JP2001038904A

JP2001038904A - インクジェットプリンタヘッド

Info

Publication number: JP2001038904A
Application number: JP11219115A
Authority: JP
Inventors: Yoshihiro Kawamura; 義裕河村; Osamu Nakamura; 修中村
Original assignee: Casio Computer Co Ltd
Current assignee: Casio Computer Co Ltd
Priority date: 1999-08-02
Filing date: 1999-08-02
Publication date: 2001-02-13

Abstract

(57)【要約】【課題】発熱素子の電極の腐蝕や剥離に耐性を有する信
頼性の高いインクジェットプリンタヘッドを提供する。【解決手段】個別電極２３と共通電極２１との対峙方向
（破線４３）は共通インク供給路と直角な方向（破線４
５）に対して或る傾き角θ１を有し、個別電極２３と共
通電極２１との対峙方向と発熱部２５へのインク流入方
向とは所定の角度「θ２」で交差する。これにより、発
熱部２５と個別電極２３及び共通電極２１とを接続する
接続部４１及び４２をシール隔壁３１−２及び区画隔壁
３１−３により被覆することができ、いずれの電極もイ
ンクとの電気化学反応を起こさず、従って腐蝕したり剥
離することが無く、信頼性の高いインクジェットプリン
タヘッドが出来上がる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、発熱素子に接続す
る電極の腐蝕や剥離に耐性を有する信頼性の高いインク
ジェットプリンタヘッドに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、印字ヘッドからインクを用紙
面に吐出して印字を行うインクジェットプリンタがあ
る。このインクジェットプリンタによる印字方法は、印
字ヘッドのインク吐出面に多数配列されている微細な孔
（吐出ノズル）からインクの液滴を吐出させ、このイン
ク滴（印字ドット）を紙、布などの被記録材に着弾させ
て吸収させ、これにより文字や画像等の印字を行なうも
のであり、騒音の発生が少なく、特別な定着処理を要す
ることもなく且つフルカラー記録も比較的容易な記録方
法である。

【０００３】インクの液滴を吐出させる方法としては、
ピエゾ抵抗素子（圧電素子）などの電気機械変換素子を
用いてインクチャンバーに機械的変形による圧力を生じ
させ、これにより微小な吐出ノズルからインク滴を吐出
させるピエゾジェット方式や、微細なインク室に発熱部
を配して、これに電気パルスを与え高速でインクと発熱
部の界面に気泡を発生させ、その気泡の成長力を利用し
て上記同様に微小な吐出ノズルからインク滴を吐出させ
るサーマルジェット方式などがある。

【０００４】また、上記のサーマルジェット方式には、
インク滴の吐出方向により、二通りの構成があり、一つ
は発熱部の発熱面に平行な方向へインクを吐出する構成
のものであり、他の一つは発熱部の発熱面に垂直な方向
にインクを吐出する構成のものである。中でも発熱部の
発熱面に垂直な方向にインク滴を吐出する構成のもの
は、ルーフシュータ型インクジェットプリンタヘッドと
呼称されており、発熱部の発熱面に平行な方向へインク
を吐出するサイドシュータ型の構成のものに比較して、
消費電力が極めて小さくて済むことが知られている。

【０００５】このルーフシュータ型のサーマル式インク
ジェットプリンタヘッドの製法としては、例えば６イン
チ以上の直径の一枚のシリコンウエハ上に例えば９０個
以上に区画された１０ｍｍ×１５ｍｍ程度の大きさの多
数のチップ基板の上に、シリコンＬＳＩ形成技術と薄膜
形成技術を利用して、設計上の方針にもよるが、例えば
６４個、１２８個、又は２５６個等の多数の発熱部と、
これらを個々に駆動する駆動回路とインク流路と吐出ノ
ズルとを一括してモノリシックに形成する方法がある。

【０００６】図６(a) は、そのようにして作成されるル
ーフシュータ型のインクジェットプリンタヘッドの概略
の構成を模式的に示す側断面図であり、同図(b) 〜(d)
は、その発熱駆動時の動作状態を示す図である。このイ
ンクジェットプリンタヘッド１は、同図(a) に示すよう
に、チップ基板２上に形成された薄膜からなる発熱抵抗
体層３、その発熱抵抗体層３の発熱部４、その発熱部４
の両端に配設された個別配線電極５と共通電極６、これ
らの上に積層された隔壁７、更にこれらの上に積層され
たオリフィス板８を備え、このオリフィス板８にはイン
ク吐出ノズル９が形成されている。

【０００７】上記の発熱抵抗体層３は、フォトリソグラ
フィー技術等の薄膜形成技術により例えば４０μｍ程度
の微細なピッチで図の紙面垂直方向に条形に形成されて
いる。そして、その発熱部４となる部分を除いた部分
に、この発熱部４を発熱駆動するための上記の個別配線
電極５と共通電極６とが積層されて、これら発熱部４、
個別配線電極５及び共通電極６からなる複数条（６４
本、１２８本、２５６本等）の発熱素子が形成されてい
る。

【０００８】上記の発熱部４は、個別配線電極５上に形
成された櫛状の隔壁７の櫛の胴部に当るシール部７ａか
ら伸び出す櫛の歯部に当る区画部７ｂ、７ｂ間に配置さ
れ、隣接する他の発熱部４とは個別に区画されている。
そして、発熱部４の並設方向に平行し、上記櫛の歯の開
口部側に、隔壁７の厚さに相当する高さのインク流路１
０が形成されている。このインク流路１０からインク１
１が発熱部４が配設されたインク加圧室に流入する。

【０００９】先ず、同図(b) に示すように、画像情報に
応じた通電により、発熱部４を発熱させてこの発熱部４
上に核気泡を発生させると、この核気泡が合体して膜気
泡１２が発生する。そして、同図(c) に示すように、上
記の膜気泡１２が断熱膨脹して更に大きな膜気泡１２ａ
に成長し周囲のインクを押し遣り、これによりインク吐
出ノズル９からインク１１ａが押し出される。この押し
出されたインク１１ａは、同図(d) に示すように、膜気
泡１２ａの更なる膨張した膜気泡１２ｂに押し出されて
インク滴１１ｂとなってインク吐出ノズル９から不図示
の紙面に向けて吐出される。この後、通電がオフされ上
記の成長した膜気泡１２ｂが収縮し、ついには気泡が消
滅し、次の発熱部４の加熱が待機される。この一連の工
程は瞬時に行われる。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した発
熱部４、個別配線電極５及び共通電極６からなる複数条
の各発熱素子において、電極には安価な良導体であるア
ルミニューム（Ａｌ）や本来は耐腐蝕性に優れている良
導体の金（Ａｕ）等が用いられるが、これらの電極と発
熱抵抗体層との接合部で、インクとの電気化学反応が起
こり、電極が腐蝕したり発熱抵抗体層から剥離するなど
の問題が発生する。このように、電極に用いる導体が、
腐蝕したり発熱抵抗体層から剥離したのでは、インクジ
ェットプリンタヘッドが性能を劣化させ、やがては破壊
されてしまう。

【００１１】図７(a),(b) は、そのような電極の腐蝕と
剥離の問題を、多少でも解消すべく提案されているイン
クジェットプリンタヘッドの構成を示す図であり、同図
(a)は、発熱部近傍の概略の構成を模式的に示す平面
図、同図(b) は、同図(a) のＡ−Ａ′断面矢視図であ
る。尚、同図(a) はオリフィス板を取り除いて示してい
る。また、図６(a) と同一の構成部分には図６(a) と同
一の番号を付与して示している、同図(a),(b) に示すよ
うに、このインクジェットプリンタヘッド１′は、隔壁
７の櫛の歯状の区画部７ｂによって区画されたインク加
圧室１３のインク流入方向に対して奥側の電極接続部、
すなわち、個別電極５と発熱部４との接続部が隔壁７の
シール部７ａ′によって覆われている。これによって、
少なくとも個別電極５についてだけは、腐蝕や剥離の問
題が解消されている。しかし、インク流入口である手前
側の電極接続部、すなわち、共通電極６と発熱部４との
接続部は、これを隔壁で覆うとインク流入の邪魔になる
のでインク中に露出したままとなっている。したがっ
て、このインクジェットプリンタヘッド１′の構成は、
電極の腐蝕や剥離の問題を完全に解消したものでなかっ
た。

【００１２】本発明の課題は、上記従来の実情に鑑み、
発熱素子の電極の腐蝕や剥離に耐性を有する信頼性の高
いインクジェットプリンタヘッドを提供することであ
る。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明のインクジェット
プリンタヘッドは、夫々一対の電極に接続され印加電圧
に応じてインクを吐出させる為の圧カエネルギーを発生
させる複数のエネルギー発生素子と、該エネルギー発生
素子に対応して設けられ、圧力を受けた上記インクを所
定方向に吐出させる複数の吐出ノズルと、外部から供給
される上記インクを上記エネルギー発生素子の配設領域
に流入させるインク流入路を区画形成する隔壁と、を有
するインクジェットプリンタヘッドであって、上記エネ
ルギー発生素子と一対の電極とを接続する両接続部を上
記隔壁により被覆して構成される。

【００１４】そして、例えば請求項２記載のように、上
記一対の電極が対峙する方向と上記エネルギー発生素子
の配設領域にインクを流入させるインク流入路の方向が
所定の角度で交差して構成され、上記所定の角度は、例
えば請求項３記載のように、９０°であることが好まし
い。

【００１５】また、例えば請求項４記載のように、上記
インクを上記エネルギー発生素子の配設領域に流入させ
るインク流入路に圧力溜め用の隔壁を設けてもよい。ま
た、上記圧力溜め隔壁は、例えば請求項５記載のよう
に、上記隔壁のインク流入路の入口を形成する部分から
突出させるのが好ましい。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照しながら説明する。図１(a),(b),(c) は、第１の
実施の形態におけるインクジェットプリンタヘッドの製
造方法を工程順に示す図であり、それぞれ一連の工程に
おいてシリコンチップの基板上に形成されていく状態の
概略の平面図と断面図を模式的に示している。尚、これ
らの図には、説明の便宜上、いずれもフルカラー用のイ
ンクジェットプリンタヘッドの１個のヘッドチップ（モ
ノクロ用インクジェットヘッドの構成と同じ）のみを示
しているが、実際には後述するように、このようなヘッ
ドチップが複数個（通常は４個）連なった形状のもの
が、１枚のシリコン基板上に形成される。また、同図
(c) には３６個のインク吐出ノズル３５を示している
が、実際には６４個、１２８個、２５６個等、設計上の
方針によって多数形成されるものである。

【００１７】最初に、基本的な製造方法について説明す
る。先ず、工程１として、４インチ以上のシリコン基板
にＬＳＩ形成処理により駆動回路とその端子を形成する
と共に、厚さ１〜２μｍの酸化膜（Ｓi Ｏ_２）を形成
し、次に、工程２として、薄膜形成技術を用いて、Ｔａ
（タンタル）−Ｓｉ（シリコン）−Ｏ（酸素）からなる
発熱抵抗体膜と、Ｔｉ−Ｗ等のバリア層を介在させてＡ
ｕなどによる電極膜を順次積層形成する。そして、電極
膜と発熱抵抗体をフォトリソグラフィー技術によって夫
々パターニングし、その発熱部とする領域の両側に配線
電極が積層されてなる発熱素子が所定の間隔と形状で並
設される。この工程で発熱部の位置が決められる。

【００１８】図１(a)は、上記の工程１及び工程２が終
了した直後の状態を示している。すなわち、チップ基板
２０上には共通電極２１、共通電極給電端子２２、個別
配線電極２３、発熱抵抗体膜をパターン化したことによ
り形成された多数の圧力エネルギー発生素子としての発
熱部２５、駆動回路２６及び駆動回路端子２７が形成さ
れている。なお、図１(ａ)では、複数の個別配線電極２
３及び発熱部２５をそれらが存在する領域として一まと
めに図示してあり、詳細な説明は後述する。

【００１９】続いて、工程３として、個々の発熱部２５
に対応するインク加圧室とインク供給路を形成すべく感
光性ポリイミドなどの有機材料からなる隔壁部材をコー
ティングにより高さ２０μｍ程度に形成し、これをフォ
トリソグラフィー技術によりパターン化した後に、３０
０℃〜４００℃の熱を３０分〜６０分加えるキュア（乾
燥硬化、焼成）を行い、高さ１０μｍ程度の上記感光性
ポリイミドによる隔壁をチップ基板上に形成・固着させ
る。更に、工程４として、ウェットエッチングまたはサ
ンドブラスト法などにより上記チップ基板の面に溝状の
共通インク供給路を形成し、更にこの共通インク供給路
に連通し基板下面に開口するインク給送孔を形成する。

【００２０】図１(b)は、上述の工程３及び工程４が終
了した直後の状態を示している。すなわち、溝状の共通
インク供給路２８及びインク給送孔２９が形成され、共
通インク供給路２８の左側に位置する共通電極２１上に
シール隔壁３１−１、右方の個別配線電極２３が配設さ
れている部分にシール隔壁３１−２、及びこのシール隔
壁３１−２から延び出して各発熱部２５と発熱部２５と
を区分けする区画隔壁３１−３が形成されている。

【００２１】この後、工程５として、ポリイミドからな
る厚さ１０〜３０μｍのフィルムのオリフィス板を、そ
の片面に接着剤としての熱可塑性ポリイミドを極薄に例
えば厚さ２〜５μｍにコーテングし上記積層構造の最上
層つまり隔壁の上に張り付けて２９０〜３００℃で加熱
しながら加圧してそのオリフィス板を固着させる。続い
てＮｉ、Ｃｕ又はＡｌなどの厚さ０．５〜１μｍ程度の
金属膜を形成する。

【００２２】更に、工程６として、オリフィス板の上の
金属膜をパターン化して、ポリイミドを選択的にエッチ
ングするマスクを形成し、続いて、オリフィス板をヘリ
コン波などによるドライエッチングにより上記の金属膜
マスクに従って３１μｍφ〜２９μｍφの孔明けをして
多数のインク吐出ノズルを一括形成する。

【００２３】図１(c)は、上述した工程５と工程６が終
了した直後の状態を示している。すなわち、オリフィス
板３３が共通給電端子２２及び駆動回路端子２７の部分
を除く全領域を覆っており、シール隔壁３１−１とシー
ル隔壁３１−２の間には、隔壁３１（３１−１、３１−
２、３１−３）の厚さ（高さ）１０μｍに対応する高さ
のインク流路３４が形成され、区画隔壁３１−３によっ
て形成されている区画部３２も上を覆われて上下と三方
が囲まれた高さ１０μｍの微細な区画、すなわちインク
加圧室を形成して、その開口を後述するようにインク流
路３４に斜めに向けている。

【００２４】そして、オリフィス板３３には、発熱部２
５に対向する部分にオリフィス、つまりインク吐出ノズ
ル３５がドライエッチングによって形成されている。こ
れにより、６４個、１２８個又は２５６個のインク吐出
ノズル３５を１列に備えたモノカラーインクジェットヘ
ッド、つまり単一のヘッドチップ３６が完成する。

【００２５】このようにオリフィス板３３を張り付け
て、その後で、下地のパターンつまり発熱部２５の位置
に合わせてインク吐出ノズル３５を加工することは、予
めインク吐出ノズル３５を加工したオリフィス板３３を
張り合わせるよりも、遥かに生産性の高い実用性のある
方法である。また、ドライエッチングによる場合は、マ
スクはＮｉ、Ｃｕ、又はＡｌなどの金属膜を使うことで
樹脂と金属膜との選択比が概略１００程度得られる。し
たがって、２９〜３１μｍのポリイミドフィルムをエッ
チングするには１μｍ〜０．５μｍ程度の金属膜でマス
クを形成することで十分である。

【００２６】ここまでが、シリコンウエハの状態で処理
される。そして、最後に、工程７として、ダイシングソ
ーなどを用いてシリコンウエハをスクライブラインに沿
ってカッテングして、チップ基板単位毎に個別に分割
し、実装基板にダイスボンデングし、端子接続して、実
用単位のインクジェットプリンタヘッドが完成する。

【００２７】上記のように１列のインク吐出ノズル３５
を備えた単一のヘッドチップ３６はモノクロ用インクジ
ェットヘッドの構成であるが、通常フルカラー印字にお
いては、減法混色の三原色であるイエロー（Ｙ）、マゼ
ンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）の３色に、文字や画像の黒部
分に専用されるブラック（Ｂｋ）を加えて合計４色のイ
ンクを必要とする。したがって最低でも４列のノズル列
が必要である。そして上述した製造方法によれば４列の
ヘッドチップ３６をモノリシックに構成することは可能
であり、各列の位置関係も今日の半導体の製造技術によ
り正確に配置することが可能である。

【００２８】図２(a) は、上述の図１に示したチップ基
板２０、共通電極２１、共通電極給電端子２２、個別配
線電極２３、発熱部２５、駆動回路２６、駆動回路端子
２７、共通インク供給路２８、インク供給孔２９、隔壁
３１、区画部３２、オリフィス板３３、インク流路３
４、インク吐出ノズル３５の各部を１組としてなるヘッ
ドチップ３６を４列並べてフルカラーインクジェットプ
リンタヘッド３８を構成した状態を示す図である。ま
た、図２(b) は、同図(a) のヘッドチップ３６が４列並
んだ構成を分かり易く示すため、図１(a) に示した工程
１〜工程２まで終了した状態のものを示している。

【００２９】この図２(a),(b) に示すように、フルカラ
ーインクジェットプリンタヘッド３８は、４個のヘッド
チップ３６（３６ａ、３６ｂ、３６ｃ、３６ｄ）が並ん
で配置され、例えば共通インク供給路２８ａからＹイン
クがヘッドチップ３６ａの個々の区画部３２に供給さ
れ、共通インク供給路２８ｂからＭインクがヘッドチッ
プ３６ｂの個々の区画部３２に供給され、共通インク供
給路２８ｃからＣインクがヘッドチップ３６ｃの個々の
区画部３２に供給され、そして、共通インク供給路２８
ｄからはＢｋインクがヘッドチップ３６ｄの個々の区画
部３２に供給される。

【００３０】ところで、本発明においては上述した製造
方法における工程２及び工程３において、発熱部、電極
及び区画隔壁の構成に特別の工夫が施されている。以
下、これについて説明する。

【００３１】図３は、工程２及び３において形成される
発熱部、電極及び区画隔壁の特別の形状を示す平面図で
ある。尚、同図は、オリフィス板を取り除いた状態で示
している。また、図１(a),(b),(c)に示した構成と同一
の構成部分には図１(a),(b),(c)と同一の番号を付与し
て示している。

【００３２】図４に示すように、エネルギー発生素子と
しての発熱部２５と、この発熱部２５に対する一対の電
極としての個別電極２３及び共通電極２１とを接続する
双方の接続部４１及び４２は、隔壁（シール隔壁３１−
２及び区画隔壁３１−３）により被覆されている。これ
により、個別電極２３と発熱部２５の接続部のみなら
ず、共通電極２１と発熱部２５との接続部も隔壁３１に
より覆われて、いずれの電極もインクとの電気化学反応
が起こらない、つまり、腐蝕したり剥離することが無い
ように形成されている。

【００３３】そして、図の破線４３で示す上記個別電極
２３と共通電極２１の一対の電極が対峙する方向と、図
の破線矢印４４で示す発熱部２５の配設領域にインクを
流入させるインク流入路の方向とが、所定の角度「θ
２」で交差している。また、上記の個別電極２３と共通
電極２１が対峙する方向（破線４３）は、共通インク供
給路２８(図１参照)の延在方向と直角な方向（破線４
５）に対して或る傾き角θ１を有している。

【００３４】この傾き角θ１は、適宜に設定できるが、
この傾き角θ１が有ることによって、上記のように個別
電極２３と共通電極２１との対峙方向と、発熱部２５配
設領域へのインク流入路の方向とを交差させることが出
来る。そして、このように個別電極２３と共通電極２１
の対峙方向と発熱部２５配設領域へのインク流入路方向
とを交差させることにより、個別電極２３と発熱部２５
の接続部のみならず共通電極２１と発熱部２５との接続
部も、隔壁３１によって覆うように形成することが出来
る。

【００３５】この場合、発熱部２５の配列密度が６００
ｄｐｉ（１インチあたり６００ドット）の場合を想定し
たとき発熱部２５の配列方向（インク流入路３４の延在
方向）のピッチは約４２．３μｍである。隣接する電極
間のギャップとして最小５μｍを確保するものとする
と、電極の対峙方向（破線４３）と発熱部２５の配列方
向に直角な方向（破線４５）となす傾き角度θ１が３０
°のときには電極幅および発熱部幅は約３０μｍ、傾き
角度θ１が４５°では電極幅および発熱部幅は約２５μ
ｍになる。尚、傾き角度θ１＝０°のときが、図７(a),
(b) に示した従来の構造である。

【００３６】ここで、発熱部２５の形状を正方形とし、
次に区画隔壁３１−３の延在方向の角度を考える。本発
明の目的は、発熱部と電極の接続部を隔壁３１で完全に
覆うことであるから、この状態を確保すると、区画隔壁
３１−３の延在方向と電極の対峙方向とのなす交差角度
θ２が９０°のときに、発熱部２５の露出する面積を最
大にすることができる。この交差角度θ２が９０°から
離れるにつれ、発熱部２５の露出面積が減ることにな
る。図４に示す例は、交差角度θ２は上記最良の角度
「９０°」を示している。

【００３７】また、インク吐出ノズル３５の径は１５μ
ｍ程度の大きさが適切とされており、これに対して発熱
部２５の露出幅はインク吐出ノズル３５の径以上とされ
るから、したがって、発熱部２５の大きさは少なくとも
１５μｍφなければならない。これを前提とすると、傾
き角度θ１が４５°のときには交差角度θ２は７０°以
上、傾き角度θ１が３０°のときには交差角度θ２は６
５°以上の角度が必要になる。上述したように、本来、
θ２＝９０°のときが最も発熱部２５の面積を有効に利
用できるが、電極の配列や、インクの導通抵抗等の問題
で少し傾き角度θ１を浅くしたい場合には、上記のよう
な点に考慮しながら傾き角度θ１および交差角度θ２を
決めるとよい。但し、傾き角度θ１を小さく設定したと
しても、交差角度θ２は４５°以上が適切である。

【００３８】尚、本例における区画隔壁３１−３の形成
は、前述したように感光性ポリイミドなどの有機材料か
らなる部材を用いるが、従来の形状に比較して傾き角度
θ１や交差角度θ２を適宜に設定するだけであって、隔
壁パターンの形成には特別な困難を伴うことはなく極め
て容易である。また、隔壁の高さと幅の比（アスペクト
比）は通常おおむね１：１程度になるように隔壁を形成
する。

【００３９】また、本実施形態の様にインク流入路の方
向を発熱部２５の配列方向に対して角度（θ２−θ１）
だけ傾けた場合、発熱部２５を傾けた側から順次駆動す
るようにすれば、即ち、図３において向かって右の発熱
部２５から左の発熱部２５へ順次駆動すれば、各発熱部
２５によるインク吐出動作が隣の発熱部２５のインク吐
出動作に影響される所謂クロストーク現象の発生を抑制
することもできる。

【００４０】図４(a) は、第２の実施の形態におけるイ
ンクジェットプリンタヘッドの発熱部、電極及び区画隔
壁の形状を示す平面図であり、同図(b) はその変形例を
示す図である。尚、同図(a),(b) は、オリフィス板を取
り除いた状態で示している。また、同図(a),(b) には、
図３と同一の構成部分には図３と同一の番号を付与して
示している。

【００４１】図４(a) に示すように、この第２の実施の
形態においては、発熱部２５の配設領域である区画部３
２にインクを流入させる流入路に、圧力溜め用の隔壁３
１−４を設けている。この圧力溜め用の隔壁３１−４
は、上記インクの流入路を形成する区画隔壁３１−３か
ら流入路中に突出させて形成されている。このように圧
力溜め隔壁３１−４を形成すると、インク吐出時の圧力
を周囲に逃がさず有効に用いることができる。また、こ
のように圧力溜め隔壁３１−４を区画隔壁３１−３から
流入路中に突出させた形状であると、アスペクト比の適
否をさほど考慮せずに圧力溜め隔壁３１−４を形成する
ことができる。

【００４２】同図(b) は、区画部３２へのインク流入路
に、圧力溜め隔壁３１−４′を設けたものであるが、こ
の場合は、圧力溜め隔壁３１−４′は、インク流路中に
孤島のように単独で立設されている。この場合は上述し
たアスペクト比の適否を考慮する必要がある。

【００４３】図５(a) は、第３の実施の形態におけるイ
ンクジェットプリンタヘッドの発熱部、電極及び区画隔
壁の形状を示す平面図であり、同図(b) はその変形例を
示す図である。尚、同図(a),(b) は、オリフィス板を取
り除いた状態で示している。同図(a) は区画隔壁４６に
圧力溜め隔壁４７を連設したもの、同図(b) は、圧力溜
め隔壁４７′を区画隔壁４６から離してインク流路中の
独立に配置したものである。これらの圧力溜め隔壁４７
又は４７′は、圧力溜めであると共に共通電極４８と発
熱部４９との接続部を覆う役目もしている。この場合、
インクの流入口が狭くなるが、圧力溜め隔壁４７又は４
７′の基板側だけを固定して、オリフィス板からは離す
ように形成すると、つまり圧力溜め隔壁４７又は４７′
の高さをインク流路高さの半分程度にしその上部はイン
クが流通する構造とすると、圧力溜めの効用を維持した
ままインクの流入にも支障が無くなる。

【００４４】

【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明によ
れば、発熱部の電極対峙方向と区画隔壁の延在方向を交
差させて形成するので、インクの流入性を低下させるこ
となく発熱部と個別、共通両電極との双方の接続部を隔
壁で覆うことができ、これにより、電極の腐蝕や剥離に
対して耐性のある信頼性の高いインクジェットプリンタ
ヘッドを提供することが可能となる。

【００４５】また、圧力溜め隔壁を区画隔壁からインク
内へ突出させて形成すれば、アスペクト比の大きい圧力
溜め隔壁でも崩壊させることなく容易に形成することが
でき、これにより、上述と同様に高い信頼性を有すると
共に区画部内の圧力を有効に利用して発熱効率のよいイ
ンクジェットプリンタヘッドを提供することが可能とな
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】(a),(b),(c) は第１の実施の形態におけるイン
クジェットプリンタヘッドの製造方法を工程順に示す図
である。

【図２】(a) は図１(c)のヘッドチップを４列並べてフ
ルカラーインクジェットプリンタヘッドを構成した状態
を示す図、(b) は(a) のヘッドチップ３６が４列並んだ
構成を分かり易く示す図である。

【図３】第１の実施の形態におけるインクジェットプリ
ンタヘッドにおいて形成される発熱部、電極及び区画隔
壁の特別の形状を示す平面図である。

【図４】(a) は第２の実施の形態におけるインクジェッ
トプリンタヘッドの構成を示す図、(b) はその変形例を
示す図である。

【図５】(a) は第３の実施の形態におけるインクジェッ
トプリンタヘッドの発熱部、電極及び区画隔壁の形状を
示す平面図、(b) はその変形例を示す図である。

【図６】(a) は従来のルーフシュータ型のサーマルイン
クジェットヘッドの概略の構成を模式的に示す側断面
図、(b) 〜(d) はその発熱駆動時の動作状態を示す図で
ある。

【図７】(a) は従来のやや改良されたインクジェットプ
リンタヘッドの構成を示す平面図、(b) はそのＡ−Ａ′
断面矢視図である。

【符号の説明】

１、１′ サーマルインクジェットヘッド２チップ基板３発熱抵抗体層４発熱部５個別配線電極６共通電極７隔壁７ａシール部７ｂ区画部８オリフィス板９インク吐出ノズル１０インク流路１１、１１ａ、１１ｂインク１２ａ、１２ｂ膜気泡１３インク加圧室２０チップ基板２１共通電極２２共通電極給電端子２３個別配線電極２５発熱部２６駆動回路２７駆動回路端子２８共通インク供給路２９インク給送孔３１−１、３１−２シール隔壁３１−３区画隔壁３１−４圧力溜め隔壁３２区画部３３オリフィス板３４インク流路３５インク吐出ノズル３６（３６ａ、３６ｂ、３６ｃ、３６ｄ）ヘッドチッ
プ３８フルカラーインクジェットプリンタヘッド４１、４２接続部４３個別電極と共通電極の対峙方向４４発熱部へのインク流入方向４５共通インク供給路に直角な方向４６区画隔壁４７、４７′ 圧力溜め隔壁

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】夫々一対の電極に接続され印加電圧に応
じてインクを吐出させる為の圧カエネルギーを発生させ
る複数のエネルギー発生素子と、該エネルギー発生素子
に対応して設けられ、圧力を受けた前記インクを所定方
向に吐出させる複数の吐出ノズルと、外部から供給され
る前記インクを前記エネルギー発生素子の配設領域に流
入させるインク流入路を区画形成する隔壁と、を有する
インクジェットプリンタヘッドであって、前記エネルギー発生素子と前記一対の電極とを接続する
両接続部を前記隔壁により被覆したことを特徴とするイ
ンクジェットプリンタヘッド。
【請求項２】前記一対の電極が対峙する方向と前記エ
ネルギー発生素子の配設領域にインクを流入させるイン
ク流入路の方向が所定の角度で交差していることを特徴
とする請求項１記載のインクジェットプリンタヘッド。
【請求項３】前記所定の角度は９０°であることを特
徴とする請求項２記載のインクジェットプリンタヘッ
ド。
【請求項４】前記インクを前記エネルギー発生素子の
配設領域に流入させるインク流入路に圧力溜め用の隔壁
を設けたことを特徴とする請求項１、２又は３記載のイ
ンクジェットプリンタヘッド。
【請求項５】前記圧力溜め隔壁は前記隔壁のインク流
入路の入口を形成する部分から突出させたことを特徴と
する請求項４記載のインクジェットプリンタヘッド。