JP5038460B2 - 液体吐出ヘッド - Google Patents

Description

本発明は、記録媒体に液体を吐出して記録を行う液体吐出ヘッドに関する。

近年、記録装置としては、インクジェット方式が有力な記録方式の一つとして多く採用されている。インクジェット方式の利点には、液体吐出ヘッドとしての記録ヘッドが用紙等の記録媒体に非接触の状態で記録を行うことが可能である、カラー化が容易である、静粛性に富む、等が挙げられる。ところが、このインクジェット記録方式によるインクジェット記録装置においては、一般に、周囲の温度が低温になる程、記録に用いられるインクの粘度が増加する。そのためインクジェット記録装置の周囲が極端に低温環境下にある場合には、記録ヘッドから吐出されるインクの体積が減少したり（吐出量変動）、正常なインク吐出が行なわれない（吐出不良）などの現象が生じることがある。この場合、記録により得られた画像において、吐出量の変動に伴う濃度ムラや吐出不良による好ましくないドット形状等が視認されることがある。この場合、記録品質が低下する可能性がある。こうした吐出量変動や吐出不良の発生を解消するために、従来のインクジェット記録装置では、記録動作前あるいは記録動作中に、記録ヘッドの温度が所定の範囲内となるように加熱して制御することが行なわれている。そのための一つの方法として、インクジェット記録ヘッド内に加熱用の発熱素子（以下「予備加熱用ヒータ」または「サブヒータ」とも言う）を記録ヘッドに設けるものがある。これにより、低温環境下ではそのサブヒータを駆動して、インクジェット記録ヘッド及びインクジェット記録ヘッド内部のインクの温度を調節する。このように、インクジェット記録ヘッドの温度を調節することで、インクジェット記録ヘッドから吐出されるインクの吐出量の安定化が図られている。

記録ヘッドの温度を制御するために用いられる予備的なヒータとしてのサブヒータが用いられたインクジェット記録装置の一例が、特許文献１に開示されている。特許文献１に開示されたインクジェット記録装置によれば、インク吐出量の異なる少なくとも２列のノズル列を有するインクジェット記録ヘッドにおいて、インク吐出量の小さいノズル列の近傍に、温度調整用のサブヒータが配置されている。これにより、吐出量の小さいノズル列およびその近傍を、より高い応答性で温調制御でき、しかもサブヒータの数を特に増やすことなく、インク粘度の増大等によるインク吐出量の著しい変動を回避することができるとしている。

特開２００６−２２４４４４号公報

しかしながら、記録ヘッドにおいて、特許文献１に開示されているようにサブヒータが配置された場合、サブヒータは、基板上においてインク供給口からは離れた位置に配置されることになる。従って、インク供給口の内部に貯留されているインクへの加熱量が不足する虞がある。その結果、インクの温度が低いまま記録が開始され、インクの粘度が高いまま液滴が吐出されることにより吐出不良が発生する虞がある。さらにインクの温度を十分に加熱するために、より長時間の加熱を行う場合には、トータルの記録時間の増大を招く虞がある。

そこで、本発明は上記の事情に鑑み、供給口内部に貯留されている液体に対し、効率的に予備加熱が行われることで、記録の際には液体の特性が良好に保たれる液体吐出ヘッドを提供することを目的とする。

本発明の液体吐出ヘッドは、液体を第１の吐出口から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、液体を第２の吐出口から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、を有する表面を有し、該表面と裏面とを貫通し液体を供給するための供給口を備えた液体吐出ヘッド用基板と、前記供給口と、複数の前記第１の吐出口及び複数の前記第２の吐出口のそれぞれとを連通する複数の液体の流路の壁を有し、前記液体吐出ヘッド用基板と接することで前記流路を形成する流路形成部材とを有する液体吐出ヘッドにおいて、前記供給口を取り囲むように設けられた、前記液体吐出ヘッドを加熱するための発熱素子を有し、前記表面に垂直な方向からみて、複数の前記第１の記録素子は、前記発熱素子と、前記供給口との間に設けられており、複数の前記第２の記録素子は、前記発熱素子より前記供給口から遠い位置に設けられていることを特徴とする。

また、本発明の液体吐出ヘッドは、液体を吐出する第１の吐出口及び第２の吐出口が設けられた面と、前記第１の吐出口及び前記第２の吐出口に液体を供給する供給口と、液体を前記第１の吐出口から吐出するためのエネルギーを発生する第１の記録素子と、前記供給口に対して前記第１の記録素子と同じ側の、前記第１の記録素子よりも前記供給口から遠い位置に設けられ、液体を前記第２の吐出口から吐出するためのエネルギーを発生する第２の記録素子と、を有する液体吐出ヘッドにおいて、前記面に垂直な方向からみて、前記第１の記録素子よりも前記供給口から遠く、前記第２の記録素子よりも前記供給口から近い位置に、前記第１の記録素子と前記第２の記録素子との間を通る、前記液体吐出ヘッドを加熱するための発熱素子を有することを特徴とする。

本発明の液体吐出ヘッドによれば、液体供給口内部に貯留されている液体を効率的に加熱することができるので、記録の際には液体供給口内部の液体が良好な温度で吐出口に供給され、その液体が吐出口から吐出される。従って、記録画像の品質が高く維持される。

本発明の第一実施形態に係る記録ヘッドが搭載されたインクジェット記録装置について模式的に示した斜視図である。 図１のインクジェット記録装置に搭載される記録ヘッドの一部を破断して示した斜視図である。 図２の記録ヘッドにおいて配線の構成を説明するための説明図である。 図２の記録ヘッドの記録素子駆動回路及びサブヒータの構成について説明するための説明図である。 （ａ）は、図２の記録ヘッドに用いられる記録ヘッド用基板のヒータ周辺について拡大して示した平面図であり、（ｂ）は、（ａ）のＶＢ−ＶＢ線に沿う断面図である。 図２の記録ヘッドにおいて、ヒータが駆動される際の駆動回路の一連の動作を説明するためのタイミングチャートである。 図４の記録素子駆動回路に用いられる電圧変換回路について説明するための説明図である。 本発明の第二実施形態に係る記録ヘッドにおいて配線の構成を説明するための説明図である。 本発明の第三実施形態に係る記録ヘッドにおいて配線の構成を説明するための説明図である。 図９の記録ヘッドにおいて、記録素子駆動回路とサブヒータの構成について説明するための説明図である。 （ａ）は、図９の記録ヘッドに用いられる記録ヘッド用基板のヒータ周辺について拡大して示した平面図であり、（ｂ）は、（ａ）のＸＩＢ−ＸＩＢ線に沿う断面図である。 本発明の第四実施形態に係る記録ヘッドが搭載されたインクジェット記録装置について模式的に示した斜視図である。 図１２の記録ヘッドにおいて、記録ヘッド用基板に配置される部品の位置関係について説明するための記録ヘッド用基板の模式的な平面図である。 （ａ）は、図１２の記録ヘッドにおいて、サブヒータの位置について説明するためにサブヒータ周辺について拡大して示した記録ヘッド用基板の模式的な平面図であり、（ｂ）は（ａ）のＸＩＶＢ−ＸＩＶＢ線に沿う断面図である。 図１２の記録ヘッドに使用される記録ヘッド用基板のヒータ形成領域と、ヒータに対応して形成される吐出口との位置関係について説明するための記録ヘッド用基板の模式的な平面図である。 （ａ）は、図１５のＣ領域についてインク流路を拡大して示した模式的な断面図であり、（ｂ）は（ａ）のＸＶＩＢ−ＸＶＩＢ線に沿う断面図である。 本発明の第五実施形態に係る記録ヘッドにおいて、サブヒータの位置について説明するためにサブヒータ周辺について拡大して示した記録ヘッド用基板の模式的な平面図である。 本発明の第六実施形態に係る記録ヘッドにおいて、サブヒータの位置について説明するためにサブヒータ周辺について拡大して示した記録ヘッド用基板の模式的な平面図である。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。

（第一実施形態）
図１は、本発明の第一実施形態に係る液体吐出ヘッドとしての記録ヘッドが搭載されたインクジェット記録装置１００について模式的に示した斜視図である。

また、図２は、第一実施形態のインクジェット記録装置１００に用いられている記録ヘッド（液体吐出ヘッド）１の一例を説明するために、一部を破断して示した斜視図である。第一実施形態のインクジェット記録装置１００に用いられている記録ヘッド１は、記録素子としての発泡用ヒータ１０２と、発泡用ヒータ１０２に対応した位置におけるオリフィスプレート４０１の記録媒体に対向する面に吐出口４０２を有している。また、本実施形態では、吐出口４０２及び発泡用ヒータ１０２は、複数形成されて配列されている。そして、記録ヘッド１によって記録媒体Ｐに対して液体としてのインク滴を吐出口４０２から吐出することにより、記録媒体Ｐ上にドットを形成する。このように、記録媒体Ｐ上にドットを形成することにより、記録媒体Ｐへの画像の記録が行われる。図２に示されるように、記録ヘッド１は、オリフィスプレート４０１が流路形成部材４０３を挟んで記録ヘッド用基板１０１に接合されることで形成されている。記録ヘッド１は、インク供給口２１０（液体供給口）を有している。また、記録ヘッド１は、それぞれの吐出口４０２が形成された発泡室４０４を有している。それぞれの発泡室４０４にインクが供給される際には、インク供給口２１０を通って、インクが供給される。インク供給口２１０は、記録ヘッド用基板１０１を貫通するように形成されている。そして、インク供給口２１０は、記録ヘッド用基板１０１の裏面（インク供給路の上流側）から、表面（オリフィスプレート４０１が配置される側）へ向かうにつれて開口幅が狭まるように形成されている。また、本実施形態の吐出口列は、インク供給口２１０に沿って形成されている。

オリフィスプレート４０１、流路形成部材４０３及び記録ヘッド用基板１０１には、各吐出口４０２にそれぞれ連通する複数のインク流路４０５と、インク供給口２１０から供給されるインクを貯留してインク流路４０５に分配する共通液室４０６とが画成される。各インク流路４０５の、共通液室側端部とは逆側の端部には、エネルギー作用室としての発泡室４０４が具えられている。そして、発泡室４０４の内部には、吐出されるべきインクが、インク供給口２１０を介して供給されて貯留されている。

記録ヘッド用基板（液体吐出ヘッド用基板）１０１には、発泡用ヒータ１０２が所定のピッチで２列に並んで配置されている。発泡用ヒータ１０２は、吐出口に対向して発泡室４０４に配置され、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させる。そして、発泡室４０４の内部に貯留されたインクに対して、その熱エネルギーが付与される。そして、オリフィスプレート４０１に形成されている吐出口４０２は、記録ヘッド用基板１０１に配置されている発泡用ヒータ１０２に対応して形成されている。すなわち、発泡用ヒータ１０２によって発泡室４０４内のインクに熱が加えられて膜沸騰による気泡が発泡室４０４で生成されることで、その気泡による発泡圧によって発泡室４０４内の圧力が高まる。これによって発泡室４０４内のインクに運動エネルギーが与えられ、吐出口４０２からインクが吐出される。このように、発泡用ヒータ１０２に電気信号が供給されることで発泡用ヒータ１０２が駆動されてインク供給口２１０から供給されたインクにエネルギーが付与され、吐出口４０２からインクが吐出されて記録が行われる。なおここでは、オリフィスプレート４０１と流路形成部材４０３とを別部材とし、記録ヘッド用基板１０１と、流路の壁となる流路形成部材４０３と、流路の上面となるオリフィスプレート４０１とが接合されることで設けられている。しかし、流路形成部材４０３自体に吐出口を備え（流路形成部材とオリフィスプレートとを一体とし）、流路の一部となる凹部を備えた部材とし、記録ヘッド用基板１０１と接合することで流路を構成するように設けることもできる。

図３には、図２に示される記録ヘッド１における記録ヘッド用基板１０１について配線の構成を説明するための説明図が示されている。本実施形態では、図３に示されるように、一つの記録ヘッド１につき、二つのインク供給口２１０が形成されている。インク供給口２１０の両側部には、インク供給口２１０を挟むようにヒータ１０２を形成するためのヒータ形成領域１５０が形成されている。このヒータ形成領域のうち、吐出口に対応する位置にヒータ１０２が形成される。また、記録ヘッド用基板１０１には、ヒータ選択回路１１５、電圧変換回路１０７、スイッチング素子１０３を備えた記録素子駆動回路２０５が配置されている。本実施形態では、記録素子駆動回路２０５は、インク供給口２１０を挟んだヒータ形成領域１５０をさらに外側から挟むように、ヒータ形成領域１５０に近接して配置されている。

また、記録ヘッド用基板１０１には、インク供給口２１０及びヒータ形成領域１５０が延びる方向の外側に、記録データを一時的に格納するためのＭビットのシフトレジスタ（Ｓ／Ｒ）１０６が配置されている。また、記録ヘッド用基板１０１には、ブロック選択回路としてのデコーダ１０４が配置されている。デコーダ１０４は、後述するような時分割駆動によって記録が行われる際に、ヒータ１０２及びスイッチング素子１０３が形成するＮ個のブロック（グループ）から所望のブロックを選択する。シフトレジスタ（Ｓ／Ｒ）１０６と記録素子駆動回路２０５との間には、ラッチ回路１０５及びヒート回路１１６が配置されている。ラッチ回路１０５は、シフトレジスタ（Ｓ／Ｒ）１０６に格納された記録データを一括して保持する。

図４に、記録素子駆動回路２０５について、さらに詳細に示した説明図を示す。記録素子駆動回路２０５は、スイッチング素子１０３、電圧変換回路１０７、ヒータ選択回路１１５を備えている。スイッチング素子１０３、電圧変換回路１０７及びヒータ選択回路１１５は、記録ヘッドに形成されている複数のヒータから任意のヒータ１０２を選択し、選択されたヒータ１０２を駆動させるためのものである。ヒータ選択回路１１５によって、それぞれのヒータ１０２に関して駆動されるかどうかが判断される。そして、そのヒータ選択回路１１５からの出力信号が電圧変換回路１０７を介してスイッチング素子１０３に伝達され、ヒータ選択回路からの出力信号に応じて、選択的にスイッチング素子１０３が電気を通すように作動する。そして、駆動して発熱するように選択されたスイッチング素子１０３については、そのスイッチング素子１０３が通電するように作動する。スイッチング素子１０３の作動によってスイッチング素子１０３が通電されるとヒータ１０２に電力が供給され、ヒータ１０２が駆動される。このように、ヒータには、ヒータに供給される電気信号を、導通可能な状態あるいは導通不能な状態に切り替え可能なスイッチング素子１０３が接続されている。電圧変換回路１０７は、ヒータ選択回路１１５からの出力信号の電圧を、スイッチング素子１０３を駆動するのに十分な電圧にまで変換する。

図４において、１４０はＶＨ端子からヒータ１０２へ接続するＶＨ電源ライン、１４１はヒータ１０２に流れた電流を回収するためのＧＮＤＨラインを示している。

ヒータ１０２、スイッチング素子１０３、ヒータ選択回路１１５は、Ｎ個ずつで１つのグループが形成されている。そして、このＮ個ずつの素子で形成されるグループがＭ個形成され、これらの列はグループ１〜ＭのＭ個のグループに分割される。

図３に示されるように、本実施形態の記録ヘッド１は、記録ヘッド用基板１０１を加熱するための、予備加熱用発熱素子としてのサブヒータ（予備加熱素子）２０１が配置されている。図３に示されるインク供給口２１０のうち、一方をインク供給口２１０ａとし、他方をインク供給口２１０ｂとする。本実施形態では、記録ヘッド用基板１０１上に、一本の連続したサブヒータがインク供給口２１０ａ及びインク供給口２１０ｂに近接した位置を通って、長方形状に設けられたインク供給口２１０の三辺を囲むように配設されている。そして、一本のサブヒータの一方の電極がインク供給口２１０ａに近い位置でサブヒータ電源端子ＶＳＵＢＨ−１に接続され、他方の電極がインク供給口２１０ｂに近い位置でサブヒータ電源端子ＶＳＵＢＨ−２と接続されている。このとき、サブヒータ電源端子VSUBH-1とサブヒータ電源端子VSUBH-2とは、記録ヘッド用基板の同じ側の辺に設けられている。このように、サブヒータ２０１は、インク供給口２１０に沿って配置されている。

サブヒータ２０１は、インクが吐出される側から記録ヘッド１を平面視したときに、インク供給口２１０と、スイッチング素子１０３との間を通るように配置される。本実施形態では特に、サブヒータ２０１は、図５（ａ）、５（ｂ）に示されるように各インク供給口２１０を挟んで対向するヒータ１０２と記録素子駆動回路２０５の間に配置される。そして、一本の連続した配線によって形成されたサブヒータ２０１が、インク供給口２１０の周囲を取り巻くように配置されている。

このように、サブヒータ２０１は、インク供給口２１０の周囲を取り巻くように配置されている。従って、サブヒータ２０１が、インク供給口２１０内に貯留されているインクを、効率的に加熱することができる。また、従来の記録ヘッドのようにサブヒータが基板の外側端部に近接した部分に配置されているものと比べて、記録ヘッド用基板１０１の全体をより均一に加熱することができる。サブヒータ２０１は、配線層によって形成されている。サブヒータ２０１を構成する材料としては、例えばＡＬ（アルミニウム）配線等が抵抗体として用いられている。そして、このＡＬ配線等で形成されたサブヒータ２０１の両端が、サブヒータ電源端子１２４（ＶＳＵＢＨ）にそれぞれ接続されている。そして、この端子間に適当な電圧が印加されることにより、サブヒータ２０１が発熱し、ヘッド基板全体を加熱することができる。そのため、サブヒータ２０１がヘッド基板の温度制御を適切に行うことができる。さらにはサブヒータ２０１とインク供給口２１０が近接しているため、サブヒータ２０１が、インク供給口２１０から供給されるインク液を効率良く加熱することができる。従って、サブヒータ２０１が、インク供給口２１０内部のインクの温度制御をより適切に行うことができる。

記録ヘッド１における配線部分について拡大して模式的に示した平面図を図５（ａ）に示し、図５（ａ）のＶＢ−ＶＢ線に沿う模式的な断面図を図５（ｂ）に示す。図５（ａ）、５（ｂ）を用いて、ヒータ１０２、サブヒータ２０１、スイッチング素子１０３の間の位置関係を説明する。

図５（ａ）には、ヒータ１０２とスイッチング素子１０３の間にサブヒータ２０１としてＡＬ配線が通された記録ヘッドの模式的な平面図が示されている。図５（ａ）には、複数のヒータについてのヒータ駆動回路部が拡大されて示されている。図５（ａ）におけるＢ−Ｂ線に沿う断面図を図５（ｂ）に示す。図５（ｂ）に示されるように、スイッチング素子１０３が埋設されている基板１０１上に層間絶縁膜４１３が形成されている。層間絶縁膜４１３上には、サブヒータ２０１及び第２配線層３０３が形成され、その上には層間絶縁膜４１２が形成されている。また、層間絶縁膜４１２上にはヒータ層４１０が形成され、ヒータ層４１０上には第１の配線層３０１が形成されている。第１の配線３０１上には保護膜層が形成されている。

ヒータ層４１０は、第１の配線３０１を選択的に除去することで、ヒータ層を第１の配線３０１の形成されていない部分に露出させている。第１の配線３０１内を流れる電流は、一旦第１の配線３０１が除去された部分で比較的抵抗の高いヒータ層４１０を通り、第１の配線が形成されている部分の直下に到達したところで再び第１の配線３０１内に流れ、そこから第１の配線３０１内を通る。電流がヒータ層４１０を通る際には、そこで発熱される。

第１の配線３０１と第２の配線３０３とは、スルーホール３０４を介して接続されている。そして、スルーホール３０４の形成されている部分以外の部分においては、第１の配線３０１と第２の配線３０３との間に層間絶縁膜４１２が形成され、第１の配線３０１と第２の配線３０３との間で電気が導通されないように形成されている。また、第２の配線３０３と基板１０１内に作りこまれているスイッチング素子１０３との間には、これらの間を電気的に接続するためのスルーホール４１６が形成されている。また、図５（ａ）、５（ｂ）に示されるように、記録ヘッド用基板１０１をインクの吐出される側から見て、サブヒータ２０１は、ヒータ１０２とスイッチング素子１０３との間に配置されている。また、サブヒータ２０１は、インクの吐出される方向において（記録ヘッド１の記録素子が設けられた面に垂直な方向からみて）、ヒータ１０２よりも後方に配置されている。これにより、これまで利用されていなかったデッドスペースを有効に利用することで、記録ヘッド用基板１０１の小型化を図ることができる。

図６に、ヒータ１０２の駆動の際の駆動回路の一連の動作を説明するためのタイミングチャートを示す。図６のタイミングチャートは、Ｍ×Ｎ個のヒータから任意のヒータを一つ取り出し、そのヒータについて１回選択されるための１シーケンス（１吐出周期）に対応している。つまり、同じヒータについて再度駆動可能に選択されるまでの周期を１周期としている。

図６のチャートに示されるように、記録装置本体から供給されるクロック信号ＣＬＫが端子１０９に入力されている。そして、記録が行われる際には、シリアル転送されるＭビットの記録データ信号ＤＡＴＡが端子１１０からシフトレジスタ１０６に入力され、順次格納される。そして、ラッチ信号端子１０８から入力されるラッチ信号ＬＴに従ってこのシリアルデータがラッチ回路に保持される。このときブロック選択回路１０４に入力される信号も記録データ信号に続いてシリアル転送され、デコーダによりＮ本のブロック選択信号に変換されてグループ１〜Ｍへ接続される。以上のような構成により、Ｍ本の記録データ信号とＮ本のブロック選択信号がヒータ選択回路１１５によりマトリクス状に論理和をとられてＭ×Ｎ個のヒータ１０２から駆動されるヒータが選択される。

まず記録データに応じたＭビット分のデータが、クロック信号ＣＬＫに同期したＤＡＴＡ信号でシフトレジスタにシリアル転送され、それからデータがラッチ回路にパラレルに転送される。続くラッチ信号ＬＴが‘‘Ｌｏ’’（ローレベル）になると入力されたデータが転送されてデータ線１１７に出力され、ラッチ信号ＬＴが続いて‘‘Ｈｉｇｈ’’（ハイレベル）になるとこの信号が保持される。Ｍ本のデータ信号１１７のうち記録データに応じた任意のデータ信号が‘‘Ｈｉｇｈ’’になる。

同様に、Ｘビットのブロック制御信号もクロック信号ＣＬＫに同期してシフトレジスタにシリアル転送され、ラッチ回路にパラレルに転送される。そして、それに続きラッチ信号ＬＴが‘‘Ｈｉｇｈ’’になるとＸビットのブロック制御信号がデコーダに保持される。デコーダからブロック選択信号１１８のＮ本の出力のうちいずれか１つの出力が選択されて‘‘Ｈｉｇｈ’’となる。

ブロック選択信号が共通に接続されるＭ個の駆動回路うち、任意のヒータがヒータ選択回路１１５のＡＮＤ回路により選択される。選択されたヒータには、端子１１１から入力されるＨＥ信号と、ヒート回路１１６から入力される記録データ信号とのＡＮＤをとった信号に従って電流ＩＨが流れヒータが駆動される。

以上のような動作を順次Ｎ回繰り返すことで、Ｍ×Ｎ個のヒータをＭ個ずつＮ回のタイミングで時分割駆動し、全てのヒータを画像データに応じて選択することができる。

すなわち、一つのグループ当たりＮ個のヒータで構成されたＭ個のグループに分割されたＭ×Ｎ個のヒータは、同一グループ内で２つ以上のヒータが同時に駆動されないように、１シーケンスの時間がＮ回のタイミングに時分割されて駆動される。そして、Ｍビットの画像データが同時に駆動されるように記録ヘッドが制御される。

図４において、ブロック選択信号１１８及び記録データ信号１１７は、ＡＮＤゲートとしてのヒータ選択回路１１５に入力される。これら２つの信号が共にアクティブとなった場合に、そのＡＮＤゲートの出力がアクティブとなる。この部分の回路図を、図７に示す。図７においてＡＮＤゲートの出力信号は、電圧変換回路１０７によりその信号の電圧がヒータ選択回路の出力の電圧（第１電源電圧）よりも高い電圧（第２電源電圧）に変換される。変換された信号は、ＭＯＳトランジスタであるスイッチング素子１０３のゲートに印加される。スイッチング素子１０３のゲートに電圧が印加されると、スイッチング素子１０３に接続されたヒータ１０２に電流が通電され、ヒータ１０２が駆動されることになる。

ここで、電気信号はスイッチング素子１０３のゲートに印加されるので、入力される電気信号は、電圧変換回路１０７によってより高い電圧に変換される。これにより、スイッチング素子１０３でのオン抵抗を低下させ、高い効率でヒータに電流を流すことを可能としている。このときの高められた電源電圧の電圧値は、回路のブレイクダウン耐圧及びＭＯＳのゲート耐圧を越えることなく、可能な限り高く設定することが望ましい。

このように、ヒータ１０２に選択的に電気信号を送ることで、ヒータ１０２を選択的に駆動させることができる。これにより、同時に駆動されるノズルの数を減らすことができ、駆動電圧の変動を小さく抑えてインクを安定的に吐出することが可能となる。

本実施形態の記録ヘッド１は、サブヒータ２０１がインク供給口２１０とスイッチング素子１０３との間に配置されている。従って、サブヒータ２０１は、インク供給口２１０に貯留されているインクの近くに位置する。これにより、インク供給口２１０に貯留されているインクを、インク供給口２１０に近い位置から効率的に加熱することができる。結果的に、インクの吐出の際には、インク特性をそのときの条件に応じたより好適な状態にすることができる。また、インク特性が好適な状態となったときにインクの吐出が行われるので、吐出不良の発生が抑えられ、インクの吐出がより確実に行われる。これにより、記録ヘッドの吐出効率を向上させることができると共に、記録画像の品質の向上を図ることができる。また、インク供給口２１０内部のインクを効率的に加熱することができるので、インク供給口２１０内に貯留されているインクを好適な温度に到達させるまでの時間が短くて済む。従って、記録にかかる時間を短縮化させることができる。

また、本実施形態では、図５（ｂ）に示されるように、サブヒータ２０１の層は、スルーホール３０４とスイッチング素子１０３との間を接続する第２配線層３０３と同じように層間絶縁膜４１３の上に配置されている。従って、サブヒータ２０１と第２配線層３０３とが同じ材料によって形成される場合には、これらを同じ工程にて一括して形成することができる。このようにサブヒータ２０１と第２配線層３０３とを同時に形成することにより、製造工程を省略することができるので、記録ヘッドの製造にかかる時間を短縮させることができる。また、記録ヘッドの製造コストを低く抑えることができる。

また、本実施形態では、上述のように記録ヘッド１が形成されることで、サブヒータ２０１の下方には、スイッチング素子等が作り込まれた部品が配置されずに形成される。従って、サブヒータ２０１の直下の層に、スイッチング素子等を作り込む際に生じ得る段差の発生が抑えられた構成とすることができる。これにより、サブヒータ２０１を形成するＡＬ配線の膜厚が記録ヘッド用基板１０１全体にわたって均一になる。従って、配線において、例えばエレクトロマイグレーションによる断線の発生を抑えることができる。このように、サブヒータ２０１の膜厚が全体的に均一になるので、断線の発生等を抑えることができ、サブヒータ２０１の耐久性を向上させることができる。

（第二実施形態）
次に、図８を用いて、第二実施形態について説明する。なお、上記第一実施形態と同様に構成される部分については図中同一符号を付して説明を省略し、異なる部分についてのみ説明する。

図８に示す第二実施形態の記録ヘッドは、２つのインク供給口２１０−ａ、２１０−ｂを有している。インク供給口の周囲には、長方形状に設けられたインク供給口２１０の三辺を囲むようにサブヒータ２０１が配置されている。本実施形態では、インク供給口２１０−ａに近接して配設されたサブヒータをサブヒータ２０１−ａとし、インク供給口２１０−ｂに近接して配設されたサブヒータをサブヒータ２０１−ｂとする。またそれぞれに対応する記録データ入力端子を１１０−ａ，１１０−ｂ、ヒート信号端子を１１１−ａ，１１１−ｂ、とする。そして、本実施形態では、それぞれのインク供給口２１０ごとに独立してサブヒータ２０１−ａ、２０１−ｂが、記録ヘッド１をヒータ１０２が設けられている面に垂直な方向から見たときに、インク供給口２１０の周囲を囲むように帯状に配置されている。また、それぞれのサブヒータ２０１−ａ、２０１−ｂに対応してサブヒータ電源端子１２４−ａ１，１２４−ａ２，１２４−ｂ１，１２４−ｂ２が個別に設けられている。なお、１つのサブヒータに対応する２つの一対のサブヒータ電源端子は、それぞれ記録ヘッド用基板の同じ側の辺に設けられている。

一般に、記録ヘッドでは、異なるインク供給口からは異なる色のインクを吐出する。そして、インクの特性及びインクの粘度はインク自身の色によって異なる。本実施形態では、このように色ごとに異なるインク特性に応じてそれぞれのインクに適した温度に調節するために、それぞれのインク供給口に対して個別に独立して温度調節ができるように、記録ヘッドが構成されている。また、記録ヘッドの温度が全ての場所で一定ではなく、記録ヘッドの領域ごとに温度が異なる場合がある。本実施形態の記録ヘッドによれば、記録ヘッドの領域ごとに温度が異なるとしても、記録ヘッドにおける領域ごとの温度分布に応じて領域ごとに温度調節を行うことが可能である。

本実施形態では、インク供給口を複数有している記録ヘッドに対して、それぞれのインク供給口ごとに独立して温度調節が可能なサブヒータ２０１−ａ、２０１−ｂを有している。従って、サブヒータ２０１−ａ、２０１−ｂの温度を、インク供給口２１０−ａ、２１０−ｂごとに、それぞれのインク供給口２１０に貯留されているインクに適した温度に調節することができる。これにより、インク供給口２１０に貯留されているインクに対してインクの温度をより細かく制御することが可能になる。

なお、本実施形態では、サブヒータ２０１−ａ、２０１−ｂが２本の場合の記録ヘッドを用いて説明したが、それより多くのサブヒータを設けても良い。この場合でも、それぞれのインク供給口に対応したサブヒータ電源端子を設けることでそれぞれのサブヒータを独立に制御することが可能となる。

（第三実施形態）
次に、図９ないし図１１（ａ）、１１（ｂ）を用いて、第三実施形態について説明する。なお、上記第一実施形態及び第二実施形態と同様に構成される部分については図中同一符号を付して説明を省略し、異なる部分についてのみ説明する。

第一実施形態及び第二実施形態の記録ヘッドでは、サブヒータは、インクが吐出される側から見て、ヒータとスイッチング素子との間に配置されている。これに対して第三実施形態の記録ヘッドは、サブヒータが、インクの吐出される側から見て、インク供給口とヒータとの間に配置されている点で第一実施形態及び第二実施形態と異なる。

図９に、第三実施形態の記録ヘッドに用いられている基板において、配線の構成が示された模式的な平面図を示す。図９においても、記録ヘッドに二つのインク供給口２１０が形成されている。また、図１０に、ヒータ及び記録素子駆動回路について拡大してその周辺の配線について説明するための説明図を図１０に示す。図１１（ａ）には、ヒータ１０２、サブヒータ２０１、スイッチング素子１０３の間の位置関係を示した模式的な平面図が示されている。また、図１１（ｂ）には、図１１（ａ）におけるＢ−Ｂ線に沿う断面図が示されている。

図９、１０、１１（ａ）、１１（ｂ）に示されるように、サブヒータ２０１は、インクの吐出される側から見て（記録ヘッド１をヒータ１０２が設けられている面に垂直な方向から見て）、インク供給口２１０の周囲を取り囲むように帯状に配置される。さらにサブヒータ２０１は、インク供給口２１０と発泡用ヒータ１０２の形成されるヒータ形成領域１５０との間に配置されている。さらに、記録ヘッド１をヒータ１０２が設けられている面に垂直な方向から見て、サブヒータ２０１は、吐出口４０２とインク供給口２１０とを連通する流路の下側に位置するように配置されている。従って、サブヒータ２０１は、さらにインク供給口２１０に近づけられて配置されることになる。これにより、インク供給口２１０に貯留されているインク及び、流路に貯留されているインクの温度の調節を行い、インクの粘度を低下させることができるため、記録画像の品質を高く維持することができる。

（第四実施形態）
次に、図１２ないし図１６（ａ）、（ｂ）を用いて、第四実施形態について説明する。なお、上記第一実施形態ないし第三実施形態と同様に構成される部分については図中同一符号を付して説明を省略し、異なる部分についてのみ説明する。

第一実施形態ないし第三実施形態の記録ヘッドにおいては、インク供給口の一方の側には、インク供給口からの距離の等しい吐出口の列がインク供給口の延びる方向に平行に並べられている。これに対して、第四実施形態の記録ヘッド４においては、インク供給口からの距離の異なる吐出口が交互に並べられて千鳥状に並べられている。

図１２に、第四実施形態における記録ヘッドの斜視図を示す。図１２に示されるように、第四実施形態の記録ヘッド４においては、インク供給口２１０の一方の側に、インク供給口からの距離が比較的短い吐出口とインク供給口からの距離が比較的長い吐出口の二種類の吐出口が形成されている。図１３に、第四実施形態におけるインクジェット記録ヘッド４に使用される記録ヘッド用基板１０１の模式的な平面図を示す。本実施形態の記録ヘッド４に用いられる記録ヘッド用基板１０１についても同様に、基板１０１を貫通するインク供給口２１０が形成されている。

本実施形態の記録ヘッド４は、図１３に示されるように、インク供給口２１０に沿った方向にインクを発泡させるための発泡用ヒータ１１１，１１２が配列される発泡用ヒータ形成領域１５０を有している。また、それに加え、発泡用ヒータ１１１，１１２を駆動するためのスイッチング素子１０３が配列されたスイッチング素子形成領域１６０、上記スイッチング素子を駆動するための記録素子駆動回路２０５を有している。記録ヘッド用基板１０１におけるインク供給口２１０の延びる方向への端部には、記録ヘッド用基板１０１と外部の制御部とを電気的に接続する電極パッドが形成される電極パッド形成領域４０８が形成されている。本実施形態の記録ヘッドに用いられる記録ヘッド用基板１０１の横幅はＷｃである。

図１４（ａ）は、図１３の領域Ａについて拡大して示した平面図であり、記録ヘッド４に使用される記録ヘッド用基板１０１のヒータ周辺部について拡大されている。図１４（ａ）に示されるように、記録ヘッド４には、インク供給口２１０の一方の側につき６００ｄｐｉピッチの発泡用のヒータ１１１，１１２が二列形成されている。これらの吐出口列は、それぞれの列の吐出口に対して半ピッチ分ずれて形成されている。すなわち、吐出口３１１、３１２が、インク供給口２１０の延びる方向に１２００ｄｐｉずれながらインク供給口２１０の一方の側に千鳥状に２列配置されている。各発泡用ヒータ１１１，１１２は、それぞれの発泡用ヒータ中心の間の距離をｄＨとする。また、各発泡用ヒータ１１１、１１２におけるお互いに近い側のヒータ端部の間の距離ｄＨ’とする。このとき、サブヒータ２０１は発泡用ヒータの間に配置され、サブヒータの幅ＷｓＨは、ｄＨ’＞ＷｓＨを満たすような幅ＷｓＨとなるように、ヒータが形成されている。

図１４（ｂ）は、図１４（ａ）におけるＢ−Ｂ線に沿う断面図である。記録ヘッド用基板としてのＳｉ基板１０１上には、蓄熱層であるフィールド熱酸化膜ＳｉＯ２０８が形成されており、蓄熱層ＳｉＯ２０８上には第１の絶縁層としてのＢＰＳＧ２０２が形成されている。絶縁層ＢＰＳＧ２０２上には、スイッチング素子の一部及びサブヒータとして機能する第１のＡｌ配線２０３がパターニングされて形成されている。さらにＢＰＳＧ２０２、Ａｌ配線２０３の上には、第２の絶縁層であるプラズマＳｉＯ２０４が配置され、その上にはヒータ層ＴａＳｉＮ２０９及び第２のＡｌ配線２０６が形成されている。２層目のＡｌ配線２０６とヒータ層ＴａＳｉＮ２０９は発泡用ヒータ以外の部分はフォトリソグラフィとドライエッチングによって形成される。本実施形態では、Ａｌ配線２０６とヒータ層ＴａＳｉＮ２０９とは、同じ工程にて一括に形成される。その後、発泡用ヒータ部分のみフォトリソグラフィとウェットエッチングによって２層目のＡｌ配線２０６のみエッチングを行い、この部分を発泡用ヒータとして形成する。また、基板における、これらのさらに上には、保護膜ＳｉＮ２０７が積層されている。インク供給口２１０は前述した工程を経た後、レーザーによる加工によって形成される。

図１５は本実施形態の記録ヘッド４に使用される記録ヘッド用基板１０１のヒータ形成領域１５０と、ヒータ１１１、１１２に対応して形成される吐出口との位置関係について説明するための記録ヘッド用基板１０１の模式的な平面図である。記録ヘッド用基板１０１の端部に位置した電極パッド形成領域４０８を除く領域において、記録ヘッド用基板１０１は、インク流路の壁を有する流路形成部材４０３と接合される。そして、発泡用ヒータ形成領域１５０の内部で、インク供給口２１０からの距離を交互に変えながらインク供給口２１０の延びる方向に平行な方向に吐出口３１１、３１２が千鳥状に並べられて吐出口列が形成されている。また、各吐出口３１１、３１２に対応し、インク供給口２１０と連通するインク流路３１３、３１４が、記録ヘッド用基板１０１に流路形成部材４０３が接合することで形成されている。

図１６（ａ）は、図１５に示される領域Ｃを拡大したものであり、本実施形態の記録ヘッド４におけるヒータ周辺部のインク流路３１３、３１４を模式的に示した平面図である。記録ヘッド４には、インク供給口２１０からの距離の異なる二種類の吐出口３１１、３１２が形成されており、インク供給口２１０からの距離に応じて長さの異なるインク流路３１３、３１４が吐出口３１１、３１２に連通するように形成されている。本実施形態では、これらの二種類の吐出口のうち、インク供給口からの距離の比較的短い吐出口を吐出口３１１（第１の吐出口）とする。また、インク供給口からの距離が、インク供給口と吐出口３１１との間の距離よりも長い吐出口を吐出口３１２（第２の吐出口）とする。このとき、第１の吐出口３１１は、第２の吐出口３１２より大きいインク滴を吐出するために用いることができる。すなわち、第２の吐出口３１２の開口径は、第１の吐出口３１１の開口径より小さく設けられている。従って、第２の吐出口３１２から吐出される液滴の体積は、第１の吐出口３１１から吐出される液滴の体積より小さい。以下、便宜上第１の吐出口３１１から吐出されるインク滴を大液滴、第２の吐出口３１２から吐出されるインク滴を小液滴と呼ぶこととする。インク供給口２１０から第１の吐出口３１１に延びたインク流路をインク流路３１３（第１の流路）とし、インク供給口２１０から第２の吐出口３１２に延びたインク流路をインク流路３１４（第２の流路）とする。また、それぞれの吐出口３１１、３１２は複数形成されており、これらによって吐出口列が形成されている。これらの吐出口列は、インク供給口２１０に沿って形成されている。本実施形態では、インク供給口からの距離が比較的短い第1の吐出口３１１とインク供給口からの距離が比較的長い第２の吐出口３１２がインク供給口２１０に沿う方向に交互に形成され、千鳥状に並べられている。また、第１の吐出口３１１に対応する位置に、大液滴用の第１の発泡用ヒータ１１１（第１の記録素子）が形成されている。第２の吐出口３１２に対応した位置に、小液滴用の第２の発泡用ヒータ１１２（第２の記録素子）が形成されている。そしてサブヒータ２０１は、インクの吐出される側から見て、第１の発泡用ヒータ１１１と、第２の発泡用ヒータ１１２との間に、図９と同様にインク供給口２１０の周囲を取り囲むように帯状に配置されている。すなわち、記録ヘッド４をヒータが設けられた側から見たときに、サブヒータ２０１は、第２の吐出口３１２とインク供給口２１０とを連通するインク流路３１４の下側に配設されている。

このように、サブヒータ２０１は、インクの吐出される側から見て複数の発泡用ヒータ（記録素子）の一部と、インク供給口２１０との間に配置されている。複数の記録素子の一部は、インク供給口２１０に沿って複数配置された記録素子のうちの一部の記録素子のことである。本実施形態では、複数の記録素子の一部は、インク供給口２１０に沿って配列された発泡用ヒータのうち、インク供給口２１０からの距離が比較的長い第２の記録素子としての発泡用ヒータ１１２のことである。また、複数の記録素子のうち、複数の記録素子の一部を含まない他の一部は、サブヒータ２０１とインク供給口２１０との間に設けられている。複数の記録素子の一部を含まない他の一部は、複数配置された記録素子のうち、上記の一部の記録素子を含まない他の記録素子のことである。本実施形態では、複数の記録素子のうち他の一部は、インク供給口２１０に沿って配列された発泡用ヒータのうち、インク供給口２１０からの距離が比較的短い第１の記録素子としての発泡用ヒータ１１１のことである。

本実施形態では、このようにサブヒータ２０１を発泡用ヒータ１１１、１１２の間に配置したので、インク供給口２１０内部のインクを効率的に加熱することができることに加え、サブヒータ２０１によって発泡用ヒータ１１１、１１２を予備加熱することができる。従って、記録が行われる際には、サブヒータ２０１が発泡用ヒータ１１１、１１２を既に一定温度に予備加熱しておくことが可能である。また、第２の吐出口３１２の径は、第１の吐出口３１１の径より小さいため、インクの粘度が高いとインクの吐出不良が発生する確率が高い。しかし、小液滴用の第２の吐出口３１２に連通するインク流路３１４の下側にサブヒータ２０１を設け、インク流路３１４内のインクを確実に加熱して、インクの粘度を下げることで、吐出不良を防止することができる。また、サブヒータ２０１は、図９に示すようにインク供給口２０１の三辺を取り囲むように帯状に配置することにより、効率よくインク供給口２０１のインクを加熱することができる。

図１６（ｂ）は、図１６（ａ）における記録ヘッドのＢ−Ｂ線に沿う断面図である。ヒータ１１１に対応するように吐出口３１１、インク流路３１３が流路形成部材３００によって形成される。各発泡用ヒータ１１１，１１２の発泡用ヒータ中心距離ｄＨは、インク流路の流路構造から導かれる吐出機能を満たすように決定される。ここで、考慮される流路構造としては、例えば、発泡用ヒータ１１１（第１の記録素子），１１２（第２の記録素子）のヒータサイズ、吐出口３１１（第１の吐出口），３１２（第２の吐出口）の開口径、インク流路３１３、３１４が挙げられる。インクが吐出される側から見て電気回路機能的にデッドスペースとなる発泡用ヒータ１１１，１１２間における発泡用ヒータのインク吐出方向の後方にサブヒータ２０１を配置することで、記録ヘッド用基板１０１の小型化を図ることができる。さらに、本実施形態の記録ヘッド４によれば、サブヒータ２０１によってインク供給口２１０内部に貯留されているインクの温度を調節することに加え、二つの発泡用ヒータ１１１、１１２を予備加熱することができ、記録画像の安定化を図ることができる。

本実施形態の記録ヘッドでは、発泡用ヒータにおける端部の間の距離はｄＨ’＝３２μｍである。また、サブヒータ２０１の幅ＷｓＨ＝２８μｍである。本実施形態の記録ヘッド４を採用することにより、本発明の採用されていない従来の記録ヘッドと比較して、基板の幅ＷＣを１４２０μｍから１３６４μｍへ約４％縮小することができた。

（第五実施形態）
次に、図１７を用いて、第五実施形態について説明する。なお、上記第一実施形態ないし第四実施形態と同様に構成される部分については図中同一符号を付して説明を省略し、異なる部分についてのみ説明する。吐出口と記録素子との関係については、図１６と同様である。

図１７には、第五実施形態における記録ヘッドの発泡用のヒータ及びサブヒータの配線部分について拡大して示した模式的な平面図が示されている。本実施形態でも、千鳥状に並べられた第１の吐出口３１１、第２の吐出口３１２の間の領域に第１のサブヒータ２０１が設けられている。従って、ここでは、第１のサブヒータ２０１は、インク供給口２１０の内部のインクと、インク流路３１４の内部のインクとを加熱するために用いられる。加えて、インク供給口２１０と、第１の吐出口３１１との間の領域には、第２のサブヒータ１２６（他の予備加熱素子）が形成されている。さらに、吐出口３１１、３１２のうち、インク供給口２１０から遠い方の第２の吐出口３１２の外側には、第３のサブヒータ１２５が形成されている。すなわち記録ヘッド４をヒータが設けられた側から見たときに、第１の吐出口３１１とインク供給口２１０とを連通するインク流路３１３の下側に、第２のサブヒータ１２６が設けられている。さらに、第２の吐出口３１２とインク供給口２１０とを連通するインク流路３１４の下側に第１のサブヒータ２０１と第２のサブヒータ１２６とが設けられている。従って、第２のサブヒータ１２６は、インク供給口２１０の内部のインクと、インク流路３１３の内部のインクと、インク流路３１４の内部のインクと、を加熱するために用いられている。本実施例においても、第２の吐出口３１２の開口径は、第１の吐出口３１１の開口径より小さく設けられており、第２の吐出口３１２から吐出されるインク滴は、第１の吐出口３１１から吐出されるインク滴より小さい。

図１７に示されるように、スイッチング素子１０３は、インク供給口２１０から比較的離れた位置に形成された吐出口３１２よりもインク供給口から離れた位置に配置されている。そして、その吐出口３１２に対応した位置に形成された発泡用ヒータ１１２とスイッチング素子１０３との間に第３のサブヒータ１２５（外側予備加熱用発熱素子）が配置されている。また、インク供給口２１０と、インク供給口２１０に比較的近い位置に形成された発泡用ヒータ１１１との間に、さらなるサブヒータとしての第２のサブヒータ１２６（内側予備加熱用発熱素子）が配置されている。

ここで、各発泡用ヒータアレイ１１１，１１２のそれぞれのヒータの中心どうしの距離をｄＨとする。また、ヒータ１１１とヒータ１１２のお互いに近い側における端部の間の距離ｄＨ’とする。また、発泡用のヒータの幅をＷｓＨ1とする。このとき、本実施形態の記録ヘッドにおいても、発泡用ヒータアレイ間に配置されたサブヒータ２０１がｄＨ’＞ＷｓＨ1の関係を満たすようなヒータの幅ＷｓＨ1となるようにヒータが形成される。また、本実施形態の記録ヘッドにおける記録ヘッド用基板１０１においては、ヒータ配線引き回し等の理由により、スイッチング素子１０３と発泡用ヒータ１１２の端部との間の距離ｄＨ-Sは、第四実施形態と比べて広くとられている。また、インク供給口２１０を形成する際の加工精度等の理由により、インク供給口２１０の端部と発泡用ヒータ１１１の端部との間の距離ｄＨ-Ｉは第四実施形態のものと比べて広くとられている。インク供給口から離れた位置に形成された第３のサブヒータ１２５が、ｄＨ-S＞ＷｓＨ2の関係を満たす幅ＷｓＨ2となるように、発泡用ヒータ１１２とスイッチング素子１０３の間に配置される。また、インク供給口に近い位置に形成された第２のサブヒータ１２６が、発泡用ヒータ１１１とインク供給口２１０の間に、ｄＨ-Ｉ＞ＷｓＨ３の関係を満たす幅ＷｓＨ３となるように配置される。

このように本実施例においては、発泡用ヒータ１１１、１１２同士の間に配置されるヒータに加え、ヒータ列の間以外の領域にサブヒータ１２５、１２６を配置している。こうすることで、記録ヘッド用基板１０１へのサブヒータ２０１、１２５、１２６による予備加熱の温度制御を領域ごとにさらに細かく設定することができ、インクの粘度を低下させるための予備加熱をさらに効率良く行うことができる。また、第２の吐出口３１２の径は、第１の吐出口３１１の径より小さいため、インクの粘度が高いとインクの吐出不良が発生する確率が高い。しかし、小液滴用の第２の吐出口３１２に連通するインク流路３１４の下側に第１のサブヒータ２０１と第２のサブヒータ１２６とを設けている。これによりインク流路３１４内のインクを確実に加熱して、インクの粘度を下げることで、吐出不良を防止することができる。

また、サブヒータ２０１、１２６、１２５は、図９に示すようにインク供給口２０１の周囲を取り囲むように帯状に配置することにより、効率よくインク供給口２０１のインクを均一に加熱することができる。

（第六実施形態）
次に、図１８を用いて、第六実施形態について説明する。なお、上記第一実施形態ないし第五実施形態と同様に構成される部分については図中同一符号を付して説明を省略し、異なる部分についてのみ説明する。吐出口と記録素子との関係については、図１６と同様である。

図１８には、第六実施形態における記録ヘッドの発泡用のヒータ及びサブヒータの配線部分について拡大して示した模式的な平面図が示されている。インク供給口からの距離の異なる隣接する発泡用ヒータ１１１，１１２は、それぞれの発泡用ヒータの中心を基準とすると、ヒータ１１１の中心とヒータ１１２の中心との間にｄＨの間隔が取られるようにそれぞれのヒータが配置される。各発泡用ヒータのお互いに近い側のヒータの端部どうしの距離ｄＨ’に対して、発泡用ヒータアレイ間にサブヒータ２０１がｄＨ’＞ＷｓＨの関係を満たす幅ＷｓＨとなるように配置される。本実施形態の基板は、配線効率の理由により、インク供給口からの距離の異なる二種類のヒータの間で、発泡用ヒータ配線１１４の一部が共有されている。そして、記録ヘッドは、液体を吐出する方向に関してサブヒータ２０１上側の領域で発泡用ヒータ配線１１４が結線するように形成されている。なお、液体を吐出する方向とは、本実施例において記録ヘッド用基板の垂直な方向を示している。なお本実施例においても、第１の吐出口３１１は、第２の吐出口３１２より大きいインク滴を吐出するために用いることができる。すなわち、第２の吐出口３１２の開口径は、第１の吐出口３１１の開口径より小さく設けられている。

そして、発泡用ヒータに接続された配線における連結部が、サブヒータに対応する位置に形成されている。本実施形態では、発泡用ヒータに接続された配線は、サブヒータのインク吐出方向における前方で連結されている。

このようにインク供給口からの距離の異なる発泡用ヒータに接続された配線が、予備加熱用のサブヒータ上の領域で結線されることで、記録ヘッド用基板内のスペースを効率的に用いることができる。従って、インクジェット記録ヘッド用基板の小型化を図ることができ、また、製造コストの低減を図ることができる。

なお、本発明の液体吐出ヘッドは、プリンタ、複写機、通信システムを有するファクシミリ、プリンタ部を有するワードプロセッサなどの装置、さらには各種処理装置と複合的に組み合わせた産業記録装置に搭載可能である。そして、この液体吐出ヘッドを用いることによって、紙、糸、繊維、布帛、皮革、金属、プラスチック、ガラス、木材、セラミックスなど種々の記録媒体に記録を行うことができる。なお、本明細書内で用いられる「記録」とは、文字や図形などの意味を持つ画像を記録媒体に対して付与することだけでなく、パターンなどの意味を持たない画像を付与することも意味することとする。

さらに、「インク」または「液体」とは、広く解釈されるべきものであり、記録媒体上に付与されることによって、画像、模様、パターン等の形成、記録媒体の加工、或いはインクまたは記録媒体の処理に供される液体を言うものとする。ここで、インクまたは記録媒体の処理としては、例えば、記録媒体に付与されるインク中の色材の凝固または不溶化による定着性の向上や、記録品位ないし発色性の向上、画像耐久性の向上などのことを言う。

１ 記録ヘッド
１０２、１１１、１１２ 発泡用ヒータ
１０３ スイッチング素子
１１５、１１６、２０１ サブヒータ
２１０ インク供給口
３１１、３１２、４０２ 吐出口

Claims (13)

1. 液体を第１の吐出口から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、液体を第２の吐出口から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、を有する表面を有し、該表面と裏面とを貫通し液体を供給するための供給口を備えた液体吐出ヘッド用基板と、
   前記供給口と、複数の前記第１の吐出口及び複数の前記第２の吐出口のそれぞれとを連通する複数の液体の流路の壁を有し、前記液体吐出ヘッド用基板と接することで前記流路を形成する流路形成部材とを有する液体吐出ヘッドにおいて、
   前記供給口を取り囲むように設けられた、前記液体吐出ヘッドを加熱するための発熱素子を有し、
   前記表面に垂直な方向からみて、複数の前記第１の記録素子は、前記発熱素子と、前記供給口との間に設けられており、複数の前記第２の記録素子は、前記発熱素子より前記供給口から遠い位置に設けられていることを特徴とする液体吐出ヘッド。
2. 複数の前記流路は、前記供給口と前記第１の吐出口とを連通する第１の流路と、前記第１の流路よりも長さが長く、前記供給口と前記第２の吐出口とを連通する第２の流路と、を含み、
   前記表面に垂直な方向からみて、前記発熱素子は、前記第２の流路と重複して設けられていることを特徴とする請求項１に記載の液体吐出ヘッド。
3. 前記第１の記録素子と前記第２の記録素子が、前記供給口に沿う方向に交互に設けられていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の液体吐出ヘッド。
4. 前記第２の吐出口の開口径は、前記第１の吐出口の開口径より小さいことを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載の液体吐出ヘッド。
5. 前記第２の吐出口から吐出される液滴の体積は、前記第１の吐出口から吐出される液滴の体積より小さいことを特徴とする請求項４に記載の液体吐出ヘッド。
6. 前記液体吐出ヘッド用基板は、前記表面に垂直な方向からみて、前記供給口と前記第１の記録素子との間を通る、前記液体吐出ヘッドを加熱するための他の発熱素子が配置されていることを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれか一項に記載の液体吐出ヘッド。
7. 前記表面に垂直な方向からみて、前記流路は、前記発熱素子及び前記他の発熱素子の少なくとも一方と重複して設けられていることを特徴とする請求項６に記載の液体吐出ヘッド。
8. 液体を吐出する第１の吐出口及び第２の吐出口が設けられた面と、
   前記第１の吐出口及び前記第２の吐出口に液体を供給する供給口と、
   液体を前記第１の吐出口から吐出するためのエネルギーを発生する第１の記録素子と、
   前記供給口に対して前記第１の記録素子と同じ側の、前記第１の記録素子よりも前記供給口から遠い位置に設けられ、液体を前記第２の吐出口から吐出するためのエネルギーを発生する第２の記録素子と、を有する液体吐出ヘッドにおいて、
   前記面に垂直な方向からみて、前記第１の記録素子よりも前記供給口から遠く、前記第２の記録素子よりも前記供給口から近い位置に、前記第１の記録素子と前記第２の記録素子との間を通る、前記液体吐出ヘッドを加熱するための発熱素子を有することを特徴とする液体吐出ヘッド。
9. 前記第１の吐出口と前記供給口とを連通する第１の流路と、
   前記第１の流路よりも長さが長く、前記第２の吐出口と前記供給口とを連通する第２の流路と、を有し、
   前記面に垂直な方向からみて、前記発熱素子は、前記第２の流路と重複して設けられていることを特徴とする請求項８に記載の液体吐出ヘッド。
10. 複数の前記第１の記録素子と、
    複数の前記第２の記録素子と、を有し、
    前記第１の記録素子と前記第２の記録素子が、前記供給口に沿う方向に交互に設けられていることを特徴とする請求項８または請求項９に記載の液体吐出ヘッド。
11. 前記第２の吐出口の開口径は、前記第１の吐出口の開口径より小さいことを特徴とする請求項８乃至請求項１０のいずれか一項に記載の液体吐出ヘッド。
12. 前記発熱素子は、前記供給口に沿って設けられていることを特徴とする請求項８乃至請求項１１のいずれか一項に記載の液体吐出ヘッド。
13. 前記液体吐出ヘッドは、前記面に垂直な方向からみて、前記供給口と前記第１の記録素子との間を通る、前記液体吐出ヘッドを加熱するための他の発熱素子が配置されていることを特徴とする請求項８乃至請求項１２のいずれか一項に記載の液体吐出ヘッド。

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