッドの典型的な例
における基板の熱発生部付近の平面部分図である。第１
図(a)においては、説明を簡略化するために表面を覆う
保護層は省略して示してある。第１図(b)は、第１図(a)
に一点鎖線ＸＹで示す部分で切断した場合の断面部分図
である。また、第２図は、第１図の基板の細部構成を説
明するための図であり、第１図(b)にＡで示す点線で囲
まれた部分の拡大図である。
における基板の熱発生部付近の平面部分図である。第１
図(a)においては、説明を簡略化するために表面を覆う
保護層は省略して示してある。第１図(b)は、第１図(a)
に一点鎖線ＸＹで示す部分で切断した場合の断面部分図
である。また、第２図は、第１図の基板の細部構成を説
明するための図であり、第１図(b)にＡで示す点線で囲
まれた部分の拡大図である。
第１図(a)および第１図(b)において、電気熱変換体は、
基板１上に発熱抵抗層２および電極３，３′で構成さ
れ、その上部には液体、一般にはインクから電気熱変換
体を遮蔽する為の保護層４が設けられている。これ等は
基板１上に順次、発熱抵抗層２、電極３，３′、保護層
４の順に積層して形成される。
基板１上に発熱抵抗層２および電極３，３′で構成さ
れ、その上部には液体、一般にはインクから電気熱変換
体を遮蔽する為の保護層４が設けられている。これ等は
基板１上に順次、発熱抵抗層２、電極３，３′、保護層
４の順に積層して形成される。
上記電気熱変換体を構成する発熱抵抗層２および電極
３，３′は、エッチング等の方法を用いて、所定の形状
にパターニングされ、しかも熱発生部１１以外の部分で
は同一形状にパターニングされている。熱発生部１１で
は発熱抵抗層２上に電極は積層されず、その部分の発熱
抵抗層２が熱発生部１１を形成している。
３，３′は、エッチング等の方法を用いて、所定の形状
にパターニングされ、しかも熱発生部１１以外の部分で
は同一形状にパターニングされている。熱発生部１１で
は発熱抵抗層２上に電極は積層されず、その部分の発熱
抵抗層２が熱発生部１１を形成している。
保護層４は、スパッタリング法、ＣＶＤ法、蒸着法等に
より、基板１の上部に液体が満たされる部分を含む所望
の部分に積層されるが、その内部には、第２図に示すよ
うなマイクロクラック６、ピンホール７等の欠陥が存在
するのが普通である。このような欠陥が保護層４に存在
すると、その上部を満たす液体がこれ等の欠陥部を通し
て発熱抵抗層２および電極３，３′を腐食溶解し、つい
には断線を生じることになる。このため従来は、保護層
４の上に更に別の保護層、たとえば有機樹脂層等を設け
るのが普通であった。このような有機樹脂層を設けた液
体噴射記録ヘッドの基板の例を第３図に示す。
より、基板１の上部に液体が満たされる部分を含む所望
の部分に積層されるが、その内部には、第２図に示すよ
うなマイクロクラック６、ピンホール７等の欠陥が存在
するのが普通である。このような欠陥が保護層４に存在
すると、その上部を満たす液体がこれ等の欠陥部を通し
て発熱抵抗層２および電極３，３′を腐食溶解し、つい
には断線を生じることになる。このため従来は、保護層
４の上に更に別の保護層、たとえば有機樹脂層等を設け
るのが普通であった。このような有機樹脂層を設けた液
体噴射記録ヘッドの基板の例を第３図に示す。
第３図は、第１図に示した構成の基板上に更に有機樹脂
層を設けたものの例であり、第１図(b)に相当する部分
の断面部分図である。第３図において、８が有機樹脂層
であり、熱作用部５を除いた保護層４の全面に、スピン
コート法、蒸着法、プラズマ重合法等によって形成され
る。
層を設けたものの例であり、第１図(b)に相当する部分
の断面部分図である。第３図において、８が有機樹脂層
であり、熱作用部５を除いた保護層４の全面に、スピン
コート法、蒸着法、プラズマ重合法等によって形成され
る。
しかし、このような従来構成には、次のような問題が生
ずる場合がある。まず、有機樹脂層８はその上に位置す
る液体と接触するため、長期間の使用においては、樹脂
の膨潤あるいは密着力の低下等が発生する場合がある。
また、熱発生部１１近傍においては、保護層４を厚く形
成すると熱発生部１１で発生する熱エネルギーの液体へ
の伝達においてその損失が大きくなるために、熱発生部
１１での発熱量を増加させる必要が生じ、結果として発
熱抵抗層２の劣化を早める場合がある。また、この場合
には熱発生部１１における加熱、冷却の時間が増大し、
高速化の要求にも反することになる。更に熱発生部１１
の温度は、通常２００℃程度にも達するため、有機樹脂
層８を設けると、樹脂の変質等も問題となる場合があ
る。このため、従来では第３図に示すように熱発生部１
１近傍の保護層４上には、有機樹脂層８を設けておらず
保護層４の単層構造となっているために、第２図におけ
るマイクロクラック６に関してはその硬化を果たしてい
なかった。
ずる場合がある。まず、有機樹脂層８はその上に位置す
る液体と接触するため、長期間の使用においては、樹脂
の膨潤あるいは密着力の低下等が発生する場合がある。
また、熱発生部１１近傍においては、保護層４を厚く形
成すると熱発生部１１で発生する熱エネルギーの液体へ
の伝達においてその損失が大きくなるために、熱発生部
１１での発熱量を増加させる必要が生じ、結果として発
熱抵抗層２の劣化を早める場合がある。また、この場合
には熱発生部１１における加熱、冷却の時間が増大し、
高速化の要求にも反することになる。更に熱発生部１１
の温度は、通常２００℃程度にも達するため、有機樹脂
層８を設けると、樹脂の変質等も問題となる場合があ
る。このため、従来では第３図に示すように熱発生部１
１近傍の保護層４上には、有機樹脂層８を設けておらず
保護層４の単層構造となっているために、第２図におけ
るマイクロクラック６に関してはその硬化を果たしてい
なかった。
(3)発明の開示 本発明は上記の諸点に鑑み成されたものでなって、頻繁
なる繰返し使用や長時間の連続使用に於いて総合的な耐
久性に優れ、初期の良好な液滴形成特性を長期に亘って
安定的に維持し得る液体噴射記録ヘッドの製造方法を提
供することを主たる目的とする。
なる繰返し使用や長時間の連続使用に於いて総合的な耐
久性に優れ、初期の良好な液滴形成特性を長期に亘って
安定的に維持し得る液体噴射記録ヘッドの製造方法を提
供することを主たる目的とする。
又、本発明の別の目的は、製造加工上に於ける信頼性の
高い液体噴射記録ヘッドの製造方法を提供することでも
ある。
高い液体噴射記録ヘッドの製造方法を提供することでも
ある。
上記の目的は、以下の本発明によって達成される。
液体を吐出して飛翔的液滴を形成するために設けられた
吐出口と、該吐出口に連通し、前記液滴を形成するため
の熱エネルギーが液体に作用する部分である熱作用部を
構成の一部とする液流路とを有する液吐出部とを具備す
る液体噴射記録ヘッドの製造方法において、発熱抵抗層
と、該発熱抵抗層に電気的に接続して、少なくとも一対
の対置する電極とを備え、これら電極の間に前記熱エネ
ルギーを発生する熱発生部が形成されている電気熱変換
体に基板上に形成し、絶縁材料で構成される保護層を前
記電気熱変換体上に形成し、該保護層の欠陥部によって
露出する前記電気熱変換体の露出部を陽極酸化法によっ
て酸化することを特徴とする液体噴射記録ヘッドの製造
方法。
吐出口と、該吐出口に連通し、前記液滴を形成するため
の熱エネルギーが液体に作用する部分である熱作用部を
構成の一部とする液流路とを有する液吐出部とを具備す
る液体噴射記録ヘッドの製造方法において、発熱抵抗層
と、該発熱抵抗層に電気的に接続して、少なくとも一対
の対置する電極とを備え、これら電極の間に前記熱エネ
ルギーを発生する熱発生部が形成されている電気熱変換
体に基板上に形成し、絶縁材料で構成される保護層を前
記電気熱変換体上に形成し、該保護層の欠陥部によって
露出する前記電気熱変換体の露出部を陽極酸化法によっ
て酸化することを特徴とする液体噴射記録ヘッドの製造
方法。
本発明における陽極酸化法に特に限定はなく、例えばA
l,Mg,Ti,Ta等の金属に酸化処理を施す方法として一般に
知られているもの等が広く使用されるものである。
l,Mg,Ti,Ta等の金属に酸化処理を施す方法として一般に
知られているもの等が広く使用されるものである。
(4)発明を実施するための最良の形態 以下、図面に従って本発明を具体的に説明する。
第４図(a)は、本発明の方法によって製造した液体噴射
記録ヘッドの一例における基板の熱発生部付近の平面部
分図である。第４図(a)においては、説明を簡略化する
ため表面を覆う保護層は省略してある。第４図(b)は、
第４図(a)に一点鎖線ＸＹで示す部分で切断した場合の
断面部分図である。第４図においては、第１図における
と同様に、液流路およびオリフィス部材については省略
してあり、陽極酸化法を行う以外は第１図の基板と同様
の構成としてある。
記録ヘッドの一例における基板の熱発生部付近の平面部
分図である。第４図(a)においては、説明を簡略化する
ため表面を覆う保護層は省略してある。第４図(b)は、
第４図(a)に一点鎖線ＸＹで示す部分で切断した場合の
断面部分図である。第４図においては、第１図における
と同様に、液流路およびオリフィス部材については省略
してあり、陽極酸化法を行う以外は第１図の基板と同様
の構成としてある。
第４図(a)および第４図(b)において、１は基板、２は発
熱抵抗層、３，３′は電極、４は保護層、５は熱作用
部、１１は熱発生部である。上記の基板１、発熱抵抗層
２、電極３，３′、保護層４の素材としては、当該技術
分野において用いられあるいは提案されているものが広
く利用され得るが、保護層４の素材としては絶縁性を有
するもの、中でも無機質のものが好ましい。
熱抵抗層、３，３′は電極、４は保護層、５は熱作用
部、１１は熱発生部である。上記の基板１、発熱抵抗層
２、電極３，３′、保護層４の素材としては、当該技術
分野において用いられあるいは提案されているものが広
く利用され得るが、保護層４の素材としては絶縁性を有
するもの、中でも無機質のものが好ましい。
以下、上記基板を作成する場合を例として、本発明の方
法について説明する。まず、基板１上に蒸着やスパッタ
リング等の方法で発熱抵抗層２となる層を形成し、更に
その上面に同様な方法で電極３，３′となる層を形成す
る。ついで所謂フォトエッチング等の方法で、あらかじ
め決められたパターンに従って、上から順に電極３，
３′となる層の一部、発熱抵抗層２となる層の一部を除
去してゆくことにより所望の位置に所望の形状の発熱抵
抗層２、電極３，３′および熱発生部１１が形成され、
これ等から成る電気熱変換体が構成される。次に、上記
のような蒸着やスパッタリング等により、少くともこれ
ら電気熱変換体上、好ましくはこれら電気熱変換体を含
む基板の一部分に保護層４を設ける。この段階における
基板は、たとえば第２図に示したような欠陥を有してい
る。最後に、このような欠陥を有する電極３，３′をア
ノードとして、前記のような陽極酸化法を行う。陽極酸
化酸化法を行うことにより、上記のような欠陥部、すな
わち熱発生要素上の絶縁性が保たれていない部分に陽極
酸化皮膜が形成される。該皮膜によって、これら欠陥部
における電気熱変換体の液体からの保護が達成される。
法について説明する。まず、基板１上に蒸着やスパッタ
リング等の方法で発熱抵抗層２となる層を形成し、更に
その上面に同様な方法で電極３，３′となる層を形成す
る。ついで所謂フォトエッチング等の方法で、あらかじ
め決められたパターンに従って、上から順に電極３，
３′となる層の一部、発熱抵抗層２となる層の一部を除
去してゆくことにより所望の位置に所望の形状の発熱抵
抗層２、電極３，３′および熱発生部１１が形成され、
これ等から成る電気熱変換体が構成される。次に、上記
のような蒸着やスパッタリング等により、少くともこれ
ら電気熱変換体上、好ましくはこれら電気熱変換体を含
む基板の一部分に保護層４を設ける。この段階における
基板は、たとえば第２図に示したような欠陥を有してい
る。最後に、このような欠陥を有する電極３，３′をア
ノードとして、前記のような陽極酸化法を行う。陽極酸
化酸化法を行うことにより、上記のような欠陥部、すな
わち熱発生要素上の絶縁性が保たれていない部分に陽極
酸化皮膜が形成される。該皮膜によって、これら欠陥部
における電気熱変換体の液体からの保護が達成される。
以下、第４図の構成の基板を例として、上記の如き本発
明の方法で作成される基板の細部構成を示す例について
説明する。尚、以下の例では、第４図(b)にＡで示す点
線で囲まれた部分に相当する部分の拡大図で説明を行
う。
明の方法で作成される基板の細部構成を示す例について
説明する。尚、以下の例では、第４図(b)にＡで示す点
線で囲まれた部分に相当する部分の拡大図で説明を行
う。
第５図は、電解液の異る２段階の陽極酸化処理を施した
基板の細部構成の例である。第５図において、９が第１
段階の陽極酸化処理で形成された陽極酸化皮膜、１０が
第２段階の陽極酸化処理で形成された陽極酸化皮膜であ
る。これら皮膜は、電極３′および発熱抵抗層２上に、
保護層４の欠陥部、すなわちマイクロクラック６および
ピンホール７の部分を中心として形成され、しかも電極
３′および発熱抵抗層２が液体と直接接触しないような
形状で形成されている。マイクロクラック６、ピンホー
ル７等の保護層４中の欠陥は、陽極酸化処理を施した後
も保護層４中にそのままの形状で残されるが、上記の如
き皮膜がこれら欠陥部に面している電極あるいは発熱抵
抗層に形成されることにより、これ等が液体と直接接触
することによって生じる電食が防止され、断線等のない
安定な液体噴射記録ヘッドが提供される。
基板の細部構成の例である。第５図において、９が第１
段階の陽極酸化処理で形成された陽極酸化皮膜、１０が
第２段階の陽極酸化処理で形成された陽極酸化皮膜であ
る。これら皮膜は、電極３′および発熱抵抗層２上に、
保護層４の欠陥部、すなわちマイクロクラック６および
ピンホール７の部分を中心として形成され、しかも電極
３′および発熱抵抗層２が液体と直接接触しないような
形状で形成されている。マイクロクラック６、ピンホー
ル７等の保護層４中の欠陥は、陽極酸化処理を施した後
も保護層４中にそのままの形状で残されるが、上記の如
き皮膜がこれら欠陥部に面している電極あるいは発熱抵
抗層に形成されることにより、これ等が液体と直接接触
することによって生じる電食が防止され、断線等のない
安定な液体噴射記録ヘッドが提供される。
第６図は、第５図における第２段階の陽極酸化処理のみ
を実施した基板の例である。第６図において、１０が陽
極酸化皮膜である。これら欠陥部において形成される皮
膜は、電解液の種類や電解条件あるいは電極や発熱抵抗
層の材質等により異るが、本発明の目的を逸脱しない限
りにおいてこれ等の条件は特に限定されるものではな
い。
を実施した基板の例である。第６図において、１０が陽
極酸化皮膜である。これら欠陥部において形成される皮
膜は、電解液の種類や電解条件あるいは電極や発熱抵抗
層の材質等により異るが、本発明の目的を逸脱しない限
りにおいてこれ等の条件は特に限定されるものではな
い。
本発明の方法によって製造される液体噴射記録ヘッド
は、上記のように形成された基板上に、熱発生部に対応
した液流路とオリフィスを基板上に形成することによっ
て完成される。
は、上記のように形成された基板上に、熱発生部に対応
した液流路とオリフィスを基板上に形成することによっ
て完成される。
第７図は、完成した液体噴射記録ヘッドの一態様の内部
構造を示すための模式的分解図であり、この例ではオリ
フィス２０５は、熱発生部２０３（１つだけを図示）の
上方に設けられている。なお、２０６はインク流路壁、
２０７は共通液室、２０８は第２の共通液室を、２０９
は共通液室２０７と第２の共通液室２０８を連結する貫
孔、２１０は天板である。また、電気熱変換体の配線部
については図示を省略してある。
構造を示すための模式的分解図であり、この例ではオリ
フィス２０５は、熱発生部２０３（１つだけを図示）の
上方に設けられている。なお、２０６はインク流路壁、
２０７は共通液室、２０８は第２の共通液室を、２０９
は共通液室２０７と第２の共通液室２０８を連結する貫
孔、２１０は天板である。また、電気熱変換体の配線部
については図示を省略してある。
第８図は、完成した他の態様の液体噴射記録ヘッド模式
図を示すもので、この例ではオリフィス２０５は液流路
の先端に形成されている。なお、２１１はインク供給口
を示す。
図を示すもので、この例ではオリフィス２０５は液流路
の先端に形成されている。なお、２１１はインク供給口
を示す。
以下、実施例に従って本発明の方法を更に詳しく説明す
る。
る。
〈実施例１〉 Ｓｉウエハーを熱酸化により５μｍの厚さのＳｉＯ２膜
を形成し基板とした。この基板にスパッタにより発熱抵
抗層としてＴａを３０００Åの厚みに形成し、続いて電
極材料としてＡｌを用い電子ビーム蒸着によりＡｌ層を
５０００Åの厚みに堆積した。次に、フオトリソ工程に
より所定の同一形状に電極と発熱抵抗層を第４図(a)の
ような形状にパターニングし、所定の位置と個数の電気
熱変換体（熱発生部、５０μｍ幅、１５０μｍ長さ）を
形成した。次いで、上記電気熱変換体が形成された基板
上に、ハイレートスパッタにより保護層としてＳｉＯ２
を2.2μｍの厚みに堆積した。
を形成し基板とした。この基板にスパッタにより発熱抵
抗層としてＴａを３０００Åの厚みに形成し、続いて電
極材料としてＡｌを用い電子ビーム蒸着によりＡｌ層を
５０００Åの厚みに堆積した。次に、フオトリソ工程に
より所定の同一形状に電極と発熱抵抗層を第４図(a)の
ような形状にパターニングし、所定の位置と個数の電気
熱変換体（熱発生部、５０μｍ幅、１５０μｍ長さ）を
形成した。次いで、上記電気熱変換体が形成された基板
上に、ハイレートスパッタにより保護層としてＳｉＯ２
を2.2μｍの厚みに堆積した。
上記と同一の方法によって、１００個の基板を作成し
た。このうち半数の５０個（サンプルＡ）に以下の陽極
酸化法を行い、残りの５０個は欠陥部の調査サンプル
（サンプルＢ）とした。サンプルＢのおのおのについ
て、一般にパッシベーション膜のピンホール密度検出法
として知られているメタノール溶液中での銅デコレーシ
ョン法によりピンホール密度を測定したところ、ピンホ
ール密度の平均値は６ケ／cm2であった。これらサンプ
ルＢのすべてについて、第２図に示したような欠陥が観
察された。
た。このうち半数の５０個（サンプルＡ）に以下の陽極
酸化法を行い、残りの５０個は欠陥部の調査サンプル
（サンプルＢ）とした。サンプルＢのおのおのについ
て、一般にパッシベーション膜のピンホール密度検出法
として知られているメタノール溶液中での銅デコレーシ
ョン法によりピンホール密度を測定したところ、ピンホ
ール密度の平均値は６ケ／cm2であった。これらサンプ
ルＢのすべてについて、第２図に示したような欠陥が観
察された。
次に、サンプルＡのおのおのにつき下記に示す２段階の
陽極酸化を行った。まず、リン酸１０％の水溶液中にサ
ンプルＡの基板を浸し、第４図における電極３′のみを
アノードとして１００Ｖの直流電流を２０分間印加し
た。ついで、第２段階の処理として、前記第１段階の処
理を施した基板を、ホウ酸0.5mol/と四ホウ酸ナトリ
ウム0.05mol/の混合水溶液中に浸し、電極３′および
３をアノードとして２００Ｖの直流を印加した。
陽極酸化を行った。まず、リン酸１０％の水溶液中にサ
ンプルＡの基板を浸し、第４図における電極３′のみを
アノードとして１００Ｖの直流電流を２０分間印加し
た。ついで、第２段階の処理として、前記第１段階の処
理を施した基板を、ホウ酸0.5mol/と四ホウ酸ナトリ
ウム0.05mol/の混合水溶液中に浸し、電極３′および
３をアノードとして２００Ｖの直流を印加した。
これら陽極酸化処理を施した基板の欠陥部には、第５図
に示したような酸化皮膜が形成されていた。第１段階の
酸化処理では、第５図における９の部分に電極３′に関
してはAl2O3膜が形成されており、Ｔａ発熱抵抗層２の
酸化皮膜の厚みは１０００Å程度であった。第２段階の
酸化処理では、第１段階で生じた９の部分の酸化皮膜の
周辺に、電極３′に関してはＡｌを主成分とする絶縁耐
圧性の優れた酸化皮膜が形成されていた。この段階での
Ｔａ発熱抵抗層２の酸化皮膜の厚さは１１００Å程度だ
った。
に示したような酸化皮膜が形成されていた。第１段階の
酸化処理では、第５図における９の部分に電極３′に関
してはAl2O3膜が形成されており、Ｔａ発熱抵抗層２の
酸化皮膜の厚みは１０００Å程度であった。第２段階の
酸化処理では、第１段階で生じた９の部分の酸化皮膜の
周辺に、電極３′に関してはＡｌを主成分とする絶縁耐
圧性の優れた酸化皮膜が形成されていた。この段階での
Ｔａ発熱抵抗層２の酸化皮膜の厚さは１１００Å程度だ
った。
上記２段階の陽極酸化処理を施したサンプルＡの基板の
すべてについて、前記銅デコレーション法によるピンホ
ール密度の測定を行ったが、ピンホールは検出されなか
った。上記処理を施していない場合のピンホール密度は
６ケ／cm2であったので、この陽極酸化処理の効果は絶
大である。
すべてについて、前記銅デコレーション法によるピンホ
ール密度の測定を行ったが、ピンホールは検出されなか
った。上記処理を施していない場合のピンホール密度は
６ケ／cm2であったので、この陽極酸化処理の効果は絶
大である。
〈実施例２〉 実施例１とまったく同様にして、サンプルＡの基板５０
個の作成した。ついで、これらのおのおのについて、実
施例１における第２段階の陽極酸化処理のみを実施し
た。すなわち、上記基板のおのおのについて、ホウ酸0.
5mol/と四ホウ酸ナトリウム0.05mol/の混合水溶液
により、第４図における電極３および３′をアノードと
して２００Ｖ、２０分間の陽極酸化処理を行った。これ
らの基板の欠陥部には、第６図における１０の部分に、
実施例１と同様の性状を有する酸化皮膜が形成されてい
た。銅デコレーション法によるピンホール密度の測定を
行ったがピンホールは検出されなかった。
個の作成した。ついで、これらのおのおのについて、実
施例１における第２段階の陽極酸化処理のみを実施し
た。すなわち、上記基板のおのおのについて、ホウ酸0.
5mol/と四ホウ酸ナトリウム0.05mol/の混合水溶液
により、第４図における電極３および３′をアノードと
して２００Ｖ、２０分間の陽極酸化処理を行った。これ
らの基板の欠陥部には、第６図における１０の部分に、
実施例１と同様の性状を有する酸化皮膜が形成されてい
た。銅デコレーション法によるピンホール密度の測定を
行ったがピンホールは検出されなかった。
上記の如く、陽極酸化処理によって電極や発熱抵抗層が
絶縁物化された基板においては、保護層に欠陥が存在し
ても、メタノール溶液による銅デコレーション法では、
保護層の欠陥密度はゼロとなる。従って、液体による電
極や発熱抵抗層の電食は発生せず、保護層に欠陥が残さ
れたままであっても、電極や発熱抵抗層に前記のような
酸化皮膜が形成されることによって実用上まったく問題
のない基板とすることができる。また、保護層を多層構
造にして絶縁保護層上に金属層等を積層する場合におい
ても、電気熱変換体と金属の保護層間にショートが発生
しないめ、効果は絶大である。本発明の特徴は、上記の
ような陽極酸化法により、電気熱変換体を絶縁物化する
ことにあり、電解液や電解条件等が変化してもその効果
は同様である。
絶縁物化された基板においては、保護層に欠陥が存在し
ても、メタノール溶液による銅デコレーション法では、
保護層の欠陥密度はゼロとなる。従って、液体による電
極や発熱抵抗層の電食は発生せず、保護層に欠陥が残さ
れたままであっても、電極や発熱抵抗層に前記のような
酸化皮膜が形成されることによって実用上まったく問題
のない基板とすることができる。また、保護層を多層構
造にして絶縁保護層上に金属層等を積層する場合におい
ても、電気熱変換体と金属の保護層間にショートが発生
しないめ、効果は絶大である。本発明の特徴は、上記の
ような陽極酸化法により、電気熱変換体を絶縁物化する
ことにあり、電解液や電解条件等が変化してもその効果
は同様である。
上記のようにして形成された基板を用いて、前述した液
体噴射記録ヘッドを組み立てて使用したところ、断線等
のない安定な記録を長期に亘って行うことができた。
体噴射記録ヘッドを組み立てて使用したところ、断線等
のない安定な記録を長期に亘って行うことができた。
第１図(a)は、従来の液体噴射記録ヘッドの典型的な例
における基板の熱発生部付近の平面部分図、第１図(b)
は第１図(a)に一点鎖線ＸＹで示す部分で切断した場合
の断面部分図、第２図は第１図(b)にＡで示す点線で囲
まれた部分の拡大図、第３図は他の従来例の液体噴射記
録ヘッドにおける第１図(b)に相当する部分の断面部分
図、第４図(a)は本発明の製造方法による液体噴射記録
ヘッドの一例における基板の熱発生部付近の平面部分
図、第４図(b)は第４図(a)に一点鎖線ＸＹで示す部分で
切断した場合の断面部分図、第５図は本発明の製造方法
による液体噴射記録ヘッドの他の例における第４図(b)
にＡで示す点線で囲まれた部分に相当する部分の拡大
図、第６図は本発明の製造方法による液体噴射記録ヘッ
ドの更に別の例における第４図(b)にＡで示す点線で囲
まれた部分に相当する部分の拡大図、第７図は本発明の
製造方法による液体噴射記録ヘッドの一実施態様の内部
構成を示すための模式的分解図、第８図は本発明の製造
方法による液体噴射記録ヘッドの別の実施態様の内部構
造を示すための模式図である。 １…基板 ２…発熱抵抗層 ３，３′…電極 ４…保護層 ５…熱作用部 ６…マイクロクラック ７…ピンホール ８…有機樹脂層 ９，１０…陽極酸化皮膜 １１，２０３…熱発生部 ２０４…液流路 ２０５…オリフィス ２０６…インク流路壁 ２０７…共通液室 ２０８…第２の共通液室 ２０９…貫孔 ２１０…天井 ２１１…インク流路
における基板の熱発生部付近の平面部分図、第１図(b)
は第１図(a)に一点鎖線ＸＹで示す部分で切断した場合
の断面部分図、第２図は第１図(b)にＡで示す点線で囲
まれた部分の拡大図、第３図は他の従来例の液体噴射記
録ヘッドにおける第１図(b)に相当する部分の断面部分
図、第４図(a)は本発明の製造方法による液体噴射記録
ヘッドの一例における基板の熱発生部付近の平面部分
図、第４図(b)は第４図(a)に一点鎖線ＸＹで示す部分で
切断した場合の断面部分図、第５図は本発明の製造方法
による液体噴射記録ヘッドの他の例における第４図(b)
にＡで示す点線で囲まれた部分に相当する部分の拡大
図、第６図は本発明の製造方法による液体噴射記録ヘッ
ドの更に別の例における第４図(b)にＡで示す点線で囲
まれた部分に相当する部分の拡大図、第７図は本発明の
製造方法による液体噴射記録ヘッドの一実施態様の内部
構成を示すための模式的分解図、第８図は本発明の製造
方法による液体噴射記録ヘッドの別の実施態様の内部構
造を示すための模式図である。 １…基板 ２…発熱抵抗層 ３，３′…電極 ４…保護層 ５…熱作用部 ６…マイクロクラック ７…ピンホール ８…有機樹脂層 ９，１０…陽極酸化皮膜 １１，２０３…熱発生部 ２０４…液流路 ２０５…オリフィス ２０６…インク流路壁 ２０７…共通液室 ２０８…第２の共通液室 ２０９…貫孔 ２１０…天井 ２１１…インク流路
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小室 博和 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キヤ ノン株式会社内 (72)発明者 高橋 博人 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キヤ ノン株式会社内 (72)発明者 津田 尚徳 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キヤ ノン株式会社内 (56)参考文献 特開 昭58−11169（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−143650（ＪＰ，Ａ) 特公 昭58−2452（ＪＰ，Ｂ２)
Claims (1)
- 【請求項１】液体を吐出して飛翔的液滴を形成するため
に設けられた吐出口と、該吐出口に連通し、前記液滴を
形成するための熱エネルギーが液体に作用する部分であ
る熱作用部を構成の一部とする液流路とを有する液吐出
部とを具備する液体噴射記録ヘッドの製造方法におい
て、 発熱抵抗層と、該発熱抵抗層に電気的に接続して、少な
くとも一対の対置する電極とを備え、これら電極の間に
前記熱エネルギーを発生する熱発生部が形成されている
電気熱変換体に基板上に形成し、 絶縁材料で構成される保護層を前記電気熱変換体上に形
成し、 該保護層の欠陥部によって露出する前記電気熱変換体の
露出部を陽極酸化法によって酸化することを特徴とする
液体噴射記録ヘッドの製造方法。
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59013313A JPH062416B2 (ja) | 1984-01-30 | 1984-01-30 | 液体噴射記録ヘッドの製造方法 |
| DE3502900A DE3502900C2 (de) | 1984-01-30 | 1985-01-29 | Verfahren zur Herstellung eines elektrothermischen Wandlers für einen Flüssigkeitsstrahl-Aufzeichnungskopf |
| GB08502321A GB2154512B (en) | 1984-01-30 | 1985-01-30 | Liquid jet recording head |
| US07/009,546 US4777494A (en) | 1984-01-30 | 1987-02-02 | Process for manufacturing an electrothermal transducer for a liquid jet recording head by anodic oxidation of exposed portions of the transducer |
| SG1006/90A SG100690G (en) | 1984-01-30 | 1990-12-15 | Process for manufacturing an electrothermal transducer for a liquid jet recording head |
| HK256/91A HK25691A (en) | 1984-01-30 | 1991-04-04 | Process for manufacturing an electrothermal transducer for a liquid jet recording head |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59013313A JPH062416B2 (ja) | 1984-01-30 | 1984-01-30 | 液体噴射記録ヘッドの製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60157872A JPS60157872A (ja) | 1985-08-19 |
| JPH062416B2 true JPH062416B2 (ja) | 1994-01-12 |
Family
ID=11829678
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59013313A Expired - Lifetime JPH062416B2 (ja) | 1984-01-30 | 1984-01-30 | 液体噴射記録ヘッドの製造方法 |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4777494A (ja) |
| JP (1) | JPH062416B2 (ja) |
| DE (1) | DE3502900C2 (ja) |
| GB (1) | GB2154512B (ja) |
| HK (1) | HK25691A (ja) |
| SG (1) | SG100690G (ja) |
Families Citing this family (24)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62152864A (ja) * | 1985-12-27 | 1987-07-07 | Canon Inc | 液体噴射記録ヘツドの製造方法 |
| US4860033A (en) * | 1987-02-04 | 1989-08-22 | Canon Kabushiki Kaisha | Base plate having an oxidation film and an insulating film for ink jet recording head and ink jet recording head using said base plate |
| KR970004165B1 (ko) * | 1987-08-25 | 1997-03-25 | 오세-네델란드 비.브이 | 인쇄장치 |
| US5858197A (en) * | 1988-06-17 | 1999-01-12 | Canon Kabushiki Kaisha | Process for manufacturing substrate for ink jet recording head using anodic oxidation |
| US5210549A (en) * | 1988-06-17 | 1993-05-11 | Canon Kabushiki Kaisha | Ink jet recording head having resistor formed by oxidization |
| US4887098A (en) * | 1988-11-25 | 1989-12-12 | Xerox Corporation | Thermal ink jet printer having printhead transducers with multilevelinterconnections |
| US5211754A (en) * | 1989-03-01 | 1993-05-18 | Canon Kabushiki Kaisha | Method of manufacturing a substrate for a liquid jet recording head, substrate manufactured by the method, liquid jet recording head formed by use of the substrate, and liquid jet recording apparatus having the head |
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