JPH0776082A - プリントヘッド用基体、プリントヘッドおよびプリント装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 高密度プリントに対応可能である液体噴射プ
リントヘッド、該ヘッドに用いられるプリントヘッド用
基体および前記ヘッドを用いた液体噴射プリント装置を
提供することを目的とする。 【構成】 基板３０１の一辺に沿った縁部には、その縁
部に沿って一列に発熱体３０２が配列され、基板３０１
の中央部分には上記発熱体３０２の配列方向に沿って、
各発熱体３０２の駆動トランジスタとしてのパワートラ
ンジスタ部３０３が配列されている。パワートランジス
タ部３０３は、上記発熱体３０２の配列方向に直交する
方向に２行、配列されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、プリント用の液体を熱
エネルギを利用して吐出口から吐出してプリントを行う
プリントヘッド、該ヘッドに用いられる基体および前記
ヘッドを用いたプリント装置に関する。

【０００２】ここで、プリントとしては、布、糸、紙、
シート材等の各種のインク供与を受けるインク支持体す
べてへのインク供与を含むもので、各種情報処理装置す
べて或はその出力器としてのプリンタを含むもので、本
発明はこれらへの用途が可能なものである。

【０００３】

【背景技術】インクジェットプリント法（以下、液体噴
射プリント法という）は、プリント時に発生する騒音を
無視できる程度に小さくでき、高速プリントも可能であ
り、しかも特別な処理を必要とせずにいわゆる普通紙に
定着してプリントできるなどの点において最近関心を集
めている。

【０００４】その中で、例えば特開昭５４−５１８３７
号公報、ドイツ公開（ＤＯＬＳ）第２８４３０６４号公
報に記載されている液体噴射プリント法は、熱エネルギ
を液体に作用させて、液滴吐出のための原動力を得ると
いう点において、他の液体噴射プリント法とは、異なる
特徴を有している。

【０００５】すなわち、上記の公報に開示されているプ
リント法は、熱エネルギの作用を受けた液体が急峻な体
積の増大を伴う状態変化を起こし、該状態変化に基づく
作用力によって、プリントヘッド部先端のオリフィスか
ら液体が吐出されて、飛翔的液滴が形成され、該液滴が
被プリント部材に付着し記録が行われるという特徴があ
る。

【０００６】殊に、前出のＤＯＬＳ第２８４３０６４号
公報に開示されている液体噴射プリント法は、いわゆる
ｄｒｏｐ−ｏｎ ｄｅｍａｎｄプリント法に極めて有効
に適用されるばかりでなく、プリントヘッドをｆｕｌｌ
ｌｉｎｅタイプで高密度マルチオリフィス化されたプ
リントヘッドが容易に具現化できるので、高解像度、高
品質の画像を高速で得られるという特徴を有している。

【０００７】上記のプリント法に適用される装置のプリ
ントヘッド部は、液体を吐出するために設けられたオリ
フィスと、このオリフィスに連通し、液滴を吐出するた
めの熱エネルギが液体に作用する部分である熱作用部を
構成の一部とする液流路とを有する液吐出部と、熱エネ
ルギを発生する手段としての電気熱変換体（発熱体）と
を具備しているプリントヘッド用基体を含むものであ
る。

【０００８】近年、上記のようなプリントヘッド用基体
としては、一列に配列された複数の発熱体と、該発熱体
と１対１で対応して該発熱体を画像データに応じてそれ
ぞれ駆動させるドライバと、直列に入力される画像デー
タを前記各ドライバに並列に出力する前記発熱体と同一
ビット数のシフトレジスタと、該シフトレジスタから出
力されるデータを一時記憶するラッチ回路とを、同一基
板上に設けたものも開発されている。

【０００９】このようなプリントヘッド用基体の回路構
成を図１に示す。図１において１０１は一列に配列され
た発熱体であり、１０２はパワートランジスタであり、
１０３はラッチ回路であり、１０４はシフトレジスタで
ある。１０５はシフトレジスタ１０４を動かすためのク
ロックであり、１０６は画像データ入力部であり、１０
７はパワートランジスタ１０２のオン時間を外部からコ
ントロールするためのヒートパルス幅入力部であり、１
０８はロジック電源、１０９はＧＮＤであり、１１０は
発熱体駆動電源（ＶＨ）であり、１１１はパワートラン
ジスタ（Ｖｃｅ）である。

【００１０】このような構成のプリントヘッド用基体を
含むヘッドを有するプリント装置では、画像データが画
像データ入力部１０６からシフトレジスタ１０４に直列
（シリアル）に入力される。その入力データはラッチ回
路１０３において一時記憶され、その間にヒートパルス
幅入力部１０７からパルスが入力されると、パワートラ
ンジスタ１０２がオン状態となり、発熱体１０１が駆動
され、駆動された発熱体１０１の液流路中の液体（イン
ク）が加熱され、吐出口から吐出されてプリントが行わ
れる。

【００１１】このようなプリント装置では、発熱体１０
１と、駆動トランジスタ１０２と、画像処理ロジック回
路を構成するラッチ回路１０３およびシフトレジスタ１
０４を同一基板内に設けるメリットは（１）アセンブリ
工程数の削減と、（２）安定駆動化などに見られる。

【００１２】（１）アセンブリ工程数の削減 上記プリント装置以前のプリント装置では、ヘッドにお
いてベースプレートと呼ばれる基板上に、発熱体を有す
る基体と、駆動トランジスタおよびロジックＩＣを有す
るＩＣチップとを、２チップ実装し、かつその間をワイ
ヤーボンディングで電気滴接続をとっていた。例えば、
６４エレメントの発熱体を有するヘッドの場合には、ワ
イヤーの総数は約１５０本を必要としていたが、同一基
板内に発熱体と駆動トランジスタとロジック回路等を設
けた一体化基板のヘッドの場合では、そのワイヤーの総
数を約２０本することができる。これは工程数の削減で
あり、コスト低減と製造時間の短縮につながり、有益で
ある。

【００１３】（２）安定駆動化 近時の液体噴射プリントヘッドでは、２〜５μｓｅｃの
パルスでインクを沸騰させ、その発泡力を利用してイン
クを飛ばしている。しかし、上述の２チップ構成のヘッ
ドを用いたプリントでは、２チップ間の配線による群遅
延が発生し、数ｎｓｅｃ〜数１００ｎｓｅｃの遅れが生
じ、またパルス幅に入力信号に対する遅れやヘッド間の
機差を生じている。このような事態が発生すると、印字
品位の低下や発熱体の耐久性に影響を与える場合があ
る。

【００１４】特に、最近は多ノズル化の傾向にあり、上
記（１）のメリットは大きいと考えられる。なお、上記
駆動ドライバーに要求される仕様は耐圧３５Ｖ以上、流
せる電流は３０ｍＡである。

【００１５】一方、通常使用されている液体噴射プリン
トヘッドの印字密度は、３６０ｄｐｉ、７０．５μｍが
主流である。発熱体を７０．５μｍピッチで配列すると
いうことは、発熱体１個につき１個の駆動トランジスタ
を必要とするので、発熱体が直線的に並んでいる方向
（以下、発熱体並び方向という）に発熱体と同数の駆動
トランジスタを並ばせ、発熱体と駆動トランジスタのコ
レクタを配線しなければならないということである。

【００１６】ところが、図２に示すバイポーラ型トラン
ジスタの断面図を参照すると明らかなように、７０．５
μｍピッチで、このようなトランジスタを配列すること
は非常に困難である。以下、詳細に説明する。図２にお
いて、２０１はＰ型シリコン基板であり、２０２はＮ型
コレクタ埋込領域であり、２０３は素子分離のためのＰ
型アイソレーション埋込領域であり、２０４はＮ型エピ
タキシャル領域、２０５はＰ型ベース領域であり、２０
６は素子分離のためのＰ型アイソレーション埋込領域で
あり、２０７はＮ型コレクタ埋込領域であり、２０８は
高濃度Ｐ型ベース領域であり、２０９は素子分離のため
の高濃度Ｐ型アイソレーション領域であり、２１０はＮ
型エミッタ領域であり、２１１は高濃度Ｎ型コレクタ領
域であり、２１２はコレクタ電極であり、２１３はベー
ス電極であり、２１４はエミッタ電極である。

【００１７】このような構造においては、Ｃ−Ｂ間の耐
圧３５Ｖ以上の条件を満足するためにはコレクタ電極Ｎ
型領域２０７とベース拡散領域２０５との間の距離２１
６が１０μｍ以上、必要となる。また、Ｃ−Ｅ間の耐圧
３５Ｖ以上を確保するため、エピタキシャル領域２０４
の厚さを１０μｍ以上とることが必要となり、これに加
えてパワートランジスタとしての使用上、Ｉｃ＞３００
ｍＡの大電流領域で動作させることを考慮し、コレクタ
抵抗の周囲を囲む、いわゆるガードリングと呼ばれる処
置が必要となる。これと、更にＣ−Ｅ間耐圧、Ｃ−Ｓｕ
ｂ間耐圧を共に３５Ｖ以上確保するためにはコレクタ電
極Ｎ型領域の横方向拡散の広がりも考慮すると、コレク
タ電極側アイソレーション領域２０７からエミッタ電極
領域２１０までの距離２１７は５０μｍ以上必要であ
る。また、反対側の同じ距離２１８は４０μｍ以上必要
である。

【００１８】さらに、図１に示したパワートランジスタ
Ｖｃｅ１１１をＩｃ＝３００ｍＡで充分な順方向電流増
幅率（ｈ_fe）を確保して安定動作とするためにはエミッ
タ電極２１４の面積を０．０２０ｍｍ２以上とすること
が必要であることがわかっている。

【００１９】以上の理由により、上記バイポーラトラン
ジスタを、高密度の発熱体と同じピッチ、例えば３６０
ｄｐｉ、７０．５μｍで、上記発熱体に対して並列に、
しかも自らは一列に配列することは無理がある。

【００２０】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、高密
度プリントに対応可能である液体噴射プリントヘッド、
該ヘッドに用いられるプリントヘッド用基体および前記
ヘッドを用いた液体噴射プリント装置を提供することに
ある。

【００２１】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１記載の発明は、基板と、該基板上に一列に
配列された複数の発熱体と、該発熱体と１対１で対応し
て該発熱体を画像データに応じてそれぞれ駆動させるド
ライバと、直列に入力される画像データを前記各ドライ
バに並列に出力する前記発熱体と同一ビット数のシフト
レジスタと、該シフトレジスタから出力されるデータを
一時記憶するラッチ回路とを含むプリントヘッド用基体
において、前記発熱体の配列方向に沿って前記ドライバ
を配列し、かつ該ドライバの配列を前記発熱体の配列方
向に直交する方向に２段としたことを特徴とするもので
ある。

【００２２】請求項２記載の発明は、請求項１記載のプ
リントヘッド用基体を含むプリントヘッドであって、該
プリント用基体の前記発熱体によりプリント用液体を加
熱して噴射し、これによりプリントを行うことを特徴と
するものである。

【００２３】請求項３記載の発明は、請求項１記載のプ
リントヘッド用基体を含むプリントヘッドであって、該
プリント用基体の前記発熱体は前記液体に膜沸騰を生じ
させる熱エネルギを発生する電気熱変換体を有するもの
であることを特徴とするものである。

【００２４】請求項４記載の発明は、プリント装置であ
って、請求項２または３に記載のプリントヘッドと、該
プリントヘッドを着脱自在に搭載しかつプリント用媒体
に対して相対移動可能なキャリッジとを含むことを特徴
とするものである。

【００２５】

【作用】本発明においては、発熱体の配列方向に沿って
前記ドライバを配列し、かつ該ドライバの配列を前記発
熱体の配列方向に直交する方向に２段としたことによ
り、同一の基板上に各構成要素を効率よく配設すること
ができる。

【００２６】

【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例を説明
する。

【００２７】（実施例１）図３は本発明のプリントヘッ
ド用基体の一実施例の構成を示す平面図であって、その
基体の一部の構成要素についてはその上部の保護層を設
ける前の状態で示されている。また、図４は図３に示し
たプリントヘッド用基体上の発熱体の近傍の積層構造を
示す模式的断面図である。まず、図３において、３０１
は電気絶縁性の基板である。基板３０１の一辺に沿った
縁部には、その縁部に沿って一列に発熱体３０２が配列
されている。各発熱体３０２は、後述する液路ごとに、
かつその液路の端部の吐出口の近傍に設けられている。

【００２８】また、上記基板３０１のほぼ中央部分に
は、上記発熱体３０２の配列方向に沿って、各発熱体３
０２の駆動トランジスタとしてのパワートランジスタ部
３０３が配列されている。本実施例では、パワートラン
ジスタ部３０３は、バイポーラトランジスタであり、か
つ、上記発熱体３０２の配列方向に直交する方向に２行
（段）、配列されている点に特徴がある。発熱体３０２
を駆動するためには、発熱体３０２に対して１対１に対
応した数のパワートランジスタ部３０３が必要である
が、パワートランジスタ部３０３を２行に分けて配列す
ることにより、パワートランジスタ部３０３の各駆動ト
ランジスタに割り当てられる基板上のスペースを広くと
ることができる効果がある。具体的には、本実施例では
発熱体３０２を３６０ｄｐｉ、７０．５μｍピッチで６
４ノズル分、設けているが、これに対して駆動トランジ
スタは２倍の１４１μｍピッチで２行に分けて、各行に
つき３２個の配列で対応をとることが可能である。

【００２９】このような構成の発熱体３０２とパワート
ランジスタ部３０３とは、アルミニウム等のヒータ配線
部３０４により電気的に接続されている。これら発熱体
３０２等の近傍の基板上の構成を図４に従って説明する
と、基板３０１上に蓄熱層３０５、発熱体層３０６、お
よび上記ヒータ配線層３０４が順次積層されている。こ
のヒータ配線層３０４の一部は、上述の発熱体３０２と
なるべき部分についてエッチング等の手段により溝形状
に除去されて、その溝の底部に上記発熱体層３０６の一
部が露出する。この露出した発熱体層３０６およびヒー
タ配線層３０４の上にはこれらの層をインクの影響から
保護する保護層３０７および耐キャビテーション層とし
てのＴａ保護層３０８が順次積層されている。これら２
つの保護層も上記ヒータ配線層３０４の溝形状に対応し
た溝部分を有しており、この溝部分においてインクを例
えば膜沸騰させることができる。

【００３０】次いで、図３に戻って液体噴射プリントヘ
ッドの一実施例におけるプリントヘッド用基体の他の構
成要素について説明する。上記パワートランジスタ部３
０３の近傍であって上記発熱体３０２が配列された側と
反対側の基板３０１の縁部には、シフトレジスタおよび
ラッチ部を含むＳ／Ｒ回路３０９が設けられ、その端縁
にはＳ／Ｒ回路３０９用の入力信号パッド３１０が複数
個設けられている。また、３１１は上記発熱体３０２に
所定の電圧を印加するための＋ＶＨ共通配線であり、３
１２はＧＮＤである。上記発熱体３０２に近い側の第１
のパワートランジスタ部３０３ａの配列方向の両端部に
はそれぞれ温度調節用のヒータ３１３が設けられ、この
一方のヒータ３１３の近傍にはサブヒータ３１４が設け
られ、上記発熱体３０２の配列方向の延長線上にある基
板３０１の角部には温度センサ用のダイオード３１５が
設けられている。上記Ｓ／Ｒ回路３０９に近い側の第２
のパワートランジスタ部３０３ｂの四隅にはそれぞれス
ルーホール３１６が設けられ、上記ダイオード３１５の
近傍にはそれぞれスルーホール３１７が設けられてい
る。これらスルーホール３１６および３１７は、その下
部において配線された２層の配線層をコンタクトするた
めのものである。そして、第２のパワートランジスタ部
３０３ｂの配列方向の両端部には、アセンブリ時の位置
検出に用いられるマーク３１８がそれぞれ形成されてい
る。

【００３１】このような基体にあっては、各駆動トラン
ジスタに割り当てられた形成領域を比較的広くとったの
で、高耐圧、高耐電流のトランジスタの形成が可能とな
る。また、発熱体と駆動トランジスタとを一体に構成し
たので、ワイヤボンディングの総数を減らすことが可能
となり、低価格の基体を提供することができる。

【００３２】なお、上記の基体では、パワートランジス
タを２つ分け、第１のパワートランジスタ部３０３ａと
第２のパワートランジスタ部３０３ｂとでは発熱体３０
２までの配線長が異なっている。これら配線長の差を抵
抗値に換算し、その抵抗値を両者同一にすべく、配線の
太さで補正することは当然に行うことができる。

【００３３】また、上記基体ではパワートランジスタ部
３０３をバイポーラトランジスタで構成したが、例えば
ｎｍｏｓＦＥＴトランジスタに変更してもよい。

【００３４】このような構成の基体を用いて形成された
液体噴射プリントヘッドにおける液体（インク）吐出部
の構成を図５に模式的に示す。図５において５０１は液
路壁部材である。この液路壁部材５０１が複数本、平行
に設けられ、各液路壁部材５０１間には液路５０２が形
成されている。この液路５０２の底部には上述の発熱体
３０２およびヒータ配線層３０４等が配設されている。
このような液路５０２の上部には天板５０３が配設され
ている。各液路５０２の一端部には、液路５０２を流れ
てきたインクを発熱体３０２により急峻に膜沸騰させ、
その体積膨張による作用力によりインクを吐出するため
の吐出口５０４が形成されている。また、全液路５０２
の他端部には共通液室５０５が形成され、この共通液室
５０５には上記天板５０３のインク供給口５０６を介し
て図５には示されないインクタンクからインクが供給さ
れる構成になっている。すなわち、インクは共通液室５
０５まで導かれた後、各液路５０２にそれぞれ供給され
る。その状態で、上記基体の発熱体３０２を駆動するこ
とによりインクは例えば膜沸騰し、その膨張力により吐
出口５０４から所定のタイミングで吐出され、プリント
が行われる。

【００３５】このような構成のプリントヘッドにあって
は、上記基体が３６０ｄｐｉの高密度発熱体基板に高耐
圧、高耐電流のパワートランジスタを一体に構成した低
価格タイプであるので、安価な高密度プリントヘッドと
なる。

【００３６】次に、このようなプリントヘッドを液体噴
射プリント装置本体に装着し、その装置本体からヘッド
に信号を付与することにより、高速プリント、高画質プ
リントを行うことのできる液体噴射プリント装置を得る
ことができる。

【００３７】図６は、上記実施例に係るプリントヘッド
を装着して適用することのできる液体噴射プリント装置
の一例を示す概略斜視図である。図６において６０１は
上記実施例に係るプリントヘッドである。このヘッド６
０１は、駆動モータ６０２の正逆回転に連動して駆動力
伝達ギア６０３および６０４を介して回転すリードスク
リュ６０５の螺旋溝６０６に対して係合するキャリッジ
６０７上に搭載されており、上記駆動モータ６０２の動
力によってキャリッジ６０７とともにガイド６０８に沿
って矢印ａおよびｂ方向に往復移動される。図示しない
記録媒体供給装置によってプラテン６０９上を搬送され
るプリント用紙Ｐの紙押え板６１０は、キャリッジ移動
方向にわたってプリント用紙Ｐをプラテン６０９に対し
て押圧する。

【００３８】上記リードスクリュ６０５の一端の近傍に
は、フォトカプラ６１１および６１２が配設されてい
る。これらはキャリッジ６０７のレバー６０７ａのこの
域での存在を確認して駆動モータ６０２の回転方向切換
え等を行うためのホームポジション検知手段である。図
において６１３は上述のプリントヘッド６０１の吐出口
５０４のある前面を覆うキャップ部材６１４を支持する
支持部材である。また、６１５はキャップ部材６１４の
内部にヘッド６０１から空吐出等されて溜ったインクを
吸引するインク吸引手段である。この吸引手段６１５に
よりキャップ内開口部６１６を介してヘッド６０１の吸
引回復が行われる。６１７はクリーニングブレードであ
り、６１８はブレード６１７を前後方向（上記キャリッ
ジ６０７の移動方向に直交する方向）に移動可能にする
移動部材であり、ブレード６１７および移動部材６１８
は本体支持板６１９に支持されている。上記ブレード６
１７はこの形態に限らず、他の周知のクリーニングブレ
ードであってもよい。６２０は吸引回復操作にあたっ
て、吸引を開始するためのレバーであり、キャリッジ６
０７と係合するカム６２１の移動に伴って移動し、駆動
モータ６０２からの駆動力がクラッチ切換え等の公知の
伝達手段で移動制御される。上記ヘッド６０１に設けら
れた発熱体３０２に信号を付与したり、前述した各機構
の駆動制御を司ったりするプリント制御部は装置本体側
に設けられており、ここには図示しない。

【００３９】上述の構成を有するプリント装置６００
は、図示しないプリント媒体給送装置によりプラテン６
０９上を搬送されるプリント用紙Ｐに対し、ヘッド６０
１が用紙Ｐの全幅にわたって往復移動しながら記録を行
うものであり、ヘッド６０１は前述したように高密度プ
リントが可能であるため、高精度で高速のプリントが可
能である。

【００４０】以上の説明では、基体として液体噴射プリ
ント方式のヘッドを採用したが、例えばサーマルヘッド
方式のヘッドを採用してよい。

【００４１】本発明は、特に液体噴射プリント方式の中
でもキヤノン（株）の提唱する、熱エネルギを利用して
インクを吐出する方式のプリントヘッド、プリント装置
において、優れた効果をもたらすものである。

【００４２】（その他）なお、本発明は、特にインクジ
ェットプリント方式の中でも、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プ
リントヘッド、プリント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プリントの高密度
化，高精細化が達成できるからである。

【００４３】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、プリント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、プリント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、さらに優れたプリント
を行うことができる。

【００４４】プリント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、プリント
ヘッドの形態がどのようなものであっても、本発明によ
ればプリント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。

【００４５】さらに、プリント装置がプリントできるプ
リント媒体の最大幅に対応した長さを有するフルライン
タイプのプリントヘッドに対しても本発明は有効に適用
できる。そのようなプリントヘッドとしては、複数プリ
ント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個のプリントヘッドとしての構成
のいずれでもよい。

【００４６】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プリントヘッド、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
のチップタイプのプリントヘッド、あるいはプリントヘ
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
ッジタイプのプリントヘッドを用いた場合にも本発明は
有効である。

【００４７】また、本発明のプリント装置の構成とし
て、プリントヘッドの吐出回復手段、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、
プリント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を用いて加熱を
行う予備加熱手段、プリントとは別の吐出を行なう予備
吐出手段を挙げることができる。

【００４８】また、搭載されるプリントヘッドの種類な
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、プリント色や濃度を異に
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、例えばプリント装置のプリン
トモードとしては黒色等の主流色のみのプリントモード
だけではなく、プリント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各プリン
トモード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。

【００４９】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
くは液化するものを用いてもよく、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、使用プ
リント信号付与時にインクが液状をなすものを用いても
よい。加えて、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
しめることで積極的に防止するため、またはインクの蒸
発を防止するため、放置状態で固化し加熱によって液化
するインクを用いてもよい。いずれにしても熱エネルギ
のプリント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、プリント媒体に到達す
る時点ではすでに固化し始めるもの等のような、熱エネ
ルギの付与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。

【００５０】さらに加えて、本発明インクジェットプリ
ント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。

【００５１】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の基体によ
れば、発熱体の配列方向に沿ってドライバを配列し、か
つ該ドライバの配列を前記発熱体の配列方向に直交する
方向に２段としたことにより、同一の基板上に各構成要
素を効率よく配設することができるので、上記ドライバ
として高耐圧、高耐電流のトランジスタの使用が可能と
なる。従って、このような基体を用いたプリントヘッド
およびプリント装置にあっては、高精度、高速のプリン
トが可能となる。

【００５２】また、本発明の基体は、発熱体とドライバ
とが同一基板上に一体に構成されているので、ワイヤボ
ンディングの総数を減らすことができ、コストの低減を
図ることもできる。

【図面の簡単な説明】

【図１】従来のプリントヘッドの基体内の回路の構成を
示す模式図である。

【図２】一般的なＮＰＮ型バイポーラパワートランジス
タの構造を示す模式的断面図である。

【図３】本発明のプリントヘッド用基体の一実施例を示
す平面図である。

【図４】図３に示したプリントヘッド用基体上の発熱体
の近傍の積層構造を示す模式的断面図である。

【図５】図３に示したプリントヘッド用基体を用いて構
成されたプリントヘッドの構成を示す一部を切り欠いた
概略斜視図である。

【図６】図５に示したプリントヘッドの装着が可能であ
る一例として挙げられたプリント装置の構成を示す上蓋
を取り外した状態の概略斜視図である。

【符号の説明】

１０１ 発熱体 １０２ パワートランジスタ（ドライバ） １０３ ラッチ回路 １０４ シフトレジスタ １０５ クロック １０６ 画像データ入力部 １０７ ヒートパルス幅入力部 １０８ ロジック電源 １０９ ＧＮＤ １１０ 発熱体駆動電源（ＶＨ） １１１ パワートランジスタ（Ｖｃｅ） ２０１ Ｐ型シリコン基板 ２０２ Ｎ型コレクタ埋込領域 ２０３ Ｐ型アイソレーション埋込領域 ２０４ Ｎ型エピタキシャル領域 ２０５ Ｐ型ベース領域 ２０６ Ｐ型アイソレーション埋込領域 ２０７ Ｎ型コレクタ埋込領域 ２０８ 高濃度Ｐ型ベース領域 ２０９ 高濃度Ｐ型アイソレーション領域 ２１０ Ｎ型エミッタ領域 ２１１ 高濃度Ｎ型コレクタ領域 ２１２ コレクタ電極 ２１３ ベース電極 ２１４ エミッタ電極 ３０１ 基板 ３０２ 発熱体 ３０３ パワートランジスタ部 ３０３ａ 第１のパワートランジスタ部 ３０３ｂ 第２のパワートランジスタ部 ３０４ ヒータ配線層 ３０５ 蓄熱層 ３０６ 発熱体層 ３０７ 保護層 ３０８ Ｔａ保護層（耐キャビテーション層） ３０９ Ｓ／Ｒ回路 ３１０ 入力信号パッド ３１１ ＋ＶＨ共通配線 ３１２ ＧＮＤ ３１３ ヒータ ３１４ サブヒータ ３１５ ダイオード ３１６ スルーホール ３１７ スルーホール ３１８ 位置検出用マーク ５０１ 液路壁部材 ５０２ 液路 ５０３ 天板 ５０４ 吐出口 ５０５ 共通液室 ５０６ インク供給口 ６００ プリント装置 ６０１ プリントヘッド ６０２ 駆動モータ ６０３ 駆動力伝達ギア ６０４ 駆動力伝達ギア ６０５ リードスクリュ ６０６ 螺旋溝 ６０７ キャリッジ ６０７ａ レバー ６０８ ガイド ６０９ プラテン ６１０ 紙押え板 ６１１ フォトカプラ ６１２ フォトカプラ ６１３ 支持部材 ６１４ キャップ部材 ６１５ インク吸引手段 ６１６ キャップ内開口部 ６１７ クリーニングブレード ６１８ 移動部材 ６１９ 本体支持板 ６２０ レバー ６２１ カム

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｂ４１Ｊ 3/04 １０３ Ｂ (72)発明者 片尾 周一 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キヤ ノン株式会社内 (72)発明者 室岡 文夫 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キヤ ノン株式会社内 (72)発明者 今仲 良行 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キヤ ノン株式会社内 (72)発明者 上山 雄次 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キヤ ノン株式会社内

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】基板と、該基板上に一列に配列された複数
   の発熱体と、該発熱体と１対１で対応して該発熱体を画
   像データに応じてそれぞれ駆動させるドライバと、直列
   に入力される画像データを前記各ドライバに並列に出力
   する前記発熱体と同一ビット数のシフトレジスタと、該
   シフトレジスタから出力されるデータを一時記憶するラ
   ッチ回路とを含むプリントヘッド用基体において、 前記発熱体の配列方向に沿って前記ドライバを配列し、
   かつ該ドライバの配列を前記発熱体の配列方向に直交す
   る方向に２段としたことを特徴とするプリントヘッド用
   基体。
2. 【請求項２】 請求項１記載のプリントヘッド用基体を
   含み、該プリント用基体の前記発熱体によりプリント用
   液体を加熱して噴射し、これによりプリントを行うこと
   を特徴とするプリントヘッド。
3. 【請求項３】 請求項１記載のプリントヘッド用基体を
   含み、該プリント用基体の前記発熱体は前記液体に膜沸
   騰を生じさせる熱エネルギを発生する電気熱変換体を有
   するものであることを特徴とするプリントヘッド。
4. 【請求項４】 請求項２または３に記載のプリントヘッ
   ドと、該プリントヘッドを着脱自在に搭載しかつプリン
   ト用媒体に対して相対移動可能なキャリッジとを含むこ
   とを特徴とするプリント装置。