专利摘要:

公开号:WO1991012967A1
申请号:PCT/JP1991/000249
申请日:1991-02-26
公开日:1991-09-05
发明作者:Yasutomo Watanabe
申请人:Canon Kabushiki Kaisha;
IPC主号:B41J2-00
专利说明:
[0001] 明 細
[0002] イ ン ク ジ ッ ト へ ッ ド用基体
[0003] 発明の分野
[0004] 本発明 は、 イ ン ク を吐出 し、 吐出 さ れた ィ ン ク に よ り 文字等の画 像の記録を行 う た め の ィ ン ク ジ ェ ッ ト へ ッ ド に用 い ら れる ィ ン ク ジ ェ ッ ト へ ッ ド用基体に関す る。 ま た本発明 は、 前記 ィ ン ク ジ ヱ ッ ト へ ッ ド用基体を用 い た イ ン ク ジ ヱ ッ ト へ ッ ド に関す る。 更に ま た本 発明 は、 前記へ ッ ド を具備す る イ ン ク ジ エ ツ ト 装置に関す る。 本発 明 は、 前記 ィ ン ク ジ ュ ッ ト へ ッ ド用 S体の製造方法を包含す る。 発明の背景
[0005] ィ ン ク ジ ヱ ッ ト 記録方式について は、 過去に種々 の方式が提案さ れて い る。 そ う した提案の内で、 例えば米国特許第 4 , 7 2 3 , 1 2 9 号明細害や米国特許第 4 , 7 4 0 , 7 9 6号明細害等に記載さ れた ィ ン ク ジ エ ツ ト 方式が、 代表的な も の と して最近注目を集めて い る。 こ の方式は、 端的に言え ば熱ェ ネ ルギ'一を利用 して ィ ン ク を吐出 し、 吐出 さ れた ィ ン ク に よ り 記録を行 う も ので あ る。 そ して こ う した ィ ン ク ジ エ ツ ト 方式は、 高密度に して高精細で あ り かつ高画質の記録 を高速で行 う こ と を可能に し、 更に はへ ッ ドや装置の コ ン パ ク ト ィ匕 等を比較的容易に達成 しやすい と い う 利点を有 して い る。
[0006] と こ ろで、 前述の イ ン ク ジ ェ ッ ト 方式に用 い ら れる へ ッ ドを構成 す る と こ ろ の いわゆ る基休 (以下、 場合に よ り —へ ッ ド基体」 と 称 す。 ) の代表的な構成 、 例えば第 3 図に模式的に示 さ れる も の で あ る。 第 3 図において 、 第 3 (a)図 は模式的平面図で あ り 、 第 3 (W図 は第 3 )図の D — D ' 線で の模式的断面図であ る。 こ の第 3 図に示 さ れる構成の へ ッ ド基体は、 一般的に は第 1 図及び第 2 図に示さ れ る よ う な工程を! :て製造 さ れる。 第 1 図において 、 第 1 (a)図 は模式 的平面図で あ り 、 第 1 )図は第 1 )図の模式的断面図で あ る。 ま た 第 2 図におい て 、 第 2 (a: '図は模式的平面図て あ り 、 第 2 (b)図は第 2 (a)図の D — D ' 線で の模式的断面図であ る。 こ こ で、 ヘ ッ ド基体の 製造工程に つ い て 、 第 1 図乃至第 3 図を使用 して説明する こ と にす る。
[0007] 第 1 )図及び第 1 (b)図に示すよ う に、 例えば H f B z か ら な る発 熱抵抗層 と例えば T i か ら な る層 とが絶緣基板 1 側か ら こ の順に積 層 さ れて な る第 1 の電極密着層 2 を形成する ため の材料層 ( 2 層構 成層) と、 例えば A ^ 等の良導電性材料か ら な る配線電極層 3 を形 成する た め の材料層 とを、 蒸着法、 ス パ ッ タ リ ン グ法、 C V D法等 の蘀膜形成技術に よ り 絶緣基板 1 上に成膜す る。 次に、 第 2 (a)図及 び第 2 (b)図に示すよ う に、 先に形成さ れた電極密着層 2 用 の材料層 と配線電極層 3 用 の材料層 と に対 し、 フ ォ ト リ ソ グ ラ フ ィ 法によ り タ ー ニ ン グを施す。 次いで、 第 3 )図及び第 3 0>)図に示すよ う に、 パタ ー 二 ン グさ れた配線電極層 3 用 の材料層に対 し更にバタ一 ニ ン グを施 して、 電極密着層 2 の一部を露出させて発熱部 1 0 を形 成す る。 こ う して形成さ れた発熱部 1 0 は、 使用す る材料に も よ る が、 そ の ま ま の状態で ィ ン ク に接 して用 い る よ う に して も よ い。 し か し一般的に は、 主 と して ィ ン ク に よ る腐食等か ら発熱部を保護す る 目的で、 そ の上に保護層が設け ら れる。
[0008] こ の よ う な製造工程を経て へ ッ ド基体が製造さ れる。 そ して、 こ のヘ ッ ド基体を用 いた と こ ろ の、 イ ン ク を吐出する吐出口を複数有 する ィ ン ク ジ エ ツ ト へ ドを具 ί す る ィ ン ク ジ ュ ッ ト 装置が商品化 さ れて い る。
[0009] し力、 し、 イ ン ク ジ ト 装置について は、 記録速度を一層向上せ しめ る と 共に記録画像の画質を一層向上せ しめ る こ と が社会的要求 と して あ る。 こ う した社会的要求を満 eす る理想的な イ ン ク ジ ヱ ッ ト へ ッ ド は と い う と 、 基本的に は ィ ン ク の吐出口をで き 得る限 り 多 数備えて いて、 それ ら吐出 口 は高密度で配設さ れてい る も の と い う こ とがで き る。
[0010] と こ ろが、 上述 ィ ン ク ジ ト へ ッ ドを提供する について は、 次に述べる よ う な今ま で さ ほど問題視さ れなかっ た事項が解決を要 す る も の と して顕現 して く る。 即 ち、 へ ッ ド基体において、 配線電 極のパタ ー ユ ングの際等に用 い ら れる フ ォ ト レ ジス ト 層に ピ ン ホ ー ルゃ欠落等の欠陥が発生 し、 こ れに よ り 被パタ ー二 ン グ) 1であ る配 線電極層等に欠陥が及んで し ま つ た り 、 或い は成膜ェ程中に ピ ン ホ ー ル等の膜欠陥が電気熱変換体に発生 した り する こ と があ る。 こ の こ と は、 吐出口を数多 く 高密度で配設 した へ ッ ド基体を作成する場 合、 結局は歩留 り に大き く 影響する。 前述 し た と こ ろ の状況は、 代 表的な も のの一つ と して、 第 2 図及び第 3 図の C部に模式的に示 さ れる配線電極の断線が挙げ ら れる。
[0011] こ の点は、 吐出口が比較的少な く それ ら の配設密度がさ ほ ど高 く ない へ ッ ド基体の場合に は、 歩留 り が比較的小さ く て も それな り に 妥協で き る と こ ろであ るが、 吐出口が多数、 高密度に配さ れた へ ッ ド基体と な る と軽視 し難い問題と な る。 と り わ け、 記録がな さ れる 被記録部材の記録領域の全幅にわた っ て多数、 高密度に吐出口が設 け ら れ、 該多数の吐出 口 に対応 して、 電気熱変換体が多数、 高密度 に基板上に配さ れた いわゆる フ ノレ ラ イ ン型の ィ ン ク ジ ヱ ッ ト へ ッ ド において は、 こ の こ と は顕著な技術課 m と な る。 発明 の要約
[0012] 本発明の主た る 目的は、 熱エ ネ ルギ 一 を利用 して ィ ン ク を吐出す る方式の ィ ン ク ジ ュ ッ ト へ ッ ド の配線電極部の構造に工夫を施す こ と に よ り 、 前述 し た技術課題を解決 し、 へ ッ ド 自体の信頼性を格段 に 向上さ せる こ と がで き る イ ン ク ジ ヱ ッ ト へ ッ ドを提供す る こ と で あ る。
[0013] 本発明の他の 目 は、 ィ ン ク を吐出す る た め に利用 さ れる熱エ ネ ルギ ー を発生す る 、 発熱抵抗雇 と該発熱抵抗層に接続さ れた電極 と を有す る電気熱変換体の構造に工夫を施す こ と に よ り 、 電気熱変換 体に生ずる こ と があ っ た欠陥に よ つ て発生す る断線等によ る歩留り 低下 と い っ た技術課題を、 主に热工 ネ ルギ ―がへ つ ド の強度に影響 を及ぼさ な い よ う に した ま ま解決す る こ と がで き る ィ ン ク ジ エ ツ ト へ ッ ドを提供す る こ と であ る。
[0014] 本発明の更に他の 目的は、 イ ン ク を吐出す る ため に利用 さ れる熱 ヱ ネ ギ ーを発生する電気熱変換体が複数、 高密度に基板上に配さ れた イ ン ク ジ ェ ッ ト ヘ ッ ド におい て顕現 し が ち な 前述の技術課題 を、 比較的簡易 な構造上の工夫を も っ て解決する こ とがで き る ィ ン ク ジ ヱ ッ ト へ ッ ドを提供す る こ とであ る。
[0015] 本発明 の別の 目的は、 ィ ン ク を吐出す る吐出口が、 記録がな さ れ る 被記録部材の記録領域の全幅に わ た っ て多数、 高密度に設け ら れ、 該多数の吐岀 口 に対応 して、 電気熱変換体が多数、 高密度に基 板上に配さ れた フ ルラ イ ン型の ィ ン ク ジ ヱ ッ ト へ ッ ドにおいて一層 顕現 しがちな前述の技術課題を、 比較的節易な構造上の工夫を も つ て解決する こ と がで き る イ ン ク ジ ュ ツ ト へ ッ ドを提供す る こ と であ る。
[0016] 本発明の更に別の 目的は、 前述 した ィ ン ク ジ ヱ ッ 卜 へ ッ ドに用 い ら れる ィ ン ク ジ ヱ ッ ト へ ッ ド用基体、 前記へ ッ ドを具備する ィ ン ク ジ ニ ソ ト 装置、 及びィ ン ク ジ エ ツ ト へ ツ ド用基体の製造方法を提供 す る こ と であ る。
[0017] 本発明者 は、 前述 した 目的を達成すべ く 銳意研究 し た結果、 後述 する よ う な構成に基づ く 知見を得る に至 っ た。 即 ち、 従来の へ ッ ド 基体の製造において は、 基钣上に第 1 の電極密着層を介 して一対の 第 1 の配 電極層を設け る こ とが行われて き た。 本発明者は、 こ の 場合にあ っ て、 更にそ の上に第 2 の電極密着層を介 して一対の第 2 の配線電極層を設けて積層構造を構 ¾する こ と を試み、 検討を行つ そ の結果、 次の こ と が判明 し た。 ES3 ち 、 こ の よ う な構成を と る こ と に よ り 、 仮令いずれか一方の配線 ¾極層、、:欠搢や靳線 と い っ た欠 が生 じて も 、 他方の配線電極層によ り 欠陥を カ バーす る こ とがて き る ので、 欠陥によ る全体的な悪影響を実質的に 0 と す る こ とがで き 、 こ の こ と は イ ン ク ジ ヱ ッ ト ヘ ッ ド製造上の歩留 り を顕著に向上 させ る こ と につな力 る、 と い う 知見であ る。
[0018] 本発明者は、 こ の知見をへ ッ ド基体の製造に適用 してみた。 そ し て得 ら れた へ ッ ド基体について、 配線電極の断線の発生の有無を調 ベた と こ ろ、 断線の発生率が従来に較べて格段に減少 して い た。 ま た、 得 ら れた へ ッ ド基体か ら イ ン ク ジ ヱ ッ ト へ ッ ドを作成 し、 それ を装置本体に装着 して実際に ィ ン ク を吐出 させて記録を行っ た。 そ の結果、 当該 イ ン ク ジ ュ ッ ト ヘ ッ ド は本発明の上述の 目的を達成す る も のであ る こ と が分力、つ た。
[0019] か く して完成す る に至 っ た本発明の ィ ン ク ジ ヱ ッ ト へ ッ ド用基体 は、
[0020] 基板上に第 1 の電極密着層を介 して設け ら れた一対の第 1 の配線 電極層 と 、
[0021] 該一対の第 i の配線電極層に対応 して その上に、 第 2 の電極密着 層を介 して設け ら れた一対の第 2 の配線電極層 と 、
[0022] ¾■有 し、
[0023] 前記第 1 の電極密着層が、 前記一対の第 1 及び第 2 の配線電極層 を通 して の電圧の印加によ つ て発熱す る発熱抵抗層を含む こ と を特 徴 と す る。
[0024] ま た本発明 の ィ ン ク ジ ヱ ッ ト へ ッ ド用基体は、
[0025] 基板上に第 1 の電極密着層を介 して設け られた一対の第 1 の配線電 極餍 と 、
[0026] 該一対の第 1 の配線電極層に対応 して そ の上に、 第 2 の電極密着 餍を介 して設け ら れた一対の第 2 の配線電極層 と、
[0027] ¾·有 し 、
[0028] 前記第 2 の電極密着層が、 前記一対の第 1 及び第 2 の配線電極 Jf を通 して の電圧の印加に よ つ て発熱す る発熱抵抗層を含む こ と を特 ί と す る 。 更に本発明は、 前述した ィ ·ンク ジヱ ッ ト へッ ド用基体を用いた ィ ン ク ジ ヱ ッ ト へ ッ ド 、 該へ ッ ドを具備する ィ ン ク ジ ヱ ッ ト装置、 及 びィ ン ク ジ ト へ ド用基体の製造方法を包舍する。 好ま しい態様の詳細な説明
[0029] 本発明の一実施態様例を図面を参照 して詳細に説明する。
[0030] 第 4 図乃至第 8 図は、 本発明の ィ ンク ジ ヱ ッ ト へ ッ ド用基体の -- 例を、 製造工程に従って示す模式図である。 第 5 図において、 第 5 (a)図が平面図、 第 5 (b:'図が第 5 )図の B - B ' での断面図、 第 5 (c)図が第 5 )図の A — A ' での断面図である。 これらの図面の中で 第 5 図以外の図面では、 A— A ' , B - B ' の符号を省略してある が、 いずれも位置的に第 5 図と同 じ箇所を同じ方向から見た図面で ある。
[0031] まず、 第 4 (a)図及び第 4 (b)図に示すよ う に、 表面にグ レ ーズ層が 設け られたア ル ミ ナ 、 表面に熱酸化 S i 0 2 層が設け られた シ リ コ ン、 或いはガラ ス等からなる絶緣基板 4 1 上に、 H f B 2 , T a A £ : T a S i , C r S i O , T i O 2等からなる発熱抵抗層と T i , C r „ i , M o , W等からな る層とが下から こ の順に積層された第 1 の 電極密着層 4 2 の材料層と、 A £ , C u , A u等からなる第 1 の配 線電極層 4 3 の材料層とを成膜する。 尚、 図面 (例えば第 4 図) で は、 材料層と して一面ベタ状に設け られたパタ ーニ ング前の層に対 して も、 簡略化のためにパタ ー 二 ング後の符号と同じ符号を付つて ある。
[0032] 次に、 第 5 )図乃至第 5 (c)図に示すよ う に、 フ ォ ト レ ジ ス ト (不 図示) を塗布し、 こ れに対して露光、 現像、 ベー キ ン グ等を施す。 続いてエ ッ チ ング、 レ ジス ト剝離を行う こ とによ り 、 第 1 の電極密 着層 4 2 の材料層及び第 1 の配線電極層 4 3 の材料層のパタ 一二 ン グを行って第 1 の電極密着層 4 2 のパタ ー ン及び第 1 の配線電極餍 4 3 のパタ ー ンを形成する。 本例て ; i、 例えぱ A " 部には -、 フ ォ ト 5 o
[0033] レ ジ ス ト の欠陥等に よ り 、 第 1 の 極密着層 4 2 及び第 1 の配線電 3 に断線が生 じて い る。
[0034] ½いて 、 笫 G (a)図乃至第 6 ( 図に示すよ う に、 T i , C r , N i , M o , W等か ら な る第 2 の電極密着 4 の材料層 と 、 A , C u , Λ u 等か ら な る 第 2 の配線電極屐 . 5 の材料展 と を成膜する。 こ の 場合、 第 2 の電極密着層 4 4 は第 2 の配線電極層 4 5 に対 して ェ ッ チ ン グ選択性を有す る。 すなわ ち、 第 2 の電極密着] 1 4 4 は第 2 の 配線電極層 4 5 を エ ッ チ ン グす る た め の エ ッ チ ン グ液に よ っ て はェ ッ チ ン グ さ れな い材料か ら形成さ れて い る。 こ こ で、 欠陥部 A " に お け る露出部は、 第 2 の電極密着層 4 4 の材料層及び第 2 の配線電 極層 4 5 の材料層に よ り 被覆さ れて い る。
[0035] 引 き 続いて、 第 7 (a)図乃至第 7 図に示すよ う に、 前述の説明 と 同様に して、 フ ォ ト リ ソ グ ラ フ ィ 法に よ り 第 2 の配線電極層 4 5 を 形成す る。 こ の第 2 の配線電極層 4 5 は、 フ ォ ト レ ジ ス ト に よ るパ タ ー ニ ング、 第 2 の配線電極層 4 5 の材料層の エ ッ チ ン グ、 第 2 の 電極密着層 4 4 の材料餍 の ェ ッ チ ン グ及び フ ォ ト レ ジ ス ト の剝離に よ り 形成さ れる。 こ の時、 図面に示す よ う に、 ェ ッ チ ン グに よ り 第 2 の電極密着屑 4 4 と第 2 の配 '¾ li M 4 5 o—部を除去 して、 発 熱 形成 U分 5 1 を形成 'してお く 。 こ こ で 、 例え ば図中 Β " 部に フ i: ト ス ト の欠陥等に よ ろ 第 2 Ο ί線電極層 4 5 の欠陥が仮に生
[0036] -, て も ゝ 下の層 (第 ' の iE線電極 ] 1 4 3 や第 1 の電極密着層
[0037] 4 2 ' 二欠陥が及ばな い Oで、 回路の断線等に は至 ら な 。
[0038] Z . 第 3 ( )図乃 至第 8 ) ^ :: 示す よ う に、 前述 の 説明 と 同 1$. - 'こ こ、 フ ォ ト リ ソ グ ラ フ ィ 法 よ り ¾熱部形成部分 5 1 内 の第 2 の配線電極餍 4 3 を エ ッ チ ン グ し て 、 そ の下の第 1 の電極密着展 4 2 を ½出 さ せ、 発熱部 5 0 を形^す 。 こ の Eき、 前記 し た よ う に 第 2 の ¾桎密 ¾展 4 4 は m 2 の β£ ¾ ¾ m ·ι 5 の エ ッ チ ン グ液に よ つ て はェ ッ チ ン グさ れな (、 © て、 マ レ ジ ス 卜 の欠陥等に よ っ て 2 の ^線 ¾ ¾層 4 5 に欠陥が に し て も 、 本例で は下の If (第 1 の配線電極層 4 3 や第 1 の電極密着 H 4 2 ) にま で欠陥が及ぶ こ とがない。
[0039] 以上のよ う に して基板上に形成された薄膜の稷屈構造の上に、 保 護)!と して例えば S i 02 層をス 'ぺ ッ タ リ ングによ り 形 β戈し、 ィ ン ク ジヱ ッ ト へ ッ ド用基体の作成を完了する。
[0040] 尚、 本冥施態様例における第 1 の配線電極層 /第 2 の電極密着層 Ζ第 2 の配線電極層とい う積層構造を形成する材料の組み合わせと しては、 A J2 層 / T i 層 Ζ Α £ 層、 Α 層/ C r Jl/ A £ 層、 C u 層 ZT i li Z C u層、 A u層 Z N i 層/ A u層、 A J2 層/ T a S i 層/ C u層等を好ま しい もの と して挙げる こ とができ る。 それらの 中で も、 A 層/ T i 層ノ A 層が最も好ま しい。
[0041] 次に、 本発明の他の実施態様例を図面を参照 して詳細に説明する。 第 9 図乃至第 1 3 図は、 本発明のィ ンク ジエ ツ ト へ ッ ド用基体の 他の例を、 製造工程に従って示す模式図である。 第 1 0 図において も、 第 1 ϋ (a)図が平面図、 第 1 0 ( 図が第 1 0 )図の B — B ' での 断面図、 第 1 0 (c)図が第 1 0 (a)図の A — A ' での断面図である。 こ れらの図面の中で第 1 0 図以外の図面では、 A - A ' , Β - Β ' の 符号を省略してあるが、 いずれも位置的に第 1 0 図と同 じ箇所を同 じ方向から見た図面である。
[0042] まず、 第 9 )図及び第 9 (b)図に示すよ う に 、 例え ば前述の実施 態様例と同 じ材料からな る絶緣基板 2 1 上に、 T i , C r , i , M o , W等から なる第 1 の電極密着雇 2 2 の材料屑 と、 A , C u , A u等からな る第 1 の配線電極屠 2 3 の材料餍とを成膜する。 尚、 図面 (例えば第 9 図) では、 材料層と して一面ベタ状に ¾け られた パタ ― 二 ング前の層に対 して も、 簡略化のためにパタ ー ニ ング後の 符号と同 じ符号を付ってある。
[0043] 次に、 笫 1 0 (a)図乃至第 1 0 (c)図に示すよ う に、 フ ォ ト レジス ト (不図示) を塗布 し、 これに対して露光、 現像、 ベ 一 キ ング等を施 す。 続いてェ ッ チ ング、 レ ジス ト 剝離を行う こ と によ り 、 第 1 の電 極密着層 2 2 の材料辰及び第 1 の配線電極層 2 3 の材料層のパタ 一 ユ ン グを完了す る 。 こ こ て' 、 第 1 の電極密着展 2 2 及び第 1 の配線 電極] 1 2 3 一部に 、 ¾ ¾部形成部分 ί 1 と して断続部分を形成 し て お く 。 本例て は、 例え ば A " 部に 、 フ オ ト レ ジ ス ト の欠陥等に よ り 第 1 の電極密着層 2 2 及び第 1 の配線電極層 2 3 に断線が生 じ て い る。
[0044] 続い て、 第 1 1 )図乃 至第 1 1 (じ)図 に 示す よ う に 、 H f B 2 , T a A £ , T a S i , C r S i O , T i 〇 2 等か ら な る発熱抵抗層 と T i : C r , N i , M o , W等力、 ら な る層 と が下力、 ら こ の願に積 層 さ れた第 2 の電極密着層 2 4 の材料層 と、 A , C u . A u 等か ら な る第 2 の配線電極層 2 5 と を成膜する。 こ の場合、 第 2 の電極 密着層 2 4 は第 2 の配線電極層 2 5 に対 して エ ツ チ ン グ選択性を有 する。 すなわ ち、 第 2 の電極密着層 2 4 は第 2 の配線電極層 2 5 を エ ッ チ ン グす る エ ッ チ ン グ液に よ っ て エ ツ チ ン グ さ れな い材料力、 ら 形成さ れてい る。 こ こ で 、 欠陥部 A " におけ る露出部は、 第 2 の電 極密着層 2 4 の材料屈及び第 2 の配線電極層 2 5 の材料餍に よ り 被 覆さ れて い る 。
[0045] 引 き 続いて 、 第 1 2 (a)図乃至第 1 2 (c)図に示すよ う に 、 前述の説 明 と同様に して、 フ ォ ト リ ソ グ ラ フ ィ 法に よ り 第 2 の配 ¾電極 2 δ を形成す る 。 こ の第 2 の配線電極 2 5 は、 フ ォ ト レ ジ ス ト に よ る パ タ 一 ニ ン グ、 第 2 の配線電極 2 5 の材料層 の ェ チ ン グ 、 第 2 の電 極密着層 2 の ェ ッ チ ン グに よ る ^¾去及び フ ォ ト レ ジ ス 卜 の剝離に よ り 形成 さ れる。 こ こ . 例え ば図中 Β " 部に フ ォ ト レ ジ ス ト の欠 陥等に よ る第 2 の配線電極 2 5 の欠陥が に生 じた と し て も、 下の 層 (第 1 の配線電極層 2 3 や第 1 の電極密着層 2 2 ) に ま で欠陥が 及ばな い の て 、 回 の断線等に は ¾ ら な い。
[0046] 次いて、 第 1 3 (a)図乃至第 1 3 )図に示すよ う に 、 前述 Ο説明 と 同様に して 、 フ ォ ト リ ソ グ ラ フ ィ 法に よ り 第 2 の配線 ¾極 2 5 の 一部 (発熱部形成部分 3 ] ) を エ ノ チ ン し て 、 第 2 の ¾極密着展 2 4 の一部を露出させ、 発熱部 3 0 を形成する。 こ の時、 前記した よ う に、 第 2 の電極密着層 2 4 は第 2 の配線電極層 2 5 のエ ツ チ ン グ液によ っ てはエ ッ チ ン グされないので、 第 2 の電極密着層 2 4 に は欠陥が生じる こ とな く 、 発熱部 3 0 と して露出する。 こ の工程に おいて、 フ ォ ト レ ジス ト の欠陥等に よ っ て第 2 の配線電極層 2 5 の 欠陥が仮に生じて も、 本例では下の層 (第 1 の配線電極層 2 3 や第 1 の電極密着層 2 2 ) に欠陥が及ぶこ とがない。
[0047] 以上のよ う に して基板上に形成された薄膜の積層構造の上に、 保 護層と して例えば S i 〇 z 層をス ノヽ。 フ タ リ ングによ り形成 し、 イ ン ク ジ ッ ト へ ッ ド用基体の作成を完了する。
[0048] 尚、 本実施態様例における第 1 の配線電極層 Ζ第 2 の電極密着層 /第 2 の配線電極層という積層構造を形成する材料の組み合わせと して は、 Α £ 層/ T i 層 +抵抗材料層ノ Α 層、 Α 層 C r 層 + 抵抗材料層 Z A 《 層、 C u層/ T r 層 +抵抗材料層/ C u層、 A u 層 i 層 +抵抗材料層/ A u jf 、 A & M / Ύ a S i 層/ C u層等 を好ま しい も の と して挙げる こ とができ る。 それらの中で も、 A 層 / T i 層 +抵抗材料層ノ A 層が最も好ま しい。
[0049] ま た、 本実施態様例で は、 発熱抵抗層の材料層を成膜する前にス ノ、' ッ タ エ ッ チ ング 0工程が入るので、 成膜がなされる面が平滑化、 清诤化され、 発熱抵抗]!の密着性を向上させる こ とができ る。
[0050] 以上の実施態様例において説明 したよ う に、 フ ォ ト レ ジ ス ト の欠 、 あ るいは成膜時の欠陥等によ る配線電極の断線を防止するため に 、 第 2 の電極密着層 4 4 ©材料と して、 第 2 の配線電極層に ¾ してヱ ツ チ ン グ選択性を有する材料、 すなわち第 2 の配線電極層 4 5 をェ ッ チ ングするエ ツ チ ング用材料によ ってはエ ツ チ ングされ ない材料を選択して用いる。 例えば、 第 1 の配線電極層 4 2 及び第 2 の配線電極層 4 5 の材料に A を使用 し、 第 2 の電極密着眉 4 4 の材料に T i を使用 し、 第 2 の配線電極層 4 5 の材料であ る A の ェ チ ング液と して酢酸、 リ ン酸、 硝酸の混合液を使用 し、 第 2 の 電極密着層 4 の材料で あ る T i に対 して C F 4 を用 い た リ ア ク テ ブ プラ ズマ ェ ッ チ ン グを行 う 場合、 ¾1 2 の配線電極層 4 5 の材料 で あ る A & は前記ェ ツ チ ン グ用混合液に よ り ェ ツ チ ン グ さ れる が、 第 2 の電極密着層 4 4 の材料で あ る T i はエ ッ チ ン グ さ れな い。 次 に 、 同一- の フ ォ ト レ ジ ス ト を用 い、 第 2 の ¾極密着層 4 4 の材料で あ る T i に対 して C F 4 に よ る リ ア ク テ ィ ブプ ラ ズマ エ ツ チ ン グを 行 う と、 第 2 の電極密着層 4 4 はェ ッ チ ン グ さ れる が、 第 1 の配線 電極層 4 3 の材料で あ る A はエ ッ チ ン グ さ れな い。 そ の ため、 例 え ば欠陥部 B " において も、 第 1 の配線電極層 4 3 がエ ツ チ ン グ さ れる こ と がな いの で、 配線電極の断線が生 じ る こ と はない。
[0051] 更に、 第 1 の配線電極層を形成す る た め の フ ォ ト レ ジ ス 卜 に欠陥 があ る と 、 例え ば第 5 図の A〃 部の よ う に、 第 1 の配線電極層の形 成時に エ ッ チ ン グ さ れて配線電極は断線す る。 しか し、 そ の上に第 2 の配線電極層 4 5 が形成さ れる ので、 欠陥部はカ バー さ れて A " 部において断線が生 じ る に は至 ら な いで済む。
[0052] 加えて、 以上述べた ィ ン ク ジ ヱ ッ ト へ ッ ド用基体の製造工程にお いて 、 欠陥部 A " と欠陥部 B と が同一の箇所に発生す る確率は、 欠陥部 A〃 と 欠陥部 B " と がそれぞれ単独で発生す る 確率に比べて 宾 K的に 0 と い つ て い い程に極めて小さ い ので、 各層に生 じ る欠陥 が製造完了時に ま で そ の影響を残存す る こ と はな い。 そ の結果、 配 線電極の断線を実質的に 0 と す る こ と がで き 、 製造工程中 の歩留 り が飛躍的に 向上 し、 コ ス ト ダ ゥ ン に多大の効果を発揮す る。
[0053] 第 1 4 図は、 前述 し たよ う に製造 さ れた ィ ン ク ジ ヱ ッ ト へ ッ ド用 基体を用 いて作成 さ れた ィ ン ク ジ ェ ッ 卜 へ ッ ド の一例を示す模式的 斜視図で あ る。 基板 1 1 0 2 上に電極 1 1 0 4 を含む電気熱変換体 の ¾热部 i 1 0 3 が形成さ れ(保 は不図示)、 そ の上に ィ ン ク ί¾
[0054] Ο壁 i 1 0 5 及び天板 1 1 0 6 が設け ら れて い る 。 ィ ン ク 1 1 1 2 は、 図示 して い な い ィ ン ク 貯溜室か ィ ン ク 供袷管 1 1 0 7 を通 し て イ ン ク ジ ヱ ッ ト ヘ ッ ド 1 1 0 1 の共通 ィ ン ク 室 1 1 O S に供狯さ れる。 図中 1 1 0 9 はイ ン ク供給管用コ ネ ク タである。 共通イ ン ク 室 1 1 0 8 に供袷された イ ン ク 1 1 1 2 は いわゆ る毛管現象に よ り イ ン ク 路 1 1 1 0 に供給され、 イ ン ク路に連通する吐出口 1 1 1 1 でメ 力 二力 スを形成する こ とによ り 安定に保持さ れる。 そ して、 電気熱変換体 の発熱部 1 1 0 3 が発熱す る こ と に よ り 、 発熱部 1 1 0 3 上の ィ ン ク が急峻に加熱され、 ィ ン ク路のィ ン ク に気泡が 形成され、 それに基づいて吐出口 1 1 1 1 から イ ンク が吐出される。 本図には、 吐出口密度 1 6個ノ》JIとい った高密度の吐出口配列で、 吐出口数 1 8 個あるいは 2 5 6 個といっ たマルチ吐出口のィ ン ク ジ ヱ ッ ト へ ッ ド が示 さ れて い る 。
[0055] 第 1 5 図は、 第 1 4図に示されたィ ン ク ジエ ツ ト へ ッ ドが装着さ れた ィ ンク ジュ ッ ト装置の一例の主要部を示す模式的斜視図である。 こ の イ ン ク ジ エ ツ ト装置は、 いわゆる シ リ ア ルス キ ャ ニ ン グタ イ プ の装置である。 図において、 イ ンク ジェ ッ ト ヘ ッ ド 2 0 8 は、 ガイ ド軸 2 0 5 に よ り案内されるキ ヤ リ ッ ジ 2 0 6 に着脱可能に搭載さ れ、 記録紙 2 0 2 の ^送方向と ほぼ直角に交差する方向に走査され る。 2 0 1 は掇送ロ ー ラ であ り、 記録紙 2 0 2 をプ ラ テ ン 2 0 3 に ½つて所望の位置に 設送する。 また、 2 0 4 は吐出口の状態をホー ム ポジ シ ョ ン H p に て良好に保っための回復手段である。 こ の回復 手段は、 吐出口を覆う ため の弾性キ ヤ ッ プや、 吐出口から ィ ン ク を 吸引するため の吸引ポ ンプ等を含むも の で あ る 。
[0056] こ の ィ ン ク ジ ' ト 記録装置の記録紙搬送手段、 へ ッ ド走査手段 及び吐出回復手段の駆動、 更に記録へッ ドへの駆動等は、 例えば装 置本休側の C P じを含む制御手段よ り 出力された命令、 信号に基づ い て制御される 。
[0057] 第 1 6 図は、 記録紙の記録領域の全幅に対応して吐出口が例えば 1 0 0 0 髓以上 ¾け られた フ ルラ イ ン型ィ ン ク ジ ヱ ッ ト 記録へ ッ ドの一例を示す模式的斜視図であ る。 駆動用 I C等の半導体装置 1 1 2 を複数搭載した ィ ン ク ジ - ッ ト へ ッ ド用基体 1 i 1 は、 フ レ キ シブルケ 一 ブル 1 0 4 と と も に支持板 1 0 2 上に並置され、 剛性 を有するフ レ キ シブルケー ブル押え部材 1 0 5 と 4 つの螺子 1 0 6 によ り 、 薄板状弾性体であ る押え ゴム 1 0 7 を介 し て押圧さ れ、 基体 1 1 1 の配線部 と フ レ キ シ ブ ルケ ー ブル 1 0 4 と が機械的に 固定さ れる と と も に電気的に接続さ れて い る 。 符号 1 0 3 はへ ッ ドの共通ィ ン ク室内に両側から ィ ン ク を供袷するため の ィ ン ク供給 管であ り、 弾性チュ ーブによ り構成される。 第 1 4図において符号 1 1 0 8 で示された共通イ ン ク室及び符号 1 1 1 0 で示された ィ ン ク路は、 樹脂からなる イ ン ク通路形成部材 1 1 4 に凹部と して形成 されている。 第 1 4 図に符号 1 1 1 1 で示された吐出口は、 ィ ン ク 通路形成部材 1 1 4 の符号 i 0 1 が示す部分に多数並列的に設け ら れている。 そ して、 これらが基体 1 1 1 上に接着固定される こ とに よ り、 イ ンク ジヱ ッ ト へ ッ ドが構成されている。
[0058] 第 1 7 図は、 フ ルラ イ ン型イ ン ク ジエ ツ ト記録へ ッ ドが搭載され たィ ン ク ジェ ッ ト記録装置の概略を示す模式的斜視図である。 本図 において、 3 6 5 は紙等の被記録部材を搬送するため の搬送ベル ト である。 こ の搬送ベル ト 3 6 5 は搬送ロ ー ラ 3 6 4 の面転に伴って . 不図示の被記録部材を殿送する。 イ ンク ジ ッ ト記録ヘ ッ ド 3 3 2 の下面は、 被記録部材の記録領域に対応して吐出口が複数配された 吐出口面 3 3 1 とな っている。
[0059] 〔実施例〕
[0060] 以下、 実施例によ り本発明を更に詳細に説明する。
[0061] 実施例 1
[0062] 熱酸化される こ と によ っ て形成された S i 0 2 膜 (膜厚 : 2. 7 5 μ m ) を表面に有する S i 単結晶からなる支持体 4 1 の上に、 真空 チ ャ ンバ一内で H f B 2 (純度 9 9. 9 %以上) をタ 一ゲッ ト と してス ノヽ ' ッ タ リ ン グを行う こ と によ り 、 発熱抵抗層となる H f B 2 層 (層 : 1 0 0 0 A ) を形成 した。 こ の ス ノ、。 フ タ リ ン グの条件は、 次の とおり であ っ た。
[0063] ス パ フ タ リ ング条件
[0064] タ一ゲッ ト面積 : 8 inch ø
[0065] 高周波電力 : 1 5 0 0 VV
[0066] 支持体設定温度 : 1 0 0 て
[0067] 成膜時間 : 2 0 分
[0068] ベー ス プ レ ッ シ ャ ー 1 X 1 0—5 P a 以下
[0069] スノ フ タ リ ングガス ア ルゴ ン
[0070] ス ぺ ッ タ リ ン グガ ス圧 0. 5 P a
[0071] 次に、 タ 一ゲッ ト を T i (純度 9 9. 9 %以上) に切り換え、
[0072] 成膜時間 : 1 分
[0073] 以外のス バ フ タ リ ン グ条件は前述と同 じに して ス パ ッ タ リ ン グ を 行い、 T i 層 (層厚 : 5 0 人) を形成した。 本実施例では、 これら H f B 2 層と T i 層との積層が、 第 1 の電極密着層 4 2 となる。 更に、 ターゲッ トを Α £ (純度 9 9. 9 %以上) に切り換え、
[0074] 高周波電力 : 5 0 0 0 W
[0075] 成膜時間 : 6 分
[0076] 以外のスパ ッ タ リ ング条件は前述と同じに してスパ ッ タ リ ングを行 い、 第 1 の配線電極層 4 3 となる A J2層 (膜厚 : 4 5 0 O A ) を形 成した (以上、 第 4 )図及び第 4 W図参照) 。
[0077] 続いて、 H f B z 層と T i 層との積層及び A 層について、 次の よ う に してフ ォ ト リ ソ グラ フ ィ によ るノ、:ター ニ ングを行った。 先ず 層の上にフ ォ ト レ ジ ス ト (商品名 : O F P R 8 0 0 、 東京応化 社製) を層 (層厚 : 1. 3 ' m ) と して塗布し、 これに対して常法に 則り露光、 現像、 及びべ一キ ングを施した。 次いで、 酢酸と リ ン酸 と硝酸との混合液 (酢酸 9 重量%、 リ ン酸 7 3 重量%、 硝酸 2 重量 %、 残部 1 6 重量% ) をエ ッ チ ン グ液と して用いて、 A £ 層 の エ ツ チ ングを行っ た。 しかる後、 真空チ ャ ン バ一内で リ ア ク テ ィ ブエ ツ チ ングによ って H f B 2 層と T i 層との積層のエ ッ チ ングを行い、 フ ォ ト レ ジ ス ト を除去してパタ ー ユ ン グを完了した (パタ ー ン幅 : 1 2 μ rn , ノ、'タ ー ン の個数 : 4 7 3 6 個) 。 こ の リ ァ ク テ ィ ブェ ッ チ ングの条件は、 次の とおり であ った。
[0078] リ ア ク テ ィ ブエ ッ チ ン グ条件
[0079] 高周波電力 4 5 0 W
[0080] エ ッ チ ン グ時 Β 5分
[0081] ベ一ス プ レ ツ シ ャ 1 X 1 0 —3 P a 以下
[0082] エ ッ チ ン グガス B C & 3
[0083] エ ッ チ ングガス圧 3 P a
[0084] (以上、 第 5 )図乃至第 5 (c)図参照) 。
[0085] 次に、 真空チ ャ ンバ一内で T i (純度 9 9. 9 %以上) をタ ーゲッ ト と して
[0086] 成膜時間 : 4分
[0087] 以外のスパ ッ タ リ ング条件は前述と同じに してスパ ッ タ リ ングを行 う こ とによ り、 第 2 の電極密着層 4 4 と な る T i 層 (層厚 : 2 0 0 A ) を形成した。
[0088] 更に、 タ 一ゲッ ト を A (純度 9 9. 9 %以上) に切り換え
[0089] 高周波電力 : 5 0 0 0 W
[0090] 成膜時間 : 2分
[0091] 以外のスパッ タ リ ング条件は前述と同じに してスパッ タ リ ンク を行 い、 第 2 の配線電極層 4 5 となる A 層 (膜厚 : 1 5 0 0 人 ) を形 成 し た (以上、 第 6 (a)図乃至第 6 (c)図参照) 。
[0092] 続いて、 T i 層及び A £ 層について、 次のよ う に して フ ォ ト リ ソ グ ラ フ ィ によ るパタ ー ニ ングを行っ た。 先ず、 A £層の上に前述と 同じフ ォ ト レ ジ ス ト を層 (層厚 : 1. S m) と して塗布 し、 こ れに 対して常法に則り露光、 現像、 …びべ一キ ングを施 し た。 次いで、 前述と同じエ ッ チ ン グ液を用いて、 層のエ ッ チ ングを行つ o しかる後、 真空チ ャ ン バ一内で
[0093] エ ッ チ ン グ時間 : 4 分 エ ッ チ ン グガス : C F 4
[0094] 以外の リ ァ ク テ ィ ブェ ツ チ ング条件は前述と同 じに して リ ァ ク テ ィ ブエ ッ チ ン グに よ っ て T i 層のエ ッ チ ン グを行い、 フ ォ ト レ ジ ス ト を除去してパタ ーユ ン グを完了した (パタ ー ン幅 : 8 m、 パタ ― ン の個数 : 4 7 3 6 個) 。 (以上、 第 7 )図乃至第 7 (c)図参照) 。 次いで、 第 1 の配線電極層 4 3 となる A 層について、 次のよ う に して フ ォ ト リ ソ グ ラ フ ィ に よ るノ、 'タ ーニ ングを行っ た。 先ず、 A 層の上に前述と同 じフ ォ ト レ ジス ト を層(層厚 : 1. 3 m )と し て塗布し、 こ れに対して常法に則り露光、 現像、 及びべ一キ ングを 施した。 次いで、 前述と同じエ ッ チ ング液を用いて、 A £ 雇 の エ ツ チ ングを行い、 フ ォ ト レ ジ ス トを除去して大き さ 2 0 ju m X 1 0 0 mの発熱部を 4 7 3 6個形成した (以上、 第 8 (a)図乃至第 8 (c)図 参照) 。
[0095] 以上のよ う に して基板上に形成された薄膜の積層構造の上に、 ス パ ッ タ リ ングによ り保護層と して S i 0 2 層を形成し (層厚 : 1, 3 μ m ) 、 本実施例に係る ィ ン ク ジエ ツ ト へッ ド用基休の作成を完了 した。
[0096] こ の よ う に して形成された ィ ン ク ジ エ ツ ト へ ッ ド用基体の上に、 吐出口 1 1 1 1 に連通する イ ン ク の路 1 1 1 0 の壁を感光性樹脂を 用いて形成し、 更にその上にガラ ス製の天板 1 1 0 6 を設ける こ と によ り、 第 1 4 図に模式的に示された イ ン ク ジヱ ッ ト へ ッ ドを得た こ のィ ン ク ジヱ ッ ト へ ッ ドは、 前述した発熱部に対応して 4 7 3 6 個の吐出口を有する ものであ っ た。
[0097] こ のィ ン ク ジエ ツ ト へッ ドは、 全部で 1 0 0 個作成した。 実施例 2
[0098] 実施例 1 と同 じ支持体 2 1 の上に、 真空チ ャ ンバー內で T i (純 度 9 9. 9 %以上) をタ 一ゲッ ト と してスパ ッ タ リ ングを行う こ とに よ り、 第 1 の電極密着層 2 2 となる T i 層 (層厚 : 5 0 人) を形成 し た。 こ の ス パ ッ タ リ ングの条件は、 次の と お り であ っ た
[0099] ス ノ、' ッ タ リ ング条件
[0100] タ一ゲ'ッ ト 面積 8 i n c h ø
[0101] 高周波電力 1 δ 0 0 W
[0102] 支持体設定温度 1 0 0 °C
[0103] 成膜時間 1 分
[0104] ベ ー ス プ レ ッ シ ャ ー 1 x 1 0 P a 以下
[0105] スパ ッ タ リ ン グガス ァ ノレゴ ン
[0106] スパ ッ タ リ ン グガス圧 0. 5 P a
[0107] 形成 した。
[0108] 次に、 タ 一ゲ ッ ト を A £ (純度 9 9. 9 %以上) に切 り 換え、
[0109] 高周波電力 : 5 0 0 0 W
[0110] 成膜時間 : 6 分
[0111] 以外の スパ ッ タ リ ン グ条伴は前述と同 じに してス ノ、 ' ッ タ リ ングを行 い、 第 1 の配線電極層 2 3 と な る A J2 M (膜厚 : 4 5 0 0 A ) を形 成した (以上、 第 9 )図及び第 9 (b)図参照) 。
[0112] 続いて、 T i 層及び A 層について 、 次の よ う に して フ ォ ト リ ソ グ ラ フ ィ に よ るノ、。タ ー ニ ングを行 っ た。 先ず、 A 層の上に寒施例 1 と同じ フ ォ ト レ ジ ス ト を層 (層厚 : 1. 3 <" m ) と して塗布 し、 こ れに対 して常法に則り露光、 現像、 及びべ一キ ン グを施 した。 次い で、 実施例 1 と同 じ ヱ ツ チ ン グ液を用 いて、 A 層の エ ッ チ ン グを 行っ た後、 フ ォ ト レ ジ ス ト を除ま した。 しかる後、 真空チ ャ ンバ一 内で ス パ ッ タ エ ッ チ ン グに よ っ て T : ί 層 のパ タ ー ユ ン グを行 っ た ( ノ、。タ ー ン幅 : 8 τη、 パタ ー ン の個数 : 4 7 3 6 偭) 。 こ の スパ ッ タ ェ ッ チ ン グの条件は、 次の と お り であ っ た。
[0113] ス ノ ッ タ エ ツ チ ン グ条件
[0114] 高周波電力 5 0 0 W
[0115] エ ツ チ ング時間 2 分
[0116] エ ツ チ ングガ ス ァ ノレ ゴ ン エ ッ チ ングガス圧 : 0.5 P a
[0117] (以上、 第 1 0 )図乃至第 1 0 (c)図参照) 。
[0118] 続いて、 真空チ ャ ン バ一内で H f B z (純度 9 9. 9 %以上) をタ —ゲッ ト と して
[0119] 成膜時藺 : 2 0分
[0120] 以外のスパッ タ リ ング条件は前述と同じに してスパッ タ リ ングを行 う こ とによ り、 発熱抵抗層となる H f B 2 層 (層厚 : 1 0 0 O A ) を形成した。
[0121] 次に、 タ 一ゲッ ト を T i (純度 9 9.9 %以上) に切り換え、 前述 の T i の スノ、。 ッ タ リ ングと同じ条件でスノ、。 ッ タ リ ングを行い、 T i 層 (層厚 : 5 O A ) を形成した。 本実施例では、 これら H f B 2 層 と T i 層との積層が、 第 2 の電極密着層 2 4 となる。
[0122] 更に、 タ ーゲッ ト を A (純度 9 9.9 %以上) に切り換え、
[0123] 高周波電力 : 5 0 0 0 W
[0124] 成膜時間 : 2分
[0125] 以タ {·のスパ ッ タ リ ング条件は前述と同じに してスパ ッ タ リ ングを行 い、 第 2 の配線電極層 2 5 となる Α £層 (膜厚 : 1 5 0 0 A ) を形 成した (以上、 第 1 1 )図乃至第 1 1 (c)図参照) 。
[0126] 続いて、 H f B 2 層 と T i 層との積層及び A £層について、 次の よ う に してフ ォ ト リ ソ グラ フ ィ によるパタ ーユ ングを行っ た。 先ず A 層の上に前述と同じフ ォ ト レ ジ ス トを層 (層厚 : 1. 3 m) と して塗布し、 これに対して常法に則り露光、 現像、 及びべ一キ ング を施した。 次いで、 前述と同じエ ッ チ ング液を用いて、 A 層のェ ツ チ ングを行っ た。 しかる後、 真空チ ャ ンバ一内で
[0127] リ ア ク テ ィ ブエ ッ チ ング条件
[0128] 高周波電力 4 5 0 W
[0129] エ ッ チ ング時間 5分
[0130] ベー スプ レ ツ シ ヤ ー 1 1 0 P a以下
[0131] エ ツ チ ングガ ス B C £ 3 エ ッ チ ン グガ ス 圧 : 3 P a
[0132] の条件で H f B 2 層 と T i 眉 と の積) ¾の リ ア ク テ ィ ブエ ッ チ ン グを 行い 、 フ オ ト レ ジ ス ト を餘去 してパ タ ー ニ ングを完了 した (パ タ ー ン幅 : 1 2 m、 パタ ー ン の個数 : 4 7 3 6 個) 。 (以上、 第 1 2 )図乃至第 1 2 (c)図参照) 。
[0133] 次いで、 第 1 の配線電極層 2 3 と な る A 層について、 次の よ う に し て フ ォ ト リ ソ グ ラ フ ィ に よ る パ タ ー ユ ン グを行 っ た。 先ず、 層の上に前述 と同 じ フ ォ ト レ ジ ス ト を層 (層厚 : 1. 3 m ) と して塗布 し、 こ れに対 して常法に則 り IS光、 現像、 及びべ一キ ン グ を施 した。 次いで、 前述と同 じエ ッ チ ン グ液を用 いて A £ 層の エ ツ チ ングを行い、 フ ォ ト レ ジ ス ト を除去 して大き さ 2 0 m X 1 0 0 «" πιの発熱部を 4 7 3 6 個形成 した (以上、 第 1 3 )図乃至第 1 3 (c)図参照) 。
[0134] 以上のよ う に して基板上に形成さ れた薄膜の積層構造の上に、 ス パ ッ タ リ ン グ によ り 保護層 と して S i 0 2 層を形成 し (層厚 : 1. 3 μ m ) 、 本実施例に係る イ ン ク ジ ュ ッ ト へ ッ ド用基体の作成を完了 し た。
[0135] こ の よ う に し て形成さ れた イ ン ク ジ ヱ ッ ト へ ッ ド用基体の上に、 吐出 口 1 1 1 1 に連通す る イ ン ク の路 1 1 1 0 の壁を感光性樹脂を 用いて形成 し、 更に そ の上にガ ラ ス製の天板 1 1 0 6 を設 け る こ と に よ り 、 第 1 4 図に模式的に示さ れた イ ン ク ジ ヱ ッ ト へ ッ ドを得た こ の ィ ン ク ジ ヱ ッ ト へ ッ ド は、 前述 した発熱部に対応 して 4 7 3 6 個の吐出口を有す る も ので あ っ た。
[0136] こ の ィ ン ク ジ ヱ ッ ト へ ッ ド は、 全部で 1 0 0 個作成 し た。 比較例 1
[0137] 第 2 の電極密着眉 4 4 及び第 2 の配線電極層 4 5 を設 けな い こ と と第 1 の配線電極層 4 3 の層厚を 6 0 0 0 人 と す る こ と と を除いて、 実施例 1 と同様に して、 ィ ン ク ジ エ ツ ト へ ッ ド用基体 と該基体を備 えたィ ン ク ジエ ツ ト へ ッ ドを作成した。
[0138] こ のィ ン ク ジヱ ッ ト へッ ドは、 全部で 1 0 0 個作成した。 比較例 2
[0139] 第 2 の電極密着層 2 4及び第 2 の配線電極層 2 5 を設けない こ と と第 1 の配線電極層 2 3 の層厚を 6 0 0 O A とする こ と とを除いて、 実施例 2 と同様に して、 ィ ン ク ジエ ツ ト へッ ド用基体と該基体を備 え た ィ ン ク ジ エ ツ ト へ ッ ドを作成した。
[0140] こ のィ ン ク ジエ ツ ト へッ ドは、 全部で 1 0 0 個作成した。 比較実験
[0141] 実施例 1 、 実施例 2 、 比較例 1 及び比較例 2 で夫々 得 ら れた 1 0 0個づつのイ ン ク ジヱ ッ ト へッ ド用基体に閤し、 配線電極での 断線の発生の有無を検査した。 そ の結果、 比較例 1 や比較例 2 に較 ベて、 実施例 1 や実施例 2 では断線の発生率がほぼ半減した。
[0142] ま た、 実施例 1 、 実施例 2、 比較例 1 及び比較例 2 で夫々得られ た 1 0 0 個づつのィ ン ク ジュ ッ ト へ ッ ドを同一の装置本体に装着し, 宾際に イ ン ク を吐出させて記録を行っ た。 そ の結果、 比較例 1 や比 較例 2 に較べて、 実施例 1 及び実施例 2 の ィ ン ク ジ ュ ッ ト へ ッ ド に よ る記録品位は格段に優れたものであ っ た。
[0143] 本発明は、 熱エ ネ ルギ ーを利用 してィ ンク を吐出する方式の記録 へ ッ ド、 記録装置において、 優れた効果を奏する。
[0144] そ の 代表的 な 構成や原理に つ い て は 、 例 え ば、 米国特許第 4 , 7 2 3 , 1 2 9号明細書、 同第 4 , 7 4 0 , 7 9 6号明細書に開示され て い る基本的な原理を用いて行う も の が好ま しい。 こ の方式はいわ ゆ る オ ンデマ ン ド型、 コ ンテ ィ 二ユ アス型のいずれに も適用可能で あ るが、 特に、 オ ンデマ ン ド型の場合には、 液体 (イ ンク) が保持 されている シー ト ゃ液路に対応して配置されて電気熱変換体に、 記 録情報に対応していて核沸騰を越える急速な温度上昇を与える少な く と も一つの駆動信号を印加する こ と に よ っ て、 電気熱変換体に熱 エ ネ ルギ ーを発生せ しめ、 記録へ ッ ドの熱作用面に膜沸腺させて、 結果的に こ の驱動信号に一対一対応し液体 (ィ ン ク ) 内の気泡を形 成でき るので有効である。 こ の気泡の成县、 収縮によ り吐出用開口 を介 して液体 (イ ン ク ) を吐出させて、 少な く と も一つの滴を形成 する。 こ の駆動信号をパルス形状とする と、 即時適切に気泡の成县 収縮が行われるので、 特に応答性に優れた液体 (ィ ン ク ) の吐出が 達成でき、 よ り好ま しい。 こ のパルス形状の駆動信号と しては、 米 国特許第 4 , 4 6 3 , 3 5 9号明細害、 同第 4 , 3 4 5 = 2 6 2号明細書に 記載されて い るよ う な ものが適している。 尚、 上記熱作用面の温度 上昇率に闋する発明の米国特許第 4 , 3 1 3 , 1 2 4号明細書に記載さ れている条件を採用する と、 更に優れた記録を行う こ とができ る。 記録へ ッ ドの構成と しては、 上述の各明細書に開示されているよ う な吐出口、 波路、 電気熱変換体の組み合わせ構成 (直線状液流路 又は直角液流路) の他に熱作用部が屈曲する領域に配置さ れて い る構成を開示する米国特許第 4 , 5 5 8 , 3 3 3号明細害、 米国特許第 4 , 4 5 9 , 6 0 0号明細書を用いた構成も本癸明に含まれる も のであ る。 加えて、 複数の電気熱変換体に対 して、 共通する ス リ ツ ト を電 気熱変換体の吐出部とする構成を開示する特開昭 5 9 - 1 2 3 6 7 0号 公報や熱エ ネ ルギー の圧力波を吸収する開孔を吐出部に対応せる構 成を開示する特開昭 5 9 - 1 3 8 4 6 1号公報に基づいた構成と して も 本発明は有効である。
[0145] 更に、 記録装置が記録でき る最大記録媒体の幅に対応した县さを 有する フ ル ラ イ ン タ イ プの記録へ ッ ド と しては、 上述した明細書に 開示されて い るよ う な複数記録へッ ド の組み合わせに よ っ て、 そ の 县さを満たす構成や一体的に形成された一個の記録へ ッ ド と して の 構成のいずれで も よいが、 本発明は、 上述した効果を一層有効に発 揮する こ と がで き る。
[0146] 加えて、 装置本体に装着される こ と で、 装置本体と の電気的な接 続や装置本体からのィ ン ク の供.袷が可能になる交換自在のチ ッ プタ ィ プの記録ヘ ッ ド、 ある いは記録へッ ド自体に一体的に設け られた 力 一 ト リ ッ ジタ ィ プの記録へ ッ ドを用いた場合にも本発明は有効で ある。
[0147] 又、 本発明の記録装置の構成と して設け られる、 記録へッ ドに対 して の面復手段、 予備的な補助手段等を付加する こ と は本発明の効 果を一層安定でき るので好ま しい ものである。 これらを具体的に挙 げれば、 記録ヘッ ドに対しての、 キヤ ビング手段、 ク リ 一ニ ング手 段、 加圧或いは吸引手段、 電気熱変換体或いはこれと は別の加熱素 子或いはこれらの組み合わせによ る予備加熱手段、 記録とは別の吐 出を行う 予備吐出モ ー ドを行う こ と も安定した記録を行う ために有 効である。
[0148] 更に、 記録装置の記録モ ー ド と しては黒色等の主流色のみの記録 モー ドだけではな く 、 記録へッ ドを一体的に構成するか複数個の組 み合わせによ ってでもよいが、 異なる色の複色カ ラ ー又は、 混色に よ る フ ル力 ラ ーの少な く と も一つを備えた装置に も本発明は極めて 有効である。
[0149] 以上説明 した本発明実施例においては、 液体イ ン クを用いて説明 しているが、 本発明では室温で固体状である ィ ン ク であって も、 室 瘟で軟化状態となる イ ン ク であ って も用いる こ とができ る。 上述の ィ ン ク ジヱ ッ ト装置ではィ ン ク 自体を 3 0 °c以上 7 0 て以下の範囲 内で溫度調整を行って ィ ン ク の粘性を安定吐出範囲にあるよ う に温 度制御する ものが一般的であるから、 使用記録信号付与時にィ ン ク が液状をなすも の であれば良い。 加えて、 積極的に熱エ ルネギ一に よる昇温をィ ン ク の固形状態から液体状態への態変化のヱネルギ一 と して使用せ しめる こ とで防止するか又は、 ィ ンク の蒸発防止を目 的と して放置状態で固化する ィ ンク を用いるかして、 いずれに して も熱エ ネ ルギ ー の記録信号に応じた付与によ ってィ ン クが液化して ィ ン ク 液状と して吐出する ものや記録媒体に到達する時点ではすで に固化し始める もの等のよ う な、 熱エネルギーによ って初めて液化 する性質のィ ン ク使用 も本発明には適用可能である。 こ の よ う な場 合ィ ン ク は、 特開昭 5 4 - 5 6 8 4 7 号公報あるいは特開昭 6 0 — 7 1 2 6 0 号公報に記載されるよ う な、 多孔質シ一 ト 凹部又は貫通 孔に液状又は固形物と して保持された状態で、 電気熱変換体に対し て対向するよ う な形態と して も良い。 本発明においては、 上述した 各ィ ン ク に対 し て最も有効な も のは、 上述した膜沸騰方式を実行す る も の で あ る 。 面の簡単な説明
[0150] 第 1 図乃至第 3 図は、 従来のィ ン ク ジヱ ッ ト へ ッ ド用基体の一例 を、 その製造ェ程に従って示した模式図である。 第 1 (a)図乃至第 3 (a)図は平面図、 第 1 (b)図乃至第 3 (b)図は断面図である。
[0151] 第 4図乃至第 8 図は、 本発明の イ ン ク ジ ヱ ッ ト へ ッ ド用基体の一 例を、 そ の製造工程に従って示した模式図である。 第 4 (a)図乃至第 8 (a)図は平面図、 第 4 (b)図乃至第 8 0>)図及び第 5 (c)図乃至第 8 (c)図 は断面図である
[0152] 第 9 図乃至第 1 3 図は、 本発明のィ ンク ジエ ツ ト へ ッ ド用基体の 他の例を、 そ の製造工程に従つて示 し た模式図である。 第 9 (a)図乃 至第 1 3 (a)図は平面図、 第 9 (b)図乃至第 1 3 (b)図及び第 1 0 (c)図乃 至第 1 3 (c)図は断面図である。
[0153] 第 1 4 図は、 ィ ン ク ジ ェ 'ス ト へ ッ ドのー例を示す模式的斜視図で あ 。
[0154] 第 1 5 図は、 第 1 4 図に示された ィ ン ク ジ ヱ ッ ト へ ッ ドが装着さ れた ィ ンク ジ エ ツ ト装置を示す模式的斜視図である。
[0155] 第 1 6 図は、 被記録部材の記録領 ¾の全幅にわた って吐出口が設 け られたフノレラ イ ン型ィ ン ク ジ ッ ト へ ッ ド の一例を示す模式的斜 視図である。
[0156] 第 1 7 図は、 フ ル ラ イ ン型イ ン ク ジ ヱ ッ ト へ ッ ド が搭載された ィ ン ク ジュ ッ ト装置の概略を示す模式的斜視図である
权利要求:
Claims求 の 範 画
(1) 基板上に第 1 の電極密着層を介 して設け られた一対の第 1 の 配線電極層 と、
該一対の第 1 の配線電極層に対応して該一対の第 1 の配線電 極層の上に、 第 2 の電極密着雇を介して設け られた一対の第 2 の配線電極層 と、
を有し、
前記第 1 の電極密着層が、 前記一対の第 1 及び第 2 の配線電 極層を介 しての電圧の印加によ って発熱する発熱抵抗層を含む こ とを特徵とする イ ン ク ジ ッ ト へ ッ ド用基体。
(2) 前記第 2 の電極密着層が、 前記第 2 の配線電極層に対してェ ッ チ ング選択性を有する材料から形成された請求項 1 に記載の ィ ン ク ジ ヱ ッ ト へ ッ ド用基体。
(3) 前記第 1 の電極密着層が、 前記発熱抵抗層を含む積層構造を 有する請求項 1 に記载のィ ンク ジ ッ ト へ ッ ド用基体。
(4) 前記第 1 の配線電極層 /前記第 2 の電極密着層 /前記第 2 の配線電極層 と い う 積層構造を形成する材料の組み合わせ が、 A liZ T i lf / A jg層、 A 層/ C r 層 Z A J2 眉、 C u 層 Z T i 層 / C u層、 A u層ノ N i 層/ A u層、 及び A 層 /
T a S i 餍ノ C u層のいずれかであ る請求項 1 に記载の ィ ン ク ジヱ ッ ト へ ッ ド用基体。
(5) 基板上に第 1 の電極密着層を介 して設け られた一対の第 1 の 配線電極層と、 該一対の第 1 の配線電極層に対応して該一対の 第 1 の配線電極層の上に、 第 2 の電極密着層を介 して設け られ た一対の第 2 の配線電極層と、 を有し、 前記第 1 の電極密着層 が、 前記一対の第 1 及び第 2 の配線電極層を介 しての電圧の印 加によ っ て発熱する発熱抵抗層を含むィ ン ク ジ Λ ッ ト へ ッ ド用 基体を有 し、 該基体上に、 ィ ンクを吐出する吐出口に連通する ィ ンク の路 が、 前記一対の第 1 及び第 2 の配線電極層の間に位置する前記 発熱抵抗層の発熱部に対応して設け られており 、 前記発熱部が 発生する熱エ ネ ルギ ーを利用 して前記吐岀口から イ ン ク を吐出 する こ とを特徵とする イ ン ク ジェ ッ ト ヘ ッ ド。
(6) 前記イ ンク ジエ ツ ト へ ッ ドが被記録部材の記録がなされる領 域の全幅にわ っ て前記吐出口 を複数有する フ ルラ ィ ン型で あ る 請求項 5 に記載のイ ン ク ジ ヱ ッ ト へ ッ ド。
(7) 基板上に第 1 の電極密着層を介 して設けられた一対の第 1 の 配線電極層 と、 該一対の第 1 の配線電極層に対応して該一対の 第 1 の配線電極層の上に、 第 2 の電極密着層を介 して設け られ た一対の第 2 の配線電極層と、 を有し、 前記第 1 の電極密着層 が、 前記一対の第 1 及び第 2 の配線電極層を介 して の電圧の印 加によ って発熱する発熱抵抗層を含むイ ン ク ジ ッ ト へ ッ ド用 基体を有し、 該基体上に、 ィ ン ク を吐出する吐出口に連通する ィ ンク の路が、 前記一対の第 1 及び第 2 の配線電極層の間に位 置する前記発熱抵抗層の発熱部に対応して設け られており、 前 記発熱部が発生する熱ヱネ ルギーを利用 して前記吐出口から ィ ン ク を吐出する ィ ン ク ジ エ ツ ト へ ッ ド と、
該イ ン ク ジ ェ ッ ト ヘ ッ ド の前記吐出口から吐出された イ ン ク に よ っ て記録がなされる被記録部材を搬送する掇送手段と、 を具備する こ とを特徵とする ィ ン ク ジエ ツ ト装置。
(8) 前記ィ ン ク ジエ ツ ト へッ ドが前記被記録部材の記録がなされ る領域の全幅にわって前記吐出口を複数有する フ ルラ ィ ン型で ある請求項 7 に記載のイ ン ク ジ ェ ッ ト装置。
(9 ) 基板上に第 1 の電極密着層を介して設け られた一対の第 1 の 己線電極層 と、
該一対の第 1 の配線電極層に対応して該一対の第 1 の配線電 極層の上に、 第 2 の電極密着層を介 して設け られた一対の第 2 の配線電極履と、
を有 し、 ―
前記第 1 の電極密着層が、 前記一対の第 1 及び第 2 の配線電 極層を介 しての電圧の印加によ って発熱する発熱抵抗層を含む こ とを特徴とする イ ン ク ジェ ッ ト ヘ ッ ド用基体。
(10) 前記第 2 の電極密着層が、 前記第 2 の配線電極層に対してェ ッ チ ン グ選択性を有する材料から形成された請求項 9 に記載の イ ン ク ジ ェ ッ ト ヘ ッ ド用基体。
(11) 前記第 2 の電極密着層が、 前記発熱抵抗層を含む積層構造を 有する請求項 9 に記載の ィ ン ク ジ ヱ ッ ト へ ッ ド用基体。
(12) 前記第 1 の配線電極層 /第 2 の電極密着層 第 2 の配線電 極層とい う積層構造を形成する材料の組み合わせが、 A 層 , T i 層 +抵抗材料層/ Α 層、 Α 層ノ C r層 +抵抗材料層 Z A 層、 C u層ノ T r層 +抵抗材料層/ C u層、 A u層ノ N i 層 +抵抗材料層ノ A u層、 及び A 層/ T a S i 層 Z C u層の いずれかである請求項 9 に記載のイ ンク ジヱ ッ ト へ ッ ド用基体。
(13) 基板上に第 1 の電極密着層を介 して け られた一対の第 1 の '己線電極層 と、 該一対の第 1 の配線電極層に対応して該一対の 第 1 の配線電極層の上に、 第 2 の電極密着層を介 して設け られ た一対の第 2 の配線電極層と、 を有し、 前記第 2 の電極密着層 が、 前記一対の第 1 及び第 2 の配線電極層を介 しての電圧の印 加によ っ て発熱する発熱抵抗層を含むイ ン ク ジェ ッ ト へ ッ ド用 基体を有し、
該基体上に、 ィ ン ク を吐出する吐出口に連通する ィ ンク の路 が、 前記一対の第 1 及び第 2 の配線電極層の間に位置する前記 発熱抵抗層の発熱部に対応 して設け られてお り 、 前記発熱部が 発生する熱エネルギーを利用 して前記吐出口から ィ ンク を吐出 する こ とを特徵とする ィ ン ク ジュ ッ ト へ ッ ド。
(14) 前記イ ン ク ジ ェ ッ ト へ ッ ドが被記録部材の記録がなされる額 域の全幅にわって前記吐出口を複数有する フ ルラ ィ ン型である 請求項 1 3 に記載のィ ン ク ジヱ ッ ト へッ ド。
(15) 基板上に第 1 の電極密着層を介して設け られた一対 ©第 1 の 配線電極層と、 該一対の第 1 の配線電極層に対応して該一対の 第 1 の配線電極層の上に、 第 2 の電極密着層を介して設け られ た一対の第 2 の配線電極層と、 を有し、 前記第 2 の電極密着層 が、 前記一対の第 1 及び第 2 の配線電極層を介しての電圧の印 加によ って発熱する発熱抵抗層を含むィ ン ク ジエ ツ ト へッ ド用 基体を有し、 該基体上に、 ィ ンクを吐出する吐出口に連通する イ ンク の路が、 前記一対の第 1 及び第 2 の配線電極層の間に位 置する前記発熱抵抗層の発熱部に対応して設け られており、 前 記発熱部が発生する熱エ ネルギーを利用 して前記吐出口から ィ ン ク を吐出する ィ ン ク ジ エ ツ ト へ ッ ド と、
該ィ ン ク ジヱ ッ ト へッ ドの前記吐出口から吐出されたィ ン ク によ って記録がなされる被記録部材を餵送する搬送手段と、 を具備する こ とを特徵とする イ ン ク ジエ ツ ト装置。
( 16) 前記ィ ンク ジュ ッ ト へッ ドが前記被記録部材の記録がなされ る領域の全幅にわって前記吐出口を複数有する フ ルラ ィ ン型で ある請求項 1 5 に記載のイ ン ク ジ ュ ッ ト装置。
( 17) 基板上に第 1 の電極密着層の材料層と第 1 の配線電極層の材 料層とを順次成膜する工程と、
前記第 1 の配線電極層の材料)!をパタ ー二 ング して、 前記第 1 の配線電極層を形成する工程と、
前記第 1 の電極密着層の材料層をパタ ーニ ングして、 前記第 1 の電極密着層を形成する工程と、
前記第 1 の電極密着層の上に、 第 2 の配線電極層 の材料層と 該第 2 の配線電極層の材料層に対 してエ ツ チ ング選択性を有す る第 2 の電極密着層の材料層とを、 該第 2 の電極密着層の材料 層を前記基板側に して順次成膜する工程と、 前記第 2 の配線電極展の材料雇をエ ツ チ ン グに よ り パタ ー ニ ン グ し て、 前記第 2 の配線電極層を形成す る工程 と、
前記第 2 の電極密着層の材料層をパタ ー ニ ン グ して、 前記第 2 の電極密着眉を形成す る工程 と、
を具備する こ とを特徴 と す る イ ン ク ジ ュ ッ ト へ ッ ド用基体の製 造方法。
( 18) 前記第 1 の配線電極層 と前記第 2 の電極密着層 と前記第 2 の 配線電極層 と に対 して断続部を形成 し、 該断続部に位置す る前 記第 1 の電極密着層を発熱部 と す る請求項 1 7 に記載の ィ ン ク ジ エ ツ ト へ ッ ド用基体の製造方法。
( 19 ) 前記第 1 の電極密着層 と前記第 1 の配線電極層 と前記第 2 の 配線電極層 と に対 して断続部を形成 し、 該断続部に位置す る前 記第 2 の電極密着層を発熱部 と す る請求項 1 7 に記載の ィ ン ク ジ エ ツ ト へ ッ ド用基体の製造方法。
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