JP3270740B2 - 記録ヘッド，記録ヘッド用基体およびインクジェット記録装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、複写機，ファクシミ
リ，ワードプロセッサ，ホストコンピュータの出力用端
末としてのプリンタ，ビデオ出力プリンタ等に用いられ
るインクジェット記録装置の記録ヘッド、該ヘッド用基
体およびインクジェット記録装置に関し、特にインクを
吐出するために利用されるエネルギとして熱エネルギを
発生する電気熱変換素子と記録用機能素子とを同一基板
に形成したインクジェット記録ヘッド、該ヘッド用基体
およびインクジェット記録装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、記録ヘッドは、電気熱変換素子ア
レイを単結晶シリコン基板上に形成し、この電気熱変換
素子の駆動回路としてシリコン基板外部にトランジスタ
アレイ，ダイオードアレイ等の電気熱変換素子駆動用機
能素子を配置し、電気熱変換素子とトランジスタアレイ
等機能素子との間の接続をフレキシブルケーブルやワイ
ヤーボンディング等によって行う構成としていた。

【０００３】上述したヘッド構成に対して考慮される構
造の簡易化、あるいは製造工程で生ずる不良の低減化、
さらには各素子の特性の均一化および高品質ヘッド製造
の再現性の向上等を目的として、特開昭５７−７２８６
７号公報において提案されているような電気熱変換素子
と機能素子とを同一基板に設けたインクジェット記録ヘ
ッドが知られている。

【０００４】図３２は上述した構成を有する記録ヘッド
の一部分を示す模式的な断面図である。９０１は単結晶
シリコンからなる半導体基板である。９０２はＮ型半導
体のコレクタ領域、９０３は高不純物濃度のＮ型半導体
のオーミックコンタクト領域、９０４はＰ型半導体のベ
ース領域、９０５は高不純物濃度Ｎ型半導体のエミッタ
領域であり、これらでバイポーラトランジスタ９２０を
形成している。９０６は蓄熱層および絶縁層としての酸
化シリコン層、９０７は発熱抵抗体層としての硼化ハフ
ニウム（ＨｆＢ₂ ）層、９０８はアルミニウム（Ａｌ）
電極、９０９は保護層としての酸化シリコン層であり、
以上で記録ヘッド用の基体９３０を形成している。ここ
では９４０が発熱部となる。天板９１０は基体９３０と
接合され協働して吐出口９５０Ａに連通する液路９５０
を画成している。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】かかる構成の記録ヘッ
ド用基体（ヒータボード）において、発熱部（ヒータ）
９４０のアレイと、これを駆動するためのダイオードや
トランジスタのアレイ等機能素子アレイとは、これらの
間に配置されたマトリクス配線部によって接続されてい
る。しかし従来構成ではヒータ部，マトリクス部および
機能素子部がヒータボード上分離した部位に配置されて
いたため、次のような問題点が生じていた。

【０００６】ｉ）性能劣化を伴わずにヒータボードのサ
イズをを小さくすることができない。

【０００７】ｉｉ）ヒータを選択的に駆動するためのセ
グメント電極がヒータ列の幅より外側にあり、その分ヒ
ータボードサイズが大きく、さらに連続配置も不可能で
ある。

【０００８】ｉｉｉ）配線抵抗が大きい。

【０００９】ｉｖ）ヒータから駆動用機能素子までの距
離が一律でないため、抵抗値補正がむずかしい。

【００１０】また、従来はヒータ層と同一の層（例えば
第２層）で配線の多くを行っていたため、 ｉ）ヒータの保護層に影響されて配線抵抗を小さくする
ために第２層配線を厚くすることができない。

【００１１】ｉｉ）第２層はヒータ材料と配線材料との
双方を２重構造としているため、第２層部分が多いとブ
リッジなどの歩留りが悪い。

【００１２】などの問題があった。さらに、第２層配線
の抵抗値補正を第１層で行っているため、各層の膜厚に
高精度が要求されるなどの問題もあった。

【００１３】また、上述のように、発熱部（ヒータ）９
４０のアレイとこれを駆動するためのダイオードやトラ
ンジスタのアレイ等機能素子アレイとは、これらの間に
配置されたマトリクス配線部によって接続されている。
そして、機能素子アレイ部はヒータ部から第１列目，第
２列目，…，第ｎ列目というように徐々に離れていくよ
うにヒータボードに配置されていた。

【００１４】従ってヒータ部〜機能素子アレイ部間距離
が列毎に異なるため、ヒータボードの温度分布によりダ
イオードまたはトランジスタ等の機能素子の順方向電圧
がヒータ部から遠ざかる（基板温度が低くなる）につれ
て大きくなる傾向にあり、特に長時間印字等においてヒ
ータボードの温度が高温になる程、そのバラツキは大き
く印字品位に悪影響を与えるという問題点もあった。

【００１５】本発明の目的の一つは、インクを吐出する
ために利用される熱エネルギを発生する熱エネルギ発生
体の寿命を損なわずに熱効率を向上させることができる
インクジェット記録ヘッドを提供することにある。

【００１６】本発明の他の目的は、熱エネルギ発生体が
配された基体を小型化することができ、ひいてはインク
ジェット記録ヘッド自体の小型化を達成することができ
るインクジェット記録ヘッドを提供することにある。

【００１７】本発明のさらに他の目的は、印字品位を向
上させることができるインクジェット記録ヘッドを提供
することにある。

【００１８】本発明の別の目的は、前述したインクジェ
ット記録ヘッドを形成するためのインクジェット記録ヘ
ッド用基体を提供することにある。

【００１９】本発明のさらに別の目的は、前述したイン
クジェット記録ヘッドを具備するインクジェット記録装
置を提供することにある。

【００２０】

【課題を解決するための手段および作用】そのために、
本発明は、インクを吐出する為の吐出口を有する複数の
液吐出部と、該液吐出部に供給されたインクを吐出する
為に利用される熱エネルギを発生する為の電気熱変換素
子の複数、および該複数の電気熱変換素子のそれぞれに
対応して個別に電気的に接続されて該複数の電気熱変換
素子のそれぞれを駆動する機能素子の複数と、が設けら
れた基体と、を具備する記録ヘッドにおいて、前記複数
の電気熱変換素子および前記複数の機能素子に対する共
通電極配線および選択電極配線を含む配線部に設けられ
た領域内に、前記複数の機能素子が前記複数の電気熱変
換素子の配列方向とは異なる方向に配列され、前記複数
の電気熱変換素子はその近傍で前記共通電極配線に接続
され、前記配線部が本質的に前記電気熱変換素子が形成
されている層より下層に形成されていることを特徴とす
る。

【００２１】また、本発明は、熱エネルギを発生する為
の電気熱変換素子の複数と、該複数の電気熱変換素子の
それぞれに対応して個別に電気的に接続されて該複数の
電気熱変換素子を駆動する機能素子の複数と、が同一基
板に設けられた記録ヘッド用基体において、前記複数の
電気熱変換素子および前記複数の機能素子に対する共通
電極配線および選択電極配線を含む配線部が設けられた
領域内に、前記複数の機能素子が前記複数の電気熱変換
素子の配列方向とは異なる方向に配列され、前記複数の
電気熱変換素子はその近傍で前記共通電極配線に接続さ
れ、前記配線部が本質的に前記電気熱変換素子が形成さ
れている層より下層に形成されていることを特徴とす
る。

【００２２】さらに、本発明インクジェット記録装置
は、上記記録ヘッドと、該ヘッドに対してインクを供給
する手段と、前記記録ヘッドによる記録位置に記録媒体
を搬送する手段とを具えたことを特徴とする。

【００２３】以上の本発明によれば、配線抵抗のほとん
どは下層の配線部によるものであるため、配線抵抗に影
響のほとんどない上層の配線部分の厚さを薄くすること
で電気熱変換素子の保護層を薄くできると同時に、電気
熱変換素子の保護層に直接影響しない下層の配線を厚く
して配線抵抗を小さくすることが可能となる。さらに、
ヒーターボードの面積を小さくすることができる。

【００２４】

【実施例】以下、図面を参照しながら本発明について詳
細に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるこ
とはなく、本発明の目的が達成され得るものであればよ
い。

【００２５】図１は本発明の一実施例に係るインクジェ
ット記録装置の記録ヘッド用基体１００として、基板
（シリコン基板）上の配線配置例を示したものである。
ここで、配線は下層配線となる第１層配線と、上層配線
となる第２層配線と、それらを電気的に接続するスルー
ホールＳＨとから成る。

【００２６】図１において、１−１０１は第１層配線に
よるコモン電極であり、コモン配線１−１０２へと接続
している。コモン配線１−１０２はアレイ状に横に並べ
られた電気熱変換素子１−１０４の一つと、スルーホー
ルを通じ、第１層配線による１−１０３コモン側取出配
線を介して接続される。

【００２７】電気熱変換素子１−１０４は、発熱抵抗層
と第２層配線とにより形成されており、第１層配線のセ
グメント側取出配線１−１０５を介して、電気熱変換素
子駆動用機能素子として用いられているダイオード１−
１１３のアノード電極１−１０６にスルーホール、第２
層配線、およびスルーホールを介して接続される。ダイ
オードのカソード電極１−１０７は、スルーホールを通
じ第２層配線によるセグメント横配線１−１０８へと接
続される。そのセグメント横配線は、スルーホール１−
１０９を介して、第１層配線によるセグメント縦配線１
−１１０へと接続され、セグメント縦配線は、セグメン
ト電極１−１１１へと接続されている。

【００２８】本図では、１ブロック内の電気熱変換素子
の数を８セグメントとしたものを例示し、特にそのうち
両端のものを図示している。ここで、機能素子として利
用される８個のダイオードは、セグメント横配線の配列
方向に沿って図１中では縦方向に並んでいる。また、こ
のようにして並べられたダイオードを動作させたとき、
隣接する相互のダイオードの誤動作を防止するために、
ダイオードのアイソレーション電極１−１１２がダイオ
ード周囲に配置され、アイソレーション領域が形成され
ている。

【００２９】また、上記配線を行なうにあたって、セグ
メント同志の配線抵抗値は図示のような配置を採用する
ことによってその差を小さくすることを可能にしてい
る。すなわち、配線抵抗はパターンの幅およびパターン
の引きまわし距離に依存するので、本例ではコモン電極
からコモン側取出配線を極力太く配線すると共に、セグ
メント間で非共通となる配線部分の幅を十分広くとるこ
とによりセグメント間の配線抵抗を小さくおさえてい
る。また、セグメント側取出配線１−１０５からダイオ
ードアノード１−１０６の間、およびセグメント側スル
ーホール１−１０９からセグメント電極１−１１１にい
たる間の配線は、配線幅が制約されて例えば２０μｍ以
下しか設計上許容されない場合もあり、配線抵抗の上昇
に大きく起因する場所であるが、構造的に引きまわし距
離が上記２つの配線合計で各セグメントにつき同じとな
るような配置とすることにより、セグメント相互の大き
な差にはならぬようにすることができる。

【００３０】すなわち、以上の構成によれば、マトリク
ス部とダイオードアレー部を同一エリアにおさめたた
め、ヒータボードサイズが小さくなり、また配線が短か
くなるので抵抗値が小さくなる。

【００３１】また、セグメント電極が外側に出ないた
め、幅方向のサイズを小さくでき、もしくはヒータボー
ドの連続配置による長尺化が可能となる。

【００３２】さらに、セグメント取り出し配線とセグメ
ント縦配線の和が各セグメントについてほぼ同じ長さに
なるため、配線幅および厚みを等しくしておけば、特別
な補正の必要がなくなる。

【００３３】加えて、セグメントのほとんどは第１層配
線によるものであり、従って配線抵抗はほとんど第１層
配線によるものとなるので、配線抵抗に影響のほとんど
ない第２層配線の厚さを薄くすることでヒータの保護層
を薄くできる。同時に、ヒータの保護層に直接影響しな
い第１層配線を厚くし配線抵抗を小さくするという二律
背反であったことが可能となった。そして、第２層はヒ
ータ材料と配線材料の２重構造であるが、第２層はヒー
タ部のわずかな部分とセグメント配線の単純形状パター
ンとであるため、配線間のブリッジ確立による歩留り低
下をまねかない。さらに、第１層，第２層の膜厚がそれ
ぞれバラついても、ブロック内でのセグメントごとの配
線抵抗のバラツキが生じない。

【００３４】次に本発明によるインクジェット記録装置
の動作について説明する。

【００３５】所望の電気熱変換素子における抵抗体１−
１０４を駆動するために、コモン電極１−１０１とセグ
メント電極１−１１１が選択される。そして、駆動用パ
ルスがコモン電極１−１０１を通じてコモン配線１−１
０２，コモン側取出配線１−１０３，電気熱変換素子１
−１０４に流れ、さらに、セグメント側取出配線１−１
０５を通ってダイオードのアノード電極１−１０６へ流
れる。さらにダイオードを通りダイオードカソード電極
１０７から、セグメント横配線１０８を通じスルーホー
ル１−１０９を通ってセグメント縦配線１−１１０を通
り、セグメント電極１−１１１を介して外部へと流れ
る。このときダイオード誤動作の防止のためＰ型シリコ
ン基板の上にダイオード構造を構成したことによりアイ
ソレーション電極１−１１２は接地される。ここで駆動
パルスが電気熱変換素子に加わり、抵抗体が発熱するこ
とによりその直上のインクが加熱され、発泡して吐出イ
ンク滴が形成される。

【００３６】ここで、電気熱変換素子とその駆動用機能
素子としてのタイオードとの接続、および電気熱変換素
子の駆動についてより詳しく説明する。

【００３７】図２は、本実施例に係る基体を、その配線
部を模式化して示す断面図である。本実施例では、図５
について後述するように、コレクタ・ベース共通電極１
２がダイオードのアノード（図１の１−１０６）に対応
し、エミッタ電極１３がダイオードのカソード（図１の
１−１０７）に対応している。そして、電気熱変換素子
（ＲＨ１，ＲＨ２）の駆動時には、コレクタ・ベース共
通電極１２に接続された電気熱変換素子に正電位のバイ
アス（Ｖ_H1）を印加することにより、セル内のＮＰＮト
ランジスタがターンオンし、バイアス電流がコレクタ電
流およびベース電流として、エミッタ電極１３より流出
する。

【００３８】本例のようにベースとコレクタとを短絡し
た構成にした結果、電気熱変換素子の熱の立上がり、立
ち下がり特性が良好となり、膜沸騰現象の生起、それに
伴う気泡の成長収縮の制御性がよくなり、安定したイン
クの吐出を行なうことが出来た。これは、熱エネルギを
利用するインクジェット記録ヘッドではトランジスタの
特性と膜沸騰の特性との結び付きが深く、トランジスタ
における少数キャリアの蓄積が少ないためスイッチング
特性が速く立上がり特性が良くなることが予想以上に大
きく影響しているものと考えられる。また、比較的寄生
効果が少なく、素子間のバラツキがなく、安定した駆動
電流が得られるものでもある。本実施例については、更
に、アイソレーション電極１４を接地することにより、
隣接する他のセルへの電荷の流入を防ぐことができ、他
の素子の誤動作という問題を防ぐことができる構成とな
っている。

【００３９】このような半導体装置においては、Ｎ型コ
レクタ埋込領域２の不純物濃度を１×１０¹⁹個／ｃｍ³
以上とすること、ベース領域５の不純物濃度を５×１０
¹⁴〜５×１０⁷ 個／ｃｍ³ とすること、さらには、高濃
度Ｐ型ベース領域８と電極との接合面の面積をなるべく
小さくすることが望ましい。このようにすれば、ＮＰＮ
トランジスタからＰ型シリコン基板１およびアイソレー
ション領域を経てＧＮＤにおちる漏れ電流の発生を防止
することができる。

【００４０】上記記録ヘッドの駆動方法についてさらに
詳述する。図２には２つの半導体機能素子（セル）が示
されているだけであるが、実際にはこのような素子が例
えば図３に示すような数の電気熱変換素子に対応して同
数等配置されブロック駆動可能なように電気的にマトリ
クス接続されている（図３参照）。そして、共通電極
（ｃｏｍ１，…，ｃｏｍ８）と選択電極（ｓｅｇ１，…
ｓｅｇ８）とは基体上交互に配置されている。

【００４１】ここでは同一グループにおける２つのセグ
メントとしての電気熱抵抗素子ＲＨ１，ＲＨ２の駆動に
ついて説明する。

【００４２】電気熱変換素子ＲＨ１を駆動する為には、
まずスイッチＧ１（コモン側スイッチ）によるグループ
の選択がなされると共にスイッチＳ１（セグメント側ス
イッチ）により電気熱変換体ＲＨ１が選択されて正電圧
Ｖ_H1が印加される。するとトランジスタ構成のダイオー
ドセルＳＨ１は正バイアスされ電流がエミッタ電極１３
より流出する。かくして電気熱変換体ＲＨ１が発熱し、
この熱エネルギが液体に状態変化を生起させて気泡を発
生させ吐出口より液体を吐出させる。

【００４３】同様に電気熱変換体ＲＨ２を駆動する場合
も、スイッチＧ１，スイッチＳ２を選択的にオンしてダ
イオードセルＳＨ２を駆動し電気熱変換体に電流を供給
する。

【００４４】この時基板１はアイソレーション領域３，
６，９を介して接地されている。このように各半導体素
子（セル）のアイソレーション領域３，６，９が接地さ
れることにより各素子間の電気的な干渉による誤動作を
防止している。

【００４５】図４は概ね以上のように構成された基体１
００を用いた記録ヘッドＩＪＨを示す模式的斜視図であ
る。かかるヘッドは、図に示すように、複数の吐出口５
５０、吐出口に連通する液路を形成する為の感光性樹脂
等からなる液路壁部材５５１，天板５５２，インク供給
口５５３とを有する。なお、液路壁部材５５１と天板５
５２とは樹脂モールド材を利用することにより一体化も
可能である。

【００４６】次に、基体およびその配線部についてさら
に詳述する。

【００４７】図５は、本実施例による記録ヘッド用基体
１００およびその配線部の模式的断面図、すなわち図４
のＥ−Ｅ′線断面図である。

【００４８】図において、１はＰ型シリコン基板、２は
機能素子を構成する為のＮ型コレクタ埋込み領域、３は
機能素子分離の為のＰ型アイソレーション埋込領域、４
はＮ型エピタキシャル領域、５は機能素子を構成する為
のＰ型ベース領域、６は素子分離の為のＰ型アイソレー
ション領域、７は機能素子を構成する為のＮ型コレクタ
領域、８は素子を構成する為の高濃度Ｐ型ベース領域、
９は素子分離の為の高濃度Ｐ型アイソレーション領域、
１０は素子を構成する為のＮ型エミッタ領域、１１は素
子を構成する為の高濃度Ｎ型コレクタ領域、１２はコレ
クタ・ベース共通電極、１３はエミッタ電極、１４はア
イソレーション電極である。ここに、ＮＰＮトランジス
タＳＨ１，ＳＨ２が形成されており、コレクタ領域２，
７，１１がエミッタ領域１０とベース領域５，８とを完
全に包囲するように形成されている。また、素子分離領
域として、Ｐ型アイソレーション埋込領域３、Ｐ型アイ
ソレーション領域６および高濃度Ｐ型アイソレーション
領域９により各セルが包囲され電気的に分離されてい
る。

【００４９】本実施例の記録ヘッド用基体１００には、
上述した駆動部を有する基板上に熱酸化によるＳｉＯ₂
膜１０１、およびＣＶＤ法やスパツタリング法による酸
化シリコン膜等から成る蓄熱層１０２上に、スパッタリ
ング法によるＨｆＢ₂ 等の発熱抵抗層１０３とＡｌ等の
電極１０４とで構成された電気熱変換素子１１０が設け
られている。ＨｆＢ₂ 等の発熱抵抗層１０３はコレクタ
・ベース共通電極１２およびエミッタ電極１３とＡｌ等
の配線２０２および２０１との間にも設置される。

【００５０】発熱抵抗層としては、ほかにもＰｔ，Ｔ
ａ，ＺｒＢ₂ ，Ｔｉ−Ｗ，Ｎｉ−Ｃｒ，Ｔａ−Ａｌ，Ｔ
ａ−Ｓｉ，Ｔａ−Ｍｏ，Ｔａ−Ｗ，Ｔａ−Ｃｕ，Ｔａ−
Ｎｉ，Ｔａ−Ｎｉ−Ａｌ，Ｔａ−Ｍｏ−Ｎｉ，Ｔａ−Ｗ
−Ｎｉ，Ｔａ−Ｓｉ−Ａｌ，Ｔａ−Ｗ−Ａｌ−Ｎｉ，Ｔ
ｉ−Ｓｉ，Ｗ，Ｔｉ，Ｔｉ−Ｎ，Ｍｏ，Ｍｏ−Ｓｉ，Ｗ
−Ｓｉ等が用いられる。更には電気熱変換素子の発熱部
１１０上にはスパッタリングまたはＣＶＤ法によるＳｉ
Ｏ₂ 等の保護膜１０５およびＴａ等の保護膜１０６が設
けられている。

【００５１】ここで蓄熱層１０２を形成するＳｉＯ₂ 膜
は駆動部の最下層配線１２，１４と中間配線としての２
０１や２０２との間の層間絶縁膜と一体的に設けられて
いる。

【００５２】また、保護層１０５についても同様に配線
２０１と２０２との間の層間絶縁膜と一体化されてい
る。

【００５３】次に、図６〜図１６を用いて本実施例に係
る記録ヘッドの製造工程について説明する。

【００５４】（１）１×１０¹²〜１０¹⁶個／ｃｍ³ 程度
の不純物濃度のＰ型シリコン基板１の表面に、厚さ５０
００〜２００００Å程度のシリコン酸化膜を形成した。

【００５５】各セルのコレクタ埋込領域２を形成するべ
き部分のシリコン酸化膜をフォトリソグラフィー工程で
除去した。

【００５６】Ｎ型の不純物、例えば、Ｐ，Ａｓなどをイ
オン注入し、熱拡散により不純物濃度１×１０¹⁹個／ｃ
ｍ³ 以上のＮ型コレクタ埋込領域２を厚さ１０〜２０μ
ｍ形成した。このときのシート抵抗は３０Ω／□以下の
低抵抗となるようにした。

【００５７】続いて、Ｐ型アイソレーション埋込領域３
を形成すべき領域の酸化膜を除去し、厚さ１００〜３０
００Å程度のシリコン膜を形成した後、Ｐ型不純物、例
えば、Ｂなどをイオン注入し、熱拡散によって、不純物
濃度１×１０¹⁷〜１０¹⁹個／ｃｍ³ のＰ型アイソレーシ
ョン埋込領域３を形成した（図６）。

【００５８】（２）全面の酸化膜を除去した後、１×１
０¹²〜１０¹⁶個／ｃｍ³ 程度の不純物濃度のＮ型エピタ
キシャル領域４を厚さ５〜２０μｍ程度エピタキシャル
成長させた（図７）。

【００５９】（３）次に、Ｎ型エピタキシャル領域表面
に１００〜３００Å程度のシリコン酸化膜を形成し、レ
ジストを塗布し、酸化膜のパターニングを行い、低濃度
ベース領域５を形成すべき領域にのみＰ型不純物をイオ
ン注入した。レジスト除去後、熱拡散によって、不純物
濃度５×１０¹⁴〜５×１０¹⁷個／ｃｍ³ の低濃度Ｐ型ベ
ース領域５を厚さ５〜１０μｍ形成した。

【００６０】再び酸化膜を全面除去し、さらに厚さ１０
００〜１００００Å程度のシリコン酸化膜した後、Ｐ型
アイソレーション領域６を形成すべき領域の酸化膜を除
去し、ボロシリケートガラス（ＢＳＧ）膜を全面にＣＶ
Ｄ法を用いて堆積し、さらに熱拡散によって、Ｐ型アイ
ソレーション埋込領域３に届くように、不純物濃度１×
１０¹⁸〜１０²⁰個／ｃｍ³ のＰ型アイソレーション領域
６を厚さ１０μｍ程度形成した（図８）。

【００６１】ここで、ＢＢｒ₃ を拡散源として形成する
ことも可能である。

【００６２】（４）ＢＳＧ膜を除去した後厚さ１０００
〜１００００Å程度のシリコン酸化膜を形成し、さら
に、Ｎ型コレクタ領域７を形成すべき領域のみ酸化膜を
除去した後、リン等のＮ型不純物を熱拡散させ、あるい
はＰ⁺ イオンを注入し、熱拡散によってコレクタ埋込領
域５に届くようにＮ型コレクタ領域７を形成した。この
ときのシート抵抗は１０Ω／□以下の低抵抗とした。ま
た、領域７の厚さは約１０μｍとし、不純物濃度は１×
１０¹⁸〜１０²⁰個／ｃｍ³ とした。

【００６３】続いて、セル領域の酸化膜を除去後、１０
０〜３００Åのシリコン酸化膜を形成し、レジストを用
い酸化膜のパターニングを行い、高濃度ベース領域８お
よび高濃度アイソレーション領域９を形成すべき領域に
のみＰ型不純物のイオン注入を行った。レジスト除去
後、Ｎ型エミッタ領域１０および高濃度Ｎ型コレクタ領
域１１を形成すべき領域の酸化膜を除去し、ＰＳＧ膜を
全面に形成し、Ｎ⁺ を注入した後、熱拡散によって、高
濃度Ｐ型ベース領域８，高濃度Ｐ型アイソレーション領
域９，Ｎ型エミッタ領域１０，高濃度Ｎ型コレクタ領域
１１を同時に形成した。なお、それぞれ、領域の厚さは
１．０μｍ以下とし、不純物濃度は１×１０¹⁹〜１０²⁰
個／ｃｍ³ とした（図９）。

【００６４】（５）さらに、シリコン酸化膜１０１を形
成した後電極の接続箇所のシリコン酸化膜を除去し、Ａ
ｌ等を全面に堆積し、電極領域以外のＡｌ等を除去して
電極１２，１３を形成した。このとき、アイソレーショ
ン領域９を介して基板１に電気的に接続される配線１４
も形成した。また、所定の部位にコモン配線１−１０
２，セグメント縦配線１−１１０，セグメント取出し配
線１−１０５を形成した（図１０）。

【００６５】（６）そして、スパッタリング法により蓄
熱層及び層間絶縁膜となるＳｉＯ₂ 膜１０２を全面に厚
さ０．４〜１．０μｍ程度形成した。このＳｉＯ₂ 膜は
ＣＶＤ法によるものであってもよい。

【００６６】次に、電気的接続をとる為に所定の配線部
（１−１０２等) ，エミッタ領域およびベース・コレク
タ領域上部にあたる絶縁膜１０２の一部ＣＨをフォトリ
ソグラフィ法で開口した（図１１）。

【００６７】（７）次に、発熱抵抗層１０３としてのＨ
ｆＢ₂ を、ＳｉＯ₂ 膜１０２上、および電気的接続をと
る為にエミッタ領域上部の電極とベース・コレクタ領域
上部の電極とに、さらに所定の配線部上に厚さ１０００
Å程堆積させ、パターニングした（図１２）。

【００６８】（８）その上に電気熱変換素子の一対の電
極１０４，ダイオードのカソード電極配線２０１および
アノード電極配線２０２としてのＡｌ材料からなる層を
堆積させ、パターニングし、電気熱変換素子とその他配
線を同時に形成した（図１３）。

【００６９】ここでは、別に、発熱抵抗層１０３と下層
のＡｌ電極１２，１３および１４との間および／または
発熱抵抗層１０３と上層のＡｌ電極１０４，２０１およ
び２０２との間に、ＨｆＢ₂ とＡｌとの密着性を向上さ
せる為の層としてＴｉを介在させることが望ましい。例
えば前者の間にＴｉを介在させる場合には、下層のＡｌ
電極に対するスルーホールを形成した後、スパッタリン
グ法によりＴｉを厚さ３０〜４０Å堆積させ、その上に
ＨｆＢ₂ を堆積させ、更にその上に上層のＡｌ２０１，
２０２を堆積させた後、Ａｌをウェットエッチングによ
りパターニングし、その後ＴｉとＨｆＢ₂ とをドライエ
ッチングによりパターニングすればよい。

【００７０】（９）その後、スパッタリング法により電
気熱変換素子の保護層としてのＳｉＯ₂ 膜１０５を堆積
させた（図１４）。

【００７１】（１０）そして、電気熱変換体の発熱部上
部には耐キャピテーションの為の保護層１０６としてＴ
ａを厚さ２０００Å程堆積させた（図１５）。

【００７２】（１１）以上のようにして作成された電気
熱変換素子、半導体素子を有する基体上に、液路壁部材
および天板５５２を配設して、吐出口５５０に連通する
インク液路５５０Ａを形成することにより、記録ヘッド
を製造した（図１６）。

【００７３】このような記録ヘッドについて、電気熱変
換素子をブロック駆動し、記録、動作試験を行った。動
作試験では、１つのセグメントに８個の半導体ダイオー
ドを接続し、それぞれ３００ｍＡ（計２．４Ａ）の電流
を流したが、他の半導体ダイオードは誤動作せず良好な
吐出を行うことができた。

【００７４】図１７は本発明の第２実施例に係る基体の
断面図である。本例に係るヒータボード１００ａは、
Ａ，Ｂ，Ｃの３つのエリアに大別して考えられる。Ａは
電気熱変換素子部、Ｂは配線部、Ｃはダイオード部であ
り、蓄熱層１０１は各エリアに適応するように厚さを変
えてある。電気熱変換素子部Ａでは、保護層１０５の厚
さとのバランスで、蓄熱層１０２と合わせて１．５〜
２．０μｍ程度となるようにする。配線部ＢではＳｉ基
板との絶縁性向上のために厚くし、ダイオード部Ｃでは
第１層配線１−１０２とのコンタクト性を考慮して０．
３μｍ程度とする。第１層配線１−１０２の厚さは、セ
グメントの配線抵抗に及ぼす影響が大であるから、蓄熱
層１０２の１．０〜１．５μｍ程度の厚さを越えない程
度の０．９〜１．４μｍまで厚くする。第２層配線１０
４は、配線抵抗に及ぼす影響が小であるからできるだけ
薄くし（０．３μ程度）、保護層１０５の厚さが０．４
〜０．６μｍ程度に薄くなって熱効率が大幅に改善され
るようにする。なお保護層１０２は各層１０４，１０
５，１０６を考え第１層配線の段差部がテーパ状になる
パターニングをするか、バイアススパッタ法などの段差
がテーパ状となる成膜方法を用いる。素子および配線の
平面的な配置構成は前述した図１と同じである。

【００７５】従来の膜構成でもすでに配線抵抗は小さく
なるがさらに、本例の構成をとることで従来の二律背反
による制限から開放され、膜厚をかえることで、さらな
る配線抵抗の低減と伝熱効率の向上とを達成することが
できる。

【００７６】ところで、配線は、できるだけ単体形状の
方ブリッジ等ショートや断線の危険性を小さくできる。

【００７７】図１８は、図１の実施例に対し、ダイオー
ド１１３を縦方向に配置する際に、ダイオード配置をセ
グメント取り出し配線１−１０５のピッチに応じてなな
めにずらして配置した実施例を示す。これによりセグメ
ント取り出し配線１−１０５が直線状となるので、設計
を単純化させ、配線抵抗の低減やこの上の層の設計の自
由度を向上することができる。なおこの際１−１０６の
アノード電極は第１層配線にて行なっている。

【００７８】従来は、基板両側部にセグメント電極が配
置される構成であったために基体を組合わせて長尺化す
ることができなかった。これに対し、本発明では次のよ
うな配置が可能となる。

【００７９】図１９には８×８のマトリクス構造をもつ
とともに６４個のヒータを有するヒータボードを一単位
とし、連続的に配置したものである。ヒータ列エリア１
−１１４にはｐ−１番目のユニットおよびｐ＋１番目の
ユニットと同ピッチで連続的にヒータが配列される。コ
モン電極１−１０１およびセグメント電極１−１１１は
交互に並び、ユニットの中心にはアイソレーション電極
１−１１２が配置される。

【００８０】ヒータ数ｒをマトリクスとする場合、ｒ＝
ｍ（コモン側）×ｎ（セグメント側）においてｍ≒ｎの
場合が駆動側で有利であるが、ｒが増加するにしたがっ
てセグメント取り出し配線長が大きくなるため、ｍを大
きくとりｎを小さくする。その際に本例の構造は非常に
有利である。またこのとき、セグメント横配線の抵抗差
が大きくなるが、１つのセグメント横配線に対し複数の
セグメント縦配線を有することが可能な構成であるため
問題は生じない。

【００８１】ヒータボードに関して前述した実施例のよ
うな構成を採用すると、セグメント電極が外側に出ない
ため、本例のようにｍ×ｎマトリクス構成を一単位とし
てｐ個の基板の複数配置も可能である。

【００８２】図２０はダイオード１−１１３の実施例を
示す。図１では、本発明の基本的構成を説明するため
に、セグメント取り出し配線に接続する際は第２層配線
により図示のアノード電極１−１０６のような形状をと
ったが、このためセグメント横配線１−１０８はこの部
分をよけるために配線抵抗が大となる。そこで、図２０
のように、ダイオードをとり囲むようにあるアイソレー
ション電極に開口部を設け、アノード取り出し配線１−
１１６を形成することにより、第１層配線にてセグメン
ト取り出し配線１−１０５に接続でき、第２層配線のセ
グメント横配線１−１０８はなんら制限をうけない形状
で配線でき、配線抵抗上昇も生じない。すなわち、本例
のように電極取出しを行うことは、本発明をより効果あ
らしめるものとなる。

【００８３】図２１は本発明の他の実施例に係るインク
ジェット記録装置の基板（シリコン基板）上の配線配置
例を示したものである。ここで、配線は下層配線となる
第１層配線と、上層配線となる第２層配線と、これらを
電気的に接続するためのスルーホールから成る。

【００８４】図２１において、１−１０１は第１層配線
によるコモン電極であり、コモン配線１−１０２へと接
続している。コモン配線１−１０２はアレイ状に横に並
べられた電気熱変換素子１−１０４の一つと、スルーホ
ールを通じ、第１層配線による１−１０３コモン側取出
配線を介して接続される。

【００８５】電気熱変換素子１−１０４は、発熱抵抗層
と第２層配線とにより形成されており、第１層配線のセ
グメント側取出配線１−１０５を介して、電気熱変換素
子駆動用機能素子として用いられているダイオード１−
１１３のアノード電極１−１０６にスルーホール、第２
層配線、およびスルーホールを介してアノード電極１−
１０６を通じて接続される。ダイオードのカソード電極
１−１０７は、スルーホールを通じ第２層配線によるセ
グメント横配線１−１０８へと接続される。そのセグメ
ント横配線は、スルーホール１−１０９を介して、第１
層配線によるセグメント縦配線１−１１０へと接続さ
れ、セグメント縦配線は、セグメント電極１−１１１へ
と接続されている。

【００８６】本図では、１ブロック内の電気熱変換素子
の数を８セグメントとしたものを例示し、特にそのうち
両端のものを図示している。ここで、機能素子として利
用される８個のダイオードは、セグメント横配線の配列
方向に沿って図２１中では縦方向に並んでいる。また、
このようにして並べられたダイオードを動作させたと
き、隣接する相互のダイオードの誤動作を防止するた
め、ダイオードのアイソレーション電極１−１１２がダ
イオード周囲に配置され、アイソレーション領域が形成
されている。

【００８７】図２１に示すように、本例においてダイオ
ード１−１１３はヒータ１−１０４に近いものほどサイ
ズが小さくなっている。

【００８８】図２２を用い、ダイオードサイズを変える
ことで熱的影響を補正する手段の機能的説明を、ヒータ
ボードの温度分布とダイオードの温度特性に基づいて行
なう。

【００８９】図中ヒータボード１２２は図２１を略して
示すもので、ヒータ列１２４およびダイオード列１２３
を備えている。ヒータボード１２０はダイオード１２１
内の個々のダイオードサイズを均一とした例である。ヒ
ータボード１２０のＡ−Ａ′上の温度分布をグラフ＜Ｉ
＞に示すが、いまヒータを加熱したときヒータ列１２４
部分が最高温となり、離れるにしたがって温度が低くな
ることがわかる。ここで△Ｔ_D をヒータが最も加熱され
たときの最大温度勾配とし、Ｔ_D1，Ｔ_D4，Ｔ_D8をそれぞ
れダイオードＤ₁ ，Ｄ₄ ，Ｄ₈ の位置での最大温度差、
すなわちヒータが加熱されない時と最大加熱されたとき
の温度差とする。ダイオードの位置は便宜上３点をとり
上げたが、Ｄ₂ ，Ｄ,₃，Ｄ₅ ，Ｄ₆ ，Ｄ₇ についても同
様の原理で説明される。

【００９０】次にダイオードＤ₁ 〜Ｄ₈ の順方向飽和電
圧Ｖ_F を図２３に示す。

【００９１】ダイオードは温度が高くなるに従いＶ_F が
小さくなることがわかる。これを図２２のグラフ＜ＩＩ
＞にあてはめ、縦軸△Ｔがグラフ＜Ｉ＞と同じスケール
になるように置くものとする。

【００９２】いま、ヒータ１２４がヒートされず△Ｔ＝
０のときＶ_D1〜Ｖ_D8はＶ_F ＝Ｖ_O であるが、ヒータボー
ド１２０が温度勾配△Ｔ_D となるとダイオードＤ₁ での
温度はＴ_D1となり、したがってこのときのダイオードＤ
₁ のＶ_F はＶ₁ となる。またダイオードＤ₈ のそれはＶ
₈ であり、ダイオードＤ₁ ，Ｄ₈ のＶ_F 差は△Ｖ_1-8が
生ずる。

【００９３】次に、本発明であるヒータボード１２２の
ダイオード列１２３のダイオードＤ₁ ′，Ｄ₄ ′，Ｄ
₈ ′のＶ_F の温度特性をグラフ＜ＩＩＩ＞に即して説明
する。ダイオードＤ₁ ，Ｄ₄ ，Ｄ₈ の特性はそれぞれＶ
_D1′，Ｖ_D4′，Ｖ_D8′となり、これはダイオードサイズ
が小さくなるとダイオード内電圧降下が大きくなりＶ_F
がアップすることを利用し、ダイオードサイズを変えて
特性に差を出している。ダイオードサイズの選び方はダ
イオードＤ₁ ，Ｄ₄ ，Ｄ₈ がヒータボード最大温度勾配
△Ｔ_D の１／２すなわちＴ_D1／２，Ｔ_D4／２，Ｔ_D8／２
となる温度ときのＶ_F が等しくなるようにする。このと
きのＶ_F をＶ_O ′とし、グラフ＜ＩＩＩ＞のＶ_O と対応
してこれらのグラフの動作点になる。いま、ヒータボー
ド１２２がヒータ１２４がヒートされ、△Ｔ_D の温度勾
配を生ずると、ダイオードＤ₁ ，Ｄ₄ ，Ｄ₈ のＶ_F はグ
ラフ＜ＩＩＩ＞よりそれぞれＶ₁ ′，Ｖ₄ ′，Ｖ₈ ′と
なり、ダイオードＤ₁ ，Ｄ₈ のＶ_F 差は△Ｖ_1-8 ′であ
る。また、温度勾配を生じないときのＶ_F はそれぞれＶ
₁ ″，Ｖ₄ ″，Ｖ₈ ″で、このときのダイオードＤ₁，
Ｄ₈ のＶ_F 差は△Ｖ_1-8 ″である。

【００９４】ここでグラフ＜ＩＩ＞とグラフ＜ＩＩＩ＞
とを比較すると、本例によりダイオードの温度影響が１
／２となっていることがわかる。すなわち ΔV_1-8／２＝△Ｖ_1-8 ′＝△Ｖ_1-8 ″ である。これは次式より求められる。

【００９５】 Ｖ₁ ／２＝Ｖ₁ ′＝Ｖ₁ ″， Ｖ₄ ／２＝Ｖ₄ ′＝Ｖ₄ ″， Ｖ₈ ／２＝Ｖ₈ ′＝Ｖ₈ ″ このように、ダイオードＶ_F の動作点Ｖ_O をＶ_O ′に移
動することで、ヒータボード温度勾配によるダイオード
Ｖ_F の依存度を１／２に抑制することができる。

【００９６】次に本発明によるインクジェット記録装置
の動作について説明する。

【００９７】所望の電気熱変換素子における抵抗体１−
１０４を駆動するために、コモン電極１−１０１とセグ
メント電極１−１１１が選択される。そして、駆動用パ
ルスがコモン電極１−１０１を通じてコモン配線１−１
０２，コモン側取出配線１−１０３，電気熱変換素子１
０４に流れ、さらに、セグメント側取出配線１−１０５
を通ってダイオードのアノード電極１−１０６へ流れ
る。さらにダイオードを通りダイオードカソード電極１
０７から、セグメント横配線１０８を通じスルーホール
１−１０９を通ってセグメント縦配線１−１１０を通
り、セグメント電極１−１１１を介して外部へと流れ
る。このときダイオード誤動作の防止のためＰ型シリコ
ン基板の上にダイオード構造を構成したことによりアイ
ソレーション電極１−１１２は接地される。ここで駆動
パルスが電気熱変換素子に加わり、抵抗体が発熱するこ
とによりその直上のインクが加熱され、発泡して吐出イ
ンク滴が形成される。

【００９８】ここで、電気熱変換素子とその駆動用機能
素子としてのタイオードとの接続，電気熱変換素子の駆
動，インクジェット記録ヘッドの製造工程等について
は、前述した実施例とほぼ同様である。

【００９９】なお、配線部の構成としては、図２４に示
すようなものであってもよい。すなわち、図２４におい
ては、正のバイアス電圧Ｖ_H1をコレクタ・ベース共通電
極１２に印加し、エミッタ電極１３からの電流が電気熱
変換素子ＲＨ１またはＲＨ２に流れる。

【０１００】このような記録ヘッドについて、電気熱変
換素子をブロック駆動し、記録、動作試験を行った。動
作試験では、１つのセグメントに８個の半導体ダイオー
ドを接続し、それぞれ３００ｍＡ（計２．４Ａ）の電流
を流したが、他の半導体ダイオードは誤動作せず良好な
吐出を行うことができた。

【０１０１】図２５は、図２２でのダイオードＤ₁ 〜Ｄ
₈ の別な特性を利用したものを示す。

【０１０２】本例はダイオードのＶ_F の温度依存性が異
なるように設計を行って温度補正をしたもので、ヒータ
列１２４に最も近いＤ₁ に温度依存度の小さいグラフ＜
ＩＩ＞のＶ_D1なる特性をもつダイオードをおき、ヒータ
列１２４から遠くなるに従って温度依存度の高いダイオ
ードを置くようにし、Ｄ₈ ではＶ_D8なる特性をもつダイ
オードを用いる。

【０１０３】いま、図２２と同様に、図２５グラフ＜Ｉ
＞に示すように、ヒータボードに生ずる温度勾配に対
し、グラフ＜ＩＩ＞のようにダイオード位置に応じた特
性のダイオードを用いると、各ダイオードＶ_F は温度に
よって一定のＶ_F となりＶ_F の差が生じない。ここにダ
イオードＶ_F の傾き設計は次のとおりとすることができ
る。

【０１０４】 Ｖ_F ＝（ｋＴ／ｑ）１ｎ（Ｉ_F ／Ｉ_S ） Ｉ_S ＝ｑｓ［（Ｄ_P Ｐ_n ／Ｌ_P ）＋（Ｄ_n ｎ_P ）／Ｌ
_n ］ ここに、ｋ，ｑは定数、Ｔは温度、Ｉ_F は電流、Ｄ_P ，
Ｄ_n は拡散定数、ｎ_P，Ｐ_n は少数キャリア密度、Ｌ
_P ，Ｌ_n はキャリア密度が１／ｅとなる点までの距離で
ある。

【０１０５】すなわち、半導体プロセスでダイオードＤ
₁ 〜Ｄ₈ をそれぞれ必要に応じた拡散工程を通すように
すればよい。

【０１０６】図２６には、これまでの一次元的配置から
二次元的配置に応用した例を示す。ヒータボード１２５
でのヒータ列１２４の発熱による温度分布は等温線表示
によりＴ₁ 〜Ｔ₅ のように示される。したがって、より
よい温度特性を得るために、二次元的配置を考慮し、温
度T₁である最も温度が高くなるラインでは、ダイオード
Ｄ₃₁，Ｄ₄₁，Ｄ₅₁，Ｄ₆₁が当り、これを実施例１および
実施例２での補正方法、すなわちＶ_F 動作点移動補正ま
たはＶ_F 傾き補正をより大きくかけ、Ｔ₂ 〜Ｔ₅ と温度
影響が弱くなるに従って補正を弱め、温度Ｔ₅ ラインの
外側すなわちダイオードＤ₁₆，Ｄ₁₇，Ｄ₁₈，Ｄ₂₈，
Ｄ₈₇，Ｄ₈₈，Ｄ₇₈で補正量が最も小さくなるようにす
る。これにより、よりよい温度によるＶ_F 補正が可能と
なる。

【０１０７】なお、ここでは、マトリクスをｌ＝ｍ×ｎ
とし、各ダイオードをＤｍｎとして示してある。

【０１０８】（記録ヘッドを適用した装置の実施例）図
２７ないし図３１は、以上の構成の記録ヘッドが実施も
しくは適用されて好適なインクジェットユニットＩＪ
Ｕ，インクジェットヘッドＩＪＨ，インクタンクＩＴ，
インクジェットカートリッジＩＪＣ，インクジェット記
録装置本体ＩＪＲＡ，キャリッジＨＣのそれぞれ、およ
びそれぞれの関係を説明するための説明図である。以下
これらの図面を用いて各部構成の説明を行う。

【０１０９】本例でのインクジェットカートリッジＩＪ
Ｃは、図２８の斜視図から明らかなように、インクの収
納割合が大きくなっているもので、インクタンクＩＴの
前方面よりもわずかにインクジェットユニットＩＪＵの
先端部が突出した形状である。このインクジェットカー
トリッジＩＪＣは、インクジェット記録装置本体ＩＪＲ
Ａに載置されているキャリッジＨＣ（図３０）の後述す
る位置決め手段および電気的接点とによって固定支持さ
れると共に、該キャリッジＨＣに対して着脱可能なもの
である。図２７ないし図３１に示す実施例は、本発明の
成立段階において成された数々の発明が適用された構成
となっているので、これらの構成を簡単に説明しなが
ら、全体を説明することにする。

【０１１０】（ｉ）インクジェットユニットＩＪＵ構成
説明 インクジェットユニットＩＪＵは、電気信号に応じて膜
沸騰をインクに対して生じせしめるための熱エネルギを
生成する電気熱変換体を用いて記録を行う方式のユニッ
トである。

【０１１１】図２７において、１００はＳｉ基板上に複
数の列状に配された電気熱変換体（吐出ヒータ）と、こ
れに電力を供給するＡｌ等の電気配線とが成膜技術によ
り形成されて成る上記構成のヒータボードである。１２
００はヒータボード１００に対する配線基板であり、ヒ
ータボード１００の配線に対応する配線（例えばワイヤ
ボンディングにより接続される）と、この配線の端部に
位置し本体装置からの電気信号を受けるパッド１２０１
とを有している。

【０１１２】１３００は複数のインク路をそれぞれ区分
するための隔壁や共通液室等を設けた溝付天板で、イン
クタンクから供給されるインクを受けて共通液室へ導入
するインク受け口１５００と、吐出口を複数有するオリ
フィスプレート４００を一体成型したものである。これ
らの一体成型材料としてはポリサルフォンが好ましい
が、他の成型用樹脂材料でも良い。

【０１１３】３００は配線基板１２００の裏面を平面で
支持する例えば金属製の支持体で、インクジェットユニ
ットの底板となる。５００はＭ字形状の押えばねであ
り、そのＭ字の中央で共通液室を押圧すると共に前だれ
部５０１で液路の一部を線状圧力で押圧する。ヒータボ
ード１００および天板１３００を押えばねの足部が支持
体３００の穴３１２１を通って支持体３００の裏面側に
係合することでこれらを挟み込んだ状態で両者を係合さ
せることにより、押えばね５００とその前だれ部５０１
の付勢力によってヒータボード１００と天板１３００と
を圧着固定する。また、支持体３００は、インクタンク
ＩＴの２つの位置決め突起１０１２および位置決めかつ
熱融着保持用突起１８００，１８０１に係合する位置決
め用穴３１２，１９００，２０００を有する他、装置本
体ＩＪＲＡのキャリッジＨＣに対する位置決め用の突起
２５００，２６００を裏面側に有している。加えて支持
体３００はインクタンクからのインク供給を可能とする
インク供給管２２００（後述）を貫通可能にする穴３２
０をも有している。支持体３００に対する配線基板２０
０の取付は、接着剤等で貼着して行われる。なお、支持
体３００の凹部２４００，２４００は、それぞれ位置決
め用突起２５００，２６００の近傍に設けられており、
組立てられたインクジェットカートリッジＩＪＣ（図２
８）において、その周囲の３辺を平行溝３０００，３０
０１の複数で形成されたヘッド先端域の延長点にあっ
て、ゴミやインク等の不要物が突起２５００，２６００
に至ることがないように位置している。この平行溝３０
００が形成されている蓋部材８００は、図２７でわかる
ように、インクジェットカートリッジＩＪＣの外壁を形
成すると共に、インクジェットユニットＩＪＵを収納す
る空間部を形成している。また、この平行溝３００１が
形成されているインク供給部材６００は、前述したイン
ク供給管２２００に連続するインク導管１６００を供給
管２２００側が固定の片持ちばりとして形成し、インク
導管の固定側とインク供給管２２００との毛管現象を確
保するための封止ピン６０２が挿入されている。なお、
６０１はインクタンクＩＴと供給管２２００との結合シ
ールを行うパッキン、７００は供給管のタンク側端部に
設けられたフィルターである。

【０１１４】このインク供給部材６００は、モールド成
型されているので、廉価にして位置精度が高く形成製造
上の精度低下を無くしているだけでなく、片持ちばりの
導管１６００によって、大量生産時においても導管１６
００の上述インク受け口１５００に対する圧接状態が安
定化できる。本例では、この圧接状態下で封止用接着剤
をインク供給部材側から流し込むだけで、安全な連通状
態を確実に得ることができている。なお、インク供給部
材６００の支持体３００に対する固定は、支持体３００
の穴１９０１，１９０２に対するインク供給部材６００
の裏面側ピン（不図示）を支持体３００の穴１９０１，
１９０２を介して貫通突出せしめ、支持体３００の裏面
側に突出した部分を熱融着することで簡単に行われる。
なお、この熱融着された裏面部のわずかな突出領域は、
インクタンクＩＴのインクジェットユニットＩＪＵ取付
面側壁面のくぼみ（不図示）内に収められるのでユニッ
トＩＪＵの位置決め面は正確に得られる。

【０１１５】（ｉｉ）インクタンクＩＴ構成説明 インクタンクは、カートリッジ本体１０００と、インク
吸収体９００とインク吸収体９００をカートリッジ本体
１０００の上記ユニットＩＪＵ取付面とは反対側の側面
から挿入した後、これを封止する蓋部材１１００とで構
成されている。

【０１１６】９００はインクを含浸させるための吸収体
であり、カートリッジ本体１０００内に配置される。１
２２０は上記各部１００〜６００からなるユニットＩＪ
Ｕに対してインクを供給するための供給口であると共
に、当該ユニットをカートリッジ本体１０００の部分１
０１０に配置する前の工程で供給口１２２０よりインク
を注入することにより吸収体９００のインク含浸を行う
ための注入口として用いられる。

【０１１７】この例では、インクを供給可能な部分は、
大気連通口とこの供給口とになるが、インク吸収体から
のインク供給性を良好に行うための本体１０００内のリ
ブ２３００と蓋部材１１００の部分リブ２３０２，２３
０１とによって形成されたタンク内空気存在領域を、大
気連通口１４０１側から連続させてインク供給口１２０
０から最も遠い角部域にわたって形成している構成をと
っているので、相対的に良好かつ均一な吸収体へのイン
ク供給は、この供給口１２００側から行われることが重
要である。この方法は実用上極めて有効である。このリ
ブ２３００は、インクタンクの本体１０００の後方面に
おいて、キャリッジ移動方向に平行なリブを４本有し、
吸収体が後方面に密着することを防止している。また、
部分リブ２４００，２５００は、同様にリブ２３００に
対して対応する延長上にある蓋部材１１００の内面に設
けられているが、リブ２３００とは異なり分割された状
態となっていて空気の存在空間を前者より増加させてい
る。なお、部分リブ２３０２，２３０１は蓋部材１１０
０の全面積の半分以下の面に分散された形となってい
る。これらのリブによってインク吸収体のタンク供給口
１２００から最も遠い角部の領域のインクをより安定さ
せつつ確実に供給口１２００側へ毛管力で導くことがで
きた。

【０１１８】１４０１はカートリッジ内部を大気に連通
するために蓋部材に設けた大気連通口である。１４００
は大気連通口１４０１の内方に配置される撥液材であ
り、これにより大気連通口１４００からのインク漏洩が
防止される。

【０１１９】前述したインクタンクＩＴのインク収容空
間は長方体形状であり、その長辺を側面にもつ場合であ
るので上述したリブの配置構成は特に有効であるが、キ
ャリッジの移動方向に長辺を持つ場合または立方体の場
合は、蓋部材１１００の全体にリブを設けるようにする
ことでインク吸収体９００からのインク供給を安定化で
きる。

【０１２０】また、インクタンクＩＴの上記ユニットＩ
ＪＵの取付面の構成は図２９によって示されている。オ
リフィスプレート４００の突出口のほぼ中心を通って、
タンクＩＴの底面もしくはキャリッジの表面の載置基準
面に平行な直線をＬ₁ とすると、支持体３００の穴３１
２に係合する２つの位置決め突起１０１２はこの直線Ｌ
₁ 上にある。この突起１０１２の高さは支持体３００の
厚みよりわずかに低く、支持体３００の位置決めを行
う。この図面上で直線Ｌ₁ の延長上には、キャリッジの
位置決め用フック４００１の９０°角の係合面４００２
が係合する爪２１００が位置しており、キャリッジに対
する位置決めの作用力がこの直線Ｌ₁ を含む上記基準面
に平行な面領域で作用するように構成されている。図２
７で後述するが、これらの関係は、インクタンクのみの
位置決めの精度がヘッドの吐出口の位置決め精度と同等
となるので有効な構成となる。

【０１２１】また、支持体３００のインクタンク側面へ
の固定用穴１９００，２０００にそれぞれ対応するイン
クタンクの突起１８００，１８０１は前述の突起１０１
２よりも長く、支持体３００を貫通して突出した部分を
熱融着して支持体３００をその側面に固定するためのも
のである。上述の線Ｌ₁ に垂直でこの突起１８００を通
る直線をＬ₃ 、突起１８０１を通る直線をＬ₂ としたと
き、直線Ｌ₃ 上には上記供給口１２００のほぼ中心が位
置するので、供給部の口１２００と供給管２２００との
結合状態を安定化する作用をし、落下や衝撃によっても
これらの結合状態への負荷を軽減できるので好ましい構
成である。また、直線Ｌ₂ ，Ｌ₃ は一致していず、ヘッ
ドＩＪＨの吐出口側の凸起１０１２周辺に突起１８０
０，１８０１が存在しているので、さらにヘッドＩＪＨ
のタンクに対する位置決めの補強効果を生んでいる。な
お、Ｌ₄ で示される曲線は、インク供給部材６００の装
着時の外壁位置である。突起１８００，１８０１はその
曲線Ｌ₄ に沿っているので、ヘッドＩＪＨの先端側構成
の重量に対しても充分な強度と位置精度を与えている。
なお、２７００はインクタンクＩＴの先端ツバで、キャ
リッジの前板４０００の穴に挿入されて、インクタンク
の変位が極端に悪くなるような異変時に対して設けられ
ている。２１０１は、キャリッジＨＣとのさらなる位置
決め部との係合部である。

【０１２２】インクタンクＩＴは、ユニットＩＪＵを装
着された後に蓋８００で覆うことで、ユニットＩＪＵを
下方開口を除いて包囲する形状となるが、インクジェッ
トカートリッジＩＪＣとしては、キャリッジＨＣに載置
するための下方開口はキャリッジＨＣと近接するため、
実質的な４方包囲空間を形成してしまう。従って、この
包囲空間内にあるヘッドＩＪＨからの発熱はこの空間内
の保温に有効となるものの、長期連続使用によって、わ
ずかな昇温をもたらすものとなる。このため本例では、
支持体の自然放熱を助けるためにカートリッジＩＪＣの
上方面に、この空間よりは小さい幅のスリット１７００
を設けて、昇温を防止しつつもユニットＩＪＵ全体の温
度分布の均一化を達成し、環境に左右されないようにす
ることができた。

【０１２３】インクジェットカートリッジＩＪＣとして
組立てられると、インクはカートリッジ内部より供給口
１２００，支持体３００に設けた穴３２０および供給タ
ンク６００の中裏面側に設けた導入口を介して供給タン
ク６００内に供給され、その内部を通った後、導出口よ
り適宜の供給管および天板４００のインク導入口１５０
０を介して共通液室内へと流入する。以上におけるイン
ク連通用の接続部には、例えばシリコンゴムやブチルゴ
ム等のパッキンが配設され、これによって封止が行われ
てインク供給路が確保される。

【０１２４】なお、本実施例においては天板１３００は
耐インク性に優れたポリサルフォン，ポリエーテルサル
フォン，ポリフェニレンオキサイド，ポリプロピレンな
どの樹脂を用い、オリフィスプレート部４００と共に金
型内で一体に同時成型してある。

【０１２５】上述のように一体成型部品は、インク供給
部材６００、天板１３００・オリフィスプレート４００
一体部材、インクタンク本体１０００としたので組立て
精度が高水準になるばかりでなく、大量生産の品質向上
に極めて有効である。また部品点数の個数は従来に比較
して減少できているので、優れた所望特性を確実に発揮
できる。

【０１２６】（ｉｉｉ）キャリッジＨＣに対するインク
ジェットカートリッジＩＪＣの取付説明 図３０において、５０００はプラテンローラで、記録媒
体Ｐを図面に直交する方向の下方から上方へ案内する。
キャリッジＨＣは、プラテンローラ３０００に沿って移
動するもので、キャリッジの前方プラテン側にインクジ
ェットカートリッジＩＪＣの前面側に位置する前板４０
００（厚さ２ｍｍ）と、カートリッジＩＪＣの配線基板
２００のパッド２０１に対応するパッド２０１１を具備
したフレキシブルシート４００５およびこれを裏面側か
ら各パッド２０１１に対して押圧する弾性力を発生する
ためのゴムパッド４００６を保持する電気接続部用支持
板４００３と、インクジェットカートリッジＩＪＣを記
録位置へ固定するための位置決め用フック４００１とが
設けられている。前板４０００は位置決め用突出面４１
０をカートリッジの支持体３００の前述した位置決め突
起２５００，２６００にそれぞれ対応して有し、カート
リッジの装着後はこの突出面４０１０に向かう垂直な力
を受ける。このため、補強用のリブが前板のプラテンロ
ーラ側に、その垂直な力の方向に向かっているリブ（不
図示）を複数有している。このリブは、カートリッジＩ
ＪＣ装着時の前面位置Ｌ₅ よりもわずかに（約０．１ｍ
ｍ程度）プラテンローラ側に突出しているヘッド保護用
突出部をも形成している。電気接続部用支持板４００３
は、補強用リブ４００４を前記リブの方向ではなく垂直
方向に複数有し、プラテン側からフック４００１側に向
かって側方への突出割合が減じられている。これは、カ
ートリッジ装着時の位置を図のように傾斜させるための
機能を果たしている。また、支持板４００３は電気的接
触状態を安定化するため、プラテン側の位置決め面４０
０８とフック側の位置決め面４００７を有し、これらの
間にパッドコンタクト域を形成すると共にパッド２０１
１対応のボッチ付ゴムシート４００６の変形量を一義的
に規定する。これらの位置決め面は、カートリッジＩＪ
Ｃが記録可能な位置に固定されると、配線基板３００の
表面に当接した状態となる。本例では、さらに配線基板
３００のパッド２０１を前述した線Ｌ₁ に関して対象と
なるように分布させているので、ゴムシート４００６の
各ボッチの変形量を均一化してパッド２０１１，２０１
の当接圧をより安定化している。本例のパッド２０１の
分布は、上方，下方２列、縦２列である。

【０１２７】フック４００１は、固定軸４００９に係合
する長穴を有し、この長穴の移動空間を利用して図の位
置から反時計方向に回動した後、プラテンローラ５００
０に沿って左方側へ移動することでキャリッジＨＣに対
するインクジェットカートリッジＩＪＣの位置決めを行
う。このフック４００１の移動はどのようなものでも良
いが、レバー等で行える構成が好ましい。いずれにして
もこのフック４００１の回動時にカートリッジＩＪＣは
プラテンローラ側へ移動しつつ位置決め突起２５００，
２６００が前板の位置決め面４０１０に当接可能な位置
へ移動し、フック４００１の左方側移動によって９０度
のフック面４００２がカートリッジＩＪＣの爪２１００
の９０度の面に密着しつつカートリッジＩＪＣの位置決
め面２５００，４０１０同志の接触域を中心に水平面内
で旋回して最終的にパッド２０１，２０１１同志の接触
が始まる。そしてフック４００１が所定位置、すなわち
固定位置に保持されると、パッド２０１，２０１１同志
の完全接触状態と、位置決め面２５００，４０１０同志
の完全面接触と、９０度の面４００２と爪の９０度の面
の２面接触と、配線基板３００と位置決め面４００７，
４００８との面接触とが同時に形成されてキャリッジに
対するカートリッジＩＪＣの保持が完了する。

【０１２８】（ｉｖ）装置本体の概略説明 図３１は本発明が適用できるインクジェット記録装置Ｉ
ＪＲＡの概観図である。キャリッジＨＣは、駆動モータ
の５０１３の正逆回転に連動して駆動力伝達ギア５０１
１，５００９を介して回転するリードスクリュー５００
５のら線溝５００４に対して係合するピン（不図示）を
有し、矢印ａ，ｂ方向に往復移動される。５００２は紙
押え板であり、キャリッジ移動方向にわたって紙をプラ
テン５０００に対して押圧する。５００７，５００８は
キャリッジのレバー５００６のこの域での存在を確認し
てモータの５０１３の回転方向切換等を行うためのホー
ムポジション検知手段としてのフォトカプラである。５
０１６は記録ヘッドの前面をキャップするキャップ部材
５０２２を支持する部材で、５０１５はこのキャップ内
を吸引する吸引手段でキャップ内開口５０２３を介して
記録ヘッドの吸引回復を行う。５０１７はクリーニング
ブレード、５０１９はこのブレードを前後方向に移動可
能にする部材であり、本体支持板５０１８にこれらは支
持されている。ブレードは、この形態に限られることな
く、周知のクリーニングブレードが本例に適用できるこ
とはいうまでもない。また、５０２１は、吸引回復の吸
引を開始するためのレバーで、キャリッジと係合するカ
ム５０２０の移動に伴って移動し、駆動モータからの駆
動力がクラッチ切換等の公知の伝達手段で移動制御され
る。

【０１２９】これらのキャッピング，クリーニング，吸
引回復は、キャリッジがホームポジション側領域にきた
ときにリードスクリュー５００５の作用によってそれら
の対応位置で所望の処理が行えるように構成されている
が、周知のタイミングで所望の作動を行うようにすれ
ば、本例には何れも適用できる。上述における各構成は
単独でも複合的に見ても優れた発明であり、本発明にと
って好ましい構成例を示している。

【０１３０】（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、インク吐出を行わせるために
利用されるエネルギとして熱エネルギを発生する手段
（例えば電気熱変換体やレーザ光等）を備え、前記熱エ
ネルギによりインクの状態変化を生起させる方式の記録
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。

【０１３１】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４７４０
７９６号明細書に開示されている基本的な原理を用いて
行うものが好ましい。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
４３４５２６２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。

【０１３２】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４４
５９６００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５９−１３８４６１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。

【０１３３】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、一体的に形成された１個の
記録ヘッドとしての構成のいずれでもよい。

【０１３４】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、あるいは図２７〜図３１のよ
うに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。

【０１３５】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。

【０１３６】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。

【０１３７】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３０℃以上７０℃以下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、多孔質シート
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、上述した膜沸騰方式を実行するもの
である。

【０１３８】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。

【０１３９】

【発明の効果】以上詳述したように、本発明によれば、
第１層（下層）配線で配線抵抗を決めるほとんどの部分
が構成されるので、その第１層配線を厚くすれば配線抵
抗を小さくすることができるとともに、第２層（上層）
配線を薄くし、電気熱変換素子（ヒータ）の保護層を薄
くすることによりヒータ寿命をそこなわずヒータ熱効率
を向上することができる。また、第１層，第２層配線層
の膜厚ばらつきによる配線抵抗ばらつきが生じない。

【０１４０】さらに、マトリクス部と機能素子アレー部
とを２重構造としたため、ヒータボードサイズを小型化
できるとともに、小型化に伴って配線抵抗も低減化す
る。さらに配線抵抗補正のための煩雑さも生じない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係る記録ヘッド用基体を示
す模式的平面図である。

【図２】同じくその配線部を模式化して示した断面図で
ある。

【図３】同じく基体上の各部の電気的等価回路図であ
る。

【図４】本発明の一実施例に係る記録ヘッドの模式的斜
視図である。

【図５】同じくそのＥ−Ｅ′線断面図である。

【図６】本例による記録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】本例による記録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８】本例による記録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９】本例による記録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１０】本例による記録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１１】本例による記録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１２】本例による記録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１３】本例による記録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１４】本例による記録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１５】本例による記録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１６】本例による記録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１７】本発明の他の実施例を説明するための模式図
である。

【図１８】本発明の他の実施例を説明するための模式図
である。

【図１９】本発明の他の実施例を説明するための模式図
である。

【図２０】本発明の他の実施例を説明するための模式図
である。

【図２１】本発明の他の実施例に係る記録ヘッド用基体
を示す模式的平面図である。

【図２２】本例に係る機能素子の特性を説明するための
説明図である。

【図２３】本例に係る機能素子の特性を説明するための
説明図である。

【図２４】本発明のさらに他の実施例に係る基体をその
配線部を模式化して示した断面図である。

【図２５】本発明の別の実施例を説明するための説明図
である。

【図２６】本発明のさらに別の実施例を説明するための
説明図である。

【図２７】本発明に係る記録ヘッドを適用して構成可能
なカートリッジの分解構成斜視図である。

【図２８】図２７の組み立て斜視図である。

【図２９】図２７におけるインクジェットユニットの取
り付け部の斜視図である。

【図３０】図２７に示したカートリッジの装置に対する
取り付け説明図である。

【図３１】図２７に示したカートリッジを適用した装置
外観図である。

【図３２】従来の記録ヘッドの模式的断面図である。

【符号の説明】

１ Ｐ型シリコン基板 ２ Ｎ型コレクタ埋込領域 ３ Ｐ型アイソレーション埋込領域 ４ Ｎ型エピタキシャル領域 ５ Ｐ型ベース領域 ６ Ｐ型アイソレーション領域 ７ Ｎ型コレクタ領域 ８ 高濃度Ｐ型ベース領域 ９ 高濃度Ｐ型アイソレーション領域 １０ Ｎ型エミッタ領域 １１ 高濃度Ｎ型コレクタ領域 １２ コレクタ・ベース共通電極 １３ エミッタ電極 １４ アイソレーション電極 １００ 記録ヘッド用基体（ヒータボード） １０３ 発熱抵抗層 １０４ 電極 １０５，１０６ 保護層 ５００ 吐出口

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭57−107866（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−81181（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B41J 2/05

Claims (9)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 インクを吐出する為の吐出口を有する複
   数の液吐出部と、 該液吐出部に供給されたインクを吐出する為に利用され
   る熱エネルギを発生する為の電気熱変換素子の複数、お
   よび該複数の電気熱変換素子のそれぞれに対応して個別
   に電気的に接続されて該複数の電気熱変換素子のそれぞ
   れを駆動する機能素子の複数と、が設けられた基体と、 を具備する記録ヘッドにおいて、 前記複数の電気熱変換素子および前記複数の機能素子に
   対する共通電極配線および選択電極配線を含む配線部に
   設けられた領域内に、前記複数の機能素子が前記複数の
   電気熱変換素子の配列方向とは異なる方向に配列され、
   前記複数の電気熱変換素子はその近傍で前記共通電極配
   線に接続され、前記配線部が本質的に前記電気熱変換素
   子が形成されている層より下層に形成されていることを
   特徴とする記録ヘッド。
2. 【請求項２】 前記複数の電気熱変換素子および前記複
   数の機能素子は所定個数毎のブロックに分割され、各ブ
   ロックの共通電極および選択電極が前記基体上交互に配
   置されてなることを特徴とする請求項１に記載の記録ヘ
   ッド。
3. 【請求項３】 熱エネルギを発生する為の電気熱変換素
   子の複数と、 該複数の電気熱変換素子のそれぞれに対応して個別に電
   気的に接続されて該複数の電気熱変換素子を駆動する機
   能素子の複数と、が同一基板に設けられた記録ヘッド用
   基体において、 前記複数の電気熱変換素子および前記複数の機能素子に
   対する共通電極配線および選択電極配線を含む配線部が
   設けられた領域内に、前記複数の機能素子が前記複数の
   電気熱変換素子の配列方向とは異なる方向に配列され、
   前記複数の電気熱変換素子はその近傍で前記共通電極配
   線に接続され、前記配線部が本質的に前記電気熱変換素
   子が形成されている層より下層に形成されていることを
   特徴とする記録ヘッド用基体。
4. 【請求項４】 前記複数の電気熱変換素子および前記複
   数の機能素子は所定個数毎のブロックに分割され、各ブ
   ロックの共通電極および選択電極が交互に配置されてな
   ることを特徴とする請求項３に記載の記録ヘッド用基
   体。
5. 【請求項５】 請求項１記載の記録ヘッドと、 該ヘッドに対してインクを供給する手段と、 前記記録ヘッドによる記録位置に記録媒体を搬送する手
   段とを具えたことを特徴とするインクジェット記録装
   置。
6. 【請求項６】 前記機能素子は、ダイオードまたはトラ
   ンジスタであることを特徴とする請求項１または２に記
   載の記録ヘッド。
7. 【請求項７】 前記機能素子は、前記基体の前記電気熱
   変換素子側から見たときに重なるように配列されること
   を特徴とする請求項１または２に記載の記録ヘッド。
8. 【請求項８】 前記機能素子は、ダイオードまたはトラ
   ンジスタであることを特徴とする請求項３または４に記
   載の記録ヘッド用基体。
9. 【請求項９】 前記機能素子は、前記基板の前記電気熱
   変換素子側から見たときに重なるように配列されること
   を特徴とする請求項３または４に記載の記録ヘッド用基
   体。