JP2001130003A - 液体吐出ヘッド用基板ユニットおよびその製造方法ならびに液体吐出ヘッド,カートリッジおよび画像形成装置 - Google Patents
液体吐出ヘッド用基板ユニットおよびその製造方法ならびに液体吐出ヘッド,カートリッジおよび画像形成装置Info
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Abstract
が種々の要因から困難であって耐久性に乏しく、インク
の急速加熱による発泡安定性を向上させることができな
い。 【解決手段】 基板11に形成された電気熱変換素子1
8と、この電気熱変換素子18に導通するように基板1
1に形成される一対の電極配線14a,14bと、基板
11の全域に形成されて電極配線14a,14bおよび
電気熱変換素子18を覆う2600〜3400Åの厚み
の第1保護層17と、この第1保護層17の表面に形成
されて前記電気熱変換素子18およびこれと電極配線1
4a,14bとの接続部を覆う第2保護層16とを具
え、電極配線14a,14bの厚みを1800〜240
0Åの範囲に収め、第2保護層16によって覆われてい
ない第1保護層17の部分の厚みを第2保護層16によ
って覆われた第1保護層17の部分の厚みよりも薄くし
た。
Description
めの液体吐出ヘッドに用いられる基板ユニットおよびそ
の製造方法ならびにこの基板ユニットを組み込んだ液体
吐出ヘッド、この液体吐出ヘッドと当該液体吐出ヘッド
に供給される液体を貯溜するための液体タンクとを一体
化したカートリッジおよびプリント媒体に画像を形成す
るための画像形成装置に関し、一般的なプリント装置の
ほか、複写機や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などの装置、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
置に適用可能なほか、捺染装置やエッチングなどの加工
装置にも応用することができる。
たは「記録」とは、文字や図形など有意の情報を形成す
る場合のみならず、有意無意を問わず、また人間が視覚
で知覚し得るように顕在化したものであるか否かを問わ
ず、広くプリント媒体上に画像,模様,パターンなどの
形成、あるいはエッチングなどの加工をも含む。
リント装置で用いられる紙片のみならず、布帛,プラス
チックフィルム,金属板,ガラス,セラミックス,木
材,皮革など、インクを受容可能なものであり、シート
状物体以外の三次元立体、例えば球体や円筒体などもそ
の対象となる。
(または記録)」の定義と同様広く解釈されるべきもの
であり、プリント媒体に付与されることによって、画
像,模様,パターンなどの形成、またはプリント媒体の
エッチング加工、あるいはインクの処理(例えばプリン
ト媒体に付与されるインク中の色材の凝固または不溶
化)などに供されるものを含む。
かでも、プリント時に騒音の発生がほとんどないノンイ
ンパクトプリント方法であってかつ高速プリントが可能
であり、しかも普通紙に特別の定着処理を必要とせずに
プリントを行えるいわゆる液体噴射プリント法(以下、
インクジェットプリント法と呼称する)は、極めて有用
なプリント方法である。
やプリント媒体に対するインクのプリント性を調整する
ための処理液(以下、本明細書ではこれらをまとめて便
宜的にインクと呼称する)などのインク滴を種々の作用
原理で飛翔させ、これを紙などのプリント媒体に付着さ
せてプリントを行うものであり、特開昭52−1187
98号公報において提案されているように、その基本原
理は以下で概説する通りである。すなわち、このインク
ジェットプリント法は、インクを収容可能なインク室中
に導入されたインクに対し情報信号として熱的パルスを
与え、これによりインクの気化膨張に伴って発生する作
用力に従って、インク室に連通する吐出口よりインクを
吐出してインク滴として飛翔せしめ、これをプリント媒
体に付着させてプリントを行う方法である。
構成にして高速プリントおよびカラープリントに適合さ
せやすく、プリント装置の構成が従来のそれに比べて簡
略であるため、プリントヘッド、つまりインクジェット
ヘッドとして全体的にはコンパクト化を図ることが可能
で、かつ量産に向くこと、半導体分野において技術の進
歩と信頼性の向上が著しいIC技術やマイクロ加工技術
の長所を十二分に利用することで長尺化が容易であるこ
となどの利点があり、適用範囲の広い方法である。
るインクジェットプリント装置の特徴的なインクジェッ
トヘッドには、吐出口よりインクを吐出して飛翔的イン
ク滴を形成するための熱エネルギー発生手段が設けられ
ている。この熱エネルギー発生手段は、発生する熱エネ
ルギーを効率良くインクに作用させること、インクジェ
ットヘッドの熱作用のオン/オフ応答速度を高めること
などのため、インクに直接接触するように設けられるの
が望ましいとされている。
ットヘッドに設けられる熱エネルギー発生手段は、通電
されることによって発熱する発熱抵抗体(電気熱変換素
子)層と、この発熱抵抗体層に通電するための一対の電
極配線とで構成されているため、発熱抵抗体層が直にイ
ンクに接触する状態であると、インクの電気抵抗値によ
ってはインクを通じて電気が流れたり、インクを通じて
の電気の流れによってインク自体が電気分解したり、あ
るいは発熱抵抗体層への通電の際に発熱抵抗体層とイン
クとが反応し、発熱抵抗体層の腐食による抵抗値の変化
や発熱抵抗体層の破損あるいは破壊が生じたりする場合
があった。
どの合金や、ZrB2,HfB2などの金属ホウ化物などを
発熱抵抗材料としての特性に比較的に優れた無機材料で
発熱抵抗体層を構成すると共に、これらで構成された発
熱抵抗体層上にSiO2などの耐酸化性に優れた材料で構
成された保護層を設けることで発熱抵抗体層がインクに
直に接触するのを防止し、上述した問題を解決し、信頼
性および繰り返し使用耐久性の向上を図ろうとすること
が提案されている。
ドの熱エネルギー発生手段を形成するに際しては、発熱
抵抗体層を所定の基板上に形成した後、電極配線および
保護層を順次積層していくのが一般的であり、このよう
な熱エネルギー発生手段の保護層には、上記のような発
熱抵抗体層の破損防止あるいは電極配線間の短絡防止な
どの保護層としての各種の機能を十分に果たすべく、こ
れら発熱抵抗体層や電極配線の所要部をピンホールなど
の欠陥を有することなく一様に被覆することが要求され
る。
クとが完全に遮断されるように、第2の比較的薄い保護
層を設けることが一般的に行われる。この保護層は、T
aなどの金属の薄膜をスパッタリングで成膜するのが一
般的である。この第2保護層を設けることにより、Si
O2,SiNなどの下部第1保護層が、発熱抵抗体による
熱発生の繰り返しにより亀裂などが生じたとしても、イ
ンクの侵入を防止する役割を果たしている。また、発泡
および消泡の繰り返しによるキャビテーション保護の役
割も果たしており、この第2保護層を設けることによ
り、反復使用耐久性の向上が計られてきた。
との膜応力が異なることに起因して下部第1保護層に亀
裂を生じさせる原因となるため、基板表面のインクが介
在しない領域は、エッチング法により第2保護層を除去
することが一般的に行われる。
して樹脂を用いた場合、Taなどの第2保護層は吐出口
形成部材との密着性が極めて低いため、吐出口形成部材
が第2保護層から剥離してしまうことがあった。そこ
で、Taなどの第2保護層が形成された基板と吐出口形
成部材との密着性を向上させるために、基板と吐出口形
成部材との間に密着層としてポリエーテルアミド樹脂を
介在させる提案がされている(特開平11−34829
0号公報)。
は、前述したように、一般には電極配線が発熱抵抗体層
の上に形成されるため、電極配線と発熱抵抗体層との間
に段差が生じるが、このような段差部には、層厚の不均
一などが発生し易いため、露出部分を生じることのない
ようにするため、段差を十分に覆うように層形成を実施
せねばならない。このような段差部被覆(以下、これを
「ステップカバレージ」と記述する)が不十分な状態で
は、発熱抵抗体層の露出部分とインクとが直に接触し、
インクが電気分解されたり、インクと発熱抵抗体層を構
成する材料とが化学反応を起こしたりして発熱抵抗体層
が破壊されてしまうことがあった。しかも、このような
段差部には、膜厚の不均一なども生じやすく、このよう
な膜厚の不均一は、熱発生の繰り返しによって保護層に
生じる熱応力の部分集中を招き、保護層に亀裂を生じる
原因ともなり、この亀裂の部分にインクが侵入し、上記
のような発熱抵抗体層の破壊に至ることもあった。さら
には、ピンホールからインクが侵入して発熱抵抗体層が
破壊されることもあった。
は、保護層の膜厚を厚くし、ステップカバレージの向上
やピンホールの減少を図ることが一般に行われている
が、保護層を厚くすることは、ステップカバレージやピ
ンホールの減少に寄与するものの、保護層を厚くするこ
とによってインクへの熱供給が阻害され、以下のような
新たな問題を生じることになった。
護層を通じてインクに伝達される訳であるが、この熱の
作用面であるところの保護層表面と発熱抵抗体層との間
の熱的抵抗が保護層の層厚を厚くすることで大きくな
り、このため発熱抵抗体層に必要以上の電力負荷をかけ
る必要が生じ、少電力化の点で不利であり、必要以上の
熱が基板に蓄熱されて熱応答性が悪くなり、必要以上の
電力のため発熱抵抗体層の耐久性が悪くなるなどの問題
を新たに生ずる。
服できるのであるが、保護層の形成に例えばスパッタリ
ングあるいは蒸着などの膜形成方法を用いる従来のイン
クジェットヘッドの製造方法では、ステップカバレージ
の不良などのため、前述のような耐久上の欠点が生じ、
保護層を薄くすることが実質的に困難であった。
おけるプリントの際には、一般にはインクの急速加熱を
行うほどインクの発泡安定性が向上することが知られて
いる。すなわち、熱エネルギー発生手段に印加する電気
信号、一般には矩形の延期パルスであるが、このパルス
幅を短くすればするほどインクの発泡安定性が良くな
り、これによって飛翔インク滴の吐出安定性が向上して
プリント品位が向上するのである。しかしながら、従来
のインクジェットヘッドにおいては、前述の如く保護層
の膜厚を厚くしなければならず、このため保護層の熱的
抵抗が大きくなって必要以上の熱を熱エネルギー発生手
段で発生させねばならず、耐久性の劣化や熱応答性の低
下を生じる。このため、パルス幅を短くするのも困難で
あり、プリント品位の向上にはおのずと限度があった。
板側の断面構造を表す図20に示すように、基板11の
表面部に形成された酸化層12の表面に発熱抵抗体層1
3をスパッタリング法により積層し、この発熱抵抗体層
13と接続する少なくとも一対の電極配線14a,14
bを形成する。なお、15は電極配線14a,14bに
より形成されて発熱抵抗体層13から立ち上がる段差部
である。
保護層16で覆われる下部第1保護層17にピンホール
などの欠陥を生じ易く、特に段差部15では電極配線1
4a,14bが露出し易いため、段差部15を十分に覆
うように下部第1保護層17の膜厚を必要以上に厚く
(通常は、電極配線14a,14bの膜厚の2倍以上)
しなければならなかった。
の膜厚をステップカバレージを悪くすることなく薄くす
る提案がなされてきた。例えば、特開昭60−2348
50号公報は下部第1保護層17の成膜方法としてステ
ップカバレージの良好なバイアススパッタが提案されて
おり、特開昭62−45283号公報、45237号公
報は下部第1保護層17を成膜後、エッチバックやスパ
ッタエッチなどでステップの形状を変えてステップカバ
レージを改善することが提案されており、特開昭62−
45286号公報は保護膜をリフローすることによって
ステップカバレージを向上させることが提案されてい
る。
定性が悪く、また、ターゲット周りからのごみの発生な
どの欠点がある。また、エッチバック、スパッタエッ
ジ、リフローなどの方法は工程数の増加を招きコストア
ップの原因となる。
トヘッドの基板の部分の断面構造を表す図21に示すよ
うに、電極配線14a,14bの断面形状をテーパ形状
として保護膜15のステップカバレージを改善すること
がHPジャーナル1985年5月号にて提案されてい
る。また、アルカリ性溶液である現像液を用い、電極配
線14a,14bと同時にレジストをもエッチングをす
ることも提案されている。なお、図中の符号で先の図2
0と同一機能の部材にはこれと同一符号を記してある。
部15のテーパ形状の場所による均一性、再現性などが
悪く、特に大型の基板11などの場合には不利である。
特に段差部15のテーパ形状の場所による均一性が悪い
場合には、以下に記載する問題が発生する。
場所では、ステップカバレージが不十分となり前述した
ような問題が発生する。また、テーパ角度が緩い場所で
は、電極配線14a,14bの幅および断面積が小さく
なって他の部分よりも電気抵抗が高くなっているため、
インクジェットヘッド内における配線抵抗のばらつきを
生じ、プリント装置として構成した場合のプリント品位
などに悪影響を与えるという問題が発生する。
ジェットヘッドの基板の部分の断面構造を表す図22に
示すように、発熱抵抗体層13上の保護膜15を選択的
に薄くする方法も実用化されており、図中の符号で先の
図20と同一機能の部材にはこれと同一符号を記してあ
る。
a,14bを形成した後の絶縁物である保護膜15a,
15bの形成工程が2回必要になることと、選択的に薄
膜化する領域をフォトマスクを使用して露光しなければ
ならず、工程数の増加を招く。また、発熱領域の内側を
選択的に薄膜化するため、外周部において、熱効率が悪
いという欠点も有している。
保護層を可能な限り薄くすると共に発熱抵抗体の電極配
線および配線層の膜厚を薄くし、第1保護層および配線
層にダメージを与えることなく第2保護層を除去するこ
とにより、インクの急速加熱による発泡安定性を向上さ
せると同時に耐久性を高めた液体吐出ヘッド用基板ユニ
ットを提供することにある。
基板ユニットを組み込んだ、Taなどの保護層が露出し
ている基板と吐出口形成部材との密着性をより一層高め
た信頼性の高い液体吐出ヘッドを提供することにある。
体吐出ヘッド用基板ユニットの製造方法およびカートリ
ッジおよび画像形成装置を提供することにある。
液体に熱エネルギーを付与して膜沸騰を生じさせ、これ
によって吐出口から液滴を吐出する液体吐出ヘッドに用
いられる基板ユニットであって、基板の表面部に形成さ
れて熱エネルギーを発生するための電気熱変換素子と、
この電気熱変換素子に導通するように前記基板の表面部
に形成される一対の電極配線と、前記基板の表面部のほ
ぼ全域に形成されて前記一対の電極配線および前記電気
熱変換素子を覆う第1保護層と、この第1保護層の表面
に形成されて前記電気熱変換素子およびこの電気熱変換
素子と前記一対の電極配線との接続部近傍を覆う第2保
護層とを具え、前記一対の電極配線の厚みは1800〜
2400Åの範囲にあり、前記第2保護層によって覆わ
れた前記第1保護層の部分の厚みは2600〜3400
Åの範囲にあり、前記第2保護層によって覆われていな
い前記第1保護層の部分の厚みは、前記第2保護層によ
って覆われた前記第1保護層の部分の厚みよりも薄いこ
とを特徴とするものである。
追加やマスクの使用を増やすことなく、均一な薄い膜厚
に形成され、電極配線により形成されて基板の表面から
立ち上がる段差部における第1保護層のカバレージ性が
良好に保たれる。
ーを付与して膜沸騰を生じさせ、これによって吐出口か
ら液滴を吐出する液体吐出ヘッドに用いられる基板ユニ
ットの製造方法であって、基板の表面に熱エネルギーを
発生するための電気熱変換素子を形成するステップと、
この電気熱変換素子に導通するように一対の電極配線を
前記基板の表面部に形成するステップと、前記一対の電
極配線および前記電気熱変換素子を覆う2600〜34
00Åの厚みの第1保護層を前記基板の表面部のほぼ全
域に形成するステップと、前記電気熱変換素子およびこ
の電気熱変換素子と前記一対の電極配線との接続部近傍
を覆う第2保護層を前記第1保護層の表面にドライエッ
チングにて形成することにより、この第2保護層によっ
て覆われていない前記第1保護層の部分の厚みを当該第
2保護層によって覆われた前記第1保護層の部分の厚み
よりも薄くするステップとを具え、前記一対の電極配線
の厚みが1800〜2400Åの範囲にあることを特徴
とするものである。
第2保護層を形成する際に、電気熱変換素子および一対
の電極配線に対する損傷が防止される。
めの吐出口と、基板に形成されて液体に膜沸騰を生じさ
せるための熱エネルギーを発生する電気熱変換素子と、
前記基板に形成されて前記電気熱変換素子に導通する一
対の電極配線と、前記基板の表面部のほぼ全域に形成さ
れて前記一対の電極配線および前記電気熱変換素子を覆
う第1保護層と、この第1保護層の表面に形成されて前
記電気熱変換素子およびこの電気熱変換素子と前記一対
の電極配線との接続部近傍を覆う第2保護層とを具え、
前記一対の電極配線の厚みが1800〜2400Åの範
囲にあり、前記第2保護層によって覆われた前記第1保
護層の厚みが2600〜3400Åの範囲にあり、前記
第2保護層によって覆われていない前記第1保護層の部
分の厚みは、前記第2保護層によって覆われた前記第1
保護層の部分の厚みよりも薄いことを特徴とする液体吐
出ヘッドにある。
めの吐出口と、基板に形成されて液体に膜沸騰を生じさ
せるための熱エネルギーを発生する電気熱変換素子と、
前記基板に形成されて前記電気熱変換素子に導通する一
対の電極配線と、前記基板の表面部のほぼ全域に形成さ
れて前記一対の電極配線および前記電気熱変換素子を覆
う第1保護層と、この第1保護層の表面に形成されて前
記電気熱変換素子およびこの電気熱変換素子と前記一対
の電極配線との接続部近傍を覆う第2保護層とを有する
液体吐出ヘッドと、この液体吐出ヘッドに供給される液
体を貯溜するための液体タンクとを具え、前記一対の電
極配線の厚みが1800〜2400Åの範囲にあり、前
記第2保護層によって覆われた前記第1保護層の厚みが
2600〜3400Åの範囲にあり、前記第2保護層に
よって覆われていない前記第1保護層の部分の厚みは、
前記第2保護層によって覆われた前記第1保護層の部分
の厚みよりも薄いことを特徴とするカートリッジにあ
る。
めの吐出口と、基板に形成されて液体に膜沸騰を生じさ
せるための熱エネルギーを発生する電気熱変換素子と、
前記基板に形成されて前記電気熱変換素子に導通する一
対の電極配線と、前記基板の表面部のほぼ全域に形成さ
れて前記一対の電極配線および前記電気熱変換素子を覆
う第1保護層と、この第1保護層の表面に形成されて前
記電気熱変換素子およびこの電気熱変換素子と前記一対
の電極配線との接続部近傍を覆う第2保護層とを有する
液体吐出ヘッドの取り付け部を具え、前記一対の電極配
線の厚みが1800〜2400Åの範囲にあり、前記第
2保護層によって覆われた前記第1保護層の厚みが26
00〜3400Åの範囲であり、前記第2保護層によっ
て覆われていない前記第1保護層の部分の厚みは、前記
第2保護層によって覆われた前記第1保護層の部分の厚
みよりも薄いことを特徴とする画像形成装置にある。
出ヘッド用基板ユニットにおいて、一対の電極配線の厚
みが2000〜2200Åの範囲にあることが好まし
く、第2保護層によって覆われていない第1保護層の部
分の厚みと、第2保護層によって覆われた第1保護層の
部分の厚みとの差が100〜200Åの範囲にあってよ
い。また、第1保護層の厚みが一対の電極配線の厚みの
1.08倍以上であってよい。
用基板ユニットの製造方法において、第2保護層をドラ
イエッチングによって形成する際に、第2保護層によっ
て覆われていない第1保護層の部分のエッチングされる
厚みを100〜200Åの範囲にすることができる。
において、吐出口を形成する吐出口形成部材をさらに設
け、この吐出口形成部材を第2保護層の一部および第2
保護層によって覆われていない第1保護層の部分に密着
層を介して接合するようにしてもよい。この場合、第2
保護層によって覆われた第1保護層の部分と、第2保護
層によって覆われていない第1保護層の部分との境界部
近傍における第1保護層および第2保護層の部分がテー
パ形状を有することが好ましく、このテーパ形状は、第
1保護層のテーパ形状の角度よりも第2保護層のテーパ
形状の角度の方が傾斜が緩やかであることがより好まし
い。密着層がポリエーテルアミド樹脂であってよく、こ
のポリエーテルアミド樹脂が熱可塑性であってよい。吐
出口形成部材が樹脂であってよく、エポキシ樹脂のカチ
オン重合硬化物により形成されていてもよい。吐出口を
電気熱変換素子の対向する側に設けることもでき、吐出
口を相互に平行に少なくとも2列形成し、それぞれ60
0dpiの間隔で配列すると共に列毎のこれらの配列間隔
を相互に半ピッチずらしたものであってよい。さらに、
液体がインクおよび/またはプリント媒体に吐出される
このインクのプリント性を調整する処理液であってよ
く、電気熱変換素子に与えられる駆動パルスによって吐
出される吐出口からの液体の吐出量が5ピコリットル以
下であってよい。
おいて、液体タンクが液体吐出ヘッドに対して着脱可能
に搭載されるものであってもよい。また、液体吐出ヘッ
ドは吐出口が形成された吐出口形成部材をさらに有し、
この吐出口形成部材を第2保護層の一部および第2保護
層によって覆われていない第1保護層の部分に密着層を
介して接合するようにしてもよい。
おいて、液体吐出ヘッドの取り付け部は、液体吐出ヘッ
ドから液体が吐出されるプリント媒体の搬送方向と交差
する方向に走査移動可能なキャリッジを有するものであ
ってよい。また、液体吐出ヘッドは着脱手段を介してキ
ャリッジに対して着脱自在に搭載されるものであってよ
い。液体吐出ヘッドは、吐出口が形成された吐出口形成
部材をさらに有し、この吐出口形成部材を第2保護層の
一部および第2保護層によって覆われていない第1保護
層の部分に密着層を介して接合するようにしてもよい。
実施形態について、図1〜図19を参照しながら詳細に
説明するが、本発明はこのような実施形態に限らず、こ
れらをさらに組み合わせたり、この明細書の特許請求の
範囲に記載された本発明の概念に包含されるべき他の技
術に応用したりすることができる。
ット記録方式を用いたプリンタの概略構成を示す。図1
において、この実施形態におけるプリンタの外殻をなす
装置本体M1000は、下ケースM1001,上ケース
M1002,アクセスカバーM1003および排出トレ
イM1004の外装部材と、その外装部材内に収納され
たシャーシM3019(図2参照)とから構成される。
る複数の板状金属部材によって構成され、記録装置の骨
格をなし、後述の各記録動作機構を保持するものとなっ
ている。
000の略下半部を、上ケースM1002は装置上本体
M1000の略上半部をそれぞれ形成しており、両ケー
スの組合せによって内部に後述の各機構を収納する収納
空間を有する中空体構造をなし、その上面部および前面
部にはそれぞれ開口部が形成されている。
部が下ケースM1001に回転自在に保持され、その回
転によって下ケースM1001の前面部に形成される開
口部を開閉させ得るようになっている。このため、記録
動作を実行させる際には、排出トレイM1004を前面
側へと回転させて開口部を開成させることにより、ここ
から記録シートが排出可能となると共に排出された記録
シートPを順次積載し得るようになっている。また、排
紙トレイM1004には、2枚の補助トレイM1004
a,M1004bが収納されており、必要に応じて各ト
レイを手前に引き出すことにより、用紙の支持面積を3
段階に拡大、縮小させ得るようになっている。
が上ケースM1002に回転自在に保持され、上面に形
成される開口部を開閉し得るようになっており、このア
クセスカバーM1003を開くことによって本体内部に
収納されている記録ヘッドカートリッジH1000ある
いはインクタンクH1900等の交換が可能となる。な
お、ここでは特に図示しないが、アクセスカバーM10
03を開閉させると、その裏面に形成された突起がカバ
ー開閉レバーを回転させるようになっており、そのレバ
ーの回転位置をマイクロスイッチなどで検出することに
より、アクセスカバーの開閉状態を検出し得るようにな
っている。
は、電源キーE0018およびレジュームキーE001
9が押下可能に設けられると共に、LED E0020
が設けられており、電源キーE0018を押下すると、
LED E0020が点灯し記録可能であることをオペ
レータに知らせるものとなっている。また、LED E
0020は点滅の仕方や色の変化をさせたり、ブザーE
0021(図7)をならしたりすることにより、プリン
タのトラブル等をオペレータに知らせる等種々の表示機
能を有する。なお、トラブル等が解決した場合には、レ
ジュームキーE0019を押下することによって記録が
再開されるようになっている。
置本体M1000に収納、保持される本実施形態におけ
る記録動作機構について説明する。
は、記録シートPを装置本体内へと自動的に給送する自
動給送部M3022と、自動給送部から1枚ずつ送出さ
れる記録シートPを所望の記録位置へと導くと共に、記
録位置から排出部M3030へと記録シートPを導く搬
送部M3029と、搬送部M3029に搬送された記録
シートPに所望の記録を行う記録部と、記録部等に対す
る回復処理を行う回復部M5000とから構成されてい
る。
ャリッジ軸M4021によって移動可能に支持されたキ
ャリッジM4001と、このキャリッジM4001に着
脱可能に搭載される記録ヘッドカートリッジH1000
とからなる。
き説明する。
ッジH1000は、図3に示すようにインクを貯留する
インクタンクH1900と、このインクタンクH190
0から供給されるインクを記録情報に応じてノズルから
吐出させる記録ヘッドH1001とを有し、記録ヘッド
H1001は、後述するキャリッジM4001に対して
着脱可能に搭載される、いわゆるカートリッジ方式を採
るものとなっている。
00では、写真調の高画質なカラー記録を可能とするた
め、インクタンクとして、例えばブラック,ライトシア
ン,ライトマゼンタ,シアン,マゼンタおよびイエロー
の各色独立のインクタンクが用意されており、図4に示
すように、それぞれが記録ヘッドH1001に対して着
脱自在となっている。
分解斜視図に示すように、記録素子基板H1100,第
1のプレートH1200,電気配線基板H1300,第
2のプレートH1400,タンクホルダH1500,流
路形成部材H1600,フィルタH1700,シールゴ
ムH1800から構成されている。
片面にインクを吐出するための複数の記録素子と、各記
録素子に電力を供給するAl等の電気配線とが成膜技術
により形成され、この記録素子に対応した複数のインク
流路と複数の吐出口H1100Tとがフォトリソグラフ
ィ技術により形成されると共に、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が裏面に開口するよ
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に接着固定されており、ここ
には、記録素子基板H1100にインクを供給するため
のインク供給口H1201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が接着固定されており、この第2の
プレートH1400は、電気配線基板H1300と記録
素子基板H1100とが電気的に接続されるよう、電気
配線基板H1300を保持している。この電気配線基板
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、この電気配線端部
に位置し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とを有しており、外部信号入力端子
H1301は、後述のタンクホルダH1500の背面側
に位置決め固定されている。
に保持するタンクホルダH1500には、流路形成部材
H1600が超音波溶着され、インクタンクH1900
から第1のプレートH1200に亙るインク流路H15
01を形成している。また、インクタンクH1900と
係合するインク流路H1501のインクタンク側端部に
は、フィルタH1700が設けられており、外部からの
塵埃の侵入を防止し得るようになっている。また、イン
クタンクH1900との係合部にはシールゴムH180
0が装着され、係合部からのインクの蒸発を防止し得る
ようになっている。
00,流路形成部材H1600,フィルタH1700お
よびシールゴムH1800から構成されるタンクホルダ
部と、記録素子基板H1100,第1のプレートH12
00,電気配線基板H1300および第2のプレートH
1400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H1001を構成している。
は、キャリッジM4001と係合し、記録ヘッドH10
01をキャリッジM4001の装着位置に案内するため
のキャリッジカバーM4002と、記録ヘッドH100
1のタンクホルダH1500と係合し記録ヘッドH10
01を所定の装着位置にセットさせるよう押圧するヘッ
ドセットレバーM4007とが設けられている。
はキャリッジM4001の上部にヘッドセットレバー軸
に対して回動可能に設けられると共に、記録ヘッドH1
001との係合部には不図示のヘッドセットプレートが
ばねを介して備えられ、このばね力によって記録ヘッド
H1001を押圧しながらキャリッジM4001に装着
する構成となっている。
H1001との別の係合部にはコンタクトフレキシブル
プリントケーブル(以下、コンタクトFPCと称す)E
0011が設けられ、コンタクトFPC E0011上
のコンタクト部と記録ヘッドH1001に設けられたコ
ンタクト部(外部信号入力端子)H1301とが電気的
に接触し、記録のための各種情報の授受や記録ヘッドH
1001への電力の供給などを行い得るようになってい
る。
ンタクト部とキャリッジM4001との間には不図示の
ゴムなどの弾性部材が設けられ、この弾性部材の弾性力
とヘッドセットレバーばねによる押圧力とによってコン
タクト部とキャリッジM4001との確実な接触を可能
とするようになっている。さらにコンタクトFPCE0
011はキャリッジM4001の背面に搭載されたキャ
リッジ基板E0013に接続されている(図7参照)。
タは、記録ヘッドを示すようなスキャナと交換すること
で読取装置としても使用することができる。
と共に移動し、記録媒体に代えて給送された原稿画像を
副走査方向において読み取るようになっており、その読
み取り動作と原稿の給送動作とを交互に行うことによ
り、1枚の原稿画像情報を読み取るようになっている。
を示す図である。
は箱型形状をなしており、その内部には読み取りに必要
な光学系・処理回路などが収納されている。また、この
スキャナM6000をキャリッジM4001へと装着し
た時、原稿面と対面する部分にはスキャナ読取レンズM
6006が設けられており、ここから原稿画像を読み取
るようになっている。スキャナ照明レンズM6005は
内部に不図示の光源を有し、その光源から発せられた光
が原稿へと照射される。
れたスキャナカバーM6003は、スキャナホルダM6
001内部を遮光するように嵌合し、側面に設けられた
ルーバー状の把持部によってキャリッジM4001への
着脱操作性の向上を図っている。スキャナホルダM60
01の外形形状は記録ヘッドH1001と略同形状であ
り、キャリッジM4001へは記録ヘッドカートリッジ
H1000と同様の操作で着脱することができる。
理回路を有する基板が収納される一方、この基板に接続
されたスキャナコンタクトPCBが外部に露出するよう
設けられており、キャリッジM4001へとスキャナM
6000を装着した際、スキャナコンタクトPCB M
6004がキャリッジM4001側のコンタクトFPC
E0011に接触し、基板を、キャリッジM4001
を介して本体側の制御系に電気的に接続させるようにな
っている。
路構成を説明する。
の全体構成を概略的に示す図である。
キャリッジ基板(CRPCB)E0013,メインPC
B(Printed Circuit Board)E0014,電源ユニッ
トE0015等によって構成されている。
0014と接続され、各種駆動電源を供給するものとな
っている。
リッジM4001(図2)に搭載されたプリント基板ユ
ニットであり、コンタクトFPC E0011を通じて
記録ヘッドとの信号の授受を行うインタフェースとして
機能する他、キャリッジM4001の移動に伴ってエン
コーダセンサE0004から出力されるパルス信号に基
づき、エンコーダスケールE0005とエンコーダセン
サE0004との位置関係の変化を検出し、その出力信
号をフレキシブルフラットケーブル(CRFFC)E0
012を通じてメインPCB E0014へと出力す
る。
けるインクジェット記録装置の各部の駆動制御を司るプ
リント基板ユニットであり、紙端検出センサ(PEセン
サ)E0007,ASFセンサE0009,カバーセン
サE0022,パラレルインタフェース(パラレルI/
F)E0016,シリアルインタフェース(シリアルI
/F)E0017,レジュームキーE0019,LED
E0020,電源キーE0018,ブザーE0021
等に対するI/Oポートを基板上に有し、さらにCRモ
ータE0001,LFモータE0002,PGモータE
0003と接続されてこれらの駆動を制御する他、イン
ク切れセンサE0006,GAPセンサE0008,P
GセンサE0010,CRFFC E0012,電源ユ
ニットE0015との接続インタフェースを有する。
ロック図である。
このCPU E1001は内部にオシレータOSC E
1002を有すると共に、発振回路E1005に接続さ
れてその出力信号E1019によりシステムクロックを
発生する。また、制御バスE1014を通じてROM
E1004およびASIC(Application Specific Int
egrated Circuit)E1006に接続され、ROMに格
納されたプログラムに従って、ASICの制御,電源キ
ーからの入力信号E1017およびレジュームキーから
の入力信号E1016,カバー検出信号E1042,ヘ
ッド検出信号(HSENS)E1013の状態の検知を
行い、さらにブザー信号(BUZ)E1018によりブ
ザーE0021を駆動し、内蔵されるA/Dコンバータ
E1003に接続されるインク切れ検出信号(INK
S)E1011およびサーミスタ温度検出信号(TH)
E1012の状態の検知を行う一方、その他各種論理演
算・条件判断等を行い、インクジェット記録装置の駆動
制御を司る。
録ヘッドカートリッジH1000からフレキシブルフラ
ットケーブルE0012,キャリッジ基板E0013お
よびコンタクトフレキシブルプリントケーブルE001
1を介して入力されるヘッド搭載検出信号であり、イン
クエンド検出信号はインクエンドセンサE0006から
出力されるアナログ信号、サーミスタ温度検出信号E1
012はキャリッジ基板E0013上に設けられたサー
ミスタ(図示せず)からのアナログ信号である。
て、モータ電源(VM)E1040を駆動源とし、AS
IC E1006からのCRモータ制御信号E1036
に従ってCRモータ駆動信号E1037を生成し、CR
モータE0001を駆動する。E1009はLF/PG
モータドライバであって、モータ電源E1040を駆動
源とし、ASIC E1006からのパルスモータ制御
信号(PM制御信号)E1033に従ってLFモータ駆
動信号E1035を生成し、これによってLFモータを
駆動すると共に、PGモータ駆動信号E1034を生成
してPGモータを駆動する。
C E1006からの電源制御信号E1024に従って
発光素子を有する各センサ等への電源供給を制御する。
パラレルI/F E0016は、ASIC E1006
からのパラレルI/F信号E1030を、外部に接続さ
れるパラレルI/FケーブルE1031に伝達し、また
パラレルI/FケーブルE1031の信号をASIC
E1006に伝達する。シリアルI/F E0017
は、ASIC E1006からのシリアルI/F信号E
1028を、外部に接続されるシリアルI/Fケーブル
E1029に伝達し、また同ケーブルE1029からの
信号をASIC E1006に伝達する。
ッド電源(VH)E1039,モータ電源(VM)E1
040およびロジック電源(VDD)E1041が供給
される。また、ASIC E1006からのヘッド電源
ON信号(VHON)E1022およびモータ電源ON
信号(VMOM)E1023が電源ユニットE0015
に入力され、それぞれヘッド電源E1039およびモー
タ電源E1040のオン/オフを制御する。電源ユニッ
トE0015から供給されたロジック電源(VDD)E
1041は、必要に応じて電圧変換された上で、メイン
PCB E0014内外の各部へ供給される。
B E0014上で平滑された後にフレキシブルフラッ
トケーブルE0011へと送出され、記録ヘッドカート
リッジH1000の駆動に用いられる。
源電圧E1040の低下を検出して、CPU E100
1およびASIC E1006にリセット信号(RES
ET)E1015を供給し、初期化を行う。
導体集積回路であり、制御バスE1014を通じてCP
U E1001によって制御され、前述したCRモータ
制御信号E1036,PM制御信号E1033,電源制
御信号E1024,ヘッド電源ON信号E1022およ
びモータ電源ON信号E1023等を出力し、パラレル
I/F E0016およびシリアルI/F E0017
との信号の授受を行う他、PEセンサE0007からの
PE検出信号(PES)E1025,ASFセンサE0
009からのASF検出信号(ASFS)E1026,
GAPセンサE0008からのGAP検出信号(GAP
S)E1027,PGセンサE0007からのPG検出
信号(PGS)E1032の状態を検知し、その状態を
表すデータを制御バスE1014を通じてCPU E1
001に伝達し、入力されたデータに基づきCPU E
1001はLED駆動信号E1038の駆動を制御して
LED E0020の点滅を行う。さらに、エンコーダ
信号(ENC)E1020の状態を検知してタイミング
信号を生成し、ヘッド制御信号E1021で記録ヘッド
カートリッジH1000とのインタフェースをとって記
録動作を制御する。ここにおいて、エンコーダ信号(E
NC)E1020はフレキシブルフラットケーブルE0
012を通じて入力されるCRエンコーダセンサE00
04の出力信号である。また、ヘッド制御信号E102
1は、フレキシブルフラットケーブルE0012,キャ
リッジ基板E0013およびコンタクトFPC E00
11を経て記録ヘッドH1000に供給される。
を示すブロック図である。なお、同図において、各ブロ
ック間の接続については、記録データやモータ制御デー
タ等、ヘッドや各部機構部品の制御にかかわるデータの
流れのみを示しており、各ブロックに内蔵されるレジス
タの読み書きに係わる制御信号やクロック、DMA制御
にかかわる制御信号などは図面上の記載の煩雑化を避け
るため省略している。
示すようにCPU E1001から出力されるクロック
信号(CLK)E2031およびPLL制御信号(PL
LON)E2033により、ASIC E1006内の
大部分へと供給するクロック(図示しない)を発生す
る。
(CPUI/F)であり、リセット信号E1015,C
PU E1001から出力されるソフトリセット信号
(PDWN)E2032,クロック信号(CLK)E2
031および制御バスE1014からの制御信号によ
り、以下に説明するような各ブロックに対するレジスタ
読み書き等の制御や、一部ブロックへのクロックの供
給,割り込み信号の受け付け等(いずれも図示しない)
を行い、CPU E1001に対して割り込み信号(I
NT)E2034を出力し、ASIC E1006内部
での割り込みの発生を知らせる。
用のデータバッファとして、受信バッファE2010,
ワークバッファE2011,プリントバッファE201
4および展開用データバッファE2016などの各領域
を有すると共に、モータ制御用としてモータ制御バッフ
ァE2023を有し、さらにスキャナ動作モード時に使
用するバッファとして、上記の各記録用データバッファ
に代えてスキャナ取込みバッファE2024,スキャナ
データバッファE2026および送出バッファE202
8などの領域を有する。
U E1001の動作に必要なワーク領域としても使用
されている。すなわち、E2004はDRAM制御部で
あり、制御バスによるCPU E1001からDRAM
E2005へのアクセスと、後述するDMA制御部E
2003からDRAM E2005へのアクセスとを切
り替えて、DRAM E2005への読み書き動作を行
う。
からのリクエスト(図示せず)を受け付け、アドレス信
号や制御信号(図示せず),書込み動作の場合には書込
みデータ(E2038,E2041,E2044,E2
053,E2055およびE2057)などをRAM制
御部に出力してDRAMアクセスを行う。また読み出し
の場合には、DRAM制御部E2004からの読み出し
データ(E2040,E2043,E2045,E20
51,E2054,E2056,E2058およびE2
059)をリクエスト元のブロックに受け渡す。
り、CPUI/F E2001を介したCPU E10
01の制御により、パラレルI/F E0016を通じ
て図示しない外部ホスト機器との双方向通信インタフェ
ースを行う他、記録時にはパラレルI/F E0016
からの受信データ(PIF受信データE2036)をD
MA処理によって受信制御部E2008へと受け渡し、
スキャナ読み取り時にはDRAM E2005内の送出
バッファE2028に格納されたデータ(1284送信
データ(RDPIF)E2059)をDMA処理により
パラレルI/Fに送信する。
I/F E2001を介したCPUE1001の制御に
より、シリアルI/F E0017を通じて、図示しな
い外部ホスト機器との双方向通信インタフェースを行う
他、印刷時にはシリアルI/F E0017からの受信
データ(USB受信データE2037)をDMA処理に
より受信制御部E2008に受け渡し、スキャナ読み取
り時にはDRAME2005内の送出バッファE202
8に格納されたデータ(USB送信データ(RDUS
B)E2058)をDMA処理によりシリアルI/F
E0017に送信する。受信制御部E2008は、12
84I/F E2006またはUSBI/F E200
7のうちの選択されたI/Fからの受信データ (WD
IF)E2038)を受信バッファ制御部E2039の
管理する受信バッファ書込みアドレスに書込む。
PUI/F E2001を介したCPUE1001の制
御により、受信バッファE2010上に格納された受信
データ(ラスタデータ)を受信バッファ制御部E203
9の管理する受信バッファ読み出しアドレスから読み出
し、そのデータ(RDWK)E2040を指定されたモ
ードに従って圧縮・伸長し、記録コード列(WDWK)
E2041としてワークバッファ領域に書込む。
り、CPUI/F E2001を介したCPU E10
07の制御によりワークバッファE2011上の記録コ
ード(RDWP)E2043を読み出し、各記録コード
を記録ヘッドカートリッジH1000へのデータ転送順
序に適するようなプリントバッファE2014上のアド
レスに並べ替えて転送(WDWP E2044)する。
また、E2012はワーククリアDMAであり、CPU
I/F E2001を介したCPU E1001の制御
によって記録バッファ転送DMA E2015による転
送が完了したワークバッファ上の領域に対し、指定した
ワークフィルデータ(WDWF)E2042を繰返し書
込む。
り、CPUI/F E2001を介したCPU E10
01の制御により、ヘッド制御部E2018からのデー
タ展開タイミング信号E2050をトリガとして、プリ
ントバッファ上に並べ替えて書込まれた記録コードと展
開用データバッファE2016上に書込まれた展開用デ
ータとを読み出し、展開記録データ(RDHDG)E2
045を生成し、これをカラムバッファ書込みデータ
(WDHDG)E2047としてカラムバッファE20
17に書込む。ここで、カラムバッファE2017は、
記録ヘッドカートリッジH1000へと転送データ(展
開記録データ)とを一時的に格納するSRAMであり、
記録データ展開DMAとヘッド制御部とのシェークハン
ド信号(図示せず)によって両ブロックにより共有管理
されている。
F E2001を介したCPU E1001の制御によ
り、ヘッド制御信号を介して記録ヘッドカートリッジH
1000またはスキャナとのインタフェースを行う他、
エンコーダ信号処理部E2019からのヘッド駆動タイ
ミング信号E2049に基づき、記録データ展開DMA
に対してデータ展開タイミング信号E2050の出力を
行う。
信号E2049に従って、カラムバッファから展開記録
データ(RDHD)E2048を読み出し、そのデータ
をヘッド制御信号E1021を通じて記録ヘッドカート
リッジH1000に出力する。
は、ヘッド制御信号E1021を通して入力された取込
みデータ(WDHD)E2053をDRAM E200
5上のスキャナ取込みバッファE2024へとDMA転
送する。E2025はスキャナデータ処理DMAであ
り、CPUI/F E2001を介したCPU E10
01の制御により、スキャナ取込みバッファE2024
に蓄えられた取込みバッファ読み出しデータ(RDA
V)E2054を読み出し、平均化等の処理を行った処
理済データ(WDAV)E2055をDRAM E20
05上のスキャナデータバッファE2026に書込む。
あり、CPUI/F E2001を介したCPU E1
001の制御により、スキャナデータバッファE202
6上の処理済データ(RDYC)E2056を読み出し
てデータ圧縮を行い、圧縮データ(WDYC)E205
7を送出バッファE2028に書込み転送する。
り、エンコーダ信号(ENC)を受けてCPU E10
01の制御で定められたモードに従ってヘッド駆動タイ
ミング信号E2049を出力する他、エンコーダ信号E
1020から得られるキャリッジM4001の位置や速
度にかかわる情報をレジスタに格納してCPU E10
01に提供する。CPU E1001はこの情報に基づ
き、CRモータE0001の制御における各種パラメー
タを決定する。また、E2020はCRモータ制御部で
あり、CPUI/F E2001を介したCPU E1
001の制御により、CRモータ制御信号E1036を
出力する。
ンサE0010,PEセンサE0007,ASFセンサ
E0009およびGAPセンサE0008等から出力さ
れる各検出信号を受け、CPU E1001の制御で定
められたモードに従ってこれらのセンサ情報をCPU
E1001に伝達する他、LF/PGモータ制御部DM
A E2021に対してセンサ検出信号E2052を出
力する。
は、CPUI/F E2001を介したCPU E10
01の制御により、DRAM E2005上のモータ制
御バッファE2023からパルスモータ駆動テーブル
(RDPM)E2051を読み出してパルスモータ制御
信号Eを出力する他、動作モードによってはセンサ検出
信号を制御のトリガとしてパルスモータ制御信号E10
33を出力する。
CPUI/F E2001を介したCPU E1001
の制御により、LED駆動信号E1038を出力する。
さらに、E2029はポート制御部であり、CPUI/
F E2001を介したCPU E1001の制御によ
り、ヘッド電源ON信号E1022,モータ電源オン信
号E1023および電源制御信号E1024を出力す
る。
施形態におけるインクジェット記録装置の動作を図10
のフローチャートに基づき説明する。
ステップS1では装置の第1の初期化処理を行う。この
初期化処理では、本装置のROMおよびRAMのチェッ
クなどの電気回路系のチェックを行い、電気的に本装置
が正常に動作可能であるかを確認する。
0の上ケースM1002に設けられた電源キーE001
8がONされたかどうかの判断を行い、電源キーE00
18が押された場合には、次のステップS3へと移行
し、ここで第2の初期化処理を行う。
駆動機構およびヘッド系のチェックを行う。すなわち、
各種モータの初期化やヘッド情報の読み込みを行うに際
し、本装置が正常に動作可能であるかを確認する。
う。すなわち、本装置に対して外部I/Fからの指令イ
ベント,ユーザ操作によるパネルキーイベントおよび内
部的な制御イベントなどを監視し、これらのイベントが
発生すると当該イベントに対応した処理を実行する。
印刷指令イベントを受信した場合にはステップS5へと
移行し、同ステップでユーザ操作による電源キーイベン
トが発生した場合にはステップS10へと移行し、同ス
テップでその他のイベントが発生した場合にはステップ
S11へと移行する。
の印刷指令を解析し、指定された紙種別,用紙サイズ,
印刷品位および給紙方法などを判断し、その判断結果を
表すデータを本装置内のRAM E2005に記憶し、
ステップS6へと進む。
定された給紙方法により給紙を開始し、用紙を記録開始
位置まで送り、ステップS7に進む。
録動作では、外部I/Fから送出されてきた記録データ
を記録バッファに一旦格納し、次いでCRモータE00
01を駆動してキャリッジM4001の走査方向への移
動を開始すると共に、プリントバッファE2014に格
納されている記録データを記録ヘッドH1001へと供
給して1行分の記録を行い、1行分の記録データの記録
動作が終了するとLFモータE0002を駆動し、LF
ローラM3001を回転させて用紙を副走査方向へと送
る。この後、上記動作を繰り返し実行し、外部I/Fか
らの1ページ分の記録データの記録が終了すると、ステ
ップ8へと進む。
を駆動し、排紙ローラM2003を駆動し、用紙が完全
に本装置から送り出されたと判断されるまで紙送りを繰
返し、終了した時点で用紙は排紙トレイM1004a上
に完全に排紙された状態となる。
ジの記録動作が終了したか否かを判定し、記録すべきペ
ージが残存する場合には、ステップS5へと復帰し、以
下、前述のステップS5〜S9までの動作を繰り返し、
記録すべき全てのページの記録動作が終了した時点で記
録動作は終了し、その後ステップS4へと移行し、次の
イベントを待つ。
理を行い、本装置の動作を停止させる。つまり、各種モ
ータやヘッドなどの電源を切断するために、電源を切断
可能な状態に移行した後、電源を切断してステップS4
に進み、次のイベントを待つ。
のイベント処理を行う。例えば、本装置の各種パネルキ
ーや外部I/Fからの回復指令や内部的に発生する回復
イベントなどに対応した処理を行う。なお、処理終了後
にはステップS4に進み、次のイベントを待つ。
説明する。
H1001の一部を破断状態で図11に示し、その基板
ユニットの主要部の平面形状を図12に示し、そのXIII
−XIII矢視断面構造,XIV−XIV矢視断面構造を図13,
図14にそれぞれ示す。すなわち、11は電気熱変換素
子18が設けられる記録素子基板H1100としての基
板であり、電気熱変換素子18は一対の電極配線14
a,14bとの間に位置する発熱抵抗体層13によって
形成される。15は一対の電極配線14a,14bによ
り形成されて発熱抵抗体層13から立ち上がる段差部、
17は第1保護層、16は第2保護層をそれぞれ示す。
また、19はインク滴を吐出させるための吐出口であっ
て、上述した吐出口H1100Tに相当する。20はこ
れら吐出口19にインクを供給するためのインク室、2
1はインク室20にインクを供給するために基板11に
開口するインク供給口であり、上述したインク供給口H
1201に対応する。
抗体層13および一対の電極配線14a,14bなどを
フォトリソグラフィ技術によってパターニングし、イン
ク室20、吐出口19を感光性樹脂によって作成し、異
方性エッチングなどによってインク供給口21を形成し
た後、Siウェハを切断することによって形成される。
そして、この基板11には、電気熱変換素子18を駆動
するための電気的信号の受け渡しを行う電気配線基板H
1300(図5参照)が実装技術によって接続される。
つまり、この電気配線基板H1300には、電気熱変換
素子18に電流をスイッチングさせるパワートランジス
タおよびこのパワートランジスタを制御するためのCM
OSロジック回路などが駆動手段として半導体技術を利
用して形成され、電極配線14a,14bを介して電気
熱変換素子18に接続している。
相互に平行な2列の吐出口19を相互に半ピッチずらし
ていわゆるジグザグ状に配列しており、各列の吐出口1
9に対応するインク室20の間隔を600dpiのピッチ
でそれぞれ配列させている。
8が設けられ、それぞれ吐出口19から4ピコリットル
のインク滴を吐出できるようにしている。
使用おり、このSiウェハを熱酸化により、数μm程度
のSiO2膜である酸化層12を形成する。その後、スパ
ッタリングにより発熱抵抗体層13を500Å程度の厚
みで形成する。この発熱抵抗体層13として本実施例で
はTaNを用いたが、HfB2やTaSiNなどを使用して
もよい。そして、電極配線14a,14bとしてAl層
を2100Åの膜厚にし、±300Åの膜厚の公差にて
成膜した後、マスクを使用して配線領域をパターニング
する。本実施例では、電極配線14a,14bとしてA
lを用いているが、Al−Si,Al−CuまたはAl−Si
−Cuなどの合金を用いてもよい。そして、発熱抵抗体
層13と電極配線14a,14bとを同時にドライエッ
チングによりエッチングし、次に電気熱変換素子18の
部分を形成するため、マスクを使用してパターニングを
実施し、その後、電気熱変換素子18の部分のAl層を
ウェットエッチングにて除去する。
厚を2100Å程度まで薄くしたが、電極配線14a,
14bの膜厚を薄くすることは、配線抵抗を上昇させる
ものであり、その配線抵抗により、電力の消費が増大
し、さらに基板11の温度上昇を招来することから、従
来では電極配線14a,14bの膜厚を厚くしていた。
の抵抗値とを比較すると、配線抵抗の割合は微々たるも
のであり、本発明のように膜厚を薄くすることは、電力
ロスや昇温の見地からは大きな問題にはならず、却って
発熱抵抗体層13を覆う第1保護層17の膜厚を薄くで
きることによる省電力化や熱応答性および発熱抵抗体層
13の耐久性などにおける改善の効果の方が非常に大き
いことが本実施例による検証により実証できた。
は、その幅と膜厚とで決定される単位断面積中に、どれ
だけの電流がどれだけの時間通電されるかという電流密
度の観点より判断される。電流密度が高く、通電時間が
長いと、エレクトロマイグレーションにより、電極配線
材料14a,14bを構成する材料の抵抗値が上昇して
ゆくことは、通常良く知られている。
4a,14bの通電可能な繰り返し耐用回数は、3×1
08から1×109回程度であり、また1回の通電時間
は、1μm程度の非常に短い時間であり、さらにその繰
り返し駆動周波数は、30kHz程度である。
た電極配線14a,14bのエレクトロマイグレーショ
ンを評価したところ、電流密度を1.5×107A/cm、通
電パルス幅を1.3μs、基板11の温度を60℃で一
定の状態に保ち、3×109パルスまで通電試験を実施
したが、電極配線14a,14bの抵抗値変化を示す現
象は全く見られなかった。
成後、SiNによる第1保護層17をCVD法により成
膜する。このSiNの第1保護層17は、膜厚を300
0Åにし、±400Åを公差範囲として成膜したが、酸
化シリコンを第1保護層17として成膜することも可能
である。
ッタリングにより形成するが、その膜厚を2300Åに
し、±280Åの公差範囲にて成膜した。このTaに代
えてTaNやTaSiNなどを第2保護層16として採用
してもよい。
分を削除するため、再度パターニングした後、ドライエ
ッチング法により除去する。このドライエッチングの時
間設定は、電気熱変換素子18の配列方向に沿って平行
に配列する発熱抵抗体層13(およびこれに交互に重な
る電極配線14a,14b)の間の凹部22に第2保護
層16が残留しないように、オーバーエッチング状態に
設定される。第2保護層16が残留すると、第2保護層
が残留した部分(以下「残留部」とも言う)の下部の第
1保護層17にピンホールがあった場合、配線電極と残
留部とが通電して残留部は酸化される。ここで、残留部
が必要として残した第2保護層16と通電する場合、第
2保護層16の必要部分まで酸化されてしまい、キャビ
テーション保護ができなくなる恐れがある。そこで、第
2保護層16の不要部分を残留させずに除去するため
に、オーバーエッチング量は100Å以上であることが
好ましい。また、このようなオーバーエッチングによ
り、第2保護層16が除去された領域の第1保護層17
の膜厚は、第2保護層16を構成するTaが存在する領
域の膜厚よりも薄くなっているが、電極配線を確実に保
護するためにはその差が200Å以下であることが好ま
しい。
ングガスの噴射方向を例えば基板11の表面に対して垂
直に設定することにより、発熱抵抗体層13およびこれ
に重なる電極配線14a,14bにより形成されて基板
11の表面(図示例では酸化層12の表面)から立ち上
がる段差部23の部分の第1保護層17は、エッチング
ガスの噴射方向に対して傾斜した状態となり、ここに亀
裂が入っていたとしてもエッチングガスの浸入が緩和さ
れる結果、発熱抵抗体層13上に重なる電極配線14
a,14bが損傷を受けるような不具合は発生しない。
尤も、オーバーエッチングにより第1保護層17を多く
削りすぎた場合、膜質が粗になっている段差部23のエ
ッチングが速いため電極配線14a,14bが損傷を受
ける恐れがある。
うことにより、基板11の表面から立ち上がる段差部2
3の部分の第1保護層17に亀裂が入っていても、発熱
抵抗体層13上に重なる電極配線14a,14bの損傷
を受けにくくしている。
要部分をウェットエッチングにて行った場合の基板表面
の状態を図15に示し、そのXVI−XVI矢視断面構造を図
16に示すが、本実施例と同一機能の部材にはこれと同
一符号を記してある。すなわち、ウェットエッチングに
より第2保護層16の不要部分を除去した場合、エッチ
ング液が段差部23において第1保護層17に存在する
亀裂から浸透し、電極配線14a,14bをエッチング
してしまい、欠陥部24が形成されてしまうことが判明
した。しかしながら、本実施例のように第2保護層16
の不要部分をドライエッチングにより除去した場合、第
1保護層17のピンホールや亀裂などの存在の如何にか
かわらず、上述したように電極配線14a,14bがエ
ッチングされるような不具合を防止することができる。
エッチング状態にする際、第2保護層によって覆われた
第1保護層の部分と第2保護層によって覆われていない
第1保護層の部分との境界部近傍の第1保護層および第
2保護層の部分をテーパ形状にすることができる。該テ
ーパ形状については、実施例2の中で後述する。
み込んだ記録ヘッドH1001を作成し、インクの吐出
繰り返し耐用回数の評価を実施した。3×108回以上
が耐用目標回数であるが、1×109回繰り返しても、
発熱抵抗体層13の断線などの不具合は発生しなかっ
た。この試験で使用した記録ヘッドH1001における
電極配線14a,14bの膜厚に対し、第1保護層17
の膜厚はおよそ1.14倍であった。
ッドの主要部の平面形状を図17に示し、そのXVIII−X
VIII矢視断面構造を図18に示す。ここで、25は吐出
口を形成する吐出口形成部材であり、26は基板と吐出
口形成部材との密着性を向上させるための密着層であ
る。基板と吐出口形成部材とが接合されたものは記録素
子基板H1100に対応する。その他の構成および効果
については、実施例1とほぼ同様である。
ドは、実施例1で説明したものとほぼ同様の液体吐出ヘ
ッド用基板ユニット27に、密着層26および吐出口形
成部材25を形成して作製される。
の液体吐出ヘッド用基板ユニット27に、密着層26と
してポリエーテルアミド樹脂を以下の方法で厚み2.0
μmで形成した。このポリエーテルアミド樹脂には、日
立化成工業(株)社製HIMAL1200を用い、スピ
ナーで基板ユニット27上に塗布し、100℃/30分
+250℃/1時間ベークを行った。
社製ポジレジストOFPR800を用いてパターニング
を行い、更にOFPRパターンをマスクとしてO2プラ
ズマアッシングによりHIMAL層のパターニングを行
い、最後にマスクとして使用したOFPRパターンを剥
離することで図17および図18に示したように密着層
26を形成した。
性材料である東京応化工業(株)ポジレジストODUR
を塗布し、インク流路パターン(不図示)をパターニン
グした(厚み12μm)。
脂層を基板ユニット27上に形成し、パターニングによ
って吐出口19を形成した。被覆樹脂層としては、吐出
口19をフォトリソグラフィーで容易にかつ精度よく形
成できることから、感光性のものが好ましい。また、基
板ユニット27との密着性、耐インク性を有することが
要求されるため、エポキシ樹脂のカチオン重合硬化物を
構造材料とするものを用いた。
グ)でインク供給口21上のSiN膜を除去し、溶解液
に浸すことによりODURを除去することによって、イ
ンク供給口21上のSiN膜およびODURからなるイ
ンク流路パターンを除去し、さらに吐出口形成部材25
であるエポキシ樹脂を完全に硬化させるために180℃
で1時間の加熱を行い、液体吐出ヘッドを得た。
シ樹脂を完全に硬化させるために180℃で1時間の加
熱を行い、液体吐出ヘッドを得た。吐出口形成部材25
は、図17および図18に示したように第2保護層16
の一部および第2保護層16によって覆われていない第
1保護層17の部分に密着層を介して接合されている。
このように密着層26を介することにより、第1保護層
17および第2保護層16を形成した基板ユニット27
と吐出口形成部材25との密着性は改善されている。
性をさらに高めることにより、吐出口形成部材25の剥
れを防止し、液体吐出ヘッドの信頼性を向上させること
ができる。
作製する際、第2保護層16によって覆われていない第
1保護層16の部分の厚みを第2保護層16によって覆
われた第1保護層17の部分の厚みよりも薄くした場
合、第2保護層16によって覆われた第1保護層17の
部分と第2保護層16によって覆われていない第1保護
層17の部分との境界部近傍に第2保護層16だけでな
く第1保護層17による側壁28が形成される。その結
果、基板ユニット27上に密着層26および吐出口形成
部材25を形成して作製された液体吐出ヘッドにおい
て、第2保護層16の近傍における第1保護層17と密
着層26との密着性が向上し、吐出口形成部材25の剥
れが生じにくくなる。
チング状態することにより側壁28を形成する場合、側
壁28をテーパ形状にすることができる。実施例1で説
明した図13は第1保護層17と第2保護層16のテー
パ形状の角度がほぼ等しい場合の実施例である。図18
は第2保護層16のテーパ形状の角度よりも第1保護層
17のテーパ形状の角度の方が傾斜が緩やかである場合
の実施例である。また、テーパ形状は、曲率を持つもの
であってもよい。よりいっそう密着性を向上させるため
には第1保護層および第2保護層のテーパ形状の角度傾
斜が急であるほどよい。
2では吐出口19と電気熱変換素子18とが対向するサ
イドシュータータイプの記録ヘッドH1001について
説明したが、吐出口の開口方向が電気熱変換素子の表面
に対してほぼ直交するエッジシュータータイプのインク
ジェットヘッドに対しても本発明を応用することが可能
である。
他の実施例の外観を図19に示すが、先の実施例と同一
機能の部材にはこれと同一符号を記すに止め、重複する
説明は省略するものとする。すなわち、基板11上に
は、溝付き部材25が接合され、基板11との間に所定
間隔で配列する吐出口19と、これら吐出口19にそれ
ぞれインク路26を介して連通する共通インク室27
と、この共通インク室27にインクを供給するためのイ
ンク供給口28とが形成されている。インク供給口28
から共通インク室27内に供給されたインクは、インク
路26内にて電気熱変換体18により膜沸騰を生じ、吐
出口19からインク滴となって吐出するようになってい
る。
れる電気熱変換体18は、上述した実施例と同一構成を
有するものである。
域に形成されて一対の電極配線および電気熱変換素子を
覆う第1保護層と、この第1保護層の表面に形成されて
電気熱変換素子およびこの電気熱変換素子と一対の電極
配線との接続部近傍を覆う第2保護層とを設け、一対の
電極配線の厚みを1800〜2400Åの範囲内にし、
第2保護層によって覆われた第1保護層の部分の厚みを
2600〜3400Åの範囲内にすると共に第2保護層
によって覆われていない第1保護層の部分の厚みを第2
保護層によって覆われた第1保護層の部分の厚みよりも
薄くしたので、第1保護層を成膜工程の追加やマスクの
使用を増やすことなく、均一な薄い膜厚にすることがで
きる。また、電極配線により形成されて基板の表面から
立ち上がる段差部における第1保護層のカバレージ性を
良好に保つことができる。
発泡安定性を向上させることができる結果、液体吐出ヘ
ッドの省電力化および昇温の抑制が可能となり、基板の
蓄熱が抑制されて熱応答性が向上し、駆動周波数を高め
て高品位のプリント作業を実現することができる。しか
も、電気熱変換素子の吐出耐久性の優れた信頼性の高い
液体吐出ヘッドを従来と変りない工数で得ることができ
る。
2200Åの範囲にした場合には、第1保護層の膜厚を
より薄く均一化することができ、熱発生の繰り返しに伴
う熱応力の部分集中によって保護層に亀裂が発生し、こ
の亀裂部分から液体が侵入して発熱抵抗層の破壊に至る
断線事故を防止することができ、耐久性を向上させるこ
とができる。
と一対の電極配線との接続部近傍を覆う第2保護層を第
1保護層の表面にドライエッチングにて形成することに
より、この第2保護層によって覆われていない第1保護
層の部分の厚みを当該第2保護層によって覆われた第1
保護層の部分の厚みよりも薄くし、一対の電極配線の厚
みを1800〜2400Åの範囲にした場合には、電気
熱変換素子および電極配線に対して損傷を与えないよう
にすることができる。
口形成部材に覆われる部分をテーパ形状にすることによ
り、第2保護層の近傍における前記第1保護層と吐出口
形成部材との密着性が向上し、吐出口形成部材の剥れが
生じにくくなる。
線および基板に設けられる駆動素子などに対し、第2保
護層を除去することによって露出する第1保護層は、水
分の付着や高湿の環境下において、十分な機能を発揮す
ることができる。
し、それぞれ600dpiの間隔で配列すると共に列毎の
これらの配列間隔を相互に半ピッチずらした場合には、
1200dpiの高性能な液体吐出ヘッドを得ることがで
きる。
ルスによって吐出される吐出口から吐出される液体の吐
出量が4ピコリットルの場合には、画像の分解能を向上
させて得られる画像品質を大幅に向上させることができ
る。
ンタの外観構成を示す斜視図である。
示す斜視図である。
ッジを組立てた状態を示す斜視図である。
斜視図である。
解斜視図である。
ジを示す斜視図である。
成を概略的に示すブロック図である。
ロック図である。
ク図である。
トである。
略構造を表す破断斜視図である。
の平面図である。
した場合の基板の主要部の平面図である。
おける主要部の平面図である。
外観の一部を表す斜視図である。
一例を示す断面図である。
他の例を示す断面図である。
別な例を示す断面図である。
ケーブル) E0012 CRFFC(フレキシブルフラットケーブ
ル) E0013 キャリッジ基板 E0014 メイン基板 E0015 電源ユニット E0016 パラレルI/F E0017 シリアルI/F E0018 電源キー E0019 レジュームキー E0020 LED E0021 ブザー E0022 カバーセンサ E1001 CPU E1002 OSC(CPU内蔵オシレータ) E1003 A/D(CPU内蔵A/Dコンバータ) E1004 ROM E1005 発振回路 E1006 ASIC E1007 リセット回路 E1008 CRモータドライバ E1009 LF/PGモータドライバ E1010 電源制御回路 E1011 INKS(インクエンド検出信号) E1012 TH(サーミスタ温度検出信号) E1013 HSENS(ヘッド検出信号) E1014 制御バス E1015 RESET(リセット信号) E1016 RESUME(リジュームキー入力) E1017 POWER(電源キー入力) E1018 BUZ(ブザー信号) E1019 発振回路出力信号 E1020 ENC(エンコーダ信号) E1021 ヘッド制御信号 E1022 VHON(ヘッド電源ON信号) E1023 VMON(モータ電源ON信号) E1024 電源制御信号 E1025 PES(PE検出信号) E1026 ASFS(ASF検出信号) E1027 GAPS(GAP検出信号) E0028 シリアルI/F信号 E1029 シリアルI/Fケーブル E1030 パラレルI/F信号 E1031 パラレルI/Fケーブル E1032 PGS(PG検出信号) E1033 PM制御信号(パルスモータ制御信号) E1034 PGモータ駆動信号 E1035 LFモータ駆動信号 E1036 CRモータ制御信号 E1037 CRモータ駆動信号 E0038 LED駆動信号 E1039 VH(ヘッド電源) E1040 VM(モータ電源) E1041 VDD(ロジック電源) E1042 COVS(カバー検出信号) E2001 CPU I/F E2002 PLL E2003 DMA制御部 E2004 DRAM制御部 E2005 DRAM E2006 1284 I/F E2007 USB I/F E2008 受信制御部 E2009 圧縮Å伸長DMA E2010 受信バッファ E2011 ワークバッファ E2012 ワークエリアDMA E2013 記録バッファ転送DMA E2014 プリントバッファ E2015 記録データ展開DMA E2016 展開用データバッファ E2017 カラムバッファ E2018 ヘッド制御部 E2019 エンコーダ信号処理部 E2020 CRモータ制御部 E2021 LF/PGモータ制御部 E2022 センサ信号処理部 E2023 モータ制御バッファ E2024 スキャナ取込みバッファ E2025 スキャナデータ処理DMA E2026 スキャナデータバッファ E2027 スキャナデータ圧縮DMA E2028 送出バッファ E2029 ポート制御部 E2030 LED制御部 E2031 CLK(クロック信号) E2032 PDWM(ソフト制御信号) E2033 PLLON(PLL制御信号) E2034 INT(割り込み信号) E2036 PIF受信データ E2037 USB受信データ E2038 WDIF(受信データ/ラスタデータ) E2039 受信バッファ制御部 E2040 RDWK(受信バッファ読み出しデータ/
ラスタデータ) E2041 WDWK(ワークバッファ書込みデータ/
記録コード) E2042 WDWF(ワークフィルデータ) E2043 RDWP(ワークバッファ読み出しデータ
/記録コード) E2044 WDWP(並べ替え記録コード) E2045 RDHDG(記録展開用データ) E2047 WDHDG(カラムバッファ書込みデータ
/展開記録データ) E2048 RDHD(カラムバッファ読み出しデータ
/展開記録データ) E2049 ヘッド駆動タイミング信号 E2050 データ展開タイミング信号 E2051 RDPM(パルスモータ駆動テーブル読み
出しデータ) E2052 センサ検出信号 E2053 WDHD(取込みデータ) E2054 RDAV(取込みバッファ読み出しデー
タ) E2055 WDAV(データバッファ書込みデータ/
処理済データ) E2056 RDYC(データバッファ読み出しデータ
/処理済データ) E2057 WDYC(送出バッファ書込みデータ/圧
縮データ) E2058 RDUSB(USB送信データ/圧縮デー
タ) E2059 RDPIF(1284送信データ) H1000 記録ヘッドカートリッジ H1001 記録ヘッド H1100 記録素子基板 H1100T 吐出口 H1200 第1のプレート H1201 インク供給口 H1300 電気配線基板 H1301 外部信号入力端子 H1400 第2のプレート H1500 タンクホルダ H1501 インク流路 H1600 流路形成部材 H1700 フィルタ H1800 シールゴム H1900 インクタンク
0)
Claims (25)
- 【請求項1】 液体に熱エネルギーを付与して膜沸騰を
生じさせ、これによって吐出口から液滴を吐出する液体
吐出ヘッドに用いられる基板ユニットであって、 基板の表面部に形成されて熱エネルギーを発生するため
の電気熱変換素子と、 この電気熱変換素子に導通するように前記基板の表面部
に形成される一対の電極配線と、 前記基板の表面部のほぼ全域に形成されて前記一対の電
極配線および前記電気熱変換素子を覆う第1保護層と、 この第1保護層の表面に形成されて前記電気熱変換素子
およびこの電気熱変換素子と前記一対の電極配線との接
続部近傍を覆う第2保護層とを具え、前記一対の電極配
線の厚みは1800〜2400Åの範囲にあり、前記第
2保護層によって覆われた前記第1保護層の部分の厚み
は2600〜3400Åの範囲にあり、前記第2保護層
によって覆われていない前記第1保護層の部分の厚み
は、前記第2保護層によって覆われた前記第1保護層の
部分の厚みよりも薄いことを特徴とする液体吐出ヘッド
用基板ユニット。 - 【請求項2】 前記一対の電極配線の厚みが好ましくは
2000〜2200Åの範囲にあることを特徴とする請
求項1に記載の液体吐出ヘッド用基板ユニット。 - 【請求項3】 前記第2保護層によって覆われていない
前記第1保護層の部分の厚みと、前記第2保護層によっ
て覆われた前記第1保護層の部分の厚みとの差は、20
0Å以内であ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用基板ユニット。 - 【請求項4】 前記第2保護層によって覆われていない
前記第1保護層の部分の厚みと、前記第2保護層によっ
て覆われた前記第1保護層の部分の厚みとの差は、10
0Å以上であることを特徴とする請求項1から請求項3
の何れかに記載の液体吐出ヘッド用基板ユニット。 - 【請求項5】 前記第1保護層の厚みが前記一対の電極
配線の厚みの1.08倍以上であることを特徴とする請
求項1から請求項4の何れかに記載の液体吐出ヘッド用
基板ユニット。 - 【請求項6】 液体に熱エネルギーを付与して膜沸騰を
生じさせ、これによって吐出口から液滴を吐出する液体
吐出ヘッドに用いられる基板ユニットの製造方法であっ
て、 基板の表面に熱エネルギーを発生するための電気熱変換
素子を形成するステップと、 この電気熱変換素子に導通するように一対の電極配線を
前記基板の表面部に形成するステップと、 前記一対の電極配線および前記電気熱変換素子を覆う2
600〜3400Åの厚みの第1保護層を前記基板の表
面部のほぼ全域に形成するステップと、 前記電気熱変換素子およびこの電気熱変換素子と前記一
対の電極配線との接続部近傍を覆う第2保護層を前記第
1保護層の表面にドライエッチングにて形成することに
より、この第2保護層によって覆われていない前記第1
保護層の部分の厚みを当該第2保護層によって覆われた
前記第1保護層の部分の厚みよりも薄くするステップと
を具え、前記一対の電極配線の厚みが1800〜240
0Åの範囲にあることを特徴とする液体吐出ヘッド用基
板ユニットの製造方法。 - 【請求項7】 前記第2保護層をドライエッチングによ
って形成する際に、前記第2保護層によって覆われてい
ない前記第1保護層の部分のエッチングされる厚みが2
00Å以内であることを特徴とする請求項6に記載の液
体吐出ヘッド用基板ユニットの製造方法。 - 【請求項8】 前記第2保護層をドライエッチングによ
って形成する際に、前記第2保護層によって覆われてい
ない前記第1保護層の部分のエッチングされる厚みが1
00Å以上であることを特徴とする請求項6または請求
項7に記載の液体吐出ヘッド用基板ユニットの製造方
法。 - 【請求項9】 液体を吐出するための吐出口と、 基板に形成されて液体に膜沸騰を生じさせるための熱エ
ネルギーを発生する電気熱変換素子と、 前記基板に形成されて前記電気熱変換素子に導通する一
対の電極配線と、 前記基板の表面部のほぼ全域に形成されて前記一対の電
極配線および前記電気熱変換素子を覆う第1保護層と、 この第1保護層の表面に形成されて前記電気熱変換素子
およびこの電気熱変換素子と前記一対の電極配線との接
続部近傍を覆う第2保護層とを具え、前記一対の電極配
線の厚みが1800〜2400Åの範囲にあり、前記第
2保護層によって覆われた前記第1保護層の部分の厚み
は2600〜3400Åの範囲にあり、前記第2保護層
によって覆われていない前記第1保護層の部分の厚み
は、前記第2保護層によって覆われた前記第1保護層の
部分の厚みよりも薄いことを特徴とする液体吐出ヘッ
ド。 - 【請求項10】 前記吐出口は、相互に平行に少なくと
も2列に形成され、それぞれ600dpiの間隔で配列す
ると共に列毎のこれらの配列間隔が相互に半ピッチずれ
ていることを特徴とする請求項9に記載の液体吐出ヘッ
ド。 - 【請求項11】 前記液体は、インクおよび/またはプ
リント媒体に吐出されるこのインクのプリント性を調整
する処理液であることを特徴とする請求項9または請求
項10に記載の液体吐出ヘッド。 - 【請求項12】 前記電気熱変換素子に与えられる駆動
パルスによって吐出される前記吐出口からの液体の吐出
量が5ピコリットル以下であることを特徴とする請求項
9から請求項11の何れかに記載の液体吐出ヘッド。 - 【請求項13】 前記吐出口を形成する吐出口形成部材
をさらに有し、 この吐出口形成部材は、前記第2保護層の一部および前
記第2保護層によって覆われていない前記第1保護層の
部分に密着層を介して接合されたものであることを特徴
とする請求項9から請求項12の何れかに記載の液体吐
出ヘッド。 - 【請求項14】 前記第2保護層によって覆われた前記
第1保護層の部分と前記第2保護層によって覆われてい
ない前記第1保護層の部分との境界部近傍の前記第1保
護層および前記第2保護層の部分がテーパ形状を有する
ことを特徴とする請求項13に記載の液体吐出ヘッド。 - 【請求項15】 前記テーパ形状は、第1保護層のテー
パ形状の角度よりも第2保護層のテーパ形状の角度の方
が傾斜が緩やかであることを特徴とする請求項14に記
載の液体吐出ヘッド。 - 【請求項16】 前記密着層がポリエーテルアミド樹脂
であることを特徴とする請求項13から請求項15の何
れかに記載の液体吐出ヘッド。 - 【請求項17】 前記吐出口形成部材がエポキシ樹脂の
カチオン重合硬化物により形成されていることを特徴と
する請求項13から請求項16の何れかに記載の液体吐
出ヘッド。 - 【請求項18】 前記吐出口が前記電気熱変換素子の対
向する側に設けられていることを特徴とする請求項13
から請求項17の何れかに記載の液体吐出ヘッド。 - 【請求項19】 液体を吐出するための吐出口と、基板
に形成されて液体に膜沸騰を生じさせるための熱エネル
ギーを発生する電気熱変換素子と、前記基板に形成され
て前記電気熱変換素子に導通する一対の電極配線と、前
記基板の表面部のほぼ全域に形成されて前記一対の電極
配線および前記電気熱変換素子を覆う厚みの第1保護層
と、この第1保護層の表面に形成されて前記電気熱変換
素子およびこの電気熱変換素子と前記一対の電極配線と
の接続部近傍を覆う第2保護層とを有する液体吐出ヘッ
ドと、 この液体吐出ヘッドに供給される液体を貯溜するための
液体タンクとを具え、前記一対の電極配線の厚みが18
00〜2400Åの範囲にあり、前記第2保護層によっ
て覆われた前記第1保護層の部分の厚みは2600〜3
400Åの範囲にあり、前記第2保護層によって覆われ
ていない前記第1保護層の部分の厚みは、前記第2保護
層によって覆われた前記第1保護層の部分の厚みよりも
薄いことを特徴とするカートリッジ。 - 【請求項20】 前記液体タンクが前記液体吐出ヘッド
に対して着脱可能に搭載されることを特徴とする請求項
19に記載のカートリッジ。 - 【請求項21】 前記液体吐出ヘッドは、前記吐出口が
形成された吐出口形成部材をさらに有し、 この吐出口形成部材は、前記第2保護層によって覆われ
ていない前記第1保護層の部分および前記第2保護層の
一部に密着層を介して接合されたものであることを特徴
とする請求項19または請求項20に記載のカートリッ
ジ。 - 【請求項22】 液体を吐出するための吐出口と、基板
に形成されて液体に膜沸騰を生じさせるための熱エネル
ギーを発生する電気熱変換素子と、前記基板に形成され
て前記電気熱変換素子に導通する一対の電極配線と、基
板の表面部のほぼ全域に形成されて前記一対の電極配線
および前記電気熱変換素子を覆う第1保護層と、この第
1保護層の表面に形成されて前記電気熱変換素子および
この電気熱変換素子と前記一対の電極配線との接続部近
傍を覆う第2保護層とを有する液体吐出ヘッドの取り付
け部を具え、前記一対の電極配線の厚みが1800〜2
400Åの範囲にあるとともに、前記第2保護層によっ
て覆われた前記第1保護層の部分の厚みは2600〜3
400Åの範囲にあり、前記第2保護層によって覆われ
ていない前記第1保護層の部分の厚みは、前記第2保護
層によって覆われた前記第1保護層の部分の厚みよりも
薄いことを特徴とする画像形成装置。 - 【請求項23】 前記液体吐出ヘッドの取り付け部は、
前記液体吐出ヘッドから液体が吐出されるプリント媒体
の搬送方向と交差する方向に走査移動可能なキャリッジ
を有することを特徴とする請求項22に記載の画像形成
装置。 - 【請求項24】 前記液体吐出ヘッドは、着脱手段を介
して前記キャリッジに対して着脱自在に搭載されること
を特徴とする請求項23に記載の画像形成装置。 - 【請求項25】 前記液体吐出ヘッドは、前記吐出口が
形成された吐出口形成部材をさらに有し、 前記吐出口形成部材は、前記第2保護層によって覆われ
ていない前記第1保護層の部分および前記第2保護層の
一部に密着層を介して接合されたものであることを特徴
とする請求項22から請求項24の何れかに記載の画像
形成装置。
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