JP2002248771A - インクジェットヘッドおよびその製造方法、インクジェット記録装置 - Google Patents
インクジェットヘッドおよびその製造方法、インクジェット記録装置Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 インクを吐出させる圧力を発生するインク吐
出圧力発生素子が形成された基板１上に、インクの流路
を形成する流路構成部材８が接合されて構成され、基板
１と流路構成部材８との間に両者間の密着力を高める密
着層６が形成されているインクジェットヘッドにおい
て、基板１からの流路構成部材８の剥離を防止する。 【解決手段】 流路構成部材８が膨潤することによって
生じる応力や、インクの流動によって流路構成部材８に
加わる応力は、流路構成部材８によって形成された流路
壁１１の先端部分に集中しやすい。この部分に、流路壁
１１よりも広い平面領域にわたって密着層６を形成する
ことによって、この部分の密着力を効果的に高め、流路
構成部材８の剥離を防止できる。
出圧力発生素子が形成された基板１上に、インクの流路
を形成する流路構成部材８が接合されて構成され、基板
１と流路構成部材８との間に両者間の密着力を高める密
着層６が形成されているインクジェットヘッドにおい
て、基板１からの流路構成部材８の剥離を防止する。 【解決手段】 流路構成部材８が膨潤することによって
生じる応力や、インクの流動によって流路構成部材８に
加わる応力は、流路構成部材８によって形成された流路
壁１１の先端部分に集中しやすい。この部分に、流路壁
１１よりも広い平面領域にわたって密着層６を形成する
ことによって、この部分の密着力を効果的に高め、流路
構成部材８の剥離を防止できる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はインク（液体）を吐
出して被記録媒体上に付着させて画像を形成するインク
ジェットヘッドに関する。特に、インクを吐出させる圧
力を発生するインク吐出圧力発生素子が形成された基板
と、その基板上に接合された、インクの流路を形成する
流路構成部材と、基板と流路構成部材との密着力を向上
させる密着層とを有するインクジェットヘッドに関す
る。
出して被記録媒体上に付着させて画像を形成するインク
ジェットヘッドに関する。特に、インクを吐出させる圧
力を発生するインク吐出圧力発生素子が形成された基板
と、その基板上に接合された、インクの流路を形成する
流路構成部材と、基板と流路構成部材との密着力を向上
させる密着層とを有するインクジェットヘッドに関す
る。
【０００２】
【従来の技術】プリンタなどの記録方式のうち、吐出口
からインクを吐出させて被記録媒体上に文字や画像等を
形成するインクジェット記録方式は、低騒音のノンイン
パクト記録方式で高密度かつ高速な記録動作が可能であ
るため、近年では広く採用されている。
からインクを吐出させて被記録媒体上に文字や画像等を
形成するインクジェット記録方式は、低騒音のノンイン
パクト記録方式で高密度かつ高速な記録動作が可能であ
るため、近年では広く採用されている。
【０００３】一般的なインクジェット記録装置は、イン
クジェットヘッドと、これを搭載するキャリッジおよび
その駆動手段と、被記録媒体を搬送する搬送手段と、こ
れらを制御する制御手段などを備えている。このよう
に、キャリッジを移動させながら記録動作を行うものを
シリアル型という。一方、インクジェットヘッドを移動
させずに被記録媒体の搬送のみで記録動作を行うものを
ライン型という。ライン型のインクジェット記録装置で
は、インクジェットヘッドは、被記録媒体の幅方向全幅
にわたって配列された多数のノズルを有する。
クジェットヘッドと、これを搭載するキャリッジおよび
その駆動手段と、被記録媒体を搬送する搬送手段と、こ
れらを制御する制御手段などを備えている。このよう
に、キャリッジを移動させながら記録動作を行うものを
シリアル型という。一方、インクジェットヘッドを移動
させずに被記録媒体の搬送のみで記録動作を行うものを
ライン型という。ライン型のインクジェット記録装置で
は、インクジェットヘッドは、被記録媒体の幅方向全幅
にわたって配列された多数のノズルを有する。
【０００４】インクジェットヘッドには、吐出口からイ
ンク滴を吐出させる圧力を発生するインク吐出圧力発生
素子として、ピエゾ素子などの電気機械変換体素子を用
いたもの、発熱抵抗体などの電気熱変換体素子を用いた
もの、あるいは電波やレーザなどの電磁波機械変換体素
子、電磁波熱変換素子を用いたものなどがある。その中
でも、インク吐出圧力発生素子として発熱抵抗体を用
い、それによってインクを膜沸騰させてバブル形成を行
い、インクを吐出させる、いわゆるバブルジェット（登
録商標）方式のインクジェットヘッドは、インク吐出圧
力発生素子を高密度に配列することができるため、高解
像度の記録が可能なものとして有効である。そしてイン
クジェットヘッドは、複数の吐出口およびインク吐出圧
力発生素子と、インク供給系から供給されるインクを各
インク吐出圧力発生素子上を通して吐出口に導く流路と
を一般的に備えている。
ンク滴を吐出させる圧力を発生するインク吐出圧力発生
素子として、ピエゾ素子などの電気機械変換体素子を用
いたもの、発熱抵抗体などの電気熱変換体素子を用いた
もの、あるいは電波やレーザなどの電磁波機械変換体素
子、電磁波熱変換素子を用いたものなどがある。その中
でも、インク吐出圧力発生素子として発熱抵抗体を用
い、それによってインクを膜沸騰させてバブル形成を行
い、インクを吐出させる、いわゆるバブルジェット（登
録商標）方式のインクジェットヘッドは、インク吐出圧
力発生素子を高密度に配列することができるため、高解
像度の記録が可能なものとして有効である。そしてイン
クジェットヘッドは、複数の吐出口およびインク吐出圧
力発生素子と、インク供給系から供給されるインクを各
インク吐出圧力発生素子上を通して吐出口に導く流路と
を一般的に備えている。
【０００５】従来より、吐出圧力発生素子が形成された
基板上にインクの流路を形成する流路構成部材を接合し
てインクジェットヘッドを製造する方法については、様
々な提案が成されている。例えば、特開昭６１−１５４
９４７号明細書には、インク吐出圧力発生素子が形成さ
れた基板上に、溶解可能な樹脂によって流路パターンを
形成し、さらにその上に、流路パターンを被覆するよう
にエポキシ樹脂などの樹脂層を形成、硬化し、基板切断
後に溶解可能な樹脂を溶出してインクジェットヘッドを
作成する方法が開示されている。さらに、特開平３−１
８４８６８号明細書には、流路構成部材となる、流路パ
ターンの被覆樹脂として、芳香族エポキシ化合物のカチ
オン重合硬化物を用いるのが有効であることが開示され
ている。
基板上にインクの流路を形成する流路構成部材を接合し
てインクジェットヘッドを製造する方法については、様
々な提案が成されている。例えば、特開昭６１−１５４
９４７号明細書には、インク吐出圧力発生素子が形成さ
れた基板上に、溶解可能な樹脂によって流路パターンを
形成し、さらにその上に、流路パターンを被覆するよう
にエポキシ樹脂などの樹脂層を形成、硬化し、基板切断
後に溶解可能な樹脂を溶出してインクジェットヘッドを
作成する方法が開示されている。さらに、特開平３−１
８４８６８号明細書には、流路構成部材となる、流路パ
ターンの被覆樹脂として、芳香族エポキシ化合物のカチ
オン重合硬化物を用いるのが有効であることが開示され
ている。
【０００６】上述の製造方法では、いずれの場合も、イ
ンク吐出圧力発生素子が形成された基板と流路構成部材
との接合は、流路構成部材となる樹脂の密着力に依存し
て行われている。
ンク吐出圧力発生素子が形成された基板と流路構成部材
との接合は、流路構成部材となる樹脂の密着力に依存し
て行われている。
【０００７】インクジェットヘッドでは、通常、使用さ
れている間は流路内にインクが常時満たされており、イ
ンク吐出圧力発生素子が形成された基板と流路構成部材
との接合部の周りにもインクが接触した状態となってい
る。そこで、前述のように接合を流路構成部材となる樹
脂の密着力によってのみ行った場合には、インクの影響
によって経時的に接合部の密着性が損なわれてしまう危
惧がある。
れている間は流路内にインクが常時満たされており、イ
ンク吐出圧力発生素子が形成された基板と流路構成部材
との接合部の周りにもインクが接触した状態となってい
る。そこで、前述のように接合を流路構成部材となる樹
脂の密着力によってのみ行った場合には、インクの影響
によって経時的に接合部の密着性が損なわれてしまう危
惧がある。
【０００８】また近年では、インクジェット記録装置に
対しては、種々の素材からなる被記録媒体に記録を行え
るようにすること、形成画像に耐水性を持たせることな
どが求められており、これらの要望に対応するためにイ
ンクとして弱アルカリ性のものが用いられる場合があ
る。特に、この弱アルカリ性のインクを用いた場合に
は、インク吐出圧力発生素子が形成された基板と流路構
成部材との密着力を長期にわたって維持することが困難
な場合がある。
対しては、種々の素材からなる被記録媒体に記録を行え
るようにすること、形成画像に耐水性を持たせることな
どが求められており、これらの要望に対応するためにイ
ンクとして弱アルカリ性のものが用いられる場合があ
る。特に、この弱アルカリ性のインクを用いた場合に
は、インク吐出圧力発生素子が形成された基板と流路構
成部材との密着力を長期にわたって維持することが困難
な場合がある。
【０００９】また、いわゆるバブルジェットヘッドの場
合、インクによる電蝕やバブル消泡の際のキャビテーシ
ョンによって発熱抵抗体などにダメージが生じるのを抑
えるために、特に発熱抵抗体上にはＳｉＮやＳｉＯ2な
どからなる無機絶縁層とＴａなどからなる耐キャビテー
ション層とが設けられることが一般的である。このＴａ
層は、流路構成部材となる樹脂との密着力がＳｉＮ層と
比べて低い。このため、厳しい状況においては、流路構
成部材がＴａ層から剥離してしまう場合があった。
合、インクによる電蝕やバブル消泡の際のキャビテーシ
ョンによって発熱抵抗体などにダメージが生じるのを抑
えるために、特に発熱抵抗体上にはＳｉＮやＳｉＯ2な
どからなる無機絶縁層とＴａなどからなる耐キャビテー
ション層とが設けられることが一般的である。このＴａ
層は、流路構成部材となる樹脂との密着力がＳｉＮ層と
比べて低い。このため、厳しい状況においては、流路構
成部材がＴａ層から剥離してしまう場合があった。
【００１０】ここで、Ｔａ層部分で流路構成部材の剥離
が生じるのを防ぐために、流路構成部材が設けられる部
分にはＴａ層を配置しないことも考えられる。この場
合、基板上の電気熱変換体付近で、流路構成部材を構成
する樹脂が前述の無機絶縁層のみを介して積層されるこ
とになる。この無機絶縁層は樹脂中に含まれるイオンを
透過させてしまう性質を有しており、このために、流路
構成部材が設けられる部分にＴａ層を設けない構成で
は、無機絶縁層を透過したイオンによって電気熱変換体
が腐食されてしまう場合があった。このため、基板上に
Ｔａ層を介して流路構成部材を接合することは避けられ
ない。
が生じるのを防ぐために、流路構成部材が設けられる部
分にはＴａ層を配置しないことも考えられる。この場
合、基板上の電気熱変換体付近で、流路構成部材を構成
する樹脂が前述の無機絶縁層のみを介して積層されるこ
とになる。この無機絶縁層は樹脂中に含まれるイオンを
透過させてしまう性質を有しており、このために、流路
構成部材が設けられる部分にＴａ層を設けない構成で
は、無機絶縁層を透過したイオンによって電気熱変換体
が腐食されてしまう場合があった。このため、基板上に
Ｔａ層を介して流路構成部材を接合することは避けられ
ない。
【００１１】このように流路構成部材が基板から剥離し
てしまうと、流路の形状が変化し、インクの吐出特性が
変化して画像形成に悪影響が生じるなどの問題がある。
これに対して、特開平１１−３４８２９０号明細書に
は、基板と流路構成部材との間に、ポリエーテルアミド
樹脂からなる密着層を設けることが有効であることが開
示されている。同明細書によれば、この密着層を設ける
ことによって、アルカリ性のインクを用いる場合におい
ても、またＴａ層上に流路構成部材を接合する場合にお
いても、長期にわたって優れた密着性を維持することが
できる。
てしまうと、流路の形状が変化し、インクの吐出特性が
変化して画像形成に悪影響が生じるなどの問題がある。
これに対して、特開平１１−３４８２９０号明細書に
は、基板と流路構成部材との間に、ポリエーテルアミド
樹脂からなる密着層を設けることが有効であることが開
示されている。同明細書によれば、この密着層を設ける
ことによって、アルカリ性のインクを用いる場合におい
ても、またＴａ層上に流路構成部材を接合する場合にお
いても、長期にわたって優れた密着性を維持することが
できる。
【００１２】このような密着層を有する、従来のインク
ジェットヘッドの模式的断面図を図２０に示す。図２０
（ａ）は、このインクジェットヘッドの流路付近の一部
分を示す平面断面図、図２０（ｂ）は図２０（ａ）のＢ
−Ｂ’線に沿って切断した断面図である。
ジェットヘッドの模式的断面図を図２０に示す。図２０
（ａ）は、このインクジェットヘッドの流路付近の一部
分を示す平面断面図、図２０（ｂ）は図２０（ａ）のＢ
−Ｂ’線に沿って切断した断面図である。
【００１３】このインクジェットヘッドには、基板５１
上に、前述のような樹脂からなる流路構成部材５８によ
って、流路壁６１や、その上に配置された、吐出口５９
が開口された天井部（不図示）などが形成されている。
吐出口５９は、基板５１上に形成された複数のインク吐
出圧力発生素子（不図示）上に、それに対向して開口さ
れている。流路壁６１は櫛歯状に複数形成されており、
各流路壁６１の間に、図２０（ａ）の下側から供給され
るインクを、各インク吐出圧力発生素子上に導く流路を
構成している。各流路の入口には、流路内へのゴミの侵
入を防ぐなどの目的で、所定の間隔を置いて、鉛直方向
に延びる２本の柱６２が形成されている。
上に、前述のような樹脂からなる流路構成部材５８によ
って、流路壁６１や、その上に配置された、吐出口５９
が開口された天井部（不図示）などが形成されている。
吐出口５９は、基板５１上に形成された複数のインク吐
出圧力発生素子（不図示）上に、それに対向して開口さ
れている。流路壁６１は櫛歯状に複数形成されており、
各流路壁６１の間に、図２０（ａ）の下側から供給され
るインクを、各インク吐出圧力発生素子上に導く流路を
構成している。各流路の入口には、流路内へのゴミの侵
入を防ぐなどの目的で、所定の間隔を置いて、鉛直方向
に延びる２本の柱６２が形成されている。
【００１４】流路構成部材５８は基板５１上に密着層５
６を介して接合されている。すなわち、流路構成部材５
８と基板５１との間に密着層５６が形成されている。こ
の際、密着層５６が流路構成部材５８よりも広い平面領
域にわたって形成されると、流路内に、密着層５６が形
成された部分と形成されていない部分との境で段差が形
成される。このような段差は、流路内でのインクの流動
性を複雑で不安定なものとし、所望の安定したインク流
動を損なってしまう場合がある。また、密着層５６をイ
ンク吐出圧力発生素子上に設けると、インク吐出圧力発
生素子からの吐出エネルギーが密着層５６を介してイン
クに伝達されることになるので、インクへの吐出エネル
ギーの伝達ロスが大きくなってしまう。また吐出エネル
ギーによって密着層５６に力や熱が加わり、剥離を生じ
させる要因になってしまう場合がある。そこで密着層５
６は、インク吐出圧力発生素子上を避けた平面領域に配
置することが好ましい。そこで、密着層５６は、従来、
流路構成部材５８よりも狭い平面領域に形成されてい
る。
６を介して接合されている。すなわち、流路構成部材５
８と基板５１との間に密着層５６が形成されている。こ
の際、密着層５６が流路構成部材５８よりも広い平面領
域にわたって形成されると、流路内に、密着層５６が形
成された部分と形成されていない部分との境で段差が形
成される。このような段差は、流路内でのインクの流動
性を複雑で不安定なものとし、所望の安定したインク流
動を損なってしまう場合がある。また、密着層５６をイ
ンク吐出圧力発生素子上に設けると、インク吐出圧力発
生素子からの吐出エネルギーが密着層５６を介してイン
クに伝達されることになるので、インクへの吐出エネル
ギーの伝達ロスが大きくなってしまう。また吐出エネル
ギーによって密着層５６に力や熱が加わり、剥離を生じ
させる要因になってしまう場合がある。そこで密着層５
６は、インク吐出圧力発生素子上を避けた平面領域に配
置することが好ましい。そこで、密着層５６は、従来、
流路構成部材５８よりも狭い平面領域に形成されてい
る。
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
ようなインクジェットヘッドでは、流路構成部材５８に
物理的な応力が加わることによって、流路構成部材５８
の剥離が生じる危惧があるという問題がある。このこと
について、従来例のインクジェットヘッドの模式的断面
図を示す図２１，２２を参照して説明する。図２１
（ａ）は全体の側断面図、図２１（ｂ）は、基板５１上
への流路構成部材５８の接合部の拡大図を示している。
図２２は、流路付近の一部分の平面断面図を示してい
る。
ようなインクジェットヘッドでは、流路構成部材５８に
物理的な応力が加わることによって、流路構成部材５８
の剥離が生じる危惧があるという問題がある。このこと
について、従来例のインクジェットヘッドの模式的断面
図を示す図２１，２２を参照して説明する。図２１
（ａ）は全体の側断面図、図２１（ｂ）は、基板５１上
への流路構成部材５８の接合部の拡大図を示している。
図２２は、流路付近の一部分の平面断面図を示してい
る。
【００１６】このインクジェットヘッドでは、基板５１
の中央付近に、インク供給口マスク５３を用いたエッチ
ングによって形成されたインク供給口６０が開口されて
いる。基板５１上には、インク供給口６０の両側に、図
２１の紙面に垂直な方向に並んで複数のインク吐出圧力
発生素子５２が形成されており、またそれを駆動するた
めの制御信号入力電極が形成されている。これらの上に
は、これらを保護するためにＳｉＮ層５４が形成され、
さらに、インク吐出圧力発生素子５２上には、耐キャビ
テーション層としてＴａ層５５が形成されている。そし
て、ＳｉＮ層５４上には、流路を構成する流路壁６１と
吐出口５９が開口された天井部を形成する流路構成部材
５８が密着層５６を介して接合されている。
の中央付近に、インク供給口マスク５３を用いたエッチ
ングによって形成されたインク供給口６０が開口されて
いる。基板５１上には、インク供給口６０の両側に、図
２１の紙面に垂直な方向に並んで複数のインク吐出圧力
発生素子５２が形成されており、またそれを駆動するた
めの制御信号入力電極が形成されている。これらの上に
は、これらを保護するためにＳｉＮ層５４が形成され、
さらに、インク吐出圧力発生素子５２上には、耐キャビ
テーション層としてＴａ層５５が形成されている。そし
て、ＳｉＮ層５４上には、流路を構成する流路壁６１と
吐出口５９が開口された天井部を形成する流路構成部材
５８が密着層５６を介して接合されている。
【００１７】このインクジェットヘッドにおいては、樹
脂組成物からなる流路構成部材５８が、長期にわたって
インクと接触することによって膨潤する場合がある。こ
の膨潤によって、流路構成部材５８には、図２１の矢印
で示すように、中央から周囲に向かって広がるように応
力が生じる。そして、それによって、流路構成部材５８
と基板５１との接合部には内部から外部に向って流路構
成部材５８を剥離させる方向の応力が生じる。このよう
な応力は、特に、流路壁６１の、インク供給口６０へ向
う方向の先端部に集中しやすい。前述のように、従来の
構成では、流路壁６１の先端部付近では、流路構成部材
５８が密着層５６を介さずにＳｉＮ層５４上に直接接合
されている部分があり、このために、この部分で、図２
１（ｂ）に示すように流路構成部材５８の剥離が発生し
てしまう危惧がある。
脂組成物からなる流路構成部材５８が、長期にわたって
インクと接触することによって膨潤する場合がある。こ
の膨潤によって、流路構成部材５８には、図２１の矢印
で示すように、中央から周囲に向かって広がるように応
力が生じる。そして、それによって、流路構成部材５８
と基板５１との接合部には内部から外部に向って流路構
成部材５８を剥離させる方向の応力が生じる。このよう
な応力は、特に、流路壁６１の、インク供給口６０へ向
う方向の先端部に集中しやすい。前述のように、従来の
構成では、流路壁６１の先端部付近では、流路構成部材
５８が密着層５６を介さずにＳｉＮ層５４上に直接接合
されている部分があり、このために、この部分で、図２
１（ｂ）に示すように流路構成部材５８の剥離が発生し
てしまう危惧がある。
【００１８】また、このような機械的な応力が生じた場
合、Ｔａ層５５上に密着層５６を介して流路構成部材５
８が接合された部分では、流路構成部材５８と密着層５
６との密着力は比較的大きいものの、これに比べて密着
層５６とＴａ層５５との密着力が小さいために、流路構
成部材５８と密着層５６とは接合されたまま、密着層５
６とＴａ層５５との間で剥離が生じてしまう危惧があ
る。
合、Ｔａ層５５上に密着層５６を介して流路構成部材５
８が接合された部分では、流路構成部材５８と密着層５
６との密着力は比較的大きいものの、これに比べて密着
層５６とＴａ層５５との密着力が小さいために、流路構
成部材５８と密着層５６とは接合されたまま、密着層５
６とＴａ層５５との間で剥離が生じてしまう危惧があ
る。
【００１９】このような流路構成部材５８の剥離が、流
路壁１１部分で生じると、流路内でのインクの流動性が
大きく変動し、インクの吐出特性が変動して、記録画像
に悪影響が生じてしまう危惧がある。
路壁１１部分で生じると、流路内でのインクの流動性が
大きく変動し、インクの吐出特性が変動して、記録画像
に悪影響が生じてしまう危惧がある。
【００２０】現在、インクジェット記録装置のさらなる
高速化を達成するために、１つのインクジェットヘッド
に６００〜１３００個の吐出口を設けた長尺のヘッドの
製造を検討している。このようにヘッドを長尺にした場
合、流路構成部材５８の、インクとの接触面積が大きく
なり、膨潤によってより大きな応力が発生してしまう危
惧がある。
高速化を達成するために、１つのインクジェットヘッド
に６００〜１３００個の吐出口を設けた長尺のヘッドの
製造を検討している。このようにヘッドを長尺にした場
合、流路構成部材５８の、インクとの接触面積が大きく
なり、膨潤によってより大きな応力が発生してしまう危
惧がある。
【００２１】また、流路構成部材８に物理的な応力を生
じさせる要因としては、インクの流動もある。インク吐
出後に、吐出した分のインクが流路内に流入する際や、
インクジェットヘッドの使用開始時などにインクジェッ
トヘッド内にインクを充填する際に、インクの流れによ
って流路構成部材８に物理的な応力が加わる。この際の
応力も、流路壁１１が前述のように櫛歯状に形成されて
いる場合、流路壁１１の先端部に集中して加わりやす
い。
じさせる要因としては、インクの流動もある。インク吐
出後に、吐出した分のインクが流路内に流入する際や、
インクジェットヘッドの使用開始時などにインクジェッ
トヘッド内にインクを充填する際に、インクの流れによ
って流路構成部材８に物理的な応力が加わる。この際の
応力も、流路壁１１が前述のように櫛歯状に形成されて
いる場合、流路壁１１の先端部に集中して加わりやす
い。
【００２２】本発明は、上記従来技術の問題点に鑑みて
なされたものであり、インクの流路を構成する流路構成
部材が基板上に接合されて構成されたインクジェットヘ
ッドにおいて、基板と流路構成部材との密着力を高め、
流路構成部材に膨潤が生じるなどして基板と流路構成部
材との接合部に応力が加わった場合においても、流路構
成部材の剥離の発生を防止でき、したがって長期の使用
においても高い信頼性で良好な記録動作を行うことがで
きるインクジェットヘッド、およびその製造方法を提供
することにある。
なされたものであり、インクの流路を構成する流路構成
部材が基板上に接合されて構成されたインクジェットヘ
ッドにおいて、基板と流路構成部材との密着力を高め、
流路構成部材に膨潤が生じるなどして基板と流路構成部
材との接合部に応力が加わった場合においても、流路構
成部材の剥離の発生を防止でき、したがって長期の使用
においても高い信頼性で良好な記録動作を行うことがで
きるインクジェットヘッド、およびその製造方法を提供
することにある。
【００２３】
【課題を解決するための手段】前述の目的を達成するた
め、本発明によるインクジェットヘッドは、吐出口から
液体を吐出させるためのエネルギーを発生する液体吐出
圧力発生素子が形成された基板と、基板上に接合され、
液体吐出圧力発生素子上を通って吐出口に連通する流路
を形成する流路構成部材と、基板と流路構成部材との間
の少なくとも一部に形成された、基板および流路構成部
材との間の密着力が流路構成部材と基板との間の密着力
よりも大きい密着層とを有し、流路構成部材に基板から
剥離する方向への応力が集中して生じる箇所で、密着層
が流路構成部材と基板との接合面よりも広い平面領域に
わたって形成されていることを特徴とする。
め、本発明によるインクジェットヘッドは、吐出口から
液体を吐出させるためのエネルギーを発生する液体吐出
圧力発生素子が形成された基板と、基板上に接合され、
液体吐出圧力発生素子上を通って吐出口に連通する流路
を形成する流路構成部材と、基板と流路構成部材との間
の少なくとも一部に形成された、基板および流路構成部
材との間の密着力が流路構成部材と基板との間の密着力
よりも大きい密着層とを有し、流路構成部材に基板から
剥離する方向への応力が集中して生じる箇所で、密着層
が流路構成部材と基板との接合面よりも広い平面領域に
わたって形成されていることを特徴とする。
【００２４】この構成によれば、流路構成部材に基板か
ら剥離する方向への応力が集中して生じる箇所で、流路
構成部材と基板との密着力を高め、流路構成部材が基板
から剥離することを効果的に抑制することができる。こ
の際、密着層は、応力が集中して生じる箇所のみで流路
構成部材からはみ出して形成すればよいので、液体流路
内にはみ出す部分はあまり大きくしなくて済み、液体の
流動性への影響は最小限に留めることができる。
ら剥離する方向への応力が集中して生じる箇所で、流路
構成部材と基板との密着力を高め、流路構成部材が基板
から剥離することを効果的に抑制することができる。こ
の際、密着層は、応力が集中して生じる箇所のみで流路
構成部材からはみ出して形成すればよいので、液体流路
内にはみ出す部分はあまり大きくしなくて済み、液体の
流動性への影響は最小限に留めることができる。
【００２５】より具体的には、本発明によるインクジェ
ットヘッドは、流路構成部材によって、複数の吐出口に
供給する液体を保持する共通液室が形成され、流路は、
共通液室に向かって延びる流路壁によって区画されて、
共通液室から各吐出口に連通するように複数形成されて
いるインクジェットヘッドにおいて、流路壁の先端部
に、流路壁と基板との接合面よりも広い平面領域にわた
って密着層が形成されていることを特徴とする。
ットヘッドは、流路構成部材によって、複数の吐出口に
供給する液体を保持する共通液室が形成され、流路は、
共通液室に向かって延びる流路壁によって区画されて、
共通液室から各吐出口に連通するように複数形成されて
いるインクジェットヘッドにおいて、流路壁の先端部
に、流路壁と基板との接合面よりも広い平面領域にわた
って密着層が形成されていることを特徴とする。
【００２６】この構成のインクジェットヘッドでは、流
路構成部材の膨潤によって応力が発生する場合があり、
この応力は、主として、共通液室を中心に周囲に向う方
向に生じる。したがって、膨潤によって生じる応力は、
共通液室に向かって延びる流路壁の先端部で、流路壁を
剥離する方向に集中して生じる。また、流路壁の先端部
は、インクの流動時に集中して応力が生じやすい部分で
もある。そこで、流路壁の先端部に流路壁と基板との接
合面よりも広い平面領域にわたって密着層を形成するこ
とによって、流路壁の先端部と基板との密着力を高め、
この部分で剥離が生じることを効果的に抑制することが
できる。
路構成部材の膨潤によって応力が発生する場合があり、
この応力は、主として、共通液室を中心に周囲に向う方
向に生じる。したがって、膨潤によって生じる応力は、
共通液室に向かって延びる流路壁の先端部で、流路壁を
剥離する方向に集中して生じる。また、流路壁の先端部
は、インクの流動時に集中して応力が生じやすい部分で
もある。そこで、流路壁の先端部に流路壁と基板との接
合面よりも広い平面領域にわたって密着層を形成するこ
とによって、流路壁の先端部と基板との密着力を高め、
この部分で剥離が生じることを効果的に抑制することが
できる。
【００２７】この際、密着層の、流路構成部材からはみ
出す部分は、液体の吐出が行われる吐出口部分から比較
的離れた、流路の根元部分に生じるので、流路内での液
体の流動性に対する影響は比較的小さい。そして、流路
内の他の部分では、流路構成部材から密着層がはみ出さ
ないように、流路壁の根元側の部分では、密着層は流路
壁の接合面内に含まれる平面領域内に形成することが好
ましい。また、特に流路壁の幅が非常に狭い場合は、流
路壁の根元側の部分には、密着層が形成されていない構
成としてもよい。このようにしても、流路壁は、その先
端部分で密着層によって密着力を高められているので剥
離しにくい。
出す部分は、液体の吐出が行われる吐出口部分から比較
的離れた、流路の根元部分に生じるので、流路内での液
体の流動性に対する影響は比較的小さい。そして、流路
内の他の部分では、流路構成部材から密着層がはみ出さ
ないように、流路壁の根元側の部分では、密着層は流路
壁の接合面内に含まれる平面領域内に形成することが好
ましい。また、特に流路壁の幅が非常に狭い場合は、流
路壁の根元側の部分には、密着層が形成されていない構
成としてもよい。このようにしても、流路壁は、その先
端部分で密着層によって密着力を高められているので剥
離しにくい。
【００２８】また、特に複数の流路壁が非常に狭いピッ
チで形成されている場合は、複数の流路壁の先端部の接
合面を通るように帯状に密着層を形成してもよい。この
ようにすることによって、非常に狭いピッチで形成され
た流路壁であっても、十分な広さの密着層によって流路
壁の先端部と基板との密着力を効果的に高めることがで
きる。
チで形成されている場合は、複数の流路壁の先端部の接
合面を通るように帯状に密着層を形成してもよい。この
ようにすることによって、非常に狭いピッチで形成され
た流路壁であっても、十分な広さの密着層によって流路
壁の先端部と基板との密着力を効果的に高めることがで
きる。
【００２９】また、本発明の構成のインクジェットヘッ
ドは、流路の入口付近で、かつ流路壁が形成された平面
領域から離れた平面領域内に、流路構成部材からなる柱
が形成されていてもよい。このような柱としては、例え
ば、流路内に異物が侵入することを防止するフィルター
の機能を有するものなどがある。またこの場合、密着層
は、柱が形成されている平面領域を通る平面領域にも形
成されていてよい。
ドは、流路の入口付近で、かつ流路壁が形成された平面
領域から離れた平面領域内に、流路構成部材からなる柱
が形成されていてもよい。このような柱としては、例え
ば、流路内に異物が侵入することを防止するフィルター
の機能を有するものなどがある。またこの場合、密着層
は、柱が形成されている平面領域を通る平面領域にも形
成されていてよい。
【００３０】この際、このような柱は必ずしも基板と流
路構成部材によって形成される天井とに接合されている
必要はない。そこで、密着層は、柱が占める平面領域を
避けて形成されていてもよく、また、柱が占める平面領
域内に、他の部分から独立した密着層が形成されていて
もよい。また、柱が流路構成部材によって形成された天
井部から基板に向かって、密着層との間に距離をおいた
位置まで延びている構成や、密着層から流路構成部材に
よって形成された天井部に向かって、天井部との間に距
離をおいた位置まで延びている構成も考えられる。
路構成部材によって形成される天井とに接合されている
必要はない。そこで、密着層は、柱が占める平面領域を
避けて形成されていてもよく、また、柱が占める平面領
域内に、他の部分から独立した密着層が形成されていて
もよい。また、柱が流路構成部材によって形成された天
井部から基板に向かって、密着層との間に距離をおいた
位置まで延びている構成や、密着層から流路構成部材に
よって形成された天井部に向かって、天井部との間に距
離をおいた位置まで延びている構成も考えられる。
【００３１】柱が形成されている平面領域を通る平面領
域に形成される密着層としては、基板に開口された液体
供給口の開口の縁の周りを囲む平面領域内に、液体供給
口内に一部はみ出して形成された、液体供給口縁部保護
用の密着層がある。
域に形成される密着層としては、基板に開口された液体
供給口の開口の縁の周りを囲む平面領域内に、液体供給
口内に一部はみ出して形成された、液体供給口縁部保護
用の密着層がある。
【００３２】本発明のインクジェットヘッドにおいて
は、密着層は流路構成部材から部分的にはみ出して形成
されているが、密着層は液体吐出圧力発生素子上を避け
た平面領域に形成することが好ましい。こうすること
で、液体吐出圧力発生素子が発生するエネルギーが、密
着層を介すること無く液体に伝達されるので、効率的に
伝達されるようにできる。また、液体吐出圧力発生素子
が発生するエネルギーによって密着層が剥がれやすくな
ることを防止できる。
は、密着層は流路構成部材から部分的にはみ出して形成
されているが、密着層は液体吐出圧力発生素子上を避け
た平面領域に形成することが好ましい。こうすること
で、液体吐出圧力発生素子が発生するエネルギーが、密
着層を介すること無く液体に伝達されるので、効率的に
伝達されるようにできる。また、液体吐出圧力発生素子
が発生するエネルギーによって密着層が剥がれやすくな
ることを防止できる。
【００３３】本発明において、密着層の材料としては、
ポリエーテルアミド樹脂、特に熱可塑性のポリエーテル
アミド樹脂を好適に用いることができる。流路構成部材
の材料としては、樹脂、特にエポキシ樹脂のカチオン重
合化合物を好適に用いることができる。
ポリエーテルアミド樹脂、特に熱可塑性のポリエーテル
アミド樹脂を好適に用いることができる。流路構成部材
の材料としては、樹脂、特にエポキシ樹脂のカチオン重
合化合物を好適に用いることができる。
【００３４】本発明は、特に、吐出口が液体吐出圧力発
生素子に対向する位置に開口されているインクジェット
ヘッドに好適に適用可能である。また、液体吐出圧力発
生素子として電気熱変換体を用いたインクジェットヘッ
ドに好適に適用可能である。
生素子に対向する位置に開口されているインクジェット
ヘッドに好適に適用可能である。また、液体吐出圧力発
生素子として電気熱変換体を用いたインクジェットヘッ
ドに好適に適用可能である。
【００３５】本発明によるインクジェットヘッドの製造
方法としては、基板上に密着層となる樹脂を塗布し、所
定の平面形状を有するようにパターニングして密着層を
形成する工程と、さらにその上に、溶解可能な樹脂を塗
布し、所定の平面形状を有するようにパターニングして
流路パターンを形成する工程と、さらにその上に、流路
構成部材となる樹脂を塗布する工程と、流路構成部材と
なる樹脂に吐出口を開口する工程と、流路パターンを溶
出する工程とを有する製造方法が好適である。
方法としては、基板上に密着層となる樹脂を塗布し、所
定の平面形状を有するようにパターニングして密着層を
形成する工程と、さらにその上に、溶解可能な樹脂を塗
布し、所定の平面形状を有するようにパターニングして
流路パターンを形成する工程と、さらにその上に、流路
構成部材となる樹脂を塗布する工程と、流路構成部材と
なる樹脂に吐出口を開口する工程と、流路パターンを溶
出する工程とを有する製造方法が好適である。
【００３６】そして特に、密着層となる樹脂としてポリ
エーテルアミド樹脂を好適に用いることができ、この場
合、基板上に塗布されたポリエーテルアミド樹脂からな
る層のパターニングは、酸素プラズマアッシングによっ
て好適に実施可能である。
エーテルアミド樹脂を好適に用いることができ、この場
合、基板上に塗布されたポリエーテルアミド樹脂からな
る層のパターニングは、酸素プラズマアッシングによっ
て好適に実施可能である。
【００３７】
【発明の実施の形態】次に、本発明の実施形態について
図面を参照して説明する。
図面を参照して説明する。
【００３８】（第１の実施形態）本発明の第１の実施形
態について、図１〜８を参照して説明する。図１は、本
実施形態のインクジェットヘッドの模式的断面図であ
り、図１（ａ）は流路付近の一部分の平面断面図、図１
（ｂ）は図１（ａ）のＢ−Ｂ’線に沿って切断した断面
図を示している。図２〜８は、本実施形態のインクジェ
ットヘッドの製造工程における各段階での状態を示す模
式図であり、図２は全体の斜視図、図３〜８は図２のＡ
−Ａ’線に沿って切断した断面図の形態で示されてい
る。
態について、図１〜８を参照して説明する。図１は、本
実施形態のインクジェットヘッドの模式的断面図であ
り、図１（ａ）は流路付近の一部分の平面断面図、図１
（ｂ）は図１（ａ）のＢ−Ｂ’線に沿って切断した断面
図を示している。図２〜８は、本実施形態のインクジェ
ットヘッドの製造工程における各段階での状態を示す模
式図であり、図２は全体の斜視図、図３〜８は図２のＡ
−Ａ’線に沿って切断した断面図の形態で示されてい
る。
【００３９】本実施形態のインクジェットヘッドは、基
板１に開口されたインク供給口１０や、流路構成部材８
によって形成された流路壁１１や吐出口９が開口された
天井部などの形状、配置については、従来例として示し
たインクジェットヘッドとほぼ同様の構成である。
板１に開口されたインク供給口１０や、流路構成部材８
によって形成された流路壁１１や吐出口９が開口された
天井部などの形状、配置については、従来例として示し
たインクジェットヘッドとほぼ同様の構成である。
【００４０】すなわち、基板１には、その中央付近に、
長細い矩形の平面形状を有するインク供給口１０が開口
されている。基板１上には、インク供給口１０の長手方
向に沿って、両側に複数のインク吐出圧力発生素子２が
形成されている。本実施形態では、インク吐出圧力発生
素子２としては、ＴａＮからなる電気熱変換素子を用い
ており、基板１上には、この電気熱変換素子を駆動する
不図示の制御信号入力電極も形成されている。
長細い矩形の平面形状を有するインク供給口１０が開口
されている。基板１上には、インク供給口１０の長手方
向に沿って、両側に複数のインク吐出圧力発生素子２が
形成されている。本実施形態では、インク吐出圧力発生
素子２としては、ＴａＮからなる電気熱変換素子を用い
ており、基板１上には、この電気熱変換素子を駆動する
不図示の制御信号入力電極も形成されている。
【００４１】そしてその上に、これらの素子、および電
極を保護するＳｉＮ層４が基板１上のほぼ全面にわたっ
て形成されており、さらにその上に、インク吐出圧力発
生素子２上を覆う位置にＴａ層５が形成されている。こ
のＴａ層５は、本実施形態では、隣り合うインク吐出圧
力発生素子２上のもの同士がつながり、インク吐出圧力
発生素子２の配列方向に沿って帯状に形成されている。
そして、インク供給口１０を挟んで両側に帯状に形成さ
れたもの同士が、インク吐出圧力発生素子２の配列方向
の両端部で接続され、全体がつながったＴａ層５が形成
されている。
極を保護するＳｉＮ層４が基板１上のほぼ全面にわたっ
て形成されており、さらにその上に、インク吐出圧力発
生素子２上を覆う位置にＴａ層５が形成されている。こ
のＴａ層５は、本実施形態では、隣り合うインク吐出圧
力発生素子２上のもの同士がつながり、インク吐出圧力
発生素子２の配列方向に沿って帯状に形成されている。
そして、インク供給口１０を挟んで両側に帯状に形成さ
れたもの同士が、インク吐出圧力発生素子２の配列方向
の両端部で接続され、全体がつながったＴａ層５が形成
されている。
【００４２】そしてその上に、エポキシ樹脂からなる流
路構成部材８によって、流路壁１１や、その上に配置さ
れた、吐出口９が開口された天井部などが形成されてい
る。そしてこれによって、インク供給口１０上に、各吐
出口９に供給するインクを保持する共通液室が形成され
ている。吐出口９は、基板１上に形成された複数のイン
ク吐出圧力発生素子２上に、それに対向して開口されて
いる。流路壁１は櫛歯状に形成されており、各流路壁１
の間に、共通液室から吐出圧力発生素子２上に延びる流
路が構成されている。そしてこの流路と吐出口９とによ
ってノズルが構成されている。
路構成部材８によって、流路壁１１や、その上に配置さ
れた、吐出口９が開口された天井部などが形成されてい
る。そしてこれによって、インク供給口１０上に、各吐
出口９に供給するインクを保持する共通液室が形成され
ている。吐出口９は、基板１上に形成された複数のイン
ク吐出圧力発生素子２上に、それに対向して開口されて
いる。流路壁１は櫛歯状に形成されており、各流路壁１
の間に、共通液室から吐出圧力発生素子２上に延びる流
路が構成されている。そしてこの流路と吐出口９とによ
ってノズルが構成されている。
【００４３】この際、Ｔａ層５は前述のような平面領域
に形成されているので、流路壁１１はＳｉＮ層４上だけ
でなく、Ｔａ層５上にも配置されている。各流路の入口
には、流路内へのゴミの侵入を防ぐなどの目的で、所定
の間隔を置いて、鉛直方向に延びる２本の柱１２が形成
されている。
に形成されているので、流路壁１１はＳｉＮ層４上だけ
でなく、Ｔａ層５上にも配置されている。各流路の入口
には、流路内へのゴミの侵入を防ぐなどの目的で、所定
の間隔を置いて、鉛直方向に延びる２本の柱１２が形成
されている。
【００４４】流路構成部材８とＳｉＮ層４との間には、
ポリエーテルアミドからなる密着層６が形成されてい
る。本実施形態のインクジェットヘッドでは、この密着
層６の形成パターンが従来例とは異なる。すなわち、密
着層６は、流路構成部材８によって形成された流路壁１
１の先端部分を除いては、流路構成部材８よりも狭い平
面領域に形成されているが、流路壁１１の先端部分で
は、流路構成部材８よりも広い平面領域にわたって形成
されている。より具体的には、本実施形態では、流路壁
１１の幅は約１０μｍあり、流路の先端部分の密着層６
の幅は約１５μｍ、途中の部分の密着層６の幅は約５μ
ｍある。
ポリエーテルアミドからなる密着層６が形成されてい
る。本実施形態のインクジェットヘッドでは、この密着
層６の形成パターンが従来例とは異なる。すなわち、密
着層６は、流路構成部材８によって形成された流路壁１
１の先端部分を除いては、流路構成部材８よりも狭い平
面領域に形成されているが、流路壁１１の先端部分で
は、流路構成部材８よりも広い平面領域にわたって形成
されている。より具体的には、本実施形態では、流路壁
１１の幅は約１０μｍあり、流路の先端部分の密着層６
の幅は約１５μｍ、途中の部分の密着層６の幅は約５μ
ｍある。
【００４５】次に、本実施形態のインクジェットヘッド
の製造方法について説明する。
の製造方法について説明する。
【００４６】まず、基板１としては、結晶軸＜１００＞
のＳｉウエハーを用い、その下面に、インク供給口１０
となる部分を残してインク供給口マスク３を形成した。
そして、基板１の上面に、インク吐出圧力発生素子２と
制御信号入力電極（不図示）を形成した。そしてその上
に、保護層としてＳｉＮ層４を形成し、さらにその上に
耐キャビテーション層としてＴａ層５を形成した。この
段階のインクジェットヘッドの模式図を図２，３に示
す。
のＳｉウエハーを用い、その下面に、インク供給口１０
となる部分を残してインク供給口マスク３を形成した。
そして、基板１の上面に、インク吐出圧力発生素子２と
制御信号入力電極（不図示）を形成した。そしてその上
に、保護層としてＳｉＮ層４を形成し、さらにその上に
耐キャビテーション層としてＴａ層５を形成した。この
段階のインクジェットヘッドの模式図を図２，３に示
す。
【００４７】次に、基板１上に密着層６となるポリエー
テルアミドからなる層を２．０μｍの厚みで形成した。
この際、ポリエーテルアミドとしては、日立化成工業
（株）社製のＨＩＭＡＬ１２００（商品名）を用い、こ
れをスピナーで基板１上に塗布し、１００℃で３０分、
次いで２５０℃で１時間にわたって加熱し、ベークを行
った。
テルアミドからなる層を２．０μｍの厚みで形成した。
この際、ポリエーテルアミドとしては、日立化成工業
（株）社製のＨＩＭＡＬ１２００（商品名）を用い、こ
れをスピナーで基板１上に塗布し、１００℃で３０分、
次いで２５０℃で１時間にわたって加熱し、ベークを行
った。
【００４８】次に、形成したポリエーテルアミド層上
に、東京応化工業（株）社製のＯＦＰＲ８００（商品
名）を所定のパターンで形成し、このパターンをマスク
としてＯ 2プラズマアッシングによりエッチングを行
い、最後にマスクとして使用したＯＦＰＲのパターンを
剥離して、ポリエーテルアミド層をパターニングした。
これによって、図１，４に示すような所定のパターンの
密着層６を形成した。
に、東京応化工業（株）社製のＯＦＰＲ８００（商品
名）を所定のパターンで形成し、このパターンをマスク
としてＯ 2プラズマアッシングによりエッチングを行
い、最後にマスクとして使用したＯＦＰＲのパターンを
剥離して、ポリエーテルアミド層をパターニングした。
これによって、図１，４に示すような所定のパターンの
密着層６を形成した。
【００４９】次に、東京応化工業（株）社製のポジレジ
ストＯＤＵＲ（商品名）を基板１上に１２μｍの厚みで
塗布し、所望の流路形状を有するようにパターニングし
て、図５に示すように、流路パターン７を形成した。
ストＯＤＵＲ（商品名）を基板１上に１２μｍの厚みで
塗布し、所望の流路形状を有するようにパターニングし
て、図５に示すように、流路パターン７を形成した。
【００５０】次に、基板１上に、流路パターン７を覆う
ようにエポキシ樹脂からなる被覆樹脂層を形成し、パタ
ーニングによって吐出口９を開口して、図６に示すよう
に流路構成部材８を形成した。次に、基板１にＳｉ異方
性エッチングによって、図７に示すようにインク供給口
１０を開口した。
ようにエポキシ樹脂からなる被覆樹脂層を形成し、パタ
ーニングによって吐出口９を開口して、図６に示すよう
に流路構成部材８を形成した。次に、基板１にＳｉ異方
性エッチングによって、図７に示すようにインク供給口
１０を開口した。
【００５１】次に、ＳｉＮ層４の、インク供給口１０上
の部分を除去し、流路パターン７を溶解して除去した。
そして、流路構成部材８となるエポキシ樹脂層を完全に
硬化させるために、１８０℃で１時間加熱行い、図８に
示すようなインクジェットヘッドを得た。
の部分を除去し、流路パターン７を溶解して除去した。
そして、流路構成部材８となるエポキシ樹脂層を完全に
硬化させるために、１８０℃で１時間加熱行い、図８に
示すようなインクジェットヘッドを得た。
【００５２】以上説明した構成のインクジェットヘッド
では、前述のように、流路構成部材８が長期にわってイ
ンクと接触した状態となることによって膨潤した場合、
流路構成部材８の応力が流路壁１１の先端部分に集中し
やすい。また、インクの流動によって流路構成部材８に
加わる応力も流路壁１１の先端部分に集中しやすい。本
実施形態のインクジェットヘッドでは、このように応力
が加わりやすい、流路壁１１の先端部分に、流路壁１１
よりも広い領域にわたって密着層６が形成されている。
このため、流路壁１１の先端部分での密着力が比較的高
くなっており、応力が集中して加わっても流路構成部材
８の剥離の発生を抑えることができる。さらに、流路壁
１１の先端部分で応力を吸収することによって、密着力
が比較的弱いＴａ層５上に接合された部分にあまり応力
が加わらないようにでき、この部分で流路構成部材８と
密着層６とが密着されたままＴａ層５から剥離してしま
うことも抑えることができる。
では、前述のように、流路構成部材８が長期にわってイ
ンクと接触した状態となることによって膨潤した場合、
流路構成部材８の応力が流路壁１１の先端部分に集中し
やすい。また、インクの流動によって流路構成部材８に
加わる応力も流路壁１１の先端部分に集中しやすい。本
実施形態のインクジェットヘッドでは、このように応力
が加わりやすい、流路壁１１の先端部分に、流路壁１１
よりも広い領域にわたって密着層６が形成されている。
このため、流路壁１１の先端部分での密着力が比較的高
くなっており、応力が集中して加わっても流路構成部材
８の剥離の発生を抑えることができる。さらに、流路壁
１１の先端部分で応力を吸収することによって、密着力
が比較的弱いＴａ層５上に接合された部分にあまり応力
が加わらないようにでき、この部分で流路構成部材８と
密着層６とが密着されたままＴａ層５から剥離してしま
うことも抑えることができる。
【００５３】また、密着層６が流路壁１１からはみ出て
いるため、流路内には段差が生じているが、この段差部
は、インクの吐出が行われる吐出口９部分から比較的離
れた、流路の根元部分に生じており、また流路にはみ出
している部分は比較的小さい。このため、段差部分が生
じていることによる、流路内でのインクの流動性に対す
る影響は比較的小さく、インクの吐出特性や吐出後にイ
ンクが充填される際のインクの充填特性に対する影響は
あまり大きなものではない。
いるため、流路内には段差が生じているが、この段差部
は、インクの吐出が行われる吐出口９部分から比較的離
れた、流路の根元部分に生じており、また流路にはみ出
している部分は比較的小さい。このため、段差部分が生
じていることによる、流路内でのインクの流動性に対す
る影響は比較的小さく、インクの吐出特性や吐出後にイ
ンクが充填される際のインクの充填特性に対する影響は
あまり大きなものではない。
【００５４】このように本実施形態によれば、流路構成
部材８と基板１との間での剥離の発生を最小限にとど
め、流路構成部材８と基板１との間の接合を長期にわた
って良好に維持することができる。したがって、長期の
使用においても高い信頼性で良好な記録動作を行うこと
が可能なインクジェットヘッドを提供できる。
部材８と基板１との間での剥離の発生を最小限にとど
め、流路構成部材８と基板１との間の接合を長期にわた
って良好に維持することができる。したがって、長期の
使用においても高い信頼性で良好な記録動作を行うこと
が可能なインクジェットヘッドを提供できる。
【００５５】本実施形態のインクジェットヘッドを試作
し、インクを充填し、６０℃の環境下で１ヶ月間保存試
験を行った。その結果、本実施形態のインクジェットヘ
ッドでは、基板１と流路構成部材８との間で、剥離や、
部分的な剥離によって生じる流路構成部材８の密着面で
の干渉縞の発生などの変化はほとんど観察されなかっ
た。
し、インクを充填し、６０℃の環境下で１ヶ月間保存試
験を行った。その結果、本実施形態のインクジェットヘ
ッドでは、基板１と流路構成部材８との間で、剥離や、
部分的な剥離によって生じる流路構成部材８の密着面で
の干渉縞の発生などの変化はほとんど観察されなかっ
た。
【００５６】（第２の実施形態）次に、本発明の第２の
実施形態について図９を参照して説明する。図９は、本
実施形態のインクジェットヘッドの模式的断面図であ
り、図９（ａ）は流路付近の一部分の平面断面図、図９
（ｂ）は図９（ａ）のＢ−Ｂ’線に沿って切断した断面
図を示している。
実施形態について図９を参照して説明する。図９は、本
実施形態のインクジェットヘッドの模式的断面図であ
り、図９（ａ）は流路付近の一部分の平面断面図、図９
（ｂ）は図９（ａ）のＢ−Ｂ’線に沿って切断した断面
図を示している。
【００５７】本実施形態のインクジェットヘッドは、密
着層６の形成領域以外の構成については第１の実施形態
とほぼ同様であり、同様の部分については詳細な説明は
省略する。
着層６の形成領域以外の構成については第１の実施形態
とほぼ同様であり、同様の部分については詳細な説明は
省略する。
【００５８】本実施形態のインクジェットヘッドでも、
密着層６は流路壁１１の先端部分に、流路壁１１よりも
広い平面領域にわたって形成されている。そして、流路
壁１１の中間部分には密着層６は形成されておらず、密
着層６の、流路壁１１の先端部分に形成された部分は他
の部分とは独立している。
密着層６は流路壁１１の先端部分に、流路壁１１よりも
広い平面領域にわたって形成されている。そして、流路
壁１１の中間部分には密着層６は形成されておらず、密
着層６の、流路壁１１の先端部分に形成された部分は他
の部分とは独立している。
【００５９】この密着層６のパターンは、所望のインク
流動性を得るために流路を広く確保するなどの理由で、
流路壁１１の幅が非常に狭い場合に特に有効である。す
なわち、このような場合には、流路壁１１よりも狭い幅
で密着層６を形成するのは困難であり、または密着層６
を形成しても密着力を高める効果があまり期待できない
場合がある。一方、流路壁１１の先端部に、流路壁１１
より広い幅で密着層６を形成することは容易であり、こ
の密着層６によって流路壁１１の先端部の密着力を効果
的に高めることができる。
流動性を得るために流路を広く確保するなどの理由で、
流路壁１１の幅が非常に狭い場合に特に有効である。す
なわち、このような場合には、流路壁１１よりも狭い幅
で密着層６を形成するのは困難であり、または密着層６
を形成しても密着力を高める効果があまり期待できない
場合がある。一方、流路壁１１の先端部に、流路壁１１
より広い幅で密着層６を形成することは容易であり、こ
の密着層６によって流路壁１１の先端部の密着力を効果
的に高めることができる。
【００６０】また流路壁１１の幅が非常に狭い場合に
は、流路壁１１の接合面積が小さく、密着層６を設けな
ければ流路壁１１の接合力は小さなものとなる。このよ
うに接合力が小さくなりがちな流路壁１１の先端部に、
流路壁１１より広い幅の密着層６を設けるこによって、
流路壁１１の接合力を効果的に高めることができる。
は、流路壁１１の接合面積が小さく、密着層６を設けな
ければ流路壁１１の接合力は小さなものとなる。このよ
うに接合力が小さくなりがちな流路壁１１の先端部に、
流路壁１１より広い幅の密着層６を設けるこによって、
流路壁１１の接合力を効果的に高めることができる。
【００６１】本実施形態のインクジェットヘッドにおい
ても、流路構成部材８の膨潤によって生じる応力やイン
クの流動によって生じる応力が集中しやすい、流路壁１
１の先端部分に、流路壁１１よりも広い平面領域にわた
って密着層６を設けることによって、流路構成部材８が
剥離するのを防止できる。すなわち、応力が集中しやす
い、流路壁１１の先端部分の密着力を高めることができ
るので、この部分で剥離が生じるのを抑えることができ
る。さらに、流路壁１１の先端部分で応力を吸収するこ
とによって、Ｔａ層５上に接合された部分を含む流路構
成部材８の他の接合部に加わる応力を低減し、他の部分
で剥離が発生するのも防止できる。
ても、流路構成部材８の膨潤によって生じる応力やイン
クの流動によって生じる応力が集中しやすい、流路壁１
１の先端部分に、流路壁１１よりも広い平面領域にわた
って密着層６を設けることによって、流路構成部材８が
剥離するのを防止できる。すなわち、応力が集中しやす
い、流路壁１１の先端部分の密着力を高めることができ
るので、この部分で剥離が生じるのを抑えることができ
る。さらに、流路壁１１の先端部分で応力を吸収するこ
とによって、Ｔａ層５上に接合された部分を含む流路構
成部材８の他の接合部に加わる応力を低減し、他の部分
で剥離が発生するのも防止できる。
【００６２】また、密着層６が流路壁１１からはみ出て
いることで生じる段差部は、流路の根元部分に生じてお
り、また、はみ出している部分は小さい。したがって、
流路内でのインクの流動性に対する影響は比較的小さ
く、インクの吐出特性やインクの充填特性に対する影響
はあまり大きなものではない。
いることで生じる段差部は、流路の根元部分に生じてお
り、また、はみ出している部分は小さい。したがって、
流路内でのインクの流動性に対する影響は比較的小さ
く、インクの吐出特性やインクの充填特性に対する影響
はあまり大きなものではない。
【００６３】本実施形態のインクジェットヘッドを試作
し、インクを充填し、６０℃の環境下で１ヶ月間保存試
験を行った。その結果、本実施形態のインクジェットヘ
ッドでは、基板１と流路構成部材８との間で、剥離や、
部分的な剥離によって生じる流路構成部材８の密着面で
の干渉縞の発生などの変化はほとんど観察されなかっ
た。
し、インクを充填し、６０℃の環境下で１ヶ月間保存試
験を行った。その結果、本実施形態のインクジェットヘ
ッドでは、基板１と流路構成部材８との間で、剥離や、
部分的な剥離によって生じる流路構成部材８の密着面で
の干渉縞の発生などの変化はほとんど観察されなかっ
た。
【００６４】（第３の実施形態）次に、本発明の第３の
実施形態について図１０を参照して説明する。図１０
は、本実施形態のインクジェットヘッドの模式的断面図
であり、図１０（ａ）は流路付近の一部分の平面断面
図、図１０（ｂ）は図１０（ａ）のＢ−Ｂ’線に沿って
切断した断面図を示している。
実施形態について図１０を参照して説明する。図１０
は、本実施形態のインクジェットヘッドの模式的断面図
であり、図１０（ａ）は流路付近の一部分の平面断面
図、図１０（ｂ）は図１０（ａ）のＢ−Ｂ’線に沿って
切断した断面図を示している。
【００６５】本実施形態のインクジェットヘッドは、密
着層６の形成領域以外の構成については第１，２の実施
形態とほぼ同様であり、同様の部分については詳細な説
明は省略する。
着層６の形成領域以外の構成については第１，２の実施
形態とほぼ同様であり、同様の部分については詳細な説
明は省略する。
【００６６】本実施形態のインクジェットヘッドでは、
密着層６は、流路壁１１の先端部分では、複数の流路壁
１１が並んでいる方向に延びる帯状に形成されている。
この密着層６のパターンは、比較的高密度の画素形成を
可能にするなどの理由でインク吐出圧力発生素子２およ
び吐出口９が比較狭いピッチで形成されており、したが
って、流路壁１１が非常に狭いピッチで形成されている
場合に特に有効である。すなわち、このような場合に
は、流路壁１１よりも幅の広い密着層６を、流路壁１１
毎に独立して設けるよりも、帯状に密着層６を設けた方
が容易な場合がある。そしてこのように帯状に密着層６
を設けることによって、流路壁１１の先端部の密着力を
効果的に高めることができる。
密着層６は、流路壁１１の先端部分では、複数の流路壁
１１が並んでいる方向に延びる帯状に形成されている。
この密着層６のパターンは、比較的高密度の画素形成を
可能にするなどの理由でインク吐出圧力発生素子２およ
び吐出口９が比較狭いピッチで形成されており、したが
って、流路壁１１が非常に狭いピッチで形成されている
場合に特に有効である。すなわち、このような場合に
は、流路壁１１よりも幅の広い密着層６を、流路壁１１
毎に独立して設けるよりも、帯状に密着層６を設けた方
が容易な場合がある。そしてこのように帯状に密着層６
を設けることによって、流路壁１１の先端部の密着力を
効果的に高めることができる。
【００６７】本実施形態のインクジェットヘッドにおい
ても、流路構成部材８の膨潤によって生じる応力やイン
クの流動によって生じる応力が集中しやすい、流路壁１
１の先端部分に、帯状に密着層６を設けることによっ
て、流路構成部材８が剥離するのを防止できる。すなわ
ち、応力が集中しやすい、流路壁１１の先端部分の密着
力を高めることができるので、この部分で剥離が生じる
のを抑えることができる。さらに、流路壁１１の先端部
分で応力を吸収することによって、Ｔａ層５上に接合さ
れた部分を含む流路構成部材８の他の接合部に加わる応
力を低減し、他の部分で剥離が発生するのも防止でき
る。
ても、流路構成部材８の膨潤によって生じる応力やイン
クの流動によって生じる応力が集中しやすい、流路壁１
１の先端部分に、帯状に密着層６を設けることによっ
て、流路構成部材８が剥離するのを防止できる。すなわ
ち、応力が集中しやすい、流路壁１１の先端部分の密着
力を高めることができるので、この部分で剥離が生じる
のを抑えることができる。さらに、流路壁１１の先端部
分で応力を吸収することによって、Ｔａ層５上に接合さ
れた部分を含む流路構成部材８の他の接合部に加わる応
力を低減し、他の部分で剥離が発生するのも防止でき
る。
【００６８】また、密着層６が流路壁１１からはみ出て
いることで生じる段差部は、流路の根元部分に生じてい
る。したがって、流路内でのインクの流動性に対する影
響は比較的小さく、インクの吐出特性や充填特性に対す
る影響はあまり大きなものではない。
いることで生じる段差部は、流路の根元部分に生じてい
る。したがって、流路内でのインクの流動性に対する影
響は比較的小さく、インクの吐出特性や充填特性に対す
る影響はあまり大きなものではない。
【００６９】本実施形態のインクジェットヘッドを試作
し、インクを充填し、６０℃の環境下で１ヶ月間保存試
験を行った。その結果、本実施形態のインクジェットヘ
ッドでは、基板１と流路構成部材８との間で、剥離や、
部分的な剥離によって生じる流路構成部材８の密着面で
の干渉縞の発生などの変化はほとんど観察されなかっ
た。
し、インクを充填し、６０℃の環境下で１ヶ月間保存試
験を行った。その結果、本実施形態のインクジェットヘ
ッドでは、基板１と流路構成部材８との間で、剥離や、
部分的な剥離によって生じる流路構成部材８の密着面で
の干渉縞の発生などの変化はほとんど観察されなかっ
た。
【００７０】なお、第１〜第２の実施形態では、柱１２
が形成されている平面領域には密着層６が形成されてお
らず、柱１２は基板１上にＳｉＮ層４のみを介して形成
されている。一方、本実施形態では、流路壁１１の先端
部分に、帯状に設けられた密着層６は柱１２の形成領域
の一部を通っており、柱１２は一部、密着層６を介して
形成されている。柱１２は、前述のように例えば流路内
へのゴミの侵入を防ぐなどの目的で設けられており、必
ずしも基板１上に完全に接合されている必要はない。そ
こで帯状の密着層６は、柱１２を避けて形成してもよ
い。
が形成されている平面領域には密着層６が形成されてお
らず、柱１２は基板１上にＳｉＮ層４のみを介して形成
されている。一方、本実施形態では、流路壁１１の先端
部分に、帯状に設けられた密着層６は柱１２の形成領域
の一部を通っており、柱１２は一部、密着層６を介して
形成されている。柱１２は、前述のように例えば流路内
へのゴミの侵入を防ぐなどの目的で設けられており、必
ずしも基板１上に完全に接合されている必要はない。そ
こで帯状の密着層６は、柱１２を避けて形成してもよ
い。
【００７１】また、他の理由で柱１２が形成された平面
領域を通る平面領域内に密着層６が形成される場合もあ
る。図１１〜１３に、このような変形例のインクジェッ
トヘッドを示す。図１１は、このインクジェットヘッド
のインク供給口付近の一部分の平面断面図、図１２は、
インク供給口付近の一部分の側断面図、図１３は全体の
側断面図を示している。なお、図１１は、柱１２付近の
密着層６の形状を説明する図であり、説明を簡単にする
ため、流路壁１１の先端部で密着層６が、流路壁１１が
形成されている平面領域より狭い領域内に形成されてい
る構成を示しているが、この部分の密着層６の構成は、
第１〜３の実施形態に示したいずれの構成であってもよ
い。
領域を通る平面領域内に密着層６が形成される場合もあ
る。図１１〜１３に、このような変形例のインクジェッ
トヘッドを示す。図１１は、このインクジェットヘッド
のインク供給口付近の一部分の平面断面図、図１２は、
インク供給口付近の一部分の側断面図、図１３は全体の
側断面図を示している。なお、図１１は、柱１２付近の
密着層６の形状を説明する図であり、説明を簡単にする
ため、流路壁１１の先端部で密着層６が、流路壁１１が
形成されている平面領域より狭い領域内に形成されてい
る構成を示しているが、この部分の密着層６の構成は、
第１〜３の実施形態に示したいずれの構成であってもよ
い。
【００７２】第１〜３の実施形態に示した形態のインク
ジェットヘッドには、前述のようにスルーホールを作成
する方法で基板１にインク供給口１０が開口される。こ
の時、耐エッチング性を有するパッシベイション層から
なるメンブレンが基板１表面に形成される。このメンブ
レンには、基板１上にポリエーテルアミドからなる密着
層６を形成する行程、次に溶解可能な樹脂からなる流路
パターンを形成する行程、次に流路構成部材８となる被
覆樹脂層を形成する行程、その被覆樹脂層に、インク吐
出圧力発生素子２の上方の位置に吐出口９を形成する行
程、そして流路パターンを溶出する行程などのインクジ
ェットヘッドのいずれかの製造工程において、亀裂が入
る異常が見られる場合がある。この亀裂は、特にインク
供給口１０の端部付近で発生する傾向が見られる。そこ
で、この変形例のインクジェットヘッドでは、インク供
給口１０の縁の周りに、インク供給口１０内に少しはみ
出してインク供給口縁部保護用の密着層６が配置されて
いる。このように密着層６を設けることによって、メン
ブレンに亀裂が入る異常を防ぐことができる。
ジェットヘッドには、前述のようにスルーホールを作成
する方法で基板１にインク供給口１０が開口される。こ
の時、耐エッチング性を有するパッシベイション層から
なるメンブレンが基板１表面に形成される。このメンブ
レンには、基板１上にポリエーテルアミドからなる密着
層６を形成する行程、次に溶解可能な樹脂からなる流路
パターンを形成する行程、次に流路構成部材８となる被
覆樹脂層を形成する行程、その被覆樹脂層に、インク吐
出圧力発生素子２の上方の位置に吐出口９を形成する行
程、そして流路パターンを溶出する行程などのインクジ
ェットヘッドのいずれかの製造工程において、亀裂が入
る異常が見られる場合がある。この亀裂は、特にインク
供給口１０の端部付近で発生する傾向が見られる。そこ
で、この変形例のインクジェットヘッドでは、インク供
給口１０の縁の周りに、インク供給口１０内に少しはみ
出してインク供給口縁部保護用の密着層６が配置されて
いる。このように密着層６を設けることによって、メン
ブレンに亀裂が入る異常を防ぐことができる。
【００７３】図１１〜１３に示す例では、柱１２はこの
ように形成された密着層６上に接合され、天井部まで延
びている。しかし、前述のように柱１２は、必ずしも基
板１と天井とに接合されている必要はない。そこで、図
１４に示すように、基板１への柱１２の接合部およびそ
の周辺には密着層６が形成されておらず、柱１２が密着
層６を介すること無く基板１に接合されている構成とし
てもよい。また、柱１２と接合される密着層６を、図１
５に示すように、他の部分とは独立して設けてもよい。
ように形成された密着層６上に接合され、天井部まで延
びている。しかし、前述のように柱１２は、必ずしも基
板１と天井とに接合されている必要はない。そこで、図
１４に示すように、基板１への柱１２の接合部およびそ
の周辺には密着層６が形成されておらず、柱１２が密着
層６を介すること無く基板１に接合されている構成とし
てもよい。また、柱１２と接合される密着層６を、図１
５に示すように、他の部分とは独立して設けてもよい。
【００７４】また、柱１２は、基板１と天井とのいずれ
か一方のみに接合されて支持されている構成とすること
も考えられる。すなわち、柱１２は、図１６に示すよう
に天井部から突出して形成されており、密着層６までは
達していない構成としてもよい。
か一方のみに接合されて支持されている構成とすること
も考えられる。すなわち、柱１２は、図１６に示すよう
に天井部から突出して形成されており、密着層６までは
達していない構成としてもよい。
【００７５】この構成の柱１２を形成するためには、前
述のインクジェットヘッドの製造方法において、流路パ
ターン７を形成する行程で２回のパターニングを行えば
よい。例えば、まず溶解可能な樹脂を柱１２と密着層６
との間隔に相当する厚みで塗布し、パターニングする。
この際には、柱１２を形成する平面位置では樹脂をエッ
チングしない。次に、最初に塗布した厚みと合わせて所
望の流路の高さとなる厚みで溶解可能な樹脂を塗布す
る。そして今度は、柱１２を形成する平面位置の樹脂を
エッチングする。このように２度のパターニングを行っ
て形成した流路パターン７上に流路構成部材８となる樹
脂を被覆することによって、本実施形態における構成の
柱１２を形成できる。
述のインクジェットヘッドの製造方法において、流路パ
ターン７を形成する行程で２回のパターニングを行えば
よい。例えば、まず溶解可能な樹脂を柱１２と密着層６
との間隔に相当する厚みで塗布し、パターニングする。
この際には、柱１２を形成する平面位置では樹脂をエッ
チングしない。次に、最初に塗布した厚みと合わせて所
望の流路の高さとなる厚みで溶解可能な樹脂を塗布す
る。そして今度は、柱１２を形成する平面位置の樹脂を
エッチングする。このように２度のパターニングを行っ
て形成した流路パターン７上に流路構成部材８となる樹
脂を被覆することによって、本実施形態における構成の
柱１２を形成できる。
【００７６】また、柱１２は、図１７に示すように密着
層６上から上方に延びて、流路構成部材８によって形成
された天井部には達していない構成としてもよい。
層６上から上方に延びて、流路構成部材８によって形成
された天井部には達していない構成としてもよい。
【００７７】この構成の柱１２を形成するためには、前
述のインクジェットヘッドの製造方法において、流路パ
ターン７を形成し、流路構成部材８となる樹脂を被覆す
る際に、例えば以下の工程を行えばよい。まず、溶解可
能な樹脂を柱１２の高さに相当する厚みで塗布し、パタ
ーニングする。この際、柱１２を形成する平面位置の樹
脂をエッチングする。そして、このように形成した流路
パターン７の、柱１２を形成する位置に形成された凹部
内に、流路構成部材８となる樹脂を塗布する。次に、最
初に塗布した厚みと合わせて所望の流路の高さとなる厚
みで溶解可能な樹脂を塗布する。そして今度は、柱１２
を形成する平面位置では樹脂をエッチングしない。そし
て、流路パターン７上に流路構成部材８となる樹脂を被
覆することによって、本実施形態における構成の柱１２
を形成できる。
述のインクジェットヘッドの製造方法において、流路パ
ターン７を形成し、流路構成部材８となる樹脂を被覆す
る際に、例えば以下の工程を行えばよい。まず、溶解可
能な樹脂を柱１２の高さに相当する厚みで塗布し、パタ
ーニングする。この際、柱１２を形成する平面位置の樹
脂をエッチングする。そして、このように形成した流路
パターン７の、柱１２を形成する位置に形成された凹部
内に、流路構成部材８となる樹脂を塗布する。次に、最
初に塗布した厚みと合わせて所望の流路の高さとなる厚
みで溶解可能な樹脂を塗布する。そして今度は、柱１２
を形成する平面位置では樹脂をエッチングしない。そし
て、流路パターン７上に流路構成部材８となる樹脂を被
覆することによって、本実施形態における構成の柱１２
を形成できる。
【００７８】（インクジェット記録装置の説明）次に、
上述したインクジェットヘッドが搭載されるインクジェ
ット記録装置の一例について、図１８を参照して説明す
る。図１８は、このインクジェット記録装置の概略の構
成を示す斜視図である。
上述したインクジェットヘッドが搭載されるインクジェ
ット記録装置の一例について、図１８を参照して説明す
る。図１８は、このインクジェット記録装置の概略の構
成を示す斜視図である。
【００７９】図１８に示すインクジェット記録装置は、
記録ヘッド２０１の往復移動（主走査）と、一般記録
紙、特殊紙、ＯＨＰフィルム等の記録用シート（被記録
媒体）Ｓの所定ピッチごとの搬送（副走査）とを繰り返
しつつ、これらの動きと同期させながら記録ヘッド（イ
ンクジェットヘッド）２０１から選択的にインクを吐出
させ、記録用シートＳに付着させることで、文字や記
号、画像等を形成するシリアル型の記録装置である。
記録ヘッド２０１の往復移動（主走査）と、一般記録
紙、特殊紙、ＯＨＰフィルム等の記録用シート（被記録
媒体）Ｓの所定ピッチごとの搬送（副走査）とを繰り返
しつつ、これらの動きと同期させながら記録ヘッド（イ
ンクジェットヘッド）２０１から選択的にインクを吐出
させ、記録用シートＳに付着させることで、文字や記
号、画像等を形成するシリアル型の記録装置である。
【００８０】図１８において、記録ヘッド２０１は、２
本のガイドレールに摺動自在に支持され不図示のモータ
等の駆動手段によりガイドレールに沿って往復移動され
るキャリッジ２０２に着脱可能に搭載されている。記録
用シートＳは、搬送ローラ２０３により、記録ヘッド２
０１のインク吐出面に対面し、かつ、インク吐出面との
距離を一定に維持するように、キャリッジ２０２の移動
方向と交差する方向（例えば、直交する方向である矢印
Ａ方向）に搬送される。
本のガイドレールに摺動自在に支持され不図示のモータ
等の駆動手段によりガイドレールに沿って往復移動され
るキャリッジ２０２に着脱可能に搭載されている。記録
用シートＳは、搬送ローラ２０３により、記録ヘッド２
０１のインク吐出面に対面し、かつ、インク吐出面との
距離を一定に維持するように、キャリッジ２０２の移動
方向と交差する方向（例えば、直交する方向である矢印
Ａ方向）に搬送される。
【００８１】記録ヘッド２０１は、それぞれ異なる色の
インクを吐出するための複数のノズル列を有する。記録
ヘッド２０１から吐出されるインクの色に対応して、複
数の独立したメインタンク２０４が、インク供給ユニッ
ト２０５に着脱可能に装着される。インク供給ユニット
２０５と記録ヘッド２０１とは、それぞれインクの色に
対応した複数のインク供給チューブ２０６によって接続
され、メインタンク２０４をインク供給ユニット２０５
に装着することで、メインタンク２０４内に収納された
各色のインクを、記録ヘッド２０１の各ノズル列に独立
して供給することが可能となる。
インクを吐出するための複数のノズル列を有する。記録
ヘッド２０１から吐出されるインクの色に対応して、複
数の独立したメインタンク２０４が、インク供給ユニッ
ト２０５に着脱可能に装着される。インク供給ユニット
２０５と記録ヘッド２０１とは、それぞれインクの色に
対応した複数のインク供給チューブ２０６によって接続
され、メインタンク２０４をインク供給ユニット２０５
に装着することで、メインタンク２０４内に収納された
各色のインクを、記録ヘッド２０１の各ノズル列に独立
して供給することが可能となる。
【００８２】記録ヘッド２０１の往復移動範囲内で、か
つ、記録用シートＳの通過範囲外の領域である非記録領
域には、回復ユニット２０７が、記録ヘッド２０１のイ
ンク吐出面と対面するように配置されている。
つ、記録用シートＳの通過範囲外の領域である非記録領
域には、回復ユニット２０７が、記録ヘッド２０１のイ
ンク吐出面と対面するように配置されている。
【００８３】次に、このインクジェット記録装置のイン
ク供給系の構成について図１９を参照して説明する。図
１９は、図１８に示すインクジェット記録装置のインク
供給経路を説明するための図であり、説明を簡単にする
ため、１色分の経路についてのみ示している。
ク供給系の構成について図１９を参照して説明する。図
１９は、図１８に示すインクジェット記録装置のインク
供給経路を説明するための図であり、説明を簡単にする
ため、１色分の経路についてのみ示している。
【００８４】記録ヘッド２０１へは、インク供給チュー
ブ２０６の先端に設けられた液体コネクタが気密接続さ
れるコネクタ挿入口２０１ａからインクが供給される。
コネクタ挿入口２０１ａは記録ヘッド２０１の上部に形
成されたサブタンク部２０１ｂと連通している。サブタ
ンク部２０１ｂの重力方向下側には、並列に配列された
複数のノズル２０１ｇを有するノズル部にインクを直接
供給する液室２０１ｆが形成されている。サブタンク部
２０１ｂと液室２０１ｆとはフィルタ２０１ｃによって
区画されているが、サブタンク部２０１ｂと液室２０１
ｆとの境界には開口部２０１ｄが形成された仕切部２０
１ｅを有し、フィルタ２０１ｃはこの仕切部２０１ｅ上
に設置されている。
ブ２０６の先端に設けられた液体コネクタが気密接続さ
れるコネクタ挿入口２０１ａからインクが供給される。
コネクタ挿入口２０１ａは記録ヘッド２０１の上部に形
成されたサブタンク部２０１ｂと連通している。サブタ
ンク部２０１ｂの重力方向下側には、並列に配列された
複数のノズル２０１ｇを有するノズル部にインクを直接
供給する液室２０１ｆが形成されている。サブタンク部
２０１ｂと液室２０１ｆとはフィルタ２０１ｃによって
区画されているが、サブタンク部２０１ｂと液室２０１
ｆとの境界には開口部２０１ｄが形成された仕切部２０
１ｅを有し、フィルタ２０１ｃはこの仕切部２０１ｅ上
に設置されている。
【００８５】上述の構成により、コネクタ挿入口２０１
ａから記録ヘッド２０１に供給されたインクは、サブタ
ンク部２０１ｂ、フィルタ２０１ｃ、液室２０１ｆを経
てノズル２０１ｇに供給される。コネクタ挿入口２０１
ａからノズル２０１ｇまでの間は大気に対して気密な状
態に保たれている。
ａから記録ヘッド２０１に供給されたインクは、サブタ
ンク部２０１ｂ、フィルタ２０１ｃ、液室２０１ｆを経
てノズル２０１ｇに供給される。コネクタ挿入口２０１
ａからノズル２０１ｇまでの間は大気に対して気密な状
態に保たれている。
【００８６】サブタンク部２０１ｂの上面には開口部が
形成され、この開口部はドーム状の弾性部材２０１ｈで
覆われている。この弾性部材２０１ｈで囲まれた空間
（圧力調整室２０１ｉ）は、サブタンク部２０１ｂ内の
圧力に応じて容積が変化し、サブタンク部２０１ｂ内の
圧力を調整する機能を有する。
形成され、この開口部はドーム状の弾性部材２０１ｈで
覆われている。この弾性部材２０１ｈで囲まれた空間
（圧力調整室２０１ｉ）は、サブタンク部２０１ｂ内の
圧力に応じて容積が変化し、サブタンク部２０１ｂ内の
圧力を調整する機能を有する。
【００８７】ノズル２０１ｇは、インクを吐出する先端
を下向きにして配列されており、インクはメニスカスを
形成した状態でノズル２０１ｇを満たしている。そのた
め、記録ヘッド２０１の内部、特にノズル２０１ｇ内は
負圧の状態に保たれている。このインクジェット記録装
置では、インク供給ユニット２０５と記録ヘッド２０１
とをインク供給チューブ２０６で接続しており、インク
供給ユニット２０５に対する記録ヘッド２０１の位置を
比較的に自由に設定できるので、記録ヘッド２０１をイ
ンク供給ユニット２０５よりも高い位置に配置すること
によって、記録ヘッド２０１内を所定の負圧に保ってい
る。
を下向きにして配列されており、インクはメニスカスを
形成した状態でノズル２０１ｇを満たしている。そのた
め、記録ヘッド２０１の内部、特にノズル２０１ｇ内は
負圧の状態に保たれている。このインクジェット記録装
置では、インク供給ユニット２０５と記録ヘッド２０１
とをインク供給チューブ２０６で接続しており、インク
供給ユニット２０５に対する記録ヘッド２０１の位置を
比較的に自由に設定できるので、記録ヘッド２０１をイ
ンク供給ユニット２０５よりも高い位置に配置すること
によって、記録ヘッド２０１内を所定の負圧に保ってい
る。
【００８８】フィルタ２０１ｃは、ノズル２０１ｇを詰
まらせるような異物がサブタンク部２０１ｂから液室２
０１ｆへ流出するのを防止するための、ノズル２０１ｇ
の断面幅よりも小さい微細孔を有する金属メッシュで構
成される。フィルタ２０１ｃは、フィルタ２０１ｃの一
方の面のみにインクが接触すると各微細孔に毛管力によ
るインクのメニスカスが形成され、インクは容易に透過
するが空気の流れは困難な性質を持っている。微細孔の
サイズが小さいほどメニスカスの強度は強くなり、より
空気を通しにくくなる。
まらせるような異物がサブタンク部２０１ｂから液室２
０１ｆへ流出するのを防止するための、ノズル２０１ｇ
の断面幅よりも小さい微細孔を有する金属メッシュで構
成される。フィルタ２０１ｃは、フィルタ２０１ｃの一
方の面のみにインクが接触すると各微細孔に毛管力によ
るインクのメニスカスが形成され、インクは容易に透過
するが空気の流れは困難な性質を持っている。微細孔の
サイズが小さいほどメニスカスの強度は強くなり、より
空気を通しにくくなる。
【００８９】このインクジェット記録装置では、記録ヘ
ッド１内でのインクの移動方向に関してフィルタ２０１
ｃの下流に位置する液室２０１ｆに空気が存在すると、
空気は空気自身の浮力程度ではフィルタ２０１ｃを通過
することができない。この現象を利用して、液室２０１
ｆをインクで一杯には満たさず、液室２０１ｆ内のイン
クとフィルタ２０１ｃとの間に空気の層が存在しこの空
気層によって液室２０１ｆ内のインクとフィルタ２０１
ｃとが隔てられた状態として、所定量のインクを液室２
０１ｆ内に蓄えている。
ッド１内でのインクの移動方向に関してフィルタ２０１
ｃの下流に位置する液室２０１ｆに空気が存在すると、
空気は空気自身の浮力程度ではフィルタ２０１ｃを通過
することができない。この現象を利用して、液室２０１
ｆをインクで一杯には満たさず、液室２０１ｆ内のイン
クとフィルタ２０１ｃとの間に空気の層が存在しこの空
気層によって液室２０１ｆ内のインクとフィルタ２０１
ｃとが隔てられた状態として、所定量のインクを液室２
０１ｆ内に蓄えている。
【００９０】本例のような、シリアル型の記録装置にお
いては、高デューティーでの画像形成であってもキャリ
ッジ２０２（図１８参照）の反転の際にインクの吐出を
中断する状態が存在する。圧力調整室２０１ｉは、イン
クの吐出中には容積を縮小させてサブタンク部２０１ｂ
内の負圧の上昇を緩和し、反転時に復元するといった、
コンデンサのような役割を果たす。
いては、高デューティーでの画像形成であってもキャリ
ッジ２０２（図１８参照）の反転の際にインクの吐出を
中断する状態が存在する。圧力調整室２０１ｉは、イン
クの吐出中には容積を縮小させてサブタンク部２０１ｂ
内の負圧の上昇を緩和し、反転時に復元するといった、
コンデンサのような役割を果たす。
【００９１】インク供給ユニット２０５には、ゴム材か
らなるダイアフラム２１０ａを有し、このダイアフラム
２１０ａを変位させることにより２つの液路２０５ｃ，
２０５ｄ間の開閉を行う遮断弁２１０が設けられてい
る。遮断弁２１０は、記録ヘッド２０１がインクを吐出
している状態では開かれ、待機中および休止中は閉じら
れる。インク供給ユニット２０５の構成は、メインタン
ク２０４ごと、すなわちインクの色ごとに設けられてい
るが、遮断弁２１０は全ての色用のものについて同時に
開閉される。
らなるダイアフラム２１０ａを有し、このダイアフラム
２１０ａを変位させることにより２つの液路２０５ｃ，
２０５ｄ間の開閉を行う遮断弁２１０が設けられてい
る。遮断弁２１０は、記録ヘッド２０１がインクを吐出
している状態では開かれ、待機中および休止中は閉じら
れる。インク供給ユニット２０５の構成は、メインタン
ク２０４ごと、すなわちインクの色ごとに設けられてい
るが、遮断弁２１０は全ての色用のものについて同時に
開閉される。
【００９２】以上の構成により、記録ヘッド２０１内の
インクが消費されると、その負圧により、インクが随時
メインタンク２０４からインク供給ユニット２０５およ
びインク供給チューブ２０６を介して記録ヘッド２０１
へ供給される。
インクが消費されると、その負圧により、インクが随時
メインタンク２０４からインク供給ユニット２０５およ
びインク供給チューブ２０６を介して記録ヘッド２０１
へ供給される。
【００９３】回復ユニット２０７は、ノズル２０１ｇか
らのインクや空気の吸引を行うものであり、記録ヘッド
２０１のインク吐出面（ノズル２０１ｇが開口した面）
をキャッピングする吸引キャップ２０７ａを有してい
る。吸引キャップ２０７ａは、少なくともインク吐出面
と接触する部分がゴム等の弾性部材で構成され、インク
吐出面を密閉する位置と記録ヘッド２０１から退避した
位置との間を移動可能に設けられている。吸引キャップ
２０７ａには、中間部位にチューブポンプ式の吸引ポン
プ２０７ｃを有するチューブが接続されており、ポンプ
モータ２０７ｄによって吸引ポンプ２０７ｃを駆動する
ことで、連続吸引が可能である。また、ポンプモータ２
０７ｄの回転量に応じて吸引量を変えることが可能であ
る。
らのインクや空気の吸引を行うものであり、記録ヘッド
２０１のインク吐出面（ノズル２０１ｇが開口した面）
をキャッピングする吸引キャップ２０７ａを有してい
る。吸引キャップ２０７ａは、少なくともインク吐出面
と接触する部分がゴム等の弾性部材で構成され、インク
吐出面を密閉する位置と記録ヘッド２０１から退避した
位置との間を移動可能に設けられている。吸引キャップ
２０７ａには、中間部位にチューブポンプ式の吸引ポン
プ２０７ｃを有するチューブが接続されており、ポンプ
モータ２０７ｄによって吸引ポンプ２０７ｃを駆動する
ことで、連続吸引が可能である。また、ポンプモータ２
０７ｄの回転量に応じて吸引量を変えることが可能であ
る。
【００９４】以上、メインタンク２０４から記録ヘッド
２０１までのインク供給経路を説明したが、図１９に示
したような構成では、長期にわたって見ると、記録ヘッ
ド２０１内に空気が蓄積してしまう。
２０１までのインク供給経路を説明したが、図１９に示
したような構成では、長期にわたって見ると、記録ヘッ
ド２０１内に空気が蓄積してしまう。
【００９５】サブタンク部２０１ｂにおいては、インク
供給チューブ２０６や弾性部材２０１ｈを透過して侵入
する空気や、インク内に溶存していた空気が蓄積する。
インク供給チューブ２０６や弾性部材２０１ｈを透過す
る空気については、それらを構成する材料としてガスバ
リア性の高いものを使用すればよいが、ガスバリア性の
高い材料は高価であり、大量生産される民生用の機器で
は、コスト面の都合上、高性能な材料を容易に使用する
ことはできない。
供給チューブ２０６や弾性部材２０１ｈを透過して侵入
する空気や、インク内に溶存していた空気が蓄積する。
インク供給チューブ２０６や弾性部材２０１ｈを透過す
る空気については、それらを構成する材料としてガスバ
リア性の高いものを使用すればよいが、ガスバリア性の
高い材料は高価であり、大量生産される民生用の機器で
は、コスト面の都合上、高性能な材料を容易に使用する
ことはできない。
【００９６】一方、液室２０１ｆにおいては、ノズル２
０１ｇからインクを吐出する際にインクの膜沸騰により
生じた気泡が分裂して液室２０１ｆに戻ったり、インク
中に溶存している微細な気泡がノズル２０１ｇ内のイン
クの温度上昇により集まって大きな気泡となることによ
り、徐々に空気が蓄積する。
０１ｇからインクを吐出する際にインクの膜沸騰により
生じた気泡が分裂して液室２０１ｆに戻ったり、インク
中に溶存している微細な気泡がノズル２０１ｇ内のイン
クの温度上昇により集まって大きな気泡となることによ
り、徐々に空気が蓄積する。
【００９７】サブタンク部２０１ｂ内および液室２０１
ｆ内での空気の蓄積量が多いと、サブタンク部２０１ｂ
および液室２０１ｆが各々収納しているインク量が減少
してしまう。サブタンク部２０１ｂにおいては、インク
が不足すると、フィルタ２０１ｃが空気に露出してフィ
ルタ２０１ｃの圧力損失が上昇し、最悪の場合は液室２
０１ｆへインクが供給できなくなってしまう。一方、液
室２０１ｆにおいては、ノズル２０１ｇの上端が空気に
露出すると、ノズル２０１ｇへのインク供給が不能とな
る。このように、サブタンク部２０１ｂおよび液室２０
１ｆのいずれも、一定量以上のインクが収納されていな
いと致命的な問題が生じる。
ｆ内での空気の蓄積量が多いと、サブタンク部２０１ｂ
および液室２０１ｆが各々収納しているインク量が減少
してしまう。サブタンク部２０１ｂにおいては、インク
が不足すると、フィルタ２０１ｃが空気に露出してフィ
ルタ２０１ｃの圧力損失が上昇し、最悪の場合は液室２
０１ｆへインクが供給できなくなってしまう。一方、液
室２０１ｆにおいては、ノズル２０１ｇの上端が空気に
露出すると、ノズル２０１ｇへのインク供給が不能とな
る。このように、サブタンク部２０１ｂおよび液室２０
１ｆのいずれも、一定量以上のインクが収納されていな
いと致命的な問題が生じる。
【００９８】そこで、所定の期間ごとにサブタンク部２
０１ｂおよび液室２０１ｆの各々に適量のインクを充填
することで、ガスバリア性の高い材料を使用しなくても
インクの吐出機能を長期間にわたって安定して維持する
ことができる。
０１ｂおよび液室２０１ｆの各々に適量のインクを充填
することで、ガスバリア性の高い材料を使用しなくても
インクの吐出機能を長期間にわたって安定して維持する
ことができる。
【００９９】サブタンク部２０１ｂおよび液室２０１ｆ
へのインクの充填は、回復ユニット２０７による吸引動
作を利用して行う。すなわち、吸引キャップ２０７ａで
記録ヘッド２０１のインク吐出面を密閉した状態で吸引
ポンプ２０７ｃを駆動し、記録ヘッド２０１内のインク
をノズル２０１ｇから吸引することによって行う。ただ
し、単にノズル２０１ｇからインクを吸引しただけで
は、ノズル２０１ｇから吸引したインクとほぼ同量のイ
ンクがサブタンク部２０１ｂから液室２０１ｆへ流れ込
み、同様に、サブタンク２０１ｂから流出したインクと
ほぼ同量のインクがメインタンク２０４からサブタンク
部２０１ｂへ流れ込むだけで、吸引前と状況はほとんど
変わらない。
へのインクの充填は、回復ユニット２０７による吸引動
作を利用して行う。すなわち、吸引キャップ２０７ａで
記録ヘッド２０１のインク吐出面を密閉した状態で吸引
ポンプ２０７ｃを駆動し、記録ヘッド２０１内のインク
をノズル２０１ｇから吸引することによって行う。ただ
し、単にノズル２０１ｇからインクを吸引しただけで
は、ノズル２０１ｇから吸引したインクとほぼ同量のイ
ンクがサブタンク部２０１ｂから液室２０１ｆへ流れ込
み、同様に、サブタンク２０１ｂから流出したインクと
ほぼ同量のインクがメインタンク２０４からサブタンク
部２０１ｂへ流れ込むだけで、吸引前と状況はほとんど
変わらない。
【０１００】したがって、本例では、フィルタ２０１ｃ
で仕切られたサブタンク部２０１ｂと液室２０１ｆとに
各々適量のインクを充填するために、遮断弁２１０を利
用してサブタンク部２０１ｂおよび液室２０１ｆを所定
の圧力まで減圧し、サブタンク部２０１ｂおよび液室２
０１ｆの容積設定を行う。
で仕切られたサブタンク部２０１ｂと液室２０１ｆとに
各々適量のインクを充填するために、遮断弁２１０を利
用してサブタンク部２０１ｂおよび液室２０１ｆを所定
の圧力まで減圧し、サブタンク部２０１ｂおよび液室２
０１ｆの容積設定を行う。
【０１０１】以下に、サブタンク部２０１ｂと液室２０
１ｆとへのインク充填動作、および容積設定について説
明する。
１ｆとへのインク充填動作、および容積設定について説
明する。
【０１０２】インク充填動作は、まず、記録ヘッド２０
１が吸引キャップ２０７ａと対向する位置までキャリッ
ジ２０２（図１８参照）を移動させ、記録ヘッド２０１
のインク吐出面を吸引キャップ２０７ａにより密閉す
る。また、遮断弁２１０を閉じ、メインタンク２０４か
ら記録ヘッド２０１までのインク経路を閉じた状態とす
る。
１が吸引キャップ２０７ａと対向する位置までキャリッ
ジ２０２（図１８参照）を移動させ、記録ヘッド２０１
のインク吐出面を吸引キャップ２０７ａにより密閉す
る。また、遮断弁２１０を閉じ、メインタンク２０４か
ら記録ヘッド２０１までのインク経路を閉じた状態とす
る。
【０１０３】この状態でポンプモータ２０７ｄを駆動
し、吸引ポンプ２０７ｃにより吸引キャップ２０７ａか
ら吸引を行う。この吸引により、記録ヘッド２０１内に
残留しているインクおよび空気がノズル２０１ｇを通し
て吸引され、記録ヘッド２０１内が減圧される。吸引ポ
ンプ２０７ｃによる吸引量が所定の量に達した時点で、
吸引ポンプ２０７ｃを停止させる。そして、吸引キャッ
プ２０７ａによるインク吐出面の密閉状態はそのまま
で、遮断弁２１０を開く。吸引ポンプ２０７ｃによる吸
引量は、記録ヘッド２０１内の圧力が、サブタンク部２
０１ｂおよび液室２０１ｆ内に適量のインクを充填する
のに必要な所定の圧力となる吸引量であり、これは計算
や実験等によって求めることができる。
し、吸引ポンプ２０７ｃにより吸引キャップ２０７ａか
ら吸引を行う。この吸引により、記録ヘッド２０１内に
残留しているインクおよび空気がノズル２０１ｇを通し
て吸引され、記録ヘッド２０１内が減圧される。吸引ポ
ンプ２０７ｃによる吸引量が所定の量に達した時点で、
吸引ポンプ２０７ｃを停止させる。そして、吸引キャッ
プ２０７ａによるインク吐出面の密閉状態はそのまま
で、遮断弁２１０を開く。吸引ポンプ２０７ｃによる吸
引量は、記録ヘッド２０１内の圧力が、サブタンク部２
０１ｂおよび液室２０１ｆ内に適量のインクを充填する
のに必要な所定の圧力となる吸引量であり、これは計算
や実験等によって求めることができる。
【０１０４】記録ヘッド２０１内が減圧されると、イン
ク供給チューブ２０６を介して記録ヘッド２０１内にイ
ンクが流れ込み、サブタンク部２０１ｂおよび液室２０
１ｆの各々にインクが充填される。充填されるインクの
量は、減圧されているサブタンク部２０１ｂおよび液室
２０１ｆがほぼ大気圧に戻るのに必要な体積であり、サ
ブタンク部２０１ｂおよび液室２０１ｆの容積および圧
力により決定される。
ク供給チューブ２０６を介して記録ヘッド２０１内にイ
ンクが流れ込み、サブタンク部２０１ｂおよび液室２０
１ｆの各々にインクが充填される。充填されるインクの
量は、減圧されているサブタンク部２０１ｂおよび液室
２０１ｆがほぼ大気圧に戻るのに必要な体積であり、サ
ブタンク部２０１ｂおよび液室２０１ｆの容積および圧
力により決定される。
【０１０５】サブタンク部２０１ｂおよび液室２０１ｆ
へのインクの充填は、遮断弁２１０を開いてから、例え
ば約１秒程度の短時間で完了する。インクの充填が完了
した後、吸引キャップ２０７ａを記録ヘッド２０１から
離間させ、再び吸引ポンプ２０７ｃを駆動して吸引キャ
ップ２０７ａ内に残ったインクを吸引する。これによっ
てインクの充填動作が完了する。
へのインクの充填は、遮断弁２１０を開いてから、例え
ば約１秒程度の短時間で完了する。インクの充填が完了
した後、吸引キャップ２０７ａを記録ヘッド２０１から
離間させ、再び吸引ポンプ２０７ｃを駆動して吸引キャ
ップ２０７ａ内に残ったインクを吸引する。これによっ
てインクの充填動作が完了する。
【０１０６】ここで、サブタンク部２０１ｂの容積をＶ
１、サブタンク部２０１ｂに充填すべきインクの量をＳ
１、サブタンク部２０１ｂ内の圧力をＰ１（大気圧から
の相対値）とする。ここで、「ＰＶ＝一定」の原理によ
り、これらの関係をＶ１＝Ｓ１／│Ｐ１│となるように
設定することにより、充填動作によりサブタンク部２０
１ｂに対して適量のインクを充填することができる。同
様に、液室２０１ｆの容積をＶ２、液室２０１ｆに充填
すべきインクの量をＳ１、液室２０１ｆ内の圧力をＰ２
（大気圧からの相対値）としたとき、これらの関係をＶ
２＝Ｓ２／│Ｐ２│となるように設定することにより、
充填動作により液室２０１ｆに対して適量のインクを充
填することができる。
１、サブタンク部２０１ｂに充填すべきインクの量をＳ
１、サブタンク部２０１ｂ内の圧力をＰ１（大気圧から
の相対値）とする。ここで、「ＰＶ＝一定」の原理によ
り、これらの関係をＶ１＝Ｓ１／│Ｐ１│となるように
設定することにより、充填動作によりサブタンク部２０
１ｂに対して適量のインクを充填することができる。同
様に、液室２０１ｆの容積をＶ２、液室２０１ｆに充填
すべきインクの量をＳ１、液室２０１ｆ内の圧力をＰ２
（大気圧からの相対値）としたとき、これらの関係をＶ
２＝Ｓ２／│Ｐ２│となるように設定することにより、
充填動作により液室２０１ｆに対して適量のインクを充
填することができる。
【０１０７】以上のように、サブタンク部２０１ｂおよ
び液室２０１ｆの各々の容積と減圧する圧力とを設定す
ることにより、フィルタ２０１ｃで仕切られたサブタン
ク部２０１ｂと液室２０１ｆとに各々適量のインクを１
回の充填動作で充填することができ、空気が記録ヘッド
２０１内に蓄積する状況下であってもその吸引動作なし
に、長期間にわたって正常に稼働させることができる。
び液室２０１ｆの各々の容積と減圧する圧力とを設定す
ることにより、フィルタ２０１ｃで仕切られたサブタン
ク部２０１ｂと液室２０１ｆとに各々適量のインクを１
回の充填動作で充填することができ、空気が記録ヘッド
２０１内に蓄積する状況下であってもその吸引動作なし
に、長期間にわたって正常に稼働させることができる。
【０１０８】以上説明した一例のインクジェット記録装
置では、前述のように、遮断弁２１０を閉じた状態で吸
引ポンプ２０７ｃによって記録ヘッド２０１内を減圧
し、遮断弁２１０を開いて、インクの充填動作が行われ
る。このインク充填動作では、前述のように短時間でイ
ンクが充填され、記録ヘッド２０１内に比較的強い勢い
のインク流動が生じる。そこでこの際に、インクの流動
によって流路構成部材に比較的大きな応力が加わるが、
本発明によれば、このような充填動作を行った際でも流
路構成部材の剥離が生じるのを防止することができる。
置では、前述のように、遮断弁２１０を閉じた状態で吸
引ポンプ２０７ｃによって記録ヘッド２０１内を減圧
し、遮断弁２１０を開いて、インクの充填動作が行われ
る。このインク充填動作では、前述のように短時間でイ
ンクが充填され、記録ヘッド２０１内に比較的強い勢い
のインク流動が生じる。そこでこの際に、インクの流動
によって流路構成部材に比較的大きな応力が加わるが、
本発明によれば、このような充填動作を行った際でも流
路構成部材の剥離が生じるのを防止することができる。
【０１０９】なお、本発明のインクジェットヘッドが搭
載されるインクジェット記録装置は、ここで説明したよ
うなインクジェット記録装置に限られることはない。例
えば、ここではシリアル型のインクジェット記録装置に
ついて説明したが、ノズル列が被記録媒体の幅方向全幅
にわたって設けられたインクジェットヘッドを搭載する
ライン型のインクジェット記録装置にも、本発明は適用
可能である。
載されるインクジェット記録装置は、ここで説明したよ
うなインクジェット記録装置に限られることはない。例
えば、ここではシリアル型のインクジェット記録装置に
ついて説明したが、ノズル列が被記録媒体の幅方向全幅
にわたって設けられたインクジェットヘッドを搭載する
ライン型のインクジェット記録装置にも、本発明は適用
可能である。
【０１１０】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
インクの流路を構成する流路構成部材が基板上に接合さ
れて製造されるインクジェットヘッドにおいて、流路構
成部材によって櫛歯状に形成された流路壁の先端部分
に、流路壁よりも広い平面領域にわたって密着層を形成
して、この部分の密着力を高めることによって、流路構
成部材が基板から剥離することを防止できる。
インクの流路を構成する流路構成部材が基板上に接合さ
れて製造されるインクジェットヘッドにおいて、流路構
成部材によって櫛歯状に形成された流路壁の先端部分
に、流路壁よりも広い平面領域にわたって密着層を形成
して、この部分の密着力を高めることによって、流路構
成部材が基板から剥離することを防止できる。
【０１１１】このため、本発明によれば、長期にわたっ
て使用し、流路構成部材が膨潤して流路構成部材と基板
との接合部に応力が生じても、基板から流路構成部材が
剥離することを防止でき、長期にわたって高い信頼性で
良好に動作可能なインクジェットヘッド、およびその製
造方法を提供できる。
て使用し、流路構成部材が膨潤して流路構成部材と基板
との接合部に応力が生じても、基板から流路構成部材が
剥離することを防止でき、長期にわたって高い信頼性で
良好に動作可能なインクジェットヘッド、およびその製
造方法を提供できる。
【図１】本発明による第１の実施形態のインクジェット
ヘッドの模式的断面図であり、図１（ａ）は流路付近の
一部分の平面断面図、図１（ｂ）は図１（ａ）のＢ−
Ｂ’線に沿って切断した断面図である。
ヘッドの模式的断面図であり、図１（ａ）は流路付近の
一部分の平面断面図、図１（ｂ）は図１（ａ）のＢ−
Ｂ’線に沿って切断した断面図である。
【図２】図１のインクジェットヘッドの製造工程におけ
るある段階での状態を示す模式的斜視図である。
るある段階での状態を示す模式的斜視図である。
【図３】図２のＡ−Ａ’線に沿って切断した模式的断面
図である。
図である。
【図４】図１のインクジェットヘッドの製造工程におけ
る他の段階での状態を示す模式的断面図である。
る他の段階での状態を示す模式的断面図である。
【図５】図１のインクジェットヘッドの製造工程におけ
るさらに他の段階での状態を示す模式的断面図である。
るさらに他の段階での状態を示す模式的断面図である。
【図６】図１のインクジェットヘッドの製造工程におけ
るさらに他の段階での状態を示す模式的断面図である。
るさらに他の段階での状態を示す模式的断面図である。
【図７】図１のインクジェットヘッドの製造工程におけ
るさらに他の段階での状態を示す模式的断面図である。
るさらに他の段階での状態を示す模式的断面図である。
【図８】図１のインクジェットヘッドの製造工程におけ
るさらに他の段階での状態を示す模式的断面図である。
るさらに他の段階での状態を示す模式的断面図である。
【図９】本発明による第２の実施形態のインクジェット
ヘッドの模式的断面図であり、図９（ａ）は、流路付近
の一部分の平面断面図、図９（ｂ）は図９（ａ）のＢ−
Ｂ’線に沿って切断した断面図である。
ヘッドの模式的断面図であり、図９（ａ）は、流路付近
の一部分の平面断面図、図９（ｂ）は図９（ａ）のＢ−
Ｂ’線に沿って切断した断面図である。
【図１０】本発明による第３の実施形態のインクジェッ
トヘッドの模式的断面図であり、図１０（ａ）は、流路
付近の一部分の平面断面図、図１０（ｂ）は図１０
（ａ）のＢ−Ｂ’線に沿って切断した断面図である。
トヘッドの模式的断面図であり、図１０（ａ）は、流路
付近の一部分の平面断面図、図１０（ｂ）は図１０
（ａ）のＢ−Ｂ’線に沿って切断した断面図である。
【図１１】本発明の変形例のインクジェットヘッドのイ
ンク供給口付近の一部分の平面断面図である。
ンク供給口付近の一部分の平面断面図である。
【図１２】図１２のインクジェットヘッドのインク供給
口付近の一部分の側断面図である。
口付近の一部分の側断面図である。
【図１３】図１２のインクジェットヘッド全体の側断面
図である。
図である。
【図１４】本発明の他の変形例のインクジェットヘッド
を示す柱付近の模式的断面図である。
を示す柱付近の模式的断面図である。
【図１５】本発明のさらに他の変形例のインクジェット
ヘッドを示す柱付近の模式的断面図である。
ヘッドを示す柱付近の模式的断面図である。
【図１６】本発明のさらに他の変形例のインクジェット
ヘッドを示す柱付近の模式的断面図である。
ヘッドを示す柱付近の模式的断面図である。
【図１７】本発明のさらに他の変形例のインクジェット
ヘッドを示す柱付近の模式的断面図である。
ヘッドを示す柱付近の模式的断面図である。
【図１８】本発明のインクジェットヘッドが搭載される
一例のインクジェット記録装置の概略構成を示す斜視図
である。
一例のインクジェット記録装置の概略構成を示す斜視図
である。
【図１９】図１５に示すインクジェット記録装置の、１
色分についてのインク供給経路を説明するための図であ
る。
色分についてのインク供給経路を説明するための図であ
る。
【図２０】従来例のインクジェットヘッドの模式的断面
図であり、図２０（ａ）は流路付近の一部分の平面断面
図、図２０（ｂ）は図２０（ａ）のＢ−Ｂ’線に沿って
切断した断面図である。
図であり、図２０（ａ）は流路付近の一部分の平面断面
図、図２０（ｂ）は図２０（ａ）のＢ−Ｂ’線に沿って
切断した断面図である。
【図２１】従来例のインクジェットヘッドの模式的断面
図であり、図２１（ａ）は全体の側断面図、図２１
（ｂ）は流路構成部材の接合部の拡大断面図である。
図であり、図２１（ａ）は全体の側断面図、図２１
（ｂ）は流路構成部材の接合部の拡大断面図である。
【図２２】図２１のインクジェットヘッドの流路付近の
平面断面図である。
平面断面図である。
１，５１ 基板 ２，５２ インク吐出圧力発生素子 ３，５３ インク供給口マスク ４，５４ ＳｉＮ層 ５，５５ Ｔａ層 ６，５６ 密着層 ７ 流路パターン ８，５８ 流路構成部材 ９，５９ 吐出口 １０，６０ インク供給口 １１，６１ 流路壁 １２,６２ 柱 ２０１ 記録ヘッド ２０１ａ コネクタ挿入口 ２０１ｂ サブタンク部 ２０１ｃ フィルタ ２０１ｄ 開口部 ２０１ｅ 仕切部 ２０１ｆ 液室 ２０１ｇ ノズル ２０１ｈ 弾性部材 ２０１ｉ 圧力調整室 ２０２ キャリッジ ２０３ 搬送ローラ ２０４ メインタンク ２０５ インク供給ユニット ２０５ｄ、２０５ｃ 液路 ２０６ インク供給チューブ ２０７ 回復ユニット ２０７ａ 吸引キャップ ２０７ｃ 吸引ポンプ ２０７ｄ ポンプモータ ２１０ 遮断弁 ２１０ａ ダイアフラム Ｓ 記録シート
Claims (22)
- 【請求項１】 吐出口から液体を吐出させるためのエネ
ルギーを発生する液体吐出圧力発生素子が形成された基
板と、 該基板上に接合され、前記液体吐出圧力発生素子上を通
って前記吐出口に連通する流路を形成する流路構成部材
と、 前記基板と前記流路構成部材との間の少なくとも一部に
形成された、前記基板および前記流路構成部材との間の
密着力が前記流路構成部材と前記基板との間の密着力よ
りも大きい密着層とを有し、 前記流路構成部材に前記基板から剥離する方向への応力
が集中して生じる箇所で、前記密着層が前記流路構成部
材と前記基板との接合面よりも広い平面領域にわたって
形成されているインクジェットヘッド。 - 【請求項２】 前記流路構成部材によって、複数の前記
吐出口に供給する前記液体を保持する共通液室が形成さ
れ、前記流路は、共通液室に向かって延びる流路壁によ
って区画されて、前記共通液室から各前記吐出口に連通
するように複数形成されており、 前記流路壁の先端部に、該流路壁と前記基板との接合面
よりも広い平面領域にわたって前記密着層が形成されて
いる、請求項１に記載のインクジェットヘッド。 - 【請求項３】 前記流路壁の根元側の部分には、該流路
壁の接合面内に含まれる平面領域内に前記密着層が形成
されている、請求項２に記載のインクジェットヘッド。 - 【請求項４】 前記流路壁の根元側の部分には、前記密
着層が形成されていない、請求項２に記載のインクジェ
ットヘッド。 - 【請求項５】 複数の前記流路壁の先端部の接合面を通
るように帯状に前記密着層が形成されている、請求項２
から４のいずれか１項に記載のインクジェットヘッド。 - 【請求項６】 前記流路の入口付近で、かつ前記流路を
区画する流路壁が形成された平面領域から離れた平面領
域内に、前記流路構成部材からなる柱が形成されてい
る、請求項１から５のいずれか１項に記載のインクジェ
ットへッド。 - 【請求項７】 前記密着層は、前記柱が形成されている
平面領域を通る平面領域にも形成されている、請求項６
に記載のインクジェットヘッド。 - 【請求項８】 前記密着層は、前記柱が占める平面領域
を避けて形成されている、請求項７に記載のインクジェ
ットヘッド。 - 【請求項９】 前記柱が占める平面領域内に、他の部分
から独立した前記密着層が形成されている、請求項８に
記載のインクジェットヘッド。 - 【請求項１０】 前記柱は前記流路構成部材によって形
成された天井部から前記基板に向かって、前記密着層と
の間に距離をおいた位置まで延びている、請求項７に記
載のインクジェットヘッド。 - 【請求項１１】 前記柱は前記密着層から前記流路構成
部材によって形成された天井部に向かって、該天井部と
の間に距離をおいた位置まで延びている、請求項６に記
載のインクジェットヘッド。 - 【請求項１２】 前記基板には、前記共通液室に連通
する液体供給口が開口されており、 前記柱が形成されている平面領域を通る平面領域に形成
された前記密着層は、前記液体供給口の開口の縁の周り
を囲む平面領域内に、該液体供給口内に一部はみ出して
形成された、液体供給口縁部保護用の密着層である、請
求項７から１１のいずれか１項に記載のインクジェット
ヘッド。 - 【請求項１３】 前記密着層は、前記液体吐出圧力発生
素子上を避けた平面領域に形成されている、請求項１か
ら１２のいずれか１項に記載のインクジェットヘッド。 - 【請求項１４】 前記密着層はポリエーテルアミド樹脂
からなる、請求項１から１３のいずれか１項に記載のイ
ンクジェットヘッド。 - 【請求項１５】 前記密着層は熱可塑性のポリエーテル
アミド樹脂からなる、請求項１から１４のいずれか１項
に記載のインクジェットヘッド。 - 【請求項１６】 前記流路構成部材は樹脂からなる、請
求項１から１５のいずれか１項に記載のインクジェット
ヘッド。 - 【請求項１７】 前記流路構成部材はエポキシ樹脂のカ
チオン重合化合物からなる、請求項１から１６のいずれ
か１項に記載のインクジェットヘッド。 - 【請求項１８】 前記吐出口は前記液体吐出圧力発生素
子に対向する位置に開口されている、請求項１から１７
のいずれか１項に記載のインクジェットヘッド。 - 【請求項１９】 前記液体吐出圧力発生素子は電気熱変
換体である、請求項１から１８のいずれか１項に記載の
インクジェットヘッド。 - 【請求項２０】 請求項１から１９のいずれか１項に記
載のインクジェットヘッドの製造方法であって、 前記基板上に前記密着層となる樹脂を塗布し、所定の平
面形状を有するようにパターニングして前記密着層を形
成する工程と、 さらにその上に、溶解可能な樹脂を塗布し、所定の平面
形状を有するようにパターニングして流路パターンを形
成する工程と、 さらにその上に、前記流路構成部材となる樹脂を塗布す
る工程と、 前記流路構成部材となる樹脂に前記吐出口を開口する工
程と、 前記流路パターンを溶出する工程とを有する、インクジ
ェットヘッドの製造方法。 - 【請求項２１】 前記密着層となる樹脂としてポリエー
テルアミド樹脂を用い、前記基板上に塗布された前記ポ
リエーテルアミド樹脂からなる層を酸素プラズマアッシ
ングによってパターニングする、請求項２０に記載の、
インクジェットヘッドの製造方法。 - 【請求項２２】 請求項１から１９のいずれか１項に記
載のインクジェットヘッドが搭載されるインクジェット
記録装置。
Priority Applications (9)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001048665A JP3728210B2 (ja) | 2001-02-23 | 2001-02-23 | インクジェットヘッドおよびその製造方法、インクジェット記録装置 |
| CA002372371A CA2372371C (en) | 2001-02-23 | 2002-02-20 | Ink jet head, producing method therefor and ink jet recording apparatus |
| US10/077,799 US6676241B2 (en) | 2001-02-23 | 2002-02-20 | Ink jet head, producing method therefor and ink jet recording apparatus |
| AU16816/02A AU784872B2 (en) | 2001-02-23 | 2002-02-21 | Ink jet head, producing method therefor and ink jet recording apparatus |
| AT02003895T ATE311294T1 (de) | 2001-02-23 | 2002-02-21 | Tintenstrahlkopf, herstellungsmethode dafür und tintenstrahlaufzeichnungsgerät |
| EP02003895A EP1234671B1 (en) | 2001-02-23 | 2002-02-21 | Ink jet head, producing method therefor and ink jet recording apparatus |
| DE60207622T DE60207622T2 (de) | 2001-02-23 | 2002-02-21 | Tintenstrahlkopf, Herstellungsmethode dafür und Tintenstrahlaufzeichnungsgerät |
| CNB021233322A CN1189323C (zh) | 2001-02-23 | 2002-02-22 | 喷墨头,生产方法和喷墨记录设备 |
| KR10-2002-0009695A KR100460244B1 (ko) | 2001-02-23 | 2002-02-23 | 잉크 제트 헤드, 그 제조 방법 및 잉크 제트 기록 장치 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001048665A JP3728210B2 (ja) | 2001-02-23 | 2001-02-23 | インクジェットヘッドおよびその製造方法、インクジェット記録装置 |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
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