(57)【要約】【課題】階調記録やフルカラー記録等を行う場合であっても濃度ムラの少ない鮮明な印画を形成することが可能な高性能のインクジェットヘッド及びその抵抗値調整方法、並びにインクジェットプリンタを提供する。【解決手段】ベースプレートの上面に、抵抗薄膜から成る複数個の発熱素子と給電配線とを被着させてなるヘッド基板上に、間に所定の間隙を形成するようにして天板を配設してなり、前記間隙に充填されるインクを前記発熱素子の発する熱エネルギーによって発熱素子と１対１に対応する複数個のインク吐出孔より選択的に吐出させて画像を形成するインクジェットヘッドであって、前記発熱素子の電気抵抗値を、対応するインク吐出孔の面積が小さいものほど低い値に設定する。【選択図】図４
2004001343.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ベースプレートの上面に、抵抗薄膜から成る複数個の発熱素子と、該発熱素子に電気的に接続される給電配線とを被着させてなるヘッド基板上に、間に所定の間隙を形成するようにして天板を配設してなり、前記間隙に充填されるインクを前記発熱素子の発する熱エネルギーによって発熱素子と１対１に対応する複数個のインク吐出孔より選択的に吐出させて画像を形成するインクジェットヘッドであって、
前記発熱素子の電気抵抗値が、対応するインク吐出孔の面積が小さいものほど低く設定されていることを特徴とするインクジェットヘッド。
【請求項２】
前記発熱素子がパルストリミング法を用いて抵抗値調整されていることを特徴とする請求項１に記載のインクジェットヘッド。
【請求項３】
前記発熱素子がＴａＳｉＯ系抵抗材料により形成されており、且つＴａ含有率が５０原子％〜６０原子％に設定されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のインクジェットヘッド。
【請求項４】
前記請求項１乃至請求項３のいずれかに記載のインクジェットヘッドと、該インクジェットヘッド上に記録紙を搬送する搬送手段とを備えたことを特徴とするインクジェットプリンタ。
【請求項５】
ベースプレートの上面に、抵抗薄膜から成る複数個の発熱素子と、該発熱素子に電気的に接続される給電配線とを被着させてなるヘッド基板上に、間に所定の間隙を形成するようにして天板を配設してなり、前記間隙に充填されるインクを前記発熱素子の発する熱エネルギーによって発熱素子と１対１に対応する複数個のインク吐出孔より選択的に吐出させて画像を形成するインクジェットヘッドであって、
前記発熱素子の電気抵抗値が下記工程１乃至工程３を経て調整されることを特徴とするインクジェットヘッドの抵抗値調整方法。
（工程１）複数個のインク吐出孔の面積を個々に測定する工程。
（工程２）工程１で得たインク吐出孔の面積と所定の基準面積とを比較して両者の面積差を求め、該面積差に対応するトリミングパルスを選択する工程。
（工程３）工程２で選択したトリミングパルスをインク吐出孔と対応関係にある発熱素子に印加して発熱素子の電気抵抗値を調整する工程。
【請求項６】
前記給電配線の途中で、かつインクの充填領域外に設けられたトリミング用のパッドを介してトリミングパルスが対応する発熱素子に印加されることを特徴とする請求項５に記載のインクジェットヘッドの抵抗値調整方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、記録紙にインク滴を所定パターンに付着させて画像を記録するインクジェットヘッド及びその抵抗値調整方法、並びにインクジェットプリンタに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、記録紙に画像を形成するための記録デバイスとしてインクジェットヘッドが用いられている。
【０００３】
インクジェットヘッドの記録方式には、インク滴を記録紙に向けて吐出させるのに発熱素子の発する熱エネルギーを利用するものや圧電素子の変形を利用するもの、更には電磁波の照射に伴って発生する熱を利用するもの等があり、これらの中でも発熱素子の熱エネルギーを利用するサーマルインクジェットタイプのものは、発熱素子のパターニングが容易である上に、小さな面積の発熱素子であっても比較的大きな熱エネルギーを発生させることができることから、高密度記録に適したものとして注目されている。
【０００４】
かかるインクジェットヘッドとしては、例えば図８に示す如く、単結晶シリコン等から成るベースプレート２２の上面に、直線状に配列された複数個の発熱素子２３と該発熱素子２３に電気的に接続される給電配線２４とを被着させてなるヘッド基板２１上に、前記発熱素子２３と１対１に対応する複数個のインク吐出孔２６を有する天板２５を、間に所定の間隙を形成するようにして配設するとともに、ヘッド基板２１−天板２５間の間隙にインク２７を充填した構造のものが知られており、記録紙を天板２５の外表面に沿って搬送しながら、複数個の発熱素子２３を外部からの画像データに基づいて個々に選択的にジュール発熱させ、発熱素子２３上のインク２７中で気泡Ａを発生させるとともに、該発生した気泡Ａによる圧力でもって発熱素子２３上のインク２７をインク吐出孔２６側へ押し上げ、インク２７の一部をインク吐出孔２６より記録紙に向かって吐出させることにより所定の画像が記録される。
【０００５】
尚、前記ヘッド基板２１上に設けられる発熱素子２３や給電配線２４のパターニングは、通常、従来周知の薄膜形成技術によって行なわれる。具体的には、まずベースプレート２２の上面にＴａＳｉＯ等から成る抵抗薄膜とアルミニウム等から成る金属薄膜とをスパッタリング等によって順次被着させ、これらをフォトリソグラフィー及びエッチング技術（フォトエッチング）等で微細加工することにより発熱素子２３及び給電配線２４のパターニングが行なわれている。
【０００６】
また前記天板２５の材質としてはセラミックや樹脂，金属といった種々の材料が用いられ、かかる天板２５に設けられるインク吐出孔２６は、従来周知のレーザー加工やフォトエッチング等を駆使した孔明けにより形成するのが一般的であった。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した従来のインクジェットヘッドにおいては、インク吐出孔２６の形成に従来周知のレーザー加工やフォトエッチング等が採用され、その加工条件を常に一定に保つことは極めて困難であることから、全てのインク吐出孔２６を等しい大きさに揃えることは実質的に不可能であった。それ故、インク吐出孔２６の面積に若干のバラツキを生じているものが多く、発熱素子２３からの熱エネルギーによってインク吐出孔２６よりインク滴を吐出させると、インク滴の大きさ（体積）がインク吐出孔２６の面積に応じて異なったものとなり、特に階調記録やフルカラー記録等を行う場合には印画の濃度ムラが形成される欠点を有していた。
【０００８】
本発明は上記欠点に鑑み案出されたもので、その目的は、階調記録やフルカラー記録等を行う場合であっても濃度ムラの少ない鮮明な印画を形成することが可能な高性能のインクジェットヘッド及びその抵抗値調整方法、並びにインクジェットプリンタを提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明のインクジェットヘッドは、ベースプレートの上面に、抵抗薄膜から成る複数個の発熱素子と、該発熱素子に電気的に接続される給電配線とを被着させてなるヘッド基板上に、間に所定の間隙を形成するようにして天板を配設してなり、前記間隙に充填されるインクを前記発熱素子の発する熱エネルギーによって発熱素子と１対１に対応する複数個のインク吐出孔より選択的に吐出させて画像を形成するインクジェットヘッドであって、前記発熱素子の電気抵抗値が、対応するインク吐出孔の面積が小さいものほど低く設定されていることを特徴とするものである。
【００１０】
また、本発明のインクジェットヘッドは、前記発熱素子がパルストリミング法を用いて抵抗値調整されていることを特徴とするものである。
【００１１】
更に、本発明のインクジェットヘッドは、前記発熱素子がＴａＳｉＯ系抵抗材料により形成されており、且つＴａ含有率が５０原子％〜６０原子％に設定されていることを特徴とするものである。
【００１２】
また更に、本発明のインクジェットプリンタは、上述したインクジェットヘッドと、該インクジェットヘッド上に記録紙を搬送する搬送手段とを備えたことを特徴とするものである。
【００１３】
更にまた、本発明のインクジェットヘッドの抵抗値調整方法は、ベースプレートの上面に、抵抗薄膜から成る複数個の発熱素子と、該発熱素子に電気的に接続される給電配線とを被着させてなるヘッド基板上に、間に所定の間隙を形成するようにして天板を配設してなり、前記間隙に充填されるインクを前記発熱素子の発する熱エネルギーによって発熱素子と１対１に対応する複数個のインク吐出孔より選択的に吐出させて画像を形成するインクジェットヘッドであって、前記発熱素子の電気抵抗値が、複数個のインク吐出孔の面積を個々に測定する工程１と、この工程１で得たインク吐出孔の面積と所定の基準面積とを比較して両者の面積差を求め、該面積差に対応するトリミングパルスを選択する工程２と、この工程２で選択したトリミングパルスをインク吐出孔と対応関係にある発熱素子に印加して発熱素子の電気抵抗値を調整する工程３とを経て調整されることを特徴とするものである。
【００１４】
また更に、本発明のインクジェットヘッドの抵抗値調整方法は、前記給電配線の途中で、かつインクの充填領域外に設けられたトリミング用のパッドを介してトリミングパルスが対応する発熱素子に印加されることを特徴とするものである。
【００１５】
本発明によれば、発熱素子の抵抗値を個々に補正して、発熱素子の発する熱エネルギーをインク吐出孔の面積バラツキに応じて調整するようにしたものであり、これによって面積の異なるインク吐出孔より吐出されるインクの量を均一化し、階調記録やフルカラー記録等を行う場合であっても、濃度ムラの少ない鮮明な画像を形成することができる高性能のインクジェットヘッド及びインクジェットプリンタを得ることが可能となる。
【００１６】
また本発明によれば、各インクジェットヘッドに設けられている発熱抵抗体の抵抗値調整をパルストリミング法にて行うことにより、発熱抵抗体の抵抗値を精度良く、且つ簡単に調整することができ、これによってインクジェットヘッド及びインクジェットプリンタの生産性を高く維持することも可能である。
【００１７】
更に本発明によれば、前記発熱素子をＴａＳｉＯ系抵抗材料により形成するとともに、そのＴａ含有率を５０原子％〜６０原子％に設定することにより、発熱素子の電気抵抗値を従来周知のパルストリミング法にて調整する際、トリミングパルスを印加したときの抵抗値変動量が適度な大きさとなり、パルストリミング法によってより細かな抵抗値調整がし易くなるという利点がある。
【００１８】
また更に本発明によれば、発熱素子の発する熱エネルギーを調整するのに発熱素子の抵抗値補正を行うようになっており、補正データ等を用いて発熱素子への印加電力を可変することによって発熱素子の発する熱エネルギーを調整する場合に比し、補正データ格納用のメモリや複雑な補正回路，電源回路等が不要で、インクジェットヘッドやインクジェットプリンタの構成を簡素に維持することができるとともに、記録動作中の補正処理等が不要となって記録速度の高速化にも供することができる。
【００１９】
更にまた本発明によれば、発熱素子に接続されている給電配線の途中で、かつインクの充填領域外に設けられたトリミング用のパッドを介して発熱素子にトリミングパルスを印加することにより、インクジェットヘッドを組み立てた後であっても、トリミングパルスの印加に使用されるプロービング装置の探針（プローブ）を前記パッドに対し確実かつ容易に接触させてトリミングを行うことができるようになり、トリミングの作業性が良好となる利点もある。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を添付図面に基づいて詳細に説明する。
図１は本発明の一実施形態に係る調整方法によって得られたインクジェットヘッドの分解斜視図、図２は図１のインクジェットヘッドの断面図であり、図中の１はヘッド基板、７は天板、９はインクである。
【００２１】
前記ヘッド基板１は、矩形状をなすように形成されたベースプレート２の上面に、直線状に配列した複数個の発熱素子３と、該発熱素子３に電気的に接続される給電配線４とを被着・形成し、これらを保護膜６で被覆した構造を有している。
【００２２】
前記ベースプレート２は、単結晶シリコン等の半導体材料、或いは、グレーズドアルミナセラミックス等の電気絶縁性材料によって形成されており、その上面で発熱素子３や給電配線４，保護膜６等を支持するための支持母材として機能する。
【００２３】
このようなベースプレート２は、例えば単結晶シリコンから成る場合、従来周知のチョコラルスキー法（引き上げ法）等を採用することによって単結晶シリコンのインゴット（塊）を形成し、これを所定厚みにスライスした上、外形加工することによって製作される。尚、この場合、ベースプレート２の表面には酸化シリコン（ＳｉＯ２）等の電気絶縁性材料から成る絶縁膜（図示せず）が例えば１μｍ〜３μｍの厚みに設けられ、このような絶縁膜によってベースプレート２を形成する単結晶シリコンを発熱素子３等から電気的に絶縁している。
【００２４】
また前記ベースプレート２の上面に設けられている複数個の発熱素子３は、例えば６００ｄｐｉ（ｄｏｔ　ｐｅｒ　ｉｎｃｈ）の密度で主走査方向に直線状に配列されており、その各々がＴａＮやＴａＳｉＯ，ＴａＳｉＮＯ，ＴｉＳｉＯ，ＴｉＳｉＣＯ，ＮｂＳｉＯ等の電気抵抗材料から成る抵抗薄膜により形成されている。
【００２５】
前記発熱素子３は、それ自体が電気抵抗材料から成っているため、給電配線４等を介して電源電力が供給されると、ジュール発熱を起こし、インク９中で気泡Ａを発生させるのに必要な所定の熱エネルギーを発生する。
【００２６】
そして、これらの発熱素子３には後述するパルストリミングによって抵抗値補正がなされており、記録動作時、発熱素子３の発する熱エネルギーによって全てのインク吐出孔８から略一定量のインクが吐出されるように、対応するインク吐出孔８の面積に応じて発熱素子３の抵抗値が調整されている。
【００２７】
更に前記発熱素子３に接続されている給電配線４は、先に述べた発熱素子３に電源電力を印加するためのものであり、その一端は後述するインク９の充填領域外まで導出され、該導出部で図示しないドライバーＩＣ等の端子に接続されている。
【００２８】
また前記給電配線４は、各々の途中で、インク９の充填領域外に、給電配線４の線幅よりも大きな円形状もしくは四角形状のトリミング用パッド５を有しており、これらのパッド５を発熱素子３の配列方向と平行な方向（主走査方向）に一列状に配列させている。
【００２９】
前記パッド５は、従来周知のパルストリミング法にて発熱素子３の電気抵抗値を調整する際、トリミングパルスを印加するプロービング装置の探針（プローブ）を接触させるためのもので、インクジェットヘッドを組み立てた後であってもトリミング作業を簡単に行うことができるように、天板７のエッジよりも外側に位置させてある。
【００３０】
尚、前記発熱素子３及び給電配線４は、従来周知の薄膜形成技術、例えば、スパッタリング、フォトリソグラフィー、エッチング技術等によって行なわれる。具体的には、まずＴａＳｉＯ等の抵抗材料とアルミニウム等の金属材料を従来周知のスパッタリングによりベースプレート２の上面に順次被着させることによって抵抗薄膜及び金属薄膜から成る積層体を形成し、これを従来周知のフォトリソグラフィー及びエッチング技術にて微細加工することにより発熱素子３及び給電配線４が所定形状にパターニングされ、インクジェットヘッドの組み立て工程が完了した後で、各発熱素子３の電気抵抗値を後述する調整方法によって調整する。
【００３１】
また前記給電配線４のパッド５は、給電配線４の所定箇所に従来周知の無電解めっき法等によってニッケルめっきや金めっき等を施すことにより、例えば２μｍ〜５μｍの厚みに被着・形成される。
【００３２】
そして前記発熱素子３や給電配線４等を被覆する保護膜６は、インク９中に含まれているアルカリイオンや水分等が発熱素子３や給電配線４に接触してこれらを腐食したり、或いは、インク９中に含まれている染料の固まり等が発熱素子３の表面に付着するのを有効に防止するためのものであり、例えばＳｉＯ２（酸化珪素）やＳｉＯＮ，Ｓｉ３Ｎ４（窒化珪素）等の無機質材料によって例えば０．２μｍ〜２．０μｍの厚みに形成される。
【００３３】
この保護膜６は、前記パッド５が露出するように、その端部をパッド５よりも発熱素子３側に位置させてあり、従来周知のスパッタリングや真空蒸着法，プラズマＣＶＤ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ　Ｖａｐｏｒ　Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）等を採用し、発熱素子３や給電配線４等の表面に前述の無機質材料を所定厚みに被着させることによって形成される。
【００３４】
また一方、上述したヘッド基板１上には、間に所定の間隙を形成するようにして天板７が配設される。
【００３５】
前記天板７は、ヘッド基板１との間隙に充填されるインク９から成るインク流路を塞ぐためのものであり、発熱素子３と１対１に対応する複数個のインク吐出孔８を有し、その外形は副走査方向の寸法がヘッド基板１よりも小型となるように、具体的には、天板７の一端がパッド５の位置よりも発熱素子３側に位置するように配置されている。
【００３６】
かかる天板７は、インク吐出孔８が対応する発熱素子３の真上に位置するように位置決めされており、インクジェットヘッドの記録動作時、インク吐出孔８よりインク滴ｉを記録紙に向けて吐出するようになっている。
【００３７】
尚、前記天板７は、モリブデン等から成る金属製の板体、アルミナセラミックス等から成るセラミック製の板体、エポキシ樹脂やポリイミド樹脂等の樹脂製の板体、或いは、上記の材料を組み合わせることによって形成され、例えばモリブデンから成る場合、モリブデンのインゴット（塊）を従来周知の金属加工法により板状に成形するとともに、該板体の所定箇所に従来周知のレーザー加工、或いはフォトエッチング技術等を採用して孔明けを行い、直径１０μｍ〜１００μｍ程度のインク吐出孔８を多数、穿設することによって製作され、得られた天板７を図示しないスペーサや封止部材１１等を介してヘッド基板１上に載置・接着させることにより天板７がヘッド基板１上の所定位置に固定される。
【００３８】
このようなインク吐出孔８を形成する際、その加工条件を一定に保つには極めて困難を要することから、加工条件の変化等によってインク吐出孔８の大きさ（面積）に若干のバラツキを有しており、各インク吐出孔８の面積は僅かずつ異なっている。
【００３９】
しかしこの場合、先に述べたヘッド基板１上の発熱素子３は、対応するインク吐出孔８の面積に応じて、具体的には、対応するインク吐出孔８の面積が小さいものほど抵抗値が低くなるように個々に抵抗値補正され、発熱素子３の発する熱エネルギーをインク吐出孔８の面積バラツキに応じて調整するようにしたことから、インク吐出孔８より吐出されるインク９の量は均一化され、階調記録やフルカラー記録等を行う場合であっても、濃度ムラの少ない鮮明な画像を形成することができる。
【００４０】
そして前記ヘッド基板１と天板７との間隙に充填されるインク９としては、例えば水性染料インク等が好適に使用され、その粘度は、例えば０．３ｍＰａ・ｓ〜３．０ｍＰａ・ｓ（２５℃）に調整される。
【００４１】
このようなインク９は、図示しないインクタンクからヘッド基板１−天板７間の間隙に供給されるようになっており、前述した発熱素子３からの熱エネルギーによってインク９中に気泡Ａが発生すると、該気泡発生時の圧力によってインク９の一部がインク吐出孔８よりインク滴ｉとなって外部に吐出され、これらのインク滴ｉを天板７の外表面に沿って搬送される記録紙の表面に付着させることにより所定の画像が形成される。
【００４２】
次に上述したインクジェットヘッドを用いて構成されたインクジェットプリンタについて図３を用いて詳細に説明する。図３は、上述したインクジェットヘッドを用いて構成されたインクジェットプリンタの概略図であり、同図に示すインクジェットプリンタは、筐体内に、上述したインクジェットヘッドＩＪと、該インクジェットヘッド上に記録紙を搬送する搬送手段ＴＲとを配置させた構造を有している。
【００４３】
前記搬送手段ＴＲは、ＳＵＳ等の金属材料により形成された円柱状を成す軸心に、ブタジエンゴムやシリコーンゴム等の弾性材をロール状に巻きつけて構成される複数の搬送ローラを具備し、これら複数の搬送ローラを、インクジェットヘッドに対して記録紙の搬送方向上流側と下流側に、それぞれ回転可能な状態で配設させており、上述したインクジェットヘッドＩＪのインク吐出孔７上に記録紙を安定的に搬送する作用を為している。
【００４４】
次に上述したインクジェットヘッドを用いて構成されたインクジェットプリンタについて図３を用いて詳細に説明する。図３は、上述したインクジェットヘッドを用いて構成されたインクジェットプリンタの概略図であり、同図に示すインクジェットプリンタは、筐体内に、上述したインクジェットヘッドＩＪと、該インクジェットヘッド上に記録紙を搬送する搬送手段ＴＲとを配置させた構造を有している。
【００４５】
前記搬送手段ＴＲは、ＳＵＳ等の金属材料により形成された円柱状を成す軸心に、ブタジエンゴムやシリコーンゴム等の弾性材をロール状に巻きつけて構成される複数の搬送ローラを具備し、これら複数の搬送ローラを、インクジェットヘッドに対して記録紙の搬送方向上流側と下流側に、それぞれ回転可能な状態で配設させており、上述したインクジェットヘッドＩＪのインク吐出孔８上に記録紙を安定的に搬送する作用を為している。
【００４６】
次に上述したインクジェットヘッドの抵抗値調整方法について図４のフローチャートを用いて説明する。
【００４７】
（１）まず、従来周知の薄膜形成技術にてパターン形成された発熱素子３等を有するヘッド基板１と、インク吐出孔８を有する天板７とを、間に所定の間隙を形成するようにして対向配置させた上、この間隙にインク９を充填してインクジェットヘッドを組み立てる。
【００４８】
ここで天板７のインク吐出孔８は、先に述べたように金属やセラミック，樹脂等から成る板体の所定箇所に従来周知のレーザー加工、或いはフォトエッチング技術等を採用して孔明けを行うことによって直径１０μｍ〜１００μｍ程度の大きさで形成したものであり、加工条件の変化等によって各インク吐出孔８の大きさ（面積）は僅かずつ異なっている。
【００４９】
（２）次に、天板７に設けた各インク吐出孔８の面積を測定する。
インク吐出孔８の面積はカメラを用いて撮影した画像を解析することによって個々に測定され、その精度は例えば±０．１μｍ２に設定される。
【００５０】
（３）次に、（２）の工程で得たインク吐出孔８の面積と所定の基準面積とを比較して両者の面積差を求め、インク滴ｉの吐出量を基準量に近づけるのに必要な所定のトリミングパルスを選択する。
【００５１】
例えば、基準面積が４７８μｍ２、実際に測定したインク吐出孔８の面積が５２８μｍ２の場合、両者の面積差は５０μｍ２となり、この面積差に対応するトリミングパルスを図４及び図５より求める。尚、図５、図６のテーブルは、インク吐出孔８の面積とインク９の吐出量との関係を発熱素子３の抵抗値を少しずつ変化させながら観測した結果に基づくものである。
【００５２】
この工程では、まず“面積差”と“抵抗値補正幅”との関係を示す線図（図５）から、面積差に対応する抵抗値補正幅を求め、しかる後、“抵抗値補正幅”と“トリミングパルスのエネルギー”との関係を示す線図（図６）から、発熱素子３に印加すべきトリミングパルスのエネルギーを求め、これに最も近いトリミングパルスを事前に準備された複数種のトリミングパルスの中から一つ選択する。
【００５３】
例えば、インク吐出孔８の面積が基準面積よりも小さい場合は抵抗値を下降させる方向に補正することとなるため、図６（ａ）の線図が用いられ、またインク吐出孔８の面積が基準面積よりも大きい場合は抵抗値を上昇させる方向に補正することとなるため、図６（ｂ）の線図が用いられる。
【００５４】
（４）そして最後に、従来周知のパルストリミング法、具体的には、（３）の工程で選択したトリミングパルスをインク吐出孔８と対応関係にある発熱素子３に印加して発熱素子３の電気抵抗値を下降もしくは上昇させることにより発熱素子３の電気抵抗値を調整する。
【００５５】
発熱素子３に対するトリミングパルスの印加は、先に述べた給電配線４のパッド５を介して行なわれ、かかるパッド５の表面に、図７に示す如くプロービング装置の探針（プローブ）１０を接触させ、この状態で、（３）の工程で選択した所定のトリミングパルスをプロービング装置より印加することにより発熱素子３のトリミングが行なわれ、これによって発熱素子３の電気抵抗値が調整される。
【００５６】
かかるパルストリミング法では、例えば、発熱素子３に対しパルス幅（通電時間）が比較的短く、振幅（電圧値）が比較的大きなトリミングパルスを印加することによって発熱素子３を形成する抵抗材料を結晶化せしめ、この場合、発熱素子３がアニールされて抵抗値の下降現象が起こる。
【００５７】
また一方、発熱素子３の抵抗値を上昇させる場合は、例えば、酸素を２ｗｔ％〜１０ｗｔ％含有する保護膜６で発熱素子３を被覆したヘッド基板１が用いられ、発熱素子３に対しパルス幅が比較的長く、振幅が比較的小さなトリミングパルスを印加することによって発熱素子３を形成する抵抗材料を保護膜６中の酸素と結合させ、表面に薄い酸化膜を形成することによって抵抗値を上昇させる。
【００５８】
そして、上述のトリミング作業を行なった後、トリミングを行なった発熱素子３の抵抗値を測定し、その測定値が目標抵抗値に対して十分に近づいていない場合は、抵抗値が許容範囲に入るまで上述のトリミング作業を繰り返し行う。
【００５９】
尚、このようなトリミング作業では、抵抗値調整を、抵抗値の下降もしくは上昇のいずれかのみで行なっても良いし、抵抗値の下降、上昇の双方で行うようにしても良く、例えば、抵抗値の下降のみで発熱素子３の抵抗値調整を行う場合は、当初の抵抗値が全て目標抵抗値に対し十分に高く設定されるように抵抗薄膜の材料、膜厚等を選択する。
【００６０】
以上のような調整方法によれば、発熱素子３の抵抗値補正によって発熱素子３の発する熱エネルギーの調整が行なわれるため、従来周知のパルストリミングにて発熱素子３の抵抗値補正を高精度に行うことができる。しかもこの場合、補正データ等を用いて発熱素子３への印加電力を可変することによって発熱素子３の発する熱エネルギーを調整する場合に比し、補正データ格納用のメモリや複雑な補正回路，電源回路等は不要で、インクジェットヘッドの構成を簡素に維持することができるとともに、記録動作中の補正処理等が不要となって記録速度の高速化にも供することができる。
【００６１】
更にこの場合、トリミングパルスの印加に際してプロービング装置の探針１０を接触させる給電配線４のパッド５はインク９の充填領域外に設けてあるため、インクジェットヘッドを組み立てた後であっても、プロービング装置の探針１０をパッド５に対し確実に接触させてトリミングを簡単に行うことができ、トリミングの作業性を良好となすことができる利点もある。
【００６２】
尚、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更、改良等が可能である。
【００６３】
例えば上述の実施形態において、ヘッド基板１と天板７の間に隣接する発熱素子３を隔てるための隔壁部材を介在させたり、或いは、このような隔壁部材を天板７と一体的に形成するようにしても構わない。
【００６４】
また上述の実施形態においては、天板７のインク吐出孔８を対応する発熱素子３の真上に位置させるようにしたが、これに代えて、インク吐出孔を発熱素子の真上よりずらして配置させたり、或いは、インク滴をヘッド基板のエッジより吐出させるエッジシュータタイプのインクジェットヘッドに本発明を適用しても良い。
【００６５】
更に上述の実施形態においては、トリミング用のパッド５を主走査方向に一列状に配置させるようにしたが、これに代えて、トリミング用のパッド５を主走査方向に千鳥状に配列させるようにしても良く、この場合、隣接するパッド間のスペースに余裕ができ、隣合う給電配線、パッド間の短絡を有効に防止することができる利点もある。
【００６６】
また更に上述の実施形態においては、まずインク吐出孔８の面積と基準面積との面積差から抵抗値補正幅を求め、その後で、得られた抵抗値補正幅からトリミングパルスを求めるようにしたが、これに代えて、インク吐出孔８の面積−基準面積間の面積差とトリミングパルスとの関係を示すテーブル等を予め準備しておき、このようなテーブル等を用いて上記面積差からトリミングパルスを直接、決定するようにしても構わない。
【００６７】
更にまた上述の実施形態において、前記発熱素子３をＴａＳｉＯ系抵抗材料により形成し、且つＴａ含有率を５０原子％〜６０原子％に設定しておけば、発熱素子３の電気抵抗値を従来周知のパルストリミング法にて調整する際、トリミングパルスを印加したときの抵抗値変動量が適度な大きさとなり、パルストリミング法によってより細かな抵抗値調整がし易くなるという利点がある。
【００６８】
ここで、発熱素子３内のＴａ含有率が６０原子％よりも大きいと、トリミングパルスを印加したときの発熱素子３の抵抗値変動が大きくなって細かな抵抗値調整が困難になる傾向があり、一方、発熱素子３内のＴａ含有率が５０原子％よりも小さいと、トリミングパルスを印加したときの発熱素子３の抵抗値変動が小さいため、発熱素子３の電気抵抗値を大きく変化させる場合に、抵抗値調整に長時間を要してしまう。従って、発熱素子３を形成する抵抗材料中のＴａ含有率を５０原子％〜６０原子％に設定しておくことが好ましい。
【００６９】
【発明の効果】
本発明によれば、発熱素子の抵抗値を個々に補正して、発熱素子の発する熱エネルギーをインク吐出孔の面積バラツキに応じて調整するようにしたものであり、これによって面積の異なるインク吐出孔より吐出されるインクの量を均一化し、階調記録やフルカラー記録等を行う場合であっても、濃度ムラの少ない鮮明な画像を形成することができる高性能のインクジェットヘッド及びインクジェットプリンタを得ることが可能となる。
【００７０】
また本発明によれば、各インクジェットヘッドに設けられている発熱抵抗体の抵抗値調整をパルストリミング法にて行うことにより、発熱抵抗体の抵抗値を精度良く、且つ簡単に調整することができ、これによってインクジェットヘッド及びインクジェットプリンタの生産性を高く維持することも可能である。
【００７１】
更に本発明によれば、前記発熱素子をＴａＳｉＯ系抵抗材料により形成するとともに、そのＴａ含有率を５０原子％〜６０原子％に設定することにより、発熱素子の電気抵抗値を従来周知のパルストリミング法にて調整する際、トリミングパルスを印加したときの抵抗値変動量が適度な大きさとなり、パルストリミング法によってより細かな抵抗値調整がし易くなるという利点がある。
【００７２】
また更に本発明によれば、発熱素子の発する熱エネルギーを調整するのに発熱素子の抵抗値補正を行うようになっており、補正データ等を用いて発熱素子への印加電力を可変することによって発熱素子の発する熱エネルギーを調整する場合に比し、補正データ格納用のメモリや複雑な補正回路，電源回路等が不要で、インクジェットヘッドやインクジェットプリンタの構成を簡素に維持することができるとともに、記録動作中の補正処理等が不要となって記録速度の高速化にも供することができる。
【００７３】
更にまた本発明によれば、発熱素子に接続されている給電配線の途中で、かつインクの充填領域外に設けられたトリミング用のパッドを介して発熱素子にトリミングパルスを印加することにより、インクジェットヘッドを組み立てた後であっても、トリミングパルスの印加に使用されるプロービング装置の探針（プローブ）を前記パッドに対し確実かつ容易に接触させてトリミングを行うことができるようになり、トリミングの作業性が良好となる利点もある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係るインクジェットヘッドの分解斜視図である。
【図２】図１のインクジェットヘッドの断面図である。
【図３】図１のインクジェットヘッドを用いて構成されたインクジェットプリンタの概略図である。
【図４】図１のインクジェットヘッドの抵抗値調整方法を説明するためのフローチャートである。
【図５】「面積差」と「抵抗値補正幅」との関係を示す線図である。
【図６】（ａ）は抵抗値を下降させる際の「抵抗値補正幅」と「トリミングパルスのエネルギー」との関係を示す線図、（ｂ）は抵抗値を上昇させる際の「抵抗値補正幅」と「トリミングパルスのエネルギー」との関係を示す線図である。
【図７】トリミング作業を説明するための断面図である。
【図８】従来のインクジェットヘッドの断面図である。
【符号の説明】
１・・・ヘッド基板
２・・・ベースプレート
３・・・発熱素子
４・・・給電配線
５・・・パッド
６・・・保護膜
７・・・天板
８・・・インク吐出孔
９・・・インク
１０・・・プロービング装置の探針
Ａ・・・気泡
ｉ・・・インク滴
ＩＪ・・・インクジェットヘッド
ＴＲ・・・搬送手段
【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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