JP3395974B2 - バブルジェット方式のインクジェットプリントヘッド - Google Patents
バブルジェット方式のインクジェットプリントヘッドInfo
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はインクジェットプリ
ントヘッドにかかり，特にバブルジェット方式のインク
ジェットプリントヘッドに関する。
ントヘッドにかかり，特にバブルジェット方式のインク
ジェットプリントヘッドに関する。
【０００２】
【従来の技術】インクジェットプリンタのインク吹出方
式には，熱源を用いてインクに気泡（バブル）を発生さ
せてこの力でインクを吹出させる電気−熱変換方式（ｅ
ｌｅｃｔｒｏ−ｔｈｅｒｍａｌ ｔｒａｎｓｄｕｃｅ
ｒ，バブルジェット方式）と，圧電体を用いて圧電体の
変形により生じるインクの体積変化によりインクを吹出
させる電気−機械変換方式がある。
式には，熱源を用いてインクに気泡（バブル）を発生さ
せてこの力でインクを吹出させる電気−熱変換方式（ｅ
ｌｅｃｔｒｏ−ｔｈｅｒｍａｌ ｔｒａｎｓｄｕｃｅ
ｒ，バブルジェット方式）と，圧電体を用いて圧電体の
変形により生じるインクの体積変化によりインクを吹出
させる電気−機械変換方式がある。
【０００３】図２８は，従来のバブルジェット方式イン
クジェットプリントヘッドの構造およびインク吹き出し
メカニズムを示す断面図である。図２８を参照してバブ
ルジェット方式の従来のインク吹出メカニズムを説明す
れば次の通りである。
クジェットプリントヘッドの構造およびインク吹き出し
メカニズムを示す断面図である。図２８を参照してバブ
ルジェット方式の従来のインク吹出メカニズムを説明す
れば次の通りである。
【０００４】ノズル１１が形成されたインク流路１０に
抵抗発熱体よりなった第１ヒータ１２に電流パルスを印
加すると，第１ヒータ１２から発生した熱がインク１４
を加熱してインク流路１０内にバブル１５が生成され，
その力によりインク液滴１４'が吹出される。
抵抗発熱体よりなった第１ヒータ１２に電流パルスを印
加すると，第１ヒータ１２から発生した熱がインク１４
を加熱してインク流路１０内にバブル１５が生成され，
その力によりインク液滴１４'が吹出される。
【０００５】第２ヒータ１３はこのようなインク逆流を
抑制するためのものである。この第２ヒータ１３は，第
１ヒータ１２より先に発熱して第１ヒータ１２の後方の
インク流路１０をバブル１６により遮断し，これに続き
第１ヒータ１２が発熱することによってバブル１５の膨
張力によりインク液滴１５'を吹出させる。
抑制するためのものである。この第２ヒータ１３は，第
１ヒータ１２より先に発熱して第１ヒータ１２の後方の
インク流路１０をバブル１６により遮断し，これに続き
第１ヒータ１２が発熱することによってバブル１５の膨
張力によりインク液滴１５'を吹出させる。
【０００６】ところが，このようなバブルジェット方式
のインク吹出部を有するインクジェットプリントヘッド
は次のような要件を満足しなければならない。第一に，
できるだけその製造が簡単で製造コストが低廉で，大量
生産が可能であらねばならない。
のインク吹出部を有するインクジェットプリントヘッド
は次のような要件を満足しなければならない。第一に，
できるだけその製造が簡単で製造コストが低廉で，大量
生産が可能であらねばならない。
【０００７】第二に，鮮明な画質を得るためには，吹出
される主液滴に伴って発生する，主液滴より微細な副液
滴の生成が抑制されねばならない。第三に，一つのノズ
ルからインクを吹出したり，インクの吹出後にインクチ
ャンバにインクが再び充填される時，インクを吹出しな
い隣接した他のノズルとの干渉が抑制されねばならな
い。このためにはインク吹出時にノズルの反対方向にイ
ンクが逆流する現象を抑制せねばならない。
される主液滴に伴って発生する，主液滴より微細な副液
滴の生成が抑制されねばならない。第三に，一つのノズ
ルからインクを吹出したり，インクの吹出後にインクチ
ャンバにインクが再び充填される時，インクを吹出しな
い隣接した他のノズルとの干渉が抑制されねばならな
い。このためにはインク吹出時にノズルの反対方向にイ
ンクが逆流する現象を抑制せねばならない。
【０００８】第四に，高速プリントのためには，できる
だけインク吹出と再び充填される周期が短くあらねばな
らない。第五に，ノズル及びノズルにインクを導入させ
る流路が異物及びインクの凝固による閉塞があってはな
らない。
だけインク吹出と再び充填される周期が短くあらねばな
らない。第五に，ノズル及びノズルにインクを導入させ
る流路が異物及びインクの凝固による閉塞があってはな
らない。
【０００９】ところが，このような要件は相互相反する
場合が多く，またインクジェットプリントヘッドの性能
は結局，インクチャンバ，インク流路及びヒータの構
造，それに係るバブルの生成及び膨脹形態，または各要
素の相対的な大きさと密接な関連がある。
場合が多く，またインクジェットプリントヘッドの性能
は結局，インクチャンバ，インク流路及びヒータの構
造，それに係るバブルの生成及び膨脹形態，または各要
素の相対的な大きさと密接な関連がある。
【００１０】これにより，米国特許ＵＳ４,３３９,７６
２号，ＵＳ４，８８２，５９５号，ＵＳ５，７６０，８
０４号，ＵＳ４,８４７,６３０号，ＵＳ５,８５０,２４
１号，ＵＳ５,７３４,３３９，ＵＳ５,９１２,６８５，
ヨ−ロッパ特許ＥＰ３１７１７１号，Ｆａｎ−Ｇａｎｇ
Ｔｓｅｎｇ， Ｃｈａｎｇ−Ｊｉｎ Ｋｉｍ， ａｎ
ｄ Ｃｈｉｈ−Ｍｉｎｇ Ｈｏ， “Ａ Ｎｏｖｅｌ
Ｍｉｃｒｏｉｎｊｅｃｔｏｒ ｗｉｔｈ Ｖｉｒｔｕａ
ｌ Ｃｈａｍｂｅｒ Ｎｅｃｋ“， ＩＥＥＥＭＥＭＳ
‘９８， ｐｐ．５７−６２等，多様な構造のインクジ
ェットプリントヘッドが提案された。しかし，これら特
許や文献に示された構造のインクジェットプリントヘッ
ドは前述した要件中の一部は満足しても全体的に満足す
るほどの水準ではない。
２号，ＵＳ４，８８２，５９５号，ＵＳ５，７６０，８
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Ｔｓｅｎｇ， Ｃｈａｎｇ−Ｊｉｎ Ｋｉｍ， ａｎ
ｄ Ｃｈｉｈ−Ｍｉｎｇ Ｈｏ， “Ａ Ｎｏｖｅｌ
Ｍｉｃｒｏｉｎｊｅｃｔｏｒ ｗｉｔｈ Ｖｉｒｔｕａ
ｌ Ｃｈａｍｂｅｒ Ｎｅｃｋ“， ＩＥＥＥＭＥＭＳ
‘９８， ｐｐ．５７−６２等，多様な構造のインクジ
ェットプリントヘッドが提案された。しかし，これら特
許や文献に示された構造のインクジェットプリントヘッ
ドは前述した要件中の一部は満足しても全体的に満足す
るほどの水準ではない。
【００１１】図２９は，米国特許４,８８２,５９５号に
開示されたインクジェットプリンタヘッドの抜すい図面
である。図２９に示すように，基板１に形成されたヒー
タ１２が位置する空間を提供するチャンバ２６と，チャ
ンバ２６にインクを誘導するための流路２４を形成する
媒介層３８が備えられ，媒介層３８上にはチャンバ２６
に対応するノズル１６を有するノズル板１８が備えられ
ている。
開示されたインクジェットプリンタヘッドの抜すい図面
である。図２９に示すように，基板１に形成されたヒー
タ１２が位置する空間を提供するチャンバ２６と，チャ
ンバ２６にインクを誘導するための流路２４を形成する
媒介層３８が備えられ，媒介層３８上にはチャンバ２６
に対応するノズル１６を有するノズル板１８が備えられ
ている。
【００１２】図３０は，米国特許５,９１２,６８５号に
開示されたインクジェットプリンタヘッドの抜すい図面
である。図３０に示すように，基板２上に上記のように
ヒータとしての抵抗体４が位置するチャンバ３ａと，チ
ャンバへインクを誘導するための流路を提供する媒介層
３が位置し，媒介層３の上にはチャンバ３ａに対応する
ノズル６を具備するノズル板５が形成されている。
開示されたインクジェットプリンタヘッドの抜すい図面
である。図３０に示すように，基板２上に上記のように
ヒータとしての抵抗体４が位置するチャンバ３ａと，チ
ャンバへインクを誘導するための流路を提供する媒介層
３が位置し，媒介層３の上にはチャンバ３ａに対応する
ノズル６を具備するノズル板５が形成されている。
【００１３】図２９と図３０に示した従来のインクジェ
ットプリントヘッドはもちろん，前述された文献上のイ
ンクジェットプリントヘッドは，それぞれのノズルに一
つのチャンバが割当てられ，そして各チャンバにインク
供給カートリッジからのインクを供給するための複雑な
構造の流路を具備する。
ットプリントヘッドはもちろん，前述された文献上のイ
ンクジェットプリントヘッドは，それぞれのノズルに一
つのチャンバが割当てられ，そして各チャンバにインク
供給カートリッジからのインクを供給するための複雑な
構造の流路を具備する。
【００１４】したがって，従来のインクジェットプリン
トヘッドは，構造が複雑で製作工程が非常に複雑なだけ
でなく，これによって製造コストが非常に高い。また複
雑な構造の流路は，各チャンバに供給されるインクに対
する流動抵抗が各々異なるため，実際の各チャンバに供
給されるインク量に大きい差があり，したがってこれを
調節するための設計上の難しさが生じる。
トヘッドは，構造が複雑で製作工程が非常に複雑なだけ
でなく，これによって製造コストが非常に高い。また複
雑な構造の流路は，各チャンバに供給されるインクに対
する流動抵抗が各々異なるため，実際の各チャンバに供
給されるインク量に大きい差があり，したがってこれを
調節するための設計上の難しさが生じる。
【００１５】このような流路及びこれに連結されるチャ
ンバの複雑な構造により，流路及びチャンバに異物が付
着されたりインクが凝固されることによってチャンバに
対するインクの供給の障害はもちろん，流路及びノズル
の閉塞により使用できない状態になりうる。
ンバの複雑な構造により，流路及びチャンバに異物が付
着されたりインクが凝固されることによってチャンバに
対するインクの供給の障害はもちろん，流路及びノズル
の閉塞により使用できない状態になりうる。
【００１６】一方，米国特許４,８４７,６３０号は，ノ
ズル板の内面にインクが吹出される各ノズルを包む形態
の輪型ヒータが形成され，ヒータ周囲には片側が開放さ
れたＣ型隔離壁体が備えられる構造のインクジェットプ
リントヘッドを開示している。
ズル板の内面にインクが吹出される各ノズルを包む形態
の輪型ヒータが形成され，ヒータ周囲には片側が開放さ
れたＣ型隔離壁体が備えられる構造のインクジェットプ
リントヘッドを開示している。
【００１７】このようにノズル板自体にヒータ及び隔離
壁体が備えられる構造のインクジェットプリントヘッド
は，ノズルとヒータとのオフセットが構造的に解決され
た長所があるが，ノズル板による熱損失が大きく，そし
て相変らず各ノズル別に隔離壁体によるインクチャンバ
が備えられる構造的複雑性を避けられない。
壁体が備えられる構造のインクジェットプリントヘッド
は，ノズルとヒータとのオフセットが構造的に解決され
た長所があるが，ノズル板による熱損失が大きく，そし
て相変らず各ノズル別に隔離壁体によるインクチャンバ
が備えられる構造的複雑性を避けられない。
【００１８】
【発明が解決しようとする課題】本発明は，上記のよう
な問題点に鑑みてなされたものであり，本発明の第１の
目的は，構造が簡単で製作が容易な構造のインクジェッ
トプリントヘッドを提供することである。
な問題点に鑑みてなされたものであり，本発明の第１の
目的は，構造が簡単で製作が容易な構造のインクジェッ
トプリントヘッドを提供することである。
【００１９】第２の目的は，異物やインクの凝固を効果
的に防止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。第３の目的は，コストが低廉で寿命が延
びたインクジェットプリントヘッドを提供することであ
る。また，第４の目的は，内部にセルフクリーニング機
能があ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。
的に防止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。第３の目的は，コストが低廉で寿命が延
びたインクジェットプリントヘッドを提供することであ
る。また，第４の目的は，内部にセルフクリーニング機
能があ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。
【００２０】
【課題を解決するための手段】上記技術的課題を達成す
るため本発明によれば，基板と，前記基板上に所定の間
隔を保って設けられ複数のノズルを有するノズル板と，
基板とノズル板との空間の一部分を閉鎖して基板とノズ
ル板との間に共通チャンバを形成する壁体と，前記基板
とノズル板との空間の一部分を閉鎖して前記基板とノズ
ル板との間に共通チャンバを形成する壁体と，各ノズル
の中心を通過する中心軸を所定距離を空けて取り囲むよ
う，ノズルに対応する基板上に形成され，電流印加初期
に中心軸を取り囲む形態のバブルを発生して中心軸が位
置するバブルの内側のインクとその外側のインクを隔離
する仮想チャンバを形成し，電流印加初期後にバブルを
膨張させ仮想チャンバ内のインクをノズルを通して吐出
させるように構成された複数の抵抗層と，各抵抗層と連
結されるチャンバの外部に延び，基板に形成される複数
組の配線層と，配線層に電気的に連結され基板上で共通
チャンバの外部に備えられる複数のパッドとを具備する
インクジェットプリントヘッドが提供される。
るため本発明によれば，基板と，前記基板上に所定の間
隔を保って設けられ複数のノズルを有するノズル板と，
基板とノズル板との空間の一部分を閉鎖して基板とノズ
ル板との間に共通チャンバを形成する壁体と，前記基板
とノズル板との空間の一部分を閉鎖して前記基板とノズ
ル板との間に共通チャンバを形成する壁体と，各ノズル
の中心を通過する中心軸を所定距離を空けて取り囲むよ
う，ノズルに対応する基板上に形成され，電流印加初期
に中心軸を取り囲む形態のバブルを発生して中心軸が位
置するバブルの内側のインクとその外側のインクを隔離
する仮想チャンバを形成し，電流印加初期後にバブルを
膨張させ仮想チャンバ内のインクをノズルを通して吐出
させるように構成された複数の抵抗層と，各抵抗層と連
結されるチャンバの外部に延び，基板に形成される複数
組の配線層と，配線層に電気的に連結され基板上で共通
チャンバの外部に備えられる複数のパッドとを具備する
インクジェットプリントヘッドが提供される。
【００２１】本発明のインクジェットプリントヘッドに
おいて，抵抗層及びこれに対応するノズルが２列以上基
板及びノズル板に形成され，共通チャンバ内には，共通
チャンバを複数の地域に分割するが，各地域が共通チャ
ンバ内で空間的に相互連結されて供給されたインクの流
動を可能にし，基板とノズル板との間隔より小さな値の
高さを有するダムが形成されていることが望ましい。ま
た，ダムは基板に積層される積層型ダム及び，あるいは
またはノズル板の内面に突出して基板に向かうリブ型ダ
ムであることが望ましい。
おいて，抵抗層及びこれに対応するノズルが２列以上基
板及びノズル板に形成され，共通チャンバ内には，共通
チャンバを複数の地域に分割するが，各地域が共通チャ
ンバ内で空間的に相互連結されて供給されたインクの流
動を可能にし，基板とノズル板との間隔より小さな値の
高さを有するダムが形成されていることが望ましい。ま
た，ダムは基板に積層される積層型ダム及び，あるいは
またはノズル板の内面に突出して基板に向かうリブ型ダ
ムであることが望ましい。
【００２２】また，本発明のインクジェットプリントヘ
ッドにおいて，抵抗層の片側が開放されたドーナツ型ま
たはΩ型であることが望ましく，ノズル板にはノズルに
隣接しているダンピングホールが形成され，特にダンピ
ングホールは隣接したノズル間に形成されていることが
望ましい。
ッドにおいて，抵抗層の片側が開放されたドーナツ型ま
たはΩ型であることが望ましく，ノズル板にはノズルに
隣接しているダンピングホールが形成され，特にダンピ
ングホールは隣接したノズル間に形成されていることが
望ましい。
【００２３】さらに本発明のインクジェットプリントヘ
ッドにおいて，共通チャンバは基板とノズル板との間に
複数個が備えられ，その各々が空間的に完全に隔離され
ていることが望ましく，基板の相互対向した縁部に，共
通チャンバの両側にインクを供給するためのインク供給
溝が形成されていることが望ましい。
ッドにおいて，共通チャンバは基板とノズル板との間に
複数個が備えられ，その各々が空間的に完全に隔離され
ていることが望ましく，基板の相互対向した縁部に，共
通チャンバの両側にインクを供給するためのインク供給
溝が形成されていることが望ましい。
【００２４】また本発明の他の類型によれば，基板と，
基板上に所定の間隔を保って設けられ複数のノズルを有
するノズル板と，基板とノズル板との空間を閉鎖して基
板とノズル板との間にインクが充填される共通チャンバ
を形成する壁体と，各ノズルに対応して基板の上面に形
成される凹部と，各ノズルの中心を通過する中心軸を所
定距離を空けて取り囲むよう凹部の底部に形成され，電
流印加初期に中心軸を取り囲む形態のバブルを発生して
中心軸が位置するバブルの内側のインクとその外側のイ
ンクを隔離する仮想チャンバを形成し，電流印加初期後
にバブルを膨張させ仮想チャンバ内のインクをノズルを
介して吐出させるように構成された複数の抵抗層と，各
抵抗層と連結されるチャンバの外部に延び，基板に形成
される複数組の配線層と，配線層に電気的に連結され基
板上で共通チャンバの外部に備えられる複数のパッドと
を具備することを特徴とするインクジェットプリントヘ
ッドが提供される。
基板上に所定の間隔を保って設けられ複数のノズルを有
するノズル板と，基板とノズル板との空間を閉鎖して基
板とノズル板との間にインクが充填される共通チャンバ
を形成する壁体と，各ノズルに対応して基板の上面に形
成される凹部と，各ノズルの中心を通過する中心軸を所
定距離を空けて取り囲むよう凹部の底部に形成され，電
流印加初期に中心軸を取り囲む形態のバブルを発生して
中心軸が位置するバブルの内側のインクとその外側のイ
ンクを隔離する仮想チャンバを形成し，電流印加初期後
にバブルを膨張させ仮想チャンバ内のインクをノズルを
介して吐出させるように構成された複数の抵抗層と，各
抵抗層と連結されるチャンバの外部に延び，基板に形成
される複数組の配線層と，配線層に電気的に連結され基
板上で共通チャンバの外部に備えられる複数のパッドと
を具備することを特徴とするインクジェットプリントヘ
ッドが提供される。
【００２５】本発明に係る第２類型のインクジェットプ
リントヘッドで，基板の表面に熱的絶縁層が形成され，
抵抗層は絶縁層上に形成されていることが望ましく，抵
抗層上には共通チャンバ内のインクから抵抗層を保護す
る保護層が形成されていることが望ましい。
リントヘッドで，基板の表面に熱的絶縁層が形成され，
抵抗層は絶縁層上に形成されていることが望ましく，抵
抗層上には共通チャンバ内のインクから抵抗層を保護す
る保護層が形成されていることが望ましい。
【００２６】また，共通チャンバに向かうノズルの下部
の直径が抵抗層が形成された凹部の直径と同じかまたは
大きいことが望ましく，共通チャンバに向かうノズルの
下部の直径が基板とノズル板との間隔より大きいことが
望ましい。
の直径が抵抗層が形成された凹部の直径と同じかまたは
大きいことが望ましく，共通チャンバに向かうノズルの
下部の直径が基板とノズル板との間隔より大きいことが
望ましい。
【００２７】かかる構成によれば，構造が簡単で，異物
やインクの凝固が防止でき，コストが低廉で，寿命が長
く，内部にクリーニング機構を備えた印刷性能の優れた
インクジェットプリントヘッドが提供できる。
やインクの凝固が防止でき，コストが低廉で，寿命が長
く，内部にクリーニング機構を備えた印刷性能の優れた
インクジェットプリントヘッドが提供できる。
【００２８】
【発明の実施の形態】以下に添付図面を参照しながら，
本発明にかかるインクジェットプリントヘッドの好適な
実施の形態について詳細に説明する。以下に例示される
実施の形態は，本発明の範囲を限定するものではなく，
本発明をこの技術分野で通常の知識を有する者に十分に
説明するために提供されるものである。本明細書および
図面で実質的に同一の機能を有する構成要素について
は，同一の符号を付することにより重複説明を省略す
る。また，図面上で各要素の大きさは説明の明瞭性と便
宜上，誇張されている。
本発明にかかるインクジェットプリントヘッドの好適な
実施の形態について詳細に説明する。以下に例示される
実施の形態は，本発明の範囲を限定するものではなく，
本発明をこの技術分野で通常の知識を有する者に十分に
説明するために提供されるものである。本明細書および
図面で実質的に同一の機能を有する構成要素について
は，同一の符号を付することにより重複説明を省略す
る。また，図面上で各要素の大きさは説明の明瞭性と便
宜上，誇張されている。
【００２９】（第１および第２の実施の形態）図１は，
本発明第１の実施形態にかかるインクジェットプリント
ヘッドが適用されたインクジェットカートリッジの概略
的な構造を示す分解斜視図であり，図２は，第１の実施
形態にかかるインクジェットプリントヘッドでノズル板
が省略された状態を概略的に示す平面図である。
本発明第１の実施形態にかかるインクジェットプリント
ヘッドが適用されたインクジェットカートリッジの概略
的な構造を示す分解斜視図であり，図２は，第１の実施
形態にかかるインクジェットプリントヘッドでノズル板
が省略された状態を概略的に示す平面図である。
【００３０】図１および図２に示すように，インクを貯
蔵しているカートリッジ３００の上部中央にヘッド装着
部３０１が備えられている。ヘッド装着部３０１にはヘ
ッド１００が挿入される。
蔵しているカートリッジ３００の上部中央にヘッド装着
部３０１が備えられている。ヘッド装着部３０１にはヘ
ッド１００が挿入される。
【００３１】ヘッド１００は，基板１０２とノズル板１
０１とを具備する。基板１０２には所定高さの壁体１０
３が所定間隔をおいて並んで配置されており，両壁体１
０３間の延長方向両端中央部分にはインク供給溝１０７
が形成されている。
０１とを具備する。基板１０２には所定高さの壁体１０
３が所定間隔をおいて並んで配置されており，両壁体１
０３間の延長方向両端中央部分にはインク供給溝１０７
が形成されている。
【００３２】壁体１０３は基板１０２とノズル板１０１
を所定間隔に離隔させ，これらの間に共通チャンバ（後
述する）が備えられる。共通チャンバの底部には複数の
Ω形状の抵抗層１０４が備えられる。
を所定間隔に離隔させ，これらの間に共通チャンバ（後
述する）が備えられる。共通チャンバの底部には複数の
Ω形状の抵抗層１０４が備えられる。
【００３３】抵抗層１０４の各々は，ノズル板１０１に
形成された各ノズル１０８の中心を通過する中心軸を取
り囲む形態をしている。このようなノズル１０８と抵抗
層１０４の配置構造は後述するが，各ノズル１０８ごと
にドーナツ型バブルによる仮想のチャンバを形成するた
めのものである。
形成された各ノズル１０８の中心を通過する中心軸を取
り囲む形態をしている。このようなノズル１０８と抵抗
層１０４の配置構造は後述するが，各ノズル１０８ごと
にドーナツ型バブルによる仮想のチャンバを形成するた
めのものである。
【００３４】抵抗層１０４は，壁体１０３と並んだ方向
に２列配列されている。第１の実施形態では，ノズル１
０８及びこれに対応する抵抗層１０４が２列で配置され
ているが，１列で配置される場合もあり，一方には，解
像度をさらに高めるために３列，または図３に示した第
２の実施形態にかかるインクジェットプリントヘッドの
ように４列またはそれ以上で配置される場合もある。こ
の場合，他の構成および動作は実質的に第１の実施形態
にかかるインクジェットプリントヘッドと同様である。
に２列配列されている。第１の実施形態では，ノズル１
０８及びこれに対応する抵抗層１０４が２列で配置され
ているが，１列で配置される場合もあり，一方には，解
像度をさらに高めるために３列，または図３に示した第
２の実施形態にかかるインクジェットプリントヘッドの
ように４列またはそれ以上で配置される場合もある。こ
の場合，他の構成および動作は実質的に第１の実施形態
にかかるインクジェットプリントヘッドと同様である。
【００３５】一方，抵抗層１０４には配線層１０５が連
結されており，これら配線層１０５は両壁体１０３間の
外側に延長され，その外側の端部にはパッド１０６が連
結される。
結されており，これら配線層１０５は両壁体１０３間の
外側に延長され，その外側の端部にはパッド１０６が連
結される。
【００３６】基板１００上の各パッド１０６はＦＰＣ
（Ｆｌｅｘｉｂｌｅ ＰｒｉｎｔｅｄＣｕｉｒｔ）ボー
ド２００に備えられた端子２０１に各々接触される。Ｆ
ＰＣボード２００にはヘッド１００が貫通する開口部２
０４が備えられている。ここで，基板１００とＦＰＣボ
ードに備えられたパッド１０６と端子２０１は，１対１
で対応する関係を有する。
（Ｆｌｅｘｉｂｌｅ ＰｒｉｎｔｅｄＣｕｉｒｔ）ボー
ド２００に備えられた端子２０１に各々接触される。Ｆ
ＰＣボード２００にはヘッド１００が貫通する開口部２
０４が備えられている。ここで，基板１００とＦＰＣボ
ードに備えられたパッド１０６と端子２０１は，１対１
で対応する関係を有する。
【００３７】そして，ＦＰＣボード２００の各端子２０
１の各々は，配線層を通じてコンタクト端子２０３に連
結される。コンタクト端子２０３は，インクジェットプ
リンタのヘッド移送装置にカートリッジが装着された時
に，ヘッド移送装置に備えられたターミナル端子（図示
せず）が各々接触される。
１の各々は，配線層を通じてコンタクト端子２０３に連
結される。コンタクト端子２０３は，インクジェットプ
リンタのヘッド移送装置にカートリッジが装着された時
に，ヘッド移送装置に備えられたターミナル端子（図示
せず）が各々接触される。
【００３８】図４，図５および図６は，第１の実施の形
態にかかるインクジェットプリントヘッドの断面図を示
すものである。図４は図２のＡ−Ａ’線における断面図
であり，図５はＢ−Ｂ'線における断面図である。
態にかかるインクジェットプリントヘッドの断面図を示
すものである。図４は図２のＡ−Ａ’線における断面図
であり，図５はＢ−Ｂ'線における断面図である。
【００３９】図４および図５に示したように，両壁体１
０３により基板１０２とノズル板１０１との空間に一つ
の共通チャンバ１１０が備えられる。そして，前述した
ように，Ω型または一側が開放されたドーナツ型抵抗層
１０４は，ノズル１０８の中心軸１０８を取り囲む形態
を有する。このような抵抗層１０４は各ノズル１０８に
対応して形成される。そして，図５に示したように，基
板１０２の両端部分にインク供給溝１０７が備えられ
る。
０３により基板１０２とノズル板１０１との空間に一つ
の共通チャンバ１１０が備えられる。そして，前述した
ように，Ω型または一側が開放されたドーナツ型抵抗層
１０４は，ノズル１０８の中心軸１０８を取り囲む形態
を有する。このような抵抗層１０４は各ノズル１０８に
対応して形成される。そして，図５に示したように，基
板１０２の両端部分にインク供給溝１０７が備えられ
る。
【００４０】共通チャンバ１１０の両端は，壁体１０３
によっては密閉されていない。しかし，図６に示したよ
うに，カートリッジ３００のヘッド装着部３０１に装着
された状態でシーリング部３０２により密閉される。し
たがってインク供給溝１０７はインク４００が供給され
るカートリッジ３００の内部と連結される。
によっては密閉されていない。しかし，図６に示したよ
うに，カートリッジ３００のヘッド装着部３０１に装着
された状態でシーリング部３０２により密閉される。し
たがってインク供給溝１０７はインク４００が供給され
るカートリッジ３００の内部と連結される。
【００４１】以下，上記のような構造に特徴がある第１
および第２の実施の形態にかかるインクジェットプリン
トヘッドによるインク吹出過程を説明する。図７は，基
板上に一つの仮想チャンバを形成する一つの抵抗層１０
４，及びこれと同軸上に備えられるノズル１０８を示す
図，図８および図９は，抵抗層１０４によりドーナツ型
バブルの発生，成長及びこれに係る液滴の吹出及びバブ
ルの収縮およびインクのリフィル過程を段階的に示す図
である。
および第２の実施の形態にかかるインクジェットプリン
トヘッドによるインク吹出過程を説明する。図７は，基
板上に一つの仮想チャンバを形成する一つの抵抗層１０
４，及びこれと同軸上に備えられるノズル１０８を示す
図，図８および図９は，抵抗層１０４によりドーナツ型
バブルの発生，成長及びこれに係る液滴の吹出及びバブ
ルの収縮およびインクのリフィル過程を段階的に示す図
である。
【００４２】まず図７に示したように抵抗層１０４は，
前述したようにノズル１０８の中心を通過する軸を取り
囲む形態及び配置構造を有する。したがって，抵抗層１
０４にパルス直流が印加されると，抵抗層１０４からの
瞬間的な発熱が生じ，これにより抵抗層１０４の形状に
対応するインク比などによりドーナツ型バブルが発生す
る。
前述したようにノズル１０８の中心を通過する軸を取り
囲む形態及び配置構造を有する。したがって，抵抗層１
０４にパルス直流が印加されると，抵抗層１０４からの
瞬間的な発熱が生じ，これにより抵抗層１０４の形状に
対応するインク比などによりドーナツ型バブルが発生す
る。
【００４３】図８（ａ）は抵抗層１０４が電気的に無負
荷の状態を示す。したがってインク４００が共通チャン
バ１１０内に充満した状態である。インク４００は毛細
管現象により共通チャンバ１１０内に供給される。
荷の状態を示す。したがってインク４００が共通チャン
バ１１０内に充満した状態である。インク４００は毛細
管現象により共通チャンバ１１０内に供給される。
【００４４】図８（ｂ）は，パルス直流が印加された抵
抗層１０４によりドーナツ型バブル４０１が生成された
状態を示す。図８（ｂ）に示したように，ノズル１０８
の下方に位置するインクが，バブル４０１により孤立さ
れながら圧縮される。したがって，ドーナツ型バブル４
０１はノズル１０８が共有する共通チャンバ１１０内に
一つの孤立された仮想のチャンバを形成し，またノズル
１０８でその内側に存在するインク４００を加圧して該
当ノズル１０８を通じて吹出させる。
抗層１０４によりドーナツ型バブル４０１が生成された
状態を示す。図８（ｂ）に示したように，ノズル１０８
の下方に位置するインクが，バブル４０１により孤立さ
れながら圧縮される。したがって，ドーナツ型バブル４
０１はノズル１０８が共有する共通チャンバ１１０内に
一つの孤立された仮想のチャンバを形成し，またノズル
１０８でその内側に存在するインク４００を加圧して該
当ノズル１０８を通じて吹出させる。
【００４５】図９（ａ）は，抵抗層１０４により形成さ
れたドーナツ型バブル４０１が，最大限に成長した状態
を示す。ドーナツ型バブル４０１の最大成長により，ド
ーナツ型バブル４０１内の仮想チャンバが最小限に縮小
され，仮想チャンバ内のインク４００が気泡４０２状態
でノズル１０８を通じて吹出される。
れたドーナツ型バブル４０１が，最大限に成長した状態
を示す。ドーナツ型バブル４０１の最大成長により，ド
ーナツ型バブル４０１内の仮想チャンバが最小限に縮小
され，仮想チャンバ内のインク４００が気泡４０２状態
でノズル１０８を通じて吹出される。
【００４６】図９（ｂ）は，ノズル１０８を通したイン
ク気泡４００の吹出が終わり，バブル４０１が収縮する
段階を示す。バブル４０１が収縮されながらインク４０
０のリフィルが始まり，図８（ａ）の状態に復帰され
る。この時にバブル４０１の縮小はパルス直流の遮断に
よって抵抗層１０４が冷却されることに起因する。
ク気泡４００の吹出が終わり，バブル４０１が収縮する
段階を示す。バブル４０１が収縮されながらインク４０
０のリフィルが始まり，図８（ａ）の状態に復帰され
る。この時にバブル４０１の縮小はパルス直流の遮断に
よって抵抗層１０４が冷却されることに起因する。
【００４７】上記のような本発明によれば，ドーナツ型
バブル４０１により仮想チャンバが形成されて，ノズル
を通じて吹出されるインクが空間的に分離され，バブル
４０１の最大拡張に伴う仮想チャンバの縮小により，吹
出されるインク気泡４０２の尻尾を切ることによって，
副液滴が生じなくなる。
バブル４０１により仮想チャンバが形成されて，ノズル
を通じて吹出されるインクが空間的に分離され，バブル
４０１の最大拡張に伴う仮想チャンバの縮小により，吹
出されるインク気泡４０２の尻尾を切ることによって，
副液滴が生じなくなる。
【００４８】一方，抵抗層（ヒータ）１０４が環状でそ
の面積が広いため加熱と冷却が速く，バブル４０１の生
成から消滅に至る周期が速くできるため，速い応答と高
い駆動周波数を実現することができる。
の面積が広いため加熱と冷却が速く，バブル４０１の生
成から消滅に至る周期が速くできるため，速い応答と高
い駆動周波数を実現することができる。
【００４９】上記の実施形態の説明で，ドーナツ型抵抗
層１０４は他の形状への変形が可能である。例えば，ド
ーナツ型抵抗層１０４は，図１０に示したように四角枠
型の抵抗層１０４ａ，五角枠型の抵抗層１０４ｂに取り
替えられうる。したがって，前述した抵抗層１０４，１
０４ａ，１０４ｂの形状は本発明の技術的な範囲を制限
しない。
層１０４は他の形状への変形が可能である。例えば，ド
ーナツ型抵抗層１０４は，図１０に示したように四角枠
型の抵抗層１０４ａ，五角枠型の抵抗層１０４ｂに取り
替えられうる。したがって，前述した抵抗層１０４，１
０４ａ，１０４ｂの形状は本発明の技術的な範囲を制限
しない。
【００５０】すなわち，本実施の形態にかかるインクジ
ェットプリントヘッドにおいて，抵抗層は，前述したよ
うに，各々に対応するノズル１０８の中心軸１０９の周
囲をある距離をおいて取り囲むような形状で，バブル生
成時に抵抗層の形状に対応したバブルにより共通チャン
バ内に他の領域と空間的に区画された仮想チャンバを形
成できる，いかなる形状への変形も可能である。
ェットプリントヘッドにおいて，抵抗層は，前述したよ
うに，各々に対応するノズル１０８の中心軸１０９の周
囲をある距離をおいて取り囲むような形状で，バブル生
成時に抵抗層の形状に対応したバブルにより共通チャン
バ内に他の領域と空間的に区画された仮想チャンバを形
成できる，いかなる形状への変形も可能である。
【００５１】また，基板１０２はシリコン基板により製
造される。すなわち，図１１に示したように，一つのシ
リコンウエハ５００に基板１０２に対応する形態でダイ
シングライン５０１を境界として密集加工する。この時
にダイシングライン５０１上には基板１０２の両端に備
えられたインク流入溝１０７のための溝５０２が形成さ
れる。
造される。すなわち，図１１に示したように，一つのシ
リコンウエハ５００に基板１０２に対応する形態でダイ
シングライン５０１を境界として密集加工する。この時
にダイシングライン５０１上には基板１０２の両端に備
えられたインク流入溝１０７のための溝５０２が形成さ
れる。
【００５２】ダイシングライン５０１を境界として基板
１０２を分離して図１２に示したような単位基板１０２
を得る。ダイシングライン５０１を境界として基板１０
２を分離する前に基板の裏面に抵抗層，配線層及びパッ
ドを公知の蒸着，パターニング過程を通じて形成しなけ
ればならない。
１０２を分離して図１２に示したような単位基板１０２
を得る。ダイシングライン５０１を境界として基板１０
２を分離する前に基板の裏面に抵抗層，配線層及びパッ
ドを公知の蒸着，パターニング過程を通じて形成しなけ
ればならない。
【００５３】ウエハはシリコン基板が適用され，抵抗層
の素材としてはp−ＳｉまたはＴａＡｌが適用される。
具体的には，基板の一面にインク流入溝１０７のための
溝を形成しその裏面には抵抗層，配線層及びパッド１０
６を形成する。基板の蝕刻はＳｉ３Ｎ４や他の薄膜材料
をマスクとして適用し，蝕刻液はＫＯＨまたはＴＭＡＨ
（Ｔｅｔｒａｍｅｔｈｙｌ Ａｍｍｏｎｉｕｍ Ｈｙｄ
ｒｏｘｉｄｅ）を使用する。
の素材としてはp−ＳｉまたはＴａＡｌが適用される。
具体的には，基板の一面にインク流入溝１０７のための
溝を形成しその裏面には抵抗層，配線層及びパッド１０
６を形成する。基板の蝕刻はＳｉ３Ｎ４や他の薄膜材料
をマスクとして適用し，蝕刻液はＫＯＨまたはＴＭＡＨ
（Ｔｅｔｒａｍｅｔｈｙｌ Ａｍｍｏｎｉｕｍ Ｈｙｄ
ｒｏｘｉｄｅ）を使用する。
【００５４】抵抗層１０４を形成するにおいて，ウエハ
５００上に多結晶シリコンを蒸着した後，これを環状で
パターニングすることによって形成される。具体的に，
多結晶シリコンは低圧化学気相蒸着法で，例えば約０.
８mmの厚さで蒸着され，フォトマスクとフォトレジスト
を用いた写真工程と，フォトレジストパターンを蝕刻マ
スクとしてウエハ５００全面に蒸着された多結晶シリコ
ン膜を蝕刻する蝕刻工程によりパターニングされる。
５００上に多結晶シリコンを蒸着した後，これを環状で
パターニングすることによって形成される。具体的に，
多結晶シリコンは低圧化学気相蒸着法で，例えば約０.
８mmの厚さで蒸着され，フォトマスクとフォトレジスト
を用いた写真工程と，フォトレジストパターンを蝕刻マ
スクとしてウエハ５００全面に蒸着された多結晶シリコ
ン膜を蝕刻する蝕刻工程によりパターニングされる。
【００５５】ウエハ５００上の溝５０２は，ウエハ５０
０の一側面を傾斜蝕刻または異方性蝕刻することにより
形成される。抵抗層１０４に連結される配線層及びパッ
ドは導電性が良い金属，例えばアルミニウムを約１ｍｍ
の厚さでスパッタリング法で蒸着しパターニングするこ
とによって形成される。この時に配線層及びパッドは銅
を使用する場合もあるが，この場合は電気メッキを用い
ることが望ましい。また，基板１０２上に形成される壁
体１０３は，プリンティング法により形成される。
０の一側面を傾斜蝕刻または異方性蝕刻することにより
形成される。抵抗層１０４に連結される配線層及びパッ
ドは導電性が良い金属，例えばアルミニウムを約１ｍｍ
の厚さでスパッタリング法で蒸着しパターニングするこ
とによって形成される。この時に配線層及びパッドは銅
を使用する場合もあるが，この場合は電気メッキを用い
ることが望ましい。また，基板１０２上に形成される壁
体１０３は，プリンティング法により形成される。
【００５６】（第３，４，５および６の実施の形態）本
発明にかかる第２の実施形態においては，共通チャンバ
１１０は複数の地域に区画される。ここで区画とは，地
域を空間的に完全に分離するのではなく，地域間にイン
クの流動を案内し，地域から地域へのインクの流動に対
して所定の抵抗を与えるということである。
発明にかかる第２の実施形態においては，共通チャンバ
１１０は複数の地域に区画される。ここで区画とは，地
域を空間的に完全に分離するのではなく，地域間にイン
クの流動を案内し，地域から地域へのインクの流動に対
して所定の抵抗を与えるということである。
【００５７】図１３は，第３の実施の形態にかかるイン
クジェットプリントヘッドの基板１０２の平面的構造を
示す図，図１４は，図１３のＣ−Ｃ'線における断面図
である。図１３に示したように，２列で配置された抵抗
層の第１列と第２列との間に所定高さの積層型ダム１１
１を形成する。
クジェットプリントヘッドの基板１０２の平面的構造を
示す図，図１４は，図１３のＣ−Ｃ'線における断面図
である。図１３に示したように，２列で配置された抵抗
層の第１列と第２列との間に所定高さの積層型ダム１１
１を形成する。
【００５８】積層型ダム１１１の上部にはインクの流動
が可能であるが，他の部分に比べて狭まったギャップで
の流体流動抵抗を大きくすることによって，分離された
地域１１０ａ，１１０ｂ間のクロストークを抑制する。
または積層型ダム１１１は，図１４に示したように，ノ
ズル板１０１の内側に突設されるリブ型ダム１０１ａに
より実質的に同一の効果を得られる。
が可能であるが，他の部分に比べて狭まったギャップで
の流体流動抵抗を大きくすることによって，分離された
地域１１０ａ，１１０ｂ間のクロストークを抑制する。
または積層型ダム１１１は，図１４に示したように，ノ
ズル板１０１の内側に突設されるリブ型ダム１０１ａに
より実質的に同一の効果を得られる。
【００５９】このような流体流動抵抗の増加による地域
間のクロストーク抑制構造は，図１３および図１４に示
したように各列間に長く形成する場合もあるが，第４お
よび第５の実施の形態にかかるインクジェットプリント
ヘッドの基板１０２の平面的構造を示す図１６に示した
ように，同じ列でも上記のようなダム１０１ａによっ
て，ダム１１１による場合と同様に分割された小地域を
備えられるようにしてもよい。
間のクロストーク抑制構造は，図１３および図１４に示
したように各列間に長く形成する場合もあるが，第４お
よび第５の実施の形態にかかるインクジェットプリント
ヘッドの基板１０２の平面的構造を示す図１６に示した
ように，同じ列でも上記のようなダム１０１ａによっ
て，ダム１１１による場合と同様に分割された小地域を
備えられるようにしてもよい。
【００６０】以上のような積層型ダム１１１及びリブ型
ダム１０１ａは，基板１０２及びノズル板１０１に多様
な形態で存在できるが，例えば各抵抗層１０４の周囲に
備えられる場合もあり，特に積層型ダム１１１とリブ型
ダム１０１ａが共存することもできる。
ダム１０１ａは，基板１０２及びノズル板１０１に多様
な形態で存在できるが，例えば各抵抗層１０４の周囲に
備えられる場合もあり，特に積層型ダム１１１とリブ型
ダム１０１ａが共存することもできる。
【００６１】これら流動抵抗増加要素は上記のようにク
ロストークを防止するためのものであって，特にインク
吹出が試みられる一つのノズルからドーナツ型バブルが
発生した時に，バブルの発生圧力に係る隣接ノズルに対
するインクのバックフローを抑制すると共に，インク吹
出が試みられる該当ノズルでのインク吹出効率を高める
ためのものである。
ロストークを防止するためのものであって，特にインク
吹出が試みられる一つのノズルからドーナツ型バブルが
発生した時に，バブルの発生圧力に係る隣接ノズルに対
するインクのバックフローを抑制すると共に，インク吹
出が試みられる該当ノズルでのインク吹出効率を高める
ためのものである。
【００６２】一方，上記のようなノズル間のクロストー
クをより効率的に抑制するための構造が図１７に示され
ている。図１７は，第６の実施形態にかかるインクジェ
ットプリントヘッドの一部構造を示す断面図である。
クをより効率的に抑制するための構造が図１７に示され
ている。図１７は，第６の実施形態にかかるインクジェ
ットプリントヘッドの一部構造を示す断面図である。
【００６３】図１７を参照すれば，ノズル板１０１のノ
ズル１０８とノズル１０８との間にダンピングホール１
０１ｂが備えられている。ダンピングホール１０１ｂは
上記のようにノズル間に備えられる場合もあるが，一つ
のノズルに隣接したところであればどこにも形成されう
る。
ズル１０８とノズル１０８との間にダンピングホール１
０１ｂが備えられている。ダンピングホール１０１ｂは
上記のようにノズル間に備えられる場合もあるが，一つ
のノズルに隣接したところであればどこにも形成されう
る。
【００６４】平常の状態では共通チャンバ１１０内にイ
ンクが充満し，ノズル１０８及びダンピングチャンバ１
０１ｂにも満たされている。図１８に示したように，片
側のノズル１０８からドーナツ型バブルの発生によるイ
ンク吹出が試みられる時に，ドーナツ型バブルの拡張に
よって，隣接したノズル１０８へのインク逆流動が一部
発生する。
ンクが充満し，ノズル１０８及びダンピングチャンバ１
０１ｂにも満たされている。図１８に示したように，片
側のノズル１０８からドーナツ型バブルの発生によるイ
ンク吹出が試みられる時に，ドーナツ型バブルの拡張に
よって，隣接したノズル１０８へのインク逆流動が一部
発生する。
【００６５】このインク逆流動が発生する時に，外部に
開放されているダンピングホール１０１ｂからインクの
一部が押出されることによって，その圧力が隣接した他
のノズルに伝えられることが抑制される。ここでインク
逆流動は実際に弱く生じる。これはノズル板１０１と基
板１０２との間隔が狭いことにより摩擦損失が大きいた
め，大部分の圧力が実際のバブルが生じた領域に一番近
く位置するノズルを通じて，相対的に低い圧力を維持す
るノズル板外側に作用するからである。
開放されているダンピングホール１０１ｂからインクの
一部が押出されることによって，その圧力が隣接した他
のノズルに伝えられることが抑制される。ここでインク
逆流動は実際に弱く生じる。これはノズル板１０１と基
板１０２との間隔が狭いことにより摩擦損失が大きいた
め，大部分の圧力が実際のバブルが生じた領域に一番近
く位置するノズルを通じて，相対的に低い圧力を維持す
るノズル板外側に作用するからである。
【００６６】（第７の実施の形態）以上説明された構造
は一色相のインクカートリッジに関する。しかし，上記
のような本発明の各実施形態により多様な形態，特にカ
ラーインクカートリッジへの適用が可能である。
は一色相のインクカートリッジに関する。しかし，上記
のような本発明の各実施形態により多様な形態，特にカ
ラーインクカートリッジへの適用が可能である。
【００６７】例えばイエロー，シアン，マゼンダなどの
インクを個別のセルに収容する既存のカートリッジに適
用できるが，この場合，各色相別に空間的に完全に隔離
された共通チャンバが各々備えられねばならず，さらに
は前述したように各色相の共通チャンバ内に小地域を備
えることもできる。
インクを個別のセルに収容する既存のカートリッジに適
用できるが，この場合，各色相別に空間的に完全に隔離
された共通チャンバが各々備えられねばならず，さらに
は前述したように各色相の共通チャンバ内に小地域を備
えることもできる。
【００６８】図１９は，上記のような多色インクのため
のヘッド構造を分かりやすく示すための簡単な例であっ
て，２色のインクに対応する第３の実施の形態に係るイ
ンクジェットプリントヘッドの基板１０２の平面的構造
を示す。
のヘッド構造を分かりやすく示すための簡単な例であっ
て，２色のインクに対応する第３の実施の形態に係るイ
ンクジェットプリントヘッドの基板１０２の平面的構造
を示す。
【００６９】図１９に示すように，基板１０２の両側縁
部に沿ってパッド１０６ａが２列に配置されている。パ
ッド１０６ａによる列間には３個の壁体１０３ａ，１０
３ｂ，１０３ｃが等間隔で配置されている。壁体により
完全に隔離された二つの共通チャンバ１１０'が備えら
れる。
部に沿ってパッド１０６ａが２列に配置されている。パ
ッド１０６ａによる列間には３個の壁体１０３ａ，１０
３ｂ，１０３ｃが等間隔で配置されている。壁体により
完全に隔離された二つの共通チャンバ１１０'が備えら
れる。
【００７０】両共通チャンバ１１０'の両端には，イン
ク流入溝１０７ａ，１０７ｂが形成されている。両共通
チャンバ１１０'の底には，抵抗層１０４及び配線層１
０５ａが形成されている。基板１０２の上には抵抗層１
０４に対応するノズルを具備するノズル板（図示せず）
が装着される。その他の構成，動作および効果などは他
の実施の形態と同様であるので説明を省略する。
ク流入溝１０７ａ，１０７ｂが形成されている。両共通
チャンバ１１０'の底には，抵抗層１０４及び配線層１
０５ａが形成されている。基板１０２の上には抵抗層１
０４に対応するノズルを具備するノズル板（図示せず）
が装着される。その他の構成，動作および効果などは他
の実施の形態と同様であるので説明を省略する。
【００７１】（第８の実施の形態）以下では，前述した
構造のインクジェットプリントヘッドの特徴を有しなが
ら，より効果的なインクの吹出が可能でインクチャンバ
内の異物を除去できる手段を具備する，本発明の第８の
実施形態にかかるインクジェットプリントヘッドについ
て説明する。
構造のインクジェットプリントヘッドの特徴を有しなが
ら，より効果的なインクの吹出が可能でインクチャンバ
内の異物を除去できる手段を具備する，本発明の第８の
実施形態にかかるインクジェットプリントヘッドについ
て説明する。
【００７２】図２０は，第８の実施形態にかかるインク
ジェットプリントヘッドの断面図である。図２０に示す
ように，ノズル板１０１と基板１０２が壁体１０３によ
り所定間隔を維持して離隔されており，これらの間に全
ての抵抗層１０８ａが共有する共通チャンバ１１０が備
えられる。抵抗層１０８ａは前述した他の実施形態のよ
うに，配線層１０５及びパッド１０６に連結される。
ジェットプリントヘッドの断面図である。図２０に示す
ように，ノズル板１０１と基板１０２が壁体１０３によ
り所定間隔を維持して離隔されており，これらの間に全
ての抵抗層１０８ａが共有する共通チャンバ１１０が備
えられる。抵抗層１０８ａは前述した他の実施形態のよ
うに，配線層１０５及びパッド１０６に連結される。
【００７３】基板１０２の底面全体に，本実施の形態に
かかるインクジェットプリントヘッドを特徴づける選択
的な要素の一つとして，ピエゾ素子のような振動素子６
００が備えられ，その上面に抵抗層１０８ａが備えられ
る。
かかるインクジェットプリントヘッドを特徴づける選択
的な要素の一つとして，ピエゾ素子のような振動素子６
００が備えられ，その上面に抵抗層１０８ａが備えられ
る。
【００７４】抵抗層１０８ａは，基板１０２に形成され
た所定直径の凹部１０２ａの底部に形成される。望まし
い構造として，凹部１０２ａはノズル１０８ａの下方に
位置し，ノズル１０８ａの下部側直径Ｗと同じかまたは
これより少し大きい直径を有する。したがって，抵抗層
１０４ａの上面はその上方に位置するノズル１０８ａの
中心を通過する軸に向かうように傾いている。
た所定直径の凹部１０２ａの底部に形成される。望まし
い構造として，凹部１０２ａはノズル１０８ａの下方に
位置し，ノズル１０８ａの下部側直径Ｗと同じかまたは
これより少し大きい直径を有する。したがって，抵抗層
１０４ａの上面はその上方に位置するノズル１０８ａの
中心を通過する軸に向かうように傾いている。
【００７５】一方，ノズル板１０１は，ノズル１０８ａ
が充分な容積および充分な厚さを有するようにするもの
である。このような構造によれば，ノズル１０８ａは液
滴が吹出される空間の役割だけでなく，吹出されるイン
クが収容されるもう一つの単位チャンバとしての役割を
し，抵抗層１０４ａにより発生したバブルがノズル１０
８ａ内に集中する。
が充分な容積および充分な厚さを有するようにするもの
である。このような構造によれば，ノズル１０８ａは液
滴が吹出される空間の役割だけでなく，吹出されるイン
クが収容されるもう一つの単位チャンバとしての役割を
し，抵抗層１０４ａにより発生したバブルがノズル１０
８ａ内に集中する。
【００７６】また，このようなノズル１０８ａの構造と
合わせて，基板１０２とノズル板１０１との間隔，すな
わち，共通チャンバ１１０の高さは，インクが各抵抗層
１０８ａの上方に供給されるように許容する範囲内で最
小化されることが望ましく，特にノズル１０８ａの下部
直径より小さな高さを有することが望ましい。これはバ
ブル発生によりインクが吹出される時に，インクの逆流
を効果的に抑制するためのものである。
合わせて，基板１０２とノズル板１０１との間隔，すな
わち，共通チャンバ１１０の高さは，インクが各抵抗層
１０８ａの上方に供給されるように許容する範囲内で最
小化されることが望ましく，特にノズル１０８ａの下部
直径より小さな高さを有することが望ましい。これはバ
ブル発生によりインクが吹出される時に，インクの逆流
を効果的に抑制するためのものである。
【００７７】図２２は，図２０及び図２１に示す本発明
のインクジェットプリントヘッドにおいて，ヒータ１０
４ａを中心とした，基板１０２及びノズル板１０１の部
分拡大図である。
のインクジェットプリントヘッドにおいて，ヒータ１０
４ａを中心とした，基板１０２及びノズル板１０１の部
分拡大図である。
【００７８】図２２に示したように，凹部１０２ａが形
成された基板１０２の上面に絶縁層１０２ｂが形成され
ており，その上に抵抗層１０４ａが形成されている。抵
抗層１０４ａの上にはインクと抵抗層１０４ａの接触を
防止するための保護層１０２ｃが形成されている。
成された基板１０２の上面に絶縁層１０２ｂが形成され
ており，その上に抵抗層１０４ａが形成されている。抵
抗層１０４ａの上にはインクと抵抗層１０４ａの接触を
防止するための保護層１０２ｃが形成されている。
【００７９】絶縁層１０２ｂと保護層１０２ｃは，前述
した全ての実施の形態にかかるインクジェットプリント
ヘッドに必須または選択的に採択される。絶縁層１０２
ｂは熱的な絶縁のためのものであって，抵抗層１０４ａ
から発生した熱が基板１０２に伝えられないように，熱
抵抗体として作用する。絶縁層１０２ｂはＳｉＯ２によ
り形成され，保護層１０２ｃはＳｉ３Ｎ４等により形成
される。
した全ての実施の形態にかかるインクジェットプリント
ヘッドに必須または選択的に採択される。絶縁層１０２
ｂは熱的な絶縁のためのものであって，抵抗層１０４ａ
から発生した熱が基板１０２に伝えられないように，熱
抵抗体として作用する。絶縁層１０２ｂはＳｉＯ２によ
り形成され，保護層１０２ｃはＳｉ３Ｎ４等により形成
される。
【００８０】一方，基板１０２の底面に振動素子６００
が備えられている。振動素子６００に連結される電気線
信号線は便宜上省略された。振動素子６００は振動によ
り基板１０２の上面に累積されるインクなどの異物を分
離するためのものである。このような振動素子６００
は，本実施の形態だけでなく，前述した全ての実施形態
にかかるインクジェットプリントヘッドにも選択的に適
用される。
が備えられている。振動素子６００に連結される電気線
信号線は便宜上省略された。振動素子６００は振動によ
り基板１０２の上面に累積されるインクなどの異物を分
離するためのものである。このような振動素子６００
は，本実施の形態だけでなく，前述した全ての実施形態
にかかるインクジェットプリントヘッドにも選択的に適
用される。
【００８１】また，ノズル板１０１に形成されたノズル
１０８ａの構造，及びこれに対応したノズル板１０１及
び基板１０２間の間隔も上記のような条件で調節するこ
とが好ましい。ヒータ１０４ａにより発生したバブルを
ノズル１０８ａの内部に集中させる構造も，前述した全
ての実施形態にかかるインクジェットプリントヘッドに
も適用できる。
１０８ａの構造，及びこれに対応したノズル板１０１及
び基板１０２間の間隔も上記のような条件で調節するこ
とが好ましい。ヒータ１０４ａにより発生したバブルを
ノズル１０８ａの内部に集中させる構造も，前述した全
ての実施形態にかかるインクジェットプリントヘッドに
も適用できる。
【００８２】また，前述した全ての実施形態にかかるイ
ンクジェットプリントヘッドで説明された要素中で応用
可能な全ての要素，例えばインクの逆流動のための構造
などを選択的に本実施の形態にかかるインクジェットプ
リントヘッドにも適用できる。
ンクジェットプリントヘッドで説明された要素中で応用
可能な全ての要素，例えばインクの逆流動のための構造
などを選択的に本実施の形態にかかるインクジェットプ
リントヘッドにも適用できる。
【００８３】以下，本発明の第８の実施形態に係るイン
クジェットプリントヘッドの製造過程中でその一部を概
略的に述べる。図２３に示したように，基板１０２に凹
部１０２ａを形成する。前述したように凹部１０２ａ
は，ノズル板１０１の各ノズルに対応するように複数備
えられる。
クジェットプリントヘッドの製造過程中でその一部を概
略的に述べる。図２３に示したように，基板１０２に凹
部１０２ａを形成する。前述したように凹部１０２ａ
は，ノズル板１０１の各ノズルに対応するように複数備
えられる。
【００８４】図２４および図２５は，本実施の形態にか
かるインクジェットプリントヘッドの基板周辺の製造過
程を示す図である。図２４（ａ）に示したように，基板
１０２の上面にＳｉＯ２絶縁膜１０２ｂを蒸着する。
かるインクジェットプリントヘッドの基板周辺の製造過
程を示す図である。図２４（ａ）に示したように，基板
１０２の上面にＳｉＯ２絶縁膜１０２ｂを蒸着する。
【００８５】図２４（ｂ）に示したように，所定の過程
を通じて凹部１０２ａの上方に位置するヒータ１０４ａ
を形成する。図２４（ｃ）に示したように，ヒータ１０
４ａに連結される金，銅，アルミニウム等により信号線
１０６を絶縁層１０２ａに形成する。
を通じて凹部１０２ａの上方に位置するヒータ１０４ａ
を形成する。図２４（ｃ）に示したように，ヒータ１０
４ａに連結される金，銅，アルミニウム等により信号線
１０６を絶縁層１０２ａに形成する。
【００８６】図２５（ａ）に示したように，上記の積層
上にＳｉ３Ｎ４保護層１０２ｃを蒸着する。図２５
（ｂ）に示したように，基板１０２の底面にピエゾ素子
による振動素子６００を形成する。このピエゾ素子によ
り振動を生じさせて，インクの凝固を防止するなど，セ
ルフクリーニングが可能である。
上にＳｉ３Ｎ４保護層１０２ｃを蒸着する。図２５
（ｂ）に示したように，基板１０２の底面にピエゾ素子
による振動素子６００を形成する。このピエゾ素子によ
り振動を生じさせて，インクの凝固を防止するなど，セ
ルフクリーニングが可能である。
【００８７】上記のような過程を通じて基板１０２に対
する工程が完了した後，別の過程を通じて備えられたノ
ズル板１０１を基板１０２の上方に固定して，図５に示
したような積層及び結合構造のインクジェットプリント
ヘッドを完成する。
する工程が完了した後，別の過程を通じて備えられたノ
ズル板１０１を基板１０２の上方に固定して，図５に示
したような積層及び結合構造のインクジェットプリント
ヘッドを完成する。
【００８８】次は，第８の実施形態にかかるインクジェ
ットプリントヘッドのインク吹出過程を段階的に述べ
る。図２６および図２７は，抵抗層１０４により上記の
ようなドーナツ型バブルの生成及び成長，そしてこれに
係るインクの吹出過程を段階的に示す図である。
ットプリントヘッドのインク吹出過程を段階的に述べ
る。図２６および図２７は，抵抗層１０４により上記の
ようなドーナツ型バブルの生成及び成長，そしてこれに
係るインクの吹出過程を段階的に示す図である。
【００８９】図２６（ａ）は，抵抗層１０４が電気的に
無負荷の状態を示す。したがってインク４００が共通チ
ャンバ１１０内に充満した状態である。インク４００は
毛細管現象により共通チャンバ１１０内に供給される。
特にインク４００はノズル１０８ａに吹出に必要な量よ
り多くの量が充填されている。
無負荷の状態を示す。したがってインク４００が共通チ
ャンバ１１０内に充満した状態である。インク４００は
毛細管現象により共通チャンバ１１０内に供給される。
特にインク４００はノズル１０８ａに吹出に必要な量よ
り多くの量が充填されている。
【００９０】図２６（ｂ）は，パルス直流が印加された
抵抗層１０４ａにより，ドーナツ型バブル４０１が生成
された状態を示す。ここで図２６（ｂ）に示したよう
に，ノズル４０１の下方に位置するインクが，バブル４
０１により孤立されながら圧縮される。
抵抗層１０４ａにより，ドーナツ型バブル４０１が生成
された状態を示す。ここで図２６（ｂ）に示したよう
に，ノズル４０１の下方に位置するインクが，バブル４
０１により孤立されながら圧縮される。
【００９１】したがって，ドーナツ型バブル４０１は，
ノズル１０８ａが共有する共通チャンバ１１０内に一つ
の孤立された仮想のチャンバを形成し，特にノズル１０
８ａの下部がバブル４０１により閉鎖され始まり，ノズ
ル１０８ａ内に存在するインク４００を加圧して該当ノ
ズル１０８ａを通じて吹出されるようにする。
ノズル１０８ａが共有する共通チャンバ１１０内に一つ
の孤立された仮想のチャンバを形成し，特にノズル１０
８ａの下部がバブル４０１により閉鎖され始まり，ノズ
ル１０８ａ内に存在するインク４００を加圧して該当ノ
ズル１０８ａを通じて吹出されるようにする。
【００９２】図２７（ａ）は，抵抗層１０４ａにより形
成されたドーナツ型バブル４０１が最大限に成長した状
態を示す。ドーナツ型バブル４０１の最大成長によりド
ーナツ型バブル４０１内の仮想チャンバが最小限に縮小
され，特にノズル１０８ａの下部が完全に閉鎖され拡張
され続けるバブル４０１による圧力によりノズル１０８
ａ内のインクがノズル１０８ａを通じて吹出され始ま
る。
成されたドーナツ型バブル４０１が最大限に成長した状
態を示す。ドーナツ型バブル４０１の最大成長によりド
ーナツ型バブル４０１内の仮想チャンバが最小限に縮小
され，特にノズル１０８ａの下部が完全に閉鎖され拡張
され続けるバブル４０１による圧力によりノズル１０８
ａ内のインクがノズル１０８ａを通じて吹出され始ま
る。
【００９３】図２７（ｂ）は，ノズル１０８ａを通した
インク滴４０２の吹出が完了し，そしてバブル４０１の
収縮段階を示す。バブル４０１が収縮されながらインク
４００のリフィルが始まり，図２６（ａ）の状態に復帰
される。この時にバブル４０１の縮小は，パルス直流の
遮断による抵抗層１０４ａの冷却に起因する。
インク滴４０２の吹出が完了し，そしてバブル４０１の
収縮段階を示す。バブル４０１が収縮されながらインク
４００のリフィルが始まり，図２６（ａ）の状態に復帰
される。この時にバブル４０１の縮小は，パルス直流の
遮断による抵抗層１０４ａの冷却に起因する。
【００９４】上記のようにインクジェットプリントヘッ
ドを構成することで，構造が簡単で，異物やインクの凝
固が防止でき，コストが低廉で，寿命が長く，内部にク
リーニング機構を備えた印刷性能の優れたインクジェッ
トプリントヘッドが提供できる。
ドを構成することで，構造が簡単で，異物やインクの凝
固が防止でき，コストが低廉で，寿命が長く，内部にク
リーニング機構を備えた印刷性能の優れたインクジェッ
トプリントヘッドが提供できる。
【００９５】以上，添付図面を参照しながら本発明にか
かるインクジェットプリントヘッドの好適な実施形態に
ついて説明したが，本発明はかかる例に限定されない。
当業者であれば，特許請求の範囲に記載された技術的思
想の範疇内において各種の変更例または修正例に想到し
得ることは明らかであり，それらについても当然に本発
明の技術的範囲に属するものと了解される。
かるインクジェットプリントヘッドの好適な実施形態に
ついて説明したが，本発明はかかる例に限定されない。
当業者であれば，特許請求の範囲に記載された技術的思
想の範疇内において各種の変更例または修正例に想到し
得ることは明らかであり，それらについても当然に本発
明の技術的範囲に属するものと了解される。
【００９６】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば，ノ
ズル板と基板との空間が一つの共通チャンバで構成され
ており，また複雑な構造の流路がない構造を有するため
に，従来のように異物やインクの凝固に係る閉塞現象が
厳しく抑制される。
ズル板と基板との空間が一つの共通チャンバで構成され
ており，また複雑な構造の流路がない構造を有するため
に，従来のように異物やインクの凝固に係る閉塞現象が
厳しく抑制される。
【００９７】本発明に係るインクジェットプリントヘッ
ドは，構造が簡単なので設計及び製造が容易で，したが
ってその製造コストを顕著に減らせる。特に，構造が簡
単なので設計上の自由度が高く，特にノズルの自由な配
列が可能である。さらに，一般的な半導体素子の製造工
程と互換が可能で大量生産が容易になる。
ドは，構造が簡単なので設計及び製造が容易で，したが
ってその製造コストを顕著に減らせる。特に，構造が簡
単なので設計上の自由度が高く，特にノズルの自由な配
列が可能である。さらに，一般的な半導体素子の製造工
程と互換が可能で大量生産が容易になる。
【００９８】またドーナツ形態のバブルにより仮想チャ
ンバが形成され，これを通じてインクの逆流を防止でき
るので，他のノズルとの干渉を避けられる。特に，本発
明によれば，一つのノズルに対する仮想チャンバに全方
向からインクのリフィルが可能なためにインクの連続的
な高速吹出が可能である。
ンバが形成され，これを通じてインクの逆流を防止でき
るので，他のノズルとの干渉を避けられる。特に，本発
明によれば，一つのノズルに対する仮想チャンバに全方
向からインクのリフィルが可能なためにインクの連続的
な高速吹出が可能である。
【００９９】このような本発明にかかるインクジェット
プリントヘッドは，速い応答速度と高い駆動周波数を保
証する。そして，ドーナツ形態のバブルを中央で合わせ
られるので，副液滴の発生を抑制できる。
プリントヘッドは，速い応答速度と高い駆動周波数を保
証する。そして，ドーナツ形態のバブルを中央で合わせ
られるので，副液滴の発生を抑制できる。
【図１】本発明の第１の実施形態にかかるインクジェッ
トプリントヘッドが適用されたインクジェットカートリ
ッジの概略的な構造を示す分解斜視図である。
トプリントヘッドが適用されたインクジェットカートリ
ッジの概略的な構造を示す分解斜視図である。
【図２】図１に示した第１の実施形態にかかるインクジ
ェットプリントヘッドでノズル板が省略された状態を概
略的に示す平面図である。
ェットプリントヘッドでノズル板が省略された状態を概
略的に示す平面図である。
【図３】第２の実施形態にかかるインクジェットプリン
トヘッドの基板の概略的な平面図である。
トヘッドの基板の概略的な平面図である。
【図４】図２のＡ−Ａ'線における断面図である。
【図５】図２のＢ−Ｂ'線における断面図である。
【図６】第１の実施形態にかかるインクジェットプリン
トヘッドカートリッジの部分抜すい断面図である。
トヘッドカートリッジの部分抜すい断面図である。
【図７】第１の実施形態にかかるインクジェットプリン
トヘッドで，基板上に形成された抵抗層とこれに対応す
るノズルとの関係を示した抜すい平面図である。
トヘッドで，基板上に形成された抵抗層とこれに対応す
るノズルとの関係を示した抜すい平面図である。
【図８】第１の実施形態にかかるインクジェットプリン
トヘッドでドーナツ型バブルの発生，成長及びこれに係
る液滴の吹出及びバブルの収縮過程を段階的に示す概略
的な断面図である。
トヘッドでドーナツ型バブルの発生，成長及びこれに係
る液滴の吹出及びバブルの収縮過程を段階的に示す概略
的な断面図である。
【図９】第１の実施形態にかかるインクジェットプリン
トヘッドでドーナツ型バブルの発生，成長及びこれに係
る液滴の吹出及びバブルの収縮過程を段階的に示す概略
的な断面図である。
トヘッドでドーナツ型バブルの発生，成長及びこれに係
る液滴の吹出及びバブルの収縮過程を段階的に示す概略
的な断面図である。
【図１０】第１および第２の実施形態にかかるインクジ
ェットプリントヘッドの抵抗層の変形例を示す。
ェットプリントヘッドの抵抗層の変形例を示す。
【図１１】第１の実施形態にかかるインクジェットプリ
ントヘッド製作時に基板を加工するためのウエハの平面
図である。
ントヘッド製作時に基板を加工するためのウエハの平面
図である。
【図１２】図１１に示したウエハで一基板部分を拡大抜
すいして示す平面図である。
すいして示す平面図である。
【図１３】本発明の第３の実施形態にかかるインクジェ
ットプリントヘッドの基板の概略的な平面図である。
ットプリントヘッドの基板の概略的な平面図である。
【図１４】図１３のＣ−Ｃ'線における断面図である。
【図１５】本発明の第４の実施形態にかかるインクジェ
ットプリントヘッドの概略的な断面図である。
ットプリントヘッドの概略的な断面図である。
【図１６】本発明の第５の実施実施形態にかかるインク
ジェットプリントヘッドの基板の概略的な平面図であ
る。
ジェットプリントヘッドの基板の概略的な平面図であ
る。
【図１７】本発明の第６の実施形態にかかるインクジェ
ットプリントヘッドの基板の概略的な断面図であって，
インク吹出前の平常状態を示す。
ットプリントヘッドの基板の概略的な断面図であって，
インク吹出前の平常状態を示す。
【図１８】本発明の第６実施形態にかかるインクジェッ
トプリントヘッドの基板の概略的な断面図であって，イ
ンク吹出時の状態を示す。
トプリントヘッドの基板の概略的な断面図であって，イ
ンク吹出時の状態を示す。
【図１９】本発明の第７実施形態にかかるインクジェッ
トプリントヘッドの基板の概略的な平面図である。
トプリントヘッドの基板の概略的な平面図である。
【図２０】本発明の第８実施形態にかかるインクジェッ
トプリントヘッドの縦断面図である。
トプリントヘッドの縦断面図である。
【図２１】本発明の第８実施形態にかかるインクジェッ
トプリントヘッドの横断面図である。
トプリントヘッドの横断面図である。
【図２２】本発明の第８実施形態にかかるインクジェッ
トプリントヘッドにおいて，ヒータを中心とした基板及
びノズル板の部分拡大図である。
トプリントヘッドにおいて，ヒータを中心とした基板及
びノズル板の部分拡大図である。
【図２３】本発明の第８実施形態にかかるインクジェッ
トプリントヘッドの製造工程図である。
トプリントヘッドの製造工程図である。
【図２４】本発明の第８実施形態にかかるインクジェッ
トプリントヘッドの製造工程図である。
トプリントヘッドの製造工程図である。
【図２５】本発明の第８実施形態にかかるインクジェッ
トプリントヘッドの製造工程図である。
トプリントヘッドの製造工程図である。
【図２６】本発明の第８実施形態にかかるインクジェッ
トプリントヘッドでドーナツ型バブルの発生，成長及び
これに係る液滴の吹出及びバブルの収縮過程を段階的に
示す概略的な断面図である。
トプリントヘッドでドーナツ型バブルの発生，成長及び
これに係る液滴の吹出及びバブルの収縮過程を段階的に
示す概略的な断面図である。
【図２７】本発明の第８実施形態にかかるインクジェッ
トプリントヘッドでドーナツ型バブルの発生，成長及び
これに係る液滴の吹出及びバブルの収縮過程を段階的に
示す概略的な断面図である。
トプリントヘッドでドーナツ型バブルの発生，成長及び
これに係る液滴の吹出及びバブルの収縮過程を段階的に
示す概略的な断面図である。
【図２８】従来のバブルジェット方式インクジェットプ
リントヘッド構造及びインク吹出メカニズムを示す断面
図である。
リントヘッド構造及びインク吹出メカニズムを示す断面
図である。
【図２９】従来のバブルジェット方式インクジェットプ
リントヘッドの部分抜すい斜視図である。
リントヘッドの部分抜すい斜視図である。
【図３０】従来の他のバブルジェット方式インクジェッ
トプリントヘッドの部分抜すい斜視図である。
トプリントヘッドの部分抜すい斜視図である。
１００ ヘッド
１０１ ノズル板
１０２ 基板
１０３ 壁体
１０４ 抵抗層
１０６ パッド
１０７ インク供給溝
１０８ ノズル
２００ ＦＰＣボード
２０１ 端子
２０３ コンタクト端子
２０４ 開口部
３００ カートリッジ
３０１ ヘッド装着部
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(56)参考文献 特開 昭63−251243（ＪＰ，Ａ)
特開 昭63−189243（ＪＰ，Ａ)
特開 昭59−207264（ＪＰ，Ａ)
特開 平11−170532（ＪＰ，Ａ)
特開 平11−147315（ＪＰ，Ａ)
特開 平６−55735（ＪＰ，Ａ)
特開 平５−77422（ＪＰ，Ａ)
実開 昭63−23039（ＪＰ，Ｕ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
B41J 2/05
B41J 2/16
Claims (21)
- 【請求項１】 基板と， 前記基板上に所定の間隔を保って設けられ，複数のノズ
ルを有するノズル板と， 前記基板とノズル板との空間の一部分を閉鎖して前記基
板とノズル板との間に共通チャンバを形成する壁体と，前記各ノズルの中心を通過する中心軸を所定距離を空け
て取り囲むよう，前記ノズルに対応する基板上に形成さ
れ，電流印加初期に前記中心軸を取り囲む形態のバブル
を発生して前記中心軸が位置するバブルの内側のインク
とその外側のインクを隔離する仮想チャンバを形成し，
電流印加初期後にバブルを膨張させ前記仮想チャンバ内
のインクを前記ノズルを通して吐出させるように構成さ
れた複数の抵抗層と， 前記各抵抗層と連結される前記チャンバの外部に延び，
前記基板に形成される複数組の配線層と， 前記配線層に電気的に連結され，前記基板上で前記共通
チャンバの外部に備えられる複数のパッドとを具備する
ことを特徴とするインクジェットプリントヘッド。 - 【請求項２】 前記抵抗層及びこれに対応するノズルが
２列以上並んで基板及びノズル板に形成されることを特
徴とする請求項１に記載のインクジェットプリントヘッ
ド。 - 【請求項３】 前記基板の底面に振動素子が形成されて
いることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の
インクジェットプリントヘッド。 - 【請求項４】 前記共通チャンバ内には，共通チャンバ
を複数の地域に分割するが，各地域が共通チャンバ内で
空間的に相互連結されて供給されたインクの流動を可能
にし，前記基板とノズル板との間隔より小さな値の高さ
を有するダムが形成されていることを特徴とする請求項
１または請求項２に記載のインクジェットプリントヘッ
ド。 - 【請求項５】 前記ダムは前記基板に積層される積層型
ダムであることを特徴とする請求項４に記載のインクジ
ェットプリントヘッド。 - 【請求項６】 前記ダムは前記ノズル板の内面に突出し
て前記基板に向かうリブ型ダムであることを特徴とする
請求項４に記載のインクジェットプリントヘッド。 - 【請求項７】 前記抵抗層は，片側が開放されたドーナ
ツ型またはΩ型であることを特徴とする請求項１または
請求項２に記載のインクジェットプリントヘッド。 - 【請求項８】 前記ノズル板にはノズルに隣接している
ダンピングホールが形成されていることを特徴とする請
求項１または請求項２に記載のインクジェットプリント
ヘッド。 - 【請求項９】 前記ダンピングホールは隣接したノズル
間に形成されていることを特徴とする請求項８に記載の
インクジェットプリントヘッド。 - 【請求項１０】 前記共通チャンバは前記基板とノズル
板との間に複数個が備えられ，その各々が空間的に完全
に隔離されていることを特徴とする請求項１または請求
項２に記載のインクジェットプリントヘッド。 - 【請求項１１】 前記基板の相互対向した縁部に，前記
共通チャンバの両側にインクを供給するためのインク供
給溝が形成されていることを特徴とする請求項１または
請求項２に記載のインクジェットプリントヘッド。 - 【請求項１２】 基板と， 前記基板上に所定の間隔を保って設けられ，複数のノズ
ルを有するノズル板と， 前記基板とノズル板との空間の一部分を閉鎖して前記基
板とノズル板との間にインクが充填される共通チャンバ
を形成する壁体と， 前記各ノズルに対応して前記基板の上面に形成される凹
部と，前記各ノズルの中心を通過する中心軸を所定距離を空け
て取り囲むよう前記凹部の底部に形成され，電流印加初
期に前記中心軸を取り囲む形態のバブルを発生して前記
中心軸が位置するバブルの内側のインクとその外側のイ
ンクを隔離する仮想チャンバを形成し，電流印加初期後
にバブルを膨張させ前記仮想チャンバ内のインクを前記
ノズルを介して吐出させるように構成された複数の抵抗
層と， 前記各抵抗層と連結される前記チャンバの外部に延び，
前記基板に形成される複数組の配線層と， 前記配線層に電気的に連結され前記基板上で前記共通チ
ャンバの外部に備えられる複数のパッドとを具備するこ
とを特徴とするインクジェットプリントヘッド。 - 【請求項１３】 前記抵抗層及びこれに対応するノズル
が２列以上基板及びノズル板に形成されることを特徴と
する請求項１２に記載のインクジェットプリントヘッ
ド。 - 【請求項１４】 前記基板の表面に熱的絶縁層が形成さ
れ，前記抵抗層は前記絶縁層上に形成されていることを
特徴とする請求項１２または請求項１３に記載のインク
ジェットプリントヘッド。 - 【請求項１５】 前記共通チャンバ内のインクから前記
抵抗層を保護する保護層が前記保護層の上部に形成され
ていることを特徴とする請求項１２に記載のインクジェ
ットプリントヘッド。 - 【請求項１６】 前記共通チャンバに向かうノズルの下
部の直径が前記抵抗層が形成された凹部の直径と同じか
または大きいことを特徴とする請求項１２または請求項
１３に記載のインクジェットプリントヘッド。 - 【請求項１７】 前記共通チャンバに向かうノズルの下
部の直径が前記基板とノズル板との間隔より大きいこと
を特徴とする請求項１２または請求項１３に記載のイン
クジェットプリントヘッド。 - 【請求項１８】 前記共通チャンバに向かうノズルの下
部の直径が前記抵抗層が形成された凹部の直径と同じか
または大きいことを特徴とする請求項１７に記載のイン
クジェットプリントヘッド。 - 【請求項１９】 前記基板の底面に振動素子が形成され
ていることを特徴とする請求項１２または請求項１３に
記載のインクジェットプリントヘッド。 - 【請求項２０】 前記抵抗層は，片側が開放されたドー
ナツ型またはΩ型であることを特徴とする請求項１２ま
たは請求項１３に記載のインクジェットプリントヘッ
ド。 - 【請求項２１】 前記基板の対向した縁部に，前記共通
チャンバの両側にインクを供給するためのインク供給溝
が形成されていることを特徴とする請求項１２または請
求項１３に記載のインクジェットプリントヘッド。
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
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| KR10-2000-0066430A KR100413680B1 (ko) | 2000-07-11 | 2000-11-09 | 버블 젯 방식의 잉크 젯 프린트 헤드 |
| KR2000P66430 | 2000-11-09 | ||
| KR2000P39554 | 2000-11-09 |
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|---|---|
| JP2002036560A JP2002036560A (ja) | 2002-02-05 |
| JP3395974B2 true JP3395974B2 (ja) | 2003-04-14 |
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ID=26638205
Family Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP2001095356A Expired - Fee Related JP3395974B2 (ja) | 2000-07-11 | 2001-03-29 | バブルジェット方式のインクジェットプリントヘッド |
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| EP (1) | EP1172212B1 (ja) |
| JP (1) | JP3395974B2 (ja) |
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