JP2000127399A - Electrothermal conversion element substrate, ink jet recording head equipped with it, and ink jet recorder employing it - Google Patents

Electrothermal conversion element substrate, ink jet recording head equipped with it, and ink jet recorder employing it

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JP2000127399A
JP2000127399A JP32288098A JP32288098A JP2000127399A JP 2000127399 A JP2000127399 A JP 2000127399A JP 32288098 A JP32288098 A JP 32288098A JP 32288098 A JP32288098 A JP 32288098A JP 2000127399 A JP2000127399 A JP 2000127399A
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JP
Japan
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recording head
conversion element
electrothermal conversion
ink jet
electrode layer
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Application number
JP32288098A
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Japanese (ja)
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Yoshiyuki Imanaka
良行 今仲
Ichiro Saito
一郎 斉藤
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Canon Inc
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Canon Inc
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Publication date
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41JTYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/005Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
    • B41J2/01Ink jet
    • B41J2/135Nozzles
    • B41J2/14Structure thereof only for on-demand ink jet heads
    • B41J2/14016Structure of bubble jet print heads
    • B41J2/14032Structure of the pressure chamber
    • B41J2/14056Plural heating elements per ink chamber

Landscapes

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

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To arrange beaters and ink outlets at high density on an electrothermal conversion element substrate while reducing the size thereof without lowering ink ejection performance. SOLUTION: Common electrodes 134 being connected electrically with heating parts 122, 132 through branch joints 134A, respectively, are formed beneath an electrothermal conversion element layer 121 having the heating parts 122, 132 while being stacked through a protective layer 126 and individual electrodes 124, 136 are formed on the upper surface of the electrothermal conversion element layer 121 on the opposite sides of the branch joint 134A.

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、記録に用いられる
液体を導く液体流路に対応して配列される複数の発熱部
を有する電気熱変換素子層を備える電気熱変換素子基
板、電気熱変換素子基板を備えるインクジェット記録ヘ
ッド、および、それが用いられるインクジェット記録装
置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an electrothermal conversion element substrate having an electrothermal conversion element layer having a plurality of heat generating portions arranged corresponding to a liquid flow path for guiding a liquid used for recording, and an electrothermal conversion. The present invention relates to an ink jet recording head having an element substrate and an ink jet recording apparatus using the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】インクジェット記録装置においては、一
般に、記録に用いられる液体としてのインクを吐出する
記録ヘッドを備えている。バブルジェット式の記録ヘッ
ドは、例えば、特開昭62−261452号公報、およ
び、特開昭62−261453号公報にも示されるよう
に、インク滴が吐出されるインク吐出口が所定の間隔で
複数形成されるインク吐出口形成面を有するインク吐出
部材と、インク吐出部材における各インク吐出口に連通
する各インク流路に対応して電気熱変換素子層がそれぞ
れ配列される電気熱変換素子基板と、電気熱変換素子基
板の各電気熱変換素子層に駆動制御信号を供給するプリ
ント配線基板とを含んで構成されている。
2. Description of the Related Art In general, an ink jet recording apparatus is provided with a recording head for discharging ink as a liquid used for recording. As shown in, for example, JP-A-62-261452 and JP-A-62-261453, a bubble jet type recording head is provided with ink discharge ports from which ink droplets are discharged at predetermined intervals. An ink ejection member having a plurality of formed ink ejection port forming surfaces, and an electrothermal conversion element substrate in which electrothermal conversion element layers are arranged corresponding to respective ink flow paths communicating with the respective ink ejection ports of the ink ejection member. And a printed wiring board for supplying a drive control signal to each electrothermal conversion element layer of the electrothermal conversion element substrate.

【0003】インク吐出部材は、インクタンクから供給
されるインクが所定量、貯留される共通液室を備えてい
る。共通液室は、相対向して平行に配される隔壁部材に
より形成される各インク流路の一端に連通されている。
これにより、共通液室からのインクは、各インク流路に
分配され、それがインク吐出口からインク滴となって吐
出されることとなる。
The ink ejection member has a common liquid chamber in which a predetermined amount of ink supplied from an ink tank is stored. The common liquid chamber is communicated with one end of each ink flow path formed by partition members arranged in parallel to face each other.
As a result, the ink from the common liquid chamber is distributed to the respective ink flow paths, and the ink is discharged as ink droplets from the ink discharge ports.

【0004】電気熱変換素子基板においては、多値の記
録画像データに基づいて吐出される液滴の大きさを変化
させる多値記録方式の場合、複数の電気熱変換素子層に
おける複数の発熱部がそれぞれ選択的に駆動されるもの
が提案されている。
In the case of a multi-value recording system in which the size of a droplet to be ejected is changed based on multi-valued recording image data, a plurality of heating elements in a plurality of electro-thermal conversion element layers are used. Are selectively driven.

【0005】電気熱変換素子基板は、例えば、図6の
(A)および(B)に示されるように、インク吐出部材
のインク流路が形成される部分とプリント配線基板との
間に配され、電気熱変換素子層の発熱部8ai(i=1
〜n、nは整数)および発熱部20ai(i=1〜n、
nは整数)が各インク流路に対応してその一方の表面に
配列される基台部6と、一端が発熱部8aiに電気的に
接続される個別電極層10と、個別電極層10と同一の
平面上に並設され、一端が発熱部20aiに電気的に接
続される個別電極層18と、一端側が発熱部8aiおよ
び発熱部20aiにそれぞれ電気的に接続され、個別電
極層10および18と同一平面上に形成される共通電極
層12と、隣接するすべての発熱部8aiおよび発熱部
20ai、個別電極層10、個別電極層18を覆う保護
層16と、保護層16の全体の表面を被覆する耐キャビ
テーション層14とを含んで構成されている。
The electrothermal transducer substrate is disposed between a portion of the ink discharge member where the ink flow path is formed and the printed wiring board, as shown in FIGS. 6A and 6B, for example. , The heat generating portion 8ai (i = 1) of the electrothermal conversion element layer
To n, n is an integer) and the heat generating portion 20ai (i = 1 to n,
(n is an integer) the base portion 6 arranged on one surface corresponding to each ink flow path, the individual electrode layer 10 having one end electrically connected to the heat generating portion 8ai, and the individual electrode layer 10. The individual electrode layers 18 are juxtaposed on the same plane, one end of which is electrically connected to the heat generating portion 20ai, and the other end is electrically connected to the heat generating portions 8ai and 20ai, respectively. A common electrode layer 12 formed on the same plane as above, a protective layer 16 covering all the adjacent heat generating portions 8ai and 20ai, the individual electrode layers 10, and the individual electrode layers 18, and the entire surface of the protective layer 16 And a cavitation-resistant layer 14 to be coated.

【0006】なお、図6の(A)および(B)において
は、インク吐出部材の二つのインク流路2ai(i=1
〜n、nは整数)に対応する部分を代表して示し、その
他の部分は省略される。
In FIGS. 6A and 6B, two ink flow paths 2ai (i = 1) of the ink ejection member are shown.
To n, where n is an integer), and the other parts are omitted.

【0007】発熱部8aiおよび発熱部20aiは、基
台部6の同一平面上におけるインク流路に沿った共通の
直線上に配置されている。発熱部8aiは、発熱部20
aiよりもインク吐出部材のインク吐出口に近い位置に
配されている。発熱部8aiの容量(発熱量)は、発熱
部20aiの容量(発熱量)に比して小とされる。
The heat-generating portion 8ai and the heat-generating portion 20ai are arranged on a common straight line along the ink flow path on the same plane of the base portion 6. The heat generating portion 8ai includes the heat generating portion 20.
It is arranged at a position closer to the ink ejection port of the ink ejection member than ai. The capacity (calorific value) of the heat generating portion 8ai is smaller than the capacity (calorific value) of the heat generating portion 20ai.

【0008】発熱部8aiおよび発熱部20ai上に形
成される共通電極層12の他端には、所定の電力を供給
する基準電源が接続されている。
A reference power supply for supplying a predetermined power is connected to the other end of the common electrode layer 12 formed on the heating portions 8ai and 20ai.

【0009】その表面が起伏をもって形成される耐キャ
ビテーション層14は、インク吐出部材の各隔壁部材4
ai(i=1〜n、nは整数)の間に対応して浅い溝を
有するとともに、各隔壁部材4aiに対応して細長い溝
14aを有している。
The cavitation-resistant layer 14 whose surface is formed with undulations is used for the partition members 4 of the ink ejection member.
ai (i = 1 to n, where n is an integer) has a shallow groove corresponding to each partition member 4ai and an elongated groove 14a corresponding to each partition member 4ai.

【0010】隣接するインク流路2aiは、インク吐出
部材の隔壁部材4aiの一端と耐キャビテーション層1
4とが、所定の圧力で密着されることにより、互いに連
通することなく独立して形成されることとなる。
The adjacent ink flow path 2ai is formed between one end of the partition member 4ai of the ink ejection member and the anti-cavitation layer 1a.
4 are formed independently without being connected to each other by being brought into close contact with a predetermined pressure.

【0011】その際、得られる記録画像の高解像度の要
求からインク吐出口の数量は、昨今、増大する傾向にあ
り、従って、隣接する各インク流路相互間距離、およ
び、隣接する発熱部8aiおよび発熱部20aiの相互
間距離も短縮化されることとなる。
At this time, the number of ink ejection ports has tended to increase recently due to the demand for high resolution of the obtained recorded image. Therefore, the distance between adjacent ink flow paths and the adjacent heat generating portions 8ai have been increasing. The distance between the heat generating portions 20ai is also reduced.

【0012】[0012]

【発明が解決しようとする課題】上述のように、複数の
発熱部8aiおよび発熱部20aiが各インク流路ごと
に同一平面上に一直線上に形成され、かつ、個別電極層
10および18、共通電極層12が同一の平面上に並列
に形成される場合、各電極層と基準電源との間の配線お
よび引き回しが、複雑かつ比較的多くなる。
As described above, a plurality of heat generating portions 8ai and heat generating portions 20ai are formed in a straight line on the same plane for each ink flow path, and the individual electrode layers 10 and 18 are shared with each other. When the electrode layers 12 are formed in parallel on the same plane, the wiring and routing between each electrode layer and the reference power supply are complicated and relatively large.

【0013】また、インク吐出口の数量を増大させて高
密度化を図る場合、各ヒータの幅および個別電極層10
および18、共通電極層12の幅をより細くして各イン
ク流路の幅を狭めることも考えられるが、各発熱部の幅
を狭めることは加熱効率が低下しインク吐出性能が低下
する虞があり、個別電極層10および18、共通電極層
12の幅を狭めることは、配線抵抗が増大するので一定
の限界がある。従って、電気熱変換素子基板の発熱部お
よびインク吐出口の高密度化と電気熱変換素子基板の小
型化とが容易でない。
In order to increase the density by increasing the number of ink discharge ports, the width of each heater and the individual electrode layer 10
And 18, it is conceivable to narrow the width of each ink flow path by making the width of the common electrode layer 12 narrower. However, narrowing the width of each heat generating portion may lower the heating efficiency and lower the ink ejection performance. There is a certain limit in reducing the width of the individual electrode layers 10 and 18 and the common electrode layer 12 because the wiring resistance increases. Therefore, it is not easy to increase the density of the heat generating portion and the ink discharge ports of the electrothermal conversion element substrate and to downsize the electrothermal conversion element substrate.

【0014】以上の問題点を考慮し、本発明は、記録に
用いられる液体を導く液体流路に対応して配列される複
数の発熱部を有する電気熱変換素子を備える電気熱変換
素子基板、電気熱変換素子基板を備えるインクジェット
記録ヘッド、および、それが用いられるインクジェット
記録装置であって、インク吐出性能を低下させることな
く、電気熱変換素子基板のヒータおよびインク吐出口の
高密度化および電気熱変換素子基板の小型化を図ること
ができる電気熱変換素子基板、電気熱変換素子基板を備
えるインクジェット記録ヘッド、および、それが用いら
れるインクジェット記録装置を提供することを目的とす
る。
In view of the above problems, the present invention provides an electrothermal conversion element substrate having an electrothermal conversion element having a plurality of heating portions arranged corresponding to a liquid flow path for guiding a liquid used for recording; An ink jet recording head including an electrothermal transducer element substrate, and an ink jet recording apparatus using the same, wherein the density of the heaters and ink ejection ports of the electrothermal transducer element substrate is increased without lowering the ink ejection performance. It is an object of the present invention to provide an electrothermal conversion element substrate capable of reducing the size of a heat conversion element substrate, an inkjet recording head including the electrothermal conversion element substrate, and an inkjet recording apparatus using the same.

【0015】[0015]

【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
めに、本発明に係る電気熱変換素子基板は、一端側に記
録に用いられる液体が吐出せしめられる液体吐出口がそ
れぞれ形成される複数の液体流路にそれぞれ対応して一
直線上に配列される複数の発熱部を有する電気熱変換素
子層と、電気熱変換素子層の複数の発熱部にそれぞれ電
気的に接続される個別電極層と、電気熱変換素子層およ
び個別電極層の下方に絶縁層を介して積み重ねられて形
成され、電気熱変換素子の複数の発熱部にそれぞれ電気
的に接続される共通電極層と、電気熱変換素子層と、個
別電極層および共通電極層とが設けられる基板部とを備
えて構成される。
In order to achieve the above-mentioned object, an electrothermal transducer substrate according to the present invention has a plurality of liquid discharge ports each having a liquid discharge port formed at one end side for discharging a liquid used for recording. An electrothermal conversion element layer having a plurality of heat generating portions arranged on a straight line corresponding to the liquid flow paths, and an individual electrode layer electrically connected to the plurality of heat generating portions of the electrothermal conversion element layer, respectively. A common electrode layer formed by being stacked below the electrothermal conversion element layer and the individual electrode layer via an insulating layer, and electrically connected to a plurality of heating portions of the electrothermal conversion element; And a substrate portion on which the individual electrode layer and the common electrode layer are provided.

【0016】本発明に係るインクジェット記録ヘッド
は、一端側に記録に用いられる液体が吐出せしめられる
液体吐出口がそれぞれ形成される複数の液体流路を有す
る液体吐出部材と、一端側に記録に用いられる液体が吐
出せしめられる液体吐出口がそれぞれ形成される複数の
液体流路にそれぞれ対応して一直線上に配列される複数
の発熱部を有する電気熱変換素子層と、電気熱変換素子
層の複数の発熱部にそれぞれ電気的に接続される個別電
極層と、電気熱変換素子層および個別電極層の下方に絶
縁層を介して積み重ねられて形成され、電気熱変換素子
の複数の発熱部にそれぞれ電気的に接続される共通電極
層と、電気熱変換素子層と、個別電極層および共通電極
層とが設けられる基板部とを備える電気熱変換素子基板
と、電気熱変換素子基板に電気的に接続され、電気熱変
換素子基板の共通電極層にそれぞれ電力を供給する配線
基板とを備えて構成される。
An ink jet recording head according to the present invention has a liquid discharge member having a plurality of liquid flow paths each having a liquid discharge port through which a liquid used for recording is discharged at one end, and a liquid discharge member at one end used for recording. And a plurality of electrothermal conversion element layers each having a plurality of heat generating portions arranged in a straight line corresponding to a plurality of liquid flow paths each formed with a liquid discharge port through which a liquid to be discharged is formed. And an individual electrode layer electrically connected to each of the heat-generating portions of the electro-thermal conversion element layer and the individual electrode layers. An electrothermal transducer element including an electrically connected common electrode layer, an electrothermal transducer element layer, and a substrate portion provided with the individual electrode layer and the common electrode layer; and an electrothermal transducer element. It is electrically connected to the plate, configured to the common electrode layer of the electrothermal converting element substrate and a wiring board for supplying electric power.

【0017】本発明に係るインクジェット記録装置は、
記録媒体の記録面に対して記録動作を行う上述のインク
ジェット記録ヘッドと、インクジェット記録ヘッドを記
録媒体の記録面に対して相対的に移動させる記録ヘッド
移動手段と、記録ヘッド移動手段に前記インクジェット
記録ヘッドを相対的に移動させる動作を行わせるととも
に、インクジェット記録ヘッドに記録動作を行わせる制
御部とを備えて構成される。
An ink jet recording apparatus according to the present invention comprises:
An ink jet recording head for performing a recording operation on a recording surface of a recording medium, a recording head moving means for moving the ink jet recording head relative to the recording surface of the recording medium, and the ink jet recording on the recording head moving means. And a control unit for causing the inkjet recording head to perform a recording operation while performing an operation of relatively moving the head.

【0018】[0018]

【発明の実施の形態】図4は、本発明に係るインクジェ
ット記録装置の一例の要部を示す。
FIG. 4 shows a main part of an example of an ink jet recording apparatus according to the present invention.

【0019】図4に示される装置は、その両端部がケー
シング26の側壁部に支持されキャリッジ部28を案内
するガイドシャフト部材30と、ガイドシャフト部材3
0に沿って略平行にその両端部がケーシング26の側壁
部に支持されキャリッジ部28を図4の矢印Caまたは
Cbの示す走査方向に沿って往復移動させるリードスク
リュー部材32と、ガイドシャフト部材30に摺動可能
に支持され、かつ、リードスクリュー部材32にはめ合
わされインクカートリッジ36が選択的に装着されるキ
ャリッジ部28と、リードスクリュー部材32に対して
略平行に配され記録媒体としての用紙22をキャリッジ
部28の走査方向に対して直交する副走査方向に搬送す
るプラテンローラユニット38と、プラテンローラユニ
ット38の一端に連結されプラテンローラユニット38
を回転駆動させ用紙22を搬送する用紙搬送用モータ3
5と、減速機構部RGを介してリードスクリュー部材3
2を回転駆動するキャリッジ駆動用モータ60とを主要
な構成要素として含んで構成されている。
The apparatus shown in FIG. 4 has a guide shaft member 30 whose both ends are supported by the side wall of the casing 26 and guides the carriage 28,
4, a lead screw member 32 whose both ends are supported by the side wall of the casing 26 to reciprocate the carriage 28 in the scanning direction indicated by the arrow Ca or Cb in FIG. A carriage section 28 slidably supported on the lead screw member 32 and selectively fitted with the ink cartridge 36; and a paper 22 serving as a recording medium disposed substantially parallel to the lead screw member 32. Roller unit 38 for transporting the sheet in a sub-scanning direction orthogonal to the scanning direction of the carriage unit 28, and a platen roller unit 38 connected to one end of the platen roller unit 38.
Paper transport motor 3 for rotating the paper and transporting the paper 22
5 and the lead screw member 3 via the speed reduction mechanism RG.
And a carriage driving motor 60 that drives the rotation of the carriage 2 as main components.

【0020】プラテンローラユニット38は、用紙22
を狭持し搬送する一対のローラからなり、その一方のロ
ーラが用紙搬送用モータ35に連結されている。プラテ
ンローラユニット38とキャリッジ部28との間には、
用紙22の記録面22aをプラテンローラユニット38
側に押圧する押圧板40が設けられている。これによ
り、用紙搬送用モータ35が後述する制御ユニット10
6からの駆動制御信号に基づいて駆動制御されるとき、
用紙22が矢印Hの示す方向に送られることとなる。
The platen roller unit 38
And a pair of rollers for nipping and transporting the paper, one of which is connected to the paper transport motor 35. Between the platen roller unit 38 and the carriage unit 28,
The recording surface 22a of the sheet 22 is placed on the platen roller unit 38.
A pressing plate 40 that presses to the side is provided. Thereby, the paper transport motor 35 is controlled by the control unit 10 described later.
When the driving is controlled based on the driving control signal from 6,
The sheet 22 is fed in the direction indicated by the arrow H.

【0021】リードスクリュー部材32は、キャリッジ
部28の係合孔28aに設けられる係合ピンに係合され
る螺旋状の溝32aを有している。リードスクリュー部
材32の一端には、減速機構部RGにおけるギア42が
設けられている。減速機構部RGは、リードスクリュー
部材32の一端に固定されるギア42と、ギア42に噛
み合わされギア42よりも大なるモジュールを有するギ
ア44と、ギア44に噛み合わされキャリッジ駆動用モ
ータ60の出力軸に連結されるギア46とを含んで構成
されている。これにより、キャリッジ駆動用モータ60
が後述する制御ユニット106からの駆動制御信号に基
づき駆動制御されるとき、リードスクリュー部材32が
減速機構部RGを介して順方向もしくは逆方向に回動さ
れ、キャリッジ部28が走査方向に沿って往復移動せし
められることとなる。
The lead screw member 32 has a spiral groove 32a which is engaged with an engagement pin provided in an engagement hole 28a of the carriage portion 28. At one end of the lead screw member 32, a gear 42 in the reduction mechanism RG is provided. The reduction mechanism RG includes a gear 42 fixed to one end of the lead screw member 32, a gear 44 meshed with the gear 42 and having a module larger than the gear 42, and an output of the carriage driving motor 60 meshed with the gear 44. And a gear 46 connected to the shaft. Thereby, the carriage driving motor 60
When drive is controlled based on a drive control signal from the control unit 106 described later, the lead screw member 32 is rotated in the forward or reverse direction via the speed reduction mechanism RG, and the carriage 28 is moved along the scanning direction. It will be reciprocated.

【0022】キャリッジ駆動用モータ60および減速機
構部RGの周辺部には、キャリッジ部28が所定のホー
ムポジション(待機位置)にあるとき、キャリッジ部2
8に装着されたインクカートリッジ36の記録ヘッド7
5の複数のインク吐出口に対して対向配置され記録ヘッ
ド75の吸引回復処理を行う回復処理装置48が設けら
れている。また、回復処理装置48とプラテンローラユ
ニット38との間には、キャリッジ部28に装着された
インクカートリッジ36が移動されるとき、記録ヘッド
75のインク吐出口形成面の汚れを拭うクリーニングブ
レード50と、クリーニングブレード50を支持すると
ともに記録ヘッド75の移動のタイミングに応じてクリ
ーニングブレード50を記録ヘッド75のインク吐出口
形成面に向けて移動させる支持可動部材52とが設けら
れている。支持可動部材52は、キャリッジ駆動用モー
タ60に連動される駆動部によって移動される。
When the carriage 28 is at a predetermined home position (standby position) around the carriage driving motor 60 and the speed reduction mechanism RG, the carriage 2
8, the recording head 7 of the ink cartridge 36
A recovery processing device 48 that is disposed to face the plurality of ink ejection ports 5 and performs a suction recovery process of the recording head 75 is provided. Further, between the recovery processing device 48 and the platen roller unit 38, when the ink cartridge 36 mounted on the carriage unit 28 is moved, a cleaning blade 50 for wiping dirt on the ink discharge port forming surface of the recording head 75 is provided. And a supporting movable member 52 that supports the cleaning blade 50 and moves the cleaning blade 50 toward the ink ejection port forming surface of the recording head 75 in accordance with the timing of the movement of the recording head 75. The support movable member 52 is moved by a driving unit that is interlocked with a carriage driving motor 60.

【0023】さらに、リードスクリュー部材32とガイ
ドシャフト部材30との間における所定のホームポジシ
ョンには、キャリッジ部28の底部に設けられるレバー
部材28dがホームポジションにあることを検出するホ
ームポジション検出部54が配設されている。ホームポ
ジション検出部54は、例えば、フォトカプラとされ、
検出出力信号を制御ユニット106に送出する。
Further, at a predetermined home position between the lead screw member 32 and the guide shaft member 30, a home position detecting section 54 for detecting that the lever member 28d provided at the bottom of the carriage section 28 is at the home position. Are arranged. The home position detection unit 54 is, for example, a photocoupler,
The detection output signal is sent to the control unit 106.

【0024】キャリッジ部28は、キャリッジ駆動用モ
ータ60が作動状態とされるとき、その嵌合孔28bに
嵌合されるガイドシャフト部材30と、その係合孔28
aに係合されるリードスクリュー部材32とにより摺動
可能に支持されるもとで、所定の移動量分、往復移動せ
しめられることとなる。
When the carriage driving motor 60 is operated, the carriage portion 28 includes a guide shaft member 30 fitted in the fitting hole 28b, and the engaging hole 28b.
While being slidably supported by the lead screw member 32 engaged with a, the slider is reciprocated by a predetermined moving amount.

【0025】さらに、本発明に係るインクジェット記録
装置の一例においては、加えて、図5に示されるよう
に、記録ヘッド75の動作制御を行う記録ヘッド動作制
御部114を含んで構成される制御ブロックを備えてい
る。
Further, in an example of the ink jet recording apparatus according to the present invention, as shown in FIG. 5, a control block including a recording head operation control unit 114 for controlling the operation of the recording head 75 is additionally provided. It has.

【0026】制御ブロックは、インクジェット記録装置
とは別に設置されるホストコンピュータ100からの画
像データDGおよび制御データDCが供給される通信部
102と、通信部102から転送された画像データDG
を伝送路104を介して選択的に格納するとともに、格
納された画像データDGを選択的に送出する画像データ
メモリ部110と、画像データメモリ部110から読み
出された画像データDMGに対してデータ変換処理を行
い記録動作制御データ群DDを得る画像処理部112
と、伝送路104を通じて画像データメモリ部110、
画像処理部112、モータ駆動制御部108、記録ヘッ
ド動作制御部114の動作制御を行う制御ユニット10
6とを主な要素として構成されている。
The control block includes a communication section 102 to which image data DG and control data DC from a host computer 100 installed separately from the ink jet recording apparatus are supplied, and an image data DG transferred from the communication section 102.
Is selectively stored via the transmission path 104 and the image data DMG read from the image data memory unit 110 for selectively transmitting the stored image data DG. Image processing unit 112 that performs conversion processing and obtains recording operation control data group DD
And an image data memory unit 110 through the transmission path 104,
The control unit 10 that controls the operations of the image processing unit 112, the motor drive control unit 108, and the printhead operation control unit 114.
6 as a main element.

【0027】通信部102は、例えば、インターフェー
ス回路(IEEE1284)を含んで構成され、ホスト
コンピュータ100からの一走査分もしくは所定の数走
査分ごとの画像データDGおよび制御データDCが供給
されるとき、受信状態とされ、また、通信部102は、
制御ユニット106からの画像データメモリ部110の
記憶容量をあらわすデータが供給されるとき、そのデー
タをホストコンピュータ100に送出する送信状態とさ
れる。
The communication unit 102 includes, for example, an interface circuit (IEEE1284). When the image data DG and the control data DC for one scan or every predetermined number of scans are supplied from the host computer 100, The communication unit 102 is in a receiving state.
When data representing the storage capacity of the image data memory unit 110 is supplied from the control unit 106, the transmission state is set to send the data to the host computer 100.

【0028】制御ユニット106は、伝送路104を通
じて得られる制御データDCに基づいてモータ駆動制御
部108に、キャリッジ駆動用モータ60および用紙搬
送用モータ35に所定の動作を行わせるための制御デー
タ群DMを供給するものとされる。また、制御ユニット
106は、キャリッジ部28に設けられるエンコーダ部
からの検出出力信号Seに基づいてキャリッジ部28の
移動に同期した記録ヘッド75の吐出タイミングデータ
DTを形成し、それを送出する。
The control unit 106 controls the motor drive control unit 108 based on the control data DC obtained through the transmission path 104 to control the carriage drive motor 60 and the sheet transport motor 35 to perform predetermined operations. It is assumed to supply DM. Further, the control unit 106 forms the ejection timing data DT of the recording head 75 synchronized with the movement of the carriage unit 28 based on the detection output signal Se from the encoder unit provided in the carriage unit 28, and sends it out.

【0029】モータ駆動制御部108は、キャリッジ部
28を所定距離、往復動させるべく、制御データ群DM
に基づいて駆動制御信号を形成し、それをキャリッジ駆
動用モータ60に供給するとともに、記録ヘッド75の
記録動作に応じて用紙Paを断続的に所定距離搬送させ
るべく、制御データ群DMに基づいて駆動制御信号を形
成し、それを用紙搬送用モータ35に供給する。
The motor drive control unit 108 controls the control data group DM to reciprocate the carriage unit 28 by a predetermined distance.
, A drive control signal is formed based on the control data group DM, and the drive control signal is supplied to the carriage drive motor 60 and the paper Pa is intermittently conveyed a predetermined distance in accordance with the recording operation of the recording head 75. A drive control signal is formed and supplied to the paper transport motor 35.

【0030】画像データメモリ部110は、例えば、1
画素あたり所定のビット数構成とされ、供給される画像
データDGが順次、指定されたメモリアドレスごとに書
き込まれ、また、画像データメモリ部110は、指定さ
れたメモリアドレスに格納された一走査分ごとの画像デ
ータDMGを画像処理部112に供給する。
The image data memory unit 110 stores, for example, 1
Each pixel has a predetermined number of bits, and the supplied image data DG is sequentially written for each specified memory address. Further, the image data memory unit 110 stores the data for one scan stored at the specified memory address. Is supplied to the image processing unit 112.

【0031】画像処理部112は、例えば、画像データ
メモリ部110からの画像データDMGに対して二値化
処理を行う多値/二値変換部と、多値/二値変換部から
の二値化処理されたデータを記録ヘッド75に分配する
信号分配処理部と、信号分配処理部からの分配された二
値化データの配列を記録ヘッド75の吐出口の配列に合
致させるためのラスターBJ変換を行うとともにレジ調
整を行い、記録動作制御データ群DDを記録ヘッド動作
制御部114に送出するレジ調整部とを含んで構成され
ている。
The image processing unit 112 includes, for example, a multi-value / binary conversion unit for performing a binarization process on the image data DMG from the image data memory unit 110, and a binary value from the multi-value / binary conversion unit. Distribution processing unit for distributing the digitized data to the recording head 75, and raster BJ conversion for matching the arrangement of the binarized data distributed from the signal distribution processing unit to the arrangement of the ejection openings of the recording head 75 And a registration adjustment unit that performs registration adjustment and sends the print operation control data group DD to the print head operation control unit 114.

【0032】記録ヘッド動作制御部114は、記録ヘッ
ド75およびキャリッジ部28が移動する場合、記録ヘ
ッド75に記録動作を行わせるべく、記録動作制御デー
タ群DDに基づき、制御ユニット106からの吐出タイ
ミングデータDTに同期させた駆動制御パルス信号群P
Bを形成し、それらを記録ヘッド75に対してそれぞれ
供給する。
When the recording head 75 and the carriage unit 28 move, the recording head operation control unit 114 controls the ejection timing from the control unit 106 based on the recording operation control data group DD so that the recording head 75 performs the recording operation. Drive control pulse signal group P synchronized with data DT
B and supply them to the recording head 75 respectively.

【0033】これにより、記録ヘッド75は、用紙Pa
の記録面に対して記録動作を行うこととなる。
Thus, the recording head 75 moves the paper Pa
The recording operation is performed on the recording surface.

【0034】インクカートリッジ36の記録ヘッド75
は、例えば、図3に示されるように、本発明に係る電気
熱変換素子基板の一例である電気熱変換素子基板76
と、インク吐出部材78と、インク吐出部材78を電気
熱変換素子基板76に向けて押圧する押さえばね80
と、インク吐出部材78にインクを供給分配するインク
供給分配部材82と、プリント配線基板74とを主な要
素として構成されている。
The recording head 75 of the ink cartridge 36
Is, for example, as shown in FIG. 3, an electrothermal conversion element substrate 76 which is an example of the electrothermal conversion element substrate according to the present invention.
, An ink discharge member 78, and a pressing spring 80 for pressing the ink discharge member 78 toward the electrothermal transducer substrate 76.
And an ink supply / distribution member 82 for supplying / distributing ink to the ink ejection member 78, and a printed wiring board 74 as main elements.

【0035】プリント配線基板74は、電気熱変換素子
基板76が固定される電極面部74aと、電極面部74
aに電気的に接続され駆動制御信号群を送出する回路部
74dと、回路部74dが電気的に接続され回路部74
dに駆動制御信号群を送出するコンタクトパッド74b
とを有している。
The printed wiring board 74 includes an electrode surface portion 74a on which the electrothermal transducer substrate 76 is fixed, and an electrode surface portion 74.
a circuit part 74d that is electrically connected to a and transmits a drive control signal group, and a circuit part 74 that is electrically connected to the circuit part 74d.
contact pad 74b for sending a group of drive control signals to
And

【0036】プリント配線基板74は、後述するインク
タンク68の一端面に設けられる一対の固定軸68aが
図示が省略される接続部材を介してその透孔の挿入され
ることにより、インクタンク68の一端面上に固定され
ている。また、プリント配線基板74は、その接続部材
がインクタンク68の一端面に設けられる一対の位置決
め部材68dに係合されることにより、所定位置にイン
クタンク68の一端面に位置決めされることとなる。コ
ンタクトパッド74bは、図示が省略されるフレキシブ
ルケーブルの一端に接続されている。そのフレキシブル
ケーブルは、制御ユニット106からの制御信号群をコ
ンタクトパッド74bに供給するものとれる。
The printed wiring board 74 has a pair of fixed shafts 68a provided on one end surface of an ink tank 68 to be described later. It is fixed on one end surface. Further, the printed wiring board 74 is positioned at one end surface of the ink tank 68 at a predetermined position by engaging the connection member with a pair of positioning members 68d provided at one end surface of the ink tank 68. . The contact pad 74b is connected to one end of a flexible cable (not shown). The flexible cable supplies a control signal group from the control unit 106 to the contact pad 74b.

【0037】インク供給分配部材82は、プリント配線
基板74の透孔、接続部材の透孔を通じてインクタンク
68の供給路68bに接続される供給路82bと、供給
路82bに内部を通じて連通するとともにインク吐出部
材78の接続部78aに接続される供給路82aとを有
している。また、インク供給分配部材82は、押さえば
ね80および電気熱変換素子基板76と協働してインク
吐出部材78のインク吐出口形成面の周縁部を狭持する
係合部82dを、プリント配線基板74の電極面74a
に対応する部位に有している。
The ink supply / distribution member 82 communicates with the supply path 82b connected to the supply path 68b of the ink tank 68 through the through-hole of the printed wiring board 74 and the through-hole of the connection member. And a supply path 82a connected to the connection portion 78a of the discharge member 78. In addition, the ink supply / distribution member 82 cooperates with the presser spring 80 and the electrothermal transducer substrate 76 to form an engagement portion 82d for nipping the periphery of the ink ejection port forming surface of the ink ejection member 78, and 74 electrode surface 74a
At the site corresponding to.

【0038】インク吐出部材78は、インク供給分配部
材82の供給路82aに接続される接続部78aに連通
する共通液室を有している。その共通液室は、所定量の
インクが貯留する容積を有し、複数のインク流路の一端
にそれぞれ連通している。各インク流路78bi(i=
1〜n、nは整数)は、図1の(B)に示されるよう
に、インク吐出部材78において電気熱変換素子基板7
6に対向する部分に相対向して設けられる2つの隔壁部
材78ai(i=1〜n、nは整数)と電気熱変換素子
基板76とにより互いに平行に所定の間隔で形成されて
いる。
The ink discharge member 78 has a common liquid chamber communicating with a connection portion 78a connected to the supply path 82a of the ink supply / distribution member 82. The common liquid chamber has a volume for storing a predetermined amount of ink, and communicates with one end of each of the plurality of ink flow paths. Each ink channel 78bi (i =
1 to n, where n is an integer), as shown in FIG.
The two partition members 78ai (i = 1 to n, n is an integer) and the electrothermal transducer substrate 76 are provided at predetermined intervals in parallel with each other at a portion opposed to the portion 6.

【0039】各インク流路78biの他端には、インク
吐出口が形成されている。インク吐出口は、インク吐出
部材78のインク吐出口形成面78pに、所定の間隔を
もって一直線上に配列形成されている。
At the other end of each ink passage 78bi, an ink discharge port is formed. The ink ejection ports are formed in a line on the ink ejection port forming surface 78p of the ink ejection member 78 in a straight line at a predetermined interval.

【0040】電気熱変換素子基板76は、基台部84
と、基台部84の一方の端面に各インク流路78biに
それぞれ対応して配される蓄熱層としての絶縁層118
と、絶縁層118上に載置される共通電極層134と、
保護層126を介して共通電極層134上に配される電
気熱変換素子層121の発熱部122および132と、
発熱部122および132にそれぞれ一端が接続される
個別電極層124および136と、発熱部122および
132と、共通電極層134、個別電極層124および
136とを保護層128を介して覆う耐キャビテーショ
ン層130とを含んで構成されている。なお、図1の
(A)および(B)においては、複数のインク流路78
biの一部に対応する部分を代表して示し、他の部分は
省略される。
The electrothermal conversion element substrate 76 includes a base 84
And an insulating layer 118 as a heat storage layer disposed on one end surface of the base portion 84 so as to correspond to each of the ink flow paths 78bi.
And a common electrode layer 134 mounted on the insulating layer 118;
Heating portions 122 and 132 of the electrothermal conversion element layer 121 disposed on the common electrode layer 134 via the protective layer 126;
An anti-cavitation layer that covers the individual electrode layers 124 and 136 having one ends connected to the heat generating sections 122 and 132, the heat generating sections 122 and 132, the common electrode layer 134, and the individual electrode layers 124 and 136 via the protective layer 128. 130 are included. In FIGS. 1A and 1B, a plurality of ink flow paths 78 are shown.
A portion corresponding to a part of bi is shown as a representative, and other portions are omitted.

【0041】基台部84は、例えば、所定の板厚の単結
晶シリコン材料で成形されている。
The base 84 is formed of, for example, a single-crystal silicon material having a predetermined thickness.

【0042】各絶縁層118は、例えば、酸化シリコン
で各インク流路78biに対応した位置に形成されてい
る。各絶縁層118は、膜厚が熱酸化法、スパッタ法、
CVD法などにより、約1.8(μm)となるように形
成されている。また、隣接する絶縁層118の相互間隔
は、隔壁部材78aiの厚さよりも若干大の距離に設定
されている。
Each insulating layer 118 is formed of, for example, silicon oxide at a position corresponding to each ink flow path 78bi. Each insulating layer 118 has a thickness of thermal oxidation, sputtering,
It is formed to have a thickness of about 1.8 (μm) by a CVD method or the like. The distance between the adjacent insulating layers 118 is set to be slightly larger than the thickness of the partition member 78ai.

【0043】例えば、アルミニウムで約5100(オン
グストロング)程度の膜厚に形成されている共通電極1
34は、インク流路78biに対応する部分の略中央部
に形成されている。共通電極134におけるインク吐出
口側の端部は、図2に示されるように、個別電極124
の下方となる位置まで延在している。
For example, the common electrode 1 made of aluminum to a thickness of about 5100 (angstrom)
Reference numeral 34 is formed at a substantially central portion of a portion corresponding to the ink flow path 78bi. As shown in FIG. 2, the end of the common electrode 134 on the ink ejection port side is
Extends to a position below.

【0044】共通電極134における個別電極124と
個別電極136との間の部分には、その略中央に孔13
4aを有する分岐接続部134Aが形成されている。こ
れにより、共通電極134を通じて供給される電力は、
分岐接続部134Aを通じてそれぞれ後述する発熱部1
22および132に供給されることとなる。
In the portion between the individual electrode 124 and the individual electrode 136 in the common electrode 134, a hole 13 is formed substantially in the center thereof.
A branch connection portion 134A having 4a is formed. Accordingly, the power supplied through the common electrode 134 is
Heat generation unit 1 to be described later through branch connection portion 134A
22 and 132.

【0045】共通電極134のインク流路78biの幅
方向の両端は、それぞれ、隔壁部材78aiに対して所
定の間隔をもって対向している。共通電極134は、ス
パッタリング法により所定の膜圧に形成された後、混合
ガス(BCI3、CI2、N2)によるドライエッチン
グにより形成される。混合ガスの各ガスの混合比率は、
例えば、それぞれ、46、36、18(%)とされる。
Both ends in the width direction of the ink flow path 78bi of the common electrode 134 are opposed to the partition member 78ai at a predetermined interval. After the common electrode 134 is formed to a predetermined film pressure by a sputtering method, it is formed by dry etching using a mixed gas (BCI3, CI2, N2). The mixing ratio of each gas in the mixed gas is
For example, they are 46, 36, and 18 (%), respectively.

【0046】共通電極134は、絶縁膜としての保護層
126により覆われている。保護層126は、例えば、
酸化シリコンで約1.2(μm)の厚さに形成されてい
る。分岐接続部134Aの孔134aは、例えば、フッ
化アンモニウムが用いられてエッチングされることによ
り、形成される。
The common electrode 134 is covered with a protective layer 126 as an insulating film. The protective layer 126 is, for example,
It is formed of silicon oxide to a thickness of about 1.2 (μm). The hole 134a of the branch connection portion 134A is formed by, for example, etching using ammonium fluoride.

【0047】電気熱変換素子層121は、例えば、タン
タルおよびシリコン合金のターゲット材が用いられ反応
性スパッタリング法により薄膜状に形成されている。電
気熱変換素子層121の発熱部122および132は、
それぞれ、基台部84上における共通の直線上に、共通
電極134の分岐接続部134Aを挟んで所定の間隔を
もって配置されている。発熱部122および132は、
図1の(B)に示されるように、それぞれ、隣接するふ
たつの絶縁層118の相互間に対応する部分まで延在す
る延在部122aおよび132aを有している。
The electrothermal conversion element layer 121 is formed into a thin film by a reactive sputtering method using a target material of, for example, tantalum and a silicon alloy. The heat generating parts 122 and 132 of the electrothermal conversion element layer 121
Each of them is arranged at a predetermined interval on a common straight line on the base portion 84 with the branch connection portion 134A of the common electrode 134 interposed therebetween. The heat generating parts 122 and 132
As shown in FIG. 1 (B), each has extension portions 122a and 132a extending to a portion corresponding to a space between two adjacent insulating layers 118, respectively.

【0048】その際、発熱部122は、インク流路78
biにおいて発熱部132よりもインク吐出口側に配置
されている。また、発熱部122の発熱量は、発熱部1
32の発熱量に比して小とされる。
At this time, the heat generating section 122 is
In bi, it is arranged closer to the ink ejection port than the heat generating portion 132. The amount of heat generated by the heating unit 122 is determined by the heating unit 1.
It is smaller than the heat value of 32.

【0049】発熱部122の一方側に接続される個別電
極層124および発熱部132の一方側に接続される個
別電極層136は、それぞれ、共通電極134の分岐接
続部134Aとともに、電気熱変換素子層121の上面
における同一の平面上に例えば、アルミニウムで薄膜状
に形成されている。
The individual electrode layer 124 connected to one side of the heat generating portion 122 and the individual electrode layer 136 connected to one side of the heat generating portion 132 are respectively connected to the branch connection portion 134A of the common electrode 134 and the electrothermal conversion element. On the same plane on the upper surface of the layer 121, it is formed in a thin film shape of, for example, aluminum.

【0050】個別電極層124は、発熱部122の一端
に接続される接続部124Aと、その接続部124Aか
ら隣接する隔壁部材78aiおよび他の個別電極124
近傍まで広がる延在部124Dと、その延在部124D
に相対向して接続部124Aに連なるとともに屈曲して
発熱部122の延在部122aの上面にインク流路78
biに沿って延びる連結部124Bとを有している。
The individual electrode layer 124 includes a connecting portion 124A connected to one end of the heat generating portion 122, a partition member 78ai adjacent to the connecting portion 124A and the other individual electrode 124.
Extension portion 124D extending to the vicinity, and extension portion 124D
The ink flow path 78 is formed on the upper surface of the extending portion 122a of the heat generating portion 122 while being connected to the connecting portion 124A and bent.
and a connecting portion 124B extending along bi.

【0051】個別電極層124の連結部124Bの厚さ
方向の位置は、その接続部124Aおよび延在部124
Dのその位置よりも低い位置とされている。また、個別
電極層124の連結部124Bと互いに隣接する他の個
別電極層124の延在部124Dとの間には、所定の高
さを有する段差が形成されている。また、連結部124
Bの他端は、所定の端子部に接続されている。個別電極
層136は、発熱部132に接続される接続部を有して
いる。接続部は、発熱部132のインク吐出口配列方向
の幅と同一の幅を有している。
The position of the connecting portion 124B of the individual electrode layer 124 in the thickness direction is determined by the connecting portion 124A and the extending portion 124A.
D is lower than that position. In addition, a step having a predetermined height is formed between the connecting portion 124B of the individual electrode layer 124 and the extending portion 124D of another adjacent individual electrode layer 124. In addition, the connecting portion 124
The other end of B is connected to a predetermined terminal. The individual electrode layer 136 has a connection part connected to the heat generating part 132. The connecting portion has the same width as the width of the heat generating portion 132 in the ink ejection port arrangement direction.

【0052】各インク流路78biにおける共通電極層
134、個別電極層124および個別電極層136、発
熱部122および132は、共通の保護層128により
覆われている。
The common electrode layer 134, the individual electrode layers 124 and the individual electrode layers 136, and the heat generating portions 122 and 132 in each ink flow path 78bi are covered with a common protective layer 128.

【0053】保護層128は、例えば、窒化シリコンま
たは酸化シリコンで厚さ約1.0(μm)程度にプラズ
マCVD法により形成されている。
The protective layer 128 is formed of, for example, silicon nitride or silicon oxide to a thickness of about 1.0 (μm) by a plasma CVD method.

【0054】保護層128の大部分を覆う耐キャビテー
ション層130は、例えば、タンタルで約2300(オ
ングストロング)程度に、スパッタリング法により、形
成されている。また、耐キャビテーション層130は、
各インク流路78biに対応する共通電極層120と個
別電極層124および個別電極層136との間の部分に
対応する位置に比較的浅い凹部を有している。さらに、
隣接する各インク流路78bi間においては、隔壁部材
78aiの共通電極層120、個別電極層124および
個別電極層136に対する相対位置を規制する凹部13
0aが、隔壁部材78aiに対応して形成されている。
凹部130aは、例えば、約1.0(μm)程度の深
さ、および、隔壁部材78aiの厚さに相当する幅を有
している。従って、インク吐出部材78の各隔壁部材7
8aiの下端面が、電気熱変換素子基板76の凹部13
0aの底部に確実に密着嵌合された状態でインク吐出部
材78と電気熱変換素子基板76とが組み付けられるの
で各インク流路78bi相互間のインク漏れが確実に回
避されることとなる。
The anti-cavitation layer 130 covering most of the protective layer 128 is formed by sputtering, for example, to about 2300 (angstrom) of tantalum. The anti-cavitation layer 130 is
A relatively shallow concave portion is provided at a position corresponding to a portion between the common electrode layer 120 and the individual electrode layer 124 and the individual electrode layer 136 corresponding to each ink flow path 78bi. further,
A recess 13 that regulates the relative position of the partition member 78ai between the adjacent ink flow paths 78bi with respect to the common electrode layer 120, the individual electrode layer 124, and the individual electrode layer 136.
0a is formed corresponding to the partition member 78ai.
The recess 130a has, for example, a depth of about 1.0 (μm) and a width corresponding to the thickness of the partition member 78ai. Therefore, each partition member 7 of the ink ejection member 78
8ai corresponds to the recess 13 of the electrothermal transducer substrate 76.
Since the ink ejection member 78 and the electrothermal conversion element substrate 76 are assembled in a state where the ink ejection member 78 is securely fitted to the bottom of the bottom of Oa, ink leakage between the ink flow paths 78bi is reliably avoided.

【0055】上述したように、共通電極層134、およ
び、個別電極層124、136が多層化されて配置され
ているので各インク流路78biに対応する各電極層の
占有面積が小となり、従って、隣接する各インク流路7
8bi相互間の距離を縮小し、インク吐出口の高密度化
を図ることも可能となる。
As described above, since the common electrode layer 134 and the individual electrode layers 124 and 136 are arranged in multiple layers, the occupied area of each electrode layer corresponding to each ink flow path 78bi is reduced. , Adjacent ink flow paths 7
It is also possible to reduce the distance between 8bi and increase the density of the ink ejection ports.

【0056】さらに、上述した分岐接続部134A、個
別電極層124、および、136を形成するにあたって
は、先ず、電気熱変換素子層121が保護層126上に
形成された後、薄膜が、5500(オングストロング)
の厚さで電気熱変換素子層121上にスパッタリング法
によりアルミニウムで形成される。
Further, in forming the above-described branch connection portion 134A, individual electrode layer 124, and 136, first, after the electrothermal conversion element layer 121 is formed on the protective layer 126, a thin film is formed by 5500 ( Ang Strong)
Is formed on the electrothermal conversion element layer 121 with aluminum by sputtering.

【0057】続いて、電気熱変換素子層121およびそ
の薄膜において不要となる部分が、フォトリソ法による
パターニング処理で画定された後、その不要な部分が所
定のエッチング処理により除去される。そして、その残
された薄膜における電気熱変換素子層121における発
熱部122および132に対向する部分、個別電極層1
24、および、136の外周部が所定のパターニングに
基づくエッチング処理により除去されることにより、分
岐接続部134A、個別電極層124、および、136
が形成されることとなる。
Subsequently, unnecessary portions of the electrothermal transducer layer 121 and the thin film thereof are defined by a patterning process using a photolithography method, and the unnecessary portions are removed by a predetermined etching process. Then, the portion of the remaining thin film facing the heat generating portions 122 and 132 in the electrothermal conversion element layer 121, the individual electrode layer 1
24 and 136 are removed by an etching process based on predetermined patterning, so that the branch connection portion 134A, the individual electrode layers 124, and 136 are removed.
Is formed.

【0058】なお、上述の例においては、インクを吐出
する記録ヘッド75に適用されているが、かかる例に限
られることなく、本発明の一例がインク染料を不溶化す
る処理液を吐出する記録ヘッド75に適用されてもよ
い。
In the above-described example, the present invention is applied to the recording head 75 for ejecting ink. However, the present invention is not limited to such an example, and one example of the present invention is a recording head for ejecting a processing liquid for insolubilizing an ink dye. 75 may be applied.

【0059】[0059]

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
に係る電気熱変換素子基板、電気熱変換素子基板を備え
るインクジェット記録ヘッド、および、それが用いられ
るインクジェット記録装置によれば、共通電極層が、複
数の液体流路にそれぞれ対応して一直線上に配列される
複数の発熱部を有する電気熱変換素子層および個別電極
層の下方に絶縁層を介して積み重ねられて形成され、電
気熱変換素子層の複数の発熱部にそれぞれ電気的に接続
されるのでインク吐出性能を低下させることなく、電気
熱変換素子基板のヒータおよびインク吐出口の高密度化
および電気熱変換素子基板の小型化を図ることができ
る。
As apparent from the above description, according to the electrothermal transducer element substrate, the ink jet recording head having the electrothermal transducer element substrate, and the ink jet recording apparatus using the same according to the present invention, the common electrode Layers are formed by stacking an electrothermal conversion element layer having a plurality of heating portions arranged in a straight line corresponding to the plurality of liquid flow paths and an individual electrode layer with an insulating layer interposed therebetween. Since each of the plurality of heat generating portions of the conversion element layer is electrically connected to each other, the density of the heaters and ink discharge ports of the electrothermal conversion element substrate and the size of the electrothermal conversion element substrate are reduced without lowering the ink discharge performance. Can be achieved.

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

【図1】(A)は、本発明に係る電気熱変換素子基板の
一例の要部を示す平面図であり、(B)は、(A)にお
けるB−B線に沿って示す部分断面図である。
FIG. 1A is a plan view showing a main part of an example of an electrothermal transducer substrate according to the present invention, and FIG. 1B is a partial cross-sectional view taken along line BB in FIG. It is.

【図2】図1の(A)におけるII−II線に沿って示
す部分断面図である。
FIG. 2 is a partial cross-sectional view taken along line II-II in FIG.

【図3】本発明に係る電気熱変換素子基板を備えるイン
クジェット記録ヘッドの一例を示す分解斜視図である。
FIG. 3 is an exploded perspective view showing an example of an ink jet recording head including the electrothermal conversion element substrate according to the present invention.

【図4】本発明に係る電気熱変換素子基板を備えるイン
クジェット記録ヘッドの一例が用いられる記録装置の概
略構成を示す斜視図である。
FIG. 4 is a perspective view showing a schematic configuration of a recording apparatus using an example of an ink jet recording head including an electrothermal conversion element substrate according to the present invention.

【図5】図4に示される例に備えられ制御ブロックの構
成を示すブロック図である。
FIG. 5 is a block diagram showing a configuration of a control block provided in the example shown in FIG. 4;

【図6】(A)は、従来の電気熱変換素子基板の要部を
示す平面図である。(B)は、(A)におけるB−B線
に沿って示す部分断面図である。
FIG. 6A is a plan view showing a main part of a conventional electrothermal conversion element substrate. (B) is a partial cross-sectional view taken along line BB in (A).

【符号の説明】[Explanation of symbols]

75 記録ヘッド 76 電気熱変換素子基板 78 インク吐出部材 78bi インク流路 84 基台部 106 制御ユニット 114 記録ヘッド動作制御部 121 電気熱変換素子層 122,132 発熱部 124,136 個別電極層 126 保護層 134 共通電極 134A 分岐接続部 75 recording head 76 electrothermal conversion element substrate 78 ink discharge member 78bi ink flow path 84 base 106 control unit 114 recording head operation control section 121 electrothermal conversion element layer 122, 132 heating section 124, 136 individual electrode layer 126 protective layer 134 Common electrode 134A Branch connection

Claims (11)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 一端側に記録に用いられる液体が吐出せ
しめられる液体吐出口がそれぞれ形成される複数の液体
流路にそれぞれ対応して一直線上に配列される複数の発
熱部を有する電気熱変換素子層と、 前記電気熱変換素子層の複数の発熱部にそれぞれ電気的
に接続される個別電極層と、 前記電気熱変換素子層および前記個別電極層の下方に絶
縁層を介して積み重ねられて形成され、該電気熱変換素
子層の前記複数の発熱部にそれぞれ電気的に接続される
共通電極層と、 前記電気熱変換素子層と、前記個別電極層および前記共
通電極層とが設けられる基板部と、を具備して構成され
る電気熱変換素子基板。
An electrothermal converter having a plurality of heat generating portions arranged on a straight line corresponding to a plurality of liquid flow paths each having a liquid discharge port through which a liquid used for recording is discharged on one end side. An element layer, an individual electrode layer electrically connected to each of the plurality of heat-generating portions of the electrothermal conversion element layer, and a stack of insulating layers below the electrothermal conversion element layer and the individual electrode layer via an insulating layer. A substrate formed and provided with a common electrode layer electrically connected to each of the plurality of heat generating portions of the electrothermal conversion element layer, the electrothermal conversion element layer, the individual electrode layer, and the common electrode layer And an electrothermal conversion element substrate comprising:
【請求項2】 前記共通電極層は、前記電気熱変換素子
層の複数の発熱部の相互間に形成される分岐接続部に電
気的に接続され、該複数の発熱部は、該分岐接続部を通
じてそれぞれ、該共通電極層からの電力が供給されるこ
とを特徴とする請求項1記載の電気熱変換素子基板。
2. The method according to claim 1, wherein the common electrode layer is electrically connected to a branch connecting portion formed between the plurality of heat generating portions of the electrothermal transducer layer, and the plurality of heat generating portions are connected to the branch connecting portion. The electric heat conversion element substrate according to claim 1, wherein electric power is supplied from the common electrode layer through the respective electrodes.
【請求項3】 前記電気熱変換素子層の複数の発熱部
は、それぞれ互いに単位時間あたりの発熱容量が異なる
ことを特徴とする請求項1記載の電気熱変換素子基板。
3. The electrothermal conversion element substrate according to claim 1, wherein the plurality of heat generating portions of the electrothermal conversion element layer have different heat generating capacities per unit time.
【請求項4】 一端側に記録に用いられる液体が吐出せ
しめられる液体吐出口がそれぞれ形成される複数の液体
流路を有する液体吐出部材と、 一端側に記録に用いられる液体が吐出せしめられる液体
吐出口がそれぞれ形成される複数の液体流路にそれぞれ
対応して一直線上に配列される複数の発熱部を有する電
気熱変換素子層と、 前記電気熱変換素子層の複数の発熱部にそれぞれ電気的
に接続される個別電極層と、 前記電気熱変換素子層および前記個別電極層の下方に絶
縁層を介して積み重ねられて形成され、該電気熱変換素
子層の前記複数の発熱部にそれぞれ電気的に接続される
共通電極層と、 前記電気熱変換素子層と、前記個別電極層および前記共
通電極層とが設けられる基板部とを備える電気熱変換素
子基板と、 前記電気熱変換素子基板に電気的に接続され、該電気熱
変換素子基板の前記共通電極層にそれぞれ電力を供給す
る配線基板と、 を具備して構成されるインクジェット記録ヘッド。
4. A liquid discharge member having a plurality of liquid flow paths each having a liquid discharge port formed on one end side for discharging a liquid used for recording, and a liquid discharged on one end side for discharging a liquid used for recording. An electrothermal conversion element layer having a plurality of heat generating portions arranged in a straight line corresponding to a plurality of liquid flow paths each having a discharge port formed therein; and a plurality of heat generating portions of the electrothermal conversion element layer, respectively. An individual electrode layer that is electrically connected to the plurality of heat generating portions of the electrothermal conversion element layer, the stack being formed below the electrothermal conversion element layer and the individual electrode layer via an insulating layer. An electrothermal conversion element substrate including: a common electrode layer that is electrically connected; the electrothermal conversion element layer; and a substrate portion on which the individual electrode layer and the common electrode layer are provided. Is electrically connected to the plate, the ink jet recording head configured respectively to the common electrode layer of the electric converting element substrate comprises a wiring board for supplying power, a.
【請求項5】 前記共通電極層は、前記電気熱変換素子
層の複数の発熱部の相互間に形成される分岐接続部に電
気的に接続され、該複数の発熱部は、該分岐接続部を通
じてそれぞれ電力が供給されることを特徴とする請求項
4記載のインクジェット記録ヘッド。
5. The common electrode layer is electrically connected to a branch connecting portion formed between a plurality of heat generating portions of the electrothermal conversion element layer, and the plurality of heat generating portions are connected to the branch connecting portion. 5. The ink jet recording head according to claim 4, wherein electric power is supplied through each of the ink jet recording heads.
【請求項6】 前記電気熱変換素子層の複数の発熱部
は、それぞれ互いに単位時間あたりの発熱容量が異なる
ことを特徴とする請求項4記載のインクジェット記録ヘ
ッド。
6. The ink jet recording head according to claim 4, wherein the plurality of heat generating portions of the electrothermal transducer layer have different heat generating capacities per unit time.
【請求項7】 記録媒体の記録面に対して記録動作を行
う請求項4に記載されるインクジェット記録ヘッドと、 前記インクジェット記録ヘッドを前記記録媒体の記録面
に対して相対的に移動させる記録ヘッド移動手段と、 前記記録ヘッド移動手段に前記インクジェット記録ヘッ
ドを相対的に移動させる動作を行わせるとともに、該イ
ンクジェット記録ヘッドに記録動作を行わせる制御部
と、を具備して構成されるインクジェット記録装置。
7. An ink jet recording head according to claim 4, which performs a recording operation on a recording surface of a recording medium, and a recording head for moving said ink jet recording head relative to the recording surface of said recording medium. An inkjet recording apparatus comprising: a moving unit; and a control unit that causes the recording head moving unit to perform an operation of relatively moving the inkjet recording head and causes the inkjet recording head to perform a recording operation. .
【請求項8】 記録媒体の記録面に対して記録動作を行
う請求項5に記載されるインクジェット記録ヘッドと、 前記インクジェット記録ヘッドを前記記録媒体の記録面
に対して相対的に移動させる記録ヘッド移動手段と、 前記記録ヘッド移動手段に前記インクジェット記録ヘッ
ドを相対的に移動させる動作を行わせるとともに、該イ
ンクジェット記録ヘッドに記録動作を行わせる制御部
と、を具備して構成されるインクジェット記録装置。
8. An ink jet recording head according to claim 5, which performs a recording operation on a recording surface of a recording medium, and a recording head for moving said ink jet recording head relative to a recording surface of said recording medium. An inkjet recording apparatus comprising: a moving unit; and a control unit that causes the recording head moving unit to perform an operation of relatively moving the inkjet recording head and causes the inkjet recording head to perform a recording operation. .
【請求項9】 記録媒体の記録面に対して記録動作を行
う請求項6に記載されるインクジェット記録ヘッドと、 前記インクジェット記録ヘッドを前記記録媒体の記録面
に対して相対的に移動させる記録ヘッド移動手段と、 前記記録ヘッド移動手段に前記インクジェット記録ヘッ
ドを相対的に移動させる動作を行わせるとともに、該イ
ンクジェット記録ヘッドに記録動作を行わせる制御部
と、を具備して構成されるインクジェット記録装置。
9. An ink jet recording head according to claim 6, which performs a recording operation on a recording surface of a recording medium, and a recording head for moving said ink jet recording head relative to the recording surface of said recording medium. An inkjet recording apparatus comprising: a moving unit; and a control unit that causes the recording head moving unit to perform an operation of relatively moving the inkjet recording head and causes the inkjet recording head to perform a recording operation. .
【請求項10】 前記液体は、インクまたは該インクを
不溶化するための処理液であることを特徴とする請求項
4記載のインクジェット記録ヘッド。
10. The ink jet recording head according to claim 4, wherein the liquid is ink or a processing liquid for insolubilizing the ink.
【請求項11】 前記液体は、インクまたは該インクを
不溶化するための処理液であることを特徴とする請求項
7記載のインクジェット記録装置。
11. The ink jet recording apparatus according to claim 7, wherein the liquid is ink or a processing liquid for insolubilizing the ink.
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