素子基板、記録ヘッド、ヘッドカートリッジ及び記録装置
【課題】 同一の素子基板上に同一吐出量の吐出口列が複数有り、これらのドライバアレイを形成する各トランジスタが異なる配列密度で形成されている場合に、素子基板の小型化と電気効率を両立させる。
【解決手段】 第１の吐出口列に対応する第１のドライバアレイのトランジスタの面積は、第２の吐出口列に対応する第２のドライバアレイのトランジスタの面積よりも大きくする。そして、前記第１の吐出口列に対応する第１の電源配線の幅は、前記第２の吐出口列に対応する第２の電源配線の幅よりも狭くする。
【解決手段】 第１の吐出口列に対応する第１のドライバアレイのトランジスタの面積は、第２の吐出口列に対応する第２のドライバアレイのトランジスタの面積よりも大きくする。そして、前記第１の吐出口列に対応する第１の電源配線の幅は、前記第２の吐出口列に対応する第２の電源配線の幅よりも狭くする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インクジェット記録ヘッド用の素子基板、前記素子基板を使用した記録ヘッド、前記記録ヘッドを有するヘッドカートリッジ及び前記記録ヘッドまたは前記ヘッドカートリッジを有する記録装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、インクジェット方式の記録装置に搭載される記録ヘッドの電気熱変換素子（ヒータ）とその駆動回路及び配線は、半導体プロセス技術を用いて同一基板上に形成されている（例えば特許文献１参照）。
【０００３】
図１８及び図１９は、従来のインクジェット記録ヘッド用の素子基板の一例を表す模式図である。
【０００４】
図１８と図１９は、同じ素子基板の一部を特徴的に表している。図１８はヒータ駆動用電源配線とグランド配線を主に示しており、図１９はそれらの配線の下にあるヒータドライバやロジック配線及びロジック回路を主に示している。
【０００５】
まず図１９から各構成の配置を説明すると、素子基板の中央にはインク供給口６０４があり、それを挟んで両側にヒータ列８０７が配列されている。各ヒータに対応してこの素子基板上にインク流路とインクを吐出するための吐出口が設けられており、これらに先のインク供給口６０４を介してインクが供給される。ヒータ列８０７の外側にはヒータを駆動するためのドライバアレイ９０１が配置されており、その外側にはロジック回路用配線及びロジック回路１０６が配置されている。素子基板の短辺近傍には接続端子９０５が配置されている。接続端子９０５とインク供給口６０４との間にはシフトレジスタ（Ｓ／Ｒ）９０３、デコーダ９０４の他、不図示の温度センサなどが配置されている。
【０００６】
図１８において、８０３はドライバアレイ９０１よりも上層に設けられたヒータ駆動用電源配線である。また、８０４はロジック回路１０６よりも上層に設けられたグランド配線である。それぞれの配線はヒータ駆動用接続端子８０１、グランド用接続端子８０２を通して外部と接続される。
【０００７】
ヒータ列内のヒータは、同時に駆動可能な複数ヒータで構成されるブロック毎に駆動のタイミングを、ずらした所謂時分割駆動方式によって駆動される。
【０００８】
配列されているどのヒータに対しても配線抵抗をほぼ等しくするために、同時に駆動されないヒータを単位とした駆動のグループごとに電源配線は分割されている。それぞれの配線は、抵抗値がほぼ等しくなるように接続端子からの距離に応じて幅が異なっている。例えば距離が遠く配線の長さが長いほど幅を広くしている。なお、いずれの駆動グループにおいても同時に駆動されるヒータは１つなので、配線抵抗による電圧降下はどこのヒータでもほぼ等しくなる。
【０００９】
図１８において、素子基板の両側の短辺の近傍に接続端子９０５が配置されている。これは、接続端子９０５が素子基板の片側の短辺だけに配置されているとすると、反対側の短辺の方にまで上記の方法で配線していくと配線幅が増大しすぎるためである。そのため図１８に示すように電源配線は図中の紙面の上下方向に対称である。すなわち両側の短辺にヒータ駆動用接続端子８０１とグランド用接続端子８０２が必要になる。
【００１０】
ヒータ駆動用接続端子８０１とグランド用接続端子８０２以外の端子は、ヒータ駆動用のイネーブル端子やデータ入力端子、ラッチ端子、クロック端子、ロジック電源端子、温度センサ端子、ランク測定端子などに使用される。
【特許文献１】特開２００５−１３８４２８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
近年、インクジェット記録装置は記録解像度と記録速度の著しい向上が求められている。そのため、インクジェット記録ヘッド用の素子基板は、ヒータやロジック回路の高密度配置、インク色数を増やすことに対応した吐出口列の増加、ヒータの数そのものを増やすことに対応した長尺化が必要となっている。その結果、素子基板の面積が増大しコストが高くなるという課題があった。
【００１２】
図５は、インクジェット記録ヘッドの素子基板の平面図の一例である。図中の吐出口部５０１に示されるように、同じ色のインクを異なる吐出量で吐出することができるように吐出口径などが異なる複数種類の吐出口が配置されていることがある。
【００１３】
吐出口部５０１を拡大した一例である図６を用いて説明すると、Ａ列の吐出口６０２は吐出量２ｐｌの吐出口であり、配列密度は６００ｄｐｉである。また、Ｂ列の吐出口６０１は吐出量２ｐｌの吐出口であり、配列密度は６００ｄｐｉである。さらに、Ｃ列の吐出口６０３は吐出量１ｐｌの吐出口であり、配列密度は６００ｄｐｉである。なお、Ｂ列とＣ列はインク供給口６０４に対して同じ側にあるため、千鳥状に吐出口が配列されており、Ｂ列の吐出口とＣ列の吐出口とで実質的にはＡ列の二倍の１２００ｄｐｉの配列密度で吐出口が配列されている。つまり、インク供給口６０４を挟んで、片側は６００ｄｐｉの配列密度で吐出口が形成されており、もう一方の片側は１２００ｄｐｉの配列密度で吐出口が形成されている。
【００１４】
また、図１０は、図５の吐出口部５０１の素子基板を模式的に示した図である。Ａ列の吐出口６０２に対応するヒータ１０４、インク供給口６０４を挟んでＢ列の吐出口６０１に対応するヒータ１０３、Ｃ列の吐出口６０３に対応するヒータ１０５が、それぞれ図のように配置されている。また、１０１はヒータ１０３に対応するドライバ、１０２はヒータ１０４に対応するドライバ、１０７はヒータ１０５に対応するドライバを表している。また、１０６はロジック回路を表している。ドライバ１０２で構成されるドライバアレイは６００ｄｐｉの配列密度で各ドライバが配列されており、ドライバ１０１とドライバ１０７で構成されるドライバアレイは１２００ｄｐｉの配列密度で各ドライバが配列されている。
【００１５】
ここでは、上記のように同一の素子基板上に同一吐出量の吐出口列が複数有り、これらの吐出口列に対応するそれぞれのドライバアレイにおいて、それらのドライバアレイを形成する各ドライバが異なる配列密度で形成されている場合についての課題を述べる。なお、ドライバとしてトランジスタが用いられていることを前提としている。
【００１６】
図１１は、図１０に示す回路上に絶縁膜を挟んで重ねて配置されるヒータ駆動用電源配線８０３、グランド配線８０４の配置を示している。
【００１７】
ヒータ１０３とヒータ１０４は同じ２ｐｌのインク滴を吐出するので、吐出量や吐出速度などの吐出特性を揃えるためには駆動条件を同一にすることが望ましい。すなわち、ヒータを駆動する期間を規定する同じヒートイネーブル信号を用いて同一パルスで駆動することが望ましい。
【００１８】
また、素子基板の小型化のためにもヒートイネーブル信号端子が少ないことが望ましい。また、ヒートイネーブル信号が少ないと、記録装置本体が多くのパルステーブルを持つ必要がないためコストの点でも有利である。
【００１９】
吐出量や吐出速度などの吐出特性を揃え、ヒートイネーブル信号を共通にするためには、ヒータサイズを同一にし、さらに、ドライバのオン抵抗と配線抵抗を揃えることが望ましい。図１０において、ドライバ１０１とドライバ１０２は、ドライバの配列方向の長さ及びこれと垂直方向の長さ（Ｌ１）が共に等しく、同一のサイズになっている。このためオン抵抗は等しく、図１１におけるヒータ駆動用電源配線８０３とグランド配線８０４は、ヒータ１０３とヒータ１０４いずれに対しても同一寸法で配線抵抗が等しい。したがって、この場合はヒータ１０３とヒータ１０４は同一のヒートイネーブル信号で駆動することができて吐出特性も同一となる。
【００２０】
しかし、図１０のドライバ１０２を見ると分かるように、従来６００ｄｐｉ配列にも関わらず１２００ｄｐｉのヒータ列に合わせた形状で配置しているため隣り合うドライバの間に隙間があって配置効率が良くないことがわかる。すなわちチップサイズが無駄に大きくなっている。
【００２１】
図１２及び図１３は、図１０及び図１１と同様の模式図であるが、ドライバの配置効率を改善するための例である。
【００２２】
ドライバ１０２は図１０と同様に６００ｄｐｉ配列である。１２００ｄｐｉ配列のドライバ１０１とオン抵抗をそろえるため、ドライバ１０２を面積は同一のままヒータの配列方向と垂直方向の長さを半分にして無駄なスペースが生じないようにしている。
【００２３】
この場合、図１１で示されるとおり、各ドライバの外側はグランド配線８０４と接続する必要があるため、ヒータ駆動用電源配線８０３はドライバ１０２に合わせて配線幅が狭くなる。その結果、ドライバ１０１及びドライバ１０７の上側の領域は十分スペースがあるにも関わらず、ドライバ１０１の配線抵抗をドライバ１０２の配線抵抗と同一にして吐出特性を揃えるために配線幅が狭くなっている。
【００２４】
つまり、この場合、ドライバの配置効率は改善されて素子基板を小型化することはできるが、配線抵抗が高くなって電気効率は低下する。
【００２５】
このように、同一の素子基板上に同一吐出量の吐出口列が複数有り、これらのドライバアレイを形成する各トランジスタが異なる配列密度で形成されている場合、素子基板の小型化と電気効率を両立させることは難しかった。
【００２６】
そこで、本発明の目的は、同一の素子基板上に同一吐出量の吐出口列が複数有り、これらのドライバアレイを形成する各トランジスタが異なる配列密度で形成されている場合、素子基板の小型化と電気効率を両立させることである。
【課題を解決するための手段】
【００２７】
上記課題を解決するための本発明は、それぞれ同一のインク吐出量でインクを吐出する複数の吐出口からなる第１の吐出口列及び第２の吐出口列と、前記第１の吐出口列に対応し、前記第１の吐出口列の吐出口の配列方向に近接して設けられた複数のトランジスタからなる第１のドライバアレイと、前記第２の吐出口列に対応し、前記第２の吐出口列の吐出口の配列方向に近接して設けられた複数のトランジスタからなる第２のドライバアレイと、前記第１のドライバアレイの領域に対して異なる層に重ねて設けられた前記第１の吐出口列に対応する第１の電源配線と、前記第２のドライバアレイの領域に対して異なる層に重ねて設けられた前記第２の吐出口列に対応する第２の電源配線とを備え、前記第１のドライバアレイは前記第２のドライバアレイよりトランジスタの配列密度が低い多層構造の素子基板であって、
前記第１のドライバアレイのトランジスタの面積は前記第２のドライバアレイのトランジスタの面積よりも大きく、
前記第１の電源配線の幅は前記第２の電源配線の幅よりも狭いことを特徴とする。
【００２８】
また、上記課題を解決するための別の本発明は、前記素子基板を有することを特徴とする記録ヘッド、ヘッドカートリッジ、記録装置である。
【発明の効果】
【００２９】
本発明によれば、低密度で配列されたドライバの面積を高密度で配列されたドライバよりも大きく取ることによって、低密度で配列されたドライバのオン抵抗が高密度で配列されたドライバよりも下がる。低密度で配列されたドライバに対応する吐出口列と高密度で配列されたドライバに対応する吐出口列との駆動条件を揃えるためには、低密度で配列されたドライバの配線抵抗を高密度で配列されたドライバの配線抵抗よりも高くすることになる。すなわち、低密度で配列されたドライバのヒータ駆動用電源配線の幅を狭くすることができるので、電気効率を低下することなく、素子基板を効率的に小型化することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
以下に、図面を参照して本発明の実施例について詳細に説明する。
【００３１】
なお、この明細書において、「記録」（以下、「プリント」とも称する）とは、文字、図形等有意の情報を形成する場合のみならず、有意無意を問わず、広く記録媒体上に画像、模様、パターン等を形成する、又は媒体の加工を行う場合も表すものとする。また、人間が視覚で知覚し得るように顕在化したものであるか否かを問わない。
【００３２】
また、「記録媒体」とは、一般的な記録装置で用いられる紙のみならず、広く、布、プラスチック・フィルム、金属板、ガラス、セラミックス、木材、皮革等、インクを受容可能なものも表すものとする。
【００３３】
また、「インク」とは、上記「記録」の定義と同様広く解釈されるべきもので、記録媒体上に付与されることによって、画像、模様、パターン等の形成又は記録媒体の加工、或いはインクの処理に供され得る液体を表すものとする。インクの処理としては、例えば記録媒体に付与されるインク中の色剤の凝固又は不溶化させることが挙げられる。
【００３４】
なお、説明に用いる「素子基板」とは、シリコン半導体からなる単なる基体を指し示すものではなく、各素子や配線等が設けられた基体を示すものである。
【００３５】
「素子基板上」とは、単に素子基板の表面上を指し示すだけでなく、素子基板の表面上、表面近傍の素子基体内部側をも示すものである。また、本発明でいう「作り込み」とは、別体の各素子を単に基体上に配置することを指し示している言葉ではなく、各素子を半導体回路の製造工程等によって素子基板上に一体的に形成、製造することを示すものである。
【００３６】
まず、インクジェット記録装置の概略を説明する。
【００３７】
図８は、本発明が適用できるインクジェット記録装置の概観図である。同図において、キャリッジＨＣは、記録ヘッド１７０８とインクを収容したインクタンクＩＴとを内蔵した一体型のヘッドカートリッジが搭載しており、矢印ａ、矢印ｂ方向を往復移動する。この往復の移動中に記録ヘッドからはインクが吐出され記録がなされる。
【００３８】
次に、上述したインクジェット記録装置の記録制御を実行するための制御構成について、図９に示すブロック図を参照して説明する。制御回路を示す同図において、１７００は記録信号をホストコンピュータなどから入力するインタフェース、１７０１はＭＰＵ、１７０２はＭＰＵ１７０１が実行する制御プログラムを格納するＲＯＭである。また、１７０３は各種データ（上記記録信号や記録ヘッド１７０８に供給される記録データ等）を保存しておくＤＲＡＭである。１７０４は記録ヘッド１７０８に対する記録データの供給制御を行うゲートアレイ（Ｇ．Ａ．）であり、インタフェース１７００、ＭＰＵ１７０１、ＲＡＭ１７０３間のデータ転送制御も行う。１７１０は記録ヘッドを搬送するためのキャリアモータ、１７０９は記録媒体搬送のための搬送モータである。１７０６は、搬送モータ１７０９を駆動するためのモータドライバ、１７０７は、キャリアモータ１７１０を駆動するためのモータドライバである。また、１７０８は記録ヘッド、４０３は記録ヘッド用の素子基板である。
【００３９】
上記制御構成の動作を説明すると、インタフェース１７００に記録信号が入るとゲートアレイ１７０４とＭＰＵ１７０１との間で記録信号がプリント用の記録データに変換される。そして、モータドライバ１７０６、モータドライバ１７０７が駆動されると共に、記録データに従って、記録ヘッド１７０８及びその素子基板４０３が駆動され、記録が行われる。
【００４０】
次に、記録ヘッドについて説明する。
【００４１】
図４は、複数のヒータを形成した素子基板４０３をＴＡＢ４０１に実装した状態を表す図である。ＴＡＢ４０１の一方にはインクジェット記録装置本体と接続をするためのコンタクト端子４０２が配置されており、反対側にはインナーリードを介して素子基板４０３が接続されている。
【００４２】
図５は、図４の４０４で示される部分を拡大した図である。ＴＡＢ４０１のデバイスホールにはインナーリード５０３、５０４が突出している。インナーリード５０３、５０４はギャングボンディングによって接続端子と電気接合している。
【００４３】
図７は、記録ヘッドの完成形態を表している。図４のＴＡＢ４０１をインクタンクＩＴに接合している。また、デバイスホールに突出したインナーリード部を封止剤７０２で封止している。また、ＴＡＢ４０１を折り曲げてコンタクト端子４０２をインクタンクＩＴの壁面に密着させて固定する。なお、図７では素子基板が上側になっている状態を表しているが、インクジェット記録装置に装着される際は素子基板が下側になる。
【実施例１】
【００４４】
図１から図３を用いて、本実施例の素子基板と記録ヘッドについて説明する。
【００４５】
図１は、本実施例の素子基板のヒータ１０３、１０４、１０５、及びドライバ１０１、１０２、１０７、並びにロジック回路１０６を示す模式図である。
【００４６】
素子基板の中央にはインク供給口６０４がある。それを挟んで、ヒータ１０４のヒータ列とドライバ１０２のドライバアレイ、及びヒータ１０４のヒータ列とヒータ１０５のヒータ列とドライバ１０１、１０７のドライバアレイがそれぞれ近接して配置されている。なお、各ドライバはトランジスタである。各ヒータ列は６００ｄｐｉの配列密度（ピッチ）で５１２個のヒータを配列し、ヒータ１０３とヒータ１０５とは千鳥配置されている。また、ヒータ１０４に対応するドライバ１０２のドライバアレイは６００ｄｐｉのピッチで５１２個のドライバが配列されている。一方、ヒータ１０３に対応するドライバ１０１とヒータ１０５に対応するドライバ１０７とからなるドライバアレイは、１２００ｄｐｉのピッチで１０２４個のドライバが配列されている。
【００４７】
なお、ヒータ１０３とヒータ１０４は同一のインク吐出量でインクを吐出するために面積及び形状が等しくなっている。
【００４８】
図１で示した各ヒータ列に対応する吐出口を図６に示す。ヒータ１０３は吐出口６０１に、ヒータ１０４は吐出口６０２に対応しており、それぞれの吐出口からの吐出量は２ｐｌである。ヒータ１０５は吐出口６０３に対応しており、吐出量は１ｐｌである。なお、吐出口６０２の吐出口列は第１の吐出口列を、吐出口６０１の吐出口列は第２の吐出口列を、吐出口６０３の吐出口列は第３の吐出口列を構成している。また、ドライバ１０２のドライバアレイは第１のドライバアレイを、ドライバ１０１、１０７のドライバアレイは第２のドライバアレイを構成している。
【００４９】
図２は、本実施例の素子基板の電源配線などを示す模式図である。
【００５０】
図３は、図１のドライバ及びロジック回路の上に図２の電源配線を重ね合わせた模式図である。ドライバ１０２のドライバアレイ、及びドライバ１０１とドライバ１０７とからなるドライバアレイの上側にはそれぞれヒータ駆動用電源配線８０３ａ及び８０３ｂが配置され、ロジック回路１０６の上側にはグランド配線８０４が配置されている。本発明の素子基板は、このような多層構造の素子基板である。なお、ヒータ駆動用電源配線８０３ａは第１の電源配線を、ヒータ駆動用電源配線８０３ｂは第２の電源配線を構成している。
【００５１】
図１において、ドライバ１０１とドライバ１０２は同じ２ｐｌの吐出量のヒータを駆動するためのものなので本来は面積を等しくしてオン抵抗を揃えるべきである。しかしここではドライバ１０１の面積をＳ１、ドライバ１０２の面積をＳ２とすると、Ｓ２＞Ｓ１であり、ドライバ１０２の面積をドライバ１０１の面積より大きくしている。ドライバ１０１は１２００ｄｐｉで配列されており、ドライバ１０２は６００ｄｐｉで配列されているので、ヒータの配列方向と垂直方向の各ドライバの寸法Ｌ１及びＬ２の関係は、Ｌ２＞Ｌ１／２となっている。
【００５２】
その結果、ドライバ１０２のオン抵抗Ｒ１０２はドライバ１０１のオン抵抗Ｒ１０１よりも小さくなるので、駆動条件を揃えるためにはドライバ１０２の配線抵抗をドライバ１０１の配線抵抗より大きくする必要がある。図２において、ドライバ１０２の上側のヒータ駆動用電源配線８０３ａは、ドライバ１０１とドライバ１０７の上側のヒータ駆動用電源配線８０３ｂよりも幅が狭くなっている。それぞれのヒータ駆動用電源配線に対応する配線抵抗Ｒ８０３ａ及びＲ８０３ｂは、以下のような関係になっている。
Ｒ１０２＋Ｒ８０３ａ＝Ｒ１０１＋Ｒ８０３ｂ
具体的に本実施例における寸法関係を示す。Ｌ１＝２００μｍ、Ｌ２＝１２０μｍ、Ｒ１０１＝４０Ω、Ｒ１０２＝３３．３Ω、Ｒ８０３ｂ＝１０Ωとする。ドライバ１０２のオン抵抗とドライバ１０１のオン抵抗は６．７Ω異なるので、この関係を満たすためにはＲ８０３ａ＝１６．７Ωとすればよい。
【００５３】
Ｌ１はほぼ８０３ｂの配線幅に等しいと考えて８０３ｂの配線幅全体を２００μｍとする。これから８０３ａの配線幅を求めると、２００μｍ×１６．７Ω／１０Ω≒１２０μｍとなり、ほぼＬ２の幅と等しくなってドライバ上を無駄なく配線領域として使うことができる。
【００５４】
素子基板をこのような構成にすることよって、吐出量の等しいヒータ１０３とヒータ１０４とを同一の駆動条件で駆動することができる。
【００５５】
また、図１０に示される従来例と比較すると、６００ｄｐｉで配列されているドライバ１０２の寸法を小さくできている。
【００５６】
さらに、図１２及び図１３に示される従来例と比較すると、ドライバ１０２の寸法は従来例のほうが小さいが、配線抵抗とオン抵抗との和は従来例よりも小さく抑えることができて電気効率が良い。
【実施例２】
【００５７】
次に、図１４から図１７を用いて、本実施例の素子基板と記録ヘッドについて説明する。
【００５８】
図１４は、図５の吐出口部５０１、すなわちシアンインクを吐出する各吐出口列の拡大図であり、図１５は、図５の吐出口部５０２、すなわちイエローインクを吐出する各吐出口列の拡大図である。
【００５９】
本実施例の各吐出口からのインク滴の吐出量は実施例１の各吐出口からのインク滴の吐出量と異なっている。図１４において、吐出口６１２は５ｐｌのインク滴を吐出する吐出口、吐出口６１１は２ｐｌのインク滴を吐出する吐出口、吐出口６１３は１ｐｌのインク滴を吐出する吐出口である。なお、ヒータ１１４は吐出口６１２に対応するヒータであり、ヒータ１１３は吐出口６１１に対応するヒータであり、ヒータ１１５は吐出口６１３に対応するヒータである。また、図１５において、吐出口６２２は５ｐｌのインク滴を吐出する吐出口、吐出口６２１は２ｐｌのインク滴を吐出する吐出口である。なお、ヒータ１２４は吐出口６２２に対応するヒータであり、ヒータ１２３は吐出口６２１に対応するヒータである。
【００６０】
図１４に示すＡ列と図１５に示すＢ列は、インクの色は異なるが同一体積のインクを吐出する。そのため実施例１と同様に駆動条件を同一にすることが望ましい。
【００６１】
図１６は図１４のドライバ及びロジック回路を表す図であり、図１７は図１５のドライバ及びロジック回路を表す図である。
【００６２】
同じ２ｐｌの吐出量でインク滴を吐出するヒータ１１３とヒータ１２３は、実施例１で使用したヒータ１０３及びヒータ１０４と同じサイズである。また、ヒータ１１３に対応するドライバ１１１は、実施例１で使用したヒータ１０３に対応するドライバ１０１と同じサイズであり、ヒータ１２３に対応するドライバ１２２は、実施例１で使用したヒータ１０４に対応するドライバ１０２と同じサイズである。さらに、不図示であるが、本実施例のそれぞれのヒータの電源配線のサイズも、対応する実施例１のヒータの電源配線のサイズと同じである。このような構成とすることで、吐出量の等しいヒータ１１３とヒータ１２３とを同一の駆動条件で駆動することができる。
【００６３】
なお、吐出口６２１の吐出口列は第１の吐出口列を、吐出口６１１の吐出口列は第２の吐出口列を、吐出口６１３の吐出口列は第３の吐出口列を構成している。また、ドライバ１２２のドライバアレイは第１のドライバアレイを、ドライバ１１１とヒータ１１５に対応するドライバとのドライバアレイは第２のドライバアレイを構成している。
【００６４】
また、ドライバの寸法を小さくしながら、配線抵抗とオン抵抗との和を小さく抑えることにより電気効率を良くすることができる効果も実施例１と同様である。
【図面の簡単な説明】
【００６５】
【図１】本発明の素子基板のヒータ、ドライバ及びロジック回路を表す図である。
【図２】本発明の素子基板の電源配線などを表す図である。
【図３】図１と図２を重ね合わせた模式図である。
【図４】本発明の素子基板をＴＡＢに実装した状態を表す図である。
【図５】素子基板の拡大図である。
【図６】吐出口部の拡大図である。
【図７】記録ヘッド全体を表す図である。
【図８】インクジェット記録装置の概略図である。
【図９】インクジェット記録装置の制御構成を示すブロック図である。
【図１０】従来の素子基板のヒータ、ドライバ及びロジック回路を表す図である。
【図１１】従来の素子基板の電源配線などを表す図である。
【図１２】従来の素子基板のヒータ、ドライバ及びロジック回路を表す図である。
【図１３】従来の素子基板の電源配線などを表す図である。
【図１４】吐出口部の拡大図である。
【図１５】吐出口部の拡大図である。
【図１６】本発明の素子基板のヒータ、ドライバ及びロジック回路を表す図である。
【図１７】本発明の素子基板のヒータ、ドライバ及びロジック回路を表す図である。
【図１８】従来の素子基板の電源配線などを表す図である。
【図１９】従来の素子基板のヒータ、ドライバ及びロジック回路を表す図である。
【符号の説明】
【００６６】
１０２ ドライバ
１０１ ドライバ
１１１ ドライバ
１２２ ドライバ
６０１ 吐出口
６０２ 吐出口
６１１ 吐出口
６２１ 吐出口
８０３ ヒータ駆動用電源配線
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インクジェット記録ヘッド用の素子基板、前記素子基板を使用した記録ヘッド、前記記録ヘッドを有するヘッドカートリッジ及び前記記録ヘッドまたは前記ヘッドカートリッジを有する記録装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、インクジェット方式の記録装置に搭載される記録ヘッドの電気熱変換素子（ヒータ）とその駆動回路及び配線は、半導体プロセス技術を用いて同一基板上に形成されている（例えば特許文献１参照）。
【０００３】
図１８及び図１９は、従来のインクジェット記録ヘッド用の素子基板の一例を表す模式図である。
【０００４】
図１８と図１９は、同じ素子基板の一部を特徴的に表している。図１８はヒータ駆動用電源配線とグランド配線を主に示しており、図１９はそれらの配線の下にあるヒータドライバやロジック配線及びロジック回路を主に示している。
【０００５】
まず図１９から各構成の配置を説明すると、素子基板の中央にはインク供給口６０４があり、それを挟んで両側にヒータ列８０７が配列されている。各ヒータに対応してこの素子基板上にインク流路とインクを吐出するための吐出口が設けられており、これらに先のインク供給口６０４を介してインクが供給される。ヒータ列８０７の外側にはヒータを駆動するためのドライバアレイ９０１が配置されており、その外側にはロジック回路用配線及びロジック回路１０６が配置されている。素子基板の短辺近傍には接続端子９０５が配置されている。接続端子９０５とインク供給口６０４との間にはシフトレジスタ（Ｓ／Ｒ）９０３、デコーダ９０４の他、不図示の温度センサなどが配置されている。
【０００６】
図１８において、８０３はドライバアレイ９０１よりも上層に設けられたヒータ駆動用電源配線である。また、８０４はロジック回路１０６よりも上層に設けられたグランド配線である。それぞれの配線はヒータ駆動用接続端子８０１、グランド用接続端子８０２を通して外部と接続される。
【０００７】
ヒータ列内のヒータは、同時に駆動可能な複数ヒータで構成されるブロック毎に駆動のタイミングを、ずらした所謂時分割駆動方式によって駆動される。
【０００８】
配列されているどのヒータに対しても配線抵抗をほぼ等しくするために、同時に駆動されないヒータを単位とした駆動のグループごとに電源配線は分割されている。それぞれの配線は、抵抗値がほぼ等しくなるように接続端子からの距離に応じて幅が異なっている。例えば距離が遠く配線の長さが長いほど幅を広くしている。なお、いずれの駆動グループにおいても同時に駆動されるヒータは１つなので、配線抵抗による電圧降下はどこのヒータでもほぼ等しくなる。
【０００９】
図１８において、素子基板の両側の短辺の近傍に接続端子９０５が配置されている。これは、接続端子９０５が素子基板の片側の短辺だけに配置されているとすると、反対側の短辺の方にまで上記の方法で配線していくと配線幅が増大しすぎるためである。そのため図１８に示すように電源配線は図中の紙面の上下方向に対称である。すなわち両側の短辺にヒータ駆動用接続端子８０１とグランド用接続端子８０２が必要になる。
【００１０】
ヒータ駆動用接続端子８０１とグランド用接続端子８０２以外の端子は、ヒータ駆動用のイネーブル端子やデータ入力端子、ラッチ端子、クロック端子、ロジック電源端子、温度センサ端子、ランク測定端子などに使用される。
【特許文献１】特開２００５−１３８４２８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
近年、インクジェット記録装置は記録解像度と記録速度の著しい向上が求められている。そのため、インクジェット記録ヘッド用の素子基板は、ヒータやロジック回路の高密度配置、インク色数を増やすことに対応した吐出口列の増加、ヒータの数そのものを増やすことに対応した長尺化が必要となっている。その結果、素子基板の面積が増大しコストが高くなるという課題があった。
【００１２】
図５は、インクジェット記録ヘッドの素子基板の平面図の一例である。図中の吐出口部５０１に示されるように、同じ色のインクを異なる吐出量で吐出することができるように吐出口径などが異なる複数種類の吐出口が配置されていることがある。
【００１３】
吐出口部５０１を拡大した一例である図６を用いて説明すると、Ａ列の吐出口６０２は吐出量２ｐｌの吐出口であり、配列密度は６００ｄｐｉである。また、Ｂ列の吐出口６０１は吐出量２ｐｌの吐出口であり、配列密度は６００ｄｐｉである。さらに、Ｃ列の吐出口６０３は吐出量１ｐｌの吐出口であり、配列密度は６００ｄｐｉである。なお、Ｂ列とＣ列はインク供給口６０４に対して同じ側にあるため、千鳥状に吐出口が配列されており、Ｂ列の吐出口とＣ列の吐出口とで実質的にはＡ列の二倍の１２００ｄｐｉの配列密度で吐出口が配列されている。つまり、インク供給口６０４を挟んで、片側は６００ｄｐｉの配列密度で吐出口が形成されており、もう一方の片側は１２００ｄｐｉの配列密度で吐出口が形成されている。
【００１４】
また、図１０は、図５の吐出口部５０１の素子基板を模式的に示した図である。Ａ列の吐出口６０２に対応するヒータ１０４、インク供給口６０４を挟んでＢ列の吐出口６０１に対応するヒータ１０３、Ｃ列の吐出口６０３に対応するヒータ１０５が、それぞれ図のように配置されている。また、１０１はヒータ１０３に対応するドライバ、１０２はヒータ１０４に対応するドライバ、１０７はヒータ１０５に対応するドライバを表している。また、１０６はロジック回路を表している。ドライバ１０２で構成されるドライバアレイは６００ｄｐｉの配列密度で各ドライバが配列されており、ドライバ１０１とドライバ１０７で構成されるドライバアレイは１２００ｄｐｉの配列密度で各ドライバが配列されている。
【００１５】
ここでは、上記のように同一の素子基板上に同一吐出量の吐出口列が複数有り、これらの吐出口列に対応するそれぞれのドライバアレイにおいて、それらのドライバアレイを形成する各ドライバが異なる配列密度で形成されている場合についての課題を述べる。なお、ドライバとしてトランジスタが用いられていることを前提としている。
【００１６】
図１１は、図１０に示す回路上に絶縁膜を挟んで重ねて配置されるヒータ駆動用電源配線８０３、グランド配線８０４の配置を示している。
【００１７】
ヒータ１０３とヒータ１０４は同じ２ｐｌのインク滴を吐出するので、吐出量や吐出速度などの吐出特性を揃えるためには駆動条件を同一にすることが望ましい。すなわち、ヒータを駆動する期間を規定する同じヒートイネーブル信号を用いて同一パルスで駆動することが望ましい。
【００１８】
また、素子基板の小型化のためにもヒートイネーブル信号端子が少ないことが望ましい。また、ヒートイネーブル信号が少ないと、記録装置本体が多くのパルステーブルを持つ必要がないためコストの点でも有利である。
【００１９】
吐出量や吐出速度などの吐出特性を揃え、ヒートイネーブル信号を共通にするためには、ヒータサイズを同一にし、さらに、ドライバのオン抵抗と配線抵抗を揃えることが望ましい。図１０において、ドライバ１０１とドライバ１０２は、ドライバの配列方向の長さ及びこれと垂直方向の長さ（Ｌ１）が共に等しく、同一のサイズになっている。このためオン抵抗は等しく、図１１におけるヒータ駆動用電源配線８０３とグランド配線８０４は、ヒータ１０３とヒータ１０４いずれに対しても同一寸法で配線抵抗が等しい。したがって、この場合はヒータ１０３とヒータ１０４は同一のヒートイネーブル信号で駆動することができて吐出特性も同一となる。
【００２０】
しかし、図１０のドライバ１０２を見ると分かるように、従来６００ｄｐｉ配列にも関わらず１２００ｄｐｉのヒータ列に合わせた形状で配置しているため隣り合うドライバの間に隙間があって配置効率が良くないことがわかる。すなわちチップサイズが無駄に大きくなっている。
【００２１】
図１２及び図１３は、図１０及び図１１と同様の模式図であるが、ドライバの配置効率を改善するための例である。
【００２２】
ドライバ１０２は図１０と同様に６００ｄｐｉ配列である。１２００ｄｐｉ配列のドライバ１０１とオン抵抗をそろえるため、ドライバ１０２を面積は同一のままヒータの配列方向と垂直方向の長さを半分にして無駄なスペースが生じないようにしている。
【００２３】
この場合、図１１で示されるとおり、各ドライバの外側はグランド配線８０４と接続する必要があるため、ヒータ駆動用電源配線８０３はドライバ１０２に合わせて配線幅が狭くなる。その結果、ドライバ１０１及びドライバ１０７の上側の領域は十分スペースがあるにも関わらず、ドライバ１０１の配線抵抗をドライバ１０２の配線抵抗と同一にして吐出特性を揃えるために配線幅が狭くなっている。
【００２４】
つまり、この場合、ドライバの配置効率は改善されて素子基板を小型化することはできるが、配線抵抗が高くなって電気効率は低下する。
【００２５】
このように、同一の素子基板上に同一吐出量の吐出口列が複数有り、これらのドライバアレイを形成する各トランジスタが異なる配列密度で形成されている場合、素子基板の小型化と電気効率を両立させることは難しかった。
【００２６】
そこで、本発明の目的は、同一の素子基板上に同一吐出量の吐出口列が複数有り、これらのドライバアレイを形成する各トランジスタが異なる配列密度で形成されている場合、素子基板の小型化と電気効率を両立させることである。
【課題を解決するための手段】
【００２７】
上記課題を解決するための本発明は、それぞれ同一のインク吐出量でインクを吐出する複数の吐出口からなる第１の吐出口列及び第２の吐出口列と、前記第１の吐出口列に対応し、前記第１の吐出口列の吐出口の配列方向に近接して設けられた複数のトランジスタからなる第１のドライバアレイと、前記第２の吐出口列に対応し、前記第２の吐出口列の吐出口の配列方向に近接して設けられた複数のトランジスタからなる第２のドライバアレイと、前記第１のドライバアレイの領域に対して異なる層に重ねて設けられた前記第１の吐出口列に対応する第１の電源配線と、前記第２のドライバアレイの領域に対して異なる層に重ねて設けられた前記第２の吐出口列に対応する第２の電源配線とを備え、前記第１のドライバアレイは前記第２のドライバアレイよりトランジスタの配列密度が低い多層構造の素子基板であって、
前記第１のドライバアレイのトランジスタの面積は前記第２のドライバアレイのトランジスタの面積よりも大きく、
前記第１の電源配線の幅は前記第２の電源配線の幅よりも狭いことを特徴とする。
【００２８】
また、上記課題を解決するための別の本発明は、前記素子基板を有することを特徴とする記録ヘッド、ヘッドカートリッジ、記録装置である。
【発明の効果】
【００２９】
本発明によれば、低密度で配列されたドライバの面積を高密度で配列されたドライバよりも大きく取ることによって、低密度で配列されたドライバのオン抵抗が高密度で配列されたドライバよりも下がる。低密度で配列されたドライバに対応する吐出口列と高密度で配列されたドライバに対応する吐出口列との駆動条件を揃えるためには、低密度で配列されたドライバの配線抵抗を高密度で配列されたドライバの配線抵抗よりも高くすることになる。すなわち、低密度で配列されたドライバのヒータ駆動用電源配線の幅を狭くすることができるので、電気効率を低下することなく、素子基板を効率的に小型化することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
以下に、図面を参照して本発明の実施例について詳細に説明する。
【００３１】
なお、この明細書において、「記録」（以下、「プリント」とも称する）とは、文字、図形等有意の情報を形成する場合のみならず、有意無意を問わず、広く記録媒体上に画像、模様、パターン等を形成する、又は媒体の加工を行う場合も表すものとする。また、人間が視覚で知覚し得るように顕在化したものであるか否かを問わない。
【００３２】
また、「記録媒体」とは、一般的な記録装置で用いられる紙のみならず、広く、布、プラスチック・フィルム、金属板、ガラス、セラミックス、木材、皮革等、インクを受容可能なものも表すものとする。
【００３３】
また、「インク」とは、上記「記録」の定義と同様広く解釈されるべきもので、記録媒体上に付与されることによって、画像、模様、パターン等の形成又は記録媒体の加工、或いはインクの処理に供され得る液体を表すものとする。インクの処理としては、例えば記録媒体に付与されるインク中の色剤の凝固又は不溶化させることが挙げられる。
【００３４】
なお、説明に用いる「素子基板」とは、シリコン半導体からなる単なる基体を指し示すものではなく、各素子や配線等が設けられた基体を示すものである。
【００３５】
「素子基板上」とは、単に素子基板の表面上を指し示すだけでなく、素子基板の表面上、表面近傍の素子基体内部側をも示すものである。また、本発明でいう「作り込み」とは、別体の各素子を単に基体上に配置することを指し示している言葉ではなく、各素子を半導体回路の製造工程等によって素子基板上に一体的に形成、製造することを示すものである。
【００３６】
まず、インクジェット記録装置の概略を説明する。
【００３７】
図８は、本発明が適用できるインクジェット記録装置の概観図である。同図において、キャリッジＨＣは、記録ヘッド１７０８とインクを収容したインクタンクＩＴとを内蔵した一体型のヘッドカートリッジが搭載しており、矢印ａ、矢印ｂ方向を往復移動する。この往復の移動中に記録ヘッドからはインクが吐出され記録がなされる。
【００３８】
次に、上述したインクジェット記録装置の記録制御を実行するための制御構成について、図９に示すブロック図を参照して説明する。制御回路を示す同図において、１７００は記録信号をホストコンピュータなどから入力するインタフェース、１７０１はＭＰＵ、１７０２はＭＰＵ１７０１が実行する制御プログラムを格納するＲＯＭである。また、１７０３は各種データ（上記記録信号や記録ヘッド１７０８に供給される記録データ等）を保存しておくＤＲＡＭである。１７０４は記録ヘッド１７０８に対する記録データの供給制御を行うゲートアレイ（Ｇ．Ａ．）であり、インタフェース１７００、ＭＰＵ１７０１、ＲＡＭ１７０３間のデータ転送制御も行う。１７１０は記録ヘッドを搬送するためのキャリアモータ、１７０９は記録媒体搬送のための搬送モータである。１７０６は、搬送モータ１７０９を駆動するためのモータドライバ、１７０７は、キャリアモータ１７１０を駆動するためのモータドライバである。また、１７０８は記録ヘッド、４０３は記録ヘッド用の素子基板である。
【００３９】
上記制御構成の動作を説明すると、インタフェース１７００に記録信号が入るとゲートアレイ１７０４とＭＰＵ１７０１との間で記録信号がプリント用の記録データに変換される。そして、モータドライバ１７０６、モータドライバ１７０７が駆動されると共に、記録データに従って、記録ヘッド１７０８及びその素子基板４０３が駆動され、記録が行われる。
【００４０】
次に、記録ヘッドについて説明する。
【００４１】
図４は、複数のヒータを形成した素子基板４０３をＴＡＢ４０１に実装した状態を表す図である。ＴＡＢ４０１の一方にはインクジェット記録装置本体と接続をするためのコンタクト端子４０２が配置されており、反対側にはインナーリードを介して素子基板４０３が接続されている。
【００４２】
図５は、図４の４０４で示される部分を拡大した図である。ＴＡＢ４０１のデバイスホールにはインナーリード５０３、５０４が突出している。インナーリード５０３、５０４はギャングボンディングによって接続端子と電気接合している。
【００４３】
図７は、記録ヘッドの完成形態を表している。図４のＴＡＢ４０１をインクタンクＩＴに接合している。また、デバイスホールに突出したインナーリード部を封止剤７０２で封止している。また、ＴＡＢ４０１を折り曲げてコンタクト端子４０２をインクタンクＩＴの壁面に密着させて固定する。なお、図７では素子基板が上側になっている状態を表しているが、インクジェット記録装置に装着される際は素子基板が下側になる。
【実施例１】
【００４４】
図１から図３を用いて、本実施例の素子基板と記録ヘッドについて説明する。
【００４５】
図１は、本実施例の素子基板のヒータ１０３、１０４、１０５、及びドライバ１０１、１０２、１０７、並びにロジック回路１０６を示す模式図である。
【００４６】
素子基板の中央にはインク供給口６０４がある。それを挟んで、ヒータ１０４のヒータ列とドライバ１０２のドライバアレイ、及びヒータ１０４のヒータ列とヒータ１０５のヒータ列とドライバ１０１、１０７のドライバアレイがそれぞれ近接して配置されている。なお、各ドライバはトランジスタである。各ヒータ列は６００ｄｐｉの配列密度（ピッチ）で５１２個のヒータを配列し、ヒータ１０３とヒータ１０５とは千鳥配置されている。また、ヒータ１０４に対応するドライバ１０２のドライバアレイは６００ｄｐｉのピッチで５１２個のドライバが配列されている。一方、ヒータ１０３に対応するドライバ１０１とヒータ１０５に対応するドライバ１０７とからなるドライバアレイは、１２００ｄｐｉのピッチで１０２４個のドライバが配列されている。
【００４７】
なお、ヒータ１０３とヒータ１０４は同一のインク吐出量でインクを吐出するために面積及び形状が等しくなっている。
【００４８】
図１で示した各ヒータ列に対応する吐出口を図６に示す。ヒータ１０３は吐出口６０１に、ヒータ１０４は吐出口６０２に対応しており、それぞれの吐出口からの吐出量は２ｐｌである。ヒータ１０５は吐出口６０３に対応しており、吐出量は１ｐｌである。なお、吐出口６０２の吐出口列は第１の吐出口列を、吐出口６０１の吐出口列は第２の吐出口列を、吐出口６０３の吐出口列は第３の吐出口列を構成している。また、ドライバ１０２のドライバアレイは第１のドライバアレイを、ドライバ１０１、１０７のドライバアレイは第２のドライバアレイを構成している。
【００４９】
図２は、本実施例の素子基板の電源配線などを示す模式図である。
【００５０】
図３は、図１のドライバ及びロジック回路の上に図２の電源配線を重ね合わせた模式図である。ドライバ１０２のドライバアレイ、及びドライバ１０１とドライバ１０７とからなるドライバアレイの上側にはそれぞれヒータ駆動用電源配線８０３ａ及び８０３ｂが配置され、ロジック回路１０６の上側にはグランド配線８０４が配置されている。本発明の素子基板は、このような多層構造の素子基板である。なお、ヒータ駆動用電源配線８０３ａは第１の電源配線を、ヒータ駆動用電源配線８０３ｂは第２の電源配線を構成している。
【００５１】
図１において、ドライバ１０１とドライバ１０２は同じ２ｐｌの吐出量のヒータを駆動するためのものなので本来は面積を等しくしてオン抵抗を揃えるべきである。しかしここではドライバ１０１の面積をＳ１、ドライバ１０２の面積をＳ２とすると、Ｓ２＞Ｓ１であり、ドライバ１０２の面積をドライバ１０１の面積より大きくしている。ドライバ１０１は１２００ｄｐｉで配列されており、ドライバ１０２は６００ｄｐｉで配列されているので、ヒータの配列方向と垂直方向の各ドライバの寸法Ｌ１及びＬ２の関係は、Ｌ２＞Ｌ１／２となっている。
【００５２】
その結果、ドライバ１０２のオン抵抗Ｒ１０２はドライバ１０１のオン抵抗Ｒ１０１よりも小さくなるので、駆動条件を揃えるためにはドライバ１０２の配線抵抗をドライバ１０１の配線抵抗より大きくする必要がある。図２において、ドライバ１０２の上側のヒータ駆動用電源配線８０３ａは、ドライバ１０１とドライバ１０７の上側のヒータ駆動用電源配線８０３ｂよりも幅が狭くなっている。それぞれのヒータ駆動用電源配線に対応する配線抵抗Ｒ８０３ａ及びＲ８０３ｂは、以下のような関係になっている。
Ｒ１０２＋Ｒ８０３ａ＝Ｒ１０１＋Ｒ８０３ｂ
具体的に本実施例における寸法関係を示す。Ｌ１＝２００μｍ、Ｌ２＝１２０μｍ、Ｒ１０１＝４０Ω、Ｒ１０２＝３３．３Ω、Ｒ８０３ｂ＝１０Ωとする。ドライバ１０２のオン抵抗とドライバ１０１のオン抵抗は６．７Ω異なるので、この関係を満たすためにはＲ８０３ａ＝１６．７Ωとすればよい。
【００５３】
Ｌ１はほぼ８０３ｂの配線幅に等しいと考えて８０３ｂの配線幅全体を２００μｍとする。これから８０３ａの配線幅を求めると、２００μｍ×１６．７Ω／１０Ω≒１２０μｍとなり、ほぼＬ２の幅と等しくなってドライバ上を無駄なく配線領域として使うことができる。
【００５４】
素子基板をこのような構成にすることよって、吐出量の等しいヒータ１０３とヒータ１０４とを同一の駆動条件で駆動することができる。
【００５５】
また、図１０に示される従来例と比較すると、６００ｄｐｉで配列されているドライバ１０２の寸法を小さくできている。
【００５６】
さらに、図１２及び図１３に示される従来例と比較すると、ドライバ１０２の寸法は従来例のほうが小さいが、配線抵抗とオン抵抗との和は従来例よりも小さく抑えることができて電気効率が良い。
【実施例２】
【００５７】
次に、図１４から図１７を用いて、本実施例の素子基板と記録ヘッドについて説明する。
【００５８】
図１４は、図５の吐出口部５０１、すなわちシアンインクを吐出する各吐出口列の拡大図であり、図１５は、図５の吐出口部５０２、すなわちイエローインクを吐出する各吐出口列の拡大図である。
【００５９】
本実施例の各吐出口からのインク滴の吐出量は実施例１の各吐出口からのインク滴の吐出量と異なっている。図１４において、吐出口６１２は５ｐｌのインク滴を吐出する吐出口、吐出口６１１は２ｐｌのインク滴を吐出する吐出口、吐出口６１３は１ｐｌのインク滴を吐出する吐出口である。なお、ヒータ１１４は吐出口６１２に対応するヒータであり、ヒータ１１３は吐出口６１１に対応するヒータであり、ヒータ１１５は吐出口６１３に対応するヒータである。また、図１５において、吐出口６２２は５ｐｌのインク滴を吐出する吐出口、吐出口６２１は２ｐｌのインク滴を吐出する吐出口である。なお、ヒータ１２４は吐出口６２２に対応するヒータであり、ヒータ１２３は吐出口６２１に対応するヒータである。
【００６０】
図１４に示すＡ列と図１５に示すＢ列は、インクの色は異なるが同一体積のインクを吐出する。そのため実施例１と同様に駆動条件を同一にすることが望ましい。
【００６１】
図１６は図１４のドライバ及びロジック回路を表す図であり、図１７は図１５のドライバ及びロジック回路を表す図である。
【００６２】
同じ２ｐｌの吐出量でインク滴を吐出するヒータ１１３とヒータ１２３は、実施例１で使用したヒータ１０３及びヒータ１０４と同じサイズである。また、ヒータ１１３に対応するドライバ１１１は、実施例１で使用したヒータ１０３に対応するドライバ１０１と同じサイズであり、ヒータ１２３に対応するドライバ１２２は、実施例１で使用したヒータ１０４に対応するドライバ１０２と同じサイズである。さらに、不図示であるが、本実施例のそれぞれのヒータの電源配線のサイズも、対応する実施例１のヒータの電源配線のサイズと同じである。このような構成とすることで、吐出量の等しいヒータ１１３とヒータ１２３とを同一の駆動条件で駆動することができる。
【００６３】
なお、吐出口６２１の吐出口列は第１の吐出口列を、吐出口６１１の吐出口列は第２の吐出口列を、吐出口６１３の吐出口列は第３の吐出口列を構成している。また、ドライバ１２２のドライバアレイは第１のドライバアレイを、ドライバ１１１とヒータ１１５に対応するドライバとのドライバアレイは第２のドライバアレイを構成している。
【００６４】
また、ドライバの寸法を小さくしながら、配線抵抗とオン抵抗との和を小さく抑えることにより電気効率を良くすることができる効果も実施例１と同様である。
【図面の簡単な説明】
【００６５】
【図１】本発明の素子基板のヒータ、ドライバ及びロジック回路を表す図である。
【図２】本発明の素子基板の電源配線などを表す図である。
【図３】図１と図２を重ね合わせた模式図である。
【図４】本発明の素子基板をＴＡＢに実装した状態を表す図である。
【図５】素子基板の拡大図である。
【図６】吐出口部の拡大図である。
【図７】記録ヘッド全体を表す図である。
【図８】インクジェット記録装置の概略図である。
【図９】インクジェット記録装置の制御構成を示すブロック図である。
【図１０】従来の素子基板のヒータ、ドライバ及びロジック回路を表す図である。
【図１１】従来の素子基板の電源配線などを表す図である。
【図１２】従来の素子基板のヒータ、ドライバ及びロジック回路を表す図である。
【図１３】従来の素子基板の電源配線などを表す図である。
【図１４】吐出口部の拡大図である。
【図１５】吐出口部の拡大図である。
【図１６】本発明の素子基板のヒータ、ドライバ及びロジック回路を表す図である。
【図１７】本発明の素子基板のヒータ、ドライバ及びロジック回路を表す図である。
【図１８】従来の素子基板の電源配線などを表す図である。
【図１９】従来の素子基板のヒータ、ドライバ及びロジック回路を表す図である。
【符号の説明】
【００６６】
１０２ ドライバ
１０１ ドライバ
１１１ ドライバ
１２２ ドライバ
６０１ 吐出口
６０２ 吐出口
６１１ 吐出口
６２１ 吐出口
８０３ ヒータ駆動用電源配線
【特許請求の範囲】
【請求項１】
それぞれ同一のインク吐出量でインクを吐出する複数の吐出口からなる第１の吐出口列及び第２の吐出口列と、前記第１の吐出口列に対応し、前記第１の吐出口列の吐出口の配列方向に近接して設けられた複数のトランジスタからなる第１のドライバアレイと、前記第２の吐出口列に対応し、前記第２の吐出口列の吐出口の配列方向に近接して設けられた複数のトランジスタからなる第２のドライバアレイと、前記第１のドライバアレイの領域に対して異なる層に重ねて設けられた前記第１の吐出口列に対応する第１の電源配線と、前記第２のドライバアレイの領域に対して異なる層に重ねて設けられた前記第２の吐出口列に対応する第２の電源配線とを備え、前記第１のドライバアレイは前記第２のドライバアレイよりトランジスタの配列密度が低い多層構造の素子基板であって、
前記第１のドライバアレイのトランジスタの面積は前記第２のドライバアレイのトランジスタの面積よりも大きく、
前記第１の電源配線の幅は前記第２の電源配線の幅よりも狭いことを特徴とする素子基板。
【請求項２】
前記第１の吐出口列及び第２の吐出口列とは異なる吐出量のインクを吐出する第３の吐出口列を、前記第２の吐出口列の吐出口の配列方向に沿って前記第２の吐出口列に近接してさらに備え、
前記第２のドライバアレイは、前記第２の吐出口列に対応した複数のトランジスタと前記第３の吐出口列に対応した複数のトランジスタとからなることを特徴とする請求項１に記載の素子基板。
【請求項３】
前記第１のドライバアレイのトランジスタのオン抵抗は、前記第２のドライバアレイのトランジスタのオン抵抗よりも小さいことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の素子基板。
【請求項４】
前記第１のドライバアレイのトランジスタのオン抵抗と前記第１の電源配線の抵抗との和と前記第２のドライバアレイのトランジスタのオン抵抗と前記第２の電源配線の抵抗との和が同一であることを特徴とする請求項３に記載の素子基板。
【請求項５】
前記第１の吐出口列及び第２の吐出口列の吐出口はそれぞれヒータを有し、
前記第１の吐出口列のヒータと前記第２の吐出口列のヒータとは同一の形状であることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の素子基板。
【請求項６】
前記素子基板はインクジェット記録ヘッド用であることを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載の素子基板。
【請求項７】
請求項１乃至請求項６のいずれか１項に記載の素子基板を有する記録ヘッド。
【請求項８】
請求項７の記録ヘッドと、インクを収容したインクタンクとを有することを特徴とするヘッドカートリッジ。
【請求項９】
請求項７に記載の記録ヘッドまたは請求項８に記載のヘッドカートリッジを有することを特徴とする記録装置。
【請求項１】
それぞれ同一のインク吐出量でインクを吐出する複数の吐出口からなる第１の吐出口列及び第２の吐出口列と、前記第１の吐出口列に対応し、前記第１の吐出口列の吐出口の配列方向に近接して設けられた複数のトランジスタからなる第１のドライバアレイと、前記第２の吐出口列に対応し、前記第２の吐出口列の吐出口の配列方向に近接して設けられた複数のトランジスタからなる第２のドライバアレイと、前記第１のドライバアレイの領域に対して異なる層に重ねて設けられた前記第１の吐出口列に対応する第１の電源配線と、前記第２のドライバアレイの領域に対して異なる層に重ねて設けられた前記第２の吐出口列に対応する第２の電源配線とを備え、前記第１のドライバアレイは前記第２のドライバアレイよりトランジスタの配列密度が低い多層構造の素子基板であって、
前記第１のドライバアレイのトランジスタの面積は前記第２のドライバアレイのトランジスタの面積よりも大きく、
前記第１の電源配線の幅は前記第２の電源配線の幅よりも狭いことを特徴とする素子基板。
【請求項２】
前記第１の吐出口列及び第２の吐出口列とは異なる吐出量のインクを吐出する第３の吐出口列を、前記第２の吐出口列の吐出口の配列方向に沿って前記第２の吐出口列に近接してさらに備え、
前記第２のドライバアレイは、前記第２の吐出口列に対応した複数のトランジスタと前記第３の吐出口列に対応した複数のトランジスタとからなることを特徴とする請求項１に記載の素子基板。
【請求項３】
前記第１のドライバアレイのトランジスタのオン抵抗は、前記第２のドライバアレイのトランジスタのオン抵抗よりも小さいことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の素子基板。
【請求項４】
前記第１のドライバアレイのトランジスタのオン抵抗と前記第１の電源配線の抵抗との和と前記第２のドライバアレイのトランジスタのオン抵抗と前記第２の電源配線の抵抗との和が同一であることを特徴とする請求項３に記載の素子基板。
【請求項５】
前記第１の吐出口列及び第２の吐出口列の吐出口はそれぞれヒータを有し、
前記第１の吐出口列のヒータと前記第２の吐出口列のヒータとは同一の形状であることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の素子基板。
【請求項６】
前記素子基板はインクジェット記録ヘッド用であることを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載の素子基板。
【請求項７】
請求項１乃至請求項６のいずれか１項に記載の素子基板を有する記録ヘッド。
【請求項８】
請求項７の記録ヘッドと、インクを収容したインクタンクとを有することを特徴とするヘッドカートリッジ。
【請求項９】
請求項７に記載の記録ヘッドまたは請求項８に記載のヘッドカートリッジを有することを特徴とする記録装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【公開番号】特開２００９−１０１６４１（Ｐ２００９−１０１６４１Ａ）
【公開日】平成２１年５月１４日（２００９．５．１４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−２７６７５６（Ｐ２００７−２７６７５６）
【出願日】平成１９年１０月２４日（２００７．１０．２４）
【出願人】（０００００１００７）キヤノン株式会社 (59,756)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年５月１４日（２００９．５．１４）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年１０月２４日（２００７．１０．２４）
【出願人】（０００００１００７）キヤノン株式会社 (59,756)
【Ｆターム（参考）】
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