JPH0315559A - インクジェット記録ヘッドおよびその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、電気熱変換体を有する熱記録ヘッドおよびそ
れを用いたインクジェット記録装置およびこれらに用い
られる複数電気熱変換体の製造方法に関する。

本発明は、特に有効なものとして、熱エネルギーによっ
て液体中に気泡の生成を含む状態変化を生起させ、該状
態変化によって吐出口から液体を吐出させて飛翔的液滴
を形成し、この液滴を被記録面に付着させて文字・画像
等の情報の記録を行うインクジェット記録ヘッド用基体
およびその基体を用いたインクジェット記録ヘッド、な
らびにその基体の製造方法に関し、特にマルチ一体型の
インクジェット記録ヘッドに好適なものである。

また、本発明は、インクジェット記録ヘッドに限らず、
一般のプリンターや複写機，ファクシミリ装置，コンピ
ュータ出力器等の記録部として用いられる熱記録ヘッド
全般に有効な発明である。

［従来の技術］ 熱記録方法として知られるサーマルプリント（インパク
ト）方法に代わって有効なノンインパクト方法としての
熱記録方法として、インクジェット記録方法が最近注目
され、実用化されている。

その中で、例えば特開昭５４−５１８３７号公報、ドイ
ツ公開（ＤＯＬＳ）第２８４３０６４号公報に記載され
てあるインクジェット記録法は、液滴形成エネルギーで
ある熱エネルギーを液体に作用させて、液滴吐出のため
の原動力を得るという点において、他のインクジェット
記録法とは、異なる特徴を有している。

即ち、上述の公報に開示されてある記録法では、熱エネ
ルギーの作用を受けた液体が急峻な体積の増大を伴う状
態変化を起し、その状態変化に基づく作用力によって、
記録ヘッド部先端に設けてある吐出口から液滴が吐出、
飛翔して被記録部材に付着し、情報の記録が行われる。

殊に、ＤＯＬＳ第２８４３０６４号公報および米国特許
第４，　７２３，　１２９号，同第４，　７４０，　７
９６号等に開示されているインクジェット記録法は、い
わゆるドロップオン　デマンド（ｄｒｏｐ−ａｎ　ｄｅ
ｍａｎｄ）記録法に極めて有効に適用されるばかりでな
く、記録ヘッド部をフルライン（ｆｕｌｌ　ｌｉｎｅ）
幅に高密度マルチ吐出口化して容易に実現できるので、
高解像度、高品質の画像を高速で得られるという利点を
有している。

このような原理のインクジェット記録ヘッドは、熱発生
部の発熱抵抗体（ヒータ）に電圧を印加し、それにより
発生した熱エネルギーによりインクに作用する熱作用面
に気泡（上記のものは膜沸騰の好ましい形態を開示して
いる）の生成を含む状態変化を発生させ、この発泡の生
ずる状態変化によりインクが吐出口から押し出されて吐
出する。その電圧を零レベルから上昇していくと所定の
電圧で発泡が開始する。従って、この所定の電圧が重要
であり、以下発泡電圧と呼ぶ。

インクを吐出させるためには、この発泡電圧よりも大き
い電圧（駆動電圧）を印加しなければならない。また、
印字品位を良くするためには、ある程度駆動電圧を高く
し、他方パルス耐久性を良くするためには駆動電圧を低
くして印加しなければならない。それらの印加電圧の最
適値は発泡電圧の何倍に当るというように規格化がされ
ている。従って、この基準となる発泡電圧をいかに設定
するかは印字品位向上等を実現する上の非常に大きな因
子となっている。

すなわち、記録ヘッド内で均一な吐出特性／印字特性を
得るために、また吐出耐久性を得るためには記録ヘッド
内で発泡電圧は常に一定であることが望ましいと考えら
れる。

［発明が解決しようとする課題］ ところが、上述のような熱記録ヘッドの製造では、複数
の発熱抵抗体とそれらに対しての電極対およびこれらの
絶縁を達成するための保護層を形成していくために、成
膜技術が実施されるのであるが、大量生産でのロッドご
とにおいて、各部構成のばらつきという問題が発生して
いた。実用上は、これらのばらつきがあっても発泡電圧
自体を比較的大幅に上回る電圧を各発熱抵抗体に与える
ことで、必要なインク吐出用熱エネルギーを確保してい
た。

しかし、各抵抗体，電極および必要に応じてこれらの上
層としての保護層を含めた電気熱変換体のばらつきは、
印字精度の向上を達成する上では障害となる。

この問題を解決するものとして、本出願人の出願に係る
特願昭６０−２９７２１７号（特開昭６２−１５２８６
３号公報）に記載された発明が公開されている。この公
知発明は、スパッタによる成膜によって抵抗層，保護層
，電極のいずれもが、その厚さ成分において記録ヘッド
の中央域に比較して両端域が薄くなるという現象に着目
し、これを解決するために同心円状の部分域では均一化
された厚みの電気熱変換体（ヒータ部）が得られること
を解明して利用した発明である。だが、この発明では、
成膜形成する領域において比較的ばらつきの少ない範囲
を選出するために、円弧状に配置された電気熱変換体を
利用するので、得られる電気熱変換体は、好ましいとさ
れる直線状の高密度化を達成できないばかりか、記録媒
体に対しての記録間隙がばらついてそれぞれ異なるため
、全体記録をさらなる調整によって均一化しなければな
らず、そのための複雑な補正用電気回路を必要としてい
た。

また、この発明ではフルラインの熱記録ヘッドを得るこ
とが難しいという点がある。

一方、米国特許第４，　７４０，　８００号明細書には
、エッチングにより形成される発熱抵抗層の幅が、その
両端が中央に比べてエッチング速度が早いために、両端
側で大きく変化するという技術課題が明記されているも
のの、その発熱抵抗層の幅変化の解決手段としては、両
端側の発熱抵抗層を記録用には用いないで、比較的ばら
つきの少ない中央側のみを記録に用いることを開示する
だけである。したがって、この発明によると、幅変化部
分をそのまま残して、均一化としていると判断される領
域のみを使用するので、記録ヘッド自体が大型化するだ
けでなく、装置の余分な大型化を招くことになり、ヒー
タ部の無駄が多い。無論、この発明は、１２８個より少
ない電気熱変換体の記録ヘッドには、それ程の大型化を
招くことはないので、実用製品としては有効であり、現
実に使用され得る発明である。しかし、いずれにしても
比較的ばらつきの少ない範囲を限定使用するために、そ
のばらつき自体に対しては二次的な制御手段が必要であ
り、フルライン化した１０００個以上の電気熱変換体を
有する大型の記録ヘッドの場合にはそのばらつき自体が
大きくなってしまうので、適用するのは不適当である。

このように、従来技術では、熱記録ヘッドの製造上の問
題を根本的には解決できず、比較的ばらつきの少ない電
気熱変換体を選出して記録を行うというものにすぎなか
った。

そこで、本発明は、従来よりも、製造された電気熱変換
体の特性を均一化して、熱エネルギーの発生量をほぼ一
定の印加電圧によってでも均一な１１ ものにでき、結果的に発泡開始電位に対しての安定化係
数を低下できる熱記録ヘッドおよびこれに用いられる複
数電気熱変換体の製造方法さらにはこれを用いて長期安
定記録を高画質で行える記録装置を提供することを主た
る目的とする。

また、発泡の開始は発熱部（以下、ヒータと称する）の
単位面積当りの投入パワー（電力）に依存するものであ
る。そして、ヒータ面積が同一の時には発泡開始パワー
が一定なので、発泡電圧は発熱抵抗層の抵抗値、すなわ
ち発熱抵抗層のシート抵抗とヒータのパターン形状（寸
法）に依存する（ここで、シート抵抗とは比抵抗／層厚
をいう）。日本工業規格のＡ４およびＡ３サイズ幅のフ
ルマルチ一体型のインクジェット記録ヘッドの場合には
、上述のシート抵抗が記録ヘッド内で均一（同じ）にな
らないことがある。この原因は発熱抵抗層の作製方法と
してスパッタ法を採用している場合、特に顕著である。

すなわち、スパッタ法でターゲットが小さいと、大きな
膜厚分布（層厚変化〉が発生することになるからである
。そこ１　２ で、膜厚分布を小さくしようとすると、ターゲットを大
きくしなければならず、それに伴い記録装置全体が大き
くなる。そして装置が大きくなると、装置の製造コスト
が高額になってしまう。

したがって、従来では記録ヘッド内の発泡電圧が一定で
ある記録ヘッド、特に高品質で高耐久性のあるフルマル
チ一体型インクジェット記録ヘッドを作製しようとする
と、記録ヘッドの製造コストが非常に高くなってしまっ
た。また、逆に廉価なフルマルチ一体型インクジェット
記録ヘッドを作製しようとすると、一部のセグメントの
耐久性が悪かったり、印字特性が悪かったりして、記録
ヘッドの全体的な性能が低下した。

そこで、本発明の他の目的は、上述の点に鑑み、発熱抵
抗層のシート抵抗の不均一性に影響を受けずに、高印字
品質で高耐久性のある小型で廉価な熱記録ヘッドおよび
それを用いたインクジェット記録装置およびこれらに用
いる複数電気熱変換体の製造方法を提供することにある
。

特に、記録ヘッド内で発熱抵抗層表面に保護層としての
上部層をもつ場合も均一な吐出特性／印字特性を得るた
めに、また吐出耐久性を得るためには記録ヘッド内で発
泡電圧は常に一定であることが望ましいと考えられる。

発泡の開始は発泡面である熱作用面における単位面積あ
たりの発生熱エネルギーに依存し、この熱エネルギーの
値は一定値である。流路内の熱作用部に対する発熱抵抗
体から発生する熱エネルギー（パワー）が一定である場
合には、発泡開始熱エネルギーは発泡面と発熱抵抗体の
間にある上部保護層の熱的バリア量、すなわちその膜厚
に依存する。上部保護層の作製方法としてスパッタ法を
採用している場合は、特に前述と同様に不均一の問題が
顕著である。すなわち、スパッタ法でターゲットが小さ
いと、大きな膜厚分布が発生することになる。そこで、
膜厚分布を小さくしようとすると、ターゲットを大きく
しなければならず、それに伴い記録装置全体が大きくな
る。装置が大きくなると、装置の製造コストが高額にな
ってしまう。

そこで、本発明の別の目的は、上述の点に鑑み、上部保
護層の膜厚の不均一性に影響を受けずに、高印字品質で
高耐久性のある小型で廉価な熱記録ヘッドおよびそれを
用いたインクジェット記録装置およびこれらに用いられ
る複数電気熱変換体の製造方法を提供することにある。

［課題を解決するための手段］ 本発明は、従来とは異なり、熱エネルギーを複数抵抗体
または電気熱変換体のいずれでもほぼ均一にするべく各
構成を積極的に変更したことに特徴がある。すなわち、
複数抵抗体または電気熱変換体の保護層を中央域よりも
両端側で大きくすることで積極的に作用を補償せしめ、
ほぼ均一な熱エネルギーをほぼ均一な印加電圧で得られ
ることに特徴がある。

上記目的を達成するため、本発明の代表的熱記録ヘッド
は、支持体と、この支持体上に形成され、発熱抵抗層と
この発熱抵抗層に接続される一対の電極とを有する電気
熱変換体の複数と、を有し、その発熱抵抗層の一対の電
極間に位置する部ｌ　５ 分からなる複数の発熱部は、各々のシート抵抗に応じて
抵抗値が互いにほぼ同じになるように寸法を変えて形成
されていることを特徴とする。

また、本発明の代表的熱記録ヘッドは、上記複数の発熱
部がいずれも長方形であり、その長方形の面積は互いに
ほぼ同じであり、その長方形の辺の長さの比を変えるこ
とでそれらの発熱部の寸法が変えられていることを特徴
とする。

また、本発明の代表的インクジェット記録装置は、上記
熱記録ヘッドを用いて形成されており、上記電気熱変換
体によって発生した熱エネルギーを利用することで吐出
口から液体を吐出することを特徴とし、かつその吐出口
は被記録部材の記録幅に対応して複数設けられているこ
とを特徴とする。

また、本発明の代表的な複数電気熱変換体の製造方法は
、支持体上に形成され、発熱抵抗層とこの発熱抵抗層に
接続される一対の電極とを有する複数電気熱変換体の上
記発熱抵抗層の一対の電極間に位置する部分からなる複
数の発熱部の各々の１　６ シート抵抗をあらかじめ計測する工程と、この工程によ
り計測された各々のシート抵抗に応じて、抵抗値が互い
にほぼ同じになるように上記複数の発熱部の寸法を変え
てその発熱部を形成する工程とを有することを特徴とす
る。

上記他の目的を達或するための本発明の代表構成は、支
持体と、この支持体上に形成され、発熱抵抗層とこの発
熱抵抗層に接続される一対の電極とを有する電気熱変換
体の複数と、この複数の電気熱変換体を保護するために
この複数の電気熱変換体の上に形成される上部層と、を
有し、上記発熱抵抗層の上記一対の電極間に位置する部
分からなる複数の発熱部は、上記上部層の層厚に応じて
記録電圧が互いにほぼ同じになるように寸法を変えて形
成されていることを特徴とする。

また、上記複数の発熱部はいずれも長方形であり、この
長方形の面積は互いにほぼ同じであり、この長方形の辺
の長さの比を変えることで上記発熱部の寸法が変えられ
ていることを特徴とする。

また、好ましい別の本発明の製造方法は、支持体上に形
成され、発熱抵抗層とこの発熱抵抗層に接続される一対
の電極とを有する電気熱変換体の複数と、この複数の電
気熱変換体を保護するためにこの複数の電気熱変換体の
上に形成される上部層とを有し、上記発熱抵抗層の上記
一対の電極間に位置する部分からなる複数の発熱部を有
する熱記録ヘッドにおいて、上記上部層の層厚の変化を
あらかじめ計測する工程と、この工程によって計測され
た上記上部層の層厚データに応じて、記録ヘッド内の記
録電圧（例えば、発泡電圧）が互いにほぼ一定となるよ
うに、上記発熱部のそれぞれの寸法を変えて発熱部を形
成する工程とを有することを特徴とする。

［作　用］ 本発明は、上記各代表構成により、発熱抵抗層のシート
抵抗に対応して抵抗値が互いにほぼ同じになるように複
数の発熱部の寸法を変えて発熱部を形成するようにした
ので、廉価な成膜装置を用いてパルス耐久性が良好で、
印字品位も良好なＡ４幅，　Ａ３幅等のフルマルチ一体
型の熱記録ヘッドが作製でき、品質向上とともに記録ヘ
ッドおよびこれを用いたインクジェット記録装置の製造
コストの低廉化が図れる。

本発明は、上記各代表構戊により、電気熱変換体上に形
成される上部層の層厚（膜厚変化）に対応して、記録電
圧（発泡電圧）がどのセグメントでも互いにほぼ同じに
なるように、発熱部をその寸法を変えて形成するように
したので、廉価な成膜装置を用いてパルス耐久性が良好
で、印字品位も良好なＡ４幅，　Ａ３幅等のフルマルチ
一体型の熱記録ヘッドが作製でき、品質向上とともに記
録ヘッドおよびこれを用いたインクジェット記録装置の
製造コストの低廉化が図れる。

本発明は、上部保護層を持たずに熱作用面自体が抵抗体
である場合にも有効であり、熱作用面が保護層の場合、
上記抵抗体または上記保護層の寸法のいずれかを行えば
良いが、両方を併用したものも本発明に含まれる。

１　９ ［実施例］ 以下、図面を参照して本発明の実施例を詳細に説明する
。

Ａ，ヘッド基　の　゛６ バブルジェット記録方式によるインクジェット記録ヘッ
ドの代表的なヘッド基体の構造例を第４図（Ａ）　，　
（Ｂ）に示す。同図（Ａ）は吐出口と連通ずるインク（
記録液）の液路内に発熱部が配置される基体の平面図で
あり、同図（Ｂ）は同図（Ａ）のＸ′−Ｙ′の切断線に
沿った基体の断面図である。

ここで、１０１は基体の全体、１０２はインクを吐出す
る吐出口に連通ずる液路の壁面内に位置してインクに熱
エネルギーを与えて気泡を発生するための発熱部（ヒー
タと称する）　．　１０３，１０４は発熱抵抗層１０７
に接続されて発熱部１０２を所定電圧で印加するための
一対のＡβ製の引き出し電極、１０５はＳｉ（シリコン
）製の支持体、１０７は支持体１０５上に積層形成され
た発熱抵抗層である。発熱部１０２は一対の電極１０３
，　１０４間の位置する部分である。

２　０ ？０８は引き出し電極１０３，　１０４等を全体に覆っ
て保護する第１上部保護層（　ＳｉＯ■製）　，　１０
９は第１上部保護層ｉｏｇの大部分をさらに保護するイ
ンク接触表面の第３上部保護層、１１０は発熱部１０２
の存在する部分を保護する第２上部保護層である。

１１１は電極１０３，１０４と発熱抵抗層１０７とから
なる電気熱変換体である。１１２は発熱部１０２に対応
する上部保護層１１０の表面である発泡面であり、この
面で気泡が発生する。

このような原理のインクジェット記録ヘッドは、熱発生
部１１１の発熱部（ヒータ）ｌ０２に電圧を印加し、そ
れにより発生した熱エネルギにより第２上部保護層１１
０の発泡面１１２に気泡が発生し、この発泡の生ずる力
によりインクが吐出口から押し出されて吐出する。

Ｂ．　■の　１の基　、 本発明の具体的な実施例を説明する前に、本発明の第１
の基本原理を詳細に説明する。

すなわち、発熱抵抗層のシート抵抗（＝比抵抗／層厚）
の分布特性に応じて抵抗値がほぼ同じになるように発熱
部（ヒータ）の寸法を変えたパターン設計をして熱記録
ヘッドを作製してあるので、従来例で述べた問題が解決
された。

以下、具体的に説明すると、Ａ４幅のフルマルチ一体型
のインクジェット記録ヘッドで発熱抵抗層の両端部のシ
ート抵抗が１５Ω／口で中心部のシート抵抗が２０Ω／
口の場合、中央部のヒータ（発熱部〉の寸法を２０μｍ
ｘｌ００μｍ、両端部のヒータの寸法をｌ７μｍＸ１１
５μｍと設計する。このように設計すると抵抗値は、 となり、両者はほぼ同じとなる。

ここで、ヒータ設計上の注意点は、ヒータの面積である
。すなわち、ヒータの発熱により、インクの急激の気化
に伴い膨張する気泡（バブル）を利用したバブルジェッ
ト記録方式の記録ヘッドでは、ヒータ面積が気泡発生の
重要な因子となる。

このヒータ面積の大小によって発泡体積が決まるので、
ヒータ面積を小さくすると、発泡体積が小さくなり、ヒ
ータ面積を大きくすると発泡体積が大きくなる。一方、
インクの吐出体積は発泡体積に大きく依存しているので
、ヒータの面積の変化によって吐出体積も変わることと
なる。したがって、印字特性（品位）には吐出体積の均
一性が大きくかかわっているので、ヒータ面積を全体に
わたって均一にすることが重要である。

このように、ヒータ面積を同じにすれば、中央部と両端
部のヒータが同じ抵抗値になるので、発泡電圧がどのセ
グメントでも同じになる。このように、中央部と両端部
の発熱部が同じ面積で同じ発泡電圧であると、パルス耐
久性もよく、また印字特性もよい適切な駆動電圧値を設
定することによって、中央部から両端部までのすべての
セグメントを同一の条件で駆動することができる。これ
により、記録ヘッドとしての全体的（トータル的）な性
能、特に印字特性／耐久性のバランスが全てのセグメン
トについてとれている記録ヘッド２　３ が作成できる。

上述では中央部と両端部のシート抵抗について述べたが
、実際には全体のシート抵抗の分布によってヒータの設
計パターンを変えていくことが必要である。

次に、ヒータ抵抗と、ヒータの寸法の設計について述べ
る。ただし、説明を簡単にするためヒータは長方形のも
のとする。

まず、シート抵抗分布をいずれか一方の端部を原点にと
り、その原点からの距離をＸとすると、シート抵抗分布
はその距離Ｘの関数ｆ　（ｘ）で表される。

いま、ヒータの長手方向の寸法を４、ヒータの短平方向
の寸法をｍとすると、ヒータ抵抗ｈは、次式（１）で表
される。

４ ｈ＝ｆ（ｘ）Ｘ−　　　　　　　　　　　　　・・・ｆ
ｌ）ｍ ヒー夕の面積をＳとすると、ヒータ面積Ｓは一定なので
、次式（２）で表される。

Ｓ　＝４　×ｍ ２　４ １２　＝　ｓ　／　ｍ　　　　　　　　　　　　　　　
　・・・（２）上式（２）と上式（１）から次式（３）
が導かれる。

Ｓ ？２＝　ｆ（ｘ）　Ｘ■　　　　　　　　　　　・・・
（３）ｈ よって、 ｍ＝ｆｉ万１Ｘ了石ｉＴ　　　　　　　　　　　−（４
）従って、ヒータ抵抗ｈ，ヒータ面積Ｓ，シート抵抗の
分布データｆ（ｘ）が与えられれば、上式（４）および
（２）によりヒータのパターン設計が可能になる。

具本的事例については次に述べる実施例の中で明らかに
する。

見一策工去ゑ虜 第１図〜第５図は本発明の一実施例を示す。

まず、第４図（Ａ），（Ｂ）に示すように、ＳＬ（シリ
コン）の支持体（ガラス基板ともいう）上にＨｔＢ．の
発熱抵抗層１０７をＲＦ（高周波）スパッタ法により形
成する。このときの発熱抵抗層１０７の層厚分布は、第
２図の鎖線の曲線で示すように、Ａ４サイズ幅で両端が
厚く、中央部が薄い傾向を示した。

成膜装置の層厚（膜厚）分布は常に同じ傾向を持つこと
が判明している。従って或膜装置が変わればこれと逆の
層厚分布特性を持つことは有り得る。

Ｈ，Ｂ２の発熱抵抗層１０７のシート抵抗分布を実際に
測定したところ第２図の実線に示すようになった。この
ようなシート抵抗分布をもつ発熱抵抗体層１０７に対し
て、前式（４）のｍ＝　　ｓｈＸｆｘ−にｓ　：　２０
００μｍ”，　ｈ　＝　１００Ωの値を代入して計算し
たところ、ｍとβの値は第３図に示すような関係になっ
た。

そこで、第３図の関係を満たすようなヒータのパターン
設計をしてフォトマスクを作製した。

上述のような発熱抵抗層１０７の上に電極材１０３１０
４としてＡＩ！．（アノレミニウム）を５０００人の厚
さに蒸着し、次に上述のフォトマスクを用いてフォトリ
ングラフィ技術によって長方形のヒータ（発？部）ｌ０
２を形成した（第１図参照）。ヒータ１０２の寸法を実
測したところ、第３図の通りの寸法関係が得られた。

次に、第１上部保護層１０８としてＳｉＯ■（酸化シリ
コン）をＲＦスパッタ法でｌＬＬｍの厚さで作製した。

さらに、第２上部保護層１１０としてＴａ　（タンタル
）を０．５μｍの厚さで成膜し、次にフォトリソグラフ
ィ技術によってＴａｌｌＯをヒータ１０２周辺のみにバ
ターニングし、ＳｉＯ■１０８は共通の引き出し電極１
０３および個別の引き出し電極１０４のみに対してスル
ーホールを開け、パターニングを行なった。次にフォト
ニース（東レ■の商標名）を塗布してヒータ１０２上に
窓をあけ、かつＳｉＯ■の層１０８と同様な場所にスル
ーホールを開けた（第４図参照）。

次に、２層目の電極（図示しない）としてＡβを蒸着し
、共通電極部分のみを残すようにパターニングをした。

次に、吐出口を第５図に示すように形成して、記録ヘッ
ドを完成した。第５図にお２　７ いて、４０１は液路、４０２ぱ吐出口、４０３は液路４
０１の壁であるインク流路壁、４０４は共通液室、４０
５は天板、４０６はインク供給口である。

見一失麓詰１ 第３図のようなマスク設計をしたフォトマスクを用いて
製作して得られた記録ヘッドのヒータ１０２の発泡電圧
と抵抗値を実際に測定したところ、次の第１表に示すよ
うな結果が得られた。

第　　１　　表 第１表から分かるように抵抗値および発泡電圧ともほぼ
一定となった。

これに対し、本実施例との比較例として、第３図のよう
なマスク設計をせずに、ヒータ１０２の寸法を２０μｍ
Ｘ１００μｍの固定寸法でマスクの設計をして形成した
ヒータ１０２では、その発泡電圧と２　８ 抵抗値は次の第２表に示すような結果となった。

第　　２　　表 このように従来技術を用いた比較例では発泡電圧が９．
７〜ＩＯ．５Ｖとばらついた。

第３図のように設計して得られた本実施例の記録ヘッド
を駆動電圧をｉｏ．４Ｖ　ｘｌ．２　″：１２．５Ｖに
して駆動したところ、Ａ４幅ですべて良好な印字結果が
得られた。また、どのセグメントをとっても駆動電圧は
発泡電圧の１．２倍となるので、良好な印字特性が得ら
れ、また吐出耐久性も良好であった。

これに比較して、上記の比較例においては、駆動電圧と
して発泡電圧の最大値１０．５Ｖ　　（第２表参照）の
１．２倍の１２．６Ｖで記録ヘッドを駆動すると、発泡
電圧の最小値９．７ｖの１．３倍となり、吐出耐久性の
悪いセグメントが出現した。発泡電圧に対して１．３倍
の駆動電圧の場合は、１．２倍の駆動電圧に比べてパル
ス数で１桁以上も悪くなった。

すなわち、中央のセグメントはパルス耐久性が良く長く
もつが、両端のセグメントは中央のセグメントよりも１
桁以上悪くなった。また、発泡電圧の最小値（１）９．
７Ｖ（第２表参照）ノ１．２倍（７）１１．６Ｖで駆動
すると、発泡電圧の最大値の中央部のところは１．１倍
となって印字特性（印字品位）が低下し良好な印字でな
くなった。中央部のセグメントにとっては、駆動電圧の
１１．６Ｖが発泡電圧の１．１倍であるので、発泡安定
性が悪くなったためである。このように、従来技術によ
る比較例では発泡電圧が分布をもつので、印字特性と吐
出耐久性がばらついて、セグメント群の一部の特性が悪
くなる傾向が現れる。

そもそも、発泡電圧の何倍の電圧で駆動するかというこ
とを決定するのは、印字特性および耐久性に応じて行わ
れるものであり、その印字特性等の最適値は基準値の０
．０５倍程度の許容範囲の中に人っている。したがって
、発泡電圧がｌＯ％以上ばらつくと、記録ヘッドの印字
特性および耐久性に悪影響が出ることとなる。特に、Ａ
４幅あるいはＡ３幅サイズのフルマルチ一体型のインク
ジェット記録ヘッドでは薄膜形成装置の制約により、層
厚分布、すなわちシート抵抗分布（変動）が発生してし
まうので、発泡電圧が記録ヘッド内で分布（ばらつき）
をもつようになる。した，がって、本実施例のようにシ
ート抵抗分布の変化に応じてヒータの設計寸法を変える
ことにより、発泡電圧を一定にすることが必要になる。

旦一』しし（嵐舅 上述の本実施例では、ヒータ上部に上部保護層が２層１
０８，　１１０ある場合を示したが、本発明は上部保護
層がないインクジェット記録ヘッドでも適用できること
は勿論である。また、ヒータの形状は長方形でなくても
よく、ヒータの抵抗，ヒータ面積が同一になるようにパ
ターンを設計できればよい。

また、上述の本実施例では記録液の吐出方向が３１ ヒー夕の面方向であったが（第５図参照）、第６図に示
すようなヒータに対して垂直方向に記録液を吐出するタ
イプのインクジェット記録ヘッドにも本発明は適用でき
る。

以上説明したように、本発明によれば、発熱抵抗層の発
熱部のシート抵抗に応じて、抵抗値が互いにほぼ同じに
なるように複数の発熱部寸法を変えて発熱部を形成する
ようにしたので、廉価な成膜装置を用いてパルス耐久性
が良好で、印字品位も良好なＡ４幅，　Ａ３幅等のフル
マルチ一体型の熱記録ヘッドが作製でき、品質向上とと
もに記録ヘッドの製造コストの低廉化が図れる。

Ｆ．　Ｈの　２の基　、理 次に、本発明の第２の基本原理を詳細に説明する。

上部保護層（以下、上部層と略称する）の層厚の分布特
性（層厚データ）に応じて、発泡電圧が互いにほぼ同じ
となるように発熱部（ヒータ）の寸法を変えたパターン
設計をして熱記録ヘッドを作製してあるので、従来例で
述べた問題が解決さ３２ れた。

以下、具体的に説明すると、Ａ４幅のフルマルチ一休型
のインクジェット記録ヘッドで両端部と中央部の上部層
の膜厚が異なり、例えば両端部の発泡必要パワー（発熱
エネルギ）１に対して、中央部０．８のときにはその層
厚の変化に対応して発熱部（ヒータ）の抵抗値を両端部
：中央部を０．８：ｌに設計すればよい。ただし、その
際の発熱部の設計上の注意点は発熱部の面積を均一にす
ることである。すなわち、熱による気泡を発生してイン
クを吐出するバブルジェット方式では発熱部の面積が気
泡発生の重要な因子となる。この面積の大小によって発
泡体積が決まるので、面積を小さくすると、発泡体積が
小さくなり、面積を大きくすると発泡体積が大きくなる
。一方、インクの吐出体積は発泡体積に大きく依存して
いるので、発熱部の面積の変化によって吐出体積も変わ
る。また、印字特性（品位）には吐出体積の均一性が大
きくかかわっている。したがって発熱部の面積を全体に
均一にすることが重要である。

以上のようにして発熱部の設計をすれば、中央部と両端
部の発熱抵抗部が同じ発泡電圧になる。

したがって、中央部と両端部の発熱部が同じ面積で同じ
発泡電圧なので、耐久性もよく、印字特性もよい電圧を
設定することによって、中央部から両端部までのすべて
のセグメントを同一の条件で駆動することができる。す
なわち、記録ヘッドとしての全体的な性能、特に印字特
性／耐久性のバランスが全てのセグメントについてとれ
ている記録ヘッドが作成できる。

上述では中央部と両端部の上部層の層厚について述べた
が、実際には全体の層厚の分布（変化〉によって発熱部
の設計パターンを変えていくことが必要である。次に、
上部層の層厚分布と、発熱部（以下、ヒータと称する）
の寸法の設計について述べる。ただし、説明を簡単にす
るためヒータは長方形のものとする。

まず、上部層の層厚分布をいずれか一方の端部を原点に
とり、その原点からの距離をＸとすると、上部層の層厚
分布はその距離Ｘの関数ｆ　（ｘ）で表される。

いま、ヒータの長手方向の寸法を尼、ヒータの短手方向
の寸法をｍ、ヒータのシート抵抗をＲとすると、ヒータ
抵抗ｈは、次式（５）で表される。

℃ ｈ＝ＲＸ一　　　　　　　　　　　　　　　・・・（５
）ｍ ヒー夕の面積をＳとすると、ヒータ面積Ｓは次式（６）
で表される。

Ｓ＝β×ｍ　　　　　　　　　　　　・・・（６）発泡
開始パワー（Ｗ．）に対する上部層の層厚依存性をｇ（
ｔ）とると、ｇ（ｔ）は次式（７）で表される。ただし
、ｔは層厚（膜厚）とする。

Ｌ＝ｇ（ｔ）　　　　　　　　　　　　・・・（７）ｇ
　（ｔ）は実験であらかじめ求めておく。また、発泡電
圧をＶＢとすると、次式（８）が成り立つ。

■＋＋＝　　Ｊ−ＷＪ）一ｒ ・・・（８） ３　５ 式（５）　，　（７）　，　（８）から次式（９）が得
られる。

上式（６）からＡ＝ｓ／ｍの関係であるので、上式（９
）から次式（１０）が得られる。

上式（ｌＯ）をＶＢについて整理すると、次式（ｌ１）
となる。

（ただし、Ｓ，Ｒは一定） 従って、発泡電圧■８を一定にするためには式（１１）
からｇ　（ｔ）　／ｍ”を一定にすればよいことが分か
る。

すなわち、ｍ　＝　Ｋ　Ｘ　Ｆ訂訂（ただし、Ｋは一定
値）の関係であるので、発泡開始パワーの層厚依存性ｇ
　（ｔ）の実験データからヒータの横寸法ｍが設３　６ ？できることがわかる。

具本的事例については次に述べる実施例の中で明らかに
する。

且−ｍ巖倒 第４図（Ａ）．（Ｂ）に示す構成を用いて説明する。

Ｓｉ（シリコン）の支持体（ガラス基板ともいう）１０
１上にＨｔＢ２の発熱抵抗層１０７をＲＦ（高周波）ス
バッタ法により形成する。このときの発熱抵抗層１０７
の層厚は１０００人，シート抵抗は２０Ω／口にする。

その発熱抵抗層１０７の上に電極材１０３，　１０４と
してＡＩ２（アルミニウム）を５０００人の厚さに蒸着
する。次にフォトマスクを用いてフォトリソグラフィ技
術によって長方形のヒータ（発熱部）１０２を形或する
（第１図参照）。ただし、このとき使用するフォトマス
クの設計については後述する。

次に、第１上部保護層１０８としてＳｉＯ■（酸化シリ
コン）をＲＦスパッタ法で作製する。そのＳｉＯ■１０
ｇの層厚分布を実際に測定したところ、第７図に示すよ
うに、Ａ４幅で両端が薄＜　（７０００人）、？央部が
厚い（１１０００人）という傾向を示した。

さらに、第２上部保護層１１０としてＴａ（タンタル）
を５０００人の厚さで成膜し、次にフォトリングラフィ
技術によってＴａｌｌＯをヒータ１０２周辺のみにパタ
ーニングし、ＳｉＯ■１０８は共通の引き出し電極１０
３および個別の引き出し電極１０４のみに対してスルー
ホールを開け、パターニングを行う。次にフォトニース
（東レ■の商標名）を塗布してヒータ１０２上に窓をあ
け、かつＳｉ０２の層１０８と同様な場所にスルーホー
ルを開ける（第４図参照）。

次に、２層目の電極（図示しない）としてＡ［を蒸着し
、共通電極部分のみを残すようにパターニングをする。

次に、吐出口を第５図に示すように形成して、記録ヘッ
ドを完成する。第５図において、４０１は液路、４０２
は吐出口、４０３は流路４０１の壁であるインク流路壁
、４０４は共通液室、４０５は天板、４０６はインク供
給口である。

次に、ヒータ１０２を形成するフォトマスクの実際の設
計について述べる。

？ｉＯ■の上部層１０８の単位面積当りの発泡パワーの
層厚依存性は、実験結果により単位面積当りの発泡パワ
ー△ｐと層厚Δｔは正比例し、次式（１２）？関係であ
ることが判明した。ところで、ＳｉＯ■の上部層１０８
の厚さが９０００人であってヒータ１０２の面積の大き
さが２０μｍＸ１００μｍの時に、発泡開始パワーは０
．８Ｗ（ワット）であることが確認された。上記の式（
ｌ２）に層厚の数値を代入すると、ＳｉＯ２の上部層１
０８の厚さが１１０００人の時に０．８８Ｗの気泡開始
パワーが得られ、その層１０８の厚さが７０００入の時
に発泡開始パワーは０．　７２Ｗであることが分かる。

以上の結果から、ヒータ１０２に印加される電圧を一定
として計算すると、Ｓｉ０２の上部層１０８の厚さが１
１０００人の時にヒータ１０２のヒータ抵抗は９０Ω、
またＳｉＯ■の上部層１０８の厚さが７０００人の時に
ヒータ１０２のヒータ抵抗は１１０Ωとなる。ヒータ１
０２の面積を一定として計算すると、ＳｉＯ■の上３　
９ ？層１０８の厚さが１１０００人のときにヒータ１０２
の面積は２１μｍ　Ｘ９５４ｚｍ　．またＳｉｎ■の上
部層１０８の厚さが７０００人の時にヒータ１０２の面
積は１９μｍ×１０５μｍとなる。このようにして計算
した結果を第８図に示す 土一夫放菫１ 第８図のようなマスク設計をしたフォトマスクを用いて
製作した保護層を含むヒータ１０２の発泡電圧と抵抗値
を実際に測定したところ、次の第３表に示すような結果
が得られた。

第３表 第３表から分かるように発泡電圧はほぼ一定となった。

これに対し、本実施例との比較例として、第８４　０ 図のようなマスク設計なせずに、ヒータ１０２の寸法を
２０μ１，，ｘｌ００μｍの固定寸法でマスクの設計を
して形成した保護層を含むヒータ１０２では、その発泡
電圧と抵抗値は次の第４表に示すような結果となった。

第　　４　　表 このように従来技術を用いた比較例では発泡電圧が９．
０〜９．９ｖとばらついた。

第８図のように設計して得られた本実施例の記録ヘッド
を駆動電圧を９．５ＶＸ１．２　＋１１．４Ｖにして駆
動したところ、Ａ４幅ですべて良好な印字結果が得られ
た。また、どのセグメントをとっても駆動電圧は発泡電
圧の１．２倍とすることができるので、膜沸騰による気
泡形成を安定化できる。従って、本実施例によれば、良
好な印字特性が得られ、また吐出耐久性も良好であった
。

これに比較して、上記の比較例においては、駆動電圧と
して発泡電圧の最大値９．９Ｖ（第４表参照）の１．２
倍の１１．９Ｖで記録ヘッドを駆動すると、吐出耐久性
の悪いセグメントが出現した。この吐出耐久性の悪いセ
グメントは発泡電圧の低い両端部に生じた。すなわち、
それらの不良セグメントにしては駆動電圧の１１．９Ｖ
は発泡電圧の１．３倍以上となるので、耐久性が悪くな
ることが分かる。また、発泡電圧の最小値の９．ＯＶ（
第４表参照）の１．２倍の１０．８Ｖで駆動すると、中
央部の印字特性（印字品位）が低下した。中央部のセグ
メントにとっては、駆動電圧の１０．　８Ｖが発泡電圧
の１．１倍以下であるので、良好な印字領域でないこと
がわかる。このように、従来技術による比較例では発泡
電圧が分布をもつので印字特性と吐出耐久性がばらつい
て、セグメント群の一部が悪くなる傾向が現れる。

そもそも、発泡電圧の何倍の電圧で駆動するがというこ
とを決定する要因は、印字特性および耐久性であり、そ
の印字特性等の最適値は基準値の０．０５倍程度の許容
範囲の中に入っている。したがって、発泡電圧が１０％
以上ばらつくと、記録ヘッドの印字特性および耐久性に
悪影響が出ることとなる。特に、Ａ４幅やＡ３幅のフル
マルチ一体型のインクジェット記録ヘッドでは薄膜形成
装置の制約により、保護層の層厚分布（変動）が発生し
てしまうので、発泡電圧が記録ヘッド内で分布（ばらつ
き）をもつようになる。したがって、本実施例のように
ヒータの寸法設計を変えることにより、発泡電圧を一定
にすることが必要になる。

上一』レＥ（凰嘉 上述の本実施例では、ヒータ上部に上部保護層が２層（
１０ｇ，　１１０）ある場合を示したが、本発明は上部
保護層がさらに何層かある時でも適用できることは勿論
である。その場合はそれぞれの膜の発泡パワーに対する
特性を求め、加算法によりその場所の発泡パワーを求め
ることによりヒータマス４　３ クの設計をすればよい。

また、上述の本実施例では記録液の吐出方向がヒータの
面方向であったが（第５図参照）、第６図に示すような
ヒータに対して垂直方向に記録液を吐出するタイプの液
体噴射記録ヘッドにも本発明は適用できる。

以上説明したように、本発明によれば、電気熱変換体上
に形成される上部層の層厚分布（層厚変化）に対応して
、発泡電圧がどのセグメントでも互いにほぼ同じになる
ように、発熱部をその寸法を変えて形或するようにした
ので、廉価な成膜装置を用いてパルス耐久性が良好で、
印字品位も良好なＡ４幅，　Ａ３幅等のフルマルチ一体
型の熱記録ヘッドが作製でき、品質向上とともに記録ヘ
ッドの製造コストの低廉化が図れる。

Ｊ、プ１ンタの　　Ｉ 第９図は、本発明熱記録ヘッドが適用されるシリアルカ
ラープリンタの要部構成の一例を示す。

図中の矢印Ａはカットシ一ト２４またはロールシ一ト３
０を記録媒体として搬送する搬送手段２５．　２５の４
　４ 送り方向を示す。本実施例では、シアンＣ　マゼンタＭ
，イエローＹ，ブラックＢＫの４個の記録ヘッド５を載
置するキャリッジ２０５を、バルスモータ２Ｂに同期す
るプーり２Ａとこのプーり２Ａに巻回された駆動ベルト
２Ｄと他端のプーり２ｃとを介して移動する。また、こ
れらの記録ヘッド５に対してそれぞれのインクを供給す
るインクタンクを載置するキャリッジ２００を、一対の
ブーり２０１，２０２にわたって巻回されたベルト２０
４を介してブーリ２０１を駆動するモータ２０３により
移動する。

このように、インクタンクキャリッジ２００の重量が大
きいため、このインクタンクキャリッジを高精度ではな
いが充分な駆動力を発揮するモータ２０３に担わせ、他
方記録へッドキャリッジ２０５は、高精度が前提である
ので、軽量化を行って、パルスモータ２Ｂで行う構成と
なっている。また、方のキャリッジ２００は他方のキャ
リッジ２０５に対して接触せず、また大きく離間しない
程度に追従して移動する。２０７は空突出のインクを吸
収する吸収体（紙やスポンジ）であり、ヘッドクリ−ニ
ングブレード２０８とともに所定位置に固定保持されて
いる。２０９は公知の記録ヘッドキャップであり、非記
録時に記録ヘッドをキャップして、インクの蒸発を防止
し、必要に応じて不図示の吸弓ボンブ等により負圧が与
えられるものである。

また、記録媒体２４．　３０上のＲはカラー印字領域を
示し、上記の記録へッドキャリッジ２０５により、４個
の記録ヘッド５が安定しているので、領域Ｒ間の境界も
充分な濃度が得られる。そのため、フルカラーの濃度バ
ランスは高精度となり、ビッチむらが防止される。本実
施例はカラー記録を例示したが、単色モードとしても良
好な印字が行えることはいうまでもない。

第ｌＯ図（Ａ）は、本発明熱記録ヘッドのフルラインヘ
ッドエを記録装置に適用した場合を示す。ここで、３は
記録媒体の搬送手段としての紙送り手段であり、制御手
段４によって記録ヘッド１による記録に応じた紙送りを
行う。通常は、連続的に紙送りが行われる。これによっ
て全幅の記録むらのない良好な印字が行われる。

第１０図（Ｂ）には、上記のフルラインヘッド１内のヒ
ータとしての発熱部の発熱抵抗体の形状の一例を示して
いる。本図では、吐出口側の基準Ｌに沿って、インク供
給側に長さが変化しており、両端Ｅ，両端側Ｎ，中間部
Ｍ，中央域ＣＩ，中央Ｃの順に長さが減少（＋１：，Ｃ
Ｉは同じ、Ｍ，Ｎは同じ）している。また、その幅は、
Ｅ，Ｎ．Ｍ，１１：１，Ｃの順に大きくなっており、各
抵抗値を一定化するための傾向を示している。本実施例
では、連続的変化ではなく段階的に変化させた例を示し
ており、この例示は本発明に含まれるものである。

（その他） なお、本発明は、特にインクジェット記録方式の中でも
バブルジェット方式の記録ヘッド、記録装置において優
れた効果をもたらすものである。

かかる方式によれば記録の高密度化，高精細化が達成で
きるからである。

そ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て行う４　７ ものが好ましい。この方式は所謂オンデマンド型，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は、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、記録情報に対応していて核沸騰を越える急速な
温度上昇を与える少なくとも１つ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を発生せしめ
、記録ヘッドの熱作用面に膜沸騰を生じさせて、結果的
にこの駆動信号に一対一で対応した液体（インク）内の
気泡を形成できるので有効である。この気泡の成長，収
縮により吐出用開口を介して液体（インク〉を吐出させ
て、少なくとも１つの滴を形成する。この駆動信号をパ
ルス形状とすると、即時適切に気泡の成長収縮が行われ
るので、特に応答性に優れた液体（インク）の吐出が達
成でき、より好ましい。このパルス形状の駆動信号とし
ては、米国特許第４４６３３５９号明細書，同第４３４
５２６２号明細書に記載されているようなものが適して
いる。なお、上記熱作用面の温度上昇率４　８ に関する発明の米国特許第４３１３１２４号明細書に記
載されている条件を採用すると、さらに優れた記録を行
うことができる。

記録ヘッドの構成としては、上述の各明細書に開示され
ているような吐出口，液路，電気熱変換体の組合せ構成
（直線状液流路または直角液流路）の他に熱作用部が屈
曲する領域に配置されている構成を開示する米国特許第
４５５８３３３号明細書，米国特許第４４５９６［１０
号明細書を用いた構成も本発明に含まれるものである。

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を開示する特開昭
５９−１２３６７０号公報や熱エネルギの圧力波を吸収
する開孔を吐出部に対応させる構成を開示する特開昭５
９−　１３８４６１号公報に基いた構成としても本発明
の効果は有効である。すなわち、記録ヘッドの形態がど
のようなものであっても、本発明によれば記録を確実に
効率よく行うことができるようになるからである。

さらに、記録装置が記録できる記録媒体の最大幅に対応
した長さを有するフルラインタイプの記録ヘッドに対し
ても本発明は有効に適用できる。

そのような記録ヘッドとしては、複数記録ヘッドの組合
せによってその長さを満たす構成や、一休的に形成され
た１個の記録ヘッドとしての構成のいずれでもよい。

加えて、上例のようなシリアルタイプのものでも、装置
本体に固定された記録ヘッド、あるいは装置本体に装着
されることで装置本体との電気的な接続や装置本体から
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、あるい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を
用いた場合にも本発明は有効である。

また、本発明に記録装置の構成として設けられる、記録
ヘッドに対しての回復手段、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できるので、好まし
いものである。これら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
或は吸引手段、電気熱変換体或はこれとは別の加熱素子
或はこれらの組み合わせによる予備加熱手段、記録とは
別の吐出を行なう予備吐出モードを行なうことも安定し
た記録を行なうために有効である。

また、搭載される記録ヘッドの種類ないし個数について
も、例えば単色のインクに対応して１個のみが設けられ
たものの他、記録色や濃度を異にする複数のインクに対
応して複数個数設けられるものであってもよい。すなわ
ち、例えば記録装置の記録モードとしては黒色等の主流
色のみの記録モードだけではなく、記録ヘッドを一体的
に構成するか複数個の組み合わせによるかいずれでもよ
いが、異なる色の複色カラー、または混色によるフルカ
ラーの少なくとも一つを備えた装置にも本発明は極めて
有効である。

さらに加えて、以上説明した本発明実施例においては、
インクを液体として説明しているが、室温やそれ以下で
固化するインクであって、室温で軟化もしくは液化する
もの、あるいはインクジェット方式ではインク自体を３
０℃以上７０℃以下５ｌ の範囲内で温度調整を行ってインクの粘性を安定吐出範
囲にあるように温度制御するものが一般的であるから、
使用記録信号付与時にインクが液状をなすものであれば
よい。加えて、積極的に熱エネルギによる昇温をインク
の固形状態から液体状態への状態変化のエネルギとして
使用せしめることで防止するか、またはインクの蒸発防
止を目的として放置状態で固化するインクを用いるかし
て、いずれにしても熱エネルギの記録信号に応じた付与
によってインクが液化し、液状インクが吐出されるもの
や、記録媒体に到達する時点ではすでに固化し始めるも
の等のような、熱エネルギによって初めて液化する性質
のインクを使用する場合も本発明は適用可能である。こ
のような場合のインクは、特開昭５４−５６８４７号公
報あるいは特開昭６０−７１２６０号公報に記載される
ような、多孔質シ一ト凹部または貫通孔に液状又は固形
物として保持された状態で、電気熱変換体に対して対向
するような形態としてもよい。本発明においては、上述
した各インクに対して最も有効なものは、上述し５　２ た膜沸騰方式を実行するものである。

さらに加えて、本発明インクジェット記録装置の形態と
しては、コンピュータ等の情報処理機器の画像出力端末
として用いられるものの他、リーダ等と組合せた複写装
置、さらには送受信機能を有するファクシミリ装置の形
態を採るもの等であってもよい。

（発明の効果ｊ 以上説明したように、本発明によれば、熱作用部面に係
わる抵抗体またはかつ保護層の構成自体をその存在位置
に応じて積極的に形状または厚みを変更することで記録
時の熱エネルギー発生量を複数熱作用部において均一化
したので、記録を行うために用いられる熱記録ヘッド、
好ましくはインクジェット熱記録ヘッドおよびそれを形
或するための製造方法やこれを用いた記録装置に関し、
複数電気熱変換体の発熱抵抗体が主として司どる熱作用
面（保護層がある場合は保護層表面）の均一化された熱
エネルギー作用を達成できる効果が得られる。

従って、本発明によれば、廉価な成膜装置を用いてパル
ス耐久性が良好で、印字品位も良好なフルマルチ一体型
の熱記録ヘッドが作製でき、品質向上とともに記録ヘッ
ドの製造コストの低廉化も図れる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明実施例の基体を示す平面図、第２図は本
発明実施例の発熱抵抗層の層厚とシート抵抗の分布の一
例を示す図、 第３図はヒータ設計寸法の一例を示す図、第４図（Ａ）
は本発明実施例の基体の構成を示す平面図、 第４図（Ｂ）は本発明実施例の基体の構成を示す断面図
、 第５図は本発明実施例の記録ヘッドの部分斜視図、 第６図は本発明の別の実施例の記録ヘッドの構成を示す
斜視図、 第７図は本発明のさらなる別の実施例の層厚の分布を示
す図、 第８図は本発明の他の実施例のヒータ設計寸法を示す図
、 第９図は本発明を適用したシリアルタイプの記録装置の
構成例を示す斜視図、 第１０図（Ａ）は本発明を適用したフルラインタイプの
記録装置を示す構成図、 第ｌＯ図（Ｂ）は第ｌＯ図（Ａ）の記録ヘッドの発熱抵
抗体の形状の一例を示す説明図である。 ・・・基体、 ・・・発熱部、 ・・・引き出し電極、 ・・・支持体、 ・・・発熱抵抗層（ヒータ）、 ・・・第１上部保護層、 ・・・第３上部保護層、 ・・・第２上部保護層、 ５　５ １１１・・・電気熱変換体、 １１２・・・発泡面。 ５　６ ィも０突ｉ鴇＠／）する全沢へ一ドの牟十イ６図第 ６ 図 ０ １０５ ２１０ Ａ４中品ｉ帛面　オ゛うｆ）ｙ巨鍔忙Ｘ（ｍｍ） １厘／１今赤誓示す猛 第７図 記似鼠の構Ａ職および説唱呂 −３５４−

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）支持体と、 該支持体上に形成され、発熱抵抗層と該発熱抵抗層に接
   続される一対の電極とを有する電気熱変換体の複数と、 を有し、 前記発熱抵抗層の前記一対の電極間に位置する部分から
   なる複数の発熱部は、各々のシート抵抗に応じて抵抗値
   が互いにほぼ同じになるように寸法を変えて形成されて
   いることを特徴とする熱記録ヘッド。 ２）支持体と、 該支持体上に形成され、発熱抵抗層と該発熱抵抗層に接
   続される一対の電極とを有する電気熱変換体の複数と、 該複数の電気熱変換体を保護するために該複数の電気熱
   変換体の上に形成される上部層と、を有し、 前記発熱抵抗層の前記一対の電極間に位置する部分から
   なる複数の発熱部は、前記上部層の層厚に応じて記録電
   圧が互いにほぼ同じになるように寸法を変えて形成され
   ていることを特徴とする熱記録ヘッド。 ３）前記複数の発熱部はいずれも長方形であり、該長方
   形の面積は互いにほぼ同じであり、該長方形の辺の長さ
   の比を変えることで前記寸法が変えられていることを特
   徴とする請求項１または２に記載の熱記録ヘッド。 ４）請求項１ないし３のいずれかに記載された熱記録ヘ
   ッドを用いて形成されており、前記電気熱変換体によっ
   て発生した熱エネルギーを利用することで吐出口から液
   体を吐出することを特徴とするインクジェット記録装置
   。 ５）前記吐出口は被記録部材の記録幅に対応して複数設
   けられていることを特徴とする請求項４に記載のインク
   ジェット記録装置。 ６）支持体上に形成され、発熱抵抗層と該発熱抵抗層に
   接続される一対の電極とを有する複数電気熱変換体の製
   造方法において、 前記発熱抵抗層の前記一対の電極間に位置する部分から
   なる複数の発熱部の各々のシート抵抗をあらかじめ計測
   する工程と、 該工程により計測された前記各々のシート抵抗に応じて
   、抵抗値が互いにほぼ同じになるように前記複数の発熱
   部の寸法を変えて該発熱部を形成する工程と を有することを特徴とする複数電気熱変換体の製造方法
   。 ７）支持体上に形成され、発熱抵抗層と該発熱抵抗層に
   接続される一対の電極とを有する電気熱変換体の複数と
   、該複数の電気熱変換体を保護するために該複数の電気
   熱変換体の上に形成される上部層とを有し、前記発熱抵
   抗層の前記一対の電極間に位置する部分からなる複数の
   発熱部を有する熱記録ヘッドの複数電気熱変換体の製造
   方法において、 前記上部層の層厚の変化をあらかじめ計測する工程と、 該工程によって計測された前記上部層の層厚データに応
   じて、記録ヘッド内の記録電圧が互いにほぼ一定となる
   ように、前記発熱部のそれぞれの寸法を変えて発熱部を
   形成する工程と を有することを特徴とする複数電気熱変換体の製造方法
   。 ８）前記発熱部は液体を吐出する熱エネルギーを発生す
   るものであって、該発熱部に対応して液体を吐出する吐
   出口に連通する液路が設けられ、前記記録電圧は発泡電
   圧であることを特徴とする請求項７に記載の複数電気熱
   変換体の製造方法。