JP2002292873A - インクジェットプリントヘッド - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】共通電極の抵抗値と流路抵抗の両方を小さく抑
え長尺構成の場合でも全てのオリフィスから平均したイ
ンクの吐出ができるインクジェットプリントヘッドを提
供する。 【解決手段】印字ヘッド２０は、基板２１上に多数の発
熱部２２ａが長手方向と平行に配列して形成され、その
一端に駆動電極２３とドライバ２４が直列に接続され、
他端に共通電極２５の櫛状電極２５−１が共通に接続さ
れる。これらの上にオリフィス３１を一列に形成された
オリフィス板２９が積層される。発熱部２２ａには外部
からインク供給溝２６を介してインクが供給される。発
熱部２２ａに直接接続される櫛状の共通電極２５−１
と、これとは別にインク流路３２の邪魔にならない場所
に設けられた平板状の電極２５−２との接続を、端部の
端子２５ａだけで無く、インク供給溝２６を複数箇所で
横切って差し渡した電極２５−３で接続することにより
櫛状電極２５−１上の流路幅を抑え且つ電圧降下を抑え
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、全てのエネルギー
発生素子にバラツキの少ない印加電圧を供給するインク
ジェットプリントヘッドに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、インクジェット方式のプリン
タが広く用いられている。このインクジェット方式によ
るプリンタには、膜気泡の膨張圧力でインク滴を飛ばす
サーマル方式や、ピエゾ抵抗素子（圧電素子）の変形圧
力でインク滴を飛ばすピエゾ方式等がある。このような
インクジェットプリンタは、色材たるインクをインク滴
にして直接記録紙に向って吐出するという工程により、
印字エネルギーが小さい、インクの混合によりカラー化
が容易である、騒音が少ない、小型化できる等の特徴を
もっている。このため、特にパーソナル用プリンタとし
て広く用いられている印字方式である。

【０００３】図４(a) は、上記のような従来のトップシ
ュータ型またはルーフシュータ型と呼ばれるサーマル式
のインクジェットプリントヘッドの外観を模式的に示す
平面図であり、同図(b) は、同図(a) から後述するオリ
フィス板と隔壁を取り除いて内部構成を示す図である。

【０００４】図５(a) は、図４(a),(b) のＡ−Ａ′断面
矢視拡大図であり、図５(b) は、図４(a),(b) のＢ−
Ｂ′断面矢視拡大図である。これらの図４(a),(b) 及び
図５(a),(b) を用いて従来のインクジェットプリントヘ
ッドを簡単に説明する。上記の図４(a),(b) 及び図５
(a),(b) に示すように、このインクジェットプリントヘ
ッド（以下、単に印字ヘッドという）１は、シリコン基
板（又はガラス基板）２の上に、条形に形成された発熱
抵抗体膜３の発熱部３ａとなる部分の一端に駆動電極４
の一端が接続され、駆動電極４の他端は個々の駆動回路
５に夫々接続されている。更に発熱部３ａの他端には共
通電極６が接続されている。

【０００５】上記駆動電極４の上と、基板１の上面周囲
には、隔壁７が形成されており、その隔壁７の上にオリ
フィス板８が積層されている。そして、このオリフィス
板８には、発熱部３ａに対向する位置に、インクを吐出
するオリフィス９が一列に並んで形成されている。この
オリフィス９の配設ピッチｐは、例えばこの印字ヘッド
１の解像度が２５．４ｍｍ当り６００ドットの場合であ
れば４２．３μｍである。また、この印字ヘッド１が図
４(a),(b) では左右に長くなるラインプリンタ用の長尺
印字ヘッドであれば、一列に並んだオリフィス９の総数
はおよそ３５５０個である。

【０００６】また、上記の共通電極６を挟んで発熱部３
ａの反対側に露出する基板２の上面には、発熱部３ａの
配列方向に平行してインク供給溝１１が穿設されてお
り、このインク供給溝１１の底部に連通し、基板２の下
面に貫通するインク供給孔１２が複数箇所に設けられて
いる。

【０００７】上記発熱部３ａとインク供給溝１１間に配
置された共通電極６の上方には、隔壁７によって高さを
規制されたオリフィス板８によって、高さおよそ１０μ
ｍのインク供給通路１３が形成されている。また、基板
２の長手方向（図４(a),(b)の左右方向）端部には、外
部電源の給電端子を共通電極６に接続するための共通電
極パッド１４（１４ａ、１４ｂ）及び外部の印字ヘッド
制御部の駆動信号端子をドライバ５に接続するための信
号配線パッド１５が形成されている。

【０００８】この印字ヘッド１は、実用時には、上記の
インク供給通路１３に、インク供給孔１２及びインク供
給溝１１を介して外部からインクが供給される。図６
は、上記の印字ヘッド１の共通電極６の構造を分かりや
すく示すため、印字ヘッド１の中央部分と下方部分を切
り欠いて拡大して示す図である。同図に示すように、共
通電極６は全体として櫛形に形成されており、櫛の胴に
当る部分（以下、胴電極という）６−１と、櫛の歯に当
る部分（以下、歯電極という）６−２とに分けることが
できるが、これについては後述する。

【０００９】図７(a),(b),(c) は、上記印字ヘッド１の
インク吐出動作を説明する図である。尚、同図(a) に
は、図４及び図５と同一の構成部分には図４及び図５と
同一の番号を付与して示し、図７(b),(c) には説明に必
要な部分にのみ番号を付与して示している。同図(a) に
示すように、印字ヘッド１のインク供給通路１３には、
図４及び図５に示したインク供給溝１１からインク１６
が常時供給されており、インク１６はオリフィス９の上
方でメニスカス１６ａを形成している。

【００１０】このオリフィス９からインク滴を吐出させ
るには、先ず、駆動電極４と共通電極６による画像情報
に応じた通電により、発熱部３ａを発熱させてこの発
熱部３ａとインク１６との界面に核気泡を発生させる
と、この核気泡が合体して、同図(b) に示すように膜
気泡１７が発生し、この膜気泡１７が断熱膨張して成
長し周囲のインク１６を四方に押し遣り、これによりオ
リフィス９からインク１６ｂが押し出され、この押し出
されたインク１６ｂは、同図(c) に示すようにインク滴
１６ｃとなってオリフィス９から不図示の記録媒体に向
けて吐出される。この後、上記の膜気泡が収縮し、
ついには膜気泡が消滅し、次の発熱部３ａの加熱を待機
する状態になる。この一連の工程〜は瞬時に行われ
る。

【００１１】この形式における印字ヘッド１の製法とし
ては、薄膜形成技術を利用して複数の発熱部、個々の駆
動電極、共通電極、隔壁、及びオリフィスを一括してモ
ノリシックに形成することができる。また、発熱部を発
熱駆動する駆動回路も、シリコンＬＳＩ形成技術を用い
てヘッド部と一体に（シリコン基板の場合）又は別個に
（ガラス基板の場合）形成することができる。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】ところで、共通電極６
（胴電極６−１、歯電極６−２）は、全体として発熱部
３ａの配列（以下、発熱部列という）方向に平行して形
成されているため、印字ヘッド１が長尺であるほど、つ
まりオリフィス９の数が多いほど、共通電極パッド１４
ａ及び１４ｂ間の胴電極６−１の抵抗は大きくなる。

【００１３】このように、胴電極６−１の抵抗が大きく
なると、発熱部列の両端の発熱部３ａと発熱部列の中央
の発熱部３ａとでは、共通電極パッド１４ａ又は１４ｂ
からの距離が異なる分だけ胴電極６−１の抵抗値が大き
く変じて、発熱部３ａに印加される電力が異なってく
る。このため、全てのオリフィス９から平均したインク
滴の吐出が行われなくなるという不具合が発生する。

【００１４】ここで、共通電極６の抵抗値について具体
的に調べてみることにする。先ず、共通電極６を、印字
ヘッド１の一方の端部の発熱部３ａから他方の端部の発
熱部３ａまで測定した時の抵抗値を計算する。いま、２
５．４ｍｍ当り６００ドットの密度（解像度）で配列さ
れたオリフィス９が全部で、つまり一列のオリフィス列
内に、８３２個あるとする。このとき、オリフィス列の
長さは３５．２ｍｍ（４２．３μｍ×８３２）である。

【００１５】電極幅を５０μｍ、電極厚を１μｍとし、
電極材料に金を用いて配線すると、金の比抵抗を２．３
μΩ・ｃｍとして、抵抗値Ｒは式「Ｒ＝ρ・Ｌ／Ｓ＝
２．３×３．５２／（０．０００１×０．００５）＝１
６（Ω）」から、求める抵抗値Ｒは１６Ωが得られる。

【００１６】発熱部列の中心から、共通電極６を通って
共通電極パッド１４ａ又は１４ｂ（以下、単にパッド１
４という）までの抵抗値は、中心からなので上記計算し
た抵抗値の１／２となり、更にパッド１４は両端にある
ので、共通電極パッド１４ａと１４ｂを抵抗値を無視で
きる配線で接続することにより、発熱部列の中心と共通
電極パッド１４ａまでの抵抗と、発熱部列の中心と共通
電極パッド１４ｂまでの抵抗は並列接続されることにな
り、発熱部列の中心から、共通電極６を通って共通電極
パッド１４ａ又は１４ｂまでの抵抗は計算式「１６Ω÷
２÷２」から、４Ωとなる。一方、発熱部列の端部まで
の抵抗値は、厳密にはパッド１４まで僅かな抵抗値を持
つが、これは充分無視できるので、０Ωとみることがで
きる。

【００１７】上記の発熱部３ａの抵抗値は１５６Ωであ
り、この発熱部３ａへの印加時間が１μｓのときには、
１Ｗで正常なインク吐出を行う。つまり１２．５Ｖ（√
（１（Ｗ）×１５６（Ω））＝１２．５（Ｖ））の電圧
が発熱部３ａに印加されているときに良好なインク吐出
が行われる。

【００１８】発熱部列の中心部の６個の発熱部３ａが駆
動されたときは、計算を簡単にするために電極抵抗を無
視して計算して、４８０ｍＡ（１２．５（Ｖ）÷１５６
（Ω）×６）の電流が共通電極６に流れ、１．９Ｖ（４
（Ω）×４８０（ｍＡ））の電圧降下が共通電極６上で
発生していることになる。一方、発熱部列の端部の発熱
部３ａが駆動されたときは共通電極６上の電圧降下は発
生しない。

【００１９】上記の例のように、発熱部列の中心部の６
個の発熱部３ａを駆動したときに、１．９Ｖの電圧降下
が発生するため、発熱部３ａにかかる電力は０．７２Ｗ
（（１２．５（Ｖ）−１．９（Ｖ））＾2 ÷１５６
（Ω））となる。つまり、発熱部列の端部では１Ｗ、中
央部では０．７２Ｗが、各々の発熱部３ａに実際に印加
されている電力となる。

【００２０】一般に、図６に示す印字ヘッド１の発熱部
３ａの構成においては、印加される電力が０．９〜１Ｗ
で良好なインク吐出特性を示すことが判明している。し
たがって、上記の０．７２Ｗでは不安定吐出となる。そ
こで、共通電極６に印加する電圧を中心部の発熱部３ａ
が正常に吐出できるように合わせると、端部の発熱部３
ａには過剰な電力が印加されることになって発熱部３ａ
の寿命が短かくなったり、吐出が不安定になる（印加電
力が高すぎても正常な吐出が出来なくなる）などの不具
合が生じる。オリフィス９の数が増えて印字ヘッド１が
長尺になると、共通電極６の抵抗値が更に大きくなって
状況は益々悪化する。

【００２１】この不具合を解消するには、先ず共通電極
６の抵抗を小さくしなければならない。これには、従
来、共通電極６の厚さを厚くする方法と、電極幅（胴電
極６−１の発熱部列と直交する方向の寸法）を広くする
方法がある。一方の共通電極６の厚さを厚くする方法
は、製法上の制約なく形成できる限度は数μｍまでであ
る。これ以上厚くしようとすると処理工程数が増え、更
には熱膨張係数の関係から全体に悪影響が生じて好まし
くない。

【００２２】他方の電極幅を広くする方法は、発熱部３
ａとインク供給溝１１までの距離ｄ（図６参照）つまり
インク供給路１３（図４(b) 参照）の幅が広がることと
なる。インク供給路１３は、高さが１０μｍ程度の流路
であり、インク供給溝１１から供給される図７に示した
インク１６は、この低い流路を通っていくため、流路抵
抗が大きい。

【００２３】尚、共通電極６上に形成されているインク
供給通路１３の１０μｍ程度の高さに対し、インク供給
溝１１の深さは２００μｍであり、幅（発熱部列と直交
する方向）は２５０μｍであるから、このインク供給溝
１１の流路抵抗は、インク供給通路１３の流路抵抗に比
較して遥かに小さく、したがって、無視できる。

【００２４】このように、流路抵抗は専らインク供給路
１３の幅、つまり電極幅に関係してくるが、上記のよう
に電極幅を広げると、流路抵抗つまり発熱部３ａへのイ
ンク供給抵抗が大きくなり、インク供給抵抗が大きくな
ると、インク供給が追いつかなくなる。従って吐出が不
安定になり、インク滴が小さくなったり更には吐出不能
になるなどして、画像品質を劣化させるという不具合が
発生する。

【００２５】本発明の課題は、上記従来の実情に鑑み、
共通電極の抵抗値と流路抵抗の両方を小さく抑え長尺構
成の場合でも全てのオリフィスから平均したインクの吐
出ができるインクジェットプリントヘッドを提供するこ
とである。

【００２６】

【課題を解決するための手段】以下に、本発明に係わる
インクジェットプリントヘッドの構成を述べる。本発明
のインクジェットプリントヘッドは、基板上の所定方向
に並んで配設されインクを吐出させる為の圧力エネルギ
ーを発生させる複数のエネルギー発生素子と、該エネル
ギー発生素子を駆動する駆動素子と、上記エネルギー発
生素子の一端に接続され該エネルギー発生素子に駆動電
圧を供給する駆動電極と、各上記エネルギー発生素子の
他端に共通接続する共通電極と、上記所定方向と平行に
設けられ上記エネルギー発生素子に上記インクを供給す
るインク供給溝と、を有するインクジェットプリントヘ
ッドにおいて、上記共通電極は、上記インク供給溝の上
記エネルギー発生素子に隣接する側に設けられる第１の
共通電極と、上記インク供給溝の上記エネルギー発生素
子と逆側に設けられる第２の共通電極と、上記エネルギ
ー発生素子が並ぶ範囲の上記所定方向の間において上記
第１の共通電極と上記第２の共通電極とを接続する第３
の共通電極と、で構成される。

【００２７】そして、上記第３の共通電極は、例えば請
求項２記載のように、上記インク供給溝の内壁を介して
設けられる。また、上記インク供給溝は、例えば請求項
３記載のように、上記所定方向に沿って複数設けられ
る。その場合、上記第３の共通電極は、例えば請求項４
記載のように、上記インク供給溝間に設けられる。

【００２８】

【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) は、第１の実施の形
態におけるインクジェットプリントヘッド（以下、単に
印字ヘッドという）のオリフィス板と隔壁を取り除いて
内部構成を示す平面図であり、同図(b) は、同図(a) の
Ａ−Ａ′断面矢視拡大図であり、同図(c)は、同図(a)
のＣ−Ｃ′断面矢視拡大図である。尚、同図(b),(c) に
はオリフィス板と隔壁が有る状態で示している。また、
同図(a) に示す印字ヘッド２０は、図ではほぼ正四角形
に近い形状で図示しているが、実際には横長な長尺の印
字ヘッドであり、同図(a) は、その両端部と中央部のみ
を実線で示し、それらの中間部は破線で示して具体的図
示は省略している。

【００２９】同図(a),(b),(c) に示す印字ヘッド２０
は、ガラス基板２１の上に、条形の発熱抵抗体膜２２か
らなるエネルギー発生素子としての発熱部２２ａが、印
字ヘッド２０の所定の方向としての長手方向（同図(a)
の横方向）と平行に配列して形成され、それらの各発熱
部２２ａ毎に、その一端に駆動素子としての駆動電極２
３とドライバ２４が直列に接続され、発熱部２２ａの他
端には、櫛状電極２５−１、平板状電極２５−２、及び
渡し電極２５−３からなる共通電極２５の上記の櫛状電
極２５−１が共通に接続されている。

【００３０】そして、これら発熱部２２ａにインクを供
給すべく、インク供給溝２６が発熱部２２ａの配列方向
に平行に延在して形成されている。このインク供給溝２
６の底部に連通し、基板２１の下面に貫通するインク供
給孔２７が複数箇所に設けられている。駆動電極２３と
基板２１の上面周囲には隔壁２８が形成されており、そ
の隔壁２８の上にオリフィス板２９が積層されて、この
オリフィス板２９には、発熱部２２ａに対向する位置
に、インクを吐出するオリフィス３１が一列に並んで形
成されている。

【００３１】上記の第１の共通電極としての櫛状電極２
５−１は、インク供給溝２６の発熱部２２ａに隣接する
側に設けられている。本例においては、上記のインク供
給溝２６から発熱部２２ａまでの間、つまり櫛状電極２
５−１の上に形成されるインク供給通路３２はインクの
流路抵抗を小さくするために出来るだけ距離が短くなる
ように設定される。そして、これに応じて櫛状電極２５
−１の胴部の幅も狭く形成されている。

【００３２】これに対して、第２の共通電極としての平
板状電極２５−２は、インク供給溝２６の発熱部２２ａ
と逆側に設けられており、この平板状電極２５−２は流
路抵抗に関係がないので電極幅の寸法は基本的に制約を
受けず充分に広くとって端部と中央部とで電圧降下が殆
ど起きないように形成することができる。

【００３３】そして、第３の共通電極としての渡し電極
２５−３は、同図(a) に示すように上記発熱部２２ａの
配列方向の発熱部２２ａが並ぶ範囲の間、好ましくは中
間で上記の櫛状電極２５−１と平板状電極２５−２とを
橋渡しするように接続しており、また、その配設形態で
は、同図(c) に示すように、インク供給溝２６の内壁に
沿ってインク供給孔２７の形成されていない箇所を通っ
て配設されている。

【００３４】上記の櫛状電極２５−１と平板状電極２５
−２には共に複数の共通電極パッド３３から共通電極端
子２５ａを介して電力が供給されるが、共通電極パッド
３３からだけでは電圧降下を起し易い櫛状電極２５−１
へ、電圧降下が殆ど起きない平板状電極２５−２から渡
し電極２５−３を介して不足分の電力が供給される。こ
の渡し電極２５−３の接続位置は、印字ヘッド２０の長
手方向の寸法にもよるが、少なくとも櫛状電極２５−１
の中心の１箇所に必要である。あとは印字ヘッド２０の
長手方向の寸法に応じて増やすようにする。

【００３５】このように、従来型と比較してインク供給
溝の形状はそのままであるのでインク供給溝の低い流路
抵抗に変化はなく、一方、櫛状電極２５−１は不足分の
電力を平板状電極２５−２から受けることが出来るので
電極幅を可及的に狭くしても端部と中央とで電圧降下が
殆ど無く、したがって、いずれの発熱部２２ａをも平均
した電力で駆動でき、且つ電極幅を可及的に狭くしたこ
とによりインク供給通路３２の流路抵抗を低減させ、イ
ンクの補給状態を良好に維持することができるようにな
る。

【００３６】図２は、上記第１の実施の形態における印
字ヘッドの変形例を示す断面図である。同図には、図１
(a),(b),(c) と同一の構成部分には図１と同一の番号を
付与して示している。同図に示す印字ヘッド２０′は、
インク供給溝２６が、連続して幅広く深い溝ではなく、
所々に幅が狭くて浅い浅狭溝２６−１が形成されてい
る。これは連続して幅広く深い溝であると特に長尺印字
ヘッドの場合に基板２１が割れ易くなることから、その
虞を解消したものである。この場合は、上記の浅狭溝２
６−１の所で、その内壁に沿って渡し電極２５−３を平
板状電極２５−２から櫛状電極２５−１へ接続する。
尚、この場合は電極材料の使用量が図１の場合よりも低
減する。尚、本例では、インク供給溝２６内の浅狭溝２
６−１は１５箇所に形成されている。つまりインク供給
溝２６は、完全な分割ではないが浅狭溝２６−１によっ
て１６分割された配置となっている。

【００３７】ここで、共通電極の電気抵抗について調べ
てみる。本例において櫛状電極２５−１の胴部の電極幅
は５０μｍであり、平板状電極２５−２の電極幅は５０
０μｍである。他の条件を図４〜図６の構成の場合と同
じであるとすれば、平板状電極２５−２の一方の端部の
発熱部２２ａに対応する位置から他方の端部の発熱部２
２ａに対応する位置までの抵抗値Ｒは、式「Ｒ＝ρ×Ｌ
／Ｓ＝２．３×３．５２／（０．０００１×０．００
５）＝１．６（Ω）」によって、１．６Ωである。そし
て、櫛状電極２５−１から平板状電極２５−２までの抵
抗値は、インク供給溝２６によって隔てられた部分の抵
抗値、つまり渡し電極２５−３の抵抗値である。

【００３８】本例では、渡し電極２５−３の、発熱部２
２ａの配列（発熱部列、以下同様）に平行する方向に計
った電極幅はそれぞれ８０μｍであり、櫛状電極２５−
１から平板状電極２５−２方向への長さは浅狭溝２６−
１の内壁沿いの長さを含んで３５０μｍである。したが
って、この抵抗値Ｒは、式「Ｒ＝ρ×Ｌ／Ｓ＝２．３×
０．０３５／（０．０００１×０．００８）＝０．１
（Ω）」から、０．１Ωとなる。そして、上述したよう
に平板状電極２５−２の端部から端部までの抵抗値は
１．６Ωであるので、平板状電極２５−２の中央部分よ
り共通電極パッド３３（図１(a) 参照）までの抵抗値
は、図６の場合と同様に中央部なので２分し、電極端子
が両端にあるので更に２分して、式「１．６（Ω）÷２
÷２＝０．４（Ω）」から、０．４Ωとなる。

【００３９】発熱部２２ａを駆動したときに共通電極２
５に流れる電流の経路は、特に発熱部列の中央部では、
抵抗値が高い櫛状電極２５−１を通り、渡し電極２５−
３を介して、抵抗値が低い平板状電極２５−２側を流れ
て共通電極パッド３３に至る経路となる。

【００４０】８３２個の発熱部２２ａをインク供給溝２
６の１６分割に合わせて１６分割すると、１つのインク
供給溝２６には５２個の発熱部２２ａが対応する。その
５２個の中央部つまり渡し電極２５−３から最も遠い部
分の発熱部２２ａから、５２個の端部の発熱部２２ａま
での距離は、式「５２×４２．３μｍ÷２＝１．１ｍ
ｍ」によって、１．１ｍｍとなる。

【００４１】この５２個の中央部の発熱部２２ａを駆動
するときには、電流は、渡し電極２５−３までの上記距
離１．１ｍｍを、幅５０μｍの櫛状電極２５−１を介し
て流れる。櫛状電極２５−１の長さ１．１ｍｍの抵抗値
Ｒは、式「Ｒ＝ρ×Ｌ／Ｓ＝２．３×０．１１／（０．
０００１×０．００５）＝０．５（Ω）」から、０．５
Ωとなる。

【００４２】ここで従来例と同じ条件で最も悪い条件の
場合を考える。５２個の中央近辺の発熱部２２ａが、６
個同時に駆動したときに流れる４８０ｍＡの電流によ
り、櫛状電極２５−１では０．１２Ｖ（０．５（Ω）×
４８０（ｍＡ）÷２（両端部に流れるため））の電圧降
下をする。渡し電極２５−３では０．０４８Ｖ（０．１
（Ω）×２×４８０（ｍＡ）÷２（櫛状電極２５−１か
ら両端に電流が流れでるため渡し電極２５−３の２個分
の電圧降下を考える））の電圧降下をする。

【００４３】そして、平板状電極２５−２では、０．１
９Ｖの電圧降下（０．４（Ω）×４８０（ｍＡ））をす
るので、共通電極２５としては０．３５８Ｖの電圧降下
をする。したがって、実際に発熱部２２ａに印加される
電力は、０．９４５Ｗとなる（（１２．５（Ｖ）−０．
３５８（Ｖ））＾2 ÷１５６（Ω））。一方、発熱部列
の端部には１Ｗの電力が印加される。

【００４４】上記の抵抗値の状態は図１に示した印字ヘ
ッド２０の場合も同様である。このように、本例におけ
る印字ヘッド２０又は２０′においては、発熱部列の全
ての発熱部２２ａにおいて最も悪条件の下でも、０．９
〜１Ｗの電力が供給される。したがって、発熱部２２ａ
の特性に適合した０．９〜１Ｗの電力の下で安定した良
好なインク吐出を行なうことができ、高品質な印字画像
を形成することができる。

【００４５】図３(a) は、第２の実施の形態における印
字ヘッドのオリフィス板と隔壁を取り除いて内部構成を
示す平面図であり、同図(b) は、同図(a) のＡ−Ａ′断
面矢視拡大図であり、同図(c) は、同図(a) のＤ−Ｄ′
断面矢視拡大図である。尚、同図(b),(c) にはオリフィ
ス板と隔壁が有る状態で示している。また、同図(a)に
示すインクジェットプリントヘッド３５も、両端部と中
央部のみを実線で示し中間部は破線で示して具体的図示
は省略しているため正四角形に近く見えるが、実際には
横長に長尺印字ヘッドである。また、同図(a),(b),(c)
に示す各部の構成は、インク供給溝の形状と共通電極の
渡し電極の形状を除いて図１(a),(b),(c) に示した印字
ヘッド２０の各部の構成と同一であるので、説明に必要
な部分にのみ番号を付与して示している。

【００４６】図３(a),(b),(c) において、複数のインク
供給溝３４（３４−１、・・・、３４−ｉ、３４−ｉ＋
１、・・・３４−ｎ）が、発熱部２２ａの配列方向に沿
って設けられている。尚、ｎはインク供給溝３４の個数
を示し、ｉは１〜ｎの値をとる記号である。インク供給
孔２７は各インク供給溝３４毎に形成されている。この
ように、インク供給溝３４を連続した長溝とせずに、複
数に分割されたそれぞれ短い溝とすることにより、基板
２１が一層割れにくくなる。そして、この場合は、イン
ク供給溝３４−ｉとこれに隣接するインク供給溝３４−
ｉ＋１との間の基板面に、同図(a) 及び同図(c) に示す
ように、渡し電極２５−３が設けられて、平板状電極２
５−２と櫛状電極２５−１が接続される。

【００４７】このように、インク供給の流路抵抗の観点
から、櫛状電極２５−１の電極幅は広くすることが出来
ないが、平板状電極２５−２の電極幅は、インクの吐出
特性に影響を与えることが無いから、いくらでも広くす
ることが出来、したがって、設計内容に応じて平板状電
極２５−２の幅を広げることによって、共通電極２５で
の電圧降下を低下させ、実際の発熱部２２ａに印加され
る電力のばらつきを抑えることが容易となる。

【００４８】尚、上記実施の形態では、印字ヘッドをド
ライバも一体化した形状で示しているが、これに限るこ
となく、ドライバを印字ヘッドの外付けとした構成にも
適用であきる。また、サーマル式の印字ヘッドとして説
明しているが、ピエゾ式にも適用できる。また、オリフ
ィス列が一列の印字ヘッドで説明したが、オリフィス列
が４列又は６列のカラー用印字ヘッドに適用できること
は勿論である。

【００４９】

【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明によ
れば、発熱部に直接接続される櫛状の共通電極と、これ
とは別にインク流路の邪魔にならない場所に設けられた
平板状電極との接続を、端部の端子だけでは無く、イン
ク供給溝を横切って差し渡した渡し電極で接続するの
で、発熱部に供給する電流経路の抵抗値を全体として下
げることができ、これにより、端部と中央部の別なく発
熱部に印加する電力のばらつきを抑えることができ、し
たがって、特に長尺化された印字ヘッドにおいても、常
に高品質な印字を維持することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】(a) は第１の実施の形態におけるインクジェッ
トプリントヘッドのオリフィス板と隔壁を取り除いて内
部構成を示す平面図、(b) は(a) のＡ−Ａ′断面矢視拡
大図、(c) は(a) のＣ−Ｃ′断面矢視拡大図である。

【図２】第１の実施の形態におけるインクジェットプリ
ントヘッドの変形例を示す断面図である。

【図３】(a) は第２の実施の形態におけるインクジェッ
トプリントヘッドのオリフィス板と隔壁を取り除いて内
部構成を示す平面図、(b) は(a) のＡ−Ａ′断面矢視拡
大図、(c) は(a) のＤ−Ｄ′断面矢視拡大図である。

【図４】(a) は従来のトップシュータ型サーマル式イン
クジェットプリントヘッドの外観を模式的に示す平面
図、(b) は(a) からオリフィス板と隔壁を取り除いて内
部構成を示す図である。

【図５】(a) は図４のＡ−Ａ′断面矢視拡大図、(b) は
図４のＢ−Ｂ′断面矢視拡大図である。

【図６】(a),(b),(c) は印字ヘッドのインク吐出動作を
説明する図である。

【図７】従来の印字ヘッドを中央部分と下方部分を切り
欠いて示す拡大図である。

【符号の説明】 １ インクジェットプリントヘッド ２ シリコン基板（又はガラス基板） ３ 発熱抵抗体膜 ３ａ 発熱部 ４ 駆動電極 ５ ドライバ ６ 共通電極 ６−１ 胴電極 ６−２ 歯電極 ７ 隔壁 ８ オリフイス板 ９ オリフイス １１ インク供給溝 １２ インク供給孔 １３ インク供給通路 １４（１４ａ、１４ｂ） 共通電極パッド １５ 信号配線パッド １６ インク １６ａ メニスカス １６ｂ インク １６ｃ インク滴 １７ 膜気泡 ２０、２０′ 印字ヘッド ２１ ガラス基板 ２２ 発熱抵抗体膜 ２２ａ 発熱部 ２３ 駆動電極 ２４ ドライバ ２５ 共通電極 ２５−１ 櫛状電極 ２５−２ 平板状電極 ２５−３ 渡し電極 ２５ａ 共通電極端子 ２６ インク供給溝 ２６−１ 浅狭溝 ２７ インク供給孔 ２８ 隔壁 ２９ オリフィス板 ３１ オリフィス ３２ インク供給通路 ３３ 共通電極パッド ３４ インク供給溝 ３５ インクジェットプリントヘッド

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 基板上の所定方向に並んで配設されイン
   クを吐出させる為の圧力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を駆動す
   る駆動素子と、前記エネルギー発生素子の一端に接続さ
   れ該エネルギー発生素子に駆動電圧を供給する駆動電極
   と、各前記エネルギー発生素子の他端に共通接続する共
   通電極と、前記所定方向と平行に設けられ前記エネルギ
   ー発生素子に前記インクを供給するインク供給溝と、を
   有するインクジェットプリントヘッドにおいて、 前記共通電極は、 前記インク供給溝の前記エネルギー発生素子に隣接する
   側に設けられる第１の共通電極と、 前記インク供給溝の前記エネルギー発生素子と逆側に設
   けられる第２の共通電極と、 前記エネルギー発生素子が並ぶ範囲の前記所定方向の間
   において前記第１の共通電極と前記第２の共通電極とを
   接続する第３の共通電極と、 で構成されることを特徴とするインクジェットプリント
   ヘッド。
2. 【請求項２】 前記第３の共通電極は、前記インク供給
   溝の内壁を介して設けられ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トヘッド。
3. 【請求項３】 前記インク供給溝は、前記所定方向に沿
   って複数設けられ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トヘッド。
4. 【請求項４】 前記第３の共通電極は、前記インク供給
   溝間に設けられることを特徴とする請求項３記載のイン
   クジェットプリントヘッド。