JPH11227209A - 液体吐出ヘッド、ヘッドカートリッジおよび液体吐出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 液体の吐出を制御するための種々の機能を付
加しながらも、ヘッドが大型化とならないようにする。 【解決手段】 素子基板１には、並列配置された複数の
発熱体２と、発熱体２を駆動するドライバ１１と、外部
から入力された画像データをドライバ１１に出力する画
像データ転送部１２と、発熱体２の抵抗値を測定するた
めのセンサ１３とが設けられる。天板３には、各発熱体
２に対応して形成された溝３ａと、センサ１３を駆動す
るセンサ駆動部１７と、センサ１３からの出力に応じて
発熱体２の駆動条件を制御する発熱体制御部１６とが設
けられる。素子基板１と天板３とが接合されることで、
各発熱体２上に液流路が構成され、素子基板１と天板３
とは接続用コンタクトパッド１４，１６によって電気的
に接続される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、熱エネルギーを液
体に作用させることで起こる気泡の発生によって、所望
の液体を吐出する液体吐出ヘッド、液体吐出ヘッドを用
いたヘッドカートリッジ、液体吐出装置に関する。

【０００２】また本発明は、紙、糸、繊維、布帛、皮
革、金属、プラスチック、ガラス、木材、セラミックス
等の被記録媒体に対し記録を行う、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
複合的に組み合わせた産業用記録装置に適用できる発明
である。

【０００３】なお、本発明における「記録」とは、文字
や図形等の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。

【０００４】

【従来の技術】熱等のエネルギーをインクに与えること
で、インクに急峻な体積変化（気泡の発生）を伴う状態
変化を生じさせ、この状態変化に基づく作用力によって
吐出口からインクを吐出し、これを被記録媒体上に付着
させて画像形成を行なうインクジェット記録方法、いわ
ゆるバブルジェット記録方法が従来知られている。この
バブルジェット記録方法を用いる記録装置には、米国特
許第４,７２３,１２９号明細書等の公報に開示されてい
るように、インクを吐出するための吐出口と、この吐出
口に連通するインク流路と、インク流路内に配されたイ
ンクを吐出するためのエネルギー発生手段としての電気
熱変換体が一般的に配されている。

【０００５】この様な記録方法によれば、品位の高い画
像を高速、低騒音で記録することができるとともに、こ
の記録方法を行うヘッドではインクを吐出するための吐
出口を高密度に配置することができるため、小型の装置
で高解像度の記録画像、さらにカラー画像をも容易に得
ることができるという多くの優れた点を有している。こ
のため、このバブルジェット記録方法は、近年、プリン
タ、複写機、ファクシミリ等の多くのオフィス機器に利
用されており、さらに、捺染装置等の産業用システムに
まで利用されるようになってきている。

【０００６】ところで、インクを吐出するためのエネル
ギーを発生させるための電気熱変換体は、半導体製造プ
ロセスを用いて作製することができる。そのため、バブ
ルジェット技術を利用した従来のヘッドは、シリコン基
板からなる素子基板上に電気熱変換体を形成し、その上
に、インク流路を形成するための溝を形成した、ポリサ
ルフォン等の樹脂やガラス等からなる天板を接合した構
成となっている。

【０００７】また、素子基板がシリコン基板からなるこ
とを利用し、電気熱変換体を素子基板上に構成するだけ
でなく、電気熱変換体を駆動するためのドライバや、電
気熱変換体をヘッドの温度に応じて制御する際に用いら
れる温度センサおよびその駆動制御部等を素子基板上に
構成したものもある。図２０に、このような素子基板の
構成の一例を示す。図２０において、素子基板１００１
には、インク吐出用の熱エネルギーを与える電気熱変換
体が並列に配列されたヒータ列１００２と、各電気熱変
換体を駆動するためのドライバ回路１００３と、外部か
らシリアルに入力された画像データをドライバ回路１０
０３にパラレル転送するための画像データ転送回路１０
０４と、画像データや各種信号等を外部から入力するた
めの入力端子１００７が形成されている。また、素子基
板１００１には、素子基板１００１の温度を測定するた
めの温度センサ、あるいは各電気熱変換体の抵抗値を測
定するための抵抗センサといったセンサ１００６と、セ
ンサ１００６を駆動したり、センサ１００６からの出力
に応じて電気熱変換体の駆動パルス幅を制御するための
駆動制御部１００５とが形成されている。このようにド
ライバや温度センサおよびその駆動制御部等を素子基板
上に構成したヘッドは実用に供されており、記録ヘッド
の信頼性の向上及び装置の小型化に寄与している。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、近年、
多方面の製品のそれぞれの分野に応じた、より高品位な
画像の出力の要求が高まっている。

【０００９】そこで、本発明者らは高品位な画像出力を
実現するために、従来以上に吐出口、すなわち電気熱変
換体の配列を高密度化することや、電気熱変換体のより
高精度な制御を行うことを検討したところ、以下のよう
な課題を想起するに至った。

【００１０】すなわち、上述したように電気熱変換体を
制御するための回路等を全て素子基板上に形成しようと
すると、素子基板が大きくなってしまい、結果的にヘッ
ド自体も大型化してしまう恐れがある。

【００１１】また、吐出口を６００ｄｐｉあるいは１２
００ｄｐｉ以上に高密度配列した場合には、電気熱変換
体とインク流路との精密な位置合わせが必要となり、電
気熱変換体の駆動時の熱によって生じる素子基板と天板
との熱膨張差が無視できなくなる。

【００１２】さらに、微小な液滴を吐出可能としたヘッ
ド（例えば吐出口の高密度配列により実現される）で
は、インク切れした状態でヒータが駆動されると、ヒー
タ表面の損傷などによる物理的ダメージが吐出特性に及
ぼす影響が吐出される液滴の大きい従来のヘッドに比べ
て大きくなる恐れがある。

【００１３】そこで本発明は、液体の吐出を制御するた
めの種々の機能を付加しながらも大型化とならない液体
吐出ヘッド、ヘッドカートリッジそれらを搭載する記録
装置を提供することを第１の目的とする。

【００１４】また、本発明は、上述の第１の目的に加え
て、素子基板と天板との熱膨張差による位置ずれを防止
する液体吐出ヘッドを提供することを第２の目的とす
る。

【００１５】また、本発明は、上述の第１または第２の
目的に加えて、新たなヘッド内部のインク検出機構を備
え、ヒータの損傷を防止する液体吐出ヘッドを提供する
ことを第３の目的とする。

【００１６】

【課題を解決するための手段】上述の第１の目的を達成
するために、本発明の液体吐出ヘッドは、液体を吐出す
る複数の吐出口と、互いに接合されることでそれぞれ前
記吐出口と連通する複数の液流路を構成するための第１
の基板および第２の基板と、電気エネルギーを前記液流
路内の液体の吐出エネルギーに変換するために前記各液
流路内に配された複数のエネルギー変換素子と、前記エ
ネルギー変換素子の駆動条件を制御するための、機能が
異なる複数の素子あるいは電気回路とを有し、前記素子
あるいは電気回路は、その機能に応じて前記第１の基板
と前記第２の基板とに振り分けられていることを特徴と
する。

【００１７】上記のように本発明では、エネルギー変換
素子の駆動条件を制御するための複数の素子あるいは電
気回路を、互いに接合されることで液流路を構成する第
１の基板と第２の基板とに、その機能に応じて振り分け
ている。これにより、上記素子あるいは電気回路が一つ
の基板に集中しなくなるので、液体吐出ヘッドの小型化
が可能となる。

【００１８】さらに、機能素子および電気回路のそれぞ
れが個別に外部との電気的接続を行うのではなく、上記
素子あるいは電気回路と外部との電気的接続を行うため
の外部端子を第１の基板または第２の基板のいずれか一
方に設け、第１の基板および第２の基板の互いの接合面
に、第１の基板と第２の基板との接合によって上記素子
あるいは電気回路同士を電気的に接合する接続用電極を
設けることで、第１の基板と第２の基板との接合と同時
に上記素子あるいは電気回路同士の電気的接続をするこ
とができる。このことにより、外部との電気的接続を一
方の基板のみにすることが出来、より一層の小型化を実
現することができる。

【００１９】ここで、機能に応じた振り分けは、例え
ば、エネルギー変換素子に個別またはブロック単位に電
気配線接続で対応するものをエネルギー変換素子が設け
られている基板と同じ基板に設け、エネルギー変換素子
に個別にもブロック単位にも電気配線接続で対応しない
ものは他方の基板に設けることで、第１の基板と第２の
基板との電気的接続数が少なくなり、接続不良の発生が
抑制される。上記のエネルギー変換素子に個別またはブ
ロック単位で対応する素子あるいは電気回路としては、
エネルギー変換素子を駆動するドライバや、シフトレジ
スタや、ラッチ回路等がある。特に、外部との電気的接
続を一方の基板のみにする構成において上述した機能の
振り分けを行うことは、基板同士の電気的接続部を減ら
すことが出来るので、小型化の実現という本願発明の効
果をより相乗的に期待できるものである。

【００２０】また、第１の基板および第２の基板をシリ
コン材料で構成することで、上記素子あるいは電気回路
を、半導体ウェハプロセス技術を用いて第１の基板およ
び第２の基板上に作製することが可能となる。しかも、
第１の基板および第２の基板が同一の材料で構成される
ことから、両者の熱膨張差によるずれは生じない。従っ
て、上述の第２の目的を達成することができる。

【００２１】さらに、少なくとも第２の基板に温度セン
サを設け、温度センサの出力に基づいて発熱抵抗素子の
駆動を制限または停止する制限回路を設けることで、ヘ
ッド内のインクの有無による温度の伝わりかたの差を検
知し、この結果に基づいて発熱抵抗素子の駆動を制限ま
たは停止することができる。このような構成のヘッドに
よって、上述の第３の目的を達成することができる。特
に、半導体ウェハプロセス技術を用いて上記温度センサ
及び制限回路を作成することで、コストアップすること
なく精度の高いインク有無検知を行うことができるよう
になる。

【００２２】さらに、エネルギー変換素子を、液体に熱
エネルギーを作用させることで液体に気泡を発生させる
ものとし、液流路に、このエネルギー変換素子に面して
配され上記吐出口に向かう下流側が自由端となる可動部
材を設けることで、気泡の発生に基づく圧力の伝搬方向
および気泡自身の成長方向が、可動部材によって下流側
に導かれるので、液体の吐出効率や吐出力または吐出速
度といった吐出特性が向上する。

【００２３】なお、本発明の説明で用いる「上流」「下
流」とは、液体の供給源から気泡発生領域（または可動
部材）を経て、吐出口へ向かう液体の流れ方向に関し
て、またはこの構成上の方向に関しての表現として用い
られる。

【００２４】

【発明の実施の形態】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。

【００２５】図１は、本発明の一実施形態である液体吐
出ヘッド構造を説明するための、液流路方向に沿った断
面図である。

【００２６】図１に示すように、この液体吐出ヘッド
は、液体に気泡を発生させるための熱エネルギーを与え
る複数個（図１では１つのみ示す）の発熱体２が並列に
設けられた素子基板１と、この素子基板１上に接合され
た天板３と、素子基板１および天板３の前端面に接合さ
れたオリフィスプレート４と、素子基板１と天板３とで
構成される液流路７内に設置された可動部材６とを有す
る。

【００２７】素子基板１は、シリコン等の基板上に絶縁
および蓄熱を目的としたシリコン酸化膜または窒化シリ
コン膜を成膜し、その上に、発熱体２を構成する電気抵
抗層および配線をパターニングしたものである。この配
線から電気抵抗層に電圧を印加し、電気抵抗層に電流を
流すことで発熱体２が発熱する。

【００２８】天板３は、各発熱体２に対応した複数の液
流路７および各液流路７に液体を供給するための共通液
室８を構成するためのもので、天井部分から各発熱体２
の間に延びる流路側壁９が一体的に設けられている。天
板３はシリコン系の材料で構成され、液流路７および共
通液室９のパターンをエッチングで形成したり、シリコ
ン基板上にＣＶＤ等の公知の成膜方法により窒化シリコ
ン、酸化シリコンなど、流路側壁９となる材料を堆積し
た後、液流路７の部分をエッチングして形成することが
できる。

【００２９】オリフィスプレート４には、各液流路７に
対応しそれぞれ液流路７を介して共通液室８に連通する
複数の吐出口５が形成されている。オリフィスプレート
４もシリコン系の材料からなるものであり、例えば、吐
出口５を形成したシリコン基板を１０〜１５０μｍ程度
の厚さに削ることにより形成される。なお、オリフィス
プレート４は本発明には必ずしも必要な構成ではなく、
オリフィスプレート４を設ける代わりに、天板３に液流
路７を形成する際に天板３の先端面にオリフィスプレー
ト４の厚さ相当の壁を残し、この部分に吐出口５を形成
することで、吐出口付きの天板とすることもできる。

【００３０】可動部材６は、液流路７を吐出口５に連通
した第１の液流路７ａと、発熱体２を有する第２の液流
路７ｂとに分けるように、発熱体２に対面して配置され
た片持梁状の薄膜であり、窒化シリコンや酸化シリコン
などのシリコン系の材料で形成される。

【００３１】この可動部材６は、液体の吐出動作によっ
て共通液室８から可動部材６を経て吐出口５側へ流れる
大きな流れの上流側に支点６ａを持ち、この支点６ａに
対して下流側に自由端６ｂを持つように、発熱体２に面
した位置に発熱体２を覆うような状態で発熱体２から所
定の距離を隔てて配されている。この発熱体２と可動部
材６との間が気泡発生領域１０となる。

【００３２】上記構成に基づき、発熱体２を発熱させる
と、可動部材６と発熱体２との間の気泡発生領域１０の
液体に熱が作用し、これにより発熱体２上に膜沸騰現象
に基づく気泡が発生し、成長する。この気泡の成長に伴
う圧力は可動部材６に優先的に作用し、可動部材６は図
１に破線で示されるように、支点６ａを中心に吐出口５
側に大きく開くように変位する。可動部材６の変位もし
くは変位した状態によって、気泡の発生に基づく圧力の
伝搬や気泡自身の成長が吐出口５側に導かれ、吐出口５
から液体が吐出する。

【００３３】つまり、気泡発生領域１０上に、液流路７
内の液体の流れの上流側（共通液室８側）に支点６ａを
持ち下流側（吐出口５側）に自由端６ｂを持つ可動部材
６を設けることによって、気泡の圧力伝搬方向が下流側
へ導かれ、気泡の圧力が直接的に効率よく吐出に寄与す
ることになる。そして、気泡の成長方向自体も圧力伝搬
方向と同様に下流方向に導かれ、上流より下流で大きく
成長する。このように、気泡の成長方向自体を可動部材
によって制御し、気泡の圧力伝搬方向を制御すること
で、吐出効率や吐出力または吐出速度等の根本的な吐出
特性を向上させることができる。

【００３４】一方、気泡が消泡工程に入ると、可動部材
６の弾性力との相乗効果で気泡は急速に消泡し、可動部
材６も最終的には図１に実線で示した初期位置に復帰す
る。このとき、気泡発生領域１０での気泡の収縮体積を
補うため、また、吐出された液体の体積分を補うため
に、上流側すなわち共通液室８側から液体が流れ込み、
液流路７への液体の充填（リフィル）が行われるが、こ
の液体のリフィルは、可動部材６の復帰作用に伴って効
率よく合理的かつ安定して行われる。

【００３５】また、本実施形態の液体吐出ヘッドは、発
熱体２を駆動したりその駆動を制御するための回路や素
子を有する。これら回路や素子は、その機能に応じて素
子基板１または天板３に分担して配置されている。ま
た、これら回路や素子は、素子基板１および天板３がシ
リコン材料で構成されていることから、半導体ウェハプ
ロセス技術を用いて容易かつ微細に形成することができ
る。

【００３６】以下に、素子基板１および天板３の回路構
成について説明する。

【００３７】図２は、図１に示した液体吐出ヘッドの回
路構成を説明するための図であり、同図（ａ）は素子基
板の平面図、同図（ｂ）は天板の平面図、同図（ｃ）は
両者を接合した状態での平面図である。なお、図２
（ａ）および（ｂ）は、互いの対向面を表わしている。

【００３８】図２（ａ）に示すように、素子基板１に
は、並列に配列された複数の発熱体２と、画像データに
応じてこれら発熱体２を駆動するドライバ１１と、入力
された画像データをドライバ１１に出力する画像データ
転送部１２と、発熱体２の駆動条件を制御するために必
要なパラメータを測定するセンサ１３とが設けられてい
る。

【００３９】画像データ転送部１２は、シリアルに入力
される画像データを各ドライバ１１にパラレルに出力す
るシフトレジスタ、およびシフトレジスタから出力され
るデータを一時記憶するラッチ回路で構成される。な
お、画像データ転送部１２は、各発熱体２に個別に対応
して画像データを出力するものでもよいし、発熱体２の
並びを複数のブロックに分け、ブロック単位に対応して
画像データを出力するものでもよい。特に、１つのヘッ
ドについて複数のシフトレジスタを備え、記録装置から
のデータの転送を複数のシフトレジスタに振り分けて入
力するようにすることで、印字速度の高速化に容易に対
応することもできる。

【００４０】センサ１３としては、発熱体２の近傍の温
度を測定する温度センサや、発熱体２の抵抗値をモニタ
するための抵抗センサ等が用いられる。

【００４１】噴射される液滴の吐出量を考えた場合、そ
の吐出量は主に液体の発泡体積に関係する。液体の発泡
体積は、発熱体２およびその周辺の温度によって変化す
る。そこで、温度センサによって発熱体２および周辺の
温度を測定し、その結果に応じて液体吐出のためのヒー
トパルスを印加する前に、液体を吐出しない程度の小さ
いエネルギーのパルス（プレヒートパルス）を加え、そ
のプレヒートパルスのパルス幅や、その出力タイミング
を変更することにより発熱体２および周辺の温度を調整
して、一定の液滴を吐出するようにして画像品位を維持
することが行われる。

【００４２】また、発熱体２における、液体を発泡させ
るのに必要なエネルギーを考えた場合、放熱条件が一定
であれば、そのエネルギーは発熱体２の必要な単位面積
当たりの投入エネルギーと発熱体２の面積の積で表わさ
れる。これにより、発熱体２の両端にかかる電圧、発熱
体２を流れる電流およびパルス幅を、その必要なエネル
ギーが得られる値に設定すればよい。ここで発熱体２に
印加される電圧については、液体吐出装置本体の電源に
より電圧を供給することにより、ほぼ一定に保持するこ
とができる。一方、発熱体２を流れる電流については、
発熱体２の抵抗値が、素子基板１の製造過程における発
熱体２の膜厚のばらつき等により、ロットにより、ある
いは素子基板１によって抵抗値が異なってくる。従っ
て、印加されるパルス幅が一定で、発熱体２の抵抗値が
設定よりも大きい場合はその流れる電流値が小さくな
り、発熱体２に投入されるエネルギー量が不足してしま
い、液体を適正に発泡させることができなくなる。逆
に、発熱体２の抵抗値が小さくなると、同じ電圧を印加
しても電流値が設定値よりも大きくなる。この場合に
は、発熱体２により過剰なエネルギーが発生され、発熱
体２の損傷や短寿命につながるおそれがある。そこで、
抵抗センサによって発熱体２の抵抗値を常にモニタし、
その値により電源電圧やヒートパルス幅を変化させ、発
熱体２にほぼ一定のエネルギーが印加されるようにする
方法もある。

【００４３】一方、図２（ｂ）に示すように、天板３に
は、前述したように液流路および共通液室を構成する溝
３ａ，３ｂが形成される他に、素子基板１に設けられた
センサ１３を駆動するセンサ駆動部１７と、センサ駆動
部１７により駆動されたセンサからの出力結果に基づい
て発熱体２の駆動条件を制御する発熱体制御部１６とが
設けられている。なお、天板３には、外部から共通液室
に液体を供給するために、共通液室に連通した供給口３
ｃが開口している。

【００４４】さらに、素子基板１および天板３の接合面
の、互いの対向する部位にはそれぞれ、素子基板１に形
成された回路等と天板３に形成された回路等とを電気的
に接続するための接続用コンタクトパッド１４，１８が
設けられている。また、素子基板１には、外部からの電
気信号の入力端子となる外部コンタクトパッド１５が設
けられている。素子基板１の大きさは天板３の大きさよ
りも大きく、外部コンタクトパッド１５は、素子基板１
と天板３とを接合したときに天板３から露出する位置に
設けられている。

【００４５】ここで、素子基板１および天板３への回路
等の形成手順の一例について説明する。

【００４６】素子基板１については、まず、シリコン基
板上に、上記ドライバ１１、画像データ転送部１２およ
びセンサ１３を構成する回路を半導体ウェハプロセス技
術を用いて形成する。次いで、前述したようにして発熱
体２を形成し、最後に、接続用コンタクトパッド１４お
よび外部コンタクトパッド１５を形成する。

【００４７】天板３については、まず、シリコン基板上
に、上記発熱体制御部１６およびセンサ駆動部１７を構
成する回路を半導体ウェハプロセス技術を用いて形成す
る。次いで、上述したように、成膜技術およびエッチン
グによって、液流路や共通液室を構成する溝３ａ，３ｂ
および供給口３ｃを形成し、最後に、接続用コンタクト
パッド１８を形成する。

【００４８】上記のように構成された素子基板１と天板
３とを位置合わせして接合すると、各液流路に対応して
発熱体２が配置されるとともに、それぞれの接続用パッ
ド１４，１８を介して素子基板１および天板３に形成さ
れた回路等が電気的に接続される。この電気的接続は例
えば、接続用パッド１４，１８に金バンプ等を載せて行
う方法があるが、それ以外の方法でもよい。このよう
に、素子基板１と天板３との電気的接続を接続用コンタ
クトパッド１４，１８によって行うことで、素子基板１
と天板３との接合と同時に、上述した回路同士の電気的
接続を行うことができる。

【００４９】なお、図１に示したように、本実施形態の
液体吐出ヘッドは可動部材６を有しているため、素子基
板１と天板３とを接合する前に、素子基板１上に可動部
材６を設置しておく必要がある。また、素子基板１と天
板３との接合後に、液流路７の先端にオリフィスプレー
ト４を接合し、これにより液体吐出ヘッド２１（図３参
照）が完成する。

【００５０】このようにして得られた液体吐出ヘッド２
１を、後述するようなヘッドカートリッジや液体吐出装
置に搭載する場合には、図３に示すように、プリント配
線基板２３が搭載されたベース基板２２上に固定し、液
体吐出ヘッドユニット２０とされる。図３において、プ
リント配線基板２３には、液体吐出装置のヘッド制御部
と電気的に接続される複数の配線パターン２４が設けら
れ、これら配線パターン２４は、ボンディングワイヤー
２５を介して外部コンタクトパッド１５と電気的に接続
される。外部コンタクトパッド１５は素子基板１のみに
設けられているので、液体吐出ヘッド２１と外部との電
気的接続は、従来の液体吐出ヘッドと同様にして行うこ
とができる。ここでは、外部コンタクトパッド１５を素
子基板１に設けた例について説明したが、素子基板１で
はなく天板３のみに設けてもよい。

【００５１】以上説明したように、発熱体２の駆動や制
御のための各種回路等を素子基板１と天板３とに第1と
第2の基板の電気的接合を考慮した上で振り分けること
で、これらの回路等が１つの基板に集中しなくなるの
で、液体吐出ヘッドの小型化が可能になる。また、ヘッ
ド形成のために第1と第2の基板を接合する部分に互いに
電気的接続を行うための電気的接合部を設けることで、
ヘッド外部への電気的接続部の数が減り、信頼性の向
上、部品点数の削減、ヘッドのより一層の小型化を実現
することができる。

【００５２】また、上述した回路等を素子基板１と天板
３とに分散させることで、素子基板１の歩留まりを向上
させることができ、その結果、液体吐出ヘッドの製造コ
ストを下げることができる。さらに、素子基板１および
天板３を、シリコンという同一材料をベースとした材料
で構成しているため、素子基板１と天板３との熱膨張係
数が等しくなる。その結果、発熱体２の駆動により素子
基板１および天板３が熱膨張しても両者にずれは生じな
くなり、発熱体２と液流路７との位置精度が良好に維持
される。

【００５３】また、本発明では、上述の各回路等をその
機能に応じて振り分けているが、この振り分けの基準と
なる考え方について述べる。

【００５４】各発熱体２に個別またはブロック単位に電
気配線接続で対応する回路は、素子基板１に形成する。
図２に示した例では、ドライバ１１および画像データ転
送部１２がこれに相当する。各発熱体２には駆動信号が
パラレルに与えられるので、その信号分だけ配線の引き
回しが必要となる。従って、このような回路を天板３に
形成すると、素子基板１と天板３との接続数が多くなり
接続不良が発生する可能性が高くなるが、素子基板１に
形成することで、発熱体２と上記回路との接続不良が防
止される。

【００５５】制御回路などアナログ的な部分は、熱の影
響を受け易いことから、発熱体２が設けられていない基
板すなわち天板３に設ける。図２に示した例では、発熱
体制御部１６がこれに相当する。

【００５６】センサ１３は、必要に応じて素子基板１に
設けてもよいし、天板３に設けてもよい。例えば抵抗セ
ンサである場合には、抵抗センサは素子基板１上に設け
ないと意味がなかったり測定精度が低下したりするため
素子基板１に設ける。また、温度センサの場合には、ヒ
ータ駆動回路の異常による温度上昇などを検知する場合
には第1の基板としての素子基板１上に設けることが好
ましいが、後述するインクを介しての温度上昇によりイ
ンクの状態を判断したい場合には、第２の基板としての
天板３、或いは素子基板と天板との双方に設けることが
好ましい。

【００５７】その他、各発熱体２に個別にもブロック単
位にも電気配線接続で対応していない回路、必ずしも素
子基板１に設けなくてもよい回路、天板３に設けても測
定精度には影響しないセンサ等は、素子基板１および天
板３のいずれか一方に集中しないように必要に応じて素
子基板１または天板３に形成する。図２に示した例で
は、センサ駆動部１７がこれに相当する。

【００５８】上記の考え方に基づいて各回路やセンサ等
を素子基板１と天板３とに設けることで、素子基板１と
天板３との電気的接続数をできるだけ少なくしつつも、
各回路やセンサ等をバランスよく振り分けることができ
る。

【００５９】以上、本発明の基本的な構成についての実
施形態を説明したが、以下に、上述した回路等の具体的
な例について説明する。

【００６０】〈発熱体への印加エネルギーを制御する
例〉図４は、センサ出力に応じて発熱体への印加エネル
ギーを制御する例の素子基板および天板の回路構成を示
す図である。

【００６１】図４（ａ）に示すように、素子基板３１に
は、一列に配列された発熱体３２と、ドライバとして機
能するパワートランジスタ４１と、パワートランジスタ
４１の駆動を制御するためのＡＮＤ回路３９と、パワー
トランジスタ４１の駆動タイミングを制御するための駆
動タイミング制御ロジック回路３８と、シフトレジスタ
およびラッチ回路で構成される画像データ転送回路４２
と、発熱体３２の抵抗値を検出するセンサ４３とが形成
されている。

【００６２】駆動タイミング制御ロジック回路３８は、
装置の電源容量を少なくする目的で、全ての発熱体３２
を同時に通電するのではなく発熱体３２を分割駆動して
時間をずらして通電するためのものであり、この駆動タ
イミング制御ロジック回路３８を駆動するイネーブル信
号は、外部コンタクトパッドであるイネーブル信号入力
端子４５ｋ〜４５ｎから入力される。

【００６３】また、素子基板３１に設けられる外部コン
タクトパッドとしては、イネーブル信号入力端子４５ｋ
〜４５ｎの他に、発熱体３２の駆動電源の入力端子４５
ａ、パワートランジスタ４１の接地端子４５ｂ、発熱体
３２を駆動するエネルギーを制御するために必要な信号
用の入力端子４５ｃ〜４５ｅ、ロジック回路の駆動電源
端子４５ｆ、接地端子４５ｇ、画像データ転送回路４２
のシフトレジスタに入力されるシリアルデータの入力端
子４５ｉおよびこれに同期するシリアルクロック信号の
入力端子４５ｈ、ラッチ回路に入力されるラッチクロッ
ク信号の入力端子４５ｊがある。

【００６４】一方、図４（ｂ）に示すように、天板３３
には、センサ４３を駆動するためのセンサ駆動回路４７
と、センサ４３からの出力をモニタしその結果に応じて
発熱体３２への印加エネルギーを制御するための駆動信
号制御回路４６と、センサ４３で検出された抵抗値デー
タあるいは抵抗値からランク分けされたコード値、およ
び予め測定されている各発熱体３２による液体吐出量特
性（一定温度で、所定のパルス印加における液体吐出
量）をヘッド情報として記憶し駆動信号制御回路４６に
出力するメモリ４９とが形成されている。

【００６５】また、接続用コンタクトパッドとして、素
子基板３１および天板３２には、センサ４３とセンサ駆
動回路４７とを接続する端子４４ｇ，４４ｈ，４８ｇ，
４８ｈ、外部から上記発熱体３２を駆動するエネルギー
を制御するために必要な信号用の入力端子４５ｃ〜４５
ｅと駆動信号制御回路４６とを接続する端子４４ｂ〜４
４ｄ，４８ｂ〜４８ｄ、駆動信号制御回路４６の出力を
ＡＮＤ回路３９の一方の入力端子に入力させるための端
子４８ａ等が設けられている。

【００６６】以上の構成において、まず、発熱体３２の
抵抗値がセンサ４３で検出され、その結果がメモリ４３
に記憶される。駆動信号制御回路４６では、メモリ４３
に記憶された抵抗値データおよび液体吐出量特性に応じ
て発熱体３２の駆動パルスの立ち上がりデータおよび立
ち下がりデータを決定し、端子４８ａ，４４ａを介して
ＡＮＤ回路３９に出力する。一方、シリアルで入力され
た画像データは、画像データ転送回路４２のシフトレジ
スタに記憶され、ラッチ信号によりラッチ回路にラッチ
されて、駆動タイミング制御回路３８を介してＡＮＤ回
路３９に出力される。これにより、立ち上がりデータお
よび立ち下がりデータに応じてヒートパルスのパルス幅
が決定され、このパルス幅で発熱体３２への通電が行わ
れる。その結果、発熱体３２にはほぼ一定のエネルギー
が印加される。

【００６７】上述の説明では、センサ４３を抵抗センサ
として説明したが、例えば、素子基板３１の温度あるい
は発熱体３２の蓄熱の程度を検知するための温度センサ
とし、この温度センサでの検出結果に応じてプレヒート
パルス幅を制御することもできる。

【００６８】この場合には、液体吐出装置の電源が投入
された後、予め測定されている液体吐出量特性と、セン
サ４３で検出された温度データに応じて、駆動信号制御
回路４６は各発熱体３２のプレヒート幅を決定する。メ
モリ４９には、各発熱体３２に対応するプレヒート幅を
選択するための選択データが記憶されており、実際にプ
レヒートを行う際に、メモリ４９に記憶されている選択
データに従ってプレヒート信号が選択され、これに応じ
て発熱体３２がプレヒートされる。このようにして、温
度状態にかかわらず液体の吐出量が各吐出口で一定にな
るようにプレヒートパルスを設定して印加することがで
きる。なお、プレヒート幅を決定する選択データの保存
は、例えば液体吐出装置の起動時等に一度だけ行えばよ
い。

【００６９】図４に示した例では、１つのセンサ４３を
設けた例を説明したが、センサとして、抵抗センサおよ
び温度センサの２つのセンサを設け、それぞれの出力に
応じてヒートパルスおよびプレヒートパルスの双方を制
御することで、画像品位をより向上させることもでき
る。

【００７０】さらに、メモリ４９に記憶されるヘッド情
報としては、上述した発熱体の抵抗値データ等の他に、
吐出する液体の種類（液体がインクの場合には、インク
の色等）も含めることもできる。液体の種類によっては
その物性が異なり、吐出特性が異なるからである。これ
らのヘッド情報のメモリ４９への記憶は、この液体吐出
ヘッドの組立後に不揮発的に行ってもよいし、この液体
吐出ヘッドを搭載した液体吐出装置の立ち上げ後に装置
側から転送されることで行ってもよい。

【００７１】また、図４に示した例では、センサ４３を
素子基板３１に設けているが、センサ４３が温度センサ
である場合には、天板３３に設けてもよい。メモリ４９
についても、素子基板３１側のスペースが許せは、天板
３３ではなく素子基板３１に設けてもよい。

【００７２】上述のように、良好な画像品位を得るため
に発熱体３２の駆動を制御しても、共通液室内に気泡が
発生し、これが液体のリフィルとともに液流路内に移動
してくると、共通液室内には液体が存在するにもかかわ
らず、液体が吐出されないという不具合が発生する場合
がある。

【００７３】そこで、これに対処するために、詳細は後
述するが、各液流路内（特に発熱体３２の近傍）での液
体の有無を検出するセンサを設け、さらに、このセンサ
で液体がないことが検出されたらその結果を外部に出力
させる処理回路を天板３３に設けてもよい。そして、こ
の処理回路からの出力に基づき、液体吐出装置側で、液
体吐出ヘッド内の液体を吐出口から強制的に吸引するよ
うにすれば、液流路内の気泡を除去することができる。
上記の液体の有無を検出するセンサとしては、液体を介
しての抵抗値の変化により検出するものや、液体が存在
しない場合の発熱体の異常昇温を検出するものを用いる
ことができる。

【００７４】〈素子基板の温度を制御する例〉図５は、
センサ出力に応じて素子基板の温度を制御する例の素子
基板および天板の回路構成を示す図である。

【００７５】この例では、図５（ａ）に示すように、素
子基板５１に、液体の吐出用の発熱体５２とは別に、素
子基板５１の温度を調節するために素子基板５１自体を
加熱する保温ヒータ５５と、その保温ヒータ５５のドラ
イバとなるパワートランジスタ５６とが、図４（ａ）に
示した素子基板３１に対して付加されている。また、セ
ンサ６３としては、素子基板５１の温度を測定する温度
センサが用いられる。

【００７６】一方、図５（ｂ）に示すように、天板５３
には、センサ６３を駆動するためのセンサ駆動回路６７
と、液体吐出量特性が記憶されているメモリ６９の他
に、センサ６３からの出力をモニタし、その結果に応じ
て保温ヒータ５５の駆動を制御するための保温ヒータ制
御回路６６が形成されている。保温ヒータ制御回路６６
はコンパレータを有しており、素子基板５１の必要とさ
れる温度に基づいて予め決定された閾値とセンサ６３か
らの出力とを比較し、閾値よりもセンサ６３からの出力
が大きい場合に、保温ヒータ５５を駆動するための保温
ヒータ制御信号を出力する。上記の素子基板５１の必要
とされる温度とは、この液体吐出ヘッド内の液体の粘性
が安定吐出範囲にあるような温度である。

【００７７】そして、保温ヒータ制御回路６６から出力
される保温ヒータ制御信号を、素子基板５１に形成され
た保温ヒータ用のパワートランジスタ５６に入力させる
ための端子６４ａ，６８ａが、接続用コンタクトパッド
として素子基板５１および天板５３に設けられている。
その他の構成は図４に示した構成と同様である。

【００７８】上記の構成により、センサで６３の出力結
果に応じて、保温ヒータ制御回路６６により保温ヒータ
５５が駆動され、素子基板５１の温度が所定の温度に保
たれる。その結果、液体吐出ヘッド内の液体の粘性が安
定吐出範囲に保たれ、良好な吐出が可能となる。

【００７９】なお、センサ６３には、固体差による出力
値のばらつきがある。より正確な温度調節を行いたい場
合には、このばらつきを補正するために、ヘッド情報と
して出力値のばらつきの補正値をメモリ６９に記憶さ
せ、メモリ６９に記憶された補正値に応じて、保温ヒー
タ制御回路６６に設定された閾値を調整してもよい。

【００８０】ところで、図１に示した実施形態では、液
流路７を構成するための溝は天板３に形成するととも
に、可動部材６を素子基板１とは別工程で作製し、さら
に、吐出口５が形成された部材（オリフィスプレート
４）も素子基板１および天板３とは別の部材で構成した
例を示したが、本発明が適用される液体吐出ヘッドの構
造は、これに限られるものではない。

【００８１】図６〜図１０に、素子基板や天板の構造の
他の例を示す。図４および図５に示した例は、以下に説
明する図６〜図１０のいずれの構造の液体吐出ヘッドに
も適用することができる。なお、以下の説明では、液体
吐出ヘッドの構造に関わる部分のみ説明し、電気回路的
な構成についての説明は省略する。

【００８２】図６に示す例では、可動部材７６を素子基
板７１上に作り込むとともに、天板７３に吐出口７５を
設けている。可動部材７６は、素子基板７１に発熱体７
２を形成した後、成膜処理により素子基板７１上に直接
形成される。この際、発熱体７２の上部に密着を弱める
ための処理を施しておくことによって、片持梁状に支持
させることができる。また、天板７３については、天板
７３に液流路７７や共通液室７８を構成する溝を形成す
る際に、天板７３の端面にオリフィスプレートの厚さ相
当の壁を残しておき、この壁にイオンビーム加工や電子
ビーム加工等により吐出口７５を開口する。

【００８３】図７に示す例では、液流路８７および共通
液室８８を構成する溝を素子基板８１側に形成し、天板
８３には供給口８３ｃのみを開口している。すなわち、
素子基板８１に発熱体８２を形成した後、可動部材８６
を素子基板８１上に作り込み、さらに素子基板８１上に
窒化シリコン、酸化シリコンなどシリコン材料を主材料
とする材料を成膜した後、流路側壁８９およびオリフィ
スプレートに相当する壁の部分をパターニングする。そ
の後、図６に示した例と同様にして吐出口８５を形成
し、最後に天板８３を接合する。この例では、発熱体８
２、液流路８７および可動部材８６をすべて半導体ウェ
ハプロセス技術を用いて作製し、また、吐出口８５もパ
ターニングによって作るので、液流路構成部を高精度で
作製することができる。また、天板８３の接合は機械組
立精度に依存するが、これは供給口８３ｃと液流路８７
とをつなぐことが目的であり、吐出性能は液流路形状で
決まるので、安価な組立機械を用いた組立精度で十分で
ある。

【００８４】図８に示す例は、可動部材を持たない一般
的な液体吐出ヘッドの例であり、可動部材がない点を除
いては、図１に示した液体吐出ヘッドと同様の構成であ
る。すなわち、発熱体９２が形成された素子基板９１上
に、液流路９７および共通液室８８を構成する溝が形成
されるとともに供給口９３ｃが開口した天板９３を接合
し、さらに、接合された素子基板９１および天板９３の
前端面に、吐出口９５が開口したオリフィスプレート９
４を接合したものである。

【００８５】図９に示す例も可動部材を持たない例であ
り、吐出口１０５が天板１０３に設けられている。素子
基板１０１には発熱体１０２のみが形成されており、そ
れ以外の構造については図６に示した例と同様であるの
で、その説明は省略する。

【００８６】図１０に示す例も可動部材を持たない例で
あり、吐出口１１５が素子基板１１１に設けられてい
る。素子基板１１１の構造は可動部材を持たない点を除
いて図７に示した例と同様であり、また、天板１１３の
構造も図７に示した例と同様であるので、その説明は省
略する。

【００８７】次に、温度センサを用いたインク有無検知
及び検出結果に伴うヘッド駆動動作について、図１１〜
図１５を用いて説明する。

【００８８】図１１〜図１５はいずれも本発明の液体吐
出記録ヘッドの素子基板及び天板の回路構成を説明する
ための概略説明図であり、各図いずれも（ａ）は素子基
板の平面図、（ｂ）は天板の平面図を示している。な
お、これらの図は、図２と同様、各図の（ａ）と（ｂ）
とで互いの対向面を図示しており、各図の（ｂ）におけ
る点線部は、素子基板と接合した時の液室及び流路の位
置を示している。

【００８９】なお、図１１〜図１５で示されるヘッド
は、図１０に示すように可動部材をもたず、吐出口が素
子基板側に設けられている構造の場合を例として描いて
いるが、素子基板及び天板の構造に関しては、上述した
いずれの形態にも適用できるものである。また、以下の
各説明において、特に断りのない限りは、図１１〜図１
５に示す各実施例をそれぞれ組合わせた形態も本発明に
含まれるものであることは言うまでもない。なお、以下
の説明では、共通の機能を有する部分については、同じ
図番を用いて説明している。

【００９０】図１１（ａ）において、素子基板４０１に
は、前述したように流路に対応して並列に配列された複
数の発熱体４０２と、共通液室内に設けられたサブヒー
タ４５５と、画像データに応じてこれら発熱体４０２を
駆動するドライバ４１１と、入力された画像データをド
ライバ４１１に出力する画像データ転送部４１２が設け
られており、ノズルを形成するための流路壁４０１ａ
や、共通液室を形成するための液室枠４０１ｂが設けら
れている。

【００９１】一方、図１１（ｂ）において、天板４０３
には、共通液室内の温度を測定するための温度センサ４
１３と、温度センサ４１３を駆動するセンサ駆動部４１
７と、温度センサの出力に基づいて前記発熱抵抗素子の
駆動を制限または停止する制限回路４５９と、センサ駆
動部４１７及び制限回路４５９の信号に基づいて発熱体
４０２の駆動条件を制御する発熱体制御部４１６とが設
けられるとともに、そして、外部から共通液室に液体を
供給するために、共通液室に連通した供給口４０３ａが
開口している。

【００９２】さらに、素子基板４０１および天板４０３
の接合面の、互いの対向する部位にはそれぞれ、素子基
板４０１に形成された回路等と天板４０３に形成された
回路等とを電気的に接続するための接続用コンタクトパ
ッド４１４，４１８が設けられている。また、素子基板
４０１には、外部からの電気信号の入力端子となる外部
コンタクトパッド４１５が設けられている。素子基板４
０１の大きさは天板４０３の大きさよりも大きく、外部
コンタクトパッド４１５は、素子基板４０１と天板４０
３とを接合したときに天板４０３から露出する位置に設
けられている。

【００９３】これらは、図２において説明したのと同様
の方法によって回路が形成されている。そして、上記の
ように構成された素子基板４０１と天板４０３とを位置
合わせして接合すると、各液流路に対応して発熱体４０
２が配置されるとともに、それぞれの接続用コンタクト
パッド４１４，４１８を介して素子基板４０１および天
板４０３に形成された回路等が電気的に接続される。

【００９４】第１の基板（素子基板４０１）と第２の基
板（天板４０３）との間には、数十μｍというスペース
にインクが満たされるようになっている。このため、サ
ブヒータ４５５による加熱を行なった際に、インクの有
無によって第２基板への熱の伝わりかたに差が生じる。
そこで、この熱の伝わりかたの差をＰＮ接合を利用した
ダイオードセンサ等により構成される温度センサ４１３
で検知することで、液室内のインクの有無を検知するこ
とが可能となる。そこで、この温度センサ４１３による
検出結果に応じて、例えば温度センサ４１３がインクが
あるときと比べて異常な温度を検知した場合には前述の
制限回路４５９により、発熱体４０２への駆動を制限、
あるいは停止したり、本体へ異常を知らせる信号を出力
したりすることで、ヘッドの物理的な損傷を防止し、常
に安定した吐出性能を発揮することのできるヘッドを提
供することができる。

【００９５】特に、本発明の場合には、上述の温度セン
サ、及び制限回路を半導体ウェハプロセスにより製造す
ることができるので、最適な位置に素子を配置すること
ができるとともに、ヘッド自体のコストアップをするこ
となくヘッドの損傷防止機能を付加することができる。

【００９６】図１２は、図１１の変形例を示す説明図で
あり、図１２に示される変形例では、サブヒータではな
く、吐出用のヒータすなわち発熱体４０２を用いている
点が前述の図１１に示す形態と異なっている。図１２に
示す変形例では、温度センサ４１３は発熱体４０２と対
向する天板４０３上の領域に設けられており、発熱体４
０２で発泡しないレベルの短パルス、あるいは低電圧で
駆動したときの温度を検出することで、インク有無検知
を行なうようにしたものである。インク有無検知を行う
他、液体の吐出動作を行いながら温度をモニターし、駆
動にフィードバックすることも可能である。本変形例の
構成は、共通液室にサブヒータを配置しづらい場合は特
に有効である。また、本変形例では、発熱体制御部４１
６によって、温度センサ４１３の出力に基づくヘッド駆
動の制限あるいは停止が行われている。

【００９７】図１３に示す変形例は、図１２に示す変形
例と比較して、温度センサ４１３を異なる発熱体４０２
に対応する複数のグループ（図面上では４１３ａ，４１
３ｂ、４１３ｃ...と一つ一つのノズルに対応）を形成
するように配置している点が異なっている。発熱体４０
２は選択的に駆動できることから、このように複数の温
度センサを設けることで、より細かい部分でのインク有
無など、インクの状態の検知を行うことができる。

【００９８】さらに、本実施例のように各発熱体４０２
に一対一で対応するように温度センサを設けることで、
液体吐出時の温度変化をノズル単位に検出することがで
き、ノズル内のインクの有無、さらには発泡状態を温度
で検出することが可能となる。各ノズル毎のインク切れ
による部分的な不吐出の検知については、図１５で説明
するようなメモリを設け、メモリ内に保持される性状吐
出の場合のデータとの比較により行なってもよいし、隣
接する複数のノズルのデータと比較すること（例えば４
１３ａ、４１３ｂ、４１３ｃ....で４１３ｂだけ異常な
出力となった場合は、４１３ｂについて異常と判定す
る）により行なってもよい。

【００９９】なお、この場合、発熱体４０２に対して各
温度センサ４１３ａ、４１３ｂ、４１３ｃ...は電気配
線接続で対応しているわけではないので、天板４０３に
設けていても配線が複雑になる等の問題はない。また、
複数のセンサを設ける場合であっても、本発明のように
半導体ウェハプロセスにより製造することで、コストの
上昇を招くことはない。したがって後述するフルライン
ヘッドにおいて採用することは、特に好ましい。

【０１００】図１４に示す変形例は、図１２に示す変形
例と比較して、素子基板４０１及び天板４０３の両方に
温度センサ４１３ａ、４１３ｂを備えている点が異なっ
ている。いずれか一方の基板にのみ温度センサが配置さ
れている場合には、外気温やヘッドの状態（例えば印字
終了直後など）によってインク有無のしきい値が変化
し、制御が難しくなる場合であっても、加熱時の２つの
センサの温度上昇の差を測定することで、一方の基板に
しかセンサがない場合に比べより容易かつより正確にイ
ンク有無などのインクの状態の検知をすることができる
という利点がある。

【０１０１】図１５に示す変形例は、図１４に示す変形
例に比べて、ヘッドの製造工程においてインクがない場
合とある場合とでの発熱抵抗素子の加熱時の温度変化を
ヘッド情報として記憶し発熱体制御部４１６に出力する
メモリ４６９を有している点が異なっている。このよう
にメモリ４６９を備えて、メモリ４６９の値とセンサの
出力とを比較することで、より精度の高いインク有無検
知を行うことができる。

【０１０２】もちろん、このメモリ内には前述の実施例
で説明したように、予め測定されている各発熱体４０２
による液体吐出量特性（一定温度で、所定のパルス印加
における液体吐出量）や、使用するインク等のヘッド情
報を保持していてもよい。

【０１０３】以上、本発明の要部の実施例についての説
明を行なったが、以下に、本発明に好ましく適用可能な
他の適用例について説明を行なう。

【０１０４】まず、上記実施の形態に係る液体吐出ヘッ
ドを搭載した液体吐出ヘッドカートリッジを概略説明す
る。

【０１０５】図１６は、前述した液体吐出ヘッドを含む
液体吐出ヘッドカートリッジの模式的分解斜視図であ
り、液体吐出ヘッドカートリッジは、主に液体吐出ヘッ
ド部２００と液体容器１４０とから概略構成されてい
る。

【０１０６】液体吐出ヘッド部２００は、素子基板１５
１、吐出口が開口した天板１５３、押さえバネ１２８、
液体供給部材１３０、アルミベースプレート（支持体）
１２０等から成っている。素子基板１５１には、前述の
ように液体に熱を与えるための発熱抵抗体が、複数個、
列状に設けられている。この素子基板１５１と天板１５
３との接合によって、吐出される液体が流通する液流路
（不図示）が形成される。押さえバネ１２８は、天板１
５３に素子基板１５１方向への付勢力を作用させる部材
であり、この付勢力により素子基板１５１、天板１５３
と、後述する支持体１２０とを良好に一体化させてい
る。天板と素子基板とをたとえば接着剤などで接合する
場合には、この押えバネはなくてもよい。支持体１２０
は、素子基板１５１等を支持するためのものであり、こ
の支持体１２０上にはさらに素子基板１５１に接続し電
気信号を供給するためのプリント配線基板１２３や、装
置側と接続することで装置側と電気信号のやりとりを行
うためのコンタクトパッド１２４が配置されている。

【０１０７】液体容器１４０は、液体吐出ヘッド部２０
０に供給される液体を収容している。液体容器１４０の
外側には、液体吐出ヘッド部２００と液体容器１４０と
の接続を行う接続部材を配置するための位置決め部１４
４と、接続部材を固定するための固定軸１４５が設けら
れている。液体の供給は、液体容器１４０の液体供給路
１４２，１４３から接続部材の供給路を介して液体供給
部材１３０の液体供給路１３１，１３２に供給され、各
部材の液供給路１３３，１２９，１５３ｃを介して共通
液室に供給される。ここでは液体容器１４０から液体供
給部材１３０への液体の供給を２つの経路に分けて行っ
ているが、必ずしも分けなくてもよい。

【０１０８】なお、この液体容器１４０には、液体の消
費後に液体を再充填して使用してもよい。このためには
液体容器１４０に液体注入口を設けておくことが望まし
い。又、液体吐出ヘッド部２００と液体容器１４０とは
一体であってもよく、分離可能としてもよい。

【０１０９】図１７は、前述の液体吐出ヘッドを搭載し
た液体吐出装置の概略構成を示している。本実施の形態
では特に吐出液体としてインクを用いたインク吐出記録
装置ＩＪＲＡを用いて説明する。液体吐出装置のキャリ
ッジＨＣは、インクを収容する液体容器１４０と液体吐
出ヘッド部２００とが着脱可能なヘッドカートリッジを
搭載しており、被記録媒体搬送手段で搬送される記録紙
等の被記録媒体１７０の幅方向（矢印ａ，ｂ方向）に往
復移動する。なお、液体容器と液体吐出ヘッド部とは互
いに分離可能な構成になっている。

【０１１０】図１７では不図示の駆動信号供給手段から
キャリッジＨＣ上の液体吐出手段に駆動信号が供給され
ると、この信号に応じて液体吐出ヘッド部２００から被
記録媒体１７０に対して記録液体が吐出される。

【０１１１】また、本例の液体吐出装置においては、被
記録媒体搬送手段とキャリッジＨＣを駆動するための駆
動源としてのモータ１６１、駆動源からの動力をキャリ
ッジＨＣに伝えるためのギア１６２，１６３、及びキャ
リッジ軸１６４等を有している。この記録装置によっ
て、各種の被記録媒体に対して液体を吐出することで良
好な画像の記録物を得ることができた。

【０１１２】図１８は、本発明の液体吐出ヘッドを適用
したインク吐出記録装置を動作させるための装置全体の
ブロック図である。

【０１１３】記録装置は、ホストコンピュータ３００よ
り印字情報を制御信号として受ける。印字情報は印字装
置内部の入出力インタフェイス３０１に一時保存される
と同時に、記録装置内で処理可能なデータに変換され、
ヘッド駆動信号供給手段を兼ねるＣＰＵ３０２に入力さ
れる。ＣＰＵ３０２はＲＯＭ３０３に保存されている制
御プログラムに基づき、前記ＣＰＵ３０２に入力された
データをＲＡＭ３０４等の周辺ユニットを用いて処理
し、印字するデータ（画像データ）に変換する。

【０１１４】またＣＰＵ３０２は前記画像データを記録
用紙上の適当な位置に記録するために、画像データに同
期して記録用紙およびヘッド２００を移動する駆動用モ
ータ３０６を駆動するための駆動データを作る。画像デ
ータおよびモータ駆動データは、各々ヘッドドライバ３
０７と、モータドライバ３０５を介し、ヘッド２００お
よび駆動モータ３０６に伝達され、それぞれ制御された
タイミングで駆動され画像を形成する。

【０１１５】上述のような記録装置に適用でき、インク
等の液体の付与が行われる被記録媒体としては、各種の
紙やＯＨＰシート、コンパクトディスクや装飾板等に用
いられるプラスチック材、布帛、アルミニュウムや銅等
の金属材、牛皮、豚皮、人工皮革等の皮革材、木、合板
等の木材、竹材、タイル等のセラミックス材、スポンジ
等の三次元構造体等を対象とすることができる。

【０１１６】また上述の記録装置として、各種の紙やＯ
ＨＰシート等に対して記録を行うプリンタ装置、コンパ
クトディスク等のプラスチック材に記録を行うプラスチ
ック用記録装置、金属板に記録を行う金属用記録装置、
皮革に記録を行う皮革用記録装置、木材に記録を行う木
材用記録装置、セラミックス材に記録を行うセラミック
ス用記録装置、スポンジ等の三次元網状構造体に対して
記録を行う記録装置、又布帛に記録を行う捺染装置等を
も含むものである。

【０１１７】またこれらの液体吐出装置に用いる吐出液
としては、夫々の被記録媒体や記録条件に合わせた液体
を用いればよい。

【０１１８】次に、本発明の液体吐出ヘッドを記録ヘッ
ドとして用い被記録媒体に対して記録を行う、インクジ
ェット記録システムの一例を説明する。

【０１１９】図１９は、前述した本発明の液体吐出ヘッ
ドを用いたインクジェット記録システムの構成を説明す
るための模式図である。本実施の形態における液体吐出
ヘッドは、被記録媒体の記録可能幅に対応した長さに３
６０ｄｐｉの間隔で吐出口を複数配したフルライン型の
ヘッドであり、イエロー（Ｙ），マゼンタ（Ｍ），シア
ン（Ｃ），ブラック（Ｂｋ）の４色に対応した４つのヘ
ッド２０１ａ〜２０１ｄをホルダ２０２によりＸ方向に
所定の間隔を持って互いに平行に固定支持されている。

【０１２０】これらのヘッド２０１ａ〜２０１ｄに対し
てそれぞれ駆動信号供給手段を構成するヘッドドライバ
３０７から信号が供給され、この信号に基づいて各ヘッ
ド２０１ａ〜２０１ｄの駆動が成される。各ヘッド２０
１ａ〜２０１ｄには、吐出液としてＹ，Ｍ，Ｃ，Ｂｋの
４色のインクがそれぞれインク容器２０４ａ〜２０４ｄ
から供給されている。

【０１２１】また、各ヘッド２０１ａ〜２０１ｄの下方
には、内部にスポンジ等のインク吸収部材が配されたヘ
ッドキャップ２０３ａ〜２０３ｄが設けられており、非
記録時に各ヘッド２０１ａ〜２０１ｄの吐出口を覆うこ
とでヘッド２０１ａ〜２０１ｄの保守を成すことができ
る。

【０１２２】符号２０６は、先の例で説明したような各
種、被記録媒体を搬送するための搬送手段を構成する搬
送ベルトである。搬送ベルト２０６は、各種ローラによ
り所定の経路に引き回されており、モータドライバ３０
５に接続された駆動用ローラにより駆動される。

【０１２３】本インクジェット記録システムにおいて
は、記録を行う前後に被記録媒体に対して各種の処理を
行う前処理装置２５１および後処理装置２５２をそれぞ
れ被記録媒体搬送経路の上流と下流に設けている。

【０１２４】前処理と後処理は、記録を行う被記録媒体
の種類やインクの種類に応じて、その処理内容が異なる
が、例えば、金属、プラスチック、セラミックス等の被
記録媒体に対しては、前処理として、紫外線とオゾンの
照射を行い、その表面を活性化することでインクの付着
性の向上を図ることができる。また、プラスチック等の
静電気を生じやすい被記録媒体においては、静電気によ
ってその表面にゴミが付着しやすく、このゴミによって
良好な記録が妨げられる場合がある。このため、前処理
としてイオナイザ装置を用い被記録媒体の静電気を除去
することで、被記録媒体からごみの除去を行うとよい。
また、被記録媒体として布帛を用いる場合には、滲み防
止、染着率の向上等の観点から布帛にアルカリ性物質、
水溶性物質、合成高分子、水溶性金属塩、尿素およびチ
オ尿素から選択される物質を付与する処理を前処理とし
て行えばよい。前処理としては、これらに限らず、被記
録媒体の温度を記録に適切な温度にする処理等であって
もよい。

【０１２５】一方、後処理は、インクが付与された被記
録媒体に対して熱処理、紫外線照射等によるインクの定
着を促進する定着処理や、前処理で付与し未反応で残っ
た処理剤を洗浄する処理等を行うものである。

【０１２６】なお、本例では、ヘッド２０１ａ〜２０１
ｄとしてフルラインヘッドを用いて説明したが、これに
限らず、前述したような小型のヘッドを被記録媒体の幅
方向に搬送して記録を行う形態のものであってもよい。

【０１２７】

【発明の効果】以上説明したように本発明は、エネルギ
ー変換素子の駆動条件を制御するための複数の素子ある
いは電気回路を、第１の基板と第２の基板とにその機能
に応じて振り分けているので、液体吐出ヘッドを小型化
することができる。また、機能が１つの基板に集中しな
くなるので、基板の歩留まりが向上し、結果的にヘッド
の製造コストを下げることができる。

【０１２８】また、外部端子を第１の基板または第２の
基板のいずれか一方に設け、第１の基板および第２の基
板の互いの接合面に接続用電極を設けることで、第１の
基板と第２の基板との接合と同時に上記素子あるいは電
気回路同士の電気的接続がを行うことができ、しかも、
外部との接続は従来のヘッドと変わりなく行うことがで
きる。

【０１２９】さらに、第１の基板および第２の基板をシ
リコン材料で構成することで、上記素子あるいは電気回
路を、半導体ウェハプロセス技術を用いて作製すること
ができ、かつ、第１の基板と第２の基板との熱膨張差に
よる位置ずれを防止することができる。

【０１３０】また、少なくとも第２の基板に温度センサ
を設け、温度センサの出力に基づいて発熱抵抗素子の駆
動を制限または停止する制限回路を設けることで、ヘッ
ド内のインクの有無による温度の伝わりかたの差を検知
し、この結果に基づいて発熱抵抗素子の駆動を制限また
は停止することができる。このような構成のヘッドによ
って、上述の第３の目的を達成することができる。特
に、半導体ウェハプロセス技術を用いて上記温度センサ
及び制限回路を作成することで、コストアップすること
なく精度の高いインク有無検知を行うことができるよう
になる。

【０１３１】そして、エネルギー変換素子を、液体に熱
エネルギーを作用させることで液体に気泡を発生させる
ものとし、液流路に、このエネルギー変換素子に面して
配され上記吐出口に向かう下流側が自由端となる可動部
材を設けることで、液体の吐出効率や吐出力または吐出
速度といった吐出特性を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態である液体吐出ヘッド構造
を説明するための、液流路方向に沿った断面図である。

【図２】図１に示した液体吐出ヘッドの回路構成を説明
するための図であり、同図（ａ）は素子基板の平面図、
同図（ｂ）は天板の平面図である。

【図３】図１に示す液体吐出ヘッドを搭載した液体吐出
ヘッドユニットの平面図である。

【図４】センサ出力に応じて発熱体への印加エネルギー
を制御する例の素子基板および天板の回路構成を示す図
である。

【図５】センサ出力に応じて素子基板の温度を制御する
例の素子基板および天板の回路構成を示す図である。

【図６】本発明の液体吐出ヘッドの構造の他の例を示す
斜視図および断面図である。

【図７】本発明の液体吐出ヘッドの構造の他の例を示す
斜視図および断面図である。

【図８】本発明の液体吐出ヘッドの構造の他の例を示す
斜視図および断面図である。

【図９】本発明の液体吐出ヘッドの構造の他の例を示す
斜視図および断面図である。

【図１０】本発明の液体吐出ヘッドの構造の他の例を示
す斜視図および断面図である。

【図１１】温度センサの出力を利用してインクの有無を
検知する例の素子基板および天板の回路構成を示す図で
ある。

【図１２】図１１に示す素子基板および天板の回路構成
の変形例を示す図である。

【図１３】図１１に示す素子基板および天板の回路構成
の変形例を示す図である。

【図１４】図１１に示す素子基板および天板の回路構成
の変形例を示す図である。

【図１５】図１１に示す素子基板および天板の回路構成
の変形例を示す図である。

【図１６】本発明を適用可能な液体吐出ヘッドカートリ
ッジの分解斜視図である。

【図１７】本発明を適用可能な液体吐出装置の概略構成
図である。

【図１８】本発明を適用可能な液体吐出装置の装置ブロ
ック図である。

【図１９】本発明を適用可能な液体吐出システムを示す
図である。

【図２０】従来のヘッドの素子基板の回路構成の図であ
る。

【符号の説明】

１，３１，５１，４０１ 素子基板 ２，３２，５２，４０２ 発熱体 ３，３３，５３，４０３ 天板 ４ オリフィスプレート ５ 吐出口 ６ 可動部材 ７ 液流路 ８ 共通液室 ９ 流路側壁 １０ 気泡発生領域 １１，４１１ ドライバ １２，４１２ 画像データ転送部 １３，４３，６３ センサ １４，１８，４１４，４１８ 接続用コンタクトパッ
ド １５，４１５ 外部コンタクトパッド １６，４１６ 発熱体制御部 １７，４１７ センサ駆動部 ２０ 液体吐出ヘッドユニット ２１ 液体吐出ヘッド ２２ ベース基板 ２３ プリント配線基板 ２４ 配線パターン ２５ ボンディングワイヤー ３８ 駆動タイミング制御ロジック回路 ４１，５６ パワートランジスタ ４２ 画像データ転送回路 ４６ 駆動信号制御回路 ４７，６７ センサ駆動回路 ４９，６９ メモリ ５５ 保温ヒータ ６６ 保温ヒータ制御回路 ４５５ サブヒータ ４５９ 制御回路

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 斉藤 一郎 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キヤ ノン株式会社内 (72)発明者 尾崎 照夫 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キヤ ノン株式会社内 (72)発明者 廣木 知之 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キヤ ノン株式会社内 (72)発明者 久保田 雅彦 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キヤ ノン株式会社内 (72)発明者 石永 博之 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キヤ ノン株式会社内

Claims (30)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 液体を吐出する複数の吐出口と、 互いに接合されることでそれぞれ前記吐出口と連通する
   複数の液流路を構成するための第１の基板および第２の
   基板と、 電気エネルギーを前記液流路内の液体の吐出エネルギー
   に変換するために前記各液流路内に配された複数のエネ
   ルギー変換素子と、 前記エネルギー変換素子の駆動条件を制御するための、
   機能が異なる複数の素子あるいは電気回路とを有し、 前記素子あるいは電気回路は、その機能に応じて前記第
   １の基板と前記第２の基板とに振り分けられている液体
   吐出ヘッド。
2. 【請求項２】 前記素子あるいは電気回路と外部との電
   気的接続を行うための外部端子が前記第１の基板または
   第２の基板のいずれか一方に設けられ、 前記第１の基板および第２の基板の互いの接合面には、
   前記第１の基板と第２の基板との接合によって前記素子
   あるいは電気回路同士を電気的に接続する接続用電極が
   設けられている請求項１に記載の液体吐出ヘッド。
3. 【請求項３】 前記第１の基板および第２の基板はシリ
   コン材料で構成され、前記素子あるいは電気回路は半導
   体ウェハプロセス技術を用いて前記第１の基板および第
   ２の基板に形成されている請求項１に記載の液体吐出ヘ
   ッド。
4. 【請求項４】 前記エネルギー変換素子は液体に熱エネ
   ルギーを作用させることで液体に気泡を発生させるもの
   であり、 前記液流路には前記エネルギー変換素子に面して配され
   前記吐出口に向かう下流側が自由端となる可動部材が設
   けられている請求項１に記載の液体吐出ヘッド。
5. 【請求項５】 前記エネルギー変換素子は発熱抵抗素子
   である請求項１に記載の液体吐出ヘッド。
6. 【請求項６】 前記素子あるいは電気回路のうち、前記
   エネルギー変換素子に個別またはブロック単位に電気配
   線接続で対応するものは前記エネルギー変換素子が設け
   られた基板と同じ基板に設けられ、前記エネルギー変換
   素子に個別にもブロック単位にも電気配線接続で対応し
   ないものは他方の基板に設けられている請求項１に記載
   の液体吐出ヘッド。
7. 【請求項７】 前記エネルギー変換素子に個別またはブ
   ロック単位に電気配線接続で対応する素子あるいは電気
   回路は、前記エネルギー変換素子を駆動するドライバで
   ある請求項６に記載の液体吐出ヘッド。
8. 【請求項８】 前記エネルギー変換素子に個別またはブ
   ロック単位に電気配線接続で対応する素子あるいは電気
   回路は、画像データをシリアルに受け取り、パラレルに
   出力するシフトレジスタである請求項６に記載の液体吐
   出ヘッド。
9. 【請求項９】 前記エネルギー変換素子に個別またはブ
   ロック単位に電気配線接続で対応する素子あるいは電気
   回路は、前記シフトレジスタからパラレルに出力された
   データを保持するラッチ回路である請求項６に記載の液
   体吐出ヘッド。
10. 【請求項１０】 前記素子あるいは電気回路として、少
    なくとも前記発熱抵抗素子を駆動するドライバと、画像
    データをシリアルに受け取り前記ドライバにパラレルに
    出力するためのシフトレジスタと、前記発熱抵抗素子の
    近傍の温度を測定するための温度センサと、前記温度セ
    ンサを駆動するセンサ駆動回路と、前記温度センサから
    の出力に基づいて前記発熱抵抗素子の駆動条件を制御す
    る制御回路とを有し、 前記発熱抵抗素子、前記ドライバおよび前記シフトレジ
    スタは前記第１の基板に設けられ、前記センサ駆動回路
    および前記制御回路は前記第２の基板に設けられ、前記
    温度センサは前記第１の基板または第２の基板に設けら
    れている請求項５に記載の液体吐出ヘッド。
11. 【請求項１１】 前記発熱抵抗素子の駆動条件の制御
    は、前記発熱抵抗素子への通電時間または印加パルスを
    与えるタイミングを変化させることで実施される請求項
    １０に記載の液体吐出ヘッド。
12. 【請求項１２】 前記素子あるいは電気回路として、前
    記温度センサの出力に基づいて前記発熱抵抗素子の駆動
    を制限または停止する制限回路を前記第２の基板に備え
    るとともに、前記温度センサを少なくとも第２の基板に
    備えることを特徴とする請求項１０に記載の液体吐出ヘ
    ッド。
13. 【請求項１３】 前記温度センサを複数備えるとともに
    それぞれの温度センサは互いに異なる発熱抵抗素子近傍
    に設けられることを特徴とする請求項１２に記載の液体
    吐出ヘッド。
14. 【請求項１４】 前記センサを前記第１の基板及び前記
    第２の基板にそれぞれ備えることを特徴とする請求項１
    ２に記載の液体吐出記録ヘッド。
15. 【請求項１５】 前記第１の基板には、少なくとも、前
    記発熱抵抗素子と、前記発熱抵抗素子を駆動するドライ
    バと、画像データをシリアルに受け取り前記ドライバに
    パラレルに出力するためのシフトレジスタと、前記発熱
    抵抗素子の抵抗値を測定するための抵抗センサとが設け
    られ、 前記第２の基板には、少なくとも、前記抵抗センサを駆
    動するセンサ駆動回路と、前記抵抗センサからの出力に
    基づいて前記発熱抵抗素子の駆動条件を制御する制御回
    路とが設けられている請求項５に記載の液体吐出ヘッ
    ド。
16. 【請求項１６】 前記発熱抵抗素子の駆動条件の制御
    は、前記発熱抵抗素子への通電時間または印加パルスを
    与えるタイミングを変化させることで実施される請求項
    １５に記載の液体吐出ヘッド。
17. 【請求項１７】 前記素子あるいは電気回路として、少
    なくとも、前記発熱抵抗素子を駆動するドライバと、画
    像データをシリアルに受け取り前記ドライバにパラレル
    に出力するためのシフトレジスタと、ヘッド情報が記憶
    されるメモリと、前記メモリに記録されているヘッド情
    報に応じて前記発熱抵抗素子の駆動条件を制御する制御
    回路とを有し、 前記発熱抵抗素子、前記ドライバおよび前記シフトレジ
    スタは前記第１の基板に設けられ、前記制御回路は前記
    第２の基板に設けられ、前記メモリは前記第１の基板ま
    たは第２の基板に設けられている請求項５に記載の液体
    吐出ヘッド。
18. 【請求項１８】 前記発熱抵抗素子の駆動条件の制御
    は、前記発熱抵抗素子への通電時間または印加パルスを
    与えるタイミングを変化させることで実施される請求項
    １７に記載の液体吐出ヘッド。
19. 【請求項１９】 前記メモリに記憶されるヘッド情報
    は、一定の条件で前記発熱抵抗素子を駆動したときの液
    体吐出量である液体吐出特性に関するデータを含む請求
    項１７に記載の液体吐出ヘッド。
20. 【請求項２０】 前記メモリに記憶されるヘッド情報
    は、液体の種類に関するデータを含む請求項１７に記載
    の液体吐出ヘッド。
21. 【請求項２１】 前記素子あるいは電気回路として、さ
    らに前記発熱抵抗換素子の近傍の温度を測定するための
    温度センサと、前記温度センサを駆動するセンサ駆動回
    路と、を備え、前記制御回路は前記ヘッド情報及び前記
    温度センサからの出力に応じて前記発熱抵抗素子の駆動
    条件を制御するとともに、 前記センサ駆動回路は前記第２の基板に設けられ、前記
    温度センサは前記第１の基板または第２の基板に設けら
    れていることを特徴とする請求項１７に記載の液体吐出
    ヘッド。
22. 【請求項２２】 前記メモリに記憶されるヘッド情報は
    前記温度センサの出力のばらつき補正値を含む請求項２
    １に記載の液体吐出ヘッド。
23. 【請求項２３】 前記素子あるいは電気回路として、前
    記温度センサの出力に基づいて前記発熱抵抗素子の駆動
    を制限または停止する制限回路を前記第２の基板に備え
    るとともに、前記温度センサを少なくとも第２の基板に
    備えることを特徴とする請求項２１に記載の液体吐出ヘ
    ッド。
24. 【請求項２４】 前記素子あるいは電気回路として、さ
    らに前記発熱抵抗素子の抵抗値を測定するための抵抗セ
    ンサと、前記抵抗センサを駆動するセンサ駆動回路と、
    を備え、前記制御回路は前記ヘッド情報及び前記抵抗セ
    ンサから出力された抵抗値データに応じて前記発熱抵抗
    素子の駆動条件を制御するとともに、 前記抵抗センサは前記第１の基板に設けられ、前記セン
    サ駆動回路は前記第２の基板に設けられていることを特
    徴とする請求項１７に記載の液体吐出ヘッド。
25. 【請求項２５】 前記メモリに記憶されるヘッド情報は
    前記抵抗センサから出力された抵抗値データまたは該抵
    抗値データからランク分けされたコード値を含む請求項
    ２４に記載の液体吐出ヘッド。
26. 【請求項２６】 前記第１の基板には、少なくとも、前
    記エネルギー変換素子と、前記エネルギー変換素子を駆
    動するドライバと、画像データをシリアルに受け取り前
    記ドライバにパラレルに出力するためのシフトレジスタ
    と、前記第１の基板の温度を測定するための温度センサ
    と、前記第１の基板を加熱するためのヒータと、前記ヒ
    ータを駆動するドライバとが設けられ、 前記第２の基板には、少なくとも、前記温度センサを駆
    動するセンサ駆動回路と、前記温度センサからの出力に
    基づいて、前記第１の基板の温度が液体の安定吐出範囲
    にあるような温度に前記ヒータの駆動条件を制御するヒ
    ータ制御回路とが設けられている請求項１に記載の液体
    吐出ヘッド。
27. 【請求項２７】 前記第２の基板に、第２の基板の温度
    を測定するための温度センサと、前記第１及び第２の基
    板にそれぞれ設けられた各温度センサの出力に基づいて
    前記発熱抵抗素子の駆動を制限または停止する制限回路
    をさらに備えることを特徴とする請求項２６に記載の液
    体吐出ヘッド。
28. 【請求項２８】 液体を吐出する液体吐出ヘッドと、該
    液体吐出ヘッドに供給される液体を保持する液体容器
    と、を有するヘッドカートリッジにおいて、 前記液体吐出ヘッドは、液体を吐出する複数の吐出口
    と、互いに接合されることでそれぞれ前記吐出口と連通
    する複数の液流路を構成するための第１の基板および第
    ２の基板と、電気エネルギーを前記液流路内の液体の吐
    出エネルギーに変換するために前記各液流路内に配され
    た複数のエネルギー変換素子と、前記エネルギー変換素
    子の駆動条件を制御するための、機能が異なる複数の素
    子あるいは電気回路と、を有し、 前記素子あるいは電気回路は、その機能に応じて前記第
    １の基板と前記第２の基板とに振り分けられていること
    を特徴とするヘッドカートリッジ。
29. 【請求項２９】 前記液体吐出ヘッドと、前記液体容器
    とが互いに着脱自在に構成されることを特徴とする請求
    項２８に記載のヘッドカートリッジ。
30. 【請求項３０】 液体を吐出する液体吐出ヘッドと、該
    液体吐出ヘッドに供給される液体を保持する液体容器
    と、を備える液体吐出記録装置において、 前記液体吐出ヘッドから液体を吐出させるための駆動信
    号を供給する駆動信号供給手段とを有するとともに、 前記液体吐出ヘッドは、液体を吐出する複数の吐出口
    と、互いに接合されることでそれぞれ前記吐出口と連通
    する複数の液流路を構成するための第１の基板および第
    ２の基板と、電気エネルギーを前記液流路内の液体の吐
    出エネルギーに変換するために前記各液流路内に配され
    た複数のエネルギー変換素子と、前記エネルギー変換素
    子の駆動条件を制御するための、機能が異なる複数の素
    子あるいは電気回路と、を有し、前記素子あるいは電気
    回路は、その機能に応じて前記第１の基板と前記第２の
    基板とに振り分けられていることを特徴とする液体吐出
    装置。