(57)【要約】シリコンウエハ基板上１２に複数のノズル装置を含む、インクジェットプリントヘッドのプリントヘッドチップ。各ノズル装置１０は、基板上に配置されている能動インク射出構造と静的インク射出構造とを有する。能動インク射出構造２０は、インク射出ポートが画成されているルーフ２２を有する。能動インク射出構造と静的インク射出構造３４は、この両方で、インクサプライと流体連通しているノズル室４２を画成している。少なくとも二つのサーマルベンドアクチュエータ２８は、ノズル室の体積を減少及び増大させてノズル室からインク滴を射出させる目的で、能動インク射出構造を基板の方と基板から離れる方とに静的インク射出構造に対して変位させるように、能動インク射出構造に対して作動するように配置されている。アクチュエータ２８は、能動インク射出構造への実質的に直線状の動きを与えるように構成されており、能動インク射出構造に結合されている。
2005522357.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
インクジェットプリントヘッドのプリントヘッドチップであって、
基板と、
前記基板上に配置されている複数のノズル装置と、
を備え、
前記ノズル装置のそれぞれが、
前記基板の上に前記基板から隔てられて配置されている能動インク射出構造であって、ルーフと、前記ルーフ内に画成されているインク射出ポートとを有する、前記能動インク射出構造と、
前記基板の上に配置されている静的インク射出構造であって、前記能動インク射出構造と前記静的インク射出構造とが、この両方で、インクサプライと流体連通しているノズル室を画成しており、前記能動インク射出構造が、前記ノズル室の体積を減少及び増大させて前記ノズル室からインク滴を射出させる目的で、前記基板の方と前記基板から離れる方とに前記静的インク射出構造に対して変位することができる、前記静的インク射出構造と、
前記能動インク射出構造を前記基板の方と前記基板から離れる方とに前記静的インク射出構造に対して変位させるように、前記能動インク射出構造に対して作動するように配置されている、少なくとも二つのアクチュエータであって、前記能動インク射出構造に実質的に直線状の動きを与えるように構成されておりかつ前記能動インク射出構造に結合されている、前記少なくとも二つのアクチュエータと、
を備えている、プリントヘッドチップ。
【請求項２】
前記プリントヘッドチップが集積回路製造技術による製品である、請求項１に記載のプリントヘッドチップ。
【請求項３】
前記基板がＣＭＯＳ駆動回路を組み込んでおり、各アクチュエータが前記ＣＭＯＳ駆動回路に接続されている、請求項２に記載のプリントヘッドチップ。
【請求項４】
複数のアクチュエータが、前記能動インク射出構造を中心として実質的に回転対称となるように配置されている、請求項１に記載のプリントヘッドチップ。
【請求項５】
前記プリントヘッドチップが、一対の実質的に同一のアクチュエータを含んでおり、前記能動インク射出構造の一対の対向する側面のそれぞれに一つのアクチュエータが配置されている、請求項４に記載のプリントヘッドチップ。
【請求項６】
前記能動インク射出構造が、前記ルーフから垂下されている側壁を含んでおり、前記側壁の寸法が、前記静的インク射出構造の境界を形成するような寸法である、請求項３に記載のプリントヘッドチップ。
【請求項７】
前記静的インク射出構造が、前記基板から隔てられておりかつ前記能動インク射出構造の前記ルーフに面しているインク変位形成部を画成しており、前記インク変位形成部が、前記能動インク射出構造が前記基板の方に変位するときに前記インク射出ポートからインクが容易に射出されるような寸法を有するインク変位領域を画成している、請求項６に記載のプリントヘッドチップ。
【請求項８】
前記基板が複数のインク入口溝を画成しており、一つのインク入口溝が、インク入口開口においてそれぞれの各ノズル室に通じている、請求項７に記載のプリントヘッドチップ。
【請求項９】
各ノズル装置の前記インク入口溝が、前記インク射出ポートと実質的に位置が合っている前記ノズル室に通じており、前記静的インク射出構造が前記インク入口開口周辺に配置されている、請求項８に記載のプリントヘッドチップ。
【請求項１０】
各アクチュエータが、サーマルベンドアクチュエータの形式であり、各サーマルベンドアクチュエータが、一端において前記基板に固定されておりかつ反対の端部において前記基板に対して可動であり、各アクチュエータが、アクチュエータアームであって、自身に差異的な熱膨張が生じたときに曲がる前記アクチュエータアームを有し、各サーマルベンドアクチュエータが、前記ＣＭＯＳ駆動回路に接続されており、前記サーマルベンドアクチュエータが前記ＣＭＯＳ駆動回路からの電流を受け取ると前記基板の方に曲がる、請求項１に記載のプリントヘッドチップ。
【請求項１１】
前記プリントヘッドチップが、少なくとも二つの結合構造を含んでおり、一つの結合構造が各アクチュエータと前記能動インク射出構造との間に配置されており、各結合構造が、各サーマルベンドアクチュエータの前記反対の端部の弓状の動きと、前記能動インク射出構造の前記実質的に直線状の動きの両方を許容するように構成されている、請求項１０に記載のプリントヘッドチップ。
【請求項１２】
前記能動インク射出部材と前記受動インク射出部材の形状が、前記ノズル室にインクが入るときに前記インク射出部材の間の前記ノズル室からインクが漏れることを抑制する目的で、前記インク射出部材と前記インクとが流体シールを画成するような形状である、請求項１に記載のプリントヘッドチップ。
【発明の詳細な説明】
【発明の分野】
【０００１】
本発明は、インクジェットプリントヘッドのプリントヘッドチップに関する。より詳細には、本発明は、対照的に作動する複数の可動ノズル装置を含んでいるプリントヘッドチップに関する。
【発明の背景】
【０００２】
上記参照出願／特許に記載されているように、本出願人は、相当な時間と労力を費やして、印刷に必要なインクの射出を達成するための、ＭＥＭＳ（ｍｉｃｒｏ  ｅｌｅｃｔｒｏ−ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ  ｓｙｓｔｅｍ）ベースのコンポーネントが組み込まれているプリントヘッドを開発した。
【０００３】
出願人は、研究開発の結果、トータルで最大８４，０００個のノズル装置が組み込まれている一つ以上のプリントヘッドチップ、を有するプリントヘッドを開発することができた。また、出願人は、このようなプリントヘッドの動作を制御することのできる適切なプロセッサ技術も開発した。具体的には、このプロセッサ技術とプリントヘッドは、条件によっては、協力して１６００ｄｐｉ以上の解像度を生成することができる。適切なプロセッサ技術の例は、上記参照特許出願／特許に記載されている。
【０００４】
出願人は、インクジェットプリントヘッド内での必要なインクの流れとインク滴の分離とを達成するうえでの重要な問題を克服した。
【０００５】
上記参照特許／特許出願において認識することができるように、出願人が開発した複数のプリントヘッドチップには、インク射出ポートを画成する構造が含まれている。この構造は、ノズル室からインクを射出する目的で、基板に対して変位することができる。射出は、構造が変位することによりノズル室の中のインクの量が減少する結果である。このような配置構造の場合に特に難しいのは、インク滴の射出が達成されるだけの十分な範囲及び速度で構造を動かすことである。このノズル装置の微視的スケールでは、この場合の動きの範囲及び速度は、インク射出構造をできるだけ効率的に動かすことによって、かなりの程度達成することができる。
【０００６】
出願人は、このような効率的な動きを達成する目的で本発明を創案した。
【発明の概要】
【０００７】
本発明によると、インクジェットプリントヘッドのプリントヘッドチップであって、
基板と、
基板上に配置されている複数のノズル装置と、
を備えており、
ノズル装置のそれぞれが、
基板の上に基板から隔てられて配置されている能動インク射出構造であって、ルーフと、ルーフ内に画成されているインク射出ポートとを有する、能動インク射出構造と、
基板の上に配置されている静的インク射出構造であって、能動インク射出構造と静的インク射出構造とが、この両方で、インクサプライと流体連通しているノズル室を画成しており、能動インク射出構造が、ノズル室の体積を減少及び増大させてノズル室からインク滴を射出させる目的で、基板の方と基板から離れる方とに静的インク射出構造に対して変位することができる、静的インク射出構造と、
能動インク射出構造を基板の方と基板から離れる方とに静的インク射出構造に対して変位させるように、能動インク射出構造に対して作動するように配置されている、少なくとも二つのアクチュエータであって、能動インク射出構造に実質的に直線状の動きを与えるように構成されておりかつ能動インク射出構造に結合されている、少なくとも二つのアクチュエータと、
を備えている、プリントヘッドチップが提供される。
【０００８】
以下に、本発明について、一例として添付の図面を参照しながら説明する。以下の説明は、上記の要約の広い範囲を制限することを意図していない。
【詳細な説明】
【０００９】
図１〜図５において、参照数字１０は、本発明による、インクジェットプリントヘッドのプリントヘッドチップのノズル装置を示している。
【００１０】
ノズル装置１０は、本発明のプリントヘッドチップを画成する目的でシリコンウエハ基板１２の上に形成されている複数のノズル装置の一つである。本明細書の「発明の背景」に記載したように、一つのプリントヘッドは、このようなノズル装置を最大８４，０００個含むことができる。説明を明瞭かつ容易にする目的で、一つのノズル装置のみを説明する。この技術分野において通常の技術を有する者には、ウエハ基板１２上にノズル装置１０を単に複製することによって、プリントヘッドチップを容易に得られることが理解されるであろう。
【００１１】
プリントヘッドチップは、集積回路製造技術による製品である。詳細には、各ノズル装置１０は、ＭＥＭＳベースの製造技術による製品である。公知のように、このような製造技術では、集積回路材料の機能層と犠牲層を堆積させるステップを行う。機能層をエッチングして様々な運動コンポーネントを画成し、犠牲層をエッチングにより除去してコンポーネントをリリースする。公知のように、このような製造技術では、一般に、多数の類似するコンポーネントを一枚のウエハ上に複製した後、このウエハを切断して様々なコンポーネントを互いに分離するステップを行う。このことは、この技術分野において通常の技術を有する者がノズル装置１０を複製することによって、本発明のプリントヘッドチップを容易に得ることができるという提案を裏付ける。
【００１２】
シリコンウエハ基板１２上には、電気駆動回路層１４が配置されている。電気駆動回路層１４は、ＣＭＯＳ駆動回路を含んでいる。ＣＭＯＳ駆動回路のこの特定の構成は、この説明において重要ではなく、従って図面は詳細を示していない。重要なことは、駆動回路は適切なマイクロプロセッサに接続されており、この適切なマイクロプロセッサから許可信号を受信したときにノズル装置１０に電流を供給することである。適切なマイクロプロセッサの例は、上記参照特許／特許出願に説明されている。このレベルの詳細な説明は、本明細書では行わない。
【００１３】
駆動回路層１４には、インクパシベーション層（ｉｎｋ  ｐａｓｓｉｖａｔｉｏｎ  ｌａｙｅｒ）１６が配置されている。インクパシベーション層１６は、窒化珪素など任意の適合する材料でよい。
【００１４】
ノズル装置１０は、インク入口溝１８を備えており、これは、基板１２に画成されている複数のインク入口溝の一つである。
【００１５】
ノズル装置１０は、能動インク射出構造２０を備えている。能動インク射出構造２０は、ルーフ２２と、このルーフ２２から垂下している側壁２４とを有する。ルーフ２２には、インク射出ポート２６が画成されている。
【００１６】
能動インク射出構造２０は、一対のサーマルベンドアクチュエータ２８の間に存在しており、一対のサーマルベンドアクチュエータ２８に結合構造３０によって結合されている。結合構造３０については後から詳しく説明する。ルーフ２２は、平面において長方形であり、より詳細には、平面において正方形でよい。この形状は、単にアクチュエータ２８をルーフ２２に容易に結合できるようにするためであり、重要ではない。例えば、三個のアクチュエータが設けられる場合、ルーフ２２は平面において三角形でよい。このように、場合によっては長方形以外の形状が適切なことがある。
【００１７】
能動インク射出構造２０は、側壁２４の自由縁部３２がインクパシベーション層１６から隔てられているように、サーマルベンドアクチュエータ２８の間に結合されている。この場合、側壁２４は、ルーフ２２と基板１２との間の領域の境界を形成していることが理解されるであろう。
【００１８】
ルーフ２２は一般に平面であるが、インク射出ポート２６の境界を形成しているノズルリム７６を画成している。また、ルーフ２２は、ノズルリム７６付近に位置している凹部７８も画成しており、この凹部７８は、インクがノズルリム７６を超えて漏れた場合にインクの拡散を抑制する役割りを果たす。
【００１９】
ノズル装置１０は、基板１２からルーフ２２の方に、側壁２４によって境界が形成されている領域内に延在している静的インク射出構造３４を備えている。静的インク射出構造３４と能動インク射出構造２０は、この両方で、インク入口溝１８の開口３８と流体連通しているノズル室４２を画成している。静的インク射出構造３４は、インク入口溝１８の開口３８の境界を形成している壁部分３６を有する。インク変位形成部４０は、壁部分３６に配置されており、能動インク射出構造２０が基板１２の方に変位するときにインク射出ポート２６からインクが容易に射出されるだけの十分に大きいインク変位領域を画成している。開口３８は、インク射出ポート２６と実質的に位置が合っている。
【００２０】
各サーマルベンドアクチュエータ２８は、実質的に同一である。従って、類似する駆動信号が各サーマルベンドアクチュエータ２８に供給されるならば、サーマルベンドアクチュエータ２８のそれぞれは、能動インク射出構造２０に対して実質的に同じ力を生成する。
【００２１】
図３には、サーマルベンドアクチュエータ２８を更に詳しく示してある。サーマルベンドアクチュエータ２８は、一体構造のアーム４４を備えている。アーム４４は、導電性材料であり、その膨張係数は、このような材料の適切なコンポーネントが加熱された後に冷えるときに膨張して収縮し、コンポーネントがＭＥＭＳスケールにおいて仕事を行うことができるような膨張係数である。この材料は、該当する多数の中の一つでよい。しかしながら、この材料は、コンポーネントが差異加熱（ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ  ｈｅａｔｉｎｇ）によって曲がる場合に、コンポーネントに蓄積されたエネルギがコンポーネントが冷えるときに解放されて、コンポーネントが開始状態に戻るときの助力となるようなヤング率を持つことが望ましい。出願人は、適切な材料はチタンアルミナイトライド（ＴｉＡｌＮ）であることを発見した。しかしながら、これ以外の導電性材料も、その熱膨張係数とヤング率によっては適合しうる。
【００２２】
アーム４４は、一対の外側受動部分４６と一対の内側能動部分４８とを有する。外側受動部分４６は受動アンカー５０を有し、この受動アンカー５０それぞれは、チタンと二酸化珪素又は同等材料との連続層の保持構造５２によってインクパシベーション層１６に固定されている。
【００２３】
内側能動部分４８は能動アンカー５４を有する。能動アンカー５４それぞれは、駆動回路層１４に固定されており、かつ、駆動回路層１４に電気的に接続されている。これも、チタンと二酸化珪素又は同等材料との連続層の保持構造５６によって達成されている。
【００２４】
アーム４４は、部分４６，４８と相互接続されているブリッジ部分５８によって画成されている作用端部を有する。従って、駆動回路層１４内の適切な電気接点に接続されている能動アンカー５４によって、内側能動部分４８が一つの電気回路を画成している。更に、部分４６，４８は、ＣＭＯＳ駆動回路からの電流が内側能動部分４８を通るときに内側能動部分４８が加熱されるような適切な電気抵抗を持つ。この場合、外側受動部分４６には実質的に電流は流れず、この結果、受動部分の加熱の程度は内側能動部分４８よりも大幅に小さいことが理解されるであろう。従って、内側能動部分４８は、外側受動部分４６よりも膨張の程度が大きい。
【００２５】
図３においてわかるように、各外側受動部分４６は、一対の水平に延びている外側セクション６０と、水平に延びている中央セクション６２とを有する。中央セクション６２は、一対の縦に延びているセクション６４によって外側セクション６０に結合されており、従って、中央セクション６２は基板１２と外側セクション６０との間に位置している。
【００２６】
各内側能動部分４８は、外側受動部分４６の実質的に逆である横輪郭を持つ。従って、内側能動部分４８の外側セクション６６は、受動部分４６の外側セクション６０と同一平面上にあり、内側能動部分４８の中央セクション６８と基板１２との間に位置している。従って、内側能動部分４８は、外側受動部分４６よりも基板１２から位置的に遠い範囲を画成している。従って、内側能動部分４８がより大きく膨張する結果として、アーム４４が基板１２の方に曲がることが理解されるであろう。アーム４４のこの動きは、能動インク射出構造２０に伝えられ、能動インク射出構造２０が基板１２の方に変位する。
【００２７】
アーム４４が曲がり、能動インク射出構造２０が基板１２の方に変位する様子は、図４に示してある。ＣＭＯＳ駆動回路によって供給される電流は、能動インク変位構造２０の動きの範囲及び速度に起因して、インク射出ポート２６の外側にインク滴７０が形成されるような電流である。内側能動部分４８における電流が途切れると、内側能動部分４８が冷え、これに起因してアーム４４が図１に示した位置に戻る。上述したように、アーム４４の材料は、受動部分４６に蓄積しているエネルギが解放されることにより、アーム４４のその開始状態への戻りの助力となるような材料である。詳細には、アーム４４は、ノズル室４２の中でインク７２からインク滴７０が離れるだけの十分な速度でその開始位置まで戻るように構成されている。
【００２８】
巨視的スケールでは、機能コンポーネントの動きを達成する目的で材料の熱膨張及び熱収縮を利用することは、直感的には理解しがたいものであろう。しかしながら、出願人は、微視的スケールでは、熱膨張に起因する動きは、機能コンポーネントが仕事を行うのに十分に高速であることを発見した。このことは、機能コンポーネント用としてＴｉＡｌＮなどの適切な材料が選択されているときに特に当てはまる。
【００２９】
各ブリッジ部分５８には、一つの結合構造３０が取り付けられている。上述したように、結合構造３０は、それぞれのサーマルアクチュエータ２８とルーフ２２との間に配置されている。この場合、各サーマルアクチュエータ２８のブリッジ部分５８は、上述したようにアーム４４が曲がった後にまっすぐになるときに弓状の経路をたどることが理解されるであろう。従って、互いに反対向きのアクチュエータ２８のブリッジ部分５８は、作動時に互いに離れるように動く傾向にあるのに対し、能動インク射出構造２０は直線経路を維持する。従って、結合構造３０は、有効に機能するためには二本の軸線における動きを許容する必要がある。
【００３０】
結合構造３０の一方の詳細を図６に示す。他方の結合構造３０は、図６に示した結合構造の単純に逆であることが理解されるであろう。従って、結合構造３０の一方のみを説明するのが都合よい。
【００３１】
結合構造３０は、サーマルアクチュエータ２８のブリッジ部分５８の上に配置されている結合部材７４を含んでいる。結合部材７４は、ノズル装置１０が静止状態にあるときにルーフ２２と実質的に同一平面であるほぼ平らな面８０を有する。
【００３２】
一対の互いに隔てられている中央舌部８２が、結合部材７４に配置されており、ルーフ２２の方に延びている。同様に、一対の互いに隔てられている端部舌部８４が、ルーフ２２に配置されており、結合部材７４の方に延びており、従って、舌部８２，８４は、基板１２に平行な共通の平面において重なっている。舌部８２は、舌部８４の間に挟まれている。
【００３３】
ロッド８６は、舌部８２のそれぞれから基板１２の方に延びている。同様に、ロッド８８は、舌部８４のそれぞれから基板１２の方に延びている。ロッド８６，８８は、実質的に同一である。結合構造３０は、結合プレート９０を備えている。このプレート９０は、舌部８２，８４と基板１２との間に挿入されている。プレート９０は、ロッド８６，８８の端部９２を相互接続している。従って、舌部８２，８４は、ロッド８６，８８と結合プレート９０とによって互いに結合されている。
【００３４】
ノズル装置１０の作製時、堆積された後にエッチングされる材料層には、ＴｉＡｌＮ、チタン、及び二酸化珪素の各層が含まれる。従って、サーマルアクチュエータ２８と、結合プレート９０と、静的インク射出構造３４は、ＴｉＡｌＮから成る。更に、保持構造部５２，５６の両方と、結合部材７４は、チタンの層９４と、層７４の上に配置されている二酸化珪素の層９６との複合体である。層７４は、サーマルアクチュエータ２８のブリッジ部分５８と嵌まり合う形状である。ロッド８６，８８と側壁２４は、チタンから成る。舌部８２，８４とルーフ２２は、二酸化珪素から成る。
【００３５】
ＣＭＯＳ駆動回路が、サーマルアクチュエータ２８における適切な電流を供給するとき、結合部材７４は、図６において矢印９８が示している弓状の経路で駆動される。この結果、結合プレート９０に対してロッド８６によって押す力（ｔｈｒｕｓｔ）がかかる。上述したように、ルーフ２２の一対の対向する側面１００のそれぞれに一つのアクチュエータ２８が配置されている。従って、下向きの押す力がルーフ２２に伝えられ、ルーフ２２と端部舌部８４とが基板１２の方に直線経路で動く。この押す力は、ロッド８８と舌部８４とによってルーフ２２に伝えられる。
【００３６】
ロッド８６，８８と結合プレート９０の寸法は、インク射出ポート２６からのインクの射出時、ルーフ２２が基板１２の方に変位するときに、これらロッド８６，８８と結合プレート９０が変形して、ルーフ２２と結合部材７４の相対的な変位に対応することができるような寸法である。ロッド８６，８８のチタンは、ルーフ２２がインク射出ポート２６から離れる方に変位するときに、これらロッド８６，８８がまっすぐな状態に戻ることができるだけの十分なヤング率を持つ。結合プレート９０のＴｉＡｌＮも、ルーフ２２がインク射出ポート２６から離れる方に変位するときに、結合プレート９０が開始状態に戻ることができるだけの十分なヤング率を持つ。ロッド８６，８８と結合プレート９０が変形する状況は、図７〜図１２に示してある。
【００３７】
便宜上、インク滴が垂直方向に射出されるように基板１２は水平であると想定する。
【００３８】
図１１と図１２においてわかるように、サーマルベンドアクチュエータ２８がＣＭＯＳ駆動回路からの電流を受け取ると、上述したように結合部材７４が基板１２の方に駆動される。これによって、結合プレート９０が基板１２の方に変位する。すると、この結合プレート９０が、ロッド８８によってルーフ２２を基板１２の方に引っ張る。上述したように、ルーフ２２の変位は直線状であり、従って垂直である。従って、端部舌部８４の変位は垂直経路に制約される。しかしながら、中央舌部８２の変位は弓状であり、垂直成分と水平成分の両方を持ち、このうち水平成分はルーフ２２から全体的に離れる成分である。従って、ロッド８６，８８と結合プレート９０の変形が、中央舌部８２の動きの水平成分を許容する。
【００３９】
詳細には、図１２に示したように、ロッド８６は曲がり、結合プレート９０は部分的に回転する。この動作状態時には、中央舌部８２は基板１２に対して角度をなしている。このことは、中央舌部８２の位置に対応する役割りを果たす。上述したように、端部舌部８４は、図８の矢印１０２によって示すように直線経路のままである。従って、プレート９０に伝えられるトルクの結果として図８に示すように曲がるロッド８８は、結合プレート９０の部分的な回転に抵抗する。この場合、各ロッド８６とその隣接するロッド８８との間の中間部分１０４も、図１２に示す部分とは程度が異なるが、部分的な回転を受けることが理解されるであろう。図８に示した部分は、最小量の回転を受け、なぜなら、このような回転に対する抵抗はロッド８８において最大であるためである。従って、結合プレート９０は、縦方向沿いに部分的にねじれて、異なる程度の回転を許容する。この部分的なねじれにより、プレート９０はねじりコイルばねとして作用し、これによって、ルーフ２２が基板１２から離れる方に変位するときのインク滴７０の分離が促進される。
【００４０】
この時点において理解しておくべき点として、舌部８２，８４、ロッド８６，８８、及び結合プレート９０は、すべて互いに固定されており、従って、これらのコンポーネントの相対的な動きは、これらのコンポーネントの間の相対的な摺動運動によっては達成されない。
【００４１】
従って、ロッド８６，８８が曲がるとき、ロッド８６，８８のそれぞれに三個の曲節（ｂｅｎｄ  ｎｏｄｅｓ）が生じる。舌部８２，８４に対するロッド８６，８８の枢動運動が抑制されているためである。これにより、動作時のロッド８６，８８の弾性が高まり、従って、ルーフ２２が基板１２から離れる方に変位するときのインク滴７０の分離も促進される。
【００４２】
図１３において、参照番号１１０は、本発明による、インクジェットプリントヘッドのプリントヘッドチップの第２の実施形態のノズル装置を示している。図１〜図１２を参照するとき、同一・相当参照数字は、特に指定しない限りは同一・相当の部分を示している。
【００４３】
ノズル装置１１０は、対称的に配置されている４個のサーマルベンドアクチュエータ２８を備えている。各サーマルベンドアクチュエータ２８は、ルーフ２２のそれぞれの側面１１２に結合されている。ルーフ２２が直線状に変位するように、サーマルベンドアクチュエータ２８は実質的に同一である。
【００４４】
静的インク射出構造３４は内壁１１６と外壁１１８とを有し、内壁１１６と外壁１１８は全体として壁部分３６を画成している。内壁１１６には、内側を向いている棚１１４が配置されており、この棚はノズル室４２の中に延在している。
【００４５】
外壁１１８には密閉形成部１２０が配置されており、壁部分３８から外側に延びている。従って、密閉形成部１２０と棚１１４は、インク変位形成部４０を画成している。
【００４６】
密閉形成部１２０は、基板１２の方に開いている再入部分１２２を備えている。この再入部分１２２にはリップ１２４が配置されており、再入部分１２２から水平に延びている。密閉形成部１２０と側壁２４は、ノズル装置１０が静止状態にあるときに、リップ１２４と側壁２４の自由端部１２６とが互いに水平面において位置が合うように構成されている。リップ１２４と自由端部１２６の間の距離は、ノズル室４２にインク７２が満たされているときに、密閉形成部１２０と自由端部１２６との間にメニスカスが画成されるような距離である。ノズル装置１０が動作状態であるときには、自由端部１２６はリップ１２４と基板１２との間に挟まれており、この動きを許容するようにメニスカスが伸びる。従って、室４２にインク７２が満たされているときに、密閉形成部１２０と側壁２４の自由端部１２６との間に流体シール（ｆｌｕｉｄｉｃ  ｓｅａｌ）が画成される。
【００４７】
出願人は、本発明が、インク射出コンポーネントの実質的に直線状の動きを達成することのできる手段を提供するものと認識している。出願人は、この形態の運きによってノズル装置１０の動作の効率が向上することを発見した。更に、能動インク射出構造２０が直線状に動く結果として、適正な形状のインク滴が形成されて分離し、この特性は、インクジェットプリントヘッドの製造業者の主たる目標である。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】本発明による、インクジェットプリントヘッドのプリントヘッドチップの第１の実施形態のノズル装置の三次元図を示している。
【図２】図１のノズル装置の三次元断面図を示している。
【図３】図１のノズル装置のサーマルベンドアクチュエータの横断面図を示している。
【図４】図１のノズル装置の、インク滴射出の初期段階における三次元断面図を示している。
【図５】図１のノズル装置の、インク滴射出の最終段階における三次元断面図を示している。
【図６】図１のノズル装置の一つの結合構造の概略図を示している。
【図７】ノズル装置が静止状態にあるときの、ノズル装置の能動インク射出構造に取り付けられている結合構造の一部の概略図を示している。
【図８】ノズル装置が動作状態にあるときの、図７の部分を示している。
【図９】ノズル装置が静止状態にあるときの、結合構造の結合プレートの中間セクションを示している。
【図１０】ノズル装置が動作状態にあるときの、図９の中間セクションを示している。
【図１１】ノズル装置が静止状態にあるときの、ノズル装置の結合部材に取り付けられている結合構造の一部の概略図を示している。
【図１２】ノズル装置が動作状態にあるときの、図１１の部分を示している。
【図１３】本発明による、インクジェットプリントヘッドのプリントヘッドチップの第２の実施形態のノズル装置の平面図を示している。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【国際調査報告】
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