JP2001071495A - インクジェットプリンタヘッド - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】マルチアレイ化しても並設ヘッド間に印字空白
部を発生させず且つマルチアレイ式プリンタを小型化を
促進すると共に高い製造歩留まりで製造可能とするイン
クジェットプリンタヘッドを提供する。 【解決手段】ヘッドチップ４０の最端部（図は右の最端
部）には幅Ｄ0 のノズル無し領域４６が存在する。中央
領域４４の中央部ノズル５２−１によるインク滴飛翔軌
跡５３を描く着弾点のピッチｄに対して端部領域４５の
端部ノズル５２−２によるインク滴飛翔軌跡５３の着弾
点をピッチｄ1 にし、最端部の端部ノズル５２−２N で
形成される着弾点６２をチップ境界６１からｄ1 ／２だ
け内側に入った位置に形成するようにする。これで右方
に隣接するヘッドチップの左最端部の端部ノズルによる
着弾点との間のピッチをｄ1 にすることができる。各々
の端部ノズル５２−２n のノズル傾斜角度θ（ｎ）は、
θ（ｎ）＝ａｒｃｔａｎ｛ｎ×Ｄ／（Ｎ×Ｌ）｝、上記
のピッチｄ1 は、ｄ1 ＝ｄ＋Ｄ／Ｎである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、吐出ノズルの配設
領域より広い印字領域が得られ、マルチアレイ式インク
ジェットプリンタに好適なインクジェットプリンタヘッ
ドに関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、インクジェットプリンタが広く用
いられている。インクジェットプリンタは、インクジェ
ットプリンタヘッド（以下、プリンタヘッドという）の
ノズルからインクの液滴を吐出させ、このインク滴を
紙、布などの記録媒体に吸収させて文字や画像等の印字
を行なうものであり、騒音の発生が少なく、特別な定着
処理を要することもなく、インクの使用効率の良い記録
方法である。

【０００３】図４(a),(b),(c) は、上記のようなプリン
タヘッドの概略の製法と構成を示す図である。同図(a)
に示すように、プリンタヘッド１は、シリコンウエハ２
の上で、ＬＳＩ形成処理技術と薄膜形成処理技術とによ
り形成され、完成後にシリコンウエハ２から個々に切り
出されて採取される。

【０００４】同図(b) は、プリンタヘッド１のインク吐
出面を示す図である。プリンタヘッド１のインク吐出面
には、インクを吐出する１列のノズル列３が形成されて
いる。１列のノズル列３には、設計上の方針にもよる
が、６４個、１２８個、２５６個等のノズル４が、例え
ば３００ｄｐｉ（ドット／インチ）の密度（１ｍｍ当り
約１２個）で縦１列に並んで配置されている。

【０００５】同図(c) は、同図(b) のＡ−Ａ′断面拡大
矢視図である。同図(b),(c) に示すように、プリンタヘ
ッド１は、チップ基板５上に、ＬＳＩからなる駆動回路
６と抵抗体薄膜からなる抵抗発熱部７が形成され、この
抵抗発熱部７には、駆動回路６との間に個別配線電極８
が接続され、給電用端子９との間に共通電極１１が接続
されている。上記の抵抗発熱部７と個別配線電極８は、
それぞれ後から形成されるノズル列３のノズル４の数だ
け配設されている。そして、これらの上の所定領域にイ
ンクの通路を区画形成する隔壁１２が形成されている。

【０００６】更に、チップ基板５には、後から形成され
るノズル列３に平行に延在させたインク供給溝１３が穿
設され、このインク供給溝１３に連通し、チップ基板５
の下面に貫通するインク供給孔１４が穿設されている。

【０００７】これらの上からオリフィス板１５が、チッ
プ基板５端部の信号用端子１８と給電用端子９の配設領
域を除く全面に亙って配置され、熱と圧力とを加えら
れ、下面の熱可塑性接着材１６により隔壁１２上面に接
着されて積層されている。

【０００８】このオリフィス板１５の積層により隔壁１
２の厚さに対応する高さ約１０μｍのインク通路１７
が、抵抗発熱部７とインク供給溝１３間に形成される。
この後、オリフィス板１５に、インクを吐出する上述の
ノズル４が形成される。上記のインク通路１７には、外
部のインクカートリッジ等からインク供給孔１４及びイ
ンク供給溝１３を介してインクが供給される。

【０００９】同図(a) に示すシリコンウエハ２の直径が
例えば６インチであるとすると、上述したようなプリン
タヘッド１を９０個以上採取することができる。このよ
うに単体でシリコンウエハ２から切り出されたチップ状
のプリンタヘッド（ヘッドチップ）１は、実装基板にダ
イスボンデングし、端子接続して、実用単位のプリンタ
ヘッドとして完成する。

【００１０】ところで、情報通信機器の一つとして近年
プリンタの需要が急激に増えておりその需要の増加に伴
って印字の高速化の要望が高まっている。プリンタには
構成の上からシリアル式とライン式がある。

【００１１】シリアル式ではプリンタヘッド１の副走査
方向の寸法が長尺であるほど、つまり、ノズル列３の寸
法が長いほど、１回の主走査で用紙の副走査方向に幅広
く印字できるから印字を高速に行うことができる。つま
りプリンタヘッド１の副走査方向の寸法は長いほど良
い。

【００１２】しかし、プリンタヘッド１を副走査方向に
余りに長く構成すると、プリンタヘッド１を副走査方向
に往復移動させる駆動系の負荷が大きくなるから、これ
らの部材をより強固な部材又は形状に変更する必要が出
てきて手数がかかる。これでは、製作コストが上昇する
ばかりでなく、装置全体が大型化してしまい、印字処理
を高速化した利点が失われる。

【００１３】そこで、プリンタヘッドを副走査方向に長
く伸ばすのではなく、主走査方向に、つまり用紙の幅方
向の印字領域一杯に長く形成し、これを装置本体に固定
配置して用紙のみを副走査方向へ搬送しながら印字を行
うライン式のプリンタが注目されている。

【００１４】図５(a),(b),(c) は、そのようなライン式
のプリンタヘッドとして想定される構成を夫々示す図で
ある。同図(a) は、長尺化した単体のチップ基板からな
るプリンタヘッド２１を実装基板２０に実装した構成を
模式的に示す図である。

【００１５】しかし、このような単体のチップ基板から
なるプリンタヘッド２１は、印字に使用する用紙のサイ
ズが最大でＡ４判であるとした場合、余白を除いた実印
字領域の幅としては、およそ１７０ｍｍ程度を見込まな
ければならない。これは約７インチに相当するので、直
径７インチ強という巨大なシリコンウエハを用意する必
要がある。しかし、この直径７インチ強のシリコンウエ
ハからは、幅１０ｍｍで長さ１７０ｍｍもあるチップ基
板は、シリコンウエハの中心線に沿って数本取れるだけ
であり、シリコンウエハの残りの部分は廃棄することに
なるから、歩留りが悪すぎて採算が採れない。

【００１６】したがって、実際には、高い歩留りが得ら
れるようにチップ基板の大きさを図４(b) のチップ基板
５のように小さく設定したまま、同図(a) に示したよう
に多数のプリンタヘッド１を採取できるようにし、この
プリンタヘッド１をヘッドチップ（以下、ヘッドチップ
１という）として、同図(b) に示すように、実装基板２
０′にヘッドチップ１−１、１−２、・・・と千鳥足状
に交互に配置（千鳥配置）して実装する方法が採用され
ている。このように千鳥配置するのは、例えばヘッドチ
ップ１−２の端部（図４(b) のプリンタヘッド１の図中
上端と下端）のノズル４と、隣接のヘッドチップ１−１
の端部及びヘッドチップ１−３の端部のノズル４との主
走査方向の間隔を、ノズル列３内の配設間隔と同一に維
持するためである。

【００１７】しかし、このように実装基板２０′にヘッ
ドチップ１（１−１、１−２、・・・）を千鳥配列して
構成したライン式プリンタヘッド２２は、副走査方向の
上下幅が大きくなって、プリンタヘッド部分が大型化す
るという問題を有していることに加えて、インク供給経
路が複雑化し、これに伴うコストアップと信頼性の低下
の問題を有している。更に、印字開始前や印字中にノズ
ル４を清掃し、非使用時には各プリンタヘッド１に乾燥
防止の蓋をする際に、複雑な機構や動作を必要とするた
め、装置全体が大型化するという問題も有している。

【００１８】したがって、同図(c) に示すように、ヘッ
ドチップ１−１、１−２、・・・をマルチアレイ式に一
直線に並設して実装基板２０″に実装したライン式プリ
ンタヘッド２３を構成することが最も好ましいと考えら
れている。尚、この場合、図４(b) に示すプリンタヘッ
ド（ヘッドチップ）１の給電用端子９と信号用端子１８
は、チップ基板５の図４(b) の上下方向端部から左右方
向端部に移動させ、上下の端部は余白部だけとして出来
るだけ短くして配置される。しかしながら、この方法も
少なからぬ問題を有している。

【００１９】図６(a) は、上記のマルチアレイ式配置の
問題点を説明するライン式プリンタヘッド２３の拡大断
面図であり、同図(b) は、その問題点を解決すべく提案
されている方法を示す図である。尚、同図(a) には、ラ
イン式プリンタヘッド２３の隣接するヘッドチップとし
てヘッドチップ１−１とヘッドチップ１−２を示し、図
４(b),(c) と同一の構成部分には図４(b),(c) と同一の
番号を付与して示している。また、図６(a) には、更に
記録媒体としての用紙も示している。

【００２０】同図(a) に示すように、ヘッドチップ１−
１とヘッドチップ１−２は夫々の端部をチップ境界２４
で接合されている。ヘッドチップ１（１−１、１−２）
の継ぎ目である上記の端部には、夫々ノズル４を形成す
ることができないノズル形成不可能領域２５が存在す
る。

【００２１】これは、継ぎ目のノズル間隔をノズル列３
内の正規のノズル間隔に維持するために、継ぎ目部分の
隔壁１２を、抵抗発熱部７間の隔壁１２の幅の半分にす
ることは、技術的にもチップ基板の強度の点からも不可
能であり、むしろ、強度の点から継ぎ目部分の隔壁１２
は抵抗発熱部７間の隔壁１２の幅よりも広くする必要が
あるからである。

【００２２】一方、ノズル４からは、インク滴が、図の
飛翔軌跡２６に示すように、ライン式プリンタヘッド２
３のインク吐出面２７に垂直に吐出されて、用紙２８に
着弾する。このようにインクがインク吐出面２７に垂直
に吐出されるため、ライン式プリンタヘッド２３に対向
して搬送される上記の用紙２８には、上記のノズル形成
不可能領域２５に対応する印字不可能領域２９が出来て
印字画像の空白部２９が形成される。これでは、印字画
像に空白の縦縞ができてしまい、鑑賞に耐える正常な画
像を形成することができない。

【００２３】この問題を解決するために、同図(b) に示
すように、接続される２個のヘッドチップ３１−１、３
１−２に、夫々の接続方向つまりチップ境界３２方向
に、夫々同一の傾きを持たせたノズル３３を形成し、こ
れにより、夫々接続方向に同一の傾きを持ったインク滴
の飛翔軌跡３４−１、３４−２を形成するようにした長
尺プリンタヘッドが提案されている。

【００２４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
図５(b) に示す方式では、各ヘッドチップは接続方向に
同一の傾きを持たせる構成であるため２個のヘッドチッ
プを接続できるだけで３個以上は接続できない。従っ
て、１個のヘッドチップが、例えばＡ４判の用紙幅に対
応するライン式プリンタヘッドを作成するには、その半
分の長さつまりＡ６判の用紙幅に対応する長尺ヘッドチ
ップとなり、図５(a) のライン式プリンタヘッドの場合
と同様に低歩留りの問題が発生し、現実的な解決策とは
言い難いものであった。

【００２５】本発明の課題は、上記従来の実情に鑑み、
マルチアレイ化しても並設ヘッド間に印字空白部を発生
させず且つマルチアレイ式プリンタを小型化を促進する
と共に高い製造歩留まりで製造可能とするインクジェッ
トプリンタヘッドを提供することである。

【００２６】

【課題を解決するための手段】以下に、本発明に係わる
インクジェットプリンタヘッドの構成を述べる。本発明
のインクジェットプリンタヘッドは、基板上に互いに離
隔させて並設されインクを吐出させる為の圧カエネルギ
ーを発生させる複数のエネルギー発生素子からなるエネ
ルギー発生素子列と、上記エネルギー発生素子に対応し
て設けられ上記エネルギー発生素子が発生させた圧力に
よりインクを所定方向に吐出させる複数の吐出ノズルか
らなる吐出ノズル列とを有し、インクが吐出される吐出
面から所定長離隔した記録媒体面に吐出インクを着弾さ
せて印字ドットを形成するインクジェットプリンタヘッ
ドであって、上記吐出ノズル列は、両端部に位置する夫
々複数個の端部吐出ノズルと上記両端部以外の中央部に
位置する中央部吐出ノズルからなり、少なくとも上記端
部吐出ノズルの各ノズル中心軸方向を、上記吐出面の法
線方向に対して上記端部吐出ノズルが位置する端部側
へ、上記端部吐出ノズルにより得られる印字ドットの間
隔が等しくなるように傾けて構成される。

【００２７】上記各ノズル中心軸方向の傾きは、例えば
請求項２記載のように、上記端部吐出ノズルのみに形成
されているように構成しても良い。また、例えば請求項
３記載のように、上記端部吐出ノズルに対応するエネル
ギー発生素子の並設問隔は、全ての印字ドットの間隔が
等しくなるように上記中央部吐出ノズルに対応するエネ
ルギー発生素子の間隔よりも所定距離だけ小さく形成さ
れているように構成しても良い。

【００２８】また、上記各ノズル中心軸方向の傾きは、
例えば請求項４記載のように、全ての上記印字ドットの
間隔が等しくなるように全ての上記吐出ノズルに対して
形成されているように構成することが好ましい。

【００２９】また、上記インクジェットプリンタヘッド
は、例えば請求項５記載のように、主走査方向に複数個
並設されてマルチアレイ式インクジェットプリンタを形
成する。その場合、請求項６記載のように、隣接する上
記インクジェットプリンタヘッドの少なくとも隣接する
各端部吐出ノズルにより形成される印字ドットの間隔が
等しくなるように、それら端部吐出ノズルのノズル中心
軸方向を傾けるのがよい。また、上記エネルギー発生素
子は、例えば請求項７記載のように、発熱により気泡を
発生させてインクを吐出させるサーマルジェット方式の
エネルギー発生素子であってもよい。

【００３０】

【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は、一実施の形態におけ
るヘッドチップの概略図である。同図に示すヘッドチッ
プ４０は、シリコンウエハ４１と、その上に抵抗発熱部
や電極が形成された後に積層された隔壁４２の層と、オ
リフイスプレート４３とを示し、抵抗発熱部や電極及び
ノズルの詳細は図示を省略している。同図に示すよう
に、このヘッドチップ４０は、中央領域４４、その両側
の端部領域４５、更にその外側のノズル無し領域４６か
ら成る。このヘッドチップ４０のインク吐出面４７（オ
リフィスプレート４３の表面）に対向し且つ近接する位
置を、記録媒体である用紙４８が搬送される。

【００３１】図２(a) は、上記ヘッドチップ４０の中央
領域４４のノズルの形状とインク滴の飛翔方向について
説明する図であり、同図(b) は、そのヘッドチップ４０
の端部領域４５のノズルの形状とインク滴の飛翔方向に
ついて説明する図である。同図(a),(b) には、図１で図
示を省略したノズル形状の他に、抵抗発熱部、隔壁を詳
細に示している。また、同図(a),(b) に示す抵抗発熱部
４９及び隔壁５１の構成は、図６(a) に示した抵抗発熱
部７及び隔壁１５の構成と同一である。

【００３２】本例のヘッドチップ４０の中央領域４４で
は、図２(a) に示すように、ノズル５２（中央部ノズル
５２−１）のノズル中心軸は、ヘッドチップ４０のイン
ク吐出面４７に対して垂直方向、つまり法線方向に向け
て形成されている。そして、ノズル５２の底面の中心点
５５は抵抗発熱部４９の中心点５６の垂線上に一致する
ように形成されている。

【００３３】したがって、同図(a) に示すように、ノズ
ル５２−１から吐出されるインク滴の飛翔軌跡５３は、
インク吐出面４７及び抵抗発熱部４９の面に対して垂直
であり、吐出されたインク滴の着弾点５４に形成される
印字ドット間のピッチは抵抗発熱部４９の配設ピッチｄ
と等しくなっている。

【００３４】これに対して本例のヘッドチップ４０の端
部領域４５では、前述した隣接ヘッドチップ間の印字空
白部を解消するため、同図(b) に示すうように、端部ノ
ズル５２−２（５２−２n ）の各ノズル中心軸は（ｎ＝
１、２、３、・・・、Ｎ、但しＮは端部ノズル５２−２
の数）、ヘッドチップ４０のインク吐出面４７の法線方
向に対して、それら端部ノズル５２−２が位置する端部
領域４５の端部側（図２(b) の右方）へ、そのノズルに
特有の角度θn だけ傾けて形成されている。なお、この
ノズル中心軸に傾きを有する端部ノズル５２−２の孔空
け処理は、例えばエキシマレーザー等による孔空け技術
を用いて行うことができる。

【００３５】上述の傾き角度θn は、抵抗発熱部４９の
中心点５６に立てた垂線と、端部ノズル５２−２の底面
の中心点５５と端部印字ドットの中心点５８を結ぶ線と
がなす角度である。また、この場合も、端部ノズル５２
−２の底面の中心点５５は、抵抗発熱部４９の中心点５
６の垂線上に一致するように形成されている。

【００３６】このように端部ノズル５２−２が角度θn
だけ傾いているので、端部ノズル５２−２から吐出され
るインク滴はインク吐出面４７に対して角度θn だけ傾
いた飛翔軌跡５７を描いて用紙４８に着弾して印字ドッ
トを形成する。この場合、傾き角度θn は、これら端部
ノズル５２−２により得られる印字ドット間の間隔が全
てｄ１で等しくなるように設定されている。

【００３７】ここで、図２(b) のｎ番目の端部ノズル５
２−２n に着目すると、この端部ノズル５２−２n によ
る印字ドットの中心点５８と、抵抗発熱部４９の中心点
５６から立てた垂線と用紙４８との交点５９（垂直方向
印字ドットの着弾点）との間の変位量ｘn は、オリフィ
スプレート４３の底面と用紙４８との距離をＬとし、以
降、ｘn をｘ（ｎ）、θn をθ（ｎ）で表わすこととし
て、次式 ｘ（ｎ）＝Ｌ×ｔａｎθ（ｎ） ・・・・・・・・・（１） で表される。つまり、ノズル中心軸が θ（ｎ）＝ａｒｃｔａｎ｛ｘ（ｎ）／Ｌ｝ ・・・・・・（２） を満たすθ（ｎ）の傾きを持つノズル５２−２を形成す
ることで、任意の変位量ｘ（ｎ）の位置に印字ドットを
着弾させることが可能である。

【００３８】本例では、図２(b) に示すように、端部領
域４５においては、理由は後述するが、抵抗発熱部４９
の配設ピッチｄ、つまり同図(a) の中央領域４４の印字
ドットのピッチｄよりもΔｄだけ広いピッチｄ1 で印字
ドットが着弾するように設定されている。

【００３９】上記のように、隣接する端部ノズル５２−
２n と５２−２n+1 で、常に抵抗発熱部４９の配設ピッ
チｄよりもΔｄだけ広いピッチｄ1 を維持しようとする
ときには、端部ノズル５２−２n+1 のノズル中心軸の傾
き角度θn+1 は前段の端部ノズル５２−２n のノズル中
心軸の傾き角度θn よりも大きくなる。すなわち、端部
ノズル５２−２の傾き角度θ、つまりインク滴飛翔軌跡
の傾き角度は、端部に行くほど徐々に大きく広がってい
く。

【００４０】図３は、端部領域４５においてインク滴飛
翔軌跡の傾き角度が端部に行くほど徐々に大きくなって
いく状態を示す図である。同図に示すように、ヘッドチ
ップ４０の最端部（図では右最端部を示している）に
は、幅Ｄ0 の前述したノズル無し領域４６が存在する。

【００４１】そして、本例では、中央領域４４の中央部
ノズル５２−１から吐出されるインク滴によるインク滴
飛翔軌跡５３を描く着弾点のピッチｄに対して、端部領
域４５の端部ノズル５２−２により吐出されるインク滴
飛翔軌跡５７を描く着弾点はピッチｄ1 で形成される。
そして、最端部の端部ノズル５２−２N で形成される着
弾点６２は、チップ境界６１からｄ1 ／２だけ内側に入
った位置に形成される必要がある。これにより、右方に
隣接するヘッドチップの左最端部の端部ノズルによる着
弾点との間にピッチｄ1 を形成することができる。

【００４２】このとき最端部の端部ノズル５２−２N で
形成される着弾点６２の、抵抗発熱部４９の中心に立つ
垂線と用紙４８との交点からの変位量Ｄは、次式 Ｄ＝Ｄ0 −ｄ1 ／２＋ｄ／２ ・・・・・・（３） で求めることができる。そして、この変位量Ｄは、上述
した式（１）のｘ（ｎ）のｎがＮになったとき、つまり
ｘ（Ｎ）であり、したがって、式（１）から導かれた式
（２）のｘ（ｎ）に式（３）を代入すれば、式（２）の
θ（ｎ）は、最端部の端部ノズル５２−２N のノズル傾
斜角度θ（Ｎ）となる。

【００４３】ところで、上記の変位量Ｄは、ピッチｄ1
を維持するために、図２(b) のΔｄを図３に示す１番目
の端部ノズル５２−２1 から最端部つまりＮ番目の端部
ノズル５２−２N まで直前の変位量に対して繰り返し加
算されてきたものである。すなわち、Ｄ＝Δｄ×Ｎであ
る。これからΔｄは、 Δｄ＝Ｄ／Ｎ ・・・・・・・・・・・・・・・・・（４） として導き出すことができる。

【００４４】そして、中間の端部ノズル５２−２n の変
位量ｘ（ｎ）は、ｘ（ｎ）＝Δｄ×ｎであるから、上記
の式（４）から ｘ（ｎ）＝ｎ×Ｄ／Ｎ ・・・・・・・・・・・・・（５） である。そして、上記の式（５）及び前述の式（２）よ
り、 θ（ｎ）＝ａｒｃｔａｎ｛ｎ×（Ｄ／Ｎ）／Ｌ｝ すなわち、 θ（ｎ）＝ａｒｃｔａｎ｛ｎ×Ｄ／（Ｎ×Ｌ）｝ ・・・（６） として、この式（６）により、図３において、各々の端
部ノズル５２−２n のノズル傾斜角度θ（ｎ）を求める
ことができる。また、ｄ1 は、ｄ1 ＝ｄ＋Δｄであり、
これと式（４）から ｄ1 ＝ｄ＋Ｄ／Ｎ ・・・・・・・・・・・・・・・・・（７） である。ここで、端部ノズルの数Ｎを充分に大きくとれ
ば、ｄ1 とｄはほぼ等しく、ｄ1 ≒ｄとなり、画像とし
て問題の無い、つまり視覚的に支障のない画像を形成し
て、図６(a) で取り上げた印字不可能領域２９の問題を
解消できる。

【００４５】尚、ヘッドチップ４０の左端部の端部領域
４５の端部ノズルのノズル傾斜角度の傾きは、上述した
右端部の端部領域４５の端部ノズルのノズル傾斜角度の
傾きと逆向きである。

【００４６】また、上記のヘッドチップ４０において、
中央領域４４の抵抗発熱部４９及び中央部ノズル５２−
１の配設密度ｄよりも、端部領域４５の抵抗発熱部４９
及び端部ノズル５２−２の配設密度をΔｄだけ密にす
る。すなわち、端部領域４５の抵抗発熱部４９及び端部
ノズル５２−２の配設密度ｄ2 を、 ｄ2 ＝ｄ−Ｄ／Ｎ ・・・・・・・・・・・・・・・・・（８） とすれば、印字ドットの着弾ピッチを全てｄにすること
ができる。

【００４７】また、中央領域と端部領域の区別を無く
し、ヘッドチップの中心にノズルを設ける場合はその中
心の１本のノズルを除いた全てのノズル、ヘッドチップ
の中心にノズルを設けない場合は全てのノズルを、ヘッ
ドチップの中心から左右に分けて、左右それぞれの全て
のノズルのノズル中心軸に端部方向への傾きを持たせて
形成しても、印字ドットの着弾ピッチを全てｄにするこ
とができる。これは、上述したＮを充分に大きくとれな
い場合に有効な方法である。

【００４８】また、ヘッドチップのノズル中心軸の傾き
をより大きくして最端部のノズルによる飛翔インクの着
弾点の変位量Ｄを充分に大きくとるようにすれば、印字
領域をヘッドチップの長さより広くとることも可能であ
る。この場合、隣接するヘッドチップ間でオーバーラッ
プする印字ドットをランダムに選択して印字することに
より、ラインヘッド製造時のヘッドチップの位置ズレに
よる印字品質の低下を低減させることができる。

【００４９】また、上記のように飛翔インクの着弾点の
変位量Ｄを充分に大きくとって印字領域をヘッドチップ
の長さより広くとると、ヘッドチップ間に隙間を開けて
配置することができ、ヘッドチップを親基板にボンディ
ングする作業が、より容易になる。

【００５０】また、上述した実施の形態及び変形例で
は、いずれもラインプリンタのプリンタヘッド用ヘッド
チップとして説明しているが、インク滴飛翔軌跡に傾斜
を持たせたヘッドチップは、ラインプリンタのプリンタ
ヘッド用と限ることなく、シリアルプリンタのプリンタ
ヘッドに用いても良い。これにより、ノズル列の長さよ
りも広い印字領域を持ったシリアルプリンタ用のプリン
タヘッドを構成することができ、用紙上の印字領域を従
来同様とした場合にはプリンタヘッドを小型化してコス
トダウンを実現できる。また、プリンタヘッドの大きさ
を従来同様とした場合には１回の主走査で用紙上の印字
可能な領域を大きくできるので、印字の高速化を促進す
ることが可能となる。

【００５１】

【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明によ
れば、少なくともヘッド端部の複数の吐出ノズルのノズ
ル中心軸をこれら吐出ノズルによる印字ドットの間隔が
等しく広げられるように傾けるので、ヘッドを直線状に
並設してマルチアレイ化した場合に並設ヘッド間の印字
空白部を発生させずに高度な品質の印字画像を高速度で
得ることが可能となる。また、複数のヘッドを直線状に
並設してマルチアレイ式インクジェットヘッドを形成で
きるから、ヘッド全体の副走査方向の寸法を構成ヘッド
の副走査方向の寸法と同一に形成することができ、これ
により、マルチアレイ式インクジェットプリンタヘッド
を小型に構成することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】一実施の形態におけるヘッドチップの概略図で
ある。

【図２】(a) はヘッドチップの中央領域のノズルの形状
とインク滴の飛翔方向について説明する図、(b) はヘッ
ドチップの端部領域のノズルの形状とインク滴の飛翔方
向について説明する図である。

【図３】端部領域においてインク滴飛翔軌跡の傾き角度
が端部に行くほど徐々に大きくなっていく状態を示す図
である。

【図４】(a),(b),(c) は従来のプリンタヘッドの概略の
製法と構成を示す図である。

【図５】(a),(b),(c) は従来のライン式のプリンタヘッ
ドとして想定される構成を夫々示す図である。

【図６】(a) は従来のマルチアレイ式配置の問題点を説
明するライン式プリンタヘッドの拡大断面図、(b) はそ
の問題点を解決すべく提案されている方法を示す図であ
る。

【符号の説明】

１（１−１、１−２、１−３、・・・） プリンタヘ
ッド（ヘッドチップ） ２ シリコンウエハ ３ ノズル列 ４ ノズル ５ チップ基板 ６ 駆動回路 ７ 抵抗発熱部 ８ 個別配線電極 ９ 給電用端子 １１ 共通電極 １２ 隔壁 １３ インク供給溝 １４ インク供給孔 １５ オリフィス板 １６ 熱可塑性接着材 １７ インク通路 １８ 信号用端子 ２０、２０′、２０″ 実装基板 ２１ 単体チップ基板の長尺化プリンタヘッド ２２ 千鳥配列のライン式プリンタヘッド ２３ ライン式プリンタヘッド ２４ チップ境界 ２５ ノズル形成不可能領域 ２６ 飛翔軌跡 ２７ インク吐出面 ２８ 用紙 ２９ 印字不可能領域 ３１−２、３１−２ ヘッドチップ ３２ チップ境界 ３３ ノズル ３４−１、３４−２ 飛翔軌跡 ４０ ヘッドチップ ４１ シリコンウエハ ４２ 隔壁 ４３ オリフイスプレート ４４ 中央領域 ４５ 端部領域 ４６ ノズル無し領域 ４８ 記録媒体（用紙） ４９ 抵抗発熱部 ５１ 隔壁 ５２ ノズル ５２−１ 中央部ノズル ５２−２ 端部ノズル ５３ インク滴飛翔軌跡 ５４ 着弾点 ５５ ノズル底面中心点 ５６ 抵抗発熱部中心点 ５７ インク滴飛翔軌跡 ５８ 端部印字ドットの中心点 ５９ 抵抗発熱部の中心点から立てた垂線と用紙との交
点 ６１ チップ境界 ６２ 着弾点

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 基板上に互いに離隔させて並設されイン
   クを吐出させる為の圧カエネルギーを発生させる複数の
   エネルギー発生素子からなるエネルギー発生素子列と、
   前記エネルギー発生素子に対応して設けられ前記エネル
   ギー発生素子が発生させた圧力によりインクを所定方向
   に吐出させる複数の吐出ノズルからなる吐出ノズル列と
   を有し、インクが吐出される吐出面から所定長離隔した
   記録媒体面に吐出インクを着弾させて印字ドットを形成
   するインクジェットプリンタヘッドであって、 前記吐出ノズル列は、両端部に位置する夫々複数個の端
   部吐出ノズルと前記両端部以外の中央部に位置する中央
   部吐出ノズルからなり、少なくとも前記端部吐出ノズル
   の各ノズル中心軸方向を、前記吐出面の法線方向に対し
   て前記端部吐出ノズルが位置する端部側へ、前記端部吐
   出ノズルにより得られる印字ドットの間隔が等しくなる
   ように傾けたことを特徴とするインクジェットプリンタ
   ヘッド。
2. 【請求項２】 前記各ノズル中心軸方向の傾きは、前記
   端部吐出ノズルのみに形成されていることを特徴とする
   請求項１記載のインクジェットプリンタヘッド。
3. 【請求項３】 前記端部吐出ノズルに対応するエネルギ
   ー発生素子の並設間隔は、全ての印字ドットの間隔が等
   しくなるように前記中央部吐出ノズルに対応するエネル
   ギー発生素子の間隔よりも所定距離だけ小さく形成され
   ていることを特徴とする請求項２記載のインクジェット
   プリンタヘッド。
4. 【請求項４】 各前記ノズル中心軸方向の傾きは、全て
   の前記印字ドットの間隔が等しくなるように全ての前記
   吐出ノズルに対して形成されていることを特徴とする請
   求項１記載のインクジェットプリンタヘッド。
5. 【請求項５】 前記インクジェットプリンタヘッドは、
   主走査方向に複数個並設されてマルチアレイ式インクジ
   ェットプリンタを形成することを特徴とする請求項１、
   ２、３又は４記載のインクジェットプリンタヘッド。
6. 【請求項６】 隣接する前記インクジェットプリンタヘ
   ッドの少なくとも隣接する各端部吐出ノズルにより形成
   される印字ドットの間隔が等しくなるように、前記端部
   吐出ノズルのノズル中心軸方向を傾けたことを特徴とす
   る請求項５記載のインクジェットプリンタヘッド。
7. 【請求項７】 前記エネルギー発生素子は、発熱により
   気泡を発生させてインクを吐出させるサーマルジェット
   方式のエネルギー発生素子であることを特徴とする請求
   項１、２、３、４、５又は６記載のインクジェットプリ
   ンタヘッド。