JP2000015816A - インクジェットヘッド及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】発熱素子の発熱面に垂直な方向にインク滴を吐
出する構成の経済的で実用的なインクジェットヘッドを
提供する。 【解決手段】インクジェットヘッド製造の最初の工程と
してシリコン基板に駆動回路とその端子を形成し、酸化
膜と配線電極を形成し、Ｔａ−Ｓｉ−ＳｉＯなどの微細
抵抗（発熱素子１５）、Ｎｉなどによる電極（共通電極
１２、個別配線電極１４）を形成して発熱素子１５の位
置と形状を決める。その際、発熱素子１５を四角形に形
成し、その寸法をオリフィス２３の径と同径の円２３′
に内接する大きさに設定する。また発熱素子１５の三方
に形成する隔壁と発熱素子１５との間に精度の限界とな
る２．５μｍすなわち合計５μｍの許容誤差を設定す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、基板上にアレー状
に配列され隔壁により個々に離隔して配設された複数の
発熱素子を備えたインクジェットヘッド及びその製造方
法に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、サーマルインクジェット方式のプ
リンタが広く用いられている。このサーマルインクジェ
ット方式は、印字のために射出するインクの液滴形成過
程において、発熱素子を熱してこの発熱素子上に核気
泡を発生させる。この核気泡が合体して膜気泡が生ま
れる。この膜気泡が断熱膨脹して成長する。その成
長した膜気泡が周囲のインクに熱を取られて収縮する。
ついには膜気泡が消滅し、次の発熱素子の加熱を待
つ、という一連の工程を瞬時に行うことによって成り立
っている。そして上記の〜の工程には膜沸騰現象が
利用されている。

【０００３】膜沸騰現象は、例えば鉄の焼き入れのよう
に高温に加熱された物体を液体中に漬けた場合と、液体
と接する物体の表面温度を急激に上げた場合とに発現す
るが、サーマルインクジェットプリンタに用いられる膜
沸騰現象は後者の「液体と接する物体の表面温度を急激
に上げる」方法によっている。また、このようなサーマ
ルインクジェットヘッドにおいては、モノクロ印刷ばか
りでなく、三原色のインクをそれぞれ吐出してフルカラ
ー印刷を行う構成のものもある。

【０００４】尚、上記インク滴の吐出方向には、発熱素
子の発熱面に垂直な方向に吐出する構成のものと、発熱
素子の発熱面に平行な方向へ吐出する構成のものとがあ
る。この発熱素子の発熱面に平行な方向へインク滴を吐
出する構成のものは、インク滴の吐出エネルギーが比較
的大きく、１ドット当り概ね８〜１０μＪである。

【０００５】一方、発熱素子の発熱面に垂直な方向にイ
ンク滴を吐出する構成のもののフルカラー用サーマルイ
ンクジェットヘッドの製法として、シリコンＬＳＩと薄
膜技術を利用して、複数の発熱素子と個々の駆動回路と
インク吐出ノズル（オリフィス）を一括してモノリシッ
クに形成する方法がある。

【０００６】この方法によれば、例えば解像度が３６０
ｄｐｉ（ドット／インチ）の印字ヘッドであれば１２８
個の発熱素子と駆動回路とオリフィス（一般には導波管
等の終端または壁面に形成されたエネルギー伝達用の孔
又は窓の意に用いられてきた用語）を形成することがで
き、また、解像度が７２０ｄｐｉの場合であれば２５６
個の発熱素子と駆動回路とオリフィスを形成することが
できる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、上記
従来の実情に鑑み、発熱素子の発熱面に垂直な方向にイ
ンク滴を吐出する構成の経済的で実用に耐え得るインク
ジェットヘッドを提供することである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】先ず、請求項１記載の発
明のインクジェットヘッドは、基板上にアレー状に配列
され隔壁により個々に離隔して配設された複数の発熱素
子を備え、該発熱素子上にインクを供給して上記発熱素
子を加熱し、該発熱素子と上記インクとの界面に気泡を
発生させることにより上記発熱素子に対向して設けられ
たオリフィスよりインク滴を吐出するインクジェットヘ
ッドであって、上記オリフィスの径を用紙上に最終的に
形成させるドット径のおよそ１／２〜１／２．５の径に
形成され、上記発熱素子の発熱部の形状を上記オリフィ
ス径の円に内接するほぼ四角形に形成されて構成され
る。

【０００９】そして、例えば請求項２記載のように、上
記発熱素子と上記隔壁との間隔を２．０〜３．０μｍと
すべく設定されて構成される。また、上記隔壁は、例え
ば請求項３記載のように、上記発熱素子の周縁部に重な
って形成されるように構成される。

【００１０】次に、請求項４記載の発明のインクジェッ
トヘッドの製造方法は、基板上にアレー状に配列され隔
壁により個々に離隔して配設された複数の発熱素子を備
え、該発熱素子上にインクを供給して上記発熱素子を加
熱し、該発熱素子と上記インクとの界面に気泡を発生さ
せることにより上記発熱素子に対向して設けられたオリ
フィスよりインク滴を吐出するインクジェットヘッドの
製造方法であって、上記オリフィスの径を用紙上に最終
的に形成させるドット径のおよそ１／２〜１／２．５の
径に形成する工程と、上記発熱素子の発熱部の形状を上
記オリフィス径の円に内接するほぼ四角形に形成する工
程を含んで成る。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照しながら説明する。図１(a),(b),(c) 、図２(a),
(b),(c) 、図３(a),(b),(c) 及び図４(a),(b),(c) は、
一実施の形態におけるインクジェットヘッドの製造方法
を工程順に示す図である。図１(a),(b),(c) はそれぞれ
概略の平面図と断面図を示しており、図２(a) 、図３
(a) 及び図４(a) はそれぞれ図１(a),(b),(c) の平面図
を一部拡大して詳細に示す図、図２(b) は図２(a) のＡ
−Ａ′断面矢視図、図２(c) は同じく図２(a) のＢ−
Ｂ′断面矢視図を示し、図３(b),(c) は、図３(a) の図
２(b),(c) と同一部分の断面図、図４(b),(c) は、図４
(a) の図２(b),(c) と同一部分の断面図である。また、
図１(a),(b),(c) のそれぞれ下に示している断面図は、
図２(b) 、図３(b) 及び図４(b) に示す断面図と同一の
ものである。

【００１２】尚、これらの図では、説明の便宜上、いず
れもフルカラー用インクジェットヘッドの１個の発熱ヘ
ッド（モノクロ用インクジェットヘッドの構成と同じ）
のみを示しているが、実際にはこのような発熱ヘッドが
複数個（３個又は４個）連なった形状のものが、１枚の
シリコン基板上に多数形成される。

【００１３】先ず、工程１として、４インチ以上のシリ
コン基板にＬＳＩ形成処理により駆動回路とその端子を
形成すると同時に、厚さ１〜２μｍの酸化膜と配線電極
とを形成する。次に、工程２として、薄膜技術を用い
て、Ｔａ−Ｓｉ−ＳｉＯなどの微細抵抗、及びＮｉなど
による電極を形成する。この工程で発熱抵抗体の位置と
形状が決められる。

【００１４】図１(a) 及び図２(a),(b),(c) は、上記の
工程１及び工程２が終了した直後の状態を示している。
すなわち、シリコン基板１０上には、共通電極１２、共
通電極給電端子１３（図１(a) 参照）、個別配線電極１
４、抵抗（発熱抵抗体）１５、駆動回路１６及び駆動回
路端子１７（図１(a) 参照）が形成されている。

【００１５】続いて、工程３として、個々のインク吐出
口に対応するインク溝を形成すべく感光性ポリイミドな
どの有機材料からなる隔壁部材をコーティングにより高
さ２０μｍ程度に積層し、これをパターン化した後に、
３００℃〜４００℃の熱を３０分〜６０分加えるキュア
（乾燥硬化、焼成）を行い、高さ１０μｍの上記感光性
ポリイミドによる隔壁をシリコン基板上に形成・固着さ
せる。更に、工程４として、ウェットエッチングまたは
サンドブラスト法などにより、シリコン基板に溝状のイ
ンク給送路とインク供給孔を形成してシリコン基板の表
面から裏面に連通するインク通路を形成する。

【００１６】図１(b) 及び図３(a),(b),(c) は、上述の
工程３及び工程４が終了した直後の状態を示している。
すなわち、溝状のインク給送路１８及びインク供給孔２
０が形成され、インク給送路１８の左側に位置する共通
電極１２部分と、右方の個別配線電極１４が配設されて
いる部分、及び各抵抗１５と抵抗１５の間に、隔壁１９
（１９、１９−１、１９−２）が積層されている。隔壁
１９の上記各抵抗１５間に積層される部分は、個別配線
電極１４上の部分１９−１を櫛の胴とすれば、各抵抗１
５間に伸び出す部分１９−２は櫛の歯に相当する形状を
なしている。これにより、この櫛の歯を仕切り壁とし
て、その歯と歯の間の付け根部分に抵抗１５が位置する
微細なインク溝が、抵抗１５の数だけ形成される。

【００１７】この後、工程５として、ポリイミドからな
る厚さ１０〜３０μｍのフィルムの両面または片面に、
熱可塑性ポリイミドを極薄に例えば厚さ２〜５μｍにコ
ーテングしたオリフィス板を、上記積層構造の最上層に
張り付けて、隔壁１９−２によって形成されたインク溝
に蓋をし、これにより、個別の微細通路（インク溝坑）
を形成する。そして、２００〜３００℃で加熱しながら
加圧してオリフィス板を固着させる。続いて、Ｎｉ、Ｃ
ｕ又はＡｌなどの厚さ０．５〜１μｍ程度の金属膜を形
成する。

【００１８】更に、工程６として、オリフィス板の上の
金属膜をパターン化して、ポリイミドを選択的にエッチ
ングするマスクを形成し、続いて、オリフィス板をＥＣ
Ｒなどのドライエッチングなどにより上記の金属膜マス
クに従って４０μｍφ〜２０μｍφの孔空けをして多数
のノズル孔（オリフィスともいう）を一括形成する。
尚、孔空けはエキシマレーザなどを用いて行ってもよ
い。

【００１９】図１(c) 及び図４(a),(b),(c) は、上述し
た工程５と工程６が終了した直後の状態を示している。
すなわち、オリフィス板２１が駆動回路１６と給電端子
１３及び１７の部分を除く全領域を覆っており、上記の
インク溝も上を覆われて隔壁兼離隔部材１９の厚さ１０
μｍに対応する高さの坑状のインク溝２２を形成してい
る。そして、オリフィス板２１には、抵抗１５に対応す
る部分にノズル孔（オリフィス）２３がドライエッチン
グまたエキシマレーザによって形成されており、これに
より、１列のノズル孔２３を備えた発熱ヘッド２４が完
成する。

【００２０】ここまでが、ウエハの状態で処理される。
そして、最後に、工程７として、ダイシングソーなどを
用いてカッテングして、単位毎に個別に分割し、実装基
板にダイスボンデングし、端子接続して完成する。

【００２１】尚、上記の例では、駆動回路１６が露出し
た状態で示されているが、実際には保護膜が形成されて
いる。また、保護膜を後からわざわざ形成するのではな
く、オリフィス板２１を図１(c) （図４(a),(b),(c) も
同じ）の右方に延長して積層するようにして、オリフィ
ス板２１に駆動回路の保護膜を兼用させるようにしても
よい。

【００２２】上記の１列のノズル孔２３を備えた発熱ヘ
ッド２４はモノクロ用インクジェットヘッドの構成であ
るが、通常フルカラー印字においては、前述したよう
に、減法混色の三原色であるイエロー（Ｙ）、マゼンタ
（Ｍ）、シアン（Ｃ）の３色に、文字や画像の黒部分に
専用されるブラック（Ｂｋ）を加えて合計４色のインク
を必要とする。したがって、最低でも４列のノズル列が
必要である。そして、上述した製造方法によれば４列の
発熱ヘッドをモノリシックに構成することは可能であ
り、各列の位置関係も今日の半導体の製造技術により正
確に配置することが可能である。

【００２３】図５(b) は、上述の図１(c) 及び図４(a),
(b),(c) に示した発熱ヘッド２４を４列並べてフルカラ
ーのインクジェットヘッドを構成した状態を示す図であ
る。尚、図５(a) は、発熱ヘッド２４が４列並んだ構成
を分かり易く示すため、図１(a) に示したと同様に工程
１〜工程２まで終了した状態のものを示している。ま
た、この図５(b) に示す例では、オリフィス板に駆動回
路の保護膜を兼用させる形状のものを示している。

【００２４】図５(a),(b) に示すように、インクジェッ
トヘッド２５は、大きな基板１１上に、４個の発熱ヘッ
ド２４（２４ａ、２４ｂ、２４ｃ、２４ｄ）が並んで配
置されて形成される。このインクジェットヘッド２５
は、例えばインク給送路１８ａから発熱ヘッド２４ａの
インク溝２２（図１(c) 及び図４(b) 参照）にＭインク
が供給され、インク給送路１８ｂから発熱ヘッド２４ｂ
のインク溝２２にＣインクが供給され、インク給送路１
８ｃから発熱ヘッド２４ｃのインク溝２２にＹインクが
供給され、そして、インク給送路１８ｄから発熱ヘッド
２４ｄのインク溝２２にＢｋインクが供給される。

【００２５】このインクジェットヘッド２５は、印字に
際しては抵抗１５（図２(a),(b) 参照）が印字情報に応
じて選択的に通電され、瞬時に発熱して膜沸騰現象を発
生させ、その抵抗１５に対応するノズル孔２３からイン
ク滴が吐出される。このようなインクジェット方式では
インク滴はノズル孔２３の径に対応する大きさの略球形
で吐出され、紙面上に略その倍の径の大きさとなって印
字される。

【００２６】このようにして得られるフルカラーのイン
クジェットヘッドは、解像度が３６０ｄｐｉの場合であ
れば１２８ノズル×４列＝６４０ノズルを備えることが
可能であり、概略８．５ｍｍ×１９．０ｍｍの大きさの
ものまで作成可能である。また解像度が７２０ｄｐｉの
場合であれば２５６ノズル×４列＝１２８０ノズルをほ
ぼ８．５ｍｍ×１９．０ｍｍの大きさの中に形成するこ
とが可能である。

【００２７】ところで、上述したインクジェットヘッド
２４又は２５の製造方法においては本実施の形態におけ
る特徴として、抵抗１５（以下、発熱素子１５という）
の形状に特定の大きさを設定している。これによって、
発熱素子１５の発熱エネルギーを最大限有効に用いるよ
うに、すなわち、極力少ない消費電力で所望のインク滴
の吐出を行うようにしている。以下、これについて説明
する。

【００２８】図６(a) は、本実施の形態におけるインク
ジェットヘッドの製造の工程２において形成される発熱
素子１５の形状を拡大して示す図であり、同図(b) は、
その具体的な大きさを示す図である。尚、同図(a),(b)
には、図１〜図４を参照可能なように、図１〜図４に示
した構成と同一の部分には、図１〜図４と同一の番号を
付与して示している。

【００２９】本実施の形態におけるインクジェットヘッ
ドの製造において、上記の工程２では、前述したように
薄膜技術を用いて、図６(a) に示すように、Ｔａ−Ｓｉ
−ＳｉＯなどの微細抵抗（発熱素子１５）、及びＮｉな
どによる電極（共通電極１２、個別配線電極１４）を形
成する。

【００３０】そして、上記の発熱素子１５の形状を、図
６(a) に示すように四角形に形成する。本例では、この
四角形の寸法を、図６(b) に示すように、この発熱素子
１５に対応して形成されるオリフィス２３の径と同径の
円２３′に内接する大きさに設定される。この本実施の
形態におけるインクジェットヘッドの設計において、発
熱素子１５の基準とするオリフィス２３の径は、用紙上
に形成すべきドット（画素）の大きさが設定されると略
自動的に決定される。

【００３１】すなわち、オリフィス２３から吐出された
インク滴によって用紙上に形成されるドットの大きさ
（面積）は、インク滴が吐出されたオリフィス２３の径
の２倍乃至２．５倍であることが経験的に知られてい
る。これはオリフィス２３の径と同様の径の略球状の液
滴となって吐出されるインクが、用紙面に衝突して平面
に広がることによって形成される大きさである。

【００３２】したがって、紙面にいかほどの大きさのド
ットを形成すべきかが予め設定されれば、これから逆算
してオリフィス２３の大きさを上記ドットの大きさの１
／２〜１／２．５として決定することができる。この決
定したオリフィス２３の大きさに基づいて、次に上述し
たように発熱素子１５の大きさを、オリフィス２３の径
の円２３′に内接する大きさに設定する。

【００３３】このように、発熱素子１５の大きさをオリ
フィス２３が形成する円内に内接する大きさに設定する
と、発熱素子１５上に発生した核気泡によるインク滴全
体が余すところなく全てオリフィス２３を通過して外部
に（用紙面に）向かって吐出されるから、使用電力が有
効に消費され、電力に無駄が無くなる。

【００３４】ところで、このように、発熱素子１５とオ
リフィス２３の大きさの関係を適正に定めても、隣接す
る各発熱素子１５同士を離隔する隔壁１９−２（図３
(a),(b),(c) 参照）及び櫛の歯状の隔壁底部（隔壁１９
−１）と、その隔壁内の発熱素子１５との間隙が適切で
ないと、折角上記のように設定した発熱素子１５とオリ
フィス２３の大きさの関係が有効に機能しないことにな
る。これが有効に機能するように、本実施の形態におい
ては、発熱素子１５と隔壁１９−１及び１９−２との位
置関係を厳密に設定している。以下、これについて説明
する。

【００３５】図７(a) は、本実施の形態における発熱素
子１５と隔壁１９（１９−１、１９−２）との位置関係
を模式的に示す拡大図、同図(b) は同図(a) のＣ−Ｃ′
断面矢視図、同図(c) は同図(a) のＤ−Ｄ′断面矢視図
である。尚、同図(a),(b),(c) には、図１〜図４及び図
６に示した構成と同一の部分には、図１〜図４及び図６
と同一の番号を付与して示している。

【００３６】図７(a),(b),(c) に示す発熱素子１５の形
状は、図６(a),(b) にも示したように四角形であり、こ
の発熱素子１５の一辺の長さＨに対して、隔壁１９−２
の間隔Ｐは、発熱素子１５の一辺の長さＨよりも５μｍ
だけ大きな寸法に設定される。これは、発熱素子１５と
隔壁１９−１及び１９−２との間にそれぞれ２．５μｍ
の間隙Ｇが設定されたことになる。

【００３７】この間隙Ｇの余裕は、一辺の長さＨの発熱
素子１５を、間隔Ｐの隔壁１９−２内に配置しようとす
るときにおけるマスク合わせの精度、及びパターン加工
の精度の限界に近い値である。現在の薄膜加工技術を用
いる限り、このように片側それぞれに２．５μｍ、合計
５μｍの余裕（許容誤差）があれば、発熱素子１５を間
違いなく隔壁１９−２内に配置することができる。

【００３８】尚、現在の薄膜加工技術では上述のように
片側それぞれ２．５μｍの余裕（許容誤差）を設定すれ
ば発熱素子１５を設計通りに配置できるが、使用する薄
膜加工技術によっては、片側それぞれ２．０μｍのよう
に許容範囲を一層厳しくしてもよく、或は３．０μｍの
ように許容範囲をやや緩やかにしてもよい。いずれにし
ても、２．０μｍ〜３．０μｍの範囲に設定することが
好ましい。

【００３９】図８は、上記の設計思想に基づいて設定さ
れる用紙上に印字されるドットの大きさ（直径、μｍ
φ）と、これに対応して決定されるオリフィス２３の最
小径と最大径（μｍφ）、これに対応して設定される抵
抗体（発熱素子）１５の一辺の寸法（μｍ）、及びこれ
に対応して設定される隔壁１９−２の間隔（μｍ）の関
係の例を示す図表である。

【００４０】同図には、行３１から行３４まで、上記の
関係を４例示している。例えば行３２に示す例を取り上
げて見ると、これは印字ドットとして６０μｍφの大き
さのドット径が要求されている場合の設計例であり、大
きい方の１／２の径のオリフィスを形成しようとする場
合は、オリフィスの径は３０μｍφに設定され、小さい
方の１／２．５の径のオリフィスを形成しようとする場
合は、オリフィスの径は２４μｍφに設定されることを
示している。

【００４１】また、これらのオリフィスの大きさに基づ
いて、それぞれの場合にオリフィスの径と同径の円に内
接する発熱素子の寸法は、大きい方の場合は一辺がおよ
そ２１μｍ、小さい方の場合は一辺がおよそ１７μｍに
設定されることを示している。そして、隔壁の間隔は、
発熱素子が大きい方の場合には２６μｍ、発熱素子が小
さい方の場合には２２μｍに設定されることを示してい
る。

【００４２】このように、本実施の形態においては、発
熱素子の大きさをオリフィスの大きさの円に内接する大
きさに設定し、隔壁の間隔を発熱素子の大きさよりも５
μｍ大きく設定している。これにより、最少の消費電力
で所望の印字出力を得ることができる。例えば上記の行
３２の例に示す６０μｍφの印字ドットの大きさに対応
する発熱素子周辺部の設計構成で、１ドット当りの発泡
のエネルギーは０．５μＪ以下でよいことが実験の結果
として得られている。

【００４３】上述したように、隔壁の間隔は、発熱素子
上に形成された発泡圧力でインク滴を効率よく吐出する
ための重要な要因となるので、隔壁の間隔内に発熱素子
の発熱有効面積を確保するように、つまり５μｍの余裕
すらも持たせることなく発熱素子と隔壁との関係を設定
することもできる。以下、これについて説明する。

【００４４】図９(a) は、他の実施の形態における発熱
素子１５と隔壁１９（１９−１、１９−２）との位置関
係を模式的に示す拡大図、同図(b) は同図(a) のＥ−
Ｅ′断面矢視図、同図(c) は同図(a) のＦ−Ｆ′断面矢
視図である。尚、同図(a),(b),(c) には、図１〜図４及
び図６に示した構成と同一の部分には、図１〜図４及び
図６と同一の番号を付与して示している。

【００４５】図９(a),(b),(c) に示す発熱素子１５の形
状も、図６(a),(b) にも示したように四角形である。但
しこの場合は、発熱素子１５の一辺の長さＨ１及びＨ２
（Ｈ１＝Ｈ２）に対して、隔壁１９−２の間隔Ｐ１及び
Ｐ２（Ｐ１＝Ｐ２）は、発熱素子１５の一辺の長さＨ１
よりも５μｍだけ小さな寸法に設定され、その奥行は
２．５μｍだけ小さく設定される。すなわち、隔壁１９
−１及び１９−２は、発熱素子１５の周縁部に重なって
形成されている。

【００４６】そして、この場合も、合計５μｍの余裕
（許容誤差）があるので、上記の重なり合いでは、その
許容誤差内に充分収めることができる。すなわち、例え
ば図９(a) の下方に示す発熱素子１５と隔壁１９ー２の
場合は、それぞれ中心線Ｋが一致して位置関係に誤差が
なく、したがって両側の重なり代Ｇ２−１及びＧ２−２
は同じ幅であり、最も適正は位置関係にある。そして、
図９(a) の上方に示す発熱素子１５の場合は双方の中心
がずれており、図の上側の重なり代Ｇ１−１が広く、そ
の分だけ下側の重なり代Ｇ１−２が狭くなっている。し
かし、合計５μｍの余裕によって支障なく隔壁１９−１
及び１９−２と発熱素子１５の周縁部との重なりが形成
されている。

【００４７】そして、上記の発熱素子の周辺構成では、
その隔壁１９−２の間隔Ｐ１及びＰ２の長さが図７(a)
に示した発熱素子１５の寸法、すなわちオリフィスの径
と同径の円に内接する大きさになるように設定される。
この場合は、図７(a) 〜(c)の場合よりも更に隔壁内一
杯にインク滴を形成して効率よく吐出することができ
る。

【００４８】

【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明によ
れば、発熱素子（抵抗体）の形状をノズル（オリフィ
ス）の径と同径の円に内接する大きさに形成するので、
発泡エネルギーによるインク滴を余すことなくオリフィ
スの径一杯のインク滴として吐出することができ、した
がって、最小の消費電力で効率のよい印字を行うことが
できて経済的である。

【００４９】また、隔壁の間隔を発熱素子の周縁に密接
に又は重ねて形成するので、発泡エネルギーによるイン
ク滴をオリフィスに向けて最大限に集約させることがで
き、したがって、この点でも最小の消費電力で効率のよ
い印字を行うことができて経済的である。

【図面の簡単な説明】

【図１】(a),(b),(c) は一実施の形態におけるインクジ
ェットヘッドの製造方法を工程順に示す概略の平面図と
断面図である。

【図２】(a) は図１(a) の平面図を一部拡大して詳細に
示す図、(b) は(a) のＡ−Ａ′断面矢視図、(c) は(a)
のＢ−Ｂ′断面矢視図である。

【図３】(a) は図１(b) の平面図を一部拡大して詳細に
示す図、(b),(c) は(a) の図２(b),(c) と同一部分の断
面図である。

【図４】(a) は図１(c) の平面図を一部拡大して詳細に
示す図、(b),(c) は(a) の図２(b),(c) と同一部分の断
面図である。

【図５】図１(c) の発熱ヘッドを４列並べてフルカラー
のサーマルインクジェットヘッドを構成した状態を示す
図であり、(a) は工程１と工程２が終了した状態を示す
図、(b) は完成図である。

【図６】(a) は本例のインクジェットヘッドの工程２に
おいて形成される発熱素子（抵抗）の形状を拡大して示
す図、(b) はその具体的な大きさを示す図である。

【図７】(a) は本例の発熱素子と隔壁との位置関係を模
式的に示す拡大図、(b) は(a)のＣ−Ｃ′断面矢視図、
(c) は(a) のＤ−Ｄ′断面矢視図である。

【図８】印字ドットの大きさに対応するオリフィスの最
小径と最大径に対応して本発明の設計思想に基づいて決
定される抵抗体（発熱素子）の寸法と隔壁の間隔との関
係の例を示す図表である。

【図９】(a) は他の実施の形態における発熱素子と隔壁
との位置関係を模式的に示す拡大図、(b) は(a) のＥ−
Ｅ′断面矢視図、(c) は(a) のＦ−Ｆ′断面矢視図であ
る。

【符号の説明】

１０、１１ シリコン基板 １２ 共通電極 １３ 共通電極給電端子 １４ 個別配線電極 １５ 抵抗（発熱素子） １６ 駆動回路 １７ 駆動回路端子 １８ インク給送路 １８−１ 溝 １８−２ 溝壁 １８′ 孔 １９ 隔壁 １９−１ 櫛の胴相当部分 １９−２ 櫛の歯相当部分 ２０ インク供給孔 ２１ オリフィス板 ２２ インク溝 ２３ ノズル孔（オリフィス） ２３′ オリフィスの径の円 ２４（２４ａ、２４ｂ、２４ｃ、２４ｄ） 発熱ヘッド ２５ フルカラーのインクジェットヘッド

フロントページの続き Ｆターム(参考） 2C057 AF54 AF91 AF93 AG01 AG07 AG12 AG46 AG92 AG93 AP02 AP13 AP23 AP32 AP33 AQ02 BA04 BA13

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 基板上にアレー状に配列され隔壁により
   個々に離隔して配設された複数の発熱素子を備え、該発
   熱素子上にインクを供給して前記発熱素子を加熱し、該
   発熱素子と前記インクとの界面に気泡を発生させること
   により前記発熱素子に対向して設けられたオリフィスよ
   りインク滴を吐出するインクジェットヘッドであって、 前記オリフィスの径を用紙上に最終的に形成させるドッ
   ト径のおよそ１／２〜１／２．５の径に形成され、 前記発熱素子の発熱部の形状を前記オリフィス径の円に
   内接するほぼ四角形に形成されてなることを特徴とする
   インクジェットヘッド。
2. 【請求項２】 前記発熱素子と前記隔壁との間隔を２．
   ０〜３．０μｍとすべく設定されてなることを特徴とす
   る請求項１記載のインクジェットヘッド。
3. 【請求項３】 前記隔壁は、前記発熱素子の周縁部に重
   なって形成されてなることを特徴とする請求項１記載の
   インクジェットヘッド。
4. 【請求項４】 基板上にアレー状に配列され隔壁により
   個々に離隔して配設された複数の発熱素子を備え、該発
   熱素子上にインクを供給して前記発熱素子を加熱し、該
   発熱素子と前記インクとの界面に気泡を発生させること
   により前記発熱素子に対向して設けられたオリフィスよ
   りインク滴を吐出するインクジェットヘッドの製造方法
   であって、 前記オリフィスの径を用紙上に最終的に形成させるドッ
   ト径のおよそ１／２〜１／２．５の径に形成する工程
   と、 前記発熱素子の発熱部の形状を前記オリフィス径の円に
   内接するほぼ四角形に形成する工程を含んで成ることを
   特徴とするインクジェットヘッドの製造方法。