(57)【要約】【課題】保護層による段差部のカバーレージ性をさらに向上させる。【解決手段】基板１１に形成された発熱抵抗体層１３と、発熱抵抗体層１３に導通するように基板１１に形成される一対の電極配線１４ａ，１４ｂと、基板１１の全域に形成されて電極配線１４ａ，１４ｂおよび発熱抵抗体層１３を覆う第１保護層１７と、第１保護層１７の表面に形成されて発熱抵抗体層１３およびこれと電極配線１４ａ，１４ｂとの接続部を覆う第２保護層１６とを具え、電極配線１４ａ，１４ｂの厚みを１５００〜３０００Åとし、第１保護層１７の厚みを電極配線１４ａ，１４ｂの１．０〜２．０倍とし、電極配線１４ａ，１４ｂの断面形状をテーパ角度θが３０〜７０°のテーパ形状とする。【選択図】　　　図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板の表面部に形成されて熱エネルギーを発生するための電気熱変換素子と、該電気熱変換素子に導通するように前記基板の表面部に形成される電極配線と、前記基板の表面部のほぼ全域に形成されて前記電極配線および前記電気熱変換素子を覆う第１保護層と、を有する回路基板において、
前記電極配線の厚みが１５００〜３０００Åの範囲にあり、前記第１保護層の厚みが前記一対の電極配線の厚みの１．０〜２．０倍の範囲にあり、前記一対の電極配線の断面形状がテーパ角度３０〜７０°の範囲にあるテーパ形状になっていることを特徴とする回路基板。
【請求項２】
前記電極配線のテーパ形状は、ドライエッチングにより形成されたものである、請求項１に記載の回路基板。
【請求項３】
基板の表面に熱エネルギーを発生するための電気熱変換素子を形成するステップと、
前記電気熱変換素子に導通するように１５００〜３０００Åの厚みの電極配線を前記基板の表面部に形成し、さらに、前記電極配線の断面形状をテーパ角度３０〜７０°のテーパ形状に加工するステップと、
前記電極配線および前記電気熱変換素子を覆う、前記電極配線の１．０〜２．０倍の厚みの第１保護層を前記基板の表面部のほぼ全域に形成するステップと、
を有することを特徴とする回路基板の製造方法。
【請求項４】
前記電極配線のテーパ形状を、ドライエッチングにより形成する、請求項３に記載の回路基板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、発熱抵抗体が複数設けられた回路基板およびその製造方法に関し、特には、電気エネルギーを熱エネルギーに変換し、その熱エネルギーを利用して液体を吐出するインクジェットヘッドなどの液体吐出ヘッドに備えられている液体吐出ヘッド用の回路基板およびその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
インクジェットヘッドは、吐出口からインクを吐出して飛翔的インク滴を形成するための熱エネルギー発生手段が設けられた回路基板を備えている。この熱エネルギー発生手段は、通電されることで発熱する発熱抵抗体（電気熱変換素子）層と、該発熱抵抗体層に通電するための一対の電極配線とで構成されている。
【０００３】
熱エネルギー発生手段は、発熱抵抗体層が直にインクに接触する状態であると、インクの電気抵抗値によってはインクを通じて電気が流れたり、インクを通じての電気の流れによってインク自体が電気分解したり、あるいは発熱抵抗体層への通電の際に発熱抵抗体層とインクとが反応し、発熱抵抗体層の腐食による抵抗値の変化や発熱抵抗体層の破損あるいは破壊が生じたりする場合があった。
【０００４】
そのため、従来においては、Ｎｉ，Ｃｒなどの合金や、ＺｒＢ２，ＨｆＢ２などの金属ホウ化物などの発熱抵抗材料としての特性に比較的に優れた無機材料で発熱抵抗体層を構成すると共に、これらで構成された発熱抵抗体層上にＳｉＯ２，ＳｉＮなどの耐酸化性に優れた材料で構成された第１保護層を設けることで発熱抵抗体層がインクに直に接触するのを防止し、上述した問題を解決し、信頼性および繰り返し使用の耐久性の向上を図ることが提案されている。
【０００５】
ところで、このような熱エネルギー発生手段を形成するに際しては、発熱抵抗体層を所定の基板上に形成した後、電極配線および第１保護層を順次積層していくのが一般的であり、このような第１保護層には、上記のような発熱抵抗体層の破損防止あるいは電極配線間の短絡防止などを保護する層としての各種の機能を十分に果たすべく、これら発熱抵抗体層や電極配線の所要部をピンホールなどの欠陥を有することなく一様に被覆することが要求される。
【０００６】
さらにこの第１保護層の上には、第１保護層とインクとが完全に遮断されるように、比較的薄い第２保護層を設けることが一般的に行われる。この第２保護層は、Ｔａなどの金属の薄膜をスパッタリングで成膜するのが一般的である。この第２保護層を設けることにより、ＳｉＯ２，ＳｉＮなどの下部の第１保護層に、発熱抵抗体による熱発生の繰り返しにより亀裂などが生じたとしても、インクの侵入を防止する役割を果たしている。また、この第２保護層は、発泡および消泡の繰り返しによるキャビテーション保護の役割も果たしており、この第２保護層により反復使用の耐久性の向上が計られてきた。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このようなインクジェットヘッドは、上述したように、一般に電極配線が発熱抵抗体層の上に形成されるため、電極配線と発熱抵抗体層とによる段差が生じる。このような段差部には、膜厚の不均一などが発生し易いことから、発熱抵抗体層の露出部分を生じることのないようにするため、段差部を第１保護層／第２保護層により十分に被覆せねばならない。このような段差部の第１保護層／第２保護層によるカバーレージ性が不十分な状態では、発熱抵抗体層の露出部分とインクとが直に接触し、インクが電気分解されたり、インクと発熱抵抗体層を構成する材料とが化学反応を起こしたりして発熱抵抗体層が浸蝕し破壊されてしまうことがあった。しかも、このような段差部に膜厚の不均一が生じると、熱発生の繰り返しによって第１保護層／第２保護層に生じる熱応力の部分集中を招き、第１保護層／第２保護層に亀裂を生じる原因ともなり、この亀裂の部分にインクが侵入し、上記のような発熱抵抗体層の破壊に至ることもあった。
【０００８】
従来、このような問題の解決にあたっては、第１保護層の膜厚を６０００〜８０００Å程度に厚くし、段差部のカバーレージ性の向上やピンホールの減少を図ることが一般に行われている。しかし、第１保護層を厚くすると、第１保護層の熱的抵抗が大きくなって熱効率が低下するため、必要以上の熱を発熱抵抗体層で発生させねばならず、その熱が基板に蓄熱されて熱応答性が悪くなり、必要以上の電力のため発熱抵抗体層の耐久性が悪くなるなどの問題を新たに生ずる。
【０００９】
このような問題は、第１保護層を３０００Å程度に薄くして第１保護層の熱効率を向上することで克服できるが、第１保護層を薄くすると、上述のように、段差部のカバーレージ性の悪化により発熱抵抗体層が浸蝕する等の問題が生じる。
【００１０】
そこで、従来においては、第１保護層を薄く形成するに際し、４０００〜８０００Å程度であった電極配線の膜厚を２０００Å程度に薄くし段差を小さくすることで段差部の被覆不良を改善することが行われており、それにより、熱効率の向上と段差部のカバーレージ性の向上との両立が図られていた。
【００１１】
その一方で、最近のインクジェットヘッドは、耐久性のさらなる向上が要求されていること、またインク種の多様化による耐インクの耐蝕性のさらなる向上が要求されていること等、使用条件が従来よりもさらに厳しくなる傾向にある。
【００１２】
したがって、このようなインクジェットヘッドの使用条件下でも発熱抵抗体層が浸蝕することを防止するには、特に段差部に第１保護層／第２保護層をカバーレージ性良く形成することが重要となるが、そのためには電極配線の膜厚を薄くするだけでは対応できない可能性もあり、第１保護層／第２保護層による段差部のカバーレージ性をさらに向上させることが要求されている。
【００１３】
そこで本発明の目的は、電極配線と発熱抵抗層とによる段差部において、保護層によるカバーレージ性をさらに向上させることができる回路基板およびその製造方法を提供することにある。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために本発明の回路基板は、基板の表面部に形成されて熱エネルギーを発生するための電気熱変換素子と、該電気熱変換素子に導通するように前記基板の表面部に形成される電極配線と、前記基板の表面部のほぼ全域に形成されて前記電極配線および前記電気熱変換素子を覆う第１保護層と、を有する回路基板において、前記電極配線の厚みが１５００〜３０００Åの範囲にあり、前記第１保護層の厚みが前記一対の電極配線の厚みの１．０〜２．０倍の範囲にあり、前記一対の電極配線の断面形状がテーパ角度３０〜７０°の範囲にあるテーパ形状になっていることを特徴とするものである。
【００１５】
この構成によれば、電極配線の厚みを１５００〜３０００Åと薄くするだけでなく、電極配線の断面形状をテーパ角度３０〜７０°のテーパ形状としているため、電極配線と発熱抵抗体層とによる段差部での保護層のカバーレージ性をさらに向上させることが可能となる。
【００１６】
また、前記一対の電極配線のテーパ形状は、ドライエッチングにより形成されたものであっても良い。
【００１７】
上記目的を達成するために本発明の回路基板の製造方法は、基板の表面に熱エネルギーを発生するための電気熱変換素子を形成するステップと、前記電気熱変換素子に導通するように１５００〜３０００Åの厚みの電極配線を前記基板の表面部に形成し、さらに、前記電極配線の断面形状をテーパ角度３０〜７０°のテーパ形状に加工するステップと、前記電極配線および前記電気熱変換素子を覆う、前記電極配線の１．０〜２．０倍の厚みの第１保護層を前記基板の表面部のほぼ全域に形成するステップと、を有することを特徴とするものである。
【００１８】
また、前記一対の電極配線のテーパ形状を、ドライエッチングにより形成することとしても良い。
【００１９】
【発明の実施の形態】
本発明の回路基板およびその製造方法は、発熱抵抗体が複数設けられたものであればどのような回路基板にも適用可能であるが、中でも、インクジェットヘッドなどの液体吐出ヘッドに備えられている回路基板に特に好適に適用される。そのため、以下では、本発明の回路基板およびその製造方法として、インクジェットヘッドに備えられている回路基板およびその製造方法を例に挙げて説明する。
【００２０】
図４に、本発明の回路基板を適用した記録素子基板Ｈ１１００の一部の断面図を、図５に特に本発明の回路基板の主要部の平面形状を示し、図５のＸＩＩＩ−ＸＩＩＩ矢視断面構造、ＸＩＶ−ＸＩＶ矢視断面構造を図６、図７にそれぞれ示す。
【００２１】
これらの図において、１１は電気熱変換素子（記録素子）１８が設けられた基板であり、電気熱変換素子１８は一対の電極配線１４ａ，１４ｂとの間に位置する発熱抵抗体層１３によって形成される。１５，２３は一対の電極配線１４ａ，１４ｂにより形成されて発熱抵抗体層１３から立ち上がる段差部、１７は第１保護層、１６は第２保護層をそれぞれ示す。また、１９はインク滴を吐出させるための吐出口、２０は吐出口１９にインクを供給するためのインク室、２１はインク室２０にインクを供給するために基板１１に開口するインク供給口である。
【００２２】
基板１１は、Ｓｉウェハ上に発熱抵抗体層１３および一対の電極配線１４ａ，１４ｂなどをフォトリソグラフィ技術によってパターニングし、インク室２０、吐出口１９を感光性樹脂によって作成し、異方性エッチングなどによってインク供給口２１を形成した後、Ｓｉウェハを切断することによって形成される。そして、この基板１１には、電気熱変換素子１８を駆動するための電気的信号の受け渡しを行う電気配線基板Ｈ１３００（図３参照）が実装技術によって接続される。つまり、この電気配線基板Ｈ１３００には、電気熱変換素子１８に電流をスイッチングさせるパワートランジスタおよびこのパワートランジスタを制御するためのＣＭＯＳロジック回路などが駆動手段として半導体技術を利用して形成され、電極配線１４ａ，１４ｂを介して電気熱変換素子１８に接続している。
【００２３】
本実施形態では、インク供給口２１を挟んで相互に平行な２列の吐出口１９を相互に半ピッチずらしていわゆる千鳥状に配列しており、各列の吐出口１９に対応するインク室２０の間隔を６００ｄｐｉのピッチでそれぞれ配列させている。
【００２４】
各々のインク室２０には電気熱変換素子（記録素子）１８が設けられ、それぞれ吐出口１９から所定量のインク滴を吐出できるようにしている。
【００２５】
本実施形態では、まず、基板１１としてＳｉウェハを使用し、このＳｉウェハを熱酸化により、数μｍ程度のＳｉＯ２膜である酸化層１２を形成する。
【００２６】
次に、酸化層１２上に、スパッタリングにより発熱抵抗体層１３を５００Å程度の厚みで形成する。この発熱抵抗体層１３として本実施形態ではＴａＮを用いたが、ＨｆＢ２やＴａＳｉＮなどを使用してもよい。
【００２７】
そして、電極配線１４ａ，１４ｂとしてＡｌ層を２０００Å程度の膜厚にし、±３００Åの膜厚の公差にて成膜した後、マスクを使用して配線領域をパターニングする。本実施形態では、電極配線１４ａ，１４ｂとしてＡｌを用いているが、Ａｌ−Ｓｉ，Ａｌ−ＣｕまたはＡｌ−Ｓｉ−Ｃｕなどの合金を用いてもよい。
【００２８】
電極配線１４ａ，１４ｂの膜厚を厚くすることは、特に段差部１５，２３で第１保護層１７／第２保護層１６の膜厚不均一などが生じ、カバーレージ性の悪化などを招くこととなる。一方、電極配線１４ａ，１４ｂの膜厚を薄くすることは、配線抵抗を上昇させるものであり、その配線抵抗により電力の消費が増大し、基板１１の温度上昇を招くこととなる。そのため、電極配線１４ａ，１４ｂの膜厚は、上記の点を鑑み１５００〜３０００Åの範囲が好ましい。なお、図６における側壁２８は後述する吐出口形成部材２５（図８、図９参照）との密着性の向上を図るべく、第１保護層１７／第２保護層１６形成の際にドライエッチング等で意図的に設ける段差であり、この側壁２８上に吐出口形成部材２５が形成されるため、この側壁２８の段差部分でのカバーレージ性が問題になることはない。
【００２９】
次に、電気熱変換素子１８の部分を形成するため、マスクを使用してパターニングを実施し、その後、電気熱変換素子１８の部分のＡｌ層をウェットエッチングにて除去する。そして、Ａｌ層が残留した部分に対して、発熱抵抗体層１３と同時にドライエッチングを施し、断面形状がテーパ形状である電極配線１４ａ，１４ｂを形成する。この電極配線１４ａ，１４ｂのテーパ角度θは３０°〜７０°の範囲が好ましいが、この数値の根拠については後述する。
【００３０】
次に、Ｐ−ＳｉＮによる第１保護層１７をＣＶＤ法により成膜する。この第１保護層１７の膜厚は３０００Å程度とし、±４００Åを公差範囲として成膜したが、酸化シリコンを第１保護層１７として成膜することも可能である。
【００３１】
第１保護層１７の膜厚を厚くすることは、熱効率の低下による発熱抵抗体層１３の耐久性の悪化などを招くこととなる。一方、第１保護層１７の膜厚を薄くすることは、電極配線１４ａ，１４ｂの膜厚によっては、特に段差部１５，２３で膜厚の不均一などが生じ易くなり、カバーレージ性の悪化を招くこととなる。そのため、第１保護層１７の膜厚は、上記の点を鑑み電極配線１４ａ，１４ｂの１．０〜２．０倍の範囲が好ましい。
【００３２】
次に、第２保護層１６として、Ｔａをスパッタリングにより形成するが、その膜厚を２３００Åにし、±２８０Åの公差範囲にて成膜した。このＴａに代えてＴａＮやＴａＳｉＮなどを第２保護層１６として採用してもよい。
【００３３】
次に、第２保護層１６であるＴａの不要な部分を削除するため、再度パターニングした後、ドライエッチング法により除去する。このドライエッチングの時間設定は、電気熱変換素子１８の配列方向に沿って平行に配列する発熱抵抗体層１３（およびこれに交互に重なる電極配線１４ａ，１４ｂ）の間の凹部２２に第２保護層１６が残留しないように、オーバーエッチング状態に設定される。第２保護層１６が残留した残留部分の下部の第１保護層１７にピンホールがあった場合、この残留部分と配線電極１４ａ，１４ｂとが通電して残留部分は酸化される。ここで、残留部分が必要として残した第２保護層１６と通電する場合、第２保護層１６の必要部分まで酸化されてしまい、キャビテーション保護ができなくなる恐れがある。そこで、第２保護層１６の不要部分を残留させずに除去するために、オーバーエッチング量は１００Å以上であることが好ましい。
【００３４】
このドライエッチングでは、エッチングガスの噴射方向を例えば基板１１の表面に対して垂直に設定することにより、発熱抵抗体層１３と電極配線１４ａ，１４ｂとにより形成されて基板１１の表面（図示例では酸化層１２の表面）から立ち上がる段差部１５，２３の部分の第１保護層１７は、エッチングガスの噴射方向に対して傾斜した状態となり、ここに亀裂が入っていたとしてもエッチングガスの浸入が緩和される結果、発熱抵抗体層１３上に重なる電極配線１４ａ，１４ｂが損傷を受けるような不具合は発生しない。尤も、オーバーエッチングにより第１保護層１７を多く削りすぎた場合、膜質が粗になっている段差部１５，２３のエッチングが速いため電極配線１４ａ，１４ｂが損傷を受ける恐れがある。
【００３５】
このような異方性のドライエッチングを行うことにより、基板１１の表面から立ち上がる段差部１５，２３の第１保護層１７に亀裂が入っていても、発熱抵抗体層１３上に重なる電極配線１４ａ，１４ｂの損傷を受けにくくしている。
【００３６】
また、このようなドライエッチングでオーバーエッチング状態にする際、第２保護層１６によって覆われた第１保護層１７の部分と第２保護層１６によって覆われていない第１保護層１７の部分との境界部近傍に側壁２８として段差を形成し、後述する吐出口形成部材２５との密着性の向上を図ることとしても良い。
【００３７】
以下、電極配線１４ａ，１４ｂのテーパ角度θを３０〜７０°の範囲とする根拠について説明する。ここでは、電極配線１４ａ，１４ｂのテーパ角度θの最適な範囲を得るために、次のような評価を行った。
【００３８】
まず、電極配線１４ａ，１４ｂのテーパ角度θを３０°，５０°，７０°，７５°，８０°，８５°とした回路基板を、上述の手順で各々６４００個作製した。なお、テーパ角度θが３０°未満のものについては、寸法精度が不安定となり、再現性良く作製することができなかったため、この評価からは除外した。この際、電極配線１４ａ，１４ｂの厚みは２０００Å、第１保護層１７の厚みは３０００Å（電極配線１４ａ，１４ｂの１．５倍）である。
【００３９】
そして、上記のように作製した回路基板をインクの主成分であるＢＨＦ（バッファードフッ酸）の溶液中に浸し、その中から第１保護層１７／第２保護層１６によるカバーレージ性が悪く発熱抵抗体層１３が浸蝕されたものを不良とし、その個数を評価した。表１に、その評価結果を示す。
【００４０】
【表１】
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【００４１】
表１に示すように、電極配線１４ａ，１４ｂのテーパ角度θを７０°以下とした場合には、上記のように非常に厳しい条件の評価においても、発熱抵抗体層１３が浸蝕されず不良の発生がないことがわかる。このことから、テーパ角度θを７０°以下にした場合は、段差部１５，２３での第１保護層１７／第２保護層１６のカバーレージ性が飛躍的に向上していると考えられる。
【００４２】
これに対して、電極配線１４ａ，１４ｂのテーパ角度θを７０°よりも大きくした場合には、発熱抵抗体層１３が浸蝕されて不良が発生していることがわかる。このことから、テーパ角度θを７０°よりも大きくした場合は、段差部１５，２３で第１保護層１７／第２保護層１６の膜厚が薄くなる等の膜厚の不均一が生じ、この膜厚の不均一によりカバーレージ性が悪化していると考えられる。
【００４３】
以上のことから、インクジェットヘッドの使用条件が今後さらに厳しくなったとしても、電極配線１４ａ，１４ｂのテーパ角度θを７０°以下とすれば、段差部１５，２３での第１保護層１７／第２保護層１６のカバーレージ性が飛躍的に向上するため、発熱抵抗体層１３にインクが浸蝕することを回避できると考えられる。また、電極配線１４ａ，１４ｂを再現性良く作製するためには、上述のようにテーパ角度θを３０°以上とする必要がある。以上のことから、電極配線１４ａ，１４ｂのテーパ角度θは３０°〜７０°が好ましい範囲である。
【００４４】
ここで、図４の記録素子基板Ｈ１１００の主要部の平面形状を図８に示し、図８のＸＶＩＩＩ−ＸＶＩＩＩ矢視断面構造を図９に示す。
【００４５】
これらの図において、２５は吐出口１９が形成された吐出口形成部材、２７は上述のように作製された回路基板、２６は回路基板２７と吐出口形成部材２５との密着性を向上させるための密着層である。なお、上述の記録素子基板Ｈ１１００は、回路基板２７に密着層２６および吐出口形成部材２５を形成して作製したものに対応する。以下、その作製方法について説明する。
【００４６】
まず、上述の手順で回路基板２７を形成後、密着層２６として、ポリエーテルアミド樹脂を厚み２．０μｍで形成し、続いて、ＯＤＵＲ（商品名：東京応化工業社製）などの溶解可能な感光性材料であるポジレジストを塗布し、インク流路パターン（不図示）をパターニングする（厚み１２μｍ程度）。
【００４７】
さらに、回路基板２７上に、吐出口形成部材２５として被覆樹脂層を形成し、パターニングによって吐出口１９を形成する。被覆樹脂層としては、吐出口１９をフォトリソグラフィーで容易にかつ精度よく形成できることから、感光性のものが好ましい。また、下部の回路基板２７との密着性、耐インク性を有することが要求されるため、ここではエポキシ樹脂のカチオン重合硬化物を構造材料とするものを用いた。
【００４８】
その後、ＣＤＥ（ケミカルドライエッチング）でインク供給口２１上のＰ−ＳｉＮ膜を除去し、溶解液に浸すことによりＯＤＵＲを除去することにより、インク供給口２１上のＰ−ＳｉＮ膜およびＯＤＵＲからなるインク流路パターンを除去し、さらにエポキシ樹脂を完全に硬化させて吐出口形成部材２５を形成する。この吐出口形成部材２５は、図８、図９に示したように第２保護層１６の一部および第２保護層１６によって覆われていない第１保護層１７の部分に密着層２６を介して接合されている。このように密着層２６を介することにより、第１保護層１７および第２保護層１６を形成した回路基板２７と吐出口形成部材２５との密着性を向上させることができる。また、上述のように、回路基板２７には、第２保護層１６によって覆われた第１保護層１７の部分と第２保護層１６によって覆われていない第１保護層１７の部分との境界部近傍に側壁２８として段差を形成しているため、第２保護層１６の近傍における第１保護層１７と密着層２６との密着性が向上し、吐出口形成部材２５の剥れが生じにくくなる。
【００４９】
次に、上述した回路基板を利用した記録ヘッドカートリッジを組立てた状態の斜視図を図１に、図１の記録ヘッドカートリッジの分解斜視図を図２に、図２のインクジェットヘッドを斜め下方から観た分解斜視図を図３にそれぞれ示す。
【００５０】
図１に示すように、本実施形態に係るインクジェットヘッドＨ１００１は、記録ヘッドカートリッジＨ１０００を構成する一構成要素となっている。この記録ヘッドカートリッジＨ１０００は、インクを貯留するインクタンクＨ１９００と、このインクタンクＨ１９００から供給されるインクを吐出口から吐出させるインクジェットヘッドＨ１００１とから構成されており、不図示のインクジェット記録装置本体のキャリッジに対して着脱可能に搭載される、いわゆるカートリッジ方式を採るものとなっている。この記録ヘッドカートリッジＨ１０００は、キャリッジに搭載された状態で記録媒体の搬送方向と交差する方向に走査されながら、インクジェットヘッドＨ１００１の吐出口からインクを吐出することで記録媒体に対する記録を行う。
【００５１】
ここに示す記録ヘッドカートリッジＨ１０００には、写真調の高画質なカラー記録を可能とするため、インクタンクＨ１９００として、例えばブラック、ライトシアン、ライトマゼンタ、シアン、マゼンタ、およびイエローの各色独立のインクタンクが用意されており、図２に示すように、それぞれがインクジェットヘッドＨ１００１に対して着脱自在となっている。
【００５２】
そして、インクジェットヘッドＨ１００１は、図３の分解斜視図に示すように、本発明の回路基板を利用した上述の記録素子基板Ｈ１１００と、第１のプレートＨ１２００と、電気配線基板Ｈ１３００と、第２のプレートＨ１４００と、タンクホルダＨ１５００と、流路形成部材Ｈ１６００と、フィルタＨ１７００と、シールゴムＨ１８００とから構成されている。
【００５３】
記録素子基板Ｈ１１００には、Ｓｉ基板の片面にインクを吐出するための複数の記録素子（電気熱変換素子）と各記録素子に電力を供給するＡｌ等の電極配線とで構成される熱エネルギー変換手段が成膜技術により形成され、この記録素子に対応した複数のインク流路と複数の吐出口Ｈ１１００Ｔとがフォトリソグラフィ技術により形成されると共に、複数のインク流路にインクを供給するためのインク供給口が裏面に開口するように形成されている。また、記録素子基板Ｈ１１００は第１のプレートＨ１２００に接着固定されており、この第１のプレートＨ１２００には、記録素子基板Ｈ１１００にインクを供給するためのインク連通口Ｈ１２０１が形成されている。さらに、第１のプレートＨ１２００には、開口部を有する第２のプレートＨ１４００が接着固定されており、この第２のプレートＨ１４００は、電気配線基板Ｈ１３００と記録素子基板Ｈ１１００とが電気的に接続されるよう、電気配線基板Ｈ１３００を保持している。この電気配線基板Ｈ１３００は、記録素子基板Ｈ１１００にインクを吐出するための電気信号を印加するものであり、記録素子基板Ｈ１１００に対応する電気配線と、この電気配線端部に位置し記録装置本体からの電気信号を受け取るための外部信号入力端子Ｈ１３０１とを有しており、外部信号入力端子Ｈ１３０１は、タンクホルダＨ１５００の背面側に位置決め固定されている。
【００５４】
一方、インクタンクＨ１９００を着脱可能に保持するタンクホルダＨ１５００には、流路形成部材Ｈ１６００が超音波溶着され、インクタンクＨ１９００から第１のプレートＨ１２００に亙るインク流路Ｈ１５０１を形成している。また、インクタンクＨ１９００と係合するインク流路Ｈ１５０１のインクタンク側端部には、フィルタＨ１７００が設けられ、外部からの塵埃の侵入を防止し得るようになっている。また、インクタンクＨ１９００との係合部にはシールゴムＨ１８００が装着され、係合部からのインクの蒸発を防止し得るようになっている。
【００５５】
さらに、前述のようにタンクホルダＨ１５００、流路形成部材Ｈ１６００、フィルタＨ１７００、およびシールゴムＨ１８００から構成されるタンクホルダ部と、記録素子基板Ｈ１１００、第１のプレートＨ１２００、電気配線基板Ｈ１３００、および第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、インクジェットヘッドＨ１００１を構成している。
【００５６】
なお、本実施形態では、吐出口１９と電気熱変換素子１８とが対向するサイドシュータータイプのインクジェットヘッドＨ１００１について説明したが、吐出口の開口方向が電気熱変換素子の表面に対してほぼ直交するエッジシュータータイプのインクジェットヘッドに対しても本発明を応用することが可能である。
【００５７】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、電極配線の厚みを１５００〜３０００Åと薄くするだけでなく、電極配線の断面形状をテーパ角度３０〜７０°のテーパ形状とすることにより、電極配線と発熱抵抗体層とによる段差部での保護層のカバーレージ性をさらに向上させることができる。したがって、本発明をインクジェットヘッドなどの液体吐出ヘッドに適用すれば、発熱抵抗体層がインクなどの液体に浸蝕されるのを防止でき、特に効果的である。
【００５８】
また、第１保護層の厚みを一対の電極配線の１．０〜２．０倍に薄くすることにより、発熱抵抗体層の熱効率を向上することができる。したがって、本発明をインクジェットヘッドなどの液体吐出ヘッドに適用すれば、液体の急速加熱が可能となって発泡安定性を向上させることができる。その結果、液体吐出ヘッドの省電力化および昇温の抑制が可能となり、基板の蓄熱が抑制されて熱応答性が向上し、駆動周波数を高めて高品位のプリント作業を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に用いる記録ヘッドカートリッジを組立てた状態の斜視図である。
【図２】図１に示した記録ヘッドカートリッジの分解斜視図である。
【図３】図２に示したインクジェットヘッドを斜め下方から観た分解斜視図である。
【図４】図３に示した記録素子基板の概略構造を表す破断斜視図である。
【図５】図４に示した記録素子基板のうち本発明の回路基板の主要部を示す平面図である。
【図６】図５中のＸＩＩＩ−ＸＩＩＩ矢視断面図である。
【図７】図５中のＸＩＶ−ＸＩＶ矢視断面図である。
【図８】図４に示した記録素子基板の主要部を示す平面図である。
【図９】図８中のＸＶＩＩＩ−ＸＶＩＩＩ矢視断面図である。
【符号の説明】
１１　　基板
１２　　酸化層
１３　　発熱抵抗体層
１４ａ，１４ｂ　　電極配線
１５　　段差部
１６　　第１保護層
１７　　第２保護層
１８　　電気熱変換素子
１９　　吐出口（Ｈ１１００Ｔ）
２０　　インク室
２１　　インク供給口
２２　　凹部
２３　　段差部
２５　　吐出口形成部材
２６　　密着層
２７　　回路基板
２８　　側壁
Ｈ１０００　　記録ヘッドカートリッジ
Ｈ１００１　　インクジェットヘッド
Ｈ１１００　　記録素子基板
Ｈ１１００Ｔ　　吐出口
Ｈ１２００　　第１のプレート
Ｈ１２０１　　インク連通口
Ｈ１３００　　電気配線基板
Ｈ１３０１　　外部信号入力端子
Ｈ１４００　　第２のプレート
Ｈ１５００　　タンクホルダ
Ｈ１５０１　　インク流路
Ｈ１６００　　流路形成部材
Ｈ１７００　　フィルタ
Ｈ１８００　　シールゴム
Ｈ１９００　　インクタンク
【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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