JP2001287364A

JP2001287364A - インクジェットヘッド用基体、インクジェットヘッド及びインクジェット記録装置

Info

Publication number: JP2001287364A
Application number: JP2000103633A
Authority: JP
Inventors: Ichiro Saito; 一郎斉藤; Yoshiyuki Imanaka; 良行今仲; Muga Mochizuki; 無我望月
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2000-04-05
Filing date: 2000-04-05
Publication date: 2001-10-16

Abstract

(57)【要約】【課題】ノズルの実装密度を向上させる。【解決手段】第１のノズル２０と第２のノズル３０と
の間に、第１の発熱素子１１、２１及び第２の発熱素子
１２、２２の共通な電極である共通電極１０が配設され
ている。第１の個別電極１７は、スルーホール１３及び
スルーホール１４を介して第１の個別電極１５に接続さ
れている。同様に、第１の個別電極２７は、スルーホー
ル２３及びスルーホール２４を介して第１の個別電極２
５に接続されている。また、第２の発熱素子１２、２２
には、第２の個別電極１６、２６が接続されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【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、物品等を包含する記録保持体に対して、例
えばインク等の機能性液体等を吐出することにより文
字、記号、画像等の記録、印刷等を行うためのインクジ
ェットヘッド用基体、インクジェットヘッド及びインク
ジェット記録装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、インクジェット記録装置は、イン
ク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、高精細な画像の高速記録を行うことができるとい
う特徴を有している。

【０００３】特に、インクを吐出するために利用される
エネルギを発生するエネルギ発生手段として、電気エネ
ルギを熱エネルギに変換する電気熱変換体を用い、この
電気熱変換体が発生する熱エネルギによって生ずるイン
クの発泡を利用してインクを吐出する方式のインクジェ
ット記録装置は、例えば米国特許第４７２３１２９号及
び米国特許第４７４０７９６号に公開されているよう
に、画像の高精細性、高速記録性、記録ヘッド及び装置
の小型化やカラー化に適していることから近年注目され
ている。

【０００４】上記インクジェット記録に使用されるヘッ
ドは、図１３にその一例の基体の概略平面図を示すよう
に、複数の吐出口３０１が形成され、また、基板３０４
上には各吐出口３０１よりインクを吐出するために利用
される熱エネルギを発生する電気熱変換素子３０２が各
インク流路３０３毎に設けられている。電気熱変換素子
３０２は、発熱抵抗体３０５と、発熱抵抗体３０５に電
力を供給するための電極配線３０６及びこれらを保護す
る絶縁膜３０７とを有する。

【０００５】また、各インク流路３０３は複数の流路壁
３０８が一体的に形成された天板を、基板３０４上の電
気熱変換素子３０２等との相対位置を画像処理等の手段
により位置合わせしながら接合することで形成される。
各インク流路３０３は、その吐出口３０１と反対側の端
部が共通液室３０９と連通しており、この共通液室３０
９には不図示のインクタンクから供給されるインクが貯
溜される。

【０００６】共通液室３０９に供給されたインクは、こ
こから各インク流路３０３に導かれ、吐出口３０１近傍
でメニスカスを形成して保持される。このとき、電気熱
変換素子３０２を選択的に駆動させることにより、その
発生する熱エネルギを利用して熱作用面上のインクを急
激に加熱して膜沸騰を生じさせ、これにより発生した気
泡の成長に伴う圧力によってインクを吐出させる。

【０００７】図１４に、図１３に示したインクジェット
ヘッドの基体のインク流路３０３に相当する部分のＸ−
Ｘ’線での断面図を示す。

【０００８】インクジェットヘッド用基体４００は、シ
リコン基板４０１上に、熱酸化膜からなる蓄熱層４０２
と、蓄熱を兼ねるＳｉＯ膜、ＳｉＮ膜等からなる層間膜
４０３と、発熱抵抗層４０４と、Ａｌ、Ａｌ−Ｓｉ、Ａ
ｌ−Ｃｕ等の金属配線４０５と、ＳｉＯ膜、ＳｉＮ膜等
からなる保護層４０６と、発熱抵抗層４０４の発熱に伴
う化学的、物理的衝撃から保護膜４０６を守るための耐
キャビテーション膜４０７とを有する。また、表面には
発熱抵抗層４０４で発生した熱をインクに作用させるた
めの熱作用部４０８が形成されている。

【０００９】これらのインクジェットヘッドは、各流路
に対して１つの発熱素子を形成し記録を行っている。

【００１０】これに対し、近年、形成される画像の高画
質化、及びインクジェットヘッドに実装するノズルの高
密度化の要求が高まっており、各種試みがなされてい
る。例えば、特開昭６２−２６１４５２公報や特開昭６
２−２６１４５３公報に開示されているように記録液流
路に複数の発熱素子を配置し、記録する多値情報に応じ
て複数の発熱素子を選択的に駆動し、液滴の大きさを変
化させる多値記録方式が提案されている。図１５に別の
従来例である、異なる面積を有する複数の発熱素子を有
するインクジェットヘッドの基体の一例を示す。２本の
ノズルには、個々のインク流路に沿って３個ずつの発熱
素子が、インク流路の上流側から順次面積の大きい順に
直列に設けられている。すなわち、第１のノズル５００
には発熱素子５０１、５０２、５０３が、また、第２の
ノズル５２０には発熱素子５２１、５２２、５２３がそ
れぞれインクの流れ方向に沿って配置されている。これ
らの発熱素子５０１、５０２、５０３及び発熱素子５２
１、５２２、５２３に対して電圧を印加するための共通
の電極として共通電極５１０が、また個々の発熱素子５
０１、５０２、５０３に対しては印加電極５１１、５１
２、５１３が、さらに、発熱素子５２１、５２２、５２
３には印加電極５３１、５３２、５３３がそれぞれ接続
されている。

【００１１】また、図１６にさらに別の従来例であるイ
ンクジェットヘッドの基体の一例を示す。ノズル６００
のインク通路６０４には、吐出口側から上流側に向けて
順に、幅広で、インクの吐出方向の辺が短い矩形形状の
発熱素子６０１、概ね正方形状の発熱素子６０２、幅が
短く、インクの吐出方向の辺が長い矩形形状の発熱素子
６０３が設けられている。

【００１２】さらに、図１７に、図１５に示したインク
ジェットヘッドと同様に、２本のノズル７００、７２０
における個々のインク流路に沿って３個ずつの発熱素子
７０１、７０２、７０３及び発熱素子７２１、７２２、
７２３を、それぞれ直列に設けた、またさらに別のイン
クジェットヘッドの基体を示す。

【００１３】また、発熱素子を微小化し、さらに液流路
を高密度に構成することにより吐出する液滴を小さくす
る小ドット化も試みられている。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図１５
及び図１７に示したように、１つのインク流路に複数の
発熱素子を配置する場合は、共通電極と印加電極を発熱
素子に対して左右に配置しなければならないため、電極
層を配置するスペースが必要となり、ノズルの実装密度
を高密度化する際に制約を受ける。つまり、高密度化の
ためにインク流路の幅方向をますます狭くすることが必
要であるが、これは発熱素子だけでなく共通電極と印加
電極の幅を狭くすることを意味する。しかしながら、発
熱素子の幅を狭くすることは、吐出効率やエネルギ効率
が低下することが考えられ、また、共通電極と印加電極
の幅を狭くすることは、両電極での配線抵抗が増加する
ため、設計上制約を受けることが考えられる。

【００１５】そこで、本発明は、ノズルの高密度実装が
可能なインクジェットヘッド用基体、インクジェットヘ
ッド及びインクジェット記録装置を提供することを目的
とする。

【００１６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明のインクジェットヘッド用基体は、インクを
吐出する複数のノズルの各々に複数個ずつ配された、イ
ンクを吐出するために利用される熱エネルギを発生する
熱エネルギ発生手段と、該熱エネルギ発生手段に電圧を
印加するための、前記各熱エネルギ発生手段に電気的に
接続された複数の電極とを有するインクジェットヘッド
用基体であって、前記複数の電極のうち、隣接する前記
各ノズルの前記各熱エネルギ発生手段に共通な電極が、
隣接する前記各ノズルの間の領域に、共通電極として配
設されていることを特徴とする。

【００１７】上記の通り構成された本発明のインクジェ
ットヘッド用基体は、隣接するノズルの各熱エネルギ発
生手段に共通な電極が、各ノズル毎に別々に配設されず
に、隣接するノズルの間に共通電極として、まとめて配
設されるので、ノズルの配列方向の省スペース化が図ら
れる。

【００１８】また、本発明のインクジェットヘッド用基
体は、絶縁層を介して積層された複数の電極層を有し、
複数の電極のうち、各熱エネルギ発生手段に個別に電圧
を印加する個別電極は、それぞれスルーホールを介して
異なる電極層と接続されているものであってもよいし、
熱エネルギ発生手段よりも下層で、かつ、各熱エネルギ
発生手段の配設された領域の投影領域に形成されている
電極層の厚さは略均一であってもよいし、熱エネルギ発
生手段よりも下層で、かつ、各熱エネルギ発生手段の配
設された領域の投影領域以外に形成されているものであ
ってもよいし、各電極は、ノズルの配列方向側から各熱
エネルギ発生手段に接続されているものであってもよ
い。

【００１９】また、本発明のインクジェットヘッドは、
インクを吐出するために利用される熱エネルギを発生す
るための熱エネルギ発生手段が表面に形成された基体
と、インクを吐出するための吐出口及び該吐出口に連通
する溝が形成され、前記基体と接合されることで前記熱
エネルギ発生手段に対応したインク流路を形成する天板
部材とを有するインクジェットヘッドであって、前記基
体として本発明のインクジェットヘッド用基体を用いた
ことを特徴とする。

【００２０】さらに、本発明のインクジェット記録装置
は、本発明のインクジェットヘッドと、該インクジェッ
トヘッドから吐出されたインクを受ける被記録媒体を搬
送する被記録媒体搬送手段とを有する。

【００２１】本発明のインクジェット記録装置は、イン
クジェットヘッドからインクを吐出し、被記録媒体にイ
ンクを付着させることで記録を行うものであってもよ
い。

【００２２】

【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。（第１の実施形態）図１に本発明の第１の実施形態のイ
ンクジェットヘッド用基体２５０の概略平面図を示す。
また、図２に図１に示したインクジェットヘッド用基体
２５０の下層に配設された第１の個別電極３１の平面図
を示す。

【００２３】本実施形態のインクジェットヘッド用基体
２５０は、第１のノズル２０と第２のノズル３０とが隣
接して形成されたものであり、図１では、各ノズルの形
状を破線で示している。各ノズルには、図１中の矢印Ａ
に示す吐出方向に対して、前方に第１の発熱素子１１、
２１が、後方に第２の発熱素子１２、２２が形成されて
いる。

【００２４】これらの各発熱素子へ接続される電極は以
下に説明するように配設されている。

【００２５】第１の発熱素子１１、２１及び第２の発熱
素子１２、２２に共通な電極である共通電極１０は、第
１のノズル２０と第２のノズル３０との間に１本にまと
めて配設されている。

【００２６】また、第１の発熱素子１１の共通電極１０
が接続されている側の反対側に接続されている第１の個
別電極１７は、スルーホール１３及び図２に示す第１の
個別電極３１に形成されたスルーホール３２を介して、
まず、第１の個別電極３１に接続される。さらに、第１
の個別電極３１に形成されたスルーホール３３と、第１
の個別電極１５に形成されたスルーホール１４を介して
第１の個別電極１５に接続されている。なお、第１の個
別電極３１は後述する層間絶縁膜１４４（図３参照）に
より第２の個別電極１６及び第２の発熱素子１２とは絶
縁されている。

【００２７】同様に、第１の発熱素子２１に接続されて
いる第１の個別電極２７は、スルーホール２３及び図２
に示す第１の個別電極３４に形成されたスルーホール３
５を介して、まず、第１の個別電極３４に接続される。
さらに、第１の個別電極３４に形成されたスルーホール
３６と、第１の個別電極２５に形成されたスルーホール
２４を介して第１の個別電極２５に接続されている。な
お、第１の個別電極３４も、第１の個別電極３１と同様
に層間絶縁膜１４４（図３参照）により第２の個別電極
２６及び第２の発熱素子２２とは絶縁されている。

【００２８】また、第２の発熱素子１２、２２の他端
は、それぞれ、第２の個別電極１６、２６に接続されて
いる。

【００２９】以上のように、共通となる電極は隣接する
ノズル間に１本にまとめて配設されるとともに、各発熱
素子に対する各電極の配設位置はノズルの配列方向に配
設されている。

【００３０】また、第１の個別電極３１及び第１の個別
電極３４は、均一な厚さであるとともに、第１の発熱素
子１１、２１及び第２の発熱素子１２、２２の投影領域
である下面全域に配設されているため、第１の個別電極
３１及び第１の個別電極３４が存在することにより、そ
の上方に配設されている各発熱素子に段差を生じること
はない。

【００３１】次に、図３に図１のＹ−Ｙ’線におけるイ
ンクジェットヘッド用基体２５０の模式断面図を示す。
また、図４に、各電極及び各発熱素子が形成される際の
パターン３７を示す。

【００３２】単結晶シリコンからなるＳｉ基板１４１上
に、熱酸化法、スパッタ法、ＣＶＤ法などによって膜厚
１．８μｍのＳｉＯ₂の蓄熱層１４２を形成した。その
上にスパッタリング法により膜厚５１００ÅのＡｌから
なる膜を形成し、次いで、ＢＣｌ₃（４６％）、Ｃｌ
₂（３６％）及びＮ₂（１８％）の混合ガスを用いてドラ
イエッチングにより図２に示される形状の第１の個別電
極３１を形成した。次いで、プラズマＣＶＤ法などによ
ってＳｉＯ₂から膜厚１．２μｍの層間絶縁膜１４４を
形成した。これをフッ化アンモニウムを用いてエッチン
グを行い、第１の個別電極３１のスルーホール３２、３
３、及び第１の個別電極３４のスルーホール３５、３６
を形成した。次いで、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１４５を形成した。その上に膜厚５５０
０ÅのＡｌ膜１４６をスパッタリング法により形成し
た。次に、フォトリソグラフィ法を用いて図４に示すパ
ターン３７を形成し、エッチングにより発熱抵抗層１４
５とＡｌ膜１４６とを同時に取り除き、共通電極１０
と、第１の個別電極１５、１７、２５、２７と、第２の
個別電極１６、２６とを形成した。さらに、第１の発熱
素子１２、２１及び第２の発熱素子１２、２２上のＡｌ
膜をエッチングすることにより、発熱部を形成した。

【００３３】次に保護膜１４７としてプラズマＣＶＤ法
によって、ＳｉＮから成る膜厚１μｍの絶縁体を形成
し、次に耐キャビテーション層１４８としてスパッタリ
ング法により膜厚２３００ÅのＴａ膜を形成し、フォト
リソグラフィ法により図１及び図３に示すような本実施
形態のインクジェットヘッド用基体２５０を作製した。

【００３４】このように、各電極から電圧を印加される
ことで各発熱素子からなる発熱部は、発熱部上に流入し
てきたインクを加熱して膜沸騰を生じさせ、これにより
生じた気泡の圧力を用いて図１に矢印Ａで示す吐出方向
へとインクを吐出する。

【００３５】以上、上述したように、隣接する第１のノ
ズル２０と第２のノズル３０との間に共通電極１０を１
本にまとめて配設することにより、ノズルの実装密度を
高めることができる。また、配線の共通化により配線部
分での電圧降下を減少させることができる。

【００３６】さらに、各発熱素子に対する各電極の配設
位置が、ノズルの配列方向に配設されているため、各発
熱素子をより吐出口付近に配設することが可能となり、
よって、インクの吐出の安定化が図れる。

【００３７】また、さらに、均一な厚さを有する第１の
個別電極３１及び第１の個別電極３４は、各発熱素子の
投影領域である下面全域に配設されているため、上方に
配設されている各発熱素子に段差を生じることはなく、
これにより、熱勾配や応力集中の発生を減少させ、発泡
の安定化や吐出耐久性の向上を図ることができる。（第２の実施形態）次に、図５に第２の実施形態のイン
クジェットヘッド用基体２５１の概略平面図を示す。

【００３８】本実施形態の場合も、第１の実施形態と同
様に、第１のノズル４５と第２のノズル５０との間に第
１の発熱素子４１、４６と第２の発熱素子４２、４７と
に共通な電極となる共通電極４０が配設されている。な
お、第２の発熱素子４２、４７の個別電極である第２の
個別電極４４、４９は、第１の実施形態と同様に配設さ
れているが、第１の発熱素子４１、４６の個別電極であ
る第１の個別電極４３、４８は、それぞれ、スルーホー
ルを用いずに第２の個別電極４４、４９の外側を通るよ
うに配設されている。

【００３９】本実施形態も第１の実施形態と同様に、各
発熱素子に対する各電極の配設位置がノズルの配列方向
に配設されている。

【００４０】以上の通り、本実施形態も第１の実施形態
と同様に、隣接するノズル間に共通の電極を配設するこ
とでノズルの実装密度を高めることができるだけでな
く、配線の共通化により配線部分での電圧降下を減少さ
せることができる。

【００４１】また、各発熱素子に対する各電極の配設位
置がノズルの配列方向に配設されているため、各発熱素
子をより吐出口付近に配設することが可能となり、よっ
て、インクの吐出の安定化が図れる。

【００４２】さらに、下層に個別電極が配設されていな
いので、上方に配設されている各発熱素子に段差を生じ
ることはなく、これにより、熱勾配や応力集中の発生を
減少させ、発泡の安定化や吐出耐久性の向上を図ること
ができる。（第３の実施形態）次に、図６に第３の実施形態のイン
クジェットヘッド用基体２５２の概略平面図を示す。

【００４３】本実施形態のインクジェットヘッド用基体
２５２は、第１のノズル５３に配設された第１の発熱素
子５１と、第２のノズル５６に配設された第１の発熱素
子５４の幅方向の長さｗ₁と、第１のノズル５３に配設
された第２の発熱素子５２、第２のノズル５６に配設さ
れた第２の発熱素子５５の幅方向の長さｗ₂とが等しい
ことと、第１のノズル５３と第２のノズル５６との間に
配設された共通電極５７の第１の発熱素子５１、５４に
接続される部分の幅方向の長さＷ₁と、第２の発熱素子
５２、５５に接続される部分の幅方向の長さＷ₂とが等
しいことが第１の実施形態と異なる以外は、基本的に第
１の実施形態と同様の構成であるため、詳細の説明は省
略する。

【００４４】本実施形態の場合、インクジェットヘッド
用基体２５２の下層に配設される個別電極の形状を、図
７（ａ）に示す第１の個別電極５８、５９のように、第
１の発熱素子５１、５４及び第２の発熱素子５２、５５
の投影領域に配設されない形状とすることができる。ま
た、図７（ｂ）に示すように、第１の実施形態と同様
に、均一な厚さの第１の個別電極６０、６１を第１の発
熱素子５１、５４及び第２の発熱素子５２、５５の投影
領域の全域に配設させるものでもよい。

【００４５】以上により、本実施形態も第１及び第２の
実施形態と同様に、隣接するノズル間に共通の電極を配
設することでノズルの実装密度を高めることができるだ
けでなく、配線の共通化により配線部分での電圧降下を
減少させることができる。

【００４６】また、各発熱素子に対する各電極の配設位
置がノズルの配列方向に配設されているため、各発熱素
子をより吐出口付近に配設することが可能となり、よっ
て、インクの吐出の安定化が図れる。

【００４７】さらに、個別電極が下層に配設されること
で上方に配設されている各発熱素子に段差を生じること
がない構成であるため、熱勾配や応力集中の発生を減少
させ、発泡の安定化や吐出耐久性の向上を図ることがで
きる。（第４の実施形態）次に、図８に第４の実施形態のイン
クジェットヘッド用基体２５３の概略平面図を示す。

【００４８】本実施形態の場合、第２の発熱素子７２に
接続されている第２の個別電極７７は、スルーホール７
３と、不図示の下層に形成された個別電極と、スルーホ
ール７４とを介して第２の個別電極７６に接続されてい
る。また、同様に、第２の発熱素子８２に接続されてい
る第２の個別電極８７は、スルーホール８３と、不図示
の下層に形成された別の個別電極と、スルーホール８４
とを介して第２の個別電極８６に接続されている。な
お、不図示のそれぞれの下層の個別電極は、各発熱素子
の投影領域に配される場合は厚さが均一のものであり、
各発熱素子に段差を生じない形状のものが配設されてい
る。

【００４９】さらに、第１の発熱素子７１、８１の個別
電極である第１の個別電極７５、８５はそれぞれ、上述
の各発熱素子及び各電極の外側を通るように配設されて
いる。

【００５０】なお、第１のノズル８０と第２のノズル９
０との間に第１の発熱素子７１、８１と第２の発熱素子
７２、８２とに共通な電極となる共通電極７０が配設さ
れているのは、上述した第１ないし第３の実施形態と同
様である。

【００５１】以上により、本実施形態も第１ないし第３
の実施形態と同様に、隣接するノズル間に共通の電極を
配設することでノズルの実装密度を高めることができる
だけでなく、配線の共通化により配線部分での電圧降下
を減少させることができる。

【００５２】また、各発熱素子に対する各電極の配設位
置がノズルの配列方向に配設されているため、各発熱素
子をより吐出口付近に配設することが可能となり、よっ
て、インクの吐出の安定化が図れる。

【００５３】さらに、個別電極が下層に配設されること
で上方に配設されている各発熱素子に段差を生じること
がない構成であるため、熱勾配や応力集中の発生を減少
させ、発泡の安定化や吐出耐久性の向上を図ることがで
きる。（第５の実施形態）次に、図９に第５の実施形態のイン
クジェットヘッド用基体２５４の概略平面図を示す。

【００５４】本実施形態の場合、第１の発熱素子１０
１、１２１及び第２の発熱素子１０２、１２２に加え、
さらに第３の発熱素子１０３、１２３が配設されている
点が上述の第１ないし第４の実施形態と大きく異なる。

【００５５】各発熱素子に共通な電極である共通電極は
第１のノズル１１０と第２のノズル１３０との間に配設
されている点は、上述の第１ないし第４の実施形態と同
様である。

【００５６】第３の発熱素子１０３、１２３の個別電極
である第３の個別電極１０８、１２８は、それぞれ第１
の個別電極１０６、１２６の外側に配設され、さらに第
３の個別電極１０８、１２８の外側を通るように第２の
発熱素子１０２、１２２の個別電極である第２の個別電
極１０７、１２７がそれぞれ配設されている。

【００５７】第１の発熱素子１０１に接続されている第
１の個別電極１０９はスルーホール１０４と、不図示の
下層に形成された個別電極と、スルーホール１０５を介
して第１の個別電極１０６に接続されている。また、同
様に、第１の発熱素子１２１に接続されている第１の個
別電極１２９はスルーホール１２４と、不図示の下層に
形成された別の個別電極と、スルーホール１２５を介し
て第１の個別電極１２６に接続されている。なお、不図
示の、それぞれの下層の個別電極は、各発熱素子に段差
を生じない形状のものが配設されている。すなわち、個
別電極を各発熱素子の投影領域に配設する場合は、個別
電極は均一な厚さのものとし、または、個別電極を各発
熱素子の投影領域以外に配設することで、個別電極が下
層に配設されることで上方に配設されている各発熱素子
に段差を生じることがない構成としている。このため、
熱勾配や応力集中の発生を減少させ、発泡の安定化や吐
出耐久性の向上を図ることができる。

【００５８】以上により、本実施形態も第１ないし第４
の実施形態と同様に、隣接するノズル間に共通の電極を
配設することでノズルの実装密度を高めることができる
だけでなく、配線の共通化により配線部分での電圧降下
を減少させることができる。

【００５９】また、各発熱素子に対する各電極の配設位
置がノズルの配列方向に配設されているため、各発熱素
子をより吐出口付近に配設することが可能となり、よっ
て、インクの吐出の安定化が図れる。

【００６０】なお、第１ないし第５の実施形態では１つ
のノズルに配設される発熱素子の個数は２〜３個のもの
を用いて説明したが、これに限定されるものでなく、発
熱素子の個数を４個以上としてもよい。

【００６１】以上、第１ないし第５の実施形態を例に挙
げて本発明の基体について説明したが、以下に、本発明
のインクジェットヘッド用基体が適用されたインクジェ
ットヘッド及びインクジェット記録装置について説明す
る。

【００６２】まず、本発明のインクジェットヘッド用基
体が適用されたインクジェットヘッドに関して説明す
る。

【００６３】なお、以下の説明に用いる記号は、代表と
して第１の実施形態で用いられた記号を用いる。

【００６４】図１０は、本発明のインクジェットヘッド
の一実施例を示す模式的斜視図である。また、図１１
は、図１０に示したインクジェットヘッド２２０の液流
路方向に沿った模式的側断面図であり、特に図１に示し
た第１のノズル２０に対応するものである。

【００６５】本発明のインクジェットヘッド２２０は、
インクに気泡を発生させるための熱エネルギを与える第
１の発熱部１５７と第２の発熱部１５８とが設けられた
インクジェットヘッド用基体２５０と、このインクジェ
ットヘッド用基体２５０上に接合された天板１５３とを
有する。第１の発熱部１５７は図１に示した第１の発熱
素子１１を、第２の発熱部１５８は図１に示した第２の
発熱素子１２をそれぞれ有し、また、各発熱体はノズル
の配列方向に複数形成されている。インクジェットヘッ
ド用基体２５０には、各発熱体を駆動するための電気信
号を外部から入力するための複数の電極パッド１５４が
設けられている。

【００６６】天板１５３には、各発熱体に対応した複数
の液流路１５５及び各液流路１５５にインクを供給する
ための共通液室１５６を構成する溝が形成されており、
天板１５３は、インクジェットヘッド用基体２５０と接
合されることで液流路１５５及び共通液室１５６が構成
される。インクジェットヘッド用基体２５０と天板１５
３との接合時には、液流路１５５を構成する溝が各発熱
体と一致するように両者が位置合わせされ、これによ
り、各発熱体を有する液流路１５５が構成される。ま
た、天板１５３にはインクを吐出するために各液流路１
５５にそれぞれ連通する複数の吐出口１５１及び外部か
ら共通液室１５６にインクを供給するためのインク供給
口１５２が開口している。

【００６７】また、図１に示した共通電極１０は、図１
０に示すノズル間領域１５９に配されている。

【００６８】次に、インクジェットヘッド用基体２５０
が適用されたインクジェット記録装置の一例の外観図を
図１２に示す。

【００６９】本発明のインクジェットヘッド用基体２５
０は、インクジェットヘッド２２０に設けられており、
このインクジェットヘッド２２０は駆動モータ２０１の
正逆回転に連動して駆動力伝達ギア２０２、２０３を介
して回転するリードスクリュー２０４の螺旋溝２２１に
対して係合するキャリッジ２１２上に搭載されており、
駆動モータ２０１の動力によってキャリッジ２１２とと
もにガイド２１９に沿って矢印ａ、ｂ方向に往復移動さ
れる。不図示の記録媒体給送装置によってプラテン２０
６上に搬送される記録用紙Ｐ用の紙押さえ板２０５は、
キャリッジ２１２の移動方向にわたって記録用紙をプラ
テン２０６に対して押圧する。

【００７０】フォトカプラ２０７、２０８は、キャリッ
ジ２１２のレバー２０９のこの域での存在を確認して駆
動モータ２０１の回転方向切り替え等を行うためのホー
ムポジション検知手段である。支持部材２２３はインク
ジェットヘッド２２０の全面をキャップするキャップ部
材２１１を支持するものであり、また、吸引手段２３０
はキャップ部材２１１内を吸引するものであり、キャッ
プ内開口２１３を介してインクジェットヘッド２２０の
吸引回復を行う。

【００７１】移動部材２１５は、クリーニングブレード
２１４を前後方向に移動可能にするものであり、本体支
持板２１６にこれらは支持されている。なお、クリーニ
ングブレード２１４は、この形態でなく周知のクリーニ
ングブレードが本体に適用できることは言うまでもな
い。

【００７２】また、レバー２１７は、吸引回復の吸引を
開始するためのもので、キャリッジ２１２と係合するカ
ム２１８の移動に伴って移動し、駆動モータ２０１から
の駆動力がクラッチ切り替え等の公知の伝達手段で移動
制御される。インクジェットヘッド２２０に設けられた
発熱部（不図示）に信号を付与したり、上述した各機構
の駆動制御を司ったりする記録制御部は、記録装置本体
側に設けられている（不図示）。

【００７３】上述したような構成のインクジェット記録
装置２００は、前記記録媒体給送装置によってプラテン
２０６上に搬送される記録用紙Ｐに対し、インクジェッ
トヘッド２２０が前記記録用紙Ｐの全幅にわたって往復
移動しながら記録を行うものであり、インクジェットヘ
ッド２２０は本発明のインクジェットヘッド用基体２５
０を適用することで、インクを吐出する吐出口の形成さ
れたノズルが高密度に実装されており、高精度で高速な
記録が可能である。

【００７４】なお、インクジェットヘッド２２０はキャ
リッジ２１２と一体となったものでもよいし、着脱可能
に搭載されているものでもよい。また、インクジェット
ヘッド２２０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（不図示）とインクジェットヘッド２２
０とは、お互いが一体となったものでもよいし、それぞ
れが互いに別体として取り外し可能に組み合わせた形態
のものであってもよい。

【００７５】さらに、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、コンピュータ等の
情報処理機器の出力端末として一体的に、また別体とし
て設けられるものの他、情報読み取り機器等と組合わさ
れた複写装置、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械等の種々の形態を包含するも
のを意味する。

【００７６】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
隣接するノズルの各熱エネルギ発生手段に共通な電極が
隣接するノズルの間に共通電極として、まとめて配設さ
れている。このため、ノズルの配列方向の省スペース化
を図ることができ、よって、ノズルを高密度に実装する
ことができる。さらに、電極の共通化が図られたこと
で、配線部分における電圧降下を減少させることが可能
となる。

【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
ド用基体の概略平面図である。

【図２】図１に示したインクジェットヘッド用基体の下
層に配設される第１の個別電極の平面図である。

【図３】図１に示したインクジェットヘッド用基体のＹ
−Ｙ’線における断面図である。

【図４】図１のインクジェットヘッド用基体を作製する
ためのパターンを示す図である。

【図５】本発明の第２の実施形態のインクジェットヘッ
ド用基体の概略平面図である。

【図６】本発明の第３の実施形態のインクジェットヘッ
ド用基体の概略平面図である。

【図７】図６に示したインクジェットヘッド用基体の下
層に配設される第１の個別電極の平面図である。

【図８】本発明の第４の実施形態のインクジェットヘッ
ド用基体の概略平面図である。

【図９】本発明の第５の実施形態のインクジェットヘッ
ド用基体の概略平面図である。

【図１０】本発明のインクジェットヘッドの一実施例の
模式的斜視図である。

【図１１】図１０に示したインクジェットヘッドの液流
路方向に沿った模式的側断面図である。

【図１２】本発明のインクジェットヘッドを用いたイン
クジェット記録装置の一例としての模式的斜視図であ
る。

【図１３】従来のインクジェットヘッドの基体の概略平
面図である。

【図１４】図１３に示したインクジェットヘッドの基体
のＸ−Ｘ’線における断面図である。

【図１５】従来の別のインクジェットヘッドの基体の概
略平面図である。

【図１６】従来のさらに別のインクジェットヘッドの基
体の概略平面図である。

【図１７】従来のまたさらに別のインクジェットヘッド
の基体の概略平面図である。

【符号の説明】

１０、４０、５７、７０、１００共通電極１１、２１、４１、４６、５１、５４、７１、８１、１
０１、１２１第１の発熱素子１２、２２、４２、４７、５２、５５、７２、８２、１
０２、１２２第２の発熱素子１３、１４、２３、２４、３２、３３、３５、３６、７
３、７４、８３、８４、１０４、１０５、１２４、１２
５スルーホール１５、１７、２５、２７、３１、３４、４３、４８、５
８、５９、６０、６１、７５、８５、１０６、１０９、
１２６、１２９第１の個別電極１６、２６、４４、４９、７６、８６、７７、８７、１
０７、１２７第２の個別電極２０、４５、５３、８０、１１０第１のノズル３０、５０、５６、９０、１３０第２のノズル３７パターン１０３、１２３第３の発熱素子１０８、１２８第３の個別電極１４１Ｓｉ基板１４２蓄熱層１４４層間絶縁層１４５発熱抵抗層１４６Ａｌ層１４７保護層１４８キャビテーション層１５１吐出口１５２インク供給口１５３天板１５４電極パッド１５５液流路１５６共通液室１５７第１の発熱部１５８第２の発熱部１５９ノズル間領域２００インクジェット記録装置２０１駆動モータ２０２、２０３駆動伝達ギア２０４リードスクリュー２０５紙押さえ板２０６プラテン２０７、２０８フォトカプラ２０９、２１７レバー２１１キャップ部材２１２キャリッジ２１３キャップ内開口２１４クリーニングブレード２１５移動部材２１６本体支持板２１８カム２１９ガイド２２０インクジェットヘッド２２１螺旋溝２２３支持部材２３０吸引手段２５０、２５１、２５２、２５３、２５４インクジ
ェットヘッド用基体

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者望月無我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） 2C057 AF35 AF39 AG46 AG92 AG93 AG94 BA03 BA13

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】インクを吐出する複数のノズルの各々に
複数個ずつ配された、インクを吐出するために利用され
る熱エネルギを発生する熱エネルギ発生手段と、該熱エ
ネルギ発生手段に電圧を印加するための、前記各熱エネ
ルギ発生手段に電気的に接続された複数の電極とを有す
るインクジェットヘッド用基体であって、前記複数の電極のうち、隣接する前記各ノズルの前記各
熱エネルギ発生手段に共通な電極が、隣接する前記各ノ
ズルの間の領域に、共通電極として配設されていること
を特徴とするインクジェットヘッド用基体。
【請求項２】絶縁層を介して積層された複数の電極層
を有し、前記複数の電極のうち、前記各熱エネルギ発生
手段に個別に電圧を印加する個別電極は、それぞれスル
ーホールを介して異なる前記電極層と接続されている請
求項１に記載のインクジェットヘッド用基体。
【請求項３】前記熱エネルギ発生手段よりも下層で、
かつ、前記各熱エネルギ発生手段の配設された領域の投
影領域に形成されている前記電極層の厚さは略均一であ
る請求項２に記載のインクジェットヘッド用基体。
【請求項４】前記熱エネルギ発生手段よりも下層で、
かつ、前記各熱エネルギ発生手段の配設された領域の投
影領域以外に形成されている請求項２に記載のインクジ
ェットヘッド用基体。
【請求項５】前記各電極は、前記ノズルの配列方向側
から前記各熱エネルギ発生手段に接続されている請求項
１ないし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】インクを吐出するために利用される熱エ
ネルギを発生するための熱エネルギ発生手段が表面に形
成された基体と、インクを吐出するための吐出口及び該
吐出口に連通する溝が形成され、前記基体と接合される
ことで前記熱エネルギ発生手段に対応したインク流路を
形成する天板部材とを有するインクジェットヘッドであ
って、前記基体として請求項１ないし５のいずれか１項に記載
のインクジェットヘッド用基体を用いたことを特徴とす
るインクジェットヘッド。
【請求項７】請求項６に記載のインクジェットヘッド
と、前記インクジェットヘッドから吐出されたインクを
受ける被記録媒体を搬送する被記録媒体搬送手段とを有
するインクジェット記録装置。
【請求項８】前記インクジェットヘッドからインクを
吐出し、被記録媒体にインクを付着させることで記録を
行う請求項７に記載のインクジェット記録装置。