(57)【要約】【課題】保護膜の絶縁信頼性を低下させることなく、また耐キャビテーション性を低下させることなく、インクへの熱伝達効率を最大限に最適化する。【解決手段】基板２１上に、蓄熱層２２、発熱抵抗体２３、保護膜（絶縁膜２６および耐キャビテーション膜２７）が形成されたインクジェットヘッド用の基体２０であって、発熱抵抗体２３の上の部分の保護膜の総厚は０．２〜０．６μｍで、前記保護膜の総熱抵抗値は５×１０-9〜５０×１０-9ｍ2・Ｋ／Ｗ、であり、発熱抵抗体２３の下の部分の蓄熱層２２の総熱抵抗値は前記保護膜の総熱抵抗値の２倍以上である。【選択図】図９
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上に、蓄熱層、インクを吐出するために用いられる熱エネルギーを発生する発熱体、および前記発熱体を保護する保護膜が順次形成されたインクジェットヘッド用の基体であって、
前記保護膜の前記発熱体の上の部分の総厚が０．２μｍ以上０．６μｍ以下、前記保護膜の前記発熱体の上の部分の熱抵抗値が５×１０-9ｍ2・Ｋ／Ｗ以上５０×１０-9ｍ2・Ｋ／Ｗ以下、かつ、前記蓄熱層の前記発熱体の下の部分の熱抵抗値が前記保護膜の前記発熱体の上の部分の熱抵抗値の２倍以上であるインクジェットヘッド用の基体。
【請求項２】
前記保護膜の総熱抵抗値が５×１０-9-ｍ2・Ｋ／Ｗ以上１０×１０-9ｍ2・Ｋ／Ｗ以下である請求項１に記載のインクジェットヘッド用の基体。
【請求項３】
前記保護膜が複数層の薄膜で形成されている請求項１または２に記載のインクジェットヘッド用の基体。
【請求項４】
前記保護膜が０．２μｍ以上の膜厚のＳｉＣ膜を含む請求項１または２に記載のインクジェットヘッド用の基体。
【請求項５】
前記保護膜が０．０５μｍ以上の膜厚のＳｉＮ膜を含む請求項１または２に記載のインクジェットヘッド用の基体。
【請求項６】
前記保護膜が０．２μｍ以上の膜厚のＴａ膜を含む請求項１または２に記載のインクジェットヘッド用の基体。
【請求項７】
前記保護膜が、０．１μｍ以上０．４μｍ以下の膜厚でかつ熱伝導率が１０Ｗ／ｍ・Ｋ以上２００Ｗ／ｍ・Ｋ以下の絶縁膜と、該絶縁膜上に形成された、前記Ｔａ膜を含む耐キャビテーション膜とを有する、請求項６に記載のインクジェットヘッド用の基体。
【請求項８】
前記絶縁膜が０．２μｍ以上の膜厚のＳｉＣ膜を含む請求項７に記載のインクジェットヘッド用の基体。
【請求項９】
前記絶縁膜がＳｉＮ膜をさらに含む請求項８に記載のインクジェットヘッド用の基体。
【請求項１０】
前記耐キャビテーション膜が貴金属またはその合金からなる薄膜をさらに含む請求項７に記載のインクジェットヘッド用の基体。
【請求項１１】
前記保護膜が０．０５μｍ以上の膜厚の貴金属またはその合金からなる薄膜を含む請求項１または２に記載のインクジェットヘッド用の基体。
【請求項１２】
前記蓄熱層が、ＳｉＯ2からなる少なくとも１層の薄膜で、かつ総厚が０．７μｍ以上である請求項１または２に記載のインクジェットヘッド用の基体。
【請求項１３】
前記蓄熱層が複数層の薄膜で形成され、そのうち少なくとも１層がＳｉＯx膜またはＢＰＳＧ膜である請求項１または２に記載のインクジェットヘッド用の基体。
【請求項１４】
前記発熱体を通電させるための電極配線がＡｌまたはその合金からなり厚みが０．１μｍ以上１．０μｍ以下である請求項１ないし１３のいずれか１項に記載のインクジェットヘッド用の基体。
【請求項１５】
基板上に、蓄熱層、インクを吐出するために用いられる熱エネルギーを発生する発熱体、および前記発熱体を保護する保護膜が順次形成された基体を有し、インクを吐出するための吐出口が前記発熱体に対応して設けられているインクジェットヘッドであって、
前記保護膜の前記発熱体の上の部分の総厚が０．２μｍ以上０．６μｍ以下、前記保護膜の前記発熱体の上の部分の熱抵抗値が５×１０-9ｍ2・Ｋ／Ｗ以上５０×１０-9ｍ2・Ｋ／Ｗ以下、かつ、前記蓄熱層の前記発熱体の下の部分の熱抵抗値が前記保護膜の前記発熱体の上の部分の熱抵抗値の２倍以上であるインクジェットヘッド。
【請求項１６】
基板上に、蓄熱層、インクを吐出するために用いられる熱エネルギーを発生する発熱体、および前記発熱体を保護する保護膜が順次形成された基体を有し、インクを吐出するための吐出口が前記発熱体に対応して設けられており、前記保護膜の前記発熱体の上の部分の総厚が０．２μｍ以上０．６μｍ以下、前記保護膜の前記発熱体の上の部分の熱抵抗値が５×１０-9ｍ2・Ｋ／Ｗ以上５０×１０-9ｍ2・Ｋ／Ｗ以下、かつ、前記蓄熱層の前記発熱体の下の部分の熱抵抗値が前記保護膜の前記発熱体の上の部分の熱抵抗値の２倍以上であるインクジェットヘッドを用い、
前記発熱体を０．２μｓ以上２μｓ以下の駆動通電時間で駆動して前記吐出口からインクを吐出するインクジェットヘッドの駆動方法。
【請求項１７】
基板上に、蓄熱層、インクを吐出するために用いられる熱エネルギーを発生する発熱体、および前記発熱体を保護する保護膜が順次形成された基体を有し、インクを吐出するための吐出口が前記発熱体に対応して設けられており、前記保護膜の前記発熱体の上の部分の総厚が０．２μｍ以上０．６μｍ以下、前記保護膜の前記発熱体の上の部分の熱抵抗値が５×１０-9ｍ2・Ｋ／Ｗ以上５０×１０-9ｍ2・Ｋ／Ｗ以下、かつ、前記蓄熱層の前記発熱体の下の部分の熱抵抗値が前記保護膜の前記発熱体の上の部分の熱抵抗値の２倍以上であるインクジェットヘッドと、
前記発熱体を０．２μｓ以上２μｓ以下の駆動通電時間で駆動する駆動手段と、を具備する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、インクジェット方式に従ってインクを吐出して記録媒体に記録を行うインクジェットヘッドの駆動方法およびインクジェット記録装置に関し、特に、インクを吐出するのに熱エネルギーを利用するものに関する。
【０００２】
なお、本発明における「記録」とは、文字や図形等のように意味を持つ画像を被記録媒体に対して付与することだけでなく、パターン等のように意味を持たない画像を付与することをも意味するものである。
【背景技術】
【０００３】
近年、紙、糸、繊維、布、金属、プラスチック、ガラス、木材、セラミック等の記録媒体に対して記録を行う、プリンタ、複写機、通信システムを有するファクシミリ、プリンタ部を有するワードプロセッサ等の装置、さらには各種処理装置と複合的に組み合わされた記録装置に、数多くの記録装置が使用されるようになっている。これらの記録装置に対しては、高速記録、高解像度、高画像品質、低騒音などが要求されている。このような要求に応える記録装置として、インクジェット記録装置が挙げられる。インクジェット記録装置は、吐出口を有するインクジェットヘッドを用い、この吐出口からインク（記録液）滴を吐出飛翔させ、これを記録媒体に付着させて記録を行う。インクジェット記録装置では、インクジェットヘッドと記録媒体とが非接触であるため、非常に安定した記録画像等を得ることができる。
【０００４】
このようなインクジェットヘッドの中でも、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ヘッドは、多数の吐出口を高密度に配列することができるため高解像度の記録を行える他、コンパクト化も容易であるなどの利点を有している。
【０００５】
熱エネルギーを利用する従来のインクジェットヘッドは、シリコン等の基体上に複数の発熱抵抗体を列状に配列することで高密度化を達成し、また、複数の発熱抵抗体に対して共通の蓄熱層や電気絶縁膜を有した構成が一般的である（例えば、特許文献１、特許文献２等参照。）。
【０００６】
図１５に、熱エネルギーを利用した従来のインクジェットヘッドの、一つの発熱抵抗体の部分での模式的断面図を示す。
【０００７】
図１５に示すように、インクジェットヘッド１００は、発熱抵抗体（ヒータ）１２３が形成された基体１２０と、基体１２０上に接合されたノズル材１１０とを有する。基体１２０は、シリコンからなる基板１２１の表面に、熱酸化膜等の複数の層で構成された蓄熱層１２２と、蓄熱層１２２上に部分的に形成された発熱抵抗体１２３と、発熱抵抗体１２３に電力を供給するための電極配線１２４，１２５と、発熱抵抗体１２３および蓄熱層１２２を覆って形成された電気絶縁膜１２６と、電気絶縁膜１２６上に形成された、Ｔａからなる耐キャビテーション膜１２７とを有する。電気絶縁膜１２６および耐キャビテーション膜１２７を合わせて保護膜１２８を構成する。ノズル材１１０は、基体１２０と接合されることで、発熱抵抗体１２３の上方をインクチャンバ１１２とする液路を形成する。また、ノズル材１１０には、発熱抵抗体１２３と対向する位置に吐出口１１１が形成されている。
【０００８】
インクチャンバ１１２にはインクが満たされており、この状態で電極配線１２４，１２５を通じて発熱抵抗体１２３に電圧を印加することで発熱抵抗体１２３が発熱する。発熱抵抗体１２３の発熱によってインクチャンバ１１２内のインクが急激に加熱されて膜沸騰する。これによりインクに気泡が発生し、その気泡の成長に基づく圧力によって、吐出口１１１からインクが吐出する。
【０００９】
発熱抵抗体１２３で発生した熱エネルギーを効率よくインクに伝えるために、基体１２０の膜構成についてこれまでに様々な工夫が提案されている。
【００１０】
図１６を参照して、発熱抵抗体１２３の発熱による伝熱の原理を説明する。図１６において、発熱抵抗体１２３に通電することによって、熱量Ｑが印加される。その熱量Ｑは発熱抵抗体１２３の上下に拡散し、Ｑ１,Ｑ２となる。上方に拡散した熱量Ｑ１は、電気絶縁膜や耐キャビテーション膜で構成される保護膜１２８上のインク１３０に伝わる。これによりインク１３０に気泡１３１が発生し、上記のように吐出が行われる。このとき、印加する熱量Ｑを効率よくＱ１としてインクに伝達するために、以下のような工夫がされている。
【００１１】
まず、発熱抵抗体１２３上の層については、インクに均一に熱が伝わるようにするため、保護膜１２８を、比較的熱伝導率が低く、かつ厚みの薄い膜として形成している。保護膜１２８は、インクとの絶縁も兼ねていることから、現在は例えばＳｉＮなどで形成し、その厚さを約０．２〜０．５μｍ程度とすることが適正とされている。
【００１２】
保護膜１２８の厚さを０．２μｍ程度以上とした理由は、厚さが０．２μｍ未満であると、電極配線と発熱抵抗体１２３との境界部に生じる電極配線の厚み分の段差によって保護膜１２８に切れが生じ易くなるためである。その逆に、保護膜１２８の厚さが厚すぎると、発熱抵抗体１２３で生じた熱がインク１３０に伝わりにくくエネルギー効率が悪くなり、さらに、製造上のばらつきや製造コストの点から、厚くても０．５μｍ程度を適正としている。
【００１３】
一方、発熱抵抗体１２３の下側の層については、蓄熱層１２２の厚みを十分に厚くするなどの工夫がされている。この厚みは、製造方法や発熱抵抗体１２３の耐久性などにより経験的に決められており、例えば、ＳｉＯxなどにより３μｍ程度の厚さで形成している。
【００１４】
また、記録速度の高速化の観点から、発熱抵抗体１２３の駆動通電時間（パルス幅）を短くする工夫もされている。例えば、駆動周波数３０ｋＨｚで１６分割駆動であれば、約２μｓ以下で駆動しなければならない。駆動上のマージンも考えるとさらに短パルスが好ましい。
【００１５】
駆動通電時間を短くし、熱流束を上げることにより、より安定した発泡が得られることも分かっている。安定した発泡は、気泡を大気に連通させる吐出方式において効果が絶大であり、高品位記録のインクジェットヘッドでは駆動通電時間が約０．５〜１．２μｓであることが必須の構成となっている。さらには、駆動パルスを複数に分割し、ダブルパス、トリプルパスにすることにより、吐出効率をさらに向上させるといったことも行われている。
【特許文献１】特開２００１−１７１１２７号公報
【特許文献２】特開２００２−１１８８６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
しかしながら、記録装置の高品位記録化が進み、吐出する液滴のサイズも日々小さくなってきており、現在では数ｐｌという極小の液滴となっている。そのため、従来に比べて投入エネルギーに対する吐出量、すなわち吐出効率を数倍〜１０倍程度上げる必要があり、困難な問題となっていた。
【００１７】
この問題を回避すべく、発熱抵抗体上の保護膜を薄くする手法もとられているが、前述のように配線の段差部で高い信頼性で絶縁状態を維持するためには、製造上のばらつきなども考慮すると、薄くても０．２μｍ程度が限界であった。また、保護膜に熱伝導性の良い材料を使ったとしても、絶縁性が十分でなかったり、熱が保護膜の表面上で面内方向に広がったりする場合がある。このことは、さらに効率を低下させるといった悪循環を招き、保護膜の適正な厚みや熱伝導率などがよく分かっていなかった。
【００１８】
また、保護膜は、インクの熱化学反応やインクの組成物の炭化によって「コゲ」として付着することによる吐出劣化を防止するために、表面がＴａなどの耐キャビテーション膜で形成される。この膜の材料についても、耐キャビテーション性を向上させるため、高耐久性を示すＩｒなどの貴金属材料も検討されている。しかし、Ｉｒなどは熱伝導性が高いため、十分な被覆性をもたせるために膜厚を厚くした場合、発熱抵抗体で発生した熱エネルギーが膜の面内方向に逃げるため、効率を低下させるといった弊害も問題になっており、耐キャビテーション膜の適正な厚みや熱伝導率などはよく分かっていなかった。
【００１９】
さらに、発熱抵抗体の効率や耐久性を擬似的に向上させるために、発熱抵抗体の数を増やす方法もある。しかし、発熱抵抗体の数を増やすことは、そのための駆動回路やメモリなどが相当数必要となり、基体のサイズが大きくなるだけでなく、駆動も煩雑となり記録装置本体の駆動用ＩＣの高集積化やソフトの複雑化などによって、結果的にコストアップを招くことになる。
【００２０】
本発明は上記の問題点に鑑みてなされたものであり、保護膜の絶縁信頼性を低下させることなく、また耐キャビテーション性を低下させることなく、インクへの熱伝達効率を最大限に最適化することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２１】
上記目的を達成するため本発明のインクジェットヘッド用の基体は、基板上に、蓄熱層、インクを吐出するために用いられる熱エネルギーを発生する発熱体、および前記発熱体を保護する保護膜が順次形成されたインクジェットヘッド用の基体であって、前記保護膜の前記発熱体の上の部分の総厚が０．２μｍ以上０．６μｍ以下、前記保護膜の前記発熱体の上の部分の熱抵抗値が５×１０-9ｍ2・Ｋ／Ｗ以上５０×１０-9ｍ2・Ｋ／Ｗ以下、かつ、前記蓄熱層の前記発熱体の下の部分の熱抵抗値が前記保護膜の前記発熱体の上の部分の熱抵抗値の２倍以上であることを特徴とする。
【００２２】
なお、本発明において、発熱体あるいは発熱抵抗体とは、蓄熱層上に形成された層全体ではなく、その一部の、通電によって発生した熱をインクに作用させる領域の部分、すなわち保護膜がなければインクと直接接してインクを加熱する部分をいう。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、保護膜の絶縁信頼性を低下させることなく、また耐キャビテーション性能を低下させることなく、インクへの熱伝達効率を最大限に最適化することができる。その結果、インクジェットヘッドの特性を生かして、効率よくインクを吐出することができる。また、保護膜の熱抵抗値が５〜５０×１０-9ｍ2・Ｋ／Ｗで、しかも蓄熱層の総熱抵抗値が保護膜の総熱抵抗値の２倍以上である範囲で保護膜の構成は任意に変更可能であるので、設計の自由度が向上しコストダウンも可能になるという効果も併せ持つ。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
本明細書中における、「（数値Ａ）〜（数値Ｂ）」は、「数値Ａ以上、数値Ｂ以下」の範囲を示す。
【００２５】
次に、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
【００２６】
〈本発明のインクジェットヘッドの概要（発明者等による検討）〉
始めに、本発明の概要について説明する。本発明は、発熱抵抗体上の保護膜を適正な熱抵抗をもった構成にすることにある。まず、本発明者らは、図１５のような膜構成を有するインクジェットヘッドにおいて、発熱抵抗体上での保護膜の厚さについて、絶縁信頼性および耐キャビテーション性の観点から経験的最適厚さを０．３μｍ〜０．５μｍと仮定し、その熱伝導率を変化させることによって保護膜の総熱抵抗を変化させ、それによる発泡効率の変化を、３次元熱伝導シミュレーションを用いて計算した。その結果を図１に示す。
【００２７】
図１は、保護膜の熱抵抗値と、熱伝導効率の指標となる、インクを吐出させるのに必要な最低限の通電駆動時間である臨界発泡パルス幅との関係を示すグラフである。このときの条件として、発熱抵抗体の厚みを０．０５μｍ、電極配線の厚みを０．２μｍ、材料をＡｌとした。また、熱流束として、発熱抵抗体における単位体積当たりの投入エネルギーを、４．５５×１０16Ｗ／ｍ3とした。これは、一辺が２６μｍの正方形の発熱抵抗体で、抵抗値が１００Ωであり１２０ｍＡの電流を流した場合に相当する。このとき、発熱抵抗体の中心の真上にある常温の水が３００℃に達する時間を計算したものを臨界発泡パルスと呼ぶことにする。図１において、この臨界発泡パルス幅が小さいほど、少ないエネルギーで発泡するため、発熱抵抗体の発泡効率が良いことになる。
【００２８】
図１から明らかなように、膜厚０．３μｍ、０．４μｍ、および０．５μｍのすべてにおいて同様の傾向を示し、保護膜の熱抵抗値が約５〜１０×１０-9ｍ2・Ｋ／Ｗ程度のときに臨界発泡パルス幅が極小となる、すなわち発熱抵抗体の発泡効率が最大になる極点であることを見出した。従来の、ＳｉＮからなる膜厚０．３μｍの電気絶縁膜およびＴａからなる膜厚０．２３μｍの耐キャビテーション膜で構成される保護膜では、熱抵抗値は約２．５×１０-7ｍ2・Ｋ／Ｗ程度である。このことは、膜厚が０．３μ〜０．５μｍという薄い膜厚の保護膜においては、熱抵抗値を上記の範囲まで下げても、発熱抵抗体で発生した熱エネルギーは保護膜の面内方向に発散することなく、結果的に発泡効率が向上することを示している。
【００２９】
上記の範囲よりもさらに熱抵抗値を下げると、臨界発泡パルス幅は上昇に転じ、発泡効率は悪くなる。これは、膜厚が０．３μｍ〜０．５μｍという薄い膜厚の保護膜においても、発熱抵抗体で発生した熱エネルギーが保護膜の面内方向に発散していることを示している。
【００３０】
さらに、図１より、臨界発泡パルス幅が極小となる領域は比較的広く、１０×１０-9ｍ2・Ｋ／Ｗよりもさらに高い、５０×１０-9ｍ2・Ｋ／Ｗ程度まで発泡効率はあまり変わらないことも明らかである。もちろん、最も好ましい熱抵抗値は、上記の５〜１０×１０-9ｍ2・Ｋ／Ｗの範囲である。
【００３１】
また、図１では保護膜の膜厚を０．３〜０．５μｍの範囲でシミュレーションした結果を示したが、保護膜の膜厚が０．２〜０．６μｍの範囲までは同等の特性を示すことが本シミュレーションで確認されている。
【００３２】
次に、上述の熱抵抗値を実現するためには保護膜の熱伝導率がどの程度になるか計算した。この際の条件としては、従来のインクジェットヘッドに対する変更をできるだけ行わないように、図１５に示した構成における耐キャビテーション膜はそのままとし（材料：Ｔａ、膜厚：０．２３μｍ）、絶縁膜の膜厚（０．１μｍ、０．２μｍ、０．３μｍ）と熱伝導率を変化させて再度計算を行った。これは、耐キャビテーション膜を構成するＴａの熱伝導率は絶縁膜を構成するＳｉＮに比べて大きく、発泡効率にはあまり影響していない、つまり、発泡効率は主として絶縁膜に依存すると考えられるためである。このシミュレーションに用いた具体的な熱伝導率の値としては、薄膜の熱伝導率は厚みや成膜プロセスなどにも依存するが、文献などから一般に得られる値である、薄膜Ｔａの熱伝導率＝５４Ｗ／ｍ・Ｋ、薄膜ＳｉＮの熱伝導率＝１．２Ｗ／ｍ・Ｋを用いた。例えば薄膜ＳｉＮの熱伝導率は１．２〜３２Ｗ／ｍ・Ｋ程度まで変化するが、それでもＴａの熱伝導率よりは小さい。
【００３３】
以上のようにして求めた熱伝導率と臨界発泡パルス幅との関係を図２に示す。図２から明らかなように、絶縁膜の熱伝導率が１０〜２００Ｗ／ｍ・Ｋの範囲で臨界発泡パルス幅が極小となる。この範囲においては、臨界発泡パルス幅はほとんど変化なく、良好な発泡効率が得られることが分かる。また、図２では絶縁膜の膜厚を０．１〜０．３μｍの範囲でシミュレーションした結果を示したが、絶縁膜の膜厚が０．３〜０．４μｍの範囲においても同等の特性を示す。
【００３４】
さらに、絶縁の膜厚が０．３μｍである場合に、絶縁膜の熱伝導率を２〜５００Ｗ／ｍ・Ｋの範囲で変化させ、発熱抵抗体の真上の水が３００℃付近になったとき、つまり発泡直前での、水に接する保護膜上の温度分布を図３に示す。図３から明らかなように、熱伝導率が高くなるほど、３００℃に達する発熱抵抗体の表面面積が小さくなっている。これは前述のように、熱伝導率が高いと、発熱抵抗体で発生した熱エネルギーが面内方向に発散するためである。図３によれば、熱伝導率が１００Ｗ／ｍ・Ｋ程度までは、面内方向への発散はあまり起こらず、従来のインクジェットヘッドにおける絶縁膜の熱伝導率と比較しても大きな変化はない。しかし、熱伝導率が５００Ｗ／ｍ・Ｋ程度になると、３００℃の平衡領域がほとんどなくなり、熱エネルギーは面内方向に発散していることが分かる。
【００３５】
以上のことから、保護膜が絶縁膜とＴａからなる耐キャビテーション膜とを有する構成の場合、発泡効率を向上させるためには、絶縁膜の熱伝導率は１０〜２００Ｗ／ｍ・Ｋであることが好ましく、より好ましくは１０〜１００Ｗ／ｍ・Ｋ、最も好ましくは１０〜５０Ｗ／ｍ・Ｋである。
【００３６】
再び図１、図２を参照すると、臨界発泡パルス幅は０．２〜０．６μｓ程度である。ただし、実際にインクを発泡させて吐出を行う場合は、インクジェットヘッドの製造上のばらつき等も考慮してこの臨界発泡パルス幅に一定の割合増加した駆動パルスを与えるため、前述のように、気泡を大気に連通させる吐出方式における安定吐出を行うための高熱流速の適正条件である、０．５〜１．２μｓという、従来の駆動条件とほぼ同等になる。さらには、インクジェットヘッドの製造上のばらつきだけでなく、インクジェットヘッドが実際に使用される温度環境等も考慮すると、インクを吐出させるための駆動パルス幅を０．２〜２．０μｓとすれば、ほぼ問題ない。
【００３７】
さらに本発明者等は、蓄熱層がインクへの熱伝達効率に及ぼす影響について検討した。まず、図１５のような膜構成を有するインクジェットヘッドにおいて、保護膜を、膜厚０．３μｍのＳｉＮ膜（絶縁膜）および膜厚０．２３μｍのＴａ膜（耐キャビテーション膜）とした条件で、蓄熱層を膜厚２．５μｍのＳｉＯ2膜とした場合と、膜厚１．５μｍのＳｉＯ2膜とした場合について、発熱抵抗体を０．８μｓの駆動パルス幅で駆動したときの、発熱抵抗体の駆動パルス印加時点からの表面温度の時間経過による変化を、３次元熱伝導シミュレーションを用いて計算した。その結果を図４に示す。
【００３８】
図４から明らかなように、２種類の蓄熱層を比較すると、最大ピーク温度は両者とも５００℃程度でほぼ同じであるが、その後の温度は膜厚が薄い方が、速く低下している。この結果から、蓄熱層の厚みを薄くしてもインクへの熱伝達効率は低下しないと考えられる。
【００３９】
次に、インクへの熱伝達効果を低下させることなく蓄熱層をどこまで薄くできるかを、３次元熱伝導シミュレーションを用いて計算した。その結果を図５に示す。
【００４０】
図５は、上記シミュレーションによって得られた、蓄熱層の厚みと、発熱抵抗体の単位面積当たりのインク臨界発泡エネルギーとの関係を示すグラフである。発熱抵抗体の単位面積当たりのインク臨界発泡エネルギーは、インクへの熱伝達効率の指標となるものである。インク臨界発泡エネルギーとは、発熱抵抗体表面の温度が、インクの発泡温度である３００℃を超えるために必要な臨界の熱エネルギー値であり、この値が大きいほど、熱伝達効率が悪いことを意味している。計算は、駆動通電時間である熱エネルギー印加時間（Ｐｗ）を０．５μｓ〜３．０μｓまで変化させて行った。この熱エネルギー印加時間は、インクジェットヘッドの記録速度の観点から、高速で駆動させることが必要であり、かつ駆動パルス精度から短すぎない条件として得られた適正時間である。また、この時間は、気泡を大気に連通させる吐出方式における安定吐出を行うための高熱流束の適正条件、すなわち前述した０．５〜１．２μｓの駆動通電時間を含んでいる。
【００４１】
図５から明らかなように、蓄熱層の厚みが約０．７μｍより薄いと、インクへの熱伝導効率が急激に悪くなっている。このことから、蓄熱層の厚みは０．７μｍ以上であればよいことが分かる。また、０．７μｍよりも薄い蓄熱層は、安定して成膜することが困難である。
【００４２】
さらに図５から、熱伝達効率は、熱エネルギー印加時間（Ｐｗ）が長いほど悪く、またＰｗが長いほど蓄熱層の厚みによる影響が大きいことが分かる。具体的には、Ｐｗが１．２〜２μｓでは蓄熱層の厚みは１．０μｍ以上、また、高熱流束の条件であるＰｗが１．２μｓ以下では蓄熱層の厚みは０．７μｍ以上であっても効率が低下せず適正であることが分かる。
【００４３】
以上のことから、保護膜が、膜厚０．３μｍのＳｉＮ膜および膜厚０．２３μｍのＴａ膜である場合において、熱伝達効率を良好にするためには、ＳｉＯ2からなる蓄熱層の厚みは１．０μｍ以上であることが適正であり、さらには、駆動通電時間は、Ｐｗが１．２μｓ以下では蓄熱層の厚みは０．７μｍ以上が適正であることが言える。駆動通電時間は、１つのパルスである場合に限らず、複数に分割されたパルス駆動であってもよく、この場合は各パルス幅の合計の通電時間がＰｗに相当する。図５に示した関係は、前述した試作ヘッドにおいても、シミュレーションと一致した結果が得られている。
【００４４】
ここでは、保護膜および蓄熱層の材料、膜厚を具体的に例示したが、本発明はこれらに限られるものではない。本発明は、印加した熱エネルギーを効率よくインクに伝達するものであるから、前述の条件は、保護膜と蓄熱層の熱抵抗比に置き換えることができる。
【００４５】
その置き換えた結果を図６に示す。図６は、前述した保護膜の条件における蓄熱層の条件を、蓄熱層と保護膜との熱抵抗比で置き換えた、蓄熱層の厚みと、蓄熱層／保護膜の熱抵抗比との関係を示すグラフである。このときの各膜の熱伝導率は、薄膜ＳｉＮおよび薄膜Ｔａは前述の値とし、薄膜ＳｉＯ2を１．３８Ｗ／ｍ・Ｋとした。この値も文献等により一般的に得られる値を用いた。薄膜の熱抵抗値Ｒｓは、その薄膜を構成する材料の熱伝導率をＫ、膜厚をｄとしたとき、Ｒｓ＝ｄ／Ｋで与えられる。また、積層膜の熱抵抗値は、各膜の熱抵抗値を加算したものである。
【００４６】
図６から明らかなように、膜厚０．３μｍのＳｉＮ膜および膜厚０．２３μｍのＴａ膜からなる保護膜における蓄熱層の膜厚条件、０．７μｍ以上は、蓄熱層／保護膜の熱抵抗比で約２倍以上に置き換えることができる。このことから、保護膜の熱抵抗に対する蓄熱層の熱抵抗の比は約２倍以上であることが適正であることが分かる。
【００４７】
以上説明した関係はシミュレーションによって得られたものであるが、実際に試作したインクジェットヘッドにおいても、熱伝導率および発泡効率について、シミュレーションと全く同じではないが、シミュレーションで検証された結果と同様の結果が得られている。
【００４８】
〈インクジェット記録装置〉
次に、本発明のインクジェットヘッドが搭載されるインクジェット記録装置について、図１３を参照して説明する。
【００４９】
図１３は、本発明のインクジェット記録装置の一例を示す模式的斜視図である。図１３において、本体フレームには、螺旋溝５００５が刻まれたリードスクリュー５００４が回転自在に軸支されている。リードスクリュー５００４は、駆動モータ５０１３の正逆回転に連動し、駆動力伝達ギア５００９〜５０１１を介して回転駆動される。
【００５０】
さらに、本体フレームには、キャリッジＨＣを摺動自在に案内する案内レール５００３が固定されている。キャリッジＨＣには、螺旋溝５００５に係合するピン（不図示）が設けられており、駆動モータ５０１３の回転によりリードスクリュー５００４を回転させることで、キャリッジＨＣが図示矢印ａ、ｂ方向に往復移動できるようになっている。紙押え板５００２は、キャリッジＨＣの移動方向にわたって、記録媒体Ｐをプラテン５０００に対して押圧する。
【００５１】
キャリッジＨＣには、インクジェット記録ユニットＩＪＣが搭載される。インクジェット記録ユニットＩＪＣは、上述したインクジェットヘッドをインクタンクＩＴと一体化したカートリッジ形態のものであっても、それらを互いに別体として取り外し可能に組み合わせた形態のものであってもよい。また、このインクジェット記録ユニットＩＪＣは、キャリッジＨＣに設けられている位置決め手段および電気的接点によってキャリッジＨＣに固定支持されるとともに、キャリッジＨＣに対して着脱可能に設けられている。
【００５２】
フォトカプラ５００７、５００８は、キャリッジＨＣのレバー５００６のこの域での存在を確認して駆動モータ５０１３の回転方向の逆転等を行うためのホームポジション検知手段を構成する。インクジェットヘッドの前面（吐出口が開口した面）をキャップするキャップ部材５０２２は、支持部材５０１６によって支持され、さらに吸引手段５０１５を備え、キャップ内開口５０２３を介してインクジェットヘッドの吸引回復を行う。本体支持板５０１８には支持板５０１９が取り付けられており、この支持板５０１９に摺動自在に支持されたクリーニングプレード５０１７は、図示しない駆動手段によって前後方向に移動される。クリーニングプレード５０１７の形態は図示するものに限られず、公知のものが適用できることはいうまでもない。レバー５０２１は、インクジェットヘッドの吸引回復動作を開始するためのもので、キャリッジＨＣと当接するカム５０２０の移動に伴って移動し、駆動モータ５０１３から駆動力がギア５０１０やラッチ切換え等の公知の伝達手段によって移動制御される。
【００５３】
これらのキャッピング、クリーニング、吸引回復の各処理は、キャリッジＨＣがホームポジション側領域に移動したときにリードスクリュー５００４の作用によって、それぞれの対応位置で行われるようになっているが、周知のタイミングで所望の動作を行うようにすれば、本例にはいずれも適用できる。
【００５４】
図１４に、上述したインクジェット記録装置の動作を制御する制御回路のブロック図を示す。図１４に示す制御回路は、コンピュータなどの外部装置から記録信号が入力されるインターフェース１７００と、インターフェース１７００を介して入力した記録信号に基づいてインクジェット記録装置の動作を司る制御部と、記録ヘッド（インクジェットヘッド）１７０８を駆動するためのヘッドドライバ１７０５と、記録媒体を搬送する（図１３に示すプラテン５０００を回転させる）搬送モータ１７０９を駆動するためのモータドライバ１７０６と、キャリアモータ１７１０（図１３の駆動モータ５０１３に相当）を駆動するためのモータドライバ１７０７とを有する。
【００５５】
制御部は、インターフェース１７００からの記録信号を受けて、記録ヘッド１７０８に対する記録データの供給制御を行うゲートアレイ（Ｇ．Ａ．）１７０４と、ＭＰＵ１８０１と、ＭＰＵ１７０１が実行する制御プログラムを格納するＲＯＭ１７０２と、上記記録信号や記録ヘッド１７０８に供給される記録データ等の各種データを保存するＤＲＡＭＵ１７０３を有する。ゲートアレイ１７０４は、ＭＰＵ１７０１およびＤＲＡＭＵ１７０３との間のデータ転送制御も行う。
【００５６】
インターフェース１７００に記録信号が入力されると、ゲートアレイ１７０４とＭＰＵ１７０１との間で、記録信号が記録用の記録データに変換される。そして、各モータドライバ１７０６、１７０７によって搬送モータ１７０９およびキャリアモータ１７１０が駆動されるとともに、ヘッドドライバ１７０５に送られた記録データに従って記録ヘッド１７０８が駆動され、記録が行われる。前述した発熱抵抗体の駆動通電時間も、ＭＰＵ１７０１によって制御される。
【００５７】
〈インクジェットヘッド〉
次に、本発明に好適に用いられるインクジェットヘッドの例について説明する。
【００５８】
（インクジェットヘッド構成例１）
図７は、本発明に好適に用いられるインクジェットヘッドの一例の、吐出口側から見た要部平面図である。また図８は、図７に示す発熱抵抗体の一つを拡大して示す、基体の平面図である。なお、図７では、内部構造が分かるように、ノズル材１０を透視した状態で示している。
【００５９】
インクジェットヘッド１は、複数の発熱抵抗体２３が形成された基体２０と、基体２０に接合されたノズル材１０とを有する。発熱抵抗体２３は、一列に並んで配置されている。ただし、カラー用のインクジェットヘッドの場合は、色毎に、複数列に配置することもできる。ノズル材１０には、各発熱抵抗体２３と対向する位置にそれぞれ、吐出口１１が、その中心を発熱抵抗体２３の中心上に位置させて形成されている。さらにノズル材１０には、隣接する発熱抵抗体２３間を仕切るノズル壁１３が形成されており、基体２０とノズル材１０とを接合することによって、発熱抵抗体２３ごとに、吐出口１１がそれぞれ開口した液路が形成されている。
【００６０】
基体２０には、このインクジェットヘッド１の外部から各発熱抵抗体２３上にインクを供給するために、供給口（不図示）が基体２０を貫通して形成されている。供給口は、各流路に共通のインク室に開口する。また、インク室と各流路との間には、流路内への異物の侵入を阻止するために、柱状の構造物であるフィルタ２９が設けられている。絶縁膜（図８では不図示）および耐キャビテーション膜２７は、列状に並んでいる全ての発熱抵抗体２３を共通に覆って設けられている。さらに、図５に示すように、発熱抵抗体２３には電極配線２５が接続されている。
【００６１】
インクは、供給口から流路内に供給されて発熱抵抗体２３上に流れる。この状態で電極配線２５を通じて発熱抵抗体２３を通電し熱エネルギーを発生させることで発熱抵抗体２３上のインクが発泡し、これによって吐出口１１からインクが吐出する。本例のインクジェットヘッド１は、発熱抵抗体２３と吐出口１１とを対向させた、いわゆるサイドシュータタイプと呼ばれるものである。サイドシュータタイプのインクジェットヘッド１の吐出方式には、大きく分けて、発熱抵抗体２３の駆動により発生した気泡を大気と連通させる方式と、気泡を大気と連通させない方式とがある。本発明は、これらのいずれにも適用可能である。後者の吐出方式では、発生した気泡は、大気と連通することなく消滅する。
【００６２】
図９に、図７に示すインクジェットヘッドのＢ−Ｂ線断面図を示す。図９を参照して、本例のインクジェットヘッド１について基体２０の層構成を中心に説明する。
【００６３】
基体２０は、シリコンからなる基板２１と、その表面に形成された、電気絶縁膜を兼ねる蓄熱層２２と、蓄熱層２２上に部分的に形成された発熱抵抗体２３と、発熱抵抗体２３に電力を供給するための電極配線２４，２５と、発熱抵抗体２３および蓄熱層２２を覆って形成された絶縁膜２６と、絶縁膜２６上の一部に形成された耐キャビテーション膜２７とを有する。蓄熱層２２は、基板２１側から順に、熱酸化膜２２ａ、層間膜２２ｂ,２２ｃを積層した３層構造である。本例では、これら熱酸化膜２２ａ、層間膜２２ｂ,２２ｃは、いずれもＳｉＯ2で構成されており、蓄熱層２２全体の厚さは、蓄熱層２２の総熱抵抗が、発熱抵抗体２３を覆って形成される膜（絶縁膜２６および耐キャビテーション膜２７）すなわち保護膜の総熱抵抗の２倍以上となるように設定されている。ただし、蓄熱層２２を構成するこれらの膜の材料、蓄熱層２２の層数および構造は、総熱抵抗が上記の条件を満たす範囲で任意に変更可能である。例えば、蓄熱層２２の少なくとも一つの層をＳｉＯx膜やＢＰＳＧ（Boro-phospho silicate glass）膜とすることもでき、またその製膜方法についても、熱酸化法やＣＶＤ法など、任意の方法を用いることができる。
【００６４】
発熱抵抗体２３は、本例ではＴａＳｉＮで構成した。また、電極配線２４，２５は、ＡｌＣｕとした。ただし、電極配線２４，２５はこれに限られるものではなく、Ａｌやその他のＡｌ合金とすることもできる。また、厚さは０．１〜１．０μｍとすることができる。
【００６５】
絶縁膜２６は、ＳｉＮ膜２６ａ上にＳｉＣ膜２６ｂを形成した２層構造となっている。ＳｉＮ膜２６ａの膜厚は０．０５μｍ、ＳｉＣ膜２６ｂの膜厚は０．２μｍとした。このように絶縁膜２６を複数の層で構成することで、電極配線２５の段差部での被覆に関して、熱抵抗を小さくして、かつ絶縁信頼性を最適化することができる。ただし、絶縁膜２６の構造はこれに限られるものではなく、３層以上としたり、ＳｉＣ膜２６ｂの膜厚を０．２μｍ以上としたり、ＳｉＮ膜２６ｂの膜厚を０．０５μｍ以上としたりすることもできる。耐キャビテーション膜２７については、材料をＴａ、膜厚を０．２３μｍとした。つまり、本例では、発熱抵抗体２３上での保護膜全体の厚みを０．４８μｍとした。
【００６６】
ノズル材１０は、基体２０上に接合されて、発熱抵抗体２３と吐出口１１との間にインクチャンバ１２を形成する。
【００６７】
ここで重要なのは、発熱抵抗体２３上の保護膜である絶縁膜２６および耐キャビテーション膜２７の熱抵抗値を適正にすることである。図１５に示した従来のインクジェットヘッドの構成では、保護膜は、膜厚０．３μｍのＳｉＮからなる絶縁膜と、膜厚０．２３μｍのＴａからなる耐キャビテーション膜で構成されている。薄膜の熱伝導率について、薄膜Ｔａを５４Ｗ／ｍ・Ｋ、薄膜ＳｉＮを１．２Ｗ／ｍ・Ｋ、薄膜ＳｉＣを７０Ｗ／ｍ・Ｋとするとして従来のインクジェットヘッドにおける保護膜の熱抵抗値を計算すると、約２．５×１０-7ｍ2・Ｋ／Ｗ程度となる。それに対して本例のインクジェットヘッド１では、熱抵抗値は約４８×１０-9ｍ2・Ｋ／Ｗとなる。一方、蓄熱層２２は、熱酸化膜２２ａ、層間膜２２ｂ，２２ｃの膜厚をそれぞれ１．０μｍ、０．８μｍ、０．７μｍとした。薄膜ＳｉＯ2の熱伝導率を１．３８Ｗ／ｍ・Ｋとすると、蓄熱層２２の熱抵抗値は、約１．８１×１０-6ｍ2・Ｋ／Ｗとなる。従って、本例では、蓄熱層２２の総熱抵抗値は保護層の総熱抵抗値の約３９倍となっている。
【００６８】
また、発熱抵抗体２３の平面サイズは、本例では２６μｍ×２６μｍの正方形とした。ただし、発熱抵抗体２３のサイズはこれに限定されるものではなく、少なくとも１６μｍ×１６μｍから３９μｍ×３９μｍ程度までは問題ないことが確認されている。また、発熱抵抗体２３の形状も、正方形に限られるものではなく、長方形とすることもできる。さらには一つの吐出口１１当たりの発熱抵抗体２３の数も複数、例えば１０μｍ×２４μｍの長方形のものを２つ直列に接続した構成とすることもできる。
【００６９】
上述のように、保護膜の厚みおよび熱抵抗値を適正にすることで、吐出方式は、気泡を大気に連通させる方式および連通させない方式のいずれの場合でも、保護膜の絶縁信頼性および耐キャビテーション性を低下させることなくインクへの熱伝達効率を最大限に最適化するという点で、大きな差はなく同等の優れた効果を得ることができる。
【００７０】
（インクジェットヘッドの構成例２）
図１０は、本発明に好適に用いられるインクジェットヘッドの他の例の、図９と同様の断面図である。なお、図１０では、図９と同様の構成については図９と同じ符号を付している。
【００７１】
本例のインクジェットヘッドは、絶縁膜２６が単層であること、および耐キャビテーション膜２７が２層であることが、インクジェットヘッドの構成例１と相違している。その他の構成はインクジェットヘッドの構成例１と同じである。
【００７２】
本例では、絶縁膜２６はＳｉＣで構成し、その膜厚は０．３５μｍである。また、耐キャビテーション膜２７は、絶縁膜２６側から、Ｔａ膜２７ａおよびＩｒ膜２７ｂを積層した構成となっている。Ｔａ膜２７ａの膜厚は０．２μｍとし、Ｉｒ膜２７ｂの膜厚は０．０５μｍとした。したがって、発熱抵抗体２３上での保護膜の総厚は、０．６μｍである。
【００７３】
このように、耐キャビテーション膜２７を２層構造とすることで、前述のように被覆性を維持しつつ熱抵抗を小さくし、かつ、インクの熱化学反応やインクの組成物の炭化によって生じる「コゲ」による吐出特性の低下を防止することができる。耐キャビテーション膜２７は、ここでは２層構造のものを示したが、３層以上であってもよい。また、耐キャビテーション膜２７の一部をＩｒで構成したが、この代わりに、０．０５μｍ以上の膜厚のＰｔなどの貴金属やその合金を用いることもできる。
【００７４】
本例における保護膜の熱抵抗値は、薄膜Ｉｒの熱伝導率を１２７Ｗ／ｍ・Ｋとして計算すると、約９．１×１０-9ｍ2・Ｋ／Ｗとなる。また、蓄熱層２２の総熱抵抗値はインクジェットヘッドの構成例１と同じであるので、本例では蓄熱層２２の総熱抵抗値は保護層の総熱抵抗値の約１９９倍となっている。
【００７５】
（インクジェットヘッドの構成例３）
図１１は、本発明に好適に用いられるインクジェットヘッドのさらに他の例の、図９と同様の断面図である。なお、図１１でも、図９と同様の構成については図９と同じ符号を付している。
【００７６】
本例では、絶縁膜２６および耐キャビテーション膜２７をそれぞれ単層とした点が、上述したインクジェットヘッドの構成例１，２と相違している。具体的には、絶縁膜２６はＳｉＣからなる膜厚０．３５μｍの膜とし、耐キャビテーション膜２７はＴａからなる膜厚０．２μｍの膜とした。従って、発熱抵抗体２３上での保護膜の総厚は０．５５μｍとなる。
【００７７】
本例における保護膜の熱抵抗値を計算すると、約８．７×１０-9ｍ2・Ｋ／Ｗとなり、インクジェットヘッドの構成例１〜３の中で最も小さい。つまり、本例は、インクジェットヘッドの構成例１〜３の中で発泡効率が最適であるといえる。ただし、電極配線２４，２５の段差部での絶縁膜２６による被覆信頼性や、耐キャビテーション膜２７の耐熱化学反応性および耐コゲ付着性を考慮し、十分な性能が得られるのであれば、保護膜の熱抵抗値が５〜５０×１０-9ｍ2・Ｋ／Ｗである範囲で、より小さい値とすればさらに発泡効率を向上させることができる。また、蓄熱層２２の総熱抵抗値は保護膜の総熱抵抗値の約２０８倍となっている。
【００７８】
以上、本発明に適用されるインクジェットヘッドについて、好ましい形態を例に挙げて説明してきた。上述した各例では、吐出口１１が発熱抵抗体２３と対向する位置に形成されている、いわゆるサイドシュータタイプのインクジェットヘッドを例に挙げて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、図１２に示すような、いわゆるエッジシュータタイプのインクジェットヘッド３０にも適用することができる。
【００７９】
エッジシュータタイプのインクジェットヘッド３０も、サイドシュータタイプのインクジェットヘッドと同様、基体５０とこれに接合されたノズル材４０とを有しているが、ノズル材４０の構造がサイドシュータタイプのインクジェットヘッドと異なっている。具体的には、吐出口４１の位置が、発熱抵抗体５３と対向する位置ではなくノズル材４０の端面に形成されており、インクは、基体５０の上面とほぼ平行な方向に吐出される。
【００８０】
このようなエッジシュータタイプのインクジェットヘッド３０においても、基体５０における、絶縁膜５６や耐キャビテーション膜５７を含む保護膜および蓄熱層５２の構成に上述した本発明の構成を適用することで、サイドシュータタイプのインクジェットヘッドと同様の効果が得られる。
【００８１】
以上説明したように、インクジェットヘッドが０．２μｓ〜２．０μｓの駆動パルス幅で駆動される場合に、発熱抵抗体上に形成される保護膜の総厚を約０．２〜０．６μｍとするとともに、総熱抵抗値を５〜５０×１０-9ｍ2・Ｋ／Ｗとし、さらに、発熱抵抗体下の蓄熱層の熱抵抗値をその２倍以上とすることで、保護膜の絶縁信頼性を低下させることなく、また、耐キャビテーションの性能を低下させることなく、インクへの熱伝達効率を最大限に最適化することができ、効率のよいインク吐出が可能となる。また、熱抵抗値が上記の範囲内であればどのような膜構成でも構わないため、発熱抵抗体の被覆信頼性を維持していれば様々な材料を用いることができ、設計の自由度を上げることができるという効果も併せ持つ。さらには、被覆信頼性をより向上させる膜構造とすることもでき、コストダウンの効果もある。また、耐キャビテーション性についても、熱抵抗値が上記の範囲内になるように膜構成を自由に設計できるため、耐熱化学反応性や耐コゲ付着性をさらに向上した膜構造とすることもでき、設計の自由度が上がるだけでなく、耐久性向上の効果も併せ持つ。
【図面の簡単な説明】
【００８２】
【図１】本発明の概要を説明する、シミュレーションによる熱抵抗と臨界発泡パルス幅との関係を示すグラフである。
【図２】本発明の概要を説明する、シミュレーションによる熱伝導率と臨界発泡パルス幅との関係を示すグラフである。
【図３】本発明の概要を説明する、シミュレーションによる発熱抵抗体の表面温度分布を示すグラフである。
【図４】本発明の概要を説明する、発熱抵抗体を０．８μｓで駆動したときの。駆動パルス印加時点からの発熱抵抗体の表面温度の時間経過による変化の関係を示す、シミュレーションによるグラフである。
【図５】本発明の概要を説明する、シミュレーションによる蓄熱層の厚みと発熱抵抗体の単位面積当たりのインク臨界発泡エネルギーとの関係を示すグラフである。
【図６】本発明の概要を説明する、蓄熱層の厚みと、蓄熱層／保護膜の熱抵抗比との関係を示すグラフである。
【図７】本発明に好適に用いられるインクジェットヘッドの一例の、吐出口側から見た要部平面図である。
【図８】図７に示す発熱抵抗体の一つを拡大して示す、基体の平面図である。
【図９】図７に示すインクジェットヘッドのＢ−Ｂ前断面図を示す。
【図１０】本発明に好適に用いられるインクジェットヘッドの他の例の、図９と同様の断面図である。
【図１１】本発明に好適に用いられるインクジェットヘッドのさらに他の例の、図９と同様の断面図である。
【図１２】本発明を適用したエッジシュータタイプのインクジェットヘッドの一例の断面図である。
【図１３】本発明のインクジェット記録装置の一例を示す模式的斜視図である。
【図１４】図１３に示すインクジェット記録装置の動作を制御する制御回路の一例のブロック図である。
【図１５】従来のインクジェットヘッドの、一つの発熱抵抗体の部分での模式的断面図である。
【図１６】インクジェットヘッドにおける伝熱の原理を説明する模式図である。
【符号の説明】
【００８３】
１，３０    インクジェットヘッド
１０，４０    ノズル材
１１，４１    吐出口
１２    インクチャンバ
１３    ノズル壁
２０，５０    基体
２１    基板
２２，５２    蓄熱層
２３，５３    発熱抵抗体
２４，２５    電極配線
２６，５６    絶縁膜
２７，５７    耐キャビテーション膜
【図１】
2005205892.tif 000003
【図２】
2005205892.tif 000004
【図３】
2005205892.tif 000005
【図４】
2005205892.tif 000006
【図５】
2005205892.tif 000007
【図６】
2005205892.tif 000008
【図７】
2005205892.tif 000009
【図８】
2005205892.tif 000010
【図９】
2005205892.tif 000011
【図１０】
2005205892.tif 000012
【図１１】
2005205892.tif 000013
【図１２】
2005205892.tif 000014
【図１３】
2005205892.tif 000015
【図１４】
2005205892.tif 000016
【図１５】
2005205892.tif 000017
【図１６】
2005205892.tif 000018