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JP2002011886A - Substrate for inkjet recording head, inkjet recording head, and method for producing substrate for head - Google Patents

Substrate for inkjet recording head, inkjet recording head, and method for producing substrate for head

Info

Publication number
JP2002011886A
JP2002011886A JP2000198381A JP2000198381A JP2002011886A JP 2002011886 A JP2002011886 A JP 2002011886A JP 2000198381 A JP2000198381 A JP 2000198381A JP 2000198381 A JP2000198381 A JP 2000198381A JP 2002011886 A JP2002011886 A JP 2002011886A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
layer
electrode
substrate
recording head
jet recording
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2000198381A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hirokazu Komuro
博和 小室
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Canon Inc filed Critical Canon Inc
Priority to JP2000198381A priority Critical patent/JP2002011886A/en
Publication of JP2002011886A publication Critical patent/JP2002011886A/en
Pending legal-status Critical Current

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  • Particle Formation And Scattering Control In Inkjet Printers (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 発熱抵抗層とこの上層に形成した一対の電極
とを保護する上部保護膜のステップカバレージを良好に
するとともに、保護膜の薄膜化を図る。 【解決手段】 インクジェット記録ヘッド用基体では電
極4の熱作用部8側のエッジ部が、発熱抵抗層3の表面
に略垂直な垂直面4aと、この垂直面4aから電極上面
4cに連続する傾斜部4bとで形成されている。そして
発熱抵抗層3及び電極4上に保護層5が形成されてい
る。
(57) [Problem] To improve the step coverage of an upper protective film for protecting a heating resistor layer and a pair of electrodes formed on the heat generating resistive layer, and to reduce the thickness of the protective film. SOLUTION: In the substrate for an ink jet recording head, an edge portion of the electrode 4 on the side of the heat acting portion 8 has a vertical surface 4a substantially perpendicular to the surface of the heating resistor layer 3, and an inclined surface continuous from the vertical surface 4a to the electrode upper surface 4c. The portion 4b is formed. Then, a protective layer 5 is formed on the heating resistance layer 3 and the electrode 4.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明はインクジェット記録
ヘッド用基体及びその作成方法、その基体を用いた記録
ヘッド、その記録ヘッドを備えた記録装置に関し、特に
インクジェット源に熱エネルギー発生手段を用いるもの
に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a substrate for an ink jet recording head and a method for producing the same, a recording head using the substrate, and a recording apparatus having the recording head, and more particularly to a device using a thermal energy generating means as an ink jet source. .

【0002】[0002]

【従来の技術】現在知られている各種の記録法のなかで
も、記録時に騒音の発生がほとんどないノンインパクト
記録方法であって且つ高速記録が可能であり、しかも普
通紙に特別の定着処理を必要とせずに記録の行なえるい
わゆるインクジェット記録法(インクジェット記録法)
は、極めて有用な記録方法である。このインクジェット
記録法については、これまでにも様々な方法が提案され
改良が加えられて商品化されたものもあれば現在もなお
実用化への努力が続けられているものもある。
2. Description of the Related Art Among various recording methods known at present, it is a non-impact recording method in which almost no noise is generated at the time of recording, high-speed recording is possible, and a special fixing process is performed on plain paper. The so-called inkjet recording method (Inkjet recording method) that enables recording without the need
Is an extremely useful recording method. Regarding the ink jet recording method, various methods have been proposed so far, some of which have been commercialized with improvements, and some of which are still being put to practical use.

【0003】インクジェット記録法は、インクと称され
る記録液の液滴(droplet)を種々の作用原理で飛翔さ
せ、それを紙などの被記録材に付着させて記録を行なう
ものである。
In the ink-jet recording method, recording is performed by causing droplets of a recording liquid called ink to fly according to various operating principles and attaching the droplets to a recording material such as paper.

【0004】そして、本件出願人も、かかるインクジェ
ット記録法に係わる方法について既に提案を行なってい
る。この方法は特開昭52−118798号公報において提案さ
れており、その基本原理は次に概説する通りである。つ
まり、このインクジェット記録法は、記録液を収容する
ことのできる作用室中に導入された記録液に対して情報
信号として熱的パルスを与え、これにより記録液が蒸気
泡を発生し自己収縮する過程で生ずる作用力に従って前
記作用室に連通せる液体吐出口より前記記録液を吐出し
て小液滴として飛翔せしめ、これを被記録材に付着させ
て記録を行なう方法である。
[0004] The present applicant has already proposed a method relating to the ink jet recording method. This method has been proposed in JP-A-52-118798, the basic principle of which is as outlined below. In other words, this ink jet recording method gives a thermal pulse as an information signal to the recording liquid introduced into the working chamber capable of containing the recording liquid, whereby the recording liquid generates a vapor bubble and self-shrinks. In this method, the recording liquid is ejected from a liquid ejection port communicating with the action chamber in accordance with the acting force generated in the process, and is ejected as small droplets, and the droplet is attached to a recording material to perform recording.

【0005】ところで、この方法は高密度マルチアレー
構成にして高速記録、カラー記録に適合させやすく、実
施装置の構成が従来のそれに比べて簡略であるため、記
録ヘッドとして全体的にはコンパクト化が図れ且つ量産
に向くこと、半導体分野において技術の進歩と信頼性の
向上が著しいIC技術やマイクロ加工技術の長所を十二分
に利用することで長尺化が容易であること等の利点があ
り、適用範囲の広い方法である。
In this method, a high-density multi-array structure is easily adapted to high-speed printing and color printing, and the structure of the apparatus is simpler than that of the conventional apparatus. It has the advantages of being able to be designed and mass-produced, and being able to easily make it longer by making full use of the advantages of IC technology and micro-machining technology, which have made remarkable advances in technology and reliability in the semiconductor field. Is a flexible way.

【0006】上記インクジェット記録法に用いるインク
ジェット記録装置の特徴的な記録ヘッドには、液体吐出
口より記録液を吐出して飛翔的液滴を形成するための熱
エネルギー発生手段が設けられている。
A characteristic recording head of an ink jet recording apparatus used in the above ink jet recording method is provided with a thermal energy generating means for discharging a recording liquid from a liquid discharge port to form flying droplets.

【0007】該熱エネルギー発生手段は、発生する熱エ
ネルギーを効率良く記録液に作用させること、記録液へ
の熱作用のON−OFF応答速度を高めること等のために、
記録液に直接接触する様に設けられるのが望ましいとさ
れている。
[0007] The thermal energy generating means is used to efficiently apply the generated thermal energy to the recording liquid, and to increase the ON-OFF response speed of the thermal action to the recording liquid.
It is said that it is desirable to provide the recording liquid in direct contact with it.

【0008】しかしながら、前記の熱エネルギー発生手
段は通電されることによって発熱する発熱抵抗層と該発
熱抵抗層に通電するための一対の電極とで基本的には構
成されているために、発熱抵抗層が直に記録液に接触す
る状態であると、記録液の電気抵抗値如何によっては該
液を通じて電気が流れたり、記録液を通じての電気の流
れによって記録液自身が電気分解したり、あるいは発熱
抵抗層への通電の際に該発熱抵抗層と記録液とが反応し
て、発熱抵抗層の腐食による抵抗値の変化や発熱抵抗層
の破損あるいは破壊が起こったりする場合があった。
However, since the above-mentioned heat energy generating means is basically composed of a heat generating resistance layer which generates heat when energized and a pair of electrodes for energizing the heat generating resistance layer, the heat energy generating means has a heat generating resistance. When the layer is in direct contact with the recording liquid, electricity flows through the recording liquid depending on the electric resistance value of the recording liquid, the recording liquid itself is electrolyzed by the flow of electricity through the recording liquid, or generates heat. When the heating layer is energized, the heating resistor layer and the recording liquid react with each other, and the resistance value may change due to corrosion of the heating resistor layer, or the heating resistor layer may be damaged or broken.

【0009】そのために、従来においては、NiCr等の合
金やZrB2、HfB2等の金属ホウ化物等の発熱抵抗材料とし
ての特性に比較的に優れた無機材料で発熱抵抗層を構成
すると共に、該材料で構成された発熱抵抗層上にSiO2
の耐酸化性に優れた材料で構成された保護層を設けるこ
とで発熱抵抗層が記録液に直に接触するのを防止して、
前記の諸問題を解決し信頼性と繰返し使用耐久性の向上
を図ろうとすることが提案されている。
For this purpose, conventionally, the heat generating resistance layer is made of an inorganic material having relatively excellent properties as a heat generating resistance material such as an alloy such as NiCr or a metal boride such as ZrB 2 and HfB 2 , By providing a protective layer made of a material having excellent oxidation resistance such as SiO 2 on the heating resistor layer made of the material, the heating resistor layer is prevented from directly contacting the recording liquid,
It has been proposed to solve the above-mentioned problems and improve reliability and durability in repeated use.

【0010】ところで、このようなインクジェット記録
ヘッドの熱エネルギー発生手段を形成するに際しては、
図8(ヘッド用基体の平面図)及び図9(図8のX−
X’線断面図)に示したように発熱抵抗層3を所望の基
板1上に蓄熱層2を介して形成した後、発熱抵抗層3上
に電極4および保護層5を順次積層していくのが一般的
であり、このような熱エネルギー発生手段の保護層に
は、上記のような発熱抵抗層の破損防止あるいは電極間
の短絡防止などの保護層としての各種の機能を十分に果
たすべく、これら発熱抵抗層や電極の所要部をピンホー
ルなどの層欠陥を有することなく一様に覆う(カバー)
ことが要求される。
In forming such thermal energy generating means for an ink jet recording head,
8 (a plan view of the head base) and FIG. 9 (X-
As shown in the cross-sectional view taken along the line X ′), after the heat generating resistance layer 3 is formed on the desired substrate 1 via the heat storage layer 2, the electrode 4 and the protective layer 5 are sequentially laminated on the heat generating resistance layer 3. In general, the protective layer of such a thermal energy generating means is required to sufficiently perform various functions as a protective layer such as prevention of breakage of the heating resistance layer or short circuit between electrodes as described above. , And uniformly cover the required portions of the heating resistance layer and the electrode without having a layer defect such as a pinhole (cover).
Is required.

【0011】また、このようなインクジェット記録ヘッ
ドでは、前述したように、一般には電極が発熱抵抗層上
に形成されるため、電極および発熱抵抗層間に段差(ス
テップ)が生じるが、このような段差部には、層厚の不
均一などが発生し易いため、露出部分を生じることのな
いように該段差を十分に覆う(ステップカバレージ)よ
うに層形成が実施されねばならない。すなわち、ステッ
プカバレージが不十分な状態(図9中の符号10で指す
部分)では、発熱抵抗層の露出部分と記録液とが直に接
触して、記録液が電気分解されたり、記録液と発熱抵抗
層が反応して発熱抵抗層が破壊されてしまうことがあっ
た。また、このような段差部には、膜質の不均一なども
生じやすく、このような膜質の不均一は、熱発生の繰り
返しによって保護層に生じる熱ストレスの部分集中を招
き、保護層に亀裂(クラック)を生じる原因ともなり、
このクラックから記録液が侵入して、上記のような発熱
抵抗層の破壊に至ることもあった。更には、ピンホール
から記録液が侵入して発熱抵抗層が破壊されることもあ
った。
In addition, in such an ink jet recording head, as described above, since electrodes are generally formed on the heating resistor layer, a step (step) occurs between the electrode and the heating resistor layer. Since the portion tends to have a non-uniform layer thickness, the layer must be formed so as to sufficiently cover the step (step coverage) so as not to produce an exposed portion. That is, in a state where the step coverage is insufficient (the portion indicated by reference numeral 10 in FIG. 9), the exposed portion of the heat-generating resistive layer comes into direct contact with the recording liquid, so that the recording liquid is electrolyzed, or In some cases, the heat-generating resistance layer reacts to destroy the heat-generating resistance layer. In addition, unevenness of the film quality and the like easily occur in such a step portion, and such unevenness of the film quality causes partial concentration of thermal stress generated in the protective layer due to repetition of heat generation, and cracks ( Cracks)
In some cases, the recording liquid penetrated from the cracks, resulting in the destruction of the heating resistance layer as described above. Furthermore, the recording liquid may enter through the pinhole and break the heat generating resistance layer.

【0012】特に、ステップカバレージに関しては、ピ
ンホールのより重要でステップカバレージが悪いとほと
んどのヒータが破壊され信頼性の著しい低下が起こる。
In particular, with regard to step coverage, if the pinholes are more important and step coverage is poor, most heaters are destroyed and reliability is significantly reduced.

【0013】従来、このような問題の解決にあたって
は、保護層の層厚を厚くし、ステップカバレージの向上
やピンホールの減少をはかることが一般に行なわれてい
る。
Conventionally, in order to solve such a problem, it is generally practiced to increase the thickness of the protective layer to improve step coverage and reduce pinholes.

【0014】しかしながら、保護層を厚くすることは、
ステップカバレージやピンホールの減少に寄与するもの
の、保護層を厚くすることによって記録液への熱供給が
阻害され、以下のような新たな問題を生じることになっ
た。
However, increasing the thickness of the protective layer is
Although it contributes to the reduction of step coverage and pinholes, the thicker protective layer hinders the supply of heat to the recording liquid, and causes the following new problems.

【0015】すなわち、発熱抵抗層に発生する熱は保護
層を通じて記録液に伝達される訳であるが、この熱の作
用面であるところの保護層表面と発熱抵抗層との間の熱
的抵抗が保護層層厚を厚くすることで大きくなり、この
ため発熱抵抗層に必要以上の電力負荷をかける必要を生
じ、 1.省電力化が不利である、 2.必要以上の熱が基体に蓄熱し、熱応答性が悪くな
る、 3.必要以上の電力のため発熱抵抗層の耐久性が悪くな
る と言った問題を生じるのである。
That is, the heat generated in the heat generating resistive layer is transmitted to the recording liquid through the protective layer, and the thermal resistance between the heat generating resistive layer and the surface of the protective layer, which is the surface where the heat acts, is considered. Is increased by increasing the thickness of the protective layer, so that it becomes necessary to apply an excessive power load to the heating resistance layer. 1. Power saving is disadvantageous. 2. Unnecessary heat accumulates in the substrate, resulting in poor thermal response. This causes a problem that the durability of the heat-generating resistive layer deteriorates due to excessive power.

【0016】このような問題は、保護層を薄くすれば克
服できるのであるが、該層の形成に例えばスパッタリン
グあるいは蒸着などの膜形成方法を用いる従来のインク
ジェット記録ヘッドの作成方法では、ステップカバレー
ジ不良などのため、前述のような耐久上の欠点があり、
保護層を薄くすることが困難であった。
Such a problem can be overcome by making the protective layer thinner. However, in the conventional method of forming an ink jet recording head using a film forming method such as sputtering or vapor deposition for forming the layer, a step coverage defect occurs. Because of the above, there is a disadvantage in durability as described above,
It was difficult to make the protective layer thin.

【0017】また、上記のようなインクジェット記録ヘ
ッドにおける記録の際には、一般には記録液の急速加熱
を行なうほど記録液の発泡安定性が向上することが知ら
れている。すなわち、熱エネルギー発生手段に印加する
電気信号、一般には矩形の電気パルスであるが、このパ
ルス幅を短くすればするほど記録液の発泡安定性が良く
なり、これによって飛翔液滴の吐出安定性が向上して記
録品位が向上するのである。しかしながら、従来のイン
クジェット記録ヘッドにおいては、前述の如く保護層層
厚を厚くしなければならず、このため保護層の熱的抵抗
が大きくなり、必要以上の熱を熱エネルギー発生手段で
発生させねばならないことから耐久性の劣化や熱応答性
の低下を生じ、このためパルス幅を短くするのも困難で
あり、記録品位の向上にはおのずと限度があった。
It is also known that during recording with the above-described ink jet recording head, the foaming stability of the recording liquid generally improves as the recording liquid is rapidly heated. That is, an electric signal applied to the thermal energy generating means, generally a rectangular electric pulse, the shorter the pulse width is, the better the foaming stability of the recording liquid is, and thus, the ejection stability of the flying droplet is improved. Is improved, and the recording quality is improved. However, in the conventional ink jet recording head, as described above, the thickness of the protective layer must be increased, so that the thermal resistance of the protective layer becomes large, and it is necessary to generate unnecessary heat by the thermal energy generating means. Because of this, the durability and the thermal responsiveness are degraded, which makes it difficult to shorten the pulse width, and the improvement of the recording quality is naturally limited.

【0018】したがって、上記問題点を解決するため特
開平04−320847号公報に述べられているように
電極層のエッチング工程において、レジストを後退させ
ながらエッチングすることによってエッチング断面形状
をテーパ形状にし、上部保護層のステップカバレージの
改善が提案されている。
Therefore, in order to solve the above-mentioned problems, as described in JP-A-04-320847, in the etching step of the electrode layer, the etching is performed while the resist is receded, so that the etching cross-sectional shape is tapered. Improvements in the step coverage of the upper protective layer have been proposed.

【0019】また、特開平04−320848号公報で
は、電極層のエッチング工程において、レジストをエッ
チングしてパターンを後退させた後エッチングを途中ま
で行なうことを繰り返し、断面形状を階段状にすること
によって各段の段差を小さくして、上部保護層のステッ
プカバレージの改善が提案されている。
In Japanese Patent Application Laid-Open No. 04-320848, in the electrode layer etching step, the resist is etched to retreat the pattern and then the etching is repeated halfway, so that the cross-sectional shape is stepped. It has been proposed to improve the step coverage of the upper protective layer by reducing the steps of each step.

【0020】[0020]

【発明が解決しようとする課題】特開平04−3208
47号公報で述べられている方法ではレジストを後退さ
せながらエッチングしているが下記のような問題があっ
た。 1.レジストを後退させながらエッチングする為にはレ
ジストの材料及びベ ーク条件に注意を払う必要があっ
た。レジストの材料が変わると後退速度が変 化し所望
のテーパ角が得られないことがあった。また、ベーク条
件が変わると レジスト後退速度が変化し所望のテーパ
角が得られないことがあった。 2.レジストを後退させながらエッチングする為にはト
リメチルハイドロオ キサイドを液の温度を厳密に管理
する必要があり、温度が変わるとレジストの エッチン
グ速度と電極材のエッチング速度の比が変化するので所
望のテーパ角 が得られないことがあった。
Problems to be Solved by the Invention Japanese Patent Laid-Open No. 04-3208
In the method described in Japanese Patent Publication No. 47, etching is performed while the resist is receded, but there are the following problems. 1. It was necessary to pay attention to the resist material and baking conditions in order to perform etching while the resist was receded. When the material of the resist changes, the retreat speed changes, and a desired taper angle may not be obtained. Further, when the baking conditions are changed, the resist retreating speed is changed, and a desired taper angle may not be obtained. 2. In order to etch while retreating the resist, it is necessary to strictly control the temperature of the solution of trimethyl hydroxide. When the temperature changes, the ratio of the etching rate of the resist to the etching rate of the electrode material changes, so the desired taper Sometimes corners could not be obtained.

【0021】特に、電極層の厚さより上部保護層が薄い
場合にはテーパ角のさらに厳密なコントロールが必要と
なっている。
In particular, when the upper protective layer is thinner than the electrode layer, more strict control of the taper angle is required.

【0022】また、特開平04−320848号公報で
述べられている方法ではレジストをトリメチルハイドロ
オキサイド液を用いてエッチングを用いているが、レジ
スト材料のよってレジストのエッチング速度が変わるの
でレジスト材料に制約があったり、レジストのベーク条
件によってレジストのエッチング速度が変わるので厳密
なコントロールが必要になったり、エッチング液のトリ
メチルハイドロオキサイド液の液温度の厳密なコントロ
ールエッチングを必要となった。さらに、トリメチルハ
イドロオキサイド液は電極をエッチングする可能性があ
るので、レジストをエッチングする時に電極表面をエッ
チングすることがあり、所望の形状に出来ないことがあ
った。
In the method described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 04-320848, the resist is etched by using a trimethyl hydroxide solution. However, since the etching rate of the resist changes depending on the resist material, the resist material is limited. Therefore, strict control is required because the etching rate of the resist varies depending on the baking conditions of the resist, and strict control etching of the solution temperature of the trimethyl hydroxide solution of the etching solution is required. Further, since the trimethyl hydroxide solution may etch the electrode, the electrode surface may be etched when the resist is etched, and the desired shape may not be obtained.

【0023】そこで本発明の目的は、発熱抵抗層とこの
上層に形成した一対の電極とを保護する上部保護膜のス
テップカバレージを良好にするとともに、保護膜の薄膜
化を図るインクジェット記録ヘッド用基体及びその作成
方法および、これによって作成した基板を用いたインク
ジェット記録ヘッド、該記録ヘッドを備えた記録装置を
提供することにある。
Accordingly, an object of the present invention is to improve the step coverage of an upper protective film for protecting a heating resistor layer and a pair of electrodes formed thereon, and to reduce the thickness of the protective film. Another object of the present invention is to provide an ink jet recording head using a substrate produced by the method, a method of producing the same, and a recording apparatus having the recording head.

【0024】[0024]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明のヘッド用基体は、発熱抵抗層と、該発熱抵抗
層上に離間して形成された少なくとも一対の電極と、前
記発熱抵抗層及び前記電極を覆う保護膜とを有するイン
クジェット記録ヘッド用基板において、前記電極のエッ
ジ部が、前記発熱抵抗層の表面に対して略垂直な面と、
該垂直面から前記電極の上面に連続する傾斜部とで形成
されていることを特徴とする。
In order to achieve the above object, a head substrate according to the present invention comprises a heating resistor layer, at least one pair of electrodes formed separately on the heating resistor layer, and the heating resistor. In a substrate for an inkjet recording head having a layer and a protective film covering the electrode, an edge of the electrode is substantially perpendicular to the surface of the heating resistance layer,
It is characterized by being formed with an inclined portion that is continuous from the vertical surface to the upper surface of the electrode.

【0025】また本発明のインクジェット記録ヘッド
は、記録液を吐出させるための液体吐出口と、該記録液
に吐出エネルギーを供給するための熱エネルギー発生手
段と、該熱エネルギー発生手段を覆う保護層とを有し、
該熱エネルギー発生手段が、発熱抵抗層と、該発熱抵抗
層上に離間して形成された少なくとも一対の電極とから
なるインクジェット記録ヘッドにおいて、前記電極のエ
ッジ部が、前記発熱抵抗層の表面に対して略垂直な面
と、該垂直面から前記電極の上面に連続する傾斜部とで
形成されていることを特徴とする。
Further, the ink jet recording head of the present invention has a liquid discharge port for discharging a recording liquid, a thermal energy generating means for supplying a discharging energy to the recording liquid, and a protective layer covering the thermal energy generating means. And
In the ink jet recording head, wherein the heat energy generating means includes a heating resistor layer and at least a pair of electrodes formed separately on the heating resistor layer, an edge portion of the electrode is formed on a surface of the heating resistor layer. It is characterized by being formed of a surface substantially perpendicular to the surface and an inclined portion continuous from the vertical surface to the upper surface of the electrode.

【0026】また本発明は、上記のインクジェット記録
ヘッド用基板の作成方法であって、基板上に前記発熱抵
抗層及び導体層を順次積層する工程と、前記発熱抵抗層
及び導体層をパターニングする工程と、前記電極を形成
するために前記発熱抵抗層上の導体層のみをパターニン
グする工程と、前記電極をスパッタエッチする工程と、
前記電極及び前記発熱抵抗層を覆うように絶縁保護層を
形成する工程とを有することを特徴とする。
According to the present invention, there is also provided a method of manufacturing a substrate for an ink jet recording head, comprising the steps of sequentially laminating the heating resistance layer and the conductor layer on the substrate, and patterning the heating resistance layer and the conductor layer. And a step of patterning only the conductor layer on the heating resistance layer to form the electrode, and a step of sputter etching the electrode,
Forming an insulating protective layer so as to cover the electrode and the heating resistor layer.

【0027】この場合、スパッタエッチのガスがアルゴ
ンを主成分とすることが好ましい。
In this case, it is preferable that the gas of the sputter etch contains argon as a main component.

【0028】また本発明は、上記のインクジェット記録
ヘッド用基板の作成方法であって、基板上に前記発熱抵
抗層及び導体層を順次積層する工程と、前記発熱抵抗層
及び導体層をパターニングする工程と、前記電極を形成
するために前記発熱抵抗層上の導体層のみをパターニン
グする工程と、前記電極及び前記発熱抵抗層を覆うよう
に絶縁保護層を形成する工程とを有し、前記発熱抵抗層
上の導体層のみをパターニングする工程において前記導
体層上にレジストのパターンを形成し、該レジストを後
退させながら前記導体層をドライエッチングで途中まで
エッチングした後、ウエットエッチングを行なうことで
前記電極を形成することを特徴とする。
According to the present invention, there is also provided a method of manufacturing a substrate for an ink jet recording head as described above, wherein a step of sequentially laminating the heating resistance layer and the conductor layer on the substrate and a step of patterning the heating resistance layer and the conductor layer Patterning only the conductor layer on the heating resistance layer to form the electrode; and forming an insulating protective layer so as to cover the electrode and the heating resistance layer. In the step of patterning only the conductor layer on the layer, a resist pattern is formed on the conductor layer, the conductor layer is partially etched by dry etching while the resist is receded, and the electrode is formed by performing wet etching. Is formed.

【0029】前記発熱抵抗層上の導体層のみをパターニ
ングする工程において、ドライエッチングを途中まで行
なった後、ポリマー除去液によって処理してから前記ウ
エットエッチングを行なうことがより好ましい。
In the step of patterning only the conductor layer on the heat-generating resistance layer, it is more preferable that the dry etching is performed partway and then the wet etching is performed after the treatment with a polymer removing solution.

【0030】(作用)上記のとおりの発明では、発熱抵
抗層上に形成された電極のエッジ部が、発熱抵抗層の表
面に略垂直な垂直面と、この垂直面から電極上面に連続
する傾斜部とで形成されている。すなわち、発熱抵抗層
と電極による段差の角部が削り落ちた形状になっている
ので、保護層のステップカバレージが良くなる。しか
も、発熱抵抗層の表面に対する電極の垂直面の長さが小
さくとれるため、保護層の薄膜化を図ることができる。
(Operation) In the invention as described above, the edge of the electrode formed on the heating resistor layer has a vertical surface substantially perpendicular to the surface of the heating resistor layer, and a slope continuous from this vertical surface to the upper surface of the electrode. And a part. That is, since the corner portion of the step formed by the heating resistor layer and the electrode is cut off, the step coverage of the protective layer is improved. In addition, the length of the vertical surface of the electrode with respect to the surface of the heating resistor layer can be reduced, so that the protective layer can be made thinner.

【0031】それでいて、前記エッジ部が傾斜部のみで
形成されたものと比べ、電極間距離の変化が小さいた
め、電極間の発熱抵抗値が安定する。しかも、傾斜部の
みでは電極に非常に厚みの薄い部分ができてしまうが、
上記のような形状では一定以上の厚みが確保され、耐久
性が向上する。
However, since the change in the distance between the electrodes is smaller than that in the case where the edge portion is formed only by the inclined portion, the heating resistance value between the electrodes is stabilized. In addition, only the slanted portion creates a very thin portion on the electrode,
In the shape as described above, a certain thickness or more is secured, and the durability is improved.

【0032】[0032]

【発明の実施の形態】以下、必要に応じて図面を参照し
つつ、本発明を詳細に説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be described below in detail with reference to the drawings as necessary.

【0033】(第1の実施の形態)図1は本発明の第1
の実施の形態による方法で得られるインクジェット記録
ヘッド用基体の構成を示したもので、特に(A)は該ヘ
ッドの熱エネルギー発生手段付近の平面図、(B)は
(A)中のX−X’線断面図を示している。
(First Embodiment) FIG. 1 shows a first embodiment of the present invention.
(A) is a plan view of the vicinity of a thermal energy generating means of the head, and (B) is a plan view of X-ray in (A). FIG. 3 shows a cross-sectional view taken along line X ′.

【0034】図1で示す形態の示されるインクジェット
記録ヘッド用基体では電極4の熱作用部8側のエッジ部
が、発熱抵抗層(電気熱変換体)3の表面に略垂直な垂
直面4aと、この垂直面4aから電極上面4cに連続す
る傾斜部4bとで形成されている。尚、符号8は、電極
4間に形成される発熱抵抗層3の熱発生部に電力供給し
て発生した熱を記録液に伝える熱作用部を示す。
In the substrate for an ink jet recording head shown in FIG. 1, the edge of the electrode 4 on the side of the heat acting portion 8 has a vertical surface 4 a substantially perpendicular to the surface of the heat generating resistance layer (electrothermal converter) 3. And an inclined portion 4b continuous from the vertical surface 4a to the electrode upper surface 4c. Reference numeral 8 denotes a heat acting portion that supplies power to the heat generating portion of the heat generating resistance layer 3 formed between the electrodes 4 and transmits the generated heat to the recording liquid.

【0035】この構成によると、発熱抵抗層3と電極4
による段差の角部が削り落ちた形状になっているので、
保護層5のステップカバレージが良くなる。しかも、発
熱抵抗層3の表面に対する電極4の垂直面の長さが小さ
くとれるため、保護層5の薄膜化を図ることができる。
According to this configuration, the heating resistance layer 3 and the electrode 4
Because the corner of the step due to is shaved off,
The step coverage of the protective layer 5 is improved. In addition, the length of the vertical surface of the electrode 4 with respect to the surface of the heating resistance layer 3 can be reduced, so that the thickness of the protective layer 5 can be reduced.

【0036】それでいて、前記エッジ部が傾斜部のみで
形成されたものと比べ、電極間距離の変化が小さいた
め、電極4間の発熱抵抗値が安定する。しかも、傾斜部
のみでは電極4に非常に厚みの薄い部分ができてしまう
が、上記のような形状では一定以上の厚みが確保され、
耐久性が向上する。
However, the change in the distance between the electrodes is smaller than that in the case where the edge portion is formed of only the inclined portion, so that the heating resistance between the electrodes 4 is stabilized. Moreover, a very thin portion is formed on the electrode 4 only with the inclined portion, but a certain thickness or more is secured in the above shape,
The durability is improved.

【0037】このような形状の記録ヘッド用基体を製造
するには、例えばガラス、セラミックスあるいはプラス
チック等の所望の材料(一般には、各種形状)の基板上
に発熱抵抗層および導体層をこの順に成膜する。次に、
レジストを塗布し、フォトリソグラフィ(以下、フォト
リソという)技術を用いレジストをパターニングした
後、レジスト欠除部分に対応する発熱抵抗層および導体
層をエッチングして所望のパターンにする。
In order to manufacture a recording head substrate having such a shape, a heating resistor layer and a conductor layer are formed in this order on a substrate of a desired material (generally, various shapes) such as glass, ceramics or plastic. Film. next,
After applying a resist and patterning the resist using a photolithography (hereinafter, referred to as photolithography) technique, the heating resistance layer and the conductor layer corresponding to the portion where the resist is missing are etched into a desired pattern.

【0038】さらに、新たにレジストを塗布し、レジス
トをフォトリソ技術を用いてパターニングし、レジスト
欠除部分に対応する導体層のみをエッチングして発熱抵
抗層を露出させる。導体層のみをエッチングするので、
エッチングは発熱抵抗層と選択比がとれることが重要で
ある。また、発熱抵抗層にダメージがないエッチング法
を選択することが重要である。したがって、一般的には
ウエットエッチング法が採用されている。ここで、導体
層をエッチングして形成された電極のエッジ部と発熱抵
抗層表面とによる段差の形状を最適化し上部保護層のス
テップカバレージを最良にするためには、電極の上部の
角部がテーパ形状になっていることが重要である。なぜ
なら、電極の上部が角部のままであると上部保護層を形
成する場合、角部のまわりに膜が堆積し、その陰の電極
の下部を覆う保護層の膜質が悪くなったり、クラックが
発生したりする。
Further, a new resist is applied, the resist is patterned by using the photolithography technique, and only the conductor layer corresponding to the portion where the resist is missing is etched to expose the heating resistor layer. Since only the conductor layer is etched,
It is important that the etching has a selectivity with respect to the heating resistance layer. It is also important to select an etching method that does not damage the heating resistor layer. Therefore, a wet etching method is generally employed. Here, in order to optimize the shape of the step formed by the edge of the electrode formed by etching the conductor layer and the surface of the heating resistor layer and to optimize the step coverage of the upper protective layer, the upper corner of the electrode must be formed. It is important that it has a tapered shape. This is because, when the upper protective layer is formed when the upper part of the electrode remains at the corner, a film is deposited around the corner, and the quality of the protective layer covering the lower part of the negative electrode deteriorates or cracks occur. Or occur.

【0039】そこで、導体層をウエットエッチングした
後、レジストを剥離し、電極パターンをスパッタエッチ
することによって電極の上部角部をテーパ形状にするこ
とが出来る。アルゴンを主成分にしたスパッタエッチを
用いれば、物理的なエッチングなのでパターンの角部の
みをエッチングでき、その結果発熱抵抗層にダメージを
与えず電極の上部角部のみをエッチングすることができ
る。
Therefore, after the conductor layer is wet-etched, the resist is peeled off, and the upper corner portion of the electrode can be tapered by sputter-etching the electrode pattern. If a sputter etch containing argon as a main component is used, only the corners of the pattern can be etched because of the physical etching, and as a result, only the upper corners of the electrodes can be etched without damaging the heating resistance layer.

【0040】スパッタエッチするエッチング量は電極の
上部角部が少しでもテーパ形状になる量であればよく、
エッチング条件により設定できる。
The amount of etching to be sputter-etched may be any amount as long as the upper corner of the electrode is slightly tapered.
It can be set according to the etching conditions.

【0041】以上により、発熱抵抗部に電圧パルス(電
気信号)を印加する少なくとも一対の電極からなる熱エ
ネルギー発生手段の少なくとも一組が完成する。そし
て、熱エネルギー発生手段上に保護層となる上部層を形
成する。
As described above, at least one set of thermal energy generating means including at least one pair of electrodes for applying a voltage pulse (electric signal) to the heating resistor is completed. Then, an upper layer serving as a protective layer is formed on the thermal energy generating means.

【0042】以下、図2を参照して、本例のヘッド用基
体作成方法の一例を説明する。図2は図1(A)のX−
X’線断面で見た工程図を示す。
Hereinafter, an example of a method of forming a head base according to the present embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 2 is a cross-sectional view of FIG.
The process drawing seen in the X 'line section is shown.

【0043】まず、図2(a)に示すように所望の基板
1上に、熱酸化法またはCVD法によって、蓄熱層2と
して絶縁物(酸化物等)を形成する。そして、真空蒸着
あるいはスパッタリング法などを用いて蓄熱層2上に発
熱抵抗層3を形成する。次に、発熱抵抗層3上に電極4
を作るため、発熱抵抗層3上に導体層4’を真空蒸着あ
るいはスパッタリング法などを用いて形成する。そし
て、不図示であるが、レジストを塗布した後、周知のフ
ォトリソ技法を用いてレジストをパターニングし、レジ
スト欠除部に対応する導体層および発熱抵抗層をエッチ
ングする。
First, as shown in FIG. 2A, an insulator (such as an oxide) is formed as a heat storage layer 2 on a desired substrate 1 by a thermal oxidation method or a CVD method. Then, the heat generating resistance layer 3 is formed on the heat storage layer 2 by using a vacuum evaporation method or a sputtering method. Next, the electrode 4 is formed on the heating resistance layer 3.
Is formed on the heating resistor layer 3 by using a vacuum evaporation method, a sputtering method, or the like. Then, although not shown, after applying the resist, the resist is patterned by using a well-known photolithography technique, and the conductor layer and the heat generating resistive layer corresponding to the resist missing portion are etched.

【0044】次に、レジストを剥離し、新たにレジスト
を塗布した後、図2(b)に示すように熱作用部8を得
る為に、フォトリソ技術を用いて熱作用部8に対応する
レジスト部分を開口した後、導体層4’をウエットエッ
チングし、所望のパターンの電極4を得る。
Next, after the resist is peeled off and a new resist is applied, a resist corresponding to the heat acting portion 8 is formed by using a photolithographic technique in order to obtain the heat acting portion 8 as shown in FIG. After opening the portion, the conductor layer 4 'is wet-etched to obtain the electrode 4 having a desired pattern.

【0045】次にレジストを剥離した後、図2(c)に
示すように、スパッタエッチ(逆スパッタともいう)を
行なうことで、電極4の熱作用部8側のエッジ部の上部
角部のみを落として、角部をテーパ形状にする。つま
り、スパッタエッチの際に、角部のエッチング速度が他
の部分のものより高いことを利用する。
Next, after the resist is stripped, as shown in FIG. 2C, a sputter etch (also referred to as reverse sputtering) is performed so that only the upper corner portion of the edge of the electrode 4 on the side of the heat acting portion 8 is formed. To make the corners tapered. In other words, the fact that the etching rate at the corners is higher than that of the other parts during sputter etching is used.

【0046】最後に、図2(d)に示すように、発熱抵
抗層上に少なくとも一対の離間した電極を形成してなる
1つ以上の熱エネルギー発生手段上に、例えばSi3N4、S
iO2、SiON、Ta2O5等の所望の材質からなる保護層5を、
真空蒸着、スパッタリングあるいはCVD法などを用い
て形成する。
Finally, as shown in FIG. 2D, for example, Si 3 N 4 , S 3
A protective layer 5 made of a desired material such as iO 2 , SiON, Ta 2 O 5
It is formed by vacuum evaporation, sputtering, CVD, or the like.

【0047】保護層5は、単一材質のものとする必要は
なく、例えば耐キャビテーション(熱エネルギー発生手
段の駆動によって生じる気泡に起因する保護層5の耐触
性のこと)性の向上を図る等の目的で、2種以上の材質
からなる複数構成としても良いものである。
The protective layer 5 does not need to be made of a single material. For example, the cavitation resistance (the contact resistance of the protective layer 5 caused by bubbles generated by driving the thermal energy generating means) is improved. For the purpose of, for example, a plurality of configurations made of two or more types of materials may be used.

【0048】このようにして図1(B)に示したヘッド
用基板が作成される。
Thus, the head substrate shown in FIG. 1B is produced.

【0049】図4は、本発明のヘッド用基体を適用して
得られるインクジェット記録ヘッドの一例の完成した状
態における図であり、符号21が記録液を吐出させるた
めの液体吐出口である。
FIG. 4 is a diagram showing a completed state of an example of an ink jet recording head obtained by applying the head substrate of the present invention. Reference numeral 21 denotes a liquid discharge port for discharging a recording liquid.

【0050】この図で示すインクジェット記録ヘッド
は、基板1上に前述のような保護層を有する熱エネルギ
ー発生手段を形成した後、該熱エネルギー発生手段のそ
れぞれに対応する作用室と該作用室に連通する液体吐出
口21とを設けるために形成された溝を有する図3に示
すような天板16を、基板1に接合して得られたもので
ある。尚、図3において、符号17で指す部分が作用室
であるところの液流路を形成するための溝であり、符号
19で指す部分が、液流路17に記録液を供給するため
の共通液室となる溝である。
In the ink jet recording head shown in this figure, after the thermal energy generating means having the above-mentioned protective layer is formed on the substrate 1, the working chamber corresponding to each of the thermal energy generating means and the working chambers are provided. This is obtained by joining a top plate 16 having a groove formed for providing a communicating liquid discharge port 21 as shown in FIG. In FIG. 3, a portion indicated by reference numeral 17 is a groove for forming a liquid flow path where an action chamber is provided, and a portion indicated by reference numeral 19 is a common groove for supplying a recording liquid to the liquid flow path 17. A groove that becomes a liquid chamber.

【0051】共通液室19には、必要に応じて図4に示
したような液供給管20が接続され、液供給管20を通
じてヘッド外部から記録液が導入される。また、天板1
6を接合するに際しては、熱エネルギー発生手段のそれ
ぞれが、液流路17のそれぞれに対応するように十分な
位置合わせが行なわれることが望ましい。
A liquid supply pipe 20 as shown in FIG. 4 is connected to the common liquid chamber 19 as necessary, and a recording liquid is introduced from outside the head through the liquid supply pipe 20. Also, top plate 1
When joining 6, it is desirable that sufficient alignment be performed so that each of the thermal energy generating means corresponds to each of the liquid flow paths 17.

【0052】尚、上記においては特に説明しなかった
が、液体吐出口や液流路等の形成は、図3に示したよう
な溝付き板によることは必ずしも必要ではなく、感光性
樹脂のパターニング等により形成してもよい。また、本
発明は、上述したような複数の液体吐出口を有するマル
チアレータイプのインクジェット記録ヘッドのみに限定
されるものではなく、液体吐出口が1つのシングルアレ
ータイプインクジェット記録ヘッドにも、もちろん適用
できるものである。
Although not particularly described above, the formation of the liquid discharge ports and the liquid flow paths is not necessarily performed by using the grooved plate as shown in FIG. Or the like. Further, the present invention is not limited to a multi-array type ink jet recording head having a plurality of liquid discharge ports as described above, and is of course applicable to a single array type ink jet recording head having one liquid discharge port. You can do it.

【0053】このようなインクジェット記録ヘッドを作
成するに際し、図9に例示したようなヘッド用基体で
は、前述のように保護層5にピンホールなどの層欠陥を
生じ易く、特にステップ10には露出部分を生じ易いた
めに、保護層層厚を必要以上に厚く(通常は、電極厚み
の1.5倍以上)しなければならなかった。しかしなが
ら、本形態では、電極を形成するため導体層をウエット
エッチングし、レジストを剥離した後、電極パターンを
スパッタエッチして電極エッジ部の上部角部をテーパ形
状にすることで、前述した保護層のピンホールやクラッ
クの発生の原因となる膜質の不均一などの層欠陥を解消
することができる。
In producing such an ink jet recording head, in the head base as illustrated in FIG. 9, layer defects such as pinholes are liable to occur in the protective layer 5 as described above. In order to easily form a portion, the thickness of the protective layer must be increased more than necessary (normally, 1.5 times or more of the electrode thickness). However, in the present embodiment, the conductor layer is wet-etched to form an electrode, the resist is peeled off, and then the electrode pattern is sputter-etched to form a tapered upper corner portion of the electrode edge portion. Layer defects such as non-uniform film quality which cause pinholes and cracks can be eliminated.

【0054】また、電極エッジ部と発熱抵抗層表面とに
よる段差形状を最適化することによってステップカバレ
ージの向上を目的とした保護層5の厚膜化に伴なう問題
点が解消され、省電力は言うに及ばす、高耐久かつ高速
熱応答性をも有するインクジェット記録ヘッドを提供で
きるのである。ちなみに、本形態では、保護層の厚みは
電極厚みの1倍以下で十分であった。
Further, by optimizing the shape of the step between the electrode edge portion and the surface of the heating resistor layer, the problem associated with increasing the thickness of the protective layer 5 for the purpose of improving the step coverage is eliminated, and power saving is achieved. Needless to say, an inkjet recording head having high durability and high-speed thermal responsiveness can be provided. By the way, in the present embodiment, the thickness of the protective layer was not more than 1 time of the electrode thickness.

【0055】さらに、スパッタエッチによって厳密にエ
ッチングできることにより厳密に電極エッジ部の形状を
制御できるので、電極よりも薄い保護層でも電極上にス
テップカバレージの良い保護層を形成することが出来
る。
Further, since the shape of the electrode edge portion can be strictly controlled by being strictly etched by sputter etching, a protective layer having a good step coverage can be formed on the electrode even with a protective layer thinner than the electrode.

【0056】また、本形態において、上述した発熱抵抗
層、電極並びに上部層は、それぞれ周知の原料を用い、
例えば高周波(RF)スパッタリング等のスパッタリン
グ法、化学気相堆積(CVD)法、真空蒸着法等の周知
の膜形成方法などを特に限定することなく用いて形成さ
れる。
Further, in the present embodiment, the above-mentioned heat generating resistance layer, electrode and upper layer are formed by using well-known materials, respectively.
For example, it is formed using a known film forming method such as a sputtering method such as high frequency (RF) sputtering, a chemical vapor deposition (CVD) method, and a vacuum evaporation method without any particular limitation.

【0057】また、電極のスパッタエッチはスパッタエ
ッチ条件が設定できる方法であれば、どんな方法でもよ
くRIE法がよく用いられる。
In addition, any method can be used for the sputter etching of the electrode as long as the sputter etching conditions can be set, and the RIE method is often used.

【0058】また、エッチングガス種は物理エッチング
するため、不活性ガスの必要があり、一般的にはアルゴ
ンガスが使用される。
Further, since the etching gas species is used for physical etching, an inert gas is required, and an argon gas is generally used.

【0059】(第2の実施の形態)上述した形態と同
様、図1に示したインクジェット記録ヘッド用基板を作
成するには、まず、例えばガラス、セラミックスあるい
はプラスチック等の所望の材質からなる基板上に発熱抵
抗層および導体層を成膜する。次に、フォトリソ技術を
用いレジストをパターニングし、発熱抵抗層および導体
層をエッチングして所望のパターンにする。次に、フォ
トリソ技術を用いレジストをパターニングし導体層のみ
をエッチングして電極を形成する。その後、上部保護層
を形成するが、電極エッジ部と発熱抵抗層とによる段差
の形状を最適化し上部保護層のステップカバレージを最
良にするためには、電極エッジ部の上部の角部がテーパ
形状になっていることが重要であることを前述した。
(Second Embodiment) As in the above-described embodiment, to produce the substrate for an ink jet recording head shown in FIG. 1, first, a substrate made of a desired material such as glass, ceramics, or plastic is used. Then, a heating resistance layer and a conductor layer are formed. Next, the resist is patterned using the photolithography technique, and the heat generating resistance layer and the conductor layer are etched to form a desired pattern. Next, an electrode is formed by patterning the resist using the photolithography technique and etching only the conductor layer. After that, an upper protective layer is formed.In order to optimize the shape of the step between the electrode edge portion and the heating resistor layer and to optimize the step coverage of the upper protective layer, the upper corner portion of the electrode edge portion is tapered. As mentioned above, it is important that

【0060】本形態では、電極エッジ部の上部の角部を
テーパ形状にする為に、まずドライエッチによってレジ
ストを後退させながら導体層を途中まで断面がテーパ形
状になるようにエッチングする。次に、レジストを剥離
しないで、途中までエッチングした導体層に対してウエ
ットエッチングを行ない、電極を形成した。このように
すれば、電極エッジ上部の角部をテーパ形状にしたま
ま、発熱抵抗層にダメージを与えず電極層のみをエッチ
ングすることができる。最終的にウエットエッチングに
よって電極を形成したのは第1の実施形態と同じ理由に
よる。
In the present embodiment, in order to taper the upper corner portion of the electrode edge portion, first, the conductive layer is etched so as to have a tapered cross section while the resist is receded by dry etching. Next, without stripping the resist, wet etching was performed on the conductor layer partially etched to form an electrode. By doing so, it is possible to etch only the electrode layer without damaging the heating resistance layer while keeping the upper corner of the electrode tapered. The reason why the electrodes were finally formed by wet etching is the same as in the first embodiment.

【0061】ドライエッチするエッチング量はテーパが
十分で発熱抵抗層がドライエッチに晒されなければよ
く、好ましくは、電極となる導体層の層厚の半分以上で
電極層の残りが500Å以上の範囲までエッチングする
ように設定すればよい。
The amount of etching for dry etching is sufficient if the taper is sufficient and the heating resistance layer is not exposed to dry etching. Preferably, the etching amount is at least half the thickness of the conductor layer serving as an electrode and the remaining electrode layer is at least 500 mm. What is necessary is just to set so that it may etch.

【0062】また、ドライエッチ後そのままウエットエ
ッチングすると、図6(a)に示すような断面形状のエ
ッチング穴になることがある。そして、上部保護層を形
成すると図6(b)に示す形状になり、ステップカバレ
ージが悪くなる部分、すなわち保護層の膜質の悪い部分
14が発生してしまう。
Further, if wet etching is performed as it is after dry etching, an etching hole having a sectional shape as shown in FIG. When the upper protective layer is formed, the shape becomes as shown in FIG. 6B, and a portion where step coverage is deteriorated, that is, a portion 14 of the protective layer having poor film quality is generated.

【0063】このような形状になる理由として、ドライ
エッチ時に電極の露出部分にドライエッチガスに起因す
るポリマーが形成され、その後ウエットエッチングでは
その部分のエッチングが進行しなくなり、図6(a)中
符号13で指したような断面形状のエッチング穴になっ
てしまう。
The reason for such a shape is that a polymer resulting from the dry etching gas is formed on the exposed portion of the electrode during the dry etching, and thereafter the etching of the portion does not progress in the wet etching. This results in an etched hole having a cross-sectional shape as indicated by reference numeral 13.

【0064】その為、ドライエッチ後ジメチルスルホキ
シドを主成分とするポリマー除去剤でポリマー除去の処
理をおこない、その後ウエットエッチングすることによ
って、図6(a)に示すような断面形状のエッチング穴
ではなく図5(d)に示すような断面形状のエッチング
穴が得られる。
For this reason, after the dry etching, the polymer is removed with a polymer removing agent containing dimethyl sulfoxide as a main component, and then wet-etched, so that an etching hole having a sectional shape as shown in FIG. An etching hole having a sectional shape as shown in FIG. 5D is obtained.

【0065】以上により、発熱抵抗部に電圧パルスを印
加する少なくとも一対の電極からなる熱エネルギー発生
手段の少なくとも一組が完成する。そして、熱エネルギ
ー発生手段上に保護層となる上部層を形成する。
As described above, at least one set of thermal energy generating means including at least one pair of electrodes for applying a voltage pulse to the heating resistor is completed. Then, an upper layer serving as a protective layer is formed on the thermal energy generating means.

【0066】以下、図5を参照して、本例のヘッド用基
体作成方法の一例を説明する。図5は図1(A)のX−
X’線断面で見た工程図を示す。
Hereinafter, an example of a method of forming a head base according to the present embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 5 is a cross-sectional view of FIG.
The process drawing seen in the X 'line section is shown.

【0067】まず、図5(a)に示すように所望の基板
1上に、熱酸化法またはCVD法によって、蓄熱層2と
して絶縁物(酸化物等)を形成する。そして、真空蒸着
あるいはスパッタリング法などを用いて蓄熱層2上に発
熱抵抗層3を形成する。次に、発熱抵抗層3上に電極4
を作るため、発熱抵抗層3上に導体層4’を真空蒸着あ
るいはスパッタリング法などを用いて形成する。そし
て、不図示であるが、レジストを塗布した後、周知のフ
ォトリソ技法を用いてレジストをパターニングし、レジ
スト欠除部に対応する導体層および発熱抵抗層をエッチ
ングする。
First, as shown in FIG. 5A, an insulator (such as an oxide) is formed as a heat storage layer 2 on a desired substrate 1 by a thermal oxidation method or a CVD method. Then, the heat generating resistance layer 3 is formed on the heat storage layer 2 by using a vacuum evaporation method or a sputtering method. Next, the electrode 4 is formed on the heating resistance layer 3.
Is formed on the heating resistor layer 3 by using a vacuum evaporation method, a sputtering method, or the like. Then, although not shown, after applying the resist, the resist is patterned by using a well-known photolithography technique, and the conductor layer and the heat generating resistive layer corresponding to the resist missing portion are etched.

【0068】次に、レジストを剥離し、熱エネルギー発
生手段を得る為に、新たに図5(b)に示すように所望
のパターンのレジスト6を導体層4’上に形成する。
Next, in order to remove the resist and obtain a thermal energy generating means, a resist 6 having a desired pattern is newly formed on the conductor layer 4 'as shown in FIG. 5B.

【0069】次に図5(c)に示すように、ドライエッ
チでレジスト6を後退させながら途中まで導体層4’を
エッチングすることで、エッチング穴の側面をテーパ形
状にする。
Next, as shown in FIG. 5C, the conductive layer 4 'is etched partway while the resist 6 is receded by dry etching, so that the side surfaces of the etching holes are tapered.

【0070】次に、ジメチルスルホキシド主成分とする
ポリマー除去液で浸せき処理をし、前記エッチング穴に
付着したポリマー(不図示)を除去する。
Next, a immersion treatment is carried out with a polymer removing liquid containing dimethyl sulfoxide as a main component to remove the polymer (not shown) attached to the etching hole.

【0071】次に図5(d)に示すように、残りの導体
層をウエットエッチングし、発熱抵抗層3を露出させる
とともに電極4を形成する。そして、レジスト6を剥離
する。
Next, as shown in FIG. 5D, the remaining conductor layer is wet-etched to expose the heating resistor layer 3 and to form the electrode 4. Then, the resist 6 is removed.

【0072】最後に、図5(d)に示すように、発熱抵
抗層3上に少なくとも一対の離間した電極4を形成して
なる1つ以上の熱エネルギー発生手段上に、例えばSi3N
4、SiO2、SiON、Ta2O5等の所望の材質からなる保護層5
を、真空蒸着、スパッタリングあるいはCVD法などを
用いて形成する。
Finally, as shown in FIG. 5D, at least one pair of spaced-apart electrodes 4 is formed on the heat-generating resistance layer 3 and one or more thermal energy generating means is provided with, for example, Si 3 N
4 , a protective layer 5 made of a desired material such as SiO 2 , SiON, Ta 2 O 5 or the like.
Is formed using vacuum evaporation, sputtering, CVD, or the like.

【0073】保護層5は、第1実施形態と同様、単一材
質のものとする必要はなく、例えば耐キャビテーション
性の向上を図る等の目的で、2種以上の材質からなる複
数構成としても良いものである。
As in the first embodiment, the protective layer 5 does not need to be made of a single material. For example, for the purpose of improving cavitation resistance, the protective layer 5 may have a plurality of structures made of two or more materials. Good thing.

【0074】また、上記のエネルギー発生手段を有する
ヘッド用基板を用いてインクジェット記録ヘッドを作成
する。この記録ヘッドは例えば第1実施形態で説明した
ものを適用することができる(図3及び図4参照。) このような記録ヘッドの作成に際し、図9に例示したよ
うなヘッド用基体では、前述のように保護層5にピンホ
ールなどの層欠陥を生じ易く、特にステップ10には露
出部分を生じ易いために、保護層層厚を必要以上に厚く
(通常は、電極厚みの1.5倍以上)しなければならな
かった。しかし、本形態では、電極を形成するために導
体層をまずドライエッチによってレジストを後退させな
がら導体層を途中まで断面がテーパ形状になるようエッ
チングし、次に、レジストを剥離しないで、ウエットエ
ッチングをすることによって電極を形成したので、前述
した保護層のピンホールやクラックの発生の原因となる
膜質の不均一などの層欠陥を解消することができる。
Further, an ink jet recording head is prepared by using the head substrate having the above-mentioned energy generating means. For this recording head, for example, the one described in the first embodiment can be applied (see FIGS. 3 and 4). In producing such a recording head, the head base as illustrated in FIG. As described above, since layer defects such as pinholes are likely to occur in the protective layer 5, and particularly in step 10, an exposed portion is likely to occur. Above) had to do. However, in this embodiment, in order to form an electrode, the conductor layer is first etched so that the cross section becomes tapered halfway while the resist is receded by dry etching, and then the wet etching is performed without removing the resist. Thus, since the electrodes are formed, it is possible to eliminate the above-mentioned layer defects such as non-uniformity of the film quality which cause the generation of pinholes and cracks in the protective layer.

【0075】さらに、場合によってはドライエッチ後ジ
メチルスルホキシドを主成分とするポリマー除去剤でポ
リマー除去の処理をおこなうことで、ポリマー付着によ
るエッチング不良を解消し、保護層の膜質の悪い部分の
発生を防ぐことができる。
Further, in some cases, after the dry etching, the polymer is removed with a polymer remover containing dimethyl sulfoxide as a main component, thereby eliminating poor etching due to the adhesion of the polymer and preventing the formation of a portion of the protective layer having poor quality. Can be prevented.

【0076】また本形態の方法によれば、図1(B)に
示したヘッド用基板が作成されるが、このような形状で
は、発熱抵抗層3と電極4による段差の角部が削り落ち
た形状になっているので、保護層5のステップカバレー
ジが良くなる。しかも、発熱抵抗層3の表面に対する電
極4の垂直面の長さが小さくとれるため、保護層5の薄
膜化を図ることができる。それでいて、前記エッジ部が
傾斜部のみで形成されたものと比べ、電極間距離の変化
が小さいため、電極4間の発熱抵抗値が安定する。しか
も、傾斜部のみでは電極4に非常に厚みの薄い部分がで
きてしまうが、上記のような形状では一定以上の厚みが
確保され、耐久性が向上する。
Further, according to the method of the present embodiment, the head substrate shown in FIG. 1B is formed, but in such a shape, the corner of the step formed by the heating resistor layer 3 and the electrode 4 is cut off. The step coverage of the protective layer 5 is improved because of the bent shape. In addition, the length of the vertical surface of the electrode 4 with respect to the surface of the heating resistance layer 3 can be reduced, so that the thickness of the protective layer 5 can be reduced. However, the change in the distance between the electrodes is smaller than that in the case where the edge portion is formed only by the inclined portion, so that the heating resistance value between the electrodes 4 is stabilized. Moreover, a very thin portion is formed on the electrode 4 only by the inclined portion, but the shape as described above secures a certain thickness or more, and the durability is improved.

【0077】すなわち、電極エッジ部と発熱抵抗層表面
とによる段差形状を最適化することによってステップカ
バレージの向上を目的とした保護層5の厚膜化に伴なう
問題点が解消され、省電力は言うに及ばす、高耐久かつ
高速熱応答性をも有するインクジェット記録ヘッドを提
供できるのである。ちなみに、本形態では、保護層の厚
みは電極厚みの1倍以下で十分であった。
That is, by optimizing the shape of the step between the electrode edge portion and the surface of the heating resistor layer, the problem associated with increasing the thickness of the protective layer 5 for the purpose of improving the step coverage is eliminated, and power saving is achieved. Needless to say, an inkjet recording head having high durability and high-speed thermal responsiveness can be provided. By the way, in the present embodiment, the thickness of the protective layer was not more than 1 time of the electrode thickness.

【0078】さらに、ドライエッチによって厳密にエッ
チングできることにより、電極よりも薄い保護層でも電
極上にステップカバレージの良い保護層を形成すること
が出来る。
Further, since the etching can be strictly performed by dry etching, a protective layer having good step coverage can be formed on the electrode even if the protective layer is thinner than the electrode.

【0079】また、本形態において、上述した発熱抵抗
層、電極並びに上部層は、それぞれ周知の原料を用い、
例えば高周波(RF)スパッタリング等のスパッタリン
グ法、化学気相堆積(CVD)法、真空蒸着法等の周知
の膜形成方法などを特に限定することなく用いて形成さ
れる。
Further, in the present embodiment, the above-mentioned heating resistance layer, electrode and upper layer are each made of a known material,
For example, it is formed using a known film forming method such as a sputtering method such as high frequency (RF) sputtering, a chemical vapor deposition (CVD) method, and a vacuum evaporation method without any particular limitation.

【0080】また、電極のドライエッチはテーパ形状に
出来るエッチング条件が設定できる方法であれば、どん
な方法でもよくECR法やRIE法がよく用いられる。
In addition, any method may be used as long as the etching conditions for forming a tapered shape can be set for the dry etching of the electrode, and the ECR method or the RIE method is often used.

【0081】電極のウエットエッチングのエッチング液
は一般的なエッチング液でよく、たとえば硝酸、りん
酸、酢酸混合系がよく用いられる。
The etching solution for the wet etching of the electrode may be a general etching solution, for example, a mixture of nitric acid, phosphoric acid and acetic acid is often used.

【0082】また、ポリマー除去剤はジメチルスルホキ
シド主成分とするポリマー除去剤が一般的であるが、そ
の他のポリマー除去剤でも良い。
The polymer removing agent is generally a polymer removing agent containing dimethyl sulfoxide as a main component, but other polymer removing agents may be used.

【0083】[0083]

【実施例】次に、上述した実施の形態について更に詳し
く説明する。
Next, the above embodiment will be described in more detail.

【0084】(実施例1)上記の第1の実施の形態につ
いて材料や数値を挙げて説明する。
Example 1 The first embodiment will be described with reference to materials and numerical values.

【0085】本例では図4に示した液体噴射記録ヘッド
を以下のように作成した。
In this example, the liquid jet recording head shown in FIG. 4 was prepared as follows.

【0086】図2を参照すると、まず、Siからなる基
板1に厚さ5μmのSiO2からなる熱酸化蓄熱層2を
形成した。そして、HfB2からなる発熱抵抗層3をス
パッタリング法により1300Åの厚みに形成した。次
に、発熱抵抗層3上に、電極4となるAlの導体層4’
をスパッタ法により6000Åの厚みに形成した(図2
(a)参照)。そして、周知のフォトリソ(フォトリソ
グラフィ)技法を用いてレジストをパターニングし、導
体層4’および発熱抵抗層3をエッチングする。
Referring to FIG. 2, first, a thermal oxidation thermal storage layer 2 made of SiO 2 having a thickness of 5 μm was formed on a substrate 1 made of Si. Then, a heating resistance layer 3 made of HfB 2 was formed to a thickness of 1300 ° by a sputtering method. Next, on the heating resistance layer 3, an Al conductor layer 4 'serving as the electrode 4 is formed.
Was formed to a thickness of 6000 ° by sputtering (FIG. 2).
(A)). Then, the resist is patterned by using a well-known photolithography (photolithography) technique, and the conductor layer 4 ′ and the heating resistor layer 3 are etched.

【0087】次に、熱エネルギー発生手段を得る為に所
望のレジストパターンを導体層4’上に形成しエッチン
グし、電極4を得る(図2(b)参照)。
Next, in order to obtain thermal energy generating means, a desired resist pattern is formed on the conductor layer 4 'and etched to obtain an electrode 4 (see FIG. 2B).

【0088】次に図2(c)に示すように、RIE装置
を用いてアルゴンガスを使用しスパッタエッチを行なう
ことで、電極4のエッジ上部の角部のみを削り落として
角部をテーパ形状にする。
Next, as shown in FIG. 2 (c), by performing a sputter etch using an argon gas using an RIE apparatus, only the corner at the upper edge of the electrode 4 is scraped off, and the corner is tapered. To

【0089】ここまでの工程で、熱作用部8の大きさが
幅30μm×長さ150μmで、電極4を含めた抵抗値が100
Ωの回路パターンを有する熱エネルギー発生手段を基板
上に形成できた。
In the steps up to this point, the size of the heat acting portion 8 is 30 μm in width × 150 μm in length, and the resistance value including the electrode 4 is 100 μm.
Thermal energy generating means having a circuit pattern of Ω was formed on the substrate.

【0090】尚、本例では、図4に示すように熱エネル
ギー発生手段のそれぞれを選択加熱し得るように、入力
側の電極12を個別電極としてあるが、帰路側の電極1
1は電極構成を簡略化するため共通電極としてある。
In this embodiment, as shown in FIG. 4, the input side electrode 12 is an individual electrode so that each of the thermal energy generating means can be selectively heated.
1 is a common electrode for simplifying the electrode configuration.

【0091】次に、図2(d)に示すように、熱エネル
ギー発生手段上にSi02からなる上部層5をRFスパ
ッタリング装置を用いて0.3μmの厚さに形成した。
形成条件は、RFパワー;1kW、圧力;1×10-3Torr
で行なった。
Next, as shown in FIG. 2D, an upper layer 5 made of SiO 2 was formed on the thermal energy generating means to a thickness of 0.3 μm using an RF sputtering apparatus.
The forming conditions are RF power; 1 kW, pressure; 1 × 10 −3 Torr.
Performed in

【0092】その後、第1の保護層5の耐キャビテーシ
ョン性を向上させる目的で、この保護層5上にTaから
なる第2の保護層(不図示)を上記同様のRFスパッタ
リング装置を用いて約5000Åの厚さに形成し、2層
の保護層からなる基板を得た。こうして得られた保護層
は、ステップカバレージが良好で、ピンホール等の層欠
陥もない良質のものであった。
Then, in order to improve the cavitation resistance of the first protective layer 5, a second protective layer (not shown) made of Ta is formed on this protective layer 5 by using the same RF sputtering apparatus as described above. A substrate having a thickness of 5000 mm and comprising two protective layers was obtained. The protective layer thus obtained had good step coverage and was free from layer defects such as pinholes.

【0093】以上の様にして保護層が形成された基板
に、前述した図3に示すような溝を有する天板16(材
質;ガラス)を十分な位置合せを行なった後に接合し、
これに更に液供給管20を接続して図4に示したような
液体噴射記録ヘッドを完成した。
After the top plate 16 (material: glass) having the grooves shown in FIG. 3 described above is sufficiently aligned with the substrate on which the protective layer is formed as described above, the substrates are joined.
A liquid supply pipe 20 was further connected thereto to complete a liquid jet recording head as shown in FIG.

【0094】尚、図3において、液流路17(幅40μ
m、高さ40μm)および共通液室19となる溝は、天板
16にマイクロカッターを用いて切削形成した。また、
図4において、個別電極12および共通電極11には、
ヘッド外部から所望のパルス信号を印加するための電極
リードを有する不図示のリード基板が付設され、該信号
に基づいて記録が行なわれる。
In FIG. 3, the liquid flow path 17 (width 40 μm)
m, a height of 40 μm) and a groove serving as the common liquid chamber 19 were formed by cutting the top plate 16 using a micro cutter. Also,
In FIG. 4, the individual electrode 12 and the common electrode 11
A lead substrate (not shown) having electrode leads for applying a desired pulse signal from outside the head is provided, and recording is performed based on the signal.

【0095】このようにして作成されたインクジェット
記録ヘッドは、従来のものよりも、(1)消費電力の減
少、(2)熱応答性の向上、(3)従来よりも短いパルス幅で
の駆動において耐久性が良好である、といった性能の向
上が認められた。また、短幅パルスの駆動による発泡安
定性に基づいて、記録液の吐出安定性が良化し、記録品
質の向上がはかれた。さらに、印字耐久性も良好であっ
た。
The ink jet recording head thus prepared has (1) reduced power consumption, (2) improved thermal responsiveness, and (3) driving with a shorter pulse width than the conventional one. , An improvement in performance such as good durability was observed. Further, based on the foaming stability by driving the short pulse, the ejection stability of the recording liquid was improved, and the recording quality was improved. Further, the printing durability was good.

【0096】(実施例2)次に、上記の第2の実施の形
態について材料や数値を挙げて説明する。
(Example 2) Next, the second embodiment will be described with reference to materials and numerical values.

【0097】本例では図4に示した液体噴射記録ヘッド
を以下のように作成した。
In this example, the liquid jet recording head shown in FIG. 4 was prepared as follows.

【0098】図5を参照すると、まず、Siからなる基
板1に厚さ5μmのSiO2からなる熱酸化蓄熱層2を
形成した。そして、HfB2からなる発熱抵抗層3をス
パッタリング法により1300Åの厚みに形成した。次
に、発熱抵抗層3上に、電極4となるAlの導体層4’
をスパッタ法により6000Åの厚みに形成した(図5
(a)参照)。そして、周知のフォトリソ(フォトリソ
グラフィ)技法を用いてレジストをパターニングし、導
体層4’および発熱抵抗層3をエッチングする。
Referring to FIG. 5, first, a thermal oxidation thermal storage layer 2 made of SiO 2 having a thickness of 5 μm was formed on a substrate 1 made of Si. Then, a heating resistance layer 3 made of HfB 2 was formed to a thickness of 1300 ° by a sputtering method. Next, on the heating resistance layer 3, an Al conductor layer 4 'serving as the electrode 4 is formed.
Was formed to a thickness of 6000 ° by sputtering (FIG. 5).
(A)). Then, the resist is patterned by using a well-known photolithography (photolithography) technique, and the conductor layer 4 ′ and the heating resistance layer 3 are etched.

【0099】次に図5(b)に示すように、熱エネルギ
ー発生手段を得る為に、所望のパターンのレジスト6を
導体層4’上に形成する。
Next, as shown in FIG. 5B, a resist 6 having a desired pattern is formed on the conductor layer 4 'in order to obtain thermal energy generating means.

【0100】次に、ECRエッチャーを用い、エッチン
グガスとしてBCl3、Cl2、O2の混合ガスで図5
(c)のようにレジスト6を後退させながら導体層4’
を0.3μmエッチングし、エッチング穴の側面をテー
パ形状にする。
Next, using an ECR etcher, a mixed gas of BCl 3 , Cl 2 and O 2 was used as an etching gas as shown in FIG.
As shown in (c), while the resist 6 is being receded, the conductor layer 4 ′ is formed.
Is etched by 0.3 μm, and the side surface of the etching hole is tapered.

【0101】次に、ジメチルスルホキシド主成分とする
ポリマー除去液SST―A1(東京応化製)で浸せき処理を
行い、前記エッチング穴に付着したポリマーを除去す
る。
Next, immersion treatment is carried out with a polymer removing solution SST-A1 (manufactured by Tokyo Ohka) containing dimethyl sulfoxide as a main component to remove the polymer adhered to the etching holes.

【0102】次に、図5(d)に示すようにレジスト6
は剥離しないで、エッチング液として硝酸、りん酸、酢
酸混合系を用いて残りの0.3μmの導体層4’をウエ
ットエッチングする。その後、レジスト6を剥離する。
Next, as shown in FIG.
The remaining 0.3 μm conductor layer 4 ′ is wet-etched using a mixture of nitric acid, phosphoric acid and acetic acid as an etching solution without stripping. Thereafter, the resist 6 is stripped.

【0103】ここまでの工程で、熱作用部8の大きさが
幅30μm×長さ150μmで、電極4を含めた抵抗値が100
Ωの回路パターンを有する熱エネルギー発生手段を基板
上に形成できた。
In the steps so far, the size of the heat acting portion 8 is 30 μm in width × 150 μm in length, and the resistance value including the electrode 4 is 100 μm.
Thermal energy generating means having a circuit pattern of Ω was formed on the substrate.

【0104】尚、本例では、図4に示すように熱エネル
ギー発生手段のそれぞれを選択加熱し得るように、入力
側の電極12を個別電極としてあるが、帰路側の電極1
1は電極構成を簡略化するため共通電極としてある。
In this embodiment, as shown in FIG. 4, the input side electrode 12 is an individual electrode so that each of the thermal energy generating means can be selectively heated.
1 is a common electrode for simplifying the electrode configuration.

【0105】次に、図5(d)に示すように、熱エネル
ギー発生手段上にSi02からなる上部層5をRFスパ
ッタリング装置を用いて0.3μmの厚さに形成した。
形成条件は、RFパワー;1kW、圧力;1×10-3Torr
で行なった。
Next, as shown in FIG. 5D, an upper layer 5 made of SiO 2 was formed to a thickness of 0.3 μm on the thermal energy generating means using an RF sputtering apparatus.
The forming conditions are RF power; 1 kW, pressure; 1 × 10 −3 Torr.
Performed in

【0106】その後、第1の保護層5の耐キャビテーシ
ョン性を向上させる目的で、この保護層5上にTaから
なる第2の保護層(不図示)を上記同様のRFスパッタ
リング装置を用いて約5000Åの厚さに形成し、2層
の保護層からなる基板を得た。こうして得られた保護層
は、ステップカバレージが良好で、ピンホール等の層欠
陥もない良質のものであった。
Thereafter, in order to improve the cavitation resistance of the first protective layer 5, a second protective layer (not shown) made of Ta is formed on this protective layer 5 by using the same RF sputtering apparatus as described above. A substrate having a thickness of 5000 mm and comprising two protective layers was obtained. The protective layer thus obtained had good step coverage and was free from layer defects such as pinholes.

【0107】以上の様にして保護層が形成された基板
に、前述した図3に示すような溝を有する天板16(材
質;ガラス)を十分な位置合せを行なった後に接合し、
これに更に液供給管20を接続して図4に示したような
液体噴射記録ヘッドを完成した。
After the top plate 16 (material: glass) having the above-described groove as shown in FIG. 3 is sufficiently aligned with the substrate on which the protective layer is formed as described above, it is joined.
A liquid supply pipe 20 was further connected thereto to complete a liquid jet recording head as shown in FIG.

【0108】尚、図3において、液流路17(幅40μ
m、高さ40μm)および共通液室19となる溝は、天板
16にマイクロカッターを用いて切削形成した。また、
図4において、個別電極12および共通電極11には、
ヘッド外部から所望のパルス信号を印加するための電極
リードを有する不図示のリード基板が付設され、該信号
に基づいて記録が行なわれる。
In FIG. 3, the liquid flow path 17 (width 40 μm)
m, a height of 40 μm) and a groove serving as the common liquid chamber 19 were formed by cutting the top plate 16 using a micro cutter. Also,
In FIG. 4, the individual electrode 12 and the common electrode 11
A lead substrate (not shown) having electrode leads for applying a desired pulse signal from outside the head is provided, and recording is performed based on the signal.

【0109】このようにして作成されたインクジェット
記録ヘッドは、従来のものよりも、(1)消費電力の減
少、(2)熱応答性の向上、(3)従来よりも短いパルス幅で
の駆動において耐久性が良好である、といった性能の向
上が認められた。また、短幅パルスの駆動による発泡安
定性に基づいて、記録液の吐出安定性が良化し、記録品
質の向上がはかれた。さらに、印字耐久性も良好であっ
た。
The ink jet recording head thus prepared has (1) a reduction in power consumption, (2) an improvement in thermal responsiveness, and (3) a drive with a shorter pulse width than the conventional one. , An improvement in performance such as good durability was observed. Further, based on the foaming stability by driving the short pulse, the ejection stability of the recording liquid was improved, and the recording quality was improved. Further, the printing durability was good.

【0110】(他の実施例)次に、上述した記録ヘッド
が搭載されるインクジェット記録装置の構成例を図7に
概略図で示す。図7に示されるインクジェット記録装置
600に搭載されたヘッドカートリッジ601は、図1
に示した基体を用いて形成された、印字記録のためにイ
ンクを吐出する液体吐出ヘッド(図4参照)と、その液
体吐出ヘッドに供給される液体を保持するインクタンク
とを有するものである。
(Other Embodiments) Next, FIG. 7 is a schematic diagram showing an example of the configuration of an ink jet recording apparatus on which the above-described recording head is mounted. The head cartridge 601 mounted on the ink jet recording apparatus 600 shown in FIG.
And a liquid ejection head (see FIG. 4) formed by using the substrate shown in FIG. 1 for ejecting ink for print recording, and an ink tank for holding liquid supplied to the liquid ejection head. .

【0111】ヘッドカートリッジ601は、図7に示す
ように、駆動モータ602の正逆回転に連動して駆動力
伝達ギヤ603および604を介して回転するリードス
クリュー605の螺旋溝606に対して係合するキャリ
ッジ607上に搭載されている。駆動モータ602の動
力によってヘッドカートリッジ601がキャリッジ60
7ともとにガイド608に沿って矢印aおよびbの方向
に往復移動される。インクジェット記録装置600に
は、ヘッドカートリッジ601から吐出されたインクな
どの液体を受ける被記録媒体としてのプリント用紙Pを
搬送する被記録媒体搬送手段(不図示)が備えられてい
る。その被記録媒体搬送手段によってプラテン609上
を搬送されるプリント用紙Pの紙押さえ板610は、キ
ャリッジ607の移動方向にわたってプリント用紙Pを
プラテン609に対して押圧する。
As shown in FIG. 7, the head cartridge 601 engages with the spiral groove 606 of the lead screw 605 which rotates via the driving force transmission gears 603 and 604 in conjunction with the forward and reverse rotation of the drive motor 602. Is mounted on a carriage 607. The head cartridge 601 is moved by the power of the drive motor 602 to the carriage 60.
7 is reciprocated along the guide 608 in the directions of arrows a and b. The inkjet recording apparatus 600 includes a recording medium transport unit (not shown) that transports a printing paper P as a recording medium that receives a liquid such as ink discharged from the head cartridge 601. The paper pressing plate 610 of the print paper P conveyed on the platen 609 by the recording medium conveying means presses the print paper P against the platen 609 in the moving direction of the carriage 607.

【0112】リードスクリュー605の一端の近傍に
は、フォトカプラ611および612が配設されてい
る。フォトカプラ611および612は、キャリッジ6
07のレバー607aの、フォトカプラ611および6
12の領域での存在を確認して駆動モータ602の回転
方向の切り換えなどを行うためのホームポジション検知
手段である。プラテン609の一端の近傍には、ヘッド
カートリッジ601の吐出口のある前面を覆うキャップ
部材614を支持する支持部材613が備えられてい
る。また、ヘッドカートリッジ601から空吐出などさ
れてキャップ部材614の内部に溜まったインクを吸引
するインク吸引手段615が備えられている。このイン
ク吸引手段615によりキャップ部材614の開口部を
介してヘッドカートリッジ601の吸引回復が行われ
る。
In the vicinity of one end of the lead screw 605, photocouplers 611 and 612 are provided. The photocouplers 611 and 612 are
07, the photocouplers 611 and 6
This is a home position detecting means for confirming the presence in the area No. 12 and switching the rotation direction of the drive motor 602. In the vicinity of one end of the platen 609, a support member 613 that supports a cap member 614 that covers the front surface of the head cartridge 601 having the discharge port is provided. In addition, an ink suction unit 615 that sucks ink that has been idly discharged from the head cartridge 601 and accumulated inside the cap member 614 is provided. The ink suction unit 615 performs suction recovery of the head cartridge 601 through the opening of the cap member 614.

【0113】インクジェット記録装置600には本体支
持体619が備えられている。この本体支持体619に
は移動部材618が、前後方向、すなわちキャリッジ6
07の移動方向に対して直角な方向に移動可能に支持さ
れている。移動部材618には、クリーニングブレード
617が取り付けられている。クリーニングブレード6
17はこの形態に限らず、他の形態の公知のクリーニン
グブレードであってもよい。さらに、インク吸引手段6
15による吸引回復操作にあたって吸引を開始するため
のレバー620が備えられており、レバー620は、キ
ャリッジ607と係合するカム621の移動に伴って移
動し、駆動モータ602からの駆動力がクラッチ切り換
えなどの公知の伝達手段で移動制御される。ヘッドカー
トリッジ601に設けられた発熱体に信号を付与した
り、前述した各機構の駆動制御を司ったりするインクジ
ェット記録制御部は記録装置本体側に設けられており、
図7では示されていない。
The ink jet recording apparatus 600 has a main body support 619. The moving member 618 is attached to the main body support 619 in the front-rear direction,
It is supported so as to be movable in a direction perpendicular to the direction of movement 07. The cleaning blade 617 is attached to the moving member 618. Cleaning blade 6
Reference numeral 17 is not limited to this form, and may be another form of a known cleaning blade. Further, the ink suction means 6
15 is provided with a lever 620 for starting suction in the suction recovery operation by the lever 15. The lever 620 moves with the movement of the cam 621 engaging with the carriage 607, and the driving force from the driving motor 602 switches the clutch. The movement is controlled by a known transmission means such as the like. An ink jet recording control unit for giving a signal to a heating element provided in the head cartridge 601 and controlling the driving of each mechanism described above is provided on the recording apparatus main body side.
It is not shown in FIG.

【0114】上述した構成を有するインクジェット記録
装置600では、前記の被記録媒体搬送手段によりプラ
テン609上を搬送されるプリント用紙Pに対して、ヘ
ッドカートリッジ601がプリント用紙Pの全幅にわた
って往復移動する。この移動時に不図示の駆動信号供給
手段からヘッドカートリッジ601に駆動信号が供給さ
れると、この信号に応じて液体吐出ヘッド部から被記録
媒体に対してインク(記録液体)が吐出され、記録が行
われる。
In the ink jet recording apparatus 600 having the above-described configuration, the head cartridge 601 reciprocates over the entire width of the print sheet P with respect to the print sheet P conveyed on the platen 609 by the recording medium conveying means. When a drive signal is supplied from a drive signal supply unit (not shown) to the head cartridge 601 during this movement, ink (recording liquid) is ejected from the liquid ejection head unit to the recording medium in accordance with the signal, and recording is performed. Done.

【0115】本発明は、特にインクジェット記録方式の
中でも熱エネルギーを利用して飛翔的液滴を形成し、記
録を行うインクジェット方式の記録ヘッド、記録装置に
おいて、優れた効果をもたらすものである。
The present invention provides an excellent effect particularly in an ink jet recording head and a recording apparatus in which a flying droplet is formed by utilizing thermal energy and recording is performed among the ink jet recording methods.

【0116】その代表的な構成や原理については、例え
ば、米国特許第4723129号明細書、同第4740
796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、コンティニュ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や液路に対応して配置されてい
る電気熱変換体に、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、記録ヘッドの熱作用面に膜沸騰を生じさ
せて、結果的にこの駆動信号に一対一で対応した液体
(インク)内の気泡を形成できるので有効である。この
気泡の成長、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
長収縮が行なわれるので、特に応答性に優れた液体(イ
ンク)の吐出が達成でき、より好ましい。
The typical structure and principle are described in, for example, US Pat. Nos. 4,723,129 and 4,740.
It is preferable to use the basic principle disclosed in the specification of Japanese Patent No. 796. This method can be applied to both the so-called on-demand type and continuous type. In particular, in the case of the on-demand type, liquid (ink)
By applying at least one drive signal corresponding to the recorded information and providing a rapid temperature rise exceeding nucleate boiling to an electrothermal transducer arranged corresponding to the sheet or liquid path in which This is effective because it generates heat energy in the electrothermal transducer, causing film boiling on the heat-acting surface of the recording head, and as a result, it is possible to form bubbles in the liquid (ink) corresponding to this drive signal on a one-to-one basis. It is. By discharging the liquid (ink) through the discharge opening by the growth and contraction of the bubble, at least one droplet is formed. When the drive signal is formed into a pulse shape, the growth and shrinkage of the bubble are performed immediately and appropriately, so that the ejection of a liquid (ink) having particularly excellent responsiveness can be achieved, which is more preferable.

【0117】このパルス形状の駆動信号としては、米国
特許第4463359号明細書、同第4345262号
明細書に記載されているようなものが適している。な
お、上記熱作用面の温度上昇率に関する発明の米国特許
第4313124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なうことができる。
As the pulse-shaped drive signal, those described in US Pat. Nos. 4,463,359 and 4,345,262 are suitable. Further, if the conditions described in US Pat. No. 4,313,124 relating to the temperature rise rate of the heat acting surface are adopted, more excellent recording can be performed.

【0118】記録ヘ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、液路、電気熱変換体
の組み合わせ構成(直線状液流路または直角液流路)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4558333号明細書、米国特許
第4459600号明細書を用いた構成も本発明に含ま
れるものである。
As the configuration of the recording head, in addition to the combination of the discharge port, the liquid path, and the electrothermal converter (linear liquid flow path or right-angle liquid flow path) as disclosed in the above-mentioned respective specifications, The present invention also includes a configuration using U.S. Pat. No. 4,558,333 and U.S. Pat. No. 4,459,600, which disclose a configuration in which a heat acting portion is arranged in a bending region.

【0119】加えて、複数の電気熱変換体に対して、共
通するスリッ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59−123670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させる構成を開
示する特開昭59−138461号公報に基づいた構成
としても本発明は有効である。
In addition, JP-A-59-123670 discloses a configuration in which a common slit is used as a discharge portion of an electrothermal converter for a plurality of electrothermal converters, or absorbs pressure waves of thermal energy. The present invention is also effective as a configuration based on JP-A-59-138461, which discloses a configuration in which an opening corresponds to a discharge unit.

【0120】さらに、記録装置が記録できる最大記録媒
体の幅に対応した長さを有するフルラインタイプの記録
ヘッドとしては、上述した明細書に開示されているよう
な複数記録ヘッドの組み合わせによってその長さを満た
す構成や、一体的に形成された1個の記録ヘッドとして
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, as 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 apparatus, the length is determined by combining a plurality of recording heads as disclosed in the above specification. The present invention can exhibit the above-mentioned effects more effectively, though it may be either a configuration that satisfies the above requirements or a configuration as a single recording head that is formed integrally.

【0121】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インクの供給
が可能になる交換自在のチップタイプの記録ヘッド、あ
るいは記録ヘッド自体に一体的にインクタンクが設けら
れたカートリッジタイプの記録ヘッドを用いた場合にも
本発明は有効である。
In addition, the print head is replaceable with a print head of a replaceable chip type, which can be electrically connected to the main body of the apparatus or supplied with ink from the main body of the apparatus. The present invention is also effective when a cartridge type recording head provided with an ink tank is used.

【0122】また、本発明の記録装置の構成として設け
られる、記録ヘッドに対しての回復手段、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ャッピング手段、クリーニング
手段、加圧あるいは吸引手段、電気熱変換体あるいはこ
れとは別の加熱素子ある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。
It is preferable to add recovery means for the printhead, preliminary auxiliary means, and the like provided as components of the printing apparatus of the present invention since the effects of the present invention can be further stabilized. If you list these specifically,
Capping means, cleaning means, pressurizing or suction means for the printhead, preheating means using an electrothermal transducer or another heating element or a combination thereof, and a preliminary ejection mode for performing ejection other than recording Is also effective for performing stable recording.

【0123】さらに、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、記録ヘッ
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、または混色によるフ
ルカ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。
Further, the recording mode of the recording apparatus is not limited to a recording mode of only a mainstream color such as black, and may be a single recording head or a combination of a plurality of recording heads. The present invention is also extremely effective for an apparatus provided with at least one of full colors by color mixture.

【0124】以上説明した本発明の実施例においては、
インクを液体として説明しているが、室温やそれ以下で
固化するインクであって、室温で軟化するもの、もしく
は液体であるもの、あるいは上述のインクジェット方式
ではインク自体を30℃以上70℃以下の範囲内で温度
調整を行ってイ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
与時にインクが液状をなすものであれば良い。
In the embodiments of the present invention described above,
Although the ink is described as a liquid, it is an ink that solidifies at room temperature or lower, and softens at room temperature, or is a liquid, or in the inkjet method described above, the ink itself is heated to 30 ° C or more and 70 ° C or less. Generally, the temperature is adjusted within the range and the temperature is controlled so that the viscosity of the ink is in the stable ejection range. Therefore, it is sufficient that the ink is in a liquid state when the use recording signal is applied.

【0125】加えて、積極的に熱エネルギーによる昇温
をインクの固形状態から液体状態への状態変化のエネル
ギーとして使用せしめることで防止するか、またはイン
クの蒸発防止を目的として放置状態で固化するインクを
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インクが液化し、液状インクとし
て吐出するものや、記録媒体に到達する時点では既に固
化し始めるもの等のような、熱エネルギーによって初め
て液化する性質のインクの使用も本発明には適用可能で
ある。このような場合インクは、特開昭54−5684
7号公報あるいは特開昭60−71260号公報に記載
されるような、多孔質シート凹部または貫通孔に液状ま
た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、上述した各イ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。
In addition, the temperature rise due to the thermal energy is positively prevented by using the energy of the state change from the solid state to the liquid state of the ink, or the ink is solidified in a standing state for the purpose of preventing the evaporation of the ink. Either ink may be used, or in any case, the ink may be liquefied by application of heat energy according to the recording signal and ejected as a liquid ink, or may already start to solidify when reaching the recording medium. The use of an ink having a property of being liquefied for the first time by thermal energy is also applicable to the present invention. In such a case, the ink is disclosed in JP-A-54-5684.
No. 7 or Japanese Patent Application Laid-Open No. 60-71260, in which the porous sheet is opposed to the electrothermal converter while being held in a liquid or solid state in the concave portions or through holes of the porous sheet. It is good. In the present invention, the most effective one for each of the above-mentioned inks is to execute the above-mentioned film boiling method.

【0126】さらに加えて、本発明に係る記録装置の形
態としては、ワードプロセッサやコンピュータ等の情報
処理機器の画像出力端末として一体または別体に設けら
れるものの他、リーダと組み合せた複写装置、さらには
送受信機能を有するファクシミリ装置の形態を採るもの
であってもよい。
In addition, as a form of the recording apparatus according to the present invention, in addition to one provided as an image output terminal of an information processing apparatus such as a word processor or a computer as an integrated or separate apparatus, a copying apparatus combined with a reader, A facsimile apparatus having a transmission / reception function may be employed.

【0127】[0127]

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、発
熱抵抗層上に形成された電極のエッジ部が、発熱抵抗層
の表面に略垂直な垂直面と、この垂直面から電極上面に
連続する傾斜部とで形成されたヘッド用基体を提供でき
る。すなわち、発熱抵抗層と電極による段差の角部が削
り落ちた形状になるため、保護層のステップカバレージ
が良くなる。しかも、発熱抵抗層の表面に対する電極の
垂直面の長さが小さくとれるので、保護層の薄膜化を図
ることができる。
As described above, according to the present invention, the edge portion of the electrode formed on the heating resistor layer has a vertical surface substantially perpendicular to the surface of the heating resistor layer and a vertical surface extending from this vertical surface to the upper surface of the electrode. It is possible to provide a head base formed of a continuous inclined portion. That is, since the corners of the steps formed by the heating resistance layer and the electrodes are cut off, the step coverage of the protective layer is improved. In addition, the length of the vertical surface of the electrode with respect to the surface of the heating resistor layer can be reduced, so that the protective layer can be made thinner.

【0128】それでいて、前記エッジ部が傾斜部のみで
形成されたものと比べ、電極間距離の変化が小さいた
め、電極間の発熱抵抗値が安定する。しかも、傾斜部の
みでは電極に非常に厚みの薄い部分ができてしまうが、
上記のような形状では一定以上の厚みが確保され、耐久
性が向上する。
However, since the change in the distance between the electrodes is smaller than that in the case where the edge portion is formed only by the inclined portion, the heating resistance value between the electrodes is stabilized. In addition, only the slanted portion creates a very thin portion on the electrode,
In the shape as described above, a certain thickness or more is secured, and the durability is improved.

【0129】このような記録ヘッド用基体を記録ヘッド
に適用することで、印字耐久性を悪化させることなく、
インクジェット記録ヘッドの省電力化は言うに及ばず、
熱応答性の高速化、耐久性の向上、吐出安定性の向上な
らびに記録品位の向上等を図ることができる。
By applying such a substrate for a recording head to a recording head, the printing durability is not deteriorated.
Not to mention the power saving of the inkjet recording head,
It is possible to increase the speed of thermal response, improve durability, improve ejection stability, improve recording quality, and the like.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の第1の実施の形態による方法で得られ
るインクジェット記録ヘッド用基体の構成を示した図で
ある。
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a substrate for an inkjet recording head obtained by a method according to a first embodiment of the present invention.

【図2】本発明の第1の実施の形態によるヘッド用基体
作成方法を説明するための工程図である。
FIG. 2 is a process chart for explaining a head substrate forming method according to the first embodiment of the present invention.

【図3】本発明のヘッド用基体を適用して得られるイン
クジェット記録ヘッドの一例に使用する、液流路及び液
室形成用溝を有する天板を示す斜視図である。
FIG. 3 is a perspective view showing a top plate having a liquid flow path and a liquid chamber forming groove used in an example of an ink jet recording head obtained by applying the head substrate of the present invention.

【図4】本発明のヘッド用基体を適用して得られるイン
クジェット記録ヘッドの一例の完成した状態における図
である。
FIG. 4 is a diagram showing a completed state of an example of an ink jet recording head obtained by applying the head substrate of the present invention.

【図5】本発明の第2の実施の形態によるヘッド用基体
作成方法を説明するための工程図である。
FIG. 5 is a process chart for explaining a head substrate forming method according to a second embodiment of the present invention.

【図6】ポリマー付着によるエッチング不良を説明する
ための図である。
FIG. 6 is a diagram for explaining an etching failure due to polymer adhesion.

【図7】本発明のインクジェット記録ヘッドを搭載する
記録装置の構成例を示す図である。
FIG. 7 is a diagram illustrating a configuration example of a recording apparatus on which the inkjet recording head of the present invention is mounted.

【図8】従来のインクジェット記録ヘッド用基板の平面
図である。
FIG. 8 is a plan view of a conventional substrate for an inkjet recording head.

【図9】図8のX−X’線断面図である。9 is a sectional view taken along line X-X 'of FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 基板 2 蓄熱層 3 発熱抵抗層 4 電極 4’ 導体層 4a 垂直面 4b 傾斜部 4c 上面 5 上部保護層 6 レジスト 8 熱作用部 10 ステップ部 11 共通電極 12 個別電極 16 溝板 17 インク流路 19 共通液室 20 インク供給管 21 吐出口 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Substrate 2 Heat storage layer 3 Heating resistance layer 4 Electrode 4 'Conductive layer 4a Vertical surface 4b Inclined part 4c Upper surface 5 Upper protective layer 6 Resist 8 Heat acting part 10 Step part 11 Common electrode 12 Individual electrode 16 Groove plate 17 Ink channel 19 Common liquid chamber 20 Ink supply pipe 21 Discharge port

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 発熱抵抗層と、該発熱抵抗層上に離間し
て形成された少なくとも一対の電極と、前記発熱抵抗層
及び前記電極を覆う保護膜とを有するインクジェット記
録ヘッド用基板において、 前記電極のエッジ部が、前記発熱抵抗層の表面に対して
略垂直な面と、該垂直面から前記電極の上面に連続する
傾斜部とで形成されていることを特徴とするインクジェ
ット記録ヘッド用基板。
1. An ink jet recording head substrate comprising: a heating resistor layer; at least a pair of electrodes formed separately on the heating resistor layer; and a protective film covering the heating resistor layer and the electrodes. An ink-jet recording head substrate, wherein an edge portion of the electrode is formed of a surface substantially perpendicular to the surface of the heating resistor layer and an inclined portion continuous from the vertical surface to the upper surface of the electrode. .
【請求項2】 記録液を吐出させるための液体吐出口
と、該記録液に吐出エネルギーを供給するための熱エネ
ルギー発生手段と、該熱エネルギー発生手段を覆う保護
層とを有し、該熱エネルギー発生手段が、発熱抵抗層
と、該発熱抵抗層上に離間して形成された少なくとも一
対の電極とからなるインクジェット記録ヘッドにおい
て、 前記電極のエッジ部が、前記発熱抵抗層の表面に対して
略垂直な面と、該垂直面から前記電極の上面に連続する
傾斜部とで形成されていることを特徴とするインクジェ
ット記録ヘッド。
2. A liquid discharge port for discharging a recording liquid, a thermal energy generating means for supplying a discharging energy to the recording liquid, and a protective layer covering the thermal energy generating means, In an ink jet recording head, wherein the energy generating means includes a heating resistor layer and at least a pair of electrodes formed apart from each other on the heating resistor layer, the edge of the electrode is positioned with respect to the surface of the heating resistor layer. An ink jet recording head, comprising: a substantially vertical surface; and an inclined portion continuous from the vertical surface to the upper surface of the electrode.
【請求項3】 請求項1に記載のインクジェット記録ヘ
ッド用基板の作成方法であって、 基板上に前記発熱抵抗層及び導体層を順次積層する工程
と、 前記発熱抵抗層及び導体層をパターニングする工程と、 前記電極を形成するために前記発熱抵抗層上の導体層の
みをパターニングする工程と、 前記電極をスパッタエッチする工程と、 前記電極及び前記発熱抵抗層を覆うように絶縁保護層を
形成する工程とを有することを特徴とするインクジェッ
ト記録ヘッド用基板の作成方法。
3. The method according to claim 1, wherein the heating resistance layer and the conductor layer are sequentially laminated on the substrate, and the heating resistance layer and the conductor layer are patterned. A step of patterning only the conductor layer on the heating resistance layer to form the electrode; a step of sputter etching the electrode; and forming an insulating protection layer to cover the electrode and the heating resistance layer. And a step of forming a substrate for an ink jet recording head.
【請求項4】 スパッタエッチのガスがアルゴンを主成
分とすることを特徴とする請求項3に記載のインクジェ
ット記録ヘッド用基板の作成方法。
4. The method according to claim 3, wherein the sputter etching gas contains argon as a main component.
【請求項5】 請求項1に記載のインクジェット記録ヘ
ッド用基板の作成方法であって、 基板上に前記発熱抵抗層及び導体層を順次積層する工程
と、 前記発熱抵抗層及び導体層をパターニングする工程と、 前記電極を形成するために前記発熱抵抗層上の導体層の
みをパターニングする工程と、 前記電極及び前記発熱抵抗層を覆うように絶縁保護層を
形成する工程とを有し、 前記発熱抵抗層上の導体層のみをパターニングする工程
において前記導体層上にレジストのパターンを形成し、
該レジストを後退させながら前記導体層をドライエッチ
ングで途中までエッチングした後、ウエットエッチング
を行なうことで前記電極を形成することを特徴とするイ
ンクジェット記録ヘッド用基板の作成方法。
5. The method according to claim 1, wherein the heating resistance layer and the conductor layer are sequentially laminated on the substrate, and the heating resistance layer and the conductor layer are patterned. A step of patterning only a conductor layer on the heating resistance layer to form the electrode; and a step of forming an insulating protective layer so as to cover the electrode and the heating resistance layer. Forming a resist pattern on the conductor layer in the step of patterning only the conductor layer on the resistance layer,
A method for producing a substrate for an ink jet recording head, characterized in that the conductor layer is partially etched by dry etching while the resist is receded, and then the electrodes are formed by performing wet etching.
【請求項6】 前記発熱抵抗層上の導体層のみをパター
ニングする工程において、ドライエッチングを途中まで
行なった後、ポリマー除去液によって処理してから前記
ウエットエッチングを行なうことを特徴とする請求項5
に記載のインクジェット記録ヘッド用基板の作成方法。
6. The step of patterning only the conductor layer on the heat-generating resistor layer, wherein after performing dry etching halfway, the wet etching is performed after processing with a polymer removing liquid.
3. The method for producing a substrate for an ink jet recording head according to item 1.
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