(57)【要約】【課題】インク吐出性能を低下させることなく、電気熱変換素子基板の発熱部およびインク吐出口の高密度化および電気熱変換素子基板の小型化を図ることができること。【解決手段】孔９２ａを有する個別電極層９２に電気的に接続される個別電極層９３が、ヒータ層８７および共通電極層９０の下方に積み重ねられインク流路７８ｂｉに沿って形成されているもの。【選択図】　　　　図１
2004090574.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一端側に記録に用いられる液体が吐出せしめられる液体吐出口がそれぞれ形成される複数の液体流路ごとに対応して一直線上に配列される複数の発熱部を有する電気熱変換素子層の下方に第１の絶縁層を介して積み重ねられて形成され、該複数の発熱部にそれぞれ電気的に接続される共通電極層と、
前記複数の発熱部のうち少なくとも１つの発熱部に電気的に接続されて前記共通電極層および前記電気熱変換素子層の下方に第２の絶縁層を介して積み重ねられて形成される個別電極層と、
前記電気熱変換素子層と、前記共通電極層および個別電極層とが設けられる基板部と、
を具備して構成される電気熱変換素子基板。
【請求項２】
前記液体流路を形成する隔壁部材の一端が係合される凹部が、前記複数の発熱部を覆う被覆層に形成されることを特徴とする請求項１記載の電気熱変換素子基板。
【請求項３】
前記個別電極層の一部が、前記複数の発熱部のうちの一方の発熱部の側部に離隔して形成されることを特徴とする請求項１記載の電気熱変換素子基板。
【請求項４】
前記複数の発熱部は、互いに単位時間あたりの発熱容量が異なることを特徴とする請求項１記載の電気熱変換素子基板。
【請求項５】
一端側に記録に用いられる液体が吐出せしめられる液体吐出口がそれぞれ形成される複数の液体流路ごとに対応して一直線上に配列される複数の発熱部を有する電気熱変換素子層の下方に第１の絶縁層を介して積み重ねられて形成され、該複数の発熱部にそれぞれ電気的に接続される共通電極層と、
前記複数の発熱部のうち少なくとも１つの発熱部に電気的に接続されて前記共通電極層および前記電気熱変換素子層の下方に第２の絶縁層を介して積み重ねられて形成される個別電極層と、
前記複数の発熱部と、前記共通電極層および個別電極層とを覆う保護層と、
前記電気熱変換素子層と、前記共通電極層および個別電極層とが設けられる基板部と、
前記複数の発熱部を覆う部分の保護層の厚さが、前記個別電極層を覆う部分の保護層の厚さに比して薄いことを特徴とする電気熱変換素子基板。
【請求項６】
一端側に記録に用いられる液体が吐出せしめられる液体吐出口がそれぞれ形成される複数の液体流路を有する液体吐出部材と、
一端側に記録に用いられる液体が吐出せしめられる液体吐出口がそれぞれ形成される複数の液体流路ごとに対応して一直線上に配列される複数の発熱部を有する電気熱変換素子層の下方に第１の絶縁層を介して積み重ねられて形成され、該複数の発熱部にそれぞれ電気的に接続される共通電極層と、前記複数の発熱部のうち少なくとも１つの発熱部に電気的に接続されて前記共通電極層および前記電気熱変換素子層の下方に第２の絶縁層を介して積み重ねられて形成される個別電極層と、前記電気熱変換素子層と、前記共通電極層および個別電極層とが設けられる基板部とを備える電気熱変換素子基板と、
前記電気熱変換素子基板に電気的に接続され、前記電気熱変換素子基板の前記共通電極層にそれぞれ電力を供給する配線基板と、
を具備して構成されるインクジェット記録ヘッド。
【請求項７】
前記液体吐出部材の液体流路を形成する隔壁部材の一端が係合される凹部が、前記複数の発熱部を覆う被覆層に形成されることを特徴とする請求項６記載のインクジェット記録ヘッド。
【請求項８】
前記複数の発熱部は、互いに単位時間あたりの発熱容量が異なることを特徴とする請求項６記載のインクジェット記録ヘッド。
【請求項９】
記録媒体の記録面に対して記録動作を行う請求項６に記載されるインクジェット記録ヘッドと、
前記インクジェット記録ヘッドを前記記録媒体の記録面に対して相対的に移動させる記録ヘッド移動手段と、
前記記録ヘッド移動手段に前記インクジェット記録ヘッドを相対的に移動させる動作を行わせるとともに、該インクジェット記録ヘッドに記録動作を行わせる制御部と、
を具備して構成されるインクジェット記録装置。
【請求項１０】
記録媒体の記録面に対して記録動作を行う請求項７に記載されるインクジェット記録ヘッドと、
前記インクジェット記録ヘッドを前記記録媒体の記録面に対して相対的に移動させる記録ヘッド移動手段と、
前記記録ヘッド移動手段に前記インクジェット記録ヘッドを相対的に移動させる動作を行わせるとともに、該インクジェット記録ヘッドに記録動作を行わせる制御部と、
を具備して構成されるインクジェット記録装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、記録に用いられる液体を導く液体流路に対応して配列される複数の発熱部を有する電気熱変換素子を備える電気熱変換素子基板、電気熱変換素子基板を備えるインクジェット記録ヘッド、および、それが用いられるインクジェット記録装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
インクジェット記録装置においては、一般に、記録に用いられる液体としてのインクを吐出する記録ヘッドを備えている。バブルジェット（登録商標）式の記録ヘッドは、インク滴が吐出されるインク吐出口が所定の間隔で複数形成されるインク吐出口形成面を有するインク吐出部材と、インク吐出部材における各インク吐出口に連通する各インク流路に対応して電気熱変換素子がそれぞれ配列される電気熱変換素子基板と、電気熱変換素子基板の各電気熱変換素子に駆動制御信号を供給するプリント配線基板とを含んで構成されている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
インク吐出部材は、インクタンクから供給されるインクが所定量、貯留される共通液室を備えている。共通液室は、相対向して平行に配される隔壁部材により形成される各インク流路の一端に連通されている。これにより、共通液室からのインクは、各インク流路に分配され、それがインク吐出口からインク滴となって吐出されることとなる。
【０００４】
電気熱変換素子基板は、例えば、図７の（Ａ）および（Ｂ）に示されるように、インク吐出部材のインク流路が形成される部分とプリント配線基板との間に配され、電気熱変換素子としてのヒータの発熱部８ａｉ（ｉ＝１〜ｎ、ｎは整数）およびヒータ２０ａｉ（ｉ＝１〜ｎ、ｎは整数）が各インク流路に対応してそのインク流路側の一方の表面に配列される基台部６と、一端が発熱部８ａｉに電気的に接続される個別電極層１０と、個別電極層１０と同一の平面上に並設され、一端が発熱部２０ａｉに電気的に接続される個別電極層１８と、一端側が発熱部８ａｉおよび発熱部２０ａｉにそれぞれ電気的に接続され、個別電極層１０および１８と同一平面上に形成される共通電極層１２と、隣接するすべての発熱部８ａｉおよび発熱部２０ａｉ、個別電極層１０、個別電極層１８を覆う保護層１６と、保護層１６の全体の表面を被覆する耐キャビテーション層１４とを含んで構成されている。
【０００５】
なお、図７の（Ａ）および（Ｂ）においては、インク吐出部材のインク流路のうちの二つのインク流路２ａｉ（ｉ＝１〜ｎ、ｎは整数）に対応する部分を代表して示し、その他の部分は省略される。
【０００６】
発熱部８ａｉおよび発熱部２０ａｉは、基台部６の同一平面上におけるインク流路に沿った共通の直線上に配置されている。発熱部８ａｉは、発熱部２０ａｉよりもインク吐出部材のインク吐出口に近い位置に配されている。発熱部８ａｉの容量（発熱量）は、発熱部２０ａｉの容量（発熱量）に比して小とされる。
【０００７】
発熱部８ａｉおよび発熱部２０ａｉ上に形成される共通電極層１２の他端には、所定の電力を供給する基準電源が接続されている。
【０００８】
その表面が起伏をもって形成される耐キャビテーション層１４は、インク吐出部材の各隔壁部材４ａｉ（ｉ＝１〜ｎ、ｎは整数）の間に対応して浅い溝を有するとともに、各隔壁部材４ａｉに対応して細長い溝１４ａを有している。その際、得られる記録画像の高解像度の要求からインク吐出口の数量は、昨今、増大する傾向にあり、従って、隣接する発熱部８ａｉおよび発熱部２０ａｉの相互間距離も比較的小となる。
【０００９】
インク吐出部材の隔壁部材４ａｉの一端と耐キャビテーション層１４とが、所定の圧力で密着されることにより、隣接するインク流路２ａｉは、互いに連通することなく独立して形成されることとなる。
【００１０】
【特許文献１】
特公昭６２−４８５８５号公報
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
上述のように、複数の発熱部８ａｉおよび発熱部２０ａｉが各インク流路ごとに形成され、かつ、個別電極層１０および１８、共通電極層１２が同一の平面上に並列に形成される場合、各電極層と基準電源との間の配線および引き回しが、複雑かつ比較的多くなる。
【００１２】
また、インク吐出口の数量を増大させてインク吐出口の高密度化を図る場合、各ヒータの幅および個別電極層１０および１８、共通電極層１２の幅をより細くして各インク流路の幅を狭めることも考えられるが、しかしながら、各ヒータの幅を狭めることは加熱効率が低下しインク吐出性能が低下する虞があり、また、個別電極層１０および１８、共通電極層１２の幅を狭めることは、配線抵抗が増大するので一定の限界がある。従って、電気熱変換素子基板の発熱部およびインク吐出口の高密度化および電気熱変換素子基板の小型化が容易でない。
【００１３】
以上の問題点を考慮し、本発明は、記録に用いられる液体を導く液体流路に対応して配列される複数の電気熱変換素子を有する電気熱変換素子基板、電気熱変換素子基板を備えるインクジェット記録ヘッド、および、それが用いられるインクジェット記録装置であって、インク吐出性能を低下させることなく、電気熱変換素子基板の発熱部およびインク吐出口の高密度化および電気熱変換素子基板の小型化を図ることができる電気熱変換素子基板、電気熱変換素子基板を備えるインクジェット記録ヘッド、および、それが用いられるインクジェット記録装置を提供することを目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
上述の目的を達成するために、本発明に係る電気熱変換素子基板は、一端側に記録に用いられる液体が吐出せしめられる液体吐出口がそれぞれ形成される複数の液体流路ごとに対応して一直線上に配列される複数の発熱部を有する電気熱変換素子層の下方に第１の絶縁層を介して積み重ねられて形成され、複数の発熱部にそれぞれ電気的に接続される共通電極層と、複数の発熱部のうち少なくとも１つの発熱部に電気的に接続されて共通電極層および電気熱変換素子層の下方に第２の絶縁層を介して積み重ねられて形成される個別電極層と、電気熱変換素子層と、共通電極層および個別電極層とが設けられる基板部とを備えて構成される。
【００１５】
また、本発明に係る電気熱変換素子基板を備えるインクジェット記録ヘッドは、一端側に記録に用いられる液体が吐出せしめられる液体吐出口がそれぞれ形成される複数の液体流路を有する液体吐出部材と、一端側に記録に用いられる液体が吐出せしめられる液体吐出口がそれぞれ形成される複数の液体流路ごとに対応して一直線上に配列される複数の発熱部の下方に第１の絶縁層を介して積み重ねられて形成され、複数の発熱部にそれぞれ電気的に接続される共通電極層と、複数の発熱部のうち少なくとも１つの発熱部に電気的に接続されて共通電極層および電気熱変換素子層の下方に第２の絶縁層を介して積み重ねられて形成される個別電極層と、複数の電気熱変換素子と、共通電極層および個別電極層とが設けられる基板部とを備える電気熱変換素子基板と、電気熱変換素子基板に電気的に接続され、電気熱変換素子基板の共通電極層にそれぞれ電力を供給する配線基板とを備えて構成される。
【００１６】
さらに、本発明に係るインクジェット記録装置は、記録媒体の記録面に対して記録動作を行う上述のインクジェット記録ヘッドと、インクジェット記録ヘッドを記録媒体の記録面に対して相対的に移動させる記録ヘッド移動手段と、記録ヘッド移動手段にインクジェット記録ヘッドを相対的に移動させる動作を行わせるとともに、インクジェット記録ヘッドに記録動作を行わせる制御部とを備えて構成される。
【００１７】
【発明の実施の形態】
図３は、本発明に係るインクジェット記録装置の一例の要部を示す。
【００１８】
図３において、装置は、収容される記録媒体としての用紙Ｐａを順次１枚ずつ送出する給紙部３０と、給紙部３０から送出された用紙Ｐａを後述する記録部３６に対向する位置まで搬送する記録媒体搬送部３２と、搬送されて所定位置に停止される用紙Ｐａの記録面に対して記録動作を行う記録部３６とを含んで構成されている。
【００１９】
給紙部３０は、複数枚の用紙Ｐａが収容される給紙トレー部４４と、給紙トレー部４４に対向配置され給紙トレー部４４に収容される用紙Ｐａの最上端に載置される用紙Ｐａを一枚ずつ送り出す２個のピックアップローラ４６ａを有する回転軸４６と、回転軸４６を回動させる駆動装置７０とを含んで構成されている。
【００２０】
給紙トレー部４４は、図示が省略される筺体に配される支持軸４２に支持され記録媒体搬送部３２の搬送路の上流側に対して臨むように傾斜している。回転軸４６は、その軸線が用紙Ｐａの搬送方向に対して直交する方向に延び給紙トレー部４４の周縁部に回動可能に支持されている。回転軸４６の一端は、駆動装置７０の減速機構部に連結されている。
【００２１】
駆動装置７０は、駆動用モータと、モータの出力軸に連結される減速機構部とを含んで構成されている。駆動用モータは、後述するモータ駆動制御部１０８からの駆動制御信号に基づいて制御される。減速機構部は、例えば、歯車列により構成され、後述する回復処理装置４０に動力を伝達する経路と回転軸４６の一端に動力を伝達する経路とを選択的に切り換えて伝達するものとされる。その減速機構部の伝達経路の切換制御は、制御ユニットからの切換制御信号に基づいて選択的に行われる。
【００２２】
記録媒体搬送部３２は、給紙部３０からの用紙Ｐａが導入される搬送路に用紙Ｐａの搬送方向に対して直交する方向に沿って設けられる搬送ローラ（図３においては、図示が省略される）と、搬送ローラに対して対向配置され、搬送ローラと協働して用紙Ｐａを狭持しつつ搬送する拍車４８ａを有する回転軸４８と、記録部３６の記録ヘッド７５に対向配置され搬送される用紙Ｐａの記録面を平坦に維持するプラテン部材５０と、用紙Ｐａをプラテン部材５０に押し付ける複数の押圧部材５２ａと、搬送ローラおよび回転軸４８を回転させる駆動機構部３４とを含んで構成されている。
【００２３】
搬送ローラおよび回転軸４８の一端は、例えば、歯車を介して駆動機構部３４の歯車列に連結されている。駆動機構部３４は、駆動用モータと、駆動用モータの出力軸に連結される歯車機構とを含んで構成されている。駆動用モータは、モータ駆動制御部１０８からの駆動制御信号に基づいて制御される。
【００２４】
搬送ローラおよび回転軸４８の他端側の所定位置（ホームポジション）には、記録部３６の記録ヘッド７５の回復処理を行う回復処理装置４０が設けられている。
【００２５】
回復処理装置４０は、所定位置に待機状態とされる記録ヘッド７５に対して近接して係合状態、または、記録ヘッド７５に対して離隔して非係合状態とされるキャッピング部材４０ａと、記録ヘッド７５のインク吐出口形成面に付着したインク等を拭いとるブレード部材４０ｂを有するブレード保持部材４０ｄと、キャッピング部材４０ａを記録ヘッド７５に対して前進または後退させる移動機構部とを含んで構成されている。
【００２６】
キャッピング部材４０ａは、記録ヘッド７５に対して近接したとき、記録ヘッド７５のインク吐出口形成面に密着係合する係合部を有している。係合部は、図示が省略される吸引装置に接続されている。キャッピング部材４０ａの係合部が記録ヘッド７５のインク吐出口形成面に密着係合されるとき、吸引装置が作動状態とされ、記録ヘッド７５のインク吐出口形成面のインク吐出口が吸引されることとなる。この回復処理により、インクの不吐出となる事態が回避されることとなる。その際、インクが記録ヘッド７５のインク吐出口から係合部に向けて予備吐出されてもよい。
【００２７】
ブレード保持部材４０ｄのブレード部材４０ｂは、例えば、ゴム材料で作られキャッピング部材４０ａと搬送ローラおよび回転軸４８の他端との間に配され図示が省略される移動機構を介してキャッピング部材４０ａの動作に所定のタイミングで追従するものとされる。これにより、記録ヘッド７５がキャッピング部材４０ａにより回復処理された後、記録ヘッド７５が用紙Ｐａの記録領域に向かって移動されるとき、記録ヘッド７５のインク吐出口形成面に付着したインク等がブレード部材４０ｂの先端により拭われることとなる。
【００２８】
記録部３６は、記録ヘッド７５およびインクタンク６８と、記録ヘッド７５およびインクタンク６８が着脱可能に搭載されるキャリッジ部材５８と、キャリッジ部材５８を往復動させるキャリッジ搬送駆動部３８とを含んで構成されている。
【００２９】
キャリッジ部材５８は、プラテン部材５０に対して略平行に配されるガイドシャフト５４、および、ガイドシャフト５４に対して略平行に配されるガイドシャフト５６に摺動可能に支持されている。ガイドシャフト５４および５６の両端部は、それぞれ、図示が省略される筺体の支持部材により支持されている。また、キャリッジ部材５８の下部は、タイミングベルト６６に連結されている。
【００３０】
キャリッジ搬送駆動部３８は、駆動用モータ６０と、タイミングベルト６６と、ガイドシャフト５４に沿って配されるタイミングベルト６６に巻装されるプーリ６２および６４とを含んで構成されている。駆動用モータ６０は、例えば、ステッピングモータとされ、制御ユニット１０６からの駆動制御データに基づいて制御される。
【００３１】
プーリ６２および６４は、相対向して所定の間隔をもって配置されている。プーリ６２は、駆動用モータ６０の出力軸に連結され、プーリ６４は、筺体に回動可能に支持される回転軸の一端に固定されている。従って、駆動用モータ６０が作動状態とされるとき、タイミングベルト６６に連結されるキャリッジ部材５８は、記録ヘッド７５を伴って所定距離、移動せしめられる。
【００３２】
また、記録ヘッド７５には、後述するそのプリント配線基板７４に制御ユニット１０６からの駆動制御データを供給するフレキシブルケーブル７２の一端が接続されている。
【００３３】
さらに、本発明に係るインクジェット記録装置の一例においては、加えて、図４に示されるように、記録部３６の動作制御を行う記録ヘッド動作制御部１１４を含んで構成される制御ブロックを備えている。
【００３４】
制御ブロックは、インクジェット記録装置とは別に設置されるホストコンピュータ１００からの画像データＤＧおよび制御データＤＣが供給される通信部１０２と、通信部１０２から転送された画像データＤＧを伝送路１０４を介して選択的に格納するとともに、格納された画像データＤＧを選択的に送出する画像データメモリ部１１０と、画像データメモリ部１１０から読み出された画像データＤＭＧに対してデータ変換処理を行い記録動作制御データ群ＤＤを得る画像処理部１１２と、伝送路１０４を通じて画像データメモリ部１１０、画像処理部１１２、モータ駆動制御部１０８、記録ヘッド動作制御部１１４の動作制御を行う制御ユニット１０６とを主な要素として構成されている。
【００３５】
通信部１０２は、例えば、インターフェース回路（ＩＥＥＥ１２８４）を含んで構成され、ホストコンピュータ１００からの一走査分もしくは所定の数走査分ごとの画像データＤＧおよび制御データＤＣが供給されるとき、受信状態とされ、また、通信部１０２は、制御ユニット１０６からの画像データメモリ部１１０の記憶容量をあらわすデータが供給されるとき、そのデータをホストコンピュータ１００に送出する送信状態とされる。
【００３６】
制御ユニット１０６は、伝送路１０４を通じて得られる制御データＤＣに基づいてモータ駆動制御部１０８に、キャリッジ駆動用モータ６０および用紙搬送用モータ３５に所定の動作を行わせるための制御データ群ＤＭを供給するものとされる。また、制御ユニット１０６は、キャリッジ部材５８に設けられるエンコーダ部からの検出出力信号Ｓｅに基づいてキャリッジ部材５８の移動に同期した記録ヘッド７５の吐出タイミングデータＤＴを形成し、それを送出する。
【００３７】
モータ駆動制御部１０８は、キャリッジ部材５８を所定距離、往復動させるべく、制御データ群ＤＭに基づいて駆動制御信号を形成し、それをキャリッジ駆動用モータ６０に供給するとともに、記録部３６の記録動作に応じて用紙Ｐａを断続的に所定距離搬送させるべく、制御データ群ＤＭに基づいて駆動制御信号を形成し、それを用紙搬送用モータ３５に供給する。
【００３８】
画像データメモリ部１１０は、例えば、１画素あたり所定のビット数構成とされ、供給される画像データＤＧが順次、指定されたメモリアドレスごとに書き込まれ、また、画像データメモリ部１１０は、指定されたメモリアドレスに格納された一走査分ごとの画像データＤＭＧを画像処理部１１２に供給する。
【００３９】
画像処理部１１２は、例えば、画像データメモリ部１１０からの画像データＤＭＧに対して二値化処理を行う多値／二値変換部と、多値／二値変換部からの二値化処理されたデータを記録ヘッド７５に分配する信号分配処理部と、信号分配処理部からの分配された二値化データの配列を記録ヘッド７５の吐出口の配列に合致させるためのラスターＢＪ変換を行うとともにレジ調整を行い、記録動作制御データ群ＤＤを記録ヘッド動作制御部１１４に送出するレジ調整部とを含んで構成されている。
【００４０】
記録ヘッド動作制御部１１４は、記録ヘッド７５およびキャリッジ部材５８が移動する場合、記録ヘッド７５に記録動作を行わせるべく、記録動作制御データ群ＤＤに基づき、制御ユニット１０６からの吐出タイミングデータＤＴに同期させた駆動制御パルス信号ＰＢを形成し、それらを記録ヘッド７５に対してそれぞれ供給する。
【００４１】
これにより、記録ヘッド７５は、用紙Ｐａの記録面に対して記録動作を行うこととなる。
【００４２】
記録ヘッド７５は、例えば、図２に示されるように、本発明に係る電気熱変換素子基板の一例である電気熱変換素子基板７６と、インク吐出部材７８と、インク吐出部材７８を電気熱変換素子基板７６に向けて押圧する押さえばね８０と、インク吐出部材７８にインクを供給分配するインク供給分配部材８２と、プリント配線基板７４とを主な要素として構成されている。
【００４３】
プリント配線基板７４は、電気熱変換素子基板７６が固定される電極面部７４ａと、電極面部７４ａに電気的に接続され駆動制御信号群を送出する回路部７４ｄと、上述のフレキシブルケーブル７２および回路部７４ｄが電気的に接続され回路部７４ｄに駆動制御信号群を送出するコンタクトパッド７４ｂとを有している。
【００４４】
プリント配線基板７４は、後述するインクタンク６８の一端面に設けられる一対の固定軸６８ａが図示が省略される接続部材を介してその透孔の挿入されることにより、インクタンク６８の一端面上に固定されている。また、プリント配線基板７４は、その接続部材がインクタンク６８の一端面に設けられる一対の位置決め部材６８ｄに係合されることにより、所定位置にインクタンク６８の一端面に位置決めされることとなる。
【００４５】
インク供給分配部材８２は、プリント配線基板７４の透孔、接続部材の透孔を通じてインクタンク６８の供給路６８ｂに接続される供給路８２ｂと、供給路８２ｂに内部を通じて連通するとともにインク吐出部材７８の接続部７８ａに接続される供給路８２ａとを有している。また、インク供給分配部材８２は、押さえばね８０および電気熱変換素子基板７６と協働してインク吐出部材７８のインク吐出口形成面の周縁部を狭持する係合部８２ｄを、プリント配線基板７４の電極面７４ａに対応する部位に有している。
【００４６】
インク吐出部材７８は、インク供給分配部材８２の供給路８２ａに接続される接続部７８ａに連通する共通液室を有している。その共通液室は、所定量のインクが貯留する容積を有し、複数のインク流路の一端にそれぞれ連通している。各インク流路７８ｂｉ（ｉ＝１〜ｎ、ｎは整数）は、図５の（Ｂ）に示されるように、インク吐出部材７８において電気熱変換素子基板７６に対向する部分に相対向して設けられる２つの隔壁部材７８ａｉ（ｉ＝１〜ｎ、ｎは整数）と電気熱変換素子基板７６とにより互いに平行に所定の間隔で形成されている。
【００４７】
各インク流路７８ｂｉの他端には、インク吐出口が形成されている。インク吐出口は、インク吐出部材７８のインク吐出口形成面７８ｐに、所定の間隔をもって一直線上に配列形成されている。
【００４８】
本発明に係る電気熱変換素子基板の第１の実施例における電気熱変換素子基板７６は、図１、および、図５の（Ｂ）に示されるように、例えば、シリコンで作られプリント配線基板７４の電極面７４ａに固定される基台部８４と、基台部８４のインク流路７８ｂｉ側における一方の端面に各インク流路７８ｂｉにそれぞれ対応して配される電気熱変換素子層としてのヒータ層８７の発熱部９４および９６と、発熱部９４および９６における相互間のヒータ層８７に接続されてそれぞれ電力を供給する共通電極層９０と、発熱部９４および９６にそれぞれ一端が接続される個別電極層９２および９８と、発熱部９４および９６と、共通電極層９０、個別電極層９２および９８とを保護層８８を介して覆う耐キャビテーション層８６とを含んで構成されている。　なお、図１、図５においては、複数のインク流路７８ｂｉのうちの一部に対応する部分を代表して示し、他の部分は省略される。
【００４９】
略長方形の基台部８４は、例えば、厚さ約６２５（μｍ）程度の薄板状に形成されている。
【００５０】
基台部８４上に形成される上面８４ａには、図１および図５の（Ｂ）に示されるように、絶縁層８５を介して孔９２ａを有する個別電極層９２に電気的に接続される個別電極層９３が、インク流路７８ｂｉに沿って個別電極層９２の下方位置まで延在して形成されている。個別電極層９３におけるインク吐出口側の端部近傍は、接続導体部９３ａを介してその上方に位置するヒータ層８７および個別電極層９２に接続されている。個別電極層９３の全体は、絶縁層９５により被覆されている。
【００５１】
絶縁層９５の上面９５ａには、共通電極層９０が個別電極層９３に対向して形成されている。共通電極層９０の一端は、接続導体部９３ａ近傍まで延在している。
【００５２】
共通電極層９０の中間部は、絶縁層９７が介在されてヒータ層８７における発熱部９４と発熱部９６との間の部分、および、孔９１ａを有する共通電極分岐部９１に電気的に接続されている。共通電極層９０におけるインク吐出口から離隔する方向側の端部近傍には、図示が省略される基準電源層に接続される共通電極層１２０が電気的に接続されている。
【００５３】
共通電極層１２０は、図５の（Ａ）に示されるように、所定の隙間をもって個別電極層９８と並設され、インク流路７８ｂｉに対応して形成されている。共通電極層１２０は、個別電極層９８におけるヒータ層８７に接続される部分の幅、および、共通電極層９０におけるインク流路７８ｂｉ方向に沿った幅に比して小なる幅を有している。共通電極層１２０は、その中央部に孔１２０ａを有している。
【００５４】
ヒータ層８７は、それぞれ、例えば、ハフニュウムボライトで形成され、また、その発熱部９４および９６は、基台部８４上におけるインク流路７８ｂｉに沿った共通の直線上に所定の間隔をもって配されている。その際、発熱部９４は、インク流路７８ｂｉにおいて発熱部９６よりもインク吐出口側に連なって形成されている。発熱部９４の発熱量は、発熱部９６の発熱量に比して小とされる。
【００５５】
共通電極層９０の上方に配される発熱部９６の共通電極分岐部９１に対して離隔する側は、個別電極層９８に接続されている。個別電極層９２および個別電極層９８は、それぞれ、例えば、アルミニウムで約０．２〜１．０（μｍ）程度に形成されている。
【００５６】
共通電極層９０および共通電極分岐部９１は、例えば、個別電極層９２および個別電極層９８と同様な材料および同一の厚さで形成されている。
【００５７】
すべての絶縁層９７、個別電極層９２および９８、共通電極分岐部９１、共通電極層１２０は、それぞれ、保護層８８により全体的に覆われている。保護層８８は、例えば、窒化シリコンまたは酸化シリコンで厚さ約１．０（μｍ）程度に形成されている。各保護層８８は、さらに、保護層８９により全体的に覆われている。
【００５８】
保護層８９における発熱部９４および９６の上面を覆う部分のヒータ保護層９４ａおよび９６ａの厚さは、個別電極層９２などの上面を覆う保護層８８および８９の厚さに比して薄く形成されている。
【００５９】
これにより、発熱部９４および９６の上面を覆う部分のヒータ保護層９４ａおよび９４ｂの熱伝導率が均一な厚さの保護層８８および８９により被覆されている場合に比して高まり、発熱部９４および９６の加熱効率が向上することとなる。なお、ヒータ保護層９４ａおよび９６ａの領域は、それぞれ、発熱部９４および９６の表面積よりも若干小となる面積を有する領域とされる。
【００６０】
保護層８９は、耐キャビテーション層８６により被覆されている。その耐キャビテーション層８６は、例えば、タンタルで約０．２（μｍ）程度に形成されている。
【００６１】
また、耐キャビテーション層８６は、隣接する各インク流路７８ｂｉ間においては、隔壁部材７８ａｉの共通電極分岐部９１、個別電極層９２および個別電極層９８に対する相対位置を規制する凹部８６ａが、隔壁部材７８ａｉに対応して形成されている。凹部８６ａは、例えば、約１．０（μｍ）程度の深さ、および、隔壁部材７８ａｉの厚さに相当する幅を有している。
【００６２】
その際、隣接するインク流路７８ｂｉ間においては、図５の（Ｂ）に示されるように、均等な厚さを有する保護層８８および８９が耐キャビテーション層８６の凹部８６ａの周縁に沿って、インク流路７８ｂｉ間において互いに段差を生じることなく連続して形成されている。
【００６３】
従って、インク吐出部材７８の各隔壁部材７８ａｉの下端面が、電気熱変換素子基板７６の耐キャビテーション層８６における凹部８６ａの底部に確実に密着嵌合された状態でインク吐出部材７８と電気熱変換素子基板７６とが組み付けられるので各インク流路７８ｂｉ相互間のインク漏れが確実に回避されることとなる。
【００６４】
また、各個別電極層９３が共通電極層９０の下方であって各インク流路７８ｂｉの幅の範囲内に配されるのでインク流路７８ｂｉ相互間の距離をより縮小する事が可能となる。従って、インク吐出口およびインク流路７８ｂｉの高密度化が図られることとなる。
【００６５】
図６の（Ａ）および（Ｂ）は、本発明に係る電気熱変換素子基板の第２の実施例の要部を示す。
【００６６】
図６の（Ａ）および（Ｂ）に示される例においては、個別電極１２４に電気的に接続される電極層１４０Ａおよび１４０Ｂが、加えて、ヒータ層１２１の発熱部１２２の両側部と各隔壁部材７８ａｉとの空間に、それぞれ、形成されている電気熱変換素子基板１３８とされる。
【００６７】
なお、図６の（Ａ）および（Ｂ）においては、図５に示される例において同一とされる構成要素については同一の符号を付して示し、その重複説明を省略する。
【００６８】
その電極層１４０Ａおよび１４０Ｂは、発熱部１２２およびその中央に孔１２４ａを有する個別電極１２４からそれぞれ所定の隙間をもって絶縁層９７の同一の平面上に形成されている。
【００６９】
かかる例においても、上述の例と同様な効果が得られる。
【００７０】
なお、上述の例においては、インクを吐出するインクジェット記録ヘッド７５に適用されているが、かかる例に限られることなく、本発明の一例がインク染料を不溶化する処理液を吐出する記録ヘッド７５に適用されてもよい。
【００７１】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明に係る電気熱変換素子基板、電気熱変換素子基板を備えるインクジェット記録ヘッド、および、それが用いられるインクジェット記録装置によれば、複数の液体流路ごとに対応して一直線上に配列される複数の発熱部を有する電気熱変換素子層の下方に第１の絶縁層を介して積み重ねられて形成され、複数の発熱部にそれぞれ電気的に接続される共通電極層が基板部上に形成されるもとで、個別電極層が、複数の発熱部のうち少なくとも１つの発熱部に電気的に接続されて共通電極層および電気熱変換素子層の下方に第２の絶縁層を介して積み重ねられて形成されるので電気熱変換素子層の発熱面積が十分に確保され、配線の引き回しが簡略化され、かつ、液体流路の幅の縮小化を図ることが可能となるのでインク吐出性能を低下させることなく、電気熱変換素子基板の発熱部およびインク吐出口の高密度化および電気熱変換素子基板の小型化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る電気熱変換素子基板の一例の要部を示す部分断面図である。
【図２】本発明に係る電気熱変換素子基板の一例が用いられる記録ヘッドを備えるインクカートリッジを示す分解斜視図である。
【図３】本発明に係る電気熱変換素子基板の一例が用いられる記録ヘッドを備えるインクジェット記録装置を示す斜視図である。
【図４】図３に示される例に備えられる制御ブロックの構成を示すブロック図である。
【図５】（Ａ）は、本発明に係る電気熱変換素子基板の第１の実施例の要部を示す断面図である。（Ｂ）は、（Ａ）におけるＢ−Ｂ線に沿って示す部分断面図である。
【図６】（Ａ）は、本発明に係る電気熱変換素子基板の第２の実施例の要部を示す断面図である。（Ｂ）は、（Ａ）におけるＢ−Ｂ線に沿って示す部分断面図である。
【図７】（Ａ）は、従来の電気熱変換素子基板の要部を示す断面図であり、（Ｂ）は、（Ａ）に示される例におけるＢ−Ｂ線に沿って示す部分断面図である。
【符号の説明】
７６，１３８　電気熱変換素子基板
７８ｂｉ　インク流路
８４　基台部
８７　ヒータ層
９０，１２０　共通電極層
９２，９３，９８　個別電極層
９４，９６，１２２，１３２　発熱部
【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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