KR101016528B1 - 액체 토출 헤드 및 액체 토출 장치 - Google Patents

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Abstract

복수로 분할하는 일 없이 단일의 베이스 부재로 복수의 발열 소자(발열 부분)를 형성하고, 이에 의해 토출 방향을 제어 가능하게 한다. 액체를 토출하기 위한 열에너지를 발생시키는 열에너지 발생 소자(22)를 구비하는 액체 토출 헤드이며, 열에너지 발생 소자(22)는 분할되어 있지 않은 하나의 베이스 부재로 이루어지는 동시에, 평면 형상이 대략 구불구불한 형상을 이루고, 또한 대략 구불구불한 형상의 접힘 부분에 도체(전극)(36)가 접속됨으로써, 대략 구불구불한 형상의 접힘 부분을 거쳐서 액체를 토출시키기 위한 열에너지를 발생시키는 주된 부분(22a, 22b)으로 구분한 것이고, 하나의 에너지 발생 소자(22) 상에 액체를 토출시키기 위한 하나의 노즐을 구비한다.
액체 토출 헤드, 발열 소자, 트랜지스터, 주발열부, 노즐

Description

액체 토출 헤드 및 액체 토출 장치 {LIQUID-DISCHARGING HEAD AND LIQUID-DISCHARGING DEVICE}
본 발명은, 예를 들어 잉크젯 프린터 등의 액체 토출 장치에 이용되고 열에너지에 의해 액체를 토출하는 액체 토출 헤드와 이 액체 토출 헤드를 이용한 액체 토출 장치에 관한 것이다.
종래의 잉크젯 프린터 등의 액체 토출 장치에 있어서, 액체의 토출 방식 중 하나로서 발열 소자를 이용하여 액체를 급속히 가열하고, 이 때에 발생하는 기포의 압력을 이용하여 액체를 토출시키는 서멀 방식이 알려져 있다.
또한, 그 발열 소자의 형태로서는 1개의 액실 내에 단일 부재를 설치한 것 외에, 복수로 분리 및 분할된 발열 소자를 설치한 것이 알려져 있다[예를 들어, 특허 문헌 1(일본 특허 공개 평8-118641호 공보) 참조].
도13a 내지 도13c는 종래의 발열 소자의 일예를 도시한 평면도이다. 도13a는 대략 정육면체의 평면 형상을 갖는 단일의 발열 소자(1)로 이루어지는 것을 도시하고 있다. 도13b는 대략 정육면체의 영역 내에서 2개로 분할된 형상을 이루는 발열 소자(1A 및 1B)를 도시하고 있다. 도13c는 대략 정육면체의 영역 내에서 3개로 분할된 형상을 이루는 발열 소자(1C, 1D 및 1E)를 도시하고 있다.
도13a에서는 발열 소자(1)에 전류를 흐르게 하기 위한 전극(2)(도면 중, ① 및 ②)이 각각 발열 소자(1)의 양단부에 접속되어 있다.
또한, 도13b에서는 발열 소자(1A 및 1B)의 한 쪽 단부(도면 중, 하측)에는 각각 전극(2A)(도면 중 ① 및 ③)이 접속되어 있다. 또한, 발열 소자(1A 및 1B)의 다른 쪽 단부(도면 중, 상측)에는 양자를 접속하는 전극(2B)(도면 중, ②)이 설치되어 있다.
또한, 도13c에서는 발열 소자(1C 및 1E)의 한 쪽 단부에는 각각 전극(2C)(도면 중, ① 및 ④)이 접속되어 있다. 또한, 발열 소자(1C와 1D)는 전극(2D)(도면 중, ②)에 의해 접속되고, 또한 발열 소자(1D와 1E)는 전극(2E)(도면 중, ③)에 의해 접속되어 있다.
이상으로부터, 도13b 및 도13c에 도시한 바와 같은 복수의 발열 소자(1A) 등을 설치한 경우에는, 각 발열 소자(1A) 사이는 직렬로 접속된다. 그리고, 예를 들어 도13b의 경우에는 전극(2A) 사이에 전류를 흐르게 함으로써 전극(2B)을 거쳐서 2개의 발열 소자(1A 및 1B)를 함께(동시에) 발열시킬 수 있다.
그러나, 전술한 종래의 발열 소자에 있어서 단일 부재인 것(도13a)은 저항치가 낮아진다고 하는 문제가 있다. 예를 들어, 도13a 내지 도13c의 예로 도시한 바와 같이, 전체가 동일한 크기의 대략 정육면체의 면적 내에 단일, 2 분할, 3 분할의 발열 소자를 형성한 경우에 있어서, 단일 부재인 것(도13a)은 저항치가 2 분할인 것(도13b)과 비교하여 1/4 이하가 되고, 또한 3 분할인 것(도13c)과 비교하여 1/9 이하가 된다. 그리고, 저항치가 낮은 만큼 저전압 대전류의 전원이 요구되게 되어, 발열(전력 손실)이나 전압 강하에 대해 엄격한 요구가 된다고 하는 문제가 있다. 따라서, 예를 들어 다수의 노즐을 병설하여 사용하는 장치에는 적합하지 않다고 하는 문제가 있다.
또한, 도13a 내지 도13c에 있어서 발열 소자(1) 등에 전압을 인가하였을 때에, 주로 액체의 토출에 효과적으로 기여하는 부분은 점선으로 둘러싸인 영역이 된다. 이로 인해, 분할된 발열 소자의 경우에는 예를 들어 도13b에 도시한 바와 같이 발열 소자(1A와 1B) 사이(슬릿 형상의 부분)는 발열 소자 자체가 존재하지 않는 영역이 되므로, 중앙 부분의 온도 저하가 발생된다고 하는 문제가 있다.
또한, 복수의 발열 소자를 병설한 것을 기판 상에 형성하는 경우에 복수의 발열 소자의 발열 특성을 완전히 동일하게 하는 것은 제조상 곤란하여, 복수의 발열 소자를 병설하였을 때에 발열 소자 사이에서 특성에 변동이 발생된다고 하는 문제가 있다. 또한, 분할수를 많게 할수록 발열 소자 자체가 존재하지 않는 영역이 증가하기 때문에, 발열 소자의 단위 면적당 온도를 보다 고온으로 하는 것이 요구되므로 발열 소자의 수명, 즉 열화가 가속된다고 하는 문제가 있다.
이상의 점을 감안하면, 단일의 대략 정육면체의 발열 소자는 전원에 대해 엄격한 요구가 있는 점 이외에는 복수로 분할한 발열 소자보다도 우수하며, 실제로 사용한 경우에도 경험상 액체의 토출 특성의 변동을 적게 할 수 있는 것이 알려져 있다.
그러나, 본건 출원인에 의해 1개의 액실 내에 복수의 발열 소자를 설치하여 토출 방향을 제어하는 기술이 제안되어 있다(예를 들어, 일본 특허 출원 제2002- 112947호, 일본 특허 출원 제2002-161928호). 이러한 기술을 이용하는 경우, 대략 정육면체로 형성된 단일의 발열 소자를 이용한 것에서는 실현하는 것이 용이하지 않다.
따라서 본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 복수로 분할하는 일 없이 단일의 베이스 부재로부터 복수의 발열 소자(발열 부분)를 형성하고, 이에 의해 토출 방향을 제어 가능하게 하는 것이다.
본 발명은, 이하의 해결 수단에 의해 상술한 과제를 해결한다.
본 발명의 일형태에서는, 액체를 토출하기 위한 열에너지를 발생시키는 열에너지 발생 소자를 구비하는 액체 토출 헤드이며, 1개의 상기 열에너지 발생 소자상에 액체를 토출시키기 위한 1개의 노즐을 구비하며, 열에너지 발생 소자는 분할되어 있지 않은 하나의 베이스 부재로 이루어짐과 함께, 평면 형상이 구불구불한 형상을 이루고, 구불구불한 형상으로 형성된 부분의 2개의 단부와, 구불구불한 형상의 접힘 부분에 각각 도체가 접속되어 있으며, 일방의 상기 단부의 도체로부터 전류를 흐르게 함과 함께, 접힘 부분의 도체와 타방의 단부의 도체로부터 각각 전류를 유출시켜, 일방의 단부측의 열에너지 발생 소자와 타방의 단부측의 열에너지 발생 소자와의 발열량을 상이하게 함으로써, 잉크의 토출 방향을 편향시키도록 제어하는 것을 특징으로 한다.
상기 발명에 있어서는, 열에너지 발생 소자는 대략 구불구불한 형상의 접힘 부분에 설치된 도체에 의해 복수의 발열 부분으로 구분된다. 즉, 접힘 부분을 거쳐서 양측에 존재하는 베이스 부재의 일부가 액체를 토출시키기 위해 액체에 열에너지를 부여하는 실질적인 발열 부분이 된다. 이에 의해, 각 발열 부분이 도체를 거쳐서 직렬로 접속된 것과 동일한 것이 된다.
또한, 본 발명의 다른 형태에서는 액체를 토출하기 위한 열에너지를 발생시키는 열에너지 발생 소자를 구비하는 액체 토출 장치이며, 1개의 열에너지 발생 소자상에 액체를 토출시키기 위한 1개의 노즐을 구비하며, 열에너지 발생 소자는 분할되어 있지 않은 하나의 베이스 부재로 이루어짐과 함께, 평면 형상이 구불구불한 형상을 이루고, 구불구불한 형상으로 형성된 부분의 2개의 단부와, 구불구불한 형상의 접힘 부분에, 각각 도체가 접속됨으로써, 구불구불한 형상의 접힘 부분을 거쳐서, 액체를 토출하기 위한 열에너지를 발생시키는 주된 부분을 적어도 2개로 구분한 것이고, 열에너지 발생 소자에 의해 열에너지를 발생시켜 열에너지 발생 소자 상의 액체를 노즐로부터 토출시키도록 제어하는 주제어 수단과, 일방의 단부의 도체로부터 전류를 흐르게 함과 함께, 접힘 부분의 도체와 타방의 단부의 도체로부터 각각 전류를 유출시켜, 2개의 주된 부분의 발열량을 상이하게 함으로써, 노즐로부터 토출되는 액체의 토출 방향을 제어하는 부제어 수단을 구비하는 것을 특징으로 한다.
상기 발명에 있어서는, 열에너지 발생 소자는 대략 구불구불한 형상의 접힘 부분에 설치된 도체에 의해 액체를 토출하기 위한 열에너지를 발생시키는 적어도 2개의 주된 부분으로 구분된다. 즉, 접힘 부분을 거쳐서 양측에 존재하는 주된 부분이 액체를 토출시키기 위해 액체에 열에너지를 부여하는 실질적인 발열 부분이 된다. 이에 의해, 각 주된 부분이 도체를 거쳐서 직렬로 접속된 것과 동일한 것이 된다.
또한, 주제어 수단에 의한 액체의 토출 외에 부제어 수단에 의해 주된 부분이 발생하는 열에너지 특성이 다르도록 제어된다. 이에 의해, 발열 소자 상의 열에너지 분포가 변화되어 노즐로부터 토출되는 액체의 토출 방향이 제어된다.
또한, 본 발명의 다른 형태에서는 열에너지 발생 소자에서 발생하는 열에너지에 의해 토출구로부터 액체를 토출하는 액체 토출 헤드의 제조 방법이며, 상기 열에너지 발생 소자를, 그 평면 형상이 대략 구불구불한 형상을 이루며 분할되어 있지 않은 하나의 베이스 부재로 구성하고, 상기 대략 구불구불한 조의 접힘 부분에 도체를 접속함으로써 1개의 상기 에너지 발생 소자 상에 액체를 토출하기 위한 열에너지를 발생시키는 주된 부분을 적어도 2개로 분할하는 것을 특징으로 한다.
도1은 헤드의 층 구성을 도시한 단면도이다.
도2a 내지 도2g는 헤드의 제조 과정을 설명하는 층 구성 단면도이다.
도3은 발열 소자를 도시한 평면도이다.
도4의 (a)와 도4의 (b)는 발열 소자의 형상을 저항 회로망으로 치환하였을 때의 예를 도시한 도면으로, 도4의 (a)는 전체 구조를 도시하고, 도4의 (b)는 해석을 위한 등가 회로를 도시한다.
도5a와 도5b는 발열량의 분포를 나타낸 도면으로, 간격 D1이 2.5 ㎛인 예이다.
도6a와 도6b는 발열량의 분포를 나타낸 도면으로, 간격 D1이 1.5 ㎛인 예이다.
도7은 도6a와 도6b 중, 간격 D1 및 간격 D2의 치수를 다양하게 변화시켰을 때의 인가 전력(W)과, 잉크의 토출 속도(m/s)와의 관계를 나타낸 실험 결과이다.
도8은 간격 D1을 0.8 ㎛로부터 3.0 ㎛까지 변화시켰을 때의 발열 소자의 발열 상태를 광학 현미경으로 촬영한 결과를 나타낸 도면이다.
도9는 간격 D1이 0.8 내지 2.6 ㎛에서의 발열 소자에 있어서의 인가 전력과 잉크의 토출 속도와의 관계를 나타낸 그래프이다.
도10은 간격 D1의 길이와 토출 개시 전력과의 관계를 나타낸 그래프이다.
도11은 주제어 수단 및 부제어 수단을 구성한 것을 도시한 개념도이다.
도12는 발열 소자의 다른 실시 형태를 도시한 평면도이다.
도13a 내지 도13c는 종래의 발열 소자의 일예를 도시한 평면도로, 도13a는 단일의 발열 소자로 이루어진 것을 도시한 도면, 도13b는 2 분할된 발열 소자를 도시한 도면, 도13c는 3 분할된 발열 소자를 도시한 도면이다.
이하, 도면 등을 참조하여 본 발명의 일실시 형태에 대해 설명한다.
우선, 액체 토출 헤드(이하, 단순히「헤드」라 함)(21)의 구조 및 제조 방법에 대해 설명한다. 도1은 헤드(21)의 층 구성을 도시한 단면도이고, 도2a 내지 도2g는 헤드(21)의 제조 과정을 차례로 설명하는 층 구성 단면도이다.
우선, 도2a에 있어서 웨이퍼에 의한 P형의 실리콘 기판(26) 상에 실리콘 질화막(Si3N4)이 적층된다. 계속해서, 리소그래피 공정 및 반응성 에칭 공정에 의해 실리콘 기판(26)이 처리되어, 트랜지스터를 형성하는 영역 이외의 영역에 존재하는 상기 실리콘 질화막이 제거된다. 이에 의해, 실리콘 기판(26) 상의 트랜지스터를 형성하는 영역에만 실리콘 질화막이 형성된다.
계속해서, 열산화 공정에 의해 실리콘 질화막이 제거된 영역에 열실리콘 산화막이 형성되고, 이 열실리콘 산화막에 의해 트랜지스터를 분리하기 위한 소자 분리 영역(27)이 형성된다. 계속해서, 트랜지스터 형성 영역에 텅스텐 실리사이드/폴리실리콘/열산화막 구조의 게이트가 형성된다. 또한, 소스/드레인 영역을 형성하기 위한 이온 주입 공정 및 산화 공정에 의해 실리콘 기판(26)이 처리되어, MOS형의 트랜지스터(28 및 29)가 형성된다.
여기서, 트랜지스터(28)는 발열 소자(열에너지 발생 소자)(22)의 구동에 이바지하는 드라이버 트랜지스터이다. 또한, 트랜지스터(29)는 트랜지스터(28)를 제어하는 집적 회로를 구성하는 트랜지스터이다. 또한, 본 실시 형태에 있어서는 게이트/드레인 사이에 저농도의 확산층이 형성되고, 이 부분에서 가속되는 전자의 전해를 완화시킴으로써 내압을 확보하여 트랜지스터(28)가 형성되도록 이루어져 있다.
이상과 같이, 실리콘 기판(26) 상에 트랜지스터(28 및 29)가 형성되면, 다음에 CVD법에 의해 실리콘이 첨가된 실리콘 산화막인 PSG막, 붕소 및 인이 첨가된 실리콘 산화막인 BPSG막(30)이 차례로 형성되고, 이에 의해 1층째의 층간 절연막이 형성된다.
계속해서, 포토리소그래피 공정 후, C4F8/CO/O2/Ar계 가스를 이용한 반응성 에칭법에 의해 실리콘 반도체 확산층(소스/드레인) 상에 콘택트 홀(31)이 형성된다.
또한, 스패터링법에 의해 티탄, 질화티탄 배리어 메탈, 티탄, 실리콘 또는 구리를 첨가한 알루미늄이 차례로 적층된다. 다음에, 반사 방지막인 질화 티탄이 적층되고 이들에 의해 배선 패턴 재료가 성막된다. 또한, 포토리소그래피 공정 및 드라이 에칭 공정에 의해 성막된 배선 패턴 재료가 선택적으로 제거되어 1층째의 배선 패턴(32)이 형성된다. 이와 같이 하여 형성된 1층째의 배선 패턴(32)에 의해, 구동 회로를 구성하는 트랜지스터(29)를 접속하여 로직 집적 회로가 형성된다.
계속해서, TEOS[테트라에톡시실란 : Si(OC2H5)4]를 원료 가스로 한 CVD법에 의해 실리콘 산화막으로 이루어지는 층간 절연막(33)이 적층된다. 다음에, SOG를 포함하는 도포형 실리콘 산화막의 도포와 에치백에 의해 층간 절연막(33)이 평탄화되고, 이들 공정이 2회 반복되어 1층째의 배선 패턴(32)과 2층째의 배선 패턴의 층간 절연막(33)이 형성된다.
계속해서 도2b에 도시한 바와 같이, 층간 절연막(33) 상에 스패터링법에 의해 탄탈막이 형성된다. 또한, 계속해서 포토리소그래피 공정 및 BCl3/Cl2 가스를 이용한 드라이 에칭 공정에 의해 잉여의 탄탈막이 제거되어 발열 소자(22)가 형성된다.
계속해서, 도2c에 도시한 바와 같이 CVD법에 의해 실리콘 질화막이 적층됨으로써 발열 소자(22)의 보호층(23)이 형성된다. 계속해서, 도2d에 도시한 바와 같이 포토리소그래피 공정 및 CHF3/CF4/Ar 가스를 이용한 드라이 에칭 공정에 의해 소정 부위의 실리콘 질화막이 제거되어, 발열 소자(22)의 배선 패턴(전극)에 접속하는 영역이 노출된다. 또는 층간 절연막(33)에 개구를 형성하여 비아 홀(34)이 형성된다.
또한 도2e에 도시한 바와 같이, 스패터링법에 의해 티탄, 실리콘 또는 구리 등을 첨가한 알루미늄이 적층된다. 계속해서 질화 티탄이 적층되어 반사 방지막이 형성된다. 이에 의해, 헤드(21)에는 배선 패턴 재료(35)가 성막된다.
계속해서, 도2f에 도시한 바와 같이 포토리소그래피 공정 및 드라이 에칭 공 정에 의해 성막된 배선 재료(35)가 선택적으로 제거되어, 2층째의 배선 패턴인 전극(36)이 작성된다. 이 2층째의 배선 패턴인 전극(36)에 의해 전원용 배선 패턴 및 접지용 배선 패턴이 형성되고, 또한 트랜지스터(28)를 발열 소자(22)에 접속하는 배선 패턴이 형성된다. 또한, 발열 소자(22)의 상층에 남겨진 실리콘 질화막으로 이루어지는 보호층(23)은 전극(36)의 형성시의 에칭 공정에 있어서 발열 소자(22)를 보호하는 것으로서 기능한다.
계속해서, 도2g에 도시한 바와 같이 CVD법에 의해 잉크 보호층으로서 기능하는 실리콘 질화막으로 이루어지는 보호층(24)이 적층된다. 또한 열처리로에 있어서, 질소 가스 분위기 중 또는 수소를 첨가한 질소 가스 분위기 중에서 열처리가 실시된다. 이에 의해, 트랜지스터(28 및 29)의 동작이 안정화되고, 또한 1층째의 배선 패턴(32)과 2층째의 배선 패턴인 전극(36)과의 접속이 안정화되어 콘택트 저항이 저감된다.
계속해서, 도1에 도시한 바와 같이 발열 소자(22) 상에 스패터링법에 의해 탄탈이 적층됨으로써 내캐비테이션층(25)이 형성된다. 계속해서, 드라이 필름(41), 오리피스 플레이트(42)가 차례로 적층된다. 여기서, 드라이 필름(41)은 예를 들어 유기계 수지에 의해 구성되고, 압착에 의해 배치된 후 잉크 액실(45) 및 잉크 유로(도시하지 않음)에 대응하는 부위가 제거되고, 그 후 경화된 것이다. 이에 대해, 오리피스 플레이트(42)는 발열 소자(22) 상에 미소한 잉크 토출구인 노즐(44)을 형성하여 소정 형상으로 가공된 판상 부재로, 접착에 의해 드라이 필름(41) 상에 보유 지지된 것이다. 이에 의해, 헤드(21)에는 노즐(44), 잉크 액실(45), 또 한 잉크 액실(45)로 잉크를 유도하는 잉크 유로 등이 형성된다.
이들에 의해, 헤드(21)는 발열 소자(22)의 부위에서는 잉크 액실(45)측으로부터 탄탈에 의한 내캐비테이션층(25), 실리콘 질화막에 의한 보호층(23 및 24), 탄탈에 의한 발열 소자(22), 산화 실리콘막[층간 절연막(33), BPSG막(30) 및 소자 분리 영역(27)]에 의한 층 구조가 실리콘 기판(26) 상에 형성된다.
이상과 같이 하여, 1개의 잉크 액실(45) 내에는 1개의 발열 소자(22)가 설치되는 동시에 이 발열 소자(22) 상에 1개의 노즐(44)이 배치된다.
다음에, 발열 소자(22)의 형상에 대해 보다 상세하게 설명한다. 도3은, 발열 소자(22)를 도시하는 평면도이다. 또한, 도3 중 X-X 단면은 도1의 단면도에 상당한다.
도3에 도시한 바와 같이, 발열 소자(22)는 분할되어 있지 않은 1개의 베이스 부재로 이루어지고, 평면 형상이 대략 구불구불한 형상을 이룬 것이다. 대략 구불구불한 형상의 구체적 형상으로서는, 예를 들어 대략 오목형, 대략 U형, 대략 N형, 또는 대략 W형 등(이들 형상을, 예를 들어 180도 회전시켜 거꾸로 한 것 등, 소정 각도 회전시킨 형상을 포함함)을 들 수 있지만, 도3에서는 대략 역오목형을 이루고 있다. 또한, 도3의 예에서는 발열 소자(22)의 베이스 부재에 있어서 하측의 중앙부로부터 상방향을 향해 슬릿(22c)을 형성함으로써 대략 역오목형으로 한 것이다.
또한, 전극(도체)(36)은 도3에서는 대략 역오목형으로 형성된 부분의 2개의 하단부(2 부위)와, 대략 구불구불한 형상의 접힘 부분[도3 중, 슬릿(22c)의 상단부로부터 간격 D1을 사이에 둔 위치]에 설치되어 있다. 이들 전극(36)은 발열 소자 (22) 상에 접촉하도록 설치되어 있다.
발열 소자(22)의 베이스 부재는 분할되어 있지 않은 베이스 부재로 형성되어 있지만, 상기한 바와 같이 전극(36)을 배치함으로써 도13b에 도시한 2 분할의 발열 소자(1A 및 1B)와 유사한 것이 된다. 즉, 도3 중 2점 쇄선으로 둘러싸인 부분(2 부위)이 액체를 토출시키기 위한 열에너지를 발생시키는 주된 부분(이하,「주발열부」라 함)(22a 및 22b)이 되고, 접힘 부분에 설치된 전극(36)을 거쳐서 이 주발열부(22a와 22b)의 2개로 구분되어 있다.
또한, 주발열부(22a 및 22b)는 도3에 도시한 바와 같이 병설되어 있는 것이 바람직하다. 이에 의해, 주발열부(22a 및 22b)는 도13b에 도시한 2 분할의 발열 소자(1A 및 1B)와 동일하게 배치된다.
또한, 접힘 부분에 설치된 전극(36)은 발열 소자(22)의 접힘 부분의 내측의 접힘 라인[도3의 예에서는, 슬릿(22c)의 상단부](L)으로부터 외측 영역에 설치되어 있다. 즉, 도3에 도시한 바와 같이 접힘 라인(L)과 전극(36)의 모서리(36a)와의 사이의 간격 D1이 적어도 0(㎜)을 넘고 있는 것을 의미한다.
여기서, 상기 간격 D1을 적어도 0(㎜)을 넘도록 하는 이유에 대해 설명한다.
헤드(21)의 제조 과정에 있어서, 종래의 방법으로서 발열 소자(22) 상에 발열 소자(22)의 영역을 포함하여 알루미늄을 직접 적층한 후, 발열 소자(22)의 영역의 알루미늄을 약액을 이용하여 녹이는 방법이 알려져 있다. 이러한 경우, 순수(純粹) 알루미늄을 이용하면 강도상 단선이 발생되기 쉬워진다. 그래서, 규소나 구리를 첨가하여 알루미늄과 규소나 구리의 결합체로 한 알루미늄 합금을 이용함으로 써 알루미늄의 강도를 높여, 단선을 발생시키기 어렵게 하고 있다.
그러나, 이러한 알루미늄 합금을 사용하면 약액으로 녹일 때에 발열 소자(22) 상에 첨가물인 규소나 구리가 더스트가 되어 잔존한다고 하는 결점이 발생한다.
그래서, 상술한 바와 같이 알루미늄을 드라이 에칭으로 제거하도록 하고 있다. 드라이 에칭을 이용함으로써 규소나 구리가 알루미늄의 염화물이 되어 비산되므로, 규소나 구리가 잔존하지 않게 되기 때문이다.
그러나, 드라이 에칭을 이용하면 탄탈로 이루어지는 발열 소자(22)가 다소 깎이므로, 발열 소자(22) 상에는 실리콘 질화막으로 이루어지는 보호층(23)을 설치하고 있다. 또한, 비아 홀(34)을 개구할 때에 기초에 발열 소자(22)가 존재하지 않는 부분에서는 기초의 산화 실리콘막[층간 절연막(33) 등]이 깎여 불필요한 단차가 된다. 이 단차에 보호층(23)을 설치해도 그 단차부가 메워지지 않아, 절연 불량을 일으킬 우려가 있다.
그래서, 배선 패턴인 알루미늄으로 이루어지는 전극(36)을 발열 소자(22) 상에 설치하는 경우에는, 발열 소자(22)의 영역 중 접힘 부분의 내측의 접힘 라인(L)으로부터 외측 영역에(내측으로 들어가지 않도록) 전극(36)을 설치하고 있다.
또한, 이와 같이 하여 적어도 0(㎜)을 넘는 간격 D1을 마련함으로써 발열 소자(22)에 전류를 흐르게 하였을 때에 전극(36)을 거쳐서 주발열부(22a와 22b) 사이에 전류가 흐르는 데다가 이 간격 D1의 부분에 전류가 흐르게 되고, 또한 간격 D1을 크게 취함에 따라서 전류가 이 부분에 집중되어 흐르게 되어 발열 소자(22)의 영역 상에 있어서의 발열 상황이 변화한다. 따라서, 간격 D1의 길이를 가장 적합한 값으로 취함으로써 발열 소자(22)의 영역 상에 있어서의 발열 분포를 최적화하는 것이 가능해진다.
또한, 발열 소자(22)가 복수로 분할되는 일 없이 간격 D1을 거쳐서 주발열부(22a와 22b)의 사이가 이른바 이어져 있는 구조로 되어 있으므로, 전류를 흐르게 하였을 때에 플래쉬의 변동의 감소를 기대할 수 있다. 또한, 세터라이트의 감소도 기대할 수 있다.
다음에, 간격 D1을 어느 정도의 값으로 설정하는 것이 가장 적합한지에 대해 설명한다.
도4의 (a)와 도4의 (b)는 발열 소자(22)의 형상을 저항 회로망으로 치환하였을 때의 예를 도시한 도면으로, 도4의 (a)는 전체 구조를 도시하고, 도4의 (b)는 해석을 위한 등가 회로를 도시한다. 도4의 (a)는 전체 영역을 대략 정육면체로 형성하는 동시에 정육면 격자의 단위 저항체로 연결하고, 중앙부의 슬릿(22c)에 상당하는 부위를 뺀 것이다.
본 예에서는, 간격 D1이 2.5 ㎛, 간격 D2[접힘 부분에 설치된 전극(36)과, 주발열부(22a 또는 22b)를 거쳐서 반대측에 있는 전극(36)과의 사이의 거리, 즉 실질적으로는 주발열부(22a 및 22b)의 도3 중 상하 방향의 길이]가 21 ㎛, 발열 소자(22) 전체의 횡폭이 20 ㎛, 간격 D3[슬릿(22c)의 폭]이 2 ㎛에 상당하고 있다.
이러한 저항 회로망에 있어서, 전극 A-B 사이에 2 V의 전압을 걸었다고 생각하면, 간격 D1의 중앙 부분은 전위가 정확히 균형이 잡혀 0이 되는 점이므로, 회로 적으로는 도4의 (b)에 도시한 바와 같이 0점끼리를 모두 이어 그라운드 전위라고 생각하여 전극 A 또는 전극 B에 전압(V)을 건 것과 같은 값이 된다.
이 해석으로 얻어진 전류 분포로부터 각각의 저항체에서 발생되는 전력을 계산하여, 그 비율의 분포(전력 소비 분포, 즉 발열량의 분포)를 도5a 내지 도6b에 도시한다. 도5a 및 도5b는 간격 D1이 2.5 ㎛인 예를 나타내고, 도6a 및 도6b는 간격 D1이 1.5 ㎛인 예를 나타내고 있다. 또한, 이들 도5a 내지 도6b는 발열 소자(22) 상의 발열 분포를 나타내는 것이며, 실제의 온도 분포는 아니다.
또한, 도7은 도3 중 간격 D1 및 D2의 치수를 다양하게 변화시켰을 때의 인가 전력(W)과 잉크 토출 속도(㎧)와의 관계를 나타낸 실험 결과이다.
본 실험은,
(1) D1 = 0.8 (㎛), D2 = 22.5 (㎛)
(2) D1 = 2.0 (㎛), D2 = 22.5 (㎛)
(3) D1 = 4.0 (㎛), D2 = 22.5 (㎛)
(4) D1 = 6.0 (㎛), D2 = 22.5 (㎛)
(5) D1 = 2.0 (㎛), D2 = 23.0 (㎛)
(6) D1 = 4.0 (㎛), D2 = 24.0 (㎛)
의 6개의 타입으로 행하였다. 또한, 이상의 (1) 내지 (6)에 있어서 간격 D3은 모두 0.8 (㎛)이다.
이 실험 결과로부터, 간격 D1이 0.8 ㎛인 것에 대해, 간격 D1이 2.0 ㎛인 것은 잉크의 토출 속도가 15 내지 20 ％ 정도 향상하는 것을 알 수 있다. 한편, 간 격 D1이 4.0 ㎛ 이상인 것에서는 토출 속도가 급격히 저하하는 것을 알 수 있다.
계속해서, 간격 D1의 길이의 최적화를 도모하기 위해 간격 D1의 길이를 다양하게 변화시킨 발열 소자(22)에서의 잉크의 토출 속도와 발열 소자(22)에의 인가 전력과의 상관 관계를 구하는 동시에, 발열 소자(22) 상에서의 발열 스폿 형상을 관찰함으로써 최적의 간격 D1을 규정하는 것으로 한다.
도8은 간격 D1을 0.8 ㎛로부터 3.0 ㎛까지 변화시켰을 때의 발열 소자(22)의 발열 상태[발열 소자(22)를 공소한 것]를 광학 현미경으로 촬영한 결과를 나타낸 도면이다. 또한, 도8의 발열 소자(22)에 있어서 간격 D2는 20 ㎛이다.
도8에 있어서, 간격 D1이 0.8 내지 1.2 ㎛에서는 발열 스폿 형상에 큰 변화는 볼 수 없지만, 간격 D1이 1.6 ㎛ 이상이 되면 간격 D1의 부분을 향해 발열 스폿이 확대되기 시작한다. 또한, 간격 D1이 2.2 ㎛ 이상이 되면 간격 D1의 부분으로의 전류 패스가 지배적이 되므로 발열 스폿 형상이 대략 ハ자형으로부터 대략 역U자 형상으로 변화하여 실질적인 발열 스폿 면적, 즉 주발열부(22a 및 22b)의 면적이 감소하기 시작한다. 또한, 간격 D1이 2.6 ㎛ 이상이 되면 간격 D1의 부분에서의 전류 집중도 관찰된다.
도9는 간격 D1이 0.8 내지 2.6 ㎛에서의 발열 소자(22)에 있어서의 인가 전력과 잉크의 토출 속도와의 관계를 나타낸 그래프이다. 도9는 도7과 유사한 것이지만, 도9에서는 간격 D1이 0.8 내지 2.6 ㎛인 범위에 집중된 것이다.
도9에 있어서, 간격 D1이 0.8 내지 1.4 ㎛인 범위에서는 토출 특성에 큰 차이는 보이지 않지만, 간격 D1이 1.6 내지 2.0 ㎛인 범위에서는 토출 상승이 저전력 측으로 시프트하여 토출 상승의 효율이 향상되고 있다. 이는 간격 D1의 부분을 향해 넓어진 발열 스폿이 기여하고 있다. 이에 대해, 간격 D1이 2.2 ㎛ 이상이 되면, 토출 상승이, 간격 D1이 0.8 내지 1.4 ㎛인 범위의 것과 동등하게 복귀된다. 또한, 간격 D1이 2.4 ㎛, 2.6 ㎛로 길어짐에 따라서 토출 속도가 저하되어 간다. 이는 도8에서 도시한 발열 스폿 형상으로 보이는 바와 같이 간격 D1의 부분을 패스하는 전류가 지배적이 되므로, 실질적인 발열 스폿 면적이 감소하여 잉크에 전달되는 열에너지 효율이 저하되기 때문이다.
또한, 도10은 간격 D1의 길이와, 토출 개시 전력과의 관계를 나타내는 그래프이다. 도10으로부터 알 수 있는 바와 같이, 간격 D1이 2.0 ㎛를 초과하면, 큰 토출 개시 전력이 필요해진다. 또한, 간격 D1이 약 1.8 ㎛ 부근에서 토출 개시 전력이 최소가 된다.
이상으로부터, 발열 소자(22)에 있어서 간격(D2)이 20 ㎛인 경우에는, 간격 D1은 1.6 내지 2.0 ㎛인 범위가 가장 적절하다고 할 수 있다. 바꾸어 말하면, 간격 D1은 간격 D2의 0.08 내지 0.1배가 가장 적절한 범위라고 할 수 있다.
다음에, 본 실시 형태에 있어서의 잉크의 토출 제어에 대해 설명한다.
본 실시 형태에서는, 헤드(21)는 주제어 수단과 부제어 수단에 의해 잉크의 토출이 제어된다.
여기서, 주제어 수단은 발열 소자(22)에 의해 열에너지를 발생시켜 발열 소자(22) 상의 잉크를 노즐(44)로부터 토출시키도록 제어하는 것이다.
또한, 부제어 수단은 2개의 주발열부(22a 및 22b)가 발생하는 열에너지 특성 을 다르게 하여, 발열 소자(22) 상의 잉크에 부여되는 열에너지 분포를 변화시킴으로써 노즐(44)로부터 토출되는 잉크의 토출 방향을 제어하는 것이다.
즉, 종래에는 주제어 수단에 의해서만 단순히 잉크의 토출 제어를 온/오프 조작에 의해 행할 뿐이었지만, 본 발명에서는 다시 부제어 수단을 마련하여 잉크의 토출 방향을 제어하도록 한 것이다.
도11은 주제어 수단 및 부제어 수단을 구성한 것을 도시한 개념도이다. 본 예에서는, 2 비트의 제어 신호를 이용하여 주발열부(22a와 22b)에 흐르는 전류치 차를 4 종류로 설정할 수 있도록 함으로써, 잉크의 토출 방향을 4 단계로 설정할 수 있도록 한 것이다.
도11에 있어서, 본 실시 형태에서는 주발열부(22a)의 저항치는 주발열부(22b)의 저항치보다 작게 설정되어 있다. 또한, 주발열부(22a와 22b)와의 중간점인 접힘 부분에 설치된 전극(36)으로부터 전류가 유출 가능하게 구성되어 있다. 게다가 또한, 3개의 각 저항(Rd)은 잉크의 토출 방향을 편향시키기 위한 저항이다. 또한, Q1, Q2 및 Q3은 각각 주발열부(22a 및 22b)의 스위치로서 기능하는 트랜지스터이다.
또한, C는 2치의 제어 입력 신호(전류를 흐르게 할 때만「1」)의 입력부이다. 또한, L1 및 L2는 각각 2치 입력의 AND 게이트이고, B1 및 B2는 각각 L1 및 L2의 각 AND 게이트의 2치 신호(「0」또는「1」)의 입력부이다. 또, AND 게이트(L1 및 L2)는 전원(VH)으로부터 전원이 공급된다.
이 경우에 있어서, C ＝ 1과 함께, (B1, B2) ＝ (0, 0)을 입력하였을 때에는 트랜지스터(Q1)만이 작동하고, 트랜지스터(Q2 및 Q3)는 작동하지 않는 상태[3개의 저항(Rd)에 전류가 흐르지 않는 상태]가 된다. 이 경우에 주발열부(22a 및 22b)에 전류가 흘렀을 때에는, 주발열부(22a 와 22b)에 각각 흐르는 전류치는 동일하다. 따라서, 주발열부(22a)의 저항치는 주발열부(22b)의 저항치보다 작기 때문에, 주발열부(22a) 쪽이 주발열부(22b)보다 적은 발열량이 된다. 이 상태에서는, 잉크가 좌측으로 편향 토출되어, 가장 좌측에 잉크가 착탄되도록 설정되어 있다.
또한, C ＝ 1과 함께, (B1, B2) ＝ (1, 0)을 입력하였을 때에는, 트랜지스터(Q3)에 직렬 접속되어 있는 2개의 저항(Rd)에도 전류가 흐른다[트랜지스터(Q2)에 접속된 저항(Rd)에는 전류가 흐르지 않음]. 이 결과, 주발열부(22b)에 흐르는 전류치는 (B1, B2) ＝ (0, 0)일 때보다도 작아진다. 단, 이 경우에서도 주발열부(22a) 쪽이 주발열부(22b)보다 적은 발열량이 되도록 설정되어 있다. 이 상태에서는, 잉크는 좌측으로 편향 토출되지만, 상기의 경우보다도 우측에 잉크 액적이 착탄된다.
다음에, C ＝ 1과 함께, (B1, B2) ＝ (0, 1)을 입력하였을 때에는, 트랜지스터(Q2)에 접속되어 있는 저항(Rd)측에 전류가 흐른다[트랜지스터(Q3)에 직렬 접속된 2개의 저항(Rd)에는 전류는 흐르지 않음]. 이 결과, 주발열부(22b)에 흐르는 전류치는 (B1, B2) ＝ (1, O)을 입력하였을 때보다도 더욱 작아진다. 그리고, 이 경우에는 주발열부(22a)와 주발열부(22b)와의 발열량이 동일해지도록 설정되어 있다. 이 상태에서는, 잉크는 편향되지 않고 토출된다.
또한, C ＝ 1과 함께, (B1, B2) ＝ (1, 1)을 입력하였을 때에는, 트랜지스터 (Q2 및 Q3)에 접속되어 있는 3개의 저항(Rd)에 전류가 흐른다. 이 결과, 주발열부(22b)에 흐르는 전류치는 (B1, B2) ＝ (0, 1)을 입력하였을 때보다도 더욱 작아진다. 그리고, 이 경우에는 주발열부(22a)쪽이 주발열부(22b)보다 많은 발열량이 되도록 설정되어 있다. 이 상태에서는, 잉크는 우측으로 편향 토출된다.
이상과 같이, 입력치(B1, B2)가 (0, 0), (1, 0), (0, 1) 및 (1, 1)로 변화할 때마다 잉크의 착탄 위치가 이동하도록 주발열부(22a, 22b 및 Rd)의 각 저항치를 설정하면 된다.
이에 의해, 노즐(44)로부터 잉크가 편향되지 않고(인화지 등의 착탄 대상물의 면에 대해 수직으로) 토출되었을 때의 잉크의 착탄 위치에다가, 그 좌측의 소정 위치에 2군데 및 우측의 소정 위치에 1군데, 합계 4군데로 잉크의 착탄 위치를 변화시킬 수 있다. 그리고, B1 및 B2의 입력치에 따라서, 이들 4개의 위치 중 임의의 위치에 잉크를 착탄시킬 수 있다.
이에 의해, 헤드(21)의 제조 오차 등에 의해 잉크를 원하는 위치에 착탄시킬 수 없을 때에는, 부제어 수단에 의해 잉크의 착탄 위치를 보정함으로써 잉크를 원하는 위치에 착탄시킬 수 있게 된다. 또한, 각 노즐(44)로부터 토출되는 잉크의 토출 방향을 편향시킴으로써 인화 품위를 향상시킬 수 있다.
이상, 본 발명의 실시 형태에 대해 설명하였지만, 본 발명은 상기 실시 형태에 한정되는 일 없이 다양한 변형이 가능하다.
예를 들어, 평면 형상이 대략 구불구불한 형상을 이루는 발열 소자(22)의 주발열부는 반드시 2개에 한정되는 것은 아니며, 3개 이상이라도 좋다. 이와 같이 형성하는 경우에는 각 접힘 부분에 간격 D1에 상당하는 부분을 남겨 전극을 설치하면 된다. 도12는 하나의 베이스 부재로 이루어지는 동시에, 주발열부가 22a 내지 22c의 3개로 이루어지는 발열 소자(22')를 나타내는 실시 형태이다.
본 발명에 따르면, 하나의 베이스 부재로부터 열에너지 발생 소자를 형성하면서 복수의 발열 부분으로 구분할 수 있으므로, 각 발열 부분이 도체를 거쳐서 직렬로 접속된 것과 동일한 것으로 할 수 있다. 또한, 열에너지 발생 소자 상의 도체의 위치를 규정함으로써, 각 발열 부분이 발생하는 열에너지량을 가장 적절한 것으로 설정할 수 있다.
또한, 주제어 수단에 의한 액체의 토출에다가, 부제어 수단에 의해 주된 부분이 발생하는 열에너지 특성이 다르도록 제어함으로써 노즐로부터 토출되는 액체의 토출 방향을 제어할 수 있다.

Claims (19)

  1. 액체를 토출하기 위한 열에너지를 발생시키는 열에너지 발생 소자를 구비하는 액체 토출 헤드로서,
    1개의 상기 열에너지 발생 소자상에 액체를 토출시키기 위한 1개의 노즐을 구비하며,
    상기 열에너지 발생 소자는 분할되어 있지 않은 하나의 베이스 부재로 이루어짐과 함께, 평면 형상이 구불구불한 형상을 이루고,
    상기 구불구불한 형상으로 형성된 부분의 2개의 단부와, 상기 구불구불한 형상의 접힘 부분에 각각 도체가 접속되어 있으며,
    일방의 상기 단부의 상기 도체로부터 전류를 흐르게 함과 함께, 상기 접힘 부분의 상기 도체와 타방의 상기 단부의 상기 도체로부터 각각 전류를 유출시켜, 일방의 상기 단부측의 상기 열에너지 발생 소자와 타방의 상기 단부측의 상기 열에너지 발생 소자와의 발열량을 상이하게 함으로써, 잉크의 토출 방향을 편향시키도록 제어하는 것을 특징으로 하는 액체 토출 헤드.
  2. 액체를 토출하기 위한 열에너지를 발생시키는 열에너지 발생 소자를 구비하는 액체 토출 헤드로서,
    1개의 상기 열에너지 발생 소자상에 액체를 토출시키기 위한 1개의 노즐을 구비하며,
    상기 열에너지 발생 소자는 분할되어 있지 않은 하나의 베이스 부재로 이루어짐과 함께, 평면 형상이 구불구불한 형상을 이루고,
    상기 구불구불한 형상으로 형성된 부분의 2개의 단부와, 상기 구불구불한 형상의 접힘 부분에 각각 도체가 접속됨으로써, 상기 구불구불한 형상의 접힘 부분을 거쳐서, 액체를 토출하기 위한 열에너지를 발생시키는 주된 부분을 적어도 2개로 구분한 것이며,
    일방의 상기 단부의 상기 도체로부터 전류를 흐르게 함과 함께, 상기 접힘 부분의 상기 도체와 타방의 상기 단부의 상기 도체로부터 각각 전류를 유출시켜, 상기 2개의 주된 부분의 발열량을 상이하게 함으로써, 잉크의 토출 방향을 편향시키도록 제어하는 것을 특징으로 하는 액체 토출 헤드.
  3. 액체를 토출하기 위한 열에너지를 발생시키는 열에너지 발생 소자를 구비하는 액체 토출 헤드로서,
    1개의 상기 열에너지 발생 소자상에 액체를 토출시키기 위한 1개의 노즐을 구비하며,
    상기 열에너지 발생 소자는 분할되어 있지 않은 하나의 베이스 부재로 이루어짐과 함께, 평면 형상이 U자 형상 또는 오목 형상을 이루는 부분을 포함하고,
    상기 U자 형상 또는 상기 오목 형상으로 형성된 부분의 2개의 단부와, 상기 U자 형상 또는 상기 오목 형상의 접힘 부분에 각각 도체가 접속되어 있으며,
    일방의 상기 단부의 상기 도체로부터 전류를 흐르게 함과 함께, 상기 접힘 부분의 상기 도체와 타방의 상기 단부의 상기 도체로부터 각각 전류를 유출시켜, 일방의 상기 단부측의 상기 열에너지 발생 소자와 타방의 상기 단부측의 상기 열에너지 발생 소자와의 발열량을 상이하게 함으로써, 잉크의 토출 방향을 편향시키도록 제어하는 것을 특징으로 하는 액체 토출 헤드.
  4. 액체를 토출하기 위한 열에너지를 발생시키는 열에너지 발생 소자를 구비하는 액체 토출 헤드로서,
    1개의 상기 열에너지 발생 소자상에 액체를 토출시키기 위한 1개의 노즐을 구비하며,
    상기 열에너지 발생 소자는 분할되어 있지 않은 하나의 베이스 부재로 이루어짐과 함께, 평면 형상이 U자 형상 또는 오목 형상을 이루는 부분을 포함하며,
    상기 U자 형상 또는 상기 오목 형상으로 형성된 부분의 2개의 단부와, 상기 U자 형상 또는 상기 오목 형상의 접힘 부분에 각각 도체가 접속되어 있음으로써, 상기 U자 형상 또는 상기 오목 형상의 접힘 부분을 거쳐서, 액체를 토출하기 위한 열에너지를 발생시키는 주된 부분을 적어도 2개로 구분한 것이며,
    일방의 상기 단부의 상기 도체로부터 전류를 흐르게 함과 함께, 상기 접힘 부분의 상기 도체와 타방의 상기 단부의 상기 도체로부터 각각 전류를 유출시켜, 2개의 상기 주된 부분의 발열량을 상이하게 함으로써, 잉크의 토출 방향을 편향시키도록 제어하는 것을 특징으로 하는 액체 토출 헤드.
  5. 액체를 토출하기 위한 열에너지를 발생시키는 열에너지 발생 소자를 구비하는 액체 토출 헤드로서,
    1개의 상기 열에너지 발생 소자상에 액체를 토출시키기 위한 1개의 노즐을 구비하며,
    상기 열에너지 발생 소자는 분할되어 있지 않은 하나의 베이스 부재로 이루어짐과 함께, 상기 베이스 부재의 일부에 형성된 적어도 하나의 슬릿을 거쳐서 적어도 2개의 주된 부분으로 구분한 것이며,
    상기 2개의 주된 부분의 각각의 단부와, 상기 2개의 주된 부분을 결합하고 있는 부분에는, 각각 도체가 접속되고,
    일방의 상기 단부의 상기 도체로부터 전류를 흐르게 함과 함께, 상기 2개의 주된 부분을 결합하고 있는 부분의 상기 도체와 타방의 상기 단부의 상기 도체로부터 각각 전류를 유출시켜, 상기 2개의 주된 부분의 발열량을 상이하게 함으로써, 잉크의 토출 방향을 편향시키도록 제어하는 것을 특징으로 하는 액체 토출 헤드.
  6. 액체를 토출하기 위한 열에너지를 발생시키는 열에너지 발생 소자를 구비하는 액체 토출 헤드로서,
    1개의 상기 열에너지 발생 소자상에 액체를 토출시키기 위한 1개의 노즐을 구비하며,
    상기 열에너지 발생 소자는 분할되어 있지 않은 하나의 베이스 부재로 이루어짐과 함께, 상기 베이스 부재의 일부에 형성된 적어도 하나의 슬릿을 거쳐서 액체를 토출하기 위한 열에너지를 발생시키는 주된 부분을 적어도 2개로 구분한 것이며,
    상기 2개의 주된 부분의 각각의 단부와, 상기 2개의 주된 부분을 결합하고 있는 부분에는 각각 도체가 접속되고,
    일방의 상기 단부의 상기 도체로부터 전류를 흐르게 함과 함께, 상기 2개의 주된 부분을 결합하고 있는 부분의 상기 도체와 타방의 상기 단부의 상기 도체로부터 각각 전류를 유출시켜, 상기 2개의 주된 부분의 발열량을 상이하게 함으로써, 잉크의 토출 방향을 편향시키도록 제어하는 것을 특징으로 하는 액체 토출 헤드.
  7. 액체를 토출하기 위한 열에너지를 발생시키는 열에너지 발생 소자를 구비하는 액체 토출 헤드로서,
    1개의 상기 열에너지 발생 소자상에 액체를 토출시키기 위한 1개의 노즐을 구비하며,
    상기 열에너지 발생 소자는 분할되어 있지 않은 하나의 베이스 부재로 이루어짐과 함께, 평면 형상이 구불구불한 형상을 이루며,
    상기 구불구불한 형상으로 형성된 부분의 2개의 단부와, 상기 구불구불한 형상의 접힘 부분에서의 내측의 접힘 라인보다 외측 영역에는 각각 도체가 접속되어 있고,
    일방의 상기 단부의 상기 도체로부터 전류를 흐르게 함과 함께, 상기 접힘 부분의 상기 도체와 타방의 상기 단부의 상기 도체로부터 각각 전류를 유출시켜, 일방의 상기 단부측의 상기 열에너지 발생 소자와 타방의 상기 단부측의 상기 열에너지 발생 소자와의 발열량을 상이하게 함으로써, 잉크의 토출 방향을 편향시키도록 제어하는 것을 특징으로 하는 액체 토출 헤드.
  8. 액체를 토출하기 위한 열에너지를 발생시키는 열에너지 발생 소자를 구비하는 액체 토출 헤드로서,
    1개의 상기 열에너지 발생 소자상에 액체를 토출시키기 위한 1개의 노즐을 구비하며,
    상기 열에너지 발생 소자는 분할되어 있지 않은 하나의 베이스 부재로 이루어짐과 함께, 평면 형상이 구불구불한 형상을 이루고,
    상기 구불구불한 형상으로 형성된 부분의 2개의 단부와, 상기 구불구불한 형상의 접힘 부분에서의 내측의 접힘 라인보다 외측 영역에는 각각 도체가 접속됨으로써, 상기 구불구불한 형상의 접힘 부분을 거쳐서 액체를 토출하기 위한 열에너지를 발생시키는 주된 부분을 적어도 2개로 구분한 것이며,
    일방의 상기 단부의 상기 도체로부터 전류를 흐르게 함과 함께, 상기 접힘 부분의 상기 도체와 타방의 상기 단부의 상기 도체로부터 각각 전류를 유출시켜, 상기 2개의 주된 부분의 발열량을 상이하게 함으로써, 잉크의 토출 방향을 편향시키도록 제어하는 것을 특징으로 하는 액체 토출 헤드.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 구불구불한 형상의 접힘 부분에서의 내측의 접힘 라인으로부터, 그 외측 영역에 접속된 상기 도체의 가장자리까지의 간격 D1은, 상기 구불구불한 형상의 접힘 부분에서의 내측의 접힘 라인의 외측 영역에 접속된 상기 도체와 상기 단부에 접속된 상기 도체와의 사이의 간격 D2의 0.08 내지 0.10배로 설정되어 있는 것을 특징으로 하는 액체 토출 헤드.
  10. 액체를 토출하기 위한 열에너지를 발생시키는 열에너지 발생 소자를 구비하는 액체 토출 헤드로서,
    1개의 상기 열에너지 발생 소자상에 액체를 토출시키기 위한 1개의 노즐을 구비하며,
    상기 열에너지 발생 소자는 분할되어 있지 않은 하나의 베이스 부재로 이루어짐과 함께, 평면 형상이 U자 형상 또는 오목 형상을 이루는 부분을 포함하고,
    상기 U자 형상 또는 상기 오목 형상으로 형성된 부분의 2개의 단부와, 상기 U자 형상 또는 상기 오목 형상의 접힘 부분에서의 내측의 접힘 라인보다 외측 영역에는, 각각 도체가 접속되어 있으며,
    일방의 상기 단부의 상기 도체로부터 전류를 흐르게 함과 함께, 상기 접힘 부분의 상기 도체와 타방의 상기 단부의 상기 도체로부터 각각 전류를 유출시켜, 일방의 상기 단부측의 상기 열에너지 발생 소자와 타방의 상기 단부측의 상기 열에너지 발생 소자와의 발열량을 상이하게 함으로써, 잉크의 토출 방향을 편향시키도록 제어하는 것을 특징으로 하는 액체 토출 헤드.
  11. 액체를 토출하기 위한 열에너지를 발생시키는 열에너지 발생 소자를 구비하는 액체 토출 헤드로서,
    1개의 상기 열에너지 발생 소자상에 액체를 토출시키기 위한 1개의 노즐을 구비하며,
    상기 열에너지 발생 소자는 분할되어 있지 않은 하나의 베이스 부재로 이루어짐과 함께, 평면 형상이 U자 형상 또는 오목 형상을 이루는 부분을 포함하고,
    상기 U자 형상 또는 상기 오목 형상으로 형성된 부분의 2개의 단부와, 상기 U자 형상 또는 상기 오목 형상의 접힘 부분에서의 내측의 접힘 라인보다 외측 영역에는, 각각 도체가 접속됨으로써, 상기 U자 형상 또는 상기 오목 형상의 접힘 부분을 거쳐서, 액체를 토출하기 위한 열에너지를 발생시키는 주된 부분을 적어도 2개로 구분한 것이고,
    일방의 상기 단부의 상기 도체로부터 전류를 흐르게 함과 함께, 상기 접힘 부분의 상기 도체와 타방의 상기 단부의 상기 도체로부터 각각 전류를 유출시켜, 상기 2개의 주된 부분의 발열량을 상이하게 함으로써, 잉크의 토출 방향을 편향시키도록 제어하는 것을 특징으로 하는 액체 토출 헤드.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 U자 형상 또는 상기 오목 형상의 접힘 부분에서의 내측의 접힘 라인으로부터, 그 외측 영역에 접속된 상기 도체의 가장자리까지의 간격 D1은, 상기 U자 형상 또는 상기 오목 형상의 접힘 부분에서의 내측의 접힘 라인의 외측 영역에 접속된 상기 도체와 상기 단부에 접속된 상기 도체와의 사이의 간격 D2의 0.08 내지 0.10배로 설정되어 있는 것을 특징으로 하는 액체 토출 헤드.
  13. 액체를 토출하기 위한 열에너지를 발생시키는 열에너지 발생 소자를 구비하는 액체 토출 헤드로서,
    1개의 상기 열에너지 발생 소자상에 액체를 토출시키기 위한 1개의 노즐을 구비하며,
    상기 열에너지 발생 소자는 분할되어 있지 않은 하나의 베이스 부재로 이루어짐과 함께, 상기 베이스 부재의 일부에 형성된 적어도 하나의 슬릿을 거쳐서 적어도 2개의 주된 부분으로 구분된 것이고,
    상기 2개의 주된 부분의 각각의 단부와, 상기 2개의 주된 부분을 결합하고 있는 부분에 있어서 상기 슬릿보다 외측 영역에는, 각각 도체가 접속되고,
    일방의 상기 단부의 상기 도체로부터 전류를 흐르게 함과 함께, 상기 2개의 주된 부분을 결합하고 있는 부분의 상기 도체와 타방의 상기 단부의 상기 도체로부터 각각 전류를 유출시켜, 상기 2개의 주된 부분의 발열량을 상이하게 함으로써, 잉크의 토출 방향을 편향시키도록 제어하는 것을 특징으로 하는 액체 토출 헤드.
  14. 액체를 토출하기 위한 열에너지를 발생시키는 열에너지 발생 소자를 구비하는 액체 토출 헤드로서,
    1개의 상기 열에너지 발생 소자상에 액체를 토출시키기 위한 1개의 노즐을 구비하며,
    상기 열에너지 발생 소자는 분할되어 있지 않은 하나의 베이스 부재로 이루어짐과 함께, 상기 베이스 부재의 일부에 형성된 적어도 하나의 슬릿을 거쳐서 액체를 토출하기 위한 열에너지를 발생시키는 주된 부분을 적어도 2개로 구분한 것이고,
    상기 2개의 주된 부분의 각각의 단부와, 상기 2개의 주된 부분을 결합하고 있는 부분에 있어서 상기 슬릿보다 외측 영역에는, 각각 도체가 접속되며,
    일방의 상기 단부의 상기 도체로부터 전류를 흐르게 함과 함께, 상기 2개의 주된 부분을 결합하고 있는 부분의 상기 도체와 타방의 상기 단부의 상기 도체로부터 각각 전류를 유출시켜, 상기 2개의 주된 부분의 발열량을 상이하게 함으로써, 잉크의 토출 방향을 편향시키도록 제어하는 것을 특징으로 하는 액체 토출 헤드.
  15. 제13항 또는 제14항에 있어서,
    상기 슬릿의 종단부로부터, 상기 슬릿보다 외측 영역에 접속된 상기 도체의 가장자리까지의 간격 D1은, 상기 슬릿보다 외측 영역에 접속된 상기 도체와 상기 단부에 접속된 상기 도체와의 사이의 간격 D2의 0.08 내지 0.10배로 설정되어 있는 것을 특징으로 하는 액체 토출 헤드.
  16. 액체를 토출하기 위한 열에너지를 발생시키는 열에너지 발생 소자를 구비하는 액체 토출 장치로서,
    1개의 상기 열에너지 발생 소자상에 액체를 토출시키기 위한 1개의 노즐을 구비하며,
    상기 열에너지 발생 소자는 분할되어 있지 않은 하나의 베이스 부재로 이루어짐과 함께, 평면 형상이 구불구불한 형상을 이루고,
    상기 구불구불한 형상으로 형성된 부분의 2개의 단부와, 상기 구불구불한 형상의 접힘 부분에, 각각 도체가 접속됨으로써, 상기 구불구불한 형상의 접힘 부분을 거쳐서, 액체를 토출하기 위한 열에너지를 발생시키는 주된 부분을 적어도 2개로 구분한 것이고,
    상기 열에너지 발생 소자에 의해 열에너지를 발생시켜 상기 열에너지 발생 소자 상의 액체를 상기 노즐로부터 토출시키도록 제어하는 주제어 수단과,
    일방의 상기 단부의 상기 도체로부터 전류를 흐르게 함과 함께, 상기 접힘 부분의 상기 도체와 타방의 상기 단부의 상기 도체로부터 각각 전류를 유출시켜, 상기 2개의 주된 부분의 발열량을 상이하게 함으로써, 상기 노즐로부터 토출되는 액체의 토출 방향을 제어하는 부제어 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 액체 토출 장치.
  17. 액체를 토출하기 위한 열에너지를 발생시키는 열에너지 발생 소자를 구비하는 액체 토출 장치로서,
    1개의 상기 열에너지 발생 소자상에 액체를 토출시키기 위한 1개의 노즐을 구비하며,
    상기 열에너지 발생 소자는 분할되어 있지 않은 하나의 베이스 부재로 이루어짐과 함께, 평면 형상이 U자 형상 또는 오목 형상을 이루는 부분을 포함하고,
    상기 U자 형상 또는 상기 오목 형상으로 형성된 부분의 2개의 단부와, 상기 U자 형상 또는 상기 오목 형상의 접힘 부분에, 각각 도체가 접속됨으로써, 상기 U자 형상 또는 상기 오목 형상의 접힘 부분을 거쳐서, 액체를 토출하기 위한 열에너지를 발생시키는 주된 부분을 적어도 2개로 구분한 것이고,
    상기 열에너지 발생 소자에 의해 열에너지를 발생시켜 상기 열에너지 발생 소자 상의 액체를 상기 노즐로부터 토출시키도록 제어하는 주제어 수단과,
    일방의 상기 단부의 상기 도체로부터 전류를 흐르게 함과 함께, 상기 접힘 부분의 상기 도체와 타방의 상기 단부의 상기 도체로부터 각각 전류를 유출시켜, 상기 2개의 주된 부분의 발열량을 상이하게 함으로써, 상기 노즐로부터 토출되는 액체의 토출 방향을 제어하는 부제어 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 액체 토출 장치.
  18. 액체를 토출하기 위한 열에너지를 발생시키는 열에너지 발생 소자를 구비하는 액체 토출 장치로서,
    1개의 상기 열에너지 발생 소자상에 액체를 토출시키기 위한 1개의 노즐을 구비하며,
    상기 열에너지 발생 소자는 분할되어 있지 않은 하나의 베이스 부재로 이루어짐과 함께, 상기 베이스 부재의 일부에 형성된 적어도 하나의 슬릿을 거쳐서 액체를 토출하기 위한 열에너지를 발생시키는 주된 부분을 적어도 2개로 구분한 것이고,
    상기 2개의 주된 부분의 각각의 단부와, 상기 2개의 주된 부분을 결합하고 있는 부분에는, 각각 도체가 접속되고,
    상기 열에너지 발생 소자에 의해 열에너지를 발생시켜 상기 열에너지 발생 소자 상의 액체를 상기 노즐로부터 토출시키도록 제어하는 주제어 수단과,
    일방의 상기 단부의 상기 도체로부터 전류를 흐르게 함과 함께, 상기 2개의 주된 부분을 결합하고 있는 부분의 상기 도체와 타방의 상기 단부의 상기 도체로부터 각각 전류를 유출시켜, 상기 2개의 주된 부분의 발열량을 상이하게 함으로써, 상기 노즐로부터 토출되는 액체의 토출 방향을 제어하는 부제어 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 액체 토출 장치.
  19. 삭제
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