JP2000141662A - インクジェットヘッド用基体、インクジェットヘッド、インクジェットカートリッジおよびインクジェット記録装置 - Google Patents
インクジェットヘッド用基体、インクジェットヘッド、インクジェットカートリッジおよびインクジェット記録装置Info
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- Particle Formation And Scattering Control In Inkjet Printers (AREA)
- Ink Jet (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 多値記録の場合でも安定してインクを吐出さ
せることができ、発熱抵抗体や液流路の高密度化が可能
なインクジェットヘッドを実現する。 【解決手段】 インクジェットヘッドを構成する基板上
には、インク流路４の流路方向に沿って第１の発熱手段
１１および発熱抵抗体１２が直列に配置されている。第
１の発熱手段１１は、インク流路４の幅方向に並列に配
置された第１の発熱抵抗体１１ａおよび第２の発熱抵抗
体１１ｂから構成される。第１の発熱抵抗体１１ａと第
２の発熱抵抗体１１ｂとを、吐出口３ａ側に配置された
接続配線１６により電気的に接続することで、それらの
発熱抵抗体を流路方向に並列に配置した場合と比較して
インク流路４のピッチを小さくできる。第１の発熱手段
１１の流路方向の長さを短くし、第１の発熱手段１１の
幅を大きくでき、第１の発熱手段１１および発熱抵抗体
１２を吐出口３ａの近い位置に配置できる。
せることができ、発熱抵抗体や液流路の高密度化が可能
なインクジェットヘッドを実現する。 【解決手段】 インクジェットヘッドを構成する基板上
には、インク流路４の流路方向に沿って第１の発熱手段
１１および発熱抵抗体１２が直列に配置されている。第
１の発熱手段１１は、インク流路４の幅方向に並列に配
置された第１の発熱抵抗体１１ａおよび第２の発熱抵抗
体１１ｂから構成される。第１の発熱抵抗体１１ａと第
２の発熱抵抗体１１ｂとを、吐出口３ａ側に配置された
接続配線１６により電気的に接続することで、それらの
発熱抵抗体を流路方向に並列に配置した場合と比較して
インク流路４のピッチを小さくできる。第１の発熱手段
１１の流路方向の長さを短くし、第１の発熱手段１１の
幅を大きくでき、第１の発熱手段１１および発熱抵抗体
１２を吐出口３ａの近い位置に配置できる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、紙、プラスチック
シート、布、物品等の被記録媒体に対して、例えばイン
ク等の機能性液体を吐出することにより文字や記号など
の画像の記録、印刷等を行うインクジェットヘッドを構
成するためのインクジェットヘッド用基体、このインク
ジェットヘッド用基体を用いて構成されるインクジェッ
トヘッド、このインクジェットヘッドに対して供給され
るインクを貯溜するためのインク貯溜部を含むインクジ
ェットカートリッジ、及びインクジェットヘッドが装着
されるインクジェット記録装置に関する。
シート、布、物品等の被記録媒体に対して、例えばイン
ク等の機能性液体を吐出することにより文字や記号など
の画像の記録、印刷等を行うインクジェットヘッドを構
成するためのインクジェットヘッド用基体、このインク
ジェットヘッド用基体を用いて構成されるインクジェッ
トヘッド、このインクジェットヘッドに対して供給され
るインクを貯溜するためのインク貯溜部を含むインクジ
ェットカートリッジ、及びインクジェットヘッドが装着
されるインクジェット記録装置に関する。
【０００２】なお、本発明において称するインクジェッ
トカートリッジは、インクジェットヘッドとインク貯溜
部とを一体としたカートリッジの形態も、それらを互い
に別体として着脱可能に組み合わせた形態も包含するも
のである。このインクジェットインクジェットカートリ
ッジは、装置本体側のキャリッジ等の搭載手段に対して
着脱可能に構成されている。
トカートリッジは、インクジェットヘッドとインク貯溜
部とを一体としたカートリッジの形態も、それらを互い
に別体として着脱可能に組み合わせた形態も包含するも
のである。このインクジェットインクジェットカートリ
ッジは、装置本体側のキャリッジ等の搭載手段に対して
着脱可能に構成されている。
【０００３】また、本発明において称するインクジェッ
ト記録装置は、ワードプロセッサー、コンピューター等
の情報処理機器の出力端末として、この情報処理機器と
一体的に、または別体として設けられるものの他、情報
読み取り機器等が組合わされた複写装置や、情報送受信
機能を有するファクシミリ装置、布への捺染を行う機器
等、種々の装置で用いられる形態を包含するものを意味
している。
ト記録装置は、ワードプロセッサー、コンピューター等
の情報処理機器の出力端末として、この情報処理機器と
一体的に、または別体として設けられるものの他、情報
読み取り機器等が組合わされた複写装置や、情報送受信
機能を有するファクシミリ装置、布への捺染を行う機器
等、種々の装置で用いられる形態を包含するものを意味
している。
【０００４】
【従来の技術】従来のインクジェット記録装置では、イ
ンクを吐出するために利用されるエネルギーを発生する
エネルギー発生手段として電気熱変換体またはピエゾ素
子を用い、このエネルギー発生手段により発生したエネ
ルギーをインクなどの液体に作用させることで吐出口か
ら液体を吐出させている。このようなインクジェット記
録装置は、インクなどの液体を微小な液滴として吐出口
から高速で吐出することにより高精細な画像の記録を高
速で行うことができるという特徴を有している。特に、
インクを吐出するために利用されるエネルギーを発生す
るエネルギー発生手段として電気熱変換体を用い、この
電気熱変換体により発生した熱エネルギーによって生ず
るインクの発泡を利用して吐出する方式のインクジェッ
ト記録装置が、画像の高精細性、高速記録性、インクジ
ェットヘッドおよびインクジェット記録装置の小型化や
カラー化に適していることから、この方式のインクジェ
ット記録装置が近年注目されている。電気熱変換体を用
いたインクジェット記録装置としては、例えば米国特許
第４７２３１２９号明細書または米国特許第４７４０７
９６号明細書に記載されたものがある。
ンクを吐出するために利用されるエネルギーを発生する
エネルギー発生手段として電気熱変換体またはピエゾ素
子を用い、このエネルギー発生手段により発生したエネ
ルギーをインクなどの液体に作用させることで吐出口か
ら液体を吐出させている。このようなインクジェット記
録装置は、インクなどの液体を微小な液滴として吐出口
から高速で吐出することにより高精細な画像の記録を高
速で行うことができるという特徴を有している。特に、
インクを吐出するために利用されるエネルギーを発生す
るエネルギー発生手段として電気熱変換体を用い、この
電気熱変換体により発生した熱エネルギーによって生ず
るインクの発泡を利用して吐出する方式のインクジェッ
ト記録装置が、画像の高精細性、高速記録性、インクジ
ェットヘッドおよびインクジェット記録装置の小型化や
カラー化に適していることから、この方式のインクジェ
ット記録装置が近年注目されている。電気熱変換体を用
いたインクジェット記録装置としては、例えば米国特許
第４７２３１２９号明細書または米国特許第４７４０７
９６号明細書に記載されたものがある。
【０００５】図９は、従来のインクジェットヘッドにつ
いて説明するための断面図である。図９に示されるよう
に従来のインクジェットヘッドには複数の吐出口７０１
が設けられている。また、それぞれの吐出口７０１から
インクを吐出するために利用される熱エネルギーを発生
する電気熱変換素子７０２が、それぞれの吐出口７０１
と連通する液流路としてのインク流路７０３ごとに基板
７０４の面上に形成されている。電気熱変換素子７０２
は、主に発熱抵抗体７０５と、発熱抵抗体７０５に電力
を供給するための電極配線７０６と、発熱抵抗体７０５
および電極配線７０６を保護する絶縁膜７０７とから構
成される。このようなインクジェットヘッドでは、基板
７０４と、基板７０４上の電気熱変換素子７０２などと
からインクジェットヘッド用基体が構成されている。
いて説明するための断面図である。図９に示されるよう
に従来のインクジェットヘッドには複数の吐出口７０１
が設けられている。また、それぞれの吐出口７０１から
インクを吐出するために利用される熱エネルギーを発生
する電気熱変換素子７０２が、それぞれの吐出口７０１
と連通する液流路としてのインク流路７０３ごとに基板
７０４の面上に形成されている。電気熱変換素子７０２
は、主に発熱抵抗体７０５と、発熱抵抗体７０５に電力
を供給するための電極配線７０６と、発熱抵抗体７０５
および電極配線７０６を保護する絶縁膜７０７とから構
成される。このようなインクジェットヘッドでは、基板
７０４と、基板７０４上の電気熱変換素子７０２などと
からインクジェットヘッド用基体が構成されている。
【０００６】また、それぞれのインク流路７０３は、複
数の流路壁７０８が一体的に形成された天板を基板７０
４に接合することで形成される。基板７０４に天板を接
合する際には、基板７０４上の電気熱変換素子７０２等
との相対的な位置を画像処理等の手段により位置合わせ
しながら天板を接合する。それぞれのインク流路７０３
は、吐出口７０１と反対側の端部が共通液室７０９と連
通しており、この共通液室７０９には、インクを貯留す
る貯留部としてのインクタンク（不図示）から供給され
たインクが保持されている。
数の流路壁７０８が一体的に形成された天板を基板７０
４に接合することで形成される。基板７０４に天板を接
合する際には、基板７０４上の電気熱変換素子７０２等
との相対的な位置を画像処理等の手段により位置合わせ
しながら天板を接合する。それぞれのインク流路７０３
は、吐出口７０１と反対側の端部が共通液室７０９と連
通しており、この共通液室７０９には、インクを貯留す
る貯留部としてのインクタンク（不図示）から供給され
たインクが保持されている。
【０００７】共通液室７０９に供給されたインクは、共
通液室７０９から各インク流路７０３に導かれ、インク
流路７０３内の吐出口７０１の近傍でメニスカスを形成
してインク流路７０３内にインクが保持される。インク
流路７０３内にインクが保持された状態で電気熱変換素
子７０２を選択的に駆動させることにより、発熱抵抗体
７０５から発生する熱エネルギーを利用して発熱抵抗体
７０５上のインクを急激に加熱沸騰させ、この時の衝撃
力によってインクを吐出口７０１吐出させる。
通液室７０９から各インク流路７０３に導かれ、インク
流路７０３内の吐出口７０１の近傍でメニスカスを形成
してインク流路７０３内にインクが保持される。インク
流路７０３内にインクが保持された状態で電気熱変換素
子７０２を選択的に駆動させることにより、発熱抵抗体
７０５から発生する熱エネルギーを利用して発熱抵抗体
７０５上のインクを急激に加熱沸騰させ、この時の衝撃
力によってインクを吐出口７０１吐出させる。
【０００８】図１０は、図９に基づいて説明したインク
ジェットヘッドに用いられたインクジェットヘッド用基
体の、インク流路７０３に対応する部分における図９の
Ｘ−Ｘ’線断面図である。図１０では、図９に示した基
板７０４と電気熱変換素子７０２とからなるインクジェ
ットヘッド用基体がインクジェットヘッド用基体７２０
に対応している。
ジェットヘッドに用いられたインクジェットヘッド用基
体の、インク流路７０３に対応する部分における図９の
Ｘ−Ｘ’線断面図である。図１０では、図９に示した基
板７０４と電気熱変換素子７０２とからなるインクジェ
ットヘッド用基体がインクジェットヘッド用基体７２０
に対応している。
【０００９】図１０に示すようにインクジェットヘッド
用基体７２０では、シリコン基板７２１の表面に、熱酸
化膜からなる蓄熱層７２２が形成されている。蓄熱層７
２２の表面には、蓄熱を兼ねるＳｉＯ膜またはＳｉＮ膜
等からなる層間膜７２３が形成され、層間膜７２３の表
面に発熱抵抗層７２４が部分的に形成されている。発熱
抵抗層７２４の表面には、Ａｌ、Ａｌ−ＳｉまたはＡｌ
−Ｃｕなどの金属配線７２５が形成され、金属配線７２
５、発熱抵抗層７２４および層間膜７２３の表面に、Ｓ
ｉＯ膜またはＳｉＮ膜等からなる保護膜７２６が形成さ
れている。保護膜７２６の表面には、発熱抵抗層７２４
の発熱に伴う化学的、物理的衝撃から保護膜７２６を守
るための耐キャビテーション膜７２７が形成されてい
る。耐キャビテーション膜７２７における発熱抵抗層７
２４の面上の金属配線７２５以外の部分に対応する部分
が、発熱抵抗層７２４からの熱がインクに作用する熱作
用部７２８となっている。
用基体７２０では、シリコン基板７２１の表面に、熱酸
化膜からなる蓄熱層７２２が形成されている。蓄熱層７
２２の表面には、蓄熱を兼ねるＳｉＯ膜またはＳｉＮ膜
等からなる層間膜７２３が形成され、層間膜７２３の表
面に発熱抵抗層７２４が部分的に形成されている。発熱
抵抗層７２４の表面には、Ａｌ、Ａｌ−ＳｉまたはＡｌ
−Ｃｕなどの金属配線７２５が形成され、金属配線７２
５、発熱抵抗層７２４および層間膜７２３の表面に、Ｓ
ｉＯ膜またはＳｉＮ膜等からなる保護膜７２６が形成さ
れている。保護膜７２６の表面には、発熱抵抗層７２４
の発熱に伴う化学的、物理的衝撃から保護膜７２６を守
るための耐キャビテーション膜７２７が形成されてい
る。耐キャビテーション膜７２７における発熱抵抗層７
２４の面上の金属配線７２５以外の部分に対応する部分
が、発熱抵抗層７２４からの熱がインクに作用する熱作
用部７２８となっている。
【００１０】図９および図１０に基づいて説明したイン
クジェットヘッドにおいては、それぞれのインク流路７
０３に発熱抵抗体７０５を配置し、発熱抵抗体７０５に
より発生する熱を利用して記録を行う。このようなイン
クジェットヘッドに対して、近年、高画質化、高密度化
の要求が高まっており、各種の試みがなされている。例
えば、特開昭６２−２６１４５２号公報や特開昭６２−
２６１４５３号公報には、１つの液流路に複数の発熱素
子を配置し、記録する多値情報に応じて発熱素子を選択
的に駆動することで、吐出口から吐出される液滴の大き
さを変化させるという多値記録方式が提案されている。
クジェットヘッドにおいては、それぞれのインク流路７
０３に発熱抵抗体７０５を配置し、発熱抵抗体７０５に
より発生する熱を利用して記録を行う。このようなイン
クジェットヘッドに対して、近年、高画質化、高密度化
の要求が高まっており、各種の試みがなされている。例
えば、特開昭６２−２６１４５２号公報や特開昭６２−
２６１４５３号公報には、１つの液流路に複数の発熱素
子を配置し、記録する多値情報に応じて発熱素子を選択
的に駆動することで、吐出口から吐出される液滴の大き
さを変化させるという多値記録方式が提案されている。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】ここで、１つのインク
流路にインク流路の流路方向に沿って複数の発熱素子を
配置し、インク流路に配置された発熱素子を選択的に駆
動する多値記録方式の場合には、次に説明する制約を受
ける。
流路にインク流路の流路方向に沿って複数の発熱素子を
配置し、インク流路に配置された発熱素子を選択的に駆
動する多値記録方式の場合には、次に説明する制約を受
ける。
【００１２】以下、インク流路に配置された複数の発熱
素子を選択的に駆動する場合の制約について、インク流
路にインク流路の流路方向に沿って第１および第２の発
熱素子を配置し、この２つの発熱素子を選択的に駆動し
て大ドットおよび小ドットの２値の記録を行う場合を例
にとって説明する。
素子を選択的に駆動する場合の制約について、インク流
路にインク流路の流路方向に沿って第１および第２の発
熱素子を配置し、この２つの発熱素子を選択的に駆動し
て大ドットおよび小ドットの２値の記録を行う場合を例
にとって説明する。
【００１３】まず、第１に、この場合では、多値記録を
より効果的に行うためには、小ドットをなるべく小さく
して高精細対抗に、一方、大ドットをなるべく大きくし
て高速対応にすることが望まれる。そのため、小ドット
記録用の発熱素子の面積を小さくし、大ドット記録用の
発熱素子の面積を大きくすることが必要であるが、ま
ず、大ドット記録用の発熱素子の、インク流路と直行す
る方向の幅がインク流路の幅から自ずと決定される。
より効果的に行うためには、小ドットをなるべく小さく
して高精細対抗に、一方、大ドットをなるべく大きくし
て高速対応にすることが望まれる。そのため、小ドット
記録用の発熱素子の面積を小さくし、大ドット記録用の
発熱素子の面積を大きくすることが必要であるが、ま
ず、大ドット記録用の発熱素子の、インク流路と直行す
る方向の幅がインク流路の幅から自ずと決定される。
【００１４】第２に、第１および第２の発熱素子を駆動
する際のことを考慮すると、第１と第２の発熱素子の駆
動電圧を同じにすることが好ましく、従って、第１と第
２の発熱素子の駆動電圧を同じするための制約が生じ
る。
する際のことを考慮すると、第１と第２の発熱素子の駆
動電圧を同じにすることが好ましく、従って、第１と第
２の発熱素子の駆動電圧を同じするための制約が生じ
る。
【００１５】そこで、上記の２つの制約を考慮して第１
および第２の発熱抵抗体を基板上に配置した例について
図１１および図１２を参照して説明する。
および第２の発熱抵抗体を基板上に配置した例について
図１１および図１２を参照して説明する。
【００１６】図１１は、基板上の第１および第２の発熱
素子をほぼ同一のシート抵抗値で形成したインクジェッ
トヘッドの例について説明するための平面図である。図
１１では、矢印Ａで示される方向がインクの吐出方向で
ある。図１１に示されるように、インク流路に、インク
流路の流路方向に沿って第１の発熱素子７８１および第
２の発熱素子７８２を吐出口側からこの順番で直列に配
置した場合、駆動電圧を同じにするためには、第１の発
熱素子７８１の、インク流路の流路方向における長さＬ
1と、第２の発熱素子７８２の、インク流路の流路方向
における長さＬ ２とが同じになる。第１の発熱素子７８
１および第２の発熱素子７８２のそれぞれは、インク流
路の流路方向に延びるように形成され、このような構成
では、第１の発熱素子７８１の長さＬ1と、第２の発熱
素子７８２の長さＬ２とが同じになると、第２の発熱素
子７８２が吐出口から離れるので、より高速で大ドット
を吐出したい場合に制約となった。また、小ドット用の
第１の発熱素子７８１の、インク流路の流路方向と直行
する方向における幅Ｗ1は、大ドット用の第２の発熱素
子７８２の、インク流路の流路方向と直行する方向にお
ける幅Ｗ2よりも狭くなる。これにより、第１の発熱素
子７８１による最大発泡時においても気泡はノズル壁に
達しておらず、これは、より印字速度を速めるためによ
り高速（例えば４ＫＨｚ以上）で発泡、消泡を繰り返し
た場合、ノズル内の気泡の排出がしにくくなり、ヘッド
の性能アップの制約であった。
素子をほぼ同一のシート抵抗値で形成したインクジェッ
トヘッドの例について説明するための平面図である。図
１１では、矢印Ａで示される方向がインクの吐出方向で
ある。図１１に示されるように、インク流路に、インク
流路の流路方向に沿って第１の発熱素子７８１および第
２の発熱素子７８２を吐出口側からこの順番で直列に配
置した場合、駆動電圧を同じにするためには、第１の発
熱素子７８１の、インク流路の流路方向における長さＬ
1と、第２の発熱素子７８２の、インク流路の流路方向
における長さＬ ２とが同じになる。第１の発熱素子７８
１および第２の発熱素子７８２のそれぞれは、インク流
路の流路方向に延びるように形成され、このような構成
では、第１の発熱素子７８１の長さＬ1と、第２の発熱
素子７８２の長さＬ２とが同じになると、第２の発熱素
子７８２が吐出口から離れるので、より高速で大ドット
を吐出したい場合に制約となった。また、小ドット用の
第１の発熱素子７８１の、インク流路の流路方向と直行
する方向における幅Ｗ1は、大ドット用の第２の発熱素
子７８２の、インク流路の流路方向と直行する方向にお
ける幅Ｗ2よりも狭くなる。これにより、第１の発熱素
子７８１による最大発泡時においても気泡はノズル壁に
達しておらず、これは、より印字速度を速めるためによ
り高速（例えば４ＫＨｚ以上）で発泡、消泡を繰り返し
た場合、ノズル内の気泡の排出がしにくくなり、ヘッド
の性能アップの制約であった。
【００１７】一方、図１２は、基板上の第１と第２の発
熱素子を異なる発熱抵抗層で構成したインクジェットヘ
ッドの例について説明するための平面図である。図１２
では、矢印Ｂで示される方向がインクの吐出方向であ
る。この場合では、図１２に示されるように、小ドット
用の第１の発熱素子７９１のシート抵抗値を、材料や膜
厚を変えることで大きくすることにより、第１の発熱素
子７９１の幅Ｗ3を広くすると共に、第１の発熱素子７
９１の長さＬ3を第２の発熱素子７９２の長さＬ4よりも
短くして、第１の発熱素子７９１および第２の発熱素子
７９２を吐出口に近い位置に配置することが可能とな
る。しかしながら、上記のように第１の発熱素子７９１
と第２の発熱素子７９２とのシート抵抗値を変えるため
には製造工程が複雑になり、インクジェットヘッド用基
体およびインクジェットヘッドのコストが上昇するとい
う問題点があった。
熱素子を異なる発熱抵抗層で構成したインクジェットヘ
ッドの例について説明するための平面図である。図１２
では、矢印Ｂで示される方向がインクの吐出方向であ
る。この場合では、図１２に示されるように、小ドット
用の第１の発熱素子７９１のシート抵抗値を、材料や膜
厚を変えることで大きくすることにより、第１の発熱素
子７９１の幅Ｗ3を広くすると共に、第１の発熱素子７
９１の長さＬ3を第２の発熱素子７９２の長さＬ4よりも
短くして、第１の発熱素子７９１および第２の発熱素子
７９２を吐出口に近い位置に配置することが可能とな
る。しかしながら、上記のように第１の発熱素子７９１
と第２の発熱素子７９２とのシート抵抗値を変えるため
には製造工程が複雑になり、インクジェットヘッド用基
体およびインクジェットヘッドのコストが上昇するとい
う問題点があった。
【００１８】さらに、小ドットを形成する発熱手段を、
電気的に直列接続された２つの発熱抵抗体を（流路方向
に）並列に配置したものとすることにより、第１および
第２の発熱手段の駆動電圧をほぼ等しくした状態で、発
熱手段をより吐出口側に配置しようとする構成が、特開
平９−２３９９８３号公報に開示されている。
電気的に直列接続された２つの発熱抵抗体を（流路方向
に）並列に配置したものとすることにより、第１および
第２の発熱手段の駆動電圧をほぼ等しくした状態で、発
熱手段をより吐出口側に配置しようとする構成が、特開
平９−２３９９８３号公報に開示されている。
【００１９】図１３は、特開平９−２３９９８３号公報
に開示されているインクジェットヘッドの構成を説明す
るための平面図である。
に開示されているインクジェットヘッドの構成を説明す
るための平面図である。
【００２０】図１３に示されるように、インクジェット
ヘッドを構成するインクジェットヘッド用基体には、液
流路であるインク流路８０８に配置される第１の発熱抵
抗体８０１ａおよび第２の発熱抵抗体８０１ｂからなる
小ドット用の第１の発熱手段８０１と、第２の発熱手段
である発熱抵抗体８０２とが備えられている。第１の発
熱手段８０１および発熱抵抗体８０２は、インク流路８
０８の流路方向に沿って吐出口８０７側からこの順番で
直列に配置されている。発熱抵抗体８０２の第１の発熱
手段８０１側の端部は共通配線８０５と電気的に接続さ
れ、発熱抵抗体８０２の、第１の発熱手段８０１側と反
対側の端部は個別配線８０４と電気的に接続されてい
る。
ヘッドを構成するインクジェットヘッド用基体には、液
流路であるインク流路８０８に配置される第１の発熱抵
抗体８０１ａおよび第２の発熱抵抗体８０１ｂからなる
小ドット用の第１の発熱手段８０１と、第２の発熱手段
である発熱抵抗体８０２とが備えられている。第１の発
熱手段８０１および発熱抵抗体８０２は、インク流路８
０８の流路方向に沿って吐出口８０７側からこの順番で
直列に配置されている。発熱抵抗体８０２の第１の発熱
手段８０１側の端部は共通配線８０５と電気的に接続さ
れ、発熱抵抗体８０２の、第１の発熱手段８０１側と反
対側の端部は個別配線８０４と電気的に接続されてい
る。
【００２１】第１の発熱抵抗体８０１ａおよび第２の発
熱抵抗体８０１ｂはインク流路８０８の流路方向に並列
に配置されている。
熱抵抗体８０１ｂはインク流路８０８の流路方向に並列
に配置されている。
【００２２】しかしながら、このようなヘッドにおいて
も、多値記録を高周波数で駆動する場合に必ずしも対応
するものではなかった。すなわち、インクジェットヘッ
ドでは、１つのインク流路８０８に対応する発熱抵抗体
や配線をインク流路８０８のピッチ内に配置させる必要
がある。従って、特に、第１の発熱抵抗体８０１ａおよ
び第２の発熱抵抗体８０２ｂの、インク流路８０８の幅
方向の長さＬ5が、インク流路８０８のピッチＰにより
制約される。図１６の構成では、小ドットを形成するた
めの第１の発熱手段の両側部において、共通配線８０
５、個別配線８０３の他に接続配線８０６を設けなけれ
ばならないため、流路幅に対して、発熱手段のインク流
路方向と直行する方向における幅を十分にとることが困
難になり、前述のように多値記録を高周波数で駆動する
場合の制約となっていた。仮に、上述の構成で発熱手段
のインク流路方向と直行する方向における幅を流路幅に
対して大きく確保しようとすると、配線電極の幅を小さ
くしなければならず、配線抵抗の増加をもたらすことに
なるため、好ましくない。
も、多値記録を高周波数で駆動する場合に必ずしも対応
するものではなかった。すなわち、インクジェットヘッ
ドでは、１つのインク流路８０８に対応する発熱抵抗体
や配線をインク流路８０８のピッチ内に配置させる必要
がある。従って、特に、第１の発熱抵抗体８０１ａおよ
び第２の発熱抵抗体８０２ｂの、インク流路８０８の幅
方向の長さＬ5が、インク流路８０８のピッチＰにより
制約される。図１６の構成では、小ドットを形成するた
めの第１の発熱手段の両側部において、共通配線８０
５、個別配線８０３の他に接続配線８０６を設けなけれ
ばならないため、流路幅に対して、発熱手段のインク流
路方向と直行する方向における幅を十分にとることが困
難になり、前述のように多値記録を高周波数で駆動する
場合の制約となっていた。仮に、上述の構成で発熱手段
のインク流路方向と直行する方向における幅を流路幅に
対して大きく確保しようとすると、配線電極の幅を小さ
くしなければならず、配線抵抗の増加をもたらすことに
なるため、好ましくない。
【００２３】本発明の目的は、小ドット吐出用の第１の
発熱手段の、インク流路の流路方向と直行する方向にお
ける幅を大きくしてノズル壁に近接させると共に、第１
の発熱手段の流路方向の長さを実質的に短くして、多値
記録を高周波数で駆動する場合でも安定してインクを吐
出させることができる上に、発熱抵抗体や液流路を高密
度化することができるインクジェットヘッド用基体や、
そのインクジェットヘッド用基体を用いたインクジェッ
トヘッド、インクジェットカートリッジおよびインクジ
ェット記録装置を提供することにある。
発熱手段の、インク流路の流路方向と直行する方向にお
ける幅を大きくしてノズル壁に近接させると共に、第１
の発熱手段の流路方向の長さを実質的に短くして、多値
記録を高周波数で駆動する場合でも安定してインクを吐
出させることができる上に、発熱抵抗体や液流路を高密
度化することができるインクジェットヘッド用基体や、
そのインクジェットヘッド用基体を用いたインクジェッ
トヘッド、インクジェットカートリッジおよびインクジ
ェット記録装置を提供することにある。
【００２４】また、本発明の目的は、小ドット吐出用の
第１の発熱手段と、大ドット吐出用の第２の発熱手段と
の配置や構成の設計の自由度が増し、コストが低いイン
クジェットヘッド用基体、インクジェットヘッド、イン
クジェットカートリッジおよびインクジェット記録装置
を提供することにある。
第１の発熱手段と、大ドット吐出用の第２の発熱手段と
の配置や構成の設計の自由度が増し、コストが低いイン
クジェットヘッド用基体、インクジェットヘッド、イン
クジェットカートリッジおよびインクジェット記録装置
を提供することにある。
【００２５】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、液体を吐出する複数の吐出口と、該複数
の吐出口とそれぞれ連通する複数の液流路と、該液流路
の流路方向に沿って前記液流路内に直列に配置された、
前記液流路内の液体を前記吐出口から吐出させるために
利用される熱エネルギーを発生させる第１および第２の
発熱手段とを有するインクジェットヘッドを構成し、基
板上に前記第１および第２の発熱手段を形成してなるイ
ンクジェットヘッド用基体において、前記第１および第
２の発熱手段は、４ＫＨｚ以上の駆動周波数で駆動され
るものであって、前記第１の発熱手段が、前記液流路の
流路方向に対して垂直な方向に並列に配置されると共に
電気的に直列に接続された複数の発熱抵抗体により構成
されたものであり、前記第２の発熱手段が、少なくとも
１つの発熱抵抗体により構成されたものである。
に、本発明は、液体を吐出する複数の吐出口と、該複数
の吐出口とそれぞれ連通する複数の液流路と、該液流路
の流路方向に沿って前記液流路内に直列に配置された、
前記液流路内の液体を前記吐出口から吐出させるために
利用される熱エネルギーを発生させる第１および第２の
発熱手段とを有するインクジェットヘッドを構成し、基
板上に前記第１および第２の発熱手段を形成してなるイ
ンクジェットヘッド用基体において、前記第１および第
２の発熱手段は、４ＫＨｚ以上の駆動周波数で駆動され
るものであって、前記第１の発熱手段が、前記液流路の
流路方向に対して垂直な方向に並列に配置されると共に
電気的に直列に接続された複数の発熱抵抗体により構成
されたものであり、前記第２の発熱手段が、少なくとも
１つの発熱抵抗体により構成されたものである。
【００２６】上記のインクジェットヘッド用基体では、
前記第１の発熱手段を構成する複数の発熱抵抗体のそれ
ぞれのシート抵抗値および、前記第２の発熱手段を構成
する発熱抵抗体のシート抵抗値が略同一であることが好
ましい。
前記第１の発熱手段を構成する複数の発熱抵抗体のそれ
ぞれのシート抵抗値および、前記第２の発熱手段を構成
する発熱抵抗体のシート抵抗値が略同一であることが好
ましい。
【００２７】具体的には、前記第１および第２の発熱手
段の前記基板側に配置されるように前記基板上に形成さ
れた共通配線層と、前記第１および第２の発熱手段の下
層となるように前記共通配線層の表面に形成された絶縁
層と、前記絶縁層の、前記第１と第２の発熱手段の間に
形成された、前記第１および第２の発熱手段を前記共通
配線層に電気的に接続するための第１のスルーホール
と、前記絶縁層の表面に形成され、前記第１の発熱手段
と電気的に接続された第１の個別配線と、前記絶縁層の
表面に形成され、前記第２の発熱手段と電気的に接続さ
れた第２の個別配線と、前記第２の発熱手段の、前記吐
出口側と反対側に配置された共通配線と、前記絶縁層
の、前記共通配線の前記第２の発熱手段側の端部に対応
する部分に形成され、前記共通配線と前記共通配線層と
を電気的に接続する第２のスルーホールとをさらに有す
る。また、前記第１の発熱手段が、前記第２の発熱手段
よりも前記液流路の流路方向下流側に配置されているこ
とが好ましい。
段の前記基板側に配置されるように前記基板上に形成さ
れた共通配線層と、前記第１および第２の発熱手段の下
層となるように前記共通配線層の表面に形成された絶縁
層と、前記絶縁層の、前記第１と第２の発熱手段の間に
形成された、前記第１および第２の発熱手段を前記共通
配線層に電気的に接続するための第１のスルーホール
と、前記絶縁層の表面に形成され、前記第１の発熱手段
と電気的に接続された第１の個別配線と、前記絶縁層の
表面に形成され、前記第２の発熱手段と電気的に接続さ
れた第２の個別配線と、前記第２の発熱手段の、前記吐
出口側と反対側に配置された共通配線と、前記絶縁層
の、前記共通配線の前記第２の発熱手段側の端部に対応
する部分に形成され、前記共通配線と前記共通配線層と
を電気的に接続する第２のスルーホールとをさらに有す
る。また、前記第１の発熱手段が、前記第２の発熱手段
よりも前記液流路の流路方向下流側に配置されているこ
とが好ましい。
【００２８】また、前記第１の発熱手段が、前記液流路
の流路方向に対して垂直な方向に並列に配置された第１
および第２の発熱抵抗体から構成されたものであり、前
記第１および第２の発熱抵抗体の吐出口側に配置された
接続配線を介して前記第１と第２の発熱抵抗体が電気的
に接続されていることが好ましい。
の流路方向に対して垂直な方向に並列に配置された第１
および第２の発熱抵抗体から構成されたものであり、前
記第１および第２の発熱抵抗体の吐出口側に配置された
接続配線を介して前記第１と第２の発熱抵抗体が電気的
に接続されていることが好ましい。
【００２９】さらに、前記第１および第２の発熱抵抗体
の幅がほぼ同一であり、かつ、前記第２の発熱手段が１
つの発熱抵抗体からなるものであり、前記第２の発熱手
段の、前記液流路の流路方向の長さが、前記第１および
第２の発熱抵抗体の、前記液流路の流路方向の長さの合
計とほぼ同一となっていることが好ましい。
の幅がほぼ同一であり、かつ、前記第２の発熱手段が１
つの発熱抵抗体からなるものであり、前記第２の発熱手
段の、前記液流路の流路方向の長さが、前記第１および
第２の発熱抵抗体の、前記液流路の流路方向の長さの合
計とほぼ同一となっていることが好ましい。
【００３０】さらに、前記第１および第２の発熱素子の
構成材料としては、ＴａＮ、ＴａＡｌ、ＴａＳｉＮまた
はＨｆＢ2のうちいずれか１つが用いられている。
構成材料としては、ＴａＮ、ＴａＡｌ、ＴａＳｉＮまた
はＨｆＢ2のうちいずれか１つが用いられている。
【００３１】さらには、前記第１の発熱手段の自由発泡
幅が、前記液流路の前記第１の発熱手段配置部分におけ
る前記液流路幅方向の最大距離以上となっていること
や、前記第１の発熱抵抗体と前記第２の発熱抵抗体の形
状および大きさがほぼ同一であることが好ましい。
幅が、前記液流路の前記第１の発熱手段配置部分におけ
る前記液流路幅方向の最大距離以上となっていること
や、前記第１の発熱抵抗体と前記第２の発熱抵抗体の形
状および大きさがほぼ同一であることが好ましい。
【００３２】上記の通りの発明では、液流路の流路方向
に沿って第１および第２の発熱手段が直列に配置され、
第１の発熱手段が、液流路の流路方向に対して垂直な方
向、具体的には液流路の幅方向に並列に配置されると共
に電気的に直列に接続された複数の発熱抵抗体により構
成されたことにより、第１の発熱手段の流路方向の長さ
を実質的に短くすることができ、また、第１の発熱手段
の複数の発熱抵抗体のそれぞれの幅を広くすることがで
きる。従って、第１の発熱手段をノズル壁に近接させ、
かつ、液流路に沿って第１および第２の発熱手段をより
吐出口に近い位置に配置でき、吐出口に向かう方向の流
体抵抗を下げることができるので、多値記録を高周波駆
動する場合でも吐出の安定化を図ることができる。その
上、第１の発熱手段を構成する複数の発熱抵抗体を、流
路方向に対して垂直な方向に並列に配置させたことで、
これらの発熱抵抗体同士を電気的に接続する接続配線が
第１の発熱手段の吐出口側、または吐出口側と反対側に
配置されることになり、第１の発熱手段のそれぞれの発
熱抵抗体を流路方向に並列に配置した場合と比較して、
液流路の幅方向に並べる配線の数が少なくなる。従っ
て、液流路の幅に対してそれぞれの発熱抵抗体の幅を大
きくすることが可能となって、高周波駆動を行う場合で
あっても吐出の安定化を図ることができ、また、液流路
および発熱抵抗体の高密度化を達成することができる。
さらには、発熱抵抗体の幅を大きくすることができるの
で、第１および第２の発熱手段をより一層、吐出口側に
配置することができる。液流路に沿って第１および第２
の発熱手段の２つをより吐出口に近い位置に配置できる
ということは、つまり、吐出特性が低下しない範囲内で
発熱抵抗体の配置、形状および大きさ等を変えられるこ
とを示しており、多値記録を達成するための発熱抵抗体
の設計の自由度を向上させることができる。従って、第
１と第２の発熱手段の配置や構成の自由度が増し、両者
の発熱手段のバランスを考慮して設計の自由度を増加さ
せることができる。その結果、多値の記録を行う場合で
も安定して液体を吐出させることができる上に、発熱抵
抗体や液流路を高密度化することができるインクジェッ
トヘッド用基体が得られる。
に沿って第１および第２の発熱手段が直列に配置され、
第１の発熱手段が、液流路の流路方向に対して垂直な方
向、具体的には液流路の幅方向に並列に配置されると共
に電気的に直列に接続された複数の発熱抵抗体により構
成されたことにより、第１の発熱手段の流路方向の長さ
を実質的に短くすることができ、また、第１の発熱手段
の複数の発熱抵抗体のそれぞれの幅を広くすることがで
きる。従って、第１の発熱手段をノズル壁に近接させ、
かつ、液流路に沿って第１および第２の発熱手段をより
吐出口に近い位置に配置でき、吐出口に向かう方向の流
体抵抗を下げることができるので、多値記録を高周波駆
動する場合でも吐出の安定化を図ることができる。その
上、第１の発熱手段を構成する複数の発熱抵抗体を、流
路方向に対して垂直な方向に並列に配置させたことで、
これらの発熱抵抗体同士を電気的に接続する接続配線が
第１の発熱手段の吐出口側、または吐出口側と反対側に
配置されることになり、第１の発熱手段のそれぞれの発
熱抵抗体を流路方向に並列に配置した場合と比較して、
液流路の幅方向に並べる配線の数が少なくなる。従っ
て、液流路の幅に対してそれぞれの発熱抵抗体の幅を大
きくすることが可能となって、高周波駆動を行う場合で
あっても吐出の安定化を図ることができ、また、液流路
および発熱抵抗体の高密度化を達成することができる。
さらには、発熱抵抗体の幅を大きくすることができるの
で、第１および第２の発熱手段をより一層、吐出口側に
配置することができる。液流路に沿って第１および第２
の発熱手段の２つをより吐出口に近い位置に配置できる
ということは、つまり、吐出特性が低下しない範囲内で
発熱抵抗体の配置、形状および大きさ等を変えられるこ
とを示しており、多値記録を達成するための発熱抵抗体
の設計の自由度を向上させることができる。従って、第
１と第２の発熱手段の配置や構成の自由度が増し、両者
の発熱手段のバランスを考慮して設計の自由度を増加さ
せることができる。その結果、多値の記録を行う場合で
も安定して液体を吐出させることができる上に、発熱抵
抗体や液流路を高密度化することができるインクジェッ
トヘッド用基体が得られる。
【００３３】また、第１および第２の発熱手段の構成材
料として、シート抵抗値がほぼ同一のものを用いること
で、従来のもののようにシート抵抗値の異なる複数の発
熱抵抗体を用いないので、インクジェットヘッド用基体
のコストを低く抑えることができる。
料として、シート抵抗値がほぼ同一のものを用いること
で、従来のもののようにシート抵抗値の異なる複数の発
熱抵抗体を用いないので、インクジェットヘッド用基体
のコストを低く抑えることができる。
【００３４】さらに、第１および第２の発熱手段を、第
１と第２の発熱手段の間の第１のスルーホールを挟んで
共通配線層上で直列に配置する構成を用いることによ
り、液流路の、制限のある幅の中で第１および第２の発
熱手段をより一層、吐出口に近い位置に配置でき、この
ことにより、上述したような効果を発揮することができ
る。その上、液流路の幅方向に並べる配線の数を少なく
することができ、その分、液流路の幅に対してそれぞれ
の発熱抵抗体の幅を大きくすることが可能となって吐出
の安定化を図ることができ、また、液流路および発熱抵
抗体の高密度化を達成することができる。
１と第２の発熱手段の間の第１のスルーホールを挟んで
共通配線層上で直列に配置する構成を用いることによ
り、液流路の、制限のある幅の中で第１および第２の発
熱手段をより一層、吐出口に近い位置に配置でき、この
ことにより、上述したような効果を発揮することができ
る。その上、液流路の幅方向に並べる配線の数を少なく
することができ、その分、液流路の幅に対してそれぞれ
の発熱抵抗体の幅を大きくすることが可能となって吐出
の安定化を図ることができ、また、液流路および発熱抵
抗体の高密度化を達成することができる。
【００３５】さらに、本発明のインクジェットヘッド
は、上述したインクジェットヘッド用基体と、該インク
ジェットヘッド用基体の前記第１および第２の発熱手段
側の面上に前記液流路を設けるように前記インクジェッ
トヘッド用基体の前記第１および第２の発熱手段側の面
に接合された天板とを有する。
は、上述したインクジェットヘッド用基体と、該インク
ジェットヘッド用基体の前記第１および第２の発熱手段
側の面上に前記液流路を設けるように前記インクジェッ
トヘッド用基体の前記第１および第２の発熱手段側の面
に接合された天板とを有する。
【００３６】さらに、本発明のインクジェットカートリ
ッジは、上記のインクジェットヘッドと、該インクジェ
ットヘッドに供給するための液体を貯留する液体貯留部
とを有する。
ッジは、上記のインクジェットヘッドと、該インクジェ
ットヘッドに供給するための液体を貯留する液体貯留部
とを有する。
【００３７】さらに、本発明のインクジェット記録装置
は、上記のインクジェットカートリッジと、該インクジ
ェットカートリッジの前記インクジェットヘッドから吐
出された液体を受ける被記録媒体を搬送する被記録媒体
給送装置とを有する。
は、上記のインクジェットカートリッジと、該インクジ
ェットカートリッジの前記インクジェットヘッドから吐
出された液体を受ける被記録媒体を搬送する被記録媒体
給送装置とを有する。
【００３８】上記のそれぞれの発明では、多値の記録を
行う場合でも安定して液体を吐出させて記録を行うこと
ができ、高い解像度で、高精細な画像の記録が可能とな
るインクジェットヘッド、インクジェットカートリッジ
およびインクジェット記録装置が得られる。
行う場合でも安定して液体を吐出させて記録を行うこと
ができ、高い解像度で、高精細な画像の記録が可能とな
るインクジェットヘッド、インクジェットカートリッジ
およびインクジェット記録装置が得られる。
【００３９】なお、本発明でいうところの「発熱手段の
自由発泡幅」とは、実質的に周りに液体抵抗成分がない
状態において発熱手段を発泡させたときの気泡の最大成
長幅を指す。
自由発泡幅」とは、実質的に周りに液体抵抗成分がない
状態において発熱手段を発泡させたときの気泡の最大成
長幅を指す。
【００４０】
【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して説明する。
て図面を参照して説明する。
【００４１】（第１の実施の形態）図１は、本発明の第
１の実施形態のインクジェットヘッドの一部を破断した
要部斜視図である。図１に示すように本実施形態のイン
クジェットヘッドでは、放熱部材であるアルミプレート
５に、シリコン基板１が、熱伝導性のよい接着剤により
接着されている。シリコン基板１の表面には、図２に基
づいて後述するように複数の発熱抵抗体や配線などから
構成された吐出手段２が複数形成されている。吐出手段
２は、インクなどの液体を吐出させるために利用される
熱エネルギーを発生させるためのものである。シリコン
基板１には、吐出手段２を駆動するための駆動回路（不
図示）が作り込まれており、この駆動回路はシリコン基
板１の後端部（吐出口３ａ側と反対側の端部）に形成さ
れた端子（不図示）に電気的に接続されている。シリコ
ン基板１と、シリコン基板１上の吐出手段２や駆動回路
などとからインクジェットヘッド用基体６が構成されて
いる。
１の実施形態のインクジェットヘッドの一部を破断した
要部斜視図である。図１に示すように本実施形態のイン
クジェットヘッドでは、放熱部材であるアルミプレート
５に、シリコン基板１が、熱伝導性のよい接着剤により
接着されている。シリコン基板１の表面には、図２に基
づいて後述するように複数の発熱抵抗体や配線などから
構成された吐出手段２が複数形成されている。吐出手段
２は、インクなどの液体を吐出させるために利用される
熱エネルギーを発生させるためのものである。シリコン
基板１には、吐出手段２を駆動するための駆動回路（不
図示）が作り込まれており、この駆動回路はシリコン基
板１の後端部（吐出口３ａ側と反対側の端部）に形成さ
れた端子（不図示）に電気的に接続されている。シリコ
ン基板１と、シリコン基板１上の吐出手段２や駆動回路
などとからインクジェットヘッド用基体６が構成されて
いる。
【００４２】このインクジェットヘッド用基体６の吐出
手段２側の面には、それぞれの吐出手段２に対応した液
流路としてのインク流路４を構成する複数の溝、および
各溝にそれぞれ開口する複数の吐出口３ａが形成された
天板３が接合されている。天板３がシリコン基板１に接
合されることで、それぞれの吐出手段２がシリコン基板
１の溝間の壁で仕切られ、それぞれの吐出手段２は、そ
れぞれ１つのインク流路４に１つずつ配置されることに
なる。また、アルミプレート５には、シリコン基板１の
駆動回路と、インクジェット記録装置の制御回路との中
継を行うための配線基板（不図示）が固定されており、
配線基板の端子とシリコン基板１の端子とは、ボンディ
ングワイヤーを介して電気的に接続されている。
手段２側の面には、それぞれの吐出手段２に対応した液
流路としてのインク流路４を構成する複数の溝、および
各溝にそれぞれ開口する複数の吐出口３ａが形成された
天板３が接合されている。天板３がシリコン基板１に接
合されることで、それぞれの吐出手段２がシリコン基板
１の溝間の壁で仕切られ、それぞれの吐出手段２は、そ
れぞれ１つのインク流路４に１つずつ配置されることに
なる。また、アルミプレート５には、シリコン基板１の
駆動回路と、インクジェット記録装置の制御回路との中
継を行うための配線基板（不図示）が固定されており、
配線基板の端子とシリコン基板１の端子とは、ボンディ
ングワイヤーを介して電気的に接続されている。
【００４３】ここで、吐出手段２の構成について図２を
参照して説明する。図２は、吐出手段２の構成について
説明するための平面図である。図２に示すように、吐出
手段２は、第１の発熱抵抗体１１ａおよび第２の発熱抵
抗体１１ｂからなる第１の発熱手段１１と、第２の発熱
手段である発熱抵抗体１２とから構成されている。第１
の発熱手段１１および発熱抵抗体１２は、インク流路４
の流路方向に沿って吐出口３ａ側からこの順番でインク
流路４に直列に配置されている。発熱抵抗体１２の第１
の発熱手段１１側の端部は共通配線１５と電気的に接続
され、発熱抵抗体１２の、第１の発熱手段１１側と反対
側の端部は第２の個別配線１４と電気的に接続されてい
る。第１の発熱手段１１および発熱抵抗体１２のシート
抵抗値は、ほぼ同一である。
参照して説明する。図２は、吐出手段２の構成について
説明するための平面図である。図２に示すように、吐出
手段２は、第１の発熱抵抗体１１ａおよび第２の発熱抵
抗体１１ｂからなる第１の発熱手段１１と、第２の発熱
手段である発熱抵抗体１２とから構成されている。第１
の発熱手段１１および発熱抵抗体１２は、インク流路４
の流路方向に沿って吐出口３ａ側からこの順番でインク
流路４に直列に配置されている。発熱抵抗体１２の第１
の発熱手段１１側の端部は共通配線１５と電気的に接続
され、発熱抵抗体１２の、第１の発熱手段１１側と反対
側の端部は第２の個別配線１４と電気的に接続されてい
る。第１の発熱手段１１および発熱抵抗体１２のシート
抵抗値は、ほぼ同一である。
【００４４】第１の発熱抵抗体１１ａおよび第２の発熱
抵抗体１１ｂのそれぞれの形状は長方形である。第１の
発熱抵抗体１１ａおよび第２の発熱抵抗体１１ｂのそれ
ぞれの長手方向がインク流路４の流路方向と平行となる
ように、第１の発熱抵抗体１１ａおよび第２の発熱抵抗
体１１ｂがインク流路４の流路方向に対して垂直な方
向、すなわちインク流路４の幅方向に並列に配置されて
いる。これにより、第１の発熱手段１１の自由発泡幅を
広げることができ、小ドット吐出の安定性を向上させる
ことができる。第１の発熱抵抗体１１ａおよび第２の発
熱抵抗体１１ｂのそれぞれの吐出口３ａ側の端部同士が
接続配線１６を介して電気的に接続されている。第１の
発熱抵抗体１１ａの発熱抵抗体１２側の端部は共通配線
１５と電気的に接続され、第２の発熱抵抗体１１ｂの発
熱抵抗体１２側の端部が第１の個別配線１３と電気的に
接続されている。このように吐出手段２が構成されたこ
とにより、第１の発熱手段１１および発熱抵抗体１２を
それぞれ独立して駆動することが可能となっている。な
お、本発明でいうところの「発熱手段の自由発泡幅」と
は、実質的に周りに液体抵抗成分がない状態において発
熱手段を発泡させたときの気泡の最大成長幅を指す。
抵抗体１１ｂのそれぞれの形状は長方形である。第１の
発熱抵抗体１１ａおよび第２の発熱抵抗体１１ｂのそれ
ぞれの長手方向がインク流路４の流路方向と平行となる
ように、第１の発熱抵抗体１１ａおよび第２の発熱抵抗
体１１ｂがインク流路４の流路方向に対して垂直な方
向、すなわちインク流路４の幅方向に並列に配置されて
いる。これにより、第１の発熱手段１１の自由発泡幅を
広げることができ、小ドット吐出の安定性を向上させる
ことができる。第１の発熱抵抗体１１ａおよび第２の発
熱抵抗体１１ｂのそれぞれの吐出口３ａ側の端部同士が
接続配線１６を介して電気的に接続されている。第１の
発熱抵抗体１１ａの発熱抵抗体１２側の端部は共通配線
１５と電気的に接続され、第２の発熱抵抗体１１ｂの発
熱抵抗体１２側の端部が第１の個別配線１３と電気的に
接続されている。このように吐出手段２が構成されたこ
とにより、第１の発熱手段１１および発熱抵抗体１２を
それぞれ独立して駆動することが可能となっている。な
お、本発明でいうところの「発熱手段の自由発泡幅」と
は、実質的に周りに液体抵抗成分がない状態において発
熱手段を発泡させたときの気泡の最大成長幅を指す。
【００４５】第１の発熱抵抗体１１ａ、第２の発熱抵抗
体１１ｂおよび発熱抵抗体１２の構成材料としてはＴａ
ＳｉＮが用いられている。ＴａＳｉＮの代わりに、Ｔａ
Ｎ、ＴａＡｌまたはＨｆＢ２などのうちいずれか１つ
を、これらの発熱抵抗体の構成材料として用いてもよ
い。
体１１ｂおよび発熱抵抗体１２の構成材料としてはＴａ
ＳｉＮが用いられている。ＴａＳｉＮの代わりに、Ｔａ
Ｎ、ＴａＡｌまたはＨｆＢ２などのうちいずれか１つ
を、これらの発熱抵抗体の構成材料として用いてもよ
い。
【００４６】共通配線１５と第２の個別配線１４との間
に電圧を印加することで発熱抵抗体１２を駆動すること
ができ、共通配線１５と第１の個別配線１３との間に電
圧を印加することで第１の発熱手段１１を駆動すること
ができる。また、共通配線１５と第２の個別配線１４と
の間、および第１の個別配線１３との間に同時に電圧を
印加すれば、第１の発熱手段１１と発熱抵抗体１２とを
同時に駆動することもできる。また、吐出特性を調整す
る目的で第１の発熱手段１１と、第２の発熱手段である
発熱抵抗体１２との駆動タイミングを数μｓｅｃずらす
ことも有効である。ここで、第１の発熱手段１１と発熱
抵抗体１２との間の距離を所定の値にして両者の間を狭
くすることにより、両者を同時に駆動した時に確実に一
体の気泡が生じる。従って、どの発熱手段を駆動するか
によりインクの吐出量を３通りに変調させることができ
る。吐出しない場合を含めると４通りとなる。
に電圧を印加することで発熱抵抗体１２を駆動すること
ができ、共通配線１５と第１の個別配線１３との間に電
圧を印加することで第１の発熱手段１１を駆動すること
ができる。また、共通配線１５と第２の個別配線１４と
の間、および第１の個別配線１３との間に同時に電圧を
印加すれば、第１の発熱手段１１と発熱抵抗体１２とを
同時に駆動することもできる。また、吐出特性を調整す
る目的で第１の発熱手段１１と、第２の発熱手段である
発熱抵抗体１２との駆動タイミングを数μｓｅｃずらす
ことも有効である。ここで、第１の発熱手段１１と発熱
抵抗体１２との間の距離を所定の値にして両者の間を狭
くすることにより、両者を同時に駆動した時に確実に一
体の気泡が生じる。従って、どの発熱手段を駆動するか
によりインクの吐出量を３通りに変調させることができ
る。吐出しない場合を含めると４通りとなる。
【００４７】第１の発熱抵抗体１１ａと第２の発熱抵抗
体１１ｂとの形状および大きさは同一であり、第１の発
熱抵抗体１１ａと第２の発熱抵抗体１１ｂとの面積の合
計は発熱抵抗体１２の面積よりも小さくなっている。発
熱抵抗体１２の、インク流路４の流路方向の長さＬ
2は、第１の発熱抵抗体１１ａおよび第２の発熱抵抗体
１１ｂの、インク流路４の流路方向の長さＬ1のほぼ２
倍、すなわち、第１の発熱抵抗体１１ａと第２の発熱抵
抗体１１ｂとの、インク流路４の流路方向の長さの合計
とほぼ同一となっている。
体１１ｂとの形状および大きさは同一であり、第１の発
熱抵抗体１１ａと第２の発熱抵抗体１１ｂとの面積の合
計は発熱抵抗体１２の面積よりも小さくなっている。発
熱抵抗体１２の、インク流路４の流路方向の長さＬ
2は、第１の発熱抵抗体１１ａおよび第２の発熱抵抗体
１１ｂの、インク流路４の流路方向の長さＬ1のほぼ２
倍、すなわち、第１の発熱抵抗体１１ａと第２の発熱抵
抗体１１ｂとの、インク流路４の流路方向の長さの合計
とほぼ同一となっている。
【００４８】図３は、図２のＡ−Ａ’線断面図である。
本実施形態のインクジェットヘッドを構成するインクジ
ェットヘッド用基体６では、図３に示すように、単結晶
シリコンからなるＳｉ基板２１の表面に、ＳｉＯ2から
なる膜厚１．８μｍの蓄熱層２２が熱酸化法、スパッタ
法またはＣＶＤ法などによって形成されている。蓄熱層
２２の表面には、ＳｉＯ2からなる膜厚１．２μｍの層
間絶縁膜２３がプラズマＣＶＤ法などによって形成され
ている。層間絶縁膜２３の表面には、Ｔａ−Ｓｉ合金タ
ーゲットを用いた反応性スパッタリング法により、Ｔａ
−Ｓｉ−Ｎからなる発熱抵抗層２４が部分的に形成され
ている。発熱抵抗層２４の表面には、膜厚５５００Åの
Ａｌ膜２５がスパッタリング法により部分的に形成され
ている。発熱抵抗層２４およびＡｌ膜２５を形成する方
法としては、まず、層間絶縁膜２３の表面全体に層間絶
縁膜２３を形成し、その層間絶縁膜２３の表面全体にＡ
ｌ膜２５を形成する。次に、フォトリソグラフィー法を
用いてＡｌ膜２５の表面にパターンを形成した後にエッ
チングにより発熱抵抗層２４とＡｌ膜２５を同時に取り
除き、図２に示した第１の個別配線１３、第２の個別配
線１４、共通配線１５、接続配線１６、第１の発熱手段
１１および発熱抵抗体１２を形成する。次に、第１の発
熱手段１１および発熱抵抗体１２の上のＡｌ膜２５をエ
ッチングすることにより、第１の発熱部２８および第２
の発熱部２９を形成する。
本実施形態のインクジェットヘッドを構成するインクジ
ェットヘッド用基体６では、図３に示すように、単結晶
シリコンからなるＳｉ基板２１の表面に、ＳｉＯ2から
なる膜厚１．８μｍの蓄熱層２２が熱酸化法、スパッタ
法またはＣＶＤ法などによって形成されている。蓄熱層
２２の表面には、ＳｉＯ2からなる膜厚１．２μｍの層
間絶縁膜２３がプラズマＣＶＤ法などによって形成され
ている。層間絶縁膜２３の表面には、Ｔａ−Ｓｉ合金タ
ーゲットを用いた反応性スパッタリング法により、Ｔａ
−Ｓｉ−Ｎからなる発熱抵抗層２４が部分的に形成され
ている。発熱抵抗層２４の表面には、膜厚５５００Åの
Ａｌ膜２５がスパッタリング法により部分的に形成され
ている。発熱抵抗層２４およびＡｌ膜２５を形成する方
法としては、まず、層間絶縁膜２３の表面全体に層間絶
縁膜２３を形成し、その層間絶縁膜２３の表面全体にＡ
ｌ膜２５を形成する。次に、フォトリソグラフィー法を
用いてＡｌ膜２５の表面にパターンを形成した後にエッ
チングにより発熱抵抗層２４とＡｌ膜２５を同時に取り
除き、図２に示した第１の個別配線１３、第２の個別配
線１４、共通配線１５、接続配線１６、第１の発熱手段
１１および発熱抵抗体１２を形成する。次に、第１の発
熱手段１１および発熱抵抗体１２の上のＡｌ膜２５をエ
ッチングすることにより、第１の発熱部２８および第２
の発熱部２９を形成する。
【００４９】Ａｌ膜２５、発熱抵抗層２４および層間絶
縁膜２３の表面には、ＳｉＮからなる膜厚１μｍの絶縁
性の保護膜２６がプラズマＣＶＤ法によって形成されて
いる。さらに、保護膜２６の表面には、Ｔａからなる膜
厚２３００Åの耐キャビテーション層２７がスパッタリ
ング法により形成されている。ここで、耐キャビテーシ
ョン膜２７をフォトリソグラフィー法を用いてパターニ
ングすることにより、図２および図３に基づいて説明し
たインクジェットヘッド用基体６が作製される。次で
は、このような構成に作製されたインクジェットヘッド
用基体６を用いて図１に示したインクジェットヘッドを
製造し、そのインクジェットヘッドからインクを吐出さ
せて特性評価を行った。
縁膜２３の表面には、ＳｉＮからなる膜厚１μｍの絶縁
性の保護膜２６がプラズマＣＶＤ法によって形成されて
いる。さらに、保護膜２６の表面には、Ｔａからなる膜
厚２３００Åの耐キャビテーション層２７がスパッタリ
ング法により形成されている。ここで、耐キャビテーシ
ョン膜２７をフォトリソグラフィー法を用いてパターニ
ングすることにより、図２および図３に基づいて説明し
たインクジェットヘッド用基体６が作製される。次で
は、このような構成に作製されたインクジェットヘッド
用基体６を用いて図１に示したインクジェットヘッドを
製造し、そのインクジェットヘッドからインクを吐出さ
せて特性評価を行った。
【００５０】なお、第１の発熱手段１１である第１の発
熱抵抗体１１ａと第２の発熱抵抗体１１ｂの形状は１５
×４５（μｍ）、第２の発熱手段である発熱抵抗体１２
の形状は４０×９０（μｍ）、インク流路４の流路幅は
５５μｍとし、３６０ｄｐｉの液流路配列密度で３００
本のインク流路４を形成した。
熱抵抗体１１ａと第２の発熱抵抗体１１ｂの形状は１５
×４５（μｍ）、第２の発熱手段である発熱抵抗体１２
の形状は４０×９０（μｍ）、インク流路４の流路幅は
５５μｍとし、３６０ｄｐｉの液流路配列密度で３００
本のインク流路４を形成した。
【００５１】本実施形態のインクジェットヘッド６に対
する吐出特性の評価は、第１の発熱手段１１のみを駆動
させた小ドットの吐出と、第１の発熱手段１１と発熱抵
抗体１２を同時に駆動させた大ドットの吐出を、駆動電
圧Ｖop＝１．３×Ｖth（Ｖth：発泡開始電圧）、パルス
幅４μｓｅｃで、駆動周波数を１〜９ＫＨｚに変化させ
て、連続吐出を行った。その結果、４ｋＨｚ以上の高い
駆動周波数においても小ドットおよび大ドットともに安
定した吐出を行うことができた。また、第１の発熱手段
１１と流路壁がない状態で発泡させ、自由発泡幅を測定
したところ、自由発泡幅の測定値は流路幅を超えるもの
であった。
する吐出特性の評価は、第１の発熱手段１１のみを駆動
させた小ドットの吐出と、第１の発熱手段１１と発熱抵
抗体１２を同時に駆動させた大ドットの吐出を、駆動電
圧Ｖop＝１．３×Ｖth（Ｖth：発泡開始電圧）、パルス
幅４μｓｅｃで、駆動周波数を１〜９ＫＨｚに変化させ
て、連続吐出を行った。その結果、４ｋＨｚ以上の高い
駆動周波数においても小ドットおよび大ドットともに安
定した吐出を行うことができた。また、第１の発熱手段
１１と流路壁がない状態で発泡させ、自由発泡幅を測定
したところ、自由発泡幅の測定値は流路幅を超えるもの
であった。
【００５２】本実施形態のインクジェットヘッド６に対
する比較例として、従来の技術において図１１を参照し
て説明したインクジェットヘッド用基体を、第１の発熱
手段１１を１５×９０（μｍ）の発熱抵抗体単独とした
以外は、本実施形態のインクジェットヘッド用基体６を
作製した方法と同様な方法により作製した。この比較例
のインクジェットヘッド用基体を用いてインクジェット
ヘッドを製造し、本実施形態のものと同様にして吐出特
性の評価を行った。この場合、駆動周波数が４ＫＨｚ程
度までの低い周波数においては安定したインクが吐出さ
れたが、９ＫＨｚの高い駆動周波数の連続吐出では吐出
にゆらぎが見られ、安定した多値記録を充分に行うこと
ができなかった。
する比較例として、従来の技術において図１１を参照し
て説明したインクジェットヘッド用基体を、第１の発熱
手段１１を１５×９０（μｍ）の発熱抵抗体単独とした
以外は、本実施形態のインクジェットヘッド用基体６を
作製した方法と同様な方法により作製した。この比較例
のインクジェットヘッド用基体を用いてインクジェット
ヘッドを製造し、本実施形態のものと同様にして吐出特
性の評価を行った。この場合、駆動周波数が４ＫＨｚ程
度までの低い周波数においては安定したインクが吐出さ
れたが、９ＫＨｚの高い駆動周波数の連続吐出では吐出
にゆらぎが見られ、安定した多値記録を充分に行うこと
ができなかった。
【００５３】以上で説明したように、本実施形態のイン
クジェットヘッドでは、インク流路４の流路方向に沿っ
て第１の発熱手段１１および発熱抵抗体１２が直列に配
置され、第１の発熱手段１１が、インク流路１１の流路
方向に対して垂直な方向、具体的にはインク流路１１の
幅方向に並列に配置された第１の発熱抵抗体１１ａおよ
び第２の発熱抵抗体１１ｂにより構成された。これによ
り、第１の発熱手段１１の流路方向の長さを実質的に短
くすることができ、また、第１の発熱手段１１のそれぞ
れの発熱抵抗体の幅を広くすることができる。従って、
第１の発熱手段１１をノズル壁に近接させ、かつ、イン
ク流路４に沿って第１の発熱手段１１および発熱抵抗体
１２をより吐出口３ａに近い位置に配置でき、吐出口３
ａに向かう方向の流体抵抗を下げることができるので、
多値記録を高周波で駆動する場合でも吐出の安定化を図
ることができる。
クジェットヘッドでは、インク流路４の流路方向に沿っ
て第１の発熱手段１１および発熱抵抗体１２が直列に配
置され、第１の発熱手段１１が、インク流路１１の流路
方向に対して垂直な方向、具体的にはインク流路１１の
幅方向に並列に配置された第１の発熱抵抗体１１ａおよ
び第２の発熱抵抗体１１ｂにより構成された。これによ
り、第１の発熱手段１１の流路方向の長さを実質的に短
くすることができ、また、第１の発熱手段１１のそれぞ
れの発熱抵抗体の幅を広くすることができる。従って、
第１の発熱手段１１をノズル壁に近接させ、かつ、イン
ク流路４に沿って第１の発熱手段１１および発熱抵抗体
１２をより吐出口３ａに近い位置に配置でき、吐出口３
ａに向かう方向の流体抵抗を下げることができるので、
多値記録を高周波で駆動する場合でも吐出の安定化を図
ることができる。
【００５４】その上、第１の発熱手段１１を構成するそ
れぞれの発熱抵抗体を、流路方向に対して垂直な方向に
並列に配置させたことで、これらの発熱抵抗体同士を電
気的に接続する接続配線１６が第１の発熱手段１１の吐
出口側に配置されることになり、第１の発熱手段１１の
それぞれの発熱抵抗体を流路方向に並列に配置した場合
と比較して、インク流路４の幅方向に並べる配線の数が
少なくなる。従って、その分、インク流路４の幅に対し
てそれぞれの発熱抵抗体の幅を大きくすることが可能と
なって吐出の安定化を図ることができ、また、インク流
路４および発熱抵抗体の高密度化を達成することができ
る。
れぞれの発熱抵抗体を、流路方向に対して垂直な方向に
並列に配置させたことで、これらの発熱抵抗体同士を電
気的に接続する接続配線１６が第１の発熱手段１１の吐
出口側に配置されることになり、第１の発熱手段１１の
それぞれの発熱抵抗体を流路方向に並列に配置した場合
と比較して、インク流路４の幅方向に並べる配線の数が
少なくなる。従って、その分、インク流路４の幅に対し
てそれぞれの発熱抵抗体の幅を大きくすることが可能と
なって吐出の安定化を図ることができ、また、インク流
路４および発熱抵抗体の高密度化を達成することができ
る。
【００５５】さらには、発熱抵抗体の幅を大きくするこ
とができるので、第１の発熱手段１１および発熱抵抗体
１２をより一層、吐出口３ａ側に配置することができ
る。インク流路４に沿って第１の発熱手段１１および発
熱抵抗体１２をより吐出口３ａに近い位置に配置できる
ということは、つまり、吐出特性が低下しない範囲内で
発熱抵抗体の配置、形状および大きさ等を変えられるこ
とを示しており、多値記録を達成するための発熱抵抗体
の設計の自由度を向上させることができる。従って、第
１の発熱手段１１および発熱抵抗体１２の配置や構成の
自由度が増し、両者の発熱手段のバランスを考慮して設
計の自由度を増加させることができる。その結果、多値
の記録を行う場合でも安定して液体を吐出させることが
できる上に、発熱抵抗体や液流路を高密度化することが
できる。さらに、第１の発熱手段１１および発熱抵抗体
１２の構成材料として、シート抵抗値がほぼ同一のもの
を用いることで、従来のもののようにシート抵抗値の異
なる複数の発熱抵抗体を用いないので、インクジェット
ヘッド用基体、インクジェットヘッドおよびインクジェ
ットカートリッジのコストを低く抑えることができる。
とができるので、第１の発熱手段１１および発熱抵抗体
１２をより一層、吐出口３ａ側に配置することができ
る。インク流路４に沿って第１の発熱手段１１および発
熱抵抗体１２をより吐出口３ａに近い位置に配置できる
ということは、つまり、吐出特性が低下しない範囲内で
発熱抵抗体の配置、形状および大きさ等を変えられるこ
とを示しており、多値記録を達成するための発熱抵抗体
の設計の自由度を向上させることができる。従って、第
１の発熱手段１１および発熱抵抗体１２の配置や構成の
自由度が増し、両者の発熱手段のバランスを考慮して設
計の自由度を増加させることができる。その結果、多値
の記録を行う場合でも安定して液体を吐出させることが
できる上に、発熱抵抗体や液流路を高密度化することが
できる。さらに、第１の発熱手段１１および発熱抵抗体
１２の構成材料として、シート抵抗値がほぼ同一のもの
を用いることで、従来のもののようにシート抵抗値の異
なる複数の発熱抵抗体を用いないので、インクジェット
ヘッド用基体、インクジェットヘッドおよびインクジェ
ットカートリッジのコストを低く抑えることができる。
【００５６】（第２の実施の形態）図４は、本発明の第
２の実施形態のインクジェットヘッドについて説明する
ための平面図である。本実施形態のインクジェットヘッ
ドは、第１の実施形態のものと比較して、基板上に形成
された吐出手段の構成が異なっており、図４には、本実
施形態のインクジェットヘッドを構成するインクジェッ
トヘッド用基体に備えられた吐出手段の構成が示されて
いる。
２の実施形態のインクジェットヘッドについて説明する
ための平面図である。本実施形態のインクジェットヘッ
ドは、第１の実施形態のものと比較して、基板上に形成
された吐出手段の構成が異なっており、図４には、本実
施形態のインクジェットヘッドを構成するインクジェッ
トヘッド用基体に備えられた吐出手段の構成が示されて
いる。
【００５７】本実施形態のインクジェットヘッドを構成
するインクジェットヘッド用基体には、図４に示すよう
に、第１の発熱手段３１および、第２の発熱手段である
発熱抵抗体３２が、直列に配置されるように形成されて
いる。第１の実施形態と同様に、第１の発熱手段３１お
よび発熱抵抗体３２は、インクジェットヘッドのインク
流路に、そのインク流路に沿って吐出口側からこの順番
で直列に配置される。図４では、矢印Ｃで示される方向
がインクの吐出方向となる。発熱抵抗体３２の、第１の
発熱手段３１側と反対側の端部は第２の個別配線３４と
電気的に接続され、発熱抵抗体３２の第１の発熱手段３
１側の端部は、発熱抵抗体３２と第２の発熱抵抗体３１
ｂとの間に形成された共通配線３５ａと電気的に接続さ
れている。
するインクジェットヘッド用基体には、図４に示すよう
に、第１の発熱手段３１および、第２の発熱手段である
発熱抵抗体３２が、直列に配置されるように形成されて
いる。第１の実施形態と同様に、第１の発熱手段３１お
よび発熱抵抗体３２は、インクジェットヘッドのインク
流路に、そのインク流路に沿って吐出口側からこの順番
で直列に配置される。図４では、矢印Ｃで示される方向
がインクの吐出方向となる。発熱抵抗体３２の、第１の
発熱手段３１側と反対側の端部は第２の個別配線３４と
電気的に接続され、発熱抵抗体３２の第１の発熱手段３
１側の端部は、発熱抵抗体３２と第２の発熱抵抗体３１
ｂとの間に形成された共通配線３５ａと電気的に接続さ
れている。
【００５８】インクジェットヘッド用基体の、共通配線
３５ａに対応する部分には、第１のスルーホール３７が
形成されている。本実施形態のインクジェットヘッド用
基体では、図５に基づいて後述するように第１の発熱手
段３１および発熱抵抗体３２の裏面側に、絶縁層を介し
て共通配線層が形成されており、その共通配線層が第１
のスルーホール３７と電気的に接続されている。また、
発熱抵抗体３２の後端には、共通配線３５ｂが形成され
ており、共通配線３５ｂの発熱抵抗体３２側の部分には
第２のスルーホール３８が形成されている。第２のスル
ーホール３８は、発熱抵抗体３２の裏面の前記共通配線
層と電気的に接続されており、第１のスルーホール３
７、前記共通配線層および第２のスルーホール３８を介
して共通配線３５ａと３５ｂとが電気的に接続されてい
る。
３５ａに対応する部分には、第１のスルーホール３７が
形成されている。本実施形態のインクジェットヘッド用
基体では、図５に基づいて後述するように第１の発熱手
段３１および発熱抵抗体３２の裏面側に、絶縁層を介し
て共通配線層が形成されており、その共通配線層が第１
のスルーホール３７と電気的に接続されている。また、
発熱抵抗体３２の後端には、共通配線３５ｂが形成され
ており、共通配線３５ｂの発熱抵抗体３２側の部分には
第２のスルーホール３８が形成されている。第２のスル
ーホール３８は、発熱抵抗体３２の裏面の前記共通配線
層と電気的に接続されており、第１のスルーホール３
７、前記共通配線層および第２のスルーホール３８を介
して共通配線３５ａと３５ｂとが電気的に接続されてい
る。
【００５９】第１の発熱抵抗体３１ａおよび第２の発熱
抵抗体３１ｂのそれぞれの形状は長方形である。第１の
発熱抵抗体３１ａおよび第２の発熱抵抗体３１ｂのそれ
ぞれの長手方向がインク流路の流路方向と平行となるよ
うに、第１の発熱抵抗体３１ａおよび第２の発熱抵抗体
３１ｂがインク流路の流路方向に対して垂直な方向、す
なわちインク流路の幅方向に並列に配置される。第１の
発熱抵抗体３１ａおよび第２の発熱抵抗体３１ｂのそれ
ぞれの吐出口側の端部同士が接続配線３６を介して電気
的に接続されている。第１の発熱抵抗体３１ａの発熱抵
抗体３２側の端部は第１の個別配線３３と電気的に接続
され、第２の発熱抵抗体３１ｂの発熱抵抗体３２側の端
部が共通配線３５ａと電気的に接続されている。このよ
うに吐出手段２ａが構成されたことにより、第１の発熱
手段３１および発熱抵抗体３２をそれぞれ独立して駆動
することが可能となっている。
抵抗体３１ｂのそれぞれの形状は長方形である。第１の
発熱抵抗体３１ａおよび第２の発熱抵抗体３１ｂのそれ
ぞれの長手方向がインク流路の流路方向と平行となるよ
うに、第１の発熱抵抗体３１ａおよび第２の発熱抵抗体
３１ｂがインク流路の流路方向に対して垂直な方向、す
なわちインク流路の幅方向に並列に配置される。第１の
発熱抵抗体３１ａおよび第２の発熱抵抗体３１ｂのそれ
ぞれの吐出口側の端部同士が接続配線３６を介して電気
的に接続されている。第１の発熱抵抗体３１ａの発熱抵
抗体３２側の端部は第１の個別配線３３と電気的に接続
され、第２の発熱抵抗体３１ｂの発熱抵抗体３２側の端
部が共通配線３５ａと電気的に接続されている。このよ
うに吐出手段２ａが構成されたことにより、第１の発熱
手段３１および発熱抵抗体３２をそれぞれ独立して駆動
することが可能となっている。
【００６０】第１の発熱抵抗体３１ａと第２の発熱抵抗
体３１ｂとの形状および大きさは同一であり、第１の発
熱抵抗体３１ａと第２の発熱抵抗体３１ｂとの面積の合
計は発熱抵抗体３２の面積よりも小さくなっている。発
熱抵抗体３２の、インク流路の流路方向の長さは、第１
の発熱抵抗体３１ａおよび第２の発熱抵抗体３１ｂの、
インク流路の流路方向の長さのほぼ２倍となっている。
体３１ｂとの形状および大きさは同一であり、第１の発
熱抵抗体３１ａと第２の発熱抵抗体３１ｂとの面積の合
計は発熱抵抗体３２の面積よりも小さくなっている。発
熱抵抗体３２の、インク流路の流路方向の長さは、第１
の発熱抵抗体３１ａおよび第２の発熱抵抗体３１ｂの、
インク流路の流路方向の長さのほぼ２倍となっている。
【００６１】図５は、吐出手段２ａの高密度化を達成す
るための、コンタクト用のスルーホール、共通配線およ
び個別配線の形成方法について説明するための図であ
る。図５（ａ）は、発熱抵抗体の裏面に絶縁層を介して
形成されている共通配線層を示す平面図であり、図５
（ｂ）は、図４に示した共通配線および個別配線のパタ
ーンを示す平面図である。
るための、コンタクト用のスルーホール、共通配線およ
び個別配線の形成方法について説明するための図であ
る。図５（ａ）は、発熱抵抗体の裏面に絶縁層を介して
形成されている共通配線層を示す平面図であり、図５
（ｂ）は、図４に示した共通配線および個別配線のパタ
ーンを示す平面図である。
【００６２】図５（ａ）に示すように、シリコン基板上
に共通配線層３５ｃを形成した後に共通配線層３５ｃの
表面に、共通配線層３５ｃを覆う絶縁層を形成し、その
絶縁層をエッチングすることにより、コンタクト用の第
１のスルーホール３７および第２のスルーホール３８を
形成する。また、図５（ｂ）に示すように、第１の発熱
手段３１および発熱抵抗体３２の表面や、共通配線層３
５ｃ上の絶縁層の表面に形成されたＡｌ膜をパターニン
グすることにより、その絶縁層の表面に第１の個別配線
３３、第２の個別配線３４、共通配線３５ａ，３５ｂお
よび接続配線３６を形成する。
に共通配線層３５ｃを形成した後に共通配線層３５ｃの
表面に、共通配線層３５ｃを覆う絶縁層を形成し、その
絶縁層をエッチングすることにより、コンタクト用の第
１のスルーホール３７および第２のスルーホール３８を
形成する。また、図５（ｂ）に示すように、第１の発熱
手段３１および発熱抵抗体３２の表面や、共通配線層３
５ｃ上の絶縁層の表面に形成されたＡｌ膜をパターニン
グすることにより、その絶縁層の表面に第１の個別配線
３３、第２の個別配線３４、共通配線３５ａ，３５ｂお
よび接続配線３６を形成する。
【００６３】以上で説明したように吐出手段２ａが構成
されたことにより、狭いノズル幅に対しても第１および
第２の発熱手段を形成することが可能となり、高密度化
に対応することができる。また、第１の発熱手段３１お
よび発熱抵抗体３２を、第１の発熱手段３１と発熱抵抗
体３２との間の第１のスルーホール３７を挟んで共通配
線層上で直列に配置する構成を用いることにより、液流
路の、制限のある幅の中で第１の発熱手段３１および発
熱抵抗体３２をより一層、吐出口に近い位置に配置で
き、このことにより、第１の実施形態で説明したような
効果を発揮することができる。
されたことにより、狭いノズル幅に対しても第１および
第２の発熱手段を形成することが可能となり、高密度化
に対応することができる。また、第１の発熱手段３１お
よび発熱抵抗体３２を、第１の発熱手段３１と発熱抵抗
体３２との間の第１のスルーホール３７を挟んで共通配
線層上で直列に配置する構成を用いることにより、液流
路の、制限のある幅の中で第１の発熱手段３１および発
熱抵抗体３２をより一層、吐出口に近い位置に配置で
き、このことにより、第１の実施形態で説明したような
効果を発揮することができる。
【００６４】その上、インク流路の幅方向に並べる配線
の数としては、第１の実施形態と比較して、発熱抵抗体
３２の側部側で少なくすることができ、その分、液流路
の幅に対してそれぞれの発熱抵抗体の幅を大きくするこ
とが可能となって吐出の安定化を図ることができ、ま
た、インク流路および発熱抵抗体の高密度化を達成する
ことができる。
の数としては、第１の実施形態と比較して、発熱抵抗体
３２の側部側で少なくすることができ、その分、液流路
の幅に対してそれぞれの発熱抵抗体の幅を大きくするこ
とが可能となって吐出の安定化を図ることができ、ま
た、インク流路および発熱抵抗体の高密度化を達成する
ことができる。
【００６５】図６は、図５に示した吐出手段２ａの変形
例を示す平面図である。図６に示す吐出手段では、図５
に示した吐出手段２ａと比較して、第１の発熱抵抗体３
１ａと第２の発熱抵抗体３１ｂとを電気的に接続する接
続配線が異なっている。図６に示すように、第１の発熱
抵抗体３１ａと第２の発熱抵抗体３１ｂとを電気的に接
続する接続配線３６ａが形成されており、接続配線３６
ａの形状が、第１の発熱抵抗体３１ａと第２の発熱抵抗
体３１ｂとの中心を通って第１の発熱抵抗体３１ａおよ
び第２の発熱抵抗体３１ｂと平行な方向に延びる線に対
して線対称となっている。このような接続配線３６ａを
介して電気的に接続することにより、第１の発熱抵抗体
３１ａおよび第２の発熱抵抗体３１ｂのそれぞれでの熱
分布を均一にすることが可能となる。また、インク流路
となる溝を形成した天板を、図７に示した吐出手段を有
するインクジェット用基体上に配置し、天板の流路壁を
第１の個別配線３３に密着させる際に、第１の個別配線
３３の途中に段差がないことから、天板とインクジェッ
トヘッド用基体との密着性を向上させることができ、結
果的に吐出を安定化させることができる。
例を示す平面図である。図６に示す吐出手段では、図５
に示した吐出手段２ａと比較して、第１の発熱抵抗体３
１ａと第２の発熱抵抗体３１ｂとを電気的に接続する接
続配線が異なっている。図６に示すように、第１の発熱
抵抗体３１ａと第２の発熱抵抗体３１ｂとを電気的に接
続する接続配線３６ａが形成されており、接続配線３６
ａの形状が、第１の発熱抵抗体３１ａと第２の発熱抵抗
体３１ｂとの中心を通って第１の発熱抵抗体３１ａおよ
び第２の発熱抵抗体３１ｂと平行な方向に延びる線に対
して線対称となっている。このような接続配線３６ａを
介して電気的に接続することにより、第１の発熱抵抗体
３１ａおよび第２の発熱抵抗体３１ｂのそれぞれでの熱
分布を均一にすることが可能となる。また、インク流路
となる溝を形成した天板を、図７に示した吐出手段を有
するインクジェット用基体上に配置し、天板の流路壁を
第１の個別配線３３に密着させる際に、第１の個別配線
３３の途中に段差がないことから、天板とインクジェッ
トヘッド用基体との密着性を向上させることができ、結
果的に吐出を安定化させることができる。
【００６６】（第３の実施の形態）図７は、本発明の第
３の実施形態のインクジェットヘッドについて説明する
ための平面図である。本実施形態のインクジェットヘッ
ドでは、第２の実施形態のものと比較して吐出手段の第
１の発熱手段が異なっている。図７では、第２の実施形
態と同一の構成部品に同一の符号を付してあり、以下で
は、第２の実施形態と異なる点を中心に説明する。
３の実施形態のインクジェットヘッドについて説明する
ための平面図である。本実施形態のインクジェットヘッ
ドでは、第２の実施形態のものと比較して吐出手段の第
１の発熱手段が異なっている。図７では、第２の実施形
態と同一の構成部品に同一の符号を付してあり、以下で
は、第２の実施形態と異なる点を中心に説明する。
【００６７】本実施形態のインクジェットヘッドでは、
図７に示すように、第１の発熱抵抗体５１ａ、第２の発
熱抵抗体５１ｂおよび第３の発熱抵抗体５１ｃからなる
第１の発熱手段５１が、図４に示した第１の発熱手段３
１の代わりにインクジェットヘッド用基体に備えられて
いる。第１の発熱抵抗体５１ａ、第２の発熱抵抗体５１
ｂおよび第３の発熱抵抗体５１ｃは、インク流路の流路
方向に対して垂直な方向、すなわちインク流路の幅方向
に並列に配置されている。第１の発熱抵抗体５１ａ、第
２の発熱抵抗体５１ｂおよび第３の発熱抵抗体５１ｃの
それぞれの形状は長方形である。第１の発熱抵抗体５１
ａ、第２の発熱抵抗体５１ｂおよび第３の発熱抵抗体５
１ｃのそれぞれの長手方向がインク流路の流路方向と平
行となる。
図７に示すように、第１の発熱抵抗体５１ａ、第２の発
熱抵抗体５１ｂおよび第３の発熱抵抗体５１ｃからなる
第１の発熱手段５１が、図４に示した第１の発熱手段３
１の代わりにインクジェットヘッド用基体に備えられて
いる。第１の発熱抵抗体５１ａ、第２の発熱抵抗体５１
ｂおよび第３の発熱抵抗体５１ｃは、インク流路の流路
方向に対して垂直な方向、すなわちインク流路の幅方向
に並列に配置されている。第１の発熱抵抗体５１ａ、第
２の発熱抵抗体５１ｂおよび第３の発熱抵抗体５１ｃの
それぞれの形状は長方形である。第１の発熱抵抗体５１
ａ、第２の発熱抵抗体５１ｂおよび第３の発熱抵抗体５
１ｃのそれぞれの長手方向がインク流路の流路方向と平
行となる。
【００６８】第１の発熱抵抗体５１ａの吐出口側の端部
が第１の個別配線３３と電気的に接続され、第１の発熱
抵抗体５１ａおよび第２の発熱抵抗体５１ｂの発熱抵抗
体３２側の端部同士が接続配線５６ａを介して電気的に
接続されている。また、第２の発熱抵抗体５１ｂおよび
第３の発熱抵抗体５１ｃの吐出口側の端部同士が接続配
線５６ｂを介して電気的に接続され、第３の発熱抵抗体
５１ｃの発熱抵抗体３２側の端部が共通配線３５ａと電
気的に接続されている。
が第１の個別配線３３と電気的に接続され、第１の発熱
抵抗体５１ａおよび第２の発熱抵抗体５１ｂの発熱抵抗
体３２側の端部同士が接続配線５６ａを介して電気的に
接続されている。また、第２の発熱抵抗体５１ｂおよび
第３の発熱抵抗体５１ｃの吐出口側の端部同士が接続配
線５６ｂを介して電気的に接続され、第３の発熱抵抗体
５１ｃの発熱抵抗体３２側の端部が共通配線３５ａと電
気的に接続されている。
【００６９】第１の発熱抵抗体５１ａ、第２の発熱抵抗
体５１ｂおよび第３の発熱抵抗体５１ｃのそれぞれの形
状および大きさは同一であり、第１の発熱抵抗体５１ａ
と第２の発熱抵抗体５１ｂと第３の発熱抵抗体５１ｃと
の面積の合計は発熱抵抗体３２の面積よりも小さくなっ
ている。発熱抵抗体３２の、インク流路の流路方向の長
さＬ6は、第１の発熱抵抗体５１ａ、第２の発熱抵抗体
５１ｂおよび第３の発熱抵抗体５１ｃの、インク流路の
流路方向の長さＬ5のほぼ３倍となっている。
体５１ｂおよび第３の発熱抵抗体５１ｃのそれぞれの形
状および大きさは同一であり、第１の発熱抵抗体５１ａ
と第２の発熱抵抗体５１ｂと第３の発熱抵抗体５１ｃと
の面積の合計は発熱抵抗体３２の面積よりも小さくなっ
ている。発熱抵抗体３２の、インク流路の流路方向の長
さＬ6は、第１の発熱抵抗体５１ａ、第２の発熱抵抗体
５１ｂおよび第３の発熱抵抗体５１ｃの、インク流路の
流路方向の長さＬ5のほぼ３倍となっている。
【００７０】このように、第１の発熱手段５１を３つの
発熱抵抗体により構成することにより、発熱抵抗体の構
成材料として、シート抵抗値が８０Ω／□程度より小さ
いものを用いる場合、例えばＴａＮ、ＴａＡｌ、ＨｆＢ
２ のような材料で構成する場合に有効である。
発熱抵抗体により構成することにより、発熱抵抗体の構
成材料として、シート抵抗値が８０Ω／□程度より小さ
いものを用いる場合、例えばＴａＮ、ＴａＡｌ、ＨｆＢ
２ のような材料で構成する場合に有効である。
【００７１】以上で説明した第１〜第３の実施形態のそ
れぞれのインクジェット用基体を用いて作製したインク
ジェットヘッドによる吐出特性は、高い駆動周波数にお
いても安定した吐出が見られ、多値記録を行うことが可
能となった。
れぞれのインクジェット用基体を用いて作製したインク
ジェットヘッドによる吐出特性は、高い駆動周波数にお
いても安定した吐出が見られ、多値記録を行うことが可
能となった。
【００７２】図８は、上述した第１〜第３の実施形態の
インクジェットヘッドうちいずかのものを搭載したイン
クジェット記録装置を示す斜視図である。図８に示され
るインクジェット記録装置６００に搭載されたヘッドカ
ートリッジ６０１は、第１〜第３の実施形態のインクジ
ェットヘッドのうちいずれか１つのインクジェットヘッ
ドと、そのインクジェットヘッドに供給するための液体
を貯留する液体貯留部とを有するものである。ヘッドカ
ートリッジ６０１は、図８に示すように、駆動モータ６
０２の正逆回転に連動して駆動力伝達ギヤ６０３および
６０４を介して回転するリードスクリュー６０５の螺旋
溝６０６に対して係合するキャリッジ６０７上に搭載さ
れている。駆動モータ６０２の動力によってヘッドカー
トリッジ６０１がキャリッジ６０７と共にガイド６０８
に沿って矢印ａまたはｂの方向に往復移動される。イン
クジェット記録装置６００には、ヘッドカートリッジ６
０１から吐出されたインクなどの液体を受ける被記録媒
体としてのプリント用紙Ｐを搬送する被記録媒体給送装
置（不図示）が備えられている。その被記録媒体給送装
置によってプラテン６０９上を搬送されるプリント用紙
Ｐの紙押さえ板６１０は、キャリッジ６０７の移動方向
にわたってプリント用紙Ｐをプラテン６０９に対して押
圧する。
インクジェットヘッドうちいずかのものを搭載したイン
クジェット記録装置を示す斜視図である。図８に示され
るインクジェット記録装置６００に搭載されたヘッドカ
ートリッジ６０１は、第１〜第３の実施形態のインクジ
ェットヘッドのうちいずれか１つのインクジェットヘッ
ドと、そのインクジェットヘッドに供給するための液体
を貯留する液体貯留部とを有するものである。ヘッドカ
ートリッジ６０１は、図８に示すように、駆動モータ６
０２の正逆回転に連動して駆動力伝達ギヤ６０３および
６０４を介して回転するリードスクリュー６０５の螺旋
溝６０６に対して係合するキャリッジ６０７上に搭載さ
れている。駆動モータ６０２の動力によってヘッドカー
トリッジ６０１がキャリッジ６０７と共にガイド６０８
に沿って矢印ａまたはｂの方向に往復移動される。イン
クジェット記録装置６００には、ヘッドカートリッジ６
０１から吐出されたインクなどの液体を受ける被記録媒
体としてのプリント用紙Ｐを搬送する被記録媒体給送装
置（不図示）が備えられている。その被記録媒体給送装
置によってプラテン６０９上を搬送されるプリント用紙
Ｐの紙押さえ板６１０は、キャリッジ６０７の移動方向
にわたってプリント用紙Ｐをプラテン６０９に対して押
圧する。
【００７３】リードスクリュー６０５の一端の近傍に
は、フォトカプラ６１１および６１２が配設されてい
る。フォトカプラ６１１および６１２は、キャリッジ６
０７のレバー６０７ａの、フォトカプラ６１１および６
１２の領域での存在を確認して駆動モータ６０２の回転
方向の切り換えなどを行うためのホームポジション検知
手段である。プラテン６０９の一端の近傍には、ヘッド
カートリッジ６０１の吐出口のある前面を覆うキャップ
部材６１４を支持する支持部材６１３が備えられてい
る。また、ヘッドカートリッジ６０１から空吐出などさ
れてキャップ部材６１４の内部に溜まったインクを吸引
するインク吸引手段６１５が備えられている。このイン
ク吸引手段６１５によりキャップ部材６１４のキャップ
内開口部６１４ａを介してヘッドカートリッジ６０１の
吸引回復が行われる。
は、フォトカプラ６１１および６１２が配設されてい
る。フォトカプラ６１１および６１２は、キャリッジ６
０７のレバー６０７ａの、フォトカプラ６１１および６
１２の領域での存在を確認して駆動モータ６０２の回転
方向の切り換えなどを行うためのホームポジション検知
手段である。プラテン６０９の一端の近傍には、ヘッド
カートリッジ６０１の吐出口のある前面を覆うキャップ
部材６１４を支持する支持部材６１３が備えられてい
る。また、ヘッドカートリッジ６０１から空吐出などさ
れてキャップ部材６１４の内部に溜まったインクを吸引
するインク吸引手段６１５が備えられている。このイン
ク吸引手段６１５によりキャップ部材６１４のキャップ
内開口部６１４ａを介してヘッドカートリッジ６０１の
吸引回復が行われる。
【００７４】インクジェット記録装置６００には本体支
持板６１９が備えられている。この本体支持板６１９に
は移動部材６１８が、前後方向、すなわちキャリッジ６
０７の移動方向に対して直角な方向に移動可能に支持さ
れている。移動部材６１８には、クリーニングブレード
６１７が取り付けられている。クリーニングブレード６
１７はこの形態に限らず、他の形態の公知のクリーニン
グブレードであってもよい。さらに、インク吸引手段６
１５による吸引回復操作にあたって吸引を開始するため
のレバー６２０が備えられており、レバー６２０は、キ
ャリッジ６０７と係合するカム６２１の移動に伴って移
動し、駆動モータ６０２からの駆動力がクラッチ切り換
えなどの公知の伝達手段で移動制御される。ヘッドカー
トリッジ６０１に設けられた発熱抵抗体に信号を付与し
たり、上記の各機構の駆動制御を行ったりするインクジ
ェット記録制御部はインクジェット記録装置の本体に設
けられており、図８では示されていない。
持板６１９が備えられている。この本体支持板６１９に
は移動部材６１８が、前後方向、すなわちキャリッジ６
０７の移動方向に対して直角な方向に移動可能に支持さ
れている。移動部材６１８には、クリーニングブレード
６１７が取り付けられている。クリーニングブレード６
１７はこの形態に限らず、他の形態の公知のクリーニン
グブレードであってもよい。さらに、インク吸引手段６
１５による吸引回復操作にあたって吸引を開始するため
のレバー６２０が備えられており、レバー６２０は、キ
ャリッジ６０７と係合するカム６２１の移動に伴って移
動し、駆動モータ６０２からの駆動力がクラッチ切り換
えなどの公知の伝達手段で移動制御される。ヘッドカー
トリッジ６０１に設けられた発熱抵抗体に信号を付与し
たり、上記の各機構の駆動制御を行ったりするインクジ
ェット記録制御部はインクジェット記録装置の本体に設
けられており、図８では示されていない。
【００７５】上述した構成を有するインクジェット記録
装置６００では、前記の被記録媒体供給装置によりプラ
テン６０９上を搬送されるプリント用紙Ｐに対して、ヘ
ッドカートリッジ６０１がプリント用紙Ｐの全幅にわた
って往復移動しながら記録を行う。ここで、ヘッドカー
トリッジ６０１の構成部品として、上述したようなイン
クジェットヘッド用基体が用いられ、また、そのインク
ジェットヘッド用基体が、上述したような方法で製造さ
れたものであるので、多値の記録を行う場合でも安定し
て液体を吐出させて記録を行うことができ、高い解像度
で高精細な画像の記録を高精度かつ高速に行うことが可
能である。
装置６００では、前記の被記録媒体供給装置によりプラ
テン６０９上を搬送されるプリント用紙Ｐに対して、ヘ
ッドカートリッジ６０１がプリント用紙Ｐの全幅にわた
って往復移動しながら記録を行う。ここで、ヘッドカー
トリッジ６０１の構成部品として、上述したようなイン
クジェットヘッド用基体が用いられ、また、そのインク
ジェットヘッド用基体が、上述したような方法で製造さ
れたものであるので、多値の記録を行う場合でも安定し
て液体を吐出させて記録を行うことができ、高い解像度
で高精細な画像の記録を高精度かつ高速に行うことが可
能である。
【００７６】なお、本発明は、上述した各実施形態のみ
に限定されるものではなく、本発明の目的を達成し得る
ものであればよいことは勿論である。
に限定されるものではなく、本発明の目的を達成し得る
ものであればよいことは勿論である。
【００７７】
【発明の効果】以上説明したように本発明は、液流路の
流路方向に沿って第１および第２の発熱手段が直列に配
置され、第１の発熱手段が、液流路の流路方向に対して
垂直な方向、具体的には液流路の幅方向に並列に配置さ
れた複数の発熱抵抗体により構成されたことにより、第
１および第２の発熱手段をより吐出口に近い位置に配置
でき、また、発熱手段の自由発泡幅を大きくとれるた
め、多値記録を高周波で駆動する場合でも吐出の安定化
を図ることができるという効果がある。その上、液流路
および発熱抵抗体の高密度化を達成することができると
いう効果がある。さらには、第１および第２の発熱手段
の２つをより吐出口に近い位置に配置できることによ
り、多値記録を達成するための発熱抵抗体の設計の自由
度が向上するという効果がある。さらに、第１および第
２の発熱手段の構成材料として、シート抵抗値がほぼ同
一のものを用いることで、インクジェットヘッド用基体
のコストを低く抑えることができるという効果がある。
流路方向に沿って第１および第２の発熱手段が直列に配
置され、第１の発熱手段が、液流路の流路方向に対して
垂直な方向、具体的には液流路の幅方向に並列に配置さ
れた複数の発熱抵抗体により構成されたことにより、第
１および第２の発熱手段をより吐出口に近い位置に配置
でき、また、発熱手段の自由発泡幅を大きくとれるた
め、多値記録を高周波で駆動する場合でも吐出の安定化
を図ることができるという効果がある。その上、液流路
および発熱抵抗体の高密度化を達成することができると
いう効果がある。さらには、第１および第２の発熱手段
の２つをより吐出口に近い位置に配置できることによ
り、多値記録を達成するための発熱抵抗体の設計の自由
度が向上するという効果がある。さらに、第１および第
２の発熱手段の構成材料として、シート抵抗値がほぼ同
一のものを用いることで、インクジェットヘッド用基体
のコストを低く抑えることができるという効果がある。
【００７８】また、第１および第２の発熱手段を、第１
と第２の発熱手段の間の第１のスルーホールを挟んで共
通配線層上で直列に配置する構成を用いることにより、
液流路の、制限のある幅の中で第１および第２の発熱手
段をより一層、吐出口に近い位置に配置でき、このこと
により、上述したような効果を発揮することができる。
と第２の発熱手段の間の第１のスルーホールを挟んで共
通配線層上で直列に配置する構成を用いることにより、
液流路の、制限のある幅の中で第１および第２の発熱手
段をより一層、吐出口に近い位置に配置でき、このこと
により、上述したような効果を発揮することができる。
【００７９】さらに、多値の記録を行う場合でも安定し
て液体を吐出させて記録を行うことができ、高い解像度
で、高精細な画像の記録が可能となるインクジェットヘ
ッド、インクジェットカートリッジおよびインクジェッ
ト記録装置が得られるという効果がある。
て液体を吐出させて記録を行うことができ、高い解像度
で、高精細な画像の記録が可能となるインクジェットヘ
ッド、インクジェットカートリッジおよびインクジェッ
ト記録装置が得られるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態のインクジェットヘッ
ドの一部を破断した要部斜視図である。
ドの一部を破断した要部斜視図である。
【図２】図１に示した吐出手段の構成について説明する
ための平面図である。
ための平面図である。
【図３】図２のＡ−Ａ’線断面図である。
【図４】本発明の第２の実施形態のインクジェットヘッ
ドについて説明するための平面図である。
ドについて説明するための平面図である。
【図５】図４に示したスルーホール、共通配線および個
別配線の形成方法について説明するための図である。
別配線の形成方法について説明するための図である。
【図６】図５に示した吐出手段２ａの変形例を示す平面
図である。
図である。
【図７】本発明の第３の実施形態のインクジェットヘッ
ドについて説明するための平面図である。
ドについて説明するための平面図である。
【図８】インクジェットヘッドを搭載したインクジェッ
ト記録装置を示す斜視図である。
ト記録装置を示す斜視図である。
【図９】従来のインクジェットヘッドについて説明する
ための断面図である。
ための断面図である。
【図１０】図９に基づいて説明したインクジェットヘッ
ドに用いられたインクジェットヘッド用基体の、インク
流路に対応する部分における図９のＸ−Ｘ’線断面図で
ある。
ドに用いられたインクジェットヘッド用基体の、インク
流路に対応する部分における図９のＸ−Ｘ’線断面図で
ある。
【図１１】基板上の第１および第２の発熱素子をほぼ同
一のシート抵抗値で形成したインクジェットヘッドの例
について説明するための平面図である。
一のシート抵抗値で形成したインクジェットヘッドの例
について説明するための平面図である。
【図１２】基板上の第１と第２の発熱素子を異なる発熱
抵抗層で構成したインクジェットヘッドの例について説
明するための平面図である。
抵抗層で構成したインクジェットヘッドの例について説
明するための平面図である。
【図１３】従来のインクジェットヘッドについて説明す
るための平面図である。
るための平面図である。
１ シリコン基板 ２、２ａ 吐出手段 ３ 天板 ３ａ 吐出口 ４ インク流路 ５ アルミプレート ６ インクジェットヘッド用基体 １１、３１、５１ 第１の発熱手段 １１ａ、３１ａ、５１ａ 第１の発熱抵抗体 １１ｂ、３１ｂ、５１ｂ 第２の発熱抵抗体 １２、３２ 発熱抵抗体 １３、３３ 第１の個別配線 １４、３４ 第２の個別配線 １５、３５ａ、３５ｂ 共通配線 １６、３６、３６ａ、５６ａ、５６ｂ 接続配線 ２１ Ｓｉ基板 ２２ 蓄熱層 ２３ 層間絶縁膜 ２４ 発熱抵抗体層 ２５ Ａｌ膜 ２６ 保護膜 ２７ 耐キャビテーション膜 ２８ 第１の発熱部 ２９ 第２の発熱部 ３５ｃ 共通配線層 ３７ 第１のスルーホール ３８ 第２のスルーホール ５１ｃ 第３の発熱抵抗体 ６００ インクジェット記録装置 ６０１ ヘッドカートリッジ ６０２ 駆動モータ ６０３、６０４ 駆動力伝達ギヤ ６０５ リードスクリュー ６０６ 螺旋溝 ６０７ キャリッジ ６０７ａ レバー ６０８ ガイド ６０９ プラテン ６１０ 紙押さえ板 ６１１、６１２ フォトカプラ ６１３ 支持部材 ６１４ キャップ部材 ６１４ａ キャップ内開口部 ６１５ インク吸引手段 ６１７ クリーニングブレード ６１８ 移動部材 ６１９ 本体支持板 ６２０ レバー ６２１ カム Ｐ プリント用紙
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 石松 伸 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キヤ ノン株式会社内 (72)発明者 井上 良二 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キヤ ノン株式会社内 (72)発明者 竹之内 雅典 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キヤ ノン株式会社内 (72)発明者 岩崎 督 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キヤ ノン株式会社内 Ｆターム(参考） 2C056 EA01 EA04 EA23 ED01 FA03 FA10 HA05 HA17 KC01 2C057 AF01 AF37 AF39 AG08 AG12 AG46 AG50 AG82 AG91 AG94 BA13
Claims (12)
- 【請求項１】 液体を吐出する複数の吐出口と、該複数
の吐出口とそれぞれ連通する複数の液流路と、該液流路
の流路方向に沿って前記液流路内に直列に配置された、
前記液流路内の液体を前記吐出口から吐出させるために
利用される熱エネルギーを発生させる第１および第２の
発熱手段とを有するインクジェットヘッドを構成し、基
板上に前記第１および第２の発熱手段を形成してなるイ
ンクジェットヘッド用基体において、 前記第１および第２の発熱手段は、４ＫＨｚ以上の駆動
周波数で駆動されるものであって、前記第１の発熱手段
が、前記液流路の流路方向に対して垂直な方向に並列に
配置されると共に電気的に直列に接続された複数の発熱
抵抗体により構成されたものであり、前記第２の発熱手
段が、少なくとも１つの発熱抵抗体により構成されたも
のであることを特徴とするインクジェットヘッド用基
体。 - 【請求項２】 前記第１の発熱手段を構成する複数の発
熱抵抗体のそれぞれのシート抵抗値および、前記第２の
発熱手段を構成する発熱抵抗体のシート抵抗値が略同一
である請求項１に記載のインクジェットヘッド用基体。 - 【請求項３】 前記第１および第２の発熱手段の前記基
板側に配置されるように前記基板上に形成された共通配
線層と、 前記第１および第２の発熱手段の下層となるように前記
共通配線層の表面に形成された絶縁層と、 前記絶縁層の、前記第１と第２の発熱手段の間に形成さ
れた、前記第１および第２の発熱手段を前記共通配線層
に電気的に接続するための第１のスルーホールと、 前記絶縁層の表面に形成され、前記第１の発熱手段と電
気的に接続された第１の個別配線と、 前記絶縁層の表面に形成され、前記第２の発熱手段と電
気的に接続された第２の個別配線と、 前記第２の発熱手段の、前記吐出口側と反対側に配置さ
れた共通配線と、 前記絶縁層の、前記共通配線の前記第２の発熱手段側の
端部に対応する部分に形成され、前記共通配線と前記共
通配線層とを電気的に接続する第２のスルーホールとを
さらに有する請求項１または２に記載のインクジェット
ヘッド用基体。 - 【請求項４】 前記第１の発熱手段が、前記第２の発熱
手段よりも前記液流路の流路方向下流側に配置されてい
る請求項１〜３のいずれか１項に記載のインクジェット
ヘッド用基体。 - 【請求項５】 前記第１の発熱手段が、前記液流路の流
路方向に対して垂直な方向に並列に配置された第１およ
び第２の発熱抵抗体から構成されたものであり、前記第
１および第２の発熱抵抗体の吐出口側に配置された接続
配線を介して前記第１と第２の発熱抵抗体が電気的に接
続されている請求項１〜４のいずれか１項に記載のイン
クジェットヘッド用基体。 - 【請求項６】 前記第１および第２の発熱抵抗体の幅が
ほぼ同一であり、かつ、前記第２の発熱手段が１つの発
熱抵抗体からなるものであり、前記第２の発熱手段の、
前記液流路の流路方向の長さが、前記第１および第２の
発熱抵抗体の、前記液流路の流路方向の合計とほぼ同一
となっている請求項５に記載のインクジェットヘッド用
基体。 - 【請求項７】 前記第１および第２の発熱素子の構成材
料として、ＴａＮ、ＴａＡｌ、ＴａＳｉＮまたはＨｆＢ
2のうちいずれか１つが用いられている請求項１〜６の
いずれか１項に記載のインクジェットヘッド用基体。 - 【請求項８】 前記第１の発熱手段の自由発泡幅が、前
記液流路の前記第１の発熱手段配置部分における前記液
流路幅方向の最大距離以上となっている請求項１〜７の
いずれか１項に記載のインクジェットヘッド用基体。 - 【請求項９】 前記第１の発熱抵抗体と前記第２の発熱
抵抗体の形状および大きさがほぼ同一である請求項１〜
８のいずれか１項に記載のインクジェットヘッド用基
体。 - 【請求項１０】 請求項１〜９のいずれか１項に記載の
インクジェットヘッド用基体と、該インクジェットヘッ
ド用基体の前記第１および第２の発熱手段側の面上に前
記液流路を設けるように前記インクジェットヘッド用基
体の前記第１および第２の発熱手段側の面に接合された
天板とを有するインクジェットヘッド。 - 【請求項１１】 請求項１０に記載のインクジェットヘ
ッドと、該インクジェットヘッドに供給するための液体
を貯留する液体貯留部とを有するインクジェットカート
リッジ。 - 【請求項１２】 請求項１１に記載のインクジェットカ
ートリッジと、該インクジェットカートリッジの前記イ
ンクジェットヘッドから吐出された液体を受ける被記録
媒体を搬送する被記録媒体給送装置とを有するインクジ
ェット記録装置。
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