JP2966919B2 - 多色ルーフシューター型印字ヘッド - Google Patents
多色ルーフシューター型印字ヘッド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、単色または多色ルーフシューター型印字ヘ
ッド、より詳細には４色ルーフシューター型印字ヘッド
に関するものである。また本発明は、単色または多色サ
ーマルインクジェット印字ヘッドの複数の発熱体の動作
を制御するため、スイッチング回路網を使用している。
ッド、より詳細には４色ルーフシューター型印字ヘッド
に関するものである。また本発明は、単色または多色サ
ーマルインクジェット印字ヘッドの複数の発熱体の動作
を制御するため、スイッチング回路網を使用している。
従来の技術 ドロップオンデマンド式サーマルインクジェット印字
ヘッドには、大きく分けて２つの形態がある。１つは、
たとえば米国特許第4,601,777号に開示されている印字
ヘッドのように、印字ヘッドの気泡発生用発熱体の表面
と平行に、かつインクチャンネル内のインクの流れと平
行な方向に、ノズルからインチ滴を発射するものであ
る。この形態は、「サイドシューター」とも呼ばれる。
他の１つは、たとえば米国特許第4,568,953号や同第4,7
89,425号に開示されている印字ヘッドのように、気泡発
生用発熱体の表面に垂直な方向にノズルからインク滴を
発射するものである。この第２の形態は「ルーフシュー
ター」とも呼ばれる。
ヘッドには、大きく分けて２つの形態がある。１つは、
たとえば米国特許第4,601,777号に開示されている印字
ヘッドのように、印字ヘッドの気泡発生用発熱体の表面
と平行に、かつインクチャンネル内のインクの流れと平
行な方向に、ノズルからインチ滴を発射するものであ
る。この形態は、「サイドシューター」とも呼ばれる。
他の１つは、たとえば米国特許第4,568,953号や同第4,7
89,425号に開示されている印字ヘッドのように、気泡発
生用発熱体の表面に垂直な方向にノズルからインク滴を
発射するものである。この第２の形態は「ルーフシュー
ター」とも呼ばれる。
ルーフシューターの多くは、発熱体板を貫通する通路
を通してノズルへインクを供給することが望ましい。印
字ヘッドと用紙が近接しているために他の設計アプロー
チが難しいので、これは最善の選択である。Hewlett−P
ackard companyからTHINK JETとして販売されているド
ロップオンデマンド式サーマルインクジェットプリンタ
では、印字ヘッドが発熱体板とインク分配板から成って
いる。発熱体板は表面に発熱体とアドレッシング電極が
作られたガラス板である。発熱体板を通してインク分配
板の浅いリザーバへインクを供給するため、発熱体板に
はドリルまたは等方性エッチングで孔があけられる。イ
ンク分配板は三次元マンドレルの上にニッケルなどの物
質を電鋳して作られる。インク分配板のノズルは、電鋳
工程を始める前にマンドレル上に形成した厚膜レジスト
のスポットパターンによって形成される。発熱体板とイ
ンク分配板を整合して接着すると、インク分配板の外形
が、上記の浅いリザーバーと、インク滴発射ノズルまで
のインクチャンネルを形成する。インクはドリル孔また
はエッチング孔を通って、発熱体板の平面を横切り、ア
ドレッシング電極を横切ってノズルに向かって動く。こ
の形態には、２つの大きな欠点がある。１つは、もしパ
ッシベーション層にピンホールが存在すれば、電極がイ
ンクにさらされることである。第２は、電鋳によって作
らなければならないので、インクリザーバーが非常に浅
いことである。浅いリザーバーはノズル内のインクを干
上がらせる傾向があるので、ファーストドロップ問題を
起こす。
を通してノズルへインクを供給することが望ましい。印
字ヘッドと用紙が近接しているために他の設計アプロー
チが難しいので、これは最善の選択である。Hewlett−P
ackard companyからTHINK JETとして販売されているド
ロップオンデマンド式サーマルインクジェットプリンタ
では、印字ヘッドが発熱体板とインク分配板から成って
いる。発熱体板は表面に発熱体とアドレッシング電極が
作られたガラス板である。発熱体板を通してインク分配
板の浅いリザーバへインクを供給するため、発熱体板に
はドリルまたは等方性エッチングで孔があけられる。イ
ンク分配板は三次元マンドレルの上にニッケルなどの物
質を電鋳して作られる。インク分配板のノズルは、電鋳
工程を始める前にマンドレル上に形成した厚膜レジスト
のスポットパターンによって形成される。発熱体板とイ
ンク分配板を整合して接着すると、インク分配板の外形
が、上記の浅いリザーバーと、インク滴発射ノズルまで
のインクチャンネルを形成する。インクはドリル孔また
はエッチング孔を通って、発熱体板の平面を横切り、ア
ドレッシング電極を横切ってノズルに向かって動く。こ
の形態には、２つの大きな欠点がある。１つは、もしパ
ッシベーション層にピンホールが存在すれば、電極がイ
ンクにさらされることである。第２は、電鋳によって作
らなければならないので、インクリザーバーが非常に浅
いことである。浅いリザーバーはノズル内のインクを干
上がらせる傾向があるので、ファーストドロップ問題を
起こす。
米国特許第4,789,425号に開示されている「ルーフシ
ューター」型印字ヘッドでは、印字ヘッドがシリコン発
熱体板とインク分配構造部材から成っている。発熱体板
は発熱体の直線アレイ、関連するアドレッシング電極、
および前記発熱体アレイと平行な細長いインク供給溝孔
を有する。インク分配構造部材は、少なくとも１個の凹
部、複数のノズル、および前記凹部内の複数の平行壁を
含んでいる。複数の平行壁はインクをノズルへ導く個々
のインクチャンネルを形成している。凹部と供給溝孔は
相互に通じていて、印字ヘッドの内部にインクリザーバ
ーを作っている。供給溝孔のインク保有容量は凹部のそ
れよりも大きい。供給溝孔は異方性エッチングによって
発熱体板内に位置決めされ、精密に形成される。インク
分配構造部材は、２層のフォトレジスト、２段フラット
ニッケル電鋳、あるいは１フォトレジスト層と１段フラ
ットニッケル電鋳のいずれから作ることができる。
ューター」型印字ヘッドでは、印字ヘッドがシリコン発
熱体板とインク分配構造部材から成っている。発熱体板
は発熱体の直線アレイ、関連するアドレッシング電極、
および前記発熱体アレイと平行な細長いインク供給溝孔
を有する。インク分配構造部材は、少なくとも１個の凹
部、複数のノズル、および前記凹部内の複数の平行壁を
含んでいる。複数の平行壁はインクをノズルへ導く個々
のインクチャンネルを形成している。凹部と供給溝孔は
相互に通じていて、印字ヘッドの内部にインクリザーバ
ーを作っている。供給溝孔のインク保有容量は凹部のそ
れよりも大きい。供給溝孔は異方性エッチングによって
発熱体板内に位置決めされ、精密に形成される。インク
分配構造部材は、２層のフォトレジスト、２段フラット
ニッケル電鋳、あるいは１フォトレジスト層と１段フラ
ットニッケル電鋳のいずれから作ることができる。
基本となるルーフシューター型サーマルインクジェッ
ト印字ヘッドの発熱体板を改造して、４色印字ヘッドを
得ることができる。多色印字ヘッドを製作する場合は、
第１図に示すように、発熱体板28は各色（通常は、黒
色、マゼンタ色、シアン色および黄色）ごとに供給溝孔
20と関連する発熱体アレイ34を備えていなければならな
い。第１図に示した米国特許第4,789,425号に記載され
ている「受動抵抗体アレイ」を使用する場合は、各抵抗
発熱体34のリード線33が供給溝孔20のすぐそばまで延び
ていなければならないし、各抵抗発熱体34にはその自身
のアドレッシング電極32が必要である。発熱体の共通帰
線35は供給溝孔20のすぐそばを走り、アドレッシング電
極37で終わっている。多色の場合は、各カラーアレイが
互いに良好に一直線に並ぶように、同一チップ上に配置
することが望ましい。しかし、各発熱体アレイが、各シ
リコンウェーハの上面に大きな表面積（シリコン不動産
と呼ばれる）を占めることが問題である。
ト印字ヘッドの発熱体板を改造して、４色印字ヘッドを
得ることができる。多色印字ヘッドを製作する場合は、
第１図に示すように、発熱体板28は各色（通常は、黒
色、マゼンタ色、シアン色および黄色）ごとに供給溝孔
20と関連する発熱体アレイ34を備えていなければならな
い。第１図に示した米国特許第4,789,425号に記載され
ている「受動抵抗体アレイ」を使用する場合は、各抵抗
発熱体34のリード線33が供給溝孔20のすぐそばまで延び
ていなければならないし、各抵抗発熱体34にはその自身
のアドレッシング電極32が必要である。発熱体の共通帰
線35は供給溝孔20のすぐそばを走り、アドレッシング電
極37で終わっている。多色の場合は、各カラーアレイが
互いに良好に一直線に並ぶように、同一チップ上に配置
することが望ましい。しかし、各発熱体アレイが、各シ
リコンウェーハの上面に大きな表面積（シリコン不動産
と呼ばれる）を占めることが問題である。
第２図は、受動抵抗体アレイを使用する４色ルーフシ
ューター型印字ヘッドを設計する方法の１つを示す。印
字ヘッドは２つのバンクに分けられる。各バンクは２個
の供給溝孔を有する（すなわち、第２図の上方の第１バ
ンクは黒色供給溝孔20Bとマゼンタ色供給溝孔20M、下方
の第２のバンクはシアン色供給溝孔20Cと黄色供給溝孔2
0Yを有する）。この設計は、１個のウェーハチップＳに
４個のカラーアレイを置くことができるけれども、２バ
ンクであるから、プリンタは、１本の走査線ではなく、
２本の走査線に関する情報を記憶する必要がある。望ま
しいのは４個のカラーアレイの全部を１つのバンク内に
配置することであるが、すべてのリード線を溝孔のそば
まで延ばさなければならないため、内側のカラーアレイ
がかなりの量のシリコン表面積を占めるから、これは実
現不能である。
ューター型印字ヘッドを設計する方法の１つを示す。印
字ヘッドは２つのバンクに分けられる。各バンクは２個
の供給溝孔を有する（すなわち、第２図の上方の第１バ
ンクは黒色供給溝孔20Bとマゼンタ色供給溝孔20M、下方
の第２のバンクはシアン色供給溝孔20Cと黄色供給溝孔2
0Yを有する）。この設計は、１個のウェーハチップＳに
４個のカラーアレイを置くことができるけれども、２バ
ンクであるから、プリンタは、１本の走査線ではなく、
２本の走査線に関する情報を記憶する必要がある。望ま
しいのは４個のカラーアレイの全部を１つのバンク内に
配置することであるが、すべてのリード線を溝孔のそば
まで延ばさなければならないため、内側のカラーアレイ
がかなりの量のシリコン表面積を占めるから、これは実
現不能である。
米国特許第4,746,935号は、２進順序で加重された体
積をもつインク滴で印字することによる８レベル中間調
サーマルインクジェット印字方法および装置を開示して
いる。各色ごとに３個一組の加重滴発生器を備えた４色
ルーフシューター型印字ヘッドは、４色で８レベル中間
調印字を行うことができる。
積をもつインク滴で印字することによる８レベル中間調
サーマルインクジェット印字方法および装置を開示して
いる。各色ごとに３個一組の加重滴発生器を備えた４色
ルーフシューター型印字ヘッドは、４色で８レベル中間
調印字を行うことができる。
米国特許第4,630,076号は、白色または透明インク滴
を追加して発射する４色インクジェット印字ヘッドを開
示している。この印字ヘッドは各色ごとに複数のノズル
を備えている。しかし、本発明の発熱体板の構造は開示
されていない。
を追加して発射する４色インクジェット印字ヘッドを開
示している。この印字ヘッドは各色ごとに複数のノズル
を備えている。しかし、本発明の発熱体板の構造は開示
されていない。
米国特許第4,549,191号は、毛管作用を用いてより高
速でインク滴を供給できる多ノズル・ドロップオンデマ
ント式インクジェット印字ヘッドを開示している。この
印字ヘッドは駆動トランスジューサを使用して滴を発生
させているが、本発明の多色印字ヘッド構造とは異な
る。
速でインク滴を供給できる多ノズル・ドロップオンデマ
ント式インクジェット印字ヘッドを開示している。この
印字ヘッドは駆動トランスジューサを使用して滴を発生
させているが、本発明の多色印字ヘッド構造とは異な
る。
米国特許第4,750,009号は、多色インクジェット印字
ヘッドを開示している。この印字ヘッドは複数のノズル
群を有し、各ノズル群は異なる色に使用される。より鮮
明度の高い文字をより高速で印字できるように、あるノ
ズル群を構成するノズルの数は他のノズル群より多い。
本発明はこの米国特許にも示唆されていない。
ヘッドを開示している。この印字ヘッドは複数のノズル
群を有し、各ノズル群は異なる色に使用される。より鮮
明度の高い文字をより高速で印字できるように、あるノ
ズル群を構成するノズルの数は他のノズル群より多い。
本発明はこの米国特許にも示唆されていない。
単色印字ヘッドに受動抵抗体アレイを使用する場合、
幾つかの不利益がある。第１図に示すように、受動抵抗
体アレイを使用して複数の発熱体34をアドレスする場合
は、リード線を供給溝孔20のそばまで延ばさなければな
らない。このため、供給溝孔20とチップ28の端との間に
かなりの隙間Ａが生じる。２個のチップを互いに突き合
わせてチップアレイを作ると（すなわち、ページ幅印字
ヘッドを製作する場合）、隣り合う供給溝孔20同士の隙
間はＡの２倍になる。この結果、単位長さ当たりのノズ
ル数は減少するので、達成可能な解像度が大幅に低下す
る。
幾つかの不利益がある。第１図に示すように、受動抵抗
体アレイを使用して複数の発熱体34をアドレスする場合
は、リード線を供給溝孔20のそばまで延ばさなければな
らない。このため、供給溝孔20とチップ28の端との間に
かなりの隙間Ａが生じる。２個のチップを互いに突き合
わせてチップアレイを作ると（すなわち、ページ幅印字
ヘッドを製作する場合）、隣り合う供給溝孔20同士の隙
間はＡの２倍になる。この結果、単位長さ当たりのノズ
ル数は減少するので、達成可能な解像度が大幅に低下す
る。
発明が解決しようとする課題 本発明の第１の目的は、高品質、高速印字を行うのに
適した多色インクジェット印字ヘッドを提供することで
ある。
適した多色インクジェット印字ヘッドを提供することで
ある。
第２の目的は、カラーアレイが互いに良好に一直線に
並んだ多色ルーフシューター型サーマルインクジェット
印字ヘッドを提供することである。
並んだ多色ルーフシューター型サーマルインクジェット
印字ヘッドを提供することである。
第３の目的は、シリコンの不動産（表面積）を保存し
ながら、高品質、高速印字を行うことが可能な多色イン
クジェット印字ヘッドを提供することである。
ながら、高品質、高速印字を行うことが可能な多色イン
クジェット印字ヘッドを提供することである。
第４の目的は、安価な４色使い捨てルーフシューター
型サーマルインクジェット印字ヘッドを提供することで
ある。
型サーマルインクジェット印字ヘッドを提供することで
ある。
第５の目的は、高解像度の単色サーマルインクジェッ
ト印字ヘッドを提供することである。
ト印字ヘッドを提供することである。
課題を解決するための手段 本発明は、各カラーアレイごとに、スイッチング回路
網たとえば能動ドライバーマトリックスを使用してい
る。スイッチング回路網の使用により、カラーアレイ内
の各発熱体をアドレス指定するのに必要なリード線の数
が少なくて済む。抵抗体とスイッチング回路網は従来使
用された受動抵抗器アレイよりも占有する表面積が小さ
いので、本発明によれば、４個の異なるカラー印字ヘッ
ドを１個のチップすなわちウェーハに効率よく配列する
ことができるので、シリコンの不動産（表面積）が保存
される。各カラーアレイに必要な表面積は従来のカラー
アレイより小さいので、１個のウェーハに、多数のカラ
ーアレイたとえば４個のカラーアレイを１つのバンク内
に配置することができるから、プリンタは一度に１走査
線に関する情報のみを記憶すればよい。さらに、４個の
カラーアレイの全部を１つのバンク内に配置することに
より、４個のカラーアレイをうまく一直線に配列するこ
とが可能である。高品質、高速の４色インクジェットイ
ンクジェットを製作するために必要なシリコンウェーハ
の表面積を減らすことにより、製造コストが下がるの
で、使い捨て４色刷印字ヘッドが可能である。また単色
インクジェット印字ヘッドにスイッチング回路網を使用
することにより、抵抗体のリード線をチップのそばまで
延ばす必要がないので、解像度または動作速度のより高
い印字ヘッドアレイを製造することが可能である。
網たとえば能動ドライバーマトリックスを使用してい
る。スイッチング回路網の使用により、カラーアレイ内
の各発熱体をアドレス指定するのに必要なリード線の数
が少なくて済む。抵抗体とスイッチング回路網は従来使
用された受動抵抗器アレイよりも占有する表面積が小さ
いので、本発明によれば、４個の異なるカラー印字ヘッ
ドを１個のチップすなわちウェーハに効率よく配列する
ことができるので、シリコンの不動産（表面積）が保存
される。各カラーアレイに必要な表面積は従来のカラー
アレイより小さいので、１個のウェーハに、多数のカラ
ーアレイたとえば４個のカラーアレイを１つのバンク内
に配置することができるから、プリンタは一度に１走査
線に関する情報のみを記憶すればよい。さらに、４個の
カラーアレイの全部を１つのバンク内に配置することに
より、４個のカラーアレイをうまく一直線に配列するこ
とが可能である。高品質、高速の４色インクジェットイ
ンクジェットを製作するために必要なシリコンウェーハ
の表面積を減らすことにより、製造コストが下がるの
で、使い捨て４色刷印字ヘッドが可能である。また単色
インクジェット印字ヘッドにスイッチング回路網を使用
することにより、抵抗体のリード線をチップのそばまで
延ばす必要がないので、解像度または動作速度のより高
い印字ヘッドアレイを製造することが可能である。
次に添付図面を参照して、発明を詳しく説明する。
実施例 以下、４色印字ヘッドについて説明するが、本発明
は、１個またはそれ以上のカラーアレイたとえば単色ま
たは多色カラーアレイに使用することができる。
は、１個またはそれ以上のカラーアレイたとえば単色ま
たは多色カラーアレイに使用することができる。
第３図は、本発明の４色ルーフシューター型サーマル
インクジェット印字ヘッドの発熱体板28を示す。発熱体
板28は、各カラーインク（黒色、マゼンタ色、シアン色
および黄色）がインク源からインクノズルへ流れる通路
として、インク供給溝孔20B,20M,20C,20Yを有する。こ
れらの供給溝孔は、異方性エッチングで形成することが
好ましいが、他の方法を用いてもよい。発熱体板の上面
には、各供給溝孔ごとに発熱体アレイ34B,34M,34C,34Y
が配置されている。完全な印字ヘッドを作るため、発熱
体板28を組み立てると、各発熱体はノズルと一直線に並
ぶ。抵抗体すなわち発熱体に電流が流れると、発熱体は
接触しているインクを蒸発させ、その力でノズルからイ
ンク滴を噴射させる。
インクジェット印字ヘッドの発熱体板28を示す。発熱体
板28は、各カラーインク（黒色、マゼンタ色、シアン色
および黄色）がインク源からインクノズルへ流れる通路
として、インク供給溝孔20B,20M,20C,20Yを有する。こ
れらの供給溝孔は、異方性エッチングで形成することが
好ましいが、他の方法を用いてもよい。発熱体板の上面
には、各供給溝孔ごとに発熱体アレイ34B,34M,34C,34Y
が配置されている。完全な印字ヘッドを作るため、発熱
体板28を組み立てると、各発熱体はノズルと一直線に並
ぶ。抵抗体すなわち発熱体に電流が流れると、発熱体は
接触しているインクを蒸発させ、その力でノズルからイ
ンク滴を噴射させる。
受動抵抗体アレイ（各発熱体がそれ自身の個別アドレ
ッシング電極（第１図参照）を必要とするもの）を使用
する代わりに、本発明は各抵抗体アレイごとにスイッチ
ング回路網15,25,35,45を使用する。スイッチング回路
網は、本発明の目的のため、決められた数の発熱体に必
要な接触パッドの数を減らすあらゆる手段を言う。たと
えば、スイッチング回路網の１つのタイプは能動ドライ
バーマトリックスである。これらの能動ドライバーマト
リックスは各抵抗体アレイの各抵抗体にアドレス指定す
ることができるが、アドレス指定するために必要なアド
レッシング電極は少なくて済む。このように、用語「ア
ドレス指定」は、発熱体アレイ内の発熱体のうち、作動
させたい発熱体を選別して、その位置を指定することを
いう。すなわち、各スイッチング回路網（15、25、35、
45）は、対応する発熱体アレイ（34B、34M、34C、34Y）
の各発熱体をアドレス指定して、その発熱体に電流を供
給する。第３図は、それぞれが８個のアドレッシング電
極32を有するドライバーマトリックスを示す。
ッシング電極（第１図参照）を必要とするもの）を使用
する代わりに、本発明は各抵抗体アレイごとにスイッチ
ング回路網15,25,35,45を使用する。スイッチング回路
網は、本発明の目的のため、決められた数の発熱体に必
要な接触パッドの数を減らすあらゆる手段を言う。たと
えば、スイッチング回路網の１つのタイプは能動ドライ
バーマトリックスである。これらの能動ドライバーマト
リックスは各抵抗体アレイの各抵抗体にアドレス指定す
ることができるが、アドレス指定するために必要なアド
レッシング電極は少なくて済む。このように、用語「ア
ドレス指定」は、発熱体アレイ内の発熱体のうち、作動
させたい発熱体を選別して、その位置を指定することを
いう。すなわち、各スイッチング回路網（15、25、35、
45）は、対応する発熱体アレイ（34B、34M、34C、34Y）
の各発熱体をアドレス指定して、その発熱体に電流を供
給する。第３図は、それぞれが８個のアドレッシング電
極32を有するドライバーマトリックスを示す。
第3A図は、16個の発熱体のアレイに用いるスイッチン
グ回路網の１タイプを示す。各発熱体はゲートとソース
をもつ駆動トランジスタを有する。第3A図のマトリック
スの左側には、駆動トランジスタのゲート群をアドレス
指定する４個のゲートアドレッシングパッドP1,P2,P3,P
4がある。たとえば、パッドP1は駆動トランジスタT1,T
2,T3,T4のゲートG1,G2,G3,G4をスイッチする。第3A図の
マトリックスの右側には、駆動トランジスタのソースラ
イン群をアドレスする４個のゲートアドレッシングパッ
ドP5,P6,P7,P8がある。たとえば、パッドP5は、駆動ト
ランジスタT4,T8,T12,T16はソースラインS4,S8,S12,S16
をスイッチする。したがって、発熱体H4を作動させたい
場合には、アドレスパッドP1とP5を起動して、発熱体H4
だけを起動させる。駆動トランジスタのソースライン群
を使用する代わりに、マトリックスの一部として、駆動
トランジスタのドレインライン群を使用してもよい。
グ回路網の１タイプを示す。各発熱体はゲートとソース
をもつ駆動トランジスタを有する。第3A図のマトリック
スの左側には、駆動トランジスタのゲート群をアドレス
指定する４個のゲートアドレッシングパッドP1,P2,P3,P
4がある。たとえば、パッドP1は駆動トランジスタT1,T
2,T3,T4のゲートG1,G2,G3,G4をスイッチする。第3A図の
マトリックスの右側には、駆動トランジスタのソースラ
イン群をアドレスする４個のゲートアドレッシングパッ
ドP5,P6,P7,P8がある。たとえば、パッドP5は、駆動ト
ランジスタT4,T8,T12,T16はソースラインS4,S8,S12,S16
をスイッチする。したがって、発熱体H4を作動させたい
場合には、アドレスパッドP1とP5を起動して、発熱体H4
だけを起動させる。駆動トランジスタのソースライン群
を使用する代わりに、マトリックスの一部として、駆動
トランジスタのドレインライン群を使用してもよい。
本発明の場合、能動ドライバーマトリックスと抵抗体
アレイの組合せを「能動抵抗体アレイ」と呼ぶことにす
る。能動ドライバーマトリックスと抵抗体アレイを組み
合わせることにより、必要な接触リード線が大幅に減る
うえ、それらのリード線を供給溝孔のそばを通して外へ
出すことが可能になる。この結果、受動抵抗体アレイを
使用する従来のカラーアレイに比べて、供給溝孔／抵抗
体アレイ、能動ドライバーマトリックス、および接触リ
ード線を有する１個のカラーアレイが占めるシリコン不
動産（表面積）は小さいので、複数のカラーアレイを互
いに近接して配置することができ、したがって相対的な
滴の配置がより容易になる。
アレイの組合せを「能動抵抗体アレイ」と呼ぶことにす
る。能動ドライバーマトリックスと抵抗体アレイを組み
合わせることにより、必要な接触リード線が大幅に減る
うえ、それらのリード線を供給溝孔のそばを通して外へ
出すことが可能になる。この結果、受動抵抗体アレイを
使用する従来のカラーアレイに比べて、供給溝孔／抵抗
体アレイ、能動ドライバーマトリックス、および接触リ
ード線を有する１個のカラーアレイが占めるシリコン不
動産（表面積）は小さいので、複数のカラーアレイを互
いに近接して配置することができ、したがって相対的な
滴の配置がより容易になる。
米国特許出願第07/336,624号（1989年４月７日出願）
または米国特許第4,651,164号に開示されている能動ド
ライバーマトリックスを本発明に使用することができ
る。能動ドライバーマトリックス（少なくとも１個のド
ライバーチップを有する）を使用すれば、各抵抗発熱体
34ごとに、アドレッシング電極32を設ける必要はない。
その代わり、複数の抵抗体からの電極が、能動ドライバ
ーマトリックスの出力パッドに接続された第１組のリー
ド線に接続される。能動ドライバーマトリックスの信号
パッドおよび接地パッドに接続された第２組のリード線
は、供給溝孔のそばに露出される。第２組のリード線
は、たとえばプリンタのキャリッジ上のドーター（娘）
ボードに取りつけられたアドレッシング電極32を有す
る。このアドレッシング電極32は、印字ヘッドの作動を
制御する制御信号を能動ドライバーマトリックスに与え
る。能動ドライバーマトリックスに必要なアドレッシン
グ電極32の数は、制御する抵抗発熱体の数の平方根の約
２倍である（すなわち、81個の発熱体には、９×９マト
リックスと18個の電極が必要である）。能動ドライバー
マトリックスは、能動ドライバーマトリックスを使用し
ない場合に必要な抵抗発熱体リード線よりも必要な面積
が小さいので、かなりのシリコン不動産（表面積）が保
存される。実際には、１バンク内に４個のカラーアレイ
の全部があっても、１個のシリコンチップ上に、４色印
字ヘッドを製作することができる。これにより、高密度
に配列したノズル孔および精密に配列した発熱体アレイ
を有する４色ルーフシューター型印字ヘッドを作ること
が可能になった。それに加えて、プリンタは１走査線に
関する情報のみを記憶すればよい。このように、能動ド
ライバーマトリックスは、与えられた数の発熱体を作動
させるのに必要な入力の数を減少する。用語「ドライバ
ーマトリックス」とは、発熱体の駆動回路がマトリック
ス状に配置されたものを意味し、用語「能動ドライバー
マトリックス」とは、駆動回路にスイッチングトランジ
スタ等の能動素子を含むドライバーマトリックスをい
う。
または米国特許第4,651,164号に開示されている能動ド
ライバーマトリックスを本発明に使用することができ
る。能動ドライバーマトリックス（少なくとも１個のド
ライバーチップを有する）を使用すれば、各抵抗発熱体
34ごとに、アドレッシング電極32を設ける必要はない。
その代わり、複数の抵抗体からの電極が、能動ドライバ
ーマトリックスの出力パッドに接続された第１組のリー
ド線に接続される。能動ドライバーマトリックスの信号
パッドおよび接地パッドに接続された第２組のリード線
は、供給溝孔のそばに露出される。第２組のリード線
は、たとえばプリンタのキャリッジ上のドーター（娘）
ボードに取りつけられたアドレッシング電極32を有す
る。このアドレッシング電極32は、印字ヘッドの作動を
制御する制御信号を能動ドライバーマトリックスに与え
る。能動ドライバーマトリックスに必要なアドレッシン
グ電極32の数は、制御する抵抗発熱体の数の平方根の約
２倍である（すなわち、81個の発熱体には、９×９マト
リックスと18個の電極が必要である）。能動ドライバー
マトリックスは、能動ドライバーマトリックスを使用し
ない場合に必要な抵抗発熱体リード線よりも必要な面積
が小さいので、かなりのシリコン不動産（表面積）が保
存される。実際には、１バンク内に４個のカラーアレイ
の全部があっても、１個のシリコンチップ上に、４色印
字ヘッドを製作することができる。これにより、高密度
に配列したノズル孔および精密に配列した発熱体アレイ
を有する４色ルーフシューター型印字ヘッドを作ること
が可能になった。それに加えて、プリンタは１走査線に
関する情報のみを記憶すればよい。このように、能動ド
ライバーマトリックスは、与えられた数の発熱体を作動
させるのに必要な入力の数を減少する。用語「ドライバ
ーマトリックス」とは、発熱体の駆動回路がマトリック
ス状に配置されたものを意味し、用語「能動ドライバー
マトリックス」とは、駆動回路にスイッチングトランジ
スタ等の能動素子を含むドライバーマトリックスをい
う。
本発明により、第４図に示した４色ルーフシューター
型サーマルインクジェット印字ヘッドを製作することが
できる。印字ヘッドは、４個の発熱体アレイ34B,34M,34
C,34Yと４個の対応する細長い供給溝孔20B,20M,20C,20Y
をもつ共通発熱体板28（第３図）と、発熱体板28の上に
重ねられた、４個のノズルアレイ12B,12M,12C,12Yをも
つ共通チャンネル板14（第４図）とから成る。各発熱体
アレイは、対応する供給溝孔のそばに配置されている。
各ノズルアレイ12B,12M,12C,12Yは、発熱体板28上の供
給溝孔20B,20M,20C,20Yの１つと通じている。各ノズル
アレイは隣のノズルアレイから隔離されており、各ノズ
ルアレイの各ノズル12は対応する発熱体アレイの対応す
る発熱体34の上に一直線に並んでいる。（個々の発熱体
34または供給溝孔20は、チャンネル板14によって不明確
になるので、第４図には図示してない。）４個の発熱体
アレイ34B,34M,34C,34Yは、４個の能動ドライバーマト
リックス15,25,35,45のうちの対応するマトリックスに
よって個別にアドレス指定され、駆動される。各能動ド
ライバーマトリックスは、発熱体板28の対応する発熱体
アレイのそばに配置されている。（第４図には、各能動
ドライバーマトリックスの８個のアドレッシング電極32
だけを図示してある。）各能動ドライバーマトリックス
は、第３図に示すように、供給溝孔の位置と交互に発熱
体板上に配置することができる。
型サーマルインクジェット印字ヘッドを製作することが
できる。印字ヘッドは、４個の発熱体アレイ34B,34M,34
C,34Yと４個の対応する細長い供給溝孔20B,20M,20C,20Y
をもつ共通発熱体板28（第３図）と、発熱体板28の上に
重ねられた、４個のノズルアレイ12B,12M,12C,12Yをも
つ共通チャンネル板14（第４図）とから成る。各発熱体
アレイは、対応する供給溝孔のそばに配置されている。
各ノズルアレイ12B,12M,12C,12Yは、発熱体板28上の供
給溝孔20B,20M,20C,20Yの１つと通じている。各ノズル
アレイは隣のノズルアレイから隔離されており、各ノズ
ルアレイの各ノズル12は対応する発熱体アレイの対応す
る発熱体34の上に一直線に並んでいる。（個々の発熱体
34または供給溝孔20は、チャンネル板14によって不明確
になるので、第４図には図示してない。）４個の発熱体
アレイ34B,34M,34C,34Yは、４個の能動ドライバーマト
リックス15,25,35,45のうちの対応するマトリックスに
よって個別にアドレス指定され、駆動される。各能動ド
ライバーマトリックスは、発熱体板28の対応する発熱体
アレイのそばに配置されている。（第４図には、各能動
ドライバーマトリックスの８個のアドレッシング電極32
だけを図示してある。）各能動ドライバーマトリックス
は、第３図に示すように、供給溝孔の位置と交互に発熱
体板上に配置することができる。
全部の発熱体／ノズルアレイ（34B,34M,34C,34Y）に
同じ色のインクを供給することにより、多アレイ単色印
字ヘッドを、単一アレイの最大滴発射周波数より４倍高
い滴発射周波数で動作させることが可能である。この理
由は、印字ヘッドの走査方向に、１本の走査線と列をな
す４個の発熱体は、それぞれがその走査線内の画素の1/
4のみをアドレスすればよいからである。この概念は、
複数の独立したサイドシューター型印字ヘッドを使用し
ている米国特許第4,833,491号（1989年５月３日発行）
に記載されている。本発明は、複数のルーフシューター
型発熱体／ノズルアレイが１個の印字ヘッドと一体構造
で作られている点が、上記米国特許第4,833,491号とは
異なる。米国特許出願第303,620号（1989年１月30日出
願）は、「サイドシューター」方式の一体構造アレイの
４色または単色印字ヘッドを開示している。しかし、本
発明は、「ルーフシューター」型サーマルインクジェッ
ト印字ヘッドである点が上記米国特許出願第303,620号
とは異なる。
同じ色のインクを供給することにより、多アレイ単色印
字ヘッドを、単一アレイの最大滴発射周波数より４倍高
い滴発射周波数で動作させることが可能である。この理
由は、印字ヘッドの走査方向に、１本の走査線と列をな
す４個の発熱体は、それぞれがその走査線内の画素の1/
4のみをアドレスすればよいからである。この概念は、
複数の独立したサイドシューター型印字ヘッドを使用し
ている米国特許第4,833,491号（1989年５月３日発行）
に記載されている。本発明は、複数のルーフシューター
型発熱体／ノズルアレイが１個の印字ヘッドと一体構造
で作られている点が、上記米国特許第4,833,491号とは
異なる。米国特許出願第303,620号（1989年１月30日出
願）は、「サイドシューター」方式の一体構造アレイの
４色または単色印字ヘッドを開示している。しかし、本
発明は、「ルーフシューター」型サーマルインクジェッ
ト印字ヘッドである点が上記米国特許出願第303,620号
とは異なる。
上記の代わりに、もし各発熱体／ノズルアレイが次の
隣接するアレイに対して1/4画素だけアレイの方向に順
次オフセットさせれば、一体構造の多アレイ単色印字ヘ
ッドを、単一アレイのアドレス可能な最大解像度の４倍
の解像度をもつことが可能である。たとえば、仮に単一
アレイの最大解像度が200ノズル／インチとすれば、４
アレイ1/4画素シグザグ配置単色印字ヘッドの最大解像
度は800ノズル／インチになるであろう。
隣接するアレイに対して1/4画素だけアレイの方向に順
次オフセットさせれば、一体構造の多アレイ単色印字ヘ
ッドを、単一アレイのアドレス可能な最大解像度の４倍
の解像度をもつことが可能である。たとえば、仮に単一
アレイの最大解像度が200ノズル／インチとすれば、４
アレイ1/4画素シグザグ配置単色印字ヘッドの最大解像
度は800ノズル／インチになるであろう。
さらに、４個の供給溝孔のそれぞれが各供給溝孔の両
側に１個のアレイを備えていれば、発熱体／ノズルアレ
イの総数は８個で、アドレス可能最大解像度は供給溝孔
の片側の単一アレイの解像度の８倍である。前述のよう
に、これらの８個のアレイを使用すれば、印字ヘッドの
動作周波数を単一アレイの最大滴発射周波数より８倍速
くすることができるであろう。
側に１個のアレイを備えていれば、発熱体／ノズルアレ
イの総数は８個で、アドレス可能最大解像度は供給溝孔
の片側の単一アレイの解像度の８倍である。前述のよう
に、これらの８個のアレイを使用すれば、印字ヘッドの
動作周波数を単一アレイの最大滴発射周波数より８倍速
くすることができるであろう。
米国特許第4,789,425号は、本発明に応用できるルー
フシューター型サーマルインクジェット印字ヘッドの製
作方法を開示している。本発明は、発熱体アレイを構成
する集積回路網に、能動ドライバーマトリックスを組み
入れていれることにより、１個のシリコンチップに４組
の発熱体アレイを製作できる点が上記米国特許第4,789,
425号とは異なる。
フシューター型サーマルインクジェット印字ヘッドの製
作方法を開示している。本発明は、発熱体アレイを構成
する集積回路網に、能動ドライバーマトリックスを組み
入れていれることにより、１個のシリコンチップに４組
の発熱体アレイを製作できる点が上記米国特許第4,789,
425号とは異なる。
第5A図〜第5G図は、１個のカラーアレイのみを示す、
本発明によって製作された発熱体板の一部の断面図であ
る。製作される各カラーアレイは同一であることがわか
る。（100）シリコンウェーハ36（第5A図）を入手し、
その両面に窒化シリコンのマスク膜15を堆積する。次に
エッチング口29を通してアライメント孔のパターンをウ
ェーハの２または３か所に部分的に異方性エッチング
し、凹部38が約２ミルすなわち50ミクロンの深さに達し
たら、エッチングを停止する（第5B図）。これらのアラ
イメント孔は、発熱体板上に供給溝孔20と発熱体アレイ
34のパターンを精密に整合するために使用される。この
結果、１個のウェーハから複数個のウェーハチップを作
ることができる（第5E図）。次の工程（第5C図）で、ア
ライメントマークとインク供給溝孔パターンをもつマス
クを整合し、アライメント孔の凹部38を含むウェーハ面
に像形成を行う。次にアライメント孔38がウェーハを完
全に貫通し、ウェーハを覆っている透明なマスク膜15の
みが残るまで、再びウェーハを異方性エッチングし、そ
のあとウェーハの厚さより約２ミルすなわち50ミクロン
だけ短い細長い供給溝孔20を残し、エッチングを停止す
る。２または３個のアライメント孔（マスク膜で被覆さ
れた）を除いて、ウェーハの表面30は固体である。
本発明によって製作された発熱体板の一部の断面図であ
る。製作される各カラーアレイは同一であることがわか
る。（100）シリコンウェーハ36（第5A図）を入手し、
その両面に窒化シリコンのマスク膜15を堆積する。次に
エッチング口29を通してアライメント孔のパターンをウ
ェーハの２または３か所に部分的に異方性エッチング
し、凹部38が約２ミルすなわち50ミクロンの深さに達し
たら、エッチングを停止する（第5B図）。これらのアラ
イメント孔は、発熱体板上に供給溝孔20と発熱体アレイ
34のパターンを精密に整合するために使用される。この
結果、１個のウェーハから複数個のウェーハチップを作
ることができる（第5E図）。次の工程（第5C図）で、ア
ライメントマークとインク供給溝孔パターンをもつマス
クを整合し、アライメント孔の凹部38を含むウェーハ面
に像形成を行う。次にアライメント孔38がウェーハを完
全に貫通し、ウェーハを覆っている透明なマスク膜15の
みが残るまで、再びウェーハを異方性エッチングし、そ
のあとウェーハの厚さより約２ミルすなわち50ミクロン
だけ短い細長い供給溝孔20を残し、エッチングを停止す
る。２または３個のアライメント孔（マスク膜で被覆さ
れた）を除いて、ウェーハの表面30は固体である。
次に、シリコンウェーハ36の固体表面30上のマスク膜
に、複数組の気泡発生用発熱体34とその関連する電極32
をパターニングする（第5E図）。本発明は、これまで発
熱体回路網を製作するために必要とされたほどのシリコ
ン表面積を必要としないので、１個のウェーハチップ
に、４個の供給溝孔とそれらの関連発熱体回路網を製作
することが可能である。電極32と発熱体34をシリコンウ
ェーハの固体表面にパターニングしたあと、米国特許出
願第07/336,624号（1989年４月７日出願）または米国特
許第4,651,164号に記載されている方法で、能動ドライ
バーマトリックス15,25,35,45をウェーハの表面に製作
する。電極保護のため、１ミクロンの厚さの隣ドープ化
学気相蒸着（CVD）シリコン酸化膜27を、複数組の発熱
体、能動ドライバーマトリックスおよびアドレッシング
電極の上に蒸着する（第5E図）。最後にCVD二酸化シリ
コンパッシベーション皮膜を蒸着したあと、ウェーハ
を、二酸化シリコン食刻速度またはシリコン食刻速度が
遅い異方性エッチング剤たとえばエチレンジアミンピロ
カテコール（EDP）の中に入れる。この方向依存性エッ
チングが細長いインク供給溝孔20の方向依存性エッチン
グを完成するので、このエッチングされた溝孔の底は、
第5F図に示すように、パッシベーション層27とマスク膜
15（または代替アンダーグレーズ層）のみで覆われてい
る。次に、第5G図に示すように、アドレッシング電極3
2、発熱体34、アライメント孔38および細長いインク供
給溝孔20から、パッシベーション層とマスク膜をエッチ
ングで除去する。
に、複数組の気泡発生用発熱体34とその関連する電極32
をパターニングする（第5E図）。本発明は、これまで発
熱体回路網を製作するために必要とされたほどのシリコ
ン表面積を必要としないので、１個のウェーハチップ
に、４個の供給溝孔とそれらの関連発熱体回路網を製作
することが可能である。電極32と発熱体34をシリコンウ
ェーハの固体表面にパターニングしたあと、米国特許出
願第07/336,624号（1989年４月７日出願）または米国特
許第4,651,164号に記載されている方法で、能動ドライ
バーマトリックス15,25,35,45をウェーハの表面に製作
する。電極保護のため、１ミクロンの厚さの隣ドープ化
学気相蒸着（CVD）シリコン酸化膜27を、複数組の発熱
体、能動ドライバーマトリックスおよびアドレッシング
電極の上に蒸着する（第5E図）。最後にCVD二酸化シリ
コンパッシベーション皮膜を蒸着したあと、ウェーハ
を、二酸化シリコン食刻速度またはシリコン食刻速度が
遅い異方性エッチング剤たとえばエチレンジアミンピロ
カテコール（EDP）の中に入れる。この方向依存性エッ
チングが細長いインク供給溝孔20の方向依存性エッチン
グを完成するので、このエッチングされた溝孔の底は、
第5F図に示すように、パッシベーション層27とマスク膜
15（または代替アンダーグレーズ層）のみで覆われてい
る。次に、第5G図に示すように、アドレッシング電極3
2、発熱体34、アライメント孔38および細長いインク供
給溝孔20から、パッシベーション層とマスク膜をエッチ
ングで除去する。
発熱体板を製作したあと、発熱体を有する発熱体板表
面に共通チャンネル板14を形成する。これは、米国特許
第4,789,425号に記載されているいろいろな方法で形成
することができる。第6A図〜第6C図に、１つの方法を示
す。エッチングしたシリコン発熱体板28に、ドライフィ
ルム形式のパターニング可能材料層21を形成する。この
パターニング可能材料は、感光化、露光、および現像の
諸工程によって、あるいはパターンマスクによるウェッ
トエッチングまたはドライエッチングによって図形描写
が可能な材料である。たとえば、Duppont社のVECRELの
ような製品を使用して、感光層としてポリイミド材料を
ドライフィルムの形で塗布することができる。そのあ
と、紫外線パターンで露光し、現像し、硬化させる。次
に、第6B図に示すように、パターニング可能材料層21か
ら、空洞壁22およびチャンネル壁17のパターンを整合
し、像形成し、現像する。次に、第6C図に示すように、
パターニング可能材料層21の上に、ドライフィルムフォ
トレジスト23を置いて、整合し、像形成し、現像して内
部にノズル12のアレイを有するルーフ24を形成する。
面に共通チャンネル板14を形成する。これは、米国特許
第4,789,425号に記載されているいろいろな方法で形成
することができる。第6A図〜第6C図に、１つの方法を示
す。エッチングしたシリコン発熱体板28に、ドライフィ
ルム形式のパターニング可能材料層21を形成する。この
パターニング可能材料は、感光化、露光、および現像の
諸工程によって、あるいはパターンマスクによるウェッ
トエッチングまたはドライエッチングによって図形描写
が可能な材料である。たとえば、Duppont社のVECRELの
ような製品を使用して、感光層としてポリイミド材料を
ドライフィルムの形で塗布することができる。そのあ
と、紫外線パターンで露光し、現像し、硬化させる。次
に、第6B図に示すように、パターニング可能材料層21か
ら、空洞壁22およびチャンネル壁17のパターンを整合
し、像形成し、現像する。次に、第6C図に示すように、
パターニング可能材料層21の上に、ドライフィルムフォ
トレジスト23を置いて、整合し、像形成し、現像して内
部にノズル12のアレイを有するルーフ24を形成する。
本発明は、単色サイドシューター型またはルーフシュ
ーター型印字ヘッドにも応用することができる。第７図
は、単色ルーフシューター型印字ヘッド用の発熱体板を
示す。発熱体板は、供給溝孔20、関連する発熱体アレイ
34、および共通帰線35を有する。スイッチング回路網た
とえば能動ドライバーマトリックス55を使用して発熱体
34をアドレスするやり方により、必要なアドレッシング
電極32の数が大幅に減る。このようにアドレッシング電
極32の数を減らすことにより、リード線が供給溝孔20の
そばまで延びていない配列法が可能である。これにより
供給溝孔20をほぼ発熱体板の全幅まで広げることができ
るので、端と端を付き合わせて大型印字ヘッドアレイを
作ったとき、隣接する発熱体板の供給溝孔20同士の隙間
が狭くなる。本発明は、１個のチップ上により長いノズ
ルアレイを配置することができるので、シリコン不動産
（表面積）を保存しながら、解像度のより高い印字品質
が得られる。第７図に示した発熱体板はルーフシュータ
ー型印字ヘッド用であるが、単色サイドシューター型印
字ヘッドに応用しても、同様な利益を得ることができ
る。
ーター型印字ヘッドにも応用することができる。第７図
は、単色ルーフシューター型印字ヘッド用の発熱体板を
示す。発熱体板は、供給溝孔20、関連する発熱体アレイ
34、および共通帰線35を有する。スイッチング回路網た
とえば能動ドライバーマトリックス55を使用して発熱体
34をアドレスするやり方により、必要なアドレッシング
電極32の数が大幅に減る。このようにアドレッシング電
極32の数を減らすことにより、リード線が供給溝孔20の
そばまで延びていない配列法が可能である。これにより
供給溝孔20をほぼ発熱体板の全幅まで広げることができ
るので、端と端を付き合わせて大型印字ヘッドアレイを
作ったとき、隣接する発熱体板の供給溝孔20同士の隙間
が狭くなる。本発明は、１個のチップ上により長いノズ
ルアレイを配置することができるので、シリコン不動産
（表面積）を保存しながら、解像度のより高い印字品質
が得られる。第７図に示した発熱体板はルーフシュータ
ー型印字ヘッド用であるが、単色サイドシューター型印
字ヘッドに応用しても、同様な利益を得ることができ
る。
以上、発明の好ましい実施例について説明したが、実
施例は発明を明らかにするためのものであり、発明を限
定するものではない。上述の説明から多くの修正態様や
変更態様を容易に思いつかれるであろうが、それらはす
べて本発明の範囲に含まれる。たとえば、良好に整列し
た一連の密集ノズルアレイをもつことが望ましいどんな
形式の多色インクジェット印字ヘッドにでも、本発明を
使用することができる。したがって、特許請求の範囲に
記載した本発明の精神と範囲内で、本発明の多数の変型
を作ることができる。
施例は発明を明らかにするためのものであり、発明を限
定するものではない。上述の説明から多くの修正態様や
変更態様を容易に思いつかれるであろうが、それらはす
べて本発明の範囲に含まれる。たとえば、良好に整列し
た一連の密集ノズルアレイをもつことが望ましいどんな
形式の多色インクジェット印字ヘッドにでも、本発明を
使用することができる。したがって、特許請求の範囲に
記載した本発明の精神と範囲内で、本発明の多数の変型
を作ることができる。
第１図は、供給溝孔と受動抵抗体アレイを含む、単色印
字ヘッド用の発熱体板の平面図、 第２図は、受動抵抗体アレイを使用する４色印字ヘッド
用の発熱体板の平面図、 第３図は、本発明に係る４色ルーフシューター型印字ヘ
ッド用の発熱体板の平面図、 第3A図は、第３図のスイッチング回路網の略回路図、 第４図は、本発明に係る４色ルーフシューター型印字ヘ
ッドの平面図、 第5A図〜第5G図は、単色アレイ用の発熱体板を作る工程
を示すシリコンウェーハの断面図、 第6A図〜第6C図は、ルーフシューター型印字ヘッドのチ
ャンネル板を作る工程を示す拡大平面図、および 第７図は、供給溝穴とスイッチング回路網を含む、単色
印字ヘッド用の発熱体板の平面図である。 符号の説明 12……ノズルアレイ、14……チャンネル板、17……チャ
ンネル壁、20……供給溝穴、15……窒化シリコンマスク
膜、21……パターニング可能材料層、22……空洞壁、23
……フォトレジスト、24……ルーフ、27……パッシベー
ション層、28……発熱体板、29……エッチング口、30…
…固体表面、32……アドレッシング電極、33……リード
線、34……発熱体、35……共通帰線、36……（100）シ
リコンウェーハ、37……アドレッシング電極、38……ア
ライメント孔、15,25,35,45……能動スイッチング回路
網、55……能動ドライバーマトリックス、P1〜P8……ゲ
ートアドレスパッド、G1〜G16……ゲート、T1〜T16……
駆動トランジスタ、S1〜S16……ソースライン、H1〜H16
……発熱体、Ｓ……ウェーハチップ。
字ヘッド用の発熱体板の平面図、 第２図は、受動抵抗体アレイを使用する４色印字ヘッド
用の発熱体板の平面図、 第３図は、本発明に係る４色ルーフシューター型印字ヘ
ッド用の発熱体板の平面図、 第3A図は、第３図のスイッチング回路網の略回路図、 第４図は、本発明に係る４色ルーフシューター型印字ヘ
ッドの平面図、 第5A図〜第5G図は、単色アレイ用の発熱体板を作る工程
を示すシリコンウェーハの断面図、 第6A図〜第6C図は、ルーフシューター型印字ヘッドのチ
ャンネル板を作る工程を示す拡大平面図、および 第７図は、供給溝穴とスイッチング回路網を含む、単色
印字ヘッド用の発熱体板の平面図である。 符号の説明 12……ノズルアレイ、14……チャンネル板、17……チャ
ンネル壁、20……供給溝穴、15……窒化シリコンマスク
膜、21……パターニング可能材料層、22……空洞壁、23
……フォトレジスト、24……ルーフ、27……パッシベー
ション層、28……発熱体板、29……エッチング口、30…
…固体表面、32……アドレッシング電極、33……リード
線、34……発熱体、35……共通帰線、36……（100）シ
リコンウェーハ、37……アドレッシング電極、38……ア
ライメント孔、15,25,35,45……能動スイッチング回路
網、55……能動ドライバーマトリックス、P1〜P8……ゲ
ートアドレスパッド、G1〜G16……ゲート、T1〜T16……
駆動トランジスタ、S1〜S16……ソースライン、H1〜H16
……発熱体、Ｓ……ウェーハチップ。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平１−238943（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−19367（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−206360（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) B41J 2/05 B41J 2/21
Claims (6)
- 【請求項１】少なくとも２個の発熱体アレイと、該アレ
イに対応する数の細長い供給溝穴とを備え、各発熱体ア
レイは対応する供給溝穴に隣接して配置された、共通の
発熱体板と、 前記発熱体板の上に積層され、前記各発熱体アレイに対
応するノズルアレイを有する、共通のチャンネル板とか
ら成り、 各ノズルアレイは発熱体板の供給溝穴の１つに連通して
おり、各ノズルアレイは隣接ノズルアレイから分離して
おり、各ノズルアレイの各ノズルは、対応する発熱体ア
レイの対応する発熱体に整列しており、 前記少なくとも２個の発熱体アレイの各々は、それぞれ
対応するスイッチング回路で個別にアドレス指定されて
駆動されており、該スイッチング回路の各々は、前記発
熱体板上に、対応する発熱体アレイに隣接して配置され
ており、各スイッチング回路は、第１の数の出力と第２
の数の入力とを有し、前記出力の各々は、対応する発熱
体アレイの各発熱体に接続されており、前記入力は制御
信号を受取るためのものであり、前記第２の数は前記第
１の数よりも少ない数である ことを特徴とする多色サーマルインクジェット印字ヘッ
ド。 - 【請求項２】請求項１に記載の印字ヘッドにおいて、前
記スイッチング回路は、前記供給溝穴と交互に配置され
ていることを特徴とする印字ヘッド。 - 【請求項３】請求項１に記載の印字ヘッドにおいて、前
記スイッチング回路は、能動ドライバーマトリックスで
あることを特徴とする印字ヘッド。 - 【請求項４】請求項１〜３のいずれか１項に記載の印字
ヘッドにおいて、前記発熱体板は４つの発熱体アレイと
４つの対応する細長い供給溝穴とを有し、前記共通チャ
ンネル板は４つのノズルアレイを有し、前記４つの発熱
体アレイの各々は、前記４つのスイッチング回路の対応
するものによって、個々にアドレス指定されて駆動され
ることを特徴とする印字ヘッド。 - 【請求項５】請求項１〜４のいずれか１項に記載の印字
ヘッドにおいて、各発熱体アレイは、それに対応する供
給溝穴のほぼ全長に沿って延びていることを特徴とする
印字ヘッド。 - 【請求項６】請求項１〜５のいずれか１項に記載の印字
ヘッドにおいて、各スイッチング回路は、各供給溝穴が
延びる方向に実質的に直交する方向に延びる、対向する
側面を有し、前記入力は、対応するスイッチング回路の
前記側面に設けられ、これにより、隣接の供給溝穴の間
の距離を減少できるようになったことを特徴とする印字
ヘッド。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US07442574 US5030971B1 (en) | 1989-11-29 | 1989-11-29 | Precisely aligned mono- or multi-color roofshooter type printhead |
| US442574 | 1989-11-29 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03227251A JPH03227251A (ja) | 1991-10-08 |
| JP2966919B2 true JP2966919B2 (ja) | 1999-10-25 |
Family
ID=23757320
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2320554A Expired - Fee Related JP2966919B2 (ja) | 1989-11-29 | 1990-11-22 | 多色ルーフシューター型印字ヘッド |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5030971B1 (ja) |
| JP (1) | JP2966919B2 (ja) |
Families Citing this family (63)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CA2075097C (en) * | 1991-08-02 | 2000-03-28 | Hiroyuki Ishinaga | Recording apparatus, recording head and substrate therefor |
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