DE3446968A1

DE3446968A1 - Fluessigkeitsstrahlaufzeichnungskopf

Info

Publication number: DE3446968A1
Application number: DE19843446968
Authority: DE
Inventors: Masami Machida Tokio/Tokyo Ikeda; Hirokazu Komuro; Hiroto Ebina Kanagawa Matsuda; Makoto Hiratsuka Kanagawa Shibata; Hiroto Takahashi; Hisanori Atsugi Kanagawa Tsuda
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1983-12-26
Filing date: 1984-12-21
Publication date: 1985-07-04
Also published as: HK67791A; GB2188004B; DE3446968C2; SG89291G; HK67991A; GB2188004A; US5455612A; GB2153304A; GB8432628D0; GB2153304B

Description

DE 4512 Flüssigkeitsstrahlaufzeichnungskopf

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Flüssigkeitsstrahlauf zeichnungskopf, der Flüssigkeit ausstößt, um zu Aufzeichnungszwecken "fliegende" Flüssigkeitströpfchen zu erzeugen.
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Tintenstrahlaufzeichnungsverfahren (Flüssigkeitsstrahlaufzeichnungsverfahren) haben in neuerer Zeit zunehmende Aufmerksamkeit auf sich gezogen, da die beim Aufzeichnen erzeugten Geräusche gering sind und eine hohe Auf-Zeichnungsgeschwindigkeit möglich ist. Darüberhinaus kann der Aufzeichnungsvorgäng auf Normalpapier durchgeführt werden, ohne daß irgendeine Spezialbehandlung, beispielsweise ein Fixiervorgang, durchgeführt werden muß.

Das in der offengelegten japanischen Patentanmeldung 51837/1979 und der DE-OS 28 43 064 beschriebene Flüssigkeitsstrahlauf zeichnungsverfahren unterscheidet sich von anderen Flüssigkeitsstrahlaufzeichnungsverfahren dadurch, daß die Flüssigkeit mit Wärmeenergie beaufschlagt wird, um eine Antriebskraft zum Ausstoß von Flüssigkeitströpfchen zu erzeugen.

Mit anderen Worten, bei dem vorstehend erwähnten Aufzeichnungsverfahren wird Wärmeenergie auf eine

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Flüssigkeit aufgebracht, um einen aprupten Volumenanstieg der Flüssigkeit zu bewirken, und die Flüssigkeit wird aus der am vorderen Ende des Aufzeichnungskopfes befindlichen öffnung ausgestoßen, um "fliegende" Flüssigkeitströpfchen zu erzeugen und die Tröpfchen zur Durchführung einer Aufzeichnung an einem Aufzeichnungsträger haften zu lassen.

Insbesondere ist das in der DE-OS 28 43 064 beschriebene Flüssigkeitsstrahlaufseiehnungsverfahren nicht nur besonders geeignet für sogenannte Aufzeichnungsverfahren mit Tröpfchenabgabe auf Anforderung, sondern es ermöglicht auch die einfache Verwirklichung eines Mehr-

fachöffnungsaufZeichnungskopfes hoher Dichte vom VoIlzeilentyp, so daß daher Bilder mit hoher Auflösung und hoher Qualität mit hoher Geschwindigkeit erzeugt werden können.

Der Aufzeichnungskopfabschnitt einer für das vorstehend erwähnte Aufzeichnungsverfahren verwendeten Vorrichtung umfaßt einen Flüssigkeitsausstoßabschnitt, der aus einer öffnung zum Ausstoßen von Flüssigkeit und einem Flüssigkeitsströmungskanal besteht, welcher als Teil der Konstruktion einen Wärmeeinwirkungsabschnitt aufweist, der mit der öffnung in Verbindung steht und Wärmeenergie zum Ausstoß von Flüssigkeitströpfchen auf die Flüssigkeit aufbringt, und einen elektrothermischen Wandler zur Erzeugung der Wärmeenergie.

Der elektrothermische Wandler ist mit einem Paar von Elektroden und einer Widerstandsheizschicht versehen, die an die Elektroden angeschlossen ist und einen Wärmeerzeugenden Bereich zwischen den Elektroden aufweist.

Eine typische Ausführungsform eines derartigen Flüssigkeitsstrahlauf zeichnungskopfes ist in den Figuren IA, 1 B, 1 C und 1 D dargestellt.

Figur 1 A zeigt eine Teilvorderansicht des Flüssigkeitsstrahlaufzeichnungskopfes von der Öffnungsseite her gesehen, während die Figuren 1 B, 1 C und 1 D Teilschnitte entlang der strichpunktierten Linie XY in Figur 1 A sind.

Der Aufzeichnungskopf 100 besteht aus einer öffnung 104 und einem Flüssigkeitsausstoßabschnitt 105, die dadurch hergestellt worden sind, daß die Oberfläche eines mit einem elektrothermischen Wandler 101 versehenen Substrates 102 mit einer Rillenplatte 103 verbunden worden ist, die eine vorgegebene Anzahl von Rillen mit einer vorgegebenen Breite und Tiefe in einer vorgegebenen Zeilendichte aufweist, so daß die Rillenplatte das Substrat abdeckt. Wie man Figur 1 entnehmen kann, ist der Aufzeichnungskopf mit einer Vielzahl von öffnungen 104 versehen; die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht auf eine derartige Ausführungsform beschränkt. Ein Aufzeichnungskopf mit einer einzigen öffnung liegt ebenfalls im Rahmen der vorliegenden Erfindung.

Der Flüssigkeitsausstoßabschnitt 105 besitzt eine öffnung 104 zum Ausstoßen von Flüssigkeit am Ende und einen Wärmeeinwirkungsabschnitt 106, in dem durch den elektrothermischen Wandler 101 erzeugte thermische Energie auf die Flüssigkeit aufgebracht wird, um infolge einer Volumenexpansion und Volumenschrumpfung eine Blase und eine abrupte Zustandsänderung zu

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erzeugen.

Der Wärmeeinwirkungsabschnitt 106 ist über dem Wärmeerzeugungsabschnitt 107 des elek^rothermischen Wandlers 101 angeordnet. Eine Wärmeeinwirkungsfläche 108, mit der der Wärmeerzeugungsabschnitt 107 mit der Flüssigkeit in Kontakt steht, stellt die Bodenfläche des Wärmeeinwirkungsabschnittes 106 dar.

Der Wärmeerzeugungsabschnitt 107 besteht aus einer auf einem Lager 115 vorgesehenen unteren Schicht 109, einer auf der unteren Schicht 109 vorgesehenen Widerstandsheizschicht 110 und einer ersten Schutzschicht 111, die auf der Widerstandsheizschicht 110 vorgesehen ist. Die Widerstandsheizschicht 110 ist mit Elektroden 113 und 114 versehen, so daß zur Erzeugung von Wärme elektrischer Strom zu der Schicht 110 fließen kann. Bei der Elektrode 113 handelt es sich um eine den Wärme erzeugenden Abschnitten der Flüssigkeitsausstoßabschnitte gemeinsame Elektrode, während die Elektrode 114 eine Wählelektrode zum Auswählen des Wärmeerzeugungsabschnittes eines jeden Flüssigkeitsausstoßabschnittes zur Erzeugung der entsprechenden Wärmeenergie darstellt, die entlang dem Flüssigkeitsströmungskanal eines jeden Flüssigkeitsausstoßabschnittes vorgesehen ist.

Die erste Schutzschicht 111 dient dazu, die Widerstandsheizschicht 110 chemisch und physikalisch gegen die am Wärmeerzeugungsabschnitt 107 befindliche Flüssigkeit zu schützen, indem sie die Widerstandsheizschicht 110 gegenüber der im Flüssigkeitsströmungskanal am Flüssigkeitsausstoßabschnitt 105 befindliche Flüssigkeit isoliert.

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Ferner verhindert sie ein Kurzschließen der Elektroden 113 und 114 über die Flüssigkeit. Somit dient die erste Schutzschicht 111 dazu, die Widerstandsheizschicht 110 zu schützen. Sie dient ferner dazu, elektrische Lecks zwischen benachbarten Elektroden zu verhindern. Es ist insbesondere von Bedeutung, elektrische Lecks zwischen den Wählelektroden und eine elektrolytische Korrosion der Elektroden zu verhindern, die darauf zurückzuführen ist, daß infolge eines Kontaktes einer Elektrode unter dem Flüssigkeitsströmungskanal mit der Flüssigkeit elektrischer Strom fließt, was manchmal passiert. Daher ist die eine solche Schutzfunktion ausübende erste Schutzschicht 111 auf mindestens einer Elektrode vorgesehen, die unter einem Flüssigkeitsströmungskanal angeordnet ist.

Die obere Schicht einschließlich der ersten Schutzschicht sollte je nach der Lage, in der sie angeordnet ist, verschiedenartige Eigenschaften besitzen. Beispielsweise werden am Wärmeerzeugungsabschnitt 107 die folgenden Eigenschaften gefordert:

1. Hitzebeständigkeit,

2. Flüssigkeitsbeständigkeit,

3. Eigenschaften, die ein Eindringen von Flüssigkeit verhindern,

4. thermische Leitfähigkeit,

5. oxydationsverhindernde Eigenschaften,

6. Isolationseigenschaften und

_3Q 7. Eigenschaften, die ein Brechen verhindern.

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In anderen Bereichen als dem Wärmeerzeugungsabschnitt 107 werden ein ausreichend hohes Flüssigkeitseindr ingverhinderungsvermögen, eine ausreichend hohe Plüssigkeitsbeständigkeit und eine ausreichend hohe Bruchfestigkeit gefordert, während die Hitzebeständigkeit nicht so gut sein muß.

Gegenwärtig steht jedoch kein Material für die obere Schicht zur Verfügung, das in ausreichender Weise sämtliche der oben erwähnten Eigenschaften 1-7 besitzt. Gegenwärtig werden einige der Eigenschaften 1-7 vernachlässigt. Beispielsweise werden für den Wärmeerzeugungsabschnitt 107 Materialien ausgewählt, bei denen den Eigenschaften 1, 4 und 5 Priorität eingeräumt wird, während für andere Bereiche als dem Wärmeerzeugungsabechnitt 107, beispielsweise für die Elektrodenabschnitte, Materialien ausgewählt werden, bei denen den Eigenschaften 2, 3 und 7 Priorität eingeräumt wird. Diese ausgewählten Materialien werden auf den Oberflächen der entsprechenden Bereiche angeordnet, um die obere Schicht auszubilden.

Bei einem Plüssxgkeitsstrahlaufzeichnungskopf vom Mehrfachöffnungstyp wird die Ausbildung einer jeden Schicht des Substrates und die Entfernung eines Teils der geformten Schicht wiederholt, da gleichzeitig eine Reihe von feinen elektrothermischen Wandlern auf dem Substrat ausgebildet wird, was zur Folge hat, daß die Oberfläche, auf der jede Schicht der oberen Schicht ausgebildet werden soll, zu einer unebenen Fläche mit Stufenrandabschnitten wird. Daher ist das

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Stufenabdeckvermögen der Schichten innerhalb der oberen Schicht von großer Bedeutung. Mit anderen Worten, wenn das Stufenabdeckvermögen schlecht ist, dringt in diesen Abschnitten Flüssigkeit ein und führt zu einer elektrolytischen Korrosion bzw. einem dielektrischen Versagen. Da darüberhinaus mit großer Wahrscheinlichkeit die ausgebildete obere Schicht durch die Herstellung Fehler erhält, führt das Eindringen von Flüssigkeit durch den fehlerhaften Abschnitt zu einer starken Verkürzung der Lebensdauer des elektrothermisehen Wandlers.

In Anbetracht des Vorhergehenden ist es erforderlich, daß die obere Schicht ein gutes Stufenabdeckvermögen in bezug auf den Stufenrand besitzt, daß Defekte, beispielsweise feine Löcher u.a.,nur mit einer geringen Wahrscheinlichkeit in der ausgebildeten Schicht auftreten und daß selbst beim Auftreten von solchen Defekten deren Zahl vernachlässigbar klein ist.

Um diesen Erfordernissen gerecht zu werden, wurde bislang die obere Schicht dadurch hergestellt, daß eine aus einem anorganischen Isolationsmaterial bestehende erste Schutzschicht und eine aus einem organischen Material bestehende dritte Schutzschicht laminiert wurden oder daß die erste Schutzschicht aus zwei Schichten aufgebaut wurde, d.h. einer aus einem anorganischen Isolationsmaterial bestehenden unteren Schicht und einer aus einem anorganischen Material hoher Zähigkeit, relativ guter mechanischer Festigkeit mit Adhäsions- und Kohäsionsvermögen zur ersten Schutzschicht, beispielsweise Metallen u.a., bestehenden oberen Schicht, oder daß man die dritte Schutzschicht mit

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einer aus einem anorganischen Material, beispielsweise Metallen u.a., bestehenden zweiten Schutzschicht überlagerte .

5 Obwohl die aus einem organischen Material bestehende dritte Schutzschicht ein ausgezeichnetes Uberzugsvermögen besitzt, ist die Hitzebeständigkeit schlecht, so daß die dritte Schutzschicht nicht auf der Widerstandsheizschicht am Wärmeerzeugungsabschnitt vorgesehen werden kann. Im Gegensatz dazu wird die aus einemanorganischen Material, beispielsweise Metallen, bestehende zweite Schutzschicht auf der gesamten Oberfläche als äußerste Oberflächenschicht des Substrates oder nur auf der Widerstandsheizschicht des Wärmeer-Zeugungsabschnittes vorgesehen« Wenn die zweite Schutzschicht in einer solchen Weise wie die zuletzt erwähnte Schicht vorgesehen wird, die dritte Schutzschicht 112 jedoch die zweite Schutzschicht 116 nicht überlappt, wie in Figur 1 B gezeigt, befindet sich am Abschnitt b nur die erste Schutzschicht, so daß auf diese Weise ein ausreichender Schutz nicht erreicht werden kann. Darüberhinaus sind an diesem Abschnitt örtliche Spannungskonzentrationen vorhanden, und letztlich beginnt sich die Elektrodenschicht auf- bzw. abzulösen, d.h. der Korrosionswiderstand nimmt ab. Selbst wenn die dritte Schutzschicht die zweite Schutzschicht überlappt, dringt die Flüssigkeit ein, und Spannungskonzentrationen treten auf, wenn die Uberlappungsbreite gering ist, wie in den Figuren 1 C und 1 D dargestellt, und wenn die Flüssigkeitsaufsaugzeit groß ist. Daher tritt eine Auflösung des Elektrodenabschnittes auf. Wenn im Gegensatz dazu die Uberlappungsbreite zu groß

ist, treten die folgenden Probleme auf. Wenn, wie in Figur 1 E gezeigt, in der Nachbarschaft des Wärmeerzeugungsabschnittes die aus einem anorganischen Material, beispielsweise Metallen u.a., bestehende zweite Schutzschicht 116 unter der dritten Schutzschicht 112, die aus einem organischen Material besteht, und auf der ersten Schutzschicht 111 vorgesehen wird, steigt die Wahrscheinlichkeit des Auftretens von Kurzschlüssen zwischen der zweiten Schutzschicht 116 und der Elektrode 113 oder 114 an, so daß die Ausbeute stark absinkt.

Wenn im Gegensatz zu Figur 1 E die obere Schicht in der Nachbarschaft des Wärmeerzeugungsabschnittes so laminiert ist, daß die dritte Schutzschicht 112 die erste Schutzschicht 111 und die zweite Schutzschicht 116 ,jig dritte Schutzschicht überlagert, wie in Figur 1 F gezeigt, dringt die Flüssigkeit vom Flüasigkeitsströmungskanal ein, und das Abblättern der aus dem organischen Material bestehenden Schicht (der Schutzschicht) nimmt infolge der Spannungen der Schicht aus dem anorganischen Material (der zweiten Schutzschicht) zu.

Andererseits wird die Flüssigkeit durch Erhitzen am Wärmeeinwirkungsabschnitt 106 verdampft. Der Dampf wird jedoch sofort abgekühlt und kondensiert, da es sich um ein unterkühltes Sieden handelt und die Zeit zum Erhitzen kurz ist. Daher werden in der Nachbarschaft der Wärmeeinwirkungsfläche die Blasenbildung und Kondensation mit einer hohen Frequenz von einigen tausend Malen pro Sekunde wiederholt, und die an

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dieser Stelle verursachte Druckveränderung führt oft zu einem Bruch des Substrates (Kavitationskorrosion).

In neuerer Zeit werden gedruckte Buchstaben oder Zeichen mit hoher Bildqualität und hoher Dichte gefordert. Daher ist eine genauere Bearbeitung von Miniaturteilen, beispielsweise Elektroden, Widerstandsheizschichten, zugehörigen Schutzschichten u.a., erforderlich.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Flüssigkeitsstrahlauf zeichnungskopf zu schaffen, der frei von den vorstehend erwähnten Nachteilen ist und eine gute Haltbarkeit in bezug auf einen sich häufig wiederholenden Gebrauch und einen kontinuierlichen Gebrauch über einen langen Zeitraum besitzt, sowie in beständiger Weise die zu Beginn vorhandenen ausgezeichneten Flüssigkeitströpfchenbildungseigenschaften über einen langen Zeitraum aufrechterhalten kann.

Die Erfindung hesweckt ferner die Schaffung eines Flüssigkeitsstrahlaufzeichnungskopfes, der mit hoher Zuverlässigkeit hergestellt werden kann.

Desweiteren soll erfindungsgemäß ein Flüssigkeitsstrahlaufzeichnungskopf zur Verfügung gestellt werden, der selbst dann, wenn er als Mehrfachöffnungstyp ausgebildet ist, mit hoher Ausbeute produziert werden kann.

Die vorstehend genannte Aufgabe wird erfindungsgemäß durch einen Flüssigkeitsstrahlaufzeichnungskopf mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 und durch einen

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Flüssigkeitsstrahlaufzeichnungskopf mit den Merkmalen des Patentanspruchs 13 gelöst.

Weiterbildungen des Erfindungsgegenstandes gehen aus den UnteranSprüchen hervor.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen in Verbindung mit der Zeichnung im einzelnen erläutert.

Die Figuren 1 A_r B, C, D, E und F zeigen den Aufbau eines herkömmlich ausgebildeten Flüssigkeitsstrahlaufzeichnungskopfes, während die Figuren 1 G und H den Aufbau eines erfindungsgemäß ausgebildeten Flüssigkeitsstrahlaufzeichnungskopfes zeigen. Figur 1 A zeigt schematisch eine Teilvorderansieht, während die Figuren lB_rC,D,E,F_rG und H Teilschnitte entlang der strichpunktierten Linie XY in Figur 1 A sind. Figur 1 B zeigt eine Ausführungsform, bei der eine zweite Schutzschicht eine dritte Schutzschicht nicht überlappt. Die Figuren 1 C, E und G zeigen eine Ausführungsform, bei der eine dritte Schutzschicht eine zweite Schutzschicht überlappt. In den Figuren 1 D, F und H ist eine Ausführungsform dargestellt, bei der eine zweite Schutzschicht eine dritte Schutzschicht überlappt.

Figur 2 zeigt ein Diagramm, in dem die Beziehung zwischen der überlappungsbreite b einer zweiten Schutzschicht und einer dritten Schutzschicht und der Größe der Unterbrechung der Verbindung dargestellt ist.

Figur 3 A zeigt ein Diagramm, das die Beziehung

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zwischen der Uberlappungsbreite b und einer das Auftreten von Kurzschlüssen verkörpernden Größe in einem Flüssigkeitsstrahlaufzeichnungskopf, bei dem eine dritte Schutzschicht eine zweite Schutzschicht überläppt,wiedergibt. Figur 3 B ist ein Diagramm, das die Beziehung zwischen der Überlappungsbreite b und einer das Abblättern des Filmes wiedergebenden Größe bei einem Flüssigkeitsstrahlaufzeichnungskopf, bei dem eine zweite Schutzschicht eine dritte Schutzschicht überlappt, darstellt.

Die Figuren 4 A, B und C betreffen den Aufbau eines herkömmlich ausgebildeten Flüssigkeitsstrahlaufzeichnungskopfes. Figur 4 A zeigt schematisch eine Teilvorderansicht. Bei Figur 4 B handelt es sich um einen Teilschnitt entlang der strichpunktierten Linie XY in Figur 4 A. Figur 4 C zeigt schematisch eine Draufsicht auf das Substrat. Figur 5 zeigt den Aufbau einer erfindungsgemäßen Ausführungsform eines Flüssigkeitsstrahlaufzeichnungskopfes, wobei schematisch eine Draufsicht des Substrates entsprechend Figur 4 C dargestellt ist.

Wie man den Figuren 1 G und H entnehmen kann, besteht eine erste Schutzschicht 111 aus einem anorganischen Isolationsmaterial, beispielsweise anorganischen Oxiden, wie SiO₂ u.a., und anorganischen Nitriden, beispielsweise Si₃N₄ u.a. Die zweite Schutzschicht 116 besitzt eine gute Zähigkeit und eine relativ große mechanische Festigkeit. Darüberhinaus besteht die zweite Schutzschicht vorzugsweise aus einem Material,

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das gegenüber der ersten Schutzschicht Adhäsions- und Korrosionseigenschaften besitzt, beispielsweise einem metallischen Material, wie Ta u.a., wenn die erste -Schutzschicht aus SiO₂ besteht. Wenn die zweite Schutzschicht aus einem anorganischen Material besteht, beispielsweise aus Metallen u.a., das relativ zäh ist und eine gute mechanische Festigkeit aufweist, können infolge von Kavitation durch die abgestrahlte Flüssigkeit verursachte Stoßbelastungen, die insbesondere an der Wärmeeinwirkungsfläche 108 auftreten, in ausreichender Weise absorbiert werden, und die Lebensdauer des elektrothermischen Wandlers 101 kann stark erhöht werden.

Als Materialien für die erste Schutzschicht 111 werden vorzugsweise anorganische Isolationsmaterialien mit einer relativ guten thermischen Leitfähigkeit und Hitzebeständigkeit eingesetzt, beispielsweise anorganische Oxide, wie SiO₂ u.a., übergangsmetalloxide, wie Titanoxid, Vanadiumoxid, Nioboxid, Molybdänoxid, Tantaloxid, Wolframoxid, Chromoxid, Zirkonoxid, Hafniumoxid, Lanthanoxid, Yttriumoxid, Manganoxid u.a., Metalloxide, beispielsweise Aluminiumoxid, Kalziumoxid, Strontiumoxid, Bariumoxid, Siliziumoxid u.a. sowie Mischungen davon, Nitride mit hohem elektrischen Widerstand, wie beispielsweise Siliziumnitrid, Aluminiumnitrid, Bornitrid, Tantalnitrid u.a.. und Mischungen dieser Oxide und Nitride, und Dünnfilmmaterialien, beispielsweise Halbleitermaterialien, wie amorphes Silizium, amorphes Selen u.a., die als Masse einen niedrigen elektrischen Widerstand aufweisen, jedoch durch Sprühverfahren, CVD-Verfahren, Bedampfen, Gasphasenreaktionsverfahren, Flüssigkeitebeachichtuniisverfahren u.a. einen hohen elektrischen Widerstand er-

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halten können.

Als Materialien für die Herstellung der zweiten Schutzschicht 116 können zusätzlich zu dem vorstehend erwähnten Ta folgende Materialien verwendet werden:

Elemente der Gruppe IHa des Periodensystems, beispielsweise Sc, Y u.a., Elemente der Gruppe IVa, wie Ti, Zr, Hf u.a., Elemente der Gruppe Va, wie V, Nb u.a., Elemente der Gruppe VIa, wie Cr. Mo, W u.a., Elemente der Gruppe VIII, wie Pe, Co, Ni u.a., Legierungen der vorstehend erwähnten Metalle, wie Ti-Ni, Ta-W, Ta-Mo-Ni, Ni-Cr, Pe-Co, Ti-W, Pe-Ti, Fe-Ni, Fe-Cr, Fe-Ni-Cr u.a., Boride der vorstehend erwähnten Metalle, wie Ti-B, Ta-B, Hf-B, W-B u.a., Carbide der vorstehend erwähnten Metalle, wie Ti-C, Zr-C, V-C, Ta-C, Mo-C, Ni-C, Cr-C u.a., Silicide der vorstehend erwähnten Metalle, wie Mo-Si, W-Si, Ta-Si u.a., Nitride der vorstehend erwähnten Metalle? wie Ti-N, Nb-N, Ta-N u.S. Unter Verwendung dieser Materialien kann die zweite Schutzschicht durch Bedampfen, Sprühverfahren, CVD-Verfahren u.a. hergestellt werden. Dxe zweite Schutzschicht kann aus den vorstehend erwähnten Materialien allein oder in Kombination bestehen.

Die dritte Schutzschicht besteht aus einem organischen Isolationsmaterial, das ausgezeichnete Eigenschaften in bezug auf die Verhinderung des Eindringens von Flüssigkeit und eine ausgezeichnete Flüssigkeitsbeständigkeit aufweist. Dieses Material besitzt vorzugsweise die folgenden Eigenschaften:

(1) Gutes Filmbildungsvermögen,

(2) dichte Struktur und frei von feinen Löchern,

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(3) kein Aufquellen und Lösen in der Tinte,

(4) gute Isolationseigenschaften in Filmform,

(5) hohe Hitzebeständigkeit u.a.

Als organische Materialien können auch beispielsweise die folgenden Materialien verwendet werden:

Silikonharz, Fluorharz, aromatische Polyamide, Polimide vom Additionspolymerisationstyp, Polybenzimidazol, Metallchelatpolymer, Titansäureester, Epoxidharz, Phthalsäure, hitzehärtendes Phenolharz,P-Vinylphenolharz, Ziroxharz, Triazinharz, BT-Harz (Additionspolymerisationsharz von Triazinharz und Bismaleimid) o.a.. Alternativ dazu ist es auch möglich, die dritte Schutzschicht durch Bedampfen mit Polyxylolharz und Derivaten davon herzustellen.
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Die dritte Schutzschicht kann darüberhinaus auch durch Filmformung gemäß einer Plasmapolymerisation unter Verwendung von verschiedenartigen organischen Monomeren

hergestellt werden, wie beispielsweise Thioharnstoff, Thioacetamid, Vinylferrocen, 1,3,5-Trichlorbenzol, Chlorbenzol, Styrol, Ferrocen, Pyrolin, Naphthalin, Pentamethylbenzol, Nitrotoluol, Acrylnitrid, Diphenylselenid, P-Toluidin, P-Yx^-IoI, Ν,Ν-Dimethyl-p-toluidin,

ToInol, Anilin, Dipheny!quecksilber, Hexamethylbenzol, Malononitril, Tetracyanoäthylen, Thiophen, Benzolselenol, Tetrafluoräthylen, Äthylen, N-Nitrosodiphenylamin, Acethylen, 1,2,4-Trichlorbenzol, Propan u.a..

Wenn jedoch ein Aufzeichnungskopf vom Mehrfachöffnungstyp mit hoher Dichte hergestellt wird, ist es abgesehen von

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den vorstehend erwähnten organischen Materialien wünschenswert, solche organischen Materialien zur Herstellung der dritten Schutzschicht zu verwenden, die sich auf äußerst einfache Weise durch feinphotolitographische Techniken verarbeiten lassen.

Vorzugsweise können hierzu die folgenden Materialien verwendet werden: Polyimidoisoindolochinazolindion (Handelsname PIQ, hergestellt von der Firma Hitachi Kasei Co., Japan), Polymidharz (Handelsname PYRALIN, hergestellt von der Firma Du Pont, USA), zyklisches Polybutadein (Handelsname: JSR-CBR, CBR-M901 von der Firma Japan Synthetic Rubber Co., Japan), Photonith (Handelsname von der Firma Toray Co., Japan) sowie andere lichtempfindliche Polymide u.a.

Das Lager 115 besteht aus Silizium, Glas, Keramik o.a.

Die untere Schicht 109 dient in erster Linie dazu, die übertragung der am Wärmeerzeugungsabschnitt 107 erzeugten Wärmeenergie auf das Lager 115 zu steuern. Das entsprechende Material für die Schicht sowie die Dicke der Schicht sind so ausgewählt, daß die am Wärmeerzeugungsabschnxtt 107 erzeugte Wärmeenergie mehr zur Seite des Wärmeeinwirkungsabschnittes 106 als zu anderen ABschnitten strömt, wenn Wärme am Wärmeeinwirkungsabschnitt 106 aufgebracht wird, und daß die am Wärmeerzeugungsabschnitt 107 verbleibende Wärmeenergie rasch zur Seite des Lagers 115 abströmt, wann der dem elektrothermischen Wandler 101 zugeführte elektrische Strom abgeschaltet wird.

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Als Material für die untere Schicht 109 können anorganische Materialien eingesetzt werden, beispielsweise Metalloxide, wie SiO-, Zirkonoxid, Tantaloxid, Magnesiumoxid u.a.
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Als Material für den Aufbau der Widerstandsheizschicht 110 können die meisten Materialien verwendet werden, die in der Lage sind, durch das Fließen eines elektrischen Stromes Wärme zu erzeugen.

Von diesen Materialien werden bevorzugt: Tantalnitrid, Nichrom, . Silber.-Palladium-Legierungen, Siliziumhalbleitermaterialien oder Metalle, wie Hafnium, Lanthan, Zirkon, Titan, Tantal, Wolfram, Molybdän, Niob, Chrom, Vanadium u.a., Legierungen oder Boride davon o.a.

Von den für die Widerstandsheizschicht 110 geeigneten Materialien besitzen Metallboride besonders gute Eigenschäften. Von diesen Boriden stellt Hafniumborid das beste Material dar, wonach in der Reihenfolge ihrer Güte Zirkonborid, Lanthanborid, Tantalborid, Vanadiumborid und Niobborid folgen.

Unter Verwendung der vorstehend erwähnten Materialien kann die Widerstandsheizschicht 110 durch Elektronenstrahlverfahren, Sprühverfahren u.a. hergestellt werden.

Als Materialien für die Elektroden 113 und 114 können die meisten herkömmlichen Elektrodenmaterialien in wirksamer Weise eingesetzt werden, beispielsweise Al, Ag, Au, Pt, Cu u.a. Die Elektroden können durch Bedampfen o.a. an einer vorgegebenen Stelle mit einer

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Die Elektroden können auf oder unter der Widerstandsheizschicht vorgesehen sein, obwohl sie in den Figuren auf der Widerstandsheizschicht dargestellt sind.

Als Materialien für die Herstellung der Rillenplatte 103 und der am aufstromseitigen Abschnitt des Wärmeeinwirkungsabschnittes 106 vorgesehenen gemeinsamen Flüssigkeitskammer können die meisten der Materialien verwendet werden, die die nachfolgenden Bedingungen erfüllen: i) Die Form darf während der Herstellung des Aufzeichnungskopfes oder während des Betriebes desselben nur wenig oder überhaupt nicht thermisch beeinflußt werden; ii) es muß eine genaue Feinbearbeitung durchgeführt werden können, und die Oberflächengenauigkeit muß in einfacher Weise erreicht werden können; und iii) die entstehenden Flüssigkeitskanäle müssen so behandelt werden können, daß sich eine glatte Strömung der Flüssigkeit in den Kanälen ergibt.

Hierfür können vorzugsweise die folgenden Materialien eingesetzt werden: Keramik, Glas, Metalle, Kunststoffe, Siliziumplättchen o.a. Insbesondere werden Glas und Siliziumplättchen bevorzugt, da sie in einfacher Weise bearbeitet werden können und eine geeignete Hitzebeständigkeit,, einen geeigneten Wärmeausdehnungskoeffizienten und eine geeignete thermische Leitfähigkeit besitzen. Es ist wünschenswert, die Außenfläche des Umfangs der Öffnung 104 wasserabstoßend zu machen, wenn es sich um eine wässrige Flüssigkeit handelt, und ölabstoßend, wenn es sich um eine nichtwässrige

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Flüssigkeit handelt, um auf diese Weise zu verhindern, daß die Flüssigkeit leckt und zur Außenseite der Öffnung 104 strömt.

Die Reihenfolge der Überlappung der dritten Schutzschicht und der zweiten Schutzschicht ist nicht kritisch. Irgendeine dieser Schichten kann die andere überlappen, solange wie die überlappungsbreite innerhalb des vorstehend erwähnten Bereiches liegt.

Es ist nicht erforderlich, daß die Uberlappungsbreite in allen Abschnitten in der Nachbarschaft der elektrothermischen Wandler gleich ist. Sie kann von Abschnitt zu Abschnitt verschieden sein, solange sie in dem vorstehend erwähnten Bereich liegt.

In Figur 5 ist eine andere bevorzugte Ausführungsform eines erfindungsgemäß ausgebildeten Flüssigkeitsstrahlauf zeichnungskopfes dargestellt, der dem der Figur 4 C entspricht.

Bei dem in Figur 5 dargestellten Aufzeichnungskopf ist die zweite Schutzschicht nicht einzeln auf jedem Wärmeerzeugungsabschnitt vorgesehen, sondern deckt kontinuierlich benachbarte Wärmeerzeugungsabschnitte ab, d.h. die zweite Schutzschicht ist stabförmig ausgebildet.

Die Schutzschichten in der oberen Schicht besitzen hauptsächlich die Funktion, die Widerstandsheizschicht gegenüber der im Flüssigkeitskanal befindlichen Flüssigkeit zu isolieren und einen entsprechenden Kavitationswiderstand darzustellen, wie

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vorstehend erläutert. Bei der in Figur 5 gezeigten Aus führungsform besitzt die erste Schutzschicht in erster Linie die zuerst genannte Funktion, während die zweite Schutzschicht in erster Linie die zuletzt genannte Funktion erfüllt. In dem Fall, in dem die zweite Schutzschicht die in Figur 5 gezeigte Form besitzt, ist die Musterausbildung einfach. Daher können die mit hoher Dichte angeordneten Düsen ohne komplizierte und extrem genaue Bearbeitung hergestellt werden. Wenn diese Form Anwendung findet, ist die Wahrscheinlichkeit von Kurzschlüssen an den Elektroden, den Widerstandsheizschichten und der ersten Schutzschicht etwa doppelt so groß wie im Fall des in Figur 1 gezeigten Standes der Technik. Da jedoch die Dichte der Kurzschlüsse hervorrufenden feinen Löcher etwa 1 - 5 χ 10 Löcher pro cm² beträgt, beträgt selbst bei einem Flüssigkeitsstrahlaufzeichnungskopf mit einer Dichte von 1000 Düsen die Wahrscheinlichkeit von Kurzschlüssen 0,02 - 0,1 %, so daß daher eine ausreichend hohe Produktionsausbeute erzielt werden kann. Wenn man diese Art der Anordnung bzw. Ausbildung der zweiten Schutzschicht unter Berücksichtigung der leichten Herstellbarkeit, hohen Ausbeute u.a. zusammenfassend würdigt, ist der vorstehend erwähnte Flüssigkeitsstrahlaufzeichnungskopf letztendlich in bezug auf die Dichte und die Bildqualität besser als der des Standes der Technik.

Bei der in Figur 5 gezeigten Ausfuhrungsform sind die Elektroden 113 und 114 unterhalb des Flüssigkeitsströmungskanales nahezu nur durch eine erste Schutzschicht 111 abgedeckt. Eine dritte Schutzschicht

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aus einem organischen Material mit ausgezeichneten Überzugseigenschaften kann über der ersten Schutzschicht mit Ausnahme des der Wärmeeinwirkungsflache entsprechenden Abschnittes aufgebracht werden 5

Die folgenden Beispiele dienen zur Verdeutlichung der vorliegenden Erfindung, stellen jedoch keine Einschränkung derselben dar.

Beispiel 1

Es wurde ein erfindungsgemäß ausgebildeter Flüssigkeitsstrahlaufzeichnungskopf in der nachfolgenden Weise hergestellt.

Durch thermische Oxydation eines Si-Plättchens wurde ein SiO₂-FiIm mit einer Dicke von 5 μπι hergestellt. Auf den SiO₂-FiIm wurde eine 3.000 Ä dicke Widerstandsheizschicht aus HfB₂ aufgesprüht. Danach wurden mittels Elektrodenstrahlabschexdung eine Ti-Schicht einer Dicke von 50 A* und eine Al-Schicht einer Dicke von 10.000 8 kontinuierlich aufgebracht.

Das Muster der Elektroden 113 und 114 wurde auf fotolithographische Weise hergestellt. Die Wärmeeinwirkungsfläche besaß eine Breite von 50 μπι und eine Länge von 150 μπι.

Eine 2,8 μπι dicke erste Schutzschicht 111 aus wurde durch Hochleistungssprühen abgeschieden.

Als nächstes wurde eine zweite Schutzschicht 116 in der folgenden Weise ausgebildet. Es wurde eine

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0,5 μπι dicke Schicht eines Polyimidharzes als Widerstandsschicht für das Abheben einer Ta-Schicht ausgebildet, mit Ausnahme des ümfangs eines ausgeschnittenen Teiles (400 κ 300 μπι) . Danach wurde ein Ta-PiIm einer Dicke von 0,5 μπι durch Magnetronzerstäuben hergestellt. Nach der Ausbildung des Ta-Filmes wurde eine Musterbildung durchgeführt, indem das Polyimidharz unter Verwendung eines flüssigen Lösemittels entfernt wurde, um den Ta-Film auf dem abgeschnittenen Teil zurückzulassen.

Das Material Photonith (von der Firma Toray Co., Japan) wurde mittels Schleuderbeschichtung aufgebracht, und das Muster wurde entwickelt, um den abgeschnittenen Teil (300 χ 200 μπι) im Umfang der Wärmeeinwirkungsfläche herzustellen. Dadurch wurde eine dritte Schutzschicht 112 erzeugt. Die Uberlappungsbreite zwischen der dritten Schutzschicht und der zweiten Schutzschiht betrug 50 μπι. Ferner wurde ein Substrat für den Flüssigkeitsstrahlauf Zeichnungskopf durch Brennen bzw. Sintern hergestellt.

Ein impulsförmiges Signal mit 23V, einer Impulsbreite von 10 [LS und einer Frequenz von 800 Hz wurde auf den auf diese Weise hergestellten elektrothermischen Wandler des Aufzeichnungskopfes aufgebracht. In Abhängigkeit von dem angelegten Signal wurde eine Flüssigkeit in Tröpfchenform ausgestoßen, und es wurden in beständiger Weise "fliegende" Tröpfchen ausgebildet.

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Um die Beziehung zwischen dem Fehleranteil des Aufzeichnungskopfes und der überlappungsbreite zu klären, wurde eine Pt-Elektrode in eine Tintenflüssigkeit eingeführt, so daß eine Tintenspannung GND erzeugt wurde. An den Aufzeichnungskopf wurden + 4OV angelegt. Der Fehleranteil wurde geprüft, indem man den Aufzeichnungskopf über 200 Stunden stehen ließ, wobei eine Tintentemperatur von 80° C aufrechterhalten wurde.

In Figur 2 ist das Ergebnis der überprüfung der Unterbrechungsrate infolge einer Ablösung der Elektrode dargestellt, wobei die überlappungsbreite b von einem Minuswert bis etwa 0 reichte, wie in Figur IB gezeigt.

Wenn die überlappungsbreite b einem Minuswert entsprach (keine Überlappung), wurde die Elektrode von enem fehlerhaften Teil einer anorganischen Isolationsschicht (fehlerhafte Stufenabdeckung, feine Löcher) abgelöst, was zu einer Unterbrechung führte.

Wenn die überlappungsbreite b geringer war als etwa 10 μΐη, trat eine Unterbrechung infolge eines Eindringens der Flüssigkeit in einen überlappten Grenzteil auf.

Wenn die überlappungsbreite einem Pluswert (Überlappung) entsprach, wie in den Figuren IC, D, E, F, G und H dargestellt, und die aus einem anorganischen Material bestehende zweite Schutzschicht die dritte Schutzschicht unterlagerte, wie in den Figuren IC, E und G gezeigt, insbesondere den in Figur 1 E gezeigten großen Überlappungsbereich aufwies, entstand

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das Problem eines Kurzschlusses zwischen der zweiten Schutzschicht und der Elektrode (dem fehlerhaften Teil der anorganischen Isolationsschicht). Insbesondere wenn b 500 μΐη oder mehr betrug,- nahm die Ausbeute extrem stark ab. Wenn ein Wärmepotentialinfiltrationstest in der vorstehend erwähnten Tinte durchgeführt wurde, wurde durch Oxydation der Oberfläche der anorganischen Schicht ein beständiger Strahl erzeugt.
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Als die zweite Schutzschicht die aus einem organischen Material bestehende dritte Schutzschicht überlagerte, wie in den Figuren 1 D, F und H gezeigt, wurden durch Spannungen der zweiten Schutzschicht (d.h. der oberen anorganischen Schicht) eine Filmabblätterung, ein Aufquellen der dritten Schutzschicht (d.h. der unteren organischen Schicht) und Spannungen durch unterschiedliche Wärmeausdehnungskoeffxzienten der beiden Schichten u.a. hervorgerufen. Die Filmabblätterung wurde durch eine Stufe der organischen Schicht und die fehlerhafte Ausbildung der anorganischen Schicht verursacht. Daher tritt bei einer geringen Uberlappungsbreite eine Filmabblätterung in einem gewissen Ausmaß auf. Insbesondere bei einer Uberlappungsbreite von 500 μΐη oder mehr tritt vom Spitzenabschnitt der anorganischen Schicht her eine vollständige Abblätterung auf. Es handelt sich hierbei um ernste Probleme.

Wenn daher eine Uberlappungsbreite von 10 - 500 μπι An-Wendung findet, kann ein Flüssigkeitsstrahlaufzeichnungskopf mit einer ausgezeichneten Zuverlässigkeit und einer ausgezeichneten Tintenbeständxgkext

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erhalten werden, der mit einer guten Ausbeute produziert werden kann.

Beispiel 2
5

Ein in Figur 5 gezeigter Flüssigkeitsstrahlaufzeichnungskopf wurde in der nachfolgenden Weise hergestellt.

Durch thermische Oxidation eines Si-Plättchens wurde ein SiO₂-FiIm einer Dicke von 5 μπι hergestellt. Auf dem SiO₂-FiIm wurde eine 1.500 8 dicke Widerstandsheizschicht aus HfB₂ durch Besprühen bzw. Zerstäuben erzeugt. Danach wurden über Elektronenstrahlabscheidung eine Ti-Schicht einer Dicke von 50 8 und eine Al-Schicht einer Dicke von 5.000 8 nacheinander aufgebracht .

Das in Figur 5 gezeigte Muster der Elektroden 113 und 114 wurde auf photolithographische Weise hergestellt. Die Wärmeeinwirkungsfläche besaß eine Breite von 30 μπι und eine Länge von 150 μπι. Der elektrische Widerstand einschließlich des Widerstandes der Al-Elektrode betrug 150 Ohm.

Eine 2,5 μπι dicke erste Schutzschicht 111 aus wurde durch Hochleistungssprühen bzw. -zerstäuben aufgebracht.

Als nächstes wurde eine zweite Schutzschicht 116 nach dem folgenden Verfahren hergestellt. Es wurde ein 3 μπι dicker Polyimidfilm (Handelsname PIQ von der Firma Hitachi Kasei Co., Japan) über ein Musterbildungsver-

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fahren als Widerstandsschicht für eine Ta-Abziehschicht hergestellt. Danach wurde ein Ta-FiIm einer Dicke von 10 μηι mittels DC- Zerstäuben erzeugt. Der PIQ-FiIm wurde nach Ausbildung des Ta-Filmes abgezogen, um das gewünschte Muster des Ta-Filmes zu erhalten. Auf diese Weise wurde ein Substrat hergestellt.

Das Ausmaß des Auftretens von Kurzschlüssen zwischen dem Widerstandsheizelement und der Elektrode und einer zweiten Schutzschicht Ta im entstandenen Substrat wurde bei 123 Substraten geprüft, wobei jedes Substrat 100 Segmente aufwies. Keines dieser Substrate zeigte einen Widerstandswert von 10 M Ohm oder weniger.

Schließlich wurde eine Rillenplatte aus Glas zur Ausbildung der Flüssigkeitsströmungskanäle, der Wärmeeinwirkungsabschnitte und der öffnungen derart an einer vorgegebenen Stelle befestigt, daß die .Rillenabschnitte passend an den auf dem Substrat ausgebildeten Wärmeerzeugungsabschnitten angeordnet wurden.

Es wurde ein Flüssigkeitsstrahlversuch durchgeführt, indem ein impulsförmiges Signal mit 30 V, einer Impulsbreite von 10 μβ und einer Frequenz von 800 Hz an den entstandenen elektrothermischen Wandler des Aufzeichnungskopfes angelegt wurde. Hieraus resultierte eine Haltbarkeit, die der des Standes der Technik entsprach oder höher als diese war.

In entsprechender Weise wurden Aufzeichnungsköpfe

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mit einer Düsendichte von 8 Düsen / nun ,12 Düsen / nun und 16 Düsen / mm hergestellt. Hierbei wurde die durch die Ta-Film-Musterbildung erzielte Ausbeute mit dem Stand der Technik verglichen, wie in Tabelle 1 dargestellt.

	8	Düsendichte	Tabelle 1	Erfindung
ι 0	12	Düsen / mm	Stand der Technik	98 %
15	16	Düsen / mm	90 %	97,5 %
		Düsen / mm	68 %	96,0 %
	45 %

Erfindungsgemäß kann somit ein Flüssigkeitsstrahlauf zeichnungskopf zur Verfügung gestellt werden, der von einer hohen Qualität ist und eine hohe Dichte besitzt und der mit einer hohen Ausbeute hergestellt werden kann.

Erfindungsgemäß wird somit ein Flüssigkeitsstrahlaufzeichnungskopf vorgeschlagen, der ein Substrat und eine obere Schicht um faßt. Das Substrat wird durch

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eine Lagerung, eine Widerstandsheizschicht und Elektroden gebildet, die elektrisch an die Widerstandsheizschicht angeschlossen sind. Die obere Schicht umfaßt eine erste Schutzschicht, eine zweite Schutzschicht und eine dritte Schutzschicht. Ein Teil der zwischen den Elektroden angeordneten Widerstandsheizschicht bildet einen elektrotherraischen Wandler. Ein Flüssigkeitsströmungskanal ist entsprechend dem elektrothermischen Wandler auf dem Substrat vorgesehen. Die obere Schicht umfaßt einen Bereich, in dem die erste Schutzschicht den elektrothermischen Wandler und die zweite Schutzschicht die erste Schutzschicht überlagert, und einen anderen Bereich, in dem die erste Schutzschicht den Elektroden unterhalb des Flüssigkeitsströmungskanales entsprechende Abschnitte und die dritte Schutzschicht die erste Schutzschicht überlagert. Die Überlappungsbreite der zweiten Schutzschicht und der dritten Schutzschicht reicht von 10 μπι bis 500 μΐη.

Claims

Patentan Sprüche

1. Flüssigkeitsstrahlaufzeichnungskopf mit einem Substrat, das eine Lagerung, eine Widerstandshexzschicht und Elektroden aufweist, die elektrisch an die Widerstandshexzschicht angeschlossen sind, wobei ein zwischen den Elektroden angeordneter Abschnitt der Widerstandsheizschicht einen elektrothermischen Wandler darstellt, und einer oberen Schicht mit einer ersten Schutzschicht, die ein anorganisches Isolationsmaterial umfaßt, einer zweiten Schutzschicht, die ein anorganisches Material umfaßt, und einer dritten Schutzschicht, die ein orga-^ nieches Material umfaßt, wobei auf dem Substrat entsprechend dem elektrothermischen Wandler ein Flüssigkeitsströmungskanal vorgesehen ist und die obere Schicht einen Bereich aufweist, in dem die erste Schutzschicht den elektrothermischen Wandler und die zweite Schutzschicht die erste Schutzschicht überlagert, und einen anderen Bereich, in dem die erste Schutzschicht Abschnitte überlagert, die den unter dem Flüssigkeitsströmungskanal angeordneten Elektroden entsprechen, und die dritte Schutzschicht die erste Schutzschicht überlagert, unter der Voraussetzung, daß sich die zweite Schutzschicht vom

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Abschnitt des elektrothermischen Wandlers zu den den Elektroden entsprechenden Abschnitten erstreckt und die zweite Schutzschicht und die dritte Schutzschicht einander in der Nachbarschaft eines Abschnittes überlappen,in dem Wärme durch den elektrothermischen Wandler erzeugt wird, dadurch

gekennzeichnet, daß die Uberlappungsbreite zwischen der zweiten Schutzschicht (116) und der dritten Schutzschicht (112) von 10 μπι bis 500 μΐη reicht.
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2. Flüssigkeitsstrahlaufzeichnungskopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Schutzschicht (111) aus einem Material besteht, das aus anorganischen Oxiden, Ubergangsmetalloxiden, Metalloxiden und Mischungen davon besteht.

3. Flüssxgkeitsstrahlaufzeichnungskopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Schutzschicht (111) aus einem Nitrid mit hohem Widerstand besteht.

4. Flüssigkeitsstrahlaufzeichnungskopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Schutzschicht (111) aus einer Mischung aus zwei oder mehr anorganischen Oxiden, Ubergangsmetalloxiden, Metalloxiden und Nitriden mit hohem Widerstand besteht.

5. Flüssigkeitsstrahläufzeichnungskopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Schutzschicht (111) aus einem Dünnfilmmaterial besteht.

6. Flüssigkeitsstrahlaufzeichnungskopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Schutzschicht (116) ein Element enthält, das aus den Gruppen IHa, IVa, Va, VIa und VIII des Periodensystems ausgewählt ist, sowie aus Legierungen dieser Elemente.

7. Flüssigkeitsstrahlaufzeichnungskopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Schutzschicht (116) aus einem Material besteht, das aus Karbiden, Suiziden und Nitriden von Metallen der Gruppen HIa, IVa, Va, VIa und VIII des Periodensystems ausgewählt ist.

8. Flüssigkeitsstrahlaufzeichnungskopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die dritte Schutzschicht (112) aus einem

Harz besteht.
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9. Flüssigkeitsstrahlaufzeichnungskopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die dritte Schutzschicht (112) auf mikrophotolithographische Weise hergestellt ist.

10. Flüssigkeitsstrahlaufzeichnungskopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die dritte Schutzschicht (112) durch Verwendung eines lichtempfindlichen Polyimidharzes hergestellt ist.

11. Flüssigkeitsstrahlaufzeichnungskopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß er eine Vielzahl von Flüssigkeitsströmungs-

kanälen aufweist.

12. Flüssigkeitsstrahlaufzeichnungskopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß er eine Vielzahl von Wärmeerzeugungsabschnitten (107) aufweist und daß die zweite Schutzschicht (116) kontinuierlich inform eines Streifens ausgebildet ist, der benachbarte Wärmeerzeugungsabschnitte (107) bedeckt.
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13. Flüssigkeitsstrahlaufzeichnungskopf mit einem Substrat, das eine Lagerung, eine Widerstandsheizschicht und Elektroden umfaßt, die elektrische an die Widerstandsheizschicht angeschlossen sind, wobei ein zwischen den Elektroden befindlicher Alischnitt der Widerstandsheizschicht einen elektrothermischen Wandler darstellt, und einer oberen Schicht, die eine erste Schutzschicht, welche ein anorganisches Isolationsmaterial umfaßt, und eine zweite Schutzschicht, welche ein anorganisches Material umfaßt, aufweist, wobei auf dem Substrat ein dem elektrothermischen Wandler entsprechender Flussigkeitsströraungskanal vorgesehen ist und die erste Schutzschicht sowie die zweite Schutzschicht nacheinander auf mindestens einem wärmeerzeugenden elektrothermischen Wandler angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Schutzschicht (116) die Form eines Streifens besitzt, der den. benachbartenelektrotherraischen Wandler (101) abdeckt.

14. Flüssigkeitsstrahlaufzeichnungskopf nach Anspruch 13,dadurch gekennzeichnet, daß desweiteren eine dritte

Schutzschicht (112) auf der ersten Schutzschicht (111) vorgesehen ist.

15. Flüssigkeitsstrahlaufzeichnungskopf nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet,

daß die erste Schutzschicht (111) aus einem Material besteht, das aus anorganischen Oxiden, übergangsmetalloxiden, Metalloxiden und deren Mischungen ausgewählt ist.
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16. Flüssigkeitsstrahlaufzeichnungskopf nach Anspruch * 13, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Schutzschicht aus einem Nitrid mit einem hohen Widerstand besteht.

17. Flüssigkeitsstrahlaufzeichnungskopf nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichn et, daß die erste Schutzschicht aus einer Mischung aus zwei oder mehreren anorganischen Oxiden, übergangsmetalloxiden, Metalloxiden und Nitriden mit hohem Widerstand besteht.

18. Flüssigkeitsstrahlaufzeichnungskopf nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Schutzschicht (111) aus einem Dünnfilmmaterial besteht.

19. Flüssigkeitsstrahlaufzeichnungskopf nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Schutzschicht (116) ein Element enthält, das aus den Gruppen Ilia, IVa, Va, VIa und VIII des Periodensystems ausgewählt ist, sowie aus Legierungen davon besteht.

20. Flüssigkeitsstrahlaufzeichnungskopf nach Anspruch 13/ dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Schutzschicht (116) aus einem Material besteht, das aus Karbiden, Suiziden und Nitriden von Metallen der Gruppen Ilia, IVa, Va, VIa und VIII des Periodensystems ausgewählt ist.

21. Flüssigkeitsstrahlaufzeichnungskopf nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die dritte Schutzschicht (112) aus einem Harz besteht.

22. FlÜasigkeitsstrahlaufzeichnungskopf nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die dritte Schutzschicht (112) auf mikrophotolithographische Weise hergestellt ist.

23. Flüssigkeitsstrahlaufzeichnungskopf nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die dritte Schutzschicht (112) durch Verwendung eines lichtempfindlichen Polyimidharzes hergestellt ist.

24. Flüssigkeitsstrahlaufzeichnungskopf nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß er eine Vielzahl von Flüssigkeitsströmungskanälen aufweist.