JP3513270B2

JP3513270B2 - インクジェット記録ヘッド及びインクジェット記録装置

Info

Publication number: JP3513270B2
Application number: JP16610495A
Authority: JP
Inventors: 博和小室
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1995-06-30
Filing date: 1995-06-30
Publication date: 2004-03-31
Anticipated expiration: 2019-03-31
Also published as: KR100238858B1; AU5622396A; DE69633697D1; CA2179974A1; EP0750991B1; DE69633697T2; JPH0911470A; SG72696A1; CA2179974C; ATE280674T1; EP0750991A2; EP0750991A3; US6042221A; CN1090091C; CN1143571A; AU716669B2

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、インクジェット記録ヘ
ッド及びこれを備えたインクジェット記録装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】例えば特開昭５４−５１８３７号公報に
記載されているインクジェット記録方法は、熱エネルギ
ーを液体に作用させて液滴吐出の原動力を得るという点
において、他のインクジェット記録方法とは異なる特徴
を有している。すなわち、上記公報に開示されているイ
ンクジェット記録方法では、熱エネルギーの作用により
液体が加熱されて気泡を発生し、この気泡発生に基づく
作用力によって、記録ヘッドの先端部の吐出口から液滴
が吐出され、この液滴が被記録部材に付着して情報の記
録が行われる。

【０００３】このインクジェット記録方法において用い
られるインクジェット記録ヘッド（以下「記録ヘッド」
ともいう。）は液吐出部を具備し、この液吐出部は一般
に、液体を吐出するために設けられた吐出口、この吐出
口に連通した液流路、及びこの液流路内に設けられ熱エ
ネルギーを液体に作用させる熱発生手段を有している。
熱発生手段としては電気熱変換体があり、この電気熱変
換体は蓄熱のための下部層、発熱部を有する抵抗層、抵
抗層に電気を供給するための一対の配線電極、この配線
電極をインクから保護する保護層を備えている。

【０００４】ところで、記録ヘッドの吐出設計の立場か
ら、熱エネルギーをインクに効率よく伝えることが望ま
しいため、発熱部の保護層はできるだけ薄いか又は無い
ほうが望ましい。

【０００５】しかしながら従来の記録ヘッドでは、発熱
部と配線電極と境界近傍の保護層を厚くしなければなら
なかった。その理由は、配線電極の厚さは抵抗を小さく
するために厚く形成されており電極パターンの段差が高
く、このような配線電極を保護するためには保護層を厚
くしなければならなかったからである。

【０００６】これに対して、抵抗層は電気抵抗が大きい
のでその厚さは配線電極に比較して薄い。したがって、
抵抗層の発熱部（配線電極が積層されていない一対の配
線電極間の抵抗層の領域）では保護層を薄くすることが
できる。

【０００７】このような考えに従って特開昭６０−２３
６７５８号公報には、発熱部の保護層を薄くすることが
提案されている。しかしながら、保護層が薄くなる場所
については詳細に検討されていない。

【０００８】また、特開昭６３−１９１６４５号公報に
は、発熱部にかかっている有機保護層部分の抵抗層の下
部に配線電極を設けることが提案されている。これは、
有機保護層は耐熱性が低いことから、その有機保護層部
分への到達温度を低くするために行われるものである。
しかしながら、これは、保護層の耐久性の観点から行わ
れたものであり、抵抗層との関係は述べられていない。

【０００９】その他の構成として、保護層を有しない膜
構成が、特開昭５５−１２６４６２号公報において提案
されている。このような膜構成に使用される抵抗層は耐
インク性に優れていなければならない。すなわち、高温
状態での電気化学特性に優れ、かつ泡の消泡時に発生す
るキャビテーションに強くなければいけない。このよう
な特性をもつ抵抗層の材料として、特願平０１−４６７
６９号公報にＡｌ−Ｔａ−Ｉｒが、特願平０２−５５１
３１公報にＴａ−Ｉｒが提案されている。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、保護層
が発熱部において薄くなっている記録ヘッドの場合、そ
の保護層の厚さによって吐出耐久性が異なり、そのため
吐出特性が非常に悪くなることがあった。

【００１１】故障解析によって次のことが分かった。第
１の原因として、保護層の薄くなる場所にクラックが発
生し、そのクラックから侵入したインクによって抵抗層
が高温反応を起こし破壊される。

【００１２】第２の原因として、保護層の抵抗層に対す
る熱応力による。この熱応力により抵抗層に生じた破断
箇所は、ちょうど保護層が薄くなる場所であった。さら
に具体的に説明すると、保護層は、電極パターンの段差
を覆うため配線電極層上には比較的厚く形成され、一
方、発熱部上にはできるだけ薄く形成される。その結
果、発熱部と配線電極とのパターン境界付近の発熱部上
において保護層の厚い領域と薄い領域が存在する（図９
参照）。このような領域において抵抗層の発熱部が発熱
すると、保護層の厚い領域と薄い領域との熱膨張差によ
って、それらの領域間で応力が発生し、保護層にクラッ
クが生じたり、その下層の抵抗層にダメージを与えたり
して、最終的には保護層のクラックから侵入するインク
との高温反応によって抵抗層が破壊する。さらには、保
護層の厚い領域と薄い領域との境界付近の下方にある抵
抗層は、上記の保護層の応力を受けて破壊することもあ
る。

【００１３】特に本発明では、インクを膜沸騰させその
圧力によってインクを吐出する原理を用いたインクジェ
ット方式を採用しており、抵抗層の発熱部の発熱は非常
に短時間で急激であるため、その上部の保護層は非常に
熱ストレスを受ける。また、保護層の膜厚が変化する部
位では大きな応力が発生する。

【００１４】一方、抵抗層の発熱部が直接インクに接す
る膜構成の（発熱部に対して保護層が形成されていな
い）記録ヘッド（図１０参照）において同様な吐出試験
を行ったところ、保護層を有する前記の記録ヘッドと同
様に、保護層の有る領域と無い領域との境界付近におい
て耐久性が異なっていた。

【００１５】故障解析を行った結果、第１の原因とし
て、前記第２の原因と同様に発熱部の発熱により発生す
る保護層の応力によって、保護層の有る領域と無い領域
とで抵抗層にかかる応力が大きく異なり、その応力によ
って抵抗層が破壊する。

【００１６】第２の原因としては電気化学反応によるも
のである。特に、低価格な駆動素子の使用において、低
電流駆動とするために抵抗層の膜厚を薄くしてシート抵
抗値を大きくすると、抵抗層間の電位が大きくなり、電
気化学反応がより促進され、破壊が早い時点で発生す
る。

【００１７】ここで、抵抗層の発熱部が直接インクに接
する膜構成における、抵抗層の電気化学反応による破壊
について考察する。抵抗層の電気化学反応による破壊は
次の原因によると考えられる。（１）アルカリ金属イオンの陰極部へのアタック：抵抗
層および蓄熱層は、特に抵抗層パターン端部において電
気化学反応を受けやすい。（２）抵抗層の陽極部での溶解。

【００１８】以上の電気化学反応は下記の要因によって
促進される。（ｉ）電圧：抵抗層の駆動電圧が大きければ、発熱部内
での電位差が大きくなり電気化学反応が進むことにな
る。（ii）温度：電気化学反応は化学反応であるから温度が
高くなると当然、反応が促進される。これは、駆動電圧
が発泡電圧の何倍であるかで決まり、また駆動パルス幅
にも関係する。（iii）加熱時間：１パルス中の加熱時間で電気化学反
応の進み方が異なる。すなわち駆動パルス幅で決まるこ
とになる。（iv）インクの種類：当然、インクのイオン種によって
影響される。（ｖ）抵抗層の材料と膜厚：当然、抵抗層の材料によっ
て電気化学反応は異なるが、さらに膜厚によっても破断
までに至る時間が変わる。当然、膜厚が厚いほうが破断
までに時間がかかる。

【００１９】以上のような原因によって電気化学反応の
状況が変わる。特に、駆動素子のコストダウンの目的の
ために低電流駆動を行った場合、抵抗層のシート抵抗を
大きくしなければならず、それによって吐出耐久性が低
下する。

【００２０】シート抵抗アップによる吐出耐久性の低下
は次のように考察できる。シート抵抗アップによって、
抵抗層の電位差が大きくなるため、電気化学反応が促進
される。また、抵抗層の膜厚が薄いために抵抗層の耐電
気化学反応性が弱い。以上の２点によって、シート抵抗
アップによる吐出耐久性が低下したと考えられる。

【００２１】シート抵抗アップによる吐出耐久性の低下
の場合以外でも、抵抗層のパターン設計によっては駆動
電圧が高くなったり、コストダウンのため駆動電圧を一
本化した場合に記録ヘッドのバラツキによって抵抗層の
到達温度が高くなったり、用紙の選択性向上のために種
々のインクが採用される等、電気化学反応を促進する要
因が増加している。したがって、従来より電気化学的に
安定な膜材料や膜構成が求められている。

【００２２】以上説明したように、抵抗層の発熱部に対
して保護層を形成した場合および形成しない場合とも
に、吐出耐久性を向上させるためには、発熱部上の保護
層の膜厚の変化に対して、なんらかの対策を行わなけれ
ばならない。

【００２３】そこで本発明の目的は、発熱部上に保護層
を有する記録ヘッドの上記の課題を解決し、インク種に
よらず吐出耐久性に優れ且つ低コストで作製できるイン
クジェット記録ヘッドを提供することである。また、こ
のインクジェット記録ヘッドを備えたインクジェット記
録装置を提供することである。

【００２４】

【課題を解決するための手段】本発明者は、上記の目的
を達成するために種々の検討を重ねた結果、本発明を完
成した。

【００２５】第１の本発明は、インクを吐出する吐出口
を有するインク流路と、蓄熱のための下部層と、該下部
層上に設けられた抵抗層と、該抵抗層上に配され該抵抗
層に電気信号を供給するための一対の配線電極と、を有
し、前記配線電極間の抵抗層を発熱部とした電気熱変換
体と、該発熱部上に存在し前記抵抗層および配線電極を
連続層でインクから保護する保護層と、を具備し、前記
電気熱変換体が前記インク流路に対応して設けられてい
るインクジェット記録ヘッドにおいて、前記発熱部が駆
動時に高温部となる領域と低温部となる領域とを有し、
前記保護層が一つの当該保護層に厚い領域と薄い領域と
を有し、前記発熱部の駆動時に高温部となる領域上には
前記保護層の薄い領域が設けられているとともに、前記
保護層の厚い領域と薄い領域との境界が、前記発熱部の
駆動時の低温部となる領域上にあるように設けられてい
ることを特徴とするインクジェット記録ヘッドに関す
る。

【００２６】第２の本発明は、発熱部を構成する抵抗層
の幅が異なることで、発熱部に高温部と低温部が構成さ
れている第１の発明のインクジェット記録ヘッドに関す
る。

【００２７】第３の本発明は、発熱部を構成する抵抗層
の厚さが異なることで、発熱部に高温部と低温部が構成
されている第１の発明のインクジェット記録ヘッドに関
する。

【００２８】第４の本発明は、発熱部に対応した下部層
の厚さが異なることで、発熱部に高温部と低温部が構成
されている第１の発明のインクジェット記録ヘッドに関
する。

【００２９】第５の本発明は、発熱部に対応した下部層
の熱伝導率を異ならせることで、発熱部に高温部と低温
部が構成されている第１の発明のインクジェット記録ヘ
ッドに関する。

【００３０】

【００３１】

【００３２】第８の本発明は、第１〜７の発明のいずれ
かのインクジェット記録ヘッドと、被記録媒体を搬送す
る手段とを備えたインクジェット記録装置に関する。

【００３３】以下、本発明を図面を用いて詳細に説明す
る。

【００３４】図１に、第１の発明の一態様である第２の
発明のインクジェット記録ヘッドのヒータボードの一例
を示す。図１（ｂ）はヒータボードの平面図、図１
（ａ）は図１（ｂ）のＸ−Ｘ線断面図である。図１
（ａ）において、１０１は基板、１０２は蓄熱のための
下部層、１０３は抵抗層、１０４は抵抗層に電気を供給
するための一対の配線電極層、１０５は抵抗層と配線電
極層をインクから保護する保護層、１０６は第２の保護
層、１０７は第３の保護層である。１０８は一対の配線
電極間に位置する抵抗層の発熱部、１０９は保護層（１
０５）の薄い領域を示す。図１（ｂ）においては、１０
８は発熱部、１０９は保護層の薄い領域を示す。

【００３５】なお、第２の保護層は気泡が消失する際に
生じるキャビテーションを抑制するためのものであり、
第３の保護層はインクの侵入による短絡や損傷をさらに
低減させるためのもの（有機保護層等）である。これら
の保護層は必要により機能向上のために設けられる。後
に示される図２〜４中の第２及び第３の保護層について
も同様である。

【００３６】第２の発明の特徴は、抵抗層のパターン幅
を変更することで、駆動時において発熱部に高温部と低
温部を構成し、この低温部上に保護層の厚さが変化して
いる境界部を位置させることである。すなわち、電流密
度が小さくなるように、抵抗層（１０３）の発熱部（１
０８）のパターン幅を発熱部（１０８）と配線電極層
（１０４）とのパターン境界付近において広くする。こ
れにより、発熱部と配線電極層とのパターン境界付近に
おける温度上昇を抑え、低温部を設けることができる。
そしてこの低温部に保護層の厚さが変化している境界部
を位置させることで上記パターン境界付近上部の保護層
（１０５）に生じる熱応力を小さくすることができる。

【００３７】発熱部の上記パターン幅を広くしすぎる
と、パターン幅の変化量比が大きくなり、その部分で電
流が集中するため発熱部の破断・損傷が生じる。したが
って、パターン幅の変化量比（Ｂ／Ａ）は１．１〜２．
８が適当であり、好ましくは１．２〜２．５である。

【００３８】なお、配線電極層下部の抵抗層のパターン
幅については、特に制限されないが、発熱部のパターン
幅（Ａ）より大きい方が望ましく、図１（ｂ）に示すよ
うに発熱部のパターン幅（Ｂ）と同じであってもよい。

【００３９】また第２の発明は、図１に示すように、発
熱部の、駆動時に高温部となる領域上に保護層の薄い領
域（１０９）を形成する。この保護層の薄い領域（１０
９）は、上記のように形成された抵抗層の発熱部に対し
て次のように設定する。すなわち、発熱部と配線電極層
とのパターン境界付近の保護層の厚い領域と薄い領域と
の境界が、上記の発熱部のパターン幅の広い領域上（駆
動時の低温部）にあるように形成する。パターン幅が広
い領域は温度上昇が小さいため、この領域上に、保護層
の厚い領域と薄い領域との境界があっても保護層に発生
する熱応力は小さく、この熱応力による保護層や抵抗層
の破断・損傷が生じにくい。

【００４０】さらに、保護層の薄い領域（１０９）は、
上記パターン境界付近以外の保護層の厚い領域と薄い領
域との境界が、発熱部上に無いように形成する。なお、
これは従来でも行われていたことである（図９（ｂ）及
び図１０（ｂ）参照）。

【００４１】また上述の第２の発明は、図１においては
保護層の厚さが変化している境界部が保護層の薄い領域
と厚い領域との境界部であるが、図５に示すように保護
層の厚さが変化している境界部が保護層（５０５）のあ
る領域と無い領域（５０９）との境界部である場合にお
いても同様である。すなわち、抵抗層の発熱部に対して
保護層が形成されておらず発熱部の表面がインクと直接
接触するヒータボードにおいて、発熱部のパターン幅の
広い領域（駆動時の低温部）上に、保護層のある領域と
無い領域との境界部ある場合についても上述の第２の発
明と同様である。

【００４２】図２に、第１の発明の一態様である第３の
発明のインクジェット記録ヘッドのヒータボードの一例
を示す。図２（ｂ）はヒータボードの平面図、図２
（ａ）は図２（ｂ）のＸ−Ｘ線断面図である。図２
（ａ）において、１０１は基板、１０２は蓄熱のための
下部層、２０３は抵抗層、１０４は抵抗層に電気を供給
するための一対の配線電極層、１０５は抵抗層と配線電
極層をインクから保護する保護層、１０６は第２の保護
層、１０７は第３の保護層である。２０８は一対の配線
電極間に位置する抵抗層の発熱部、１０９は保護層（１
０５）の薄い領域を示す。図２（ｂ）においては、２０
８は発熱部、１０９は保護層の薄い領域を示す。

【００４３】第３の発明の特徴は、抵抗層の厚さを変更
することで、駆動時において発熱部に高温部と低温部を
構成し、この低温部上に保護層の厚さが変化している境
界部を位置させることである。すなわち、電流密度が小
さくなるように、発熱部（２０８）の抵抗層（２０３）
の厚さを発熱部（２０８）と配線電極層（１０４）との
パターン境界付近において厚くする。これにより、発熱
部と配線電極層とのパターン境界付近における温度上昇
を抑え、低温部を設けることができる。そしてこの低温
部に保護層の厚さが変化している境界部を位置させるこ
とで上記パターン境界付近上部の保護層（１０５）に生
じる熱応力を小さくすることができる。

【００４４】発熱部の抵抗層の上記厚さを厚くしすぎる
と、厚さの変化量比が大きくなり、その部分で電流が集
中するため発熱部の破断・損傷が生じる。したがって、
厚さの変化量比（Ｇ／Ｆ）は１．１〜２．５が適当であ
り、好ましくは１．２〜２．０である。

【００４５】なお、配線電極層下部の抵抗層の厚さにつ
いては、特に制限されないが、発熱部の厚さＦより厚い
ほうが望ましく、図２（ａ）に示すように発熱部の厚さ
Ｇと同じであってもよい。

【００４６】また第３の発明は、図２に示すように、発
熱部の、駆動時に高温部となる領域上に保護層の薄い領
域（１０９）を形成する。この保護層の薄い領域（１０
９）は、上記のように形成された抵抗層の発熱部に対し
て次のように設定する。すなわち、発熱部と配線電極層
とのパターン境界付近の保護層の厚い領域と薄い領域と
の境界が、上記の発熱部の抵抗層の厚さの厚い領域上
（駆動時の低温部）にあるように形成する。発熱部の抵
抗層の厚さが厚い領域は温度上昇が小さいため、この領
域に、保護層の厚い領域と薄い領域との境界があっても
保護層に発生する熱応力は小さく、この熱応力による保
護層や抵抗層の破断・損傷が生じにくい。

【００４７】さらに、保護層の薄い領域（１０９）は、
上記パターン境界付近以外の保護層の厚い領域と薄い領
域との境界が、発熱部上に無いように形成する。なお、
これは従来でも行われていたことである（図９（ｂ）及
び図１０（ｂ）参照）。

【００４８】また上述の第３の発明は、図２においては
保護層の厚さが変化している境界部が保護層の薄い領域
と厚い領域との境界部であるが、図６に示すように保護
層の厚さが変化している境界部が保護層（５０５）のあ
る領域と無い領域（５０９）との境界部である場合にお
いても同様である。すなわち、抵抗層の発熱部に対して
保護層が形成されておらず発熱部の表面がインクと直接
接触するヒータボードにおいて、発熱部の抵抗層の厚さ
が厚い領域（駆動時の低温部）上に、保護層のある領域
と無い領域との境界部ある場合についても上述の第３の
発明と同様である。

【００４９】図３に、第１の発明の一態様である第４の
発明のインクジェット記録ヘッドのヒータボードの一例
を示す。図３（ｂ）はヒータボードの平面図、図３
（ａ）は図３（ｂ）のＸ−Ｘ線断面図である。図３
（ａ）において、１０１は基板、３０２は蓄熱のための
下部層、３０３は抵抗層、１０４は抵抗層に電気を供給
するための一対の配線電極層、１０５は抵抗層と配線電
極層をインクから保護する保護層、１０６は第２の保護
層、１０７は第３の保護層である。３０８は一対の配線
電極間に位置する抵抗層の発熱部、１０９は保護層（１
０５）の薄い領域を示す。図３（ｂ）においては、３０
８は発熱部、１０９は保護層の薄い領域を示す。

【００５０】第４の本発明の特徴は、下部層の厚さを変
更することで、駆動時において発熱部に高温部と低温部
を構成し、この低温部上に保護層の厚さが変化している
境界部を位置させることである。すなわち、下部層（３
０２）の厚さを、少なくとも発熱部（３０８）と配線電
極層（１０４）とのパターン境界付近の発熱部下部にお
いて、他の領域の発熱部下部における厚さより薄くす
る。これにより、発熱部と配線電極層とのパターン境界
付近における温度上昇を抑え、発熱部に低温部を設ける
ことができる。そしてこの低温部に保護層の厚さが変化
している境界部を位置させることで上記パターン境界付
近上部の保護層（１０５）に生じる熱応力を小さくする
ことができる。

【００５１】下部層の上記厚さを薄くしすぎると、厚さ
の変化量比が大きくなり、その部分で温度差が大きくな
るため発熱部の破断・損傷が生じる。したがって、厚さ
の変化量比（Ｉ／Ｈ）は０．１〜０．９が適当であり、
好ましくは０．２〜０．８である。

【００５２】なお、配線電極層下部の下部層の厚さにつ
いては、特に制限されないが、発熱部下部の下部層の厚
さＨより薄いほうが望ましく、図３（ａ）に示すように
発熱部の下部層の厚さＩと同じであってもよい。

【００５３】また第４の発明は、図３に示すように、発
熱部の、駆動時に高温部となる領域上に保護層の薄い領
域（１０９）を形成する。この保護層の薄い領域（１０
９）は、上記のように形成された下部層に対して次のよ
うに設定する。すなわち、発熱部と配線電極層とのパタ
ーン境界付近の保護層の厚い領域と薄い領域との境界
が、上記の下部層の厚さの薄い領域上の発熱部（駆動時
の低温部）上にあるように形成する。下部層の厚さが薄
い領域の上部の抵抗層は温度上昇が小さいため、この領
域に、保護層の厚い領域と薄い領域との境界があっても
保護層に発生する熱応力は小さく、この熱応力による保
護層や抵抗層の破断・損傷が生じにくい。

【００５４】さらに、保護層の薄い領域（１０９）は、
上記パターン境界付近以外の保護層の厚い領域と薄い領
域との境界が、発熱部上に無いように形成する。なお、
これは従来でも行われていたことである（図９（ｂ）及
び図１０（ｂ）参照）。

【００５５】また上述の第４の発明は、図３においては
保護層の厚さが変化している境界部が保護層の薄い領域
と厚い領域との境界部であるが、図７に示すように保護
層の厚さが変化している境界部が保護層（５０５）のあ
る領域と無い領域（５０９）との境界部である場合にお
いても同様である。すなわち、抵抗層の発熱部に対して
保護層が形成されておらず発熱部の表面がインクと直接
接触するヒータボードにおいて、下部層の厚さの薄い領
域上の発熱部（駆動時の低温部）上に、保護層のある領
域と無い領域との境界部ある場合についても上述の第４
の発明と同様である。

【００５６】図４に、第１の発明の一態様である第５の
発明のインクジェット記録ヘッドのヒータボードの一例
を示す。図４（ｂ）はヒータボードの平面図、図４
（ａ）は図４（ｂ）のＸ−Ｘ線断面図である。図４
（ａ）において、１０１は基板、４０２ａは熱伝導率の
低い材料からなる下部層、４０２ｂは熱伝導率の高い材
料からなる下部層、３０３は抵抗層、１０４は抵抗層に
電気を供給するための一対の配線電極層、１０５は抵抗
層と配線電極層をインクから保護する保護層、１０６は
第２の保護層、１０７は第３の保護層である。３０８は
一対の配線電極間に位置する抵抗層の発熱部、１０９は
保護層（１０５）の薄い領域を示す。図４（ｂ）におい
ては、３０８は発熱部、１０９は保護層の薄い領域を示
す。

【００５７】第５の発明の特徴は、下部層の材料を変更
することで、駆動時において発熱部に高温部と低温部を
構成し、この低温部上に保護層の厚さが変化している境
界部を位置させることである。すなわち、少なくとも発
熱部（３０８）と配線電極層（１０４）とのパターン境
界付近の発熱部下部の下部層を、他の領域の発熱部下部
の下部層より熱伝導率の高い材料で形成する。これによ
り、発熱部と配線電極層とのパターン境界付近における
温度上昇を抑え、低温部を設けることができる。そして
この低温部に保護層の厚さが変化している境界部を位置
させることで上記パターン境界付近上部の保護層（１０
５）に生じる熱応力を小さくすることができる。

【００５８】下部層の材料としては、例えば、発熱部
（駆動時の高温部）下部の下部層（４０２ａ）の材料を
ＳｉＯ₂とすれば、少なくとも発熱部と配線電極層との
パターン境界付近の発熱部（駆動時の低温部）下部の下
部層（４０２ｂ）の材料としては、ＳｉＯ₂より熱伝導
率の高いＳｉ₃Ｎ₄やＡｌ₂Ｏ₃等が挙げられる。

【００５９】なお、配線電極層下部の下部層の材料につ
いては、特に制限されないが、発熱部（駆動時の高温
部）下部の下部層（４０２ａ）の熱伝導率より高い材料
が望ましく、図４（ａ）に示すように発熱部（駆動時の
低温部）下部の下部層（４０２ｂ）の材料と同じであっ
てもよい。

【００６０】また第５の発明は、図４に示すように、発
熱部の、駆動時に高温部となる領域上に保護層の薄い領
域（１０９）を形成する。この保護層の薄い領域（１０
９）は、上記のように形成された下部層に対して次のよ
うに設定する。すなわち、発熱部と配線電極層とのパタ
ーン境界付近の保護層の厚い領域と薄い領域との境界
が、上記の下部層の熱伝導率の高い領域上の発熱部（駆
動時の低温部）上にあるように形成する。熱伝導率の高
い材料からなる下部層の領域上部の抵抗層は温度上昇が
小さいため、この領域に、保護層の厚い領域と薄い領域
との境界があっても保護層に発生する熱応力は小さく、
この熱応力による保護層や抵抗層の破断・損傷が生じに
くい。

【００６１】さらに、保護層の薄い領域（１０９）は、
上記パターン境界付近以外の保護層の厚い領域と薄い領
域との境界が、発熱部上に無いように形成する。なお、
これは従来でも行われていたことである（図９（ｂ）及
び図１０（ｂ）参照）。

【００６２】また上述の第５の発明は、図４においては
保護層の厚さが変化している境界部が保護層の薄い領域
と厚い領域との境界部であるが、図８に示すように保護
層の厚さが変化している境界部が保護層（５０５）のあ
る領域と無い領域（５０９）との境界部である場合にお
いても同様である。すなわち、抵抗層の発熱部に対して
保護層が形成されておらず発熱部の表面がインクと直接
接触するヒータボードにおいて、下部層の熱伝導率の高
い領域上の発熱部（駆動時の低温部）上に、保護層のあ
る領域と無い領域との境界部ある場合についても上述の
第５の発明と同様である。

【００６３】以上のようなヒータボードを備えた本発明
のインクジェット記録ヘッドは、図１１に示すような、
記録媒体の記録領域の全幅にわたって対応するように吐
出口が複数設けられているフルラインタイプとすること
ができる。図１１において、１１０は吐出口、１１１は
ヒータボード、１１２は天板、１１３はインク供給口で
ある。

【００６４】本発明は、特に、インクジェット記録方式
のなかでも熱エネルギーを利用して液滴を飛翔させて記
録を行うインクジェット記録ヘッド及びインクジェット
記録装置において優れた効果をもたらすものである。

【００６５】これらの記録ヘッド及びインクジェット記
録装置の代表的な構成や原理については、例えば、米国
特許第４７２３１２９号明細書、同第４７４０７９６号
明細書に開示されている基本的な原理を用いるものが好
ましい。

【００６６】この原理を用いた方式は、オンデマンド型
およびコンティニュアス型のいずれにも適用可能である
が、特にオンデマンド型の場合に有効である。オンデマ
ンド型方式は次の通りである。液体（インク）が保持さ
れているシートや液路に対応して配置されている電気熱
変換体に、記録情報に対応した、核沸騰を超える急速な
温度上昇を与える一つ以上の駆動信号を印加することに
よって、電気熱変換体に熱エネルギーを発生させ、記録
ヘッドの熱作用面に膜沸騰を生じさせて駆動信号に１対
１で対応した気泡を液体（インク）内に形成させる。こ
の気泡の成長・収縮によってインク吐出口からインクを
吐出させ、１つ以上の液滴を形成・飛翔させる。

【００６７】このときの駆動信号をパルス形状とする
と、信号の印加に対して気泡の成長・収縮が瞬時・適切
に行われ、応答性に優れたインクの吐出が達成できる。
この駆動信号としては、米国特許第４４６３３５９号明
細書、同第４３４５２６２号明細書に記載されているよ
うなものが適している。また、米国特許第４３１３１２
４号明細書に記載の熱作用面の温度上昇率に関する発明
の設定条件を採用すると、さらに優れた記録を行うこと
ができる。

【００６８】本発明のインクジェット記録ヘッドの構成
としては、上記の各明細書に記載されているような吐出
口・液路・電気熱変換体を組み合わせた構成（直線状液
流路構成または直角液流路構成）の他に、米国特許第４
５５８３３３号明細書および同第４４５９６００号明細
書に開示されている、熱作用部が屈曲する領域に配置さ
れた構成をとってもよい。

【００６９】上記構成に加えて、複数の電気熱変換体に
対して共通するスリットを電気熱変換体の吐出部とする
構成（特開昭５９−１２３６７０号公報に開示）や、熱
エネルギーの圧力波を吸収する開孔を吐出部に対応させ
る構成（特開昭５９−１３８４６１号公報に開示）に基
づいた構成としても本発明は有効である。

【００７０】さらに、記録装置が記録可能な最大記録幅
に対応した長さを有するフルラインタイプのインクジェ
ット記録ヘッドを用いてもよい。このフルラインタイプ
の記録ヘッドとしては、上記の明細書に開示されている
ような記録ヘッドを複数組み合わせた構成や、一体型の
構成のいずれであってもよい。

【００７１】その他のインクジェット記録ヘッドのタイ
プとして、インクジェット記録装置本体との電気的接続
や、記録装置本体からのインクの供給が可能になる交換
自在のチップタイプの記録ヘッド、又は記録ヘッド自体
に一体的にインクタンクが設けられたカートリッジタイ
プの記録ヘッドであってもよい。

【００７２】本発明のインクジェット記録装置の構成ユ
ニットとして、インクジェット記録ヘッドに対する回復
手段や予備的な補助手段等を付加することは、本発明の
効果を一層安定化するため好ましい。これらの手段を具
体的に挙げれば、記録ヘッドに対してのキャッピング手
段、クリーニング手段、加圧・吸引手段、予備加熱手
段、予備吐出手段等がある。

【００７３】さらに本発明のインクジェット記録装置の
記録モードとして、黒色等の主流色のみの記録モード以
外に、異なる色の複色カラーや、混色によるフルカラー
のモードを備えてもよい。

【００７４】本発明においては、上述の各インクに対し
て膜沸騰方式が最も有効である。

【００７５】本発明のインクジェット記録装置は、被記
録媒体を搬送する手段等を設けてワードプロセッサやコ
ンピュータ等の情報処理機器の画像出力端末として一体
または別体に構成されるものの他、リーダ等と組み合わ
せた複写装置や、送受信機能を有するファクシミリ装置
の形態をとるものであってもよい。

【００７６】

【実施例】以下、本発明を実施例によりさらに説明する
が、本発明はこれらに限定されるものではない。

【００７７】実施例１〜７図１に示す構成を有するインクジェット記録ヘッドを作
製した。

【００７８】まず、基板（１０１）としてシリコン基板
を用い、その基板上に、蓄熱のための下部層（１０２）
として膜厚２．０μｍのＳｉＯ₂層を熱酸化により形成
した。この上に、抵抗層（１０３）として、膜厚０．１
μｍのＨｆＢ₂層をスパッタ法で成膜した。このシート
抵抗値２０Ω／□であった。さらに配線電極層（１０
４）として、Ｔｉを膜厚０．００５μｍ、Ａｌを膜厚
０．６μｍとなるように蒸着により成膜した。

【００７９】次いで、フォトリソ技術とエッチングによ
り、図１に示すような、発熱部（１０８）及び配線電極
層（１０４）の回路パターンを形成した。各部の寸法
は、図１（ｂ）中の寸法Ｃを１００μｍ、Ｄを１２０μ
ｍ、Ｅを１４０μｍとし、寸法Ａ及びＢについては表１
に示すとおりとした。

【００８０】保護層（１０５）として、膜厚１．０μｍ
のＳｉＯ₂層をスパッタ法により形成した。次いで、フ
ォトリソ技術によりパターニングを行って、ドライエッ
チ法により０．８μｍにエッチングし、図１に示すよう
に膜厚０．２μｍの保護層の薄い領域（１０９）を形成
した。この保護層の薄い領域の寸法は、Ｊを４０μｍ、
Ｋを１３０μｍとした。このとき、発熱部（１０８）と
配線電極層（１０４）とのパターン境界付近における保
護層（１０５）の厚い領域と薄い領域との境界部が、発
熱部のパターン幅が広い領域（幅Ｂの領域）上にあるよ
うに形成した。

【００８１】続いて、第２の保護層（１０６）として、
Ｔａをスパッタ法によって成膜し、フォトリソ技術とド
ライエッチ法により図１に示すようなパターンを形成し
た。最後に第３の保護層（１０７）として、塗布により
膜厚２．０μｍの感光性ポリイミド層を形成し、次いで
フォトリソ技術によりパターニングした。

【００８２】以上のようにして作製したヒータボードを
用いて図１１に示すインクジェット記録ヘッドを作製し
た。まず、ヒータボード（１１１）上に、ネガＤＦを用
いてフォトリソ技術によりノズル壁を形成した。次い
で、インク供給口（１１３）を有するガラス製の天板
（１１２）を接合し、ノズル壁を覆った。最後に、ヒー
タボード・ノズル壁・天板を所定の形状に同時に切断し
て吐出口（１１０）を形成し、本発明のインクジェット
記録ヘッドを得た。

【００８３】実施例８〜１３図２に示す構成を有するインクジェット記録ヘッドを作
製した。

【００８４】まず、基板（１０１）としてシリコン基板
を用い、その基板上に、蓄熱のための下部層（１０２）
として膜厚２．０μｍのＳｉＯ₂層を熱酸化により形成
した。この上に、抵抗層（２０３）として、表２に示す
膜厚の寸法Ｇを有するＨｆＢ ₂層をスパッタ法で成膜し
た。さらに配線電極層（１０４）として、Ｔｉを膜厚
０．００５μｍ、Ａｌを膜厚０．６μｍとなるように蒸
着により成膜した。

【００８５】次いで、フォトリソ技術とエッチングによ
り、図２に示すような、発熱部（２０８）及び配線電極
層（１０４）の回路パターンを形成した。さらに、フォ
トリソ技術によってパターニングを行い、ドライエッチ
によって所望の膜厚にエッチングし、図４に示すように
発熱部（２０８）の一部を薄くした。この薄い部分の膜
厚（Ｆ）を表２に示す。発熱部の薄い領域の寸法は２０
μｍ×１００μｍとした。なお、この寸法の１００μｍ
は図２（ａ）中のＬである。

【００８６】保護層（１０５）として、膜厚１．０μｍ
のＳｉＯ₂層をスパッタ法により形成した。次いで、フ
ォトリソ技術によりパターニングを行って、ドライエッ
チ法により０．８μｍエッチングし、図２に示すように
膜厚０．２μｍの保護層の薄い領域（１０９）を形成し
た。この保護層の薄い領域の寸法は、実施例１〜７と同
様にＪを４０μｍ、Ｋを１３０μｍとした。このとき、
発熱部（２０８）と配線電極層（１０４）とのパターン
境界付近における保護層の厚い領域と薄い領域との境界
部が、発熱部（２０８）の厚さが厚い領域（厚さＧの領
域）上にあるように形成した。

【００８７】続いて、第２の保護層（１０６）として、
Ｔａをスパッタ法によって成膜し、フォトリソ技術とド
ライエッチ法により図２に示すようなパターンを形成し
た。最後に第３の保護層（１０７）として、塗布により
膜厚２．０μｍの感光性ポリイミド層を形成し、次いで
フォトリソ技術によりパターニングした。

【００８８】以上のようにして作製したヒータボードを
用いて図１１に示すインクジェット記録ヘッドを作製し
た。まず、ヒータボード（１１１）上に、ネガＤＦを用
いてフォトリソ技術によりノズル壁を形成した。次い
で、インク供給口（１１３）を有するガラス製の天板
（１１２）を接合し、ノズル壁を覆った。最後に、ヒー
タボード・ノズル壁・天板を所定の形状に同時に切断し
て吐出口（１１０）を形成し、本発明のインクジェット
記録ヘッドを得た。

【００８９】実施例１４〜１７図３に示す構成を有するインクジェット記録ヘッドを作
製した。

【００９０】まず、基板としてシリコン基板を用い、そ
の基板上に、蓄熱のための下部層（３０２）としてＳｉ
Ｏ₂層を熱酸化により形成した。この熱酸化は２段階で
行い、まず１段階として膜厚が寸法Ｉとなるように熱酸
化した。次いでＳｉ₃ＮＢ₄膜をＣＶＤ法により成膜した
後、フォトリソ技術とエッチングにより、膜厚が薄い領
域（膜厚が寸法Ｉの領域）としたい下部層上にＳｉ₃Ｎ₄
膜を残し、膜厚が厚い領域（膜厚が寸法Ｈの領域）とし
たい下部層上のＳｉ₃Ｎ₄膜は除去した。Ｓｉ₃Ｎ₄膜を除
去した領域は、発熱部の形成位置に従ってその寸法を３
０μｍ×１００μｍとした。なお、この寸法の１００μ
ｍは図３（ａ）中のＭである。続いて第２段階の熱酸化
を行い、Ｓｉ₃Ｎ₄膜が無い領域に膜厚の寸法がＨのＳｉ
Ｏ₂層を形成した。この熱酸化後、Ｓｉ₃Ｎ₄膜をエッチ
ングにより除去した。以上のようにして、膜厚が異なる
下部層（３０２）を基板上に形成した。膜厚の寸法Ｈ及
びＩを表３に示す。

【００９１】抵抗層（３０３）として膜厚０．１μｍの
ＨｆＢ₂層をスパッタ法により成膜した。次いで配線電
極層として、Ｔｉを膜厚０．００５μｍ、Ａｌを膜厚
０．６μｍとなるように蒸着により成膜した。続いて、
フォトリソ技術とエッチングにより、図３に示すよう
な、発熱部（３０８）及び配線電極層（１０４）の回路
パターンを形成した。

【００９２】保護層（１０５）として、膜厚１．０μｍ
のＳｉＯ₂層をスパッタ法により形成した。次いで、フ
ォトリソ技術によりパターニングを行って、ドライエッ
チ法により０．８μｍエッチングし、図３に示すように
膜厚０．２μｍの保護層の薄い領域（１０９）を形成し
た。この保護層の薄い領域の寸法は、実施例１〜７と同
様にＪを４０μｍ、Ｋを１３０μｍとした。このとき、
発熱部（３０８）と配線電極層（１０４）とのパターン
境界付近における保護層（１０５）の厚い領域と薄い領
域との境界部が、下部層（３０２）の薄い領域（膜厚Ｉ
の領域）上の発熱部上にあるように形成した。

【００９３】続いて、第２の保護層（１０６）として、
Ｔａをスパッタ法によって成膜し、フォトリソ技術とド
ライエッチ法により図３に示すようなパターンを形成し
た。最後に第３の保護層（１０７）として、塗布により
膜厚２．０μｍの感光性ポリイミド層を形成し、次いで
フォトリソ技術によりパターニングした。

【００９４】以上のようにして作製したヒータボードを
用いて図１１に示すインクジェット記録ヘッドを作製し
た。まず、ヒータボード（１１１）上に、ネガＤＦを用
いてフォトリソ技術によりノズル壁を形成した。次い
で、インク供給口（１１３）を有するガラス製の天板
（１１２）を接合し、ノズル壁を覆った。最後に、ヒー
タボード、ノズル壁、天板を所定の形状に同時に切断し
て吐出口（１１０）を形成し、本発明のインクジェット
記録ヘッドを得た。

【００９５】実施例１８図４に示す構成を有するインクジェット記録ヘッドを作
製した。

【００９６】まず、基板としてシリコン基板を用い、全
面に厚さ２．０μｍのＳｉ₃Ｎ₄層を成膜した。次に、フ
ォトリソ技術とエッチングにより、熱伝導率の低い材料
からなる下部層（４０２ａ）を形成する領域をエッチン
グし、Ｓｉ₃Ｎ₄層を除去した。この領域の寸法は３０μ
ｍ×１００μｍとした。なお、この寸法の１００μｍは
図４（ａ）中のＮである。このエッチングされた部分以
外の領域にフォトレジストをパターン形成した。続い
て、スパッタ法により厚さ２．０μｍのＳｉＯ₂層（４
０２ａ）を成膜し、次いでフォトレジストを除去した。

【００９７】抵抗層（３０３）として膜厚０．１μｍの
ＨｆＢ₂層をスパッタ法により成膜した。次いで配線電
極層として、Ｔｉを膜厚０．００５μｍ、Ａｌを膜厚
０．６μｍとなるように蒸着により成膜した。続いて、
フォトリソ技術とエッチングにより、図４に示すよう
な、発熱部（３０８）及び配線電極層（１０４）の回路
パターンを形成した。

【００９８】保護層（１０５）として、膜厚１．０μｍ
のＳｉＯ₂層をスパッタ法により形成した。次いで、フ
ォトリソ技術によりパターニングを行って、ドライエッ
チ法により０．８μｍエッチングし、図４に示すように
膜厚０．２μｍの保護層の薄い領域（１０９）を形成し
た。この保護層の薄い領域の寸法は、実施例１〜７と同
様にＪを４０μｍ、Ｋを１３０μｍとした。このとき、
発熱部と配線電極層とのパターン境界付近における保護
層の厚い領域と薄い領域との境界部が、熱伝導率の高い
材料からなる下部層（４０２ｂ）の領域上の抵抗層上に
あるように形成した。

【００９９】続いて、第２の保護層（１０５）として、
Ｔａをスパッタ法によって成膜し、フォトリソ技術とド
ライエッチ法により図４に示すようなパターンを形成し
た。最後に第３の保護層（１０７）として、塗布により
膜厚２．０μｍの感光性ポリイミド層を形成し、次いで
フォトリソ技術によりパターニングした。

【０１００】以上のようにして作製したヒータボードを
用いて図１１に示すインクジェット記録ヘッドを作製し
た。まず、ヒータボード（１１１）上に、ネガＤＦを用
いてフォトリソ技術によりノズル壁を形成した。次い
で、インク供給口（１１３）を有するガラス製の天板
（１１２）を接合し、ノズル壁を覆った。最後に、ヒー
タボード・ノズル壁・天板を所定の形状に同時に切断し
て吐出口（１１０）を形成し、本発明のインクジェット
記録ヘッドを得た。

【０１０１】実施例１９Ｓｉ₃Ｎ₄に換えてＡｌ₂Ｏ₃を用いた以外は、実施例１８
と同様にして本発明のインクジェット記録ヘッドを作製
した。

【０１０２】参考例１〜７図５に示す構成を有するインクジェット記録ヘッドを作
製した。

【０１０３】まず、基板としてシリコン基板を用い、そ
の基板上に、蓄熱のための下部層（１０２）として膜厚
２．０μｍのＳｉＯ₂層を熱酸化により形成した。この
上に、抵抗層（１０３）として膜厚０．１μｍのＴａ−
Ｉｒ層をスパッタ法で成膜した。シート抵抗値は１５Ω
／□であった。さらに配線電極層（１０４）として、Ｔ
ｉを膜厚０．００５μｍ、Ａｌを膜厚０．６μｍとなる
ように蒸着により成膜した。

【０１０４】次いで、フォトリソ技術とエッチングによ
り、図５に示すような、発熱部（１０８）及び配線電極
層（１０４）の回路パターンを形成した。各部の寸法
は、図５（ｂ）中の寸法Ｃを１００μｍ、Ｄを１２０μ
ｍ、Ｅを１４０μｍとし、寸法Ａ及びＢについては表５
に示すとおりとした。

【０１０５】保護層（５０５）として、塗布により膜厚
２．０μｍの感光性ポリイミド層を形成し、次いでフォ
トリソ技術により図５のようにパターニングした。保護
層（５０５）が無い領域（５０９）の寸法は、Ｊを４０
μｍ、Ｋを１３０μｍとした。このとき、発熱部（１０
８）と配線電極層（１０４）とのパターン境界付近にお
ける保護層（５０５）のある領域と無い領域との境界部
が、発熱部のパターン幅が広い領域（幅Ｂの領域）上に
あるように形成した。

【０１０６】以上のようにして作製したヒータボードを
用いて図１１に示すインクジェット記録ヘッドを作製し
た。まず、ヒータボード（１１１）上に、ネガＤＦを用
いてフォトリソ技術によりノズル壁を形成した。次い
で、インク供給口（１１３）を有するガラス製の天板
（１１２）を接合し、ノズル壁を覆った。最後に、ヒー
タボード・ノズル壁・天板を所定の形状に同時に切断し
て吐出口（１１０）を形成し、本発明のインクジェット
記録ヘッドを得た。

【０１０７】比較例１図９に示す構成を有するインクジェット記録ヘッドを作
製した。この構成において、発熱部の形状を図９に示す
形状とし、この発熱部の寸法としてＡを２０μｍとした
以外は、実施例１〜７と同様にしてインクジェット記録
ヘッドを作製した。

【０１０８】比較例２図１０に示す構成を有するインクジェット記録ヘッドを
作製した。この構成において、発熱部の形状を図１０に
示す形状とし、この発熱部の寸法としてＡを２０μｍと
した以外は、参考例１〜７と同様にしてインクジェット
記録ヘッドを作製した。

【０１０９】熱ストレス耐久性の評価（ＣＳＴ評価）ヒータボードをＣＳＴ法により評価した。すなわち、断
線するまでの時間を測定し、断線するまでの時間が長け
れば長いほど熱ストレス耐久性が優れる。

【０１１０】次の駆動条件でインクジェットヘッドを駆
動し、断線するまでの時間として破断パルス数で評価し
た。駆動電圧：発泡電圧の１．２倍、駆動パルス幅：
３．０μｓｅｃ、駆動周波数：３．０ｋＨｚ。

【０１１１】評価結果は、比較例の破断パルス数を１と
したときの相対値で示し、表１〜５にまとめた。

【０１１２】吐出耐久試験による評価インクジェット記録ヘッドにインクを充填し、実際に吐
出させ、断線までの時間を測定した。駆動条件は次のよ
うに設定した。駆動周波数：３ｋＨｚ、駆動パルス幅：
３μｓｅｃ、駆動電圧：発泡電圧の１．２倍、インク組
成；水：７７重量％、ジエチレングリコール：１２重量
％、尿素：７重量％、染料（Ｃ．Ｉ．フードブラック
２）：４重量％。

【０１１３】結果を表６に示す。なお、断線に至るまで
の時間は比較例２に対する相対値で表した。

【０１１４】

【表１】

【０１１５】

【表２】

【０１１６】

【表３】

【０１１７】

【表４】

【０１１８】

【表５】

【０１１９】

【表６】

【０１２０】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように本発明の
インクジェット記録ヘッドは、吐出耐久性が高い。すな
わちノズル内の発泡安定性がよく、吐出安定性が高いた
め、印字品位および印字安定性に優れる。

【０１２１】また、吐出耐久性が高いことから、駆動電
流を低くできるため低価格の駆動素子が使用可能とな
り、さらに駆動電圧の一本化も可能となるため、インク
ジェット記録ヘッドを低コストで作製できる。

【０１２２】加えて、種々のインクに対して耐久性が良
好であるため、用紙の選択の幅が広いインクジェット記
録装置を得ることができる。

【０１２３】さらに本発明によれば、記録ヘッドの耐久
性を低下させることなく保護層を薄くすることができ
る。このため、記録ヘッド全体の省電力化を達成するこ
とができ、また、これにより印字中における記録ヘッド
本体の温度上昇も小さくすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のインクジェット記録ヘッドのヒータボ
ードの説明図である。

【図２】本発明のインクジェット記録ヘッドのヒータボ
ードの説明図である。

【図３】本発明のインクジェット記録ヘッドのヒータボ
ードの説明図である。

【図４】本発明のインクジェット記録ヘッドのヒータボ
ードの説明図である。

【図５】参考例のインクジェット記録ヘッドのヒータボ
ードの説明図である。

【図６】参考例のインクジェット記録ヘッドのヒータボ
ードの説明図である。

【図７】参考例のインクジェット記録ヘッドのヒータボ
ードの説明図である。

【図８】参考例のインクジェット記録ヘッドのヒータボ
ードの説明図である。

【図９】従来のインクジェット記録ヘッドのヒータボー
ドの説明図である。

【図１０】従来のインクジェット記録ヘッドのヒータボ
ードの説明図である。

【図１１】本発明のインクジェット記録ヘッドの斜視図
である。

【符号の説明】

１０１基板１０２、３０２下部層１０３、２０３、３０３抵抗層１０４配線電極層１０５、５０５保護層１０６第２の保護層１０７第３の保護層１０８、２０８、３０８発熱部１０９保護層の薄い領域１１０吐出口１１１ヒータボード１１２天板１１３インク供給口４０２ａ熱伝導率の低い材料からなる下部層４０２ｂ熱伝導率の高い材料からなる下部層５０９保護層が無い領域

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B41J 2/05

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】インクを吐出する吐出口を有するインク
流路と、蓄熱のための下部層と、該下部層上に設けられた抵抗層と、該抵抗層上に配され
該抵抗層に電気信号を供給するための一対の配線電極
と、を有し、前記配線電極間の抵抗層を発熱部とした電
気熱変換体と、該発熱部上に存在し前記抵抗層および配線電極を連続層
でインクから保護する保護層と、を具備し、前記電気熱変換体が前記インク流路に対応し
て設けられているインクジェット記録ヘッドにおいて、前記発熱部が駆動時に高温部となる領域と低温部となる
領域とを有し、前記保護層が一つの当該保護層に厚い領域と薄い領域と
を有し、前記発熱部の駆動時に高温部となる領域上には前記保護
層の薄い領域が設けられているとともに、前記保護層の
厚い領域と薄い領域との境界が、前記発熱部の駆動時の
低温部となる領域上にあるように設けられていることを
特徴とするインクジェット記録ヘッド。
【請求項２】前記発熱部を構成する抵抗層の幅が異な
ることで、前記発熱部に高温部と低温部が構成されてい
る請求項１記載のインクジェット記録ヘッド。
【請求項３】前記発熱部を構成する前記抵抗層の厚さ
が異なることで、前記発熱部に高温部と低温部が構成さ
れている請求項１記載のインクジェット記録ヘッド。
【請求項４】前記発熱部に対応した前記下部層の厚さ
が異なることで、前記発熱部に高温部と低温部が構成さ
れている請求項１記載のインクジェット記録ヘッド。
【請求項５】前記発熱部に対応した前記下部層の熱伝
導率を異ならせることで、前記発熱部に高温部と低温部
が構成されている請求項１記載のインクジェット記録ヘ
ッド。
【請求項６】請求項１〜５のいずれか１項に記載のイ
ンクジェット記録ヘッドと、被記録媒体を搬送する手段
とを備えたインクジェット記録装置。