(57)【要約】【課題】インクの吐出エネルギーを発生する発熱抵抗体の抵抗値を最適に設定して、高品位な画像を記録することができるインクジェット記録ヘッド、および、その製造方法を提供すること。【解決手段】発熱抵抗層７０４によって、シート抵抗値が異なる発熱抵抗体を同一基板上に形成する。【選択図】図５
2008155406.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
発熱抵抗体の発熱を利用してインク滴を吐出可能なインクジェット記録ヘッドにおいて、
前記発熱抵抗体は、同一の基板上に形成された第１発熱抵抗体と第２発熱抵抗体とを含み、前記第１発熱抵抗体と前記第２発熱抵抗体とは異なったシート抵抗値であることを特徴とするインクジェット記録ヘッド。
【請求項２】
前記発熱抵抗体は、アニール処理によって付与されるエネルギーに応じて前記シート抵抗値が変化することを特徴とする請求項１に記載のインクジェット記録ヘッド。
【請求項３】
前記発熱抵抗体は、電圧の印加によってアニール処理が可能であ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。
【請求項４】
前記発熱抵抗体は、ＣｒＳｉＮ膜によって形成されることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載のインクジェット記録ヘッド。
【請求項５】
前記第１発熱抵抗体は大きいインク滴を吐出するための発熱抵抗体であり、前記第２発熱抵抗体は小さいインク滴を吐出するための発熱抵抗体であり、
アニール処理により、前記第１発熱抵抗体のシート抵抗値は、前記第２発熱抵抗体のシート抵抗値よりも小さく調整されることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載のインクジェット記録ヘッド。
【請求項６】
前記発熱抵抗体は、縦横比が１．２〜０．８の四角形であることを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載のインクジェット記録ヘッド。
【請求項７】
発熱抵抗体の発熱を利用してインク滴を吐出可能なインクジェット記録ヘッドの製造方法において、
前記発熱抵抗体として、シート抵抗値が異なる第１発熱抵抗体と第２発熱抵抗体とを同一の基板上に形成することを特徴とするインクジェット記録ヘッドの製造方法。
【請求項８】
アニール処理によって前記発熱抵抗体にエネルギーを付与し、
前記付与エネルギーに応じて、前記発熱抵抗体のシート抵抗値を調整することを特徴とする請求項７に記載のインクジェット記録ヘッドの製造方法。
【請求項９】
前記付与エネルギーは、前記発熱抵抗体の発熱によって吐出されるインク滴の吐出量および／または吐出速度に基づいて制御することを特徴とする請求項８に記載のインクジェット記録ヘッドの製造方法。
【請求項１０】
前記発熱抵抗体に電圧をパルス状に印加することによって前記アニール処理を行い、
前記電圧の大きさおよび／またはパルス幅を変化させることによって、前記発熱抵抗体のシート抵抗値を調整する
ことを特徴とする請求項８に記載のインクジェット記録ヘッドの製造方法。
【請求項１１】
前記電圧の大きさおよび／またはパルス幅は、前記発熱抵抗体の通電回路の回路抵抗に応じて制御することを特徴とする請求項１０に記載のインクジェット記録ヘッドの製造方法。
【請求項１２】
前記発熱抵抗体をＣｒＳｉＮ膜によって形成してから、前記アニール処理を行うことを特徴とする請求項８から１１のいずれかに記載のインクジェット記録ヘッドの製造方法。
【請求項１３】
前記第１発熱抵抗体は大きいインク滴を吐出するための発熱抵抗体であり、前記第２発熱抵抗体は小さいインク滴を吐出するための発熱抵抗体であり、
前記アニール処理により、前記第１発熱抵抗体のシート抵抗値は、前記第２発熱抵抗体のシート抵抗値よりも小さく調整することを特徴とする請求項８から１２のいずれかに記載のインクジェット記録ヘッドの製造方法。
【請求項１４】
前記発熱抵抗体は、縦横比が１．２〜０．８の四角形に形成することを特徴とする請求項７から１３のいずれかに記載のインクジェット記録ヘッドの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気熱変換体としての発熱抵抗体が発する熱エネルギーを利用してインクを吐出するインクジェット記録ヘッド、および、その製造方法に関するものである。さらに詳細には、本発明は、発熱抵抗膜によって構成された電気熱変換体（ヒータ）を備え、種々の記録媒体に対して、インクを吐出して文字、記号、画像等の記録を行うことができるインクジェット記録ヘッド、および、その製造方法に関するものである。記録媒体としては、紙、プラスチックシート、布、各種物品等が含まれる。
【背景技術】
【０００２】
インクを吐出するための吐出エネルギーの発生手段として発熱抵抗体を用いるインクジェット記録ヘッドは、その発熱抵抗体が発生する熱エネルギーによってインクを発泡させ、そのインクの発泡を利用して吐出口からインクを吐出する。
【０００３】
このようなインクジェット記録装置においては、近年、記録画像の高画質化、高速記録等の高機能化がますます要求されてきている。記録画像の高画質化に関しては、電気熱変換体のサイズを小さくすることにより１ドット当りのインク量を少なくし、小ドット化によって画質を向上させる方法がある。ドットサイズに関しては、グレースケールのハーフトーン部、カラーフォト画像のおける中間調部、およびハイライト部の粒状性を軽減させるべく、小液滴化を図る傾向がある。特に、カラーインクを吐出する記録ヘッドは、インク滴のサイズが５ｐｌ程度から、２ｐｌおよび１ｐｌへと年々、小液滴化する傾向がある。また、デジタル入力機器の進化および普及に伴って、写真調などの高精細画像の記録の要求が高まり、更なるインク滴の小液滴化が望まれている。
【０００４】
また、インク滴が小液滴化に伴って、写真画像のような高い階調性が求められる画像はより高品位になっていく反面、文字の記録する場合には記録速度の低下を招いてしまう。これを解消するための方法としては、例えば、同一の記録ヘッドに、インクの大液滴を吐出するためのノズルおよび電気熱変換体と、インクの小液滴を吐出するためのノズルおよび電気熱変換体と、を備える方法がある。すなわち、文字などを記録する場合には、前者のノズルと電気熱変換体を用いて、インクの大液滴を吐出し、高画質の画像を記録する場合には、後者のノズルと電気熱変換体を用いて、インクの小液滴を吐出する。このように、ノズルと電気熱変換体を使い分けて、インクの大液滴と小液滴を選択的に吐出させることによって、記録が画像品位と記録速度との両立を図ることができる。
【０００５】
【特許文献１】特開平１０−１１４０７１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上述したようなインク滴の小液滴化に対応させるべく、電気熱変換体を構成する電気抵抗体のサイズを小さくした場合には、その電気抵抗体を従来と同一駆動条件で駆動させるために、その発熱抵抗体の電気抵抗値を大きくする必要がある。
【０００７】
図１６により、電気熱変換体を構成する発熱抵抗体のサイズと、その駆動条件と、の関係について説明する。発熱抵抗体としては、図１６（ａ）のような大サイズと小サイズの発熱抵抗体Ａ，Ｂを用意した。図１６（ｂ）は、発熱抵抗体Ａ，Ｂの駆動電圧が一定のときに、駆動パルス幅に対する発熱抵抗体Ａ，Ｂの抵抗値（実線Ａ，Ｂ）と電流値（点線Ａ，Ｂ）の変化を示す。図１６（ｃ）は、発熱抵抗体Ａ，Ｂの駆動パルス幅が一定のときに、駆動電圧に対する発熱抵抗体Ａ，Ｂの抵抗値（実線Ａ，Ｂ）と電流値（点線Ａ，Ｂ）の変化を示す。図１６（ｂ），（ｃ）から明らかなように、発熱抵抗体のサイズを小さくした場合、従来と同一条件で駆動させるためには抵抗値を大きくする必要がある。
【０００８】
特許文献３には、発熱抵抗体を薄膜によって構成することにより、インク滴の小液滴化に対応した高抵抗の発熱抵抗特性を実現したインクジェット記録ヘッドが記載されている。その発熱抵抗体はＴａｘＳｉｙＮｚの薄膜によってなり、ｘ＝２０〜８０原子％、ｙ＝３〜２５原子％、ｚ＝１０〜６０原子％である。
【０００９】
上述したように、インク滴の小液滴化のためには、発熱抵抗体を高抵抗化することが有効である。一方、発熱抵抗体を高抵抗化した場合には、発熱抵抗体の成膜公差の影響が大きくなる。その結果、複数のノズルが配列された同一のノズル列において、それぞれのノズルに対応する電気熱抵抗体の成膜公差のために、それらの電気熱抵抗体が発生する発泡エネルギーにばらつきが生じるおそれがある。この場合には、同一のノズル列内において、それぞれのノズルからのインクの吐出量に差が生じて、高精細画像の記録品位を損なうおそれがある。
【００１０】
また、同一のノズル列内のノズルからのインクの吐出速度に差が生じて、記録媒体上におけるインク滴の着弾位置にずれが発生して、高精細画像の記録品位が損なわれるおそれがある。また、同一のノズル内において、それぞれのノズルに対応する電気熱抵抗体の発泡エネルギーのばらつきが大きくなった場合には、発熱抵抗体に対して設定値以上のエネルギーが印加される。そのため、その発熱抵抗体が所定のインク吐出回数を満足せずに断線してしまうおそれもある。
【００１１】
また、記録ヘッドから大インク滴と小インク滴とを吐出させるためには、インク滴の吐出量を異ならせるように、サイズが異なる大，小の発熱抵抗体（ヒータ）を設ける必要がある。従来の大サイズの発熱抵抗体と同一の駆動電圧によって、小サイズの発熱抵抗体を駆動するためには、その小サイズの発熱抵抗体の抵抗値を大きくするか、または、その駆動パルス幅を短くする必要がある。したがって、サイズが異なる大小の発熱抵抗体を同一の記録ヘッド内に混在させて、それらを駆動するためには、それらの発熱抵抗体に異なる抵抗値を持たせるか、または、それらの発熱抵抗体を異なるパルス幅の駆動パルスによって駆動させなければならない。
【００１２】
例えば、５ｐｌのインク滴を吐出するための大サイズの発熱抵抗体をパルス幅０．８μｓの駆動パルスによって駆動させる場合、２ｐｌのインク滴を吐出するための小サイズの発熱抵抗体は、パルス幅０．４μｓの駆動パルスによって駆動させなければならない。過去の知見により、パルス幅が０．６μｓ以下になるとインクの吐出は不安定になり、通常の環境下において記録ヘッドを用いることが困難となることが分かっている。つまり、大小別々のパルス幅の駆動パルスを用いて、サイズが異なる大小の発熱抵抗体を駆動させることは難しい。
【００１３】
一方、サイズが異なる大小の発熱抵抗体に異なる抵抗値を持たせるためには、発熱抵抗体の形状を変える方法、あるいは、発熱抵抗体のシート抵抗値（単位面積当たりの抵抗値）を変える方法がある。
【００１４】
大インク滴と小インク滴とを吐出する記録ヘッドにおいて、大インク滴吐出用と小インク滴吐出用の発熱抵抗体のそれぞれの駆動電圧を同じにする場合、記録ヘッドの同一基板上における従来のシート抵抗値（単位面積当たりの発熱抵抗体の抵抗値）は同じである。そのため、大小の発熱抵抗体のいずれか一方の形状を略正方形とした場合には、他方の発熱抵抗体の形状は長方形とせざるを得ない。記録ヘッドにおいて、吐出口の直下（下流側）に位置する発熱抵抗体の形状は正方形が理想である。吐出口に対して発熱抵抗体の対称形状でない場合には、吐出口から吐出されるインクの主滴の吐出角度、および主滴の後に吐出されるインクの副滴（サテライト液滴）の曲がりに悪影響を及ぼすことになる。このような場合には、記録媒体上におけるインク滴の着弾精度や記録品位の低下を招くおそれがある。
【００１５】
また、大インク滴吐出用と小インク滴吐出用の発熱抵抗体のそれぞれの形状を理想の正方形状とした場合には、それらの発熱抵抗体の駆動電圧を別々に設定しなければならず、電源ユニットを一つ余分に持たなければならない。その結果、インクジェット記録装置本体のコストの増加を招いてしまう。
【００１６】
大インク滴吐出用と小インク滴吐出用の発熱抵抗体のそれぞれの形状を理想の正方形状とし、かつ、それらの発熱抵抗体の駆動電圧を同一にするための方法としては、それらの発熱抵抗体に接続される配線抵抗を異ならせる方法がある。しかし、この場合には、配線幅が細くなり過ぎたり、配線抵抗のバラツキが大きくなる等の不具合を生じるおそれがある。
【００１７】
本発明の目的は、インクの吐出エネルギーを発生する発熱抵抗体の抵抗値を最適に設定して、高品位な画像を記録することができるインクジェット記録ヘッド、および、その製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
本発明のインクジェット記録装置は、発熱抵抗体電気熱変換体の発熱を利用してインク滴を吐出可能なインクジェット記録ヘッドにおいて、前記発熱抵抗体電気熱変換体は、同一の基板上に形成された第１発熱抵抗体と第２発熱抵抗体とを含み、前記第１発熱抵抗体と前記第２発熱抵抗体とは異なったシート抵抗値アニール処理によって単位面積当たりのシート抵抗値が変化する発熱抵抗体であることを特徴とする。
【００１９】
本発明のインクジェット記録ヘッドの製造方法は、発熱抵抗体の発熱を利用してインク滴を吐出可能なインクジェット記録ヘッドの製造方法において、前記発熱抵抗体として、シート抵抗値が異なる第１発熱抵抗体と第２発熱抵抗体とを同一の基板上に形成することを特徴とする。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、インクの吐出エネルギーを発生する発熱抵抗体として、シート抵抗値が異なる第１および第２発熱抵抗体を同一基板上に形成することにより、それらの発熱抵抗体の抵抗値をシート抵抗値に応じて最適に設定することができる。この結果、インクの吐出量および吐出速度を最適に設定して、高品位な画像を記録することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下に、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。但し、本発明は、以下に説明する各実施形態のみに限定されるものでなく、本発明の目的を達成し得るものであればよい。
【００２２】
（第１の実施形態）
図１から図９は、本発明の第１の実施形態を説明するための図である。以下においては、記録装置の概略構成、記録ヘッドカートリッジの概略構成、発熱抵抗体の概略構成、記録ヘッド部の具体的構成、記録ヘッド用基体の回路構成、および発熱抵抗体の作成方法に分けて説明する。
【００２３】
＜記録装置の概略構成＞
図１は、本発明を適用可能なインクジェット記録装置の概略平面図であり、キャリッジ３０２には、記録ヘッドカートリッジ３０１が交換可能に搭載される。記録ヘッドカートリッジ３０１は、記録ヘッド部およびインクタンク部を有するいわゆるカートリッジタイプの記録ヘッドである。記録ヘッドカートリッジ３０１には、ヘッド部の駆動信号などを授受するためのコネクタ（不図示）が設けられている。記録ヘッドカートリッジ３０１はキャリッジ３０２上に交換可能に搭載され、キャリッジ３０２には、上記のコネクタを介して記録ヘッドカートリッジ３０１に駆動信号等を伝達するためのコネクタ・ホルダ（電気接続部）が設けられている。
【００２４】
記録装置本体には、矢印Ｘの主走査方向に延在するガイド・シャフト３０３が設置されており、キャリッジ３０２は、そのガイド・シャフト３０３に沿って主走査方向に往復移動可能にガイドされている。キャリッジ３０２は、主走査モータ３０４の駆動力により、モータ・プーリ３０５と従動プーリ３０６との間に掛け渡されたタイミング・ベルト３０７等の駆動機構を介して、駆動されて、その移動位置が制御される。また、キャリッジ３０２にはホームポジションセンサ３０８が設けられ、記録装置本体の定位置には遮蔽板３０９が設けられている。そして、キャリッジ３０２上のホームポジションセンサ３０８が遮蔽板３０９の位置を通過して、そのホームポジションセンサ３０８が遮蔽板３０９を検出した位置を基準として、キャリッジ３０２の位置を知ることができる。
【００２５】
プリント用紙やプラスチック薄板等の記録媒体３１０は、給紙モータ３１１によって、ギアを介してピックアップローラ３１２を回転させることにより、オートシートフィーダ（以降、「ＡＳＦ」という）３１３から一枚ずつ分離して給紙される。その記録媒体３１０は、さらに、搬送ローラ３１４の回転により、記録ヘッドカートリッジ３０１の吐出口面と対向する位置（プリント部）を通って、矢印Ｙの副走査方向に搬送される。搬送ローラ３１４は、ギアを介して副走査モータ３１５により回転される。その際、記録媒体３１０が給紙されたか否かの判定と、給紙時における記録媒体３１０の頭出し位置の確定は、記録媒体３１０の先端がペーパエンドセンサ３１６の位置を通過して、それが検出された時点で行われる。また、記録媒体３１０の後端の位置、および、その後端の位置から現在の記録媒体３１０上の記録位置を割り出すためにも、ペーパエンドセンサ３１６は使用される。
【００２６】
記録媒体３１０は、プリント部において平坦なプリント面を形成するように、その裏面がプラテンにより支持される。キャリッジ３０２に搭載された記録ヘッドカートリッジ３０１は、吐出口の形成面面（吐出口面）がキャリッジ３０２から下方へ突出して、記録媒体３１０の表面と平行になるように保持される。
【００２７】
記録ヘッドカートリッジ３０１は、熱エネルギーを利用してインクを吐出するインクジェット方式であって、熱エネルギーを発生するための電気熱変換体（ヒータ）として、発熱抵抗体を備えている。すなわち、記録ヘッドカートリッジ３０１の記録ヘッド部は、発熱抵抗体が発する熱エネルギーによってインクに膜沸騰を生じさせ、そのときに生じる気泡の圧力を利用して、吐出口からインクを吐出する構成となっている。
【００２８】
図２は、図１のインクジェット記録装置における制御系のブロック構成である。
【００２９】
同図において、コントローラ４０１は主制御部であり、例えば、マイクロ・コンピュータ形態のＣＰＵ４０２と、ＲＯＭ４０３と、ＲＡＭ４０４と、を有する。ＲＯＭ４０３には、プログラム、所要のテーブル、その他の固定データが格納され、ＲＡＭ４０４には、画像データを展開する領域や作業用の領域等が設けられる。ホスト装置４０５は画像データの供給源であり、例えば、記録用の画像等のデータの作成、および処理等を行うコンピュータの形態の他、画像読み取り用のリーダ部等の形態であってもよい。画像データ、その他のコマンドやステータス信号等は、インタフェース（Ｉ／Ｆ）４０６介して、コントローラ４０１とホスト装置４０５との間にて送受信される。
【００３０】
電源スイッチ４０７、吸引回復動作の起動を指示するための回復スイッチ４０８等は、操作者による指示入力を受容するスイッチ群である。吸引回復動作は、記録ヘッド部からのインクの吐出状態を良好に維持するために、記録ヘッド部の吐出口から、画像の記録に寄与しないインクを吸引排出させる動作である。
【００３１】
センサ群４０９は、記録装置の状態を検出するためのセンサ群であり、前述したホームポジションセンサ３０８およびペーパエンドセンサ３１６の他、環境温度を検出するために適宜の部位に設けられた温度センサ４１２等を有する。
【００３２】
ヘッドドライバ４１３は、記録データ等に応じて、記録ヘッドカートリッジ３０１の記録ヘッド部５０１に備わるインク吐出用の複数の吐出ヒータ（電気熱変換体）４１５を駆動するためのドライバである。ヘッドドライバ４１３には、シフトレジスタ、ラッチ回路、論理回路素子、およびタイミング設定部等が備えられている。シフトレジスタは、吐出ヒータ４１５の位置に対応させるように記録データを整列させ、ラッチ回路は、適宜のタイミングで記録データをラッチする。論理回路素子は、駆動タイミング信号に同期して吐出ヒータを作動させ、タイミング設定部は、ドットの形成位置を合わせるために駆動タイミング（吐出タイミング）を適切に設定する。
【００３３】
記録ヘッド部５０１には、サブヒータ（電気熱変換体）４１６が設けられている。サブヒータ４１６は、記録ヘッド部５０１のインクの吐出特性を安定させるための温度調整を行うものである。このサブヒータ４１６は、吐出ヒータ４１５と同時に記録ヘッド部５０１の基板上に形成された形態、または記録ヘッドカートリッジ３０１に取り付けられる形態とすることができる。
【００３４】
モータドライバ４１７は主走査モータ３０４を駆動するためのドライバであり、モータドライバ４２０は副走査モータ３１５を駆動するためのドライバである。モータドライバ４２２は、給紙モータ４２１を駆動するためのドライバである。
【００３５】
＜記録ヘッドカートリッジの概略構成＞
図３および図４は、本発明を適用可能な記録ヘッドカートリッジ３０１の構成例を説明するための図であり、記録ヘッド部、インク（液体）を保持するインクタンク部、および、それらの関係を示す。
【００３６】
本例の記録ヘッドカートリッジ３０１は、記録ヘッド部５０１と、これに着脱自在に備えられるインクタンク５０３と、を含む。この記録ヘッドカートリッジ３０１は、図１のように、記録装置のキャリッジ３０２に対して着脱可能であり、キャリッジ３０２上において、不図示の位置決め手段によって位置決めされ、また不図示の電気的接点との接触により電気的に接続される。
【００３７】
インクタンク５０３としては、シアンインク用のインクタンク５０４、マゼンタインク用のインクタンク５０５、イエローインク用のインクタンク５０６、ブラックインク用のインクタンク５０７の４つが備えられている。インクタンク５０４、５０５，５０６，５０７は、それぞれ記録ヘッド部５０１に対して独立して着脱自在であり、それぞれ個別に交換可能となっている。このような構成とすることにより、インクタンク５０３を適宜交換してインクを無駄無く使用することができ、記録装置のランニングコストを低く抑えることができる。
【００３８】
記録ヘッド部５０１に搭載されている記録ヘッドは、前述したように、電気信号に応じてインクに対して膜沸騰を生じさせるために、熱エネルギーを生成する電気熱変換体（発熱抵抗体）を用いたインクジェット方式の記録ヘッドである。
【００３９】
記録ヘッド部５０１は、記録素子ユニット５０８、インク供給ユニット（液体供給ユニット）５０９、およびタンクホルダー５１０を含む。記録素子ユニット５０８は、記録素子基板、プレート、電気配線テープ（電気配線基板）、および電気コンタクト基板を含む構成となっている。また、インク供給ユニット５０９は、インク供給部材、流路形成部材、ジョイントシール部材、フィルター、およびシールゴムを含む構成となっている。
【００４０】
記録素子ユニット５０８において、プレートは、例えば、厚さ０．５〜１０ｍｍのアルミナ（Ａｌ２Ｏ３）材料で形成されている。そのプレートの素材は、アルミナに限られることなく、記録素子基板の材料の線膨張率と同程度の線膨張率を有し、かつ、記録素子基板の材料の熱伝導率と同等もしくは同等以上の熱伝導率を有する他の材料としてもよい。記録素子基板として、例えば、厚さ０．５〜１ｍｍのＳｉ基板には、インク流路である長溝状の貫通口であるインク供給口が形成されている。インク供給口の両側のそれぞれには、電気熱変換体（ヒータ）としての発熱抵抗体が１列ずつ複数配列されており、また、それらの発熱抵抗体に電力を供給するＡｌなどからなる電気配線が形成されている。これら発熱抵抗体と電気配線は、成膜技術により形成されている。発熱抵抗体は、後述するように千鳥状に配列されている。例えば、複数の吐出口が配列された２つの吐出口列において、一方の吐出口列の吐出口と、他方の吐出口列の吐出口と、が配列方向と直交する方向には並ばないように、それらが配列方向にずれて配置されている。発熱抵抗体の両外側の側辺に沿って、電気配線に電力を供給するための電極部が形成されており、その電極部上にはＡｕなどからなるバンプが形成されている。
【００４１】
Ｓｉ基板には、樹脂材料からなる構造体がフォトリソ技術によって形成される。その構造体には、発熱抵抗体（ヒータ）に対応するインク流路を形成するために、インク流路壁と、その上方を覆う天上部と、が形成され、その天井部には複数の吐出口が開口されている。複数の吐出口は、対応する複数の発熱抵抗体のそれぞれと対向するように設けられており、吐出口列を形成している。インク流路、発熱抵抗体、および吐出口によって記録素子が構成され、インク流路から供給されたインクは、発熱抵抗体の発熱によって気泡を発生し、そのときの発泡エネルギーを利用して、発熱抵抗体と対向する吐出口から吐出される。
【００４２】
インク供給ユニット５０９において、インク供給部材は、インクタンク５０３から記録素子ユニット５０８にインクを導くためのインク供給ユニット５０９の一構成部品である。インク供給部材は、例えば、樹脂成形により形成されている。その樹脂材料には、形状的剛性を向上させるために、ガラスフィラーを５〜４０％混入したものを使用することが望ましい。インク供給部材とタンクホルダー５１０は、インクタンク５０３を脱着自在に収容するための収容部を形成している。この収容部の底部には、インクタンク５０３のタンク位置決めピンに係合するためのタンク位置決め穴が設けられており、また収容部の後側の壁には、インクタンク５０３の爪に係合するための穴が設けられている。インクタンク５０３の前部には、収容部の壁に係合するための爪が形成された可動レバーが設けられており、このレバーに力を加えて弾性変形させることにより、インクタンク５０３を取り外せるようになっている。インク供給部材は、インクタンク５０３の爪に係合する穴が形成されているため、着脱自在のインクタンク５０３を保持するための手段の一部を構成している。
【００４３】
このような記録ヘッドユニット５０８とインク供給ユニット５０９は、それらの間にジョイントシール部材を挟んでビスによって結合されている。ジョイントシール部材において、プレートのインク供給口と、流路形成部材のインク導入口と、に対応する位置には、穴が設けられている。ジョイントシール部材は、ゴムなどの圧縮永久ひずみが少ない弾性材料によって作られている。このジョイントシール部材を間に挟んで記録ヘッドユニット５０８とインク供給ユニット５０９とを圧接させることにより、インク供給口とインク導入口とをインクリークが発生しないように良好に連通させることができる。
【００４４】
記録素子ユニット５０８の電気コンタクト基板５１１は、インク供給部材の後面に位置決めされて固定される。電気コンタクト基板５１１の端子位置決め穴に、インク供給ユニット５０９の後面の２個所に設けられた端子位置決めピンを通すことによって、電気コンタクト基板５１１が位置決めされる。すなわち、端子結合穴にインク供給ユニット５０９の端子結合ピンを通してから、その端子結合ピンを加締めることにより、電気コンタクト基板５１１が固定される。電気コンタクト基板５１１の固定方法はこれに限られることはなく、その他の固定手段を用いても良い。
【００４５】
このようにインク供給ユニット５０９と記録素子ユニット５０８とを結合し、さらにインク供給部材とタンクホルダー５１０とを結合させることによって、記録ヘッドカートリッジ３０１が構成される。
【００４６】
＜発熱抵抗体の概略構成＞
記録ヘッド部５０１における電気熱変換体としての発熱抵抗体は、発熱抵抗体薄膜によって形成される。その発熱抵抗体薄膜は、ＣｒＳｉＮ非晶質膜（Ｃｒ，Ｓｉ及びＮからなる非晶質薄膜）中に、後述するように、Ｃｒ、Ｓｉ組成からなる（Ｃｒ及びＳｉからなる）微結晶領域が点在するものである。微結晶は、Ｃｒ３Ｓｉ、ＣｒＳｉ、ＣｒＳｉ２及びＣｒ５Ｓｉ３から選ばれる単独種、または複数種のＣｒ及びＳｉからなる結晶から構成される。発熱抵抗体の成膜は、Ｃｒ及びＳｉからなる合金ターゲットを用いた反応性スパッタリング法によって形成する。
【００４７】
本例においては、反応性スパッタリング法により、各種の成膜条件において発熱抵抗体膜を作製した後、その特性を安定化させるためのアニール処理を行った。そのアニール処理は、発熱抵抗体の変動する抵抗値に応じて、与えるエネルギー量を制御するように短パルスの電圧を可変させて、一定のパルス数を印加することにより行なう。
【００４８】
このような成膜方法では、その成膜直後に、ＣｒＳｉＮ薄膜がアモルファス膜として形成される。このＣｒＳｉＮ薄膜に上述の短パルスを印加してアニール処理を行うことにより、薄膜形成時にはアモルファスであったＣｒＳｉＮ膜（Ｃｒ，Ｓｉ及びＮからなる膜）中に、Ｃｒ及びＳｉからなるＣｒＳｉの微結晶が形成されて、結晶的に安定した構造となる。すなわち、アニール処理を行うことにより、薄膜形成後にアモルファスとなっていたＣｒＳｉＮ膜中に、Ｃｒ３Ｓｉ、ＣｒＳｉ、Ｃｒ２Ｓｉ２、Ｃｒ５Ｓｉ３等からなる金属間化合物が効果的に生成される。この結果、発熱抵抗体のＣｒＳｉＮ膜は、結晶構造上安定した状態となる。
【００４９】
ＣｒＳｉＮ薄膜中に、Ｃｒ及びＳｉからなる微結晶領域を形成するための熱処理温度は、ＣｒＳｉＮ膜を発熱抵抗体として実駆動させた時に到達する最高温度よりも高い温度であることが望ましい。ただし、熱処理温度を８００℃以上にするとＣｒ及びＳｉからなる微結晶の粒径が１０ｎｍ以上となり、その後の実駆動時に、その微結晶と、その周囲の結晶と、間にひずみが生じるおそれがある。その場合には、断線に到って、記録ヘッド部５０１の耐久が劣るおそれがある。また、Ｃｒ及びＳｉからなる微結晶周囲のＳｉＮ結合の増加により、発熱抵抗体そのものの抵抗値が増加して、その抵抗値が安定領域から外れてしまうおそれもある。
【００５０】
また、このような熱処理は、発熱抵抗体を駆動する方式と同様に、発熱抵抗体に短パルスの電圧を印加して瞬間的に高温にすることにより、短時間に達成することができる。このことは、前述したように配線電極がＡｌ合金等によって形成されている記録ヘッド部５０１、つまり、所望の高温熱処理ができない構成において有効となる。このように発熱抵抗体に駆動電圧を印加する場合、その駆動周波数は０．５〜３０ｋＨｚが好ましく、１〜２０ｋＨｚがより好ましい。その駆動電圧のパルス幅は、０．１〜１００μｓｅｃが好ましく、０．５〜１０μｓｅｃがより好ましい。また印加電圧は、インクの発泡が開始されるときの電圧Ｖｔｈの１．１〜１．８倍の電圧であることが好ましく、１．３〜１．７倍の電圧であることがより好ましい。パルス数は印加電圧により異なるものの、１０〜１００００パルスが好ましく、１００〜１００００パルスがより好ましい。これらの条件において、与えるエネルギーを制御するように短パルスの電圧を印加することにより、より短時間で効果的に、所望の粒径を有する微結晶領域を形成することができる。
【００５１】
一般に、発熱抵抗体にエネルギーを与えるための電極材料（金属配線層を構成する電極材料）としてはＡｌ合金が使用され、この電極材料は発熱抵抗体ＣｒＳｉＮ膜の下層及び上層に形成されている場合が多い。８００℃以上での熱処理では、Ａｌ合金によるヒロックやウィスカーの成長により、配線間の短絡を誘発して、歩留の低下を招くおそれがある。さらには、Ａｌ合金そのものが軟化して変形するおそれがある。
【００５２】
本例においては、このような場合においても、短パルスの電圧を印加することにより、発熱抵抗体の薄膜形成後の熱処理を行なうことができる。本例においては、ＣｒＳｉＮ膜の変動する抵抗値に応じて、発熱抵抗体に印加するエネルギー量を制御することにより、最終的に必要とする発熱抵抗体のアニール状態を安定化させることができる。
【００５３】
図４は記録素子基板の断面図であり、後述するように、発熱抵抗体を形成する発熱抵抗層（ＣｒＳｉＮ膜）７０４中に、Ｃｒ及びＳｉからなる微結晶領域７０９が点在する。この微結晶領域７０９の長辺方向の大きさは１ｎｍ〜１０ｎｍであり、これらは発熱抵抗層（ＣｒＳｉＮ膜）７０４中に点在する。微結晶粒の粒径は１〜３ｎｍであることが好ましい。この微結晶粒の大きさは熱処理温度に依存し、ＴＥＭ等の解析装置において、発熱抵抗体の断面を解析することにより観察される。
【００５４】
本例の記録ヘッド部において、インク吐出口およびインク流路は、エッチングなどの公知の形状加工法を用いて形成することができる。また、記録素子基板において、発熱抵抗体以外の層は公知の膜形成法を用いて形成することができる。例えば、蓄熱層７０２はシリコン基板７０１の熱酸化により成膜し、その他の層（層間膜７０３、発熱抵抗層７０４、保護膜７０６、および耐キャビテーション膜７０７）は、ＣＶＤ法、スパッタリング法、蒸着法を用いて成膜することができる。また、熱作用部７０８も同様に公知の形状加工法を用いて形成することができる。
【００５５】
＜記録ヘッド部の具体的構成＞
本例の記録ヘッド部５０１には、図６および図７のように、シアンインク吐出用の第１および第２ノズル群８０１，８０５と、マゼンタインク吐出用の第１および第２ノズル群８０２，８０４と、イエローインク吐出用のノズル群８０３が形成されている。
【００５６】
シアンインク用の第１ノズル群８０１とマゼンタインク用の第１ノズル群８０２は、イエローインク用のノズル群８０３の一方側（図７中の左方側）に位置する。また、シアンインク用の第２ノズル群８０５とマゼンタインク用の第２ノズル群８０４は、イエローインク用のノズル群８０３の他方側（図７中の右方側）に位置する。このように、それぞれのインク色毎のノズル群は、矢印Ｘの主走査方向において対称的に備えられている。このことは、記録ヘッドカートリッジの往路方向および復路方向の移動中にインクを吐出して、画像を記録する双方向記録において有効である。すなわち、往路方向の記録時おけるシアン、マゼンタ、イエローのインクの打ち込み順序と、往路方向の記録時おけるシアン、マゼンタ、イエローのインクの打ち込み順序と、を同じ順序とすることができる。この結果、それぞれの色のインクを混合して記録する画像（例えば、レッド、ブルー、グリーン、および、３色のインクを打ち込むグレーの画像）において、色ムラの発生を防止することができる。
【００５７】
ノズル列Ｃ１−ＥとＣ２−Ｏは、５ｐｌのシアンインクを吐出するための奇数列および偶数列、ノズル列Ｃ１−ＯとＣ２−Ｅは、２ｐｌのシアンインクを吐出するための奇数列および偶数列である。ノズル列Ｍ１−ＥとＭ２−Ｏは、５ｐｌのマゼンタインクを吐出するための奇数列および偶数列、ノズル列Ｍ１−ＯとＭ２−Ｅは、２ｐｌのマゼンタインクを吐出するための奇数列および偶数列である。ノズル列Ｙ−ＥとＹ−Ｏは、５ｐｌのイエローインクを吐出するための奇数列および偶数列である。これらのノズル列には、６００ｄｐｉ（ドット／インチ）で２５６ノズルが配列されている。
【００５８】
このように、１つのノズル列による副走査方向の記録解像度は６００ｄｐｉであり、また、同一色かつ同一吐出量のノズル列は、副走査方向に６００ｄｐｉピッチずつずれて配されている。これにより、副走査方向における記録解像度が１２００ｄｐｉとなっている。本例の場合、記録ヘッド部５０１の駆動電圧は２４Ｖ、駆動周波数は１５ＫＨｚ、キャリッジ３０２の移動速度は２５インチ／秒であり、主走査方向に関して１２００ｄｐｉの解像度で記録を行う。
【００５９】
＜記録ヘッド用基体の回路構成＞
図８は、図７中のノズル列Ｃ１−Ｏ，Ｃ２−Ｅ、またはノズル列Ｍ１−Ｏ，Ｍ２−Ｅの駆動回路の説明図であり、これらの駆動回路は記録ヘッド基体に構成される。
【００６０】
図８において、４９は記録ヘッド部の基体、４３は記録データをラッチするためのラッチ回路である。４４はシフトレジスタであり、シフトクロックに同期して、記録データをシリアルに入力して保持する。４７は、記録装置の制御部より入力される記録データをラッチするためのラッチ信号の入力端子である。４８は、ヒートパルス信号の入力端子である。シフトレジスタ４４は、ＲＯＭ５０に記憶される選択データをシリアルに入力して保持する。ラッチ回路４３は、その選択データをラッチする。
【００６１】
複数のＡＮＤ回路４５のそれぞれは、ヒートパルス信号と、記録データ信号と、ブロック信号と、選択データと、の論理和をとる。ＡＮＤ回路４５の出力がハイレベルになると、それに対応するトランジスタレー４２中の発熱抵抗体駆動用のトランジスタがオンとなる。そして、オンとなったトランジスタに接続されている電気熱変換体（ヒータ）としての発熱抵抗体４１５に電流が流されて、それが発熱駆動される。
【００６２】
このように構成された記録ヘッド用基体の回路は、次のように機能する。
【００６３】
まず、記録装置の電源が投入された後、予め測定されている基体４９毎におけるインク発泡水準に応じて、各発熱抵抗体４１５に印加されるヒートパルス（プレヒートパルスとメインヒートパルスを含む）のパルス幅を決定する。インク発泡水準は、一定の温度条件下において発熱抵抗体４１５に所定の電圧を印加したときに、インクを発泡させるための最小パルスをランク分けしたものである。そして、このようにして決定した吐出口毎に対応するヒートパルスの幅データは、シフトクロックに同期してシフトレジスタ４４に転送される。その後、電圧信号が出力される。実際に発熱抵抗体４１５に通電を行う際には、ＲＯＭ５０に記憶されている選択データにしたがって、発熱抵抗体４１５の駆動条件が選択される。
【００６４】
ＲＯＭ５０に記憶された選択データは、ラッチ回路４３にラッチされる。その選択データのラッチは、例えば、記録装置の最初の起動時等に一度だけ行えば良い。
【００６５】
ヒートパルス信号を生成する際には、まず、ＲＯＭ５０からの信号をフィードバックし、その信号によって選択されたパルスデータに応じて、インクの吐出に適正なエネルギーを発熱抵抗体４１５に印加するように、ヒートパルスのパルス幅を決定する。また、温度センサ４１２（図２参照）の検出値に応じて、プレヒートパルスのパルス幅、および、その印加タイミングがプリンタ制御部（コントローラ）４０１により決定される。種々の温度条件下においてもインクの吐出量が各ノズルで一定になるように、種々のヒートパルス（メインヒートパルスとプレヒートパルスを含む）を設定することができる。
【００６６】
＜発熱抵抗体の作成方法＞
従来の記録ヘッド部では、発熱抵抗体の成膜時の膜厚ばらつきや、発熱抵抗体のサイズのばらつきのために、同一ノズル列内における複数の発熱抵抗体の発泡エネルギーのばらつきは、５％までは許容されていた。
【００６７】
本例のようなＣｒＳｉＮ膜を用いた発熱抵抗体４１５は、上述したようにアニール処理を制御することにより、発熱抵抗体４１５の電気抵抗値を任意の値に設定することが可能となる。これにより、同一ノズル列内における複数の発熱抵抗体の発泡エネルギーを均一にすることができる。
【００６８】
以下、同一基板上において異なるシート抵抗の発熱抵抗体を作成する方法について説明する。
【００６９】
図５において、シリコン基板７０１上に、熱酸化により膜厚１．８μｍの蓄熱層７０２を形成し、その上に、プラズマＣＶＤ法により、蓄熱層を兼ねる層間膜７０３としてのＳｉＯ２膜を膜厚１．２μｍに形成した。次に、発熱抵抗層２００４としてＣｒＳｉＮ膜を膜厚４０ｎｍに形成した。この時のガス流量は、Ａｒガス６０ｓｃｃｍ、Ｎ２ガス２０ｓｃｃｍとし、ターゲットＣｒ３０原子％Ｓｉ７０原子％に投入するパワーは５００Ｗとし、雰囲気温度は２００℃、基板温度は２００℃とした。
【００７０】
次に、熱作用部７０８にて発熱抵抗層７０４を加熱するための金属配線７０５として、Ａｌ−Ｃｕ膜をスパッタリング法により膜厚５５０ｎｍに形成した。そして、この金属配線７０５に対して、フォトリソグラフィーを用いたエッチングによりパターンを形成し、Ａｌ−Ｃｕ層を取り除いた１５μｍ×４０μｍの部分を発熱抵抗体４１５として、熱作用部７０８を形成した。その後、プラズマＣＶＤ法により、保護膜７０６としてのＳｉＮ膜を１μｍの膜厚に形成した。
【００７１】
その後、スパッタリング法により、耐キャビテーション層７０７としてのＴａ膜を膜厚２００ｎｍに形成して、記録ヘッド用基体を完成させた。発熱抵抗層７０４の抵抗率は、６００Ω／□であった。
【００７２】
そして、５ｐｌのインク吐出用の発熱抵抗体（ヒータ）４１５に短パルスの電圧を印加して、発熱抵抗体４１５のアニール処理を行った。そのアニール処理の条件として、駆動周波数を１５ｋＨｚ、印加パルス幅を１μｓｅｃ、印加パルス数を３００パルスとし、印加電圧として、発泡開始電圧Ｖｔｈの１．７０倍相当のエネルギーを印加した。このとき、一度に３００パルスを印加すると、前述したように、発熱抵抗体４１５の抵抗値変化と共にエネルギー量が変動してしまう。そのため、総パルス数の３００パルスを複数に分割し、分割した所定のパルス数を印加した後に発熱抵抗体４１５の抵抗値を測定して、その抵抗値変化に応じて、エネルギー量が一定となるように印加電圧を変化させる。これを繰り返すことにより、総パルス数を印加した。総パルス数の分割の例として、例えば、３００パルスを初期から１０、２０，２０，５０，１００，１００パルスの順に分割し、それらのパルス数を印加する毎に発熱抵抗体４１５の抵抗値を測定して、パルスの印加を繰り返した。初期において印加パル数が少なくて、パルスの印加間隔が小さくした理由は、初期におけるＣｒＳｉＮ膜の抵抗値変化が大きいからである。
【００７３】
このような条件下にてパルスを印加することにより、発熱抵抗体４１５の抵抗値は減少し、最終的に、目標値となる４５０Ω／□の電気抵抗率が得られた。このように発泡開始電圧Ｖｔｈを乗じた係数によって変更する印加電圧に応じて、発熱抵抗体４１５の抵抗値の減少率が異なる。したがった、所望の抵抗値を得るためには、予め抵抗値の減少率を見越して、その減少率に応じた係数をＶｔｈに乗じた印加電圧によって、パルスアニール処理を行えば良い。本例では、記録素子基板単体の電極にプローブをコンタクトしてアニール処理を行った。しかし、ダイシングされる前のウエハー形態においてもアニール処理を行うことが可能なことは、言うまでもない。
【００７４】
図９は、同一のノズル列内に設けられた発熱抵抗体毎に、上述したように、発熱抵抗体の電気抵抗値を変化させながら目標値に設定する作業を行った結果を示す。この図からも明らかなように、アニール処理を制御することにより、初期の発熱抵抗体毎の電気抵抗ばらつきが小さくなって、均一な電気抵抗値になることが確認された。したがって、同一のノズル列内における複数の吐出口からのインクの吐出量に差異が発生せず、高精細の画像を高品位に記録可能なインクジェット記録ヘッドを提供することができる。
【００７５】
（第２の実施形態）
以下、本発明の第２の実施形態について説明する。
【００７６】
上述した第１の実施形態では、同一のノズル列内に配列された発熱抵抗体の電気抵抗値を均一にすることにより、それらの発熱抵抗体が発する発泡エネルギーを均一とした。しかし、記録ヘッド部の構成では、発熱抵抗体が配列される記録素子基板にエネルギーを供給するために、電気配線テープ（電気配線基板）と電気コンタクト基板とが接続されており、その電気コンタクト基板を介して、記録装置からエネルギーが供給される。そのため、電気配線テープや電気コンタクト基線の配線電気抵抗のばらつきや、それぞれの接続部における接続電気抵抗のばらつきにより、発熱抵抗体に供給されるエネルギーが変化することが考えられる。
【００７７】
そこで本例では、発熱抵抗体に接続される電気配線テープや電気コンタクト基板の配線電気抵抗と、それらの接続により発生する接続電気抵抗を測定し、この結果に基づいて、発熱抵抗体に対するアニール処理を行う。これにより、発熱抵抗体毎の発泡エネルギーを均一にすることが可能となった。
【００７８】
以下、配線電気抵抗と接続電気抵抗の測定結果に基づいてアニール処理を行う方法について説明する。
【００７９】
図１０は、発熱抵抗体４１５に接続される配線の模式図である。
【００８０】
図１０中左側の記録装置から発熱抵抗体４１５へのエネルギーの供給経路には、記録装置のキャリッジ３０２と接続するための電気コンタクト基板５１１と、電気配線テープ５２１と、が介在する。その電気配線テープ５２１は、電気コンタクト基板５１１と、発熱抵抗体４１５が配列された記録素子基板と、を接続するためのものである。電気コンタクト基板５１１と電気配線テープ５２１は異方性導電フィルム５２２によって接続され、また、電気配線テープと５２１と記録素子基板はワイヤボンディング５２３によって接続される。このようなエネルギーの供給経路においては、部品製造のばらつきや、接続工程の条件のばらつきによって、電気抵抗に差が生じてしまう場合がある。そこで本例においては、発熱抵抗体４１５のアニール処理を制御することにより、このような配線電気抵抗や接続電気抵抗のばらつきを解消した。
【００８１】
各発熱抵抗体４１５に対するアニール処理は、それに接続される配線、接続の電気抵抗、および発熱抵抗体４１５の電気抵抗を予め測定し、それらの測定結果に基づいて短パルスの電圧を印加することによって行う。このアニール処理の条件として、駆動周波数を１５ｋＨｚ、印加パルス幅を１μｓｅｃ、印加パルス数を３００パルスとし、印加電圧として、発泡開始電圧Ｖｔｈの１．７０倍相当のエネルギーを印加した。このとき、一度に３００パルスを印加すると、前述したように、発熱抵抗体４１５の抵抗値変化と共にエネルギー量が変動してしまう。そのため、総パルス数の３００パルスを複数に分割し、分割した所定数のパルスを印加した後に、配線電気抵抗、接続電気抵抗、および発熱抵抗体の抵抗値を測定し、その抵抗値変化に応じて、エネルギー量が一定となるように印加電圧を変化させる。これを繰り返すことにより、総パルス数を印加した。総パルス数の分割の例として、３００パルスを初期から１０、２０，２０，５０，１００，１００パルスの順に分割し、それらのパルス数を印加する毎に発熱抵抗体４１５の抵抗値を測定して、パルスの印加を繰り返した。初期において印加パル数が少なくて、パルスの印加間隔が小さくした理由は、初期におけるＣｒＳｉＮ膜の抵抗値変化が大きいからである。
【００８２】
このような条件下にてパルスを印加することにより、発熱抵抗体４１５の抵抗値は減少し、最終的に、目標値となる４５０Ω／□の電気抵抗率が得られた。このように発泡開始電圧Ｖｔｈを乗じた係数によって変更する印加電圧に応じて、発熱抵抗体４１５の抵抗値の減少率が異なる。したがって、所望の抵抗値を得るためには、予め抵抗値減少率を見越して、その減少率に応じた係数をＶｔｈに乗じた印加電圧によって、アニール処理を行えば良い。
【００８３】
このようにアニール処理を制御することにより、発熱抵抗体に接続される配線、および、それらの間の接続の電気抵抗のばらつきが解消されて、発熱抵抗体が均一な電気抵抗値になることが確認された。したがって、同一のノズル内における複数の吐出口からのインクの吐出量に差異が発生せず、高精細な画像を高品位に記録する可能なインクジェット記録ヘッドを提供することができる。しかも、アニール処理に多くの時間を必要とすることもない。
【００８４】
（第３の実施形態）
第１の実施形態では、同一のノズル列内に配列された発熱抵抗体の電気抵抗値を均一にすることにより、それぞれの発熱抵抗体が発する発泡エネルギーを均一とした。しかし、発熱抵抗体の上面には、図５に示すように、発熱抵抗体をインクの侵食から保護するための保護膜７０６や、インク液滴の吐出によって生じるキャビテーションから発熱抵抗体を保護するための耐キャビテーション７０７が設けられている。そのため、発熱抵抗体の電気抵抗を均一にした場合でも、保護膜７０６や耐キャビテーション膜７０７の膜厚ばらつきにより、同一のノズル列内に配列された複数の発熱抵抗体が発する発泡エネルギーに差異が生じることが考えられる。
【００８５】
また図１１のように、発熱抵抗体４１５の上方に設けられている吐出口１２０２からインク液滴が吐出される場合、吐出口１２０２の面積やインク供給口１２０４の体積のばらつきにより、同一のノズル列内においてインクの発泡状態が変化することが考えられる。インク供給口１２０４は、吐出口１２０２が形成される吐出口プレート１２０２と、発熱抵抗体４１５が配列される記録素子基板と、の間に形成されている。
【００８６】
そこで本例では、吐出口１２０２から吐出するインク液滴の体積や吐出速度を測定し、その結果に基いて発熱抵抗体のアニール処理を行う。これにより、同一のノズル列内における複数の発熱抵抗体が発する発泡エネルギーを均一化すると共に、インク液滴の吐出状態を均一化にすることが可能となった。
【００８７】
以下、このような発熱抵抗体のアニール処理の方法について説明する。
【００８８】
各発熱抵抗体に対しては、予め、前述した第１または第２の実施形態のようなアニール処理を施して、各発熱抵抗体はインクを発泡可能な状態にしておく。そして、吐出口１２０２から吸引する手段などを用いて、吐出口１２０２および発熱抵抗体上にインクを供給する。この状態において、実使用条件である発泡開始電圧Ｖｔｈの１．２０倍相当のエネルギーを発熱抵抗体に印加して、その発熱抵抗体上のインクを発泡させて吐出口１２０２から吐出する。
【００８９】
そして、高速カメラ、またはストロボ照明を用いた撮像装置により、吐出口１２０２から吐出されたインク液滴の体積および吐出速度を測定する。その測定結果に基づいて、発熱抵抗体に対するアニール処理を行って、その発熱抵抗体のシート抵抗値を変化させる。これにより、各発熱抵抗体が発する発泡エネルギーを均一にする。アニール処理を行う場合、発熱抵抗体上にインクが存在していると、アニ−ル効率が低くなる。そのため、アニール処理の前には、吐出口１２０２から吸引する手段などを用いて、発熱抵抗体上のインクを除去すると良い。
【００９０】
このようなアニール処理を行った結果、発熱抵抗体の上面に設けられている保護膜と耐キャビテーション膜の膜厚ばらつき、インク吐出口の面積のばらつき、およびインク供給口の体積のばらつきが解消された。これにより、各発熱抵抗体が発する発泡エネルギー、およびインク液滴の吐出状態が均一になることが確認された。したがって、同一のノズル列内の複数の吐出口からのインクの吐出量、およびインク液滴の着弾位置に差異が発生せず、高精細な画像を高品位に記録可能なインクジェット記録ヘッドを提供することができる。
【００９１】
（第４の実施形態）
例えば、前述した図６から図８と同様の構成の従来の記録ヘッド部において、５ｐｌのインク滴を吐出するための発熱抵抗体（ヒータ）４１５の形状は、幅が２４．０μｍ、長さが２４．０μｍの正方形であり、その抵抗値は３５０Ωである。その発熱抵抗体４１５を駆動するためのトランジスタレー４２中の発熱抵抗体駆動用のＭＯＳトランジスタは、そのオン抵抗が２３Ωであり、そのトランジスタから発熱抵抗体４１５に接続される配線抵抗は１６．０Ω、その他の配線抵抗は５Ωである。その発熱抵抗体４１５には、パルス幅が０．８μｓの駆動電圧２２．０Ｖが印加され、その場合に５５ｍＡの電流が流れる。
【００９２】
また、２ｐｌのインク滴を吐出するための発熱抵抗体４１５の形状は、幅が１９．２μｍ、長さが１９．２μｍの正方形であり、その抵抗値は３５０Ωである。その発熱抵抗体４１５を駆動するためのトランジスタレー４２中の発熱抵抗体駆動用のＭＯＳトランジスタは、そのオン抵抗が２３Ωであり、そのトランジスタから発熱抵抗体４１５に接続される配線抵抗は１６．０Ω、その他の配線抵抗は５Ωである。その発熱抵抗体４１５には、パルス幅が０．８μｓの駆動電圧１７．５Ｖが印加され、その場合に４４ｍＡの電流が流れる。
【００９３】
５ｐｌのインク滴を吐出するための発熱抵抗体４１５の駆動電圧（Ｖｏｐ）である２２．０Ｖは、５ｐｌのインク滴の吐出に必要な最低吐出駆動電圧（Ｖｔｈ）に、１．１５倍の数値を乗じたのである（Ｖｏｐ＝Ｖｔｈ×１．１５）。同様に、２ｐｌのインク滴を吐出するための発熱抵抗体４１５の駆動電圧（Ｖｏｐ）である１７．５Ｖは、２ｐｌのインク滴の吐出に必要な最低吐出駆動電圧（Ｖｔｈ）に、１．１５倍の数値を乗じたのである（Ｖｏｐ＝Ｖｔｈ×１．１５）。
【００９４】
このように、５ｐｌのインク滴を吐出させるには駆動電圧２２．０Ｖ、また２ｐｌのインク滴を吐出させるには駆動電圧１７．５Ｖが必要となる。つまり、２系統の電源が必要となる。
【００９５】
仮に、２ｐｌのインク滴吐出用の駆動電圧を５ｐｌのインク滴吐出用の駆動電圧と同一の２２．０Ｖとするためには、２ｐｌのインク滴吐出用の発熱抵抗体は、幅が１４．０μｍ、長さが２６．０μｍとなり、その形状は縦横比が約１：２の縦長となる。このように発熱抵抗体を縦長形状とした場合には、本発明者の実験観察によると、発熱抵抗体の位置ずれ（公差範囲内）や、その発熱抵抗体に対する吐出口の位置ずれ（公差範囲内）がインクの吐出方向や角度に大きく影響することが分かった。このような影響を受けた場合には、インク滴の着弾位置がずれたり、インク滴の連続吐出においてノズル内に気泡が滞留しやすくなる。したがって、発熱抵抗体の形状は正方形に近い形状が好ましく、それがインクの吐出安定性、および画像品位を高める上において最適形状となる。同一の駆動電圧によって、略正方形の大小の発熱抵抗体を駆動するためには、それら大小の発熱抵抗体の抵抗値を異ならせることが必要となる。
【００９６】
本実施形態においては、このような観点から、同一基板上において異なる抵抗値の発熱抵抗体を形成する。以下、その形成方法について説明する。
【００９７】
まずは、前述した図５の場合と同様に、シリコン基板７０１上に、熱酸化により膜厚１．８μｍの蓄熱層７０２を形成し、その上に、蓄熱層を兼ねる層間膜７０３としてのＳｉＯ２膜をプラズマＣＶＤ法により膜厚１．２μｍに形成した。次に、発熱抵抗体４１５を形成するための発熱抵抗層７０４として、ＣｒＳｉＮ膜を膜厚４０ｎｍに形成した。この時のガス流量は、Ａｒガス６０ｓｃｃｍ、Ｎ２ガス２０ｓｃｃｍとし、また、ターゲットＣｒ３０原子％Ｓｉ７０原子％に投入するパワーは５００Ｗとし、雰囲気温度２００℃、基板温度２００℃とした。
【００９８】
次に、発熱抵抗層７０４を熱作用部（ヒータ）７０８にて加熱するための金属配線７０５として、５５０ｎｍのＡｌ−Ｃｕ膜をスパッタリング法により形成した。そして、フォトリソグラフィーを用いたエッチングにより、そのＡｌ−Ｃｕ膜にパターンを形成し、そのＡｌ−Ｃｕ層を取り除いた１５μｍ×４０μｍの部分を発熱抵抗体４５１として、熱作用部７０８を形成した。次に、プラズマＣＶＤ法により、保護膜７０６としてのＳｉＮ膜を１μｍの膜厚に形成した。
【００９９】
その後、スパッタリング法により、耐キャビテーション層７０７としてのＴａ膜を膜厚２００ｎｍに形成して、インクジェット記録ヘッド用基体を完成させた。発熱抵抗層７０４の抵抗率は、９００Ω／□であった。
【０１００】
また、上記のように発熱抵抗層７０４としてのＣｒＳｉＮ膜を成膜した後には、５ｐｌのインク滴吐出用の発熱抵抗体と、２ｐｌのインク滴吐出用の発熱抵抗体と、に対して、異なる条件でパルスアニール処理を施す。
【０１０１】
まず、５ｐｌのインク滴吐出用の発熱抵抗体に短パルスの電圧を印加して、その発熱抵抗体に対してアニール処理を行う。そのアニール処理の条件として、駆動周波数を１５ｋＨｚ、印加パルス幅を１μｓｅｃ、印加パルスのパルス数を３００パルスとし、印加電圧としては、発泡開始電圧Ｖｔｈの１．７０倍相当のエネルギーを印加した。このとき、一度に３００パルスを印加すると、前述したように、発熱抵抗体の抵抗値変化と共にエネルギー量が変動してしまう。そのため、総パルス数の３００パルスを複数に分割し、分割した所定のパルス数を印加した後に発熱抵抗体の抵抗値を測定して、その抵抗値変化に応じて、エネルギー量が一定となるように印加電圧を変化させる。これを繰り返すことにより、総パルス数を印加した。総パルス数の分割の例として、例えば、３００パルスを初期から１０、２０，２０，５０，１００，１００パルスの順に分割し、それらのパルス数を印加する毎に発熱抵抗体の抵抗値を測定して、パルスの印加を繰り返した。初期において印加パル数が少なくて、パルスの印加間隔が小さくした理由は、初期におけるＣｒＳｉＮ膜の抵抗値変化が大きいからである。
【０１０２】
次に、２ｐｌのインク滴吐出用の発熱抵抗体に対して、５ｐｌのインク滴吐出用の発熱抵抗体と同様の短パルスの電圧を印加して、アニール処理を行う。そのアニール処理の条件として、駆動周波数を１５ｋＨｚ、印加パルス幅を１μｓｅｃ、印加パルスのパルス数を３００パルスとし、また印加電圧としては、発泡開始電圧Ｖｔｈの１．５０倍相当のエネルギーを印加する。
【０１０３】
上記のように、発熱抵抗体にパルスを印加してアニール処理を施すことにより、その発熱抵抗体の抵抗値は減少する。そして最終的に、５ｐｌのインク滴吐出用の発熱抵抗体の抵抗率は４５０Ω／□、また２ｐｌのインク滴吐出用の発熱抵抗体の抵抗率は６００Ω／□となった。このように発泡開始電圧Ｖｔｈを乗じた係数によって変更する印加電圧に応じて、発熱抵抗体の抵抗値の減少率が異なる。したがった、所望の抵抗値を得るためには、予め抵抗値の減少率を見越して、その減少率に応じた係数をＶｔｈに乗じた印加電圧によって、パルスアニール処理を行えば良い。
【０１０４】
本例では、発熱抵抗体へのパルス電圧の印加は、ウエハーの完成状態、つまり基板上に発熱抵抗体層を形成した状態において、プローブピンを介して電極パッド部より行った。しかし、インクジェットヘッドが完成した最終的な状態において、パルス電圧を印加しても良い。
【０１０５】
このように、抵抗値率が４５０Ω／□、および６００Ω／□となった発熱抵抗体の結晶構造は、大きさ１ｎｍ〜２ｎｍのＣｒ及びＳｉからなる微結晶がＣｒＳｉＮ膜中に点在する安定した状態であり、抵抗値も安定した状態となっている。
【０１０６】
以上のように、パルスアニール処理によって、異なる抵抗値の発熱抵抗体を同一基板上に形成する。
【０１０７】
図１２は、本実施形態における記録ヘッド部の要部の説明図である。
【０１０８】
図１２において、左側の奇数列は５ｐｌのインク滴吐出用のノズル列、右側の偶数列は２ｐｌのインク液吐出用のノズル列であり、それぞれには６００ｄｐｉのピッチで複数のノズルが配列されている。また、それらのノズル列は共通液室１０７を挟んで対向し、また、それらのノズル列上におけるノズルは、１２００ｄｐｉずつずれて配置されている。
【０１０９】
奇数列側の発熱抵抗体４１５−１は、幅が２４．０μｍ、長さが２４．０μｍの正方形であり、その抵抗率は４５０Ω／□、その抵抗値は４５０Ωである。また、その発熱抵抗体４１５−１の駆動用トランジスタとしてのＭＯＳトランジスタのオン抵抗は２３Ω、そのトランジスタから発熱抵抗体４１５−１に接続される配線抵抗は１６Ω、その他の配線抵抗は５Ωである。パルス幅０．８μｓの駆動電圧２４．０Ｖを印加して、発熱抵抗体４１５−１上のインクを膜沸騰させることによって、吐出口１０２から５ｐｌのインクが吐出する。このときに４９ｍＡの電流が流れる。
【０１１０】
偶数列側の発熱抵抗体４１５−２は、幅が１９．２μｍ、長さが２１．４μｍの略正方形であり、ｓの抵抗率は６００Ω／□、その抵抗値は６６９Ωである。また、その発熱抵抗体４１５−２の駆動用トランジスタとしてのＭＯＳトランジスタのオン抵抗は２３Ω、そのトランジスタから発熱抵抗体４１５−２に接続される配線抵抗は１６Ω、その他の配線抵抗は５Ωである。パルス幅０．８μｓの駆動電圧２４．０Ｖを印加して、発熱抵抗体４１５−２上のインクを膜沸騰させることによって、吐出口１０５から２ｐｌのインクが吐出する。このときに３４ｍＡの電流が流れる。
【０１１１】
このように、５ｐｌと２ｐｌのインク滴吐出用の発熱抵抗体の形状を変更せずに、それらを正方形状（または、正方形に近い形状）にしたまま、異なる抵抗値をもたせることによって、それらの駆動電圧Ｖｏｐを２４．０Ｖに統一することができる。
【０１１２】
本例のように、発熱抵抗体の発熱面に対して鉛直方向にインクを吐出させるタイプのインクジェット記録ヘッドにおいては、吐出口の直下に正方形の発熱抵抗体を配置することが望ましい。すなわち、本発明者の実験および過去の知見によれば、発熱抵抗体の発熱面の鉛直方向において、発熱抵抗体の重心点と吐出口の中心点とが重なる位置に近付くほどインクの吐出効率が良くなり、かつ、安定してインクを吐出できることが確認されている。この結果、本例のインクジェット記録ヘッドによれば、電源を一つにすることによって安価なインクジェット記録装置を提供することが可能となり、かつ、高画質で信頼性のあるインクジェット記録装置を実現することが可能となる。
【０１１３】
図１３は、記録ヘッドの駆動タイミングを説明するためのタイミングチャートである。
【０１１４】
ラッチ回路４３（図８参照）は、入力端子４７に入力されるラッチ信号（Ｌａｔｃｈ）にしたがって、シフトレジスタ４４から出力される記録データ（ＤＡＴＡ）をラッチして、その記録データ（ＤＡＴＡ）を一時的に保持する。記録データ（ＤＡＴＡ）は、転送クロック（ＣＬＫ）したがってシフトレジスタ４４から出力される。シフトレジスタ４４は、入力端子からシリアルに供給される記録データ（ＤＡＴＡ）を入力し、その記録データ（ＤＡＴＡ）をラッチ回路４３にパラレルに出力する。このように本例の記録ヘッドは、シフトレジスタ４４がラッチ回路４３に接続されて、ある時点において、シフトレジスタ４４の出力がラッチ回路４３に保持される。
【０１１５】
また、記録ヘッドに備わる複数の発熱抵抗体（ヒータ）は複数のグループに分割される。それら複数のグループの中から、駆動対象としてのグループを選択するために、不図示の選択回路が備えられている。そのヒート選択回路は、入力端子から供給されるブロックイネーブル信号（Ｂｌｏｃｋ０〜８）にしたがって特定のグループを選択する。そして、記録データ（ＤＡＴＡ）に応じてＡＮＤ回路４５から出力されるヒートパルス（ＨＥＡＴ）と、選択回路から出力される選択信号と、の論理和をとり、その論理結果に対応する信号を駆動用ドライバ（発熱抵抗体駆動用トランジスタ）に出力する。その出力信号がハイレベルになると、対応する駆動用ドライバがオンとなり、それに接続されている発熱抵抗体に電流（ＶＨ電流）が流される。この結果、その発熱抵抗体が発熱駆動されてインクが膜沸騰し、対応する吐出口からインク滴が吐出されて、記録媒体上にインクドットが形成される。
【０１１６】
以上のように、本実施形態によれば、インクの吐出量が異なる複数のノズル内の発熱抵抗体（ヒータ）の形状を共に略正方形として、大インク滴吐出量用の発熱抵抗体と、小インク滴吐出用の発熱抵抗体と、を駆動するための駆動電圧を同一にすることができる。これにより、安価で高品位の画像を記録可能なインクジェット記録装置を実現することができる。
【０１１７】
（第５の実施形態）
本実施形態の記録ヘッドには、図１２に示すように、シアンインク吐出用の第１および第２ノズル群１２０１，１２０５と、マゼンタインク吐出用の第１および第２ノズル群１２０２，１２０４と、イエローインク吐出用のノズル群１２０３が形成されている。シアンインク用の第１ノズル群１２０１とマゼンタインク用の第１ノズル群１２０２は、イエローインク用のノズル群１２０３の一方側（図１４中の左方側）に位置する。また、シアンインク用の第２ノズル群１２０５とマゼンタインク用の第２ノズル群１２０４は、イエローインク用のノズル群１２０３の他方側（図１４中の右方側）に位置する。このように、それぞれのインク色毎のノズル群は、矢印Ｘの主走査方向において対称的に備えられている。
【０１１８】
ノズル列ｃ１とｃ２は、５ｐｌのシアンインクを吐出するための奇数列および偶数列、ノズル列ｃ３とｃ４は、それぞれ２ｐｌと１ｐｌの異なる量のシアンインクを吐出するための偶数列および奇数列である。ノズル列ｍ１とｍ２は、５ｐｌのマゼンタインクを吐出するための奇数列および偶数列、ノズル列ｍ３とｍ４は、それぞれ２ｐｌと１ｐｌのマゼンタインクを吐出するための偶数列および奇数列である。ノズル列ｙ１とｙ２は、５ｐｌのイエローインクを吐出するための奇数列および偶数列である。これらのノズル列には、６００ｄｐｉ（ドット／インチ）で２５６ノズルが配列されている。
【０１１９】
これらのノズル列に備わる発熱抵抗体を形成する際には、まずは、前述した第４の実施形態同様に、ＣｒＳｉＮ膜を成膜する。その後、５ｐｌのインク滴吐出用の発熱抵抗体（ヒータ）と、２ｐｌのインク滴吐出用の発熱抵抗体と、１ｐｌのインク滴吐出用の発熱抵抗体と、のそれぞれに対して、異なる条件でパルスアニール処理を施す。
【０１２０】
５ｐｌのインク滴吐出用の発熱抵抗体に短パルスの電圧を印加してアニール処理を行う条件として、駆動周波数を１５ｋＨｚ、印加パルス幅を１μｓｅｃ、印加パルスのパルス数を３００パルスとした。また、印加電圧としては、発泡開始電圧Ｖｔｈの１．６７倍のエネルギー相当の電圧を印加した。このとき、一度に３００パルスを印加すると、前述したように、発熱抵抗体の抵抗値変化と共にエネルギー量が変動してしまう。そのため、総パルス数の３００パルスを複数に分割し、分割した所定のパルス数を印加した後に発熱抵抗体の抵抗値を測定して、その抵抗値変化に応じて、エネルギー量が一定となるように印加電圧を変化させる。これを繰り返すことにより、総パルス数を印加した。総パルス数の分割の例として、例えば、３００パルスを初期から１０、２０，２０，５０，１００，１００パルスの順に分割し、それらのパルス数を印加する毎に発熱抵抗体の抵抗値を測定して、パルスの印加を繰り返した。
【０１２１】
２ｐｌのインク滴吐出用の発熱抵抗体に短パルスの電圧を印加してアニール処理を行う条件として、駆動周波数を１５ｋＨｚ、印加パルス幅を１μｓｅｃ、印加パルスのパルス数を３００パルスとした。また、印加電圧としては、発泡開始電圧Ｖｔｈの１．５０倍のエネルギー相当の電圧を印加した。
【０１２２】
１ｐｌのインク滴吐出用の発熱抵抗体に短パルスの電圧を印加してアニール処理を行う条件として、駆動周波数を１５ｋＨｚ、印加パルス幅を１μｓｅｃ、印加パルスのパルス数を３００パルスとして。また、印加電圧としては、発泡開始電圧Ｖｔｈの１．４０倍のエネルギー相当の電圧を印加した。
【０１２３】
このような条件のパルスおよび電圧を印加してアニール処理を行うことにより、発熱抵抗体の抵抗値は減少する。そして最終的に、５ｐｌのインク滴吐出用の発熱抵抗体のシート抵抗率は５００Ω／□、２ｐｌのインク滴吐出用の発熱抵抗体のシート抵抗率は６００Ω／□、１ｐｌのインク滴吐出用の発熱抵抗体のシート抵抗率は６８０Ω／□となった。
【０１２４】
図１５、本例における記録ヘッドの要部の説明図である。
【０１２５】
図１５において、奇数（Ｅｖｅｎ）列側のノズル列１３０２は、５ｐｌのインク滴を吐出するためのノズル列であり、偶数（Ｏｄｄ）列側のノズル列１３０１は、２ｐｌと１ｐｌのインク滴を吐出するためのノズル列である。これらのノズル列１３０１，１３０２は共通液室１３１１を挟んで対向し、それぞれ６００ｄｐｉピッチでノズルが配列され、また、それらのノズルは１２００ｄｐｉピッチずつずれて配置されている。１３０３および１３０４は、５ｐｌのインク滴を吐出するための発熱抵抗体および吐出口である。１３０８および１３０７は、２ｐｌのインク滴を吐出するための発熱抵抗体および吐出口であり、１３０９および１３１０は、１ｐｌのインク滴を吐出するための発熱抵抗体および吐出口である。それぞれの発熱抵抗体１３０３，１３０８，１３０９に対して、前述したようにパルスアニール処理を施した。
【０１２６】
２ｐｌのインク滴吐出用の発熱抵抗体１３０８は、幅が１７．９μｍ、長さが２１．２μｍの略正方形であり、シート抵抗率は６００Ω／□、ヒータ抵抗値は７１０．６Ωである。その発熱抵抗体１３０８の駆動用ＭＯＳトランジスタのオン抵抗は２３Ω、そのトランジスタから発熱抵抗体１３０８に接続される配線抵抗は１６Ω、その他の配線抵抗は５Ωである。パルス幅０．８μｓの駆動電圧２４．０Ｖを印加して、発熱抵抗体１３０８上のインクを膜沸騰させることにより、吐出口１３０７から２ｐｌのインク滴が吐出される。このときには３２ｍＡの電流が流れる。
【０１２７】
１ｐｌのインク滴吐出用の発熱抵抗体１３０９は、幅が１５．４μｍ、長さが２０．２μｍの略正方形であり、シート抵抗率は６８０Ω／□、ヒータ抵抗値は８９１．９Ωである。その発熱抵抗体１３０９の駆動用ＭＯＳトランジスタのオン抵抗は２３Ω、そのトランジスタから発熱抵抗体１３０９に接続される配線抵抗は１６Ω、その他の配線抵抗は５Ωである。パルス幅０．８μｓの駆動電圧２４．０Ｖを印加して、発熱抵抗体１３０９上のインクを膜沸騰させることにより、吐出口１３１０から１ｐｌのインクが吐出される。このときには２６ｍＡの電流が流れる。
【０１２８】
５ｐｌのインク滴吐出用の発熱抵抗体１３０３は、幅が２５．８μｍ、長さが２２．５μｍの略正方形であり、シート抵抗率は５００Ω／□、ヒータ抵抗値は４３６．０Ωである。その発熱抵抗体１３０３の駆動用ＭＯＳトランジスタのオン抵抗は２３Ω、そのトランジスタから発熱抵抗体１３０３に接続される配線抵抗は１６Ω、その他の配線抵抗は５Ωである。パルス幅０．８μｓの駆動電圧２４．０Ｖを印加して、発熱抵抗体１３０３上のインクを膜沸騰させることにより、吐出口１３０４から５ｐｌのインクが吐出される。このときには５０ｍＡの電流が流れる。
【０１２９】
このように、５ｐｌ、２ｐｌ、および１ｐｌのインク滴吐出用の発熱抵抗体のシート抵抗値を異ならせることにより、それらの発熱抵抗体の形状を略正方形状にして、それらの駆動電圧Ｖｏｐを２４．０Ｖに統一することが可能となる。
【０１３０】
（他の実施形態）
本発明のインクジェット記録ヘッドは、上述したようなタンクホルダーを構成するもののみに特定されず、インクタンクと共にインクジェットカートリッジを構成する形態、およびインクタンクと別体の構成であってもよい。また、本発明のインクジェット記録ヘッドは、シリアルスキャンタイプの記録装置に用いられるインクジェット記録ヘッドの他、インク滴を吐出可能なインクジェット記録ヘッドとして広く適用することができる。例えば、いわゆるフルラインタイプの記録装置に用いられて、記録媒体の記録領域の幅方向の全域に渡って延在する長尺なインクジェット記録ヘッドに対しても適用することができる。
【０１３１】
また本発明は、アニール処理によって単位面積当たりのシート抵抗値が変化する発熱抵抗体によって、インクの吐出エネルギーを発生するための電気熱変換体を形成することができればよく、その発熱抵抗体の材質は上述した実施形態のみに特定されない。またアニール処理は、発熱抵抗体にエネルギーを付与して、そのシート抵抗値を変化させることができればよく、上述した実施形態のようにパルス電圧を印加する方式の他、熱などを加える方式などであってもよい。発熱抵抗体に電圧を印加してアニール処理を行う場合には、上述した第２の実施形態のように、発熱抵抗体の通電回路の回路抵抗に応じて電圧の大きさおよび／またはパルス幅を制御することにより、発熱抵抗体のシート抵抗値を最適に調整することができる。また、同一基板上に発熱抵抗体を複数形成する場合、それらの発熱抵抗体は同一のノズル列上に位置するものであってもよく、また異なるノズル列上に位置するものであってもよい。
【図面の簡単な説明】
【０１３２】
【図１】本発明の第１の実施形態におけるインクジェット記録ヘッドを搭載可能な記録装置の概略構成図である。
【図２】図１の記録装置の制御系のブロック構成図である。
【図３】本発明の第１の実施形態におけるインクジェット記録ヘッドを記録素子基板側から見た斜視図である。
【図４】図３のインクジェット記録ヘッドをインクタンク側から見た斜視図である。
【図５】図３のインクジェット記録ヘッドの要部の拡大断面図である。
【図６】図３のインクジェット記録ヘッドのノズル部分の説明図である。
【図７】図３のインクジェット記録ヘッドのノズル部分の拡大図である。
【図８】図３のインクジェット記録ヘッドに備わる回路構成の説明図である。
【図９】図３のインクジェット記録ヘッドの発熱抵抗体に対するアニール処理の前後における電気抵抗値変化の説明図である。
【図１０】本発明の第２の実施形態のインクジェット記録ヘッドにおける配線回路の模式図である。
【図１１】本発明の第３の実施形態のインクジェット記録ヘッドにおけるノズル部分の拡大断面図である。
【図１２】本発明の第４の実施形態のインクジェット記録ヘッドにおけるノズル部分の説明図である。
【図１３】図１２のインクジェット記録ヘッドの駆動タイミングを説明するためのタイミングチャートである。
【図１４】本発明の第５の実施形態のインクジェット記録ヘッドにおけるノズル部分の拡大図である。
【図１５】図１４のインクジェット記録ヘッドにおけるノズル部分の説明図である。
【図１６】サイズが異なる発熱抵抗体の駆動条件を説明するための図である。
【符号の説明】
【０１３３】
３０１    記録ヘッドカートリッジ
５０１    記録ヘッド部
４１５    吐出ヒータ（発熱抵抗体）
７０１    リコン基板
７０２    蓄熱層
７０３    層間膜
７０４    発熱抵抗層
７０５    金属配線
７０６    保護膜
７０７    耐キャビテーション層
７０８    熱作用部
７０９    微結晶領域
【図１】
2008155406.tif 000003
【図２】
2008155406.tif 000004
【図３】
2008155406.tif 000005
【図４】
2008155406.tif 000006
【図５】
2008155406.tif 000007
【図６】
2008155406.tif 000008
【図７】
2008155406.tif 000009
【図８】
2008155406.tif 000010
【図９】
2008155406.tif 000011
【図１０】
2008155406.tif 000012
【図１１】
2008155406.tif 000013
【図１２】
2008155406.tif 000014
【図１３】
2008155406.tif 000015
【図１４】
2008155406.tif 000016
【図１５】
2008155406.tif 000017
【図１６】
2008155406.tif 000018