JPH04247947A - Ink jet recording head and ink jet recorder - Google Patents

Abstract

PURPOSE:To mitigate an electric discharge breakdown on a substrate to improve a reliability of a recording head. CONSTITUTION:In a substrate 20 forming an ink jet recording head by mounting an electrothermal energy conversion body 21, a layer 24 formed as a part for coming into contact with ink with conductivity, resistance to ink, and the like has a required minimum area. In this manner, a probability of a breakdown caused by an electrostatic discharge among a drive circuit, such as Al wiring, a temperature sensor, a heater, and the like, which are provided on the layer 24 and the substrate 20, can be minimized.

Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

【０００１】0001

【産業上の利用分野】本発明はインクジェット記録ヘッ
ドおよびインクジェット記録装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an inkjet recording head and an inkjet recording apparatus.

【０００２】0002

【関連技術】プリンタやファクシミリなどに用いられる
記録装置１２は、サーマル方式，ワイヤードット方式，
インクジェット方式などに種々の方式のものがある。[Related technology] The recording device 12 used in printers, facsimiles, etc. is a thermal type, a wire dot type,
There are various methods such as inkjet methods.

【０００３】中でも記録速度が速く、また、記録に伴う
騒音が比較的低く、さらに、カラー化が容易などの理由
で、インクジェット記録方式は、有効な記録方式である
。この方式においては、その吐出方式によって近年種々
の構成のものが提案され、また、これらに改良が加えら
れて実用化がなされてきている。Among them, the inkjet recording method is an effective recording method because of its high recording speed, relatively low noise associated with recording, and ease of colorization. In recent years, various configurations of this system have been proposed depending on the discharge method, and these have been improved and put into practical use.

【０００４】このインクジェット記録法は、インクと称
される記録用液体の小液滴を種々の吐出方式で吐出し、
それを紙等の記録媒体に付着させて記録を行なうもので
ある。インクを吐出する方式としては、種々の方式が存
在するが、中でも熱エネルギーを液体に作用させて液滴
吐出の原動力を得る方式が近年注目をあびつつある。This inkjet recording method ejects small droplets of recording liquid called ink using various ejection methods.
Recording is performed by attaching it to a recording medium such as paper. There are various methods for ejecting ink, and among them, a method in which thermal energy is applied to liquid to obtain the driving force for ejecting droplets has been attracting attention in recent years.

【０００５】すなわち、上記記録法は、熱エネルギーの
作用を受けた液体が急峻な体積の増大を伴う状態変化を
起し、この状態変化に基づく作用力によって記録ヘッド
部先端の吐出口より液体を吐出する。そして、吐出され
た液滴が記録媒体に付着し記録が行なわれる。That is, in the above recording method, the liquid subjected to the action of thermal energy undergoes a state change accompanied by a sharp increase in volume, and the acting force based on this state change causes the liquid to be ejected from the ejection port at the tip of the recording head. Exhale. Then, the ejected droplets adhere to the recording medium and recording is performed.

【０００６】特に、上記インクジェット記録方式は、所
謂ドロップオンデマンド記録法に極めて有効に適用され
るばかりではなく、記録ヘッド部を高密度マルチノズル
化された記録ヘッドを容易に具現化できるので、高解像
度、高品質の画像を高速で得られるという特徴を有して
いる。In particular, the above-mentioned inkjet recording method is not only very effectively applied to the so-called drop-on-demand recording method, but also allows for easy realization of a recording head with a high-density multi-nozzle recording head. It has the characteristics of being able to obtain high-resolution, high-quality images at high speed.

【０００７】上記の記録法に適用される装置の記録ヘッ
ド部は、液体を吐出するために設けられた吐出口と、こ
の吐出口に連通し、液滴を吐出するための熱エネルギー
が液体に作用する部分である熱作用部を構成の一部とす
るインクとを有する液吐出部と、熱エネルギーを発生す
る手段としてのエネルギー発生体とを具備している。[0007] The recording head section of the apparatus applied to the above recording method communicates with an ejection port provided for ejecting liquid, and the thermal energy for ejecting droplets is transferred to the liquid. It includes a liquid ejecting section having ink, which includes a heat acting section as a part of the structure, and an energy generating body as a means for generating thermal energy.

【０００８】そして、このエネルギー発生体は、一対の
電極と、これ等の電極に接続しこれらの電極の間に発熱
する領域（熱発生部）を有する発熱抵抗層とを具備して
いる。This energy generator includes a pair of electrodes and a heat generating resistor layer connected to these electrodes and having a heat generating region (heat generating portion) between these electrodes.

【０００９】図１はエネルギー発生体等が形成された関
連技術である基板２０を上から見た上面図である。図１
において、基板２０には、エネルギー発生体２１の他に
、この記録ヘッド（インク）の温度を検出するための温
度センサ２２、また、記録ヘッド（インク）を加熱し、
その温度を制御するためのサブヒータ２３、さらにはワ
イヤボンディング用のパッド２６などが形成されている
。さらに、基板２０は直接インクに接するため、対イン
ク保護層および対キャビテーション保護層としてタンタ
ル（以下、Ｔａ）膜２４を基板最上層部に成長させてい
る。Ｔａ層２４は、外部との電気的接触を保つため設け
られたワイヤーボンディングパッド２６が配設される領
域以外の領域、すなわち、図１中Ｔａ境界２４Ｂより上
部すべての基板上を覆う。なお、インクは、この基板２
０が天板と接合された記録ヘッドが構成されたときイン
ク路および共通液室内に存在するため、基板２０との接
触部分は、図１中液室境界２５Ｂより上部の部分である
。また図１では、液室境界２５Ｂより外に温度センサ２
２が配されている。FIG. 1 is a top view of a related art substrate 20 on which energy generators and the like are formed. Figure 1
In addition to the energy generator 21, the substrate 20 includes a temperature sensor 22 for detecting the temperature of the recording head (ink), and a temperature sensor 22 for heating the recording head (ink).
A sub-heater 23 for controlling the temperature, a pad 26 for wire bonding, and the like are formed. Furthermore, since the substrate 20 is in direct contact with the ink, a tantalum (hereinafter referred to as Ta) film 24 is grown on the uppermost layer of the substrate as an ink protection layer and a cavitation protection layer. The Ta layer 24 covers an area other than the area where the wire bonding pad 26 provided for maintaining electrical contact with the outside is provided, that is, the entire substrate above the Ta boundary 24B in FIG. 1. Note that the ink is applied to this substrate 2.
0 is present in the ink path and the common liquid chamber when a recording head joined to the top plate is constructed, so the contact portion with the substrate 20 is a portion above the liquid chamber boundary 25B in FIG. In addition, in FIG. 1, the temperature sensor 2 is located outside the liquid chamber boundary 25B.
2 is placed.

【００１０】この基板２０の図１におけるＡ，Ｂ断面図
を図２に示す。A cross-sectional view of this substrate 20 taken along lines A and B in FIG. 1 is shown in FIG.

【００１１】図２に示す様に、Ｔａ層２４はワイヤーボ
ンディング用パッドが配設された領域を除く全基板上を
覆い、基板のほぼ全面を保護している。更にその下に絶
縁用ＳｉＯ２　層，Ａｌ電極２７、またＮ型Ｓｉ内には
Ｐ層Ｎ層による機能素子がつくり込まれている。As shown in FIG. 2, the Ta layer 24 covers the entire substrate except for the area where the wire bonding pads are provided, protecting almost the entire surface of the substrate. Furthermore, an insulating SiO2 layer, an Al electrode 27, and a functional element made of a P layer and an N layer are built into the N-type Si.

【００１２】0012

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記関
連技術においては、電気的に基板２０上の層が破壊され
る場合があった。またこの破壊には、特定の破壊モード
が多発していることがわかった。そのモードを図３に示
す。However, in the above-mentioned related technology, the layer on the substrate 20 may be electrically destroyed. It was also found that a specific destruction mode frequently occurs in this destruction. The mode is shown in FIG.

【００１３】この破壊モードは、Ａｌ配線電極２７と、
基板２０の最上層部にあるＴａ層２４との間にある絶縁
層が絶縁破壊してショートし、さらに、Ｔａ層２４自身
がショート時の熱で溶け穴のあいたものである。これは
、以下のように考えることができる。すなわち、記録ヘ
ッドのいずれかに帯びた静電気による多量の電荷がワイ
ヤーボンディング用パッド２６を介してＡｌ配線２７に
侵入してこれに蓄積し、Ａｌ配線２７の電位は、きわめ
て高いものになる。一方、Ｔａ層２４は導電体であり、
何らかの方法で放電する構成となっているので、Ｔａ層
２４が多量の電荷を帯びることはない。この結果、Ｔａ
層２４とＡｌ配線２７との間の絶縁層ＳｉＯ２　には、
きわめて強い電界が生じる。この電界がある程度以上強
さになると、Ｔａ層２４とＡｌ配線２７との間に放電を
生じ、絶縁破壊を起こす。Ｔａ層２４はこの時生じた熱
で溶け穴を生じ、Ａｌ配線２７がむき出しとなる。 以上のように図３に示す様な破壊モードがおきると考え
られる。This destruction mode is caused by the Al wiring electrode 27 and
The insulating layer between the substrate 20 and the Ta layer 24 at the top layer was dielectrically broken down and short-circuited, and the Ta layer 24 itself melted due to the heat caused by the short-circuit, creating a hole. This can be considered as follows. That is, a large amount of charge due to static electricity on one of the recording heads enters the Al wiring 27 via the wire bonding pad 26 and accumulates therein, and the potential of the Al wiring 27 becomes extremely high. On the other hand, the Ta layer 24 is a conductor,
Since the structure is such that the discharge occurs in some way, the Ta layer 24 will not be charged with a large amount of charge. As a result, Ta
The insulating layer SiO2 between the layer 24 and the Al wiring 27 includes:
An extremely strong electric field is generated. When this electric field becomes stronger than a certain level, a discharge occurs between the Ta layer 24 and the Al wiring 27, causing dielectric breakdown. The Ta layer 24 melts due to the heat generated at this time, creating a hole, and the Al wiring 27 is exposed. As described above, it is considered that a failure mode as shown in FIG. 3 occurs.

【００１４】また、上述したＴａ層とＡｌ配線との間に
形成される電界の強さは、Ｔａ層とＡｌ配線の静電容量
に応じたものであるといえる。従って、Ｔａ層の面積を
減ずればそれに応じて形成される電界の強さが小さくな
り、放電による破壊が起り難くなると考えられる。Furthermore, it can be said that the strength of the electric field formed between the Ta layer and the Al wiring described above depends on the capacitance of the Ta layer and the Al wiring. Therefore, it is thought that if the area of the Ta layer is reduced, the strength of the electric field formed will be correspondingly reduced, and breakdown due to discharge will be less likely to occur.

【００１５】さらに、Ｔａ層の面積を上述のように減ず
ることは、基板において上記破壊が生じる確率を小さく
するものである。Furthermore, reducing the area of the Ta layer as described above reduces the probability that the above-mentioned destruction will occur in the substrate.

【００１６】なお、上記破壊モードは、場所的な依存性
があり、起き易い場所起きにくい場所とに分けることが
できる。起き易い場所は図１で示すと、基板２０の両側
に形成されている温度センサ２２，サブヒータ２３の部
分およびこれらに接続されているＡｌ配線２７の段差部
分である。これに対して、基板２０の中心部は破壊が起
きにくく中心部の破壊はほとんどみられない。[0016] The above-mentioned destruction modes are location dependent and can be divided into places where they are easy to occur and places where they are difficult to occur. As shown in FIG. 1, the locations where this is likely to occur are the temperature sensor 22 and sub-heater 23 formed on both sides of the substrate 20, and the stepped portion of the Al wiring 27 connected thereto. On the other hand, the center part of the substrate 20 is less likely to be broken, and almost no breakage is observed in the center part.

【００１７】本発明は、上述の観点に基づいてなされた
ものであり、その目的とするところは特別な静電気対策
用部品を用いず廉価構成で、静電気放電によるＴａ破壊
の生じにくいインクジェット記録ヘッドおよびインクジ
ェット記録装置を提供することにある。The present invention has been made based on the above-mentioned viewpoint, and its purpose is to provide an inkjet recording head and an inkjet recording head that do not use special static electricity countermeasure components, have an inexpensive structure, and are resistant to Ta destruction due to electrostatic discharge. An object of the present invention is to provide an inkjet recording device.

【００１８】[0018]

【課題を解決するための手段】本発明では、前述の課題
を解決するためにインクを吐出するためのエネルギーを
発生するエネルギー発生体および該エネルギー発生体と
電気的接続がなされている回路が形成された基体を有す
るインクジェット記録ヘッドにおいて、前記基体におい
て絶縁層を介して、前記エネルギー発生体および前記回
路の上方に形成され、かつインクと接触する保護部材の
面積を必要最小限としたことを特徴とする。[Means for Solving the Problems] In order to solve the above-mentioned problems, the present invention provides an energy generator that generates energy for ejecting ink and a circuit that is electrically connected to the energy generator. In the inkjet recording head having a base body, the area of a protective member formed above the energy generating body and the circuit through an insulating layer on the base body and in contact with the ink is minimized. shall be.

【００１９】また、インクを吐出するためのエネルギー
を発生するエネルギー発生体および該エネルギー発生体
と電気的に接続されている回路が形成された基体を有す
るインクジェット記録ヘッドを具えて記録を行うインク
ジェット記録装置において、前記基体において絶縁層を
介して前記エネルギー発生体および前記回路の上方に形
成され、かつインクと接触する保護部材の面積を必要最
小限としたことを特徴とする。[0019] Also, inkjet recording includes an inkjet recording head having an energy generating body that generates energy for ejecting ink and a base body formed with a circuit electrically connected to the energy generating body. The apparatus is characterized in that the area of a protective member that is formed above the energy generator and the circuit through an insulating layer in the base and comes into contact with the ink is minimized.

【００２０】[0020]

【作用】以上の構成によれば、インクジェット記録ヘッ
ドを構成し、エネルギー発生体としてのエネルギー発生
体が形成された基板において、インクと接触する部とし
て形成された導電性，耐インク性等を有した層の面積を
必要最小限とすること、また、温度センサ等の部分にこ
の層を配さないことにより、上記層と基板に形成される
Ａｌ配線等の駆動回路，温度センサ，ヒータ等との間の
静電気放電に起因した放電による破壊のおこる確率を最
低限とすることができる。[Operation] According to the above structure, in the substrate that constitutes the inkjet recording head and on which the energy generating body is formed, the part that comes into contact with the ink has electrical conductivity, ink resistance, etc. By minimizing the area of this layer and by not disposing this layer in areas such as temperature sensors, it is possible to reduce the connection between drive circuits such as Al wiring, temperature sensors, heaters, etc. formed on the above layer and the substrate. The probability of damage caused by electrostatic discharge during the process can be minimized.

【００２１】[0021]

【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例を詳細
に説明する。Embodiments Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

【００２２】図４は、本発明の一実施例に係る記録ヘッ
ドを構成する基板の平面図を示す。図１等に示した要素
と同様の要素には同一の符号を付してその詳細な説明は
省略する。基板２０の上には複数の電気熱変換体２１，
基板２０の左右両側に配されたそれぞれ温度センサ２２
，サブヒータ２５またワイヤーボンディング用パッド２
０が形成される。基板２０はインクと直接接触する部分
を有し、この部分は、複数の電気熱変換体２１が配列さ
れた部分および、この配列部分に続く記録ヘッドの共通
液室が構成される部分である。この部分は、図４におい
て液室境界面２５Ｒより電気熱変換体２１の配列部分側
の部分として示される。そもそも保護層としての導電性
を有したＴａ層は、インクから基板を保護するための役
割をするものであるので、その必要最小限の面積は、イ
ンクが基板に直接接触する領域の面積に限定されてもよ
い。従って、図４に示すように、Ｔａ層２４の存在領域
は境界２４Ｂの輪郭によって示されるものとすることが
できる。すなわち、液室境界２４Ｂより電気熱変換体の
配列側にＴａ層２４が形成されており、必要最小限の部
分にインク保護層としてのＴａが形成されていることが
わかる。FIG. 4 shows a plan view of a substrate constituting a recording head according to an embodiment of the present invention. Elements similar to those shown in FIG. 1 etc. are given the same reference numerals, and detailed explanation thereof will be omitted. On the substrate 20, a plurality of electrothermal converters 21,
Temperature sensors 22 arranged on both the left and right sides of the board 20
, sub-heater 25 and wire bonding pad 2
0 is formed. The substrate 20 has a portion that comes into direct contact with ink, and this portion is a portion where a plurality of electrothermal transducers 21 are arranged and a portion where a common liquid chamber of the recording head following this arrangement portion is configured. This portion is shown in FIG. 4 as a portion closer to the arrangement portion of the electrothermal converter 21 than the liquid chamber boundary surface 25R. In the first place, the electrically conductive Ta layer as a protective layer has the role of protecting the substrate from the ink, so its minimum necessary area is limited to the area where the ink directly contacts the substrate. may be done. Therefore, as shown in FIG. 4, the area where the Ta layer 24 exists can be indicated by the outline of the boundary 24B. That is, it can be seen that the Ta layer 24 is formed on the side where the electrothermal converters are arranged from the liquid chamber boundary 24B, and Ta is formed as an ink protective layer in the minimum necessary portion.

【００２３】図１中のＡ，Ｂ断面を図５に示す。FIG. 5 shows a cross section taken along lines A and B in FIG.

【００２４】図５からも明らかなように、電気熱変換体
が存在する図のＢ側にＴａ層２４が形成されており、共
通液室２５の領域で図中Ａ側にはＴａ層２４が形成され
ていない。As is clear from FIG. 5, the Ta layer 24 is formed on the B side in the figure where the electrothermal converter is present, and the Ta layer 24 is formed on the A side in the figure in the area of the common liquid chamber 25. Not formed.

【００２５】以上の構成により、Ｔａ層，Ａｌ配線間の
静電気による放電破壊が生じるのを必要最小限にするこ
とが可能となる。With the above structure, it is possible to minimize the occurrence of discharge breakdown due to static electricity between the Ta layer and the Al wiring.

【００２６】図６は本発明の他の実施例を示す基板の平
面図である。FIG. 6 is a plan view of a substrate showing another embodiment of the present invention.

【００２７】本例でも前記実施例と同様に、電気熱変換
体２１，温度センサ２２，サブヒータ２３，ワイヤーボ
ンディング用パッド２６等が基板２０上に形成されてい
る。In this example, an electrothermal transducer 21, a temperature sensor 22, a sub-heater 23, a wire bonding pad 26, etc. are formed on a substrate 20, as in the previous example.

【００２８】本例では、Ｔａ層２４の境界２４Ｂを、温
度センサ２２およびサブヒータ２３を除き、共通液室２
５に対応する部分全体を含み、ワイヤーボンディング用
パッド２６が配設される部分の直前まで拡げている。こ
の場合のＴａ層２４の面積としては、図４に示したＴａ
層の最小面積と、図１に示した最大面積との中間の面積
である。In this example, the boundary 24B of the Ta layer 24 is connected to the common liquid chamber 2, excluding the temperature sensor 22 and the sub-heater 23.
It includes the entire portion corresponding to No. 5 and extends to just before the portion where the wire bonding pad 26 is provided. In this case, the area of the Ta layer 24 is as shown in FIG.
The area is intermediate between the minimum area of the layer and the maximum area shown in FIG.

【００２９】図７および図８にさらに他の実施例を示す
。これらの図において、Ｔａ層２４は、電気熱変換体２
１が配列された部分のみに用いられている。これは、こ
の部分には、耐キャビテーションのためＴａによる保護
膜を必要とし同時に耐インク膜を必要とするからである
。しかし、それ以外の部分では吐出のための気泡消泡に
よるキャビテーションから電気熱変換体等を保護する必
要がなく、インクに対する保護層を必要とするのみであ
る。従って、この部分はＴａ以外による保護層で構成す
ることも可能となる。本例では、Ｔａ層は前記の様に、
電気熱変換体の配列部分にのみ存在し、それ以外で、ワ
イヤーボンディング用パッド配設部を除く部分は、絶縁
性の膜を用いている。絶縁性の膜としては、有機膜とし
てホトニース，無機膜としてＳｉＮなどがある。この膜
の種類は、インクの性質により決定される。 よって絶縁性の膜を大部分の所にて用いているので静電
気放電が起きたとき、Ｔａ層などの導電性の膜とショー
トすることなく耐静電気能力の高い記録ヘッドを得るこ
とができる。Still another embodiment is shown in FIGS. 7 and 8. In these figures, the Ta layer 24 is the electrothermal converter 2
It is used only in the part where 1 is arranged. This is because this portion requires a protective film made of Ta for cavitation resistance and also requires an ink-resistant film. However, in other parts, there is no need to protect the electrothermal converter and the like from cavitation caused by bubble defoaming for ejection, and only a protective layer against ink is required. Therefore, it is also possible to configure this portion with a protective layer other than Ta. In this example, the Ta layer is as described above.
It exists only in the array part of the electrothermal converter, and the other part except the wire bonding pad arrangement part uses an insulating film. Examples of the insulating film include photonyce as an organic film and SiN as an inorganic film. The type of film is determined by the properties of the ink. Therefore, since insulating films are used in most parts, when electrostatic discharge occurs, there is no short circuit with conductive films such as the Ta layer, making it possible to obtain a recording head with high electrostatic resistance.

【００３０】説明において、Ｎ型Ｓｉを用いた例を述べ
たが、Ｐ型Ｓｉ基板を用いても良い。また、対インク層
，対キャビテーション層として他の金属膜例えば、Ｎｂ
，Ｈｆ，Ｔｉ，Ｚｒ，Ｖおよびこれらの合金を用いても
良い。In the explanation, an example using N-type Si has been described, but a P-type Si substrate may also be used. In addition, other metal films such as Nb may be used as the anti-ink layer and the anti-cavitation layer.
, Hf, Ti, Zr, V and alloys thereof may also be used.

【００３１】図９は、本発明のさらに他の実施例を示す
平面図である。FIG. 9 is a plan view showing still another embodiment of the present invention.

【００３２】上述した各実施例では、温度センサを共通
液室に対応した部分以外の部分に配置し、また、Ｔａ層
を温度センサの上に形成しなかったが、本例では、図９
に示すように、温度センサ２２を共通液室２５内に配置
し、また、この上にＴａ層２４を形成する。前述したよ
うに、温度センサが配設される部位にＴａ層が形成され
ると、この部分で放電破壊が生じ易くなるが、Ｔａ層２
４全体の面積をＡｌ配線等の基板上の帯電部の面積に対
して相対的に小さなものとし、帯電によって形成される
電界の強さを小さくすることによって、上記放電破壊の
生じ易い傾向を小さなものとすることができる。In each of the above-mentioned embodiments, the temperature sensor was placed in a portion other than the portion corresponding to the common liquid chamber, and the Ta layer was not formed on the temperature sensor.
As shown in FIG. 2, a temperature sensor 22 is placed in a common liquid chamber 25, and a Ta layer 24 is formed thereon. As mentioned above, if a Ta layer is formed in the area where the temperature sensor is disposed, discharge breakdown is likely to occur in this area, but the Ta layer 2
4. By making the overall area relatively small compared to the area of the charged part on the substrate such as Al wiring, and by reducing the strength of the electric field formed by charging, the tendency for discharge damage to occur can be reduced. can be taken as a thing.

【００３３】翻って、本例のように、温度センサ２２が
共通液室２５内で電気熱変換体２１の配列部分の近傍に
配置され、かつ、温度センサ２２の上層にＴａ層２４が
形成されることにより、温度センサ２５による記録ヘッ
ド内インク温度検出の精度が向上するとともに、Ｔａ層
がインクないしは電気熱変換体の熱をその熱伝導性によ
って速やかに伝達するため、効率の良い温度検出を行う
ことができる。On the other hand, as in this example, the temperature sensor 22 is disposed in the common liquid chamber 25 near the arrangement part of the electrothermal converters 21, and the Ta layer 24 is formed on the upper layer of the temperature sensor 22. By doing so, the accuracy of detecting the ink temperature in the recording head by the temperature sensor 25 is improved, and since the Ta layer quickly transfers the heat of the ink or the electrothermal converter through its thermal conductivity, efficient temperature detection is possible. It can be carried out.

【００３４】また、Ｔａ層が有する熱伝導性により、記
録ヘッド内の熱分布、特に、複数の電気熱変換体におけ
る熱分布を均一化することも可能である。例えば、上記
放電破壊を考慮するとともにインク吐出に伴なって生じ
る電気熱変換体配列部の温度分布に応じてＴａ層が形成
される部分の形状を定めることもできる。Furthermore, due to the thermal conductivity of the Ta layer, it is possible to make the heat distribution within the recording head uniform, especially the heat distribution among the plurality of electrothermal transducers. For example, the shape of the portion where the Ta layer is formed can be determined in consideration of the above-mentioned discharge breakdown and in accordance with the temperature distribution of the electrothermal transducer arrangement portion that occurs with ink ejection.

【００３５】なお、図９に示される斜線部分９００およ
び９１０は、記録ヘッドを構成するため天板に形成され
る隔壁および凸部であり、天板と基板２０とが接合され
る際にこれらの底面が、斜線部分において基板と接合さ
れる部分である。Note that hatched portions 900 and 910 shown in FIG. 9 are partition walls and convex portions formed on the top plate to constitute the recording head, and these portions are removed when the top plate and the substrate 20 are joined. The bottom surface is the part joined to the substrate in the shaded part.

【００３６】本実施例においては、Ｔａ膜が２４Ｂで示
される境界線まで配されており、この境界線が天板と基
板とが接合される斜線部分９００のほぼ中央に位置する
ように配されている。In this embodiment, the Ta film is disposed up to the boundary line indicated by 24B, and this boundary line is positioned approximately at the center of the shaded area 900 where the top plate and the substrate are bonded. ing.

【００３７】このような構成にすることによってＴａ層
の面積をできるだけ小さくし、しかもインクによる保護
能力を十分にすることができる。By adopting such a structure, the area of the Ta layer can be made as small as possible, and the protection ability by the ink can be made sufficient.

【００３８】隔壁９００は共通液室２５を区画するもの
である。また、凸部９１０は、基板との接合における以
下の機能を有する。すなわち、まず第１に、基板２０と
天板とを接合する際に、電気熱変換体と吐出口との正確
な位置合わせを行うために凸部９１０の下面と基板２０
とを接着剤によって仮止めする。このとき、凸部９１０
の下面は、わずかな起伏を繰り返した波状の面が形成さ
れており、接着剤の量の多少をこの面で制御することが
できる。つまり、接着剤が多い場合、波状の凹部に余分
な接着剤が配され他の部分にはみ出し基板に悪影響を及
ぼすことがない。第２に、隔壁９００との間で溝９２０
を構成し、この溝９２０は、天板と基板との接合の際、
封止剤注入のガイド溝となる。なおこの際の封止剤とし
てはＳｉ系などの弾性を有する封止剤を用いることが望
ましい。The partition wall 900 partitions the common liquid chamber 25. Further, the convex portion 910 has the following function in bonding with the substrate. That is, first of all, when bonding the substrate 20 and the top plate, the lower surface of the convex portion 910 and the substrate 20 are aligned in order to accurately align the electrothermal converter and the discharge port.
Temporarily fasten with adhesive. At this time, the convex portion 910
The lower surface is formed with a wavy surface that repeats slight ups and downs, and the amount of adhesive applied can be controlled using this surface. In other words, when there is a large amount of adhesive, the excess adhesive is distributed in the wavy recesses and does not spill out to other parts and adversely affect the substrate. Second, a groove 920 is formed between the partition wall 900 and the partition wall 900.
This groove 920 is formed when the top plate and the substrate are joined.
This serves as a guide groove for injection of sealant. Note that as the sealant at this time, it is desirable to use an elastic sealant such as a Si-based sealant.

【００３９】なお、上記各実施例では、耐インク性およ
び耐キャビテーション性を有し、基板の最上層を構成す
る材料としてＴａについて説明したが、この材料として
はＴａに限られず、上記特性に加え導電性を有するもの
であれば他の材料であってももよい。In each of the above embodiments, Ta was described as a material having ink resistance and cavitation resistance and constituting the uppermost layer of the substrate, but this material is not limited to Ta, and in addition to the above characteristics, Ta is used. Other materials may be used as long as they have conductivity.

【００４０】本発明が適用可能な記録ヘッドカートリッ
ジおよびこれを用いたインクジェット記録装置例を以下
に示す。Examples of a recording head cartridge to which the present invention is applicable and an inkjet recording apparatus using the same are shown below.

【００４１】図１０は図１２に示すインクジェット記録
装置のキャリッジに搭載可能なヘッドカートリッジの一
構成例を示す。本例に係るカートリッジは、インクタン
クユニットＩＴとヘッドユニットＩＪＵとを一体に有し
ており、またこれらは互いに着脱できるようになってい
る。上記各実施例に示した基板によって構成できるヘッ
ドユニットＩＪＵのインク吐出部１０１を駆動するため
の信号等を受容するとともにインク残量検知信号の出力
を行うための配線コネクタ１０２は、ヘッドユニットＩ
ＪＵおよびインクタンクユニットＩＴに並ぶ位置に設け
てある。従って、このカートリッジを後述のキャリッジ
に装填した際にとる姿勢において、その高さＨを低くす
ることができるとともに、カートリッジの厚みを薄形化
することができる。これにより図１２につき後述するよ
うにカートリッジを並べて配置するときにキャリッジを
小さく構成することが可能である。ヘッドカートリッジ
のキャリッジへの装着にあたっては、吐出部１０１を下
側にした状態でインクタンクユニットＩＴに設けたつま
み２０１を把持してキャリッジ上に配置することができ
る。このつまみ２０１は、カートリッジの装着動作を行
うための後述のキャリッジに設けたレバーに係合する。 そして、その装着時にはキャリッジ側に設けたピンがヘ
ッドユニットＩＪＵのピン係合部１０３に係合し、ヘッ
ドユニットＩＪＵの位置決めがなされる。FIG. 10 shows an example of the configuration of a head cartridge that can be mounted on the carriage of the ink jet recording apparatus shown in FIG. The cartridge according to this example integrally includes an ink tank unit IT and a head unit IJU, and these can be attached to and detached from each other. A wiring connector 102 for receiving signals for driving the ink ejection section 101 of the head unit IJU, which can be configured by the board shown in each of the above embodiments, and for outputting an ink remaining amount detection signal, is connected to the head unit IJU.
It is provided in a position parallel to JU and ink tank unit IT. Therefore, in the posture taken when this cartridge is loaded into a carriage, which will be described later, the height H can be reduced, and the thickness of the cartridge can be reduced. This allows the carriage to be made smaller when the cartridges are arranged side by side as will be described later with reference to FIG. When mounting the head cartridge on the carriage, the head cartridge can be placed on the carriage by grasping the knob 201 provided on the ink tank unit IT with the ejection section 101 facing downward. This knob 201 engages with a lever provided on the carriage, which will be described later, for performing a cartridge mounting operation. When the head unit IJU is attached, a pin provided on the carriage side engages with a pin engaging portion 103 of the head unit IJU, and the head unit IJU is positioned.

【００４２】本例に係るヘッドカートリッジには、イン
ク吐出部１０１の表面をワイピングしてこれを清掃する
部材をクリーニングするための吸収体１０４が、インク
吐出部１０１に並置されている。また、インク消費に伴
って空気を導入する大気連通口２０３が、インクタンク
ユニットＩＴのほぼ中央に設けられている。In the head cartridge according to this example, an absorber 104 for cleaning a member that wipes the surface of the ink ejecting section 101 to clean it is juxtaposed to the ink ejecting section 101. Further, an atmosphere communication port 203 through which air is introduced as ink is consumed is provided approximately at the center of the ink tank unit IT.

【００４３】図１１は図１０に示したヘッドカートリッ
ジの分解斜視図である。本例に係るヘッドカートリッジ
は、ヘッドユニットＩＪＵとインクタンクユニットＩＴ
とから成っており、これらユニットの詳細な構成につい
て、本図等を用いて説明する。FIG. 11 is an exploded perspective view of the head cartridge shown in FIG. 10. The head cartridge according to this example includes a head unit IJU and an ink tank unit IT.
The detailed configuration of these units will be explained using this figure and the like.

【００４４】ヘッドユニット ヘッドユニットＩＪＵの構成部品の実装の基準となるの
は、Ａｌ等で形成したベースプレート１１１であり、そ
の上にインク吐出に利用されるエネルギを発生するため
の素子群を形成した基板２０と、素子に電力を供給する
ための配線等を有したプリント回路基板（ＰＣＢ）１１
５とが実装されており、これらはワイヤボンディング等
によって接続されている。基板２０には、前記素子とし
て、通電に応じてインクに膜沸騰を生じさせる熱エネル
ギを発生する電気熱変換体２１が設けられている。そし
てここではこの基板２０をヒータボードと称することも
ある。Head unit The standard for mounting the components of the head unit IJU is a base plate 111 made of Al or the like, on which a group of elements for generating energy used for ink ejection is formed. A printed circuit board (PCB) 11 having a substrate 20 and wiring etc. for supplying power to the elements.
5 are mounted, and these are connected by wire bonding or the like. The substrate 20 is provided with an electrothermal transducer 21 as the element that generates thermal energy that causes film boiling in the ink in response to energization. Here, this substrate 20 may also be referred to as a heater board.

【００４５】上述した配線コネクタ１０２はＰＣＢ１１
５の一部をなすものであり、不図示の制御回路からの駆
動信号は配線コネクタ１０２に受容され、ＰＣＢ１１５
を介してヒータボード２０に供給される。ＰＣＢ１１５
は、本例では両面配線基板であって、さらにヘッド固有
の情報、例えば電気熱変換素子の適切な駆動条件，ＩＤ
番号，インク色情報，駆動条件補正用データ（ヘッドシ
ェーディング（ＨＳ）データ），ＰＷＭ制御条件等を記
憶したＲＯＭ形態のＩＣ１２８およびコンデンサ１２９
が配設されている。The wiring connector 102 described above is connected to the PCB 11.
A drive signal from a control circuit (not shown) is received by the wiring connector 102 and connected to the PCB 115.
is supplied to the heater board 20 via. PCB115
is a double-sided wiring board in this example, and further contains information unique to the head, such as appropriate driving conditions for the electrothermal transducer, ID
IC 128 and capacitor 129 in ROM format that store numbers, ink color information, drive condition correction data (head shading (HS) data), PWM control conditions, etc.
is installed.

【００４６】図示のように、ＩＣ１２８およびコンデン
サ１２９は、ＰＣＢ１１５のベースプレート１１１との
接合面側に、かつベースプレート１１１の切欠き部１１
１Ａに対応した位置に配置されている。これによって、
ＩＣ等の装着時の高さがベースプレート１１１の厚み以
下であれば、ＰＣＢ１１５とベースプレート１１１との
接合時にＩＣ等が表面より突出することがない。従って
、製造工程においてそれらの突出に対応した収納態様を
考慮する必要がなくなる。As shown in the figure, the IC 128 and the capacitor 129 are placed on the side of the PCB 115 that is connected to the base plate 111, and in the notch 11 of the base plate 111.
It is placed at a position corresponding to 1A. by this,
If the height of the IC etc. when mounted is equal to or less than the thickness of the base plate 111, the IC etc. will not protrude from the surface when the PCB 115 and the base plate 111 are bonded. Therefore, there is no need to consider the storage mode corresponding to these protrusions in the manufacturing process.

【００４７】ヒータボード２０上には、インクタンクユ
ニットＩＴ側より供給されるインクを一時貯留する共通
液室、および該液室と吐出口とを連通する液路群を形成
するための凹部を有する天板１１３が配置される。また
、この天板１１３には、インク吐出口を形成した吐出口
形成部材（オリフィスプレート）１１３Ａが一体に形成
されている。１１４は天板１１３とヒータボード２０と
を密着させることによって吐出部１０１を構成するため
の押えばねである。The heater board 20 has a common liquid chamber for temporarily storing ink supplied from the ink tank unit IT side, and a recessed portion for forming a group of liquid paths communicating the liquid chamber and the ejection port. A top plate 113 is arranged. Further, an ejection port forming member (orifice plate) 113A having an ink ejection port formed therein is integrally formed on the top plate 113. Reference numeral 114 denotes a pressing spring for forming the discharge section 101 by bringing the top plate 113 and the heater board 20 into close contact.

【００４８】１１６はヘッドユニットカバーであり、イ
ンクタンクユニットＩＴ内に進入するインク供給管部１
１６Ａ，これと天板側インク導入管部とのインク連通を
行うためのインク流路１１６Ｂ，ベースプレート１１１
への３点位置決めないし固定用の３本のピン１１６Ｃ，
ピン係合部１０３，吸収体１０４の取付け部およびその
他必要な部分を一体にモールド成型してなる部材である
。インク流路１１６Ｂに対しては、流路蓋１１７が配置
される。また、インク供給管１１６Ａの先端には、気泡
，塵埃除去用のフィルタ１１８が配設されるとともに、
結合部からのインク漏洩防止用のＯリングが配設されて
いる。Reference numeral 116 denotes a head unit cover, which covers the ink supply pipe section 1 that enters the ink tank unit IT.
16A, an ink flow path 116B for ink communication between this and the ink introduction pipe section on the top plate side, and a base plate 111
Three pins 116C for three-point positioning or fixing,
This is a member formed by integrally molding the pin engaging part 103, the attachment part of the absorber 104, and other necessary parts. A channel lid 117 is arranged for the ink channel 116B. Further, a filter 118 for removing air bubbles and dust is provided at the tip of the ink supply pipe 116A, and
An O-ring is provided to prevent ink from leaking from the joint.

【００４９】以上のヘッドユニットを組立てるにあたっ
ては、ベースプレートに突設したピン１１１ＰがＰＣＢ
１１５に設けた貫通孔１１５Ｐに挿通されるようにして
位置決めし、接着等により両者を固定する。この両者の
固定にあたっては精度はそれ程要求されない。ベースプ
レート１１１に対して精度高く装着されるべきヒータボ
ード２０はＰＣＢ１１５とは別体に固定されるからであ
る。When assembling the above head unit, the pin 111P protruding from the base plate must be connected to the PCB.
115 so as to be inserted into the through hole 115P, and the two are fixed by adhesive or the like. In fixing both of them, precision is not required so much. This is because the heater board 20, which should be mounted to the base plate 111 with high precision, is fixed separately from the PCB 115.

【００５０】次に、ヒータボード２０をベースプレート
１１１上に精度よく配置・固定し、ＰＣＢ１１５との間
で必要な電気的接続を行う。そして天板１１３およびば
ね１１４の配設を行い、必要に応じて接着・封止を行っ
た後、カバーに突設した３本のピン１１６Ｃをベースプ
レート１１１の孔１１１Ｃに挿通して位置決めを行う。 その後、これら３本のピン１１６Ｃを熱融着することに
より、ヘッドユニットが完成する。Next, the heater board 20 is placed and fixed on the base plate 111 with high precision, and the necessary electrical connections are made with the PCB 115. After arranging the top plate 113 and the springs 114 and performing adhesion and sealing as necessary, three pins 116C protruding from the cover are inserted into the holes 111C of the base plate 111 for positioning. Thereafter, the head unit is completed by heat-sealing these three pins 116C.

【００５１】インクタンクユニット 図１１において、２１１はインクタンクユニットの本体
をなすインク容器、２１５はインクを含浸させるための
インク吸収体、２１６はインクタンク蓋、２１２はイン
ク残量検知用の電極ピン、２１３および２１４はピン２
１２に関する接点部材である。Ink tank unit In FIG. 11, 211 is an ink container forming the main body of the ink tank unit, 215 is an ink absorber for impregnating ink, 216 is an ink tank lid, and 212 is an electrode pin for detecting the remaining amount of ink. , 213 and 214 are pin 2
This is a contact member related to No. 12.

【００５２】インク容器２１１は、概ね、ピン２１２，
接点部材２１３，２１４の取付けおよび上述したヘッド
ユニットＩＪＵの装着を行うための部分２２０、インク
供給管部１１６Ａの進入を受容する供給口２３１、並び
につまみ２０１を一体に有するとともに、図１１中底面
側よりそのほぼ中央に立設した中空の筒状部２３３を有
している。かかるインク容器は、樹脂の一体成型により
形成することができる。[0052] The ink container 211 generally has pins 212,
It integrally includes a portion 220 for attaching the contact members 213 and 214 and the above-described head unit IJU, a supply port 231 for receiving the entry of the ink supply pipe portion 116A, and a knob 201, and is located on the bottom side in FIG. It has a hollow cylindrical portion 233 that is erected approximately at the center thereof. Such an ink container can be formed by integral molding of resin.

【００５３】筒状部２３３の底面側は、インク充填工程
を考慮して開放されており、充填後には、図１１に示す
キャップ２１７が取付けられて大気に対し閉塞される。 一方、図１１中その上端面には、渦状もしくは蛇行形状
とした溝２３５が設けられ（図示の例では渦状）、その
溝の一端２３５Ａ（図示の例では渦状溝の中心）におい
て筒状部２３３の内部空間に通じる開孔が設けられてい
る。また、その溝の他端２３５Ｂは、タンク蓋２１６に
設けられた大気連通口２０３の部位に位置している。The bottom side of the cylindrical portion 233 is open in consideration of the ink filling process, and after filling, a cap 217 shown in FIG. 11 is attached to close it off from the atmosphere. On the other hand, in FIG. 11, a spiral or meandering groove 235 is provided on the upper end surface (in the illustrated example, a spiral groove), and at one end 235A of the groove (in the illustrated example, the center of the spiral groove), a cylindrical portion 235 is provided. An aperture is provided that leads to the internal space of. Further, the other end 235B of the groove is located at a portion of the atmosphere communication port 203 provided in the tank lid 216.

【００５４】筒状部２３３の側面には、等角度をもって
複数本（図示の例では４本）の溝２３７が設けれており
、筒状部２３３の内部空間と連通している。これにより
、インクタンクユニット内部と大気との連通は、大気連
通口２０３，渦状溝２３３，筒状部２３３の内部空間，
溝２３７を介してのものとなる。そして、筒状部２３３
の内部空間は、振動や揺動によるインク漏洩を防止する
ためのバッファ部として機能する。また、大気連通口２
０３に至る経路を長くする渦状溝２３３が存在するため
、インク漏洩は一層有効に防止されることになる。A plurality of (four in the illustrated example) grooves 237 are provided on the side surface of the cylindrical portion 233 at equal angles and communicate with the internal space of the cylindrical portion 233 . As a result, communication between the inside of the ink tank unit and the atmosphere is established through the atmosphere communication port 203, the spiral groove 233, the internal space of the cylindrical portion 233, and the inside of the ink tank unit.
This is through the groove 237. And the cylindrical part 233
The internal space functions as a buffer section to prevent ink leakage due to vibration or rocking. In addition, atmospheric communication port 2
Since the spiral groove 233 that lengthens the path leading to 03 exists, ink leakage is more effectively prevented.

【００５５】また、本例のようにインクタンクのほぼ中
央に位置する筒状部２３３の側面に、等角度をもって複
数の溝２３７を設けたことによって、その周囲に位置す
る吸収体２１５に対し、均一化された大気とのバランス
状態を確保し、吸収体内のインクの局部集中を防止でき
る。これは、後述する吸収体圧縮域（供給口２３１の周
辺）に対して円滑なインクの供給性をも確保できるもの
である。Furthermore, by providing a plurality of grooves 237 at equal angles on the side surface of the cylindrical portion 233 located approximately at the center of the ink tank as in this example, the absorber 215 located around the grooves 237 can be It is possible to ensure a uniform balance with the atmosphere and prevent local concentration of ink within the absorber. This also ensures smooth ink supply to the absorber compression area (around the supply port 231), which will be described later.

【００５６】なお、この溝２３７は、容器の厚みＷ１の
中心よりも下方にまで延在し、かつ供給口２３１の存在
する範囲を完全に包含する範囲にわたって設けられる。 また、残量検知用ピン２１２の位置をも考慮した範囲に
形成されており、これによりピンの存在部位周囲に均等
なインク存在状態もしくは大気連通状態を確保し、残量
検知の精度を向上することができる。Note that this groove 237 extends below the center of the thickness W1 of the container and is provided over a range that completely encompasses the range where the supply port 231 is present. In addition, it is formed in a range that takes into consideration the position of the remaining amount detection pin 212, thereby ensuring an even ink presence state or an atmosphere communication state around the area where the pin is present, and improving the accuracy of remaining amount detection. be able to.

【００５７】本例に係るインク含浸用吸収体２１５には
、筒状部２３３の挿通を受容する穴２１５Ａが設けられ
ている。この穴２１５Ａに筒状部２３３を位置するよう
にしたことによって、吸収体２１５は筒状部２３３に圧
縮されることなく、負圧の高いその圧縮部分にインク残
留が生じることもない。一方、本例に係る吸収体２１５
は、インクタンク蓋２１６とインク容器２１１とにより
形成される空間の形状（図１１中一点鎖線で示す）に対
し、供給口２３１に位置する部位がやや膨らんだ形状と
なっている。これにより、吸収体２１５をインクタンク
ユニット内に収納したときに、その膨らんだ部分が圧縮
された状態となるので、吸収体２１５はその部分におい
て負圧が高くなり、従って、インクを円滑に供給口２３
１側へ導入できることになる。The ink-impregnated absorber 215 according to this example is provided with a hole 215A through which the cylindrical portion 233 is inserted. By locating the cylindrical portion 233 in this hole 215A, the absorber 215 is not compressed by the cylindrical portion 233, and no ink remains in the compressed portion where the negative pressure is high. On the other hand, the absorber 215 according to this example
The portion located at the supply port 231 has a slightly swollen shape with respect to the shape of the space formed by the ink tank lid 216 and the ink container 211 (indicated by a dashed line in FIG. 11). As a result, when the absorber 215 is housed in the ink tank unit, the swollen part is in a compressed state, so the absorber 215 has a high negative pressure in that part, and therefore ink can be smoothly supplied. Mouth 23
This means that it can be introduced to the first side.

【００５８】図１２は上記記録ヘッドカートリッジを用
いたインクジェット記録装置の概略斜視図を示す。この
装置は上述のように交換可能なインクタンク一体型の記
録ヘッドカートリッジを黒（Ｂｋ）　，シアン（Ｃ），
マゼンタ（Ｍ），イエロー（Ｙ）　４色のインクに対応
して備えたフルカラーシリアルタイプのプリンタである
。本プリンタに使用したヘッドは、解像度４００ｄｐｉ
，駆動周波数４ＫＨｚで、１２８個の吐出口を有してい
る。FIG. 12 shows a schematic perspective view of an ink jet recording apparatus using the above recording head cartridge. As mentioned above, this device uses replaceable print head cartridges with integrated ink tanks for black (Bk), cyan (C),
This is a full-color serial type printer that is compatible with four colors of ink: magenta (M) and yellow (Y). The head used in this printer has a resolution of 400 dpi.
, the driving frequency is 4KHz, and it has 128 discharge ports.

【００５９】図１２において、ＩＪＣはＹ，Ｍ，Ｃ，Ｂ
ｋの各インクに対応した４個の記録ヘッドカートリッジ
であり、記録ヘッドとこれにインクを供給するインクを
貯留したインクタンクとが一体に形成されている。各記
録ヘッドカートリッジＩＪＣはキャリッジに対して不図
示の構成によって着脱自在に装着される。キャリッジ８
２は、ガイド軸８１１に沿って摺動可能に係合し、また
、不図示の主走査モータによって移動する駆動ベルト８
５２の一部と接続する。これにより、記録ヘッドカート
リッジＩＪＣはガイド軸８１１に沿った走査のための移
動が可能となる。８１５，８１６および８１７，８１８
は記録ヘッドカートリッジＩＪＣの走査による記録領域
の図中奥側および手前側においてガイド軸８１１とほぼ
平行に延在する搬送ローラである。搬送ローラ８１５，
８１６および８１７，８１８は不図示の副走査モータに
よって駆動され記録媒体Ｐを搬送する。この搬送される
記録媒体Ｐは記録ヘッドカートリッジＩＪＣの吐出口面
が配設された面に対向し記録面を構成する。In FIG. 12, IJC is Y, M, C, B.
There are four print head cartridges corresponding to each of k inks, and a print head and an ink tank storing ink to supply ink to the print head are integrally formed. Each recording head cartridge IJC is detachably attached to the carriage by a structure not shown. Carriage 8
2 is a drive belt 8 that is slidably engaged along a guide shaft 811 and is moved by a main scanning motor (not shown).
52. This allows the recording head cartridge IJC to move for scanning along the guide shaft 811. 815,816 and 817,818
is a conveyance roller extending substantially parallel to the guide shaft 811 on the back side and the front side in the figure of the recording area scanned by the recording head cartridge IJC. conveyance roller 815,
816, 817, and 818 are driven by a sub-scanning motor (not shown) to convey the recording medium P. The transported recording medium P forms a recording surface that faces the surface on which the ejection port surface of the recording head cartridge IJC is disposed.

【００６０】記録ヘッドカートリッジＩＪＣによる記録
領域に隣接するカートリッジＩＪＣの移動可能な領域に
臨んで回復系ユニットが設けられる。回復系ユニットに
おいて、８３００は記録ヘッドを有する複数のカートリ
ッジＩＪＣにそれぞれ対応して設けたキャップユニット
であり、キャリッジ８２の移動に伴なって図中左右方向
にスライド可能であるとともに、上下方向に昇降可能で
ある。そしてキャリッジ８２がホームポジションにある
ときには、記録ヘッド部と接合してこれをキャッピング
する。また、回復系ユニットにおいて、８４０１は、ワ
イピング部材としてのブレードである。A recovery system unit is provided facing a movable area of the cartridge IJC adjacent to the recording area by the recording head cartridge IJC. In the recovery system unit, 8300 is a cap unit provided corresponding to a plurality of cartridges IJC each having a recording head, and can slide in the left and right directions in the figure as the carriage 82 moves, and can also move up and down in the vertical direction. It is possible. When the carriage 82 is at the home position, it is joined to the recording head section and capped. Further, in the recovery system unit, 8401 is a blade serving as a wiping member.

【００６１】さらに、８５００はキャップユニット８３
００を介して記録ヘッドの吐出口およびその近傍からイ
ンク等を吸収するためのポンプユニットである。 （その他）なお、本発明は、特にインクジェット記録方
式の中でも、インク吐出を行わせるために利用されるエ
ネルギとして熱エネルギを発生する手段（例えば電気熱
変換体やレーザ光等）を備え、前記熱エネルギによりイ
ンクの状態変化を生起させる方式の記録ヘッド、記録装
置において優れた効果をもたらすものである。かかる方
式によれば記録の高密度化，高精細化が達成できるから
である。Furthermore, 8500 is a cap unit 83.
This is a pump unit for absorbing ink etc. from the ejection port of the print head and its vicinity via the ejection port 00. (Others) Note that, in particular, in the inkjet recording method, the present invention includes a means (for example, an electrothermal converter, a laser beam, etc.) for generating thermal energy as the energy used for ejecting ink, and This provides excellent effects in recording heads and recording apparatuses that use energy to cause changes in the state of ink. This is because such a system can achieve higher recording density and higher definition.

【００６２】その代表的な構成や原理については、例え
ば、米国特許第４７２３１２９号明細書，同第４７４０
７９６号明細書に開示されている基本的な原理を用いて
行うものが好ましい。この方式は所謂オンデマンド型，
コンティニュアス型のいずれにも適用可能であるが、特
に、オンデマンド型の場合には、液体（インク）が保持
されているシートや液路に対応して配置されている電気
熱変換体に、記録情報に対応していて核沸騰を越える急
速な温度上昇を与える少なくとも１つの駆動信号を印加
することによって、電気熱変換体に熱エネルギを発生せ
しめ、記録ヘッドの熱作用面に膜沸騰を生じさせて、結
果的にこの駆動信号に一対一で対応した液体（インク）
内の気泡を形成できるので有効である。この気泡の成長
，収縮により吐出用開口を介して液体（インク）を吐出
させて、少なくとも１つの滴を形成する。この駆動信号
をパルス形状とすると、即時適切に気泡の成長収縮が行
われるので、特に応答性に優れた液体（インク）の吐出
が達成でき、より好ましい。このパルス形状の駆動信号
としては、米国特許第４４６３３５９号明細書，同第４
３４５２６２号明細書に記載されているようなものが適
している。なお、上記熱作用面の温度上昇率に関する発
明の米国特許第４３１３１２４号明細書に記載されてい
る条件を採用すると、さらに優れた記録を行うことがで
きる。For its typical configuration and principle, see, for example, US Pat. Nos. 4,723,129 and 4,740.
Preferably, it is carried out using the basic principles disclosed in the '796 specification. This method is the so-called on-demand type.
It is applicable to both continuous types, but in particular, in the case of on-demand type, it is applicable to the electrothermal converter placed corresponding to the sheet holding the liquid (ink) or the liquid path. , by applying at least one drive signal that corresponds to recorded information and provides a rapid temperature rise exceeding nucleate boiling, the electrothermal transducer generates thermal energy to produce film boiling on the thermally active surface of the recording head. liquid (ink) that corresponds one-to-one to this drive signal.
This is effective because it can form air bubbles inside. The growth and contraction of the bubble causes liquid (ink) to be ejected through the ejection opening to form at least one droplet. It is more preferable to use this drive signal in a pulse form, since the growth and contraction of bubbles can be carried out immediately and appropriately, making it possible to eject liquid (ink) with particularly excellent responsiveness. This pulse-shaped drive signal is described in US Pat. No. 4,463,359 and US Pat.
345262 are suitable. Furthermore, if the conditions described in US Pat. No. 4,313,124 concerning the invention regarding the temperature increase rate of the heat acting surface are adopted, even more excellent recording can be performed.

【００６３】記録ヘッドの構成としては、上述の各明細
書に開示されているような吐出口，液路，電気熱変換体
の組合せ構成（直線状液流路または直角液流路）の他に
熱作用部が屈曲する領域に配置されている構成を開示す
る米国特許第４５５８３３３号明細書，米国特許第４４
５９６００号明細書を用いた構成も本発明に含まれるも
のである。加えて、複数の電気熱変換体に対して、共通
するスリットを電気熱変換体の吐出部とする構成を開示
する特開昭５９−１２３６７０号公報や熱エネルギの圧
力波を吸収する開孔を吐出部に対応させる構成を開示す
る特開昭５９−１３８４６１号公報に基いた構成として
も本発明の効果は有効である。すなわち、記録ヘッドの
形態がどのようなものであっても、本発明によれば記録
を確実に効率よく行うことができるようになるからであ
る。[0063] In addition to the configuration of the recording head that is a combination of ejection ports, liquid paths, and electrothermal converters (straight liquid flow path or right-angled liquid flow path) as disclosed in the above-mentioned specifications, U.S. Pat. No. 4,558,333 and U.S. Pat. No. 44 disclose a configuration in which a heat acting part is arranged in a bending region.
A configuration using the specification of No. 59600 is also included in the present invention. In addition, JP-A-59-123670 discloses a configuration in which a common slit is used as a discharge part for a plurality of electrothermal converters, and a hole that absorbs pressure waves of thermal energy is disclosed. The effects of the present invention are also effective even with a configuration based on Japanese Patent Application Laid-open No. 138461/1985 which discloses a configuration corresponding to the discharge section. That is, regardless of the form of the recording head, according to the present invention, recording can be performed reliably and efficiently.

【００６４】さらに、記録装置が記録できる記録媒体の
最大幅に対応した長さを有するフルラインタイプの記録
ヘッドに対しても本発明は有効に適用できる。そのよう
な記録ヘッドとしては、複数記録ヘッドの組合せによっ
てその長さを満たす構成や、一体的に形成された１個の
記録ヘッドとしての構成のいずれでもよい。Furthermore, the present invention can be effectively applied to a full-line type recording head having a length corresponding to the maximum width of a recording medium that can be recorded by a recording apparatus. Such a recording head may have either a configuration in which the length is satisfied by a combination of a plurality of recording heads, or a configuration as a single recording head formed integrally.

【００６５】加えて、上例のようなシリアルタイプのも
のでも、装置本体に固定された記録ヘッド、あるいは装
置本体に装着されることで装置本体との電気的な接続や
装置本体からのインクの供給が可能になる交換自在のチ
ップタイプの記録ヘッド、あるいは記録ヘッド自体に一
体的にインクタンクが設けられたカートリッジタイプの
記録ヘッドを用いた場合にも本発明は有効である。In addition, even in the case of a serial type as in the above example, the recording head is fixed to the main body of the apparatus, or by being attached to the main body of the apparatus, electrical connection with the main body of the apparatus and ink flow from the main body of the apparatus are possible. The present invention is also effective when using a replaceable chip-type recording head that can be supplied with ink or a cartridge-type recording head in which an ink tank is integrally provided in the recording head itself.

【００６６】また、本発明に記録装置の構成として設け
られる、記録ヘッドに対しての回復手段、予備的な補助
手段等を付加することは本発明の効果を一層安定できる
ので、好ましいものである。これらを具体的に挙げれば
、記録ヘッドに対してのキャッピング手段、クリーニン
グ手段、加圧或は吸引手段、電気熱変換体或はこれとは
別の加熱素子或はこれらの組み合わせによる予備加熱手
段、記録とは別の吐出を行なう予備吐出モードを行なう
ことも安定した記録を行なうために有効である。Further, it is preferable to add a recovery means for the recording head, a preliminary auxiliary means, etc., which are provided as a configuration of the recording apparatus to the present invention, because the effects of the present invention can be further stabilized. . Specifically, these include capping means for the recording head, cleaning means, pressure or suction means, preheating means using an electrothermal transducer or another heating element, or a combination thereof; It is also effective to perform a preliminary ejection mode in which ejection is performed separately from printing in order to perform stable printing.

【００６７】また、搭載される記録ヘッドの種類ないし
個数についても、例えば単色のインクに対応して１個の
みが設けられたものの他、記録色や濃度を異にする複数
のインクに対応して複数個数設けられるものであっても
よい。すなわち、例えば記録装置の記録モードとしては
黒色等の主流色のみの記録モードだけではなく、記録ヘ
ッドを一体的に構成するか複数個の組み合わせによるか
いずれでもよいが、異なる色の複色カラー、または混色
によるフルカラーの少なくとも一つを備えた装置にも本
発明は極めて有効である。Regarding the type and number of recording heads to be mounted, for example, in addition to a single head that corresponds to a single color ink, there are also systems that correspond to a plurality of inks of different recording colors and densities. A plurality of them may be provided. That is, for example, the recording mode of the recording apparatus is not limited to a recording mode for only a mainstream color such as black, but may also be a recording mode in which the recording head is configured integrally or in a combination of multiple colors, The present invention is also extremely effective for devices equipped with at least one full color by color mixture.

【００６８】さらに加えて、以上説明した本発明実施例
においては、インクを液体として説明しているが、室温
やそれ以下で固化するインクであって、室温で軟化もし
くは液化するもの、あるいはインクジェット方式ではイ
ンク自体を３０℃以上７０℃以下の範囲内で温度調整を
行ってインクの粘性を安定吐出範囲にあるように温度制
御するものが一般的であるから、使用記録信号付与時に
インクが液状をなすものであればよい。加えて、積極的
に熱エネルギによる昇温をインクの固形状態から液体状
態への状態変化のエネルギとして使用せしめることで防
止するか、またはインクの蒸発防止を目的として放置状
態で固化するインクを用いるかして、いずれにしても熱
エネルギの記録信号に応じた付与によってインクが液化
し、液状インクが吐出されるものや、記録媒体に到達す
る時点ではすでに固化し始めるもの等のような、熱エネ
ルギによって初めて液化する性質のインクを使用する場
合も本発明は適用可能である。このような場合のインク
は、特開昭５４−５６８４７号公報あるいは特開昭６０
−７１２６０号公報に記載されるような、多孔質シート
凹部または貫通孔に液状又は固形物として保持された状
態で、電気熱変換体に対して対向するような形態として
もよい。本発明においては、上述した各インクに対して
最も有効なものは、上述した膜沸騰方式を実行するもの
である。In addition, in the embodiments of the present invention described above, the ink is described as a liquid, but ink that solidifies at room temperature or lower, softens or liquefies at room temperature, or inkjet method. In general, the temperature of the ink itself is adjusted within the range of 30°C to 70°C to keep the viscosity of the ink within the stable ejection range. Any eggplant is fine. In addition, the temperature increase caused by thermal energy can be actively prevented by using the energy to change the state of the ink from a solid state to a liquid state, or ink that solidifies when left standing is used to prevent ink evaporation. In any case, the ink is liquefied by applying thermal energy in accordance with the recording signal, and the liquid ink is ejected, or the ink has already begun to solidify by the time it reaches the recording medium. The present invention is also applicable when using ink that is liquefied only by energy. The ink used in such cases is disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 54-56847 or Japanese Patent Application Laid-Open No. 60-1989.
As described in Japanese Patent No. 71260, the material may be held in a liquid or solid state in a porous sheet recess or through-hole and face an electrothermal converter. In the present invention, the most effective method for each of the above-mentioned inks is to implement the above-mentioned film boiling method.

【００６９】さらに加えて、本発明インクジェット記録
装置の形態としては、コンピュータ等の情報処理機器の
画像出力端末として用いられるものの他、リーダ等と組
合せた複写装置、さらには送受信機能を有するファクシ
ミリ装置の形態を採るもの等であってもよい。In addition, the inkjet recording apparatus of the present invention may be used as an image output terminal for information processing equipment such as a computer, a copying machine combined with a reader, or a facsimile machine having a transmitting/receiving function. It may also take a form.

【００７０】[0070]

【発明の効果】以上説明した様に、本発明によれば、イ
ンクジェット記録ヘッドを構成し、電気熱変換体が形成
された基板において、インクと接触する部として形成さ
れた導電性，耐インク性等を有した層の面積を必要最小
限とすることにより、上記層と基板に形成されるＡｌ配
線等の駆動回路，温度センサ，ヒータ等との間の静電気
放電に起因した放電による破壊のおこる確率を最低限と
することができる。As explained above, according to the present invention, in the substrate constituting the inkjet recording head and on which the electrothermal converter is formed, the electrically conductive and ink-resistant By minimizing the area of the layer with the above-mentioned components, damage caused by electrostatic discharge between the layer and drive circuits such as Al wiring formed on the substrate, temperature sensors, heaters, etc. can occur. The probability can be minimized.

【００７１】この結果、特に静電対策用外付け部品を用
いる事もないので、コストアップ分は全くなく、信頼性
の高い記録ヘッドを実現することが可能となった。As a result, since there is no need to use any external parts for static electricity countermeasures, there is no cost increase and it is possible to realize a highly reliable recording head.

【００７２】また、工程上はＴａのマスクを交換するの
みなので、工程上のコストアップも生じることがなくて
済む。Furthermore, since only the Ta mask is replaced in the process, there is no need to increase the cost in the process.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

【図１】インクジェット記録ヘッドを構成する基板の一
従来例を示す概略上面図である。FIG. 1 is a schematic top view showing a conventional example of a substrate constituting an inkjet recording head.

【図２】図１に示した基板の断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view of the substrate shown in FIG. 1.

【図３】基板に生じる放電破壊を説明するための基板の
断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view of the substrate for explaining discharge breakdown that occurs in the substrate.

【図４】本発明の一実施例にかかる基板の概略上面図で
ある。FIG. 4 is a schematic top view of a substrate according to an embodiment of the present invention.

【図５】図４に示した基板の断面図である。FIG. 5 is a cross-sectional view of the substrate shown in FIG. 4.

【図６】本発明の他の実施例にかかる基板の概略上面図
である。FIG. 6 is a schematic top view of a substrate according to another embodiment of the present invention.

【図７】本発明のさらに他の実施例にかかる基板の概略
上面図である。FIG. 7 is a schematic top view of a substrate according to still another embodiment of the present invention.

【図８】図７に示した基板の断面図である。FIG. 8 is a cross-sectional view of the substrate shown in FIG. 7.

【図９】本発明のさらに他の実施例にかかる基板の概略
上面図である。FIG. 9 is a schematic top view of a substrate according to still another embodiment of the present invention.

【図１０】本発明の上記各実施例による基板を用いて構
成することができる記録ヘッドカートリッジの斜視図で
ある。FIG. 10 is a perspective view of a recording head cartridge that can be constructed using the substrate according to each of the above embodiments of the present invention.

【図１１】図１０に示した記録ヘッドカートリッジの分
解斜視図である。11 is an exploded perspective view of the recording head cartridge shown in FIG. 10. FIG.

【図１２】図１０に示した記録ヘッドカートリッジを装
着可能なインクジェット記録装置の斜視図である。FIG. 12 is a perspective view of an inkjet recording apparatus into which the recording head cartridge shown in FIG. 10 can be installed.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

２０　　基板 ２１　　電気熱変換体 ２２　　温度センサ ２３　　サブヒータ ２４　　Ｔａ層 ２４Ｂ　　Ｔａ層境界 ２５　　共通液室 ２５Ｂ　　共通液室境界 ２６　　ワイヤボンディング用パッド ２７　　Ａｌ電極配線 ９００　　隔壁 ９１０　　凸部 20　Substrate 21　Electrothermal converter 22 Temperature sensor 23 Sub heater 24 Ta layer 24B Ta layer boundary 25 Common liquid chamber 25B Common liquid chamber boundary 26 Wire bonding pad 27 Al electrode wiring 900 Partition wall 910 Convex part

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項１】　　インクを吐出するためのエネルギーを
発生するエネルギー発生体および該エネルギー発生体と
電気的接続がなされている回路が形成された基体を有す
るインクジェット記録ヘッドにおいて、前記基体におい
て絶縁層を介して、前記エネルギー発生体および前記回
路の上方に形成され、かつインクと接触する保護部材の
面積を必要最小限としたことを特徴とするインクジェッ
ト記録ヘッド。1. An inkjet recording head comprising a base formed with an energy generator that generates energy for ejecting ink and a circuit electrically connected to the energy generator, wherein an insulating layer is provided on the base. An inkjet recording head characterized in that the area of a protective member that is formed above the energy generator and the circuit and comes into contact with ink is minimized. 【請求項２】　　インクを吐出するためのエネルギーを
発生するエネルギー発生体，該エネルギー発生体と電気
的接続がなされている回路，さらに、当該記録ヘッドの
温度を検出するための温度センサまたは当該記録ヘッド
を加熱するためのヒータが形成された基体を有するイン
クジェット記録ヘッドにおいて、前記基体において絶縁
層を介して前記エネルギー発生体および前記回路の上方
に形成され、かつインクと接触する保護部材は、前記温
度センサまたは前記ヒータが形成された領域以外に形成
されることを特徴とするインクジェット記録ヘッド。2. An energy generator that generates energy for ejecting ink, a circuit that is electrically connected to the energy generator, and a temperature sensor that detects the temperature of the recording head or the recording head. In an inkjet recording head having a base body on which a heater for heating the head is formed, a protective member is formed above the energy generator and the circuit through an insulating layer in the base body, and is in contact with the ink. An inkjet recording head characterized in that a temperature sensor or the heater is formed in an area other than the area where the temperature sensor or the heater is formed. 【請求項３】　　前記部材が形成される領域は、さらに
、前記エネルギー発生体による熱分布に応じて定められ
ることを特徴とする請求項１または２に記載のインクジ
ェット記録ヘッド。3. The ink jet recording head according to claim 1, wherein the area in which the member is formed is further determined according to heat distribution by the energy generator. 【請求項４】　　前記保護部材がＴａ膜であることを特
徴とする請求項１または２に記載の記録ヘッド。4. The recording head according to claim 1, wherein the protective member is a Ta film. 【請求項５】　　インクを吐出するためのエネルギーを
発生するエネルギー発生体および該エネルギー発生体と
電気的に接続されている回路が形成された基体を有する
インクジェット記録ヘッドを具えて記録を行うインクジ
ェット記録装置において、前記基体において絶縁層を介
して前記エネルギー発生体および前記回路の上方に形成
され、かつインクと接触する保護部材の面積を必要最小
限としたことを特徴とするインクジェット記録装置。5. Inkjet recording that performs recording using an inkjet recording head that has an energy generator that generates energy for ejecting ink and a base that has a circuit electrically connected to the energy generator. An inkjet recording device characterized in that the area of a protective member that is formed above the energy generating body and the circuit through an insulating layer in the base body and that comes into contact with ink is minimized. 【請求項６】　　インクを吐出するためのエネルギーを
発生するエネルギー発生体，該エネルギー発生体と電気
的に接続されている回路，さらに、当該記録ヘッドの温
度を検出するための温度センサまたは当該記録ヘッドを
加熱するためのヒータが形成された基体を有するインク
ジェット記録ヘッドを具えて記録を行うインクジェット
記録装置において、前記基体において絶縁層を介して前
記エネルギー発生体および前記回路の上方に形成され、
かつインクと接触する保護部材は、前記温度センサまた
は前記ヒータが形成された領域以外に形成されることを
特徴とするインクジェット記録装置。6. An energy generator that generates energy for ejecting ink, a circuit that is electrically connected to the energy generator, and a temperature sensor that detects the temperature of the recording head or the recording head. In an inkjet recording apparatus that performs recording, including an inkjet recording head having a base on which a heater for heating the head is formed, an inkjet recording head is formed above the energy generator and the circuit through an insulating layer in the base,
An inkjet recording apparatus characterized in that the protective member that comes into contact with the ink is formed in a region other than the area where the temperature sensor or the heater is formed. 【請求項７】　　前記保護部材がＴａ膜であることを特
徴とする請求項５または６に記載の記録ヘッド。7. The recording head according to claim 5, wherein the protective member is a Ta film. 【請求項８】　　前記部材が形成される領域は、さらに
、前記エネルギー発生体による熱分布に応じて定められ
ることを特徴とする請求項５または６に記載のインクジ
ェット記録装置。8. The inkjet recording apparatus according to claim 5, wherein the area in which the member is formed is further determined according to heat distribution by the energy generator.