JPH10138482A

JPH10138482A - 記録ヘッド

Info

Publication number: JPH10138482A
Application number: JP29908996A
Authority: JP
Inventors: Kunihito Sato; 邦仁佐藤; Toru Mihara; 徹三原; Kota Nakayama; 広太中山
Original assignee: Fuji Xerox Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Business Innovation Corp
Priority date: 1996-11-11
Filing date: 1996-11-11
Publication date: 1998-05-26
Anticipated expiration: 2016-11-11
Also published as: JP3632329B2

Abstract

(57)【要約】【課題】低コストで感度の良い温度検知を可能として
画質を向上させるとともに、個々の記録ヘッドのプロセ
ス的なバラツキを除去し、高信頼性の記録ヘッドを提供
する。【解決手段】発熱素子などを配置するヒータチップ上
に温度検知素子としてサーミスタを作製する。サーミス
タは、Ｎ−（Ｎ型低濃度）拡散層２２を用いて作製す
る。発熱素子２を駆動するドライバを高耐圧ＭＯＳトラ
ンジスタで作製する場合には、Ｎ−拡散層２２を特別な
プロセスを用いなくても設けることができる。また、Ｎ
＋（Ｎ型高濃度）拡散層２３は、通常のＭＯＳトランジ
スタを作製する場合、ドレインおよびソース作製時に同
時に作製できる。このＮ＋拡散層２３にＡｌ等の配線２
６をコンタクトさせる。支配的な抵抗成分にはＮ−拡散
層２２の部分である。この部分が温度により抵抗変化を
起こし、ＰＴＣ素子となる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、発熱素子に電気エ
ネルギーを印加して発熱させる記録ヘッドに関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】現在、大きく注目されている記録技術の
一つとしてインクジェット記録方式がある。インクジェ
ット記録方式は、記録品質、記録スピードと価格のバラ
ンスに優れており、さらにカラー化が容易、普通紙への
記録が可能、静粛性がよいという利点を持つ。１９８５
年以降、連続的に吐出しているインクを選択的に紙面に
着弾させるコンティニュアス方式は陰を潜め、選択的に
インクを吐出させるドロップオンデマンド方式が主流に
なった。現在、ドロップオンデマンド方式には、インク
を急激に加熱し発生した気泡によりインクを吐出させる
サーマル（バブル）方式と、電圧を印加すると変形する
セラミックを用いてインクを吐出させるピエゾ方式があ
る。

【０００３】サーマル方式の場合、ピエゾ方式に比べて
インクに噴射エネルギーを加えるための発熱素子が比較
的単純な薄膜プロセスで作成できることから、発熱素子
と同一基板上に同一薄膜プロセスで作成された電子回路
を搭載する構成が増えている。例えば、特開平５−３１
８９８号公報では、発熱素子と同一基板上に、ドライバ
トランジスタとシリアル画像データに対応して選択的に
ドライバを駆動するための論理機能素子（シフトレジス
タ、ラッチなど）回路を搭載する構成が提案されてい
る。

【０００４】サーマル方式の場合、記録に熱エネルギー
を利用することから記録中に自己昇温する。インクは温
度が高くなると粘度が低下するため、温度変化があると
噴射滴量が変化し、画像劣化を引き起こす。このような
問題に対して、例えば特開平５−３１９０６号公報など
に見られるように、温度変化が生じても噴射滴量を一定
にする手法として、発熱素子の駆動を単一パルスで行な
うのではなく、プレパルスとメインパルスの２つで行な
い、温度によりプレパルス幅を変更するという手法が提
案されている。

【０００５】発熱素子を搭載した基板の温度を検出する
には、インクジェット記録ヘッドに精度の良い温度検知
素子を外付けで設置して温度を検出する方法が一般的で
ある。しかし、発熱素子を搭載した基板に温度検知素子
を形成できれば、その方が応答性の高い温度検知が可能
である。また、その基板内に形成した温度検知素子だけ
で温度検知が十分であれば、外付けの温度検知素子を設
置するための工数、コストが削減できる。例えば、特開
平７−２１４７９３号公報では、発熱素子を搭載した基
板内にアルミニウムの温度検知素子を設け、抵抗値バラ
ツキ補正を外部の可変抵抗器などにより行なう方法が提
案されている。しかし、アルミニウムは低抵抗率である
ため、温度検知素子として大面積を必要とするので、基
板面積が大きくなってしまうという問題がある。

【０００６】また、例えば、特開平６−３３６０７１号
公報では、発熱素子を搭載した基板内のダイオード部分
を温度検知素子として利用し、記録装置内の正確な温度
検知素子と合わせて精度よく温度を検出する方法が提案
されている。しかし、温度検知素子となるダイオード部
分を作成するための特別なプロセスを必要とするため、
プロセスコスト増大を招くという問題がある。

【０００７】さらに、各インクジェット記録ヘッドごと
にバラツキのない安定した温度検知素子が望まれるが、
通常はそれぞれ抵抗等の特性が違うなど、プロセス的な
バラツキを持っており、問題となっている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上述した事
情に鑑みてなされたもので、低コストで感度の良い温度
検知を可能として画質を向上させるとともに、個々の記
録ヘッドのプロセス的なバラツキを除去し、高信頼性の
記録ヘッドを提供することを目的とするものである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明
は、発熱素子に電気エネルギーを印加して記録を行なう
記録ヘッドにおいて、前記発熱素子を搭載した基板内に
温度を検知する温度検知素子を設け、該温度検知素子を
Ｎ−低濃度拡散層で形成したことを特徴とするものであ
る。

【００１０】請求項２に記載の発明は、発熱素子に電気
エネルギーを印加して記録を行なう記録ヘッドにおい
て、前記発熱素子を搭載した基板内に温度を検知する温
度検知素子を設け、該温度検知素子をＮ−ポリシリコン
層で形成したことを特徴とするものである。

【００１１】請求項３に記載の発明は、発熱素子に電気
エネルギーを印加して記録を行なう記録ヘッドにおい
て、前記発熱素子を搭載した基板内に温度を検知する温
度検知素子および前記発熱素子を駆動するドライバ素子
を設け、該ドライバ素子を高耐圧トランジスタとして作
製し、前記温度検知素子を前記高耐圧トランジスタの作
製プロセス工程内で作製することを特徴とするものであ
る。

【００１２】請求項４に記載の発明は、発熱素子に電気
エネルギーを印加して記録を行なう記録ヘッドにおい
て、前記発熱素子を複数搭載した基板内に個々の記録ヘ
ッドごとの特性情報を保持する保持回路を有し、該特性
情報の書き込みは電気的特性検査時に行なうことを特徴
とするものである。

【００１３】請求項５に記載の発明は、請求項４に記載
の記録ヘッドにおいて、前記保持回路はヒューズ素子に
よって構成され、該ヒューズ素子を選択的に切断して前
記特性情報の書き込みを行ない、さらに前記ヒューズ素
子に対応する論理情報を読み出す読み出し回路を有する
ことを特徴とするものである。

【００１４】請求項６に記載の発明は、請求項５に記載
の記録ヘッドにおいて、前記ヒューズ素子は、アルミニ
ウムを長さ／幅が５０〜１００となるように形成したも
のであることを特徴とするものである。

【００１５】請求項７に記載の発明は、請求項５に記載
の記録ヘッドにおいて、前記ヒューズ素子の一方の端子
にはヒューズ切断用パッドが電気的に接続されており、
前記ヒューズ素子の切断時には該ヒューズ切断用パッド
に切断電圧を瞬間的に印加して行なうことを特徴とする
ものである。

【００１６】請求項８に記載の発明は、熱エネルギーを
発生する複数の発熱素子と、該発熱素子を駆動するドラ
イバと、該ドライバを画像データに応じて制御する駆動
回路を同一基板内に形成した記録ヘッドにおいて、前記
基板内に個々の記録ヘッドごとの特性情報を保持する保
持回路を設け、該保持回路は複数のヒューズ素子で構成
されてなり、該ヒューズ素子の一方の端子は基板内で接
地されており、もう一方の端子にはヒューズ切断用パッ
ドが接続されるとともにＮチャンネルＥ−ＭＯＳトラン
ジスタを介して５Ｖ系駆動回路の電源線に接続されてい
ることを特徴とするものである。

【００１７】請求項９に記載の発明は、請求項８に記載
の記録ヘッドにおいて、前記ＮチャンネルＥ−ＭＯＳト
ランジスタは、Ｎ−拡散層をドリフト領域に持つ高耐圧
トランジスタであることを特徴とするものである。

【００１８】請求項１０に記載の発明は、熱エネルギー
を発生する複数の発熱素子と、該発熱素子を駆動するド
ライバと、該ドライバを画像データに応じて制御する駆
動回路を同一基板内に形成した記録ヘッドにおいて、前
記基板内に、温度を検知する温度検知素子と、該温度検
知素子の特性情報を保持する保持回路を設け、前記特性
情報は、前記温度検知素子による検知温度のバラツキ情
報であることを特徴とするものである。

【００１９】請求項１１に記載の発明は、請求項１０に
記載の記録ヘッドにおいて、前記温度検知素子の出力と
前記保持回路の出力は、同一信号線であることを特徴と
するものである。

【００２０】請求項１２に記載の発明は、請求項１０に
記載の記録ヘッドにおいて、さらに、前記温度検知素子
の標準品用温度算出データと前記保持回路の出力に対応
したオフセットデータを予め記憶する記憶手段と、該記
憶手段に記憶されている前記標準品用温度算出データと
前記オフセットデータを用いて前記温度検知素子の出力
および前記保持回路の出力から前記基板内の温度を算出
する温度算出手段を備えていることを特徴とするもので
ある。

【００２１】請求項１３に記載の発明は、請求項１２に
記載の記録ヘッドにおいて、前記オフセットデータは、
温度であることを特徴とするものである。

【００２２】請求項１４に記載の発明は、発熱素子に電
気エネルギーを印加して発熱させ、インク中に気泡を発
生させてインクを噴射する記録ヘッドにおいて、前記発
熱素子を搭載した基板内に温度を検知する温度検知素子
を設け、該温度検知素子は５Ｖ系電源にプルアップ抵抗
を介して接続されており、前記温度検知素子の出力電圧
と温度の関係が一次式で十分近似することができるよう
に、前記温度検知素子および前記プルアップ抵抗の値を
設定してなることを特徴とするものである。

【００２３】請求項１５に記載の発明は、請求項１４に
記載の記録ヘッドにおいて、さらに、前記温度検知素子
の出力電圧をディジタル値に変換するＡ／Ｄコンバータ
と、該Ａ／Ｄコンバータの出力値と温度の関係をテーブ
ルとして記憶するテーブル記憶手段と、温度検知素子の
バラツキを補正するためのオフセットデータを記憶する
オフセット記憶手段を有し、前記オフセットデータとし
て、温度と前記テーブル刻み幅のうち分解能の高い方を
記憶することを特徴とするものである。

【００２４】

【発明の実施の形態】図２は、本発明のインクジェット
記録ヘッドの実施の一形態における発熱素子基板に形成
される発熱素子および駆動回路等の構成図である。図
中、１は共通電極、２は発熱素子、３はドライバ素子、
４はプリドライバ、５はＮＡＮＤ回路、６は１６ｂｉｔ
カウンタ、７は６４ｂｉｔラッチ、８は６４ｂｉｔシフ
トレジスタである。図２の構成では、発熱素子２を駆動
するためのパルスが単一であってもダブルパルスであっ
ても差し支えない。

【００２５】この例では、６４個の発熱素子２を搭載し
ている。ここで、６４個の発熱素子２と記述したが、厳
密には６４個分の発熱素子２の領域を持ったということ
である。つまり、発熱素子２を置く領域だけがあって実
際には発熱素子２がなかったり、通常の印字には使用し
ない特性の異なる素子であったり、いわゆるダミー素子
である場合も含んでいる。例えば、異なる色のインクを
一つの基板を使用して印字を行なう場合、異なる色の境
界に幾つかのダミー素子を設けることが多い。この明細
書では、以上のことを踏まえて、発熱素子の配置可能数
を発熱素子数と呼ぶことにする。

【００２６】図２では、６４個の発熱素子２を４つずつ
１６個のブロックに分けて分割駆動する場合である。６
４個の発熱素子２の一端はすべて共通電極１を介して電
源に接続されている。また、他端はそれぞれドライバ素
子３に接続されている。ドライバ素子３は、例えばＭＯ
Ｓ−トランジスタなどで構成することができ、発熱素子
２を駆動する。プリドライバ４は、対応する発熱素子２
の駆動信号を昇圧してドライバ素子３の制御電極、例え
ばＭＯＳ−ＦＥＴではゲート電極に入力する。ＮＡＮＤ
回路５には、１６ｂｉｔカウンタ６からのブロック分割
駆動信号の１本と、ＥＮＡＢＬＥ信号と、６４ｂｉｔラ
ッチ７からのデータ信号が入力されており、対応する発
熱素子２が選択され、印字すべきデータが存在し、さら
にＥＮＡＢＬＥ信号が入力されたとき、プリドライバ４
へ駆動信号を出力する。

【００２７】１６ｂｉｔカウンタ６は、クロックをカウ
ントしてブロック分割駆動信号を発生し、各ブロックに
対応するＮＡＮＤ回路５に入力する。６４ｂｉｔラッチ
７は、各発熱素子２に対応した印字データを保持する。
６４ｂｉｔシフトレジスタ８は、シリアル入力された印
字データを順次保持し、６４ｂｉｔラッチ７にパラレル
に転送する。

【００２８】図３は、本発明のインクジェット記録ヘッ
ドの実施の一形態における動作の一例を示すタイミング
チャートである。最初の印字を行なう前に、予め各発熱
素子２に対応した６４個の印字データを６４ｂｉｔシフ
トレジスタ８にシリアルに入力する。その後、ＤＲＳＴ
信号で６４ｂｉｔラッチ７をリセットし、ＬＣＬＫ信号
により６４ｂｉｔシフトレジスタ８内の全ての印字デー
タを６４ｂｉｔラッチ７に転送してラッチさせる。６４
ｂｉｔラッチ７は、印字データをそれぞれのＮＡＮＤ回
路５に出力している。

【００２９】１６ｂｉｔカウンタ６は、ＢＲＳＴ信号で
リセットされ、ＢＤＩＲ信号で駆動順序が選択された
後、ＢＣＬＫ信号をカウントしてブロック分割駆動信号
を選択的に送出する。図３ではＢＤＩＲ信号が‘Ｌ’で
順方向印字、‘Ｈ’で逆方向印字を選択する。１６ｂｉ
ｔカウンタ６は、まず最初のＢＣＬＫ信号によりブロッ
ク１に対するブロック分割駆動信号を１〜４番目のＮＡ
ＮＤ回路５に対して出力する。外部よりプレパルスおよ
びメインパルスを有するＥＮＡＢＬＥ信号が入力される
と、１〜４番目のＮＡＮＤ回路５のうち６４ｂｉｔラッ
チ７から印字データが出力されているもののみがＥＮＡ
ＢＬＥ信号に従った駆動信号を出力し、プリドライバ４
を介してドライバ素子３が駆動される。これにより１〜
４番目の発熱素子２のうち印字データが存在するものに
電流が流れ、発熱素子２が発熱する。このとき、プレパ
ルスではインクは吐出されず、発熱素子２の発熱による
昇温のみが行なわれ、次のメインパルスで発熱素子２の
発熱によってインク中に気泡が発生し、インクが吐出さ
れて印字が行なわれる。

【００３０】続いて１６ｂｉｔカウンタ６は次のＢＣＬ
Ｋ信号をカウントしてブロック２に対するブロック分割
駆動信号を５〜８番目のＮＡＮＤ回路５に対して出力
し、５〜８番目の発熱素子２のうち印字データの存在す
るものが発熱して印字が行なわれる。以下、順にブロッ
ク１６まで駆動して印字を行なう。この間に、次の６４
個分の印字データをシリアルに６４ｂｉｔシフトレジス
タ８に入力する。

【００３１】１６個のブロックの駆動が終了すると、Ｂ
ＲＳＴ信号により１６ｂｉｔカウンタがリセットされ、
ＢＤＩＲ信号により駆動方向が設定される。図３では逆
方向の駆動が設定されている。また、ＤＲＳＴ信号によ
って６４ｂｉｔラッチ７がリセットされ、ＬＣＬＫ信号
によって６４ｂｉｔシフトレジスタ８内の印字データが
６４ｂｉｔラッチ７にラッチされる。以後、１６番目の
ブロックから順に駆動され、最後に１番目のブロックが
駆動される。これら一連の動作を繰り返し、印字を行な
う。

【００３２】インクジェット記録ヘッドでは、上述のよ
うにインクの温度によりインクの粘度が変化し、噴射滴
量が異なってくる。そのため、何らかの手段で温度を検
知する必要がある。図１は、本発明のインクジェット記
録ヘッドの実施の一形態における温度検知素子の説明図
である。図中、１１はヒータチップ、１２はサーミス
タ、２１はＳｉ基板、２２はＮ−拡散層、２３はＮ＋拡
散層、２４はＬＯＣＯＳ、２５はＢＰＳＧ、２６は配
線、２７はＰＳＧである。この実施の形態では、図１
（Ａ）に示すように、発熱素子などを配置するヒータチ
ップ１１上に温度検知素子としてサーミスタ１２を作製
した。サーミスタ１２の片方の端子は基板内で接地され
ており、もう一方の端子に電流を印加して電圧を測定す
る。

【００３３】サーミスタ１２は、図１（Ｂ）に示すよう
に、Ｎ−（Ｎ型低濃度）拡散層２２を用いて作製した。
Ｎ−拡散層２２は、２〜３×１０¹²／ｃｍ²程度の濃度
のＰイオンを約１８０ｅＶで注入して拡散させたもので
ある。通常、２０Ｖ以上の耐高電圧ＭＯＳトランジスタ
を作製する場合には、これと同等なＮ−拡散層をゲート
近傍オフセットドリフト領域として作製し、ＭＯＳトラ
ンジスタの耐電圧を向上させる。そのため、発熱素子２
を駆動するためのドライバ３を高耐圧ＭＯＳトランジス
タで作製する場合には、図１（Ｂ）に示す構造のＮ−拡
散層２２を、特別なプロセスを用いなくても設けること
ができる。

【００３４】図１（Ｂ）中のＮ＋（Ｎ型高濃度）拡散層
２３は、４〜５×１０¹⁵／ｃｍ²程度の濃度のＡｓイオ
ンを約４０ｅＶで注入して拡散させたものである。通常
のＭＯＳトランジスタを作製する場合、ドレインおよび
ソースにこれと同等のＮ＋拡散層を設けて、Ａｌ等の配
線材にコンタクトを経由して接続する。図１（Ｂ）でＮ
＋拡散層２３は、パッドからＡｌ配線２６で接続されて
いる。

【００３５】図１（Ｂ）において、Ｎ−拡散層２２のシ
ート抵抗は約３．６ｋΩ／□、Ｎ＋拡散層２３のシート
抵抗は約３０Ω／□である。大きさの具体例としては、
図１（Ｃ）に示す平面図において、図中の上下方向の幅
が６４μｍ、図中の左右方向のＮ−拡散層２２の長さが
１２８μｍ、Ｎ＋拡散層２３の長さが９μｍとすること
ができる。これらからわかるように、支配的な抵抗成分
にはＮ−拡散層２２の部分である。この部分が温度によ
り抵抗変化を起こし、ＰＴＣ（ＰｏｓｉｔｉｖｅＴｅ
ｍｐｅｒａｔｕｒｅＣｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔＴｈｅ
ｒｍｉｓｔｏｒ）素子となる。

【００３６】ここで、Ｐイオンを５〜８×１０¹⁵／ｃｍ
濃度程度で約１００ｋｅＶのエネルギーで注入したポリ
シリコンをサーミスタ１２として用いてもよい。一般に
ポリシリコンはＭＯＳトランジスタのゲートや配線材と
して利用される。ポリシリコンをサーミスタとして利用
する場合、抵抗値バラツキが数十℃相当あるが、後述す
るようにクラス分け回路を利用することにより精度良く
温度検出可能である。温度係数は、０．０５％／℃程度
とかなり小さいが、外部読み取り装置の精度が十分なら
サーミスタ素子として利用できる。

【００３７】図４は、Ｎ−拡散層を用いたサーミスタの
温度と抵抗値の関係の説明図であり、図４（Ａ）にはそ
の関係をグラフとして示し、また図４（Ｂ）には表とし
て示している。温度と抵抗値の関係は、温度Ｔ０（Ｋ）
の時の抵抗値Ｒ０、温度Ｔ１（Ｋ）の時の抵抗値Ｒ１と
するとき、Ｒ１＝Ｒ０×ｅｘｐ（Ｂ×（Ｔ１−Ｔ０））で近似可能である。しかし、図４（Ａ）に示すように直
線で近似しても問題がない。なお、具体的な平均温度係
数（ｋΩ／１０℃）を示すと、平均＝０．３８８９９
５、標準偏差（σ）＝０．００９６７、３σ／平均＝
０．０７４５７４、初期値（３０℃のときの抵抗値）に
対する平均温度係数（％／℃）を示すと、平均＝０．０
５４８０３、標準偏差（σ）＝０．０００３６６、３σ
／平均＝０．０２００２１である。

【００３８】図５は、Ｎ−拡散層を用いたサーミスタの
所定温度（３８℃）の際の抵抗値のバラツキを示すヒス
トグラムである。ここでは、ある数ロットから抽出した
発熱素子を搭載した基板内のＮ−拡散層を用いたサーミ
スタについて、３８℃の時の抵抗値を測定した。その結
果、図５に示すように分布した。この分布から、平均値
は７．３９７５ｋΩであった。標準偏差をσとしたと
き、ほとんどのサンプルが含まれる±３σの間（すなわ
ち６σ）では、抵抗値のバラツキは温度に換算すると約
２０℃相当になる。

【００３９】図６は、Ｎ−拡散層を用いたサーミスタの
所定温度（３０℃）における抵抗値と温度係数（Ω／
℃）の関係の一例の説明図である。この例では、図６
（Ｂ）に示すように、３０℃におけるサーミスタの抵抗
値の平均は約７．１０ｋΩであり、バラツキ（３σ／平
均）は６．７８％であった。温度係数（Ω／℃）は３
８．９Ωであり、バラツキ（３σ／平均）は７．４６％
であった。また、３０℃の抵抗値を基準とする温度係数
（％／℃）は０．５４８％、バラツキ（３σ／平均）は
２．００％であった。

【００４０】図６（Ａ）からわかるように、所定温度
（３０℃）における抵抗値と温度係数（Ω／℃）は強い
正の相関があることがわかる。したがって、サーミスタ
の所定温度における抵抗値をあらかじめ何らかの手段に
より保持しておくことにより、その抵抗値から温度係数
が得られ、精度のよい温度検出が可能である。

【００４１】図７は、Ｎ−拡散層を用いたサーミスタの
温度誤差の説明図である。図６（Ｂ）から、所定温度
（３０℃）における抵抗値の平均７．１０ｋΩ、バラツ
キ（３σ／平均）が６．７８％であることから、所定温
度（３０℃）における抵抗値のバラツキは、図７（Ａ）
に示すように温度に換算して２４．７℃相当ある。ま
た、温度係数の平均が３８．９Ω／℃であり、バラツキ
（３σ／平均）が７．４６％であるので、温度係数の＋
３σ側が４１．８Ω／℃、−３σ側が３６．０Ω／℃と
なる。図６（Ａ）に示すように所定温度における抵抗値
と温度係数とは強い正の相関があることから、所定温度
における抵抗値の大きい側で温度係数が大きくなり、所
定温度における抵抗値の小さい側で温度係数が小さくな
る。そのため、発熱素子を形成した基板に搭載したサー
ミスタは、図７（Ａ）に示すような範囲の値を取りうる
ことになる。しかし、所定温度（３０℃）における抵抗
値が決まれば、温度係数もほぼ決まるので、抵抗値と温
度との関係は１本の直線で近似できる。

【００４２】さらに、所定温度（３０℃）における抵抗
値に対する温度係数（％／℃）による誤差も生じる。こ
の誤差は図６（Ｂ）より約０．５５％である。しかし、
この誤差は所定温度（３０℃）における抵抗値にはあま
り関係はなく、バラツキ（３σ／平均）は２．００％と
ほとんど変わらない。所定温度（３０℃）におけるある
抵抗値について考えると、図７（Ｂ）に示すように、温
度係数（％／℃）の誤差により温度変化に対する抵抗値
の変化量、すなわちグラフの傾きが変化する。例えば、
所定温度（３０℃）からＴ℃上昇したときの抵抗値は、
所定温度（３０℃）における抵抗値を初期値とすれば、初期値×０．００５５×（１±０．０２）×Ｔ＋初
期値である。３０℃〜６０℃の温度検出精度を考察してみる
と、初期値に対する温度係数（％／℃）のバラツキ（３
σ／平均）は２．０％であるから温度係数の誤差は３０
℃差で±０．６℃相当になる。

【００４３】上述のように、サーミスタの所定温度（３
０℃）における抵抗値と温度係数との関係を用いて、精
度のよい温度検出が可能である。所定温度（３０℃）に
おける抵抗値と温度係数との関係を求める際に、例えば
関数を用いて計算により求める方法もあるが、例えばテ
ーブル等を用いて求める方法も高速化の観点から現実的
である。この場合、所定温度（３０℃）における抵抗値
をある範囲ごとに区切り、その範囲ごとに温度係数との
関係を定めればよい。この区切られた抵抗値の範囲をク
ラスと呼ぶことにする。

【００４４】例えば、所定温度（３０℃）における抵抗
値を２℃ごとにクラス分けすることを考える。所定温度
（３０℃）における抵抗値のバラツキが上述のように２
４．７℃であった場合、２℃ごとにクラス分けを行なう
なら１３クラスで実現可能である。

【００４５】図７（Ｃ）に示すように、所定温度（３０
℃）における抵抗値が２℃の範囲内にあるとき、その中
央の値で代表させると、代表値との誤差は±１℃以内で
ある。図７（Ｂ）でも説明したように、所定温度（３０
℃）におけるある抵抗値において、３０℃から６０℃に
変化したときの温度の誤差は約±０．６℃であるから、
代表値との誤差は６０℃において合計±１．６℃とな
る。

【００４６】なお、温度の算出は、現在の抵抗値をＲ、
３０℃の時の抵抗値をＲ３０として、Ｔ（℃）＝（Ｒ−Ｒ３０）／（Ｒ３０×０．００５５）で求めることができる。実際のインクジェット記録ヘッ
ドの温度は２０〜７０℃になり得るが、それでも±２℃
以内の誤差で温度を測定できる。もっとも、記録中のイ
ンクジェット記録ヘッドの温度は、ほとんど３０℃〜６
０℃の範囲である。

【００４７】上述のように所定温度（３０℃）における
抵抗値をクラスに分け、各クラスごとに温度を求めるた
めには、作製したサーミスタがどのクラスに属するかを
保持しておき、実際の温度測定の際に読み出す必要があ
る。以下、このクラス分けの情報を保持するための構成
について説明する。この実施の形態では、このクラス分
け回路も発熱素子を搭載した基板内に実現している。外
部に設けるより、その方が工数、コスト的に有利であ
る。

【００４８】図８は、本発明のインクジェット記録ヘッ
ドの実施の一形態におけるクラス分け回路の一例を示す
回路図である。図中、３１はヒューズ、３２はＥ−ＭＯ
Ｓトランジスタ、３３はパッド、３４はＤラッチ、３５
はＤ−フリップフロップである。この例では、ヒューズ
３１を選択的に切断して情報を書き込む。この例では４
つのヒューズ３１を示しており、４ｂｉｔで１６のステ
ータスを実現している。情報の書込は、例えば電気的特
性の評価時にサーミスタの抵抗値を読み取り、その抵抗
値に基づいて選択的にヒューズを切断すればよい。

【００４９】また、読み出す際にはヒューズ３１の状態
を各Ｄ−フリップフロップ３５の初期状態（‘Ｈ’また
は‘Ｌ’状態）として設定し、クロックを入力してこれ
らのデータをシリアルに読み取る。もちろん、さらに多
数のヒューズ３１およびＤ−フリップフロップ３５を用
いればそれだけ多くのステータスを実現できる。

【００５０】ヒューズ３１は、例えばＡｌを３〜５μｍ
程度の幅で数百μｍ程度の長さのものを使用することが
できる。長さ／幅を５０〜１００程度に設置することが
必要である。切断時の電圧は２〜５Ｖ程度、切断時の電
流は５００ｍＡ〜１Ａ程度である。長さ／幅が小さ過ぎ
ると、ヒューズ部の抵抗値が少なすぎて治具の破損等が
発生し、また長さ／幅が大きすぎるとヒューズ部の抵抗
値が大きすぎ、大電流を流すことができなくなりヒュー
ズを切断できない。Ｐイオンを５〜８×１０¹⁵／ｃｍ程
度の濃度で約１００ｋｅＶのエネルギーで注入したポリ
シリコンもヒューズとして利用可能である。ポリシリコ
ンを用いる場合は、３μｍ程度の幅で５〜１０μｍ程度
の長さにすればよい。

【００５１】ヒューズ３１の一端は接地されており、他
端はＥ−ＭＯＳトランジスタ３２、パッド３３、および
ダイオードを介してＤ−フリップフロップ３５のＮＲＳ
Ｔ端子に接続されている。パッド３３はヒューズ３１の
切断用の電流を流すためのものである。情報の書込時に
切断するヒューズ３１に対応したパッド３３に書込用の
電流を流し、ヒューズ３１を切断する。ヒューズ３１の
切断時に、切断用のパッド３３から過電圧が印加され得
るため、パッド３３と電源の間にＮチャンネル高耐圧Ｅ
（Ｅｎｈａｎｃｅｍｅｎｔ）−ＭＯＳトランジスタ３２
を接続している。パッド３３に接続する外部の治具に過
電圧吸収回路等を設けて、瞬間でも１０Ｖ程度まで印加
されないようにすれば、通常のＥ−ＭＯＳトランジスタ
やＤ（Ｄｅｐｌｅｔｉｏｎ）−ＭＯＳでも可能である。

【００５２】また、Ｅ−ＭＯＳトランジスタ３２とヒュ
ーズ３１との直列回路によって、ヒューズ３１が未切断
時は、Ｅ−ＭＯＳトランジスタ３２とヒューズ３１との
接続点の電位が‘Ｌ’レベルになり、またヒューズ３１
の切断時は‘Ｈ’レベルになる。このようにヒューズ３
１の導通状態によって、Ｄ−フリップフロップ３５への
入力論理を変えることができる。

【００５３】Ｄ−フリップフロップ３５は、ＣＬ端子に
入力されるＢＲＳＴ信号の論理によって、ＢＲＳＴ信号
が‘Ｈ’のとき‘Ｌ’をＱ端子に出力し、同時にＮＲＳ
Ｔ端子に入力された信号の負論理をＤ端子に出力し、Ｂ
ＲＳＴ信号が‘Ｌ’のときクロックの立ち上がり時のＤ
端子の論理をＱ端子に出力する。最左端のＤ−フリップ
フロップ３５のＤ端子にはＤラッチ３４の出力が入力さ
れている。また、最右端のＤ−フリップフロップ３５の
Ｑ端子の出力が各ヒューズ３１に書き込まれた情報の読
み出し出力となる。隣接するＤ−フリップフロップ３５
間では、左側のＤ−フリップフロップ３５のＱ端子の出
力が右側のＤ−フリップフロップ３５のＤ端子に入力さ
れている。

【００５４】図９は、本発明のインクジェット記録ヘッ
ドの実施の一形態におけるクラス分け回路の動作の一例
を示すタイミングチャートである。ここでは、ヒューズ
３１は、左から非切断、切断、非切断、切断とする。例
えば、実際の記録の際に、プリンタ側は電源投入時等に
クラス分け回路の出力を読み取る。

【００５５】ＢＲＳＴ信号が‘Ｈ’の時に各Ｄ−フリッ
プフロップ３５にヒューズ３１の切断または非切断の状
態に応じた論理が設定される。例えば、最右端のヒュー
ズ３１は切断であるので、Ｄ−フリップフロップ３５の
ＮＲＳＴ端子は‘Ｌ’となり、Ｄに‘Ｈ’が設定され
る。そしてＢＲＳＴ信号が‘Ｌ’となり、ＤＣＬＫ信号
をクロックにして各Ｄ−フリップフロップ３５に保持さ
れている値が右隣のＤ−フリップフロップ３５へと送ら
れ、最右端のＤ−フリップフロップ３５から出力され
る。この例では、‘Ｈ’，‘Ｌ’，‘Ｈ’，‘Ｌ’がシ
リアルに出力される。例えば、‘Ｈ’を１、‘Ｌ’を０
とすれば、「１０１０」というデータが読み出されたこ
とになる。なお、ＤＣＬＫ信号によるデータの右側への
転送に従って、最左端のＤ−フリップフロップ３５には
Ｄラッチ３４から‘Ｌ’が常に供給される。

【００５６】図８に示したようなヒューズ３１を用いる
クラス分け回路は一例であって、他の記憶素子を用いた
構成であってももちろんよい。また、ここではデータの
出力をシリアルに行なったが、例えばパッド３３を用い
てパラレルにデータを取り出すことも考えられる。さら
に、電気的な読み出しの他にも、クラス分けデータをマ
ーキングしておき、光学的に検出するなど、他の方法で
あってもよい。ただしこれらの方法では、別途読取手段
が必要になるため、コストはアップする。

【００５７】上述のようなクラス分け回路からの出力を
読み取った後、その情報を保持しておき、サーミスタの
抵抗値とクラス分け情報から温度の算出を行なう。すな
わち、クラス分け情報から所定温度（３０℃）における
抵抗値とそのときの温度係数がわかるので、上述のよう
にこれらの値から温度を算出できる。この時の温度の誤
差は、図７（Ｃ）にも示したように、３０℃の昇温時に
±１．６℃程度である。

【００５８】図１０は、本発明のインクジェット記録ヘ
ッドの実施の一形態におけるクラス分け出力とサーミス
タ出力を同一端子から読み取る構成の一例の説明図であ
る。図１０（Ａ）に示すように、電源ＶＤＤとサーミス
タの出力との間にＦＥＴを挿入し、そのＦＥＴのゲート
に図８に示すクラス分け回路の出力を接続する。クラス
分け回路から出力される信号が‘Ｈ’レベルの時には、
ＦＥＴが導通状態となり、サーミスタ出力は‘Ｈ’レベ
ルとなる。また、クラス分け回路からの出力が‘Ｌ’レ
ベルの時には、ＦＥＴが遮断状態となって実質的に
‘Ｌ’レベルとなるとともに、サーミスタの出力を検出
することができる。

【００５９】あるいは、図１０（Ｂ）に示すように、サ
ーミスタとＦＥＴを並列に接続し、ＦＥＴのゲートにク
ラス分け回路の出力を接続してもよい。この場合には、
クラス分け回路の出力が‘Ｈ’のとき、ＦＥＴが導通し
てサーミスタ出力は‘Ｌ’レベルとなり、クラス分け回
路の出力が‘Ｌ’のとき、ＦＥＴが遮断されて外部プル
アップ抵抗により実質的に‘Ｈ’レベルとなるとともに
サーミスタの出力を取り出すことができる。

【００６０】このような構成によって、発熱素子を搭載
した基板と接続される他の基板間あるいは本体との間の
信号線を少なくすることができ、小型化、低コスト化の
面で都合がよい。

【００６１】図１１は、サーミスタの温度と抵抗値の関
係の別の説明図である。図１１では、１０℃〜９０℃で
の温度とサーミスタの抵抗値の関係を、標準品と、ある
デバイス群のほぼ最大抵抗の素子、ほぼ最小抵抗の素子
について示したものである。標準品の場合を実線で、最
大抵抗および最小抵抗の素子の場合を破線で示してい
る。後述するように、便宜上、標準からの差異が同程度
のものを選んだ。

【００６２】上述の説明では、温度と抵抗値との関係を
直線近似により求めた。すなわち、３０℃での抵抗値Ｒ
３０を基準にして、抵抗値の変化率は一定（０．５５％
×Ｒ３０）としている。ここでは、あらかじめ標準品の
温度と測定するサーミスタの抵抗値の関係がわかってい
て、また標準品の抵抗値では温度を求めることができる
ものとする。例えば、ある抵抗値刻みで温度と対応させ
たテーブルを記憶しておくことでも実現できる。

【００６３】上述のように、Ｎ−拡散層を用いたサーミ
スタの抵抗値はバラツキがあるが、図１１はバラツキの
特性も示している。ある温度の時、例えば２０℃のと
き、抵抗値は最大抵抗品、標準品、最小抵抗品で違う。
例えば、最大抵抗値と標準品の差異Ｒ１は３５０Ω、最
小抵抗品と標準品の差異Ｒ２は３２７Ωである。同様
に、例えば、８０℃の時、最大抵抗品と標準品の差異Ｒ
３は４５６Ω、最小抵抗品と標準品の差異Ｒ４は４４０
Ωである。このように、抵抗値の差異は温度により異な
るし、標準品からのずれも異なる。

【００６４】ところが、ある抵抗値、例えば７．２２ｋ
Ωの時の最大抵抗品と標準品の差異Ｔ１は温度で１０
℃、最小抵抗品と標準品の差異Ｔ２も温度で１０℃相当
である。同様に、例えば９．６２８ｋΩの時、最大抵抗
品と標準品の差異Ｔ３は温度で１０℃、最小抵抗品と標
準品の差異Ｔ４も温度で１０℃相当である。要するに、
この例では最大抵抗品はいつも１０℃相当標準品より高
く、逆に最大抵抗品はいつも１０℃相当標準品より低く
表示することがわかる。したがって、最初例えば３０℃
の時標準品から何度相当違うかをオフセット値として保
持しておけば、正確な温度検出が可能である。

【００６５】図１２は、本発明のインクジェット記録ヘ
ッドの実施の一形態におけるサーミスタ出力とシステム
との接続部の一例の説明図である。図１２に示すよう
に、サーミスタの出力に、外部でプルアップ抵抗をつ
け、Ａ／Ｄコンバータで読み取る。サーミスタの抵抗値
を読み取る場合、定電流印加で電圧を読み取るようにす
るよりも、遥かに簡単に構成可能である。システム側で
は読み取りの間隔やタイミングにより、例えば入力抵抗
１０ｋΩ、入力容量１０μＦ程度を設けた方がよい場合
もある。

【００６６】図１３は、サーミスタの出力電圧と温度と
の関係の一例を示すグラフである。図１２に示すプルア
ップ抵抗として適当な抵抗値のものを選択して取り付
け、サーミスタの出力として電圧を測定すると、サーミ
スタの出力電圧は図１３に示すように温度に対し直線と
することができる。直線の場合、係数と切片だけを保持
しておけばよく、メモリ節約になる。したがって、プル
アップ抵抗は、振幅が大きくなることと、出力が直線近
似できるように選べる場合はそのように設定するのがよ
い。ここでは、プルアップ抵抗を例えば７．５０ｋΩと
した。

【００６７】図１４は、サーミスタの出力電圧と温度と
の関係の一例の説明図である。ここでは、図１２に示す
構成において、電源ＶＤＤ＝５Ｖとし、各温度における
サーミスタの出力電圧ＶｏｕｔをＡ／Ｄコンバータによ
って１０ｂｉｔで分解し、１６進表示で表わしたもので
ある。図１３に示したように、プルアップ抵抗の値を適
当に競ってすることによってサーミスタの出力が直線に
なる。標準品の場合、Ｔ（℃）＝０．８３３×Ｖｏｕｔ
−３９９で温度を算出可能である。個々のサーミスタの
標準品からのずれは、切片値をオフセット値として保持
すればよい。図１４に示したようなサーミスタの出力電
圧Ｖｏｕｔと温度の関係をテーブルで保持することもで
きるが、切片値をオフセット値として保持した場合には
メモリの節約になる。しかし、図１４に示すような関係
をテーブルで保持した方が若干計算時間が短いという利
点がある。

【００６８】また、図１３に示すように直線で近似でき
る場合で、テーブルから温度を求める場合、オフセット
は温度とテーブルの刻みとで、どちらか分解能のよい方
にするのが効果的である。図１４では、例えば、サーミ
スタの出力電圧Ｖｏｕｔ＝２０２（１６進）の時、温度
＝３０℃であり、Ｖｏｕｔ＝２０Ａ（１６進）の時、温
度＝３６℃である。温度差６℃の部分をサーミスタの出
力電圧Ｖｏｕｔの刻みは８刻みになっているので、温度
差を整数値で持つよりもサーミスタの出力電圧Ｖｏｕｔ
の刻みで持つ方が分解能がよい。したがって、テーブル
の刻み数をオフセットに設けた方が分解能誤差の点で有
利である。上述の説明で例示したサーミスタおよびプル
アップ抵抗を使用した場合、読み取るＡ／Ｄコンバータ
が１０ｂｉｔ以上ならテーブルの刻み数の方が、９ｂｉ
ｔ以下なら温度の方が分解能が高く、オフセットとして
効率がよい。もちろん、オフセットとして温度を小数点
以下まで保持することもできる。

【００６９】図１５は、クラス分けとオフセット値の関
係の説明図である。基板の電気的特性検査時にサーミス
タの所定温度の抵抗値を読み取り、クラス分けを行な
う。例えば、３０℃での電気的特性検査時に、サーミス
タの抵抗値が７．５３３ｋΩ〜７．６２０ｋΩであった
場合には、この抵抗値は標準品では１２℃高い４２℃の
時の抵抗値である。したがって、オフセット温度として
−１２℃を設定し、標準品として仮定して抵抗値から温
度を算出し、オフセット温度−１２℃を足せば実際の温
度が算出可能である。オフセット温度−１２℃に設定す
るためには、図１５よりクラス分けコードを“０１１
０”としておけばよい。クラス分けコードの設定は、例
えば図８に示したクラス分け回路にクロックＤＣＬＫ信
号を入力した時に、出力論理が“０１１０”になるよう
に、ヒューズ３１を選択的に切断しておけばよい。

【００７０】実際の記録装置で印字を行なう際には、図
１５に示すオフセット値とクラスコード部分の対応関係
を、あらかじめ記録装置のＲＯＭなどに記憶させてお
く。電源投入時にクラス分け回路の出力を読み取り、ク
ラスコードを保持しておく。温度を検出する際には、電
圧を測定するなどして標準品と仮定した場合の温度を求
める。例えば、図１４に示した関係をテーブル化してお
き、サーミスタの出力電圧をＡ／Ｄコンバータでデジタ
ル化してテーブルを参照し、標準品と仮定した場合の温
度を求めることができる。オフセット値として温度が設
定されている場合は、求めた標準品の温度に、図１５に
示す関係から得られるオフセット値を足して実際の温度
と認識すればよい。オフセット値がテーブルの刻み数で
ある場合には、図１４に示す関係のテーブルにおいて、
オフセット数分だけ前または後のエントリの値を取得
し、その標準品の温度を実際の温度として認識すればよ
い。

【００７１】そして、このようにして得られた温度に応
じて記録制御を行なうことができる。図１６は、温度と
駆動パルスの関係の一例の説明図である。上述のよう
に、インクジェット記録方式では、記録中に発生する熱
によってインクジェット記録ヘッドが昇温する。インク
は温度によって粘度が変化するため、記録時の温度が異
なると噴射されるインク滴量が変化し、濃度変化などの
画質劣化を引き起こす。例えば、上述の特開平５−３１
９０６号公報等に記載されているように、発熱素子に与
える駆動パルスとして図１６（Ｂ）に示すようなプレパ
ルスおよびメインパルスを与える場合には、検出した温
度によってプレパルス幅を変化させることによってイン
クの温度をほぼ一定に保つことができる。すなわち、イ
ンクジェット記録ヘッドの温度が低い場合には、プレパ
ルス幅を長くして発熱量を多くし、インクの温度を上げ
る。また、インクジェット記録ヘッドの温度が高い場合
には、それほどインクの温度を上げる必要がないので、
プレパルス幅を短くして発熱量を少なくする。さらにイ
ンクジェット記録ヘッドの温度が高く、プレパルス幅を
０にしても発熱量が多い場合には、メインパルスの幅を
短くしている。なお、ここでは全体の駆動時間を一定に
するため、プレパルスとメインパルスの間の時間も変更
している。

【００７２】このように、検出した温度に応じて駆動制
御を行なうことによって、噴射滴を一定に保ち、良好な
画質を維持することができる。

【００７３】なお、上述の説明では、インクジェット記
録ヘッドについて説明したが、これに限らず、サーマル
型の記録ヘッドなど、熱を用いる各種のヘッドや、熱に
よって影響を受けやすいタイプの記録ヘッドなどへの応
用が可能である。

【００７４】前述したクラス分け回路は、特にサーミス
タのバラツキを補正するだけでなく、その他のデバイス
特性の記憶や基板の種類を記録させることにも使用する
ことが可能である。例えば、電気的特性検査時に発熱素
子の抵抗値を測定し、その抵抗値に応じてクラスコード
を設定し、記録を行なう時にはそのクラスに応じてパル
ス幅または駆動電圧を変更して使用することも可能であ
る。また、解像度や白黒／カラー用など基板の種類／用
途に応じてクラスコードを設定すれば、インクジェット
記録ヘッドを装着後、クラスコードを読み取り、基板の
種類を検出し、基板種類の取付け間違い等を防止するこ
となども可能である。

【００７５】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、発熱素子を搭載した基板の温度を、基板に内
蔵した温度検知素子を利用して精度良く検知可能であ
る。また、外側に温度検知素子を設ける必要がないので
コスト削減になる。したがって、低コストで印字品質に
有利な記録装置を提供可能である。また、基板ごとに異
なる仕様を基板内に容易に保持させることができ、これ
により最適条件による駆動や、基板／ヘッドの取付ミス
などを防止することが可能であるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のインクジェット記録ヘッドの実施の
一形態における温度検知素子の説明図である。

【図２】本発明のインクジェット記録ヘッドの実施の
一形態における発熱素子基板に形成される発熱素子およ
び駆動回路等の構成図である。

【図３】本発明のインクジェット記録ヘッドの実施の
一形態における動作の一例を示すタイミングチャートで
ある。

【図４】Ｎ−拡散層を用いたサーミスタの温度と抵抗
値の関係の説明図である。

【図５】Ｎ−拡散層を用いたサーミスタの所定温度
（３８℃）の際の抵抗値のバラツキを示すヒストグラム
である。

【図６】Ｎ−拡散層を用いたサーミスタの所定温度
（３０℃）における抵抗値と温度係数（Ω／１０℃）の
関係の一例の説明図である。

【図７】Ｎ−拡散層を用いたサーミスタの温度誤差の
説明図である。

【図８】本発明のインクジェット記録ヘッドの実施の
一形態におけるクラス分け回路の一例を示す回路図であ
る。

【図９】本発明のインクジェット記録ヘッドの実施の
一形態におけるクラス分け回路の動作の一例を示すタイ
ミングチャートである。

【図１０】本発明のインクジェット記録ヘッドの実施
の一形態におけるクラス分け出力とサーミスタ出力を同
一端子から読み取る構成の一例の説明図である。

【図１１】サーミスタの温度と抵抗値の関係の別の説
明図である。

【図１２】本発明のインクジェット記録ヘッドの実施
の一形態におけるサーミスタ出力とシステムとの接続部
の一例の説明図である。

【図１３】サーミスタの出力電圧と温度との関係の一
例を示すグラフである。

【図１４】サーミスタの出力電圧と温度との関係の一
例の説明図である。

【図１５】クラス分けとオフセット値の関係の説明図
である。

【図１６】温度と駆動パルスの関係の一例の説明図で
ある。

【符号の説明】

１…共通電極、２…発熱素子、３…ドライバ素子、４…
プリドライバ、５…ＮＡＮＤ回路、６…１６ｂｉｔカウ
ンタ、７…６４ｂｉｔラッチ、８…６４ｂｉｔシフトレ
ジスタ、１１…ヒータチップ、１２…サーミスタ、２１
…Ｓｉ基板、２２…Ｎ−拡散層、２３…Ｎ＋拡散層、２
４…ＬＯＣＯＳ、２５…ＢＰＳＧ、２６…配線、２７…
ＰＳＧ、３１…ヒューズ、３２…Ｅ−ＭＯＳトランジス
タ、３３…パッド、３４…Ｄラッチ、３５…Ｄ−フリッ
プフロップ。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】発熱素子に電気エネルギーを印加して記
録を行なう記録ヘッドにおいて、前記発熱素子を搭載し
た基板内に温度を検知する温度検知素子を設け、該温度
検知素子をＮ−低濃度拡散層で形成したことを特徴とす
る記録ヘッド。
【請求項２】発熱素子に電気エネルギーを印加して記
録を行なう記録ヘッドにおいて、前記発熱素子を搭載し
た基板内に温度を検知する温度検知素子を設け、該温度
検知素子をＮ−ポリシリコン層で形成したことを特徴と
する記録ヘッド。
【請求項３】発熱素子に電気エネルギーを印加して記
録を行なう記録ヘッドにおいて、前記発熱素子を搭載し
た基板内に温度を検知する温度検知素子および前記発熱
素子を駆動するドライバ素子を設け、該ドライバ素子を
高耐圧トランジスタとして作製し、前記温度検知素子を
前記高耐圧トランジスタの作製プロセス工程内で作製す
ることを特徴とする記録ヘッド。
【請求項４】発熱素子に電気エネルギーを印加して記
録を行なう記録ヘッドにおいて、前記発熱素子を複数搭
載した基板内に個々の記録ヘッドごとの特性情報を保持
する保持回路を有し、該特性情報の書き込みは電気的特
性検査時に行なうことを特徴とする記録ヘッド。
【請求項５】前記保持回路はヒューズ素子によって構
成され、該ヒューズ素子を選択的に切断して前記特性情
報の書き込みを行ない、さらに前記ヒューズ素子に対応
する論理情報を読み出す読み出し回路を有することを特
徴とする請求項４に記載の記録ヘッド。
【請求項６】前記ヒューズ素子は、アルミニウムを長
さ／幅が５０〜１００となるように形成したものである
ことを特徴とする請求項５に記載の記録ヘッド。
【請求項７】前記ヒューズ素子の一方の端子にはヒュ
ーズ切断用パッドが電気的に接続されており、前記ヒュ
ーズ素子の切断時には該ヒューズ切断用パッドに切断電
圧を瞬間的に印加して行なうことを特徴とする請求項５
に記載の記録ヘッド。
【請求項８】熱エネルギーを発生する複数の発熱素子
と、該発熱素子を駆動するドライバと、該ドライバを画
像データに応じて制御する駆動回路を同一基板内に形成
した記録ヘッドにおいて、前記基板内に個々の記録ヘッ
ドごとの特性情報を保持する保持回路を設け、該保持回
路は複数のヒューズ素子で構成されてなり、該ヒューズ
素子の一方の端子は基板内で接地されており、もう一方
の端子にはヒューズ切断用パッドが接続されるとともに
ＮチャンネルＥ−ＭＯＳトランジスタを介して５Ｖ系駆
動回路の電源線に接続されていることを特徴とする記録
ヘッド。
【請求項９】前記ＮチャンネルＥ−ＭＯＳトランジス
タは、Ｎ−拡散層をドリフト領域に持つ高耐圧トランジ
スタであることを特徴とする請求項８に記載の記録ヘッ
ド。
【請求項１０】熱エネルギーを発生する複数の発熱素
子と、該発熱素子を駆動するドライバと、該ドライバを
画像データに応じて制御する駆動回路を同一基板内に形
成した記録ヘッドにおいて、前記基板内に、温度を検知
する温度検知素子と、該温度検知素子の特性情報を保持
する保持回路を設け、前記特性情報は、前記温度検知素
子による検知温度のバラツキ情報であることを特徴とす
る記録ヘッド。
【請求項１１】前記温度検知素子の出力と前記保持回
路の出力は、同一信号線であることを特徴とする請求項
１０に記載の記録ヘッド。
【請求項１２】さらに、前記温度検知素子の標準品用
温度算出データと前記保持回路の出力に対応したオフセ
ットデータを予め記憶する記憶手段と、該記憶手段に記
憶されている前記標準品用温度算出データと前記オフセ
ットデータを用いて前記温度検知素子の出力および前記
保持回路の出力から前記基板内の温度を算出する温度算
出手段を備えていることを特徴とする請求項１０に記載
の記録ヘッド。
【請求項１３】前記オフセットデータは、温度である
ことを特徴とする請求項１２に記載の記録ヘッド。
【請求項１４】発熱素子に電気エネルギーを印加して
発熱させ、インク中に気泡を発生させてインクを噴射す
る記録ヘッドにおいて、前記発熱素子を搭載した基板内
に温度を検知する温度検知素子を設け、該温度検知素子
は５Ｖ系電源にプルアップ抵抗を介して接続されてお
り、前記温度検知素子の出力電圧と温度の関係が一次式
で十分近似することができるように、前記温度検知素子
および前記プルアップ抵抗の値を設定してなることを特
徴とする記録ヘッド。
【請求項１５】さらに、前記温度検知素子の出力電圧
をディジタル値に変換するＡ／Ｄコンバータと、該Ａ／
Ｄコンバータの出力値と温度の関係をテーブルとして記
憶するテーブル記憶手段と、温度検知素子のバラツキを
補正するためのオフセットデータを記憶するオフセット
記憶手段を有し、前記オフセットデータとして、温度と
前記テーブル刻み幅のうち分解能の高い方を記憶するこ
とを特徴とする請求項１４に記載の記録ヘッド。