JPH053834B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 技術分野 本発明はインクジエツトプリンタ等に使用する
インクジエツトプリントヘツドに関するものであ
つて、更に詳細には、熱エネルギを駆動源として
利用し印字用のインク滴を発生させる熱インクジ
エツトプリントヘツドに関するものである。

従来技術 熱インクジエツトプリンタは公知であり、これ
は所謂オンデマンド型のインクジエツトプリンタ
であつて、その動作原理によれば、インクを局所
的に加熱させて気泡を発生させ、その時の気泡に
よる排除体積を駆動力としてインクをノズル孔か
ら射出させてインク滴を形成し印字させる。第１
図は従来の熱インクジエツトプリンタに使用され
るプリントヘツドの概略図である。図示した如
く、このプリントヘツドにはインク流路１が形成
されており、その一端にはノズル孔１ａが形成さ
れており、またその他端はインク供給路２に連通
されている。インク流路１内にはインク３が充填
されており、通常は、ノズル孔１ａにおいて、イ
ンク３は表面張力によつてメニスカスを形成して
いる。インク流路１を画定する壁の所定の箇所に
はヒータ４が被着形成されており、ここを瞬間的
に加熱させることによつてヒータ１上に膜沸騰を
起させ、その結果ヒータ４上に気泡５が発生され
る。従つて、気泡５の発生による排除体積によつ
て、インク３がノズル孔１ａから部分的に押し出
され、その押し出された部分３ａはやがてインク
滴を形成する。この場合の加熱は、電流パルスを
ヒータ４に印加してジユール発熱を起させること
によつて行なわれ、従つて、パルスが終了する
と、ヒータ４はインク３によつて急冷されて気泡
は消滅し、新たなインクがインク流路１内に供給
される。

この様な従来の熱インクジエツトプリントヘツ
ドによつて、オンデマンド型の印字動作を行なわ
せることが可能であるが、ヒータ４がインク流路
１の壁上に被着して設けられているので、ヒータ
４から発生された熱はヘツド本体側へ熱伝導によ
つて散逸される。従つて、ヒータ４の加熱効率が
悪く、パルス電流を印加した場合のヒータ４の温
度上昇の立上りが比較的緩やかとなり充分な膜沸
騰を発生させることが出来ない等の欠点がある。

又、ヒータ４と比べ本体の熱容量が多きので、
所定の温度にヒータ４が到達するのにかなりの時
間を必要とし、消費電力が大きいばかりか、熱的
な周波数応答が低く印字速度が制限される等の欠
点もある。

目 的 本発明は以上の点に鑑みなされたものであつ
て、上述した如き従来技術の欠点を解消し、熱効
率を向上させると共に印字速度も向上させた熱イ
ンクジエツトプリントヘツドを提供することを特
徴とする。本発明の別の目的とするところは、製
造が容易であり特に高密度のマルチノズル構成と
するのに適した熱インクジエツトプリントヘツド
を提供することである。

構 成 本発明の１側面においては、プリントヘツド内
に形成したインク流路内にヒータを配設してイン
ク流路内のインクを局所的に加熱し気泡をさせる
が、このヒータを少なくとも部分的にインク流路
内の空間に空中に延在させて設け、これによりヒ
ータからプリントヘツド本体乃至は基板に熱が散
逸されることを極力防止している。この様な構成
によれば、ヒータから基板への熱伝導による熱の
散逸を最少とすることが可能となる。従つて、所
定の温度に加熱する場合の消費電力は減少され、
一方熱応答性が改善されるので、印字速度を著し
く向上させることが可能である。

本発明の別の側面によれば、ヒータを２層構成
として、夫々の層を異なつた線膨張率の物質で構
成する。この様な構成においては、例えば電流を
印加させてジユール発熱させると、ヒータは夫々
の層の線膨張率の差から所定の方向へ屈曲し、こ
の屈曲動作によつてインクは部分的に運動エネル
ギが与えられ、これによつてインク滴を構成させ
ることが可能である。この場合に、ヒータの発熱
によつて気泡が発生させる場合には、気泡発生に
よる体積排除とヒータの屈曲運動による運動エネ
ルギの付与とによつてインク滴が効果的に発生さ
れる。

本発明の更に別の側面によれば、インク流路内
にヒータを配設して気泡を発生する場合に、その
気泡がノズル孔に向かつて順次成長する様に構成
し、従つて気泡成長仮定における体積排除がイン
ク流路内のインクの一部にノズル孔へ向かつて運
動エネルギを付与させ、効果的にインク滴の発生
を行なうことを可能とする。この場合には、ヒー
タをインク流路の壁上に被着して設けても良い
が、好適にはインク流路の空間内に張り出して設
けるのが良い。

以下、添付の図面を参考に、本発明の具体的実
施の態様に付いて詳細に説明する。

第２図及び第３図は本発明の熱インクジエツト
プリントヘツド１０の１実施例を示している。図
示した如く、本発明の熱インクジエツトプリント
ヘツド１０は、基板１１を有しており、基板１１
の１表面上には異方性エツチングによつて溝乃至
は凹所１１ａが形成され、これによりインク室１
３が画定されている。基板１１の凹所１１ａが形
成されている表面側には所定距離離隔してカバー
プレート１２が配設されている。カバープレート
１２は、第３図には図示していないが、スペーサ
乃至は封止プレートをカバープレート１２と基板
１１との間に介設させて基板１１から所定の距離
に位置させている。従つて、基板１１とカバープ
レート１２との間にはインク供給路１４が形成さ
れており、このインク供給路１４はインク室１３
と共にインク流路を構成している。従つて、イン
ク室１３とインク供給路１４は通常インク液体１
５で充填されている。本実施例においては、カバ
ープレート１２の所定の位置にノズル孔１２ａが
穿設されている。

インク室１３内の空間に延在してヒータ要素の
加熱部１６ａが配設されている。第３図から明ら
かな如く、基板１１の１表面内に大略矩形状のイ
ンク室１３が凹設されており、この凹所１３を横
断してヒータ要素１６の加熱部１６ａが架橋状に
設けられている。更に、加熱部１６ａの両端に接
続して一対のリード部１６ｂ，１６ｂが横方向に
延在して設けられている。好適には、加熱部１６
ａとリード部１６ｂとは同一物質から同時に付着
形成されるが、例えば図示した如く、加熱部１６
ａの幅はリード部１６ｂの幅より実質的に幅狭に
設定され、従つて加熱部１６ａの電気抵抗がリー
ド部１６ｂのそれよりも実質的に大きくなる様に
設定されている。従つて、ヒータ要素１６の両端
間に電流を通電すると、リード部１６ｂでは実質
的にジユール発熱することは無いが、加熱部１６
ａにおいてはジユール発熱によつてかなりの発熱
が行なわれる。この場合に、実質的な発熱を行な
う加熱部１６ａはその殆どが凹所１３に架橋状に
設けられており、インク室の空間内を延在してお
り、基板１１と接触する部分は可及的に最少とさ
れている。一方、リード部１６ｂは基板１１の表
面上に付着形成されているが、この部分の抵抗は
加熱部１６ａと比較して実質的に小さく設定され
ている。

この様な構成においては、ヒータ要素１６に電
流を例えばパルス状に通電させると、リード部１
６ｂでは実質的に発熱を行なうことはなく、発熱
は加熱部１６ａで実質的に行なわれる。処で、加
熱部１６ａはインク室１３の空間内に延在して設
けられており、それは殆どその全体がインク１５
に接触しているので、加熱部１６ａから発生され
た熱は有効的にインク１５へ伝達される。この様
に、加熱部１６ａから発散される熱はその全てが
周囲のインク１５によつて吸収され、基板１１へ
熱伝導によつて逃げることが回避され、従来技術
に比べて遥かに熱効率が高い。

ヒータ要素１６に通電して加熱部１６ａが発熱
すると、加熱部１６ａの表面で膜沸騰が行なわれ
気泡が発生する、従つて、インク室１３内のイン
ク１５は気泡の体積分だけ排除されることとなる
が、本実施例においては、インク室１３の体積が
比較的大きく設定されており、従つてインク室１
３から基板１１とカバープレート１２との間の空
間に形成されたインク供給路１４への流体抵抗は
高くなつている。従つて、細長プレート状の加熱
部１６ａの周囲に発生される気泡によつて排除さ
れたインク１５はインク室１３を流動して効果的
にノズル孔１２ａの方へ移動し、その結果インク
滴１５ａが発生される。インク滴１５ａは不図示
の記録媒体へ向かつて空中を飛行する。尚、第２
図に示した状態は、ヒータ要素１６に通電しない
状態を示しており、従つて加熱部１６ａの周囲に
は気泡は発生しておらず、ノズル孔１２ａにおい
ては、インク１５は表面張力によつてメニスカス
１５ｂを形成している。

この様に、ヒータ要素１６に通電を行なつてイ
ンク滴１５ａを形成する場合に、従来技術の如く
加熱部の略全体が基板上に接触して設けられてい
る場合には、１ドツト当りの加熱電力は代表的に
20V×0.5Aであるが、本発明の構成によれば、
10V×0.05A程度であり、従つて著しく低消費電
力とすることが可能となる。これにより、本発明
の構成によれば、マルチノズルにおいても低消費
電力で電源部がコンパクトになり電源として電池
を使用した電池駆動型とすることが可能であり、
この為にポータブルのインクジエツトプリンタと
することが可能である。

更に、基板１１に凹所を凹設してインク室１３
を設ける構成とした場合には、気泡発生によるイ
ンク室１３内のインクの流動は流体抵抗の大きな
インク供給路１４へ波及されることが実質的に阻
止されるので、隣接するノズル孔間が互いに干渉
することが実質的に防止され、高密度のマルチノ
ズル構成とすることを可能とする。又、前述した
如く、従来技術においては、熱的な応答が緩慢で
ある為、気泡形成の制御を俊敏に行なうことが不
可能であり、その為に熱的なロスやオーバーヒー
トによるヒータ要素の寿命が劣化するという問題
があつた。一方、本発明の構成においては、熱的
な応答が俊敏であり、発熱温度を周囲の状況に応
じてきめ細かく制御することが出来るので、熱効
率は高く又寿命は長期化される。尚、第２図及び
第３図に示したプリントヘツド１０の全体的構成
は更に第５図に斜視図で示してあり、ヒータ要素
１６はリード部１６ｂの端部に電極部１６ｃが設
けられていることが分かる。

次に、第４ａ図乃至第４ｃ図を参照して、第２
図、第３図、及び第５図に示した熱インクジエツ
トプリントヘツド１０の動作原理に付いて説明す
る。第４ａ図は、加熱部１６ａに通電される前の
状態を示しており、インク室１３内のインク１５
は架橋状の加熱部１６ａの周囲に接触しており、
又ノズル孔１２ａにおいて表面張力によつてメニ
スカス１５ｂが形成されている。第４ｂ図は加熱
部１６ａにパルス状電流を通電させた直後の状態
を示しており、加熱部１６ａの表面上で膜沸騰が
起こり気泡１７が発生し始めた状態を示してい
る。次いで、第４ｃ図は加熱部１６ａの周囲に気
泡１７が成長された状態を示しており、この場合
に、プレート状の加熱部１６ａの上側のみならず
その下側にも気泡が発生されている。気泡１７の
発生により排除された体積に相当するインクはイ
ンク室１３から押し出される分けであるが、その
場合にインク室１３からインク供給路１４への流
体抵抗は比較的大きいので、排除されたインクは
ノズル孔１２ａの方へ流動され、そこを通過して
排出されてインク滴１５ａを形成する。この様
に、加熱部１６ａの両面に気泡１７が発生し、そ
の排除体積が有効にインク滴１５ａの形成に利用
されるので、従来技術術と比較して、効率が向上
されている。

第６ａ図乃至第６ｃ図はヒータ要素１６の種々
の実施例を示している。第６ａ図の実施例におい
ては、一対の離隔された互いに平行なストリツプ
１６a₁及び１６a₂によつて加熱部１６が形成され
ており、第６ｂ図の実施例においては、加熱部１
６は一対のアーム１６a₃とリング１６a₄とで形成
されている。一方、第６ｃ図に示したヒータ要素
においては、加熱部１６は蛇行形状部１６a₅から
形成されている。更に、第７ａ図及び第７ｂ図は
カバープレート１２に穿設するノズル孔１２ａを
夫々先細形状１２a₁及び末広形状１２a₂に夫々形
成した場合の実施例を示している。これらのノズ
ル孔１２ａの形状は、例えばインク１５の粘性等
種々の条件に応じて適当に選択して使用すること
が可能である。

第８ａ図は、架橋状の加熱部１６ａをノズル孔
１２ａに整合して配設する代りに、多少右側へズ
ラして部分的にノズル孔１２ａとオーバーラツプ
して配設した場合の実施例を示している。更に、
第８ｂ図は、ブリツジ状の加熱部１６ａをノズル
孔１２ａとは全くオーバーラツプさせずに互いに
相対的に横方向へズラせて配設させた場合の実施
例を示している。尚、上述した何れの実施例にお
いても、加熱部１６ａはノズル孔１２ａと不整合
に且つインク室１３の一端に偏移させて配置させ
てあり、加熱部１６ａの周りに発生する気泡によ
つて排除されたインクがより有効にノズル孔１２
ａへ向かつて流動することを助長させている。

第９図乃至第１４図はヒータ要素１６を凹所１
３に対して架橋状ではなく、片持梁状に設けた幾
つかの実施例を示している。即ち、第９図の実施
例においては、矩形状の凹所１３の右側の側部か
ら凹所１３で画定された空間内に片持梁状に一対
のリード部１６ｂ，１６ｂが延在しており、その
先端部間を接続して幅狭の加熱部１６ａが形成さ
れている。同様に、第１０図の実施例において
は、一対の片持梁状に延在する並設されたリード
部１６ｂ，１６ｂの先端部間にリング形状の加熱
部１６ａが設けられている。第１１図の実施例で
は、蛇行形状の加熱部１６ａが一対のリード部１
６ｂ，１６ｂの先端間に接続して設けられてい
る。第１２図は第９図の構造を有するプリントヘ
ツドのＢ−Ｂ方向に見た断面構造を示している。
この場合には、加熱部１６ａがカバープレート１
２に穿設したノズル孔１２ａに整合して配設され
ているが、加熱部１６ａとノズル孔１２ａとは前
述した如く不整合とさせることも可能である。

第１３図及び第１４図に示した実施例において
は、基板１１の凹所１３を形成した１表面上に絶
縁層１８を被着形成しており、その絶縁層１８は
パターン形成された片持梁状の支持部１８ａを有
しており、該支持部１８ａは凹所１３で形成され
る空間内に張り出して延在している。従つて、こ
の実施例においては、ヒータ要素１６の片持梁状
のリード部１６ｂ，１６ｂは絶縁層１８の支持部
１８ａ上に被着形成されており二重構造の片持梁
状を形成している。後に詳述するが、この様に空
中への張り出し部を二重構造とし、夫々を線膨張
率の異なる物質から構成することによつて、張り
出し部が加熱により振動を発生する。この機械的
な振動運動による運動量をインク１５に付与して
インク滴１５ａの形成に有効に利用することが可
能である。尚、基板１１がシリコン基板である場
合には、絶縁層１８は二酸化シリコンとすると良
い。

第１５図の実施例は、基板１１の１表面上に絶
縁層１８を全面に被着形成しており、その反対側
の表面から基板１１の選択部分を絶縁層１８に到
達する迄エツチング除去して凹所１３を形成して
いる。従つて、凹所１３によつて露出された絶縁
層１８の部分はダイヤフラムを形成している。ヒ
ータ要素１６は絶縁層１８の上に被着形成されて
おり、従つてその加熱部はダイヤフラムの上に配
設してもうけられいる。本実施例においても、ヒ
ータ要素１６の気泡発生による体積排除による効
果に加えて、絶縁層１８とヒータ要素１６とを
夫々異なつた線膨張率に設定することにより、ヒ
ータ要素１６の発熱によつてダイヤフラムが振動
を発生し、その際の機械的運動によりインク滴１
５ａの発生を助長することが可能となる。

第１６図乃至第１８図はインク室１３へのイン
ク導入用のインク供給路１４を画定する為にスペ
ーサとしても機能する封止プレート１９をカバー
プレート１２と基板１１との間に介在させた場合
の実施例を示している。第１６図及び第１７図に
示した実施例の場合には、基板１１の１表面に基
板の一端側から所定距離延在する直線チヤンネル
形状の溝が形成されており、この溝はインク流路
を形成しておりその一部はインク室１３を画成す
ると共にその一部はインク供給路１４を画定して
いる。インク室１３内の空間を延在する加熱部１
６ａを持つたヒータ要素１６が基板１１上に設け
られており、該インク流路の周囲を取りまく様に
Ｕ字形状の封止プレート１９が基板上に形成さ
れ、更にその上にカバープレート１２が配設され
ている。この様な構成とした場合には、インク室
１３及びノズル孔１２ａは全く独立となるので、
マルチノズル形態とした場合にも、その他のノズ
ルから悪影響を被ることは無い。

第１８図の実施例においては、基板１１の１表
面をエツチング除去して凹所１３を形成すると共
に基板１１の反対側の表面上にチヤンネル溝を刻
設してインク供給路１４を形成しその一端部にお
いて凹所１３と基板１１を貫通して連通させてい
る。基板１１の凹所１３を形成した上表面上には
所定のパターン形状としたスペーサとしても機能
する封止プレート１９を被着して設けてあり、更
にその上にはノズル孔１２ａを穿設したカバープ
レート１２を配設してある。一方、基板１１の下
側表面にはバツクプレート２０が設けられており
インク供給路１４を画定している。尚、これらの
実施例においても、加熱部１６ａはノズル孔１２
ａと整合させてあるが、前述した実施例における
如く、不整合配置させることも可能である。

第１９図乃至第２１図の実施例は、基板１１を
異方性エツチングして貫通孔を設け、これをノズ
ル孔として使用する場合を示している。即ち、第
１９図及び第２０図に示した実施例においては、
基板１１を異方性エツチングによつて先細形状の
貫通孔１１ｂを設け、これによつてインク室１３
を形成すると共にインク滴１５ａ射出用のノズル
孔を形成している。基板１１と所定距離離隔して
バツクプレート２０が配設されており、その間に
インク供給路１４が形成されており、又加熱部１
６ａはインク室１３の空間内を延在して設けられ
ている。この実施例は構造が極めて簡単であり製
造が容易である。又、ヒータ要素１６とノズ１１
ｂの加工が一連のホトエツチングプロセスに組み
込める為に位置合せ精度及び間隔が正確である。

第２１図に示した実施例は上述した実施例の変
形例であり、基板１１の内側表面上に絶縁層１８
が被着形成されており、異方性エツチングによつ
て先細のノズル孔１１ｂを穿設する場合に、絶縁
層１８がインク室１３内に突出する張り出し部１
８ａを形成し、その張り出し部１８ａ上にヒータ
要素１６の加熱部１６ａが被着形成されている。
尚、この場合に、加熱部１６ａは張り出し部１８
ａの縁に沿つて延在して設けられている。

前述した如く、ヒータ要素１６は単層に構成し
ても良いし、又多層構成にしても良いが、特に多
層構成（例えば、前述した実施例では、絶縁層上
にヒータ要素１６を形成）とした場合には、その
少なくとも１層を他の層の線膨張率と異なつたも
のに設定することにより、発熱した場合にヒータ
要素１６が振動を発生し、この機械的運動をイン
ク滴の発生に有効に利用することが可能である。
次に、第２２ａ図乃至第２２ｉ図を参照して、絶
縁層で包囲された片持梁状のヒータ要素を製造す
る場合の１例に付いて説明する。

第２２ａ図に示した如く、シリコン等の基板１
１の上に、任意の公知の膜製造方法により、二酸
化シリコン等の絶縁層１８を付着形成し、更にそ
の上に順次モリブデン層１６ｘ、白金層１６ｙ，
モリブデン層１６ｚを形成する。次いで、第２２
ｂ図に示した如く、層１６ｘと１６ｙと１６ｚか
らなる複合層１６の上にホトレジスト２１をコー
テイングする。このホトレジスト２１を所定のパ
ターンに露光し現像することによつて第２２ｃ図
に示した如きホトレジストパターン２１ａ，２１
ｂを形成する。次いで、第２２ｄ図に示した如
く、プラズマエツチングを行なつて金属複合層１
６を選択的にエツチングする。その後に、ホトレ
ジストパターン２１ａ，２１ｂを剥離すると第２
２ｅ図に示した構造となる。

次いで、第２２ｆ図に示した如く、構成体の表
面全体に二酸化シリコンからなるパツシベーシヨ
ン膜２２を付着形成させる。次いで、ホトレジス
トを被着させて露光及び現像を行ない第２２ｇ図
に示した如きホトレジストパターン２３を形成す
る。次いで、このホトレジストパターンをマスク
として使用してウエツトエツチングを行ない二酸
化シリコンを選択的にエツチング除去し第２２ｈ
図に示した如き構造とさせる。次いで、ホトレジ
ストパターン２３を剥離し、その後に、二酸化シ
リコンをマスクとしてシリコン基板１１をその露
出部分から公知の異方性エツチングを施すことに
よつて部分１６ａの下側をアンダーカツテイング
させて凹所１３を形成しその際に部分１６ａを片
持梁状の構成とさせる。尚、部分１６ａを架橋構
造とする場合も同様の異方性エツチングによるア
ンダーカツテイングを利用すれば良い。本例にお
いては、金属複合層１６ａはモリブデン、白金、
モリブデンの３層構造であり、複合層１６ａは下
地絶縁層１８とパツシベーシヨン用絶縁層１６ａ
によつて周囲が完全に包囲されているが、複合層
１６ａは所望により単層構成とすることも可能で
あり、又層１６ａは部分的に絶縁層で被覆される
構成とすることも可能である。

次に、基板１１として特にシリコンウエハを使
用した場合の実施例に付いて第２３図を参照して
詳細に説明する。シリコン基板１１の上表面が
（100）面であり、そこにインク流路１１ａを異方
性エツチングにより形成すると共にヒータ加熱部
１６ａをアンダーエツチングによつて形成する場
合には、架橋構造の加熱部１６ａが（111）面に
対して平行にならない様に図示例ではθ＝45゜の
角度に配置させる。第２３図の実施例では、大略
矩形形状のシリコン基板１１の上表面にインク流
路１１ａはその一端を基板１１の端部に開放して
直線状に延在するチヤンネル形状にエツチング形
成し、その流路１１ａの終端近傍に45度の角度で
架橋状に延在する加熱部１６ａを設けたヒータ要
素１６が設けられている。更に、ヒータ要素１６
と並列して検知要素２６が設けられており、該検
知要素２６も同様に架橋構造を有する検知部２６
ａと、その両端に接続された１対のリード部２６
ｂ，２６ｂ、及び電極部２６ｃ，２６ｃを有して
いる。尚、検知要素２６はヒータ要素１６と同一
の物質から同時的に形成すると良い。検知要素２
６は検知部２６ａにおける電気的特性（例えば電
気抵抗）の変化を検知してインク流路１１ａ内の
インクの状態、例えばインクの液温や流速、を測
定する。基板１１上にはノズル孔１２ａを穿設し
たカバープレート１２を被着するが、その場合
に、好適には両者間に所定の形状の封視プレート
を介設させると良い。尚、第２３図には、単一の
ノズル孔１２ａ及びインク流路１１ａのみ図示し
てあるが、基板１１上にアレイ状にインク流路１
１ａを刻設すると共にそれに対応してノズル孔１
２ａをアレイ状に配設させてマルチノズル構成と
することが可能である。

次に、シリコン基板を使用し、ヒータ及び検知
体を片持梁構造とした場合の具体的実施例に付い
て第２４図乃至第３０図を参照して詳細に説明す
る。第２４図乃至第２６図は第２７図及び第２８
図に夫々異なつた箇所の断面構造を示した本発明
熱インクジエツトプリントヘツドの１例のカバー
プレート１２と、封止プレート１９と、基板１１
とを夫々示している。第２６図に示した如く、シ
リコン基板１１の上表面上には二酸化シリコン等
の絶縁物質からなる絶縁層１８が付着形成されて
おり、該絶縁層１８は所定の形状にパターン化さ
れており、又基板１１はその選択した部分がエツ
チング除去されてインク室１３を画定する凹所が
凹設されている。各インク室１３の左端は共通イ
ンク供給路に連通されており、その右端近傍にお
いては、片持梁状にインク室１３内に張り出して
いる絶縁層１８の一対の支持部１８ａが形成され
ており、その上には夫々ヒータ要素１６のリング
状加熱部１６ａと、検知要素２６のリング状検知
部２６ａとが形成されている。

第２６図の実施例においては、ヒータ要素１６
の上側リード部１６ｂと検知要素２６の下側リー
ド部２６ｂとは共通リード３６に共通接続されて
いる。この様な構成を有する基板１１上に第２５
図に示した矩形形状の窓１９ａを穿設した封止プ
レート１９を被着し、次いでその上に第２４図に
示した如く円形のノズル孔１２ａを穿設したカバ
ープレート１２を被着させてプリントヘツドを完
成する。尚、この様に組み立てられた場合に、矩
形窓１９ａは大略インク室１３の外周を取り囲ん
でインクが充填されるインク室１３の範囲を画定
し、更に、ノズル孔１２ａは大略ヒータ要素１６
のリング状加熱部１６ａに整合して配置される。
この状態は第２８図から明らかである。

第２９図及び第３０図に示したプリントヘツド
は上述したプリントヘツドの変形例であり、この
場合には、基板１１の左端側に各インク室１３の
一端を開放させてノズル孔１３ａを画定してお
り、又各インク室１３の右端は基板１１に刻設し
た共通インク供給路１４に連通している。各イン
ク室１３内の空間に張り出して一対のリング状加
熱部１６ａとリング状検知部２６ａとが夫々片持
梁形状に形成されている。尚、第２９図において
は、ヒータ要素１６及び検知要素２６は夫々簡略
的に図示してあることに注意すべきである。第３
０図から明らかな如く、基板１１上には所定の形
状を持つた封止プレート１９が被着されており、
更にその上バツクプレート２０が被着して設けら
れている。従つて、本例においては、基板１１と
バツクプレート２０とで基板１１の１側部に横方
向に指向したノズル孔１３ａを画定している。

次に、上述したヒータ要素１６と検知要素２６
とを具備する実施例のヒータ及び検知駆動回路に
付いて第３１図及び第３２図を参照して説明す
る。第３１図に示した如く、例えば基板１１とカ
バープレート１２との間に形成されたインク流路
内に充填されているインク１５をヒータ要素１６
の加熱部１６ａで局所的に加熱することによつて
気泡を発生しその排除体積を利用してインク１５
をノズル孔１２ａから押し出してインク滴１５ａ
を形成すると共に、検知要素２６の検知部２６ａ
によつてインク１５の温度を検知しその液温情報
に基づいて加熱部１６ａの加熱駆動を制御し最適
なインク滴１５ａを形成する。この為に、ヒータ
要素１６に接続されたヒータ駆動回路２１はタイ
ミング回路２３とヒータ駆動制御回路２４とに接
続されており、同様に、検知要素２６に接続され
た液温検出回路２２もタイミング回路２３とヒー
タ駆動制御回路２４とに接続されている。

この場合に、第２６図に示した実施例の如くヒ
ータ要素１６と検知要素２６とを共通接続３６さ
せてヒータ駆動回路２１及び液温検出回路２２へ
接続する構成とすることが望ましく、その様な好
適変形例を第３２図に示してある。尚、この場合
に、共通接続部３６は接地接続すると良い。

次に、特に第３３図乃至第３５図を参照して、
ヒータ要素の架橋又は片持梁構造を多層構造とし
て少なくともその一層の線膨張率を他の層のもの
と異ならせることによつて多層構造体を機械的に
振動させ、その振動現象を利用してインクに運動
量を付与してインク滴の形成に寄与させる場合に
付いて詳細に説明する。第３３図及び第３４図に
示した実施例においては、基板１１の上表面上に
絶縁層１８が被着形成されており、その絶縁層１
８が所定の形状にパターン形成されると共に基板
１１の選択した部分がエツチング除去されてイン
ク室１３を画定している。絶縁層１８の一部はイ
ンク室１３の空間内に片持梁状に張り出しており
支持部１８ａが形成している。絶縁層１８上には
ヒータ要素１６が形成されており、それは一対の
互いに並設したリード部１６ｂと、そこからイン
ク室１３の空間に片持梁状にやや斜めに互いに近
接して延在する中間部１６ｄと、その先端に接続
されるリング形状の加熱部１６ａとを有してい
る。従つて、一対の中間部１６ｄとリング状加熱
部１６ａとが全体として片持梁形状に構成されて
おり、それと略同等の形状を有する絶縁物質から
なる支持部１８ａ上に付着形成されて２層構成の
片持梁を形成している。

基板１１の上方には所定距離離隔してカバープ
レート１２が配設されており、両者間にインク供
給路１４が形成されている。インク供給路１４は
インク供給源へ接続されており、通常インクで充
填されている。カバープレート１２の所定箇所に
はノズル孔１２ａが穿設されており、インクが一
部射出されて印字用のインク滴１５ａを形成す
る。この場合に、例えばヒータ要素１６を白金で
又絶縁層１８を二酸化シリコンで形成した場合に
は、ヒータ要素１６の線膨張率の方が絶縁層１８
のそれより大きく従つて、リング加熱部１６ａが
発熱して片持梁が加熱されると、点線で示した如
く片持梁は下方へ屈曲する。従つて、この屈曲運
動によつてインク室１３内のインクは矢印で示し
た如く、大略時計方向に流動されて略ノズル孔１
２ａの方向へ向かつて押し長される。この様な片
持梁の下方向屈曲運動のみによつてインクをノズ
ル孔１２ａから射出させてインク滴１５ａを形成
することも可能であるが、この場合に、リング加
熱部１６ａに気泡を発生させて、その排除体積を
インク滴１５ａの形成に利用するとより効果的で
ある。更に、第３３図及び第３４図に示した実施
例においては、リング形状の加熱部１６ａをノズ
ル孔１２ａの右側へズラせて位置させているが、
例えば、加熱により片持梁構成体が上方向へ屈曲
される場合には、加熱部１６ａをノズル孔１２ａ
と整合させる構成とすることが良い。又、一般的
には、白金と二酸化シリコンとは密着性が良く無
いので、白金と二酸化シリコンとの間にモリブデ
ン、クロム、チタン等の下地層を介在させるのが
良い。

第３５図は、片持梁が加熱により上方向に屈曲
する実施例を示している。即ち、第３５図の実施
例は前述したものと多くの点で同じ構成を有して
いるが、基板１１とカバープレート１２との間に
スペーサとしても機能する封止プレート１９が介
在されている。又、本例においては、基板１１の
上表面上に付着形成した絶縁層１８の上にヒータ
要素１６を付着形成しており、更にその上に絶縁
層１８と同一の前縁材料でより大きな膜厚でオー
バーコート絶縁層２２を付着形成してある。従つ
て、本例の片持梁は、原理的には、３層構造を有
しており、その上部層２２と下部層１８とは同一
の絶縁性物質から構成されているが、上部層２２
を下部層１８よりも大きな厚さに形成してあるの
で、ヒータ要素１６により加熱された場合には、
片持梁構成体は点線で示した如く、上方向へ屈曲
する。従つて、この上方向屈曲運動により、イン
クがノズル孔１２ａを介して外部へ押し出されイ
ンク滴が形成される。図示例の如く、片持梁構成
体の先端部がノズル孔１２ａの近傍に位置させる
のが好適であるが、ノズル孔１２ａから多少ズレ
て位置させることも可能である。更に、片持梁の
屈曲運動のみならず、加熱部１６ａに気泡を瞬時
に発生させてその時の排除体積をも利用してイン
ク滴を形成することが望ましい。前述した如く、
ヒータ要素１６を白金で構成し且つ上部及び下部
絶縁層１８と２２とを二酸化シリコンで構成する
場合にはそれらの間に密着層として例えばモリブ
デンを介在させることが望ましい。

次に、第３６図乃至第３８図に示した実施例に
付いて説明する。第３６図及び第３７図に示した
実施例では、基板１１の上表面を選択的にエツチ
ングしてインク室１３とインク供給路１４を有す
るインク流路を形成し、インク室の空間を延在さ
せてリングを具備した加熱部１６ａがブリツジ状
に設けられている。インク室１３の一端側は基板
１１の１側部に画定したノズル孔１３ａへ連通し
ており、そこを介してインク液滴が射出される。
本例においては、インク室１３はインク流路のチ
ヤンネル幅を部分的に横方向に拡大して形成され
ている。この場合にも、前述した基板１１の下方
向へアンダーカツトエツチングした場合と、同様
の効果、即ちインク供給路１４側への流れ抵抗を
高め逆流を防止する効果を亨受することが可能と
なる。本例の場合には、一回のエツチングでイン
ク流路を形成することが可能であり、製造プロセ
スが簡単化される。尚、図示例にいては、インク
室１３からノズル孔１３ａへかけて多少先細の形
状とされているが、この遷移部分は同じ幅の侭と
するか或いは末広の形状としても良い。

第３７図に示した如く、封止プレート１９を介
してカバープレート１２が設けられている。尚、
本例の変形例として、ノズル孔１３ａを閉塞し
て、カバープレート１２の所望箇所に点線で示し
た如くノズル孔１２ａを穿設して設けても良い。

第３８図は更に別の実施例を示しており、この
場合には、基板１１の選択箇所をエツチング除去
してチヤンネル状の溝を形成してインク室１３を
画定し、その一端側にノズル孔１３ａを画定して
ある。インク室内にはリング状加熱部１６ａを有
するヒータが空中に延在して設けられている。基
板１１上にはスペーサとしても機能する封止プレ
ート１９を介してバツクプレート２０が設けられ
ている。本例においては、バツクプレート２０に
所定形状の溝を刻設してインク供給路１４が形成
されており、該インク供給路１４はインク室１３
に連通されている。この場合に、インク供給路１
４とインク室１３の接続箇所にオリフイス１４ａ
が形成される様に位置決めしてセツトする。従つ
て、このオリフイス１４ａによつて流れ抵抗が大
きく設定され、インク室１３からの逆流が防止さ
れる。更に、本例の変形例として、バツクプレー
ト２０のリング加熱部１６ａに対応する箇所に点
線で示した如く空洞部２０ａを形成しても良い。

次に、本発明の更に別の実施例に付いて第３９
図及び第４０ａ図乃至第４０ｄ図を参照して説明
する。第３９図の実施例においては、基板１１の
表面にチヤンネル形状のインク供給路１４を刻設
すると共にそこから末広形状に拡開するインク室
１３が設けられている。インク室１３は本例では
先細形状の遷移部分を介して基板１１の１端部に
画定されたノズル孔１３ａに連通している。イン
ク供給路１４からインク室１３へ遷移する末広部
分に位地してリング加熱部１６ａがインク室１３
内に配設されており、リング加熱部１６ａは一対
のリード部１６ｂ，１６ｂに接続されている。

第３９図の如き構成の動作原理に付いて第４０
ａ図乃至第４０ｄ図を参照して説明する。第４０
ａ図に示した如く、リング加熱部１６ａが加熱さ
れると、膜沸騰を起し気泡１７の成長が開始され
る。この場合にリング加熱部１６ａはインク供給
路１４とインク室１３の境界近傍に位地されてい
るから、発生された気泡１７はインク供給路１４
を閉塞する。次いで、第４０ｂ図に示した如く、
気泡１７が成長されると、インク室１３との接触
角度、気泡１７の表面張力の関係からノズル１３
ａの方向へ気泡１７が膨張して行く。この場合、
インク供給路１４はブロツクされた侭であるので
そちら側への圧力は伝達されない。この為、イン
ク室１３内のインク１５はノズル孔１３ａ側へ押
し出され、インク供給路１４側へは圧力が加わら
ないので、インク１５の流れは一方向となる。こ
れにより、インク１５がノズル孔１３ａから射出
されて、インク滴が形成される。

次いで、パルス電流が終了すると、第４０ｃ図
に示した如く、リング加熱部１６ａは周囲のイン
ク１５によつて急激に冷却され、気泡１７は瞬時
に消滅してインク液面１５ｂは内部に引つ込む。
次いで、第４０ｄ図に示した如く、インク供給路
１４から新たなインクがインク室１３内に供給さ
れてインク液面１５ｂは表面張力により適当なメ
ニスカスの状態に復帰する。この様に、本実施例
に拠れば、気泡１７は積極的にノズル孔１３ａへ
向かつて成長する構成としてあり、従つて気泡１
７の成長により、その排除体積に指向性が与えら
れその運動エネルギを有効に利用してインク滴を
形成するものである。

第４１図は、上述した実施例の変形例を示して
おり、インク室１３とノズル孔１３ａとの遷移部
分に接続して別のインク供給路としてのインク供
給補助路３０を設けた場合である。但し、この場
合に、インク供給補助路３０の方の流れ抵抗をイ
ンク室１３とノズル孔１３ａとの間の遷移部分の
流れ抵抗よりも大きく設定することが望ましい。
第４２図は更に別の変形例を示しており、遷移部
分の流路内に流れ制御要素３１を配設してインク
室１３からのインクの流れと補助路３０からのイ
ンクの流れの割合を適切に設定することを可能と
している。第４３図は更に別の変形例を示してお
り、この場合は、インク室１３と補助路１３との
間の遷移部分の流路断面よりも補助路３０からノ
ズル孔１３ａ迄の遷移部分３０ａの流路断面を大
きく設定し、補助路３０からのインクの吸いあげ
効果を向上させている。第４４図は更に別の変形
例を示しており、この場合には、遷移部分３０ａ
に角度αの傾斜を与えて末広形状としている。

次に、第４５図及び第４６図を参照して本発明
別の実施例に付いて説明する。なお、これらの実
施例も気泡の発生に指向性を与えてインク滴形成
の効果を向上させるものである点前述した実施例
とそのカテゴリーを同じくするものである。第４
５図に示した実施例では、複数本（図示例では４
本）の加熱部１６a₁乃至１６a₄をインク流路乃至
はインク室１３の長手軸に沿つて並設し、これら
の過熱部を順次ノズル孔１３ａへ向かつて発熱さ
せる。これにより、発生される気泡はノズル孔１
３ａへ向かつて順次成長され、排除体積に指向性
が与えれてインクの押出し動作に寄与する。第４
６図の実施例は、一対のヒータH₁とサーミスタ
T₁とを並列接続し、更に別のヒータH₂とサーミ
スタT₂との整列接続したものと直列に接続詞、
夫々のノードに電圧V₁及び電圧V₂を印加するも
のである。この場合には、抵抗値はT₁＞H₁に設
定してあり、従つてH₁に電流が流れて発熱しH₁
で気泡が発生する。H₁とT₁とは一体となつてい
るので、T₁の温度も上昇しその抵抗値が低下し
T₁に電流が流れる。次にH₁の電流が小さくなる。
サーミスタT₁の抵抗値が桁違いに低下する為、
T₁，H₁，T₂，H₂の合成抵抗は小さくなり、印加
電圧V₂に対してT₁→H₂の経路で電流が流れる。
そこで、H₂が発熱し、次にT₂の電流が増加しH₂
で気泡が発生する。ＨとＴが近接配置されている
為に、同様に温度が上がる。しかし、Ｈが発熱し
次にＴが過熱される為に、多少の時間差（数＋μ
乃至は数msec）があり、気泡をノズル孔１３ａ
方向へ向かつて移動させることとなる。

次に、第４７図に示した実施例に付いて説明す
る。この場合も前述した実施例と同様に気泡をノ
ズル孔１３ａへ向かつて成長させるものである
が、本例では、インク供給路１４からインク室１
３への末広遷移部分の末広壁に沿つて大略Ｖ字形
状で且つ蛇行形状の過熱部１６ａを配設してい
る。その動作を第４８ａ図乃至第４８ｄ図を参照
して説明する。第４８ａ図に示した如く、過熱部
１６ａに電流パルスを印加させて過熱させると、
夫々の壁に沿つて一対の気泡１７，１７が発生さ
れる。次いで、第４８ｂ図に示した如く、気泡の
凝集しようとする作用により一対の気泡は統合さ
れる。この場合、インク流路１４に接続されてい
る末広壁の狭くなつている側で先ず気泡の結合が
起こり、表面張力の為に気泡は球形になろうとす
る効果も加わり、インク供給路１４が閉塞され
る。同時に末広壁が拡開されている側では気泡の
移動により新たなインクがヒータ面に供給され
る。次いで、第４８ｃ図に示した如く、新たなイ
ンクは過熱によつて気化し気泡となる。インク供
給路１４側は狭い為に、気泡の表面張力、液と壁
面の接触角度、及び管抵抗から気泡面の位置へ変
らない。一方、反対側では、新たな気泡面の形成
に伴い、表面張力により図示した如く安定した形
状の気泡が形成される。管抵抗及びノズルによる
抵抗が小さいので、第４８ｄ図に示した如く、イ
ンクはノズル孔１３ａ方向へ押し出される。気泡
が成長すると、周囲のインク液で冷却されて、気
泡が収縮、消滅する。

第４９図は更に別の実施例を示しており、この
場合には、過熱部１６ａの幅は順次その長さ方向
に変化させてインク室１３内においてその長手軸
方向において所定の温度に到達する迄の時間を制
御することにより気泡の成長に指向性を持たせ、
インクのノズル孔１３ａへ無かつての押出し効果
を発揮させるものである。第４９図の実施例のヒ
ータ幅及び熱容量を長手軸方向に夫々第５０ａ図
及び第５０ｃ図に示してあり、又気泡を発生する
迄の時間をヒータ位置の関数として第５０ｃ図に
示してある。第４９図の実施例の動作は第５１図
乃至第５３図を参照することにより明らかであ
る。尚、第５１ａ図乃至第５１ｃ図は夫々の経過
時間を横軸にとつてあり、印加電圧を縦軸に取つ
てある。又、第５２ａ図乃至第５２ｃ図では、横
軸にヒータ位置を縦軸に温度をとつてある。更
に、第５３ａ図乃至第５３ｃ図では、横軸にヒー
タ位置を取つてあり、どこで気泡が発生するかを
表している。尚、第５１図乃至第５３図におい
て、それぞれのａ乃至ｂは対応している。

効 果 以上詳説した如く、本発明によれば、消費電力
を著しく減少させることが可能であり、又応答速
度を上げることが可能なので、高速の印字を行な
うことが可能である。更に、構造は簡単であるか
ら、製造が容易であり、高精度の加工が容易で新
規な機構が容易に付加できる。特に高密度のマル
チノズルを構成するのに効果的である。

以上、本発明の具体的実施の態様に付いて詳細
に説明したが、本発明はこれら具体例にのみ限定
されるべきものでは無く、本発明の技術的範囲を
逸脱すること無しに種々の変形が可能であること
は勿論である。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の代表的な熱インクジエツトプリ
ントヘツドの構成を示した概略図、第２図は本発
明の熱インクジエツトプリントヘツドの１実施例
を示した概略図、第３図は第１図のプリントヘツ
ドの概略平面図、第４ａ図乃至第４ｃ図は第１図
のプリントヘツドの動作原理を説明する各説明
図、第５図は第２図及び第３図のプリントヘツド
の概略斜視図、第６ａ図乃至第６ｃ図はヒータ要
素１６の種々の実施例を示した各平面図、第７ａ
図及び第７ｂ図はノズル孔の変形例を示した各概
略新面図、第８ａ図及び第８ｂ図は過熱部１６ａ
とノズル孔１２ａとの相対的位置関係の異なる各
実施例を示した各概略断面図、第９図乃至第１１
図はヒータ要素１６を片持梁構造とした場合の各
概略平面図、第１２図は第９図のＢ−Ｂ線に沿つ
ての概略断面図、第１３図はヒータ要素１６を２
層構造の片持梁とした場合の概略平面図、第１４
図は第１３図のＣ−Ｃ線に沿つての概略断面図、
第１５図はダイヤフラム構成とした場合の概略断
面図、第１６図は基板１１の表面に直線上のイン
ク経路を形成した場合の実施例の概略断面図、第
１７図はその分解概略斜視図、第１８図は基板１
１の裏側表面にインク供給路を形成した実施例の
概略断面図、第１９図は基板１１を異方性エツチ
ングしてノズル孔を形成した場合の概略断面図、
第２０図はその分解概略斜視図、第２１図はその
変形例を示した概略断面図、第２２ａ図乃至第２
２ｉ図は本プリントヘツドの１実施例の製造方法
の１例を示した各概略断面図、第２３図はシリコ
ンウエハを基板１１として使用しヒータ要素１６
と並設して検知要素２６を設けた場合の分解概略
斜視図、第２４図はカバープレート１２の１例を
示した概略部分平面図、第２５図は封止プレート
１９の１例を示した概略部分平面図、第２６図は
基板１１とその上にヒータ要素１６と検知要素２
６とを並列して形成した実施例の概略部分平面
図、第２７図及び第２８図は夫々第２６図中のＤ
−Ｄ線及びＥ−Ｅ線に沿つての各概略断面図、第
９図は基板１１の１側部にノズル孔１３ａを画定
した場合の実施例の概略部分平面図、第３０図は
第２９図中のＦ−Ｆ線に沿つての概略断面図、第
３１図はヒータ要素１６と検知要素２６の駆動回
路の１例を示した概略図、第３２図はその変形例
を示した概略図、第３９図は片持梁状の２層構造
のヒータ要素１６を持つた実施例を示した概略断
面図、第３４図はそのヒータ要素１６とインク室
１３との位置関係を示した概略平面図、第３５図
はその変形例を示した概略断面図、第３６図は基
板１１表面を横方向に部分的に拡大してインク室
１３を画定した実施例を示した概略部分平面図、
第３７図は第３６図のＧ−Ｇ線に沿つての概略断
面図、第３８図はその変形例を示した概略断面
図、第３９図は発生される気泡の成長に指向性を
付与する１実施例を示した概略平面図、第４０ａ
図乃至第４０ｄ図はその動作原理を示した各概略
図、第４１図乃至第４４図はインク供給補助路３
０を設けた変形例を示した各概略平面図、第４５
図及び第４６図はインク流路の長手軸に沿つて複
数個のヒータ要素を並設して発生される気泡の成
長に指向性を付与する実施例を示した各概略図、
第４７図は気泡の成長に指向性を付与する場合の
変形例を示した概略図、第４８ａ図乃至第４８ｄ
図はその動作原理を示した各概略図、第４９図は
気泡の成長に指向性を付与する場合の別の変形例
を示した概略図、第５０ａ図乃至第５０ｃ図は第
４９図の構造の種々の特性を示した各グラフ図、
第５１ａ図乃至第５１ｃ図と第５２ａ図乃至第５
２ｃ図と第５３ａ図乃至第５３ｃ図は第４９図の
動作原理を説明するのに有用な各グラフ図、であ
る。 符合の説明、１１…基板、１２…カバープレー
ト、１２ａ…ノズル孔、１３…凹所又はインク
室、１４…インク供給路、１５…インク、１５ａ
…インク滴、１６…ヒータ要素、１６ａ…加熱
部、１６ｂ…リード部、１６ｃ…電極部、１８…
絶縁層、１９…封止プレート、２０…バツクプレ
ート、２６…検知要素、２６ａ…検知部。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ インクを局所的に加熱して気泡をインク内に
   発生させそれにより該インクからインク滴を形成
   する熱インクジエツトプリントヘツドにおいて、
   ノズル孔が設けられていると共に前記ノズル孔に
   連通しており且つ前記インクを充填可能なインク
   流路が設けられており、前記インク流路の空間内
   に少なくともその一部を空中に延在させた加熱手
   段が設けられていることを特徴とする熱インクジ
   エツトプリントヘツド。 ２ 特許請求の範囲第１項において、前記インク
   流路は基板とカバープレートとの間に形成されて
   おり、前記加熱手段は前記基板上に形成されてお
   り且つ前記基板の選択した箇所をエツチング除去
   して前記加熱手段の少なくとも一部を前記基板か
   ら離隔させたことを特徴とする熱インクジエツト
   プリントヘツド。 ３ 特許請求の範囲第２項において、前記加熱手
   段は電流の通過によつて発熱する加熱部を有して
   いることを特徴とする熱インクジエツトプリント
   ヘツド。 ４ 特許請求の範囲第３項において、前記加熱部
   が架橋状に構成されていることを特徴とする熱イ
   ンクジエツトプリントヘツド。 ５ 特許請求の範囲第３項において、前記加熱部
   が片持梁状に構成されていることを特徴とする熱
   インクジエツトプリントヘツド。 ６ 特許請求の範囲第３項において、前記加熱部
   の少なくとも一部が蛇行形状に構成されてること
   を特徴とする熱インクジエツトプリントヘツド。 ７ 特許請求の範囲第３項において、前記加熱部
   の少なくとも一部が環状形状をしていることを特
   徴とする熱インクジエツトプリントヘツド。 ８ 特許請求の範囲第３項において、前記ノズル
   孔は前記カバープレートの所定箇所に穿設して設
   けられていることを特徴とする熱インクジエツト
   プリントヘツド。 ９ 特許請求の範囲第８項において、前記加熱部
   は前記ノズル孔と整合して配設されていることを
   特徴とする熱インクジエツトプリントヘツド。 １０ 特許請求の範囲第８項において、前記加熱
   部は前記ノズル孔と少なくとも部分的にズラして
   配設されていることを特徴とする熱インクジエツ
   トプリントヘツド。 １１ 特許請求の範囲第３項において、前記ノズ
   ル孔は前記カバープレートと前記基板との間に配
   設されていることを特徴とする熱インクジエツト
   プリントヘツド。 １２ 特許請求の範囲第３項において、前記ノズ
   ル孔は前記基板の所定箇所に穿設して設けられて
   いることを特徴とする熱インクジエツトプリント
   ヘツド。 １３ 特許請求の範囲第１２項において、前記ノ
   ズル孔は前記基板を異方性エツチングすることに
   よつて先細形状に形成されていることを特徴とす
   る熱インクジエツトプリントヘツド。 １４ 特許請求の範囲第３項において、前記加熱
   手段は前記加熱部の両端に接続された一対のリー
   ド部を有しており前記リード部は前記基板上に付
   着形成されると共に前記加熱部の方が前記リード
   部よりも電気的抵抗が実質的に大きい様に設定さ
   れていることを特徴とする熱インクジエツトプリ
   ントヘツド。 １５ 特許請求の範囲第１４項において、前記加
   熱部と前記リード部とは同一の物質から形成され
   ており前記加熱部の断面積が前記リード部の断面
   積より小さく形成されていることを特徴とする熱
   インクジエツトプリントヘツド。 １６ 特許請求の範囲第１項、第２項、第３項及
   び第１４項の内の何れか１項において、前記基板
   上に絶縁層が形成されており、前記加熱手段のリ
   ード部は前記絶縁層の上に被着形成されているこ
   とを特徴とする熱インクジエツトプリントヘツ
   ド。 １７ 特許請求の範囲第１項において、前記加熱
   手段の近傍に前記インクの温度を測定する温度検
   知手段を配設したことを特徴とする熱インクジエ
   ツトプリントヘツド。 １８ 特許請求の範囲第１７項において、前記加
   熱手段と前記温度検知手段とは実質的に同一の構
   成を有することを特徴とする熱インクジエツトプ
   リントヘツド。 １９ 特許請求の範囲第２項において、前記基板
   と前記基板との間に所定の形状の孔を穿設した封
   止プレートを挾着させたことを特徴とする熱イン
   クジエツトプリントヘツド。 ２０ インクを局所的に加熱して気泡をインク内
   に発生させそれにより該インクからインク滴を形
   成する熱インクジエツトプリントヘツドにおい
   て、１表面上に絶縁層を被着形成した基板の所定
   箇所を前記１表面と反対表面側から前記１表面に
   達する迄エツチング除去して前記絶縁層の選択部
   分によつて形成したダイヤフラムを設け、前記ダ
   イヤフラム上に加熱部を配設させて加熱手段を前
   記絶縁層上に付着形成して設け、前記絶縁層と所
   定距離離隔させてカバープレートを配設してイン
   ク流路を設けると共に前記カバープレートにノズ
   ル孔を穿設して設け、前記インク流路内のインク
   を前記ノズル孔から噴出させることによつてイン
   ク滴を発生させることを特徴とする熱インクジエ
   ツトプリントヘツド。 ２１ 特許請求の範囲第２０項において、前記加
   熱部は電流の通過によりジユール熱を発生し、前
   記加熱手段は前記加熱部の両端に接続する一対の
   リード部を有しており、前記リード部も前記絶縁
   層上に付着形成されていることを特徴とする熱イ
   ンクジエツトプリントヘツド。 ２２ 所定箇所をエツチング除去して１表面に凹
   所を形成した基板、第１線膨脹率を持つており前
   記１表面上に付着形成されると共に前記凹所上の
   空間に張り出して所定の形状に延在する張り出し
   部を有する第１層、前記第１線膨脹率とは異つた
   第２線膨脹率を持つており前記第１層の少なくと
   も前記張り出し部上に付着形成された第２層、前
   記基板の絶縁層から所定距離離隔して配設しノズ
   ル孔を穿設したカバープレート、少なくとも前記
   張り出し部を加熱し前記第１及び第２線膨脹率の
   差異によつて前記張り出し部を屈曲させる加熱手
   段、とを有することを特徴とする熱インクジエツ
   トプリントヘツド。 ２３ 特許請求の範囲第２２項において、前記加
   熱手段は前記第２層に電流を通過させることによ
   つて前記第２層の加熱部においてジユール熱を発
   生させるものであることを特徴とする熱インクジ
   エツトプリントヘツド。 ２４ 特許請求の範囲第１項、第２項、第３項及
   び第２３項の内に何れか１項において、前記第１
   層はTa₂O₅、SiO₂、Si₃N₄、Al₂O₃から選択され
   た物質で構成されており、又第２層はTa、Ti、
   Ｗ、Cr、Ni、Mo、Pt、TaN₂、TiN、SiC、
   WC、NiCr、ステンレス、Ptlr、PtRhから選択
   された物質で構成されていることを特徴とする熱
   インクジエツトプリントヘツド。 ２５ 特許請求の範囲第２４項において、前記基
   板はSi、Ｗ、Mo、Cr、Ni、NiCr、ステンレス、
   樹脂から選択した単層又はこれらのラミネート構
   造で構成されていることを特徴とする熱インクジ
   エツトプリントヘツド。