KR20010091915A

KR20010091915A - 잉크젯 헤드 및 잉크젯 프린터

Info

Publication number: KR20010091915A
Application number: KR1020010009861A
Authority: KR
Inventors: 후지이마사히로; 이시카와히로유키; 마츠노야스시
Original assignee: 구사마 사부로; 세이코 엡슨 가부시키가이샤
Priority date: 2000-03-13
Filing date: 2001-02-27
Publication date: 2001-10-23
Also published as: EP1136270B1; DE60121653T8; US6419344B2; HK1040506A1; EP1136270A3; DE60121653T2; DE60121653D1; CN1179849C; HK1040506B; CN1313191A; EP1136270A2; KR100527221B1; US20010020965A1; ATE333997T1

Abstract

정전 구동식 잉크젯 헤드(1)는 전극 유리 기판(11)과, 캐비티 기판(12)과 노즐 기판(13)의 3층 구조이며, 캐비티 기판(12)에는 잉크 압력실용 오목부(21)가 형성되고, 이 위에 적층되어 있는 노즐 기판(12)에는 잉크 노즐용 노즐 홈(22)과, 공통 잉크실용 오목부(24)와, 공통 잉크실(6)을 각 잉크 압력실(4)에 연통하는 잉크 공급용 오리피스로써의 관통 구멍(23)이 형성되어 있다. 이것에 의해서, 각 잉크 압력실(4)에 대하여 헤드 두께 방향으로 공통 잉크실(6)이 적층 배치되어 있으므로, 헤드 길이 방향(Y)의 치수를 작게 할 수 있다. 또한, 노즐 기판(12)에 공통 잉크실용 오목부가 형성되어 있으므로, 별도의 기판 등을 추가하지 않고 공통 잉크실을 적층할 수 있으므로, 헤드 두께 방향의 치수의 증가도 제어할 수 있고, 전체적으로 소형의 잉크젯 헤드를 실현할 수 있다.

Description

잉크젯 헤드 및 잉크젯 프린터{INKJET HEAD AND INKJET PRINTER}

본 발명은 정전 구동식 잉크젯 헤드에 관한 것으로, 특히 소형이며, 부품수가 적고, 제조가 용이한 잉크젯 헤드에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 상기 잉크젯 헤드가 탑재된 잉크젯 프린터에 관한 것이다.

정전 구동식 잉크젯 헤드는 이미 알고 있듯이, 잉크 노즐에 연통하고 있는 잉크 압력실의 용적을 정전기력으로 변동시키고, 이것에 의해서 잉크 압력실내에 발생하는 압력 변동을 이용하여 잉크 노즐로부터 소정 형상의 잉크 방울을 토출시키는 구성으로 되어 있다. 이 형식의 잉크젯 헤드는, 예컨대 본 출원인에게 1996년 5월7일자로 허여된 미국 특허 제 5,513,431 호에 개시되어 있다.

일반적으로 알려져 있는 정전 구동식 잉크젯 헤드는 일렬로 배열된 복수개의 잉크 노즐의 각각에 연통된 복수의 잉크 압력실을 구비하고, 각 잉크 압력실의 압력 변동이 인접해 있는 다른 잉크 압력실에 영향을 부여하지 않도록, 각 잉크 압력실은 잉크 공급용 오리피스를 거쳐서 대용량의 공통 잉크실로 연통하고 있다. 공통 잉크실에는 잉크 흡입구가 형성되어 있고, 외부의 잉크 공급원에서의 잉크가 상기 잉크 흡입구를 거쳐서 공통 잉크실로 공급되도록 되어 있다.

상기의 공개 공보에도 개시되어 있는 바와 같이, 일렬로 배열된 잉크 노즐의 후방 위치에 잉크 압력실이 평면 방향으로 배열되고, 이들 잉크 압력실의 후방 위치에 잉크젯 헤드 후방을 향하여 연장하는 잉크 공급용 오리피스가 형성되고, 이들 오리피스의 후방 위치에, 공통 잉크실이 마찬가지로 평면 방향으로 배열되어 있다. 잉크 흡입구로부터 공통 잉크실로 공급된 잉크는 이 공통 잉크실내를 잉크젯 헤드의 전방을 향하여 평면 방향으로 흐르고, 상기 공통 잉크실의 전단 부분에서 잉크 공급용 오리피스를 통하여 각 잉크 압력실에 공급된다.

또한, 이 구성의 정전 구동식 잉크젯 헤드는 일반적으로 반도체 기판을 이용하여 구성되어 있다. 예컨대, 실리콘 단결정 기판의 표면에 이방성 습식 에칭을 실시함으로써, 공통 잉크실용 오목부 및 잉크 압력실 형성용 오목부가 형성되어 있다. 통상은 결정 방위면이 (100)인 실리콘 단결정 기판의 표면에서 이방성 습식 에칭을 실시함으로써, 평면형상이 직사각형인 소정 깊이의 공통 잉크실용 오목부 등이 형성되어 있다.

여기서, 종래의 정전 구동식 잉크젯 헤드에서는 그 잉크 압력실, 잉크 공급용 오리피스 및 공통 잉크실이 잉크젯 헤드 전후 방향을 향해서 평면 방향으로 배열되어 있다. 따라서, 잉크젯 헤드의 치수가 앞뒤로 길어진다.

그래서, 예컨대 본 출원인에게 1999년 10월 5일자로 허여된 미국 특허 제 5,963,234 호에 개시되어 있는 바와 같이, 잉크 압력실이 배열되어 있는 평면과는 다른 높이 위치의 개소에, 잉크 압력실을 배치하는 것이 고려된다. 이 공개 공보에 기재되어 있는 잉크젯 헤드는 압전 구동식으로, 이 구조를 그대로 정전 구동식 잉크젯 헤드에 적용할 수 없다. 또한, 이 공개 공보에 기재되어 있는 잉크젯 헤드에서는 다수의 기판을 중첩시킴으로써, 공통 잉크실, 잉크 압력실, 잉크 공급용 오리피스 등이 구획 형성되어 있어, 전후 방향의 길이 치수를 작게 할 수 있지만, 두께 치수가 대폭 커져 버린다. 또한, 구성부품이 많아, 제조 공정이 증가해 버린다.

한편, 종래의 정전 구동식 잉크젯 헤드에 있어서의 평면형상이 직사각형인 공통 잉크실에서는 잉크 공급용 오리피스에 연통되어 있는 공통 잉크실의 내주측면은 잉크젯 헤드의 폭방향으로 연장하고 있고, 잉크젯 헤드의 전후 방향으로 연장하고 있는 각 잉크 공급용 오리피스와는 대략 직교하고 있다. 따라서, 이 공통 잉크실의 내주측면, 특히 상기 내주측면의 양 모서리부분에는 잉크가 고이기 쉽다. 이 때문에, 잉크에 혼입하여 공통 잉크실내에 침입한 기포가 모서리부분에 고이기 쉽다. 공통 잉크실의 모서리부분에 기포가 고이면 상기 모서리부분에 가까운 잉크 공급용 오리피스를 거쳐서 잉크 압력실측에 잉크를 안정적으로 공급할 수 없게 될우려가 있다.

양단측에 위치하고 있는 잉크 압력실에 충분한 잉크 공급이 실행되지 않으면, 상기 잉크 압력실에 연통하고 있는 잉크 노즐로부터 적절한 형태로 잉크 방울의 토출을 실행할 수 없다. 이러한 폐해가 발생하면, 각 잉크 노즐의 잉크 토출 특성의 격차에 기인하여 인쇄글자 품위가 저하해 버린다.

본 발명의 목적은 전후 방향의 길이를 짧게 할 수 있는 정전 구동식 잉크젯 헤드를 제공하는 것에 있다.

또한, 본 발명의 목적은 구성부품이 적고, 용이하게 제조할 수 있는 전후 방향으로 짧은 정전 구동식 잉크젯 헤드를 제공하는 것에 있다.

또한, 본 발명의 목적은 공통 잉크실에 있어서 기포의 체류를 방지함으로써, 잉크 노즐 사이에서의 잉크 토출 특성의 격차, 특히 양단측의 잉크 노즐의 잉크 토출 특성의 저하를 방지 가능한, 전후 방향으로 짧은 정전 구동식 잉크젯 헤드를 제공하는 것에 있다.

또한, 본 발명의 목적은 이러한 새로운 잉크젯 헤드가 탑재된 잉크젯 프린터를 제공하는 것에 있다.

상기 및 그 다른 목적을 달성하기 위해서, 본 발명의 잉크젯 헤드는 복수의 잉크 노즐과, 각 잉크 노즐에 대응하여 설치되고 각각 대응하는 잉크 노즐에 연통하고 있는 복수의 잉크 압력실과, 각 잉크 압력실에 잉크를 공급하기 위한 공통 잉크실과, 각 잉크 압력실에 대응하여 설치되고 각 잉크 압력실을 상기 공통 잉크실에 연통하고 있는 복수의 잉크 공급용 오리피스와, 각 잉크 압력실을 정전기력으로 용적 변화시켜 대응하는 상기 잉크 노즐로부터 잉크 방울을 토출시키는 정전 액추에이터를 갖고, 복수의 상기 잉크 압력실은 평면 방향으로 배열되어 있고, 상기 공통 잉크실은 복수의 상기 잉크 압력실에 적층 배치되어 있는 것을 특징으로 하고 있다.

본 발명의 잉크젯 헤드에서는 잉크 압력실에 대하여 공통 잉크실이 적층 배치되어 있으므로, 잉크젯 헤드의 길이 치수를 작게 할 수 있다.

여기서, 본 발명의 잉크젯 헤드가 전형적인 구성에서는 제 1 기판과, 이 제 1 기판의 상면에 적층된 제 2 기판과, 이 제 2 기판의 상면에 적층된 제 3 기판을 갖고, 상기 제 3 기판에는 상기 공통 잉크실 및 상기 잉크 공급용 오리피스가 형성되고, 상기 제 2 기판에는 상기 잉크 노즐에 연통되어 있는 상기 잉크 압력실이 형성되고, 상기 제 1 기판과 상기 제 2 기판 사이에 상기 정전 액추에이터가 구성되어 있는 것을 특징으로 하고 있다.

이 3층 구조의 잉크젯 헤드의 경우에는 상기 제 3 기판에 있어서의 상기 제 2 기판에 면하고 있는 하면에, 상기 잉크 노즐 형성용 노즐 홈이 형성되고, 상기 제 2 기판의 상기 상면에는 상기 잉크 압력실 형성용 오목부가 형성된 구성으로 할 수 있다.

제 3 기판에 잉크 노즐 형성용 노즐 홈을 형성하는 대신에, 잉크 노즐이 형성된 제 4 기판을 이용하는 것도 가능하다. 이 경우에는 적층된 상기 제 2 및 제3 기판의 전방 단면에, 이들 사이에 형성된 잉크 압력실에 연통되어 있는 노즐 연통 구멍을 노출시키고, 각 노즐 연통 구멍에 각 잉크 노즐이 연통하는 상태가 되도록, 상기 전방 단면에 상기 제 4 기판을 접합하면 좋다.

다음에, 상기 공통 잉크실은 상기 제 3 기판의 상면에 형성한 상기 공통 잉크실 형성용 오목부와, 이 오목부를 봉쇄하고 있는 필름에 의해서 구성할 수 있다. 이 경우, 상기 공통 잉크실 형성용 오목부의 바닥벽 부분에, 상기 바닥벽 부분을 관통하여 연장하는 적어도 1개의 상기 잉크 공급용 오리피스를 형성할 수 있다. 종래와 같이 기판 표면에 형성한 홈을 잉크 공급용 오리피스로서 이용하는 경우에 비교하여, 잉크 공급용 오리피스의 개수나 단면형상, 치수를 비교적 자유롭게 설정할 수 있으므로, 오리피스의 잉크 유로 저항 등의 특성 관리 등이 용이해진다. 또한, 복수의 잉크 공급용 오리피스를 형성해 두면, 잉크내의 이물질에 의해서 잉크 공급용 오리피스의 1개가 막혀도, 나머지 오리피스를 거쳐서 잉크의 공급을 계속할 수 있다.

잉크 노즐용 노즐 홈, 잉크 공급용 오리피스 및 공통 잉크실 형성용 오목부를 구비한 제 3 기판을 제조하기 위해서는 상기 제 3 기판을 실리콘 단결정 기판으로 형성하고, 상기 잉크 노즐 형성용 노즐 홈 및 상기 잉크 공급용 오리피스를, 유도 결합 플라즈마 방전(inductively coupled plasma discharge ; ICP 방전)에 의한 트렌치(trench) 에칭으로 형성하고, 상기 공통 잉크실 형성용 오목부를 이방성 습식 에칭으로 형성하면 좋다.

다음에, 공통 잉크실을 형성하기 위해서 이용하는 상기 필름에, 상기 공통잉크실에 잉크를 받아들이기 위한 잉크 흡입구를 형성하는 경우에는 상기 제 3 기판측에 이 잉크 흡입구가 형성되어 있는 상기 필름의 부분이 면외 방향으로 휘는 것을 방지하기 위한 필름 지지용 리브를 형성하는 것이 바람직하다.

한편, 본 발명의 잉크젯 헤드에 있어서의 공통 잉크실은 잉크를 받아들이는 잉크 흡입구를 갖고, 상기 공통 잉크실의 평면 방향에서의 제 1 단부에 상기 잉크 공급용 오리피스가 연통하고, 상기 공통 잉크실의 제 2 단부에 상기 잉크 흡입구가 연통하고 있고, 상기 공통 잉크실의 평면형상은 상기 잉크 흡입구에서 상기 잉크 공급용 오리피스를 향해서 넓어지는 것이 바람직하다.

이와 같이 구성한 본 발명의 잉크젯 헤드에서는 공통 잉크실의 평면형상이 잉크 흡입구로부터 잉크 공급용 오리피스를 향해서 넓어진 형상이므로, 잉크는 체류하지 않고 빠르게 잉크 공급용 오리피스를 향해서 흐른다. 따라서, 공통 잉크실내에서의 잉크의 체류에 기인하는 기포의 체류를 방지 또는 억제할 수 있다.

여기서, 전형적인 구성의 공통 잉크실에서는 상기 제 1 단부가 상기 공통 잉크실에서의 잉크젯 헤드 후단측에 위치하는 단부이며, 상기 제 2 단부가 상기 공통 잉크실에서의 잉크젯 헤드 전방 단부측에 위치하는 단부이다.

또한, 상기 공통 잉크실은 실리콘 단결정 기판의 표면을 소정의 깊이가 되도록 이방성 습식 에칭을 실시함으로써 형성한 오목부에 의해서 규정되어 있고, 상기 실리콘 단결정 기판의 결정 방위는 (100)이며, 상기 오목부의 평면형상은 (011)방위면에 대하여, 각각 평행한 내주측면, 45도를 이루는 내주측면 및 직각인 내주측면에 의해서 규정되어 있는 것이 바람직하다.

특히, 상기 오목부의 평면형상은 (011)방위면에 대하여, 각각 평행한 내주측면, 19도를 이루는 내주측면, 45도를 이루는 내주측면 및 직각인 내주측면에 의해서 규정되어 있는 것이 바람직하다.

이러한 방향이 되도록 이방성 습식 에칭을 실행하면, 오목부 내주측면을 평탄한 면으로 형성하기 쉬우므로, 공통 잉크실내에 있어서의 잉크의 흐름을 원활화하여 기포의 체류를 억제하는 데에 있어서 유효하다.

본 발명의 잉크젯 헤드에 있어서의 상기 정전 액추에이터는 상기 잉크 압력실의 바닥벽 부분에 형성되고, 면외 방향으로 탄성 변위 가능한 공통 전극으로서 기능하는 진동판과, 상기 제 1 기판의 상면에 형성되고, 상기 진동판에 대하여 일정한 간격으로 대치하고 있는 개별 전극을 구비한 구성으로 할 수 있다.

다음에, 본 발명은 잉크젯 프린터에 관한 것이며, 상기 잉크젯 프린터는 상기 구성의 잉크젯 헤드와, 이 잉크젯 헤드에 의한 인쇄글자 위치를 경유시켜 기록지를 반송하는 기록지 반송기구와, 상기 잉크젯 헤드를 구동하여 상기 인쇄글자 위치를 통과하여 반송되는 기록지 표면에 인쇄글자를 실행시키는 구동 제어 수단을 갖는 것을 특징으로 하고 있다.

여기서, 상기 잉크젯 헤드를 인쇄글자폭을 포함하는 길이에 걸쳐서 잉크 노즐이 배열되어 있는 라인 잉크젯 헤드로 할 수 있다. 이 대신에, 상기 잉크젯 헤드를 인쇄글자폭을 포함하는 범위에 걸쳐 왕복 이동시키는 캐리지를 구비한 구성으로 할 수도 있다.

도 1은 본 발명을 적용한 정전 구동형의 잉크젯 헤드를 도시하는 개략 평면도,

도 2는 도 1의 잉크젯 헤드를 Ⅱ-Ⅱ 선으로 절단한 부분의 개략 단면도,

도 3은 도 1의 잉크젯 헤드의 주요 부분을 도시하는 분해 사시도,

도 4는 도 1의 잉크젯 헤드에 있어서의 노즐 플레이트의 제조공정을 도시하는 개략 플로우차트,

도 5는 노즐 플레이트의 각 제조공정을 설명하기 위한 설명도,

도 6a 및 도 6b는 도 1의 잉크젯 헤드의 변형예를 도시하는 개략 단면도,

도 7은 본 발명을 적용한 라인형의 잉크젯 헤드를 도시하는 개략 단면도,

도 8은 도 7의 잉크젯 헤드의 주요부분을 도시하는 사시도,

도 9는 도 7의 잉크젯 헤드가 탑재된 잉크젯 프린터의 일례를 도시하는 외관 사시도,

도 10은 도 9의 잉크젯 프린터에 있어서의 잉크젯 헤드의 탑재 부분을 도시하는 부분 사시도.

〈도면의 주요부분에 대한 부호의 설명〉

1, 70 : 잉크젯 헤드 5 : 오리피스

6 : 잉크실

11 : 유리 기판 12 : 캐비티 기판

13 : 노즐 기판 21 : 잉크 압력실용 오목부

22 : 노즐 홈 23 : 관통 구멍

24 : 공통 잉크실용 오목부 26 : 진동판

43 : 노즐 플레이트 74 : 잉크 압력실

100 : 실리콘 웨이퍼 300 : 잉크젯 프린터

이하에 도면을 참조하여 본 발명을 적용한 정전 구동식 잉크젯 헤드의 실시예를 설명한다.

제 1 실시예

도 1은 본 예의 정전 구동식 잉크젯 헤드를 도시하는 개략 평면도이며, 도 2는 도 1의 Ⅱ-Ⅱ 선으로 절단한 부분의 개략 단면도이며, 도 3은 그 주요 부분을 도시하는 분해 사시도이다. 이들 도면을 참조하여 설명하면, 본 예의 잉크젯 헤드(1)는 그 전방 단면(2)에 있어서 헤드 폭방향(X)을 향해서 일렬로 배열된 복수개의 잉크 노즐(3)을 갖고, 각 잉크 노즐(3)은 각각 헤드 길이 방향(Y)의 후측에 형성되어 있는 잉크 압력실(4)에 연통하고 있다.

잉크 압력실(4)은 헤드 폭방향(X)을 향해서 서로 격벽 부분(4a)을 거쳐서 평면 방향으로 배열되어 있다. 각 잉크 압력실(4)은 각각 잉크 공급용 오리피스(5)를 거쳐서, 공통 잉크실(6)에 연통하고 있다. 공통 잉크실(6)은 각 잉크 압력실(4)에 대하여 헤드 두께 방향(Z)의 상측에 적층 배치되어 있다. 공통 잉크실(6)의 상측에는 잉크 흡입구(9)가 형성되어 있다. 외부의 잉크 공급원(도시하지 않음)에서 공급되는 잉크는 잉크 공급 파이프(7) 및 필터(8)를 경유하여, 상기 잉크 흡입구(9)에서 공통 잉크실(6)로 받아들인다.

각 잉크 압력실(4)은 후술하는 정전 액추에이터에 의해서 개별적으로 용적 변동이 가능하게 되어 있다. 각 잉크 압력실(4)의 용적 변동에 기인하여 발생하는 압력 변동을 이용하여, 각 잉크 노즐(3)에서 잉크 방울(10)을 토출시킬 수 있다.

여기서, 본 예의 잉크젯 헤드(1)는 전극 유리 기판(제 1 기판)(11)과, 이 표면에 접합한 실리콘 단결정 기판으로 이루어지는 캐비티 기판(제 2 기판)(12)과, 이 표면에 접합한 마찬가지로 실리콘 단결정 기판으로 이루어지는 노즐 기판(제 3 기판)(13)을 갖고 있고, 이들 3장의 기판이 헤드 두께 방향(Z)으로 적층된 구조로 되어 있다.

전극 유리 기판(11)과 노즐 기판(13) 사이에 끼워져 있는 캐비티 기판(12)에는 그 상면(12a)에 복수의 잉크 압력실 형성용 오목부(21)가 형성되어 있다. 이 캐비티 기판 상면(13a)에 적층되어 있는 노즐 기판(13)의 하면(13b)에는 그 전방 단부측 부분에 헤드 길이 방향(Y)으로 연장하는 잉크 노즐 형성용 잉크 홈(22)이 형성되고, 그 후단측 부분에는 노즐 기판(13)을 헤드 두께 방향(Z)으로 관통하여 연장하는 잉크 공급용 오리피스(5)가 형성되어 있다.

캐비티 기판(12)과 노즐 기판(13)을 접합함으로써, 이들 사이에 잉크 노즐(3) 및 각 잉크 압력실(4)이 구획 형성되고, 각 잉크 노즐(3)이 대응하는 각 잉크 압력실(4)에 연통한 상태가 된다. 또한, 각 잉크 압력실(4)의 후단측 부분이 복수개의 잉크 공급용 오리피스(5)에 연통한 상태가 된다.

노즐 기판(13)의 상면(13a)에는 헤드 폭방향(X)으로 긴 공통 잉크실 형성용 오목부(24)가 형성되어 있고, 이 오목부(24)의 상측 개구부가 상기 상면(13a)에 붙인 필름(25)에 의해서 봉쇄되어 공통 잉크실(6)이 구획 형성되어 있다. 이 필름(25)에는 잉크 흡입구(9)가 형성되어 있고, 여기에 잉크 공급 파이프(7)의 단부가 접착 고정되어 있다.

다음에, 각 잉크 노즐(3)로부터 잉크 방울을 토출시키기 위한 정전 액추에이터를 설명한다. 우선, 캐비티 기판(12)에 형성되어 있는 잉크 압력실 형성용 오목부(21)의 바닥벽 부분에는 면외 방향[헤드 두께 방향(Z)]으로 탄성 변위 가능한 진동판(26)이 형성되어 있다. 캐비티 기판(12)의 하면(12b)에 접합되어 있는 전극 유리 기판(11)의 상면(11a)에는 각 진동판(26)에 대치하고 있는 부분에 일정 두께의 오목부(27)가 형성되고, 각 오목부 바닥면에는 ITO막 등으로 이루어지는 개별 전극(28)이 형성되어 있다. 각 개별 전극(28)과, 이것에 대응하는 각 진동판(26)은 일정한 간격을 두고 대치하고 있다.

캐비티 기판(12)의 상면(12a)의 후단 부분에 형성한 공통 전극(29)과, 각 개별 전극(28) 사이에 구동 제어 회로(30)에 의해서 구동 전압을 인가하면, 대치하고 있는 진동판(26)과 개별 전극(28) 사이에 정전 인력이 발생한다. 이 정전 흡인력에 의해서 진동판(26)이 개별 전극(28)측으로 탄성 변위한다. 구동 전압의 인가를 멈추면, 정전 흡인력이 소실하므로, 진동판(26)은 그 탄성력에 의해서 본래의 위치를 향해서 이동한다. 그 결과, 잉크 압력실(4)에 압력 변동이 발생하고, 이것에 의해서 대응하는 잉크 노즐(3)에서 잉크 방울이 토출한다. 정전 액추에이터의 동작 원리 자체는 이미 알고 있으므로, 더 이상의 설명은 생략한다.

이와 같이 구성한 본 예의 잉크젯 헤드(1)에서는 공통 잉크실(6)이 잉크 압력실(4)에 적층된 구성으로 되어 있다. 따라서, 잉크 압력실(4)의 후측에 상기 잉크 압력실(4)과 동일 평면상에 공통 잉크실(6)이 형성되어 있는 종래 구성의 잉크젯 헤드에 비교하여, 잉크젯 헤드의 길이 방향(Y)의 치수를 작게 할 수 있다.

또한, 본 예의 잉크젯 헤드(1)는 3장의 기판을 적층한 구성으로 되어 있고, 그 노즐 기판(13)에 잉크 노즐 형성용 노즐 홈(22)과 함께 공통 잉크실 형성용 오목부(24)를 형성하고 있다. 따라서, 공통 잉크실(6)을 잉크 압력실(4)에 적층 배치하기 위해서 별개의 기판 등을 추가하여 조합할 필요가 없다. 따라서, 잉크 압력실에 공통 잉크실을 적층하는데 있어서, 헤드 두께 방향(Z)의 치수의 증가도 억제할 수 있다. 따라서, 전체로서는 종래에 비교하여 소형의 잉크젯 헤드를 실현할 수 있다. 또한, 부품수가 적으므로 제조도 용이하다.

또한, 본 예에서는 잉크 공급용 오리피스(5)가 노즐 기판(13)에 있어서의 공통 잉크실 바닥벽 부분에 수직[헤드 두께 방향(Z)]으로 형성되어 있다. 공통 잉크실(6)이 잉크 압력실(4)과 동일한 평면상에 배치되어 있는 경우에는 이들을 연통하기 위한 잉크 공급용 오리피스를 형성하기 위해서, 기판 표면에 가는 홈을 형성해야 한다. 기판 표면에 가는 홈을 형성하는 경우에 비교하여, 공통 잉크실(6)의 바닥벽 부분에 관통 구멍을 형성하여 잉크 공급용 오리피스를 형성하는 쪽이 상기 잉크 공급용 오리피스(5)를 형성하기 쉽다. 또한, 다수개의 잉크 공급용 오리피스(5)를 비교적 간단하게 형성할 수 있고, 오리피스의 단면형상, 치수의 자유도도 증가하므로, 잉크 공급용 오리피스 부분의 유로 저항의 조정이 용이하며, 잉크젯 헤드(1)의 잉크 토출 특성 등의 조정이 간단해진다고 하는 이점이 있다.

여기서, 잉크 공급용 오리피스의 개수를 많게 하면, 잉크내의 이물질에 의해서 1개의 오리피스가 막혀버려도, 유로 저항의 대폭적인 증가를 초래하지 않고, 잉크의 공급을 계속할 수 있고, 잉크 토출량이나 속도 등으로의 악영향을 적게 할 수있다.

다음에, 본 예의 잉크젯 헤드(1)의 공통 잉크실(6)에 있어서는 그 오목부(24)의 헤드 후단측의 내주측면(241)이 헤드 폭방향(X)으로 연장하고 있고, 이 내주측면(241)을 따라서, 상기 오목부(24)의 바닥벽 부분에 잉크 공급용 오리피스(5)가 형성되어 있다. 이것에 대하여, 잉크 흡입구(9)는 상기 공통 잉크실(6)의 반대측의 단부, 즉 헤드 전방 단부측의 내주측면(242)의 근방에 위치하고 있다.

잉크 흡입구(9)는 필름(25)에 있어서의 헤드 폭방향의 양측에 형성되어 있고, 각 잉크 흡입구(9)에 면하고 있는 공통 잉크실(6)의 측에는 상기 잉크 흡입구(9)가 형성되어 있는 필름 부분이 면외 방향으로 휘지 않도록, 지지용 리브(31)가 형성되어 있다. 각 리브(31)는 공통 잉크실(6)의 내주측면(242)에서 헤드 후방을 향해서 잉크 흡입구(9)의 직경 방향으로 연장하고 있고, 상기 잉크 흡입구(9)를 넘는 상태로 상기 잉크 흡입구(9)의 직경 방향의 양단부에 위치하는 내주연 부분을 지지하고 있다.

또한, 본 예의 공통 잉크실(6)의 평면형상은 잉크 흡입구(9)의 측에서 잉크 공급구(5)측을 향해서 넓어진 좌우 대칭의 형상으로 되어 있다. 즉, 공통 잉크실(6)을 규정하고 있는 오목부(24)는 헤드 폭방향으로 연장하는 전후의 내주측면(242, 241)과, 내주측면(242)에서 헤드 후방으로 밀어낸 위치에 있어서 헤드 폭방향으로 연장하는 좌우 한쌍의 내주측면(243)과, 상기 내주측면(243)에 대하여 헤드 후방측에 19도 경사한 좌우 한쌍의 내주측면(244)과, 이것에 연속하여 내주측면(243)에 대하여 헤드 후방측으로 45도 경사한 좌우 한쌍의 내주측면(245)과, 이것에 연속하여 내주측면(243)에 직교하는 방향으로 연장하는 좌우 한쌍의 내주측면(246)으로 규정되어 있고, 상기 내주측면(246)이 내주측면(241)의 단부에 연속하고 있다.

또한, 본 예에서는 이 공통 잉크실 형성용 오목부(24)는 결정면 방위가 (100)인 실리콘 단결정 기판의 표면을 이방성 습식 에칭하여 형성한 것이며, 그 내주측면(241, 242) 및 내주측면(243)의 방향이 (011)방위면과 평행하게 되어 있다. 그 결과, 내주측면(244)은 (011)방위면에 대하여 19도 경사한 방향으로 연장하는 면이며, 내주측면(245)은 (011)방위면에 대하여 45도 경사 방향으로 연장하는 면으로 되어 있다.

이와 같이 본 예의 잉크젯 헤드(1)에서는 그 공통 잉크실(6)에 있어서의 평면 방향의 한쪽 측(헤드 전방측)에 잉크 흡입구(9)가 형성되고, 다른쪽 측(헤드 후방측)에 잉크 공급용 오리피스(5)가 형성되어 있다. 또한, 공통 잉크실(6)의 평면형상이 잉크 흡입구(9)에서 잉크 공급용 오리피스(5)를 향해서, 내주측면(244, 245, 246)에 의해서 규정되는 끝쪽이 퍼져가는 형상으로 되어 있다.

따라서, 잉크 흡입구(9)로부터 공통 잉크실(6)로 흡입된 잉크는 잉크 공급용 오리피스(5)를 향해서, 체류하지 않고 빠르게 공통 잉크실내를 흐른다. 따라서, 공통 잉크실(6)내에서의 잉크의 체류에 기인하는 기포의 체류를 방지 또는 억제할 수 있다. 특히, 공통 잉크실(6)에 있어서 헤드 폭방향(X)의 양단 부분의 모서리에 기포가 체류해 버리는 것을 방지 또는 억제할 수 있다.

또한, 본 예의 공통 잉크실용 오목부(24)에서는 그 내주측면(241 내지 246)의 방향을 상기한 바와 같이 규정하고 있으므로, 이방성 습식 에칭에 의해서 오목부(24)를 형성하는 경우에, 이들의 내주측면을 평탄한 면으로 형성하기 쉽다. 공통 잉크실(6)의 내주측면을 평탄한 면으로 하면, 공통 잉크실내에서의 잉크의 흐름을 원활화할 수 있어, 기포의 체류를 억제할 수 있으므로 바람직하다.

또한, 본 예의 잉크젯 헤드(1)는 잉크젯 헤드 전방 단면에 잉크 노즐이 개구하고 있는 에지 노즐 타입의 것인데, 본 발명은 잉크젯 헤드의 표면에 잉크 노즐이 개구하고 있는 페이스 노즐 타입인 것에도 적용 가능한 것은 물론이다.

또한, 본 예의 잉크젯 헤드(1)는 기록지를 따라서 잉크젯 헤드를 주사시키면서 잉크 방울을 기록지상에 토출하여 기록을 실행하는 직렬형의 잉크젯 프린터에 있어서의 잉크젯 헤드로서 이용할 수 있다. 또한, 본 예의 잉크젯 헤드(1)를 복수 병렬로 나열하고, 인쇄글자 1 라인분의 길이에 잉크젯 헤드 유닛을 구성하면, 기록지를 주사시키면서 잉크 방울을 기록지상에 토출하여 기록을 실행하는 라인형의 잉크젯 프린터의 라인 잉크젯 헤드로서 이용하는 것도 가능하다.

(잉크젯 헤드의 제조 방법)

다음에, 상기 구성의 잉크젯 헤드(1)는 노즐 기판(13), 캐비티 기판(12) 및 전극 유리 기판(11)을 개별적으로 제조한 후에 이들을 접합함으로써 제조할 수 있다. 캐비티 기판(12) 및 전극 유리 기판(11)은 예컨대 상기에서 인용한 본 출원인에 의한 미국 특허 제 5,513,431 호에 기재되어 있는 공지의 방법에 의해서 제조할 수 있고, 상기 특허는 참고로 본원에 인용한다.

따라서, 본 명세서에 있어서는 도 4의 플로우차트 및 도 5의 설명도를 참조하여, 잉크 노즐 형성용 노즐 홈(22) 및 공통 잉크실 형성용 오목부(24)를 구비한 노즐 기판(13)의 제조방법을 설명한다.

(제 1 열산화막 형성·패터닝 공정A)

우선, 소정 두께의 실리콘 웨이퍼(100)를 준비하고, 이 실리콘 웨이퍼(100)를 열산화시켜, 그 전면에 레지스트막으로서의 SiO₂막을 형성한다. 다음에, 스핀코팅에 의해서 레지스트(감광성 수지)를 도포한 후에, 레지스트를 노광하고 현상하여 잉크 공급구용 관통 구멍(23)을 형성하기 위한 구멍 형성 부분(230) 및 잉크 노즐 형성용 노즐 홈(22)을 형성하기 위한 노즐 홈 형성 부분(220)을 개구한다. 그런 후에, SiO₂막을 BHF(불화암모늄)으로 패터닝하고, 다음에 레지스트를 박리한다.

그 결과, 도 5의 (a)에 도시하는 바와 같이 실리콘 웨이퍼(100)의 표면을 피복하는 SiO₂막(110)에는 잉크 공급구 형성용 구멍 형성부(230) 및 노즐 홈 형성용 노즐 홈 형성 부분(220)이 패터닝된다.

(드라이 에칭 공정B)

다음에, 도 5의 (b)에 도시하는 바와 같이 ICP 방전에 의한 트렌치 에칭을 실리콘 웨이퍼(100)에 실시한다. 이것에 의해서, SiO₂막의 패턴에 대응한 형상으로, 실리콘 웨이퍼(l00)의 표면이 수직으로 에칭되고, 잉크 공급구용 관통 구멍(23)을 형성하기 위한 구멍 형성 부분(230)에 다수개의 소정의 깊이의 블라인드 구멍(231)이 형성되고, 또한 노즐 홈 형성 부분(220)에는 잉크 노즐 형성용 노즐 홈(22)이 형성된다. 에칭후에는 SiO₂막(110)을 제거한다.

(제 2 열산화막 형성·패터닝 공정C)

이 다음에는 다시 실리콘 웨이퍼(100)를 열산화시키고, 그 전면에 레지스트막으로서의 SiO₂막을 형성한다. 다음에, 스핀코팅에 의해서 레지스트(감광성 수지)를 도포한 후에, 레지스트를 노광하고 현상하여 공통 잉크실 형성용 오목부(24)를 형성하기 위한 오목부 형성 부분(240)을 개구한다. 그러한 후에, SiO₂막을 BHF(불화암모늄)으로 패터닝하고, 다음에 감광성 수지로 이루어지는 레지스트를 박리한다.

그 결과, 도 5의 (c)에 도시하는 바와 같이 실리콘 웨이퍼(100)의 표면을 피복하는 SiO₂막(120)에 공통 잉크실 형성용 오목부(24)를 형성하기 위한 오목부 형성 부분(240)이 패터닝된다.

(습식 에칭 공정D)

이 다음은, 실리콘 웨이퍼(100)를 에칭액(KOH 등)에 담그고, 상기 실리콘 웨이퍼(100)의 노출부분(240)에 대하여 이방성 습식 에칭을 실시한다. 실리콘 웨이퍼(100)의 표면은 (100)결정 방위면이며, (111)결정 방위면을 따라 에칭이 진행되고, 소정 깊이의 오목부(24)가 형성된다.

실리콘 웨이퍼(100)를 에칭하는 에칭액으로서는 예컨대 25% KOH 수용액을 이용하고, 약 80℃의 온도로 에칭을 실시한다. 또한, 에칭된 면의 평활도를 향상시키는 경우에는 또한, 예컨대 29% KOH 수용액에 20% 에탄올을 혼합한 수용액을 이용하여, 약 65℃의 온도로 에칭을 실시한다.

그 결과, 도 5의 (d)에 도시하는 바와 같이 공통 잉크실 형성용 오목부(24)에는 전술한 바와 같이 트렌치 에칭에 의해서 반대측에서 소정의 깊이의 블라인드 구멍(231)이 형성되어 있고, 오목부(24)의 깊이를 블라인드 구멍(23l)에 연통하는 치수로 조정함으로써, 블라인드 구멍(231)은 잉크 공급용 오리피스(5)로서의 관통 구멍이 된다.

이렇게 하여 이방성 습식 에칭을 실행한 후에는 SiO₂막(120)을 제거한다.

(최종 열산화 공정)

마지막으로, 실리콘 웨이퍼의 내잉크성과 노즐면의 발수 처리의 밀착성을 확보하기 위해서, 다시 실리콘 웨이퍼를 열산화하여 SiO₂막을 형성한다. 이상에 의해서, 노즐 플레이트(2)를 얻을 수 있다.

제 1 실시예의 변형예

도 6a는 상기 잉크젯 헤드(1)의 변형예를 도시하는 개략 단면도이다. 본 예의 잉크젯 헤드(40)는 그 전방 단면(42)에 별도의 노즐 플레이트(43)를 접착 고정함으로써, 잉크 노즐(3)을 구성하도록 되어 있다. 즉, 노즐 플레이트(43)에는 이를 관통하는 상태로 형성한 잉크 노즐(3)이 형성되어 있고, 이 잉크 노즐(3)이 헤드 전방 단면(42)에 형성되어 있는 노즐 연통 구멍(3a)에 연통하고, 상기 노즐 연통 구멍(3a)이 대응하는 각 잉크 압력실(4)에 연통하고 있다. 이외의 구성은 실질적으로 상기의 잉크젯 헤드(1)와 마찬가지이므로, 대응하는 부분에는 동일한 부호를 부여하여, 그들의 설명을 생략한다.

이와 같이, 일정 두께의 노즐 플레이트(43)를 준비하고, 여기에 잉크 노즐용 관통 구멍을 형성하는 경우에는 상기 관통 구멍의 형상 관리가 용이하므로, 잉크 노즐(3)의 특성을 간단하게 조정할 수 있다고 하는 이점이 있다.

또한, 노즐 플레이트(43)를 이용하는 경우에는 잉크 방울의 비상방향을 맞추기 위해서 그 표면(43a)[노즐 전방 단면(42)]에 도포한 잉크제거막의 밀착성이 좋다. 즉, 상기 실시예와 같이, 적층된 기판(12, 13)의 전방 단면에 의해서 형성되는 노즐 전방 단면에 잉크제거막을 도포하는 경우에 비교하여, 단일 소재로 이루어지는 노즐 플레이트(43)의 표면(43a)에 잉크제거막을 도포한 쪽이 그 밀착성이 좋다.

또한, 기판(13)에 형성한 노즐 연통 구멍(3a)은 잉크 토출 특성 등을 좌우하는 잉크 노즐(3)과는 달리, 그 형상, 치수를 비교적 자유롭게 설정할 수 있다. 따라서, 이 노즐 연통 구멍(3a)의 유로 단면적을 잉크 노즐(3)보다 크게해 두면, 이 노즐 연통 구멍(3a)을 개구할 때에 이물질이 노즐 연통 구멍(3a)에 가득차 상기 노즐 연통 구멍(3a)을 막아 버릴 위험성을 감소시킬 수 있다.

또한, 노즐 플레이트(43)는 얇으므로, 일반적으로 그 양단 부분에는 두꺼운 보강용 리브(44, 45)가 형성된다. 이들 리브(44, 45)는 그 대로도 무방하지만, 노즐 전방 단면(42)의 상부 둘레 및 하부 둘레 부분에서 삭제하도록 해도 무방하다.

특히, 도 6b에 도시하는 바와 같이 각 리브(44, 45)가 잉크젯 헤드 전방으로 돌출하고 있는 경우에는 잉크젯 헤드 전방 부분은 기록지 등이 통과하는 부분이므로, 이들 리브가 방해가 되지 않도록, 도면에 있어서 일점쇄선(51, 52)으로 도시하는 위치로 삭제하는 것이 바람직하다.

여기서, 노즐 플레이트(43)의 재질로서는 노즐 기판(13)과 같이 실리콘으로 할 수 있다. 이 경우, 잉크 노즐(3)을 노즐 기판(13)에서의 공급용 오리피스(5)를 형성하는 가공 방법과 동일한 가공 방법으로 형성할 수 있다. 이와 같이 하면, 노즐 기판(13)을 가공할 때에 이용하는 가공 장치를 이용하여 가공할 수 있으므로, 가공작업이 합리적이고 간단하게 된다.

또한, 동일 소재로 이루어지는 노즐 기판(13)과 노즐 플레이트(43)는 선팽창율이 같으므로, 사용환경온도가 반복하여 변화하더라도, 이들이 열팽창차이에 기인하여 박리되지 않는다. 이와 같이, 노즐 플레이트(43)의 접착 신뢰성이 높으므로, 다수의 잉크 노즐을 구비한 대형의 노즐 플레이트(43)를 이용하여, 잉크젯 헤드의 다노즐화를 도모하는 것이 용이해진다.

노즐 플레이트(43)의 재질로서는 폴리이미드 필름 등의 수지를 이용하더라도 무방하다. 이 경우, 잉크 노즐이 형성되어 있지 않은 노즐 플레이트를 헤드 전방 단면(42)에 접착접합한 후에, 상기 노즐 플레이트에 레이저가공으로 잉크 노즐을 설치할 수 있다. 이 가공법을 채용하면, 노즐 플레이트(43)와 노즐 기판(13)을 접착접합할 때에 잉크 노즐과 노즐 연통 구멍의 위치 정렬을 실행할 필요가 없으므로, 노즐 플레이트의 접착접합작업이 간단해진다.

또한, 노즐 플레이트(43)의 재질로서, 스테인레스강을 이용하는 것도 가능하다. 이 경우에는 노즐 플레이트의 제조공정에서 상기 노즐 플레이트 소재의 깨짐이나 일그러짐이 없고, 제조가 용이하다고 하는 이점이 있다.

또한, 상기의 예에서는 1장의 노즐 플레이트(43)에 1개의 잉크젯 헤드(41)를 접착고정하고 있다. 그러나, 1장의 노즐 플레이트에 복수개의 잉크젯 헤드를 접착고정하여 잉크젯 헤드 유닛을 구성할 수도 있다. 예컨대, 1장의 노즐 플레이트에 4개의 잉크젯 헤드를 접착고정하고, 각 잉크젯 헤드에 각각 흑색, 청록색, 자홍색, 노랑색 잉크를 공급하도록 구성하면, 풀 컬러의 잉크젯 헤드 유닛을 간단하게 구성할 수 있다.

제 2 실시예

다음에, 도 7 및 도 8은 본 발명을 적용한 라인형의 잉크젯 헤드의 일례를 도시하는 종단면도 및 주요 부분을 도시하는 분해 사시도이다. 이들 도면을 참조하여 설명하면, 본 예의 잉크젯 헤드(70)는 그 전방 단면(72)에 있어서 헤드 폭방향(X)을 향하여 일렬로 배열된 복수개의 잉크 노즐(73)을 갖고, 각 잉크 노즐(73)은 각각 헤드 길이 방향(Y)의 후측에 형성되어 있는 노즐 연통 구멍(71)을 거쳐서, 그 후측에 형성되어 있는 잉크 압력실(74)에 연통하고 있다.

잉크 압력실(74)은 헤드 폭방향(X)을 향하여 서로 격벽(도시하지 않음)을 거쳐서 평면 방향으로 배열되어 있다. 각 잉크 압력실(74)은 각각 잉크 공급용 오리피스(75)를 거쳐서, 공통 잉크실(76)에 연통하고 있다. 공통 잉크실(76)은 각 잉크 압력실(74)에 대하여 헤드 두께 방향(Z)의 상측에 적층 배치되어 있다. 공통 잉크실(76)의 상측에는 잉크 흡입구(79)가 형성되어 있다. 외부의 잉크 공급원(도시하지 않음)에서 공급되는 잉크는 잉크 공급 파이프 및 필터(도시하지 않음)를 경유하여, 상기 잉크 흡입구(79)에서 공통 잉크실(76)로 흡입된다.

각 잉크 압력실(74)은 후술하는 정전 액추에이터에 의해서 개별적으로 용적 변동이 가능하게 되어 있다. 각 잉크 압력실(74)의 용적 변동에 기인하여 발생하는 압력 변동을 이용하여, 각 잉크 노즐(73)에서 잉크 방울(80)을 토출시킬 수 있다.

본 예의 잉크젯 헤드(70)는 유리 기판(제 1 기판)(81)과, 이 표면에 접합한 실리콘 단결정 기판으로 이루어지는 실리콘 기판(제 2 기판)(82)과, 이 표면에 접합시킨 마찬가지로 실리콘 단결정 기판으로 이루어지는 실리콘 기판(제 3 기판)(83)과, 마찬가지로 실리콘 단결정 기판으로 이루어지는 노즐 플레이트(제 4 기판)(84)를 갖고 있다. 3장의 기판(81, 82, 83)이 헤드 두께 방향(Z)으로 적층되고, 그 전방 단면에 잉크 노즐(73)이 형성된 노즐 플레이트(84)가 접착접합된 구조로 되어 있다.

유리 기판(81)과 실리콘 기판(83) 사이에 끼워져 있는 실리콘 기판(82)에는 그 상면(82a)에 복수의 잉크 압력실 형성용 오목부(91)가 형성되어 있다. 이 실리콘 기판 상면(82a)에 적층되어 있는 실리콘 기판(83)의 하면(83b)에는 그 전방 단부측 부분에 헤드 길이 방향(Y)으로 연장하는 노즐 연통 구멍 형성용 연통홈(92)이 형성되고, 그 후단측 부분에는 실리콘 기판(83)을 헤드 두께 방향(Z)으로 관통하여 연장하는 잉크 공급용 오리피스(75)가 형성되어 있다.

실리콘 기판(82, 83)을 접합시킴으로써, 이들 사이에 노즐 연통 구멍(71) 및 각 잉크 압력실(74)이 구획 형성되고, 각 노즐 연통 구멍(71)이 대응하는 각 잉크압력실(74)에 연통한 상태로 된다. 또한, 각 잉크 압력실(74)의 후단부측의 부분이 복수개의 잉크 공급용 오리피스(75)에 연통한 상태로 된다.

실리콘 기판(83)의 상면(83a)에는 헤드 폭방향(X)으로 긴 공통 잉크실 형성용 오목부(94)가 형성되어 있고, 이 오목부(94)의 상측 개구부가 상기 상면(83a)에 접합한 필름(95)에 의해서 봉쇄되고, 공통 잉크실(76)이 구획 형성되어 있다. 이 필름(95)은 예컨대 스테인레스강제이며, 거기에는 2개의 잉크 흡입구(79)가 형성되고, 이들에 도시하지 않은 잉크 공급 파이프가 접속되어 있다. 이 필름(95)은 스테인레스강의 박막과 수지의 박막을 접합한 후에, 스테인레스강의 박막의 1부를 에칭하여 제거함으로써 제작할 수도 있다. 필름(95)을 스테인레스강의 박막과 수지의 박막의 적층 구조로 함으로써, 공통 잉크실 컴플라이언스(compliance)를 크게 하고, 또한 잉크 공급 파이프의 접속부 등에 있어서 적절한 강도를 확보할 수 있다.

다음에, 각 잉크 노즐(73)에서 잉크 방울을 토출시키기 위한 정전 액추에이터를 설명한다. 우선, 실리콘 기판(82)에 형성되어 있는 잉크 압력실 형성용 오목부(91)의 바닥벽 부분에는 면외 방향[헤드 두께 방향(Z)]으로 탄성 변위 가능한 진동판(96)이 형성되어 있다. 실리콘 기판(82)의 하면(82b)에 접합되어 있는 유리 기판(81)의 상면(81a)에는 각 진동판(96)에 대치하고 있는 부분에 일정 깊이의 오목부(97)가 형성되고, 각 오목부 바닥면에는 ITO막 등으로 이루어지는 개별 전극(98)이 형성되어 있다. 각 개별 전극(98)과, 이것에 대응하는 각 진동판(96)은 일정한 간격으로 대치하고 있다.

실리콘 기판(82)의 상면(82a)의 후단 부분에 형성한 공통 전극 단자(99)와, 각 개별 전극(98)으로부터 밀봉부(85)를 거쳐서 헤드 후방측으로 인출되어 있는 개별 전극 단자(98a)는 중계 기판(130)에 형성한 배선 패턴(131)에 접속되어 있다. 이 중계 기판(130)에는 헤드 드라이버 등이 탑재된 IC칩(132)이 탑재되어 있다. 이 중계 기판(130)에는 외부 배선용 가요성의 배선 기판(133)이 접속되어 있다. 중계 기판(130)을 거쳐서, 공통 전극과 개별 전극(98) 사이에 구동 전압을 인가하면, 대치하고 있는 진동판(96)과 개별 전극(98) 사이에 정전 흡인력이 발생한다. 이 정전 흡인력에 의해서 진동판(26)이 개별 전극(28)측에 탄성변위한다. 구동 전압의 인가를 멈추면, 정전 흡인력이 소실하므로 진동판(26)은 그 탄성력에 의해서 본래의 위치를 향해서 이동한다. 이 잉크 압력실(74)에 압력 변동이 발생하고, 이것에 의해서 대응하는 잉크 노즐(73)에서 잉크 방울이 토출한다. 정전 액추에이터의 동작원리 자체는 이미 알고 있으므로, 더 이상의 설명은 생략한다.

이와 같이 구성한 본 예의 라인형 잉크젯 헤드(70)에서는 공통 잉크실(76)이 잉크 압력실(74)에 적층된 구성으로 되어 있다. 따라서, 잉크 압력실(74)의 후방측에 상기 잉크 압력실(74)과 동일 평면상에 공통 잉크실(76)이 형성되어 있는 종래 구성의 잉크젯 헤드에 비교하여, 잉크젯 헤드의 길이 방향(Y)의 치수를 작게 할 수 있다.

또한, 본 예의 잉크젯 헤드(70)에서는 실리콘 기판(83)에 잉크 노즐(83)에 연통되어 있는 노즐 연통 구멍 형성용 연통홈(92)과 함께 공통 잉크실 형성용 오목부(94)를 형성하고 있다. 따라서, 공통 잉크실(76)을 잉크 압력실(74)에 적층 배치하기 위해서 별개의 기판 등을 추가하여 조합할 필요가 없다. 따라서, 잉크 압력실에 공통 잉크실을 적층하는데 있어서, 헤드 두께 방향(Z)의 치수의 증가도 억제할 수 있다. 따라서, 전체로서는 종래에 비교하여 소형의 잉크젯 헤드를 실현할 수 있다. 또한, 부품수가 적으므로 제조도 용이하다.

또한, 본 예에서는 잉크 공급용 오리피스(75)가 실리콘 기판(83)에 있어서의 공통 잉크실 바닥벽 부분에 수직[헤드 두께 방향(Z)]으로 형성되어 있다. 공통 잉크실(76)이 잉크 압력실(74)과 동일한 평면상에 배치되어 있는 경우에는 이들을 연통하기 위한 잉크 공급용 오리피스를 형성하기 위해서, 기판 표면에 가는 홈을 형성할 필요가 있다. 기판 표면에 가는 홈을 형성하는 경우에 비교하여, 공통 잉크실(6)의 바닥벽 부분에 관통 구멍을 형성하여 잉크 공급용 오리피스를 형성하는 쪽이 상기 잉크 공급용 오리피스(75)를 형성하기 쉽다. 또한, 다수개의 잉크 공급용 오리피스(75)를 비교적 간단하게 형성할 수 있고, 오리피스의 단면형상, 치수의 자유도도 증가하므로, 잉크 공급용 오리피스 부분의 유로 저항의 조정이 용이하고, 잉크젯 헤드(1)의 잉크 토출 특성 등의 조정이 간단해진다고 하는 이점이 있다.

여기서, 잉크 공급용 오리피스의 개수를 많게 하면, 잉크내의 이물질에 의해서 1개의 오리피스가 막혀버려도, 유로 저항의 대폭적인 증가를 초래하지 않고, 잉크의 공급을 계속할 수 있어, 잉크 토출량이나 속도 등으로의 악영향을 적게 할 수 있다.

다음에, 본 예에서는 잉크 노즐(73)이 형성된 일정 두께의 노즐 플레이트(84)를 적층한 3장의 기판(81, 82, 83)의 전방 단면에 접착접합하도록 하고 있다. 기판에 잉크 노즐용 관통 구멍을 형성하는 경우에는 상기 관통 구멍의 형상 관리가 용이하므로, 잉크 노즐(73)의 특성을 간단하게 조정할 수 있다고 하는 이점이 있다.

또한, 노즐 플레이트(84)를 이용하는 경우에는 잉크 방울의 비상 방향을 맞추기 위해서 그 표면[노즐 전방 단면(72)]에 도포한 잉크제거막의 밀착성이 좋다. 즉, 제 1 실시예와 같이, 적층된 기판(12, 13)의 전방 단면에 의해서 형성되는 노즐 전방 단면에 잉크제거막을 도포하는 경우에 비교하여, 단일소재로 이루어지는 노즐 플레이트(84)의 표면에 잉크제거막을 도포한 쪽이 그 밀착성이 좋다.

또한, 기판(83)에 형성한 노즐 연통 구멍(71)은 잉크 토출 특성 등을 좌우하는 잉크 노즐(73)과는 달리, 그 형상, 치수를 비교적 자유롭게 설정할 수 있다. 따라서, 이 노즐 연통 구멍(71)의 유로 단면적을 잉크 노즐(73)보다도 크게 해 두면, 이 노즐 연통 구멍(71)을 절단에 의해서 개구할 때에, 이물질이 노즐 연통 구멍(71)에 가득차, 상기 노즐 연통 구멍(71)을 막아버릴 위험성을 감소시킬 수 있다.

여기서, 본 예에서는 노즐 플레이트(84)를 실리콘 기판(83)과 동일한 실리콘 기판으로 하고 있다. 이 경우, 잉크 노즐(73)을 실리콘 기판(83)에 잉크 공급용 오리피스(75)를 형성하는 가공 방법과 동일한 가공 방법으로 형성할 수 있다. 이와 같이 하면, 노즐 기판(83)을 가공할 때에 이용하는 가공 장치를 이용하여 가공할 수 있으므로, 가공작업이 합리적이고 간단해진다.

또한, 동일 소재로 이루어지는 실리콘 기판(83)과 노즐 플레이트(84)는 선팽창률이 동일하므로, 사용환경온도가 반복하여 변화하더라도, 이들이 열팽창 차이에 기인하여 박리하는 일은 없다. 이와 같이, 노즐 플레이트(84)의 접착 신뢰성이 높으므로, 다수의 잉크 노즐을 구비한 대형의 노즐 플레이트(84)를 이용하여, 본 예와 같은 라인형의 잉크젯 헤드를 용이하게 제작할 수 있다.

또한, 노즐 플레이트(84)의 재질로서는 폴리이미드 필름 등의 수지를 이용해도 무방하다. 이 경우, 잉크 노즐이 형성되어 있지 않은 노즐 플레이트를 헤드 전방 단면(72)에 접착접합한 후에 상기 노즐 플레이트에 레이저가공으로 잉크 노즐을 설치할 수 있다. 이 가공법을 채용하면, 노즐 플레이트(84)와 실리콘 기판(83)을 접착접합할 때에 잉크 노즐과 노즐 연통 구멍의 위치 정렬을 실행할 필요가 없으므로, 노즐 플레이트의 접착접합작업이 간단해진다.

또한, 노즐 플레이트(84)의 재질로서, 스테인레스강을 이용할 수도 있다. 이 경우에는 노즐 플레이트의 제조공정에서, 상기 노즐 플레이트 소재의 깨짐이나 일그러짐이 없고, 제조가 용이하다고 하는 이점이 있다.

다음에, 본 예의 잉크젯 헤드(70)의 공통 잉크실(76)에 있어서는 그 오목부(94)의 헤드 후방 단부측의 내주측면(941)이 헤드 폭방향(X)으로 연장하고 있고, 이 내주측면(941)을 따라, 상기 오목부(94)의 바닥벽 부분에 잉크 공급용 오리피스(75)가 형성되어 있다. 이것에 대하여, 잉크 흡입구(79)는 상기 공통 잉크실(76)의 반대측의 단부, 즉 헤드 전방 단부측의 내주측면(942)의 근방에 위치하고 있다.

잉크 흡입구(79)는 필름(95)에 있어서의 헤드 폭방향의 양측에 형성되어 있고, 각 잉크 흡입구(79)에 면하고 있는 공통 잉크실(76)측에는 상기 잉크 흡입구(79)가 형성되어 있는 필름 부분이 면외 방향으로 휘지 않도록, 지지용 리브(141)가 형성되어 있다. 각 리브(141)는 공통 잉크실(76)의 내주측면(942)에서 헤드 후방을 향해서, 잉크 흡입구(79)의 직경 방향으로 연장하고 있고, 상기 잉크 흡입구(79)를 넘는 상태로 상기 잉크 흡입구(79)의 직경 방향의 양단부에 위치하는 내주연 부분을 지지하고 있다.

또한, 본 예의 공통 잉크실(76)의 평면형상은 잉크 흡입구(79)측에서 잉크 공급구(75)측을 향해서 넓어진 좌우 대칭인 형상으로 되어 있다. 즉, 공통 잉크실(76)을 규정하고 있는 오목부(94)는 헤드 폭방향으로 연장하는 전후의 내주측면(942, 941)과, 내주측면(942)의 단부로부터 헤드 후방측으로 45도 경사한 좌우 한쌍의 내주측면(945)과, 이것에 연속하여 내주측면(942)에 직교하는 방향으로 연장하는 좌우 한쌍의 내주측면(946)으로 규정되어 있고, 상기 내주측면(946)이 내주측면(941)의 단부에 연속하고 있다.

또한, 본 예에서는 이 공통 잉크실 형성용 오목부(94)는 결정면 방위가 (100)인 실리콘 단결정 기판의 표면을 이방성 습식 에칭하여 형성한 것이며, 그 내주측면(941, 942)의 방향이 (011)방위면과 평행으로 되어 있다. 그 결과, 내주측면(945)은 (011)방위면에 대하여 45도 경사 방향으로 연장하는 면으로 되어 있다.

이와 같이 본 예의 잉크젯 헤드(70)에서는 그 공통 잉크실(76)에 있어서의 평면방향의 한쪽 측(헤드 전방측)에 잉크 흡입구(79)가 형성되고, 다른쪽 측(헤드 후방측)에 잉크 공급용 오리피스(75)가 형성되어 있다. 또한, 공통 잉크실(76)의평면형상이 잉크 흡입구(79)로부터 잉크 공급용 오리피스(75)를 향해서, 내주측면(945)에 의해서 규정되는 넓어진 형상으로 되어 있다.

따라서, 잉크 흡입구(79)에서 공통 잉크실(76)로 흡입된 잉크는 잉크 공급용 오리피스(75)를 향해서, 체류하지 않고 빠르게 공통 잉크실내를 흐른다. 따라서, 공통 잉크실(76)내에서의 잉크의 체류에 기인하는 기포의 체류를 방지 또는 억제할 수 있다. 특히, 공통 잉크실(76)에 있어서의 헤드 폭방향(X)의 양단부분의 모서리에 기포가 체류해 버리는 것을 방지 또는 억제할 수 있다.

또한, 본 예의 공통 잉크실용 오목부(94)에서는 그 내주측면(941, 942, 945, 946)의 방향을 상기한 바와 같이 규정하고 있으므로, 이방성 습식 에칭에 의해서 오목부(94)를 형성하는 경우에, 이들 내주측면을 평탄한 면으로 형성하기 쉽다. 공통 잉크실(76)의 내주측면을 평탄한 면으로 하면, 공통 잉크실내에서의 잉크의 흐름을 원활화할 수 있고, 기포의 체류를 억제할 수 있으므로 바람직하다.

(라인형의 잉크젯 프린터)

도 9 및 도 10에는 상기 잉크젯 프린터(70)가 탑재된 라인형 잉크젯 프린터의 일례를 도시하는 사시도 및 잉크젯 헤드 장착 부분을 도시하는 부분 사시도이다.

이들 도면에 도시하는 바와 같이, 본 예의 잉크젯 프린터(300)는 테이프형상의 기록지 롤(301)의 수납부(302)와, 여기에서 테이프형상의 기록지(303)를 풀고, 소정의 반송 경로를 따라 반송하고, 배출구(304)로부터 배출하는 반송기구(305)와, 반송되는 테이프형상 기록지(303)에 인쇄글자를 실행하는 라인형 잉크젯 헤드(70)를 갖고 있다. 도 10에서 알 수 있듯이, 잉크젯 헤드(70)는 테이프형상 기록지(303)의 인쇄글자 폭을 포함하는 길이의 라인 잉크젯 헤드이며, 이 잉크젯 헤드(70)에 의한 인쇄글자 위치(308)의 전후에는 각각 반송 롤러 쌍(306, 307)이 배치되어 있다. 이들 반송 롤러 쌍(306, 307)을 포함하는 반송기구(305)에 의해서 테이프형상의 기록지(303)가 인쇄글자 위치를 통하여 화살표 A로 도시하는 방향으로 반송된다. 인쇄글자 위치를 통과하는 테이프형상의 기록지(303)의 표면에 잉크젯 헤드(710)에 의해서 소정의 인쇄글자가 실행된다.

본 예의 잉크젯 프린터(300)에서는 이에 탑재되어 있는 잉크젯 헤드(70)의 전후 방향의 길이가 짧기 때문에, 잉크젯 헤드 탑재 공간이 적어도 된다. 따라서, 잉크젯 프린터의 소형화에 유리하다.

또한, 잉크젯 헤드(70)에 있어서는 그 내부에 형성되어 있는 공통 잉크실(76)을 거쳐서, 잉크가 기포 체류를 발생시키지 않고 원활하게 흐른다. 따라서, 기포 등에 기인하는 각 잉크 노즐의 잉크 토출 특성의 열화 등을 방지할 수 있으므로, 본 예의 잉크젯 프린터(300)에 의하면, 고품질의 인쇄글자를 실행할 수 있다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명의 잉크젯 헤드는 동일 평면상에 배열되어 있는 잉크 압력실에 대하여, 공통 잉크실을 적층 배치한 구성으로 되어 있다. 따라서, 잉크젯 헤드의 길이 치수를 작게 할 수 있다.

또한, 본 발명에서는 잉크젯 헤드를 3장의 기판을 접합함으로써 구성함과 동시에, 잉크 노즐용 노즐 홈 또는 노즐 연통 구멍이 형성되어 있는 기판에 공통 잉크실용 오목부를 형성하고 있다. 따라서, 공통 잉크실을 적층 배치하기 위해서 별도의 기판 등을 적층할 필요가 없으므로, 잉크젯 헤드의 두께 치수의 증가를 억제할 수 있다. 따라서, 전체적으로 소형의 잉크젯 헤드를 실현할 수 있다.

또한, 각 잉크 압력실과 공통 잉크실을 연통하고 있는 잉크 공급용 오리피스는 이들 사이를 나누고 있는 기판 부분에 잉크젯 헤드 두께 방향으로 연장하는 관통 구멍을 형성함으로써 형성할 수 있으므로, 기판 표면에 잉크 공급용 오리피스를 형성하기 위한 홈을 에칭하는 경우에 비교하여, 잉크 공급용 오리피스를 제조하기 쉽고, 또한 그 치수 관리도 간단하게 할 수 있다. 또한, 다수개의 잉크 공급용 오리피스를 간단하게 형성할 수 있으므로, 그 유로 저항 등의 특성을 간단하게 조정할 수 있다.

한편, 본 발명의 잉크젯 헤드에서는 각 잉크 노즐에 연통하고 있는 각 잉크 압력실에 잉크를 공급하는 공통 잉크실에 있어서, 그 평면 방향으로 본 경우에 잉크 압력실에 연통하고 있는 각 잉크 공급용 오리피스와, 상기 공통 잉크실에 잉크를 공급하는 잉크 흡입구를 반대측에 형성하고 있다. 또한, 공통 잉크실의 평면형상을 잉크 흡입구로부터 잉크 공급용 오리피스를 향해서 넓어진 형상으로 하고 있다.

따라서, 본 발명에 의하면, 공통 잉크실내에서 잉크 흡입구로부터 잉크 공급용 오리피스를 향해서 잉크가 체류를 일으키지 않고 원활하게 흐른다. 따라서, 공통 잉크실내, 특히 그 모서리 부분에 잉크가 체류하여 기포가 정류하고, 잉크 공급용 오리피스로부터 각 잉크 압력실로의 적절한 잉크 공급이 방해받는 것을 방지할 수 있다. 그 결과, 각 잉크 노즐로부터 균일한 잉크 토출 동작을 실행시킬 수 있으므로, 공통 잉크실내에서의 기포 정류에 기인한 인쇄글자 품위의 저하를 확실하게 방지 또는 억제할 수 있다.

또한, 이 형상의 공통 잉크실을 규정하고 있는 오목부를 이방성 습식 에칭에 의해서 형성하는데 있어서, 상기 오목부를 규정하는 각 내주측면의 방향을 적절히 설정함으로써, 평탄한 내주측면이 형성되도록 하고 있다. 따라서, 공통 잉크실내에서의 잉크의 흐름이 원활하게 실행되고, 기포가 정류하는 것을 확실히 방지할 수 있다.

Claims

잉크젯 헤드에 있어서,

복수의 잉크 노즐과,

상기 각 잉크 노즐에 대응하여 설치되고, 각각이 대응하는 잉크 노즐에 연통하고 있는 복수의 잉크 압력실과,

상기 각 잉크 압력실에 잉크를 공급하기 위한 공통 잉크실과,

상기 각 잉크 압력실에 대응하여 설치되고, 상기 각 잉크 압력실을 상기 공통 잉크실에 연통하고 있는 복수의 잉크 공급용 오리피스와,

상기 각 잉크 압력실을 정전기력에 의해서 용적 변화시켜 대응하는 상기 잉크 노즐에서 잉크 방울을 토출시키는 정전 액추에이터를 포함하고,

상기 복수의 잉크 압력실은 평면 방향으로 배열되어 있고,

상기 공통 잉크실은 복수의 상기 잉크 압력실에 적층 배치되어 있는 것을 특징으로 하는

잉크젯 헤드.
제 1 항에 있어서,

제 1 기판과, 상기 제 1 기판의 상면에 적층된 제 2 기판과, 상기 제 2 기판의 상면에 적층된 제 3 기판을 갖고,

상기 제 3 기판에는 상기 공통 잉크실 및 상기 잉크 공급용 오리피스가 형성되어 있고,

상기 제 2 기판에는 상기 잉크 노즐에 연통하고 있는 상기 잉크 압력실이 형성되어 있고,

상기 제 1 기판과 상기 제 2 기판 사이에 상기 정전 액추에이터가 구성되어 있는 것을 특징으로 하는

잉크젯 헤드.
제 2 항에 있어서,

상기 제 3 기판에 있어서의 상기 제 2 기판에 면하고 있는 하면에 상기 잉크 노즐 형성용 노즐 홈이 형성되어 있고, 상기 제 2 기판의 상기 상면에는 상기 잉크 압력실 형성용 오목부가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는

잉크젯 헤드.
제 2 항에 있어서,

상기 잉크 노즐이 형성된 제 4 기판을 갖고,

적층된 상기 제 2 및 제 3 기판의 전방 단면에는 이들 사이에 형성된 상기 잉크 압력실에 연통하고 있는 노즐 연통 구멍이 노출되어 있고,

상기 각 노즐 연통 구멍에 각 잉크 노즐이 연통하는 상태가 되도록, 상기 전방 단면에 상기 제 4 기판이 접합되어 있는 것을 특징으로 하는

잉크젯 헤드.
제 2 항에 있어서,

상기 제 3 기판의 상면에 형성한 상기 공통 잉크실 형성용 오목부와, 상기 오목부를 봉쇄하고 있는 필름에 의하여 상기 공통 잉크실이 구획 형성되어 있고,

상기 공통 잉크실 형성용 오목부의 바닥벽 부분에는 상기 바닥벽 부분을 관통하여 연장하는 적어도 1개의 상기 잉크 공급용 오리피스가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는

잉크젯 헤드.
제 5 항에 있어서,

상기 제 3 기판은 실리콘 단결정 기판이며,

상기 잉크 노즐 형성용 노즐 홈 및 상기 잉크 공급용 오리피스는 ICP 방전에 의한 트렌치 에칭에 의해서 형성된 것이며,

상기 공통 잉크실 형성용 오목부는 이방성 습식 에칭에 의해서 형성된 것을 특징으로 하는

잉크젯 헤드.
제 5 항에 있어서,

상기 필름에는 상기 공통 잉크실에 잉크를 흡입하기 위한 잉크 흡입구가 형성되어 있고,

상기 공통 잉크실내에는 이 잉크 흡입구가 형성되어 있는 상기 필름의 부분이 면외 방향으로 휘는 것을 방지하기 위한 필름 지지용 리브가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는

잉크젯 헤드.
제 2 항에 있어서,

상기 정전 액추에이터는 상기 잉크 압력실의 바닥벽 부분에 형성한 면외 방향으로 탄성 변위 가능한 공통 전극으로서 기능하는 진동판과, 상기 제 1 기판의 상면에 형성되고, 상기 진동판에 대하여 일정한 간격으로 대치하고 있는 개별 전극을 구비하고 있는 것을 특징으로 하는

잉크젯 헤드.
잉크젯 프린터에 있어서,

제 1 항 내지 제 8 항중 어느 한 항에 기재된 잉크젯 헤드와, 상기 잉크젯 헤드에 의한 인쇄글자 위치를 경유시켜서 기록지를 반송하는 기록지 반송기구와, 상기 잉크젯 헤드를 구동하여 상기 인쇄글자 위치를 통과하여 반송되는 기록지 표면에 인쇄글자를 실행시키는 구동 제어 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는

잉크젯 프린터.
제 9 항에 있어서,

상기 잉크젯 헤드는 인쇄글자 폭을 포함하는 길이에 거쳐서 잉크 노즐이 배열되어 있는 라인 잉크젯 헤드인 것을 특징으로 하는

잉크젯 프린터.
제 9 항에 있어서,

상기 잉크젯 헤드를 인쇄글자 폭을 포함하는 범위에 거쳐서 왕복 이동시키는 캐리지를 갖고 있는 것을 특징으로 하는

잉크젯 프린터.
제 1 항에 있어서,

상기 공통 잉크실에 잉크를 흡입하는 잉크 흡입구를 갖고,

상기 공통 잉크실의 평면 방향에서의 제 1 단부에 상기 잉크 공급용 오리피스가 연통하고, 상기 공통 잉크실의 제 2 단부에 상기 잉크 흡입구가 연통하고 있고,

상기 공통 잉크실의 평면형상은 상기 잉크 흡입구에서 상기 잉크 공급용 오리피스를 향해서 넓어지고 있는 것을 특징으로 하는

잉크젯 헤드.
제 12 항에 있어서,

상기 제 1 단부는 상기 공통 잉크실에서의 잉크젯 헤드 후방 단부측에 위치하는 단부이며, 상기 제 2 단부는 상기 공통 잉크실에 있어서의 잉크젯 헤드 전방 단부측에 위치하는 단부인 것을 특징으로 하는

잉크젯 헤드.
제 13 항에 있어서,

상기 공통 잉크실의 바닥면 부분 및 내주측면 부분은 실리콘 단결정 기판의 표면을 소정의 깊이가 되도록 이방성 습식 에칭을 실시함으로써 형성한 오목부에 의해서 규정되어 있고,

상기 실리콘 단결정 기판의 결정방위는 (100)이며,

상기 오목부의 평면형상은 (011)방위면에 대하여, 각각 평행한 내주측면, 45도를 이루는 내주측면 및 직각인 내주측면에 의해서 규정되어 있는 것을 특징으로 하는

잉크젯 헤드.
제 13 항에 있어서,

상기 공통 잉크실의 바닥면 부분 및 내주측면 부분은 실리콘 단결정 기판의 표면을 소정의 깊이가 되도록 이방성 습식 에칭을 실시함으로써 형성한 오목부에 의해서 규정되어 있고,

상기 실리콘 단결정 기판의 결정방위는 (100)이며,

상기 오목부의 평면형상은 (011)방위면에 대하여 각각 평행한 내주측면, 19도를 이루는 내주측면, 45도를 이루는 내주측면 및 직각인 내주측면에 의해서 규정되어 있는 것을 특징으로 하는

잉크젯 헤드.
제 12 항에 있어서,

제 1 기판과, 상기 제 1 기판의 상면에 적층된 제 2 기판과, 상기 제 2 기판의 상면에 적층된 제 3 기판을 갖고,

상기 제 3 기판에는 상기 공통 잉크실 및 상기 잉크 공급용 오리피스가 형성되어 있고,

상기 제 2 기판에는 상기 잉크 노즐에 연통하고 있는 상기 잉크 압력실이 형성되어 있고,

상기 제 1 기판과 상기 제 2 기판 사이에 상기 정전 액추에이터가 구성되어 있는 것을 특징으로 하는

잉크젯 헤드.
제 16 항에 있어서,

상기 잉크 노즐이 형성된 제 4 기판을 갖고,

적층된 상기 제 2 및 제 3 기판의 전방 단면에는 이들 사이에 형성된 상기 잉크 압력실에 연통하고 있는 노즐 연통 구멍이 노출되어 있고,

상기 각 노즐 연통 구멍에 각 잉크 노즐이 연통하는 상태가 되도록, 상기 전방 단면에 상기 제 4 기판이 접합되어 있는 것을 특징으로 하는

잉크젯 헤드.
제 16 항에 있어서,

상기 제 3 기판의 상면에 형성한 상기 공통 잉크실 형성용 오목부와, 상기 오목부를 봉쇄하고 있는 필름에 의해서 상기 공통 잉크실이 구획 형성되어 있고,

상기 공통 잉크실 형성용 오목부의 바닥벽 부분에는 상기 바닥벽 부분을 관통하여 연장하는 적어도 1개의 상기 잉크 공급용 오리피스가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 잉크젯 헤드.
제 18 항에 있어서,

상기 제 3 기판은 실리콘 단결정 기판이며,

상기 잉크 노즐 형성용 노즐 홈 및 상기 잉크 공급용 오리피스는 ICP 방전에 의한 트렌치 에칭에 의해서 형성된 것이며,

상기 공통 잉크실 형성용 오목부는 이방성 습식 에칭에 의해서 형성된 것을 특징으로 하는

잉크젯 헤드.
제 18 항에 있어서,

상기 필름에는 상기 공통 잉크실의 잉크를 흡입하기 위한 잉크 흡입구가 형성되어 있고,

상기 공통 잉크실내에는 상기 잉크 흡입구가 형성되어 있는 상기 필름 부분이 면외 방향으로 휘는 것을 방지하기 위한 필름 지지용 리브가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는

잉크젯 헤드.
제 12 항에 있어서,

상기 정전 액추에이터는 상기 잉크 압력실의 바닥벽 부분에 형성한 면외 방향으로 탄성 변위 가능한 공통 전극으로써 기능하는 진동판과, 상기 제 1 기판 상면에 형성되고, 상기 진동판에 대하여 일정한 간격으로 대치하고 있는 개별 전극을 구비하고 있는 것을 특징으로 하는

잉크젯 헤드.
잉크젯 프린터에 있어서,

제 12 항 내지 제 21 항중 어느 한 항에 기재된 잉크젯 헤드와, 상기 잉크젯 헤드에 의한 인쇄글자 위치를 경유시켜 기록지를 반송하는 기록지 반송기구와, 상기 잉크젯 헤드를 구동하여 상기 인쇄글자 위치를 통과하여 반송되는 기록지 표면에 인쇄글자를 실행시키는 구동 제어 수단을 가지는 것을 특징으로 하는

잉크젯 프린터.
제 22 항에 있어서,

상기 잉크젯 헤드는 인쇄글자 폭을 포함하는 길이에 거쳐서 잉크 노즐이 배열되어 있는 라인 잉크젯 헤드인 것을 특징으로 하는

잉크젯 프린터.
제 22 항에 있어서,

상기 잉크젯 헤드를 인쇄글자 폭을 포함하는 범위에 거쳐서 왕복 이동시키는 캐리지를 가지고 있는 것을 특징으로 하는

잉크젯 프린터.