JP4532705B2

JP4532705B2 - インクジェット記録ヘッド

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Inventors: 峰夫金子
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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記録動作を行う記録装置と、それに用いられるインクジェット記録ヘッドに関する。なお、本発明のインクジェット記録ヘッドは、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。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、これ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。
【０００４】
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を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。
【０００５】
【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、基板上に記録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は、各記録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が設けられている。この構成によって、記録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、また別の問題が生じている。
【０００６】
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Ｔａ（タンタル）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の密着性が悪いと、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おそれがある。
【０００７】
第２に、前記耐キャビテーション膜と記録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であり、基板サイズが大きくなってしまう。
【０００８】
そこで本発明の目的は、基板と吐出口形成部材の接合性を向上させるとともに、基板サイズを最小化したインクジェット記録ヘッドおよび記録装置を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明の特徴は、インクジェット記録ヘッドが、基板と、基板の一方の面側に設けられ、記録液の液滴を吐出口から吐出するための熱エネルギーを記録液に付与する複数の記録素子からなる記録素子列と、基板の一方の面側に記録素子列に沿って設けられ、複数の記録素子をそれぞれ駆動する複数の電気回路素子を含む電気回路と、少なくとも記録素子列と電気回路とを覆うように基板に設けられた、絶縁性を有する保護膜と、保護膜上で、少なくとも記録素子列の上方に位置するように設けられた第１の金属膜と、保護膜上で、第１の金属層と離間して、かつ少なくとも電気回路の一部の上方に位置するように設けられた第２の金属膜と、基板の第１の端部側に設けられ、第１の金属膜に接続された第１の電極パッドと、基板の第１の端部側とは反対側の第２の端部側に設けられ、第２の金属膜に接続された第２の電極パッドと、を備えているところにある。
【００１０】
第１および第２の金属膜が、タンタルからなる耐キャビテーション膜であってもよい。
【００１１】
第１および第２の金属膜に、検査用電極パッドが設けられていることが好ましい。さらに、電気回路素子と記録素子とに接続されている配線の一部に、もう一つの検査用電極パッドが設けられていることが好ましい。
【００１２】
また、第２の金属膜が接地されるよう構成されていてもよい。
【００１３】
【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。
【００１４】
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。
【００１５】
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）および図１（ｂ）の斜視図でわかるように、記録ヘッドカートリッジＨ１０００を構成する一構成要素であり、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。
【００１６】
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，Ｈ１９０２，Ｈ１９０３，Ｈ１９０４のそれぞれが記録ヘッドＨ１００１に対してシールゴムＨ１８００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。
【００１７】
次に、記録ヘッドＨ１００１を構成しているそれぞれの構成要素毎に順を追ってさらに詳しく説明する。
【００１８】
（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体（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。
【００１９】
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から構成されている。
【００２０】
さらに、図３の分解斜視図に示すように、記録素子ユニットＨ１００２は、第１の記録素子基板Ｈ１１００、第２の記録素子基板Ｈ１１０１、第１のプレート（第１の支持部材）Ｈ１２００、電気配線テープ（可撓性の配線基板）Ｈ１３００、電気コンタクト基板Ｈ２２００、第２のプレート（第２の支持部材）Ｈ１４００で構成されており、また、インク供給ユニットＨ１００３は、インク供給部材Ｈ１５００、流路形成部材Ｈ１６００、ジョイントシール部材Ｈ２３００、フィルターＨ１７００、シールゴムＨ１８００から構成されている。
【００２１】
（１−１）記録素子ユニット
図４は、第１の記録素子基板Ｈ１１００の構成を説明するために一部分解した斜視図である。第１の記録素子基板Ｈ１１００は、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記録素子（電気熱変換素子）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。また、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、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、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プリンタ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、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。
【００２２】
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。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、前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の両外側に配列されており、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。
【００２３】
また図５は第２の記録素子基板Ｈ１１０１の構成を説明するために一部分解した斜視図である。第２の記録素子基板Ｈ１１０１は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とインク吐出口Ｈ１１０７が形成されている。第１の記録素子基板Ｈ１１００と同じように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インク吐出口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
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、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、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。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が形成されており、記録素子基板のインク供給口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の記録素子基板Ｈ１１００と第２の記録素子基板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。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に示す第１の接着層Ｈ１２０２の厚みは５０μｍ以下が望ましい。
【００２４】
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、それぞれの記録素子基板Ｈ１１００，Ｈ１１０１を組み込むための複数のデバイスホール（開口部）Ｈ１，Ｈ２と、それぞれの記録素子基板Ｈ１１００，Ｈ１１０１の電極Ｈ１１０４に対応する電極端子Ｈ１３０２と、この電気配線テープＨ１３００の端部に位置しプリンタ本体装置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と電気的接続をおこなうための電極端子部を有しており、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。
【００２５】
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。
【００２６】
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、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。
【００２７】
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、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る。
【００２８】
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端子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、前記接続部の表側を封止している。
【００２９】
さらに電気配線テープＨ１３００の端部にプリンタ本体装置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。
【００３０】
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。
【００３１】
（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。
【００３２】
図３、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。
【００３３】
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。
【００３４】
また、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に装着位置に案内するための装着ガイドＨ１６０１、記録ヘッドカートリッジ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、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、Ｙ方向（記録メディア搬送方向）の突き当て部Ｈ１５１０、Ｚ方向（インク吐出方向）の突き当て部Ｈ１５１１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。
【００３５】
（１−３）記録ヘッドユニットとインク供給ユニットの結合
先述の図２に示した通り、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。
【００３６】
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、ジョイントシール部材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。
【００３７】
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Ｈ１５１５（２ヶ所）と端子位置決め穴Ｈ１３０９（２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Ｈ１５１５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に示している。
【００３８】
さらにインク供給部材Ｈ１５００のタンクホルダーと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、シールゴムＨ１８００から構成されるタンクホルダー部と、記録素子基板Ｈ１１００，Ｈ１１０１、第１のプレートＨ１２００、配線基板Ｈ１３００、第２のプレートＨ１４００から構成される記録素子部とを接着等で結合することにより、記録ヘッドが構成されている。その完成図を図８に示している。
【００３９】
（２）記録ヘッドカートリッジ
先述の図１（ａ），（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、Ｈ１９０２、Ｈ１９０３、Ｈ１９０４の装着を説明する図であり、インクタンクＨ１９０１、Ｈ１９０２、Ｈ１９０３、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。
【００４０】
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、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。
【００４１】
［実施例１］
本発明の実施例１について図９〜１７を参照して説明する。
【００４２】
図９は記録素子ユニットＨ１００２の要部分解模式断面図、図１０は要部模式断面図である。
【００４３】
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Ｈ２が設けられ、記録素子基板Ｈ１１００，Ｈ１１０１のバンプＨ１００５と接続されるインナーリード（電極リード）Ｈ１３０２が金メッキされて露出している。
【００４４】
以下、本実施例の記録素子ユニットの製造方法を図９および図１０を参照して工程順に説明する。
【００４５】
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の記録素子基板Ｈ１１００と第２の記録素子基板Ｈ１１０１を接着する第１の接着層Ｈ１２０２を塗布形成した後、記録素子基板Ｈ１１００、Ｈ１１０１を、記録液を吐出する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。
【００４６】
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の記録素子基板Ｈ１１００と第２の記録素子基板Ｈ１１０１の電極Ｈ１１０４と電気配線テープＨ１３００の電極リードＨ１３０２の位置合わせをした後、押圧固定する。この後、記録素子基板の電極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。
【００４７】
さらに、記録素子基板Ｈ１１００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。
【００４８】
図１１には、図３に示されている第１，２のプレートＨ１２００，Ｈ１４００、第１，２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９〜１１を参照して本実施例の構成をより詳細に説明する。
【００４９】
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、前記の通り、ベースフィルム、銅箔配線、ソルダーレジストの三層構造であり、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。
【００５０】
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、記録素子基板Ｈ１１００および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、記録素子基板Ｈ１１００および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。
【００５１】
本実施例のインクジェット記録装置においては、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、お互いのヘッドのインクの着弾位置の修正が不要である。
【００５２】
本実施例では、前記した構成のインクジェット記録ヘッドにおいて、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。
【００５３】
また、第１の記録素子基板Ｈ１１００のノズル構成は、片側３００ｄｐｉでインク供給路の両側にノズルが千鳥状に配置され、６００ｄｐｉの記録素子が構成されている。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、１２００ｄｐｉの記録素子が構成されている。本実施例のインクジェット記録ヘッドでは、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上に両記録素子基板Ｈ１１００，Ｈ１１０１を搭載している。また、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。
【００５４】
本実施例のインクジェット記録ヘッドは、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、インクジェット記録ヘッド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。
【００５５】
ここで、本発明の主たる特徴である両記録素子基板Ｈ１１００，Ｈ１１０１の詳細な構成について説明する。
【００５６】
図１２に示すように、Ｓｉ基板Ｈ１１１０上に、記録素子である電気熱変換素子Ｈ１１０３と、層間膜Ｈ１１２５を介して形成されているトランジスタＨ１１２１等の電気回路素子と、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や電極部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からなる第１の耐キャビテーション膜（第１の金属膜）Ｈ１１２６が電気熱変換素子Ｈ１１０３の上方にあたる位置に、やはりＴａからなる第２の耐キャビテーション膜（第２の金属膜）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に示す通り２つのロ字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。そこで、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、ロ字状の各耐キャビテーション膜Ｈ１１２６，Ｈ１１２７には検査用の電極パッドＨ１１３１が設けられている。
【００５７】
この構成によると、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。また、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に対して接合されているので、Ｔａ上に接合されるのと違って接合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。このように、本実施例によると、基板Ｈ１１１０上の各部品（記録素子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。
【００５８】
また、図１５に拡大して模式的に示すように、耐キャビテーション膜Ｈ１１２６，Ｈ１１２７に設けられている検査用の電極パッドＨ１１３１と、配線の一部に接続されている検査用の電極パッドＨ１１３２とを利用して、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。すなわち、両電極パッドＨ１１３１，Ｈ１１３２にそれぞれ検査用プローブ（図示せず）を当接させて両プローブ間の電流を測定する。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、電気熱変換素子Ｈ１１０３に接続されている配線Ｈ１１２０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。
【００５９】
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、電気熱変換素子Ｈ１１０３に接続されている配線Ｈ１１２０とが短絡する。そのため、両電極パッドＨ１１３１，Ｈ１１３２にそれぞれ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、配線Ｈ１１２０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。
【００６０】
次に、本実施例のインクジェット記録ヘッドの製造方法の一部を簡単に説明する。図１６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Ｈ１１２１等の電気回路素子と、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（第１および第２の金属膜）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。その後、溶解などにより型材を除去して流路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。
【００６１】
以上、単一の供給口Ｈ１１０２とその両側の１対の吐出口列を有する第１の記録素子基板Ｈ１１００について説明したが、図１７に第２の記録素子基板Ｈ１１０１について示している。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列の吐出口列を有している。そこで、第１の配線基板Ｈ１１００の場合は、ロ字状の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の配線基板Ｈ１１０１の場合は、互いに対向する略櫛歯状の１対の耐キャビテーション膜Ｈ１１３４，Ｈ１１３５が形成されている。そして、第１の耐キャビテーション膜Ｈ１１３４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Ｈ１１３５がトランジスタＨ１１２１（電気回路素子）の上方を覆っている。第１の記録素子基板Ｈ１１００と同様なロ字状の耐キャビテーション膜を形成する場合、第２の記録素子基板Ｈ１１０１には少なくとも３対の耐キャビテーション膜が必要になるが、図１７に示すように略櫛歯状に形成することにより、１対の耐キャビテーション膜Ｈ１１３４，Ｈ１１３５により全ての電気熱変換素子Ｈ１１０３およびトランジスタＨ１１２１を覆うことができる。従って、製造が簡単になるとともに、（図１７には各耐キャビテーション膜に２個所設けられているが）１個所の検査用電極パッドＨ１１３１により保護膜Ｈ１１２４の欠陥の有無が判定でき、基板が小さくできるとともに、プローブを高密度に配置する必要がないため、検査が容易になる。
【００６２】
また、第１の記録素子基板については次のようにしてもよい。前記した実施例と同一の構成については、同一の符号を付与し説明を省略する。
【００６３】
図１９に示すように、第１および第２の耐キャビテーション膜Ｈ１１２６，Ｈ１１２７の検査用電極パッドＨ１１３７がそれぞれ１対ずつ設けられている。これは前述の保護膜の絶縁検査の際に、プローブが検査パッドに当接していない場合、リーク不良が検出できないことを防止するものである。すなわち、１対のパッドのそれぞれにプローブを当接し抵抗値を測定することによって、プローブが当接していることを確認できる。通常、プローブを当接させるためのパッドは０．１５ｍｍ×０．１５ｍｍ程度の大きさは必要であり、しかもプローブの当接による破壊を回避するためにそのパッドの下方には配線パターンは設けられない。
従って、検査用の電極パッドのスペースはできるだけ小さい方が好ましい。本実施例では、電極パッドＨ１１３７のスペースを小さくできて、基板Ｈ１１１０のうち電気配線Ｈ１１２０等に有効に使用できるスペースを効率よくとれる。
【００６４】
［実施例２］
次に、本発明の実施例２について説明する。実施例１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。
【００６５】
本実施例では、図１８に示すように、耐キャビテーション膜Ｈ１１２６，Ｈ１１２７上に、吐出口形成部材Ｈ１１２９との密着性をさらに向上させるための密着向上層Ｈ１１３６が形成されている。これにより、吐出口形成部材Ｈ１１２９がより強固に接合され、吐出口Ｈ１１０７および流路Ｈ１１３０の位置精度がさらに向上する。
【００６６】
［実施例３］
ここでは前記した各実施例の構成と異なる部分のみを図２０〜図２３を参照して説明する。前記した実施例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。
【００６７】
図２０は第２の記録素子基板の変形例を示すもので図２０（ａ）は正面図、図２０（ｂ）は断面図である。また図２１、図２２はこの記録素子基板をインクジェット記録ヘッドに組み込んだ図であり、実施例１のそれぞれ図３、図７に対応するものである。
【００６８】
本実施例の、カラー記録に使用する第２の記録素子基板８は、図２０（ｃ）に代表して示すように、エネルギー変換素子としての電気熱変換素子（記録素子）６５を含む基板６７と、吐出口６１を形成するオリフィスプレート６６とを備えている。基板６７は、面方位＜１００＞のシリコン単結晶で形成され、基板６７上には、複数の電気熱変換素子６５の列、各列の電気熱変換素子６５を駆動するための駆動回路６３、外部と接続するためのコンタクトパッド６９、駆動回路６３およびコンタクトパッド６９を接続する配線６８等が半導体プロセスを用いて形成されている。また、基板６７には上述の駆動回路６３、電気熱変換素子６５、配線６８等を除いた領域に、異方性エッチングにより形成された貫通口が５つ設けられ、それぞれ後述する吐出口列７１〜７３，８１〜８３に液体を提供するためのインク供給口６２，６２ａを形成している。なお、図２０（ａ）は基板６７に対して略透明なオリフィスプレート６６を形成した状態を模式的に表しており、上述の電気熱変換素子やインク供給口は省略して描かれている。
【００６９】
基板６７上に設けられるオリフィスプレート６６は感光性エポキシ樹脂で形成され、フォトリソグラフィ技術を用いて前述の電気熱変換素子６５に対応して、吐出口６１および液流路６０が形成されている。
【００７０】
また記録素子基板８は、コンタクトパッド６９を電気配線テープの電極端子と接続することで、この配線板に繋がった外部信号入力端子が記録装置の電気接続部と接続した際に、駆動信号などを記録装置から受け取ることができる。さらに、インク供給口６２，６２ａ等は図３に示したインク供給ユニットの流路形成部材Ｈ１６００のインク流路を介して各色のインクタンクＨ１９００と連通される。
【００７１】
また本実施例では、吐出口６１は複数設けられ、それらが所定のピッチで配設されることで、互いに略平行な吐出口列（吐出部）７１〜７３，８１〜８３を形成している。ここで、図２０（ａ）において、吐出口列７１〜７３のそれぞれ図面上からｉ番目の吐出口は、図２０（ａ）に示す矢印方向に対して一致している。このように、記録ヘッドカートリッジ１が記録装置等に搭載されて走査されるときの走査方向に関して、吐出口列７１〜７３は、それぞれ対応する吐出口が一致するように配列されており、第１の吐出口列群７０が形成されている。吐出口列８１〜８３についても吐出口列７１〜７３と同様に配列されており、吐出口列８１〜８３によって第１の吐出口列群７０に隣接するように第２の吐出口列群８０が形成されている。
【００７２】
この第２の記録素子基板８は、１つの基板にインク供給口が５つ設けられ、順番に、片側にシアンインク用ノズル、片側にマゼンタインク用ノズル、両側にイエローインク用ノズル、片側にマゼンタインク用ノズル、片側にシアンインク用ノズルというノズル配置になっており、片側６００ｄｐｉで千鳥状に配置され、１２００ｄｐｉの記録素子が構成されている。
【００７３】
すなわち、２つの吐出口列群による６つの吐出口列について、最も外側の吐出口列７３，８３ではシアン（Ｃ）を、吐出口列７２，８２ではマゼンタ（Ｍ）を、最も内側の互いに隣接する吐出口列７１，８１ではイエロー（Ｙ）を吐出する。そのため、インク供給口６２ａ（中央部に設けられたインク供給口）にはイエローインクが、インク供給口６２ａに隣接する２つのインク供給口６２にはマゼンタインクが、最も外側の２つのインク供給口６２にはシアンインクが、それぞれＹ，Ｍ，Ｃ各色独立のインクタンクから供給されている。このように、中央のインク供給口６２ａは２つの吐出口列７１，８１に対して液体を供給するものであり、インク供給口６２ａおよび液流路６０ａはこれら２つの吐出口列７１，８１の共通の液室部として機能する。
【００７４】
このように、２つの吐出口列群が隣接する部分に、それぞれ同じ種類の液体を吐出する吐出口列を並べ、この部分を中央にして他の同種の吐出口列およびそれらの駆動回路を略対称に配置することで、インク供給口６２，６２ａとしての貫通口、および駆動回路や電気熱変換素子などを基板に対して等間隔に無駄無く配置し、基板サイズを小さくすることができる。しかも、このように同種の液体を吐出する吐出口列を線対称に配置したことで、往復記録（双方向プリント）の際、記録媒体上に所望の色を形成するための１画素に対するインク打ち込み（吐出）順が往路走査と復路走査で同じになるので、走査方向に関わらず発色が均一になり往復印字による色むらの発生を防止することができる。
【００７５】
さらに、図２０（ａ）および図２０（ｂ）より明らかなように、第１の吐出口列群７０と、第２の吐出口列群８０とは、それぞれの吐出口群を形成する吐出口列７１〜７３，８１〜８３の各吐出口が前述した走査方向に対して互いに補完し合うように、記録ヘッドの副走査方向（本例の場合、吐出口列の配列方向に一致する）に対して、ちょうど吐出口配列のピッチの１／２だけずれて配設されている。これにより、吐出口配列ピッチに対して実質２倍の高精細印字が可能となる。
【００７６】
さらに、第２の記録素子基板８では電気熱変換素子６５の配列密度を１２００ｄｐｉにし、カラーの液滴量を４〜８ｐｌに設定している。一方、実施例１で説明した第１の記録素子基板Ｈ１１００では電気熱変換素子の配列密度を６００ｄｐｉにし、ブラックの液滴量を２０〜４０ｐｌに設定している。
【００７７】
本実施例では、上記のとおりの構成の第２の記録素子基板８と、実施例１で説明したとおりの第１の記録素子基板Ｈ１１００とを、第１のプレートＨ１３００上に接着固定して、実施例１で説明したのと同じ構成の記録ヘッドカートリッジ（図２１〜２２参照）を組み立てた。
【００７８】
本実施例の第２の記録素子基板は、５つの供給口と合計６列の吐出口列を有している。そこで、図２３に示すように本実施例では、図１７に示す実施例１の第２の記録素子基板Ｈ１１０１と同様に、互いに対向する略櫛歯状の１対の耐キャビテーション膜Ｈ１１３８，Ｈ１１３９が形成されている。そして、第１の耐キャビテーション膜Ｈ１１３８が電気熱変換素子６５の上方を覆い、第２の耐キャビテーション膜Ｈ１１３９がトランジスタ（電気回路素子）の上方を覆っている。また、電極パッドを、吐出口形成部材が形成されていないコンタクトパッド部に配置することにより、吐出口形成部材と耐キャビテーション膜の重なり面積を低減している。そして、図２３に示すように略櫛歯状に形成することにより、１対の耐キャビテーション膜Ｈ１１３８，Ｈ１１３９により全ての電気熱変換素子およびトランジスタを覆うことができる。また、電極パッドをコンタクトパッド列の一部に配置することにより、ヘッド組立後も、保護膜の絶縁検査を行うことが容易である。さらに、電極パッドを他のコンタクトパッドの略２倍の面積とすることで、電極パッド上に２本のプローブを当接することが可能となり、プローブ当接の確認が容易である。１個所の検査用電極パッドＨ１１４０により保護膜の欠陥の有無が判定できる。
【００７９】
［実施例４］
次に、本発明の実施例４について説明する。前記した実施例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。
【００８０】
本実施例は実施例３とほぼ同一の構成であるが、第２の耐キャビテーション膜Ｈ１１３９に設けられている検査用電極パッドの１つＨ１１４１が、他のパッド６９と同等の小型のものであり、接地電位に接続されている。
【００８１】
図２４に示す本実施例では、検査用に用いられる電極パッドＨ１１４０は１個所のみ形成し、もう一つ接地用の電極パッドＨ１１４１を別に形成している。この電極パッドＨ１１４１により接地電位に接続されているため、Ｈ１１３９の下部にあるトランジスタ等の電気回路素子は静電的に保護され、例えば、記録時に基板と近接対向する記録紙が帯電していた場合の放電破壊から保護する。
【００８２】
（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を搭載可能な液体吐出記録装置について説明する。図２５は、本発明の液体吐出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。
【００８３】
図２５に示す記録装置において、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。
【００８４】
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。
【００８５】
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。
【００８６】
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。
【００８７】
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なう。
【００８８】
【発明の効果】
本発明によると、十分な耐インク性および耐キャビテーション性を有し、記録素子や電気回路素子の破損を防止するとともに、熱による吐出口形成部材の変形に伴う吐出口および流路の変形や位置ずれを防止することができる。しかも、基板と吐出口形成部材の密着性が向上する。さらに、保護膜の欠陥の有無を容易に検査できる機構を、ごく簡単で小型の構成で実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）は本発明の実施例１における記録ヘッドカートリッジの斜視図、（ｂ）はその分解斜視図である。
【図２】図１に示す記録ヘッドの構成を示す分解斜視図である。
【図３】図２に示す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】本発明の実施例１における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】本発明の実施例１における他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】本発明の実施例１における記録ヘッドカートリッジの要部断面図である。
【図７】本発明の実施例１における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】本発明の実施例１における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の第１の配線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の第１の配線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の第１の配線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の第１の配線基板上における検査用電極パッドを模式的に示す拡大平面図である。
【図１６】本発明の実施例１の第１の配線基板上の製造方法の一部を示す断面図である。
【図１７】本発明の実施例１の第２の配線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１８】本発明の実施例２の第１の配線基板を模式的に示す断面図である。
【図１９】本発明の実施例１の変形例の第１の配線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】本発明の実施例３の第２の記録素子基板の説明図である。
【図２１】本発明の実施例３の第２の記録素子基板を用いた記録ヘッドカートリッジを示す分解斜視図である。
【図２２】本発明の実施例３の第２の記録素子基板を用いた記録ヘッドカートリッジの斜視図である。
【図２３】本発明の実施例３の第２の配線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２４】本発明の実施例４の第２の配線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２５】本発明の液体吐出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（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
Ｈ１１１０Ｓｉ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（第１の金属膜）
Ｈ１１２７第２の耐キャビテーション膜（第２の金属膜）
Ｈ１１２８切欠部
Ｈ１１２９吐出口形成部材
Ｈ１１３０流路
Ｈ１１３１検査用電極パッド
Ｈ１１３２もう一つの検査用電極パッド
Ｈ１１３３型材
Ｈ１１３４第１の耐キャビテーション膜（第１の金属膜）
Ｈ１１３５第２の耐キャビテーション膜（第２の金属膜）
Ｈ１１３６密着向上層
Ｈ１１３７検査用電極パッド
Ｈ１１３８第１の耐キャビテーション膜（第１の金属膜）
Ｈ１１３９第２の耐キャビテーション膜（第２の金属膜）
Ｈ１１４０検査用電極パッド
Ｈ１１４１接地用電極パッド
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
Ｈ１３０９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
Ｈ１５０９Ｘ突き当て部
Ｈ１５１０Ｙ突き当て部
Ｈ１５１１Ｚ突き当て部
Ｈ１５１２端子固定部
Ｈ１５１５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ジョイントシール部材
Ｈ２４００ビス
Ｈ１、Ｈ２デバイスホール
６１吐出口
６２，６２ａインク供給口
６３駆動回路
６５電気熱変換素子（記録素子）
６７基板
６８配線
６９コンタクトパッド
７０第１の吐出口列群
７１，７２，７３吐出口列
８０第２の吐出口列群
８１，８２，８３吐出口列
８第２の記録素子基板

Claims

基板と、
前記基板の一方の面側に設けられ、記録液の液滴を吐出口から吐出するための熱エネルギーを記録液に付与する複数の記録素子からなる記録素子列と、
前記基板の前記一方の面側に前記記録素子列に沿って設けられ、前記複数の記録素子をそれぞれ駆動する複数の電気回路素子を含む電気回路と、
少なくとも前記記録素子列と前記電気回路とを覆うように前記基板に設けられた、絶縁性を有する保護膜と、
前記保護膜上で、少なくとも前記記録素子列の上方に位置するように設けられた第１の金属膜と、
前記保護膜上で、前記第１の金属層と離間して、かつ少なくとも前記電気回路の一部の上方に位置するように設けられた第２の金属膜と、
前記基板の第１の端部側に設けられ、前記第１の金属膜に接続された第１の電極パッドと、
前記基板の前記第１の端部側とは反対側の第２の端部側に設けられ、前記第２の金属膜に接続された第２の電極パッドと、
を備えていることを特徴とするインクジェット記録ヘッド。
前記第１および第２の金属膜が、タンタルからなる耐キャビテーション膜である、請求項１に記載のインクジェット記録ヘッド。
前記記録素子列から前記基板の面に沿った方向に見て前記電気回路と反対側の位置に、前記吐出口に記録液を供給するための供給口が、前記基板の前記一方の面と反対側の他方の面との間を貫通して設けられている、請求項１または２に記載のインクジェット記録ヘッド。
前記基板は複数の前記供給口を有しており、
複数の前記供給口にそれぞれ隣接する複数の前記記録素子列の上方に位置するように設けられた前記第１の金属膜が、１つの前記第１の電極パッドに接続され、
複数の前記供給口にそれぞれ隣接する複数の前記電気回路の各々の一部の上方に位置するように設けられた前記第２の金属膜が、１つの前記第２の電極パッドに接続されている、請求項３に記載のインクジェット記録ヘッド。
前記第１の電極パッドと前記第２の電極パッドとの間に、前記保護膜の欠陥の有無を検査するための電流を流すことができる、請求項１から４のいずれか１項に記載のインクジェット記録ヘッド。
前記第２の金属膜が記録時に接地電位となるような回路構成を有している、請求項１から５のいずれか１項に記載のインクジェット記録ヘッド。
前記吐出口と、該吐出口に液体を供給する流路の壁とを有し、前記基板の上方に接合されて前記流路を構成する樹脂からなる吐出口形成部材を更に有する、請求項１から６のいずれか１項に記載のインクジェット記録ヘッド。
請求項１から７のいずれか１項に記載のインクジェット記録へッドと、該インクジェット記録へッドに前記記録液を供給するインクタンクとを有することを特徴とする記録装置。
記録液を供給する複数の供給口が、一方の面と反対側の他方の面との間を貫通して設けられた基板と、
前記基板の前記一方の面の前記供給口の両側に前記供給口に沿ってそれぞれ設けられ、前記供給口から供給された記録液の液滴を吐出口から吐出するための熱エネルギーを前記記録液に付与する複数の記録素子からなる複数の記録素子列と、
前記記録素子列から前記基板の面に沿った方向に見て前記供給口と反対側の位置にそれぞれ設けられ、前記複数の記録素子をそれぞれ駆動する複数の電気回路素子を含む複数の電気回路と、
少なくとも前記複数の記録素子列と前記複数の電気回路とを覆うように前記基板に設けられた、絶縁性を有する保護膜と、
前記保護膜上で、少なくとも前記複数の記録素子列の上方に位置するように設けられた第１の金属膜と、
前記保護膜上で、前記第１の金属層と離間して、かつ少なくとも前記複数の電気回路の各々の一部の上方に位置するように設けられた第２の金属膜と、
前記基板の第１の端部側に設けられ、前記第１の金属膜に接続された１つの第１の電極パッドと、
前記基板の前記第１の端部側とは反対側の第２の端部側に設けられ、前記第２の金属膜に接続された１つの第２の電極パッドと、
を備えていることを特徴とするインクジェット記録ヘッド。