(57)【要約】【課題】  インクジェット記録素子基板内にヒューズ等の識別のためのＲＯＭを形成した場合、インクジェット記録ヘッド用素子基板、ヘッド、記録装置本体で追加の端子、配線が必要となる、識別用の回路が別途必要になる、等記録素子基板チップサイズが大きくなる、配線幅が広がることによる大型化等のデメリットが存在した。【解決手段】  インクジェット記録装置において、複数の記録素子をそれぞれ駆動する際に流れる電流の単位時間あたりの変化量に対して発生する誘導ノイズを記録素子にパワーを供給する配線に隣接された誘導ノイズ検出用配線部分で検出することで前記記録素子に電流が流れていることを検出できるように構成する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の記録素子、前記記録素子を駆動する駆動素子、前記駆動素子を制御するロジック回路が同一の基板上に形成されたインクジェット記録ヘッド用基板を用いたインクジェット記録装置において、
前記複数の記録素子をそれぞれ駆動する際に流れる電流の単位時間あたりの変化量に対して発生する誘導ノイズを記録素子にパワーを供給する配線に隣接された誘導ノイズ検出用配線部分で検出することで前記記録素子に電流が流れていることを検出できるように構成されたことを特徴とするインクジェット記録装置。
【請求項２】
請求項１の記録素子は発熱体であることを特徴とするインクジェット記録装置。
【請求項３】
請求項１において複数の記録素子の一部を非記録部として、前記非記録部において記録素子配置を選択的に行い、駆動する際に流れる電流の単位時間あたりの変化量に対して発生する記録素子にパワーを供給する配線に隣接された誘導ノイズ検出用配線部分で発生する誘導ノイズの有無により、前記選択的に配置された記録素子の有無を検出することでインクジェット記録素子基板、インクジェット記録ヘッドの識別を行うことを特徴とするインクジェット記録装置。
【請求項４】
請求項３において非記録部に選択的に配置された記録素子を駆動する駆動素子は記録部に対応する記録素子を駆動する駆動素子に対して、駆動時の電流変化が急峻になる構成としたことを特徴とするインクジェット記録素子基板。
【請求項５】
請求項４において非記録部に選択的に配置された記録素子を駆動する駆動素子は記録部に対応する記録素子を駆動する駆動素子に対してサイズが大きく駆動能力が大きいことを特徴とするインクジェット記録素子基板。
【請求項６】
請求項３において非記録部に選択的に配置された記録素子は、記録部に対応する記録素子を駆動する駆動素子に対して電流値が大きくなるように抵抗値が低くなっていることを特徴とするインクジェット記録素子基板。
【請求項７】
請求項１において複数の記録素子の一部を非記録部として、前記非記録部において記録素子の代わりにヒューズを配置してあらかじめ選択的に切断した状態で、駆動する際に流れる電流の単位時間あたりの変化量に対して、記録素子にパワーを供給する配線に隣接された誘導ノイズ検出用配線部分で発生する誘導ノイズの有無により、ヒューズの切断有無を検出することでインクジェット記録素子基板、インクジェット記録ヘッドの識別を行うことを特徴とするインクジェット記録装置。
【請求項８】
請求項７において非記録部に配置されたヒューズを駆動する駆動素子は記録部に対応する記録素子を駆動する駆動素子に対して、駆動時の電流変化が急峻になる構成としたことを特徴とするインクジェット記録素子基板。
【請求項９】
請求項８おいて非記録部に配置されたヒューズを駆動する駆動素子は記録部に対応する記録素子を駆動する駆動素子に対してサイズが大きく駆動能力が大きいことを特徴とするインクジェット記録素子基板。
【請求項１０】
請求項７において非記録部に配置されたヒューズの抵抗値は、記録部に対応する記録素子の抵抗値に対して電流値が大きくなるように低くなっていることを特徴とするインクジェット記録素子基板。
【請求項１１】
請求項４乃至請求項6及び請求項8乃至請求項１０のインクジェット記録素子基板を用いたインクジェット記録ヘッド。
【請求項１２】
請求項１１のインクジェット記録ヘッドを用いたインクジェット記録装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一個のベース基板に各種層膜が積層されているインクジェット記録用基板、このインクジェット記録用基板を利用したインクジェットヘッド、このインクジェットヘッドを利用したインクジェットプリンタ、に関する。
【背景技術】
【０００２】
インクジェット記録ヘッドは、種々の方式により吐出インク滴を形成するものが知られており、記録装置ではこの吐出インク滴を記録紙などの被記録媒体に付着させることによって記録を行う。なかでも、吐出インク滴形成のためのエネルギとして熱を利用するインクジェット記録ヘッドは、高密度のマルチノズル化を比較的容易に実現でき、高解像度、高画質で、また高速な記録を可能とするものである。この種の熱エネルギを利用してインクを吐出する方式の一つとして熱エネルギを発生する発熱抵抗体が形成された面の垂直上方にインク滴を吐出する、いわゆるサイドシューター型のインクジェット記録ヘッドが知られている。このタイプのヘッドは、一般に吐出に伴うインク供給を上記発熱抵抗体が設けられた基板の裏側から、基板を貫通するインク供給口を介して行うものである。
【０００３】
一般的なプリンタでは、上述のような構造のインクジェットヘッドがキャリア機構により主走査方向に移動自在に支持されており、このインクジェットヘッドと対向する位置を記録媒体である印刷用紙が用紙搬送機構により副走査方向に順次搬送される。
【０００４】
これにより、インクジェットヘッドがインク滴を吐出する位置と印刷用紙の表面とが主走査方向と副走査方向とに相対移動するので、印刷データに対応してインクジェットヘッドがインク滴を印刷用紙の表面に吐出することにより、この印刷用紙の表面には付着したインクでドットマトリックスの画像が形成されることになる。
【０００５】
現在ではインクジェットヘッドに、自身のID（Identity）コードやインク吐出機構の駆動特性といったヘッド固有の情報を読み出し自在にデータ保持させるため、インクジェット記録用基板にROM（Read Only Memory）を搭載することが提案されている。例えば、インクジェットヘッドにEEPROM（Electrically Erasable Programmable ROM）を搭載することが特許文献１に開示されている。しかし、上記公報のインクジェットヘッドでは、EEPROMをインクジェット記録用基板とは別個に搭載しているため、装置の構造が複雑で生産性も良好でなく、装置の小型軽量化も阻害されている。特に記録データが大容量の場合は既存のROMチップは有用であるが、記録データが大容量でない場合にはROMチップはコスト的に不利なことがある。
【０００６】
そこで、特許文献２〜３等には、インクジェットヘッドのインクジェット記録用基板のベース基板に、ヒューズアレイからなるROMをインク吐出機構などの層膜とともに形成することが開示されている。この場合、インクジェット記録用基板を製造するためのベース基板にインク吐出機構などの層膜を形成するとき、ROMとなるヒューズを同時に形成することが出来る。例えば、このヒューズを同時に形成したロジック回路の制御により選択的に溶断すれば、その溶断の有無により二値データを保持させることができる。このため、上述のようなインクジェット記録用基板を利用したインクジェットヘッドでは、インクジェット記録用基板とは別個にROMチップを用意する必要がなく、各種データを読み出し自在に保持できる構造を簡略化して生産性を向上させることができ、その小型軽量化も実現することができる。（図５に上記ＲＯＭ及び制御ロジック回路が付加されたインクジェット記録素子基板の例を示した。各部説明は図中記載）
【特許文献１】特開平３−１２６５６０号公報
【特許文献２】ＵＳＰ５５０４５０７号
【特許文献３】ＵＳＰ５３６３１３４号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ここでインクジェット記録素子基板内にヒューズ等の識別のためのＲＯＭを形成した場合、図５でもわかるようにインクジェット記録ヘッド用素子基板、ヘッド、記録装置本体で追加の端子、配線が必要となる、識別用の回路が別途必要になる、等記録素子基板チップサイズが大きくなる、配線幅が広がることによる大型化等のデメリットが存在した。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
そこで本発明においては、
・複数の記録素子、前記記録素子を駆動する駆動素子、前記駆動素子を制御するロジック回路が同一の基板上に形成されたインクジェット記録ヘッド用基板を用いたインクジェット記録装置において、
前記複数の記録素子を駆動する際に流れる電流の単位時間あたりの変化量に対して発生する誘導ノイズを検出することで前記記録素子に電流が流れていることを検出できるようにインクジェット記録装置を構成した。
【０００９】
・記録素子は発熱体とした。
【００１０】
・複数の記録素子の一部を非記録部として、前記非記録部において記録素子配置を選択的に行い、駆動する際に流れる電流の単位時間あたりの変化量に対して発生する誘導ノイズの有無により、前記選択的に配置された記録素子の有無を検出することでインクジェット記録素子基板、インクジェット記録ヘッドの識別を行うインクジェット記録装置とした。
【００１１】
・非記録部に選択的に配置された記録素子を駆動する駆動素子は記録部に対応する記録素子を駆動する駆動素子に対して、駆動時の電流変化が急峻になる構成としたインクジェット記録素子基板を採用した。
【００１２】
・非記録部に選択的に配置された記録素子を駆動する駆動素子は記録部に対応する記録素子を駆動する駆動素子に対してサイズが大きく駆動能力が大きいインクジェット記録素子基板を採用した。
【００１３】
・非記録部に選択的に配置された記録素子は、記録部に対応する記録素子を駆動する駆動素子に対して電流値が大きくなるように抵抗値が低くなっているインクジェット記録素子基板を採用した。
【００１４】
・複数の記録素子の一部を非記録部として、前記非記録部において記録素子の代わりにヒューズを配置してあらかじめ選択的に切断した状態で、駆動する際に流れる電流の単位時間あたりの変化量に対して発生する誘導ノイズの有無により、ヒューズの切断有無を検出することでインクジェット記録素子基板、インクジェット記録ヘッドの識別を行うインクジェット記録装置とした。
【００１５】
・非記録部に配置されたヒューズを駆動する駆動素子は記録部に対応する記録素子を駆動する駆動素子に対して、駆動時の電流変化が急峻になる構成としたインクジェット記録素子基板を採用した。
【００１６】
・非記録部に配置されたヒューズを駆動する駆動素子は記録部に対応する記録素子を駆動する駆動素子に対してサイズが大きく駆動能力が大きいインクジェット記録素子基板を採用した。
【００１７】
・非記録部に配置されたヒューズの抵抗値は、記録部に対応する記録素子の抵抗値に対して電流値が大きくなるように低くなっているインクジェット記録素子基板を採用した。
【００１８】
・上述のインクジェット記録素子基板を用いたインクジェット記録ヘッドを採用した。
【００１９】
・上述のインクジェット記録ヘッドを用いたインクジェット記録装置とした。
【発明の効果】
【００２０】
以上本発明によれば、インクジェット記録素子基板、ヘッド側に新規のパッドを追加せずに各記録素子に電流が流れているかどうかが検出でき、記録素子群の一部を非記録部として記録素子の配置有無、あるいはヒューズを配置してヒューズの切断有無でのインクジェット記録ヘッドの識別が可能になる。したがって従来の構成に対して識別のためのパッド追加・回路追加は発生せずチップサイズに大きな変化無く、ＥＥＰＲＯＭ等のメモリを搭載する必要が無いため、安価なインクジェット記録ヘッド用素子基板、ヘッド、装置の供給が可能になる。
【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について図面を参照して説明する。
【実施例１】
【００２２】
以下、本発明の具体的な実施形態について図面を参照して説明する。図2〜図4に、記録ヘッドカートリッジ、インクジェット記録ヘッド、インクタンクを説明するための斜視図を示す。
【００２３】
本実施形態のインクジェット記録ヘッド（以下、単に記録ヘッドと称する。）は、記録ヘッドカートリッジを構成する一構成要素である。すなわち、図2に示すように、記録ヘッドカートリッジＨ１０００は、記録ヘッドＨ１００１と、この記録ヘッドＨ１００１に対して着脱自在に設けられ記録ヘッドＨ１００１にインクを供給するためのインクタンクＨ１９００とを備えて構成されている。そして、記録ヘッドＨ１００１は、インクタンクＨ１９００から供給されたインクを、記録情報に応じて吐出口から吐出することで、記録媒体に文字や画像等を記録する。
【００２４】
この記録ヘッドカートリッジＨ１０００は、記録装置側が備えるキャリッジに対して着脱可能にされている。この記録ヘッドカートリッジＨ１０００は、キャリッジに設けられた接続端子部を介して電気的に接続されるとともに、キャリッジに設けられた位置決め部によって所定位置に固定されて支持される。インクタンクＨ１９００は、ブラックインク用、シアンインク用、マゼンタインク用、イエローインク用の各タンク部をそれぞれ有している。インクタンクＨ１９００は、各タンク部が、記録ヘッドＨ１００１側に対して着脱自在にされており、各タンク部を独立して交換可能に構成されている。この構成によって、記録装置による記録動作のランニングコストの低減が図られている。
【００２５】
記録ヘッドＨ１００１は、電気信号に応じて膜沸騰をインクに生じさせるための熱エネルギを生成する電気熱変換体として発熱体を用いて記録を行うインクジェット方式の記録ヘッドである。
【００２６】
この記録ヘッドＨ１００１は、図2および図3に示すように、記録用紙等の記録媒体に文字や画像等を記録するための記録素子ユニットＨ１００２と、この記録素子ユニットＨ１００２にインクを供給するためのインク供給ユニットＨ１００３と、このインク供給ユニットＨ１００３にインクを供給するためのインクタンクＨ１９００を着脱可能に保持するためのタンクホルダＨ２０００とを備えている。
【００２７】
以下、記録ヘッドＨ１００１について、記録素子ユニットＨ１００２、インク供給ユニットＨ１００３、タンクホルダＨ２０００を詳細に説明する。
【００２８】
記録ユニットＨ１００１は、図3に示すように、第１の記録素子基板Ｈ１１００，第２の記録素子基板Ｈ１１０１，第１のプレートＨ１２００，電気配線テープＨ１３００，電気コンタクト基板Ｈ２２００，第２のプレートＨ１４００を有している。
【００２９】
インク供給ユニットＨ１００３は、インク供給部材Ｈ１５００，流路形成部材Ｈ１６００，ジョイントシール部材Ｈ２３００，フィルタＨ１７００，シールゴムＨ１８００とを有している。
【００３０】
（１−１）記録素子ユニット
図4に、第１の記録素子基板Ｈ１１００の構成を説明するために一部を切り欠いた斜視図を示す。第１の記録素子基板Ｈ１１００は、ブラック（ＢＫ）インクを吐出させるための記録素子基板であり、厚さ０．５〜１ｍｍ程度のＳｉ基板Ｈ１１１０の一方の面に、インクを吐出するための複数の電気熱変換素子Ｈ１１０３と、各電気熱変換素子Ｈ１１０３に電力を供給するＡｌ等の電気配線とが、それぞれ成膜されて設けられている。そして、第１の記録素子ユニットＨ１１００には、電気熱変換素子Ｈ１１０３に対応する複数のインク流路（図示せず）と複数の吐出口Ｈ１１０７とが、フォトリソグラフィ処理により形成されるとともに、各インク流路に、インクを供給するためのインク供給口Ｈ１１０２を有する共通液室Ｈ１１１２が連通されて形成されている。この第１の記録素子基板Ｈ１１００は、第１のプレートＨ１２００に接着されて固定されている。
【００３１】
さらに、第１のプレートＨ１２００には、開口部を有する第２のプレートＨ１４００が接着され固定されており、この第２のプレートＨ１４００を介して、電気配線テープＨ１３００が記録素子基板Ｈ１１００に対して電気的に接続されるように保持されている。この電気配線テープＨ１３００は、第１の記録素子基板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部と、この電気配線部に設けられ記録装置側（プリンタ本体）からの電気信号を受け取る外部信号入力端子Ｈ１３０１とを有している。この外部信号入力端子Ｈ１３０１は、インク供給部材Ｈ１５００の背面側に位置決めされて固定されている。
【００３２】
インク供給口Ｈ１１０２を有する共通液室Ｈ１１１２は、Ｓｉの結晶方位を利用した異方性エッチング処理やサンドブラスト処理などの処理方法で形成されている。すなわち、Ｓｉ基板Ｈ１１１０が、ウエハー面方向に＜１００＞、厚さ方向に＜１１１＞の結晶方位を持つ場合には、アルカリ系（ＫＯＨ，ＴＭＡＨ，ヒドラジン等）による異方性エッチング処理によって、約５４．７度の角度でエッチング処理を進行させて得る。これにより所望の深さにエッチング処理を行い、貫通口からなる長溝状のインク供給口Ｈ１１０２を有する共通液室Ｈ１１１２を形成する。
【００３３】
また、第１の記録素子基板Ｈ１１００には、インク供給口Ｈ１１０２を間に挟んで両側に電気熱変換素子Ｈ１１０３がそれぞれ１列ずつ千鳥状に配列されている。電気熱変換素子Ｈ１１０３と、この電気熱変換素子Ｈ１１０３に電力を供給するＡｌ等の電気配線が、成膜されて形成されている。さらに、電気配線に電力を供給するための電極Ｈ１１０４が、電気熱変換素子Ｈ１１０３の両外側に配列されている。この電極Ｈ１１０４には、Ａｕ等のバンプＨ１１０５が熱超音波圧着法で形成されている。そして、Ｓｉ基板Ｈ１１１０上には、各電気熱変換素子Ｈ１１０３に対応したインク流路を構成するインク流路壁Ｈ１１０６と吐出口Ｈ１１０７が樹脂材料でフォトリソグラフィ処理によりに形成され、吐出口群Ｈ１１０８が形成されている。電気熱変換素子Ｈ１１０３に対向する位置に吐出口Ｈ１１０７が設けられているため、インク供給口Ｈ１１０２からインク流路内に供給されたインクは、電気熱変換素子Ｈ１１０３の発熱作用により発生した気泡によって吐出口Ｈ１１０７から吐出される。
【００３４】
第２の記録素子基板Ｈ１１０１はカラー（ＣＬ）インクを吐出するための素子基板であり、基本的な構成は第１の記録素子基板Ｈ１１０１と同様であり、シアン（Ｃｙａｎ）、マゼンタ（Ｍａｇｅｎｔａ）、イエロー（ＹＥＬＬＯＷ）用のインク供給口をそれぞれ有しているものである。
【００３５】
次に第１のプレートＨ１２００は、例えば、厚さ０．５〜１０ｍｍのアルミナ（Ａｌ2Ｏ3）材料で形成されている。なお、第１のプレートＨ１２００の材料としては、アルミナに限定されることなく、第１の記録素子基板Ｈ１１００の材料の線膨張率と同等の線膨張率を有し、かつ、第１の記録素子基板Ｈ１１００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材料によって形成されてもよい。第１のプレートＨ１２００の材料としては、例えば、シリコン（Ｓｉ）、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）、ジルコニア、窒化珪素（Ｓｉ3Ｎ4）、炭化珪素（ＳｉＣ）、モリブデン（Ｍｏ）、タングステン（Ｗ）のうちのいずれであってもよい。第１のプレートＨ１２００には、第１の記録素子基板Ｈ１１００にブラックインクを供給するためのインク供給口Ｈ１２０１ａと、第２の記録素子基板Ｈ１１０１にシアン、マゼンタ、イエローのカラーインクを供給するためのインク供給口Ｈ１２０１ｂがそれぞれ形成されている。第１のプレートＨ１２００には、インク供給口Ｈ１２０１ａに対して第１の記録素子基板Ｈ１１００のインク供給口Ｈ１１０２が位置決めされ、またインク供給口Ｈ１２０１ｂに対して第２の記録素子基板Ｈ１１０１のインク供給口Ｈ１１０２が位置決めされて、接着により固定されている。接着に用いられる第１の接着剤としては、低粘度で硬化温度が低く、短時間で硬化し、硬化後比較的高い硬度を有し、かつ、耐インク性を有するものが望ましい。このような第１の接着剤は、例えば、エポキシ樹脂を主成分とした熱硬化接着剤であり、この第１の接着層の厚みは５０μｍ以下が望ましい。
【００３６】
電気配線テープＨ１３００は、第１の記録素子基板Ｈ１１００と第２の記録素子基板Ｈ１１０１に対してインクを吐出するための電気信号を印加するものである。この電気配線テープＨ１３００は、各第１および第２の記録素子基板Ｈ１１００，Ｈ１１０１を組み込むための２つの開口部と、各第１および第２の記録素子基板Ｈ１１００，Ｈ１１０１の電極Ｈ１１０４に対応する電極端子（図示せず）と、この電気配線テープＨ１３００の端部に設けられて記録装置側からの電気信号を受け取るための外部信号入力端子Ｈ１３０１とを有する電気コンタクト基板Ｈ２２００に電気的に接続するための電極端子部を有している。この電極端子部と電極リード（図示せず）は、連続した銅箔の配線パターンでつながっている。この電気配線テープＨ１３００は、例えば、配線が２層構造をなし表層がレジストフィルムによって覆われているフレキシブル配線基板からなる。このフレキシブル配線基板の場合、外部信号入力端子Ｈ１３０１の裏面側（外面側）には、補強板が接着され、平面性向上が図られている。補強板としては、例えば０．５〜２ｍｍのガラスエポキシ、アルミニウム等の耐熱性を有する材料が使用される。
【００３７】
電気配線テープＨ１３００と第１の記録素子基板Ｈ１１００と第２の記録素子基板Ｈ１１０１は、それぞれ電気的に接続されている。接続方法としては、例えば、記録素子基板の電極Ｈ１１０４上のバンプＨ１１０５と、電気配線テープＨ１３００の電極リードとが、熱超音波圧着法により電気的に接合される。
【００３８】
第２のプレートＨ１４００は、例えば、厚さ０．５〜１ｍｍの１枚の板状部材であり、例えばアルミナ（Ａｌ2Ｏ3）等のセラミックや、Ａｌ、ＳＵＳなどの金属材料で形成されている。なお、第２のプレートＨ１４００の材料としては、これらに限定されるものではなく、各第１および第２の記録素子基板Ｈ１１００，Ｈ１１０１、第１のプレートＨ１２００と同等の線膨張率を有し、かつ、それらの熱伝導率と同等以上の熱伝導率を有する材料であってもよい。
【００３９】
そして、第２のプレートＨ１４００には、第１のプレートＨ１２００に接着されて固定された第１の記録素子基板Ｈ１１００と第２の記録素子基板Ｈ１１０１の外形寸法よりも大きな各開口部がそれぞれ設けられている。また、第１の記録素子基板Ｈ１１００および第２の記録素子基板Ｈ１１０１と電気配線テープＨ１３００を平面的に電気的に接続できるように、第１のプレートＨ１２００に第２の接着層により接着されており、電気配線テープＨ１３００の裏面が第３の接着層により接着固定される。
【００４０】
第１の記録素子基板Ｈ１１００および第２の記録素子基板Ｈ１１０１と電気配線テープＨ１３００の電気的な各接続部分は、第１および第２の封止剤（不図示）によってそれぞれ封止されており、各接続部分をインクによる腐食や外的衝撃から保護している。第１の封止剤は、主に電気配線テープの電極端子と記録素子基板のバンプＨ１１０５との接続部分の裏面側と記録素子基板の外周部分を封止し、第２の封止剤は、接続部分の表面側を封止している。
【００４１】
さらに、電気配線テープＨ１３００の端部に記録装置側からの電気信号を受け取るための外部信号入力端子Ｈ１３０１を有する電気コンタクト基板Ｈ２２００が、異方性導電フィルム等を用いて熱圧着され電気的に接続されている。
【００４２】
そして、電気配線テープＨ１３００は、第２のプレートＨ１４００に接着されると同時に、第１のプレートＨ１２００および第２のプレートＨ１４００の一側面に沿って折り曲げられ、第１のプレートＨ１２００の側面に第３の接着層（図示せず）により接着される。第２の接着剤は、粘度が低く、接触面に薄い第２の接着層Ｈ１２０３を形成し得るとともに、耐インク性を有するものが好ましい。また、第３の接着層は、例えば、エポキシ樹脂を主成分とした厚さ１００μｍ以下の熱硬化接着剤層である。
【００４３】
（１−２）インク供給ユニット
インク供給部材Ｈ１５００は、例えば、樹脂成形により形成されている。この樹脂材料には、形状的剛性を向上させるためにガラスフィラーを５〜４０％混入した樹脂材料を使用することが望ましい。
【００４４】
図2、図3に示すように、インクタンクＨ１９００を着脱自在に保持するインク供給部材Ｈ１５００は、インクタンクＨ１９００から記録素子ユニットＨ１００２にインクを導くためのインク供給ユニットＨ１００３の一構成部品であり、流路形成部材Ｈ１６００が超音波溶着されて、インクタンクＨ１９００から第１のプレートＨ１２００に至るインク供給路Ｈ１５０１が形成されている。また、インクタンクＨ１９００に係合するジョイント部には、外部から塵埃が進入することを防ぐためのフィルタＨ１７００が溶着により接合されており、さらに、ジョイント部からインクが蒸発することを防止するために、シールゴムＨ１８００が組み込まれている。
【００４５】
また、インク供給ユニットＨ１００３は、記録ヘッドカートリッジＨ１０００を記録装置側のキャリッジの装着位置に案内するための装着ガイドＨ１６０１と、記録ヘッドカートリッジＨ１０００をヘッドセットレバーによりキャリッジに装着固定するための係合部と、キャリッジの所定の装着位置に位置決めするためのＸ方向（キャリッジスキャン方向）の突き当て部Ｈ１５０９と、Ｙ方向（記録媒体の搬送方向）の突き当て部Ｈ１５１０と、Ｚ方向（インク吐出方向）の突き当て部Ｈ１５１１とを備えている。また、インク供給ユニットＨ１００３は、記録素子ユニットＨ１００２の電気コンタクト基板Ｈ２２００を位置決めして固定する端子固定部Ｈ１５１２を有している。端子固定部Ｈ１５１２およびその周囲には、複数のリブが設けられており、端子固定部Ｈ１５１２を有する面の剛性を高めている。
【００４６】
（１−３）記録素子ユニットとインク供給ユニットの結合
上述の図3に示したように、記録ヘッドＨ１００１は、記録素子ユニットＨ１００２をインク供給ユニットＨ１００３に結合し、さらにタンクホルダＨ２０００と結合することにより完成する。結合は以下のように行われる。
【００４７】
記録素子ユニットＨ１００２のインク供給口（第１のプレートＨ１２００のインク供給口Ｈ１２０１）とインク供給ユニットＨ１００３のインク供給口（流路形成部材Ｈ１６００のインク供給穴Ｈ１６０２）とを、インクが漏洩しないように連結させるために、ジョイントシール部材Ｈ２３００を介してそれぞれの部材を圧着するようビスＨ２４００で固定する。このとき、記録素子ユニットＨ１００２は、インク供給ユニットＨ１００３のＸ方向、Ｙ方向、およびＺ方向の各基準位置に対して高精度に位置決めされ固定される。
【００４８】
そして、記録素子ユニットＨ１００２の電気コンタクト基板Ｈ２２００は、インク供給部材Ｈ１５００の一側面に、端子位置決めピン（２ヶ所）と端子位置決め穴（２ヶ所）により位置決めされて固定される。固定方法としては、例えば、インク供給部材Ｈ１５００に設けられた端子位置決めピンをかしめることにより固定されるが、その他の固定手段を用いて固定しても良い。
【００４９】
さらに、インク供給部材Ｈ１５００のタンクホルダとの結合穴および結合部をタンクホルダＨ２０００に嵌合させ結合することにより、記録ヘッドＨ１００１が完成する。すなわち、インク供給部材Ｈ１５００、流路形成部材Ｈ１６００、フィルタＨ１７００、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，Ｈ１１０１、第１のプレートＨ１２００、配線基板Ｈ１３００、第２のプレートＨ１４００から構成される記録素子部とを接着等で結合することにより、記録ヘッドＨ１００１が構成されている。
【００５０】
（２）記録ヘッドカートリッジ
上述のように、インクタンクＨ１９００の各タンク部内には、対応する各色のインクがそれぞれ収容されている。また、インクタンクＨ１９００の各タンク部には、タンク部内のインクを記録ヘッドＨ１００１に供給するためのインク供給口（不図示）が形成されている。インクタンクＨ１９００は、記録ヘッドＨ１００１に装着されたとき、インク供給口が記録ヘッドＨ１００１側のジョイント部に設けられたフィルタＨ１７００に圧接され、各タンク部内のインクが、インク供給口から記録ヘッドＨ１００１のインク供給路Ｈ１５０１を介して第１のプレートＨ１２００を経て第１の記録素子基板Ｈ１１００に供給される。
【００５１】
そして、第１の記録素子基板Ｈ１１００に供給されたインクは、電気熱変換素子Ｈ１１０３と吐出口Ｈ１１０７を有する、各インク流路の端部に位置する発泡室内に供給され、電気熱変換素子Ｈ１１０３から与えられる熱エネルギーによって記録媒体である記録用紙に向けてインク滴として吐出される。
【００５２】
（３）インクジェット記録装置
上述したようなカートリッジタイプの記録ヘッドＨ１００１を搭載可能な記録装置について説明する。図６は、本発明の記録ヘッドを搭載可能な記録装置の一例を示す説明図である。
【００５３】
図６に示す記録装置においては、図２に示した記録ヘッドカートリッジＨ１０００がキャリッジ１０２に位置決めして交換可能に搭載されており、キャリッジ１０２には、記録ヘッドカートリッジＨ１０００上の外部信号入力端子を介して各吐出部に駆動信号等を伝達するための電気接続部が設けられている。
【００５４】
キャリッジ１０２は、主走査方向に延在して装置本体に設置されたガイドシャフト１０３に沿って往復移動可能に案内支持されている。そして、キャリッジ１０２は主走査モータ１０４によりモータプーリ１０５、従動プーリ１０６およびタイミングベルト１０７等の駆動機構を介して駆動されるとともにその位置および移動が制御される。また、ホームポジションセンサ１３０がキャリッジ１０２に設けられている。これにより遮蔽板１３６の位置をキャリッジ１０２上のホームポジションセンサ１３０が通過した際に位置を知ることが可能となる。
【００５５】
印刷用紙やプラスチック薄板等の記録媒体１０８は給紙モータ１３５からギアを介してピックアップローラ１３１を回転させることによりオートシートフィーダ（ＡＳＦ）１３２から一枚ずつ分離給紙される。更に搬送ローラ１０９の回転により、記録ヘッドカートリッジＨ１０００の吐出口面と対向する位置（プリント部）を通って搬送（副走査）される。搬送ローラ１０９はＬＦモータ１３４の回転によりギアを介して行われる。その際、給紙されたかどうかの判定と給紙時の頭出し位置の確定は、ペーパエンドセンサ１３３を記録媒体１０８が通過した時点で行われる。さらに、記録媒体１０８の後端が実際にどこに有り、実際の後端から現在の記録位置を最終的に割り出すためにもペーパエンドセンサ１３３は使用されている。
【００５６】
なお、記録媒体１０８は、プリント部において平坦なプリント面を形成するように、その裏面をプラテン（不図示）により支持されている。この場合、キャリッジ１０２に搭載された記録ヘッドカートリッジＨ１０００は、それらの吐出口面がキャリッジ１０２から下方へ突出して前記２組の搬送ローラ対の間で記録媒体１０８と平行になるように保持されている。
【００５７】
記録ヘッドカートリッジＨ１０００は、各吐出部における吐出口の並び方向が上述したキャリッジ１０２の走査方向に対して交差する方向になるようにキャリッジ１０２に搭載され、これらの吐出口列から液体を吐出して記録を行う。
【００５８】
本装置には記録ヘッドカートリッジに対して記録素子を駆動するための駆動信号やその他の信号を供給するための信号供給手段、及び電源供給手段を備えている。
【００５９】
ここで本発明の特徴であるヘッド情報等の識別情報をEEPROM等のメモリをヘッドに搭載せずに実現する実施例について以下に説明する。
【００６０】
本発明においては、近年の高速記録化、すなわちより短時間（１〜２μｓ以下）で記録素子を駆動しなくてはいけない状況（記録素子駆動の短パルス化）に伴って、必然的に電流波形を急峻しなくてはならなくなってきていることから、記録素子（発熱体）を駆動する際の単位時間当たりの電流変化が結果的に従来に対してかなり大きくなっていることに着目し、記録素子を駆動するためのパワー配線（記録装置本体側の記録素子へのパワー供給配線と記録素子からのパワーGND配線）に近接させて検出用の配線を配置して、前記検出配線の一端を高抵抗でＧＮＤ（あるいは特定の電位）に接続、他方端を検出器に接続する構成を採用した上で前記記録素子を駆動する際の単位時間当たりの電流変化に対して相互インダクタンスによる誘導ノイズが前記検出配線にのりやすい配線の配置をインクジェット記録装置本体に採用した。
【００６１】
図１を用いて説明する。
【００６２】
図１はこれまで説明してきたインクジェット記録装置、インクジェット記録ヘッドカートリッジ、インクジェット記録素子基板について、記録素子を駆動するための記録装置電源部からパワー供給用の配線が記録装置、記録ヘッド、素子基板へと接続されて、記録素子、記録素子用駆動素子を介してパワーＧＮＤ配線に接続後に再び記録装置の電源に戻るまでの経路を簡略化して記載した。ここで本発明においては記録素子基板内の記録素子群の一部を識別情報とするために非記録部とした。
【００６３】
ここで非記録部とはしたが、基本的には従来の記録素子の駆動となんら変わりはないため、非記録部の記録素子も従来同様に既存の駆動素子、及び前記駆動素子を制御するロジック回路を用いて選択的に駆動させることが可能である。（識別用に新規の信号、パッド、ロジック回路等は基本的に発生しない）本発明ではこのような構成において、素子基板のパターンを作成する際のマスク段階で非記録部の記録素子を配置、未配置を所望の識別のために行った記録素子基板を用いてインクジェット記録ヘッドを形成した。さらにインクジェット記録装置本体のカートリッジ搭載キャリッジと本体回路基板間を接続する配線部の中のパワー供給配線（記録素子駆動用）系に隣接させて、記録素子駆動時に急激に流れる電流に対して誘導ノイズを積極的に発生させて電流の有無を検出するための誘導ノイズ検出用配線を構成した。前記誘導ノイズ検出用配線の片側は数１０〜１００ｋΩ以上の高抵抗でＧＮＤに接続されると共に前記検出用配線は記録素子駆動時の電流立上り、立下りの電流変化の際にパワー供給配線と検出用配線の相互インダクタンスで発生する誘導起電力が記録素子へのパワー供給配線と記録素子からのパワーＧＮＤ配線それぞれの隣接領域が検出用配線のＧＮＤ電位に対して電圧加算されるように配置し、ダイオード（＋電位のみ検出部へ）を介して電流ノイズ検出部へと接続する構成を採用した。
【００６４】
電流ノイズ検出部はピークホールド回路等（図示せず）を用いて駆動素子電流発生時の微分波形電圧のピークレベルを維持するようにして、その電圧がしきい値を超えているかどうかで電流の有無、すなわち記録素子の配置の有無を判断できるようにした。図１では非記録部の識別用素子配置部に電流が流れるようにインクジェット記録素子基板を動作させた場合であり、ここでは識別用の記録素子を配置していることから電流が流れ、電流ノイズ検出部でしきい値以上の電圧を検出して信号「１」と判断した。
【００６５】
次にインクジェット記録素子基板を動作させるロジック信号を変化させて、非記録部において識別用の素子が未配置の部分を動作させた場合について図７に示した。
【００６６】
図７では識別用の記録素子が未配置であるため、素子駆動用の駆動素子がオンされても電流が流れないため、駆動素子用のパワー系配線に隣接された検出用配線にも電圧は発生せず、検出部でのしきい値電圧を超えないことから、信号「０」と判断できる。
【００６７】
以上のようにして、選択的に非記録部の記録素子を配置させ、各記録素子に対応する駆動素子を選択的に動作、読み取りを行うことで従来のＲＯＭの代わりとして識別情報を設定、読み出しが可能となった。
【００６８】
ここで、これまでは識別を目的として記載したが非記録部の識別だけでなく、記録部の複数の記録素子も個別に選択的に動作させて、その際に流れる電流を検出することで各記録素子の通電が正しく行われているかの確認もできることになる。
【００６９】
ここで識別部（非記録部）の記録素子有無だけを判断する場合、識別部（非記録部）の記録素子に流れる電流を感度良く検出するために、非記録部の記録素子用駆動素子の能力をアップさせ、検出時に流す電流の立上り、立下りを急峻に積極的にすることが有効であることがわかった。手段としては、駆動素子（MOSドライバ等）のサイズ（ゲート幅）をアップさせ、駆動素子の単位面積あたりの電流を小さくすることでより早く電流をオンオフでき、結果的に電流の単位時間当たりの変化量が増大することにより検出の感度をあげることができた。
【００７０】
なお、記録時には図８のように電流が流れる。
【００７１】
別の手段としては識別部（非記録部）の記録素子の抵抗値を小さくすることで流れる電流値が大きくなることで単位時間当たりの電流変化を増大させ、その結果として誘導ノイズレベルがアップすることにより検出能力を向上させることも有効である。
【００７２】
また、これまでは記録素子基板製造のためのマスク作成時に非記録部に識別用記録素子配置、未配置によって識別情報を決定していたが、図９のように非記録部に記録素子の代わりにヒューズを配置することにより、記録素子基板製造工程以降においても識別情報を記録することができ、より活用範囲が拡大する。ヒューズの切断は、ヒューズに印加する電流の長さを長くする、切断の際のみ電圧を高くする等によって行えば良い。本発明では、電流の変化を検出して識別を行うことから、読み取り時はヒューズに対して印加する時間は数μｓ以下の非常に短い時間で検出が可能であるため、切断と読み取りを電圧だけでなく、印加時間を調整することでも可能となっている。上記のようにヒューズを用いたことで、ヘッド製造後に「１」「０」情報切り替えが可能となり、ヘッド製造による特性等の情報がヘッド完成後に書き込みが可能となる等のメリットが得られた。
【００７３】
以上のように従来のインクジェット記録素子基板に対して非記録部を設定して、その部分の記録素子有無、あるいはヒューズを配置してその切断有無により、識別情報を記録して、その読み取りは従来の記録素子を駆動するのと同様に記録素子の駆動素子、その制御用ロジック回路を用いて短時間電流を流すだけで、記録装置本体のパワー系配線部（記録素子へのパワー供給配線及び記録素子からのパワーGND配線）に隣接させて配置された配線領域で電流有無を誘導ノイズにて検出するという簡単な構成でヘッド識別情報を設定することができ、EEPROM等のメモリを持たなくて済むようになり、安価なインクジェット記録装置を供給できるようになった。
【図面の簡単な説明】
【００７４】
【図１】本発明の実施例である記録素子基板内に設定された識別用素子を駆動する際に流れる電流の単位時間当たりの変化を電流ノイズ検出部で検出して情報「１」とした説明図。
【図２】本発明の実施例における記録カートリッジの斜視図である。
【図３】図2に示す記録ヘッドの構成を示す分解斜視図である。
【図４】本発明の実施例における記録素子基板の構成を示す一部切り欠き説明斜視図である。
【図５】本発明の実施例におけるインクジェット記録装置を示す図である。
【図６】本発明の実施例である記録素子基板内に設定された識別用素子が未配置の部分の駆動素子を駆動するが電流が流れないため電流ノイズ検出部が情報「０」とする説明図。
【図７】本発明の実施例である記録素子を駆動する際に流れる電流の単位時間当たりの変化を電流ノイズ検出部で検出して正しく通電していることを確認する際の説明図。
【図８】通常の記録時の信号や電流の状態を示す図。
【図９】本発明の非記録部の記録素子配置をヒューズに置き換えた実施例を示す図。
【符号の説明】
【００７５】
Ｈ１０００  記録ヘッドカ−トリッジ
Ｈ１００１  記録ヘッド
Ｈ１００２  記録素子ユニット
Ｈ１００３  インク供給ユニット
Ｈ１１００  第一記録素子基板
Ｈ１１０１  第２記録素子基板
Ｈ１１０２  インク供給口（供給口）
Ｈ１１０３  電気熱変換素子（記録素子）
Ｈ１１０４  電極
Ｈ１１０５  バンプ
Ｈ１１０６  インク流路壁
Ｈ１１０７  大吐出口
Ｈ１１０８  吐出群
Ｈ１１１０  Ｓｉ基板
Ｈ１２００  第１のプレート（第１支持部材）
Ｈ１２０１  インク連通口
Ｈ１３００  電気配線テープ
Ｈ１３０１  外部信号入力端子
Ｈ１３０９  端子位置決め穴
Ｈ１４００  第２プレート
Ｈ１５００  インク供給部材
Ｈ１５０１  インク流路
Ｈ１５０３  第１の穴
Ｈ１５０９  Ｘ突き当て部
Ｈ１５１０  Ｙ突き当て部
Ｈ１５１１  Ｚ突き当て部
Ｈ１５１２  端子固定部
Ｈ１５１５  端子位置決めピン
Ｈ１５２０  ジョイント部
Ｈ１６００  流路形成部材
Ｈ１６０１  装着ガイド
Ｈ１６０２  インク連通口
Ｈ１７００  フィルター
Ｈ１８００  シールゴム
Ｈ１９００  インクタンク
Ｈ２０００  タンクホルダー
Ｈ２３００  ジョイントシール部材
Ｈ２４００  ビス
１０２  キャリッジ
１０３  ガイドシャフト
１０４  主走査モータ
１０５  モータプーリ
１０６  従動プーリ
１０７  タイミングベルト
１０８  記録媒体
１０９  搬送ローラ
１３０  ホームポジションセンサ
１３１  ピックアップローラ
１３２  オートシートフィーダ（ＡＳＦ）
１３３  ペーパエンドセンサ
１３４  ＬＦモータ
１３５  給紙モータ
１３６  遮蔽板
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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