JPH03246046A - 記録ヘッド,記録ヘッド用基板およびインクジェット記録装置 - Google Patents
記録ヘッド,記録ヘッド用基板およびインクジェット記録装置Info
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- JPH03246046A JPH03246046A JP4252290A JP4252290A JPH03246046A JP H03246046 A JPH03246046 A JP H03246046A JP 4252290 A JP4252290 A JP 4252290A JP 4252290 A JP4252290 A JP 4252290A JP H03246046 A JPH03246046 A JP H03246046A
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Landscapes
- Particle Formation And Scattering Control In Inkjet Printers (AREA)
- Accessory Devices And Overall Control Thereof (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
[産業上の利用分野]
本発明は、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記録装置の記録ヘッド
、該ヘッド用基板およびインクジェット記録装置に関し
、特に記録のためのエネルギとして利用される熱エネル
ギを発生する電気熱変換素子とその駆動用機能素子を同
一基板上に形成した記録ヘッド、該ヘッド用基板および
インクジェット記録装置に関する。
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記録装置の記録ヘッド
、該ヘッド用基板およびインクジェット記録装置に関し
、特に記録のためのエネルギとして利用される熱エネル
ギを発生する電気熱変換素子とその駆動用機能素子を同
一基板上に形成した記録ヘッド、該ヘッド用基板および
インクジェット記録装置に関する。
[従来の技術]
従来、記録ヘッドの構成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。
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。
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再現性の向上を目的として、特
開昭57−72867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上に設けた
インクジェット記録ヘッドが知られている。
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再現性の向上を目的として、特
開昭57−72867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上に設けた
インクジェット記録ヘッドが知られている。
第9図は上述した構成によ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、9
05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(Hf
Bx)層、908はアルミニウム(Aρ)電極、909
と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と協働して液路
950を画成している。
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、9
05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(Hf
Bx)層、908はアルミニウム(Aρ)電極、909
と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と協働して液路
950を画成している。
[発明が解決しようとする課題]
ところで、上述したような構造が優れているとはいえ、
近年記録装置に対して強(要求される高速駆動化、省エ
ネルギ化、高集積化、低コスト化、高信頼性を満足する
為には未だ改善の余地がある。
近年記録装置に対して強(要求される高速駆動化、省エ
ネルギ化、高集積化、低コスト化、高信頼性を満足する
為には未だ改善の余地がある。
そのためには、機能素子を高密度に集積し、記録ヘッド
の基板となるチップの面積を小さ(し、低コスト化され
た記録ヘッドを構成する必要がある。
の基板となるチップの面積を小さ(し、低コスト化され
た記録ヘッドを構成する必要がある。
そしてそのためには、記録ヘッドを構成する配線材料を
高密度に設置することが不可欠である。
高密度に設置することが不可欠である。
つまり幅を狭(し、且つ間隔も狭くして配線材料を配置
することで、チップ面積を大幅に減らし、低コスト化が
実現できる。
することで、チップ面積を大幅に減らし、低コスト化が
実現できる。
しかしながら単純にA2等の配線幅を狭くすると、記録
ヘッドには1ヘッド当り 100mA〜500mAの大
電流が流されるため、配線材中において電気的マイグレ
ーション(電流として流れる電子とAj2の衝突)を引
きおこし、配線形状がボイドと呼ばれる凹部に代表され
るように変化し、最終的には断線が生じてしまう。一般
的にマイグレーションは10’ A/cm”をこえる電
流が流れると生ずると言われている。つまり、he系の
配線材料は実用化の実績もあり、取扱いやすさも充分に
あることから広く用いられているが、配線を高集積化す
る上で上記のような問題点が存在している。
ヘッドには1ヘッド当り 100mA〜500mAの大
電流が流されるため、配線材中において電気的マイグレ
ーション(電流として流れる電子とAj2の衝突)を引
きおこし、配線形状がボイドと呼ばれる凹部に代表され
るように変化し、最終的には断線が生じてしまう。一般
的にマイグレーションは10’ A/cm”をこえる電
流が流れると生ずると言われている。つまり、he系の
配線材料は実用化の実績もあり、取扱いやすさも充分に
あることから広く用いられているが、配線を高集積化す
る上で上記のような問題点が存在している。
本発明の目的は上述した技術的課題を解決し、高速配録
、高解像度記録可能な記録ヘッド、記録用ヘッド用基板
およびインクジェット記録装置を提供することにある。
、高解像度記録可能な記録ヘッド、記録用ヘッド用基板
およびインクジェット記録装置を提供することにある。
本発明の別の目的は、高集積化され信頼性の高い記録ヘ
ッドおよび記録ヘッド用基板を低価格で提供し、以てイ
ンクジェット記録装置の低廉価に資することにある。
ッドおよび記録ヘッド用基板を低価格で提供し、以てイ
ンクジェット記録装置の低廉価に資することにある。
[課題を解決するための手段コ
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
変換素子と該電気熱変換素子に電気的に接続された機能
素子とが設けられた基体と、を具備する記録ヘッドにお
いて、前記電気的接続を行うための配線部が耐エレクト
ロマイグレーション性を有する材料でなることを特徴と
する。
有する液吐出部と、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
変換素子と該電気熱変換素子に電気的に接続された機能
素子とが設けられた基体と、を具備する記録ヘッドにお
いて、前記電気的接続を行うための配線部が耐エレクト
ロマイグレーション性を有する材料でなることを特徴と
する。
また、本発明は熱エネルギを発生する為の電気熱変換素
子と、該電気熱変換素子に電気的に接続された機能素子
と、が同一基板に設けられた記録ヘッド用基板において
、前記電気的接続を行うための配線部が耐エレクトロマ
イグレーション性を有する材料でなることを特徴とする
。
子と、該電気熱変換素子に電気的に接続された機能素子
と、が同一基板に設けられた記録ヘッド用基板において
、前記電気的接続を行うための配線部が耐エレクトロマ
イグレーション性を有する材料でなることを特徴とする
。
さらに、本発明インクジェット記録装置は、上記ヘッド
と、該ヘッドに対してインクを供給するための手段と、
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。
と、該ヘッドに対してインクを供給するための手段と、
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。
[作 用]
このように記録ヘッドの配線材料を耐エレクトロマイグ
レーション性を有する。A℃−Si−Cu系あるいはA
β−Cu系とすることにより、本発明による液体噴射記
録ヘッドは配線幅を狭くする際の問題点を解決できる。
レーション性を有する。A℃−Si−Cu系あるいはA
β−Cu系とすることにより、本発明による液体噴射記
録ヘッドは配線幅を狭くする際の問題点を解決できる。
よって、液体噴射記録ヘッドのコストを決定するチップ
面積を、配線スペースを大幅に削減することにより著し
く小とでき、従来の工程数をふやすことなく、且つ高信
頼性のヘッドを低コストで供給できるようになる。
面積を、配線スペースを大幅に削減することにより著し
く小とでき、従来の工程数をふやすことなく、且つ高信
頼性のヘッドを低コストで供給できるようになる。
[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。
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。
(実施例1)
まず、電気熱変換素子とその駆動用機能素子としてのダ
イオードとの接続、および電気熱変換素子の駆動につい
て説明する。
イオードとの接続、および電気熱変換素子の駆動につい
て説明する。
第1図(a)は、本実施例に係る基板を、その配線部を
模式化して示す断面図、第1図(b)は所定数の電気熱
変換素子および機能素子を含む1ブロツクの等価回路図
である。本実施例では、第2図(b)について後述する
ように、コレクタ・ベース共通電極12がダイオードの
アノードに対応し、エミッタ電極13がダイオードのカ
ソードに対応している。そして、電気熱変換素子(RH
l、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、、)を印加することにより、セル内のN、PN )
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。
模式化して示す断面図、第1図(b)は所定数の電気熱
変換素子および機能素子を含む1ブロツクの等価回路図
である。本実施例では、第2図(b)について後述する
ように、コレクタ・ベース共通電極12がダイオードの
アノードに対応し、エミッタ電極13がダイオードのカ
ソードに対応している。そして、電気熱変換素子(RH
l、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、、)を印加することにより、セル内のN、PN )
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。
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うこ
とが8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(、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(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。
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うこ
とが8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(、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(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。
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の濃度をI X 10”cm−”以上とするこおと
、ベース領域5の濃度を5 X 10”〜5 X 10
’cod−”とすること、さらには、高濃度ベース領域
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
のぞましい。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。
域2の濃度をI X 10”cm−”以上とするこおと
、ベース領域5の濃度を5 X 10”〜5 X 10
’cod−”とすること、さらには、高濃度ベース領域
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
のぞましい。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。
上記記録ヘッドの駆動方法についてさらに詳述する。第
1図(a)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
128個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(第1図(b)参照)。
1図(a)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
128個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(第1図(b)参照)。
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RHI 、RH2の駆動について説明
する。
の電気熱抵抗素子RHI 、RH2の駆動について説明
する。
電気熱変換素子RHIを駆動する為には、まずスイッチ
G1によるグループの選択がなされると共にスイッチS
Lにより電気熱変換体RHIが選択されて正電圧V□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
SHI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RHI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する。
G1によるグループの選択がなされると共にスイッチS
Lにより電気熱変換体RHIが選択されて正電圧V□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
SHI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RHI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する。
同様に電気熱変換体RH2を駆動する場合も、スイッチ
Gl、スイッチS2を選択的にオンしてダイオードセル
SH2を駆動し電機熱変換体に電流を供給する。
Gl、スイッチS2を選択的にオンしてダイオードセル
SH2を駆動し電機熱変換体に電流を供給する。
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
。なお、配線の形態としては、第1図(c)および(d
)に示すようなものであってもよい。
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
。なお、配線の形態としては、第1図(c)および(d
)に示すようなものであってもよい。
第2図(a)は概ね以上のような基板(ヒータボード)
100を用いて構成された記録ヘッドを示す。かかるヘ
ッドは、図に示すように、複数の吐出口50、吐出口に
連通ず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51、天板52、インク供給口53とを有する。
100を用いて構成された記録ヘッドを示す。かかるヘ
ッドは、図に示すように、複数の吐出口50、吐出口に
連通ず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51、天板52、インク供給口53とを有する。
なお、液路壁部材51と天板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。
利用することにより一体化も可能である。
次に、基板およびその配線部についてさらに詳述する。
第2図(b)は、第1図(a)の構成による記録ヘッド
用基板およびその配線部の模式的断面図、すなわち第2
図(a)のE−E’線断面図である。
用基板およびその配線部の模式的断面図、すなわち第2
図(a)のE−E’線断面図である。
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 )ランジスタが形成さ
れており、2,4,7.11のコレクタ領域がエミッタ
領域lOとベース領域5.8とを完全に包囲するように
形成している。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、P型アイソレーション領域7、高
濃度P型アイソレーション領域により各セルが包囲され
電気的に分離されている。
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 )ランジスタが形成さ
れており、2,4,7.11のコレクタ領域がエミッタ
領域lOとベース領域5.8とを完全に包囲するように
形成している。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、P型アイソレーション領域7、高
濃度P型アイソレーション領域により各セルが包囲され
電気的に分離されている。
本実施例の記録ヘッド100には、上述した駆動部を有
する基板上に熱酸化によるSiO□膜101 、8よび
CVD法やスパッタリング法による駿化Si膜等から成
る蓄熱層102上に、スパッタリング法によるHfB、
等の発熱抵抗層103とAβ−Si−CuあるいはA1
1−Cu等の電極104とで構成された電気熱変換素子
が設けられている。
する基板上に熱酸化によるSiO□膜101 、8よび
CVD法やスパッタリング法による駿化Si膜等から成
る蓄熱層102上に、スパッタリング法によるHfB、
等の発熱抵抗層103とAβ−Si−CuあるいはA1
1−Cu等の電極104とで構成された電気熱変換素子
が設けられている。
従来、配線幅24μmの配線を純Ailで形成すると最
大電流密度は10’ A/cm”を越えず、80℃、I
X 10” A/cがの通電条件下においてMTF
10’f(は達成可能であった。しかしコスト低減、小
型化のために配線幅を10μm程度におとすと、MTF
は1/4〜l/9に低下してしまった。そこでCuを0
.1%〜1%含有するA℃、あるいはCuを0.1%〜
1%、且つSiを0.5%〜2%含有するAβを配線材
料として用いると、8μm配線幅のものでもMTF10
@Hを達成できた。
大電流密度は10’ A/cm”を越えず、80℃、I
X 10” A/cがの通電条件下においてMTF
10’f(は達成可能であった。しかしコスト低減、小
型化のために配線幅を10μm程度におとすと、MTF
は1/4〜l/9に低下してしまった。そこでCuを0
.1%〜1%含有するA℃、あるいはCuを0.1%〜
1%、且つSiを0.5%〜2%含有するAβを配線材
料として用いると、8μm配線幅のものでもMTF10
@Hを達成できた。
HfBa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1等の配線202お
よび201との間にも設置される。
電極12およびエミッタ電極13と1等の配線202お
よび201との間にも設置される。
発熱抵抗層としては、ほかにもPt、 Ta、 ZrB
w。
w。
Ti−W、 Ni−Cr、 Ta−Al1 、 Ta−
3i、 Ta−Mo、 Ta−W。
3i、 Ta−Mo、 Ta−W。
Ta−Cu、 Ta−Ni、 Ta−Ni−Al1 、
Ta−Mo−Ni、 Ta−1−Ni。
Ta−Mo−Ni、 Ta−1−Ni。
Ta−3i−Al2. Ta−W−AI2−Ni、 T
i−3i、 W、 Ti、 Ti−N。
i−3i、 W、 Ti、 Ti−N。
Mo、 Mo−3i、W−Si等がある。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C
VD法によるSiOx等の保護膜105およびTa等の
保護膜106が設けられている。
変換素子の発熱部110上にはスパッタリングまたはC
VD法によるSiOx等の保護膜105およびTa等の
保護膜106が設けられている。
ここで蓄熱層102を形成するSi02膜は駆動部の最
下層配線12.14と中間配線としての201や202
との間の眉間絶縁膜と一体的に設けられている。
下層配線12.14と中間配線としての201や202
との間の眉間絶縁膜と一体的に設けられている。
次に、第3図(a)〜(k)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。
録ヘッドの製造工程について説明する。
■I X 10”〜10”cm−”程度の不純物濃度の
P型シリコン基板1の表面に、5000〜20000人
程度のシリコン酸積装を形成した。
P型シリコン基板1の表面に、5000〜20000人
程度のシリコン酸積装を形成した。
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ングラフイー工程で除去した。
コン酸化膜をフォトリングラフイー工程で除去した。
シリコン酸化膜を形成した後、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
I X 10”cm−”以上のN型コレクタ埋込領域2
を10〜20μm形成した。このときのシート抵抗は3
0Ω/口以下の低抵抗となるようにした。
P、Asなどをイオン注入し、熱拡散により不純物濃度
I X 10”cm−”以上のN型コレクタ埋込領域2
を10〜20μm形成した。このときのシート抵抗は3
0Ω/口以下の低抵抗となるようにした。
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、100〜3000人程度の酸化
膜積装成した後、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I X 10”〜1
0”cm−”のP型アイソレーション埋込領域3を形成
した。(以上第3図(a))■全面の酸化膜を除去した
後、1×lO1″〜10110l6”程度の不純物濃度
のN型エピタキシャル領域4を5〜20μm程度エピタ
キシャル成長させた。
領域の酸化膜を除去し、100〜3000人程度の酸化
膜積装成した後、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I X 10”〜1
0”cm−”のP型アイソレーション埋込領域3を形成
した。(以上第3図(a))■全面の酸化膜を除去した
後、1×lO1″〜10110l6”程度の不純物濃度
のN型エピタキシャル領域4を5〜20μm程度エピタ
キシャル成長させた。
(以上第3図(b))
0次に、N型エピタキシャル領域表面に100〜300
人程度のシリ積装酸化膜を形成し、レジストを塗布し、
バターニングを行い、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 X 1014〜5
X 10110l7”の低濃度P型ベース領域5を5
〜10μm形成した。
人程度のシリ積装酸化膜を形成し、レジストを塗布し、
バターニングを行い、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 X 1014〜5
X 10110l7”の低濃度P型ベース領域5を5
〜10μm形成した。
再び酸化膜を全面除去し、さらに1000〜10000
人程度のシリコン酸積装を形成した後、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、BS
G膜を全面にCVD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lXl0”〜10”cm−”のP型アイソ
レーション領域6をlOμm程度形成した。(以上第3
図(C)) ここで、BBrsを拡散源として形成することも可能で
ある。
人程度のシリコン酸積装を形成した後、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、BS
G膜を全面にCVD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lXl0”〜10”cm−”のP型アイソ
レーション領域6をlOμm程度形成した。(以上第3
図(C)) ここで、BBrsを拡散源として形成することも可能で
ある。
■BSG膜を除去した後1000〜10000人程度の
シリコン酸積装を形成し、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、PSGを形
成することによって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/口以下
の低抵抗とした。また、領域の厚さは約10μmとし、
不純物濃度はI X 10”〜lO”cm−”とした。
シリコン酸積装を形成し、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、PSGを形
成することによって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/口以下
の低抵抗とした。また、領域の厚さは約10μmとし、
不純物濃度はI X 10”〜lO”cm−”とした。
続いて、セル領域の酸化膜を除去後、ioo〜300人
のシリコン酸化膜を形成し、レジストバターニングを行
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、N9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lO1
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lXl0”〜1o20c「Rとした。
のシリコン酸化膜を形成し、レジストバターニングを行
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、N9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lO1
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lXl0”〜1o20c「Rとした。
(以上第3図(d))
■さらにシリコン酸化膜101を形成した後、各電極の
接続箇所のシリコン酸化膜を除去し、Al2−Si−C
uあるいはA、j2−Cuを全面に堆積し、電極、配線
領域以外のAl等を除去した。(以上第3図(e)) ■そして、スパッタリング法により蓄熱層及び眉間絶縁
膜となるSiO□膜102を全面に0.4〜1.0μm
程度形成した後、選択的に除去した。このSiOa膜は
CVD法によるものであってもよい。
接続箇所のシリコン酸化膜を除去し、Al2−Si−C
uあるいはA、j2−Cuを全面に堆積し、電極、配線
領域以外のAl等を除去した。(以上第3図(e)) ■そして、スパッタリング法により蓄熱層及び眉間絶縁
膜となるSiO□膜102を全面に0.4〜1.0μm
程度形成した後、選択的に除去した。このSiOa膜は
CVD法によるものであってもよい。
次に、電気的接続をとる為にエミッタ領域及びベース・
コレクタ領域上部にあたる絶縁膜102の一部CHなフ
ォトリングラフィ法で開口した。(以上第3図(f)) ■次に、発熱抵抗層103としてのHfB2を、SiO
z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1
000人程堆金言せ、パターニングした。(以上第3図
(g)) ■その上に電気熱変換素子の一対の電極104゜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Al2−3i−Cuあるいは
Aβ−Cu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。(以上第
3図(h)) ここでは、別に、発熱抵抗層104と下層のAl2−S
i−CuあるいはAl−Cu配線203との間に、Hf
BgとAρ−5t−CuあるいはAρ−Cu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、その場合には、下層のA1.−3t−Cuあるい
はAρ−Cu配線203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30〜40人堆積
させ、その上にI(fB、を堆積させ、更にその上に上
層のAA−3t−CuあるいはAl2−Cu 201.
202を堆積させた後、Aff−3i−CuあるいはA
l2−Cuをウェットエツチングによりバターニングし
、その後TiとHfB、とをドライエツチングによりバ
ターニングすればよい。
コレクタ領域上部にあたる絶縁膜102の一部CHなフ
ォトリングラフィ法で開口した。(以上第3図(f)) ■次に、発熱抵抗層103としてのHfB2を、SiO
z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1
000人程堆金言せ、パターニングした。(以上第3図
(g)) ■その上に電気熱変換素子の一対の電極104゜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Al2−3i−Cuあるいは
Aβ−Cu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。(以上第
3図(h)) ここでは、別に、発熱抵抗層104と下層のAl2−S
i−CuあるいはAl−Cu配線203との間に、Hf
BgとAρ−5t−CuあるいはAρ−Cu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、その場合には、下層のA1.−3t−Cuあるい
はAρ−Cu配線203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30〜40人堆積
させ、その上にI(fB、を堆積させ、更にその上に上
層のAA−3t−CuあるいはAl2−Cu 201.
202を堆積させた後、Aff−3i−CuあるいはA
l2−Cuをウェットエツチングによりバターニングし
、その後TiとHfB、とをドライエツチングによりバ
ターニングすればよい。
■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Sins膜105を堆積させた。
護層としてのSins膜105を堆積させた。
(第3図(i))
[相]そして、電気熱変換体の発熱部上部には耐キャビ
テーションの為の保護層106としてTaを2000人
程堆積装せた。(第3図(j)) 0以上のようにして作成された電気熱変換素子、半導体
素子を有する基体に、インク吐出部を形成する為の液路
壁部材および天板502を配設して、それらの内部にイ
ンク液路を形成した記録ヘッドを製造した。(第3図(
k)) 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。
テーションの為の保護層106としてTaを2000人
程堆積装せた。(第3図(j)) 0以上のようにして作成された電気熱変換素子、半導体
素子を有する基体に、インク吐出部を形成する為の液路
壁部材および天板502を配設して、それらの内部にイ
ンク液路を形成した記録ヘッドを製造した。(第3図(
k)) 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。なお、本発明はPNP
)ランジスタ構成にも適用できる。
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。なお、本発明はPNP
)ランジスタ構成にも適用できる。
(記録ヘッドを適用した装置の実施例)第4図乃至第8
図は、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IJU 、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。
図は、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IJU 、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。
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。
本例でのインクジェットカートリッジIJCは、第5図
の斜視図から明らかなように、インクの収納割合が太き
(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)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IJ
Cは、インクジェット記録装置本体IJRAに載置され
ているキャリッジHC(第8図)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ディスポーザブル
タイプである。本例第4図乃至第8図には、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。
の斜視図から明らかなように、インクの収納割合が太き
(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)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IJ
Cは、インクジェット記録装置本体IJRAに載置され
ているキャリッジHC(第8図)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ディスポーザブル
タイプである。本例第4図乃至第8図には、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。
(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バブルジェット方式の
ユニットである。
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バブルジェット方式の
ユニットである。
第4図において、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1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。1200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10
0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
。
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1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。1200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10
0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
。
1300は複数のインク流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
受は口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。
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
受は口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。
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は押えばねであり、M字形状でその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
の一部を線圧で押圧する。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312
1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。又
、支持体300は、インクタンクITの2つの位置決め
凸起1012および位置決め且つ熱融着保持用凸起18
00.1801に係合する位置決め用穴312.190
0.2000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320をも有している。
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は押えばねであり、M字形状でその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
の一部を線圧で押圧する。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312
1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。又
、支持体300は、インクタンクITの2つの位置決め
凸起1012および位置決め且つ熱融着保持用凸起18
00.1801に係合する位置決め用穴312.190
0.2000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320をも有している。
支持体300に対する配線基板200の取付は、接着剤
等で貼着して行われる。尚、支持体300の凹部240
0.2400は、それぞれ位置決め用突起2500.2
600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(第5図)において、その周
囲の3辺を平行溝3000、3001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3000が形成されている。
等で貼着して行われる。尚、支持体300の凹部240
0.2400は、それぞれ位置決め用突起2500.2
600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(第5図)において、その周
囲の3辺を平行溝3000、3001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3000が形成されている。
蓋部材800は、第4図でわかるように、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。又、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
持ちばっとして形成し、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ビン6
02が挿入されている。尚、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ツキン、70
0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。
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。又、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
持ちばっとして形成し、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ビン6
02が挿入されている。尚、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ツキン、70
0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。
このインク供給部材600は、モールド成型されている
ので、安価で位置精度が高く形成製造上の精度低下を無
(しているだけでな(、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1600の上述インク受
は口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、完全な連通状態を確実に得ること
ができている。尚、インク供給部材600の支持体30
0に対する固定は、支持体300の穴1901.190
2に対するインク供給部材600の裏面側ビン(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。尚、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。
ので、安価で位置精度が高く形成製造上の精度低下を無
(しているだけでな(、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1600の上述インク受
は口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、完全な連通状態を確実に得ること
ができている。尚、インク供給部材600の支持体30
0に対する固定は、支持体300の穴1901.190
2に対するインク供給部材600の裏面側ビン(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。尚、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。
(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。
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。
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。
トリッジ本体1000内に配置される。
1220は上記各部100〜600からなるユニットI
JU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
01O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
ための注入口でもある。
JU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
01O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
ための注入口でもある。
この本例では、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内リブ2300と
蓋部材1100の部分リブ2500゜2400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14
01側から連続させてインク供給口1200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1000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24
00、2500は、同様にリブ1000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1000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。
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内リブ2300と
蓋部材1100の部分リブ2500゜2400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14
01側から連続させてインク供給口1200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1000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24
00、2500は、同様にリブ1000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1000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。
尚、部分リブ2500.2400は蓋部材1000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も
確実に供給口1200側へ毛管力で導び(ことができた
。1401はカートリッジ内部を大気に連通ずるために
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
。
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も
確実に供給口1200側へ毛管力で導び(ことができた
。1401はカートリッジ内部を大気に連通ずるために
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
。
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。
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。
また、インクタンクITの上記ユニットIJUの取付面
の構成は第6図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Llとすると、支持体300の穴312に係合する
2つの位置決め凸起1012はこの直線L1上にある。
の構成は第6図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Llとすると、支持体300の穴312に係合する
2つの位置決め凸起1012はこの直線L1上にある。
この凸起1012の高さは支持体300の厚みよりわず
かに低(、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2
100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。第4図で後述するが
、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。
かに低(、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2
100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。第4図で後述するが
、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。
また、支持体300のインクタンク側面への固定用穴1
900.2000にそれぞれ対応するインクタンクの突
起1800.1801は前述の凸起1012よりも長(
、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$lL、に垂直でこの突起1800を通る直線をL
3、突起1801を通る直線をL2としたとき、直線L
3上には上記供給口1200のほぼ中心が位置するので
、供給部の口1200と供給管2200との結合状態を
安定化する作用をし、落下や衝撃によってもこれらの結
合状態への負荷を軽減できるので好ましい構成である。
900.2000にそれぞれ対応するインクタンクの突
起1800.1801は前述の凸起1012よりも長(
、支持体300を貫通して突出した部分を熱融着して支
持体300をその側面に固定するためのものである。上
述の$lL、に垂直でこの突起1800を通る直線をL
3、突起1801を通る直線をL2としたとき、直線L
3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L+ I−3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1800、180
1が存在しているので、さらにヘッドIJHOタンクに
対する位置決めの補強効果を生んでいる。尚、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。尚、2700
はインクタンクITの先端ツバで、キャリッジの前板4
000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。 21
01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。
の吐出口側の凸起1012周辺に突起1800、180
1が存在しているので、さらにヘッドIJHOタンクに
対する位置決めの補強効果を生んでいる。尚、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。尚、2700
はインクタンクITの先端ツバで、キャリッジの前板4
000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。 21
01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。
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。
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空間として有効となるものの長期連
続使用としては、わずかな昇温となる。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IJ
Cの上方面に、この空間よりは小さい幅のスリット17
00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環境に左右されないようにするこ
とができた。
はこの空間内の保温空間として有効となるものの長期連
続使用としては、わずかな昇温となる。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IJ
Cの上方面に、この空間よりは小さい幅のスリット17
00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環境に左右されないようにするこ
とができた。
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
中実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1500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ツキ
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。
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
中実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1500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ツキ
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。
尚、本実施例においては天板1300は耐インク性に優
れたポリサルフオン、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
時成型しである。
れたポリサルフオン、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
時成型しである。
上述のように一体成型部品は、インク供給部材600、
天板・オリフィスプレート一体、インクタンク本体10
00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。
天板・オリフィスプレート一体、インクタンク本体10
00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。
(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 第7図において、5000はプラテンローラで、記録媒
体Pを紙面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4000 (厚さ2m
m )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2o11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2
011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410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2個有し、カートリッジの
装着後はこの突出面4010に向う垂直な力を受ける。
トリッジIJCの取付説明 第7図において、5000はプラテンローラで、記録媒
体Pを紙面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4000 (厚さ2m
m )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2o11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2
011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410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2個有し、カートリッジの
装着後はこの突出面4010に向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IJC装着時の
前面位置し、よりもわずかに(約0.1mm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も果してい
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4008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2011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IJC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2
01を前述した線L1に関して対称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。
その垂直な力の方向に向っているリブ(不図示)を複数
有している。このリブは、カートリッジIJC装着時の
前面位置し、よりもわずかに(約0.1mm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も果してい
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4008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2011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IJC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2
01を前述した線L1に関して対称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。
フック4001は、固定軸4009に係合する長大を有
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5000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。
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5000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@のフック面4002がカートリッジIJC
の爪2100の90@面に密着しつつカートリッジIJ
Cを位置決め面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
、即ち固定位置に保持されると、パッド201.201
1同志の完全接触状態と、位置決め面2500.401
0同志の完全面接触と、90度面4002と爪の90度
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。
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@のフック面4002がカートリッジIJC
の爪2100の90@面に密着しつつカートリッジIJ
Cを位置決め面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
、即ち固定位置に保持されると、パッド201.201
1同志の完全接触状態と、位置決め面2500.401
0同志の完全面接触と、90度面4002と爪の90度
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。
(iv)装置本体の概略説明
第8図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、駆動モータの5013の正逆回転に
連動して駆動力伝達ギア50j、、1.5009を介し
て回転するリードスクリュー5005のら線溝5004
に対して係合するキャリッジHCはビン(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はフ
ォトカブラで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である。5016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
で、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、この形態で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。
JRAの概観図で、駆動モータの5013の正逆回転に
連動して駆動力伝達ギア50j、、1.5009を介し
て回転するリードスクリュー5005のら線溝5004
に対して係合するキャリッジHCはビン(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はフ
ォトカブラで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である。5016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
で、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、この形態で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、5012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。
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。
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。
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
。
明であり、本発明にとって好ましい構成例を示している
。
(その他)
なお、本発明は、特にインクジェット記録方式の中でも
バブルジェット方式の配録ヘッド、記録装置において優
れた効果をもたらすものである。
バブルジェット方式の配録ヘッド、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。
きるからである。
その代表的な構成や原理については、例えば、米国特許
第4723129号明細書、同第4740796号明細
書に開示されている基本的な原理を用いて行うものが好
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−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。
第4723129号明細書、同第4740796号明細
書に開示されている基本的な原理を用いて行うものが好
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−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。
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4459600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5
9−123670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。
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4459600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5
9−123670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。
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。
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、一体向に形成され
た1個の記録ヘッドとしての構成のいずれでもよい。
せによってその長さを満たす構成や、一体向に形成され
た1個の記録ヘッドとしての構成のいずれでもよい。
加えて、上側のようなシリアルタイプのものでも、装置
本体に固定された記録ヘッド、あるいは装置本体に装着
されることで装置本体との電気的な接続や装置本体から
のインクの供給が可能になる交換自在のチップタイプの
記録ヘッド、あるいは記録ヘッド自体に一体的にインク
タンクが設けられたカートリッジタイプの記録ヘッドを
用いた場合にも本発明は有効である。
本体に固定された記録ヘッド、あるいは装置本体に装着
されることで装置本体との電気的な接続や装置本体から
のインクの供給が可能になる交換自在のチップタイプの
記録ヘッド、あるいは記録ヘッド自体に一体的にインク
タンクが設けられたカートリッジタイプの記録ヘッドを
用いた場合にも本発明は有効である。
また、本発明に記録装置の構成として設けられる、記録
ヘッドに対しての回復手段、予備的な補助手段等を付加
することは本発明の効果を一層安定できるので、好まし
いものである。これらを具体的に挙げれば、記録ヘッド
に対してのキャッピング手段、クリーニング手段、加圧
或は吸引手段、電気熱変換体或はこれとは別の加熱素子
或はこれらの組み合わせによる予備加熱手段、記録とは
別の吐出を行なう予備吐出モードを行なうことも安定し
た記録を行なうために有効である。
ヘッドに対しての回復手段、予備的な補助手段等を付加
することは本発明の効果を一層安定できるので、好まし
いものである。これらを具体的に挙げれば、記録ヘッド
に対してのキャッピング手段、クリーニング手段、加圧
或は吸引手段、電気熱変換体或はこれとは別の加熱素子
或はこれらの組み合わせによる予備加熱手段、記録とは
別の吐出を行なう予備吐出モードを行なうことも安定し
た記録を行なうために有効である。
また、搭載される記録ヘッドの種類ないし個数について
も、例えば単色のインクに対応して1個のみが設けられ
たものの他、記録色や濃度を異にする複数のインクに対
応して複数個数設けられるものであってもよい。すなわ
ち、例えば記録装置の記録モードとしては黒色等の主流
色のみの記録モードだけではなく、記録ヘッドを一体的
に構成するか複数個の組み合わせによるかいずれでもよ
いが、異なる色の複色カラー、または混色によるフルカ
ラーの少なくとも一つを備えた装置にも本発明は極めて
有効である。
も、例えば単色のインクに対応して1個のみが設けられ
たものの他、記録色や濃度を異にする複数のインクに対
応して複数個数設けられるものであってもよい。すなわ
ち、例えば記録装置の記録モードとしては黒色等の主流
色のみの記録モードだけではなく、記録ヘッドを一体的
に構成するか複数個の組み合わせによるかいずれでもよ
いが、異なる色の複色カラー、または混色によるフルカ
ラーの少なくとも一つを備えた装置にも本発明は極めて
有効である。
さらに加えて、以上説明した本発明実施例においては、
インクを液体として説明しているが、室温やそれ以下で
固化するインクであって、室温で軟化もしくは液化する
もの、あるいはインクジェット方式ではインク自体を3
0℃以上70℃以下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5
4−56847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。
インクを液体として説明しているが、室温やそれ以下で
固化するインクであって、室温で軟化もしくは液化する
もの、あるいはインクジェット方式ではインク自体を3
0℃以上70℃以下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5
4−56847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。
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。
しては、コンピュータ等の情報処理機器の画像出力端末
として用いられるものの他、リーダ等と組合せた複写装
置、さらには送受信機能を有するファクシミリ装置の形
態を採るもの等であってもよい。
[発明の効果]
以上説明したように、本発明によれば、高耐圧で、かつ
素子毎の電気的分離性に優れた半導体素子を単一基板上
に複数個形成することができる。
素子毎の電気的分離性に優れた半導体素子を単一基板上
に複数個形成することができる。
したがって、例えばマトリクス接続された回路において
は、素子単体を個別に外付けする必要がなく、工程を削
減することができるので、故障発生箇所を減少させ、得
られる記録ヘッドの高信頼性を確保することができる。
は、素子単体を個別に外付けする必要がなく、工程を削
減することができるので、故障発生箇所を減少させ、得
られる記録ヘッドの高信頼性を確保することができる。
また本発明によれば配線幅を狭(する上での問題点が解
決でき、且つ工程数もふやさずに機能素子を高密度に集
積し、記録ヘッドのチップ面積を半減することにより低
コスト化が信頼性を劣化させることなく可能となった。
決でき、且つ工程数もふやさずに機能素子を高密度に集
積し、記録ヘッドのチップ面積を半減することにより低
コスト化が信頼性を劣化させることなく可能となった。
また記録品位を向上させるための吐出孔を高密度に設置
することも配線領域からの制約がな(なり容易になった
。
することも配線領域からの制約がな(なり容易になった
。
第1図(a)および(b)は、それぞれ、本発明の一実
施例に係る記録ヘッド用基板をその配線部を模式化して
示した断面図および等価回路図、第1図(c)および(
d)は、それぞれ、本発明の他の実施例に係る記録ヘッ
ド用基板をその配線部を模式化して示した断面図および
等価回路図、第2図(a)および(b)は、それぞれ、
本発明の一実施例に係る記録ヘッドの斜視図、およびそ
のE−E’線断面図、 第3図(a)〜(k)は本例による記録ヘッドの製造方
法を説明する為の模式的断面図、 第4図は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、第5図は第4図の組み
立て斜視図、 第6図は第4図におけるインクジェットユニットの取り
付は部の斜視図、 第7図は第4図示のカートリッジの装置に対する取り付
は説明図、 第8図は第4図示のカートリッジを適用した装置外観図
、 第9図は従来の記録ヘッドの模式的断面図である。 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・・・記録ヘッド用基板(ヒータボード)103
・・・発熱抵抗層、 104・・・電極 105、106・・・保護層、 500・・・吐出口。 第 1図(d) IJC 第5 図
施例に係る記録ヘッド用基板をその配線部を模式化して
示した断面図および等価回路図、第1図(c)および(
d)は、それぞれ、本発明の他の実施例に係る記録ヘッ
ド用基板をその配線部を模式化して示した断面図および
等価回路図、第2図(a)および(b)は、それぞれ、
本発明の一実施例に係る記録ヘッドの斜視図、およびそ
のE−E’線断面図、 第3図(a)〜(k)は本例による記録ヘッドの製造方
法を説明する為の模式的断面図、 第4図は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、第5図は第4図の組み
立て斜視図、 第6図は第4図におけるインクジェットユニットの取り
付は部の斜視図、 第7図は第4図示のカートリッジの装置に対する取り付
は説明図、 第8図は第4図示のカートリッジを適用した装置外観図
、 第9図は従来の記録ヘッドの模式的断面図である。 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・・・記録ヘッド用基板(ヒータボード)103
・・・発熱抵抗層、 104・・・電極 105、106・・・保護層、 500・・・吐出口。 第 1図(d) IJC 第5 図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1)インクを吐出する為の吐出口を有する液吐出部と、 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と該電気熱
変換素子に電気的に接続された機能素子とが設けられた
基体と、 を具備する記録ヘッドにおいて、 前記電気的接続を行うための配線部が耐エレクトロマイ
グレーション性を有する材料でなることを特徴とする記
録ヘッド。 2)前記材料がAl−Si−Cu系またはAl−Cu系
材料であることを特徴とする請求項1に記載の記録ヘッ
ド。 3)熱エネルギを発生する為の電気熱変換素子と、 該電気熱変換素子に電気的に接続された機能素子と、が
同一基板に設けられた記録ヘッド用基板において、 前記電気的接続を行うための配線部が耐エレクトロマイ
グレーション性を有する材料でなることを特徴とする記
録ヘッド用基板。 4)前記材料がAl−Si−Cu系またはAl−Cu系
材料であることを特徴とする請求項3に記載の記録ヘッ
ド用基板。 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ための手段と、 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。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4252290A JPH03246046A (ja) | 1990-02-26 | 1990-02-26 | 記録ヘッド,記録ヘッド用基板およびインクジェット記録装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4252290A JPH03246046A (ja) | 1990-02-26 | 1990-02-26 | 記録ヘッド,記録ヘッド用基板およびインクジェット記録装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH03246046A true JPH03246046A (ja) | 1991-11-01 |
Family
ID=12638417
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP4252290A Pending JPH03246046A (ja) | 1990-02-26 | 1990-02-26 | 記録ヘッド,記録ヘッド用基板およびインクジェット記録装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH03246046A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP2159059A1 (en) * | 2008-08-29 | 2010-03-03 | Canon Kabushiki Kaisha | Liquid-discharge-head substrate, method of manufacturing the same, and liquid discharge head |
-
1990
- 1990-02-26 JP JP4252290A patent/JPH03246046A/ja active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP2159059A1 (en) * | 2008-08-29 | 2010-03-03 | Canon Kabushiki Kaisha | Liquid-discharge-head substrate, method of manufacturing the same, and liquid discharge head |
US9242460B2 (en) | 2008-08-29 | 2016-01-26 | Canon Kabushiki Kaisha | Liquid-discharge-head substrate, method of manufacturing the same, and liquid discharge head |
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