JP2006076267A - インクジェット記録ヘッド、及び、インクジェット記録ヘッド製造方法 - Google Patents
インクジェット記録ヘッド、及び、インクジェット記録ヘッド製造方法 Download PDFInfo
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Abstract
【課題】 積層構造のインクジェット記録ヘッドの、積層される部材間の接合不良に起因する、強度の低下や圧力リークの問題を解消する。
【解決手段】 インクジェット記録ヘッド１１２は、ノズルプレート２２、インクプールプレート２４、２６、スループレート２８、インク供給路プレート３０、圧力室プレート３２、及び、振動板３４を順番に積層して形成されている。これらインクジェット記録ヘッド１１２を構成するための各部材は、エポキシ系樹脂などの接着剤を介して互いに接着されている。インク流路１２０を構成する内壁１２２は、内壁１２２の全体を連続して覆う流路膜１２４でコーティングされている。
【選択図】 図３
【解決手段】 インクジェット記録ヘッド１１２は、ノズルプレート２２、インクプールプレート２４、２６、スループレート２８、インク供給路プレート３０、圧力室プレート３２、及び、振動板３４を順番に積層して形成されている。これらインクジェット記録ヘッド１１２を構成するための各部材は、エポキシ系樹脂などの接着剤を介して互いに接着されている。インク流路１２０を構成する内壁１２２は、内壁１２２の全体を連続して覆う流路膜１２４でコーティングされている。
【選択図】 図３
Description
本発明は、インク滴を吐出して画像記録を行なうインクジェット記録装置に適用されるインクジェット記録ヘッド、及び、このインクジェット記録ヘッドを製造するためのインクジェット記録ヘッド製造方法に関する。
従来から、インクとの接触による腐食を防止するために、インクジェット記録ヘッドの開発においては、耐インク性を有する部材を選定することが必要不可欠な条件の１つであった。しかしながら、近年では、複数の部材を積層してインクジェット記録ヘッドを構成するものも増え、すべての部材を耐インク性を有するもので構成するのは難しくなっている。また、複数の部材を積層するため、積層する部材の接合部分に接合不良が生じる場合もある。
そこで、特許文献１、２、３、４に記載の技術では、インクの接する部分に耐インク性を有する腐食防止膜を形成して、インクとの接触により耐インク性に欠ける部材が腐食するのを防止している。これにより、確かに、インク流路の耐インク性は確保でき、インクジェット記録ヘッドを構成する部材選定の自由度を増すことができる。
しかしながら、特許文献１、２、３、４に記載の技術では、いずれも、複数の部材を積層する前に各々の部材に腐食防止膜を形成するため、積層される部材間の接合不良は解消されず、接合不良により、インクジェット記録ヘッドの強度が低下したり、インクの吐出に必要な圧力がインクに十分に加えられない、いわゆる圧力リークの問題が生じてしまうこともある。
特開２００３−１４５７５１号公報
特開２００２−３４７２４７号公報
特開２００３−０９４６４８号公報
特開２００４−０７４８０９号公報
本発明は、上記事実を考慮してなされたものであり積層構造のインクジェット記録ヘッドの、積層される部材間の接合不良に起因する、強度の低下や圧力リークの問題を解消することの可能なインクジェット記録ヘッド、及び、このインクジェット記録ヘッド製造方法を得ることを目的とする。
上記の目的を達成するために、請求項１に記載のインクジェット記録ヘッドは、複数の部材を積層した積層構造のインクジェット記録ヘッドであって、前記複数の部材で構成されたインク流路と、前記インク流路を構成する内壁面の、前記複数の部材の接合部分の少なくとも１カ所を、この接合部分を構成する複数の部材にまたがって連続して覆う耐インク性を有する流路膜と、を含んで構成されている。
複数の部材を積層した積層構造のインクジェット記録ヘッドでは、部材間の接合部分において接合不良が発生することがある。特に、何枚ものプレートを積層する場合には、インク流路の構造との関係で、接合の際に加圧しづらい部分も生じ、当該部分の接合不良によって、インクジェット記録ヘッドの強度の低下や、インク吐出時における圧力リークの問題が生じる。
そこで、本発明では、耐インク性を有する流路膜で、複数の部材で構成されたインク流路の内壁面の少なくとも１カ所の接合部分を、この接合部分を構成する複数の部材にまたがって連続して覆う。これにより、複数の部材間の接合不良の部分が流路膜で覆われ、接合不良に起因するインクジェット記録ヘッドの強度の低下を防止できる。また、接合部分のインク流路の内壁が平坦化されるので、インク吐出時における圧力リークも軽減することができる。
なお、本発明でいうインク流路とは、インクジェット記録ヘッドにおいてインクと接するすべての部分をいい、インクの通路のみでなく、インクの供給口や吐出口の内側、インクの貯留される部分、インクへの圧力が加えられる圧力室などのすべての部分を含んでいる。
本発明のインクジェット記録ヘッドの流路膜は、請求項２に記載のように、前記インク流路を構成する内壁面のすべてを連続して覆っていることを特徴とすることもできる。
上記の構によれば、接合部分のすべてが流路膜で覆われるので、確実にインクジェット記録ヘッドの強度の低下を防ぐと共に、インク吐出時の圧力リークも防止することができる。
また、本発明のインクジェット記録ヘッドの流路膜は、請求項３に記載のように、耐インク性を有する、金属、金属合金、金属化合物、の少なくとも１つを含んで構成されていることを特徴とする。
上記の、金属としては、金、白金、銀、鉄、銅、ニッケル、コバルトなどを用いることができる。
これらにより流路膜を構成することにより、耐インク性に優れた流路膜を構成することができる。
請求項４に記載の発明のインクジェット記録ヘッド製造方法は、複数の部材を積層した積層構造のインクジェット記録ヘッドを製造するインクジェット記録ヘッド製造方法であって、前記複数の部材を積層してインク流路を構成し、その後、前記インク流路の内壁面を連続して覆う耐インク性の流路膜を形成する流路膜形成処理を行なうものである。
本発明のインクジェット記録ヘッド製造方法では、まず、複数の部材を積層してインク流路を構成する。このインク流路は、インクジェット記録ヘッドを構成するすべての部材が積層されて構成されるインク流路であっても、一部の部材が積層されて構成されるインク流路であってもよい。その後、インク流路の内壁面を連続して覆う耐インク性の流路膜を形成する。したがって、インク流路に耐インク性の膜を形成した後に各部材を積層する場合と異なり、インク流路の接合部分における流路膜を連続して構成することができる。これにより、接合不良の部分が流路膜で覆われ、接合不良に起因するインクジェット記録ヘッドの強度の低下を防止できる。また、接合部分のインク流路の内壁が平坦化されるので、インク吐出時における圧力リークも軽減することができる。
なお、本発明のインクジェット記録ヘッド製造方法は、請求項５に記載のように、前記流路膜形成処理を、金属粒子を含む金属粒子液体を前記インク流路に充填する充填工程、及び、所定時間経過後に前記金属粒子液体を前記インク流路から排出する排出工程を含んでいることを特徴とすることもできる。
このように、金属粒子液体をインク流路に充填し、その後、排出することにより、インク流路に金属を付着させて流路膜を形成することができる。
また、本発明のインクジェット記録ヘッド製造方法は、請求項６に記載のように、前記流路膜形成処理で、前記充填工程前に、前記インク流路の内壁面を活性化させる活性化工程を行なうことを特徴とすることもできる。
このように、金属粒子液体の充填前に、インク流路の内壁を活性化させることにより、金属の内壁への密着性を高めることができる。
また、本発明のインクジェット記録ヘッド製造方法は、請求項７に記載のように、前記インク流路の内壁は導電性とされ、前記流路膜形成処理は、前記充填工程後、前記排出工程前に、前記インク流路の内壁を所定時間の間陽極化する陽極化析出工程を行なうを特徴とすることもできる。
このように、インク流路の内壁を陽極化することにより、金属をインク流路の内壁に引き寄せて密着させることができる。
また、本発明のインクジェット記録ヘッド製造方法は、請求項８に記載のように、前記金属粒子液体は、前記金属粒子が飽和状態とされた金属飽和溶液であり、前記充填工程前に、溶媒を加熱して前記金属飽和液を生成する金属飽和液生成工程と、前記充填工程後、前記排出工程前に、前記金属飽和液を冷却する冷却工程と、をさらに行なうことを特徴とすることもできる。
このように、加熱された金属飽和液をインク流路内で冷却すると、溶解している金属の飽和溶解度も下がることから、金属がインク流路の内壁に析出される。これにより、インク流路の内壁を活性化したり、陽極化することなく、インク流路の内壁に金属を析出させることができる。
また、本発明のインクジェット記録ヘッド製造方法は、請求項９に記載のように、前記排出工程後に前記インク流路の内壁を加熱する内壁加熱工程を行なうことを特徴とすることもできる。
このように、排出工程後にインク流路の内壁を加熱することにより、析出した金属粒子をインク流路の内壁に定着させることができる。
以上、本発明によれば、複数の部材の接合不良の部分が流路膜で覆われるので、接合不良に起因するインクジェット記録ヘッドの強度の低下を防止でき、インク吐出時における圧力リークも軽減することができる。
以下、本発明の実施形態を図面を参照しながら説明する。
図１に示すように、インクジェット記録装置１０２は、ヘッドケース５２を搭載するキャリッジ１０４、キャリッジ１０４を主走査方向Ｍに走査する為の主走査機構１０６、記録媒体としての記録用紙Ｐを副走査方向Ｓに走査する為の副走査機構１０８、及びメンテナンスステーション１１０等を含んで構成されている。
ヘッドケース５２には、インクを吐出して画像を記録するインクジェット記録ヘッド１１２（図２、３参照）が備えられている。ヘッドケース５２は、インクジェット記録ヘッド１１２のインク吐出側が記録用紙Ｐと対向するようにキャリッジ１０４上に搭載されており、主走査機構１０６によって主走査方向Ｍに移動されながら記録用紙Ｐに対してインク滴を吐出することにより、一定のバンド領域ＢＥに対して画像の記録を行う。主走査方向への１回の移動が終了すると、副走査機構１０８によって記録用紙Ｐが副走査方向Ｓに搬送され、再びキャリッジ１０４を主走査方向Ｍに移動させながら次のバンド領域ＢＥを記録する。こうした動作を複数回繰り返すことにより、記録用紙Ｐの全面にわたって画像の記録を行うことができる。
図２に示すように、インクジェット記録ヘッド１１２は、ノズルプレート２２、インクプールプレート２４、２６、スループレート２８、インク供給路プレート３０、圧力室プレート３２、及び、振動板３４を順番に積層して形成されている。これらインクジェット記録ヘッド１１２を構成するための各部材は、エポキシ系樹脂などの接着剤を介して互いに接着されている。
インクジェット記録ヘッド１１２内には、図３に示すように、ノズルプレート２２にインク吐出ノズル１０が形成され、インクプールプレート２４、２６とでノズル連通室１６と共通インク流路１４とが構成されている。また、スループレート２８にはインク供給路１８と共通インク流路１４との間の開口部２０が構成され、インク供給路プレート３０にはインク供給路１８が形成されている。そして、圧力室プレート３２には、圧力室１２が形成されている。このようにして形成された、インク吐出ノズル１０、ノズル連通室１６、共通インク流路１４、開口部２０、インク供給路１８、及び、圧力室１２が、インクを通過させ、または貯留する部分であり、以下、これらをまとめて「インク流路１２０」という。また、インク流路１２０を構成する壁面を「内壁１２２」とする。
圧力室１２の上面には振動板３４が接着され、振動板３４の上面には、圧電素子３６が接着されている。圧電素子３６は、図示しない駆動回路と接続されており、印加される駆動パルスに応じて駆動される。
インク流路１２０を構成する内壁１２２は、内壁１２２の全体を連続して覆う流路膜１２４でコーティングされている。流路膜１２４は、耐インク性を有する、金属、金属合金、金属化合物、ガラスなどで構成することができる。
上記のように構成されたインクジェット記録ヘッド１１２によれば、インク流路１２０の内壁１２２に、流路膜１２４が連続して形成されているので、図４（Ａ）に示すように、積層されている部材間の接合部分がめくれて接合不良Ｍが生じていても（図４ではノズルプレート２２と、インクプールプレート２４との間、インクプールプレート２４と２６の間に接合不良Ｍが生じている例を示す）、図４（Ｂ）に示すように、この接合部分をまたぐように流路膜１２４が形成されているので、めくれ部分が流路膜１２４で覆われて内壁１２２が平坦化される。これにより、インクジェット記録ヘッド１１２の強度の低下が防止できると共に、インク吐出時における圧力リークも軽減することができる。
また、図５（Ａ）に示すように、積層する部材の接合に用いた接着剤Ｓがインク流路１２０に表出していても、図５（Ｂ）に示すように、耐インク性の流路膜１２４で覆われるので、接着剤Ｓに耐インク性の低いものを用いた場合でも、インクによる腐食を防止できる。その結果、接着方法の選択幅を広げることができる。
なお、本実施形態では、インク流路１２０を構成するすべての内壁１２２に連続した流路膜１２４を形成したが、内壁１２２を構成する複数の部材間の接合部分の少なくとも１カ所を複数の部材にまたがって連続して覆うことにより（例えば、インクプールプレート２４と２６との接合部分のみを覆う）、接合不良に起因する、インクジェット記録ヘッド１１２の強度の低下を防止できると共に、インク吐出時における圧力リークも軽減するという効果を得ることができる。
次に、前述のインクジェット記録ヘッド１１２の製造方法について説明する。
まず、インクジェット記録ヘッド１１２を構成する各部材、ノズルプレート２２、インクプールプレート２４、２６、スループレート２８、インク供給路プレート３０、圧力室プレート３２、及び、振動板３４を順番に積層し、接着剤Ｓを介して互いに接着させる。これにより、インクジェット記録ヘッド１１２が組み立てられる。組み立て後のインクジェット記録ヘッド１１２のインク流路１２０の内壁１２２に、流路膜１２４を形成する。流路膜１２４の形成は、以下のようにして行なうことができる。
［第１の流路膜形成方法］
まず、組み立て後のインクジェット記録ヘッド１１２（図６（Ａ）参照）のインク流路１２０の内壁１２２の表面を、クロム酸等を用いてエッチングし、次に、酸化チタン等のコロイドを用いてエッチング後の内壁１２２を活性化する（図６（Ｂ）参照）。これにより、後述する金属粒子の内壁１２２への密着性が高くなる。次に、インク流路１２０へ、金属粒子を含む金属粒子液体を充填する（充填工程、図６（Ｃ）参照）。
まず、組み立て後のインクジェット記録ヘッド１１２（図６（Ａ）参照）のインク流路１２０の内壁１２２の表面を、クロム酸等を用いてエッチングし、次に、酸化チタン等のコロイドを用いてエッチング後の内壁１２２を活性化する（図６（Ｂ）参照）。これにより、後述する金属粒子の内壁１２２への密着性が高くなる。次に、インク流路１２０へ、金属粒子を含む金属粒子液体を充填する（充填工程、図６（Ｃ）参照）。
ここで、金属粒子としては、Ａｕ、Ｐｔ、Ａｇ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｃｒ、Ｒｈ、Ｐｄ、Ｚｎ、Ｃｏ、Ｍｏ、Ｒｕ、Ｗ、Ｏｓ、Ｉｒ、Ｆｅ、Ｍｎ、Ｇｅ、Ｓｎ、Ｇａ、Ｉｎ等を用いることができ、金属粒子を水や有機溶媒中に分散させて金属粒子液体とすることができる。また、金属粒子としては、平均粒子径が１００ｎｍ以下のものを用いることができる。
金属粒子液体をインク流路１２０に充填した状態で、所定時間放置し、無電解めっきにより、内壁１２２に金属を析出させる。所定時間経過後、充填されている金属粒子液体をインク流路１２０から排出する。そして、１００℃〜１５０℃で加熱処理を行なって、析出した金属を内壁１２２へ定着させる（図６（Ｄ）参照）。
上記のようにして、インク流路１２０の内壁１２２に、連続した流路膜１２４を形成することができる。
［第２の流路膜形成方法］
インクジェット記録ヘッド１１２が導電性の場合には、以下のようにして流路膜１２４を形成することができる。
インクジェット記録ヘッド１１２が導電性の場合には、以下のようにして流路膜１２４を形成することができる。
まず、組み立て後のインクジェット記録ヘッド１１２（図７（Ａ）参照）のインク流路１２０へ、金属粒子を含む金属粒子液体を充填する（充填工程、図７（Ｂ）参照）。
なお、金属粒子、金属粒子液体としては、第１の流路膜形成方法と同様のものを用いることができる。
金属粒子液体をインク流路１２０に充填した状態で、インクジェット記録ヘッド１１２に電圧を印加して陽極化する（図７（Ｃ）参照）。これにより金属粒子液体中の金属粒子が内壁１２２に引き寄せられ、内壁１２２に密着する。所定時間経過後、充填されている金属粒子液体をインク流路１２０から排出する。そして、１００℃〜３００℃で加熱処理を行なって、析出した金属を内壁１２２へ定着させる。
上記のようにして、インク流路１２０の内壁１２２に、連続した流路膜１２４を形成することができる。
［第３の流路膜形成方法］
次に、飽和溶解度の温度依存性を利用して、流路膜１２４を形成する方法について説明する。
次に、飽和溶解度の温度依存性を利用して、流路膜１２４を形成する方法について説明する。
図８に示すように、金属の溶媒への飽和溶解度は、温度が高いほど大きい。したがって、例えば、温度Ｔ２で飽和状態の金属は、温度Ｔ１に冷却されると、温度Ｔ１と温度Ｔ２の飽和溶解度の差分だけ析出する。この性質を利用して、流路膜１２４を形成する方法を以下に説明する。
まず、ハロゲン（Ｘ２）、ハロゲン化物（Ａ+Ｘ-）、及び有機溶媒からなる溶媒を、高温Ｔ２に加熱し、この溶媒に金属粒子を飽和するまで溶解させ、金属飽和溶液を生成する（図９（Ａ）参照）。次に、高温Ｔ２に加熱された状態の金属飽和溶液を、組み立て後のインクジェット記録ヘッド１１２のインク流路１２０へ、充填する（充填工程、図９（Ｂ）参照）。そして、金属飽和溶液を充填したままで、インク流路１２０を室温Ｔ１まで冷却する（冷却工程）。これにより、高温Ｔ２と室温Ｔ１の飽和溶解度の差分だけ、溶解物資である金属が析出し、インク流路１２０の内壁１２２に付着して、流路膜１２４となる（図９（Ｃ）参照）。その後、インク流路１２０内に残った金属飽和溶液を排出する。析出した金属、すなわち流路膜１２４は、インク流路１２０の内壁１２２に付着したまま残存する。
上記のようにして、インク流路１２０の内壁１２２に、連続した流路膜１２４を形成することができる。
なお、前記の金属としてはＡｕなどを用いることができ、溶媒としては、ハロゲンとしてヨウ素Ｉ2を１ｍｍｏｌ、ハロゲン化物としてヨウ化テトラエチルアンモニウム（Ｅｔ4ＮＩ）を１ｍｍｏｌ、有機溶媒としてアセトニトリル（ＡＮ）を１０ｇ、の割合で混合したものを用いることができる。
［第４の流路膜形成方法］
次に、ＳｉＯ2を液相成長させて流路膜１２４を形成する方法について説明する。
次に、ＳｉＯ2を液相成長させて流路膜１２４を形成する方法について説明する。
まず、組み立て後のインクジェット記録ヘッド１１２（図１０（Ａ）参照）のインク流路１２０へ、珪フッ化水素酸溶液（Ｈ2ＳｉＦ6の水溶液）を充填する（充填工程）。この状態で、温度を室温として所定時間放置する（図１０（Ｂ）参照）。この間に、下記の反応により、内壁１２２にＳｉＯ2膜が成長する。
Ｈ2ＳｉＦ6 ＋ Ｈ2Ｏ → ６ＨＦ ＋ ＳｉＯ2
所定時間経過後、インク流路１２０内に残った珪フッ化水素酸溶液を排出する。インク流路１２０の内壁１２２には成長したＳｉＯ2膜が残り、これが流路膜１２４となる。
所定時間経過後、インク流路１２０内に残った珪フッ化水素酸溶液を排出する。インク流路１２０の内壁１２２には成長したＳｉＯ2膜が残り、これが流路膜１２４となる。
上記のようにして、インク流路１２０の内壁１２２に、連続した流路膜１２４を形成することができる。
なお、前述の第１〜第４の流路膜形成方法では、インクジェット記録ヘッド１１２の組み立てが完成した後、金属粒子液体をインク流路１２０に充填して流路膜１２４を形成した例について説明したが、必ずしも組み立て完了後に流路膜を形成する必要はない。図１１に示すように、インクジェット記録ヘッド１１２を構成する複数の部材（図１１（Ａ）では、ノズルプレート２２、インクプールプレート２４、２６、スループレート２８、インク供給路プレート３０の積層組と、圧力室プレート３２、振動板３４の積層組に分かれている）が積層された状態で、流路膜１２４を形成し、その後に組み立ててもよい。このようにして流路膜１２４を形成しても、図１１（Ｂ）に示すように、各部材間の接合部分は、流路膜１２４で覆われ、接合不良に起因する、インクジェット記録ヘッド１１２の強度の低下を防止できると共に、インク吐出時における圧力リークも軽減するという効果を得ることができる。
また、前述の流路膜１２４は、上記構成のインクジェット記録ヘッド１１２だけでなく、積層構造を有するあらゆるインクジェット記録ヘッドに適用することができる。
例えば、インクジェット記録ヘッド２００は、図１２に示すように、複数の部材が積層されるとともに、積層構造の内部に種々の部材が配置されて構成されている。
インクジェット記録ヘッド２００は、インク供給ポート２１０を構成する天板２１４を備えている。インク供給ポート２１０からは、図示しないインクタンクからインクが供給され、インクがインクプール室２１２に貯留される。
インクプール室２１２は天板２１４と隔壁２１６とによって、その容積が規定されており、インク供給ポート２１０、天板２１４の所定箇所に複数、列状に穿設されている。また、列をなすインク供給ポート２１０の間で、天板２１４よりも内側のインクプール室２１２内には、圧力波を緩和する樹脂膜製エアダンパー２１８が設けられている。
天板２１４の材質は、例えばガラス、セラミックス、シリコン、樹脂等、インクジェット記録ヘッド２００の支持体になり得る強度を有する絶縁体であれば何でもよい。また、天板２１４には、後述する駆動ＩＣ２２０へ通電するための金属配線２２２が設けられている。この金属配線２２２は、樹脂膜２２４で被覆保護されている。
隔壁２１６は樹脂で成形され、インクプール室２１２を矩形状に仕切っている。また、インクプール室２１２は、圧電素子２２６と、その圧電素子２２６によって上下方向に撓み変形させられる振動板２２８を介して、圧力室２３０と上下に分離されている。つまり、圧電素子２２６及び振動板２２８が、インクプール室２１２と圧力室２３０との間に配置される構成とされ、インクプール室２１２と圧力室２３０とが同一水平面上に存在しないように構成されている。
圧電素子２２６は、振動板２２８の上面に接着されている。振動板２２８は、上下方向に弾性を有し、圧電素子２２６に通電されると（電圧が印加されると）、上下方向に撓み変形する（変位する）構成になっている。圧電素子２２６の下面には一方の極性となる下部電極２３２が配置され、圧電素子２２６の上面には他方の極性となる上部電極２３４が配置されている。そして、この上部電極２３４に駆動ＩＣ２２０が金属配線２３６により電気的に接続されている。
また、圧電素子２２６は、低透水性絶縁膜２４０で被覆保護されている。更に、低透水性絶縁膜２４０の上面は、樹脂膜２４２で被覆保護されている。また、金属配線２３６も、樹脂保護膜２４８で被覆保護されている。
また、圧電素子２２６の上方は、樹脂膜２４２で被覆保護され、樹脂保護膜２４８で被覆されない構成になっている。樹脂膜２４２は、柔軟性がある樹脂層であるため、このような構成により、圧電素子２２６及び振動板２２８の変位阻害が防止されるようになっている。さらに、樹脂保護膜２４８の上面には、圧電素子２２６に対面するようにして、圧力波を緩和する樹脂膜製エアダンパー２１８が設けられている。したがって、圧電素子２２６の上部には、樹脂保護膜２４８、樹脂膜製エアダンパー２１８、及び、樹脂膜２４２
で囲まれた隔離室２１９が構成される。
で囲まれた隔離室２１９が構成される。
駆動ＩＣ２２０は、隔壁２１６で規定されたインクプール室２１２の外側で、かつ天板２１４と振動板２２８との間に配置されており、振動板２２８や天板２１４から露出しない構成とされている。したがって、インクジェット記録ヘッド２００の小型化が実現可能となっている。
また、駆動ＩＣ２２０の周囲は樹脂材２３８で封止されており、駆動ＩＣ２２０の下面には、複数のバンプ２５２が所定高さ突設されている。バンプ２５２は、金属配線２３６に接続される。駆動ＩＣ２２０の外側には、バンプ２５４が設けられている。このバンプ２５４は、金属配線２２２と、金属配線２３６とを接続している。
インク滴を吐出するノズル２０２は、圧力室２３０毎に１つずつ、その所定位置に設けられている。圧力室２３０とインクプール室２１２とは、圧電素子２２６を回避するとともに、振動板２２８に穿設された貫通孔２３２Ａを通るインク供給路２５６と、圧力室２３０から水平方向へ向かって延設されたインク供給路２５８とが連通することによって接続されている。
上記の構成のインクジェット記録ヘッド２００のインクとの接触部分のすべて（インク流路２６０）には、流路膜２０６が形成されている。流路膜２０６は、一連の層として連続して構成され、前述した各部材のインク流路２６０への露出部分、及び、各部材間の接続部分のインク流路２６０への露出部分を覆っている。
この構成のインクジェット記録ヘッド２００においても、流路内壁が、連続して形成された流路膜２０６で覆われている。したがって、各部材間の接合部分に接合不良が生じていても、流路膜１２４により接合不良部分か覆われる。これにより、接合不良に起因するインクジェット記録ヘッド２００の強度の低下が防止できると共に、インク吐出時における圧力リークも軽減することができる。
また、流路内壁に一括して流路膜２０６を形成するので、個々の部材に個別に耐インク性の膜を形成する場合と比較して、インクジェット記録ヘッド２００自体の厚みを薄くすることができる。
１０ インク吐出ノズル
１２ 圧力室
１４ 共通インク流路
１６ ノズル連通室
１８ インク供給路
２０ 開口部
２２ ノズルプレート
２４、２６ インクプールプレート
２８ スループレート
３０ インク供給路プレート
３２ 圧力室プレート
３４ 振動板
３６ 圧電素子
１０２ インクジェット記録装置
１１２ インクジェット記録ヘッド
１２０ インク流路
１２２ 内壁
１２４ 流路膜
２００ インクジェット記録ヘッド
２０２ ノズル
２０６ 流路膜
２１０ インク供給ポート
２１２ インクプール室
２１４ 天板
２１６ 隔壁
２１８ 樹脂膜製エアダンパー
２１９ 隔離室
２２０ 駆動ＩＣ
２２２ 金属配線
２２４ 樹脂膜
２２６ 圧電素子
２２８ 振動板
２３０ 圧力室
２３２ 下部電極
２３４ 上部電極
２３６ 金属配線
２３８ 樹脂材
２４０ 低透水性絶縁膜
２４２ 樹脂膜
２４８ 樹脂保護膜
２５２ バンプ
２５４ バンプ
２６０ インク流路
Ｍ 接合不良
Ｐ 記録用紙
Ｓ 接着剤
１２ 圧力室
１４ 共通インク流路
１６ ノズル連通室
１８ インク供給路
２０ 開口部
２２ ノズルプレート
２４、２６ インクプールプレート
２８ スループレート
３０ インク供給路プレート
３２ 圧力室プレート
３４ 振動板
３６ 圧電素子
１０２ インクジェット記録装置
１１２ インクジェット記録ヘッド
１２０ インク流路
１２２ 内壁
１２４ 流路膜
２００ インクジェット記録ヘッド
２０２ ノズル
２０６ 流路膜
２１０ インク供給ポート
２１２ インクプール室
２１４ 天板
２１６ 隔壁
２１８ 樹脂膜製エアダンパー
２１９ 隔離室
２２０ 駆動ＩＣ
２２２ 金属配線
２２４ 樹脂膜
２２６ 圧電素子
２２８ 振動板
２３０ 圧力室
２３２ 下部電極
２３４ 上部電極
２３６ 金属配線
２３８ 樹脂材
２４０ 低透水性絶縁膜
２４２ 樹脂膜
２４８ 樹脂保護膜
２５２ バンプ
２５４ バンプ
２６０ インク流路
Ｍ 接合不良
Ｐ 記録用紙
Ｓ 接着剤
Claims (9)
- 複数の部材を積層した積層構造のインクジェット記録ヘッドであって、
前記複数の部材で構成されたインク流路と、
前記インク流路を構成する内壁面の、前記複数の部材の接合部分の少なくとも１カ所を、この接合部分を構成する複数の部材にまたがって連続して覆う耐インク性を有する流路膜と、
を備えたインクジェット記録ヘッド。 - 前記流路膜は、前記インク流路を構成する内壁面のすべてを連続して覆っ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。
- 前記流路膜は、耐インク性を有する、金属、金属合金、金属化合物、の少なくとも１つを含んで構成されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のインクジェット記録ヘッド。
- 複数の部材を積層した積層構造のインクジェット記録ヘッドを製造するインクジェット記録ヘッド製造方法であって、
前記複数の部材を積層してインク流路を構成し、その後、前記インク流路の内壁面を連続して覆う耐インク性の流路膜を形成する流路膜形成処理を行なう、インクジェット記録ヘッド製造方法。 - 前記流路膜形成処理は、金属粒子を含む金属粒子液体を前記インク流路に充填する充填工程、及び、所定時間経過後に前記金属粒子液体を前記インク流路から排出する排出工程を含んでい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製造方法。
- 前記流路膜形成処理は、前記充填工程前に、前記インク流路の内壁面を活性化させる活性化工程を行なうことを特徴とする請求項５に記載のインクジェット記録ヘッド製造方法。
- 前記インク流路の内壁は導電性とされ、
前記流路膜形成処理は、前記充填工程後、前記排出工程前に、前記インク流路の内壁を所定時間の間陽極化する陽極化析出工程を行なうを特徴とする請求項５に記載のインクジェット記録ヘッド製造方法。 - 前記金属粒子液体は、前記金属粒子が飽和状態とされた金属飽和溶液であり、
前記充填工程前に、溶媒を加熱して前記金属飽和液を生成する金属飽和液生成工程と、
前記充填工程後、前記排出工程前に、前記金属飽和液を冷却する冷却工程と、
をさらに行なうことを特徴とする請求項５に記載のインクジェット記録ヘッド製造方法。 - 前記排出工程後に前記インク流路の内壁を加熱する内壁加熱工程を行なうことを特徴とする請求項５乃至請求項８のいずれか１項に記載のインクジェット記録ヘッド製造方法。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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