インクジェット記録ヘッド用基体、インクジェット記録ヘッド
【課題】 ノズルが有機材料で形成されかつメッキ法により形成された厚膜電力配線又は検査用電極パッドの保護膜を兼ねる構成において、インクジェット記録ヘッド基体の信頼性を向上させること。
【解決手段】 発熱抵抗体に電力を供給する電力配線又は検査用電極パッドに隣接して、メッキ法により形成された配線を並列させる。
【解決手段】 発熱抵抗体に電力を供給する電力配線又は検査用電極パッドに隣接して、メッキ法により形成された配線を並列させる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インクを吐出して記録を行うインクジェット記録ヘッド用の基体、前記基体を用いるインクジェット記録ヘッドに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
インクジェット記録装置には、その普及に伴って、近年さらなる記録の高解像化、高画質化、高速記録化が求められている。これら高解像化、高画質化、高速記録化の要求に対する解決手段としては、ノズル（インク吐出口）数の増加、ノズルピッチの高密度化などがはかられている。
【０００３】
一方ノズル数の増加、ノズルピッチの高密度化に伴う電極配線数の増加は、基板サイズの増大を招きコストに関して不利な方向となる。またそれらに伴う電極配線長の増大は高抵抗化を招き、各発熱抵抗素子の発泡効率低下と各発熱抵抗素子間の配線抵抗バラツキの原因となっている。
【０００４】
その為、電極配線の低抵抗化が求められ、電極配線の厚膜化や電極配線の共通化により、配線の低抵抗化が要求されており、その形成法としてメッキ法による金や銅の電極配線が用いられている。
【０００５】
メッキ配線がインク、つまり基板と同電位であれば、インクが仮に浸透してもメッキ配線はダメージ等を受けることはない。
【０００６】
しかしメッキ配線が発熱抵抗体に電力を供給する電力配線である場合、電位差が生じる為に、陽極となり電気化学反応を起こし、メッキ配線が溶出し陰極との間でショートしたり、周囲のALまで腐食を起こし信頼性上問題となる。
【０００７】
また基板上にはその上に形成された半導体素子の電気特性を検査するための電極パッドが構成されることが多い。これらはメッキ形成後、他の電極パッドが外部と電気的な接続を行った後、樹脂封止することによりインクから保護されるのと同様に封止することでインクから保護される。しかしレイアウト上の制約より樹脂封止領域から外れるときは、メッキ配線と同様、メッキ形成後、薄膜のノズル形成材で被覆する必要がある。
【０００８】
検査用電極パッド上にメッキを形成するのは、電機特性検査時に検査用のプローブ針の跡ができるため、その被覆を目的として必要となる。
【０００９】
しかし、メッキ形成後も前述したメッキ配線の場合と同様、メッキ段差部のカバレージ不良による電極パッドの溶出問題が起きる。
【００１０】
上記の例として、下記特許文献１をあげることが出来る。
【特許文献１】特開2005-199701号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、メッキ法にて形成された厚膜配線もインクから保護する為に、上層に絶縁保護膜を形成する必要があり、従来よりポリイミド等の有機膜やノズル形成材の密着向上層であるポリエーテルアミド等の樹脂をスピンコート法による塗布で形成している。また、有機材料によりノズルを形成するインクジェット基体においては、ノズル形成材がメッキ配線の絶縁保護膜を兼ねることが工程の簡略化、材料のコストを考えると非常に有用となる。しかし、厚膜のメッキ配線を被覆する為には、厚膜を塗布する必要がある。一方、ノズル材の厚さは吐出性能より決定され、今後の小液滴吐出を考慮すると、吐出性能上薄くすることが必要となる。
【００１２】
従って、厚膜のメッキ配線を薄膜のノズル形成材で被覆しなければならない。
【００１３】
メッキ配線の被覆性が良くないと、特に段差部分のカバレージが良くなくなり、インクが保護膜のカバレージ不良部分より浸透し、メッキ配線とインクが導通してしまう。
【００１４】
図７は基板上のメッキ配線により形成された共通配線とノズルの平面図及び断面図の一部を示したものである。電力配線(VH)701、GND配線702の順にインク吐出口703側から配線が配置されている時、電力配線701のインク吐出口側端部が、ノズル形成材708による段差部705のカバレージが良くなくなっている状態を示したものである。
【００１５】
本発明の目的は、ノズルが有機材料で形成されかつメッキ法により形成された厚膜電力配線又は検査用電極パッドの保護膜を兼ねる構成において、インクジェット記録ヘッド基体の信頼性を向上させることにある。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
このような目的を達成するため、本発明のインクジェット記録ヘッド用基板は、メッキ法により形成された電極配線上又は検査用電極パッド上に、ノズルが有機材料で形成されているインクジェット記録ヘッド用基体において、
発熱抵抗体に電力を供給する電力配線又は検査用電極パッドに隣接して、メッキ法により形成された配線を並列していることを特徴とする。
【００１７】
電力配線に隣接させてメッキ配線を並列させることにより、電力配線のカバレージが向上し、インク侵入に対して信頼性が向上する。特に並列させるメッキ配線を電気的にGNDまたは他配線と電気的に導通していない配線にすることにより、仮にこれらメッキ配線が端部に配置され、ノズル形成材保護膜のカバレージが良くなくとも、メッキ配線が溶出し、問題を起こすことが無いので、この構成が望ましい。
【００１８】
これは検査用の電極パッドにおいても同様である。
【００１９】
また、本発明の並列配線の形成においては、他メッキ配線と同一工程で形成することが出来るため、工程数増によるコストアップもない、信頼性の高いインクジェット記録ヘッドを提供することが可能となる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、前記インクジェット記録ヘッド用基体は、メッキ法により形成された電極配線上又は検査用電極パッド上に、ノズルが有機材料で形成されているインクジェット記録ヘッド用基体において、発熱抵抗体に電力を供給する電力配線又は検査用電極パッドの周囲をメッキ法により形成された配線で並列することにより、インクジェット記録ヘッド用基板の信頼性を向上させることにある。
【００２１】
また、従来のインクジェット記録ヘッド用の保護膜について上述した諸問題を解決し、インクに対する耐性に優れ、電力配線の段差部におけるカバレージ性が良好であり、信頼性の高いインクジェット記録ヘッドを提供することが可能となる。
【００２２】
また、本発明の並列配線の形成においては、他メッキ配線と同一工程で形成することが出来、工程数増によるコストアップもない、信頼性の高いインクジェット記録ヘッドを提供することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
次に、本発明の詳細を実施例の記述に従って説明する。
【００２４】
以下、図面を参照して本発明を詳細に説明する。但し、本発明は、以下に説明する各実施形態のみに限定されるものでなく、本発明の目的を達成し得るものであれば、特許請求の範囲を逸脱することなく適宜の構成を採用してもよいことは勿論である。
【００２５】
（インクジェットヘッド用基体の実施形態およびその製造工程）
図１および図２は、それぞれ、本発明の第１の実施形態によるインクジェットヘッド用基板の熱作用部周辺の模式的平面図およびそのII−II線断面図である。ここで、図１〜図２の各部と同様に機能する部分については対応箇所に同一符号を付してある。
【００２６】
まず、基体１１００としてはＳｉ基板あるいは既に駆動用のＩＣを作り込んだＳｉ基板
１１０１を用いる。この基体としては、発熱部を形成する面のＳｉ結晶方位が＜１００＞のものを用いる。次に図２に示すようにＳｉ基板１１０１上に熱酸化により膜厚１．８μｍの蓄熱層１１０２を形成し、さらに蓄熱層を兼ねる層間膜１１０３としてＳｉＯ２膜をプラズマＣＶＤ法などにより膜厚１．２μｍに形成した。
【００２７】
次に、Ｔａ−Ｓｉからなる合金ターゲットを用いた反応性スパッタリング法により、発熱抵抗体層１１０４となるＴａＳｉＮ膜を形成した。続いて、電極配線層１１０５となるＡｌ層を同様にしてスパッタリングにより約４００ｎｍの厚さに形成した。
【００２８】
次に、図２に示すように、フォトリソグラフィ法を用いてドライエッチングを施し、発熱抵抗体層１１０４および電極配線層１１０５を同時にパターニングを行った。続いて、電極配線層１１０５のエッチングを行うことによりヒーターとして機能するための２０μｍ×２０μｍの大きさの発熱部１１０４’を形成した。なお、パターニングされた電極配線層の端部は、後の工程で形成される膜のカバレージ性を向上させるために、テーパ形状とすることが好ましい。
【００２９】
続いて、絶縁保護膜１１０６であるＳｉＮ膜をプラズマＣＶＤ法を用いて形成した。
【００３０】
膜厚としては、本例では３００ｎｍの厚さとした。
【００３１】
次に、スパッタリング法により上部保護層となるＴａ膜を２００ｎｍの厚さに形成し、パターニングを行って図２に示す基体１１００を得た。また電極配線層と後で形成するメッキ法により形成された共通配線層の電気的接続をとるためのスルーホールを、絶縁保護膜にパターニングすることにより形成した。
【００３２】
（メッキ配線による共通配線の形成）
次にメッキ法を用いて共通配線層を形成する。
【００３３】
共通配線層は電気的には発熱抵抗体に電力を供給する電力配線(VH)及び発熱抵抗体の電源配線であり電気的にはGNDとなるGND配線（GNDH）を絶縁保護層上に形成することで、チップサイズの微細化を達成できるものである。
【００３４】
本発明においては図８に示すようにインク吐出口側から基板GND配線（VSS）709,電力配線（VH）701,GND配線(GNDH)702の順に配線を並列することにより、達成される。電力配線に隣接してメッキ配線を両隣に並列させることにより、電力配線の段差部のカバレージが改善される。図8は本発明における基板上のメッキ配線により形成された共通配線とノズルの平面図及び断面図の一部を示したものである。基板GND配線(VSS)704,電力配線(VH)701,GND配線702の順にインク吐出口703側から配線が配置されている時、電力配線301のノズル形成材308による段差部のカバレージが向上している状態を示したものである。
【００３５】
また他の実施例として図９にPAD周囲のメッキ配線の一配置実施例を示す。外部と電気的接続を取るPADに電力配線とGND配線が接続されており、電力配線の一方の隣はGND配線が配置されているが、残りの隣は本来は配線が配置されない領域であるが、電気的に他の配線と接続されていないメッキ配線をダミーとして形成することもできる。
【００３６】
これにより電力配線の段差部のカバレージを向上させることができる。
【００３７】
また本実施例における共通配線の膜厚は、ノズル数の増加、ノズル密度の増加とともに共通配線の低抵抗化、つまり厚膜化が要求されており、５１２ノズル、２４００dpiのノズル密度のインクジェット基体においては、１５μmのメッキ厚と計算される。
【００３８】
このメッキによる共通配線を後工程で形成される２０μm厚のノズル形成材で被覆しなければならないため、よりカバレージに対する信頼性が要求されるのである。
【００３９】
図3は共通配線の模式的断面図を示したもので、めっき法による共通配線層形成後の状態の一部を示している。以下に共通配線層の製造方法を示す。
【００４０】
高融点金属材料であるＴｉＷ等の密着向上層（バリアメタル）３００１をスパッタリングにより200nm成膜する。次に配線用金属となるメッキ用導体の金層３００２をスパッタリングにより50nm成膜する。本実施例では導体金属として金を用いた。
【００４１】
その後、メッキ用導体の金層の表面にフォトレジスト３００５をスピンコート法により塗布する。この時、所望とする共通配線の厚さよりも、厚くなるようにフォトレジストを塗布する。例えば、１５μｍのメッキ厚を形成する場合は、２０μｍのフォトレジスト膜厚となる回転数条件で、塗布を行う。
【００４２】
また、使用するフォトレジストはメッキ用の耐アルカリ性のフォトレジストを用いる。尚、フォトレジストはポジ型、ネガ型による使用制限はないが、ネガ型フォトレジストを用い、露光条件、現像条件を任意の最適条件を用い、断面を逆テーパ形状にすることが好ましい。フォトレジストが逆テーパ形状となることで、後で形成されるメッキ配線の断面形状がテーパ形状となり、メッキ配線を保護する際の保護膜のカバレージ性が向上する。
【００４３】
次に、フォトリソグラフィー法にてレジスト露光・現像を行い、共通配線を形成する部位のめっき用導体の金属を露出するようにフォトレジストを除去し、メッキ用の型材となるレジストの形成を行う。
【００４４】
その後、電解メッキ法により亜硫酸金塩の電解浴中でメッキ用導体の金属に所定の電流を流し、フォトレジストで覆われていない所定の領域に金３００３を析出させる（図４(d)）。次に共通配線層の形成に使用したフォトレジストを、レジスト除去液により除去する（図４(e)）。
【００４５】
次に、メッキ用導体の金属を、窒素系有機化合物、よう素、よう化カリウムとを含むエッチング液に所定の時間浸漬させることで、共通配線の最表層とメッキ用導体の金属とをエッチングして除去する。これにより、ＴｉＷ等の高融点金属材料からなる密着向上層（バリアメタル）を露出させる（図４(f)）。その後、共通配線をマスクにしてＴｉＷ等の高融点金属材料からなる密着向上層（バリアメタル）をＨ２Ｏ２系のエッチング液に所定の時間にわたって浸漬させることで、露出していた高融点金属材料の除去を行う（図４(g)）。
【００４６】
以上述べてきたような製法により、図３に示す模式的断面図が形成される。
【００４７】
（メッキ法による検査用電極パッドの形成）
上述したメッキ法による共通配線と同様の方法で、外部と電気的接続を行う電極パッドを形成することができる。検査用の電極パッドは同一其体上に電極パッドと同一工程でメッキ電極を形成する。
【００４８】
検査用の電極パッドの模式的断面図は前述した共通配線の模式的断面図図３と同様である。
【００４９】
また検査用電極パッドのPAD周囲のメッキ配線の一配置実施例を図１２に示す。検査用電極パッドの周囲を、ダミーのメッキ配線で配置することにより、電極パッドのカバレージが向上される。
【００５０】
（インクジェットヘッドの構成および製造工程）
続いて、上記実施形態に係る基体を用いて構成されるインクジェット記録ヘッドについて説明する。
【００５１】
図５はインクジェット記録ヘッドの模式的な斜視図である。
【００５２】
このインクジェット記録ヘッドは、所定のピッチで熱作用部１１０８が形成された発熱部列を２列、並列させてなる基体１１００を有している。ここで、上記製造工程を経て製造された２枚の基板を、熱作用部１１０８が配列されている側の縁部を対向配置することで当該並列化が行われるようにしてもよいし、１枚の基体上に予め発熱部が２列並列するように上記製造工程を実施してもよい。
【００５３】
この基板１１０１に対しては、熱作用部１１０８に対応したインク吐出口５と、外部から導入されたインクを貯留する液室部分（不図示）と、吐出口５のそれぞれに対応して液室からインクを供給するためのインク供給口９と、吐出口５と供給口９とを連通する流路とが形成された部材（オリフィスプレート）４が接合されて、インクジェット記録ヘッドが構成される。
【００５４】
なお、図５では、各列の熱作用部１１０８およびインク吐出口５が、線対称に配置されているように描かれているが、各列の熱作用部１１０８およびインク吐出口５を互いに半ピッチずらして配置することで、記録の解像度をさらに高めることができる。
【００５５】
図６（ａ）〜図６（ｄ）は図５のインクジェット記録ヘッドを製造する工程を示す模式的断面図である。
【００５６】
基体を構成するための基坂１００１としては、発熱部を形成する面のＳｉ結晶方位が＜１００＞のものを用いることは上述した。かかる基板１００１の裏面のＳｉＯ２膜１００７上に、インク供給口１０１０を形成するためのマスクであって耐アルカリ性を有するマスク剤でなるＳｉＯ２膜パターニングマスク１００８を形成する。ＳｉＯ２膜パターニングマスク１００８は、例えば以下のようにして形成する。
【００５７】
まず、ＳｉＯ２膜パターニングマスク１００８となるマスク剤をスピンコートなどによって基板１００１の裏面に全面塗布し、熱硬化させる。そして、その上にポジ型レジストをスピンコートなどによって塗布し、乾燥させる。次に、このポジ型レジストをフォトリソグラフィ技術を用いてパターニングし、このポジ型レジストをマスクとして、ＳｉＯ２膜パターニングマスク１００８となるマスク剤の露出された部分をドライエッチングなどによって除去する。最後にポジ型レジストを剥離して、所望のパターンのＳｉＯ２膜パターニングマスク１００８を得る。
【００５８】
次に、熱作用部１１０８が形成された面上に型材１００３を形成する。型材１００３は、後の工程で溶解して、それが設けられた部分をインク流路とするために形成するものである。すなわち、所望の高さおよび平面パターンのインク流路を形成するために、適切な高さおよび平面パターンに形成する。型材１００３の形成は、例えば次のようにして行うことができる。
【００５９】
型材１００３の材料としては、例えば、ポジ型フォトレジストであるＯＤＵＲ１０１０（東京応化工業株式会社製、商品名）を用い、これをドライフィルムのラミネート，スピンコートなどによって基板１００１上に所定の厚みで塗布する。次に、紫外線、Ｄｅｅｐ ＵＶ光などによって露光、現像を行うフォトリソグラフィー技術を用いてパターニングする。これによって、所望の厚みおよび平面パターンを有する型材１００３が得られる。
【００６０】
次に、図６（ｂ）に示す工程で、前の工程で基板１００１上に形成した型材１００３を被覆するように、オリフィスプレート１００４の素材をスピンコートなどによって塗布し、フォトリソグラフィー技術によって、所望の形状にパターニングする。そして、熱作用部１１０８上の所定の位置にインク吐出口１００５をフォトリソグラフィ技術によって開口する。また、インク吐出口１００５が開口するオリフィスプレート１００４の面には、ドライフィルムのラミネートなどによって撥水層１００６を形成する。
【００６１】
オリフィスプレート１００４の形成材料としては、感光性エポキシ樹脂、感光性アクリル樹脂などを用いることができる。オリフィスプレート１００４は、インク流路を構成するものであり、インクジェット記録ヘッド使用時には常にインクと接触することになるので、その材料としては、特に、光反応によるカチオン重合性化合物が適している。また、オリフィスプレート１００４の材料としては、使用するインクの種類および特性によって耐久性などが大きく左右されるので、使用するインクによっては、上記の材料以外の相応の化合物を選択してもよい。
【００６２】
次に、図６（ｃ）に示す工程で、基板１００１を貫通する貫通口であるインク供給口１０１０の形成を行う際、インクジェット記録ヘッドの機能素子が形成された面や基板１００１の側面にエッチング液が触れないように、樹脂からなる保護材１０１１をスピンコートなどによって塗布することでこれらの部分を覆う。保護材１０１１の材料としては、異方性エッチングを行う際に使用する強アルカリ溶液に対して十分な耐性を有する材料を用いる。このような保護材１０１１によってオリフィスプレート４の上面側をも覆うことによって、撥水層１００６の劣化を防ぐことも可能となる。
【００６３】
次に、予め形成しておいたＳｉＯ２膜パターニングマスク１００８を用いて、ＳｉＯ２膜１００７をウェットエッチングなどによってパターニングし、基板１００１の裏面を露出するエッチング開始開口部１００９を形成する。
【００６４】
次に、図６（ｄ）に示す工程で、ＳｉＯ２膜１００７をマスクとした異方性エッチングによってインク供給口１０１０を形成する。該異方性エッチングに用いるエッチング液としては、例えばＴＭＡＨ（テトラメチルアンモニュウムハイドロオキサイド）溶液などの強アルカリ溶液を用いる。そして、例えば、ＴＭＡＨの２２重量％溶液を、その温度を８０℃に保ちながら所定時間（十数時間）、エッチング開始開口部１００９からＳｉ基板１００１に付与することによって貫通口を形成する。
【００６５】
最後に、ＳｉＯ２膜パターニングマスク１００８と保護材１０１１を除去する。そして、更に、型材１００３を溶解させ、インク吐出口５とインク供給口９あるいは１０１０から溶出させて除去し、乾燥させる。型材１００３の溶出は、Ｄｅｅｐ ＵＶ光によって全面露光を行った後、現像を行うことによって実施でき、必要に応じて現像の際、超音波浸漬すれば、ほとんどの型材１００３を除去することができる。
【００６６】
以上で、インクジェット記録ヘッドの主要な製造工程が完了し、図５に示した構成が得られる。なお、以上の実施形態で作成された基板およびこれを用いる記録ヘッドを第１実施例による基板および記録ヘッドとし、その評価を後述のように行うものとする。
【００６７】
（インクジェット記録ヘッドカートリッジおよび記録装置）
このインクジェット記録ヘッドは、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などの装置、更には各種処理装置と複合的に組み合わせた産業記録装置に搭載可能である。そして、このインクジェット記録ヘッドを用いることによって、紙、糸、繊維、布帛、皮革、金属、プラスチック、ガラス、木材、セラミックスなど種々の記録媒体に記録を行うことができる。なお、本明細書において、「記録」とは、文字や図形などの意味を持つ画像を記録媒体に対して付与することだけでなく、パターンなどの意味を持たない画像を付与することも意味する。
【００６８】
以下、上記インクジェット記録ヘッドをインクタンクと一体化してなるカートリッジ形態のユニットおよびこれを用いるインクジェット記録装置について説明する。
【００６９】
図１０は上記したインクジェット記録ヘッドを構成要素に含むインクジェット記録ヘッドユニットの構成例を示す。図中、４０２はインクジェット記録ヘッド部４１０に電力を供給するための端子を有するＴＡＢ（Tape Automated Bonding）用のテープ部材であり、プリンタ本体から接点４０３を介して電力を供給する。４０４はインクをヘッド部４１０に供給するためのインクタンクである。すなわち、図１０のインクジェット記録ヘッドユニットは、記録装置に装着可能なカートリッジの形態を有するものである。
【００７０】
図１１は図１０のインクジェット記録ヘッドユニットを用いて記録を行うインクジェット記録装置の概略構成例を示すものである。
【００７１】
図示のインクジェット記録装置において、キャリッジ５００は無端ベルト５０１に固定され、かつガイドシャフト５０２に沿って移動可能になっている。無端ベルト５０１はプーリ５０３に巻回され、プーリ５０３にはキャリッジ駆動モータ５０４の駆動軸が連結されている。従って、キャリッジ５００は、モータ５０４の回転駆動に伴いガイドシャフト５０２に沿って往復方向（Ａ方向）に主走査される。
【００７２】
キャリッジ５００上には、上記カートリッジ形態のインクジェット記録ヘッドユニットが搭載されている。ここで、インクジェット記録ヘッドユニットは、ヘッド４１０の吐出口５が記録媒体としての用紙Ｐと対向し、かつ上記配列方向が主走査方向と異なる方向（例えば用紙Ｐの搬送方向である副走査方向）に一致するようにキャリッジ５００に搭載される。なお、インクジェット記録ヘッド４１０およびインクタンク４０４の組は、使用するインク色に対応した個数を設けることができ、図示の例では４色（例えばブラック、イエロー、マゼンタ、シアン）に対応して４組設けられている。
【００７３】
また、図示の装置には、キャリッジの主走査方向上の移動位置を検出するなどの目的でリニアエンコーダ５０６が設けられている。リニアエンコーダ５０６の一方の構成要素としてはキャリッジ５００の移動方向に沿って設けられたリニアスケール５０７があり、このリニアスケール５０７には所定密度で、等間隔にスリットが形成されている。一方、キャリッジ５００には、リニアエンコーダ５０６の他方の構成要素として、例えば、発光部および受光センサを有するスリットの検出系５０８および信号処理回路が設けられている。従って、リニアエンコーダ５０６からは、キャリッジ５００の移動に伴って、インク吐出タイミングを規定するための吐出タイミング信号およびキャリッジの位置情報が出力される。
【００７４】
記録媒体としての記録紙Ｐは、キャリッジ５００のスキャン方向と直交する矢印Ｂ方向に間欠的に搬送される。記録紙Ｐは搬送方向上流側の一対のローラユニット５０９および５１０と、下流側一対のローラユニット５１１および５１２とにより支持され、一定の張力を付与されてインクジェット記録ヘッド４１０に対する平坦性を確保した状態で搬送される。各ローラユニットに対する駆動力は、図示しない用紙搬送モータから伝達される。
【００７５】
以上のような構成によって、キャリッジ５００の移動に伴いインクジェット記録ヘッド４１０の吐出口の配列幅に対応した幅の記録と用紙Ｐの搬送とを交互に繰り返しながら、用紙Ｐ全体に対する記録が行われる。
【００７６】
なお、キャリッジ５００は、記録開始時または記録中に必要に応じてホームポジションで停止する。このホームポジションには、各インクジェット記録ヘッド４１０の吐出口が設けられた面（吐出口面）をキャッピングするキャップ部材５１３が設けられ、このキャップ部材５１３には吐出口から強制的にインクを吸引して吐出口の目詰まり等を防止するための吸引回復手段（不図示）が接続されている。
【００７７】
（基体およびインクジェット記録ヘッドの評価）
本実施例においては、発熱抵抗体に電力を供給する電力配線に隣接して、メッキ法で形成されたGND配線または電気的に浮いている配線にはさまれて並列していることより、電力配線のノズル形成材によるカバレージも向上し、カバレージ不良部分からのインク浸透による電力配線の電気化学反応による溶出及びそれに付随する不良を防止することができ、信頼性の高いインクジェット記録ヘッドを提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００７８】
【図１】インクジェットヘッド用基体の発熱部の模式的平面図である。
【図２】図１のＩＩ−ＩＩ線断面図である。
【図３】他のインクジェットヘッド用基体の模式的断面図である。
【図４】（ａ）〜（ｇ）は、図3に示したインクジェットヘッドの製造工程を説明するための模式的断面図である。
【図５】インクジェットヘッド用基体の発熱部周辺の模式的平面図である。
【図６】（ａ）〜（ｇ）は、図４に示したインクジェットヘッドの製造工程を説明するための模式的断面図である。
【図７】従来例の一例を示す平面図および断面図である。
【図８】本発明の一実施形態の構成を示す平面図および断面図である。
【図９】本発明の一実施形態の構成を示す平面図である。
【図１０】図６に示したインクジェットヘッドを用いて構成したインクジェットカートリッジを示す斜視図である。
【図１１】図６に示したインクジェットカートリッジを用いてプリントを行うインクジェットプリント装置の概略構成例を示す模式的斜視図である。
【図１２】本発明の一実施形態の構成を示す平面図および断面図である。
【符号の説明】
【００７９】
１１００ インクジェット記録ヘッド用基体
１１０１ Ｓｉ基板
１１０２ 蓄熱層
１１０３ 層間膜
１１０４ 発熱抵抗体層
１１０４’ 発熱部
１１０５ 電極配線層
１１０６ 絶縁保護層
１１０７ 上部保護層
１１０８ 熱作用部
３００１ 密着向上層
３００２ メッキ用導体金属層
３００３ メッキ配線層
１００１ 基板
１００２ 発熱抵抗層
１００３ 型材
１００４、４ オリフィスプレート
１００５、５ 吐出口
１００６ 撥水層
１００７ 裏面ＳｉＯ２膜
１００８ パターニングマスク
１００９、９ エッチング開始開口部
１０１０ インク供給口
１０１１ 保護材
４１０ インクジェットヘッド
４０２ テープ部材
４０３ 接点
４０４ インクタンク
５００ キャリッジ
５０１ 無端ベルト
５０２ ガイドシャフト
５０３ プーリー
５０４ キャリッジ駆動モーター
５０６ リニアエンコーダ
５０７ リニアスケール
５０８ スリット検出系
５０９、５１０、５１１、５１２ ローラユニット
７０１ 電力配線
７０２ GND配線
７０３ インク吐出口
７０４ ヒーター
７０５ 段差部
７０６ 基板GND配線
７０７ ノズル形成材
７０９ ダミー配線
７１０ 外部接続端子部（PAD）
８０１ 検査用電極PAD
８０２ ダミー配線
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インクを吐出して記録を行うインクジェット記録ヘッド用の基体、前記基体を用いるインクジェット記録ヘッドに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
インクジェット記録装置には、その普及に伴って、近年さらなる記録の高解像化、高画質化、高速記録化が求められている。これら高解像化、高画質化、高速記録化の要求に対する解決手段としては、ノズル（インク吐出口）数の増加、ノズルピッチの高密度化などがはかられている。
【０００３】
一方ノズル数の増加、ノズルピッチの高密度化に伴う電極配線数の増加は、基板サイズの増大を招きコストに関して不利な方向となる。またそれらに伴う電極配線長の増大は高抵抗化を招き、各発熱抵抗素子の発泡効率低下と各発熱抵抗素子間の配線抵抗バラツキの原因となっている。
【０００４】
その為、電極配線の低抵抗化が求められ、電極配線の厚膜化や電極配線の共通化により、配線の低抵抗化が要求されており、その形成法としてメッキ法による金や銅の電極配線が用いられている。
【０００５】
メッキ配線がインク、つまり基板と同電位であれば、インクが仮に浸透してもメッキ配線はダメージ等を受けることはない。
【０００６】
しかしメッキ配線が発熱抵抗体に電力を供給する電力配線である場合、電位差が生じる為に、陽極となり電気化学反応を起こし、メッキ配線が溶出し陰極との間でショートしたり、周囲のALまで腐食を起こし信頼性上問題となる。
【０００７】
また基板上にはその上に形成された半導体素子の電気特性を検査するための電極パッドが構成されることが多い。これらはメッキ形成後、他の電極パッドが外部と電気的な接続を行った後、樹脂封止することによりインクから保護されるのと同様に封止することでインクから保護される。しかしレイアウト上の制約より樹脂封止領域から外れるときは、メッキ配線と同様、メッキ形成後、薄膜のノズル形成材で被覆する必要がある。
【０００８】
検査用電極パッド上にメッキを形成するのは、電機特性検査時に検査用のプローブ針の跡ができるため、その被覆を目的として必要となる。
【０００９】
しかし、メッキ形成後も前述したメッキ配線の場合と同様、メッキ段差部のカバレージ不良による電極パッドの溶出問題が起きる。
【００１０】
上記の例として、下記特許文献１をあげることが出来る。
【特許文献１】特開2005-199701号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、メッキ法にて形成された厚膜配線もインクから保護する為に、上層に絶縁保護膜を形成する必要があり、従来よりポリイミド等の有機膜やノズル形成材の密着向上層であるポリエーテルアミド等の樹脂をスピンコート法による塗布で形成している。また、有機材料によりノズルを形成するインクジェット基体においては、ノズル形成材がメッキ配線の絶縁保護膜を兼ねることが工程の簡略化、材料のコストを考えると非常に有用となる。しかし、厚膜のメッキ配線を被覆する為には、厚膜を塗布する必要がある。一方、ノズル材の厚さは吐出性能より決定され、今後の小液滴吐出を考慮すると、吐出性能上薄くすることが必要となる。
【００１２】
従って、厚膜のメッキ配線を薄膜のノズル形成材で被覆しなければならない。
【００１３】
メッキ配線の被覆性が良くないと、特に段差部分のカバレージが良くなくなり、インクが保護膜のカバレージ不良部分より浸透し、メッキ配線とインクが導通してしまう。
【００１４】
図７は基板上のメッキ配線により形成された共通配線とノズルの平面図及び断面図の一部を示したものである。電力配線(VH)701、GND配線702の順にインク吐出口703側から配線が配置されている時、電力配線701のインク吐出口側端部が、ノズル形成材708による段差部705のカバレージが良くなくなっている状態を示したものである。
【００１５】
本発明の目的は、ノズルが有機材料で形成されかつメッキ法により形成された厚膜電力配線又は検査用電極パッドの保護膜を兼ねる構成において、インクジェット記録ヘッド基体の信頼性を向上させることにある。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
このような目的を達成するため、本発明のインクジェット記録ヘッド用基板は、メッキ法により形成された電極配線上又は検査用電極パッド上に、ノズルが有機材料で形成されているインクジェット記録ヘッド用基体において、
発熱抵抗体に電力を供給する電力配線又は検査用電極パッドに隣接して、メッキ法により形成された配線を並列していることを特徴とする。
【００１７】
電力配線に隣接させてメッキ配線を並列させることにより、電力配線のカバレージが向上し、インク侵入に対して信頼性が向上する。特に並列させるメッキ配線を電気的にGNDまたは他配線と電気的に導通していない配線にすることにより、仮にこれらメッキ配線が端部に配置され、ノズル形成材保護膜のカバレージが良くなくとも、メッキ配線が溶出し、問題を起こすことが無いので、この構成が望ましい。
【００１８】
これは検査用の電極パッドにおいても同様である。
【００１９】
また、本発明の並列配線の形成においては、他メッキ配線と同一工程で形成することが出来るため、工程数増によるコストアップもない、信頼性の高いインクジェット記録ヘッドを提供することが可能となる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、前記インクジェット記録ヘッド用基体は、メッキ法により形成された電極配線上又は検査用電極パッド上に、ノズルが有機材料で形成されているインクジェット記録ヘッド用基体において、発熱抵抗体に電力を供給する電力配線又は検査用電極パッドの周囲をメッキ法により形成された配線で並列することにより、インクジェット記録ヘッド用基板の信頼性を向上させることにある。
【００２１】
また、従来のインクジェット記録ヘッド用の保護膜について上述した諸問題を解決し、インクに対する耐性に優れ、電力配線の段差部におけるカバレージ性が良好であり、信頼性の高いインクジェット記録ヘッドを提供することが可能となる。
【００２２】
また、本発明の並列配線の形成においては、他メッキ配線と同一工程で形成することが出来、工程数増によるコストアップもない、信頼性の高いインクジェット記録ヘッドを提供することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
次に、本発明の詳細を実施例の記述に従って説明する。
【００２４】
以下、図面を参照して本発明を詳細に説明する。但し、本発明は、以下に説明する各実施形態のみに限定されるものでなく、本発明の目的を達成し得るものであれば、特許請求の範囲を逸脱することなく適宜の構成を採用してもよいことは勿論である。
【００２５】
（インクジェットヘッド用基体の実施形態およびその製造工程）
図１および図２は、それぞれ、本発明の第１の実施形態によるインクジェットヘッド用基板の熱作用部周辺の模式的平面図およびそのII−II線断面図である。ここで、図１〜図２の各部と同様に機能する部分については対応箇所に同一符号を付してある。
【００２６】
まず、基体１１００としてはＳｉ基板あるいは既に駆動用のＩＣを作り込んだＳｉ基板
１１０１を用いる。この基体としては、発熱部を形成する面のＳｉ結晶方位が＜１００＞のものを用いる。次に図２に示すようにＳｉ基板１１０１上に熱酸化により膜厚１．８μｍの蓄熱層１１０２を形成し、さらに蓄熱層を兼ねる層間膜１１０３としてＳｉＯ２膜をプラズマＣＶＤ法などにより膜厚１．２μｍに形成した。
【００２７】
次に、Ｔａ−Ｓｉからなる合金ターゲットを用いた反応性スパッタリング法により、発熱抵抗体層１１０４となるＴａＳｉＮ膜を形成した。続いて、電極配線層１１０５となるＡｌ層を同様にしてスパッタリングにより約４００ｎｍの厚さに形成した。
【００２８】
次に、図２に示すように、フォトリソグラフィ法を用いてドライエッチングを施し、発熱抵抗体層１１０４および電極配線層１１０５を同時にパターニングを行った。続いて、電極配線層１１０５のエッチングを行うことによりヒーターとして機能するための２０μｍ×２０μｍの大きさの発熱部１１０４’を形成した。なお、パターニングされた電極配線層の端部は、後の工程で形成される膜のカバレージ性を向上させるために、テーパ形状とすることが好ましい。
【００２９】
続いて、絶縁保護膜１１０６であるＳｉＮ膜をプラズマＣＶＤ法を用いて形成した。
【００３０】
膜厚としては、本例では３００ｎｍの厚さとした。
【００３１】
次に、スパッタリング法により上部保護層となるＴａ膜を２００ｎｍの厚さに形成し、パターニングを行って図２に示す基体１１００を得た。また電極配線層と後で形成するメッキ法により形成された共通配線層の電気的接続をとるためのスルーホールを、絶縁保護膜にパターニングすることにより形成した。
【００３２】
（メッキ配線による共通配線の形成）
次にメッキ法を用いて共通配線層を形成する。
【００３３】
共通配線層は電気的には発熱抵抗体に電力を供給する電力配線(VH)及び発熱抵抗体の電源配線であり電気的にはGNDとなるGND配線（GNDH）を絶縁保護層上に形成することで、チップサイズの微細化を達成できるものである。
【００３４】
本発明においては図８に示すようにインク吐出口側から基板GND配線（VSS）709,電力配線（VH）701,GND配線(GNDH)702の順に配線を並列することにより、達成される。電力配線に隣接してメッキ配線を両隣に並列させることにより、電力配線の段差部のカバレージが改善される。図8は本発明における基板上のメッキ配線により形成された共通配線とノズルの平面図及び断面図の一部を示したものである。基板GND配線(VSS)704,電力配線(VH)701,GND配線702の順にインク吐出口703側から配線が配置されている時、電力配線301のノズル形成材308による段差部のカバレージが向上している状態を示したものである。
【００３５】
また他の実施例として図９にPAD周囲のメッキ配線の一配置実施例を示す。外部と電気的接続を取るPADに電力配線とGND配線が接続されており、電力配線の一方の隣はGND配線が配置されているが、残りの隣は本来は配線が配置されない領域であるが、電気的に他の配線と接続されていないメッキ配線をダミーとして形成することもできる。
【００３６】
これにより電力配線の段差部のカバレージを向上させることができる。
【００３７】
また本実施例における共通配線の膜厚は、ノズル数の増加、ノズル密度の増加とともに共通配線の低抵抗化、つまり厚膜化が要求されており、５１２ノズル、２４００dpiのノズル密度のインクジェット基体においては、１５μmのメッキ厚と計算される。
【００３８】
このメッキによる共通配線を後工程で形成される２０μm厚のノズル形成材で被覆しなければならないため、よりカバレージに対する信頼性が要求されるのである。
【００３９】
図3は共通配線の模式的断面図を示したもので、めっき法による共通配線層形成後の状態の一部を示している。以下に共通配線層の製造方法を示す。
【００４０】
高融点金属材料であるＴｉＷ等の密着向上層（バリアメタル）３００１をスパッタリングにより200nm成膜する。次に配線用金属となるメッキ用導体の金層３００２をスパッタリングにより50nm成膜する。本実施例では導体金属として金を用いた。
【００４１】
その後、メッキ用導体の金層の表面にフォトレジスト３００５をスピンコート法により塗布する。この時、所望とする共通配線の厚さよりも、厚くなるようにフォトレジストを塗布する。例えば、１５μｍのメッキ厚を形成する場合は、２０μｍのフォトレジスト膜厚となる回転数条件で、塗布を行う。
【００４２】
また、使用するフォトレジストはメッキ用の耐アルカリ性のフォトレジストを用いる。尚、フォトレジストはポジ型、ネガ型による使用制限はないが、ネガ型フォトレジストを用い、露光条件、現像条件を任意の最適条件を用い、断面を逆テーパ形状にすることが好ましい。フォトレジストが逆テーパ形状となることで、後で形成されるメッキ配線の断面形状がテーパ形状となり、メッキ配線を保護する際の保護膜のカバレージ性が向上する。
【００４３】
次に、フォトリソグラフィー法にてレジスト露光・現像を行い、共通配線を形成する部位のめっき用導体の金属を露出するようにフォトレジストを除去し、メッキ用の型材となるレジストの形成を行う。
【００４４】
その後、電解メッキ法により亜硫酸金塩の電解浴中でメッキ用導体の金属に所定の電流を流し、フォトレジストで覆われていない所定の領域に金３００３を析出させる（図４(d)）。次に共通配線層の形成に使用したフォトレジストを、レジスト除去液により除去する（図４(e)）。
【００４５】
次に、メッキ用導体の金属を、窒素系有機化合物、よう素、よう化カリウムとを含むエッチング液に所定の時間浸漬させることで、共通配線の最表層とメッキ用導体の金属とをエッチングして除去する。これにより、ＴｉＷ等の高融点金属材料からなる密着向上層（バリアメタル）を露出させる（図４(f)）。その後、共通配線をマスクにしてＴｉＷ等の高融点金属材料からなる密着向上層（バリアメタル）をＨ２Ｏ２系のエッチング液に所定の時間にわたって浸漬させることで、露出していた高融点金属材料の除去を行う（図４(g)）。
【００４６】
以上述べてきたような製法により、図３に示す模式的断面図が形成される。
【００４７】
（メッキ法による検査用電極パッドの形成）
上述したメッキ法による共通配線と同様の方法で、外部と電気的接続を行う電極パッドを形成することができる。検査用の電極パッドは同一其体上に電極パッドと同一工程でメッキ電極を形成する。
【００４８】
検査用の電極パッドの模式的断面図は前述した共通配線の模式的断面図図３と同様である。
【００４９】
また検査用電極パッドのPAD周囲のメッキ配線の一配置実施例を図１２に示す。検査用電極パッドの周囲を、ダミーのメッキ配線で配置することにより、電極パッドのカバレージが向上される。
【００５０】
（インクジェットヘッドの構成および製造工程）
続いて、上記実施形態に係る基体を用いて構成されるインクジェット記録ヘッドについて説明する。
【００５１】
図５はインクジェット記録ヘッドの模式的な斜視図である。
【００５２】
このインクジェット記録ヘッドは、所定のピッチで熱作用部１１０８が形成された発熱部列を２列、並列させてなる基体１１００を有している。ここで、上記製造工程を経て製造された２枚の基板を、熱作用部１１０８が配列されている側の縁部を対向配置することで当該並列化が行われるようにしてもよいし、１枚の基体上に予め発熱部が２列並列するように上記製造工程を実施してもよい。
【００５３】
この基板１１０１に対しては、熱作用部１１０８に対応したインク吐出口５と、外部から導入されたインクを貯留する液室部分（不図示）と、吐出口５のそれぞれに対応して液室からインクを供給するためのインク供給口９と、吐出口５と供給口９とを連通する流路とが形成された部材（オリフィスプレート）４が接合されて、インクジェット記録ヘッドが構成される。
【００５４】
なお、図５では、各列の熱作用部１１０８およびインク吐出口５が、線対称に配置されているように描かれているが、各列の熱作用部１１０８およびインク吐出口５を互いに半ピッチずらして配置することで、記録の解像度をさらに高めることができる。
【００５５】
図６（ａ）〜図６（ｄ）は図５のインクジェット記録ヘッドを製造する工程を示す模式的断面図である。
【００５６】
基体を構成するための基坂１００１としては、発熱部を形成する面のＳｉ結晶方位が＜１００＞のものを用いることは上述した。かかる基板１００１の裏面のＳｉＯ２膜１００７上に、インク供給口１０１０を形成するためのマスクであって耐アルカリ性を有するマスク剤でなるＳｉＯ２膜パターニングマスク１００８を形成する。ＳｉＯ２膜パターニングマスク１００８は、例えば以下のようにして形成する。
【００５７】
まず、ＳｉＯ２膜パターニングマスク１００８となるマスク剤をスピンコートなどによって基板１００１の裏面に全面塗布し、熱硬化させる。そして、その上にポジ型レジストをスピンコートなどによって塗布し、乾燥させる。次に、このポジ型レジストをフォトリソグラフィ技術を用いてパターニングし、このポジ型レジストをマスクとして、ＳｉＯ２膜パターニングマスク１００８となるマスク剤の露出された部分をドライエッチングなどによって除去する。最後にポジ型レジストを剥離して、所望のパターンのＳｉＯ２膜パターニングマスク１００８を得る。
【００５８】
次に、熱作用部１１０８が形成された面上に型材１００３を形成する。型材１００３は、後の工程で溶解して、それが設けられた部分をインク流路とするために形成するものである。すなわち、所望の高さおよび平面パターンのインク流路を形成するために、適切な高さおよび平面パターンに形成する。型材１００３の形成は、例えば次のようにして行うことができる。
【００５９】
型材１００３の材料としては、例えば、ポジ型フォトレジストであるＯＤＵＲ１０１０（東京応化工業株式会社製、商品名）を用い、これをドライフィルムのラミネート，スピンコートなどによって基板１００１上に所定の厚みで塗布する。次に、紫外線、Ｄｅｅｐ ＵＶ光などによって露光、現像を行うフォトリソグラフィー技術を用いてパターニングする。これによって、所望の厚みおよび平面パターンを有する型材１００３が得られる。
【００６０】
次に、図６（ｂ）に示す工程で、前の工程で基板１００１上に形成した型材１００３を被覆するように、オリフィスプレート１００４の素材をスピンコートなどによって塗布し、フォトリソグラフィー技術によって、所望の形状にパターニングする。そして、熱作用部１１０８上の所定の位置にインク吐出口１００５をフォトリソグラフィ技術によって開口する。また、インク吐出口１００５が開口するオリフィスプレート１００４の面には、ドライフィルムのラミネートなどによって撥水層１００６を形成する。
【００６１】
オリフィスプレート１００４の形成材料としては、感光性エポキシ樹脂、感光性アクリル樹脂などを用いることができる。オリフィスプレート１００４は、インク流路を構成するものであり、インクジェット記録ヘッド使用時には常にインクと接触することになるので、その材料としては、特に、光反応によるカチオン重合性化合物が適している。また、オリフィスプレート１００４の材料としては、使用するインクの種類および特性によって耐久性などが大きく左右されるので、使用するインクによっては、上記の材料以外の相応の化合物を選択してもよい。
【００６２】
次に、図６（ｃ）に示す工程で、基板１００１を貫通する貫通口であるインク供給口１０１０の形成を行う際、インクジェット記録ヘッドの機能素子が形成された面や基板１００１の側面にエッチング液が触れないように、樹脂からなる保護材１０１１をスピンコートなどによって塗布することでこれらの部分を覆う。保護材１０１１の材料としては、異方性エッチングを行う際に使用する強アルカリ溶液に対して十分な耐性を有する材料を用いる。このような保護材１０１１によってオリフィスプレート４の上面側をも覆うことによって、撥水層１００６の劣化を防ぐことも可能となる。
【００６３】
次に、予め形成しておいたＳｉＯ２膜パターニングマスク１００８を用いて、ＳｉＯ２膜１００７をウェットエッチングなどによってパターニングし、基板１００１の裏面を露出するエッチング開始開口部１００９を形成する。
【００６４】
次に、図６（ｄ）に示す工程で、ＳｉＯ２膜１００７をマスクとした異方性エッチングによってインク供給口１０１０を形成する。該異方性エッチングに用いるエッチング液としては、例えばＴＭＡＨ（テトラメチルアンモニュウムハイドロオキサイド）溶液などの強アルカリ溶液を用いる。そして、例えば、ＴＭＡＨの２２重量％溶液を、その温度を８０℃に保ちながら所定時間（十数時間）、エッチング開始開口部１００９からＳｉ基板１００１に付与することによって貫通口を形成する。
【００６５】
最後に、ＳｉＯ２膜パターニングマスク１００８と保護材１０１１を除去する。そして、更に、型材１００３を溶解させ、インク吐出口５とインク供給口９あるいは１０１０から溶出させて除去し、乾燥させる。型材１００３の溶出は、Ｄｅｅｐ ＵＶ光によって全面露光を行った後、現像を行うことによって実施でき、必要に応じて現像の際、超音波浸漬すれば、ほとんどの型材１００３を除去することができる。
【００６６】
以上で、インクジェット記録ヘッドの主要な製造工程が完了し、図５に示した構成が得られる。なお、以上の実施形態で作成された基板およびこれを用いる記録ヘッドを第１実施例による基板および記録ヘッドとし、その評価を後述のように行うものとする。
【００６７】
（インクジェット記録ヘッドカートリッジおよび記録装置）
このインクジェット記録ヘッドは、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などの装置、更には各種処理装置と複合的に組み合わせた産業記録装置に搭載可能である。そして、このインクジェット記録ヘッドを用いることによって、紙、糸、繊維、布帛、皮革、金属、プラスチック、ガラス、木材、セラミックスなど種々の記録媒体に記録を行うことができる。なお、本明細書において、「記録」とは、文字や図形などの意味を持つ画像を記録媒体に対して付与することだけでなく、パターンなどの意味を持たない画像を付与することも意味する。
【００６８】
以下、上記インクジェット記録ヘッドをインクタンクと一体化してなるカートリッジ形態のユニットおよびこれを用いるインクジェット記録装置について説明する。
【００６９】
図１０は上記したインクジェット記録ヘッドを構成要素に含むインクジェット記録ヘッドユニットの構成例を示す。図中、４０２はインクジェット記録ヘッド部４１０に電力を供給するための端子を有するＴＡＢ（Tape Automated Bonding）用のテープ部材であり、プリンタ本体から接点４０３を介して電力を供給する。４０４はインクをヘッド部４１０に供給するためのインクタンクである。すなわち、図１０のインクジェット記録ヘッドユニットは、記録装置に装着可能なカートリッジの形態を有するものである。
【００７０】
図１１は図１０のインクジェット記録ヘッドユニットを用いて記録を行うインクジェット記録装置の概略構成例を示すものである。
【００７１】
図示のインクジェット記録装置において、キャリッジ５００は無端ベルト５０１に固定され、かつガイドシャフト５０２に沿って移動可能になっている。無端ベルト５０１はプーリ５０３に巻回され、プーリ５０３にはキャリッジ駆動モータ５０４の駆動軸が連結されている。従って、キャリッジ５００は、モータ５０４の回転駆動に伴いガイドシャフト５０２に沿って往復方向（Ａ方向）に主走査される。
【００７２】
キャリッジ５００上には、上記カートリッジ形態のインクジェット記録ヘッドユニットが搭載されている。ここで、インクジェット記録ヘッドユニットは、ヘッド４１０の吐出口５が記録媒体としての用紙Ｐと対向し、かつ上記配列方向が主走査方向と異なる方向（例えば用紙Ｐの搬送方向である副走査方向）に一致するようにキャリッジ５００に搭載される。なお、インクジェット記録ヘッド４１０およびインクタンク４０４の組は、使用するインク色に対応した個数を設けることができ、図示の例では４色（例えばブラック、イエロー、マゼンタ、シアン）に対応して４組設けられている。
【００７３】
また、図示の装置には、キャリッジの主走査方向上の移動位置を検出するなどの目的でリニアエンコーダ５０６が設けられている。リニアエンコーダ５０６の一方の構成要素としてはキャリッジ５００の移動方向に沿って設けられたリニアスケール５０７があり、このリニアスケール５０７には所定密度で、等間隔にスリットが形成されている。一方、キャリッジ５００には、リニアエンコーダ５０６の他方の構成要素として、例えば、発光部および受光センサを有するスリットの検出系５０８および信号処理回路が設けられている。従って、リニアエンコーダ５０６からは、キャリッジ５００の移動に伴って、インク吐出タイミングを規定するための吐出タイミング信号およびキャリッジの位置情報が出力される。
【００７４】
記録媒体としての記録紙Ｐは、キャリッジ５００のスキャン方向と直交する矢印Ｂ方向に間欠的に搬送される。記録紙Ｐは搬送方向上流側の一対のローラユニット５０９および５１０と、下流側一対のローラユニット５１１および５１２とにより支持され、一定の張力を付与されてインクジェット記録ヘッド４１０に対する平坦性を確保した状態で搬送される。各ローラユニットに対する駆動力は、図示しない用紙搬送モータから伝達される。
【００７５】
以上のような構成によって、キャリッジ５００の移動に伴いインクジェット記録ヘッド４１０の吐出口の配列幅に対応した幅の記録と用紙Ｐの搬送とを交互に繰り返しながら、用紙Ｐ全体に対する記録が行われる。
【００７６】
なお、キャリッジ５００は、記録開始時または記録中に必要に応じてホームポジションで停止する。このホームポジションには、各インクジェット記録ヘッド４１０の吐出口が設けられた面（吐出口面）をキャッピングするキャップ部材５１３が設けられ、このキャップ部材５１３には吐出口から強制的にインクを吸引して吐出口の目詰まり等を防止するための吸引回復手段（不図示）が接続されている。
【００７７】
（基体およびインクジェット記録ヘッドの評価）
本実施例においては、発熱抵抗体に電力を供給する電力配線に隣接して、メッキ法で形成されたGND配線または電気的に浮いている配線にはさまれて並列していることより、電力配線のノズル形成材によるカバレージも向上し、カバレージ不良部分からのインク浸透による電力配線の電気化学反応による溶出及びそれに付随する不良を防止することができ、信頼性の高いインクジェット記録ヘッドを提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００７８】
【図１】インクジェットヘッド用基体の発熱部の模式的平面図である。
【図２】図１のＩＩ−ＩＩ線断面図である。
【図３】他のインクジェットヘッド用基体の模式的断面図である。
【図４】（ａ）〜（ｇ）は、図3に示したインクジェットヘッドの製造工程を説明するための模式的断面図である。
【図５】インクジェットヘッド用基体の発熱部周辺の模式的平面図である。
【図６】（ａ）〜（ｇ）は、図４に示したインクジェットヘッドの製造工程を説明するための模式的断面図である。
【図７】従来例の一例を示す平面図および断面図である。
【図８】本発明の一実施形態の構成を示す平面図および断面図である。
【図９】本発明の一実施形態の構成を示す平面図である。
【図１０】図６に示したインクジェットヘッドを用いて構成したインクジェットカートリッジを示す斜視図である。
【図１１】図６に示したインクジェットカートリッジを用いてプリントを行うインクジェットプリント装置の概略構成例を示す模式的斜視図である。
【図１２】本発明の一実施形態の構成を示す平面図および断面図である。
【符号の説明】
【００７９】
１１００ インクジェット記録ヘッド用基体
１１０１ Ｓｉ基板
１１０２ 蓄熱層
１１０３ 層間膜
１１０４ 発熱抵抗体層
１１０４’ 発熱部
１１０５ 電極配線層
１１０６ 絶縁保護層
１１０７ 上部保護層
１１０８ 熱作用部
３００１ 密着向上層
３００２ メッキ用導体金属層
３００３ メッキ配線層
１００１ 基板
１００２ 発熱抵抗層
１００３ 型材
１００４、４ オリフィスプレート
１００５、５ 吐出口
１００６ 撥水層
１００７ 裏面ＳｉＯ２膜
１００８ パターニングマスク
１００９、９ エッチング開始開口部
１０１０ インク供給口
１０１１ 保護材
４１０ インクジェットヘッド
４０２ テープ部材
４０３ 接点
４０４ インクタンク
５００ キャリッジ
５０１ 無端ベルト
５０２ ガイドシャフト
５０３ プーリー
５０４ キャリッジ駆動モーター
５０６ リニアエンコーダ
５０７ リニアスケール
５０８ スリット検出系
５０９、５１０、５１１、５１２ ローラユニット
７０１ 電力配線
７０２ GND配線
７０３ インク吐出口
７０４ ヒーター
７０５ 段差部
７０６ 基板GND配線
７０７ ノズル形成材
７０９ ダミー配線
７１０ 外部接続端子部（PAD）
８０１ 検査用電極PAD
８０２ ダミー配線
【特許請求の範囲】
【請求項１】
発熱抵抗体に電気的に接続する電源配線がメッキ法により形成されており、前記メッキ法により形成された電源配線上に、インクを吐出するノズルが有機材料で形成されているインクジェット記録ヘッド用基体において、
発熱抵抗体に電力を供給する電力配線に隣接して、メッキ法により形成された配線が並列して配置されているインクジェット記録ヘッド用基体。
【請求項２】
インクを吐出する方向が、発熱抵抗体と垂直であることを特徴とする請求項1に記載のインクジェット記録ヘッド用基体。
【請求項３】
前記電力配線と並列に配置されるメッキ法により形成された配線が、前記電力配線と同膜厚であることを特徴とする請求項１に記載のインクジェット記録ヘッド用基体。
【請求項４】
前記電力配線と並列に配置されるメッキ法により形成された配線が、前記電力配線と同一工程で形成されることを特徴とする請求項１に記載のインクジェット記録ヘッド用基体。
【請求項５】
前記電力配線と並列に配置されるメッキ法により形成された配線が、GND電位または電気的に浮いていることを特徴とする請求項１に記載のインクジェット記録ヘッド用基体。
【請求項６】
インクを吐出するノズルが有機材料をスピンコート法により塗布し形成することを特徴とする請求項1に記載のインクジェット記録ヘッド用基体。
【請求項７】
請求項１〜請求項６のいずれかに記載のインクジェット記録ヘッド用基体と、前記発熱部に対応したインク吐出口とを具えたことを特徴とするインクジェット記録ヘッド。
【請求項８】
発熱抵抗体と電気的に接続する検査用の電極パッドがメッキ法により形成されており、前記メッキ法により形成された検査用の電極パッド上に、インクを吐出するノズルが有機材料で形成されているインクジェット記録ヘッド用基体において、
前記検査用の電極パッドに隣接して、メッキ法により形成された配線が並列して配置されているインクジェット記録ヘッド用基体。
【請求項９】
インクを吐出する方向が、発熱抵抗体と垂直であることを特徴とする請求項８に記載のインクジェット記録ヘッド用基体。
【請求項１０】
前記検査用の電極パッドと並列に配置されるメッキ法により形成された配線が、前記検査用電極パッドと同膜厚であることを特徴とする請求項８に記載のインクジェット記録ヘッド用基体。
【請求項１１】
前記検査用の電極パッドと並列に配置されるメッキ法により形成された配線が、前記検査用の電極パッドと同一工程で形成されることを特徴とする請求項８に記載のインクジェット記録ヘッド用基体。
【請求項１２】
前記検査用電極パッドと並列に配置されるメッキ法により形成された配線が、GND電位または電気的に浮いていることを特徴とする請求項８に記載のインクジェット記録ヘッド用基体。
【請求項１３】
インクを吐出するノズルが有機材料をスピンコート法により塗布し形成することを特徴とする請求項８に記載のインクジェット記録ヘッド用基体。
【請求項１４】
請求項８〜請求項１３のいずれかに記載のインクジェットヘッド用基体と、前記発熱部に対応したインク吐出口とを具えたことを特徴とするインクジェット記録ヘッド。
【請求項１】
発熱抵抗体に電気的に接続する電源配線がメッキ法により形成されており、前記メッキ法により形成された電源配線上に、インクを吐出するノズルが有機材料で形成されているインクジェット記録ヘッド用基体において、
発熱抵抗体に電力を供給する電力配線に隣接して、メッキ法により形成された配線が並列して配置されているインクジェット記録ヘッド用基体。
【請求項２】
インクを吐出する方向が、発熱抵抗体と垂直であることを特徴とする請求項1に記載のインクジェット記録ヘッド用基体。
【請求項３】
前記電力配線と並列に配置されるメッキ法により形成された配線が、前記電力配線と同膜厚であることを特徴とする請求項１に記載のインクジェット記録ヘッド用基体。
【請求項４】
前記電力配線と並列に配置されるメッキ法により形成された配線が、前記電力配線と同一工程で形成されることを特徴とする請求項１に記載のインクジェット記録ヘッド用基体。
【請求項５】
前記電力配線と並列に配置されるメッキ法により形成された配線が、GND電位または電気的に浮いていることを特徴とする請求項１に記載のインクジェット記録ヘッド用基体。
【請求項６】
インクを吐出するノズルが有機材料をスピンコート法により塗布し形成することを特徴とする請求項1に記載のインクジェット記録ヘッド用基体。
【請求項７】
請求項１〜請求項６のいずれかに記載のインクジェット記録ヘッド用基体と、前記発熱部に対応したインク吐出口とを具えたことを特徴とするインクジェット記録ヘッド。
【請求項８】
発熱抵抗体と電気的に接続する検査用の電極パッドがメッキ法により形成されており、前記メッキ法により形成された検査用の電極パッド上に、インクを吐出するノズルが有機材料で形成されているインクジェット記録ヘッド用基体において、
前記検査用の電極パッドに隣接して、メッキ法により形成された配線が並列して配置されているインクジェット記録ヘッド用基体。
【請求項９】
インクを吐出する方向が、発熱抵抗体と垂直であることを特徴とする請求項８に記載のインクジェット記録ヘッド用基体。
【請求項１０】
前記検査用の電極パッドと並列に配置されるメッキ法により形成された配線が、前記検査用電極パッドと同膜厚であることを特徴とする請求項８に記載のインクジェット記録ヘッド用基体。
【請求項１１】
前記検査用の電極パッドと並列に配置されるメッキ法により形成された配線が、前記検査用の電極パッドと同一工程で形成されることを特徴とする請求項８に記載のインクジェット記録ヘッド用基体。
【請求項１２】
前記検査用電極パッドと並列に配置されるメッキ法により形成された配線が、GND電位または電気的に浮いていることを特徴とする請求項８に記載のインクジェット記録ヘッド用基体。
【請求項１３】
インクを吐出するノズルが有機材料をスピンコート法により塗布し形成することを特徴とする請求項８に記載のインクジェット記録ヘッド用基体。
【請求項１４】
請求項８〜請求項１３のいずれかに記載のインクジェットヘッド用基体と、前記発熱部に対応したインク吐出口とを具えたことを特徴とするインクジェット記録ヘッド。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【公開番号】特開２００９−１２６１４６（Ｐ２００９−１２６１４６Ａ）
【公開日】平成２１年６月１１日（２００９．６．１１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−３０６０４７（Ｐ２００７−３０６０４７）
【出願日】平成１９年１１月２７日（２００７．１１．２７）
【出願人】（０００００１００７）キヤノン株式会社 (59,756)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年６月１１日（２００９．６．１１）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年１１月２７日（２００７．１１．２７）
【出願人】（０００００１００７）キヤノン株式会社 (59,756)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]