JP4202706B2 - 加熱素子に近接した駆動回路を備える流体噴射装置、及び該流体噴射装置の製造方法 - Google Patents

加熱素子に近接した駆動回路を備える流体噴射装置、及び該流体噴射装置の製造方法 Download PDF

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、流体噴射装置に関し、特に流体噴射装置の加熱素子に関する駆動回路の近接配置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
インクジェットプリンタのプリントヘッドでは、加熱された流体即ちインクにより駆動バブルが形成され、プリントヘッドのオリフィス即ちノズルから媒体へ向けて噴射すべき流体の滴が生成される。この流体は、トランジスタに応答して駆動する抵抗器によって加熱される。これらの抵抗器及びトランジスタは、シリコン基板上に形成されることが多い。
【0003】
抵抗器の駆動に用いられるMOSトランジスタの中には、大抵抗のあまり断熱性の高くない導体としてポリシリコンとも呼ばれる多結晶シリコンを断熱基層の上に積層し、トランジスタのゲートに用いているものがある。このトランジスタのゲートに電流が流れると、トランジスタのソースとドレインの間に電子の流れを「開始」させる電界が形成され、回路を形成する。トランジスタのゲートに対して電流がオフになると、電子の流れが停止し、トランジスタがオフになる。
【0004】
例えば、酸化珪素層などの極めて薄い断熱基層を加熱抵抗器とシリコン基板との間にあるプリントヘッドの珪素基板に被着させる場合がある。この断熱基層は、加熱抵抗器が駆動パルスの間、シリコン基板を保護する。この断熱基層は極めて薄い場合があるので、ゲートにより生成された電界がトランジスタの電子の動きに悪影響を与える場合がある。
【0005】
多くの場合、駆動トランジスタは、トランジスタが高熱に頻繁にさらされないように、即ち、トランジスタの動作寿命が短くならないように、抵抗器からある距離をあけて配置されている。トランジスタと抵抗器の間に距離をあけるもう1つの理由は、流体が加熱されたときに流体バブルの破裂による駆動トランジスタへの機械的打撃を最小限に抑えるためである。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
プリントヘッド基板に占める駆動トランジスタの面積を小さくし、基板の面積を削減してコストを削減することである。
【0007】
【課題を解決するための手段】
加熱素子用の駆動回路を含む流体噴射装置であって、該駆動回路のうちの少なくとも一部が前記加熱素子に近接して60μmの範囲内に配置された流体噴射装置。以下の説明および複数の図面を通して、同様の構成要素には同じ参照符号を付している。
【0008】
【発明の実施の形態】
図1及び図2を参照すると、本発明を採用することができるインクジェットプリントヘッド(または流体噴射装置あるいは交換可能なプリンタ構成要素)の一定の縮尺ではない斜視図が概略的に示されている。このインクジェットプリントヘッドには、概して(a)シリコンなどの基板を含み様々な薄膜層が形成された薄膜基礎構造即ちダイ11と、(b)薄膜基礎構造11上に堆積させたインク障壁層12と、(c)インク障壁12の上部に層をなすように取り付けられたオリフィス板即ちノズル板13とが含まれる。
【0009】
薄膜基礎構造11は、従来の集積回路技術に従って形成され、内部に薄膜加熱抵抗器56が形成さる。インク障壁層12は、ドライフィルムから形成され、加熱および加圧により薄膜基板11に積層され、加熱抵抗器が形成された領域の上に写真石版によってインク室19およびインク通路29が形成される。薄膜基礎構造11の長手方向に離れた両端には、外部電気接続用の金のボンディングパッド74が配置されており、インク障壁層12には被覆されない。例えば、インク障壁層の材料には、E.I.duPont de Nemours and Company of Wilmington,Delwareから入手可能な「Parad」ブランドの感光性樹脂製ドライフィルムなどのアクリラートベースの感光性樹脂製ドライフィルムが含まれる。同様のドライフィルムには、「Riston」ブランドのドライフィルムなどの他のduPont製品、及び、他の化学製品供給業者によって製造されたドライフィルムが含まれる。オリフィス板13には、例えばポリマ材料から構成された平面基板などが含まれ、例えば、参考までに本明細書で援用する米国特許第5,469,199号に開示されているようなレーザ加工によりオリフィスが形成される。オリフィス板には、ニッケルなどの板金も含まれる場合がある。
【0010】
図3に示すように、詳しくは、インク障壁層12内のインク室19は個々のインク噴射抵抗器56の上に配置されており、各インク室19はインク障壁層12に形成された室状開口部の相互接続された端面すなわち壁によって画定される。インク通路29は、障壁層12に形成されたさらなる開口部によって画定され、個々のインク噴射室すなわち流体噴射室19と一体になるように繋がっている。図1〜図3には、一例として、インク通路が薄膜基礎構造のインク供給スロット71〜73によって形成されたエッジに向けて開口し、インク供給スロットのエッジが供給エッジを形成するようになっているスロット供給型インクジェットプリントヘッドを例示している。
【0011】
オリフィス板13には個々のインク室19上に配置されたオリフィス即ちノズル21が含まれ、各インク噴射抵抗器56、関連インク室19および関連オリフィス21が整列されてインク滴発生器40を形成するようになっている。
【0012】
開示のプリントヘッドは障壁層及び独立したオリフィス板を備えるものとして説明したが、当然明らかなように、本発明は、一体型障壁/オリフィス構造をもつプリントヘッドとして実施することもでき、その場合、単一の感光性樹脂層を用い、複数回の露光処理により露光して現像することにより実施することができる。
【0013】
インク滴発生器40は、基準方向Lに対して交差方向に間隔をあけた3列のアレイ即ちグループ61、62、63になるように構成される。各グループの加熱抵抗器56は、基準方向Lにほぼ整列されており、基準方向Lについて所定の中心間距離すなわちノズルピッチPを有する。例えば、薄膜基礎構造11が矩形であるものとし、その両側のエッジ51、52を長手方向のエッジとし、長手方向に離れている両側のエッジ53、54をプリントヘッドの長さよりも短い幅方向のエッジとする。薄膜基礎構造の長手方向は、基準方向Lに対して平行な場合もあるエッジ51、52に沿った方向である。使用時には、基準方向Lは一般に媒体送り方向と呼ばれる方向に整列させることができる。
【0014】
各インク滴発生器グループのインク滴発生器40はほぼ同一線上にあるものとして例示しているが、例えば噴射遅延を補償するため、インク滴発生器グループのインク滴発生器40は列の中心線からわずかにずらすこともできることが分かるであろう。
【0015】
インク滴発生器40の各々が加熱抵抗器56を含む場合、加熱抵抗器もそれに従ってそのインク滴発生器に対応するグループ即ちアレイに構成される。便宜上、加熱抵抗器のアレイ即ちグループも同じ参照符号61、62、63で参照する。
【0016】
詳しくは、図1、図2及び図3のプリントヘッドの薄膜基礎構造11には、基準方向Lに整列されたインク供給スロット71、72、73が含まれ、基準方向Lに対して交差する方向に互いに間隔をあけて配置されている。インク供給スロット71、72、73の各々はインク滴発生器グループ61、62、63へインクを供給するものであり、例えばインク滴発生器グループの片側に配置され、それぞれインクを供給する。例えばインク供給スロットの各々は、シアン、黄、及び、マゼンタなどの異なる色のインクを供給する。
【0017】
薄膜基礎構造11には駆動トランジスタ回路アレイ81、82、83がさらに形成され、これらがインク滴発生器グループ(61、62、63)にそれぞれ隣接して配置される。各駆動回路アレイ(81、82、83)には、対応する加熱抵抗器56に接続された複数のFET駆動回路85が含まれる。各駆動回路アレイ(81、82、83)には接地バス(181、182、183)が結合され、隣接する駆動回路アレイ(81、82、83)内の全てのFET駆動回路85のソース端子が接地バスと電気的に接続される。各接地バス(181、182、183)は、プリントヘッド構造の一端にある少なくとも1つのボンディングパッド74に相互接続されると共に、プリントヘッド構造の他端にある少なくとも1つのボンディングパッド74にも相互接続される。
【0018】
図5に概略を示すように、各FET駆動回路85のドレイン端子は隣接する加熱抵抗器56の一端に接続され、加熱抵抗器56の他端は導電性トレース86を介して適当なインク噴射基本選択信号PSを受信し、導電性トレース86はプリントヘッド構造の一端で接触パッド74に接続される。導電性トレース86は、例えば、接地バス181、182、183が形成されるメタライゼーション層の上方に絶縁分離された金のメタライゼーション層202(図6)を含む。導電性トレース86は、接地バス181、182、183と同じメタライゼーション層に形成された導電性バイア200及び金属トレース57(図6)により、加熱抵抗器56と電気的に接続される。また、特定の加熱抵抗器用の導電性トレース86は、通常、その加熱抵抗器に最も近い端部のボンディングパッド74に接続することができる。図5に示す導電性バイア200は、金のメタライゼーション層202と金属トレース57との接点である。一実施形態において、印刷コマンドは電気信号として、関連する加熱抵抗器56の駆動回路85へ送信される。この印刷コマンドに応答して加熱抵抗器が駆動され、加熱された流体が噴射室から噴射される。
【0019】
図4Aおよび図6Aは、本発明の第2の実施形態を例示している。図4および図6に示す第1の実施形態に比べると、駆動回路すなわちトランジスタ85の幅が抵抗器56またはインク滴発生器61の方向へ拡がっている。一実施形態では、トランジスタ85は金のメタライゼーション層202と金属トレース57の間にまで拡がる場合もある。
【0020】
図6Aに示すように、トランジスタは加熱抵抗器の方向へ移動させられ、導電性バイア200が少なくとも部分的にトランジスタ領域上に重なる位置になるようにしている。図6に示す第1の実施形態と比べると、これら2つの実施形態間で導電性バイアと加熱抵抗器との間の距離は実質的に変化していない。
【0021】
一実施形態において、ポリシリコン・ゲート91の幅を増加させる場合がある。特定の実施形態では、ゲート幅が増えると、図6の基板と比較してトランジスタ85全体にわたって熱の発生が少なくなり、及び/または、抵抗が小さくなる。
【0022】
図6Aに示す実施形態の場合、導電性バイア200の下方に拡がるトランジスタ85の接触部は存在しない。トランジスタの拡大された領域には、導電性バイア200の下方の第1の領域と、第2の領域とがある。この実施形態の場合、接触部は第1の領域には延びていないが第2の領域には延びている。一実施形態において、第1の領域には接触させなくても高いトランジスタ効率を実現することが可能である。
【0023】
一実施形態において、加熱素子(すなわち抵抗器)の駆動回路(すなわちトランジスタ)の少なくとも一部は、加熱素子に近接して60μmの範囲内に配置される。駆動回路85のエッジは、加熱素子すなわち抵抗器56のエッジから1〜60μmの範囲内に配置される。特定の実施形態において、駆動回路は加熱素子から約1〜30μmの範囲内に配置される。さらに特定の実施形態において、駆動回路要素は加熱素子から約5μmの位置に配置される。
【0024】
図4Aに示す一実施形態において、各々の流体加熱抵抗器は基板に沿って千鳥状に配列されている。この実施形態の場合、各抵抗器と対応するトランジスタとの間の距離「d」は、約1〜60μmの範囲内にある。他の実施形態において、抵抗器はほぼまっすぐな行をなしている。
【0025】
図4Bおよび図6Bは、本発明の第3の実施形態を例示している。第3の実施形態は、本明細書に説明のある場合を除き、第2の実施形態とほぼ同様である。図4および図6に示す第1の実施形態と比較すると、駆動回路すなわちトランジスタ85が抵抗器56またはインク滴発生器61の方向へシフトされている。一実施形態において、トランジスタ85の幅は拡大される場合がある。インク滴発生器とトランジスタのエッジとの間の距離は、上述の第2の実施形態の場合と同じである。一実施形態では、ポリシリコン・ゲートが抵抗器の方向へシフトされる場合がある。
【0026】
図6Bに示すように、トランジスタは抵抗器の方向へ移動され、導電性バイア200が少なくとも部分的にトランジスタの領域上に位置するようになっている。図6に示す第1の実施形態と比較すると、導電性バイアと抵抗器との間の距離は、各実施形態を通じて実質的に同じままである。
【0027】
図6Bの実施形態の場合、プリントヘッドの基板すなわちダイ11の幅は、ダイのトランジスタ85が対応する抵抗器の方向へシフトされる距離とほぼ同じ距離だけ縮小することが可能である。他の実施形態において、図1の駆動回路要素アレイ81、82、83のトランジスタ85の各々を対応する抵抗器の方向へシフトすると、ダイの幅をかなり縮小することが可能になる。プリントヘッドのダイはプリントヘッドの比較的高価な部品であるため、製造の際の材料の節約は大幅なコスト削減になる。
【0028】
実施形態によっては、特定のインク滴発生器グループ(61、62、63)内の加熱抵抗器56を複数の基本グループに構成し、特定の基本グループのインク滴発生器を同一のインク噴射基本選択信号に対して切り替え可能に並列に接続することも可能である。このような例は、例えば米国特許第5,604,519号、第5,638,101号、及び、第3,568,171号に開示されており、参考までに本明細書で援用する。各々のFET駆動回路のソース端子は、隣接する関連接地バス(181、182、183)と電気的に接続されている。
【0029】
説明を簡単にするため、加熱抵抗器56及び関連FET駆動回路85とボンディングパッド74とを電気的に接続する導電性トレース86及び接地バスを含む導電性トレースは、まとめて、電力トレースと呼ぶ。また、説明を簡単にするため、導電性トレース86は、High側または非接地電力トレースと呼ぶこともできる。
【0030】
一般に、各々のFET駆動回路85の寄生抵抗(またはオン抵抗)は、電力トレースにより形成された寄生経路によって、様々なFET駆動回路85に対して示される寄生抵抗の変動を補償するように構成され、加熱抵抗器へ供給されるエネルギの変動を低減させるようにしている。特に、これらの電力トレースはFET駆動回路に対して寄生抵抗を示す寄生経路を形成し、この寄生抵抗が経路上の位置に応じて変化するため、各々のFET駆動回路85の寄生抵抗を選択することにより、各々のFET駆動回路85の寄生抵抗と該FET駆動回路に対して示される電力トレースの寄生抵抗との組み合わせがインク滴発生器毎にわずかに異なるようにしている。従って、加熱抵抗器56が全てほぼ同じ抵抗値である限り、各FET駆動回路85の寄生抵抗は、異なるFET駆動回路85に対して示される関連電力トレースの寄生抵抗の変動を補償するように構成される。このようにして、電力トレースに接続されたボンディングパッドに対してほぼ等しいエネルギを供給し、異なる加熱抵抗器56に対してほぼ等しいエネルギを供給することができるように拡張される。
【0031】
図6および図7をさらに詳しく参照すると、FET駆動回路85の各々には、シリコン基板111に形成されたドレイン領域フィンガ89の上に配置された複数の電気的に相互接続されたドレイン電極フィンガ87と、シリコン基板111に形成されたソース領域フィンガ99の上に配置され、ドレイン電極87と相互に噛み合わされた、即ちドレイン電極87と交互配置された複数の電気的に相互接続されたソース電極フィンガ97とが含まれる。シリコン基板111に形成された薄いゲート酸化物層93の上には、それぞれの端部が相互接続されたポリシリコン・ゲート・フィンガ91が配置される。ホスホシリケート・ガラス層95によって、ドレイン電極87及びソース電極97をシリコン基板111から分離している。複数の導電性ドレイン接触部88がドレイン電極87とドレイン領域89とを電気的に接続し、一方、複数の導電性ソース接触部98がソース電極97とソース領域99とを電気的に接続している。例えば、ドレイン電極87、ドレイン領域89、ソース電極97、ソース領域99、及び、ポリシリコン・ゲート・フィンガ91は、基準方向Lおよび接地バス181、182、183の長手方向の対してほぼ直交する方向、即ち交差する方向に延びている。また、図6に示すように、各FET回路85について、基準方向Lと交差する方向のドレイン領域89およびソース領域99の範囲は、基準方向Lと交差する方向のゲート・フィンガーの範囲と同じであり、これによって基準方向Lと交差する方向の活性領域の範囲が決まる。説明を簡単にするため、ドレイン電極フィンガ87、ドレイン領域フィンガ89、ソース電極フィンガ97、ソース領域フィンガ99、及び、ポリシリコン・ゲート・フィンガ91の範囲は、これらの構成要素がストリップやフィンガのように長細い限り、これらの構成要素の長手方向の範囲と呼ぶことができる。
【0032】
例えば、各々のFET回路85のオン抵抗は、ドレイン領域フィンガ89のうちの電気的接触部88の無い連続的非接触部分の長手方向の範囲すなわち長さを調節することにより個別に設定される。例えば、ドレイン領域フィンガのこの連続的非接触部分は、加熱抵抗器56から最も遠いドレイン領域87の端部から始めることが可能である。特定のFET回路85のオン抵抗はドレイン領域フィンガの連続的非接触部分の長さが増すにつれて増大し、この長さを選択することにより特定のFET回路のオン抵抗が決まる。
【0033】
他の例として、各FET85のオン抵抗は、FET回路のサイズを選択することによって構成することもできる。例えば、基準方向Lと交差する方向のFET回路の範囲を選択することによってオン抵抗を決めることもできる。
【0034】
一実施例として、特定のFET回路85用の電力トレースがプリントヘッド構造の長手方向に離れた端部にある最も近いボンディングパッド74まで適度に直線的な経路で接続される場合、寄生抵抗はプリントヘッドの最も近い端部からの距離が増すにつれて増大し、FET駆動回路85のオン抵抗はこのような最も近い端部からの距離が増すにつれて減少する(FET回路の効率は良くなる)ので、電力トレースの寄生抵抗の増大は相殺される。特定の例として、連続的に接触の無いドレイン・フィンガー部分が加熱抵抗器86から最も遠いドレイン領域フィンガの端部から始まる場合、そのような部分の長さは、プリントヘッド構造の長手方向に離れた端部のうちの最も近い端部からの距離に応じて短くなる。
【0035】
各接地バス(181、182、183)はFET回路85のドレイン電極87及びソース電極97と同じ薄膜導電層から形成され、ソース領域99、ドレイン領域89およびポリシリコン・ゲート91からなる各FET回路の活性領域が都合良く関連接地バス(181、182、183)の下方に延びている。これによって、接地バス及びFET回路アレイが占める領域を狭くすることができ、薄膜基礎構造を薄くし、コストを削減することができる。
【0036】
また、ドレイン領域フィンガの連続的非接触部分が加熱抵抗器56から最も遠いドレイン領域フィンガの端部から始まる実施例の場合、ドレイン電極をドレイン領域フィンガの連続的非接触部分の上にまで延ばす必要がないので、ドレイン領域フィンガの連続的非接触部分の長さを増やすのに応じて、基準方向Lに対して交差する方向すなわち横方向についての関連する加熱抵抗器56の方向の各接地バス(181、182、183)の範囲を拡大することができる。換言すれば、接地バス(181、182、183)の幅Wは、連続的非接触ドレイン領域部分の長さに応じて接地バスがFET駆動回路85の活性領域上に重なる量を増加させることにより、拡大することが可能である。これは、接地バスとFET駆動回路85の活性領域とが重なる量を増すことにより拡大されるので、接地バス(181、182、183)及びその関連FET駆動回路アレイ(81、82、83)が占める領域の幅を増すことなく実現可能である。有効なことに、いずれの特定のFET回路85についても、接地バスは概ねドレイン領域の非接触部分の長さだけ、基準方向Lと交差する方向に活性領域と重ねることができる。
【0037】
連続的非接触ドレイン領域部分が加熱抵抗器56から最も遠いドレイン領域フィンガの端部から始まる場合、及び、連続的非接触ドレイン領域部分の長さがプリントヘッド構造の最も近い端部からの距離が増すにつれて短くなる特定の例の場合、連続的非接触ドレイン領域部分の長さのばらつきに応じて接地バス(181、182、183)の幅を調節または変更することにより、図8に示すように、プリントヘッド構造の最も近い端部に近づくにつれて幅Wの増す接地バスが得られる。こうした形状によれば、好都合なことに、ボンディングパッド74に近づくにつれて共用電流の量が増大するので、ボンディングパッド74に近づくにつれて接地バスの抵抗が小さくなる。
【0038】
上記は、3つのインク供給スロットを備え、インク供給スロットの片側だけにインク滴発生器が配置されたプリントヘッドを対象にしたものであるが、当然明らかなように、開示のFET駆動回路アレイ及び接地バス構造は、さまざまなスロット供給、エッジ供給により実施することができ、スロット供給とエッジ供給との組み合わせ構成によっても実施することができる。また、インク滴発生器は、インク供給スロットの片側にも両側にも配置することが可能である。
【0039】
次に図9を参照すると、上述のプリントヘッドを用いることが可能なインクジェット印刷装置110の一例に関する略透視図が示されている。図9のインクジェット印刷装置110には通常、成形プラスチック材料によるハウジングすなわちエンクロージャ124によって包囲されたシャーシ122が含まれる。シャーシ122は、例えば板金から形成され、垂直パネル122aを含む。印刷媒体のシートは適応型印刷媒体取り扱いシステム126により個別に印刷領域125へ通され、該印刷媒体取り扱いシステム126には印刷前の印刷媒体を格納するための供給トレイ128が含まれる。印刷媒体としては、紙、カード紙、透明紙、マイラー(R)紙等、任意の種類の適当な印刷可能なシート材料を用いることが可能であるが、便宜上、例示の実施形態は印刷媒体として紙を使用するものとして説明する。ステッパモータによって駆動される駆動ローラ129を含む一連のモータ駆動のローラを用いて、供給トレイ128から印刷領域125へ印刷媒体を移動させることができる。印刷後、駆動ローラ129は、印刷されたシートを格納式出力物乾燥用翼状部材130の上に出力する。この翼状部材は、新たに印刷されたシートを出力トレイ132のまだ乾燥していない印刷済みシートの上方に短時間だけ保持し、その後曲線矢印133に示すように旋回して両側へ引っ込み、新たに印刷されたシートを出力トレイ132の中へ落とす。印刷媒体取り扱いシステムには、レターサイズ、リーガルサイズ、A4サイズ、封筒サイズなどの様々な大きさの印刷媒体を収容するための一連の調節機構が含まれる場合があり、例えば、スライド式長さ調節アーム134及び封筒供給スロット135などが含まれる場合がある。
【0040】
図9のプリンタは、図示的にはマイクロプロセッサとして例示しているプリンタコントローラ136をさらに含み、プリンタコントローラ136はシャーシの垂直パネル122aの背面に支持されたプリント回路基板139上に設けられる。プリンタ・コントローラ136は、パーソナルコンピュータ(図示せず)などのホスト装置から命令を受信し、印刷領域125を通る印刷媒体の送り、プリントキャリッジ140の移動、及び、インク滴発生器40への信号の供給などを含むプリンタの動作を制御する。
【0041】
キャリッジ走査方向と平行な長手方向をもつプリントカートリッジ摺動ロッド138は、シャーシ122に支持され、プリントキャリッジ140の横方向の往復運動すなわちキャリッジ走査方向の走査を支えるプリントキャリッジ140は、第1および第2の着脱可能なインクジェットプリントヘッド・カートリッジ150、152(いずれも「ペン」、「プリントカートリッジ」または「カートリッジ」と呼ぶ場合がある)を支持している。プリントカートリッジ150、152はプリントヘッド154、156をそれぞれ備え、各々のプリントヘッドは印刷領域125にある印刷媒体の一部へ向けて概ね下方へインクを噴射するためのほぼ下向きのノズルを有する。詳しくは、プリントカートリッジ150、152は、クランプレバー、ラッチ部材または蓋170、172を含むラッチ機構によりプリントキャリッジ140に固定されている。
【0042】
適当なプリントキャリッジの一例が、Harmon他により1996年11月26日付けで出願された米国特許出願第08/757,009号に開示されている。
【0043】
参考のため、印刷媒体は、カートリッジ150、152の下方にある印刷媒体のカートリッジのノズルが横断する部分の接線に対して平行な媒体方向に、印刷領域125を通して送られる。媒体進行方向とキャリッジ走査方向とが同一平面上に位置する場合、図9に示すように、これらは互いに垂直になる。
【0044】
プリントキャリッジの背面にある回転防止機構は、例えば、シャーシ122の垂直パネル122aと一体成形されて水平方向に配置された回転防止バー185と係合し、摺動ロッド138を中心とするプリントキャリッジ140の前方への旋回を防止する。
【0045】
例えば、プリントカートリッジ150をモノクロ印刷カートリッジとし、プリントカートリッジ152を本明細書の教示によるプリントヘッドを用いた3色印刷カートリッジとすることもできる。
【0046】
プリントキャリッジ140はエンドレスベルト158により摺動ロッド138に沿って移動され、線形エンコーダストリップ159を利用してキャリッジ走査方向のプリントキャリッジ140の位置が検出される。
【0047】
上記は、本発明の特定の実施形態について説明および例示しているが、当業者であれば、付記した特許請求の範囲によって規定される本発明の範囲及び思想を外れることなく、さまざまな修正及び変更を加えることができる。
【0048】
【発明の効果】
本発明は、上記のように構成することにより、プリントヘッド基板に占める駆動トランジスタの面積を小さくすることにより基板の面積を削減し、コストを削減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施形態を用いたインクジェットプリントヘッドのレイアウト示す一定の比率でない略平面図である。
【図2】図1のインクジェットプリントヘッドの部分切り取り略透視図である。
【図3】図1のインクジェットプリントヘッドの一定の比率でない略部分平面図である。
【図4】図1のプリントヘッドの一部(符号4の部分)を示す部分平面図であり、FET駆動回路アレイ及び関連接地バスのレイアウトに関する第1の実施形態の概要を例示している。
【図4A】図1のプリントヘッドの一部(符号4の部分)を示す部分平面図であり、FET駆動回路アレイ及び関連接地バスのレイアウトに関する第2の実施形態の概要を例示している。
【図4B】図1のプリントヘッドの一部(符号4の部分)を示す部分平面図であり、FET駆動回路アレイ及び関連接地バスのレイアウトに関する第3の実施形態の概要を例示している。
【図5】図1のプリントヘッドの加熱抵抗器及びFET駆動回路の電気的接続を示す略電気回路図である。
【図6】図1のプリントヘッドの第1の実施形態の典型的なFET駆動回路及び関連接地バスに関する平面図である。
【図6A】図1のプリントヘッドの第2の実施形態の典型的なFET駆動回路及び関連接地バスに関する平面図である。
【図6B】図1のプリントヘッドの第3の実施形態の典型的なFET駆動回路及び関連接地バスに関する平面図である。
【図7】図1のプリントヘッドの典型的なFET駆動回路の断面立面図である。
【図8】図1のプリントヘッドのFET駆動回路アレイ及び関連接地バスの実施例を示す平面図である。
【図9】本発明のプリントヘッドの一実施形態を用いることが可能なプリンタの一定の比率でない略透視図である。
【符号の説明】
11 流体噴射装置
19 噴射室
40 流体噴射装置
56 加熱素子
85 駆動回路要素
150 流体噴射カートリッジ
152 流体噴射カートリッジ
154 基板
156 基板
200 導電性バイア

Claims (11)

  1. 表面に絶縁体層(95)を有する基板(111)と、
    加熱流体を噴射するための噴射室(19)と、
    前記基板上の前記噴射室内に形成され、前記噴射室内の流体を加熱する加熱素子(56)と、
    前記基板に形成され、前記絶縁体層上に接点電極(87,97)を有する駆動回路(85)であって、前記接点電極は、前記加熱素子及び接地バス(181,182,183)にそれぞれ電気的に接続される、駆動回路(85)と、
    前記加熱素子にトレース(57)を介して電気的に接続され、噴射信号を伝達する導電性バイア(200)と、
    からなり、前記導電性バイアの少なくとも一部は前記駆動回路の領域上に配置され、前記駆動回路は、前記導電性バイアによって覆われた前記領域内において前記導電性バイアと接点を形成しないように配置され、前記導電性バイアによって覆われた領域以外の領域においてのみ前記接点電極 (87,97) を有する、プリントヘッド(11)。
  2. 前記駆動回路はトランジスタであり、前記駆動回路(85)の少なくとも一部は、前記基板の平面において前記加熱素子(56)から1〜60マイクロメートルの距離に配置される、請求項1に記載のプリントヘッド。
  3. 前記駆動回路はトランジスタであり、前記駆動回路(85)の少なくとも一部は、前記基板の平面において前記加熱素子(56)から1〜30マイクロメートルの距離に配置される、請求項1に記載のプリントヘッド。
  4. 前記駆動回路はトランジスタであり、前記駆動回路(85)の少なくとも一部は、前記基板の平面において前記加熱素子(56)から5マイクロメートルの距離に配置される、請求項1に記載のプリントヘッド。
  5. 複数の加熱素子(56)、及び該複数の加熱素子(56)のそれぞれに対応する駆動回路(85)を有し、前記複数の加熱素子は、対応する駆動回路からの距離が千鳥状になるように、前記基板の平面に配置される、請求項1〜4のうちのいずれか一項に記載のプリントヘッド。
  6. 前記接地バス(181,182,183)の少なくとも一部は前記駆動回路(85)の一部の領域上に配置され、その領域において、前記駆動回路は、前記接地電極(87,97)のうち前記接地バス(181,182,183)に接続された接点電極(97)のみを有する、請求項1〜5のうちのいずれか一項に記載のプリントヘッド。
  7. 前記導電性バイア(200)は、前記加熱素子が前記駆動回路(85)に接続されるのと同じ側において、トレース(57)により前記加熱素子に電気的に接続される、請求項1〜6のうちのいずれか一項に記載のプリントヘッド。
  8. プリントヘッド(11)を製造する方法であって、
    加熱素子(56)を有し、表面に絶縁体層(95)が形成された基板上に噴射室(19)を形成するステップと、
    前記加熱素子にトレース(57)を介して電気的に接続され、前記絶縁体層上に接点電極(87,97)を有する、前記加熱素子の駆動回路(85)を、前記基板に配置するステップと、
    噴射信号を伝達するために、前記加熱素子に導電性バイア(200)を電気的に接続するステップと、
    前記導電性バイアの少なくとも一部を前記駆動回路の領域上に配置するステップと
    からなり、前記駆動回路は、前記導電性バイアによって覆われた前記領域内において前記導電性バイアと接点を形成しないように配置され、前記導電性バイアによって覆われた領域以外の領域においてのみ前記接点電極 (87,97) を有する、方法。
  9. 前記駆動回路はトランジスタであり、前記導電性バイア(200)は、前記基板の平面において前記駆動回路(85)の少なくとも一部が前記加熱素子(56)から1〜60マイクロメートルの位置にくるように配置される、請求項に記載の方法。
  10. 前記駆動回路はトランジスタであり、前記導電性バイア(200)は、前記基板の平面において前記駆動回路(85)の少なくとも一部が前記加熱素子(56)から1〜30マイクロメートルの位置にくるように配置される、請求項に記載の方法。
  11. 前記駆動回路はトランジスタであり、前記導電性バイア(200)は、前記基板の平面において前記駆動回路(85)の少なくとも一部が前記加熱素子(56)から5マイクロメートルの位置にくるように配置される、請求項に記載の方法。
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