WO1991014575A1 - Liquid injection recording head - Google Patents

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WO1991014575A1
WO1991014575A1 PCT/JP1991/000400 JP9100400W WO9114575A1 WO 1991014575 A1 WO1991014575 A1 WO 1991014575A1 JP 9100400 W JP9100400 W JP 9100400W WO 9114575 A1 WO9114575 A1 WO 9114575A1
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recording head
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Keiichi Murakami
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Canon Kabushiki Kaisha
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    • B41J2202/01Embodiments of or processes related to ink-jet heads
    • B41J2202/03Specific materials used

Definitions

  • the present invention relates to a liquid jet recording head for discharging a recording liquid and recording an image such as a character using the discharged liquid.
  • the present invention also relates to a liquid jet recording head substrate used for forming the above-mentioned head. Further, the present invention relates to a liquid jet recording apparatus having the head.
  • Liquid jet recording method (hereinafter also referred to as “ink-jet recording method”): Various methods have been proposed in the past. Among such proposals, for example, the liquid jet recording method described in U.S. Pat. No. 4,723,129 or U.S. Pat. Recently, it has attracted attention as a representative. In short, in this method, a recording liquid (hereinafter, also referred to as “ink”) is discharged using thermal energy, and recording is performed using the discharged liquid.
  • a recording liquid hereinafter, also referred to as “ink”
  • Such a liquid jet recording method enables high-density, high-precision recording and high-quality recording at a high speed, and also compares the compactness of a head device. It has the advantage of being easily achieved.
  • FIGS. 1 (a) and 1 (b) show an example of a liquid jet recording head substrate used for forming such a liquid jet recording head.
  • FIG. 1 (a) is a schematic plan view of a main part of an example of a substrate for a liquid jet recording head (partly shown in perspective for the sake of explanation), and FIG. FIG. 1 (a) is a schematic cross-sectional view of FIG. 1 (a) cut along a portion indicated by a one-point line XY.
  • the substrate for liquid jet recording head 101 has a lower layer 106, a heating resistor layer 107, a pair on a support 105. Electrode layer 103, 104, the first upper protective layer 108, the second upper protective layer 109, and the third upper protective layer 110 are sequentially laminated. I have. The portion of the heating resistance layer 107 between the electrodes 103 and 104 serves as a heat generating part 111. For more information about each of these components,
  • the material used to form the upper protective layer of such a liquid jet recording substrate 101 is suitable for the required properties such as heat resistance, liquid resistance, ripening conductivity and heat resistance. Are appropriately selected.
  • the primary role of the first ⁇ upper protective layer 108 is to maintain the properties between the electrode 103 and the electrode 104.
  • the primary role of the second upper protective layer is to enhance liquid resistance and mechanical strength.
  • the main role of the third upper protective layer is to prevent liquid permeation and resist liquid.
  • the first upper protective layer is made of an inorganic inorganic material
  • the second upper protective layer is made of an inorganic material (particularly a metal material)
  • the third upper protective layer is made of an inorganic material. Is often formed using an organic material.
  • a liquid jet recording head having relatively high reliability is manufactured using a substrate for a node, and a liquid jet recording apparatus having the liquid jet recording head is commercially available.
  • a main object of the present invention is to solve the above-mentioned technical problems, and to provide a liquid jet recording head having excellent durability and reliability even after frequent repetitive use or long-time continuous use. It is to be.
  • Another object of the present invention is to solve the above-described technical problem and improve reliability by devising an upper protective layer of a liquid jet recording head of a type in which ink is discharged using thermal energy. Can be significantly improved Is to provide a hood for liquid jet recording.
  • Still another object of the present invention is to provide a liquid jet recording head in which a plurality of electroripening transducers for generating a heat energy used for discharging a liquid are arranged on a substrate at high density.
  • An object of the present invention is to provide a liquid jet recording head which can solve the above-mentioned technical problem with a relatively simple structure.
  • Another object of the present invention is to provide a large number of ejection ports for ejecting liquid over the entire width of a recording area of the recording member on which recording is performed.
  • the present inventor has conducted detailed investigations and studies in order to solve these problems and achieve these objects.
  • the coverage with the upper protective layer is not always good at the step portion of the electrode layer in the form of a butterfly, or the liquid ejecting recording has a defect such as a pinhole in the upper protective layer.
  • mobile ions such as sodium ion and chlorine ion contained in the recording liquid permeate into the upper protective layer, It has been found that corrosion reaches the electrothermal converter, such as an electrode, through the upper protective layer, and eventually the electrothermal converter appears to be corroded.
  • the inventor has obtained the following knowledge.
  • the electrode is provided so as to cover the support, an electrothermal converter provided on the support, a heat-generating resistor layer, and an electrode electrically connected to the heat-generating resistor layer.
  • a liquid is discharged corresponding to the heat generating portion of the electrothermal converter on a liquid jet recording head having an upper protective layer having an ion exchanger and a A liquid passage communicating with the discharge port is provided.
  • the present invention further includes a liquid jet 5 recording head substrate used for forming the head, and a liquid jet recording apparatus including the head.
  • a liquid jet 5 recording head substrate used for forming the head
  • a liquid jet recording apparatus including the head
  • reference numeral 105 denotes a metal such as silicon, glass, ceramic, or the like. It is a support formed from. On this support 105, a lower layer 106 is provided for appropriately controlling the generated thermal energy so as to achieve 'uniformity' over the entire body.
  • the lower layer 106 is formed of an insulating material such as silicon oxide.
  • a heating resistance layer i07 for generating thermal energy used for extracting a liquid On the lower layer 106, there is provided a heating resistance layer i07 for generating thermal energy used for extracting a liquid.
  • a material for forming the heat generating resistance layer 107 a material that generates desired heat when energized can be appropriately used. With such materials Specifically, tantalum nitride, nichrome, silver-palladium alloy, silicon semiconductor, or hafnium, lanthanum, zirconium, titanium, tantalum, tungsten, molybdenum, niobium, Metals such as chromium and vanadium, alloys thereof, and borides thereof can be mentioned.
  • the heat generating resistive layer 107 can be formed by a gas phase reaction method such as a sputtering method, a CVD method, or a vapor deposition method.
  • a pair of electrode layers 103 and 104 for providing the electric number i to the layer 107 is provided.
  • the heating resistance layer 10 located between the pair of electrode layers 1.0 3 and 10 4 becomes a heat generating portion 11 1 that generates heat energy used for discharging the liquid.
  • a material for forming the electrode layers 103 and 104 many commonly used electrode materials can be used. Specifically, for example, metals such as A, Ag, Au, Pt, and Cu can be mentioned.
  • This electrode layer can be formed by a gas phase reaction method such as a sputtering method, a CVD method, and a vapor deposition method.
  • various upper protective layers are provided on the electroripened converter.
  • the material used to form the upper protective layer is appropriately selected according to the required properties such as heat resistance, liquid resistance, thermal conductivity, and heat resistance.
  • the main role of the first upper protective layer 108 is to keep the connection between the electrodes 103 and 104 as described above.
  • the first upper protective layer 108 is made of an inorganic inorganic material such as an inorganic oxide such as SiO 2 or an inorganic nitride such as Si 3 N 4 .
  • the first upper protective layer 108 can be formed by a gas phase reaction method such as a sputtering method, a CVD method, or a vapor deposition method, or a liquid coating method.
  • the main role of the second upper protective layer 109 is to provide reinforcement of liquid resistance and mechanical strength.
  • the second upper protective layer 109 is sticky, has relatively excellent mechanical strength, and has the first upper protective layer 109.
  • Adhesion to layer 108 for example, elements of group Ma of the periodic table such as Sc, Y, elements of group IVa such as Ti, Zr, Hf, V, b, Ta Group Va elements such as C r, M o, W etc.
  • Group W elements such as F e, C o, N i, alloys of these metals, borides. Carbides , Silicides, nitrides and the like.
  • the second upper protective layer 109 can be formed by a gas phase reaction method such as a sputtering method, a CVD method, and a vapor deposition method.
  • the third upper protective layer 110 is formed of a material having an inorganic ion exchanger and an organic material as a main component, that is, an organic material substantially containing an inorganic ion exchanger. It is formed using materials. As a base material containing an ion exchanger, an organic material is more preferable than an inorganic material. The reason is that ion mobility is higher in organic materials than in inorganic materials.
  • This third upper protective layer 110 can be formed by a liquid coating method or the like.
  • the organic materials used for the trowel include, for example, silicone resin,
  • V-based resin aromatic polyamide, addition-polymerized polyimide, polyimide, imidazole, metal chelate polymer, titanate ester, epoxy resin, phthalic acid resin , Thermosetting phenolic resin, P-vinyl phenol resin, silo resin, triazine resin, BT resin (triazine resin / bismaleimide addition polymer resin) ), Siloxane resin and its derivatives.
  • polyimidone isoquinoquinazoline (trade name: 'PIQ', manufactured by Hitachi Chemical)
  • polyimid resin (trade name: 'PYRALIN, manufactured by Dupont)
  • Photopolymer resins such as butadiene resin (trade name: 'jSR-CBR', manufactured by Nippon Synthetic Rubber Co., Ltd.) and photonice (trade name, manufactured by Toray Industries, Inc.) are particularly excellent high-performance resins. It is preferably used because it has high precision and fine workability.
  • the ion exchanger it is preferable to use an inorganic ion exchanger. Most of them are contained in a recording liquid and cause the above-mentioned inconvenience. This is because it is an inorganic mobile ion such as an ion or a chlorine ion. Examples of such inorganic ion exchangers include 'IXE',
  • movable ions such as a stream ion and a chlorine ion that penetrate from the liquid flowing through the liquid path of the liquid jet recording head are also ion-exchanged. It is thought to have the effect of trapping in the upper protective layer containing itself by utilizing a reaction, etc., and suppressing the movable ion from reaching the lower layer. And by this action, the corrosion of the electrothermal converter can be prevented.
  • Such ion exchangers are preferably occupied by 1 to 5 t.% In the upper protective layer where they are occupied. If the content is less than 1 wt.%, The trapping action of the movable ion will be insufficient, and the movable ion that has not been completely traversed may reach the electrothermal converter and cause corrosion. This is because. If it exceeds 5 wt.%, It will not be evenly dispersed in the base material and will be deflected, deteriorating properties such as hardness, strength and adhesion, and if the base material has photosensitivity, photosensitivity. This is because it may reduce
  • a method for producing it a method of dispersing an ion exchanger in a solution and then hardening it in a layer, or dispersing the ion exchanger in a solid by adding and solidifying the ion exchanger in a melting medium, After that, there can be mentioned a method of forming a layer using a vapor deposition method, a sputtering method, or the like.
  • the strength of the ⁇ , ion exchanger from the viewpoint of uniformity of dispersion in the layer and mass productivity. Therefore, the former manufacturing method is more preferable.
  • an upper portion made of a material having an ion exchanger is provided in the vicinity of a heat energy generating portion of a liquid jet recording head in which mature energy is used as energy used for discharging a liquid.
  • a protective layer is used, the effects of the present invention can be emphasized.
  • the liquid which is one of the causes of corrosion of the electrothermal converter, is relatively hot near the heat energy generating part, so the movable ion of the liquid ⁇ is protected at the top. This is because it is easy to permeate and diffuse into the layer, and the trapping of the mobile ion by the ion exchanger is facilitated.
  • the third upper protective layer 110 Has been described using an organic material having an ion exchanger, but the present invention is not limited to this embodiment. That is, in the present invention, at least a part of the upper protective layer provided so as to cover the electric heat exchanger is entirely made of a material containing the ion exchanger.
  • the first upper protective layer 108 may be formed with a head formed using an inorganic material containing an ion exchanger.
  • vitreous forming agent comprising a compound such as P, B, A £, As, Zn and Ti or an organic binder, for example, RnSi (0H) n; Si (0H ) 4, H n S i (0H), (R 0) n S i (0 H) 4 — n , etc.
  • a vitreous forming agent comprising a compound such as P, B, A £, As, Zn and Ti or an organic binder, for example, RnSi (0H) n; Si (0H ) 4, H n S i (0H), (R 0) n S i (0 H) 4 — n , etc.
  • a coating method such as subbing, roll coating, diving, spraying, or brush application.
  • the layer structure of the upper protective layer and the materials used to form them are not limited to the above-described embodiments. Absent.
  • the third upper protective layer 110 may be formed of an inorganic material having an ion exchanger, or the first upper protective layer 108 may be formed of an ion exchanger.
  • the present invention is also applicable to the case of using an organic material having the above.
  • only the first upper protective layer 108 formed by angling the material having the ion exchanger is provided as the upper protective layer covering the electrothermal converter. Anything is included in the present invention.
  • the first-mentioned embodiment is the most preferable in the present invention.
  • FIG. 2 is a schematic perspective view showing a main part of an example of a liquid jet recording head formed using the liquid jet recording head substrate described above.
  • a wall 200 of a fluid path 201 is provided, and a top plate 205 is further provided thereon.
  • the liquid is supplied to the common liquid chamber 20 through a liquid supply port 206 from a liquid reservoir (not shown).
  • the liquid supplied to the common liquid chamber 20 is supplied to the liquid path 201 by a so-called capillary phenomenon, and forms a mechanism at the discharge port 202 communicating with the liquid path 201. It is kept stable.
  • Liquid is discharged from 02.
  • FIG. 3 is a schematic perspective view showing a main part of an example of a liquid jet recording apparatus provided with the liquid jet recording head shown in FIG.
  • reference numeral 320 denotes a recording medium having a plurality of ink ejection ports facing a recording surface of a recording paper (not shown) conveyed on a platen 3224. It is a detachable head of a liquid storage unit integrated with a monolithic structure. Numeral 316 denotes a carriage for mounting the liquid rest recording head 322, and one of the drive belts 318 for transmitting the driving force of the driving motor 317. It is slidable with two guide shafts 32 9 A and 32 9 B which are connected to the section and arranged in parallel with each other. As a result, the liquid jet recording head 320 can be moved back and forth over the entire width of the recording paper.
  • Reference numeral 326 denotes a recovery device for recovering and preventing liquid ejection failure from the liquid jet recording head 320, and is a predetermined portion of the moving range of the liquid jet recording head 320, for example, a home position. It is located at a position facing the phone.
  • the recovery device 326 performs the cabin of the discharge port of the “:” nozzle 320 to the liquid ejection recording by the divided power of the motor 322 via the transmission mechanism 323.
  • an appropriate device provided in the recovery device 32 6 is provided in connection with the cabining operation of the ejection port of the liquid ejection head 320 by the cap 32 A of the recovery device 32 6, an appropriate device provided in the recovery device 32 6 is provided.
  • the liquid is sucked from the discharge port by a suction means (not shown), or the liquid is fed by an appropriate pressurizing means (not shown) provided in a liquid supply path to the liquid ejection head.
  • a suction means not shown
  • an appropriate pressurizing means not shown
  • Reference numeral 330 denotes a blade provided on the side surface of the recovery device 326 as a wiving member made of silicone rubber.
  • This blade 330 is held by a blade holding member 330A in a cantilever form, and is operated by a motor 3.22 and a transmission mechanism 3223 in the same manner as the recovery device 3226. Engagement of the liquid jet recording head '320 with the discharge port surface becomes possible.
  • the liquid jet recording head 320 may be used.
  • the blade 330 protrudes into the range of movement of the liquid jet recording head, and as the liquid jet recording head 320 moves, dew condensation and wetness adhered to the ejection port surface of the liquid jet recording head 320 Or dust, etc. Foreign substances can be removed.
  • FIG. 4 is a schematic perspective view showing an outline of a liquid jet recording apparatus in which a head 32 is mounted on a full-line type liquid jet recording.
  • reference numeral 65 denotes a transport belt for transporting a recording member such as paper.
  • the transport belt 65 transports a recording member (not shown) as the transport roller 64 rotates.
  • the lower surface of the liquid jet recording head 32 is a discharge port surface 31 having a plurality of discharge ports corresponding to the entire width of the recording area of the member to be recorded.
  • the lower layer 106 (layer thickness) of Si 0 z is thermally oxidized on the support 105 made of a Si wafer. : 5 ⁇ m). Then, by performing the spatter-ring a H f B 2 (purity 9 9.9% or higher) as the data Ge' preparative vacuum tea Nba within one heating resistor layer on the lower portion layer 1 0 6 1 An HfBz layer (layer thickness: 1300 persons) was formed to be 0 7. What are the conditions for this spac ring? there were. Sputtering conditions
  • Base dish 1 1 0 Pa or less
  • a ⁇ layer (layer:!: 50,000 A) that becomes the electrode layers 103 and 10 was formed on the T i layer by electron beam evaporation.
  • the conditions for this electron beam deposition were as follows.
  • H f B z layer for T i layer and A £ layer, Roh due to non-O door Li Sogurafu I in the following manner, it was' turning.
  • a photo resist (trade name: 0 FPR800, manufactured by Tokyo Ohkasha Co., Ltd.) is applied in a layer (layer thickness: 1.3 m) on the layer A, and a conventional method is applied thereto. Exposure, development, and baking were performed.
  • a mixed solution of nitric 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
  • the layer A was etched.
  • Base presser 1 1 0 ' 3 Pa or less
  • H f B 2 layer by performing the putter Jung T i layer and A layer, the heating resistor layer H f B z 1 0 7, T i adhesion layer (not shown) and A electrodes Layer 1031 was formed.
  • the electrode layer 103 is used as a selection electrode, and the electrode layer 104 is used as a common electrode.
  • the Ta is used as a second upper protective layer 109 by performing sputtering with a vacuum chamber meat serving as a target of Ta (purity of 99.9% or more) as a target.
  • a layer (layer thickness: 0.3 m) was formed.
  • reactive layering of the Ta layer is performed in the vacuum chamber, and a pattern is provided so as to cover the upper part of the heat generating portion 11 ⁇ shown in FIGS. 1) and 1 (b).
  • a second upper protective layer 109 was formed.
  • the conditions for this reactive etching were as follows.
  • a photosensitive polymide (trade name: 'Photonice', manufactured by Toray Industries, Inc.) and an inorganic ion exchanger (trade name: 'Xigse') ', Manufactured by Toa Gosei Chemical Industry Co., Ltd.) was applied in a layered form (layer thickness: 3 m).
  • a photosensitive polymide (trade name: 'Photonice', manufactured by Toray Industries, Inc.) and an inorganic ion exchanger (trade name: 'Xigse') ', Manufactured by Toa Gosei Chemical Industry Co., Ltd.) was applied in a layered form (layer thickness: 3 m).
  • the conditions of exposure, development and baking after exposure and development and baking were respectively as follows.
  • a wall member 200 forming a horizontal wall between the liquid passage 201 communicating with the discharge port 202 and the common liquid chamber 204 is provided. It is formed using a photo-resist layer of a photosensitive resin layer (layer! :: 50 ⁇ m), and further formed on the layer via an epoxy-based adhesive (not shown).
  • a top plate made of stainless steel By providing a top plate made of stainless steel, a liquid jet recording head schematically shown in FIG. 2 was obtained.
  • This liquid jet head has 64 discharge ports corresponding to the above-described heat generating portions.
  • Reference numeral 206 denotes an ink supply port to the common liquid chamber 204.
  • 100 liquid jet recording heads are manufactured in all cities.
  • the formation of the inorganic material layer to be the upper protective layer 108 of the first and the photosensitive polyimide containing no inorganic ion exchanger as the material of the third upper protective layer 110 ( Product name: liquid jet recording head substrate and liquid jet device provided with the substrate in the same manner as in Example 1 except that (trade name: Photonice, manufactured by Toray Industries, Inc.) is used. Record head and Manufactured.
  • the material of the third upper protective layer 110 it is assumed that a photosensitive polyimide (trade name: PHOTONESS, manufactured by Toray Industries Co., Ltd.), which does not have an inorganic ion exchanger, is used. Except for the above, a liquid jet recording head substrate and a liquid jet recording head provided with the substrate were manufactured in the same manner as in Example I described above. — Also in this comparative example, 100 liquid jet recording heads were manufactured in total. Comparative experiment
  • Example 1 As a result, the occurrence rate of corrosion was significantly reduced on average in Example 1 as compared with the comparative example.
  • each of the 100 liquid jet recording heads obtained in Examples 1 and 2 and the comparative example was mounted on the liquid jet recording apparatus main body shown in FIG. The recording was performed by discharging the liquid. .
  • the sodium is 0.3 wt.% In the recording liquid.
  • Triethylene glycol 10 0 w t%
  • the liquid jet recording head according to Example 12 exhibited superior recording quality as compared with the comparative example. This is because the occurrence rate of corrosion of the electrothermal transducer including the electrode is reduced as described above, It is considered that the main reason is that the reliability of the liquid jet recording head according to 2 has been improved.
  • the present invention has an excellent effect in a recording head and a recording apparatus in which ink is discharged using thermal energy.
  • a liquid (ink) is ejected through the ejection opening by the growth and shrinkage of the bubble to form at least one droplet.
  • the I-motion signal is formed into a pulse shape, the growth and shrinkage of the bubbles are performed immediately and appropriately, so that the ejection of a liquid (ink) having particularly excellent responsiveness can be achieved, which is more preferable.
  • the drive signal having the pulse shape those described in U.S. Pat. Nos. 4,463,359 and 4,345,262 are suitable. ing. Further, if the conditions described in U.S. Pat. No. 4,313,124 of the invention relating to the temperature rise rate of the heat acting surface are adopted, more excellent recording can be performed. .
  • the configuration of the head includes a combination of a discharge port, a liquid path, and an electrothermal converter (a linear liquid flow path or a right-angled liquid flow path) as disclosed in the above-mentioned respective specifications.
  • U.S. Pat.No. 4,558,333 and U.S. Pat.No. 4,459,600 which disclose a configuration in which the heat acting portion is disposed in a bending region.
  • the present invention is also applicable to the configuration using It is.
  • Japanese Unexamined Patent Application Publication No. 129630/1990 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 also effective as a configuration based on Japanese Patent Application Laid-Open No. 59-138461, which discloses a configuration in which an opening for absorbing a pressure wave of thermal energy is provided in the discharge section.
  • a full-line type recording head having a length corresponding to the maximum recording medium width that can be recorded by a recording device a multi-recording head as disclosed in the above specification is used.
  • a configuration in which the length is dropped or a configuration as a single integrally formed recording head may be used.
  • the present invention can exhibit the above-described effect more effectively. it can.
  • the recording head of a replaceable tip type that can be connected to the main body of the device to enable electrical connection with the main unit and supply of ink from the main unit.
  • the present invention is also effective when a recording head of a trinoge type is provided integrally with the recording head itself.
  • recovery means for the recording head it is preferable to add recovery means for the recording head, preliminary auxiliary means, and the like provided as a configuration of the recording apparatus of the present invention since the effects of the present invention can be further stabilized. It is.
  • 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 a pre-heating mode and a pre-ejection mode in which ejection is performed separately from recording by performing a pre-heating mode using these combinations 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, and the recording head may be formed integrally or by a combination of a plurality of recording heads.
  • the present invention is also extremely effective for an apparatus provided with at least one of a multi-color or a full-color mixed color.
  • the description is made using a liquid ink.
  • the ink is a solid at room temperature, the ink is in a softened state at room temperature. Can be used.
  • the ink itself is temperature-adjusted within a range of 30 to 70 ° C by controlling the temperature of the ink so that the viscosity of the ink is in a stable discharge range. Since the ink is generally used, it is only necessary that the ink be in a liquid state when the signal for use is given. In addition, the temperature rise due to aggressive energy can be prevented by using it as an energy to change the state of the ink from the solid state to the liquid state, or the ink can be left standing for the purpose of preventing the ink from evaporating.
  • the ink is liquefied by application of heat energy according to the recording signal and is discharged as an ink liquid, or when the ink reaches the recording medium.
  • the use of an ink having the property of being liquefied only by thermal energy, such as one that has already begun to solidify, is also applicable to the present invention.
  • the ink may be provided by a porous sheet recess or recess as described in JP-A-54-56847 or JP-A-60-71260.
  • a configuration may be adopted in which the liquid crystal is held in the through-hole as a liquid or a solid and faces the electrothermal converter.
  • the most effective one for each of the above-mentioned inks is to execute the above-described film boiling method.
  • FIG. 1 (a) is a schematic plan view of a main part of an example of a liquid jet recording head substrate, and FIG. 1 (W is indicated by a dashed line X-Y in FIG. 1 (a).
  • FIG. 3 is a schematic cross-sectional view cut at a corner.
  • FIG. 2 is a schematic perspective view showing a main part of an example of a liquid jet recording head formed using the liquid jet recording head substrate described above.
  • FIG. 3 is a schematic perspective view showing a main part of an example of a liquid jet recording apparatus provided with the liquid jet recording head shown in FIG.
  • FIG. 4 is a schematic perspective view schematically showing a liquid jet recording apparatus equipped with a full-line type liquid jet recording head.

Description

明 现
液䜓噎射蚘録ぞ ド
発明の分野
'本発明は、 蚘録甚液䜓を吐出し、 吐出された液䜓により文字等の 画像の蚘録を う液䜓噎射蚘録ぞッ ドに関する。 たた本発明は、 前 蚘ぞッ ドを圢成するために甚いられる液䜓噎射蚘録ぞッ ド甚基䜓に 関する。 曎に本発明は、 前蚘ぞッ ドを具備する液䜓噎射蚘録装眮に
I关】 '3 '3。 発明の背景 .
液䜓噎射蚘錄方匏 以䞋、 — ã‚€ ンク ·ゞュ ッ ト蚘録方匏」 ず も称す - る に぀いおよ、 過去に皮々 の方匏が提案されおいる。 そう した提 案の内で、 䟋えば米囜 蚱第 4 , 7 2 3 , 1 2 9号明现曞や米囜特蚱第 4 , 7 4 0 , 7 9 6号明现曞等に蚘茉された液䜓噎射蚘録方匏は、 代衚 的なものず しお最近泚目を集めおいる。 この方匏は、 端的に蚀えば 熱゚ネルギ䞀を利甚しお蚘録甚液䜓 以䞋、 「む ンク 」 ずも称する を吐出し、 吐出された液䜓により蚘録を行う も のである。 そ しおこ う した液䜓噎射蚘録方匏は、 高密床 しお高粟綰であり䞔぀高画質 の蚘録を高速で行う こ ずを可胜にし、 曎にはぞッ ドゃ装眮のコ ンパ ク ト化を比范的容易に達成しやすいなどの利点を有しおいる。
こ の熱゚ネルギ—を利甚する液䜓噎射蚘録方匏が適甚されるぞッ ドず しおは、 液䜓を吐出するための吐出口ず、 該吐出口に連通し、 該吐出口から液䜓を吐出するために利甚される熱゚ネルギ䞀が液䜓 に䜜甚する郚分である熱䜜甚郚を構成の䞀郚ず しお有する液路ず、 該液路に察応しお蚭けられ、 液䜓を吐出するために利甚される熱ェ ネルギヌを発生する手段である電気熱倉換䜓ず、 を具備する ものが 代衚的である。 そしお、 この電気熱倉換䜓は䞀般的に、 䞀察の電極 ず、 この䞀察の電極に接続されお蚭けられ、 䞀察の電極の間に発熱 する領域 熱発生郚 が圢成される発熟抵抗局ず、 を有する。 こ の 電気熱倉換䜓の䞊には、 通垞、 蚘録甚液䜓から電気熱倉換䜓を保護 するための䞊郚保護局が蚭けられる。 この様な液䜓噎射蚘錄ぞ .ン ド を圢成するために甚いられる液.䜓噎射蚘録ぞッ ド甚基䜓の䞀䟋を、 第 1 (a)図及び第 1 (b)図に瀺す。
第 1 (a)図は、 液䜓噎射蚘錄ぞツ ド甚基䜓の䞀䟋の䞻芁郚の暡匏的 平面図 説明のために、 䞀郚透芖図にしおある であり、 第 1 (b)図 は、 第 1 (a)図に぀いお䞀点鎮線 X - Yで瀺す郚分で切断した暡匏的 断面図である。
第 1 (a)図及び第 1 (b)図においお、 液䜓噎射蚘録ぞ ぀ ド甚基䜓 1 0 1 は、 支持䜓 1 0 5䞊に、 䞋郚局 1 0 6、 発熱抵抗局 1 0 7 、 䞀察の電極局 1 0 ·3 , 1 0 4、 第 1 の䞊郚保護局 1 0 8、 第 2 の䞊 郚保護局 1 0 9、 第 3 の䞊郚保護局 1 1 0を順次積局しお圢成され おいる。 発熱抵抗局 1 0 7 の、 電極 1 0 3 ず 1 0 4 ずの間の郚分が、 熱発生郚 1 1 1 ずなる。 これらの各構成芁玠に぀いおは、 埌皋詳 it
3 。
この様な液䜓噎射蚘録 ッ ド甚基䜓 1 0 1 の䞊郚保護局を圢成す るために䜿甚される材料 、 芁求される耐熱性、 耐液性、 熟䌝導性 及び铯緣性等の特性に応 お倫々適宜遞択される。 第 1 Þ䞊郚保護 å±€ 1 0 8 の䞻たる圹割は、 電極 1 0 3 ず電極 1 0 4 ずの間の铯緣性 を保぀こ ずである。 第 2 の䞊郚保護局の䞻たる圹割は、 耐液性ず機 械的匷床の補匷である。 第 3 の䞊郚保護局の䞻たる圹割は、 液浞透 防止性ず耐液䜜甚である。 そしおこの様に倫々芁求される特性に応 じお、 第 1 の䞊郚保護局は無機铯緣性材料を、 第 2の䞊郚保護局は 無機材料 特に金属材料 を、 第 3 の䞊郚保護局は有機材料を甚い お圢成するこずが倚い。
この様な液䜓噎射蚘録ぞ "ノ ド甚基䜓を甚いお比范的高い信頌性を 備えた液䜓噎射蚘録ぞッ ドが補造されおおり、 この液䜓噎射蚘録ぞ ドを具備する液䜓噎射蚘録装眮が商品化されおいる。
しかし、 液䜓噎射蚘録装眮に぀いおは、 蚘録速床を䞀局向䞊せし める ず共に蚘録'画像の画質を䞀局向䞊せしめる こ ずが瀟䌚的芁求ず しお存圚する。 こ う した瀟䌚的芁求を満足する こ ずができる理想的 な液䜓噎射蚘録ぞッ ドの䞀぀は、 基本的には液䌑の吐出口を-き埗 る限り倚数高密床に備えおいお、 しかも長時間の䜿甚に十分耐える ものず蚀う こずができる。
ずころが、 この様な液䜓噎射蚘錄ヘ ッ ドを提䟛するに圓たり、 .次 に述べる様な事項が、 解決を芁する課題ず しお顕珟しおきた。 即ち . 吐出口が高密床に倚数配蚭された液䜓噎射蚘録ぞツ ドを、 頻繁に 返しお䜿甚したり長時間連続しお䜿甚したりする ず、 電極などの電 気熱倉換䌑が蚘録甚液䜓によっお埐々に腐食される こ ずがある ずい う課題である。
この課題は、 吐出口の数が比范的少な く それらの配蚭密床がさ ほ ど高く ないぞッ ドの堎合には、 さほど問題芖され く おそれなり に 劥協できる ずころではあった 問題の癞生し埗る箇所がさほど倚 く な く 、 発生しやすさ も さほど高 く なかっ たためであろう ず想像す る が、 吐出口が倚数、 高密床 配されるに埓っお軜芖し難いもの ずなっおきた。 ずりわけ、 蚘録がなされる被蚘錄郚材 Ο蚘錄領域の 党幅にわた぀.お倚数、 高密床に吐出口が蚭けられ、 該倚数の吐出口 に察応しお、 電気倉換䜓が倚数、 高密床に基䜓に配された所謂フ ル ラ ã‚€ ン型の液䜓噎射蚘録ぞッ ドにおいおは、 このこ ずは顕著な技術 課題ずなる。 発明の芁玄
本発明の䞻たる目的は、 前述した技術課題を解决する こ ずであり 頻繁なる猲返し䜿甚や長時間の連続䜿甚を行っおも、 耐久性、 ä¿¡é Œ 性に優れた液䜓噎射蚘錄ぞッ ドを提䟛する こ ずである。
本発明の他の目的は、 熱゚ネルギヌを利甚 しおィ ンクを吐出する 方匏の液䜓噎射蚘録ぞッ ドの䞊郚保護局に工倫を斜すこ ずにより 、 前述した技術課題を解決し、 信頌性を栌段に向䞊させるこ ずができ る液䜓噎射蚘録ぞフ ドを提䟛するこずである。
本発明の曎に他の目的は、 液䜓を吐出するための利甚される熱ェ %ルギ䞀を発生する電気熟倉換䜓が耇数、 高密床に基䜓に配された 液䜓噎射蚘録ぞッ ドにおいお顕珟しがちな前述の技術課題を、 比^ 的簡易な構造䞊の工倫をも぀お解決するこずができる液䜓噎射蚘録 ヘッ ドを提䟛するこずである。
本発明の別の目的は、 液䜓を吐出する吐出口が、 蚘録がなされる 該蚘録郚材.の蚘録領域の党幅にわた぀お倚数、 高密床に蚭けられ、 該倚数の吐出口に察応しお、 電気熱倉換䜓が倚数、 高密床に基䜓に 配されたフルラィ ン型の液䜓噎射蚘録ぞッ ドにおいお䞀局顕珟しが ちな前述 0技術課題を、 比范的簡易な構造䞊の工倫をもっお解決す るこずができる液䜓噎射蚘録ぞッ ドを提䟛するこずである。
本発明の曎に別の目的は、 前蚘ぞッ ドを圢成するために甚いられ る液䜓噎射蚘錄ぞッ ド甚基䜓及び前蚘ぞッ ド具備する液䜓噎射蚘録 装眮を提䟛するこ ずである。
本発明者は、 前述した課題を解決しおこれらの目的を達成すベ く、 詳现なる調査怜蚎を行った。 その結果、 バタ䞀ン状の電極局の 段差郚分においお䞊郚保護局による被芆性が必ずしも良奜'でなか぀ たり、 或いは䞊郚保護局にピンホ䞀ルなどの欠陥が生じおいる液䜓 噎射蚘録ぞ . ドが䞭にはあり、 それを長時間連続しお䜿甚したりす るず、 蚘録甚液䜓に含有されるナ ト リ りムむ オン、 塩玠む オ ン等の 可動ィォンが䞊郚保護局䞭に浞透し、 曎に䞊郚保護局を通しお電極 などの電気熱倉換䜓に到達しお、 遂には電気熱倉換䜓に腐食が発生 するらしいこ.ずが刀明しおきた。 本発明者は、 この点に基づいお曎 に鋭意研究した結果、 次の様な知芋を埗るに至った。 即ち、 電気熱 倉換䜓を芆う䞊郚保護局䞭にィォン亀換䜓を舍有させるこずで、 液 䌑噎射蚘録ぞッ ドに察しおむ オ ン亀換反応を有効に適甚でき、 その 結果、 液䜓䞭のナ ト リ ã‚Š ã‚€ オン、 塩玠むオン等の可動むオ ンを䞊 郚保護局䞭に ト ラ ップさせるこずができる、 ずの知芋である。 本発 明者は、 この知芋を液䜓噎射蚘録ぞフ ドに実際に適甚する こ ずを詊 みた。 その結果、 電極など'の電気熱倉換䜓の腐食が埓来の液䜓噎射 蚘録ぞッ ドの堎合に范べお栌段に枛少しおいた。 たた、 埗られた液 䜓噎射蚘錄ぞッ ドを装眮本䜓に装着しお実際に液䜓を吐出しお蚘録 ÎŽ を行った。 その結果、 圓該液䜓噎射蚘錄ぞッ ドは、 本発明の前述し た目的を十分に達成する ものである こ ずが分かった。
かく しお本発明が完 するに至った。 本発明の液䜓噎射蚘録ぞッ
' ドは、 支持䜓ず、 該支持䜓䞊に蚭けられ発熱抵抗局ず該発熱抵抗局 に電気的に接続された電極ずを有する電気熱倉換䜓ず、 該電気熱倉 0 換䜓を芆う様に蚭けられむ オ ン亀換䜓を舍有する䞊郚保護局ず、 を 有する液䜓噎射蚘银ぞツ ド甚基䌑の䞊に、 前蚘電気熱倉換䜓の熱究 生郚に察応しお、 液䜓を吐出する吐出口に連通する液路が蚭けられ おいる こ ずを特城ずする ものである。
本発明は曎に、 前蚘ぞッ ドを圢成するために甚いられる液䜓噎射 5 蚘録ぞッ ド甚基䜓及び前蚘ぞ ッ ドを具備する液䜓噎射蚘録装眮を包 含する。 奜た しい態様の詳现な説明
本.発明の奜た しい態様の䞀぀を、 図面を参照しお詳述する。
0 第 1 図及び第 1 (b)図に瀺 れた液䜓噎射蚘錄ぞ ぀ ド甚基䜓 1 0 1 においお、 笊号 1 0 5 はシ リ コ ンなどの金属、 ガラ ス或いは セラ ミ ッ ク等から圢成される支持䜓である。 この支持䜓 1 0 5 の䞊 には、 発生する熱゚ネルギヌを適切に制埡しお棊䜓党䜓での均䞀化' を図るための䞋郚局 1 0 6 が蚭けられおいる。 この䞋郚局 1 0 6 は 5 䟋えば酞化シリ コ ンなどの铯瞁性材料から圢成される。
䞋郚局 1 0 6 の䞊には、 液䜓を Ÿ出するために利甚される熱゚ネ ルギヌを発生する発熱抵抗局 i 0 7 か蚭けられおいる。 発熱抵抗局 1 0 7 を圢成するための材料ずしおは、 通電される こ ずによっお所 望通りの熱が発生する材料が適宜採甚され埗る。 その様な材料ずし お具䜓的には、 窒化タ ンタル、 ニク ロム、 銀 -パラ ゞゥ䞄合金、 シ リ コ ン半導䜓、 或いはハフニりム、 ラ ンタ ン、 ゞルコニりム、 チタ ン、 タ ンタル、 タ ングステン、 モ リ ブデン、 ニオブ、 ク ロム、 バナ ゞゥム等の金属、 それらの合金、 若し く はそれらの硌化物等を挙げ 'る こ ずができ る。 この発熱抵抗局 1 0 7 は、 スパ ッ タ リ ング法、 C V D法、 蒞着法などの気盞反応法等により圢成するこ ずができる < 発熱抵抗局 1 0 Ί の䞊には、 該発熱抵抗局 1 0 7 に電気 i 号を付 䞎するための䞀察の電極局 1 0 3 , 1 0 4が蚭けられおいる。 この 䞀察の電極局 1. 0 3 ず 1 0 4 ずの間に䜍眮する発熱抵抗局 1 0 了が. 液䜓を吐出するために利甚される熱゚ネルギヌを発生する熱発生郚 1 1 1 ずなる。 電極局 1 0 ·3及び 1 0 4を圢成するための材料ずし おは、 通垞䜿甚される'電極材料の倚 く のものが䜿甚され埗る。 具䜓 的にば䟋えば、 A  A g , A u , P t , C u等の金属を挙げるこ ずができる。 この電極局は、 スパッタ リ ング法、 C V D法、 蒞着法 などの気盞反応法等により圢成するこ ずができる。
これら発熱抵抗局 1 0 7 ず䞀察の電镡局 1 0 3 , 1 0 4 ずを含む 電気熱倉換䜓を保護する目的で、 電気熟倉換䜓の䞊には皮々の䞊郚 保護局が蚭けられる。 この䞊郚保護局を圢成するため 䜿^される 材料は、 芁求される耐熱性、 耐液性、 熱䌝導性及び铯緣性等の特性 に応じお倫々適宜遞択される。
第 1 の䞊郚保護局 1 0 8 の䞻たる圹割は、 前述した様に、 電極 1 0 3 ず 1 0 4 ずの間の铯瞁性を保぀こ ずである。 この第 1 の䞊郚 保護局 1 0 8 は、 䟋えば S i 0 2 等の無機酞化物や S i 3 N 4 等の 無機窒化物等の無機铯緣性材料から構成される。 この第 1 の䞊郚保 è­·å±€ 1 0 8 は、 スパッタ リ ング法、 C V D法、 蒞着法などの気盞反 応法、 或いは液䜓コヌティ ング法等により圢成するこずができる。
第 2の䞊郚保護局 1 0 9 の䞻たる圹割は、 前述した様に、 耐液性 ず機械的匷床の補匷の付䞎である。 この第 2 の䞊郚保護局 1 0 9 は、 粘りがあっお比范的機械的匷床に優れ、 䞔぀第 1 の䞊郚保護 å±€ 1 0 8 に察する密着性のある、 䟋えば S c , Yなどの呚期埋衚第 M a族の元玠、 T i  Z r , H f などの第 IV a族の元玠、 V , b , T a などの第 V a族の元玠、 C r , M o , Wなどの第 Vi a族の元玠. F e , C o , N i などの第 W族の元玠、 それら金属の合金、 硌化物. 炭化物、 珪化物、 窒化物等を挙げる こ ずができ る。 こ の第 2 の䞊郚 保護局 1 0 9 は、 スパ ッ タ リ ング法、 C V D法、 蒞着法などの気盞 反応法等により圢成する こ ずができ る。
第 3 の䞊郚保護局の䞻たる圹割は、 前述した様に、 液浞透防止性 ず耐液䜜甚である。 本態様では、 こ の第 3 の䞊郚保護局 1 1 0 を、 ç„¡æ©Ÿã‚€ オ ン亀換䜓ず䞻成分である有機材料ずを舍有する材料、 即ち 実質的に無機ィ ォ ン亀換䜓を含有する有機材料を甚いお圢成しおい る。 ã‚€ オ ン亀換䜓を含 する母材ずなる材料ず しおは、 無機材料に 范べお有機材料の方が奜た しい。 その理由は、 無機材料に范べお有 機材料の䞭では、 ã‚€ オ ンの可動性が䞀局高く なるからである。 こ の 第 3 の䞊郚保護局 1 1 0 は、 液䜓コ ヌティ ング法等により圢成する こ ずができ る。
こ こお'甚いられる有機材料ず しおは、 䟋えばシ リ コ ヌ ン暹脂、 フ
V玠暹脂、 芳銙族ボ リ ア ミ ド、 付加重合型ポ リ ã‚€ ミ ド、 ボ リ ぺンズ ィ ミ ダゟヌル、 金属キ レヌ ト重合䜓、 チタ ン酞゚ステル、 ゚ポキ シ 暹脂、 フ タ ル酞暹脂、 熱硬化性フ ã‚š ノ ヌル抭脂、 P - ビニルフ ナ ノ -ル暹脂、 サむ ロ ッ ク暹脂、 ト リ ア ã‚ž ン暹脂、 B T暹脂  ト リ ァ ã‚ž ン暹脂 · ビスマレむ ミ ド付加重合暹脂 、 ボリ キ シ リ レ ン暹脂及び その誘導䜓等を挙げる こ ずができ る。 曎に、 ボリ ã‚€ ミ ドむ ã‚œ ã‚€ ン ド ロキナゟリ ンゞォ ン 商品名  ' P I Q ' , 日立化成瀟補 、 ボ リ ã‚€ ミ ド暹脂 商品名  ' P Y R A L I N  デュポン瀟補 、 環化 ボ リ ブタ ゞェ ン暹脂 商品名  ' j S R— C B R ' , 日本合成ゎム 瀟補 、 フ ォ トニヌス 商品名 東レ瀟補 などの感光性ポ リ ã‚€ ミ ド暹脂等が、 特に優れた高粟床埮现加工性を有するので奜た し く 甹 いられる。 ã‚€ オ ン亀換䜓ずしおは、 ç„¡æ©Ÿã‚€ オ ン亀換䜓を甚いるのが奜た しい 蚘録甚'液䜓䞭に含たれおいお前述した䞍郜合を匕き起こすのは、 ほ ずんどがナ ト リ ゥム .ã‚€ オ ンや塩玠む オンなどの無機可動む オ ンであ るからである。 この様な無機む オ ン亀換䜓ず しおは、 ' I X E ' 、
'グレヌ ド I X E - 1 0 0 ' 、 'グ レヌ ド I X E— 2 0 0 ' 、 'グ レヌ ド ί X E— 3 0 0 : 、 'グレヌ ド I X Ε— 4 0 0 ' 、 'グレヌ ド I X Ε— 5 0 0 ' 、 'グ レヌ ド I X Ε— 6 0 0 ' 、 'グ レヌ ド I X Ε— 7 0 0 ' 、 'グレヌ ド I X Ε— 8 0 0 ' 、 'グ レヌ ド I X Ε — 9 0 0 ' 、 'グ レヌ ド I X Ε — 1 0 0 0 ' 、 'グ レヌ ド I X Ε _ 1 1 0 0 ' 、 'グ レヌ ド I X Ε — i 2 0 0 ' 、 'グ レヌ ド I X E— 1 3 0 0 ' (以䞊、' 商品名 東亜合成化孊工業瀟補 等を挙げる こ ずができ る。 それらの䞭でも、 . 'グレヌ ド I X E _ 6 0 0 " 、 'グ レヌ ド I X E— 1 2 0 0 ' 及び 'グ レヌ ド I X E— 1 3 0 0 ' が奜
5 しい。
この様なむ オ ン亀換䜓は、 液䜓噎射蚘録ぞッ ドの液路を流れる液 䜓から浞透するナ ト リ ゥ ム ィ オ ンや塩玠ィ オ ンなどの可動む オ ンも ã‚€ オ ン亀換反応を利甚するなどしお自 らが含有される䞊郚保護局䞭 に ト ラ ップし、 可動む オ ンが䞋局 たで至るのを抑制する䜜甚を有 する ものず考えられる。 そしおこ の䜜甚により 、 電気熱倉換䜓の腐 食を防ぐこずができる。
この様なィ ォ ン亀換䜓は、 自 らが舍有される䞊郚保護局䞭に 1 〜 5 t . %舍有されるのが奜た しい。 1 w t . %未満である ず、 可 å‹•ã‚€ オ ンの ト ラ フプ䜜甚.が䞍十分ずなり、 ト ラ ッブし切れなか぀た 可動ィォンが電気熱倉換䜓に達しお腐食を匕き起こすこずがあるか らである。 たた 5 w t . %を越えるず、 母材䞭に均䞀に分散されず に偏折し、 そこで硬床、 匷床、 密着力などの特性を劣化させたり、 母材が感光性を有する堎合には光感床を䜎䞋させたりする こ ずがあ るからである。
ィ ォン亀換䜓が䞻成分である材料䞭に含有されおいる状態ずしお は、 分散されおいる状態をずっおいる こ ずが最も奜た しい。 その補 造方法ずしおは、 ィ ォ ン亀換䜓を溶液䞭に分散された埌に局状に硬 化させる方法、 或いはィ ォ ン亀換䜓を溶融媒䜓䞭に加えお固化する こずで固䜓䞭に分散させ、 然る埌に蒞着法やスパッタ リ ング法など を甚いお局状に圢成する方法等を挙げる こずができる力、' 、 ã‚€ オ ン亀 換䜓の.局䞭での分散の均䞀性ず量産性ずの芳点から、 前者の補造方 法の方が䞀局奜た しい。
特に、 液䜓を吐出するために利甚される゚ネルギヌずしお熟゚ネ ルギ—を甚いる圢態の液䜓噎射蚘録ぞッ ドにおける熱ェネルギ䞀発 生郚の近傍で、 ã‚€ オ ン亀換䜓を舍有する材料からなる䞊郚保護局を 甚いる堎合には、 本発明の効果を際立たせる こ ずがおきる。 その理 由は、 電気熱倉換䜓が腐食される原因の䞀぀である蚘錄液䜓が熱ェ ネルギ䞀発生郚の近傍では比范的高枩になっおいるので、 液䜓 Ίの 可動ィ ォ ンが䞊郚保護局䞭に浞透拡散しやす く なり 、 たたむ オ ン亀 換䜓によ る可動む オ ンの ト ラ 'ン プも促進されやす く なるからである , 以䞊、 第 3 の䞊郚保護局 1 1 0 を、 ã‚€ オ ン亀換䜓を舍有する有機 材料を甚いお圢成する態様に぀いお説明したが、 本発明はこ の態様 に限られる ものではない。 即ち、 本発明は電気熱亀換䜓を芆う様に 蚭けられた䞊郚保護局の少な く ずも䞀郚が、 ã‚€ オ ン亀換䜓を含有す る材料からなる ものを党お包舍する。 䟋えば、 第 1 の䞊郚保護局 1 0 8 を、 ã‚€ オ ン亀換䜓を含有する無機材料を甚いお圢成したぞ ッ ドでめ っおねよい。
この堎合、 P , B , A £ , A s , Z n及び T i 等の化合物からな るガラス質圢成剀や有機バむ ンダず共に、 䟋えば R n S i ( 0 H ) n ; S i ( 0 H ) 4 , H n S i ( 0 H ) , ( R 0 ) n S i ( 0 H ) 4— n等の珪玠化 合物を、 アルコ ヌルを䞻成分ず しお゚ステル、 ケ ト ン等を含む有機 溶剀に溶解し、 それに察しお曎にむ オ ン亀換䜓を溶解し、 それをス ビ ンコ䞀 ト 、 ロ ヌルコ ヌ ト 、 デ ィ ッ ビ ング、 吹き付け、 刷毛塗垃等 の塗垃方法で塗垃し、 ベ 䞀クする こずで、 S i 0 2 を䞻成分ずする 無機䞊郚保護局を圢成するなどの補造方法が䞀䟋ずしお採甚される , たた、 䞊郚保護局の局構造やそれらを圢成するために甚いられる 材料に぀いおも、 以䞊述べた態様の内容に限られるものではない。 䟋えば、 第 3の䞊郚保護局 1 1 0を、 ã‚€ オ ン亀換䜓を舍有する無機 材料を甚いお圢成する堎合も、 或いは第 1 の䞊郚保護局 1 0 8を、 ィ ォン亀換䜓を舍有する有機材料を甚いお圢成する堎合も、 本発明 に包舍されるものである。 加えお、 䟋えば堎合によっおは、 電気熱 倉換䜓を芆う䞊郚保護局ずしお、 ã‚€ オ ン亀換䜓を舍有する材料を角 いお圢成された第 1 の䞊郚保護局 1 0 8のみが蚭けられた圢態であ ぀おも、 本発明に包含される。 䜆し、 局構造の機胜的なバラ ンス等 の点から、 最先に述べた態様が本発明にあっお最も奜た しいもので め
第 2図は、 前述した液䜓噎射蚘録ぞッ ド甚基䜓を甚いお圢成され た液䜓噎射蚘錄ぞッ ドの䞀䟋の䞻芁郚を瀺す暡匏的斜芖図である。 電気熟倉換䜓の発熱 斜線郚 が配された基䜓 1 0 1䞊に、 液路 2 0 1 の壁 2 0 0、 曎にその䞊に倩板 2 0 5が蚭けられお.いる。 液 䜓は、 図瀺されおいない液䜓貯溜郚から液䜓䟛絊口 2 0 6を通しお 共通液宀 2 0 に䟛絊される。 共通液宀 2 0 に䟛袷さ-れた液䜓 は、 所謂毛管珟象により液路 2 0 1 に䟛絊され、 液路 2 0 1 に連通 する吐出口 2 0 2でメ カ二カスを圢成しお安定的に保持される。 そ しお、 電気熱倉換䌎の発熱郚が発熱するこ ずにより、 発熱郚䞊の液 䜓が急峻に加熟され、 液路 2 0 1 の液䜓に気泡が圢成され、 それに 基づいお吐出口 2 0 2から液䜓が吐出される。 本図には、 8個 " ずいう高い配列密床で䟋えば 1 2 8偭蚭けられた吐出口を有する液 䜓噎射蚘録ぞッ ドの䞻芁郚が瀺されおいる。
第 3図は、 第 2図に瀺された液䜓噎射蚘録ぞッ ドを具えた液䜓噎 射蚘録装眮の䞀䟋の䞻芁郚を瀺す暡匏的斜芖図である。
第 3図にお-いお、 3 2 0 はプラテン 3 2 4䞊に搬送された蚘録玙 (䞍図瀺 の蚘録面に察向しおィ ンクの吐出口を耇数具えた、 蚘録 液䜓貯溜郚䞀䜓搆造の取り倖し自圚力 ヌ ト リ ツ ゞ型の液䜓噎射蚘録 ぞツ ドである。 3 1 6 は液䌑噎射蚘録ぞッ ド 3 2 0 を茉眮するため のキダ リ ッ ゞであり 、 躯動モ—タ 3 1 7 の駆動力を䌝達する駆動べ ル ト 3 1 8 の䞀郚ず連結され、 互いに平行に配蚭された 2本のガむ ドシャフ ト 3 2 9 A及び 3 2 9 B ず摺動可胜ずされおいる。 これに より、 液䜓噎射蚘録ぞッ ド 3 2 0 は、 蚘録玙の党幅にわたる埀埩移 勛が可胜ずされおいる。
3 2 6 は液䜓噎射蚘録ぞ ン ド 3 2 0 からの液䜓吐出䞍良の回埩及 び予防を行う 回埩装眮であり 、 液䜓噎射蚘録ぞ ッ ド 3 2 0 の移動範 囲の所定箇所、 䟋えばホヌムポゞシ ョ ンず察向する䜍眮に配蚭され る。 回埩装眮 3 2 6 は、 䌝動機構 3 2 3 を介したモヌタ 3 2 2 の 区 動力によ っお液䜓噎射蚘錄ぞ '' ド 3 2 0 の吐出口のキ ダ ツ ビングを 行う。 この回埩装眮 3 2 6 のキャ ップ 3 2 6 Aによる液䜓噎射蚘録 ぞ ッ ド 3 2 0 の吐出口のキ ダ ッ ビ ング動䜜に関連しお、 回埩装眮 3 2 6 に蚭けられた適宜の吞匕手段 䞍図瀺 による吐出口からの 液䜓吞匕、 若し く は液䜓噎射蚘錄ぞッ ドぞの液䜓䟛絊経路に蚭けら れた適宜の加圧手段 䞍図瀺 による液䜓圧送が行われる。 これに より 、 液䜓を吐出口から匷制的に埘出させお .、 吐出口内方の増粘ィ ンク等の異物を陀去する ずい぀た回埩凊理がなされる。
3 3 0 は回埩装眮 3 2 6 の偎面に配蚭され、 シ リ コ ンゎムで圢成 されたワ ã‚€ ビング甚郚材ず しおのブ レヌ ドである。 このブレヌ ド 3 3 0 はブレヌ ド保持郚材 3 3 0 Aに片持ち梁圢態で保持され、 回 埩装眮 3 2 6 ず同様、 モヌタ 3 . 2 2及び䌝動機構 3 2 3 によっお動 䜜しお、 液䜓噎射蚘録ぞッ ド' 3 2 0 の吐出口面ずの係合が可胜ずな る。 これにより、 䟋えば液䜓噎射蚘錄ぞッ ド 3 2 0 の蚘錄動䜜䞭の 適切なタむ ミ ングで、 或いは回埩装眮 3 2 6 を甚いた回埩凊理の埌 等に、 液䜓噎射蚘録ぞッ ド 3 2 0 の移動範囲䞭にブレヌ ド 3 3 0 を 突出させ、 液䜓噎射蚘録ぞッ ド 3 2 0 の移動動䜜に䌎っお、 液䜓噎 射蚘録ぞ぀ ド 3 2 0 の吐出口面に付着した結露、 濡れ或いは塵埃等 の異物をふき ずる こずができる。
この液䜓噎射蚘録装眮の蚘録玙搬送手段、 キダ リ ツ ゞ及び回埩装 眮の駆動、 曎に蚘錄ぞッ ドの駆動等は、 䟋えば装眮本䜓偎の C P U を舍む制埡手段により出力された呜什、 信号に基づいお制埡される . 第 4図は、 フルラ ã‚€ ン型液䜓噎射蚘録ぞ 'ン' ド 3 2が搭茉された液 䜓噎射蚘録装眮の抂略を瀺す暡匏的斜芖図である。 本図においお、. 6 5 は玙などの被蚘録郚材を搬送するための搬送ベル トである。 こ の搬送ベル ト 6 5 は、 搬送ロヌラ 6 4 の回転に䌎぀お䞍図瀺の被蚘 録郚材を搬送する。 液䜓噎射蚘録ぞッ ド 3 2 の䞋面は、 被蚘錄郚材 の蚘録領域の党幅に察応しお吐出口が耇数 己された吐出口面 3 1 ず なっおいる。 実斜䟋 1
第 1 (a)図及び第 1 0»)図に瀺す様に、 S i 单結晶りェハか る支 持䜓 1 0 5䞊に、 熱酞化により S i 0 z の䞋郚局 1 0 6 (局厚  5 ÎŒ m ) を圢成した。 次に、 真空チャ ンバ䞀内で H f B 2 (玔床 9 9. 9 %以䞊 をタ ヌゲッ ト ず しおスパッ タ リ ングを行う こずにより、 例 郚局 1 0 6䞊に発熱抵抗局 1 0 7 ずなる H f B z局局厚  1 3 0 0 人を圢成した。 このスパック リ ングの条件 、 次の通り あった。 スパッタ リ ング条件
タヌゲッ ト面積 8 i n c h Ί'
高呚波電力 1 k W
支持䜓蚭定枩床 1 0 0 お
成膜時間 1 0分
ベヌスフ'レ ッ シャヌ 1 1 0 P a以䞋
スノ、 ·ッタ リ ングガス ァノレゎン
スパッ タ リ ングガス圧 0. 5 P a
次に、 H f B z 局䞊に電子ビヌム蒞着により密着局 䞍図瀺 ず なる T iå±€ 局厚  5 0 人 を圢成した。 この電子ビ䞀ム蒞着の条 件は、 次の通りであった。
電子ビヌム蒞着条件
支持䜓蚭定枩床  .1 5 0 'c
ベヌ スプレ ッ シ ャ ヌ  1 X 1 0 - 4 P a以䞋
(氎晶局厚蚈で前述の局厚ずなる様に制埡した。 
続いお、 T i 局䞊に電子ビヌム蒞着により電極局 1 0 3 1 0 ずなる Α å±€ 局)!  5 0 0 0 A ) を圢成した。 こ の電子ビヌム蒞 着の条件は、 次の通り であ っ た。
電子ビヌム蒞着条件
支持䜓蚭定枩床 ' 1 5 0 'c
ベヌスプレ ッ シ ャ ヌ  1 X 1 0 — 4 P a以䞋
(氎晶局厚蚈で前逑の局厚ずなる様に制埡した。 
続いお、 H f B z 局、 T i 局及び A £局に぀いお、 次の様にしお フ ォ ト リ ゜グラフ ィ によるノ、'タヌニングを行った。 先ず、 A 局の 䞊にフ ォ ト レゞス ト 商品名  0 F P R 8 0 0 、 東京応化瀟補 を 局状に 局厚  1. 3 m ) 塗垃し、 これに察しお垞法に則り露光、 珟像、 及びべ䞀キ ングを斜した。 次いで、 霚酞ず リ ン酞ず硝該ずの 混合液 酢酞 9 重量、 リ ン酞 7 3 重量、 硝酞 2 重量、 残郚 1 6 重量) ã‚’ã‚š ッ チ ング液ず しお甚いお、 A 局の゚ ッチングを 行った。 然る埌、 真空チャ ンバ䞀内で H f B 2 局ず T i 局ずのリ ア ク テ ィ ブ゚ ッ チ ングを行い、 フ ォ ト レゞス ト を陀去しおパタ ヌニ ン グを完了した パタヌ ン幅  1 2 m、 バタ 侀 ンの個数  6 4個 この リ アクチむ ブ゚ ッチングの条件は、 次の通りであった。
リ アクティ ブ゚ ツチ ング条件
高呚波電力  4 5 0 W
ã‚š ッ チ ング時間  5分
ベヌ スプレ ッ シ ャ ヌ 1 1 0 ' 3 P a以䞋
ã‚š ッ チ ングガス B C £
ã‚š ッ チ ングガス圧 3 P a この様にしお、 H f B 2 局、 T i 局及び A 局のパタヌナングを 行う こずにより 、 H f B z の発熱抵抗局 1 0 7、 T i の密着局 䞍 図瀺 及び A の電極局 1 0 3 1 0 4 を圢成した。 本実斜䟋では 電極局 1 0 3 が遞択電極ず しお、 電極局 1 0 4が共通電極ず しお甚 いられる。
以䞊の様にしお圢成された薄膜の積局構造の䞊に、 真空チダ ンバ 䞀内で S i 0 2 (玔床 9 9. 9 %以䞊 をタヌゲッ ト ずしおスパッタ リ ングを行う こ ずにより 、 第 1 の䞊郚保護局 1 0 8 である S i 0 2 å±€ 局厚  .1. 0 m ) を圢成した。
次に、 真空チャ ンバ—肉で T a (玔床 9 9. 9 %以䞊をタヌゲ ã‚œ ト ず しおスパッ タ リ ングを行う こ ずにより 、 第 2 の䞊郚保護局 1 0 9 ずなる T aå±€ 局厚  0. 3 m ) を圢成した。 続いお、 真空チャ ン バヌ内で T a局の リ ァクティ ブェ ツチングを行い、 第 1 )図及び第 1 (b)図に瀺す熱発生郚 1 1 Γの䞊郚を芆う様なパタヌ ンを有する第 2 の䞊郚保護局 1 0 9 を圢成した。 この リ アクティ ブ゚ ッチングの 条件は、 次の通りであった。
リ アクティ ブェ ッチング条件
高呚波電力  5 0 0 W
ã‚š ッ チ ング時間  1 0分
ベヌスプレ ッ シ ャ ヌ  1 X 1 0 - 3 P a以䞋
ã‚š ッチングガス  C F 4  0 2
ã‚š ッチングガス圧  1 0 P a
以䞊の様にしお圢成された薄膜の積局構造の䞊に、 感光性ボリ ィ ミ ド 商品名  'フ ォ トニヌス '  東レ瀟補 に無機ィ ォン亀換䜓 (商品名  'ィ グセ '  東亜合成化孊工業瀟補 を 3 w t . %混合 させた材料を局状に 局厚  3 m ) 塗垃した。 これに察しお露光 珟像及びべ䞀キ ングを斜した 露光、 珟像及びべ䞀キ ングの条件は 倫々次の通りであった。
露光、 珟像及びべ䞀キ ングの条件 プリ ベ䞀ク · 9 0 お 3 0 分
露光 . 玫倖線 2 0 0 m J / ^
珟像 専甚珟像液 2 5 'C , 1 分
ボス ト べ䞀ク 1 0 -C , 3 0分の埌、 3 0 0 で 6 0 分 の様に しお、 第 1 ( 図及び第 1 (b)図に瀺す電極局 1 0 3 , 1 0 4 .の䞊郚を芆う様なパタ ヌ ンを有する第 3 の䞊郚保護局 1 1 0 を圢成した。 これによ り 、 本実斜䟋に係る液䜓噎射蚘録ぞッ ド甚基 䜓 1 0 1 の補造を完了した。
こ の液䜓噎射蚘録ぞ ッ ド甚基䜓 1 Q 1 の䞊に 、 吐出口 2 0 2 に 連通する液路 2 0 1 ず共通液宀 2 0 4 ずの暪壁を圢成する壁 Ÿ材 2 0 0 を感光性暹脂局 局  5 0 ^ m ) のフ ォ ト リ ã‚œ グう フ - を利甚 しお圢成し、 曎にその䞊に䞍図瀺のェポキ シ系接-着剀を介し おガラ ス補の倩板 1 1 0 6を蚭ける こ ずにより 、 第 2図に暡匏的に 瀺された液䜓噎射蚘錄ぞッ ドを埗た。 この液䜓噎射蚘 Ÿぞッ ドは、 前述した発熱郚に察応しお 6 4個の吐出口を有する ものである。 笊 号 2 0 6 は、 共通液宀 2 0 4 ぞのむ ンク䟛絊口である。
本実斜䟋では、 こ の液䜓噎射蚘録ぞ ッ ドを党郜お 1 0 0個補造し
実斜䟋 2
ç„¡æ©Ÿã‚€ オ ン亀換䜓 商品名  'ã‚€ ダセ ' > 東亜合成化孊工業瀟補 を 3 w t . %混合させた 0 C D (商品名、 東京応化瀟補をス ピ ンコ 侀 ト 3 0 0 0 r p m )によっお 1 <u mの厚さに塗垃した埌、 4 5 0 •Cで 3 0分べ䞀クするこ ずにより、 S i 0 z を䞻成分ずしおむ オ ン 亀換䜓を舍有する第 1 の䞊郚保護局 1 0 8 ずなる無機材料局を圢成 するこ ずず、 第 3 の䞊郚保護局 1 1 0 の材料ず しお無機む オ ン亀換 䜓を含有しない感光性ボリ ã‚€ ミ ド 商品名  フ ォ トニ—ス、 東レ㈱ 補 を甚いる こ ずずを陀いお、 前述した実斜䟋 1 ず同様に しお、 液 䜓噎射蚘録ぞッ ド甚基䜓ず該基䜓を備えた液䜓噎射蚘録ぞッ ドずを 補造した。
本実斜䟋でも、 液䜓噎射蚘録ぞッ ドを党郚で 1 0 0個補造した 比范䟋
第 3 の䞊郚保護局 1 1 0 の材料ずしお、 ç„¡æ©Ÿã‚€ オ ン亀換䜓を舍有 し—ない感光性ボリ ã‚€ ミ ド .商品名  フ ォ トニヌ ス、 東レ㈱補 を甚 いるこずを陀いお、 前述した実斜䟋 I ず同様にしお、 液䜓噎射蚘録 ぞッ ド甚基䜓ず該基䜓を備えた液䜓噎射蚘錄ぞッ ドずを補造した。— 本比范䟋でも、 液䜓噎射蚘録ぞッ ドを党郚で 1 0 0個補造した。 比范実隓
実斜䟋 1 , 2及び比范䟋で倫 埗られた 1 0 0個ず぀の液䜓噎射 i己録ぞッ ド甚基䜓に関し、 電極の腐食の発生の有無を怜査
の結果、 比范䟋に范べお、 実斜䟋 1 , では腐食の発生率が平均的 に栌段に枛少しおいた。
たた、 実斜䟋 1 , 2及び比范䟋で倫々埗られた 1 0 0個ず぀の^ 䜓噎射蚘錄ぞッ ドを、 第 3図に瀺す液䜓噎射蚘録装眮本䜓に装着し 実際に次の蚘す蚘録甚液䜓を吐出させお蚘録を行぀た。 .
甚いた蚘録甚液䜓の組成
C . I . フ 侀 ドブラ ッ ク  3. 0 w t . %
( C . I .フヌ ドブラ ッ クはこの内にナ ト リ ã‚Š ムむオンを 1 0 w t
%含む。 即ち、 ナ ト リ ã‚Š ムィォンは蚘録甚液䜓䞭に 0. 3 w t .
%含たれる。 
ト リ ゚チ レ ンク リ コ ヌル 1 0 w t %
ゞ゚チ レングリ コ ヌノレ 2 0 w t %
玔氎 6 7 t %
その結果、 比范䟋に范べお 実斜䟋 1 2 に係る液䜓噎射蚘録ぞ ッ ドの方が、 優れた蚘録品䜍を瀺した。 これは、 電極を含む電気熱 倉換䜓の腐食の発生率が前述した様に枛少するこ ずで、 実斜䟋 1 、 2 に係る液䜓噎射蚘録ぞッ ドの信頌性が向䞊したこ ずが䞻たる原因 である ず考えられる。
本 Ÿ明は、 熱゚ネルギヌを利甚しおィ ンクを吐出する方匏の蚘録 ぞッ ド、 蚘録装眮においお、 優れた効果を奏ずる。
その代衚的な構成や原理に぀いお は、 䟋えば、 米囜特蚱第 4 , 7 2 3 , 1 2 9号明现曞、 同第 4 , 7 4 0 , 7 9 6号明现曞に開瀺され おいる基本的な原理を甚いお行う ものが奜た しい。 この方匏はいわ ゆるオ ンデマン ド型、 コ ンチむ 二ナアス型のいずれにも適甚可胜で あるカ^ 特に、 オ ンデマ ン ド-型の堎合には、 液䜓 む ンク が保持 されおいる シヌ ト や液路に察応しお配眮されおい る電気熱倉換䌑 、 蚘録情報に察応しおいお栞沞隰を越える急速な枩床䞊昇を䞎え る少な く ず も䞀぀の駆勛信号を印加する こ ずによっお、 電気熟倉換 䜓に熱゚ネルギヌを発生せしめ、 蚘録ぞッ ドの熱䜜甚面に膜沞隰さ せお、 結果的にこの駆動信号に䞀察䞀察応し液䜓 ィ ンク 内の気 泡を圢成出来るので有効である。 この気泡の成長、 収瞮により吐出 甚開口を介しお液䜓 む ン ク  を吐出させお、 少な く ずも䞀぀の滎 を圢成する。 この I 動信号をパルス圢状ずするず、 即時適切に気泡 の成長収瞮が行われるので、 特に応答性に優れた液䜓 ィ ンク  の 吐出が達成でき、 より奜た しい。 こ のパルス圢状の駆動信号ずしお は、 米囜特蚱第 4 , 4 6 3 , 3 5 9号明现曞、 同第 4 , 3 4 5 , 2 6 2号明 现曞に蚘茉されおいるようなものが適しおいる。 尚、 䞊蚘熱䜜甚面 の枩床䞊昇率に関する発明の米囜特蚱第 4 , 3 1 3 , 1 2 4号明现曞に 蚘茉されおいる条件を採甚するず、 曎に優れた蚘録を行う こ ずがで Ÿる。
蚘錄ぞ ッ ドの構成ず しおは、 䞊述の各明现曞に開瀺されおいる ような吐出口、 液路、 電気熱倉換䜓の組み合わせ構成 盎線状液流 路又は盎角液流路 の他の熱䜜甚郚が屈曲する領域に配眮さ れ おいる構成を開瀺する米囜特蚱第 4 , 5 5 8 , 3 3 3号明现曞、 米囜特 蚱第 4 , 4 5 9 , 6 0 0号明现曞を甚いた構成も本発明に舍たれる もの である。 加えお、 耇数の電気熱倉換䜓に察 しお、 共通する ス リ ッ トを電氧熱倉換䜓の吐出郚ずする構成を開瀺する特開昭 5 9幎第 1 2 3 6 7 0号公報や熱゚ネルギヌの圧力波を吞収する開孔を吐出 郚に察応せる構成を開瀺する特開昭 5 9幎第 1 3 8 4 6 1号公報に '基づいた構成ずしおも本発明は有効である。
曎に、 蚘録装眮が蚘録できる最倧蚘錄媒䌑幅に察応した長さを有 するフルラむ ンタむプの蚘録ぞッ ドず しおは、 䞊述した明现曞に開 瀺されおいるような耇数蚘録ぞッ ドの組み合わせによっお、 その長 さを滎たす構成や䞀䜓的に圢成された䞀個の蚘録ぞッ ドずしおの構 成のいずれでも良いが、 本発明は、 䞊述した効杲を䞀局有効に発揮 するこずができる。
加えお、 装眮本䜓に装着されるこ ずで、 装眮本-䜓ずの電気的な接 続や装 S本䜓からのィ ンクの䟛袷が可胜になる亀換自圚のチッブタ ã‚€ ブの蚘録ぞッ ド、 あるいは蚘録ぞッ ド自䜓に䞀䜓的に蚭けられた 力— ト リ ノゞタむ プの蚘録ぞッ ドを甚いた堎合にも本発明は有効で め
又、 本発明の蚘録装眮の構成ずしお蚭けられる、 蚘録ぞッ ドに察 しおの回埩手段、 予備的な捕助手段等を付加するこ ずは本発明の効 果を䞀局安定できるので奜たしいものである。 これらを具䜓的に挙 げれば、 蚘録ヘッ ドに察しおの、 キダ ビング手段、 ク リ ヌニ ング手 段、 加圧或いは吞匕手段、 電気熱倉換䜓或いはこれずは別の加熱玠 子或いはこれらの組み合わせによる予備加熱手段、 蚘録ずは別の吐 出を行う予備吐出モヌ ドを行う こずも安定した蚘録を行うた.めに有 効である。
曎に、 蚘録装眮の蚘錄モヌ ドずしおは黒色等の䞻流色のみの蚘録 モヌ ドだけではな く 、 蚘録ぞッ ドを䞀䜓的に構成するか耇数個の組 み合わせによっおでもよいが、 異なる色の耇色カラヌ又は、 混色に よるフルカラヌの少Ÿく ずも䞀぀を備えた装眮にも本発明は極めお 有効である。 以䞊説明した本発明の実斜䟋においおは、 液䜓ィ ンク を甚いお説 明しおいるが、 本発明では宀枩で固䜓状であるィ ンク であ っおも、 宀枩で軟化状態ずなるむ ンクであっおも甚いるこずができる。 䞊述 のむ ンク ゞヱ ッ ト装眮ではむ ンク自䜓を 3 0 で以䞊 7 0 'C以䞋の範 囲以内で枩床調敎を行っおィ ンク の粘性を安定吐出範囲にある よ う に枩床制埡するものが䞀般的であるから、 䜿甚蚘錄信号付䞎時にィ ンクが液状をなすものであれば良い。 加えお、 積極的に熟゚ネルギ —による昇枩をィ ンクの固圢状態から液䜓状態ぞの態倉化のェネル ギ䞀ずしお䜿甚せしめるこ ずで防止するか又は、 ã‚€ ンクの蒞発防止 を目的ずしお攟眮状態で固化するむ ンクを甚いるかしお、 いずれに しおも熱゚ネルギ—の蚘錄信号に応じた付䞎によ぀おィ ンクが液化 しおィ ンク液状ずしお吐出するものや蚘録媒䜓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、 熱゚ネルギヌによ぀お初めお 液化する性質のィ ン ク䜿甚も本発明には適甚可胜であ る 。 こ の よ うな堎合ィ 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号公報に蚘茉されるような、 倚孔質シヌ ト凹郚又 は貫通孔に液状又は固圢物ずしお保持された状態で、 電気熱倉換䜓 に察しお察向するような圢態ずしおも良い。 本発明においおは、 侊 述した各ィ ンクに察しお最も有効なものは、 䞊述した膜沞隰方匏を 実行するものである。 図面の簡単な説明
第 1 (a)図は、 液䜓噎射蚘録ぞッ ド甚基䜓の䞀䟋の䞻芁郚の暡匏的 平面図であり、 第 1 (W図は、 第 1 (a)図に぀いお䞀点鎖線 X - Yで瀺 す郚分で切断した暡匏的断面図である。
第 2図は、 前述した液䜓噎射蚘録ぞッ ド甚基䜓を甚いお圢成され た液䜓噎射蚘玆ぞッ ドの䞀䟋の䞻芁郚を瀺す暡匏的斜芖図である。 第 3図は、 第 2図に瀺された液䜓噎射蚘録ぞッ ドを具えた液䜓噎 射蚘録装眮の䞀䟋の䞻芁郚を瀺す暡匏的斜芖図である。 第 4図は、 フルラ ã‚€ ン型液䜓噎射蚘録ぞッ ドが搭茉された液䜓噎 射蚘録装眮の抂略を瀺す暡匏的斜芖図である。

Claims

請求 の 範 囲 ω 支持䜓ず、 該支持䜓䞊に蚭けられ発熱抵抗局ず該発熱抵抗局に 電気的に接続された電極ずを有する電気熱倉換䜓ず、 該電気熱倉 換䜓を芆う よ う に蚭けられむ オ ン亀換䜓を舍有する䞊郚保護局 ず、 .を有する液䜓噎射蚘録ぞッ ド甚基䜓の䞊に、 前蚘電気熱倉換 䜓の熱発生郚に察応しお、 液䜓を吐出する吐出口に連通する液路 が蚭けられおいる こ ずを特城ずする液䜓噎射蚘録ぞッ ド。
(2) 前蚘ィ ォン亀換䜓が無機ィ ォ ン亀換䌑である請求項 ωに蚘茉の 液䜓噎射蚘録ぞ ぀ ド。
(3) 前蚘む オ ン亀換䜓が前蚘䞊郚保 S局䞭に 1 〜 5 w t . %含有さ れおいる請求項 (1)に蚘茉の液䜓噎射蚘録ぞ ツ ド。 -
(4) 前蚘ィ ォン亀換䜓が前蚘䞊郚保護局䞭に分散されお舍有されお いる請求項 (1)に蚘茉の液䜓噎射蚘録ぞッ ド。
(ÎŽ) 前蚘ィ ォン亀換䜓を舍有する䞊郚保護局の母材が有機材料であ る請求項 (1)に蚘茉の液䜓噎射蚘録ぞッ ド。
(6) 前蚘ィ ォン亀換䜓を舍有する䞊郚保護局の母材が無機林料であ る請求項 (1)に蚘茉の液䜓噎射蚘録ぞッ ド。
 前蚘支持䜓ず前蚘電気熱倉換䜓ずの間に䞋郚局が介圚する請求 項 (1)に蚘茉の液䜓噎射蚘録ぞッ ド。
(8) 前蚘液䜓が可動ィ ォ ンを舍む請求項 ωに蚘茉の液䜓噎射蚘録ぞ ッ Γ
(9) 前蚘可動む オンがナ ト リ りムむ オンである請求項 )に蚘茉の液 䜓噎射蚘録ぞツ ド。
Q0) 前蚘可動ィ ォンが塩玠ィォンである請求項 (8)に蚘茉の液䜓噎射 蚘録ヘッ ド。
αΐ) 前蚘吐出口から吐出された液䜓によっお蚘録がなされる被蚘録 郚材の蚘録領域の党幅に枡っお前蚘吐出口が耇数蚭けられたフル ラ ã‚€ ン型である請求項 (1)に蚘茉の液䜓噎射蚘錄ぞ ド。 02) 支持䜓ず、
該支持䜓䞊に蚭けられ発熟抵抗局ず該発熱抵抗局に電気的に接 铙された電極ずを有する電気熱倉換䜓ず、
該電気熱倉換䜓を芆うように蚭けられィォン亀換䜓を含有する 䞊郚保護局ず、
有するこずを特城ずする液䜓噎射蚘録ぞッ ド甚基䜓。
(13) 前蚘ィォン亀換䜓が無機ィオ ン亀換䜓である請求項 02に蚘茉の 液䜓噎射蚘録ぞッ ド甚基䜓。
(14) 前蚘む オ ン亀換䜓が前蚘䞊郚保護局䞭に 1 〜 5 w t . %舍有さ れおいる請求項 02)に蚘茉の液䜓噎射蚘錄ぞッ ド甚基䜓。
(15) 前蚘む オ ン亀換䜓が前蚘䞊郚保護局䞭に分散されお舍有されお いる請求項 (12)に蚘茉の液䜓噎射蚘録ぞッ ド甚基䜓。
(16) 前蚘ィォン亀換䜓を舍有する䞊郚保護局の母材が有機材料であ る請求項 02)に蚘茉の液䜓噎射蚘録ぞ ド甚基䜓。
(17) 前蚘ィオ ン亀換䜓を舍有する䞊郚保護局の母材が無機材料であ る請求項 (12)に蚘茉の液䜓噎射蚘録ぞッ ド甚基䜓。
m 前蚘支持䜓ず前蚘電気熱倉換䜓ずの間に䞋郚局が介圚する請求 項 (12)に蚘茉の液䜓噎射蚘録ぞッ ド甚基䜓。 .
(19) 支持䜓ず、 該支持䜓䞊に蚭けられ発熱抵抗局ず該発熱抵抗局に 電気的に接続された電極ずを有する電気熱倉換䌑ず、 該電気熱倉 換䜓を芆うよう に蚭けられむ オ ン亀換䜓を含有する䞊郚保護局 ず、 を有する液 噎射蚘録ぞッ ド甚基䜓の䞊に、 前蚘電気熱倉換 䜓の熱発生郚に察応しお、 液䜓を吐出する吐出口に連通する液路 が蚭けられおいる液䜓噎射蚘録ぞッ ドず、
前蚘吐出口から吐出された液䜓によ぀お蚘録がなされる被蚘録 郚材を搬送するための搬送手段ず、
を具備するこ ずを特城ずする液䜓噎射蚘録'装眮。
(2D) 前蚘液䜓噎射蚘録ぞッ ドが、 前蚘被蚘録郚材の蚘録領域の党幅 に枡っお前蚘吐出口が耇数蚭けられたフルラむ ン型である請求項 (i に蚘茉の液䜓噎射蚘録装眮。
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Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE69328134T2 (de) * 1992-06-23 2000-09-21 Canon Kk FlÃŒssigkeitsstrahlaufzeichnungskopf und Verfahren seiner Herstellung
US6406740B1 (en) * 1992-06-23 2002-06-18 Canon Kabushiki Kaisha Method of manufacturing a liquid jet recording apparatus and such a liquid jet recording apparatus
US5334415A (en) * 1992-09-21 1994-08-02 Compaq Computer Corporation Method and apparatus for film coated passivation of ink channels in ink jet printhead
KR0131179B1 (ko) * 1993-02-22 1998-04-14 슌뻬읎 알마자끌 전자회로 제조프로섞슀
US5660739A (en) * 1994-08-26 1997-08-26 Canon Kabushiki Kaisha Method of producing substrate for ink jet recording head, ink jet recording head and ink jet recording apparatus
US5901425A (en) 1996-08-27 1999-05-11 Topaz Technologies Inc. Inkjet print head apparatus
JP3619036B2 (ja) * 1997-12-05 2005-02-09 キダノン株匏䌚瀟 むンクゞェット蚘録ヘッドの補造方法
US6142606A (en) * 1997-12-22 2000-11-07 Canon Kabushiki Kaisha Ink jet recording head, substrate for use of such head, ink jet cartridge, and ink jet recording apparatus
JP4298066B2 (ja) 1999-06-09 2009-07-15 キダノン株匏䌚瀟 むンクゞェット蚘録ヘッドの補造方法、むンクゞェット蚘録ヘッドおよびむンクゞェット蚘録装眮
US8333459B2 (en) 2008-04-29 2012-12-18 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Printing device
JP5350205B2 (ja) * 2009-12-16 2013-11-27 キダノン株匏䌚瀟 液䜓吐出ヘッド甚基板及び液䜓吐出ヘッド、およびその補造方法

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62104763A (ja) * 1985-10-31 1987-05-15 Canon Inc 液䜓噎射蚘録ヘツド
JPH01122443A (ja) * 1987-11-07 1989-05-15 Alps Electric Co Ltd むンクゞェットヘッド基板の補造方法

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0624855B2 (ja) * 1983-04-20 1994-04-06 キダノン株匏䌚瀟 液䜓噎射蚘録ヘッド
US4626875A (en) * 1983-09-26 1986-12-02 Canon Kabushiki Kaisha Apparatus for liquid-jet recording wherein a potential is applied to the liquid
JPS6422443A (en) * 1987-07-17 1989-01-25 Asano Seisakusho Kk Manufacture of lock bolt
US5010355A (en) * 1989-12-26 1991-04-23 Xerox Corporation Ink jet printhead having ionic passivation of electrical circuitry

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62104763A (ja) * 1985-10-31 1987-05-15 Canon Inc 液䜓噎射蚘録ヘツド
JPH01122443A (ja) * 1987-11-07 1989-05-15 Alps Electric Co Ltd むンクゞェットヘッド基板の補造方法

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