JPH1191108A - インクジェット記録ヘッドおよびその製造方法 - Google Patents
インクジェット記録ヘッドおよびその製造方法Info
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- JPH1191108A JPH1191108A JP25866497A JP25866497A JPH1191108A JP H1191108 A JPH1191108 A JP H1191108A JP 25866497 A JP25866497 A JP 25866497A JP 25866497 A JP25866497 A JP 25866497A JP H1191108 A JPH1191108 A JP H1191108A
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Landscapes
- Particle Formation And Scattering Control In Inkjet Printers (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 容易に液体の供給路を形成でき、効率よく製
造でき、多種の液体の使用にも対応可能なインクジェッ
ト記録ヘッドおよびその製造方法を提供する。 【解決手段】 基板1上には複数の発熱体からなる発熱
体列2が形成されている。また、発熱体列2と並行に共
通液室となる第1の溝3を形成する。そして基板1の裏
面に、第1の溝3と略直交する第2の溝7を形成する。
このとき、第1の溝3と第2の溝7が交差する部分で連
通させる。例えば第2の溝7は基板切断工程において同
時に切削加工で形成することができ、容易に加工を行な
うことができる。また第1の溝3と第2の溝7が交差す
る部分にのみ貫通する構造であるため、強度的にも問題
はなく、歩留まりを向上させることができる。一方、ノ
ズル板4には発熱体に対応した液体吐出口5および対応
する個別の流路が形成され、基板1と接合されてインク
ジェット記録ヘッドが構成される。
造でき、多種の液体の使用にも対応可能なインクジェッ
ト記録ヘッドおよびその製造方法を提供する。 【解決手段】 基板1上には複数の発熱体からなる発熱
体列2が形成されている。また、発熱体列2と並行に共
通液室となる第1の溝3を形成する。そして基板1の裏
面に、第1の溝3と略直交する第2の溝7を形成する。
このとき、第1の溝3と第2の溝7が交差する部分で連
通させる。例えば第2の溝7は基板切断工程において同
時に切削加工で形成することができ、容易に加工を行な
うことができる。また第1の溝3と第2の溝7が交差す
る部分にのみ貫通する構造であるため、強度的にも問題
はなく、歩留まりを向上させることができる。一方、ノ
ズル板4には発熱体に対応した液体吐出口5および対応
する個別の流路が形成され、基板1と接合されてインク
ジェット記録ヘッドが構成される。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、発熱体の発熱によ
って液体を加熱し、液体中に発生する気泡の成長時の圧
力によって液体を噴射して記録を行なうインクジェット
記録ヘッドに関するものである。
って液体を加熱し、液体中に発生する気泡の成長時の圧
力によって液体を噴射して記録を行なうインクジェット
記録ヘッドに関するものである。
【0002】
【従来の技術】一般にインクジェット記録ヘッドでは、
液体を加熱するための発熱体を基板上に形成し、また、
発熱体に対応して液体を噴射するための液体吐出口を形
成したノズル板とを接合して構成されている。このよう
なインクジェット記録ヘッドにおいて、外部から液体の
供給を受けて各発熱体上を液体で満たす必要がある。特
に発熱体の直上に液体吐出口を配置した、いわゆるルー
フシュータ型のインクジェット記録ヘッドでは、発熱体
と被記録媒体との距離を短くする必要があるため、基板
の発熱体上の構造が制約され、液体の供給が困難であ
る。
液体を加熱するための発熱体を基板上に形成し、また、
発熱体に対応して液体を噴射するための液体吐出口を形
成したノズル板とを接合して構成されている。このよう
なインクジェット記録ヘッドにおいて、外部から液体の
供給を受けて各発熱体上を液体で満たす必要がある。特
に発熱体の直上に液体吐出口を配置した、いわゆるルー
フシュータ型のインクジェット記録ヘッドでは、発熱体
と被記録媒体との距離を短くする必要があるため、基板
の発熱体上の構造が制約され、液体の供給が困難であ
る。
【0003】例えば特開平6−238904号公報に示
されているように、基板にエッチング法により穴を開
け、この穴を介してインクを供給する構造のものが提案
されている。この文献に記載されている方法では、基板
に穴を開ける際に非常に時間を要するエッチングを用い
ており、さらに表側と裏側から2度のエッチング工程が
行なわれており、工程が複雑で工数もかかる。また、穴
を形成するための溝が掘られた状態で基板を取り扱うた
め、基板を破損しやすいという欠点がある。
されているように、基板にエッチング法により穴を開
け、この穴を介してインクを供給する構造のものが提案
されている。この文献に記載されている方法では、基板
に穴を開ける際に非常に時間を要するエッチングを用い
ており、さらに表側と裏側から2度のエッチング工程が
行なわれており、工程が複雑で工数もかかる。また、穴
を形成するための溝が掘られた状態で基板を取り扱うた
め、基板を破損しやすいという欠点がある。
【0004】また、別のインクジェット記録ヘッドとし
て例えば特開平6−8434号公報に記載されているよ
うに、基板の端面からインクを供給する構造のものが提
案され、性能及び生産性という面で改良が加えられた。
しかしこの構造では、インクの供給は基板の対向する両
端面からしか行なうことができない。そのため、フルカ
ラーを実現する場合など、多数のインクを取り扱う場合
には1つの基板での実現は困難であり、複数の基板を並
べる必要があった。このように複数の基板を並べる場
合、位置ズレなどが問題となっていた。
て例えば特開平6−8434号公報に記載されているよ
うに、基板の端面からインクを供給する構造のものが提
案され、性能及び生産性という面で改良が加えられた。
しかしこの構造では、インクの供給は基板の対向する両
端面からしか行なうことができない。そのため、フルカ
ラーを実現する場合など、多数のインクを取り扱う場合
には1つの基板での実現は困難であり、複数の基板を並
べる必要があった。このように複数の基板を並べる場
合、位置ズレなどが問題となっていた。
【0005】さらに、例えば実公平3−10046号公
報には、基板に形成した溝からインクを供給することが
示されており、加工時の基板の破損等の防止に役立って
いる。この場合、溝の端部からインクを供給するが、特
に溝が長くなるとインクの供給不足を生じるという問題
があった。
報には、基板に形成した溝からインクを供給することが
示されており、加工時の基板の破損等の防止に役立って
いる。この場合、溝の端部からインクを供給するが、特
に溝が長くなるとインクの供給不足を生じるという問題
があった。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上述した事
情に鑑みてなされたもので、容易に液体の供給路を形成
でき、効率よく製造できるとともに、多種の液体の使用
にも対応可能なインクジェット記録ヘッドおよびその製
造方法を提供することを目的とするものである。
情に鑑みてなされたもので、容易に液体の供給路を形成
でき、効率よく製造できるとともに、多種の液体の使用
にも対応可能なインクジェット記録ヘッドおよびその製
造方法を提供することを目的とするものである。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明のインクジェット
記録ヘッドは、基板に形成された発熱体の列と並行に第
1の溝を形成するとともに、発熱体が形成された面とは
反対の面に第1の溝と略直交する第2の溝を形成する。
このとき、第1の溝と第2の溝が交差する部分で連通さ
せる。インクジェット記録ヘッドに供給された液体は、
この連通部分から第1の溝に侵入し、この第1の溝から
各個別の液体流路を介して発熱体上へと供給される。こ
の構成では、従来のような大きな貫通孔は形成されず、
第1の溝と第2の溝が交差する部分にのみ貫通する構造
であるため、強度的にも問題はなく、また、例えば第2
の溝は基板切断時の切削加工工程において同時に形成す
ることができ、容易に加工を行なうことができる。
記録ヘッドは、基板に形成された発熱体の列と並行に第
1の溝を形成するとともに、発熱体が形成された面とは
反対の面に第1の溝と略直交する第2の溝を形成する。
このとき、第1の溝と第2の溝が交差する部分で連通さ
せる。インクジェット記録ヘッドに供給された液体は、
この連通部分から第1の溝に侵入し、この第1の溝から
各個別の液体流路を介して発熱体上へと供給される。こ
の構成では、従来のような大きな貫通孔は形成されず、
第1の溝と第2の溝が交差する部分にのみ貫通する構造
であるため、強度的にも問題はなく、また、例えば第2
の溝は基板切断時の切削加工工程において同時に形成す
ることができ、容易に加工を行なうことができる。
【0008】このような第1の溝および第2の溝は基板
に複数形成することができるので、複数種類の液体を使
用可能なインクジェット記録ヘッドを1つの基板で構成
することができる。そのため、各種類の液体のドット間
での位置ズレを最小限にとどめることができ、高画質の
画像を得ることができる。対応する第1の溝と第2の溝
とを連通させ、他の溝と連通しないようにするために
は、例えばそれぞれの第1の溝に深さの異なる部分を異
なる位置に形成しておき、その深い部分において第2の
溝と連通するように構成することができる。
に複数形成することができるので、複数種類の液体を使
用可能なインクジェット記録ヘッドを1つの基板で構成
することができる。そのため、各種類の液体のドット間
での位置ズレを最小限にとどめることができ、高画質の
画像を得ることができる。対応する第1の溝と第2の溝
とを連通させ、他の溝と連通しないようにするために
は、例えばそれぞれの第1の溝に深さの異なる部分を異
なる位置に形成しておき、その深い部分において第2の
溝と連通するように構成することができる。
【0009】
【発明の実施の形態】図1は、本発明のインクジェット
記録ヘッドの第1の実施の形態を示す斜視断面図、図2
は、同じく基板の一例の斜視図、図3は、同じく基板の
一例の平面図である。図中、1は基板、2は発熱体列、
3は第1の溝、4はノズル板、5は液体吐出口、6は液
滴、7は第2の溝、8はエッジ部である。
記録ヘッドの第1の実施の形態を示す斜視断面図、図2
は、同じく基板の一例の斜視図、図3は、同じく基板の
一例の平面図である。図中、1は基板、2は発熱体列、
3は第1の溝、4はノズル板、5は液体吐出口、6は液
滴、7は第2の溝、8はエッジ部である。
【0010】基板1には複数の発熱体が形成されてい
る。発熱体は、直線状に配列されることもあるし、また
千鳥状に配列されるなど、種々の形態で略列状に配列さ
れて発熱体列2が形成されている。図1ないし図3で
は、発熱体列2は2列配置されている。なお図2、図3
では、図示の都合上、個々の発熱体を図示せずに発熱体
列2を棒線で示している。2列の発熱体列2の間には、
第1の溝3が形成されている。この第1の溝3は、2列
の発熱体列2に共用される共通液室として機能する。ま
た、基板1の発熱体列2が形成された面とは反対の面
(以下裏面と呼ぶ)に第2の溝7が形成されている。こ
の第2の溝7は、第1の溝3と交差する部分で連通し、
基板1を貫通する貫通孔を形成している。
る。発熱体は、直線状に配列されることもあるし、また
千鳥状に配列されるなど、種々の形態で略列状に配列さ
れて発熱体列2が形成されている。図1ないし図3で
は、発熱体列2は2列配置されている。なお図2、図3
では、図示の都合上、個々の発熱体を図示せずに発熱体
列2を棒線で示している。2列の発熱体列2の間には、
第1の溝3が形成されている。この第1の溝3は、2列
の発熱体列2に共用される共通液室として機能する。ま
た、基板1の発熱体列2が形成された面とは反対の面
(以下裏面と呼ぶ)に第2の溝7が形成されている。こ
の第2の溝7は、第1の溝3と交差する部分で連通し、
基板1を貫通する貫通孔を形成している。
【0011】一方、ノズル板4には基板1に形成された
個々の発熱体に対応して液体吐出口5が形成されるとと
もに、各液体吐出口5と共通液室である第1の溝3とを
連通する個別の流路となる溝が形成されている。そして
上述の基板1とノズル板4とが接合され、図1に示すよ
うなインクジェット記録ヘッドが形成される。
個々の発熱体に対応して液体吐出口5が形成されるとと
もに、各液体吐出口5と共通液室である第1の溝3とを
連通する個別の流路となる溝が形成されている。そして
上述の基板1とノズル板4とが接合され、図1に示すよ
うなインクジェット記録ヘッドが形成される。
【0012】図示しないタンクなどから供給される液体
は基板1の裏面からインクジェット記録ヘッドに導入さ
れる。液体は、第2の溝7と第1の溝3の交差する部分
に形成された貫通孔を介して第1の溝3内へ流れ込み、
ノズル板4に形成された個別流路を介して発熱体列2の
各発熱体上へと供給される。
は基板1の裏面からインクジェット記録ヘッドに導入さ
れる。液体は、第2の溝7と第1の溝3の交差する部分
に形成された貫通孔を介して第1の溝3内へ流れ込み、
ノズル板4に形成された個別流路を介して発熱体列2の
各発熱体上へと供給される。
【0013】個々の発熱体には図示しない通電電極が接
続されており、画像信号に応じて外部から駆動パルスが
印加され、発熱体が発熱する。発熱体の発熱によって、
発熱体上に供給されている液体が加熱され、液体中に気
泡が発生して成長する。気泡が成長する際の圧力によっ
て、発熱体上の液体は液体吐出口5から押し出され、液
滴6となって吐出され、記録に供される。
続されており、画像信号に応じて外部から駆動パルスが
印加され、発熱体が発熱する。発熱体の発熱によって、
発熱体上に供給されている液体が加熱され、液体中に気
泡が発生して成長する。気泡が成長する際の圧力によっ
て、発熱体上の液体は液体吐出口5から押し出され、液
滴6となって吐出され、記録に供される。
【0014】図4は、本発明のインクジェット記録ヘッ
ドの第1の実施の形態の製造方法の一例を示す工程図で
ある。図中、11はシリコンウェハ、12は切断位置、
13は第2の溝形成位置、14は洗浄液である。また図
中の右側には各基板1の状態を示している。なお、図
2、図3と同様に、発熱体列2は棒線によって示してい
る。ここでは、基板1としてシリコン基板を用い、多数
の基板1をウェハ上に形成してから切り出す場合の工程
を示している。
ドの第1の実施の形態の製造方法の一例を示す工程図で
ある。図中、11はシリコンウェハ、12は切断位置、
13は第2の溝形成位置、14は洗浄液である。また図
中の右側には各基板1の状態を示している。なお、図
2、図3と同様に、発熱体列2は棒線によって示してい
る。ここでは、基板1としてシリコン基板を用い、多数
の基板1をウェハ上に形成してから切り出す場合の工程
を示している。
【0015】図4(A)において、シリコンウェハ11
上に発熱体列2を形成するとともに、図示しない発熱体
への通電電極や駆動回路などを、例えばLSI作製プロ
セス等によって形成する。さらに発熱体列2上に保護層
を形成したり、樹脂層を形成する場合もある。
上に発熱体列2を形成するとともに、図示しない発熱体
への通電電極や駆動回路などを、例えばLSI作製プロ
セス等によって形成する。さらに発熱体列2上に保護層
を形成したり、樹脂層を形成する場合もある。
【0016】次に図4(B)において、発熱体列2に並
行に共通液室となる第1の溝3を形成する。ここで、液
体の吐出性能を安定化するためには、図1に示す第1の
溝3のエッジ部8から発熱体列2までの距離を精度よく
作製する必要がある。この例では基板1にシリコン基板
を用いているので、第1の溝3の作製方法としてエッチ
ング方法を用いることができる。特にドライエッチング
プロセスを用いると垂直方向にパターンに忠実で精度よ
く第1の溝3を形成できる。また、ウエットエッチング
を用いる場合でもKOH水溶液を用いた異方性エッチン
グを適用することでパターン精度のよい第1の溝3を形
成することができる。いずれの方法もシリコンウェハの
状態で加工できるため、一度に多数の基板1について精
度よく第1の溝3を形成できる。また、エッチングで基
板1を貫通させると時間がかかり、かつ精度も悪くな
る。本発明では第1の溝3を形成する際には基板1の深
さ方向に貫通しない状態でエッチングを停止する。この
とき、第1の溝3を基板1の厚さの半分以上の深さにす
ると、以下の工程での基板1の破損が多くなるため、第
1の溝3の深さは基板1の厚さの半分以下としている。
具体的には、625μm厚のシリコンウェハを用い、第
1の溝3として200μmの深さの溝を作製した。
行に共通液室となる第1の溝3を形成する。ここで、液
体の吐出性能を安定化するためには、図1に示す第1の
溝3のエッジ部8から発熱体列2までの距離を精度よく
作製する必要がある。この例では基板1にシリコン基板
を用いているので、第1の溝3の作製方法としてエッチ
ング方法を用いることができる。特にドライエッチング
プロセスを用いると垂直方向にパターンに忠実で精度よ
く第1の溝3を形成できる。また、ウエットエッチング
を用いる場合でもKOH水溶液を用いた異方性エッチン
グを適用することでパターン精度のよい第1の溝3を形
成することができる。いずれの方法もシリコンウェハの
状態で加工できるため、一度に多数の基板1について精
度よく第1の溝3を形成できる。また、エッチングで基
板1を貫通させると時間がかかり、かつ精度も悪くな
る。本発明では第1の溝3を形成する際には基板1の深
さ方向に貫通しない状態でエッチングを停止する。この
とき、第1の溝3を基板1の厚さの半分以上の深さにす
ると、以下の工程での基板1の破損が多くなるため、第
1の溝3の深さは基板1の厚さの半分以下としている。
具体的には、625μm厚のシリコンウェハを用い、第
1の溝3として200μmの深さの溝を作製した。
【0017】ここでは第1の溝3を形成する方法として
エッチングを用いたが、そのほか、例えばダイシングソ
ーを使うこともできる。この場合、基板1の端から端ま
で溝が形成されるため、インクジェット記録ヘッドとし
て形成する際に、両端を封止する工程が必要となる。
エッチングを用いたが、そのほか、例えばダイシングソ
ーを使うこともできる。この場合、基板1の端から端ま
で溝が形成されるため、インクジェット記録ヘッドとし
て形成する際に、両端を封止する工程が必要となる。
【0018】次に図4(C)において、基板1の裏面に
第1の溝3と略直交する方向に第2の溝7を形成し、第
1の溝3と交差する位置において第1の溝3と第2の溝
7を連通させる。すなわち、第1の溝3の深さと第2の
溝7の深さの和が基板1の厚さ以上となるような深さで
第2の溝7を形成すればよい。これによって、第1の溝
3と第2の溝7の交差する位置で貫通する。第2の溝7
を形成する方法としては、第1の溝3と比べて精度が要
求されないため、ウェハの状態で裏面からダイシングソ
ーで切削加工することができる。最終的にはダイシング
ソーを用いてシリコンウェハ11をチップ状に切断する
が、この切断工程と同時に第2の溝7を形成する。すな
わち図4(C)において、ダイシングソーによる切削加
工によって第2の溝形成位置13で切削を行なって第2
の溝7を形成した後に、切断位置12において切断を行
ない、各基板1を得る。切断された基板1は、ダイシン
グ時のダイシング粉などを除去するため、図4(D)に
おいて例えば洗浄液14などによって洗浄される。
第1の溝3と略直交する方向に第2の溝7を形成し、第
1の溝3と交差する位置において第1の溝3と第2の溝
7を連通させる。すなわち、第1の溝3の深さと第2の
溝7の深さの和が基板1の厚さ以上となるような深さで
第2の溝7を形成すればよい。これによって、第1の溝
3と第2の溝7の交差する位置で貫通する。第2の溝7
を形成する方法としては、第1の溝3と比べて精度が要
求されないため、ウェハの状態で裏面からダイシングソ
ーで切削加工することができる。最終的にはダイシング
ソーを用いてシリコンウェハ11をチップ状に切断する
が、この切断工程と同時に第2の溝7を形成する。すな
わち図4(C)において、ダイシングソーによる切削加
工によって第2の溝形成位置13で切削を行なって第2
の溝7を形成した後に、切断位置12において切断を行
ない、各基板1を得る。切断された基板1は、ダイシン
グ時のダイシング粉などを除去するため、図4(D)に
おいて例えば洗浄液14などによって洗浄される。
【0019】このように従来から行なわれている切断工
程において第2の溝7を形成し、これによって液体を供
給するための貫通孔を形成できるので、製造工程を簡略
化することができる。また、ダイシングによる切削は高
速にしかも容易に加工を行なうことができるので、生産
性を向上させ、製造コストを低減することができる。
程において第2の溝7を形成し、これによって液体を供
給するための貫通孔を形成できるので、製造工程を簡略
化することができる。また、ダイシングによる切削は高
速にしかも容易に加工を行なうことができるので、生産
性を向上させ、製造コストを低減することができる。
【0020】一方、ノズル板4は、各発熱体に対応した
個別流路をプラスチックの精密成形で作製する。また、
液体吐出口5は成形時に同時に形成してもよいし、別に
レーザー加工で追加工してもよい。そして、基板1と位
置合わせして接合し、インクジェット記録ヘッドが得ら
れる。その後、基板1で発生する熱を逃がすためのヒー
トシンクや発熱体に駆動信号や電力を供給するための配
線基板、液体タンクから液体を供給するためのマニホー
ルドなどの部材が組み付けられ、記録ユニットが作製さ
れる。
個別流路をプラスチックの精密成形で作製する。また、
液体吐出口5は成形時に同時に形成してもよいし、別に
レーザー加工で追加工してもよい。そして、基板1と位
置合わせして接合し、インクジェット記録ヘッドが得ら
れる。その後、基板1で発生する熱を逃がすためのヒー
トシンクや発熱体に駆動信号や電力を供給するための配
線基板、液体タンクから液体を供給するためのマニホー
ルドなどの部材が組み付けられ、記録ユニットが作製さ
れる。
【0021】図5は、本発明のインクジェット記録ヘッ
ドの第1の実施の形態における発熱体列中の各発熱体の
配列パターンの一例を示す模式図である。図中、21,
22は発熱体である。上述のようにして製造されたイン
クジェット記録ヘッドは、その発熱体の配列パターンに
よって種々の利用方法がある。例えば図5(A)に示す
例では、第1の溝3を挟んで形成されている2列の発熱
体列2中の発熱体21と発熱体22が相対する位置に並
んでいる。この場合、インクジェット記録ヘッドを発熱
体列2と略直交する方向に1度スキャンする間に、被記
録媒体上の同じ位置に重ね打ちを行なうことができる。
この重ね打ちによって階調表現が可能となり、多階調の
画像を形成することができる。
ドの第1の実施の形態における発熱体列中の各発熱体の
配列パターンの一例を示す模式図である。図中、21,
22は発熱体である。上述のようにして製造されたイン
クジェット記録ヘッドは、その発熱体の配列パターンに
よって種々の利用方法がある。例えば図5(A)に示す
例では、第1の溝3を挟んで形成されている2列の発熱
体列2中の発熱体21と発熱体22が相対する位置に並
んでいる。この場合、インクジェット記録ヘッドを発熱
体列2と略直交する方向に1度スキャンする間に、被記
録媒体上の同じ位置に重ね打ちを行なうことができる。
この重ね打ちによって階調表現が可能となり、多階調の
画像を形成することができる。
【0022】また、図5(B)に示す例では、第1の溝
3を挟んで形成されている2列の発熱体2中の発熱体2
1と22が相対する位置にないようにずらして配置した
例を示している。この場合、インクジェット記録ヘッド
の1回のスキャンによって、一方の発熱体列2の発熱体
によって形成されたドットの間に、他の発熱体列2の発
熱体によるドットを記録することができるので、高密度
の記録が可能となる。具体的には発熱体列2の発熱体の
間隔が63.5μm(400dpi)の場合は、2列の
発熱体列2によって800dpiの記録が可能となる。
3を挟んで形成されている2列の発熱体2中の発熱体2
1と22が相対する位置にないようにずらして配置した
例を示している。この場合、インクジェット記録ヘッド
の1回のスキャンによって、一方の発熱体列2の発熱体
によって形成されたドットの間に、他の発熱体列2の発
熱体によるドットを記録することができるので、高密度
の記録が可能となる。具体的には発熱体列2の発熱体の
間隔が63.5μm(400dpi)の場合は、2列の
発熱体列2によって800dpiの記録が可能となる。
【0023】発熱体の配列パターンが図5に示したいず
れの場合であっても、精度よく形成した第1の溝3を共
通液室として、ここから液体を供給して画像を記録する
ので、安定した画質を得ることができる。
れの場合であっても、精度よく形成した第1の溝3を共
通液室として、ここから液体を供給して画像を記録する
ので、安定した画質を得ることができる。
【0024】図6は、本発明のインクジェット記録ヘッ
ドの第1の実施の形態における変形例を示す斜視断面図
である。図中、9は共通液室溝である。この例では、基
板1は図1ないし図3に示したものと同じであるが、ノ
ズル板4に共通液室溝9を設けたものである。共通液室
溝9は、基板1に設けられた第1の溝3と対向する位置
に設けている。
ドの第1の実施の形態における変形例を示す斜視断面図
である。図中、9は共通液室溝である。この例では、基
板1は図1ないし図3に示したものと同じであるが、ノ
ズル板4に共通液室溝9を設けたものである。共通液室
溝9は、基板1に設けられた第1の溝3と対向する位置
に設けている。
【0025】高速印字を実現する場合、液体の流路の抵
抗を極力下げる必要があり、その手段として共通液室の
断面積を大きくすることが好ましい。ただし、上述のよ
うに基板1側の第1の溝3を深くすると精度が悪くなっ
たり、また、強度も落ちるため破損しやすく、歩留まり
の低下につながる。そこで、この例ではノズル板4に共
通液室溝9を形成して第1の溝3とともに共通液室を構
成し、共通液室の断面積を大きくしている。これによっ
て共通液室の流路抵抗を下げることができ、発熱体上へ
の液体の供給を高速に行なって、高速印字を実現するこ
とができる。
抗を極力下げる必要があり、その手段として共通液室の
断面積を大きくすることが好ましい。ただし、上述のよ
うに基板1側の第1の溝3を深くすると精度が悪くなっ
たり、また、強度も落ちるため破損しやすく、歩留まり
の低下につながる。そこで、この例ではノズル板4に共
通液室溝9を形成して第1の溝3とともに共通液室を構
成し、共通液室の断面積を大きくしている。これによっ
て共通液室の流路抵抗を下げることができ、発熱体上へ
の液体の供給を高速に行なって、高速印字を実現するこ
とができる。
【0026】図7は、本発明のインクジェット記録ヘッ
ドの第1の実施の形態における別の変形例を示す基板の
一例の斜視図である。この例では、第2の溝7を複数本
設け、それぞれの第2の溝7と第1の溝3との交差する
部分で連通するように構成している。インクジェット記
録ヘッドの長尺化とともに端部に近い発熱体に対応する
個別流路では、液体の供給性能が低下することが懸念さ
れる。この例では、第2の溝7を複数設けることによっ
て、第1の溝3で構成する共通液室の複数箇所から液体
を供給する。これによって、各個別流路での液体の供給
条件をなるべく揃えることができ、端部付近での液体の
供給性能の低下を解消することができる。
ドの第1の実施の形態における別の変形例を示す基板の
一例の斜視図である。この例では、第2の溝7を複数本
設け、それぞれの第2の溝7と第1の溝3との交差する
部分で連通するように構成している。インクジェット記
録ヘッドの長尺化とともに端部に近い発熱体に対応する
個別流路では、液体の供給性能が低下することが懸念さ
れる。この例では、第2の溝7を複数設けることによっ
て、第1の溝3で構成する共通液室の複数箇所から液体
を供給する。これによって、各個別流路での液体の供給
条件をなるべく揃えることができ、端部付近での液体の
供給性能の低下を解消することができる。
【0027】なお、上述の各例においては、発熱体列2
を2列配置した例を示しているが、これに限らず、例え
ば1列のみであってもよい。また、発熱体列2を3列以
上配置することもでき、その場合には第1の溝3を複数
設ければよい。それらの発熱体列2に同じ液体を供給す
る場合には、例えば上述のようにダイシングなどによっ
て第2の溝7を形成するだけで、複数の第1の溝3と交
差する位置にそれぞれ貫通孔を形成することができる。
もちろん、第2の溝7を複数設けてもよい。
を2列配置した例を示しているが、これに限らず、例え
ば1列のみであってもよい。また、発熱体列2を3列以
上配置することもでき、その場合には第1の溝3を複数
設ければよい。それらの発熱体列2に同じ液体を供給す
る場合には、例えば上述のようにダイシングなどによっ
て第2の溝7を形成するだけで、複数の第1の溝3と交
差する位置にそれぞれ貫通孔を形成することができる。
もちろん、第2の溝7を複数設けてもよい。
【0028】図8、図9は、本発明のインクジェット記
録ヘッドの第2の実施の形態を示す基板の平面図および
断面図である。図8は第2の溝7を形成する前の基板1
を示し、図9は第2の溝7を形成した後の基板1を示し
ている。図8(A)、図9(A)は平面図であり、図8
(B)、図9(B)はa−a’断面図、図8(C)、図
9(C)はb−b’断面図である。図中、31は深溝部
である。この第2の実施の形態では、複数の異なる液体
を使用するインクジェット記録ヘッドを示している。
録ヘッドの第2の実施の形態を示す基板の平面図および
断面図である。図8は第2の溝7を形成する前の基板1
を示し、図9は第2の溝7を形成した後の基板1を示し
ている。図8(A)、図9(A)は平面図であり、図8
(B)、図9(B)はa−a’断面図、図8(C)、図
9(C)はb−b’断面図である。図中、31は深溝部
である。この第2の実施の形態では、複数の異なる液体
を使用するインクジェット記録ヘッドを示している。
【0029】図8、図9に示した例では、2列の発熱体
列2に対して、それぞれ、第1の溝3を形成している。
この第1の溝3にそれぞれ異なる液体を供給し、各発熱
体列2によって異なる液体を用いた記録を行なう。その
ための構成として、第1の溝3を形成する際に、その一
部に他の部分よりも深い深溝部31を設けている。この
深溝部31は、図8に示すように各第1の溝3ごとに異
なる位置に設けている。第1の溝3に深溝部31を形成
する方法としては、例えば2回のエッチング工程で形成
する方法がある。あるいは、あらかじめ深溝部31につ
いてのみエッチング工程によって形成し、その他の部分
については例えば切削加工によって形成しても同様の形
状が得られる。この例の場合にも、第1の溝3を形成し
た時点では、基板1を貫通しない。
列2に対して、それぞれ、第1の溝3を形成している。
この第1の溝3にそれぞれ異なる液体を供給し、各発熱
体列2によって異なる液体を用いた記録を行なう。その
ための構成として、第1の溝3を形成する際に、その一
部に他の部分よりも深い深溝部31を設けている。この
深溝部31は、図8に示すように各第1の溝3ごとに異
なる位置に設けている。第1の溝3に深溝部31を形成
する方法としては、例えば2回のエッチング工程で形成
する方法がある。あるいは、あらかじめ深溝部31につ
いてのみエッチング工程によって形成し、その他の部分
については例えば切削加工によって形成しても同様の形
状が得られる。この例の場合にも、第1の溝3を形成し
た時点では、基板1を貫通しない。
【0030】そして第2の溝7を使用する液体ごとに1
ないし複数本ずつ設ける。この例では2つの第1の溝3
に対応して2本の第2の溝7を形成している。このと
き、第2の溝7は、第1の溝3の深溝部31では貫通す
るが、他の部分では第1の溝3と交差する部分でも貫通
しない深さで形成する。すると、図9に示すように、第
1の溝3の深溝部31で第2の溝7が交差する場合にの
み、第1の溝3と第2の溝7とが連通し、第1の溝3の
深溝部31以外の部分で第2の溝7と交差しても連通し
ない。このように第1の溝3に形成する深溝部31の位
置を変えることによって、それぞれ連通する第2の溝7
を選択することができる。そして、それぞれの第1の溝
3が対応する異なる第2の溝7と連通するように、それ
ぞれの深溝部31を形成しておけば、複数の異なる液体
をそれぞれ対応する第1の溝3に供給することができ
る。この例では、図9(A)において上側の第1の溝3
と左側の第2の溝7が連通し、下側の第1の溝3と右側
の第2の溝7が連通している。
ないし複数本ずつ設ける。この例では2つの第1の溝3
に対応して2本の第2の溝7を形成している。このと
き、第2の溝7は、第1の溝3の深溝部31では貫通す
るが、他の部分では第1の溝3と交差する部分でも貫通
しない深さで形成する。すると、図9に示すように、第
1の溝3の深溝部31で第2の溝7が交差する場合にの
み、第1の溝3と第2の溝7とが連通し、第1の溝3の
深溝部31以外の部分で第2の溝7と交差しても連通し
ない。このように第1の溝3に形成する深溝部31の位
置を変えることによって、それぞれ連通する第2の溝7
を選択することができる。そして、それぞれの第1の溝
3が対応する異なる第2の溝7と連通するように、それ
ぞれの深溝部31を形成しておけば、複数の異なる液体
をそれぞれ対応する第1の溝3に供給することができ
る。この例では、図9(A)において上側の第1の溝3
と左側の第2の溝7が連通し、下側の第1の溝3と右側
の第2の溝7が連通している。
【0031】各第1の溝3に供給する異なる液体として
は、例えば異なる色のインクを供給することができる。
この場合、2色刷りの画像を得ることができる。あるい
は、異なる濃度のインクを供給し、多階調の画像を形成
することもできる。
は、例えば異なる色のインクを供給することができる。
この場合、2色刷りの画像を得ることができる。あるい
は、異なる濃度のインクを供給し、多階調の画像を形成
することもできる。
【0032】図10は、本発明のインクジェット記録ヘ
ッドの第2の実施の形態の応用例を示す基板の平面図お
よび断面図、図11は、同じく断面斜視図である。この
例では上述の第2の実施の形態をさらに進めて、4つの
液体を使用するインクジェット記録ヘッドを示してい
る。使用する4つの液体として、例えばY(イエロ
ー)、M(マゼンタ)、C(シアン)、K(ブラック)
の各色のインクを用い、それぞれの第1の溝3に供給
し、フルカラーの記録を実現することができる。
ッドの第2の実施の形態の応用例を示す基板の平面図お
よび断面図、図11は、同じく断面斜視図である。この
例では上述の第2の実施の形態をさらに進めて、4つの
液体を使用するインクジェット記録ヘッドを示してい
る。使用する4つの液体として、例えばY(イエロ
ー)、M(マゼンタ)、C(シアン)、K(ブラック)
の各色のインクを用い、それぞれの第1の溝3に供給
し、フルカラーの記録を実現することができる。
【0033】この例では、図8、図9に示した構成を2
組用い、同じ基板1上に形成している。そして、各第1
の溝3には全て異なる位置に深溝部31を形成し、それ
ぞれ異なる第2の溝7と連通するように構成している。
このような構成では、1つの基板1によって4色のイン
クを取り扱うことができるため、各インクごとに個別の
基板を用いて並べる場合に比べ、各色間でドットの位置
ズレが非常に少なく、高画質の記録画像を形成すること
が可能となる。
組用い、同じ基板1上に形成している。そして、各第1
の溝3には全て異なる位置に深溝部31を形成し、それ
ぞれ異なる第2の溝7と連通するように構成している。
このような構成では、1つの基板1によって4色のイン
クを取り扱うことができるため、各インクごとに個別の
基板を用いて並べる場合に比べ、各色間でドットの位置
ズレが非常に少なく、高画質の記録画像を形成すること
が可能となる。
【0034】この例では4つの異なる色のインクを用い
る例を示したが、もちろん3色であってもよいし、各色
について濃色インクと淡色インクを用いた6ないし8個
のインクを用いる構成や、インクの他に処理液を用いる
構成など、液体の種類に応じた構成が可能である。使用
する異なる液体の数に応じて、発熱体列2、および、第
1の溝3と第2の溝7を形成すればよい。
る例を示したが、もちろん3色であってもよいし、各色
について濃色インクと淡色インクを用いた6ないし8個
のインクを用いる構成や、インクの他に処理液を用いる
構成など、液体の種類に応じた構成が可能である。使用
する異なる液体の数に応じて、発熱体列2、および、第
1の溝3と第2の溝7を形成すればよい。
【0035】このように多数種類の液体を用いる場合で
も、インクジェット記録ヘッドとしては発熱体列2に略
直交する方向にスキャンさせる関係上、この方向の基板
1の幅はなるべく小さくしたい。例えば図11において
は図中の左右方向の長さはなるべく小さくしたい。その
ため、第1の溝3の幅などを極端に大きく取ることはで
きず、従来のように第1の溝3の端から液体を供給した
り、切削などによって発熱体列2と並行な方向の溝加工
は困難となる。一方、近年のインクジェット記録ヘッド
の長尺化の流れから、例えば図11においては図中の奥
行き方向に基板1の長さが長くなる傾向にある。そのた
め、この例のように第2の溝7を複数本設ける場合で
も、比較的容易に配置することができる。このように、
使用する液体の種類が多くなった場合でも、十分対応す
ることができる。逆に、このような構成とすることによ
り、複数種類の液体を用いた場合でも基板1を小型化す
ることができる。
も、インクジェット記録ヘッドとしては発熱体列2に略
直交する方向にスキャンさせる関係上、この方向の基板
1の幅はなるべく小さくしたい。例えば図11において
は図中の左右方向の長さはなるべく小さくしたい。その
ため、第1の溝3の幅などを極端に大きく取ることはで
きず、従来のように第1の溝3の端から液体を供給した
り、切削などによって発熱体列2と並行な方向の溝加工
は困難となる。一方、近年のインクジェット記録ヘッド
の長尺化の流れから、例えば図11においては図中の奥
行き方向に基板1の長さが長くなる傾向にある。そのた
め、この例のように第2の溝7を複数本設ける場合で
も、比較的容易に配置することができる。このように、
使用する液体の種類が多くなった場合でも、十分対応す
ることができる。逆に、このような構成とすることによ
り、複数種類の液体を用いた場合でも基板1を小型化す
ることができる。
【0036】図12は、本発明のインクジェット記録ヘ
ッドの第2の実施の形態における変形例を示す基板の一
例の平面図である。図8、図9に示した例では2列の発
熱体列2の間に、それぞれに対応する2つの第1の溝3
を形成した。しかしこれに限らず、例えば図12(A)
に示すように、発熱体列2と第1の溝3とを交互に配置
した構成であってももちろんよい。
ッドの第2の実施の形態における変形例を示す基板の一
例の平面図である。図8、図9に示した例では2列の発
熱体列2の間に、それぞれに対応する2つの第1の溝3
を形成した。しかしこれに限らず、例えば図12(A)
に示すように、発熱体列2と第1の溝3とを交互に配置
した構成であってももちろんよい。
【0037】また、上述の第1の実施の形態と第2の実
施の形態を組み合わせることも可能である。例えば図1
2(B)に示すように、上述の第1の実施の形態で示し
た構成と同様に2列の発熱体列2で1つの第1の溝3を
共有する構成を1組とし、その構成を複数組形成しても
よい。この場合、例えば同じ液体を用いる2列の発熱体
列2の各発熱体を図5(B)に示すように千鳥状に配列
し、これによって記録密度を向上させ、さらに異なる液
体を用いて階調記録を行なうなどの利用形態が考えられ
る。
施の形態を組み合わせることも可能である。例えば図1
2(B)に示すように、上述の第1の実施の形態で示し
た構成と同様に2列の発熱体列2で1つの第1の溝3を
共有する構成を1組とし、その構成を複数組形成しても
よい。この場合、例えば同じ液体を用いる2列の発熱体
列2の各発熱体を図5(B)に示すように千鳥状に配列
し、これによって記録密度を向上させ、さらに異なる液
体を用いて階調記録を行なうなどの利用形態が考えられ
る。
【0038】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、発熱体列と並行に設けられた第1の溝と略直
交する第2の溝を基板の裏面に形成するという簡単な方
法によって、第1の溝と第2の溝の交差する部分で連通
させ、液体の供給路を形成するので、効率よくしかも確
実に製造できる。また、複数種類の液体を使用するイン
クジェット記録ヘッドであっても容易に1チップで構成
でき、位置ズレが少なく、高画質の画像を形成すること
ができる。使用する液体として例えば複数色の液体を用
いることによって1チップの多色ヘッドが構成でき、ま
た単色であっても階調表現や高密度の記録が可能なヘッ
ドを1チップで構成できる。このような複数種類の液体
を用いた場合でも、コンパクトなインクジェット記録ヘ
ッドを得ることができるという効果がある。
によれば、発熱体列と並行に設けられた第1の溝と略直
交する第2の溝を基板の裏面に形成するという簡単な方
法によって、第1の溝と第2の溝の交差する部分で連通
させ、液体の供給路を形成するので、効率よくしかも確
実に製造できる。また、複数種類の液体を使用するイン
クジェット記録ヘッドであっても容易に1チップで構成
でき、位置ズレが少なく、高画質の画像を形成すること
ができる。使用する液体として例えば複数色の液体を用
いることによって1チップの多色ヘッドが構成でき、ま
た単色であっても階調表現や高密度の記録が可能なヘッ
ドを1チップで構成できる。このような複数種類の液体
を用いた場合でも、コンパクトなインクジェット記録ヘ
ッドを得ることができるという効果がある。
【図1】 本発明のインクジェット記録ヘッドの第1の
実施の形態を示す斜視断面図である。
実施の形態を示す斜視断面図である。
【図2】 本発明のインクジェット記録ヘッドの第1の
実施の形態における基板の一例の斜視図である。
実施の形態における基板の一例の斜視図である。
【図3】 本発明のインクジェット記録ヘッドの第1の
実施の形態における基板の一例の平面図である。
実施の形態における基板の一例の平面図である。
【図4】 本発明のインクジェット記録ヘッドの第1の
実施の形態の製造方法の一例を示す工程図である。
実施の形態の製造方法の一例を示す工程図である。
【図5】 本発明のインクジェット記録ヘッドの第1の
実施の形態における発熱体列中の各発熱体の配列パター
ンの一例を示す模式図である。
実施の形態における発熱体列中の各発熱体の配列パター
ンの一例を示す模式図である。
【図6】 本発明のインクジェット記録ヘッドの第1の
実施の形態における変形例を示す斜視断面図である。
実施の形態における変形例を示す斜視断面図である。
【図7】 本発明のインクジェット記録ヘッドの第1の
実施の形態における別の変形例を示す基板の一例の斜視
図である。
実施の形態における別の変形例を示す基板の一例の斜視
図である。
【図8】 本発明のインクジェット記録ヘッドの第2の
実施の形態を示す基板の第2の溝の形成前の平面図およ
び断面図である。
実施の形態を示す基板の第2の溝の形成前の平面図およ
び断面図である。
【図9】 本発明のインクジェット記録ヘッドの第2の
実施の形態を示す基板の第2の溝を形成した後の平面図
および断面図である。
実施の形態を示す基板の第2の溝を形成した後の平面図
および断面図である。
【図10】 本発明のインクジェット記録ヘッドの第2
の実施の形態の応用例を示す基板の平面図および断面図
である。
の実施の形態の応用例を示す基板の平面図および断面図
である。
【図11】 本発明のインクジェット記録ヘッドの第2
の実施の形態の応用例を示す断面斜視図である。
の実施の形態の応用例を示す断面斜視図である。
【図12】 本発明のインクジェット記録ヘッドの第2
の実施の形態における変形例を示す基板の一例の平面図
である。
の実施の形態における変形例を示す基板の一例の平面図
である。
1…基板、2…発熱体列、3…第1の溝、4…ノズル
板、5…液体吐出口、6…液滴、7…第2の溝、8…エ
ッジ部、9…共通液室溝、11…シリコンウェハ、12
…切断位置、13…第2の溝形成位置、14…洗浄液、
21,22…発熱体、31…深溝部。
板、5…液体吐出口、6…液滴、7…第2の溝、8…エ
ッジ部、9…共通液室溝、11…シリコンウェハ、12
…切断位置、13…第2の溝形成位置、14…洗浄液、
21,22…発熱体、31…深溝部。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小川 克秀 神奈川県海老名市本郷2274番地 富士ゼロ ックス株式会社内 (72)発明者 釼持 伸夫 神奈川県海老名市本郷2274番地 富士ゼロ ックス株式会社内
Claims (6)
- 【請求項1】 液体を加熱するための発熱体が形成され
た基板と、前記発熱体に対応して液体流路および液体吐
出口が形成されたノズル板を接合してなるインクジェッ
ト記録ヘッドにおいて、前記基板には複数の前記発熱体
が略列状に1ないし複数列形成されており、さらに、前
記発熱体の列と並行に形成された第1の溝と、前記発熱
体が形成された面とは反対の面に前記第1の溝と略直交
する第2の溝が形成されており、前記第1の溝と前記第
2の溝が交差する部分で連通していることを特徴とする
インクジェット記録ヘッド。 - 【請求項2】 前記第1の溝および前記第2の溝はそれ
ぞれ複数形成されており、対応する前記第1の溝と前記
第2の溝の交点でのみ連通していることを特徴とする請
求項1に記載のインクジェット記録ヘッド。 - 【請求項3】 複数の前記第1の溝は2段階以上の深さ
から構成されており、深い部分において対応する前記第
2の溝と連通していることを特徴とする請求項2に記載
のインクジェット記録ヘッド。 - 【請求項4】 基板上に複数の発熱体を略列状に1ない
し複数列形成し、前記発熱体の列と並行に第1の溝を形
成し、前記発熱体が形成された面とは反対の面に前記第
1の溝と略直交する第2の溝を形成し、該第2の溝を形
成する際に前記第1の溝と交差する部分で前記第1の溝
と前記第2の溝を連通させ、該基板と前記発熱体に対応
して液体流路および液体吐出口が形成されたノズル板を
接合することを特徴とするインクジェット記録ヘッドの
製造方法。 - 【請求項5】 前記第1の溝は、エッチングまたは切削
加工あるいはそれらの組み合わせにより形成することを
特徴とする請求項4に記載のインクジェット記録ヘッド
の製造方法。 - 【請求項6】 前記第2の溝は、切削加工により形成す
ることを特徴とする請求項4に記載のインクジェット記
録ヘッドの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25866497A JP3521706B2 (ja) | 1997-09-24 | 1997-09-24 | インクジェット記録ヘッドおよびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25866497A JP3521706B2 (ja) | 1997-09-24 | 1997-09-24 | インクジェット記録ヘッドおよびその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1191108A true JPH1191108A (ja) | 1999-04-06 |
| JP3521706B2 JP3521706B2 (ja) | 2004-04-19 |
Family
ID=17323394
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25866497A Expired - Fee Related JP3521706B2 (ja) | 1997-09-24 | 1997-09-24 | インクジェット記録ヘッドおよびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3521706B2 (ja) |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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1997
- 1997-09-24 JP JP25866497A patent/JP3521706B2/ja not_active Expired - Fee Related
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