JP2708557B2 - 液体噴射記録ヘッド用素子基板，液体噴射記録ヘッド，ヘッドカートリッジおよび記録装置 - Google Patents
液体噴射記録ヘッド用素子基板，液体噴射記録ヘッド，ヘッドカートリッジおよび記録装置Info
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は電気熱変換素子と変換素子駆動用機能素子と
してのトランジスタアレイを同一基板上に形成した液体
噴射記録ヘッド用素子基板、該基板を有する液体噴射記
録ヘッド，ヘッドカートリッジおよび該ヘッドを有する
記録装置に関する。
してのトランジスタアレイを同一基板上に形成した液体
噴射記録ヘッド用素子基板、該基板を有する液体噴射記
録ヘッド，ヘッドカートリッジおよび該ヘッドを有する
記録装置に関する。
液体を吐出して記録を成す液体噴射記録方法として、
その液体の吐出原理が数多く知られており、その方法を
利用した様々な形態の液体噴射記録ヘッドや記録装置が
知られている。
その液体の吐出原理が数多く知られており、その方法を
利用した様々な形態の液体噴射記録ヘッドや記録装置が
知られている。
なかでも、電気熱変換素子等が発生する熱エネルギー
を利用して液体を吐出させる方法は小型化，高精細化，
長尺化に適しており注目を集めている。
を利用して液体を吐出させる方法は小型化，高精細化，
長尺化に適しており注目を集めている。
このような熱エネルギーを利用した吐出方法を用いた
液体噴射記録ヘッドとして、例えば電気熱変換素子アレ
イをシリコン基体上に形成し、この電気熱変換素子の駆
動回路としてシリコン基体外部にトランジスタアレイ等
の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が知られてい
る。
液体噴射記録ヘッドとして、例えば電気熱変換素子アレ
イをシリコン基体上に形成し、この電気熱変換素子の駆
動回路としてシリコン基体外部にトランジスタアレイ等
の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が知られてい
る。
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域化、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
USP4429321号公報において電気熱変換素子と機能素子と
を同一基体に設けた液体噴射記録装置が提案されてい
る。
化、あるいは製造工程で生ずる不良の低域化、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
USP4429321号公報において電気熱変換素子と機能素子と
を同一基体に設けた液体噴射記録装置が提案されてい
る。
［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、上述したような構造を実現するために
は実際には機能素子としてのトランジスタの部分のみ
で、10〜12程度の製造工程が必要となり、この工程の多
大さは歩留りの低下を招く要因を発生する率を高くす
る。すなわち、電気熱変換素子と機能素子とを同一基板
に設けることによる長所として不良の低減化をあげた
が、機能素子の製造工程がより複雑化するにつれ、機能
素子の歩留りが低下し、結果として液体噴射記録ヘッド
全体の工程における歩留りの低下を招くという問題点が
あった。
は実際には機能素子としてのトランジスタの部分のみ
で、10〜12程度の製造工程が必要となり、この工程の多
大さは歩留りの低下を招く要因を発生する率を高くす
る。すなわち、電気熱変換素子と機能素子とを同一基板
に設けることによる長所として不良の低減化をあげた
が、機能素子の製造工程がより複雑化するにつれ、機能
素子の歩留りが低下し、結果として液体噴射記録ヘッド
全体の工程における歩留りの低下を招くという問題点が
あった。
このような問題を解決するためには、まず機能素子の
工程歩留りを向上させることが必要であるが、そのため
には工程精度を向上させなければならず、ヘッド製造コ
ストの増大ひいては製造コストの増大を招くことにな
る。
工程歩留りを向上させることが必要であるが、そのため
には工程精度を向上させなければならず、ヘッド製造コ
ストの増大ひいては製造コストの増大を招くことにな
る。
本発明の目的は、特に熱エネルギーを利用して液体を
吐出する方式を用いた液体噴射記録ヘッド用素子基板，
該基板を有する液体噴射記録ヘッド，ヘッドカートリッ
ジおよび該記録ヘッドを有する記録装置に生ずる上記問
題点を解決することである。
吐出する方式を用いた液体噴射記録ヘッド用素子基板，
該基板を有する液体噴射記録ヘッド，ヘッドカートリッ
ジおよび該記録ヘッドを有する記録装置に生ずる上記問
題点を解決することである。
本発明の別の目的は、より高品位なかつ高品質な記録
を行なうことができる液体噴射記録ヘッド用素子基板，
該基板を有する液体噴射記録ヘッド，ヘッドカートリッ
ジおよび該記録ヘッドを有する記録装置を提供すること
である。
を行なうことができる液体噴射記録ヘッド用素子基板，
該基板を有する液体噴射記録ヘッド，ヘッドカートリッ
ジおよび該記録ヘッドを有する記録装置を提供すること
である。
また、本発明は、低コストでかつ高性能な液体噴射記
録ヘッド用素子基板，該基板を有する液体噴射記録ヘッ
ド，ヘッドカートリッジおよび該記録ヘッドを有する記
録装置を提供することを目的とする。
録ヘッド用素子基板，該基板を有する液体噴射記録ヘッ
ド，ヘッドカートリッジおよび該記録ヘッドを有する記
録装置を提供することを目的とする。
また、歩留まりが高く製造コストの低減を図ることが
可能な液体噴射記録ヘッド用素子基板，該基板を有する
液体噴射記録ヘッド，ヘッドカートリッジおよび該記録
ヘッドを有する記録装置を提供することにある。
可能な液体噴射記録ヘッド用素子基板，該基板を有する
液体噴射記録ヘッド，ヘッドカートリッジおよび該記録
ヘッドを有する記録装置を提供することにある。
［課題を解決するための手段］ そのために本発明では、半導体基体と、該半導体基体
に配され液体を吐出するための熱エネルギーを発生する
ための複数の電気熱変換体と、前記半導体基板に形成さ
れ該複数の電気熱変換体のそれぞれに対応して電気的に
接続されると共に前記複数の電気熱変換体を選択的に駆
動するための複数のトランジスタと、を有する液体噴射
記録ヘッド用素子基板において、前記複数のトランジス
タのそれぞれのエミッタ側が前記電気熱変換体と個別に
電気的に接続されており、前記複数のトランジスタのコ
レクタ領域が共通の半導体領域で構成されていることを
特徴とする。
に配され液体を吐出するための熱エネルギーを発生する
ための複数の電気熱変換体と、前記半導体基板に形成さ
れ該複数の電気熱変換体のそれぞれに対応して電気的に
接続されると共に前記複数の電気熱変換体を選択的に駆
動するための複数のトランジスタと、を有する液体噴射
記録ヘッド用素子基板において、前記複数のトランジス
タのそれぞれのエミッタ側が前記電気熱変換体と個別に
電気的に接続されており、前記複数のトランジスタのコ
レクタ領域が共通の半導体領域で構成されていることを
特徴とする。
また、液体を吐出するための複数の吐出口と、該吐出
口に対応して半導体基体に配され液体を吐出するための
熱エネルギーを発生するための複数の電気熱変換素子
と、前記半導体基体に形成され該複数の電気熱変換体の
それぞれに対応して電気的に接続されると共に前記複数
の電気的変換体を選択的に駆動するための複数のトラン
ジスタと、を有する液体噴射記録ヘッドにおいて、前記
複数のトランジスタのそれぞれのエミッタ側が前記電気
熱変換体と個別に電気的に接続されており、前記複数の
トランジスタのコレクタ領域が共通の半導体領域で構成
されていることを特徴とする。
口に対応して半導体基体に配され液体を吐出するための
熱エネルギーを発生するための複数の電気熱変換素子
と、前記半導体基体に形成され該複数の電気熱変換体の
それぞれに対応して電気的に接続されると共に前記複数
の電気的変換体を選択的に駆動するための複数のトラン
ジスタと、を有する液体噴射記録ヘッドにおいて、前記
複数のトランジスタのそれぞれのエミッタ側が前記電気
熱変換体と個別に電気的に接続されており、前記複数の
トランジスタのコレクタ領域が共通の半導体領域で構成
されていることを特徴とする。
さらに、ヘッドカートリッジにおいて、上記液体噴射
記録ヘッドと、 該液体噴射記録ヘードに供給されるインクを保持する
インクンタクを有することを特徴とする。
記録ヘッドと、 該液体噴射記録ヘードに供給されるインクを保持する
インクンタクを有することを特徴とする。
さらに、記録装置において、 上記液体噴射記録ヘッドと、 該記録ヘッドを搭載して往復操作を行う搭載手段と、
を有することを特徴とする。
を有することを特徴とする。
［作 用］ 本発明はコレクタ電位が同電位でよいことに着目し、
トランジスタのコレクタ領域を共通の半導体領域で構成
されたトランジスタ構成とすることにより、アイソレー
ション層等、各々のトランジスタ動作を分離するための
構成を省くことが可能となる。このことで、製造構成の
短縮化を実現して歩留まり向上を可能とし、また、工程
短縮によって製造コストの低下をも可能とすることがで
きる。
トランジスタのコレクタ領域を共通の半導体領域で構成
されたトランジスタ構成とすることにより、アイソレー
ション層等、各々のトランジスタ動作を分離するための
構成を省くことが可能となる。このことで、製造構成の
短縮化を実現して歩留まり向上を可能とし、また、工程
短縮によって製造コストの低下をも可能とすることがで
きる。
［実施例］ 以下、図面を参照して本発明を説明する。
第９図（Ａ）および第９図（Ｂ）は夫々順に液体噴射
記録ヘッドの電気熱変換素子に組み合わせて用いられる
機能素子としてのNPNトランジスタの一例を示す断面図
および上面図である。
記録ヘッドの電気熱変換素子に組み合わせて用いられる
機能素子としてのNPNトランジスタの一例を示す断面図
および上面図である。
これらの図に示すように、Ｐ型シリコン基板101上に
Ｎ型エピタキシャル層100を成長させ、この中にベース
用p+層105、コレクタ用n+層104およびエミッタ用n+層10
6をドープし、さらにエピタキシャル層100の上には絶縁
層107を形成する。絶縁層107の上面にはベース電極109,
コレクタ電極108およびエミッタ電極110が形成される。
また、同図において102はアイソレーション層であり、
上述のようにして形成されたトランジスタセルを他のセ
ルと電気的に分離する。103は抵抗の小さな、電流路と
しての埋込み層である。
Ｎ型エピタキシャル層100を成長させ、この中にベース
用p+層105、コレクタ用n+層104およびエミッタ用n+層10
6をドープし、さらにエピタキシャル層100の上には絶縁
層107を形成する。絶縁層107の上面にはベース電極109,
コレクタ電極108およびエミッタ電極110が形成される。
また、同図において102はアイソレーション層であり、
上述のようにして形成されたトランジスタセルを他のセ
ルと電気的に分離する。103は抵抗の小さな、電流路と
しての埋込み層である。
第10図は上述した構造のトランジスタを電気熱変換素
子が設けられる基体に構成した流体噴射記録ヘッドの基
板部分の模式的縦断面図である。同図に示すように、ま
ず、上記のようなトランジスタを構成するため、Ｐ型シ
リコン基板201の上にＮ型エピタキシャル層200を成長さ
せ、この中にベース用p+層203,コレクタ用n+層204およ
びエミッタ用n+層206をドープする。また、エピタキシ
ャル層200にはトランジスタ動作を他と分離するための
アイソレーション層としてp+層202がドープされる。ま
た、電流路としての埋込み層201もドープされる。
子が設けられる基体に構成した流体噴射記録ヘッドの基
板部分の模式的縦断面図である。同図に示すように、ま
ず、上記のようなトランジスタを構成するため、Ｐ型シ
リコン基板201の上にＮ型エピタキシャル層200を成長さ
せ、この中にベース用p+層203,コレクタ用n+層204およ
びエミッタ用n+層206をドープする。また、エピタキシ
ャル層200にはトランジスタ動作を他と分離するための
アイソレーション層としてp+層202がドープされる。ま
た、電流路としての埋込み層201もドープされる。
エミッタ電極210はHfB2等で形成される抵抗体配線211
およびアルミ配線212に接続され、この両者により電気
熱変換素子が構成される。また、コレクタ電極208は駆
動電流供給端子を構成する抵抗体配線215およびアルミ
配線216を介して外部へ取出される。さらに、ベース電
極には、電気熱変換素子の駆動タイミング制御信号が外
部より加えられる。
およびアルミ配線212に接続され、この両者により電気
熱変換素子が構成される。また、コレクタ電極208は駆
動電流供給端子を構成する抵抗体配線215およびアルミ
配線216を介して外部へ取出される。さらに、ベース電
極には、電気熱変換素子の駆動タイミング制御信号が外
部より加えられる。
また、電気熱変換素子の上部には、インク等からの抵
抗体アルミ配線の保護を目的として例えばSiO2,Ta,有機
樹脂膜等で形成される保護膜213,214および217が積層さ
れる。保護膜217の上部に気泡生成室が、従って膜217の
下部に発熱抵抗部が構成される。
抗体アルミ配線の保護を目的として例えばSiO2,Ta,有機
樹脂膜等で形成される保護膜213,214および217が積層さ
れる。保護膜217の上部に気泡生成室が、従って膜217の
下部に発熱抵抗部が構成される。
ところで、この様な構成の基板を作製する場合には、
多くの作製工程が必要となるため、上記した様な問題点
が発生する可能性が高い。そこで本発明ではより一層の
作製工程数の低下を図ることができる構成によってこの
問題を解決している。
多くの作製工程が必要となるため、上記した様な問題点
が発生する可能性が高い。そこで本発明ではより一層の
作製工程数の低下を図ることができる構成によってこの
問題を解決している。
第１図は本発明の好適な一実施例を示す液体噴射記録
ヘッドの基板（素子基板ともいう）の模式的縦断面図で
ある。同図には機能素子としてのトランジスタアレイの
１つのトランジスタセルおよびこれに対応する電気熱変
換素子のみが示されている。図において、Ｎ型シリコン
基板301にはＰウェル拡散層302がドープされる。Ｐウェ
ル層302上にはベース用p+層305およびエミッタ層n+層30
6がドープされる。また、Ｐウェル層302に隣接して各ト
ランジスタに共通のコレクタ用n+層304がドープされ
る。
ヘッドの基板（素子基板ともいう）の模式的縦断面図で
ある。同図には機能素子としてのトランジスタアレイの
１つのトランジスタセルおよびこれに対応する電気熱変
換素子のみが示されている。図において、Ｎ型シリコン
基板301にはＰウェル拡散層302がドープされる。Ｐウェ
ル層302上にはベース用p+層305およびエミッタ層n+層30
6がドープされる。また、Ｐウェル層302に隣接して各ト
ランジスタに共通のコレクタ用n+層304がドープされ
る。
このトランジスタ構造に絶縁膜318,319および320を形
成する。尚、この絶縁膜318,319には上部配線との絶縁
および電気熱変換素子下面で発生された熱エネルギーが
効率良く液体（インク）に作用し、吐出に使用されない
余分な熱をすばやく逃がすための熱障壁層としての蓄熱
効果を持たせている。電気熱変換素子はHfB2等で形成さ
れる抵抗体配線311とアルミ配線312、およびこれらの上
面に積層されるSiO2,Ta,有機樹脂膜等の保護膜313,314
および317を有し、上記トランジスタのエミッタ電極310
と接続される。電気熱変換素子の先端部側、すなわち保
護膜317の下部には発熱生部が形成される。記録ヘッド
として完成された時には保護膜317の上部において気泡
が形成される。また、コレクタ電極308は共通電極とし
ての抵抗体配線315およびアルミ配線316を介して外部へ
引き出され記録ヘッド駆動電流供給電極となる。さら
に、このトランジスタの動作をオン・オフするための駆
動制御信号が図中には示されない配線によりベース電極
309へ供給される。
成する。尚、この絶縁膜318,319には上部配線との絶縁
および電気熱変換素子下面で発生された熱エネルギーが
効率良く液体（インク）に作用し、吐出に使用されない
余分な熱をすばやく逃がすための熱障壁層としての蓄熱
効果を持たせている。電気熱変換素子はHfB2等で形成さ
れる抵抗体配線311とアルミ配線312、およびこれらの上
面に積層されるSiO2,Ta,有機樹脂膜等の保護膜313,314
および317を有し、上記トランジスタのエミッタ電極310
と接続される。電気熱変換素子の先端部側、すなわち保
護膜317の下部には発熱生部が形成される。記録ヘッド
として完成された時には保護膜317の上部において気泡
が形成される。また、コレクタ電極308は共通電極とし
ての抵抗体配線315およびアルミ配線316を介して外部へ
引き出され記録ヘッド駆動電流供給電極となる。さら
に、このトランジスタの動作をオン・オフするための駆
動制御信号が図中には示されない配線によりベース電極
309へ供給される。
第２図は上述した液体噴射記録ヘッド用基板の機能素
子をＮ型シリコン基板301に形成するための一例の概略
的工程を示す。但し、図において吐出方向先端部側は省
略される。以下、第２図の工程図を用いて機能素子（こ
こではトランジスタ）を形成する手順を簡単に説明す
る。
子をＮ型シリコン基板301に形成するための一例の概略
的工程を示す。但し、図において吐出方向先端部側は省
略される。以下、第２図の工程図を用いて機能素子（こ
こではトランジスタ）を形成する手順を簡単に説明す
る。
工程（２）において、Ｎ型シリコン基板301上にSiO2
絶縁層320をフォトレジストを利用してパターン形成す
る。次に工程（３）でシリコン基板301にＰウェル拡散
層302を電気導電型を支配する物質（以下不純物とい
う）拡散によってシリコン基板301中にドープし、Ｐ型
領域を形成する。工程（４），（５）ではこのＰウェル
層302の中にさらにp+層305およびn+層306を形成するた
め夫々の導電型の不純物をドープする。また、同時に各
トランジスタ共通のコレクタ用n+304をＰウェル層302に
隣接して不純物をドープすることで形成する。
絶縁層320をフォトレジストを利用してパターン形成す
る。次に工程（３）でシリコン基板301にＰウェル拡散
層302を電気導電型を支配する物質（以下不純物とい
う）拡散によってシリコン基板301中にドープし、Ｐ型
領域を形成する。工程（４），（５）ではこのＰウェル
層302の中にさらにp+層305およびn+層306を形成するた
め夫々の導電型の不純物をドープする。また、同時に各
トランジスタ共通のコレクタ用n+304をＰウェル層302に
隣接して不純物をドープすることで形成する。
次に工程（６），（７）では半導体構造の上に絶縁用
SiO2層318をパターニング形成し、さらにベース，コレ
クタ，エミッタ用各電極309,308および310を設ける。さ
らに工程（８）においてSiO2膜319を絶縁および蓄熱の
目的で必要部分に被覆する。次に、工程（９），（10）
では電気熱変換素子を構成するための抵抗体層311,315
とアルミ配線312,316をパターンニングし、その上層をS
iO2,有機樹脂等の保護膜313,314で被覆する。
SiO2層318をパターニング形成し、さらにベース，コレ
クタ，エミッタ用各電極309,308および310を設ける。さ
らに工程（８）においてSiO2膜319を絶縁および蓄熱の
目的で必要部分に被覆する。次に、工程（９），（10）
では電気熱変換素子を構成するための抵抗体層311,315
とアルミ配線312,316をパターンニングし、その上層をS
iO2,有機樹脂等の保護膜313,314で被覆する。
第３図および第４図は第１図に示したトランジスタセ
ルを配列して構成するトランジスタアレイを示し、第３
図はトランジスタアレイの上面図であり、第４図は第３
図における矢印Ａの方向からみた模式的部分切断面図で
ある。
ルを配列して構成するトランジスタアレイを示し、第３
図はトランジスタアレイの上面図であり、第４図は第３
図における矢印Ａの方向からみた模式的部分切断面図で
ある。
これら図、とりわけ第４図から解かるように、コレク
タ電極308に接続するアルミ配線316（抵抗体配線315）
は各トランジスタセルに共通な配線としてパターニング
される。また、図に示されないがコレクタ用n+層もアル
ミ配線316の下に同様のパターンで不純物をドープして
形成される。
タ電極308に接続するアルミ配線316（抵抗体配線315）
は各トランジスタセルに共通な配線としてパターニング
される。また、図に示されないがコレクタ用n+層もアル
ミ配線316の下に同様のパターンで不純物をドープして
形成される。
以上から明らかなように、シリコン基板310にトラン
ジスタアレイ602および電気熱変換素子を形成する際
に、トランジスタの動作を他と分離させるためのアイソ
レーション層を必要とせず、従って基板301におけるド
ーピングパターンおよび電極配線パターンが簡略化さ
れ、記録ヘッド形成工程の短縮化を実現することができ
た。
ジスタアレイ602および電気熱変換素子を形成する際
に、トランジスタの動作を他と分離させるためのアイソ
レーション層を必要とせず、従って基板301におけるド
ーピングパターンおよび電極配線パターンが簡略化さ
れ、記録ヘッド形成工程の短縮化を実現することができ
た。
第５図は第３図および第４図に示したトランジスタア
レイと電気熱変換素子で構成される液体噴射記録ヘッド
の等価回路図である。
レイと電気熱変換素子で構成される液体噴射記録ヘッド
の等価回路図である。
第６図は第３図に示したシリコン基板を実装する液体
噴射記録ヘッドの斜視図である。同図はシリアル型記録
装置における記録ヘッドを示すものであり、図に示す上
面がキャリッジとの接合面となる。図から解かるよう
に、天板606とシリコン基板301が記録ヘッド600の先端
部において配設されることにより熱作用室605および吐
出オリフィス603が構成される。
噴射記録ヘッドの斜視図である。同図はシリアル型記録
装置における記録ヘッドを示すものであり、図に示す上
面がキャリッジとの接合面となる。図から解かるよう
に、天板606とシリコン基板301が記録ヘッド600の先端
部において配設されることにより熱作用室605および吐
出オリフィス603が構成される。
なお、上例で示したトランジスタ構造に於て、コレク
タ用n+層304をＰウェル層302の周囲を囲む様に配置した
構成は、コレクタ電極での電流損失を抑えるとともに、
工程の変動による損失率の変動を抑えることが可能であ
る。
タ用n+層304をＰウェル層302の周囲を囲む様に配置した
構成は、コレクタ電極での電流損失を抑えるとともに、
工程の変動による損失率の変動を抑えることが可能であ
る。
その結果、液体噴射記録装置へ供給される電流の損失
を防ぐことができ、記録品位の向上、例えば記録濃度む
らの減少を可能とする。
を防ぐことができ、記録品位の向上、例えば記録濃度む
らの減少を可能とする。
上述した液体噴射記録ヘッドカートリッジを装置に装
着した好適な一例を第７図を用いて説明する。
着した好適な一例を第７図を用いて説明する。
第７図において、701はヘッドカートリッジ、702はキ
ャリッジ、703はレール、704はフレキシブル配線板、70
5はキャッピング装置、706はキャップ、707は吸引チュ
ーブ、708は吸引ポンプ、709はプラテン、Ｐは記録紙で
ある。
ャリッジ、703はレール、704はフレキシブル配線板、70
5はキャッピング装置、706はキャップ、707は吸引チュ
ーブ、708は吸引ポンプ、709はプラテン、Ｐは記録紙で
ある。
ヘッドカートリッジ701はキャリッジ上に戴置される
ことで電気的接続と位置決めがなされる。キヤリッジ70
2はレール703に沿って不図示の駆動手段によって往復動
させられる。フレキシブル配線板は、装置本体からの駆
動信号をキャリッジ702の不図示の電気接点に伝えられ
ている。
ことで電気的接続と位置決めがなされる。キヤリッジ70
2はレール703に沿って不図示の駆動手段によって往復動
させられる。フレキシブル配線板は、装置本体からの駆
動信号をキャリッジ702の不図示の電気接点に伝えられ
ている。
キャッピング手段705はキャップ706を有し、ヘッドカ
ートリッジがキャリッジ702の移動によってキャッピン
グポジションに来たとき、キャップ706でヘッドカート
リッジの吐出口を覆うように構成される。この状態（キ
ャッピング状態）で吸引ポンプ708を駆動すると吸引チ
ューブ707を通じてヘッドカートリッジの吐出口からイ
ンクが吸引され、ヘッドカートリッジの機能が回復およ
び／または保持される。
ートリッジがキャリッジ702の移動によってキャッピン
グポジションに来たとき、キャップ706でヘッドカート
リッジの吐出口を覆うように構成される。この状態（キ
ャッピング状態）で吸引ポンプ708を駆動すると吸引チ
ューブ707を通じてヘッドカートリッジの吐出口からイ
ンクが吸引され、ヘッドカートリッジの機能が回復およ
び／または保持される。
尚、第６図，第７図て示したようなインクタンクをも
有するヘッドカートリッジの形態をとらずとも、単に記
録ヘッドをアリッジ702に固定し、インクの供給はイン
ク供給チューブを用いて装置本体に載置したインクタン
クから行なうような形態としても良い。また、本発明の
範囲内で多くの形態が考え得る。
有するヘッドカートリッジの形態をとらずとも、単に記
録ヘッドをアリッジ702に固定し、インクの供給はイン
ク供給チューブを用いて装置本体に載置したインクタン
クから行なうような形態としても良い。また、本発明の
範囲内で多くの形態が考え得る。
キャッピング装置は、上記では吸引機構について示し
たが、これは、ヘッドの機構の維持，不良吐出の回復等
の機能が果たせるのであれば必ずしも上記構成に限られ
ない。そして、場合によっては、キャッピング装置その
ものを有さなくとも良い場合がある。しかしながら、よ
り一層確実な記録を行なうためにはキャッピング装置を
有することが望ましい。
たが、これは、ヘッドの機構の維持，不良吐出の回復等
の機能が果たせるのであれば必ずしも上記構成に限られ
ない。そして、場合によっては、キャッピング装置その
ものを有さなくとも良い場合がある。しかしながら、よ
り一層確実な記録を行なうためにはキャッピング装置を
有することが望ましい。
第８図は上記の様なコレクタ損失を防止するためトラ
ンジスタ構造の下にNBL層345をもうけ、寄生抵抗による
電流損失の減少を可能とした構成を示す。
ンジスタ構造の下にNBL層345をもうけ、寄生抵抗による
電流損失の減少を可能とした構成を示す。
また、本例では、Ｎ型シリコン基板上にNPNトランジ
スタを形成することを例にとって説明したが、本発明は
Ｐ型シリコン基板上にPNPトランジスタを形成する場合
にも適用され得ることは勿論である。
スタを形成することを例にとって説明したが、本発明は
Ｐ型シリコン基板上にPNPトランジスタを形成する場合
にも適用され得ることは勿論である。
［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、コ
レクタ電位が同電位でよいことに着目し、トランジスタ
のコレクタ領域を共通の半導体領域で構成されたトラン
ジスタ構成とすることにより、アイソレーション層等、
各々のトランジスタ動作を分離するための構成を省くこ
とが可能となる。このことで、製造構成の短縮化を実現
して歩留まり向上を可能とし、また、工程短縮によって
製造コストの低下をも可能とすることができる。
レクタ電位が同電位でよいことに着目し、トランジスタ
のコレクタ領域を共通の半導体領域で構成されたトラン
ジスタ構成とすることにより、アイソレーション層等、
各々のトランジスタ動作を分離するための構成を省くこ
とが可能となる。このことで、製造構成の短縮化を実現
して歩留まり向上を可能とし、また、工程短縮によって
製造コストの低下をも可能とすることができる。
第１図は本発明の好適な一実施例にかかるトランジスタ
セルおよび電気熱変換素子の構成を示す模式的断面図、 第２図は第１図に示した構成の製造工程を模式的に示す
模式的断面図、 第３図および第４図は夫々第１図に示したトランジスタ
セルによって構成されるトランジスタアレイの模式的上
面図および模式的断面図、 第５図は第３図および第４図に示した構成の等価回路
図、 第６図は第３図および第４図に示した構成と電気熱変換
素子が形成された基板が実装された液体噴射記録ヘッド
の模式的斜視図、 第７図は第６図に示される記録ヘッドを有するヘッドカ
ートリッジを搭載した記録装置の要部を示す模式的斜視
図、 第８図はトランジスタセルの好適な他の実施例を示す断
面図、 第９図（Ａ）および第９図（Ｂ）は夫々液体噴射記録ヘ
ッドに使用し得るトランジスタセルを示す模式的断面図
および模式的上面図、 第10図はシリコン基体に形成されるトランジスタセルお
よび該基体上に電気熱変換素子を設けた例を示す模式的
断面図である。 301……Ｎ型シリコン基板、 302……Ｐウェル層、 304……コレクタ用n+層、 305……ベース用p+層、 306……エミッタ用n+層、 308……コレクタ電極、 309……ベース電極、 310……エミッタ電極、 311,315……抵抗体配線、 312,316……アルミ配線、 602……トランジスタアレイ。
セルおよび電気熱変換素子の構成を示す模式的断面図、 第２図は第１図に示した構成の製造工程を模式的に示す
模式的断面図、 第３図および第４図は夫々第１図に示したトランジスタ
セルによって構成されるトランジスタアレイの模式的上
面図および模式的断面図、 第５図は第３図および第４図に示した構成の等価回路
図、 第６図は第３図および第４図に示した構成と電気熱変換
素子が形成された基板が実装された液体噴射記録ヘッド
の模式的斜視図、 第７図は第６図に示される記録ヘッドを有するヘッドカ
ートリッジを搭載した記録装置の要部を示す模式的斜視
図、 第８図はトランジスタセルの好適な他の実施例を示す断
面図、 第９図（Ａ）および第９図（Ｂ）は夫々液体噴射記録ヘ
ッドに使用し得るトランジスタセルを示す模式的断面図
および模式的上面図、 第10図はシリコン基体に形成されるトランジスタセルお
よび該基体上に電気熱変換素子を設けた例を示す模式的
断面図である。 301……Ｎ型シリコン基板、 302……Ｐウェル層、 304……コレクタ用n+層、 305……ベース用p+層、 306……エミッタ用n+層、 308……コレクタ電極、 309……ベース電極、 310……エミッタ電極、 311,315……抵抗体配線、 312,316……アルミ配線、 602……トランジスタアレイ。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭62−25551（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−30538（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−29551（ＪＰ，Ａ) 特公 昭57−27544（ＪＰ，Ｂ１)
Claims (8)
- 【請求項１】半導体基体と、該半導体基体に配され液体
を吐出するための熱エネルギーを発生するための複数の
電気熱変換体と、前記半導体基体に形成され該複数の電
気熱変換体のそれぞれに対応して電気的に接続されると
共に前記複数の電気熱変換体を選択的に駆動するための
複数のトランジスタと、を有する液体噴射記録ヘッド用
素子基板において、 前記複数のトランジスタのそれぞれのエミッタ側が前記
電気熱変換体と個別に電気的に接続されており、前記複
数のトランジスタのコレクタ領域が共通の半導体領域で
構成されていることを特徴とする液体噴射記録ヘッド用
素子基板。 - 【請求項２】前記電気熱変換素子は、発熱抵抗体層と電
極とを有することを特徴とする請求項１に記載の液体噴
射記録ヘッド用素子基板。 - 【請求項３】前記トランジスタは前記電気熱変換素子の
それぞれを独立して駆動するためのトランジスタであ
り、複数配列されることでトランジスタアレイを構成し
ていることを特徴とする請求項１または２に記載の液体
噴射記録ヘッド用素子基板。 - 【請求項４】液体を吐出するための複数の吐出口と、該
吐出口に対応して半導体基体に配され液体を吐出するた
めの熱エネルギーを発生するための複数の電気熱変換素
子と、前記半導体基体に形成され該複数の電気熱変換体
のそれぞれに対応して電気的に接続されると共に前記複
数の電気熱変換体を選択的に駆動するための複数のトラ
ンジスタと、を有する液体噴射記録ヘッドにおいて、 前記複数のトランジスタのそれぞれのエミッタ側が前記
電気熱変換体と個別に電気的に接続されており、前記複
数のトランジスタのコレクタ領域が共通の半導体領域で
構成されていることを特徴とする液体噴射記録ヘッド。 - 【請求項５】前記トランジスタは前記電気熱変換素子の
それぞれを独立して駆動するためのトランジスタであ
り、複数配列されることでトランジスタアレイを構成し
ていることを特徴とする請求項４に記載の液体噴射記録
ヘッド。 - 【請求項６】前記複数のトランジスタ各々におけるコレ
クタ電極パターンを前記トランジスタアレイにおいて共
通としたことを特徴とする請求項４または５に記載の液
体噴射記録ヘッド。 - 【請求項７】請求項４ないし６のいずれかに記載の液体
噴射記録ヘッドと、 該液体噴射記録ヘッドに供給されるインクを保持するイ
ンクタンクを有することを特徴とするヘッドカートリッ
ジ。 - 【請求項８】請求項４ないし６のいずれかに記載の液体
噴射記録ヘッドと、 該記録ヘッドを搭載して往復操作を行う搭載手段と、を
有することを特徴とする記録装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1191554A JP2708557B2 (ja) | 1988-07-26 | 1989-07-26 | 液体噴射記録ヘッド用素子基板，液体噴射記録ヘッド，ヘッドカートリッジおよび記録装置 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18469688 | 1988-07-26 | ||
| JP63-184696 | 1988-07-26 | ||
| JP1191554A JP2708557B2 (ja) | 1988-07-26 | 1989-07-26 | 液体噴射記録ヘッド用素子基板，液体噴射記録ヘッド，ヘッドカートリッジおよび記録装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02125743A JPH02125743A (ja) | 1990-05-14 |
| JP2708557B2 true JP2708557B2 (ja) | 1998-02-04 |
Family
ID=16157779
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1191554A Expired - Fee Related JP2708557B2 (ja) | 1988-07-26 | 1989-07-26 | 液体噴射記録ヘッド用素子基板，液体噴射記録ヘッド，ヘッドカートリッジおよび記録装置 |
Country Status (2)
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|---|---|
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| JP (1) | JP2708557B2 (ja) |
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|---|---|---|---|---|
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| US6309053B1 (en) * | 2000-07-24 | 2001-10-30 | Hewlett-Packard Company | Ink jet printhead having a ground bus that overlaps transistor active regions |
| US6543883B1 (en) | 2001-09-29 | 2003-04-08 | Hewlett-Packard Company | Fluid ejection device with drive circuitry proximate to heating element |
| US7278706B2 (en) * | 2003-10-30 | 2007-10-09 | Hewlett-Packard Development Company, L.P. | Fluid ejection device |
| US20080122896A1 (en) * | 2006-11-03 | 2008-05-29 | Stephenson Iii Stanley W | Inkjet printhead with backside power return conductor |
| US10035346B2 (en) | 2015-01-27 | 2018-07-31 | Canon Kabushiki Kaisha | Element substrate and liquid ejection head |
| JP6598658B2 (ja) * | 2015-01-27 | 2019-10-30 | キヤノン株式会社 | 液体吐出ヘッドの素子基板及び液体吐出ヘッド |
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|---|---|---|---|---|
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| US3725881A (en) * | 1971-08-25 | 1973-04-03 | Intersil Inc | Two terminal bipolar memory cell |
| US3877059A (en) * | 1973-01-02 | 1975-04-08 | Motorola Inc | Single diffused monolithic darlington circuit and method of manufacture thereof |
| US4078243A (en) * | 1975-12-12 | 1978-03-07 | International Business Machines Corporation | Phototransistor array having uniform current response and method of manufacture |
| US4176272A (en) * | 1977-11-03 | 1979-11-27 | E-Systems, Inc. | MOS-bipolar printer driver circuit |
| US4204130A (en) * | 1978-03-29 | 1980-05-20 | International Business Machines Corporation | Multicollector transistor logic circuit |
| US4262188A (en) * | 1979-01-02 | 1981-04-14 | Hewlett-Packard Company | Method and apparatus for improving print quality of a thermal printer |
| US4520373A (en) * | 1979-04-02 | 1985-05-28 | Canon Kabushiki Kaisha | Droplet generating method and apparatus therefor |
| US4394669A (en) * | 1980-07-22 | 1983-07-19 | Canon Kabushiki Kaisha | Liquid jet recording apparatus |
| JPS5727544A (en) * | 1980-07-25 | 1982-02-13 | Sony Corp | Three-dimensional color image display unit |
| US4429321A (en) * | 1980-10-23 | 1984-01-31 | Canon Kabushiki Kaisha | Liquid jet recording device |
| JPS57129753A (en) * | 1981-02-06 | 1982-08-11 | Canon Inc | Ink-jet printer |
| US4441167A (en) * | 1981-12-03 | 1984-04-03 | Raytheon Company | Reprogrammable read only memory |
| JPS5914969A (ja) * | 1982-07-17 | 1984-01-25 | Canon Inc | 液体噴射記録装置 |
| JPH0645235B2 (ja) * | 1984-07-20 | 1994-06-15 | キヤノン株式会社 | 液体噴射ヘッドおよび該ヘッドの製造方法 |
-
1989
- 1989-07-26 JP JP1191554A patent/JP2708557B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1993
- 1993-12-21 US US08/170,633 patent/US5774147A/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02125743A (ja) | 1990-05-14 |
| US5774147A (en) | 1998-06-30 |
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|---|---|---|---|
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