JP3970119B2 - インクジェット記録ヘッドおよび該インクジェット記録ヘッドを用いた記録装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、インク等の記録液を吐出口から吐出して液滴を形成して被記録媒体に記録を行うインクジェット記録ヘッドおよび該インクジェット記録ヘッドを用いた記録装置に関し、特に、記録液としてインクを用いたインクジェット記録ヘッドおよび該インクジェット記録ヘッドを用いたインクジェット記録装置に関するものである。なお、本発明の記録ヘッドは、一般的なプリント装置のほか、複写機、通信システムを有するファクシミリ、プリント部を有するワードプロセッサ等の装置、さらには、各種処理装置と複合的に組み合わされた産業用記録装置に適用することができる。
【０００２】
【従来の技術】
インクジェット記録装置は、いわゆるノンインパクト記録方式の記録装置であり、高速な記録と様々な記録媒体に対して記録することが可能であって、記録における騒音が殆ど生じないと言った特徴を持つ。このようなことから、インクジェット記録装置は、プリンタ、複写機、ファクシミリ、ワードプロセッサ等の記録機構を担う装置として、広く採用されている。
【０００３】
このようなインクジェット記録装置に搭載される記録ヘッドにおける代表的なインク吐出方式としては、ピエゾ素子などの電気機械変換体を用いたもの、レーザーなどの電磁波を照射して発熱させ、この発熱による作用でインク滴を吐出させるもの、あるいは発熱抵抗体を有する電気熱変換素子によってインクを加熱し、膜沸騰の作用によりインク滴を吐出させるものなどが知られている。
【０００４】
このうち、電気熱変換素子を用いたインクジェット記録ヘッドは、電気熱変換素子を記録液室内に設け、この電気熱変換素子に記録信号となる電気パルスを供給して発熱させることによりインクに熱エネルギーを与え、そのときの記録液の相変化により生じる記録液の発泡時（沸騰時）の気泡圧力を利用して、微小な吐出口から微小なインク滴を吐出させて、記録媒体に対し記録を行うものであり、一般に、インク滴を吐出するためのインクジェット記録ノズルと、このノズルにインクを供給する供給系とを有している。
【０００５】
このようなインクジェット記録ヘッドにおいては、電気熱変換素子が発熱して記録液室内が高温にさらされる。従って、この高温により変性しないようなインクを選択するとともに、電気回路素子等が熱により損傷しないように保護するため、基板上の各種素子を保護膜で覆うことが望まれる。また、加熱発泡した気泡が消泡する際に、水撃作用により金属表面に腐食が生じるおそれがあるため、これを防ぐための保護膜（耐キャビテーション膜）を設けることが好ましい。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
従来のインクジェット記録ヘッドにおいては、基板上に電気熱変換素子や電気回路素子を搭載し、その上に耐熱性を付与するための保護膜を形成し、さらにその上に全面的に耐キャビテーション膜を形成した状態で、その上に吐出口形成部材が形成されている。この吐出口形成部材には、各電気熱変換素子に対応して流路を区画する流路壁と、この流路から外部に連通する吐出口とが設けられている。この構成によって、電気熱変換素子や電気回路素子を保護するという効果が発揮されるが、また次のような問題が生じている。
【０００７】
第１に、耐キャビテーション膜として一般的に用いられるタンタル（Ｔａ）膜と、合成樹脂からなる吐出口形成部材との相性の問題から、接着性が悪いという問題がある。基板と吐出口形成部材との接着性が悪いと、流路からの液漏れや吐出口位置ずれなどを生じ、所望の記録が行えない場合がある。
【０００８】
第２に、耐キャビテーション膜の下に形成された保護膜と電気熱変換素子および電気回路素子との絶縁を確認するための検査パッドが必要となり、この検査パッドにより基板サイズが大きくなってしまうという問題がある。
【０００９】
上記２つの問題を解決するために、特開２００２−７９６７２号公報には、記録素子の上方を覆う耐キャビテーション膜としての第１の金属膜と、電気回路素子の上方を覆う耐キャビテーション膜としての第２の金属膜とを設け、第１の金属膜と第２の金属膜とを互いに対向する１対の櫛歯状に形成した記録ヘッドが開示されている。この記録ヘッドによれば、基板に占める耐キャビテーション膜の割合が少なくなることで基板と吐出口形成部材との接着性を向上させることができる。さらに、上記の第１および第２の金属膜の各々に検査パッドを設けることで、基板サイズを大型化することなく保護膜の欠陥を検査することができる。
【００１０】
しかしながら、上記の特許公報に開示された記録ヘッドにおいては、第１および第２の金属膜の各々に検査用電極パッドが設けられているため、その分基板サイズが大きくなってしまう。したがって、基板サイズの小型化を図るためには検査パッドの配置をさらに最適化する必要がある。
【００１１】
そこで本発明の目的は、基板と吐出口形成部材との接着性を向上させることができるとともに、検査パッドの配置をさらに最適化することにより基板サイズをさらに小型化することができる記録ヘッドおよび該記録ヘッドを用いた記録装置を提供することにある。
【００１２】
【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の一態様のインクジェット記録ヘッドは、
四角形状の基板面を備える基板と、
記録液を吐出するための複数の吐出口と、
前記基板面の一辺に沿うとともに前記吐出口に対向しつつ列状に配置され、前記吐出口から記録液を吐出するためのエネルギーを発生する複数の記録素子と、
前記記録素子の列に沿って列状に配置され、前記記録素子を駆動するための複数の電気回路素子と、
前記記録素子の列の上方を覆う導電性の記録素子保護部と、
前記電気回路素子の列の上方を覆う導電性の電気回路素子保護部と、
前記記録素子保護部と前記電気回路素子保護部とを電気的に導通して連結する連結部と、
前記連結部に電気的に導通して設けられた電極パッドと、
を有し、
前記記録素子の配列方向と交差する前記基板面の辺と、前記記録素子保護部と前記電気回路素子保護部とが配置された領域と、の間の領域を前記基板面の前記辺に沿って延在させた領域に、前記電極パッドを配したことを特徴とするものである。
また、前記記録素子は、前記基板面の前記一辺に沿って延在して当該基板面に設けられたインク供給口の長手方向の両側に、列状に設けられていてもよい。
また、前記電気回路素子は、前記インク供給口に関して前記記録素子の列の外側に、列状に設けられていてもよい。
また、前記記録素子保護部は、前記インク供給口の周囲に設けられていてもよい。
また、前記インク供給口の前記長手方向に沿って千鳥状に配置される前記記録素子に対して、当該記録素子を覆う前記記録素子保護部は、前記インク供給口の前記長手方向に沿って、幅が一定の前記千鳥状の帯として延在してもよい。
また、前記電気回路素子保護部は、前記記録素子保護部の周囲に設けられていてもよい。
また、前記記録素子保護部と前記電気回路素子保護部とは、耐キャビテーション膜であってもよい。
上記目的を達成するために本発明の他の態様のインクジェット記録ヘッドは、
四角形状の基板面を備える基板と、
記録液を吐出するための複数の吐出口と、
前記基板面の一辺に沿って延在して当該基板面に設けられた開口であって、前記吐出口へ記録液を供給する第１のインク供給口と、
前記第１のインク供給口の長手方向の両側に前記吐出口に対向しつつ列状に配置され、前記吐出口から記録液を吐出するためのエネルギーを発生する複数の第１の記録素子と、
前記第１のインク供給口に関して前記第１の記録素子の列の外側に列状に配置され、前記第１の記録素子を駆動するための複数の第１の電気回路素子と、
前記第１の記録素子の列の上方を覆う導電性の第１の記録素子保護部と、
前記第１の電気回路素子の列の上方を覆う導電性の第１の電気回路素子保護部と、
前記第１の記録素子保護部と前記第１の電気回路保護部とを電気的に導通して連結する第１の連結部と、
前記基板面の前記一辺に沿って延在して当該基板面に設けられた開口であって、前記吐出口へ記録液を供給する第２のインク供給口と、
前記第２のインク供給口の長手方向の両側に前記吐出口に対向しつつ列状に配置され、前記吐出口から記録液を吐出するためのエネルギーを発生する複数の第２の記録素子と、
前記第２のインク供給口に関して前記第２の記録素子の列の外側に列状に配置され、前記第２の記録素子を駆動するための複数の第２の電気回路素子と、
前記第２の記録素子の列の上方を覆う導電性の第２の記録素子保護部と、
前記第２の電気回路素子の列の上方を覆う導電性の第２の電気回路素子保護部と、
前記第２の記録素子保護部と前記第２の電気回路素子保護部とを電気的に導通して連結する第２の連結部と、
前記第１の連結部と前記第２の連結部とに電気的に導通して設けられた電極パッドと、
を有し、
前記第１の記録素子の配列方向と交差する前記基板面の辺と、前記第１の記録素子保護部、前記第１の電気回路素子保護部、前記第２の記録素子保護部及び前記第２の電気回路素子保護部が配置された領域と、の間の領域を前記基板面の前記辺に沿って延在させた領域に、前記電極パッドを配したことを特徴とするものである。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
【００１８】
図１〜図６は、本発明が実施もしくは適用される好適なヘッドカートリッジ、記録ヘッド、インクタンクのそれぞれの構成およびそれぞれの関係を説明する図である。以下、これらの図面を参照して各構成要素の説明を行う。
【００１９】
本実施形態の記録ヘッド（インクジェット記録ヘッド）Ｈ１００１は、図１（ａ）および（ｂ）の斜視図に示すように、記録ヘッドカートリッジＨ１０００を構成する一構成要素となっている。この記録ヘッドカートリッジＨ１０００は、記録ヘッドＨ１００１と、記録ヘッドＨ１００１に着脱自在に設けられたインクタンクＨ１９００（Ｈ１９０１，Ｈ１９０２，Ｈ１９０３，Ｈ１９０４）とから構成されている。記録ヘッドＨ１００１は、インクタンクＨ１９００から供給されるインク（記録液）を、記録情報に応じて吐出口から吐出する。
【００２０】
この記録ヘッドカートリッジＨ１０００は、インクジェット記録装置本体に載置されているキャリッジ（不図示）の位置決め手段および電気的接点によって固定支持されるとともに、キャリッジに対して着脱可能となっている。インクタンクＨ１９０１はブラックのインク用、インクタンクＨ１９０２はシアンのインク用、インクタンクＨ１９０３はマゼンタのインク用、インクタンクＨ１９０４はイエローのインク用である。このようにインクタンクＨ１９０１〜Ｈ１９０４のそれぞれが記録ヘッドＨ１００１に対してシールゴムＨ１８００（図３参照）側に着脱自在であり、それぞれのインクタンクが交換可能となっていることにより、インクジェット記録装置における印刷のランニングコストが低減される。
【００２１】
次に、記録ヘッドＨ１００１を構成しているそれぞれの構成要素について、順を追ってさらに詳しく説明する。
（１）記録ヘッド
記録ヘッドＨ１００１は、電気信号に応じて膜沸騰をインクに対して生じさせるための熱エネルギーを生成する電気熱変換素子（記録素子）を用いて記録を行うバブルジェット方式のサイドシュータ型の記録ヘッドである。
【００２２】
記録ヘッドＨ１００１は、図２の分解斜視図に示すように、記録素子ユニットＨ１００２と、インク供給ユニット（記録液供給手段）Ｈ１００３と、タンクホルダーＨ２０００とから構成されている。
【００２３】
記録素子ユニットＨ１００２は、図３の分解斜視図に示すように、第１の記録素子基板Ｈ１１００と、第２の記録素子基板Ｈ１１０１と、第１のプレート（第１の支持部材）Ｈ１２００と、電気配線テープ（可撓性の配線基板）Ｈ１３００と、電気コンタクト基板Ｈ２２００と、第２のプレート（第２の支持部材）Ｈ１４００とから構成されている。また、インク供給ユニットＨ１００３は、インク供給部材Ｈ１５００と、流路形成部材Ｈ１６００と、ジョイントゴムＨ２３００と、フィルターＨ１７００と、シールゴムＨ１８００とから構成されている。
（１−１）記録素子ユニット
第１の記録素子基板Ｈ１１００は、図４の分解斜視図に示すように、厚さ０．５〜１ｍｍのＳｉ基板Ｈ１１１０の片面に、インクを吐出するための複数の電気熱変換素子（記録素子）Ｈ１１０３と、各電気熱変換素子Ｈ１１０３に電力を供給するＡｌ等の電気配線（不図示）とが、成膜技術により形成されている。そして、この電気熱変換素子Ｈ１１０３に対応する複数のインク流路と複数の吐出口Ｈ１１０７とがフォトリソグラフィ技術により形成されるとともに、複数のインク流路にインクを供給するためのインク供給口Ｈ１１０２が反対側の面（裏面）に開口するように形成されている。
【００２４】
また、図３の分解斜視図に示すように、第１の記録素子基板Ｈ１１００は、第１のプレートＨ１２００に接着され固定されており、ここにインク供給口Ｈ１１０２が形成されている。さらに、第１のプレートＨ１２００には、開口部を有する第２のプレートＨ１４００が接着され固定されており、この第２のプレートＨ１４００を介して、電気配線テープＨ１３００が第１の記録素子基板Ｈ１１００に対して電気的に接続されるように保持されている。この電気配線テープＨ１３００は、第１の記録素子基板Ｈ１１００にインクを吐出するための電気信号を印加するものであり、第１の記録素子基板Ｈ１１００に対応する電気配線と、この電気配線部に位置しインクジェット記録装置本体からの電気信号を受け取る外部信号入力端子Ｈ１３０１とを有している。この外部信号入力端子Ｈ１３０１は、インク供給部材Ｈ１５００の背面側に位置決めされ固定されている。
【００２５】
インク供給口Ｈ１１０２は、Ｓｉの結晶方位を利用した異方性エッチングやサンドブラストなどの方法で形成されている。すなわち、Ｓｉ基板Ｈ１１１０が、ウエハー面方向に＜１００＞、厚さ方向に＜１１１＞の結晶方位を持つ場合、アルカリ系（ＫＯＨ，ＴＭＡＨ，ヒドラジン等）による異方性エッチングで、約５４．７度の角度でエッチングを進行させ得る。これにより所望の深さにエッチングを行い、長溝状の貫通口からなるインク供給口Ｈ１１０２を形成する。
【００２６】
また、第１の記録素子基板Ｈ１１００は、図４の分解斜視図に示すように、インク供給口Ｈ１１０２を挟んで両側に電気熱変換素子Ｈ１１０３がそれぞれ１列ずつ千鳥状に配列されている。電気熱変換素子Ｈ１１０３と、電気熱変換素子Ｈ１１０３に電力を供給するＡｌ等の電気配線は、成膜技術により形成されている。さらに、上記電気配線に電力を供給するための電極Ｈ１１０４が電気熱変換素子Ｈ１１０３と垂直に外周に沿って配列されており、電極Ｈ１１０４にはＡｕ等のバンプＨ１１０５が熱超音波圧着法で形成されている。そして、Ｓｉ基板Ｈ１１１０上には、電気熱変換素子Ｈ１１０３に対応したインク流路を形成するためのインク流路壁Ｈ１１０６と吐出口Ｈ１１０７を有する吐出口形成部材が樹脂材料でフォトリソグラフィ技術により形成され、吐出口群Ｈ１１０８が形成されている。電気熱変換素子Ｈ１１０３に対向して吐出口Ｈ１１０７が設けられているため、インク供給口Ｈ１１０２から供給されたインクは電気熱変換素子Ｈ１１０３の発熱作用により発生した気泡により吐出口Ｈ１１０７から吐出される。
【００２７】
第２の記録素子基板Ｈ１１０１は、図５の分解斜視図に示すように、３色のインクを吐出させるための記録素子基板であり、３個のインク供給口Ｈ１１０２が並列して形成されており、それぞれのインク供給口Ｈ１１０２を挟んだ両側に電気熱変換素子Ｈ１１０３と吐出口Ｈ１１０７が形成されている。第１の記録素子基板Ｈ１１００と同様にＳｉ基板Ｈ１１１０にインク供給口Ｈ１１０２や電気熱変換素子Ｈ１１０３、電気配線、電極Ｈ１１０４などが形成されており、その上に樹脂材料でフォトリソグラフィ技術によりインク流路や吐出口Ｈ１１０７を有する吐出口形成部材が形成されている。そして、第１の記録素子基板Ｈ１１００と同様に電気配線に電力を供給するための電極Ｈ１１０４にはＡｕ等のバンプＨ１１０５が形成されている。
【００２８】
次に第１のプレートＨ１２００は、例えば、厚さ０．５〜１０ｍｍのアルミナ（Ａｌ2Ｏ3）材料で形成されている。なお、第１のプレートＨ１２００の材料は、アルミナに限られることなく、第１の記録素子基板Ｈ１１００の材料の線膨張率と同等の線膨張率を有し、かつ、第１の記録素子基板Ｈ１１００材料の熱伝導率と同等もしくは同等以上の熱伝導率を有する材料で作られてもよい。第１のプレートＨ１２００の材料は、例えば、シリコン（Ｓｉ）、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）、ジルコニア、窒化珪素（Ｓｉ3Ｎ4）、炭化珪素（ＳｉＣ）、モリブデン（Ｍｏ）、タングステン（Ｗ）のうちいずれであってもよい。また、第１のプレートＨ１２００には、第１の記録素子基板Ｈ１１００にブラックのインクを供給するためのインク連通口Ｈ１２０１と、第２の記録素子基板Ｈ１１０１にシアン、マゼンタ、イエローのインクを供給するためのインク連通口Ｈ１２０１とが形成されており、第１、第２の記録素子基板Ｈ１１００，Ｈ１１０１のインク供給口Ｈ１１０２が第１のプレートＨ１２００のインク連通口Ｈ１２０１にそれぞれ対応し、かつ、第１、第２の記録素子基板Ｈ１１００，Ｈ１１０１はそれぞれ第１のプレートＨ１２００に対して位置精度良く接着固定されている。この接着に用いられる第１の接着剤は、低粘度で硬化温度が低く、短時間で硬化し、硬化後比較的高い硬度を有し、かつ、耐インク性のあるものが望ましい。その第１の接着剤は、例えば、エポキシ樹脂を主成分とした熱硬化接着剤であり、図１０に示すように第１の接着層Ｈ１２０２の厚みは５０μｍ以下が望ましい。
【００２９】
電気配線テープＨ１３００は、第１の記録素子基板Ｈ１１００と第２の記録素子基板Ｈ１１０１に対してインクを吐出するための電気信号を印加するものである。この電気配線テープＨ１３００は、図９に示すように、第１、第２の記録素子基板Ｈ１１００，Ｈ１１０１をそれぞれ組み込むためのデバイスホール（開口部）Ｈ１，Ｈ２と、第１、第２の記録素子基板Ｈ１１００，Ｈ１１０１のそれぞれの電極Ｈ１１０４に対応する電極リードＨ１３０２と、この電気配線テープＨ１３００の端部に位置しインクジェット記録装置本体からの電気信号を受け取るための外部信号入力端子Ｈ１３０１を有する電気コンタクト基板Ｈ２２００と電気的接続を行うための電極端子部とを有しており、この電極端子部と電極リードＨ１３０２とは連続した銅箔の配線パターンでつながっている。この電気配線テープＨ１３００は、例えば、配線が２層構造をなし表層がレジストフィルムによって覆われているフレキシブル配線基板からなる。この場合、外部信号入力端子Ｈ１３０１の裏面側（外面側）には、補強板が接着され、平面性向上が図られている。補強板としては、例えば０．５〜２ｍｍのガラスエポキシ、アルミニウム等の耐熱性を有する材料が使用される。
【００３０】
電気配線テープＨ１３００と第１の記録素子基板Ｈ１１００と第２の記録素子基板Ｈ１１０１とは、それぞれ電気的に接続されており、接続方法は、例えば、記録素子基板の電極Ｈ１１０４上のバンプＨ１１０５と、電気配線テープＨ１３００の電極リードＨ１３０２とが、熱超音波圧着法により電気接合される。
【００３１】
第２のプレートＨ１４００は、例えば、厚さ０．５〜１ｍｍの一枚の板状部材であり、例えばアルミナ（Ａｌ2Ｏ3）等のセラミックや、Ａｌ、ＳＵＳなどの金属材料で形成されている。ただし、第２のプレートＨ１４００の材料は、これらに限定されるものではなく、各記録素子基板Ｈ１１００，Ｈ１１０１および第１のプレートＨ１２００と同等の線膨張率を有し、かつ、それらの熱伝導率と同等以上の熱伝導率を有する材料であってもよい。
【００３２】
そして、第２のプレートＨ１４００は、第１のプレートＨ１２００に接着固定された第１の記録素子基板Ｈ１１００と第２の記録素子基板Ｈ１１０１の外形寸法よりも大きな開口部をそれぞれ有する形状である。また、図１０を参照すると、第２のプレートＨ１４００は、第１の記録素子基板Ｈ１１００および第２の記録素子基板Ｈ１１０１と電気配線テープＨ１３００とを平面的に電気接続できるように、第１のプレートＨ１２００に第２の接着層Ｈ１２０３により接着されており、電気配線テープＨ１３００の裏面が第３の接着層Ｈ１３０６により接着固定されている。
【００３３】
第１の記録素子基板Ｈ１１００および第２の記録素子基板Ｈ１１０１と電気配線テープＨ１３００の電気接続部分は、第１の封止剤（不図示）および第２の封止剤（不図示）により封止され、電気接続部分をインクによる腐食や外的衝撃から保護している。第１の封止剤は、主に電気配線テープの電極リードＨ１３０２と記録素子基板のバンプＨ１１０５との接続部の裏面側と記録素子基板の外周部分を封止し、第２の封止剤は、上記接続部の表側を封止している。
【００３４】
さらに電気配線テープＨ１３００の端部には、インクジェット記録装置本体からの電気信号を受け取るための外部信号入力端子Ｈ１３０１を有する電気コンタクト基板Ｈ２２００が、異方性導電フィルム等を用いて熱圧着され電気的に接続されている。
【００３５】
そして電気配線テープＨ１３００は、第２のプレートＨ１４００に接着されると同時に、第１のプレートＨ１２００および第２のプレートＨ１４００の一側面に沿って折り曲げられ、第１のプレートＨ１２００の側面に第３の接着層Ｈ１３０６により接着される。第２の接着層Ｈ１２０３を形成する第２の接着剤は、粘度が低く、接触面に薄い第２の接着層Ｈ１２０３を形成し得るとともに、耐インク性を有するものが好ましい。また、第３の接着層Ｈ１３０６は、例えば、エポキシ樹脂を主成分とした厚さ１００μｍ以下の熱硬化接着剤層である。
（１−２）インク供給ユニット（記録液供給手段）
インク供給部材Ｈ１５００は、例えば、樹脂成形により形成されている。該樹脂材料には、形状的剛性を向上させるためにガラスフィラーを５〜４０％混入した樹脂材料を使用することが望ましい。
【００３６】
図３および図６に示すように、インクタンクＨ１９００を着脱自在に保持するインク供給部材Ｈ１５００は、インクタンクＨ１９００から記録素子ユニットＨ１００２にインクを導くためのインク供給ユニットＨ１００３の一構成部品であり、流路形成部材Ｈ１６００が超音波溶着されて、インクタンクＨ１９００から第１のプレートＨ１２００に至るインク流路Ｈ１５０１が形成されている。また、インクタンクＨ１９００と係合するジョイント部Ｈ１５２０には、外部からのゴミの進入を防ぐためのフィルターＨ１７００が溶着により接合されており、さらに、ジョイント部Ｈ１５２０からのインクの蒸発を防止するために、シールゴムＨ１８００が装着されている。
【００３７】
また、インク供給部材Ｈ１５００は、着脱自在のインクタンクＨ１９００を保持する機能も有しており、インクタンクＨ１９００の第２の爪Ｈ１９１０を係合する第１の穴Ｈ１５０３を有している。
【００３８】
また、インク供給部材Ｈ１５００は、記録ヘッドカートリッジＨ１０００をインクジェット記録装置本体のキャリッジの装着位置に案内するための装着ガイドＨ１６０１と、記録ヘッドカートリッジＨ１０００をヘッドセットレバーによりキャリッジに装着固定するための係合部と、キャリッジの所定の装着位置に位置決めするためのＸ方向（キャリッジスキャン方向）の突き当て部Ｈ１５０９と、Ｙ方向（記録媒体搬送方向）の突き当て部Ｈ１５１０と、Ｚ方向（インク吐出方向）の突き当て部Ｈ１５１１とを備えている。また、記録素子ユニットＨ１００２の電気コンタクト基板Ｈ２２００を位置決め固定する端子固定部Ｈ１５１２を有し、端子固定部Ｈ１５１２およびその周囲には複数のリブが設けられ、端子固定部Ｈ１５１２を有する面の剛性を高めている。
（１−３）記録ヘッドユニットとインク供給ユニットの結合
図２および図３に示したように、記録ヘッドＨ１００１は、記録素子ユニットＨ１００２をインク供給ユニットＨ１００３に結合しさらにタンクホルダーＨ２０００と結合することにより完成する。結合は以下のように行われる。
【００３９】
記録素子ユニットＨ１００２のインク連通口（第１のプレートＨ１２００のインク連通口Ｈ１２０１）とインク供給ユニットＨ１００３のインク連通口（流路形成部材Ｈ１６００のインク連通口Ｈ１６０２）とを、インクがリークしないように連通させるため、ジョイントゴムＨ２３００を介してそれぞれの部材を圧着するようビスＨ２４００で固定する。この際同時に、記録素子ユニットＨ１００２はインク供給ユニットのＸ方向、Ｙ方向、Ｚ方向の基準位置に対して正確に位置決めされ固定される。
【００４０】
そして記録素子ユニットＨ１００２の電気コンタクト基板Ｈ２２００はインク供給部材Ｈ１５００の一側面に、端子位置決めピンＨ１５１６（４ヶ所）と端子位置決め穴Ｈ１３１０（４ヶ所）により位置決めされ、固定される。固定方法としては、例えば、インク供給部材Ｈ１５００に設けられた端子位置決めピンＨ１５１６をかしめることにより固定されるが、その他の固定手段を用いて固定しても良い。その完成図を図７に示す。
【００４１】
さらにインク供給部材Ｈ１５００の結合穴および結合部をタンクホルダーＨ２０００に嵌合させ結合することにより、記録ヘッドＨ１００１が完成する。すなわち、インク供給部材Ｈ１５００、流路形成部材Ｈ１６００、フィルターＨ１７００、およびシールゴムＨ１８００から構成されるインク供給ユニットＨ１００３と、記録素子基板Ｈ１１００，Ｈ１１０１、第１のプレートＨ１２００、配線基板Ｈ１３００、および第２のプレートＨ１４００から構成される記録素子ユニットＨ１００２と、タンクホルダーＨ２０００とを接着等で結合することにより、記録ヘッドＨ１００１が構成されている。その完成図を図８に示す。
（２）記録ヘッドカートリッジ
先述の図１（ａ）および（ｂ）は、記録ヘッドカートリッジＨ１０００を構成する記録ヘッドＨ１００１とインクタンクＨ１９０１〜Ｈ１９０４の装着を説明する図であり、インクタンクＨ１９０１〜Ｈ１９０４の内部には、対応する色のインクが収納されている。また、図６に示すようにそれぞれのインクタンクには、インクタンク内のインクを記録ヘッドＨ１００１に供給するためのインク連通口Ｈ１９０７が形成されている。例えばインクタンク１９０１Ｈが記録ヘッドＨ１００１に装着されると、インクタンクＨ１９０１のインク連通口Ｈ１９０７が記録ヘッドＨ１００１のジョイント部Ｈ１５２０に設けられたフィルターＨ１７００と圧接され、インクタンクＨ１９０１内のブラックインクがインク連通口Ｈ１９０７から記録ヘッドＨ１００１のインク流路Ｈ１５０１を介して第１のプレートＨ１２００を通り第１の記録素子基板Ｈ１１００に供給される。
【００４２】
そして、電気熱変換素子Ｈ１１０３と吐出口Ｈ１１０７のある発泡室にインクが供給され、そのインクが電気熱変換素子Ｈ１１０３に与えられる熱エネルギーによって被記録媒体である記録用紙に向けて吐出される。
【００４３】
［実施例１］
以下に、本発明の実施例１について図９〜図１８を参照して説明する。
【００４４】
図９は記録素子ユニットＨ１００２の要部分解模式断面図、また、図１０は記録素子ユニットＨ１００２の要部模式断面図である。
【００４５】
図９に示すように、電気配線テープＨ１３００は、ボンディング部周辺が３層構造になっており、表側にポリイミドのベースフィルムＨ１３００ａ、中間に銅箔Ｈ１３００ｂ、裏側にソルダーレジストＨ１３００ｃという構成である。この電気配線テープＨ１３００には、第１の記録素子基板Ｈ１１００が挿入されるデバイスホール（開口部）Ｈ１と、第２の記録素子基板Ｈ１１０１が挿入されるデバイスホール（開口部）Ｈ２とが設けられ、第１、第２の記録素子基板Ｈ１１００，Ｈ１１０１の各々のバンプＨ１００５と接続される電極リード（インナーリード）Ｈ１３０２が金メッキされて露出している。
【００４６】
以下、本実施例の記録素子ユニットＨ１００２の製造方法を図９および図１０を参照して工程順に説明する。
【００４７】
まず、第２のプレートＨ１４００を第１のプレートＨ１２００に、第２の接着層Ｈ１２０３により接着する。次に、第１のプレートＨ１２００に第１、第２の記録素子基板Ｈ１１００，Ｈ１１０１を接着するための第１の接着層Ｈ１２０２を塗布形成した後、第１、第２の記録素子基板Ｈ１１００，Ｈ１１０１を、記録液を吐出するための複数の電気熱変換素子Ｈ１１０３またはそれぞれの吐出口Ｈ１１０７の配線面方向の相対位置関係を合わせて押圧固定する。
【００４８】
その後、電気配線テープＨ１３００の裏面を接着固定するための第３の接着層Ｈ１３０６を第２のプレートＨ１４００に塗布形成した後、第１、第２の記録素子基板Ｈ１１００，Ｈ１１０１の電極Ｈ１１０４と電気配線テープＨ１３００の電極リードＨ１３０２との位置合わせをした後、押圧固定する。この後、第１、第２の記録素子基板Ｈ１１００，Ｈ１１０１の各々の電極１１０４上のバンプＨ１１０５と、電気配線テープＨ１３００の電極リードＨ１３０２とを、１箇所ずつ熱超音波圧着法により電気接合する。
【００４９】
さらに、第１、第２の記録素子基板Ｈ１１００，Ｈ１１０１の各々の電極Ｈ１１０４上のバンプＨ１１０５と、電気配線テープＨ１３００の電極リードＨ１３０２との接合部を樹脂により封止して、インク等でショートしないようにしている。
【００５０】
図１１は、図３に示されている第１，２のプレートＨ１２００，Ｈ１４００、第１、第２の記録素子基板Ｈ１１００，Ｈ１１０１、電気配線テープＨ１３００を拡大した分解図および断面図を示している。図９〜図１１を参照して本実施例の構成をより詳細に説明する。
【００５１】
本実施例において、第１のプレートＨ１２００および第２のプレートＨ１４００はアルミナ製であり、電気配線テープ（フレキシブルプリント基板）Ｈ１３００は、上述の通り、ベースフィルム、銅箔配線、ソルダーレジストの３層構造であり、デバイスホールＨ１，Ｈ２が設けられ、金メッキされた電極リードＨ１３０２が露出している。
【００５２】
本実施例の第２のプレートＨ１４００は、単一の板状の部材であり、第１、第２の記録素子基板Ｈ１１００，Ｈ１１０１が挿入されるための穴が２ヶ所設けられており、第１のプレートＨ１２００に接着されて固定されている。また、電気配線テープＨ１３００は、第１、第２の記録素子基板Ｈ１１００，Ｈ１１０１を露出するために形成されたデバイスホールＨ１，Ｈ２を除く領域の全面が、第３の接着層Ｈ１３０６により第２のプレートＨ１４００に接着されている。
【００５３】
本実施例では、ブラックヘッドと、カラーヘッドの両方を同一の配線基板上に組付けて一体化しているので、互いのヘッドのインクの着弾位置の修正が不要である。
【００５４】
本実施例では、上述した構成の記録ヘッドＨ１００１において、第１の記録素子基板Ｈ１１００を用いてブラックインクを吐出させ、第２の記録素子基板Ｈ１１０１を用いて、シアン、マゼンタ、イエローの３色のカラーインクを吐出させる。
【００５５】
また、第１の記録素子基板Ｈ１１００のノズル構成は、片側３００ｄｐｉでインク供給口Ｈ１１０２の両側に吐出口Ｈ１１０７が千鳥状に配置され、各吐出口Ｈ１１０７に対向する位置に６００ｄｐｉの電気熱変換素子（記録素子）Ｈ１１０３が設けられている。第２の記録素子基板Ｈ１１０１は、１つの基板にインク供給口Ｈ１１０２が３つ設けられ、シアン、マゼンタ、イエローの吐出口Ｈ１１０７が、片側６００ｄｐｉで千鳥状に配置され、各吐出口Ｈ１１０７に対向する位置に１２００ｄｐｉの電気熱変換素子（記録素子）Ｈ１１０３が設けられている。本実施例の記録ヘッドＨ１００１では、ブラック用とカラー用の２つの記録素子基板Ｈ１１００，Ｈ１１０１を非常に高精度に配置するため、１枚の第１のプレートＨ１２００上に２つの記録素子基板Ｈ１１００，Ｈ１１０１を搭載している。また、インクジェット記録装置本体からの電源やデータ等の供給を行うための電気コンタクト基板Ｈ２２００や電気配線テープＨ１３００を、２つの記録素子基板Ｈ１１００，Ｈ１１０１で共用するようにして、部品点数削減および低コスト化を図っている。
【００５６】
本実施例の記録ヘッドＨ１００１は、インクジェット記録装置本体のキャリッジに装着され、キャリッジに設けられた電気接点と、記録ヘッドＨ１００１に設けられた電気コンタクト基板Ｈ２２００とが、電気的に接続される。
【００５７】
ここで、本発明の主たる特徴である２つの記録素子基板Ｈ１１００，Ｈ１１０１の詳細な構成について説明する。
【００５８】
まず、第１の記録素子基板Ｈ１１００の構成を、図１２を参照して説明する。
【００５９】
図１２に示すように、第１の記録素子基板Ｈ１１００は、Ｓｉ基板Ｈ１１１０上に、電気熱変換素子Ｈ１１０３と、層間膜Ｈ１１２５（図１３参照）を介して形成されているトランジスタ（電気回路素子）Ｈ１１２１と、これらを接続する配線Ｈ１１２０やシフトレジスタＨ１１２２やデコーダＨ１１２３や電極Ｈ１１０４等が配設されている。そして、図１３に示すように、全面にＳｉＯ2等からなる保護膜Ｈ１１２４が形成されている。さらに、Ｔａからなる導電性の第１の耐キャビテーション膜（記録素子保護部）Ｈ１１２６が電気熱変換素子Ｈ１１０３の上方にあたる位置に、やはりＴａからなる導電性の第２の耐キャビテーション膜（電気回路素子保護部）Ｈ１１２７がトランジスタＨ１１２１の上方にあたる位置に、それぞれ図１４に示すようにロ字形状をなすように形成されている。その上方に合成樹脂層が設けられ、フォトリソグラフィ法により吐出口Ｈ１１０７および流路Ｈ１１３０が形成され、かつトランジスタＨ１１２１の上方において切欠部Ｈ１１２８が形成されて、吐出口形成部材Ｈ１１２９が構成されている。電気熱変換素子Ｈ１１０３の上方は、インクが収容される流路Ｈ１１３０部分となり、また特に高温となるおそれがあるため、キャビテーションによる損傷を防ぐ必要がある。また、トランジスタＨ１１２１は耐インク性を有する必要があるとともに特に熱の影響から保護する必要がある。そのために、この両部分を覆う２つの耐キャビテーション膜Ｈ１１２６，Ｈ１１２７がそれぞれ形成されている。また、第２の耐キャビテーション膜Ｈ１１２７のロ字形状の内側に、第１の耐キャビテーション膜Ｈ１１２６と第２の耐キャビテーション膜Ｈ１１２７とを電気的に連結する耐キャビテーション膜配線Ｈ１１４０が設けられ、第２の耐キャビテーション膜Ｈ１１２７のロ字形状の外側に検査用電極パッドＨ１１３１が設けられている。この検査用電極パッドＨ１１３１は、基板Ｈ１１１０と吐出口形成部材Ｈ１１２９との接着性に影響しないようにするため、図１４に示すように、吐出口Ｈ１１０７から離れた領域に配置するのが好ましい。
【００６０】
この構成によれば、耐キャビテーション膜Ｈ１１２６，Ｈ１１２７によって、電気熱変換素子Ｈ１１０３やトランジスタＨ１１２１の形成部分において、キャビテーションによる損傷や熱の影響を防ぐことができるとともに、トランジスタ形成部分に十分な耐インク性を持たせることができる。
【００６１】
また、Ｓｉ基板Ｈ１１１０内に耐キャビテーション膜Ｈ１１２６，Ｈ１１２７が占める割合が減少するため、図１３に示すように、合成樹脂からなる吐出口形成部材Ｈ１１２９は、主に基板Ｈ１１１０上の保護膜Ｈ１１２４に接着されることになる。そのため、吐出口形成部材Ｈ１１２９は、耐キャビテーション膜Ｈ１１２６，Ｈ１１２７のＴａ上に接着されるのと違って接着性が良好でインク漏れや位置ずれ等のおそれがなく、精度よく形成される。
【００６２】
このように、本実施例によれば、第１の記録素子基板Ｈ１１１０上の各部品（電気熱変換素子Ｈ１１０３および電気回路素子Ｈ１１２１）等を保護しつつ、吐出口Ｈ１１０７および流路Ｈ１１３０の位置を精度よく保つことができる。
【００６３】
また、本実施例によれば、第１の耐キャビテーション膜Ｈ１１を図１５に示すように配置することにより、基板Ｈ１１１０内に第１の耐キャビテーション膜Ｈ１１２６が占める割合をさらに減少させることができる。
【００６４】
従来の記録ヘッドでは、図１６に示すように、各電気熱変換素子Ｈ１１０３の位置が前後にｄだけずれている場合にも、第１の耐キャビテーション膜Ｈ１１２６がインク供給口Ｈ１１０２に対して平行に設けられている。そのため、第１の耐キャビテーション膜Ｈ１１２６は、電気熱変換素子Ｈ１１０３以外の部分を覆う面積が大きくなり、その分基板Ｈ１１１０内に第１の耐キャビテーション膜Ｈ１１２６が占める割合が多くなっている。
【００６５】
これに対して、本実施例では、図１５に示すように、各電気熱変換素子Ｈ１１０３の位置が前後にｄだけずれている場合、第１の耐キャビテーション膜Ｈ１１２６も幅ｗを保ちながら位置ｄだけずらして配置する。これにより、第１の耐キャビテーション膜Ｈ１１２６は、図１６に示した従来例と比較して、電気熱変換素子Ｈ１１０３以外の部分を覆う面積が小さくなるため、基板Ｈ１１１０内に第１の耐キャビテーション膜Ｈ１１２６が占める割合が減少する。
【００６６】
なお、図１５および図１６は、各電気熱変換素子Ｈ１１０３および耐キャビテーション膜Ｈ１１２６の位置関係を模式的に示すものであり、説明の便宜のために実際のサイズ関係を正しく表したものではない。
【００６７】
また、本実施例によれば、耐キャビテーション膜Ｈ１１２７に１つだけ設けられた検査用電極パッドＨ１１３１を利用して、耐キャビテーション膜Ｈ１１２６，Ｈ１１２７の下の保護膜Ｈ１１２４が欠陥なく形成されているかどうかを検査することができる。その手法としては、検査用電極パッドＨ１１３１に検査用プローブ（図示せず）を当接させ、基板内の電気熱変換素子Ｈ１１０３やトランジスタＨ１１２１等の回路を動作させる全ての端子とのショートを検出する手法を採っている。
【００６８】
保護膜Ｈ１１２４が欠陥なく形成されている場合、耐キャビテーション膜Ｈ１１２６，Ｈ１１２７のＴａと基板内回路とは、保護膜Ｈ１１２４により絶縁されている。この場合、図示しない駆動回路から所定の電力が供給されると、電気熱変換素子Ｈ１１０３には適切な電圧が印加され、インクを吐出するために所望の発熱が得られる。
【００６９】
これに対し、保護膜Ｈ１１２４に欠陥が存在する場合、その欠陥部分を介して、耐キャビテーション膜Ｈ１１２６，Ｈ１１２７のＴａと基板内回路とが短絡する。そのため、検査用電極パッドＨ１１３１に検査用プローブを当接させて両プローブ間の電流を測定すると、その電流値は、前記した欠陥がない場合の電流値とは大きく異なり、測定者に異常が検知される。このように、保護膜Ｈ１１２４に欠陥が存在する場合、図示しない駆動回路から所定の電力が供給されても、基板内回路から耐キャビテーション膜Ｈ１１２６，Ｈ１１２７に短絡するため、電気熱変換素子Ｈ１１０３には適切な電圧が印加されず、インクを吐出するための所望の発熱が得られない。
【００７０】
このように、本実施例によれば、耐キャビテーション膜Ｈ１１２６，Ｈ１１２７に対して検査用電極パッドＨ１１３１を１つだけ設けるだけで、保護膜Ｈ１１２４の欠陥の有無を判定することができるため、特開２００２−７９６７２号公報に開示された記録ヘッドのように、耐キャビテーション膜Ｈ１１２６，Ｈ１１２７の各々に検査用電極パッドＨ１１３１を設ける構成と比較して、基板サイズをさらに小型化することができる。
【００７１】
次に、本実施例の記録ヘッドＨ１００１の製造方法の一部を簡単に説明する。
【００７２】
図１７に示すように、Ｓｉ基板Ｈ１１１０に、電気熱変換素子Ｈ１１０３と、トランジスタ（電気回路素子）Ｈ１１２１と、各種配線Ｈ１１２０等が形成された状態で、ＳｉＯ2等の保護膜Ｈ１１２４が形成され、さらにその上に部分的にＴａからなる第１および第２の耐キャビテーション膜Ｈ１１２６，Ｈ１１２７が形成されている。そして、後に流路Ｈ１１３０および切欠部Ｈ１１２８となる部分にレジストである型材Ｈ１１３３を形成する。その上に、吐出口形成部材Ｈ１１２９の材料である合成樹脂を一面に塗布する。なお、切欠部Ｈ１１２８となる部分に型材Ｈ１１３３を形成するのは、流路Ｈ１１３０となる部分の型材Ｈ１１３３のコーナー部分で吐出口形成部材Ｈ１１２９の合成樹脂の厚さが薄くなり、吐出口形成部材Ｈ１１２９が変形することを防止するためである。その後、溶解などにより型材Ｈ１１３３を除去して流路Ｈ１１３０および切欠部Ｈ１１２８を形成し、さらに、吐出口Ｈ１１０７と切欠部Ｈ１１２８の端部を開口することによって、吐出口形成部材Ｈ１１２９を完成させる。
【００７３】
以上、単一の供給口Ｈ１１０２とその両側の１対の吐出口列とを有する第１の記録素子基板Ｈ１１００について説明したが、図１８に第２の記録素子基板Ｈ１１０１について示す。
【００７４】
本実施例では、第２の記録素子基板Ｈ１１０１は、３つの供給口Ｈ１１０２とその両側に１列ずつ合計６列の吐出口列とを有している。そこで、第１の記録素子基板Ｈ１１００の場合は、ロ字形状の１対の耐キャビテーション膜Ｈ１１２６，Ｈ１１２７が形成されているが、第２の記録素子基板Ｈ１１０１の場合は、ロ字形状の耐キャビテーション膜Ｈ１１２６，Ｈ１１２７が３対形成されている。そして、第１の耐キャビテーション膜Ｈ１１２６が電気熱変換素子Ｈ１１０３の上方を覆い、第２の耐キャビテーション膜Ｈ１１２７がトランジスタ（電気回路素子）Ｈ１１２１の上方を覆っている。３対の耐キャビテーション膜Ｈ１１２６，Ｈ１１２７の連結と検査用電極パッドＨ１１３１の配置に関しては、基板Ｈ１１１０と吐出口形成部材Ｈ１１２９との接着性の観点と、検査用電極パッドＨ１１３１のスペースの観点から最適な配置が必要である。すなわち、１対の耐キャビテーション膜Ｈ１１２６，Ｈ１１２７は、第１の記録素子基板Ｈ１１００と同様に、第２の耐キャビテーション膜Ｈ１１２７のロ字形状の内側で耐キャビテーション膜配線Ｈ１１４０により電気的に連結されており、さらに互いに隣接する第２の耐キャビテーション膜Ｈ１１２７間は耐キャビテーション膜配線Ｈ１１４１により電気的に連結されている。検査用電極パッドＨ１１３１は、第１の記録素子基板Ｈ１１００と同様に、中央の第２の耐キャビテーション膜Ｈ１１２７に１つだけ設けられている。この検査用電極パッドＨ１１３１は、基板Ｈ１１１０と吐出口形成部材Ｈ１１２９との接着性に影響しないようにするため、図１８に示すように、吐出口Ｈ１１０７から離れた領域に配置するのが好ましい。また、検査用電極パッドＨ１１３１は、３つの第２の耐キャビテーション膜Ｈ１１２７のいずれか１つに設ければ良い。
【００７５】
このように、本実施例によれば、第２の記録素子基板Ｈ１１０１の場合にも、耐キャビテーション膜Ｈ１１２６，Ｈ１１２７に対して検査用電極パッドＨ１１３１を１つだけ設けるだけで、保護膜Ｈ１１２４の欠陥の有無を判定することができるため、基板サイズをさらに小型化することができる。
【００７６】
［実施例２］
以下に、本発明の実施例２について図１９を参照して説明する。なお、本実施例は、第２の記録素子基板Ｈ１１００の構成のみが実施例１とは異なるものであり、その他の構成は実施例１と同様であるため、説明を省略する。
【００７７】
図１９は、本発明の実施例２における第２の記録素子基板Ｈ１１０１を示す図である。なお、同図において、図１８と同位置の構成については、同一の符号を付与し説明を省略する。
【００７８】
本実施例では、第２の記録素子基板Ｈ１１０１の互いに隣接する第２の耐キャビテーション膜Ｈ１１２７間は、第２の耐キャビテーション膜配線Ｈ１１４１（連結配線）により電気的に連結されている。そして、第２の耐キャビテーション膜配線Ｈ１１４１の各々から引き出された配線に検査用電極パッドＨ１１３１（図１９では２個）が設けられている。この検査用電極パッドＨ１１３１は、基板Ｈ１１１０と吐出口形成部材Ｈ１１２９との接着性に影響しないようにするため、図１９に示すように、吐出口Ｈ１１０７から離れた領域に配置するのが好ましい。
【００７９】
第２の耐キャビテーション膜配線Ｈ１１４１から引き出された配線は、基板Ｈ１１１０と吐出口形成部材Ｈ１１２９との接着性を弱める要素が無視できるほど少ないと考えられる。そのため、この引き出し配線に設けた検査用電極パッドＨ１１３１が基板Ｈ１１１０と吐出口形成部材Ｈ１１２９との接着性に影響を与えず、かつ基板サイズが大きくならない領域であれば、検出感度を優先するために検査用電極パッドＨ１１３１の数を増やすことも可能である。
（３）インクジェット記録装置
最後に、上述したようなカートリッジタイプの記録ヘッドＨ１００１を搭載可能な記録装置について説明する。図２０は、本発明の記録ヘッドを搭載可能な記録装置の一例を示す説明図である。
【００８０】
図２０に示す記録装置においては、図１に示した記録ヘッドカートリッジＨ１０００がキャリッジ１０２に位置決めして交換可能に搭載されており、キャリッジ１０２には、記録ヘッドカートリッジＨ１０００上の外部信号入力端子を介して各吐出部に駆動信号等を伝達するための電気接続部が設けられている。
【００８１】
キャリッジ１０２は、主走査方向に延在して装置本体に設置されたガイドシャフト１０３に沿って往復移動可能に案内支持されている。そして、キャリッジ１０２は主走査モータ１０４によりモータプーリ１０５、従動プーリ１０６およびタイミングベルト１０７等の駆動機構を介して駆動されるとともにその位置および移動が制御される。また、ホームポジションセンサ１３０がキャリッジ１０２に設けられている。これにより遮蔽板１３６の位置をキャリッジ１０２上のホームポジションセンサ１３０が通過した際に位置を知ることが可能となる。
【００８２】
印刷用紙やプラスチック薄板等の記録媒体１０８は給紙モータ１３５からギアを介してピックアップローラ１３１を回転させることによりオートシートフィーダ（ＡＳＦ）１３２から一枚ずつ分離給紙される。更に搬送ローラ１０９の回転により、記録ヘッドカートリッジＨ１０００の吐出口面と対向する位置（プリント部）を通って搬送（副走査）される。搬送ローラ１０９はＬＦモータ１３４の回転によりギアを介して行われる。その際、給紙されたかどうかの判定と給紙時の頭出し位置の確定は、ペーパエンドセンサ１３３を記録媒体１０８が通過した時点で行われる。さらに、記録媒体１０８の後端が実際にどこに有り、実際の後端から現在の記録位置を最終的に割り出すためにもペーパエンドセンサ１３３は使用されている。
【００８３】
なお、記録媒体１０８は、プリント部において平坦なプリント面を形成するように、その裏面をプラテン（不図示）により支持されている。この場合、キャリッジ１０２に搭載された記録ヘッドカートリッジＨ１０００は、それらの吐出口面がキャリッジ１０２から下方へ突出して前記２組の搬送ローラ対の間で記録媒体１０８と平行になるように保持されている。
【００８４】
記録ヘッドカートリッジＨ１０００は、各吐出部における吐出口の並び方向が上述したキャリッジ１０２の走査方向に対して交差する方向になるようにキャリッジ１０２に搭載され、これらの吐出口列から液体を吐出して記録を行う。
【００８５】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、小型化した基板において、基板と吐出口形成部材との接着性を向上しつつ、十分な耐インク性および耐キャビテーション性を有し、基板内回路の破損を防止できる保護膜の欠陥の有無を容易に検査することができ、高信頼性と小型化を両立した記録ヘッドおよび該記録ヘッドを用いた記録装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の記録ヘッドを用いた記録ヘッドカートリッジの構成を示す図であり、（ａ）は斜視図、（ｂ）は（ａ）の分解斜視図である。
【図２】図１に示した記録ヘッドの構成を示す分解斜視図である。
【図３】図２に示した記録ヘッドをさらに細かく分解した分解斜視図である。
【図４】図３に示した第１の記録素子基板の構成を示す一部切りかき説明斜視図である。
【図５】図３に示した第２の記録素子基板の構成を示す一部切りかき説明斜視図である。
【図６】図１に示した記録ヘッドカートリッジの要部断面図である。
【図７】図２および図３に示した記録素子ユニットとインク供給ユニットを組み立てたものを示す斜視図である。
【図８】図１に示した記録ヘッドの底面側を示す斜視図である。
【図９】本発明の実施例１における記録素子ユニットの要部分解模式断面図である。
【図１０】本発明の実施例１における記録素子ユニットの要部拡大断面図である。
【図１１】本発明の実施例１における記録素子ユニットの要部拡大分解斜視図である。
【図１２】本発明の実施例１における第１の記録素子基板を模式的に示す平面図である。
【図１３】本発明の実施例１における第１の記録素子基板を模式的に示す断面図である。
【図１４】本発明の実施例１における第１の記録素子基板上に耐キャビテーション膜を形成した状態を模式的に示す平面図である。
【図１５】本発明の実施例１における第１の記録素子基板上の電気熱変換素子および耐キャビテーション膜の位置関係を模式的に示す平面図である。
【図１６】従来の記録素子基板上の電気熱変換素子および耐キャビテーション膜の位置関係を模式的に示す平面図である。
【図１７】本発明の実施例１における第１の記録素子基板の製造方法の一部を示す断面図である。
【図１８】本発明の実施例１における第２の記録素子基板上に耐キャビテーション膜を形成した状態を模式的に示す平面図である。
【図１９】本発明の実施例２における第２の記録素子基板上に耐キャビテーション膜を形成した状態を模式的に示す平面図である。
【図２０】本発明の記録ヘッドを搭載可能な記録装置の一例を示す説明図である。
【符号の説明】
Ｈ１０００ 記録ヘッドカートリッジ
Ｈ１００１ 記録ヘッド（インクジェット記録ヘッド）
Ｈ１００２ 記録素子ユニット
Ｈ１００３ インク供給ユニット
Ｈ１１００ 第１の記録素子基板
Ｈ１１０１ 第２の記録素子基板
Ｈ１１０２ インク供給口
Ｈ１１０３ 電気熱変換素子（記録素子）
Ｈ１１０４ 電極
Ｈ１１０５ バンプ
Ｈ１１０６ インク流路壁
Ｈ１１０７ 吐出口
Ｈ１１０８ 吐出口群
Ｈ１１１０ Ｓｉ基板
Ｈ１１２０ 配線
Ｈ１１２１ トランジスタ（電気回路素子）
Ｈ１１２２ シフトレジスタ
Ｈ１１２３ デコーダ
Ｈ１１２４ 保護膜
Ｈ１１２５ 層間膜
Ｈ１１２６ 第１の耐キャビテーション膜
Ｈ１１２７ 第２の耐キャビテーション膜
Ｈ１１２８ 切欠部
Ｈ１１２９ 吐出口形成部材
Ｈ１１３０ 流路
Ｈ１１３１ 検査用電極パッド
Ｈ１１３３ 型材
Ｈ１１４０ 第１の耐キャビテーション膜配線
Ｈ１１４１ 第２の耐キャビテーション膜配線
Ｈ１２００ 第１のプレート（第１の支持部材）
Ｈ１２０１ インク連通口
Ｈ１２０２ 第１の接着層
Ｈ１２０３ 第２の接着層
Ｈ１３００ 電気配線テープ（可撓性の配線基板）
Ｈ１３０１ 外部信号入力端子
Ｈ１３０２ 電極リード
Ｈ１３０６ 第３の接着層
Ｈ１３１０ 端子位置決め穴
Ｈ１４００ 第２のプレート
Ｈ１５００ インク供給部材
Ｈ１５０１ インク流路
Ｈ１５０３ 第１の穴
Ｈ１５０９ Ｘ突き当て部
Ｈ１５１０ Ｙ突き当て部
Ｈ１５１１ Ｚ突き当て部
Ｈ１５１２ 端子固定部
Ｈ１５１６ 端子位置決めピン
Ｈ１５２０ ジョイント部
Ｈ１６００ 流路形成部材
Ｈ１６０１ 装着ガイド
Ｈ１６０２ インク連通口
Ｈ１７００ フィルター
Ｈ１８００ シールゴム
Ｈ１９００ インクタンク
Ｈ１９０１ ブラックインクタンク
Ｈ１９０２ シアンインクタンク
Ｈ１９０３ マゼンタインクタンク
Ｈ１９０４ イエローインクタンク
Ｈ１９０７ インク連通口
Ｈ１９１０ 第２の爪
Ｈ２０００ タンクホルダー
Ｈ２３００ ジョイントゴム
Ｈ２４００ ビス
Ｈ１，Ｈ２ デバイスホール
【発明の属する技術分野】
本発明は、インク等の記録液を吐出口から吐出して液滴を形成して被記録媒体に記録を行うインクジェット記録ヘッドおよび該インクジェット記録ヘッドを用いた記録装置に関し、特に、記録液としてインクを用いたインクジェット記録ヘッドおよび該インクジェット記録ヘッドを用いたインクジェット記録装置に関するものである。なお、本発明の記録ヘッドは、一般的なプリント装置のほか、複写機、通信システムを有するファクシミリ、プリント部を有するワードプロセッサ等の装置、さらには、各種処理装置と複合的に組み合わされた産業用記録装置に適用することができる。
【０００２】
【従来の技術】
インクジェット記録装置は、いわゆるノンインパクト記録方式の記録装置であり、高速な記録と様々な記録媒体に対して記録することが可能であって、記録における騒音が殆ど生じないと言った特徴を持つ。このようなことから、インクジェット記録装置は、プリンタ、複写機、ファクシミリ、ワードプロセッサ等の記録機構を担う装置として、広く採用されている。
【０００３】
このようなインクジェット記録装置に搭載される記録ヘッドにおける代表的なインク吐出方式としては、ピエゾ素子などの電気機械変換体を用いたもの、レーザーなどの電磁波を照射して発熱させ、この発熱による作用でインク滴を吐出させるもの、あるいは発熱抵抗体を有する電気熱変換素子によってインクを加熱し、膜沸騰の作用によりインク滴を吐出させるものなどが知られている。
【０００４】
このうち、電気熱変換素子を用いたインクジェット記録ヘッドは、電気熱変換素子を記録液室内に設け、この電気熱変換素子に記録信号となる電気パルスを供給して発熱させることによりインクに熱エネルギーを与え、そのときの記録液の相変化により生じる記録液の発泡時（沸騰時）の気泡圧力を利用して、微小な吐出口から微小なインク滴を吐出させて、記録媒体に対し記録を行うものであり、一般に、インク滴を吐出するためのインクジェット記録ノズルと、このノズルにインクを供給する供給系とを有している。
【０００５】
このようなインクジェット記録ヘッドにおいては、電気熱変換素子が発熱して記録液室内が高温にさらされる。従って、この高温により変性しないようなインクを選択するとともに、電気回路素子等が熱により損傷しないように保護するため、基板上の各種素子を保護膜で覆うことが望まれる。また、加熱発泡した気泡が消泡する際に、水撃作用により金属表面に腐食が生じるおそれがあるため、これを防ぐための保護膜（耐キャビテーション膜）を設けることが好ましい。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
従来のインクジェット記録ヘッドにおいては、基板上に電気熱変換素子や電気回路素子を搭載し、その上に耐熱性を付与するための保護膜を形成し、さらにその上に全面的に耐キャビテーション膜を形成した状態で、その上に吐出口形成部材が形成されている。この吐出口形成部材には、各電気熱変換素子に対応して流路を区画する流路壁と、この流路から外部に連通する吐出口とが設けられている。この構成によって、電気熱変換素子や電気回路素子を保護するという効果が発揮されるが、また次のような問題が生じている。
【０００７】
第１に、耐キャビテーション膜として一般的に用いられるタンタル（Ｔａ）膜と、合成樹脂からなる吐出口形成部材との相性の問題から、接着性が悪いという問題がある。基板と吐出口形成部材との接着性が悪いと、流路からの液漏れや吐出口位置ずれなどを生じ、所望の記録が行えない場合がある。
【０００８】
第２に、耐キャビテーション膜の下に形成された保護膜と電気熱変換素子および電気回路素子との絶縁を確認するための検査パッドが必要となり、この検査パッドにより基板サイズが大きくなってしまうという問題がある。
【０００９】
上記２つの問題を解決するために、特開２００２−７９６７２号公報には、記録素子の上方を覆う耐キャビテーション膜としての第１の金属膜と、電気回路素子の上方を覆う耐キャビテーション膜としての第２の金属膜とを設け、第１の金属膜と第２の金属膜とを互いに対向する１対の櫛歯状に形成した記録ヘッドが開示されている。この記録ヘッドによれば、基板に占める耐キャビテーション膜の割合が少なくなることで基板と吐出口形成部材との接着性を向上させることができる。さらに、上記の第１および第２の金属膜の各々に検査パッドを設けることで、基板サイズを大型化することなく保護膜の欠陥を検査することができる。
【００１０】
しかしながら、上記の特許公報に開示された記録ヘッドにおいては、第１および第２の金属膜の各々に検査用電極パッドが設けられているため、その分基板サイズが大きくなってしまう。したがって、基板サイズの小型化を図るためには検査パッドの配置をさらに最適化する必要がある。
【００１１】
そこで本発明の目的は、基板と吐出口形成部材との接着性を向上させることができるとともに、検査パッドの配置をさらに最適化することにより基板サイズをさらに小型化することができる記録ヘッドおよび該記録ヘッドを用いた記録装置を提供することにある。
【００１２】
【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の一態様のインクジェット記録ヘッドは、
四角形状の基板面を備える基板と、
記録液を吐出するための複数の吐出口と、
前記基板面の一辺に沿うとともに前記吐出口に対向しつつ列状に配置され、前記吐出口から記録液を吐出するためのエネルギーを発生する複数の記録素子と、
前記記録素子の列に沿って列状に配置され、前記記録素子を駆動するための複数の電気回路素子と、
前記記録素子の列の上方を覆う導電性の記録素子保護部と、
前記電気回路素子の列の上方を覆う導電性の電気回路素子保護部と、
前記記録素子保護部と前記電気回路素子保護部とを電気的に導通して連結する連結部と、
前記連結部に電気的に導通して設けられた電極パッドと、
を有し、
前記記録素子の配列方向と交差する前記基板面の辺と、前記記録素子保護部と前記電気回路素子保護部とが配置された領域と、の間の領域を前記基板面の前記辺に沿って延在させた領域に、前記電極パッドを配したことを特徴とするものである。
また、前記記録素子は、前記基板面の前記一辺に沿って延在して当該基板面に設けられたインク供給口の長手方向の両側に、列状に設けられていてもよい。
また、前記電気回路素子は、前記インク供給口に関して前記記録素子の列の外側に、列状に設けられていてもよい。
また、前記記録素子保護部は、前記インク供給口の周囲に設けられていてもよい。
また、前記インク供給口の前記長手方向に沿って千鳥状に配置される前記記録素子に対して、当該記録素子を覆う前記記録素子保護部は、前記インク供給口の前記長手方向に沿って、幅が一定の前記千鳥状の帯として延在してもよい。
また、前記電気回路素子保護部は、前記記録素子保護部の周囲に設けられていてもよい。
また、前記記録素子保護部と前記電気回路素子保護部とは、耐キャビテーション膜であってもよい。
上記目的を達成するために本発明の他の態様のインクジェット記録ヘッドは、
四角形状の基板面を備える基板と、
記録液を吐出するための複数の吐出口と、
前記基板面の一辺に沿って延在して当該基板面に設けられた開口であって、前記吐出口へ記録液を供給する第１のインク供給口と、
前記第１のインク供給口の長手方向の両側に前記吐出口に対向しつつ列状に配置され、前記吐出口から記録液を吐出するためのエネルギーを発生する複数の第１の記録素子と、
前記第１のインク供給口に関して前記第１の記録素子の列の外側に列状に配置され、前記第１の記録素子を駆動するための複数の第１の電気回路素子と、
前記第１の記録素子の列の上方を覆う導電性の第１の記録素子保護部と、
前記第１の電気回路素子の列の上方を覆う導電性の第１の電気回路素子保護部と、
前記第１の記録素子保護部と前記第１の電気回路保護部とを電気的に導通して連結する第１の連結部と、
前記基板面の前記一辺に沿って延在して当該基板面に設けられた開口であって、前記吐出口へ記録液を供給する第２のインク供給口と、
前記第２のインク供給口の長手方向の両側に前記吐出口に対向しつつ列状に配置され、前記吐出口から記録液を吐出するためのエネルギーを発生する複数の第２の記録素子と、
前記第２のインク供給口に関して前記第２の記録素子の列の外側に列状に配置され、前記第２の記録素子を駆動するための複数の第２の電気回路素子と、
前記第２の記録素子の列の上方を覆う導電性の第２の記録素子保護部と、
前記第２の電気回路素子の列の上方を覆う導電性の第２の電気回路素子保護部と、
前記第２の記録素子保護部と前記第２の電気回路素子保護部とを電気的に導通して連結する第２の連結部と、
前記第１の連結部と前記第２の連結部とに電気的に導通して設けられた電極パッドと、
を有し、
前記第１の記録素子の配列方向と交差する前記基板面の辺と、前記第１の記録素子保護部、前記第１の電気回路素子保護部、前記第２の記録素子保護部及び前記第２の電気回路素子保護部が配置された領域と、の間の領域を前記基板面の前記辺に沿って延在させた領域に、前記電極パッドを配したことを特徴とするものである。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
【００１８】
図１〜図６は、本発明が実施もしくは適用される好適なヘッドカートリッジ、記録ヘッド、インクタンクのそれぞれの構成およびそれぞれの関係を説明する図である。以下、これらの図面を参照して各構成要素の説明を行う。
【００１９】
本実施形態の記録ヘッド（インクジェット記録ヘッド）Ｈ１００１は、図１（ａ）および（ｂ）の斜視図に示すように、記録ヘッドカートリッジＨ１０００を構成する一構成要素となっている。この記録ヘッドカートリッジＨ１０００は、記録ヘッドＨ１００１と、記録ヘッドＨ１００１に着脱自在に設けられたインクタンクＨ１９００（Ｈ１９０１，Ｈ１９０２，Ｈ１９０３，Ｈ１９０４）とから構成されている。記録ヘッドＨ１００１は、インクタンクＨ１９００から供給されるインク（記録液）を、記録情報に応じて吐出口から吐出する。
【００２０】
この記録ヘッドカートリッジＨ１０００は、インクジェット記録装置本体に載置されているキャリッジ（不図示）の位置決め手段および電気的接点によって固定支持されるとともに、キャリッジに対して着脱可能となっている。インクタンクＨ１９０１はブラックのインク用、インクタンクＨ１９０２はシアンのインク用、インクタンクＨ１９０３はマゼンタのインク用、インクタンクＨ１９０４はイエローのインク用である。このようにインクタンクＨ１９０１〜Ｈ１９０４のそれぞれが記録ヘッドＨ１００１に対してシールゴムＨ１８００（図３参照）側に着脱自在であり、それぞれのインクタンクが交換可能となっていることにより、インクジェット記録装置における印刷のランニングコストが低減される。
【００２１】
次に、記録ヘッドＨ１００１を構成しているそれぞれの構成要素について、順を追ってさらに詳しく説明する。
（１）記録ヘッド
記録ヘッドＨ１００１は、電気信号に応じて膜沸騰をインクに対して生じさせるための熱エネルギーを生成する電気熱変換素子（記録素子）を用いて記録を行うバブルジェット方式のサイドシュータ型の記録ヘッドである。
【００２２】
記録ヘッドＨ１００１は、図２の分解斜視図に示すように、記録素子ユニットＨ１００２と、インク供給ユニット（記録液供給手段）Ｈ１００３と、タンクホルダーＨ２０００とから構成されている。
【００２３】
記録素子ユニットＨ１００２は、図３の分解斜視図に示すように、第１の記録素子基板Ｈ１１００と、第２の記録素子基板Ｈ１１０１と、第１のプレート（第１の支持部材）Ｈ１２００と、電気配線テープ（可撓性の配線基板）Ｈ１３００と、電気コンタクト基板Ｈ２２００と、第２のプレート（第２の支持部材）Ｈ１４００とから構成されている。また、インク供給ユニットＨ１００３は、インク供給部材Ｈ１５００と、流路形成部材Ｈ１６００と、ジョイントゴムＨ２３００と、フィルターＨ１７００と、シールゴムＨ１８００とから構成されている。
（１−１）記録素子ユニット
第１の記録素子基板Ｈ１１００は、図４の分解斜視図に示すように、厚さ０．５〜１ｍｍのＳｉ基板Ｈ１１１０の片面に、インクを吐出するための複数の電気熱変換素子（記録素子）Ｈ１１０３と、各電気熱変換素子Ｈ１１０３に電力を供給するＡｌ等の電気配線（不図示）とが、成膜技術により形成されている。そして、この電気熱変換素子Ｈ１１０３に対応する複数のインク流路と複数の吐出口Ｈ１１０７とがフォトリソグラフィ技術により形成されるとともに、複数のインク流路にインクを供給するためのインク供給口Ｈ１１０２が反対側の面（裏面）に開口するように形成されている。
【００２４】
また、図３の分解斜視図に示すように、第１の記録素子基板Ｈ１１００は、第１のプレートＨ１２００に接着され固定されており、ここにインク供給口Ｈ１１０２が形成されている。さらに、第１のプレートＨ１２００には、開口部を有する第２のプレートＨ１４００が接着され固定されており、この第２のプレートＨ１４００を介して、電気配線テープＨ１３００が第１の記録素子基板Ｈ１１００に対して電気的に接続されるように保持されている。この電気配線テープＨ１３００は、第１の記録素子基板Ｈ１１００にインクを吐出するための電気信号を印加するものであり、第１の記録素子基板Ｈ１１００に対応する電気配線と、この電気配線部に位置しインクジェット記録装置本体からの電気信号を受け取る外部信号入力端子Ｈ１３０１とを有している。この外部信号入力端子Ｈ１３０１は、インク供給部材Ｈ１５００の背面側に位置決めされ固定されている。
【００２５】
インク供給口Ｈ１１０２は、Ｓｉの結晶方位を利用した異方性エッチングやサンドブラストなどの方法で形成されている。すなわち、Ｓｉ基板Ｈ１１１０が、ウエハー面方向に＜１００＞、厚さ方向に＜１１１＞の結晶方位を持つ場合、アルカリ系（ＫＯＨ，ＴＭＡＨ，ヒドラジン等）による異方性エッチングで、約５４．７度の角度でエッチングを進行させ得る。これにより所望の深さにエッチングを行い、長溝状の貫通口からなるインク供給口Ｈ１１０２を形成する。
【００２６】
また、第１の記録素子基板Ｈ１１００は、図４の分解斜視図に示すように、インク供給口Ｈ１１０２を挟んで両側に電気熱変換素子Ｈ１１０３がそれぞれ１列ずつ千鳥状に配列されている。電気熱変換素子Ｈ１１０３と、電気熱変換素子Ｈ１１０３に電力を供給するＡｌ等の電気配線は、成膜技術により形成されている。さらに、上記電気配線に電力を供給するための電極Ｈ１１０４が電気熱変換素子Ｈ１１０３と垂直に外周に沿って配列されており、電極Ｈ１１０４にはＡｕ等のバンプＨ１１０５が熱超音波圧着法で形成されている。そして、Ｓｉ基板Ｈ１１１０上には、電気熱変換素子Ｈ１１０３に対応したインク流路を形成するためのインク流路壁Ｈ１１０６と吐出口Ｈ１１０７を有する吐出口形成部材が樹脂材料でフォトリソグラフィ技術により形成され、吐出口群Ｈ１１０８が形成されている。電気熱変換素子Ｈ１１０３に対向して吐出口Ｈ１１０７が設けられているため、インク供給口Ｈ１１０２から供給されたインクは電気熱変換素子Ｈ１１０３の発熱作用により発生した気泡により吐出口Ｈ１１０７から吐出される。
【００２７】
第２の記録素子基板Ｈ１１０１は、図５の分解斜視図に示すように、３色のインクを吐出させるための記録素子基板であり、３個のインク供給口Ｈ１１０２が並列して形成されており、それぞれのインク供給口Ｈ１１０２を挟んだ両側に電気熱変換素子Ｈ１１０３と吐出口Ｈ１１０７が形成されている。第１の記録素子基板Ｈ１１００と同様にＳｉ基板Ｈ１１１０にインク供給口Ｈ１１０２や電気熱変換素子Ｈ１１０３、電気配線、電極Ｈ１１０４などが形成されており、その上に樹脂材料でフォトリソグラフィ技術によりインク流路や吐出口Ｈ１１０７を有する吐出口形成部材が形成されている。そして、第１の記録素子基板Ｈ１１００と同様に電気配線に電力を供給するための電極Ｈ１１０４にはＡｕ等のバンプＨ１１０５が形成されている。
【００２８】
次に第１のプレートＨ１２００は、例えば、厚さ０．５〜１０ｍｍのアルミナ（Ａｌ2Ｏ3）材料で形成されている。なお、第１のプレートＨ１２００の材料は、アルミナに限られることなく、第１の記録素子基板Ｈ１１００の材料の線膨張率と同等の線膨張率を有し、かつ、第１の記録素子基板Ｈ１１００材料の熱伝導率と同等もしくは同等以上の熱伝導率を有する材料で作られてもよい。第１のプレートＨ１２００の材料は、例えば、シリコン（Ｓｉ）、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）、ジルコニア、窒化珪素（Ｓｉ3Ｎ4）、炭化珪素（ＳｉＣ）、モリブデン（Ｍｏ）、タングステン（Ｗ）のうちいずれであってもよい。また、第１のプレートＨ１２００には、第１の記録素子基板Ｈ１１００にブラックのインクを供給するためのインク連通口Ｈ１２０１と、第２の記録素子基板Ｈ１１０１にシアン、マゼンタ、イエローのインクを供給するためのインク連通口Ｈ１２０１とが形成されており、第１、第２の記録素子基板Ｈ１１００，Ｈ１１０１のインク供給口Ｈ１１０２が第１のプレートＨ１２００のインク連通口Ｈ１２０１にそれぞれ対応し、かつ、第１、第２の記録素子基板Ｈ１１００，Ｈ１１０１はそれぞれ第１のプレートＨ１２００に対して位置精度良く接着固定されている。この接着に用いられる第１の接着剤は、低粘度で硬化温度が低く、短時間で硬化し、硬化後比較的高い硬度を有し、かつ、耐インク性のあるものが望ましい。その第１の接着剤は、例えば、エポキシ樹脂を主成分とした熱硬化接着剤であり、図１０に示すように第１の接着層Ｈ１２０２の厚みは５０μｍ以下が望ましい。
【００２９】
電気配線テープＨ１３００は、第１の記録素子基板Ｈ１１００と第２の記録素子基板Ｈ１１０１に対してインクを吐出するための電気信号を印加するものである。この電気配線テープＨ１３００は、図９に示すように、第１、第２の記録素子基板Ｈ１１００，Ｈ１１０１をそれぞれ組み込むためのデバイスホール（開口部）Ｈ１，Ｈ２と、第１、第２の記録素子基板Ｈ１１００，Ｈ１１０１のそれぞれの電極Ｈ１１０４に対応する電極リードＨ１３０２と、この電気配線テープＨ１３００の端部に位置しインクジェット記録装置本体からの電気信号を受け取るための外部信号入力端子Ｈ１３０１を有する電気コンタクト基板Ｈ２２００と電気的接続を行うための電極端子部とを有しており、この電極端子部と電極リードＨ１３０２とは連続した銅箔の配線パターンでつながっている。この電気配線テープＨ１３００は、例えば、配線が２層構造をなし表層がレジストフィルムによって覆われているフレキシブル配線基板からなる。この場合、外部信号入力端子Ｈ１３０１の裏面側（外面側）には、補強板が接着され、平面性向上が図られている。補強板としては、例えば０．５〜２ｍｍのガラスエポキシ、アルミニウム等の耐熱性を有する材料が使用される。
【００３０】
電気配線テープＨ１３００と第１の記録素子基板Ｈ１１００と第２の記録素子基板Ｈ１１０１とは、それぞれ電気的に接続されており、接続方法は、例えば、記録素子基板の電極Ｈ１１０４上のバンプＨ１１０５と、電気配線テープＨ１３００の電極リードＨ１３０２とが、熱超音波圧着法により電気接合される。
【００３１】
第２のプレートＨ１４００は、例えば、厚さ０．５〜１ｍｍの一枚の板状部材であり、例えばアルミナ（Ａｌ2Ｏ3）等のセラミックや、Ａｌ、ＳＵＳなどの金属材料で形成されている。ただし、第２のプレートＨ１４００の材料は、これらに限定されるものではなく、各記録素子基板Ｈ１１００，Ｈ１１０１および第１のプレートＨ１２００と同等の線膨張率を有し、かつ、それらの熱伝導率と同等以上の熱伝導率を有する材料であってもよい。
【００３２】
そして、第２のプレートＨ１４００は、第１のプレートＨ１２００に接着固定された第１の記録素子基板Ｈ１１００と第２の記録素子基板Ｈ１１０１の外形寸法よりも大きな開口部をそれぞれ有する形状である。また、図１０を参照すると、第２のプレートＨ１４００は、第１の記録素子基板Ｈ１１００および第２の記録素子基板Ｈ１１０１と電気配線テープＨ１３００とを平面的に電気接続できるように、第１のプレートＨ１２００に第２の接着層Ｈ１２０３により接着されており、電気配線テープＨ１３００の裏面が第３の接着層Ｈ１３０６により接着固定されている。
【００３３】
第１の記録素子基板Ｈ１１００および第２の記録素子基板Ｈ１１０１と電気配線テープＨ１３００の電気接続部分は、第１の封止剤（不図示）および第２の封止剤（不図示）により封止され、電気接続部分をインクによる腐食や外的衝撃から保護している。第１の封止剤は、主に電気配線テープの電極リードＨ１３０２と記録素子基板のバンプＨ１１０５との接続部の裏面側と記録素子基板の外周部分を封止し、第２の封止剤は、上記接続部の表側を封止している。
【００３４】
さらに電気配線テープＨ１３００の端部には、インクジェット記録装置本体からの電気信号を受け取るための外部信号入力端子Ｈ１３０１を有する電気コンタクト基板Ｈ２２００が、異方性導電フィルム等を用いて熱圧着され電気的に接続されている。
【００３５】
そして電気配線テープＨ１３００は、第２のプレートＨ１４００に接着されると同時に、第１のプレートＨ１２００および第２のプレートＨ１４００の一側面に沿って折り曲げられ、第１のプレートＨ１２００の側面に第３の接着層Ｈ１３０６により接着される。第２の接着層Ｈ１２０３を形成する第２の接着剤は、粘度が低く、接触面に薄い第２の接着層Ｈ１２０３を形成し得るとともに、耐インク性を有するものが好ましい。また、第３の接着層Ｈ１３０６は、例えば、エポキシ樹脂を主成分とした厚さ１００μｍ以下の熱硬化接着剤層である。
（１−２）インク供給ユニット（記録液供給手段）
インク供給部材Ｈ１５００は、例えば、樹脂成形により形成されている。該樹脂材料には、形状的剛性を向上させるためにガラスフィラーを５〜４０％混入した樹脂材料を使用することが望ましい。
【００３６】
図３および図６に示すように、インクタンクＨ１９００を着脱自在に保持するインク供給部材Ｈ１５００は、インクタンクＨ１９００から記録素子ユニットＨ１００２にインクを導くためのインク供給ユニットＨ１００３の一構成部品であり、流路形成部材Ｈ１６００が超音波溶着されて、インクタンクＨ１９００から第１のプレートＨ１２００に至るインク流路Ｈ１５０１が形成されている。また、インクタンクＨ１９００と係合するジョイント部Ｈ１５２０には、外部からのゴミの進入を防ぐためのフィルターＨ１７００が溶着により接合されており、さらに、ジョイント部Ｈ１５２０からのインクの蒸発を防止するために、シールゴムＨ１８００が装着されている。
【００３７】
また、インク供給部材Ｈ１５００は、着脱自在のインクタンクＨ１９００を保持する機能も有しており、インクタンクＨ１９００の第２の爪Ｈ１９１０を係合する第１の穴Ｈ１５０３を有している。
【００３８】
また、インク供給部材Ｈ１５００は、記録ヘッドカートリッジＨ１０００をインクジェット記録装置本体のキャリッジの装着位置に案内するための装着ガイドＨ１６０１と、記録ヘッドカートリッジＨ１０００をヘッドセットレバーによりキャリッジに装着固定するための係合部と、キャリッジの所定の装着位置に位置決めするためのＸ方向（キャリッジスキャン方向）の突き当て部Ｈ１５０９と、Ｙ方向（記録媒体搬送方向）の突き当て部Ｈ１５１０と、Ｚ方向（インク吐出方向）の突き当て部Ｈ１５１１とを備えている。また、記録素子ユニットＨ１００２の電気コンタクト基板Ｈ２２００を位置決め固定する端子固定部Ｈ１５１２を有し、端子固定部Ｈ１５１２およびその周囲には複数のリブが設けられ、端子固定部Ｈ１５１２を有する面の剛性を高めている。
（１−３）記録ヘッドユニットとインク供給ユニットの結合
図２および図３に示したように、記録ヘッドＨ１００１は、記録素子ユニットＨ１００２をインク供給ユニットＨ１００３に結合しさらにタンクホルダーＨ２０００と結合することにより完成する。結合は以下のように行われる。
【００３９】
記録素子ユニットＨ１００２のインク連通口（第１のプレートＨ１２００のインク連通口Ｈ１２０１）とインク供給ユニットＨ１００３のインク連通口（流路形成部材Ｈ１６００のインク連通口Ｈ１６０２）とを、インクがリークしないように連通させるため、ジョイントゴムＨ２３００を介してそれぞれの部材を圧着するようビスＨ２４００で固定する。この際同時に、記録素子ユニットＨ１００２はインク供給ユニットのＸ方向、Ｙ方向、Ｚ方向の基準位置に対して正確に位置決めされ固定される。
【００４０】
そして記録素子ユニットＨ１００２の電気コンタクト基板Ｈ２２００はインク供給部材Ｈ１５００の一側面に、端子位置決めピンＨ１５１６（４ヶ所）と端子位置決め穴Ｈ１３１０（４ヶ所）により位置決めされ、固定される。固定方法としては、例えば、インク供給部材Ｈ１５００に設けられた端子位置決めピンＨ１５１６をかしめることにより固定されるが、その他の固定手段を用いて固定しても良い。その完成図を図７に示す。
【００４１】
さらにインク供給部材Ｈ１５００の結合穴および結合部をタンクホルダーＨ２０００に嵌合させ結合することにより、記録ヘッドＨ１００１が完成する。すなわち、インク供給部材Ｈ１５００、流路形成部材Ｈ１６００、フィルターＨ１７００、およびシールゴムＨ１８００から構成されるインク供給ユニットＨ１００３と、記録素子基板Ｈ１１００，Ｈ１１０１、第１のプレートＨ１２００、配線基板Ｈ１３００、および第２のプレートＨ１４００から構成される記録素子ユニットＨ１００２と、タンクホルダーＨ２０００とを接着等で結合することにより、記録ヘッドＨ１００１が構成されている。その完成図を図８に示す。
（２）記録ヘッドカートリッジ
先述の図１（ａ）および（ｂ）は、記録ヘッドカートリッジＨ１０００を構成する記録ヘッドＨ１００１とインクタンクＨ１９０１〜Ｈ１９０４の装着を説明する図であり、インクタンクＨ１９０１〜Ｈ１９０４の内部には、対応する色のインクが収納されている。また、図６に示すようにそれぞれのインクタンクには、インクタンク内のインクを記録ヘッドＨ１００１に供給するためのインク連通口Ｈ１９０７が形成されている。例えばインクタンク１９０１Ｈが記録ヘッドＨ１００１に装着されると、インクタンクＨ１９０１のインク連通口Ｈ１９０７が記録ヘッドＨ１００１のジョイント部Ｈ１５２０に設けられたフィルターＨ１７００と圧接され、インクタンクＨ１９０１内のブラックインクがインク連通口Ｈ１９０７から記録ヘッドＨ１００１のインク流路Ｈ１５０１を介して第１のプレートＨ１２００を通り第１の記録素子基板Ｈ１１００に供給される。
【００４２】
そして、電気熱変換素子Ｈ１１０３と吐出口Ｈ１１０７のある発泡室にインクが供給され、そのインクが電気熱変換素子Ｈ１１０３に与えられる熱エネルギーによって被記録媒体である記録用紙に向けて吐出される。
【００４３】
［実施例１］
以下に、本発明の実施例１について図９〜図１８を参照して説明する。
【００４４】
図９は記録素子ユニットＨ１００２の要部分解模式断面図、また、図１０は記録素子ユニットＨ１００２の要部模式断面図である。
【００４５】
図９に示すように、電気配線テープＨ１３００は、ボンディング部周辺が３層構造になっており、表側にポリイミドのベースフィルムＨ１３００ａ、中間に銅箔Ｈ１３００ｂ、裏側にソルダーレジストＨ１３００ｃという構成である。この電気配線テープＨ１３００には、第１の記録素子基板Ｈ１１００が挿入されるデバイスホール（開口部）Ｈ１と、第２の記録素子基板Ｈ１１０１が挿入されるデバイスホール（開口部）Ｈ２とが設けられ、第１、第２の記録素子基板Ｈ１１００，Ｈ１１０１の各々のバンプＨ１００５と接続される電極リード（インナーリード）Ｈ１３０２が金メッキされて露出している。
【００４６】
以下、本実施例の記録素子ユニットＨ１００２の製造方法を図９および図１０を参照して工程順に説明する。
【００４７】
まず、第２のプレートＨ１４００を第１のプレートＨ１２００に、第２の接着層Ｈ１２０３により接着する。次に、第１のプレートＨ１２００に第１、第２の記録素子基板Ｈ１１００，Ｈ１１０１を接着するための第１の接着層Ｈ１２０２を塗布形成した後、第１、第２の記録素子基板Ｈ１１００，Ｈ１１０１を、記録液を吐出するための複数の電気熱変換素子Ｈ１１０３またはそれぞれの吐出口Ｈ１１０７の配線面方向の相対位置関係を合わせて押圧固定する。
【００４８】
その後、電気配線テープＨ１３００の裏面を接着固定するための第３の接着層Ｈ１３０６を第２のプレートＨ１４００に塗布形成した後、第１、第２の記録素子基板Ｈ１１００，Ｈ１１０１の電極Ｈ１１０４と電気配線テープＨ１３００の電極リードＨ１３０２との位置合わせをした後、押圧固定する。この後、第１、第２の記録素子基板Ｈ１１００，Ｈ１１０１の各々の電極１１０４上のバンプＨ１１０５と、電気配線テープＨ１３００の電極リードＨ１３０２とを、１箇所ずつ熱超音波圧着法により電気接合する。
【００４９】
さらに、第１、第２の記録素子基板Ｈ１１００，Ｈ１１０１の各々の電極Ｈ１１０４上のバンプＨ１１０５と、電気配線テープＨ１３００の電極リードＨ１３０２との接合部を樹脂により封止して、インク等でショートしないようにしている。
【００５０】
図１１は、図３に示されている第１，２のプレートＨ１２００，Ｈ１４００、第１、第２の記録素子基板Ｈ１１００，Ｈ１１０１、電気配線テープＨ１３００を拡大した分解図および断面図を示している。図９〜図１１を参照して本実施例の構成をより詳細に説明する。
【００５１】
本実施例において、第１のプレートＨ１２００および第２のプレートＨ１４００はアルミナ製であり、電気配線テープ（フレキシブルプリント基板）Ｈ１３００は、上述の通り、ベースフィルム、銅箔配線、ソルダーレジストの３層構造であり、デバイスホールＨ１，Ｈ２が設けられ、金メッキされた電極リードＨ１３０２が露出している。
【００５２】
本実施例の第２のプレートＨ１４００は、単一の板状の部材であり、第１、第２の記録素子基板Ｈ１１００，Ｈ１１０１が挿入されるための穴が２ヶ所設けられており、第１のプレートＨ１２００に接着されて固定されている。また、電気配線テープＨ１３００は、第１、第２の記録素子基板Ｈ１１００，Ｈ１１０１を露出するために形成されたデバイスホールＨ１，Ｈ２を除く領域の全面が、第３の接着層Ｈ１３０６により第２のプレートＨ１４００に接着されている。
【００５３】
本実施例では、ブラックヘッドと、カラーヘッドの両方を同一の配線基板上に組付けて一体化しているので、互いのヘッドのインクの着弾位置の修正が不要である。
【００５４】
本実施例では、上述した構成の記録ヘッドＨ１００１において、第１の記録素子基板Ｈ１１００を用いてブラックインクを吐出させ、第２の記録素子基板Ｈ１１０１を用いて、シアン、マゼンタ、イエローの３色のカラーインクを吐出させる。
【００５５】
また、第１の記録素子基板Ｈ１１００のノズル構成は、片側３００ｄｐｉでインク供給口Ｈ１１０２の両側に吐出口Ｈ１１０７が千鳥状に配置され、各吐出口Ｈ１１０７に対向する位置に６００ｄｐｉの電気熱変換素子（記録素子）Ｈ１１０３が設けられている。第２の記録素子基板Ｈ１１０１は、１つの基板にインク供給口Ｈ１１０２が３つ設けられ、シアン、マゼンタ、イエローの吐出口Ｈ１１０７が、片側６００ｄｐｉで千鳥状に配置され、各吐出口Ｈ１１０７に対向する位置に１２００ｄｐｉの電気熱変換素子（記録素子）Ｈ１１０３が設けられている。本実施例の記録ヘッドＨ１００１では、ブラック用とカラー用の２つの記録素子基板Ｈ１１００，Ｈ１１０１を非常に高精度に配置するため、１枚の第１のプレートＨ１２００上に２つの記録素子基板Ｈ１１００，Ｈ１１０１を搭載している。また、インクジェット記録装置本体からの電源やデータ等の供給を行うための電気コンタクト基板Ｈ２２００や電気配線テープＨ１３００を、２つの記録素子基板Ｈ１１００，Ｈ１１０１で共用するようにして、部品点数削減および低コスト化を図っている。
【００５６】
本実施例の記録ヘッドＨ１００１は、インクジェット記録装置本体のキャリッジに装着され、キャリッジに設けられた電気接点と、記録ヘッドＨ１００１に設けられた電気コンタクト基板Ｈ２２００とが、電気的に接続される。
【００５７】
ここで、本発明の主たる特徴である２つの記録素子基板Ｈ１１００，Ｈ１１０１の詳細な構成について説明する。
【００５８】
まず、第１の記録素子基板Ｈ１１００の構成を、図１２を参照して説明する。
【００５９】
図１２に示すように、第１の記録素子基板Ｈ１１００は、Ｓｉ基板Ｈ１１１０上に、電気熱変換素子Ｈ１１０３と、層間膜Ｈ１１２５（図１３参照）を介して形成されているトランジスタ（電気回路素子）Ｈ１１２１と、これらを接続する配線Ｈ１１２０やシフトレジスタＨ１１２２やデコーダＨ１１２３や電極Ｈ１１０４等が配設されている。そして、図１３に示すように、全面にＳｉＯ2等からなる保護膜Ｈ１１２４が形成されている。さらに、Ｔａからなる導電性の第１の耐キャビテーション膜（記録素子保護部）Ｈ１１２６が電気熱変換素子Ｈ１１０３の上方にあたる位置に、やはりＴａからなる導電性の第２の耐キャビテーション膜（電気回路素子保護部）Ｈ１１２７がトランジスタＨ１１２１の上方にあたる位置に、それぞれ図１４に示すようにロ字形状をなすように形成されている。その上方に合成樹脂層が設けられ、フォトリソグラフィ法により吐出口Ｈ１１０７および流路Ｈ１１３０が形成され、かつトランジスタＨ１１２１の上方において切欠部Ｈ１１２８が形成されて、吐出口形成部材Ｈ１１２９が構成されている。電気熱変換素子Ｈ１１０３の上方は、インクが収容される流路Ｈ１１３０部分となり、また特に高温となるおそれがあるため、キャビテーションによる損傷を防ぐ必要がある。また、トランジスタＨ１１２１は耐インク性を有する必要があるとともに特に熱の影響から保護する必要がある。そのために、この両部分を覆う２つの耐キャビテーション膜Ｈ１１２６，Ｈ１１２７がそれぞれ形成されている。また、第２の耐キャビテーション膜Ｈ１１２７のロ字形状の内側に、第１の耐キャビテーション膜Ｈ１１２６と第２の耐キャビテーション膜Ｈ１１２７とを電気的に連結する耐キャビテーション膜配線Ｈ１１４０が設けられ、第２の耐キャビテーション膜Ｈ１１２７のロ字形状の外側に検査用電極パッドＨ１１３１が設けられている。この検査用電極パッドＨ１１３１は、基板Ｈ１１１０と吐出口形成部材Ｈ１１２９との接着性に影響しないようにするため、図１４に示すように、吐出口Ｈ１１０７から離れた領域に配置するのが好ましい。
【００６０】
この構成によれば、耐キャビテーション膜Ｈ１１２６，Ｈ１１２７によって、電気熱変換素子Ｈ１１０３やトランジスタＨ１１２１の形成部分において、キャビテーションによる損傷や熱の影響を防ぐことができるとともに、トランジスタ形成部分に十分な耐インク性を持たせることができる。
【００６１】
また、Ｓｉ基板Ｈ１１１０内に耐キャビテーション膜Ｈ１１２６，Ｈ１１２７が占める割合が減少するため、図１３に示すように、合成樹脂からなる吐出口形成部材Ｈ１１２９は、主に基板Ｈ１１１０上の保護膜Ｈ１１２４に接着されることになる。そのため、吐出口形成部材Ｈ１１２９は、耐キャビテーション膜Ｈ１１２６，Ｈ１１２７のＴａ上に接着されるのと違って接着性が良好でインク漏れや位置ずれ等のおそれがなく、精度よく形成される。
【００６２】
このように、本実施例によれば、第１の記録素子基板Ｈ１１１０上の各部品（電気熱変換素子Ｈ１１０３および電気回路素子Ｈ１１２１）等を保護しつつ、吐出口Ｈ１１０７および流路Ｈ１１３０の位置を精度よく保つことができる。
【００６３】
また、本実施例によれば、第１の耐キャビテーション膜Ｈ１１を図１５に示すように配置することにより、基板Ｈ１１１０内に第１の耐キャビテーション膜Ｈ１１２６が占める割合をさらに減少させることができる。
【００６４】
従来の記録ヘッドでは、図１６に示すように、各電気熱変換素子Ｈ１１０３の位置が前後にｄだけずれている場合にも、第１の耐キャビテーション膜Ｈ１１２６がインク供給口Ｈ１１０２に対して平行に設けられている。そのため、第１の耐キャビテーション膜Ｈ１１２６は、電気熱変換素子Ｈ１１０３以外の部分を覆う面積が大きくなり、その分基板Ｈ１１１０内に第１の耐キャビテーション膜Ｈ１１２６が占める割合が多くなっている。
【００６５】
これに対して、本実施例では、図１５に示すように、各電気熱変換素子Ｈ１１０３の位置が前後にｄだけずれている場合、第１の耐キャビテーション膜Ｈ１１２６も幅ｗを保ちながら位置ｄだけずらして配置する。これにより、第１の耐キャビテーション膜Ｈ１１２６は、図１６に示した従来例と比較して、電気熱変換素子Ｈ１１０３以外の部分を覆う面積が小さくなるため、基板Ｈ１１１０内に第１の耐キャビテーション膜Ｈ１１２６が占める割合が減少する。
【００６６】
なお、図１５および図１６は、各電気熱変換素子Ｈ１１０３および耐キャビテーション膜Ｈ１１２６の位置関係を模式的に示すものであり、説明の便宜のために実際のサイズ関係を正しく表したものではない。
【００６７】
また、本実施例によれば、耐キャビテーション膜Ｈ１１２７に１つだけ設けられた検査用電極パッドＨ１１３１を利用して、耐キャビテーション膜Ｈ１１２６，Ｈ１１２７の下の保護膜Ｈ１１２４が欠陥なく形成されているかどうかを検査することができる。その手法としては、検査用電極パッドＨ１１３１に検査用プローブ（図示せず）を当接させ、基板内の電気熱変換素子Ｈ１１０３やトランジスタＨ１１２１等の回路を動作させる全ての端子とのショートを検出する手法を採っている。
【００６８】
保護膜Ｈ１１２４が欠陥なく形成されている場合、耐キャビテーション膜Ｈ１１２６，Ｈ１１２７のＴａと基板内回路とは、保護膜Ｈ１１２４により絶縁されている。この場合、図示しない駆動回路から所定の電力が供給されると、電気熱変換素子Ｈ１１０３には適切な電圧が印加され、インクを吐出するために所望の発熱が得られる。
【００６９】
これに対し、保護膜Ｈ１１２４に欠陥が存在する場合、その欠陥部分を介して、耐キャビテーション膜Ｈ１１２６，Ｈ１１２７のＴａと基板内回路とが短絡する。そのため、検査用電極パッドＨ１１３１に検査用プローブを当接させて両プローブ間の電流を測定すると、その電流値は、前記した欠陥がない場合の電流値とは大きく異なり、測定者に異常が検知される。このように、保護膜Ｈ１１２４に欠陥が存在する場合、図示しない駆動回路から所定の電力が供給されても、基板内回路から耐キャビテーション膜Ｈ１１２６，Ｈ１１２７に短絡するため、電気熱変換素子Ｈ１１０３には適切な電圧が印加されず、インクを吐出するための所望の発熱が得られない。
【００７０】
このように、本実施例によれば、耐キャビテーション膜Ｈ１１２６，Ｈ１１２７に対して検査用電極パッドＨ１１３１を１つだけ設けるだけで、保護膜Ｈ１１２４の欠陥の有無を判定することができるため、特開２００２−７９６７２号公報に開示された記録ヘッドのように、耐キャビテーション膜Ｈ１１２６，Ｈ１１２７の各々に検査用電極パッドＨ１１３１を設ける構成と比較して、基板サイズをさらに小型化することができる。
【００７１】
次に、本実施例の記録ヘッドＨ１００１の製造方法の一部を簡単に説明する。
【００７２】
図１７に示すように、Ｓｉ基板Ｈ１１１０に、電気熱変換素子Ｈ１１０３と、トランジスタ（電気回路素子）Ｈ１１２１と、各種配線Ｈ１１２０等が形成された状態で、ＳｉＯ2等の保護膜Ｈ１１２４が形成され、さらにその上に部分的にＴａからなる第１および第２の耐キャビテーション膜Ｈ１１２６，Ｈ１１２７が形成されている。そして、後に流路Ｈ１１３０および切欠部Ｈ１１２８となる部分にレジストである型材Ｈ１１３３を形成する。その上に、吐出口形成部材Ｈ１１２９の材料である合成樹脂を一面に塗布する。なお、切欠部Ｈ１１２８となる部分に型材Ｈ１１３３を形成するのは、流路Ｈ１１３０となる部分の型材Ｈ１１３３のコーナー部分で吐出口形成部材Ｈ１１２９の合成樹脂の厚さが薄くなり、吐出口形成部材Ｈ１１２９が変形することを防止するためである。その後、溶解などにより型材Ｈ１１３３を除去して流路Ｈ１１３０および切欠部Ｈ１１２８を形成し、さらに、吐出口Ｈ１１０７と切欠部Ｈ１１２８の端部を開口することによって、吐出口形成部材Ｈ１１２９を完成させる。
【００７３】
以上、単一の供給口Ｈ１１０２とその両側の１対の吐出口列とを有する第１の記録素子基板Ｈ１１００について説明したが、図１８に第２の記録素子基板Ｈ１１０１について示す。
【００７４】
本実施例では、第２の記録素子基板Ｈ１１０１は、３つの供給口Ｈ１１０２とその両側に１列ずつ合計６列の吐出口列とを有している。そこで、第１の記録素子基板Ｈ１１００の場合は、ロ字形状の１対の耐キャビテーション膜Ｈ１１２６，Ｈ１１２７が形成されているが、第２の記録素子基板Ｈ１１０１の場合は、ロ字形状の耐キャビテーション膜Ｈ１１２６，Ｈ１１２７が３対形成されている。そして、第１の耐キャビテーション膜Ｈ１１２６が電気熱変換素子Ｈ１１０３の上方を覆い、第２の耐キャビテーション膜Ｈ１１２７がトランジスタ（電気回路素子）Ｈ１１２１の上方を覆っている。３対の耐キャビテーション膜Ｈ１１２６，Ｈ１１２７の連結と検査用電極パッドＨ１１３１の配置に関しては、基板Ｈ１１１０と吐出口形成部材Ｈ１１２９との接着性の観点と、検査用電極パッドＨ１１３１のスペースの観点から最適な配置が必要である。すなわち、１対の耐キャビテーション膜Ｈ１１２６，Ｈ１１２７は、第１の記録素子基板Ｈ１１００と同様に、第２の耐キャビテーション膜Ｈ１１２７のロ字形状の内側で耐キャビテーション膜配線Ｈ１１４０により電気的に連結されており、さらに互いに隣接する第２の耐キャビテーション膜Ｈ１１２７間は耐キャビテーション膜配線Ｈ１１４１により電気的に連結されている。検査用電極パッドＨ１１３１は、第１の記録素子基板Ｈ１１００と同様に、中央の第２の耐キャビテーション膜Ｈ１１２７に１つだけ設けられている。この検査用電極パッドＨ１１３１は、基板Ｈ１１１０と吐出口形成部材Ｈ１１２９との接着性に影響しないようにするため、図１８に示すように、吐出口Ｈ１１０７から離れた領域に配置するのが好ましい。また、検査用電極パッドＨ１１３１は、３つの第２の耐キャビテーション膜Ｈ１１２７のいずれか１つに設ければ良い。
【００７５】
このように、本実施例によれば、第２の記録素子基板Ｈ１１０１の場合にも、耐キャビテーション膜Ｈ１１２６，Ｈ１１２７に対して検査用電極パッドＨ１１３１を１つだけ設けるだけで、保護膜Ｈ１１２４の欠陥の有無を判定することができるため、基板サイズをさらに小型化することができる。
【００７６】
［実施例２］
以下に、本発明の実施例２について図１９を参照して説明する。なお、本実施例は、第２の記録素子基板Ｈ１１００の構成のみが実施例１とは異なるものであり、その他の構成は実施例１と同様であるため、説明を省略する。
【００７７】
図１９は、本発明の実施例２における第２の記録素子基板Ｈ１１０１を示す図である。なお、同図において、図１８と同位置の構成については、同一の符号を付与し説明を省略する。
【００７８】
本実施例では、第２の記録素子基板Ｈ１１０１の互いに隣接する第２の耐キャビテーション膜Ｈ１１２７間は、第２の耐キャビテーション膜配線Ｈ１１４１（連結配線）により電気的に連結されている。そして、第２の耐キャビテーション膜配線Ｈ１１４１の各々から引き出された配線に検査用電極パッドＨ１１３１（図１９では２個）が設けられている。この検査用電極パッドＨ１１３１は、基板Ｈ１１１０と吐出口形成部材Ｈ１１２９との接着性に影響しないようにするため、図１９に示すように、吐出口Ｈ１１０７から離れた領域に配置するのが好ましい。
【００７９】
第２の耐キャビテーション膜配線Ｈ１１４１から引き出された配線は、基板Ｈ１１１０と吐出口形成部材Ｈ１１２９との接着性を弱める要素が無視できるほど少ないと考えられる。そのため、この引き出し配線に設けた検査用電極パッドＨ１１３１が基板Ｈ１１１０と吐出口形成部材Ｈ１１２９との接着性に影響を与えず、かつ基板サイズが大きくならない領域であれば、検出感度を優先するために検査用電極パッドＨ１１３１の数を増やすことも可能である。
（３）インクジェット記録装置
最後に、上述したようなカートリッジタイプの記録ヘッドＨ１００１を搭載可能な記録装置について説明する。図２０は、本発明の記録ヘッドを搭載可能な記録装置の一例を示す説明図である。
【００８０】
図２０に示す記録装置においては、図１に示した記録ヘッドカートリッジＨ１０００がキャリッジ１０２に位置決めして交換可能に搭載されており、キャリッジ１０２には、記録ヘッドカートリッジＨ１０００上の外部信号入力端子を介して各吐出部に駆動信号等を伝達するための電気接続部が設けられている。
【００８１】
キャリッジ１０２は、主走査方向に延在して装置本体に設置されたガイドシャフト１０３に沿って往復移動可能に案内支持されている。そして、キャリッジ１０２は主走査モータ１０４によりモータプーリ１０５、従動プーリ１０６およびタイミングベルト１０７等の駆動機構を介して駆動されるとともにその位置および移動が制御される。また、ホームポジションセンサ１３０がキャリッジ１０２に設けられている。これにより遮蔽板１３６の位置をキャリッジ１０２上のホームポジションセンサ１３０が通過した際に位置を知ることが可能となる。
【００８２】
印刷用紙やプラスチック薄板等の記録媒体１０８は給紙モータ１３５からギアを介してピックアップローラ１３１を回転させることによりオートシートフィーダ（ＡＳＦ）１３２から一枚ずつ分離給紙される。更に搬送ローラ１０９の回転により、記録ヘッドカートリッジＨ１０００の吐出口面と対向する位置（プリント部）を通って搬送（副走査）される。搬送ローラ１０９はＬＦモータ１３４の回転によりギアを介して行われる。その際、給紙されたかどうかの判定と給紙時の頭出し位置の確定は、ペーパエンドセンサ１３３を記録媒体１０８が通過した時点で行われる。さらに、記録媒体１０８の後端が実際にどこに有り、実際の後端から現在の記録位置を最終的に割り出すためにもペーパエンドセンサ１３３は使用されている。
【００８３】
なお、記録媒体１０８は、プリント部において平坦なプリント面を形成するように、その裏面をプラテン（不図示）により支持されている。この場合、キャリッジ１０２に搭載された記録ヘッドカートリッジＨ１０００は、それらの吐出口面がキャリッジ１０２から下方へ突出して前記２組の搬送ローラ対の間で記録媒体１０８と平行になるように保持されている。
【００８４】
記録ヘッドカートリッジＨ１０００は、各吐出部における吐出口の並び方向が上述したキャリッジ１０２の走査方向に対して交差する方向になるようにキャリッジ１０２に搭載され、これらの吐出口列から液体を吐出して記録を行う。
【００８５】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、小型化した基板において、基板と吐出口形成部材との接着性を向上しつつ、十分な耐インク性および耐キャビテーション性を有し、基板内回路の破損を防止できる保護膜の欠陥の有無を容易に検査することができ、高信頼性と小型化を両立した記録ヘッドおよび該記録ヘッドを用いた記録装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の記録ヘッドを用いた記録ヘッドカートリッジの構成を示す図であり、（ａ）は斜視図、（ｂ）は（ａ）の分解斜視図である。
【図２】図１に示した記録ヘッドの構成を示す分解斜視図である。
【図３】図２に示した記録ヘッドをさらに細かく分解した分解斜視図である。
【図４】図３に示した第１の記録素子基板の構成を示す一部切りかき説明斜視図である。
【図５】図３に示した第２の記録素子基板の構成を示す一部切りかき説明斜視図である。
【図６】図１に示した記録ヘッドカートリッジの要部断面図である。
【図７】図２および図３に示した記録素子ユニットとインク供給ユニットを組み立てたものを示す斜視図である。
【図８】図１に示した記録ヘッドの底面側を示す斜視図である。
【図９】本発明の実施例１における記録素子ユニットの要部分解模式断面図である。
【図１０】本発明の実施例１における記録素子ユニットの要部拡大断面図である。
【図１１】本発明の実施例１における記録素子ユニットの要部拡大分解斜視図である。
【図１２】本発明の実施例１における第１の記録素子基板を模式的に示す平面図である。
【図１３】本発明の実施例１における第１の記録素子基板を模式的に示す断面図である。
【図１４】本発明の実施例１における第１の記録素子基板上に耐キャビテーション膜を形成した状態を模式的に示す平面図である。
【図１５】本発明の実施例１における第１の記録素子基板上の電気熱変換素子および耐キャビテーション膜の位置関係を模式的に示す平面図である。
【図１６】従来の記録素子基板上の電気熱変換素子および耐キャビテーション膜の位置関係を模式的に示す平面図である。
【図１７】本発明の実施例１における第１の記録素子基板の製造方法の一部を示す断面図である。
【図１８】本発明の実施例１における第２の記録素子基板上に耐キャビテーション膜を形成した状態を模式的に示す平面図である。
【図１９】本発明の実施例２における第２の記録素子基板上に耐キャビテーション膜を形成した状態を模式的に示す平面図である。
【図２０】本発明の記録ヘッドを搭載可能な記録装置の一例を示す説明図である。
【符号の説明】
Ｈ１０００ 記録ヘッドカートリッジ
Ｈ１００１ 記録ヘッド（インクジェット記録ヘッド）
Ｈ１００２ 記録素子ユニット
Ｈ１００３ インク供給ユニット
Ｈ１１００ 第１の記録素子基板
Ｈ１１０１ 第２の記録素子基板
Ｈ１１０２ インク供給口
Ｈ１１０３ 電気熱変換素子（記録素子）
Ｈ１１０４ 電極
Ｈ１１０５ バンプ
Ｈ１１０６ インク流路壁
Ｈ１１０７ 吐出口
Ｈ１１０８ 吐出口群
Ｈ１１１０ Ｓｉ基板
Ｈ１１２０ 配線
Ｈ１１２１ トランジスタ（電気回路素子）
Ｈ１１２２ シフトレジスタ
Ｈ１１２３ デコーダ
Ｈ１１２４ 保護膜
Ｈ１１２５ 層間膜
Ｈ１１２６ 第１の耐キャビテーション膜
Ｈ１１２７ 第２の耐キャビテーション膜
Ｈ１１２８ 切欠部
Ｈ１１２９ 吐出口形成部材
Ｈ１１３０ 流路
Ｈ１１３１ 検査用電極パッド
Ｈ１１３３ 型材
Ｈ１１４０ 第１の耐キャビテーション膜配線
Ｈ１１４１ 第２の耐キャビテーション膜配線
Ｈ１２００ 第１のプレート（第１の支持部材）
Ｈ１２０１ インク連通口
Ｈ１２０２ 第１の接着層
Ｈ１２０３ 第２の接着層
Ｈ１３００ 電気配線テープ（可撓性の配線基板）
Ｈ１３０１ 外部信号入力端子
Ｈ１３０２ 電極リード
Ｈ１３０６ 第３の接着層
Ｈ１３１０ 端子位置決め穴
Ｈ１４００ 第２のプレート
Ｈ１５００ インク供給部材
Ｈ１５０１ インク流路
Ｈ１５０３ 第１の穴
Ｈ１５０９ Ｘ突き当て部
Ｈ１５１０ Ｙ突き当て部
Ｈ１５１１ Ｚ突き当て部
Ｈ１５１２ 端子固定部
Ｈ１５１６ 端子位置決めピン
Ｈ１５２０ ジョイント部
Ｈ１６００ 流路形成部材
Ｈ１６０１ 装着ガイド
Ｈ１６０２ インク連通口
Ｈ１７００ フィルター
Ｈ１８００ シールゴム
Ｈ１９００ インクタンク
Ｈ１９０１ ブラックインクタンク
Ｈ１９０２ シアンインクタンク
Ｈ１９０３ マゼンタインクタンク
Ｈ１９０４ イエローインクタンク
Ｈ１９０７ インク連通口
Ｈ１９１０ 第２の爪
Ｈ２０００ タンクホルダー
Ｈ２３００ ジョイントゴム
Ｈ２４００ ビス
Ｈ１，Ｈ２ デバイスホール
Claims (9)
- 四角形状の基板面を備える基板と、
記録液を吐出するための複数の吐出口と、
前記基板面の一辺に沿うとともに前記吐出口に対向しつつ列状に配置され、前記吐出口から記録液を吐出するためのエネルギーを発生する複数の記録素子と、
前記記録素子の列に沿って列状に配置され、前記記録素子を駆動するための複数の電気回路素子と、
前記記録素子の列の上方を覆う導電性の記録素子保護部と、
前記電気回路素子の列の上方を覆う導電性の電気回路素子保護部と、
前記記録素子保護部と前記電気回路素子保護部とを電気的に導通して連結する連結部と、
前記連結部に電気的に導通して設けられた電極パッドと、
を有し、
前記記録素子の配列方向と交差する前記基板面の辺と、前記記録素子保護部と前記電気回路素子保護部とが配置された領域と、の間の領域を前記基板面の前記辺に沿って延在させた領域に、前記電極パッドを配したことを特徴とするインクジェット記録ヘッド。 - 前記記録素子は、前記基板面の前記一辺に沿って延在して当該基板面に設けられたインク供給口の長手方向の両側に、列状に設けられていることを特徴とする請求項１に記載のインクジェット記録ヘッド。
- 前記電気回路素子は、前記インク供給口に関して前記記録素子の列の外側に、列状に設けられていることを特徴とする請求項２に記載のインクジェット記録ヘッド。
- 前記記録素子保護部は、前記インク供給口の周囲に設けられていることを特徴とする請求項２又は３に記載のインクジェット記録ヘッド。
- 前記インク供給口の前記長手方向に沿って千鳥状に配置される前記記録素子に対して、当該記録素子を覆う前記記録素子保護部は、前記インク供給口の前記長手方向に沿って、幅が一定の前記千鳥状の帯として延在することを特徴とする請求項２乃至４のいずれか１項に記載のインクジェット記録ヘッド。
- 前記電気回路素子保護部は、前記記録素子保護部の周囲に設けられていることを特徴とする請求項４又は５に記載のインクジェット記録ヘッド。
- 前記記録素子保護部と前記電気回路素子保護部とは、耐キャビテーション膜であることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載のインクジェット記録ヘッド。
- 四角形状の基板面を備える基板と、
記録液を吐出するための複数の吐出口と、
前記基板面の一辺に沿って延在して当該基板面に設けられた開口であって、前記吐出口へ記録液を供給する第１のインク供給口と、
前記第１のインク供給口の長手方向の両側に前記吐出口に対向しつつ列状に配置され、前記吐出口から記録液を吐出するためのエネルギーを発生する複数の第１の記録素子と、
前記第１のインク供給口に関して前記第１の記録素子の列の外側に列状に配置され、前記第１の記録素子を駆動するための複数の第１の電気回路素子と、
前記第１の記録素子の列の上方を覆う導電性の第１の記録素子保護部と、
前記第１の電気回路素子の列の上方を覆う導電性の第１の電気回路素子保護部と、
前記第１の記録素子保護部と前記第１の電気回路保護部とを電気的に導通して連結する第１の連結部と、
前記基板面の前記一辺に沿って延在して当該基板面に設けられた開口であって、前記吐出口へ記録液を供給する第２のインク供給口と、
前記第２のインク供給口の長手方向の両側に前記吐出口に対向しつつ列状に配置され、前記吐出口から記録液を吐出するためのエネルギーを発生する複数の第２の記録素子と、
前記第２のインク供給口に関して前記第２の記録素子の列の外側に列状に配置され、前 記第２の記録素子を駆動するための複数の第２の電気回路素子と、
前記第２の記録素子の列の上方を覆う導電性の第２の記録素子保護部と、
前記第２の電気回路素子の列の上方を覆う導電性の第２の電気回路素子保護部と、
前記第２の記録素子保護部と前記第２の電気回路素子保護部とを電気的に導通して連結する第２の連結部と、
前記第１の連結部と前記第２の連結部とに電気的に導通して設けられた電極パッドと、
を有し、
前記第１の記録素子の配列方向と交差する前記基板面の辺と、前記第１の記録素子保護部、前記第１の電気回路素子保護部、前記第２の記録素子保護部及び前記第２の電気回路素子保護部が配置された領域と、の間の領域を前記基板面の前記辺に沿って延在させた領域に、前記電極パッドを配したことを特徴とするインクジェット記録ヘッド。 - 請求項１乃至８のいずれか１項に記載のインクジェット記録ヘッドと、前記記録液を前記インクジェット記録ヘッドへ供給するタンクとを有することを特徴とするインクジェット記録装置。
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