JP2010143147A

JP2010143147A - 液体吐出ヘッドおよび該液体吐出ヘッドを用いた記録装置

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Publication number: JP2010143147A
Application number: JP2008324402A
Authority: JP
Inventors: Toshiaki Hirozawa; 稔明広沢; Teru Yamamoto; 輝山本
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2008-12-19
Filing date: 2008-12-19
Publication date: 2010-07-01
Anticipated expiration: 2028-12-19
Also published as: JP5328333B2

Abstract

【課題】記録ヘッドにおいて、記録装置との接続部、フィルタ室、インク流路などの種々の機能部材をつなぎ合わせて記録ヘッドを構成する場合に、記録装置との接続部から液室までのインク連通路において接合箇所が多くなり、インクの供給性能に影響を与える。
【解決手段】インク供給のための機能部としての、フィルタ室およびインク流路を、インク供給部材と平板状部材の２部材を接合することで２部材の間に形成する。
【選択図】図１

Description

本発明は、インク等の液体を吐出して記録動作を行う記録装置、および記録装置に用いられる液体吐出ヘッドに関する。

液体吐出ヘッドのうち、例えばインクジェット記録装置に用いられるインクジェット記録ヘッド（以下、記録ヘッドとする）は、記録幅が長いほど高速な記録が可能である。

さらに高速な記録を実現するために、複数の記録素子基板を記録媒体に対応した幅を有する記録ヘッドに配置した、いわゆるフルラインタイプの記録ヘッドが特許文献１に記載されている。

図１１（ａ）に特許文献１に記載の記録ヘッドを示す。図１１（ａ）は記録装置（不図示）と記録ヘッドの内部構成を示す概略図である。

図１１（ａ）に示す記録ヘッド５０１は、記録装置と接続される接続部、吐出口６０１から吐出されるインクを貯留するための液室６０２、接続部６０５と液室６０２とを連通させるインク連通路６０６、インク連通路内にフィルタ６０３、６０４を備えている。これらの部品やユニットにより記録ヘッドに設けられた記録素子基板にインク供給が可能となる。

特許文献１には記録ヘッド５０１の具体的な部品やユニットの構成について記載されていないが、記録ヘッドを実際に製造する場合は、上述したようなインク供給に必要な部品やユニットをそれぞれつなぎ合わせて記録ヘッドを構成するのが一般的である。

特許文献２には、記録ヘッドの具体的な構成が記載されており、図１１（ｂ）に特許文献２に記載の記録ヘッドの構成を示す。図１１（ｂ）に示す記録ヘッドは、接続部５１や、濾過部材（フィルタ）５４、５６を備えた濾過部材収容室（フィルタ室）５０ｂ、５０ｈが形成されたジョイントホルダ５０を支持部材３８に対して接続している。

また、図１１（ａ）、（ｂ）に示すようなフルラインタイプの記録ヘッドにおいては、液室にインクを供給したり、液室でインクを循環させたりするために、記録ヘッドの両端部にインク通路と接続する接続口４４ａ、４４ｂを有している。よって、ジョイントホルダが設けられた側に配されている接続口４４ａに接続されるインク通路４８に比べて、ジョイントホルダが設けられていない側に配される接続口４４ｂに接続されるインク通路４６は、記録ヘッド内で長く引き回される場合がある。
特開２００４−３５１６４１号公報特開２０００−０２５２４６号公報

上記のような記録ヘッドは、記録装置との接続部やフィルタ室などの複数の部材やユニットがそれぞれつなぎ合わせられて配置されている。

このように種々の部品やユニットをつなぎ合わせて記録ヘッドを構成した場合、記録ヘッドにおいて記録装置との接続部から液室までのインク連通路において接合箇所が多くなり、インク供給性能に影響を与える。例えば、接合部において、気泡が滞留しやすくなる、ゴミが発生しやすい、流抵抗が増加するなどの影響が考えられる。また、接合部の接合が不十分であると、インク連通路からのインク漏れやインク連通路への気泡の進入も懸念される。

また、記録幅が長尺なフルラインタイプの記録ヘッドにおいては、インク連通路が長く引き回されることが多いため、記録幅が長尺ではないシリアルスキャンタイプの記録ヘッドに比べて、接合部の存在がインク供給性能に与える影響が大きい。

そこで本発明は、記録装置などの外部と接続される接続部と液室とを繋ぐ連通路における接合箇所を低減した液体吐出ヘッドを提供することを目的とする。

本発明の液体吐出ヘッドは、液体を吐出するための吐出口が設けられた液体吐出基板と、該液体吐出基板に供給される液体を貯留するための液室と、該液室へ流れる液体を濾過するフィルタが設けられたフィルタ室と、を備える液体吐出ヘッドであって、前記液室と、前記フィルタ室の一部となる凹部と、が一体的に成形された液体供給部材と、を備え、前記液体供給部材と平板状部材とが前記凹部を内側にして接合されることにより、前記液体供給部材と前記平板状部材との間に、前記フィルタ室と該フィルタ室に液体を供給するための流路とが形成されていることを特徴とする。

上記の構成により本発明は、液体供給信頼性の高い液体吐出ヘッドを提供することができる。

次に、本発明の実施形態の詳細を実施例の記述にしたがって説明する。

なお、本明細書において「記録」とは、文字や図形など有意の情報を形成する場合のみならず、有意無意を問わず、また人間が視覚で知覚し得るように顕在化したものであるか否かを問わない。さらに、広く記録媒体上に画像、模様、パターンなどを形成する場合、または媒体の加工を行う場合をも包含する。

また、「記録媒体」とは、一般的な記録装置で用いられる紙のみならず、布、プラスチックフィルム、金属板、ガラス、セラミック、木材、皮革などのインクを受容可能な物をも含むものである。

さらに、「インク」とは、上記「記録」の定義と同様に広く解釈されるべきであり、記録媒体に付与されることによって、画像、模様、パターンなどの形成または記録媒体の加工あるいはインクの処理に供され得る液体を含む。したがって、記録に関して用いることが可能なあらゆる液体を包含している。

以下、図７および図８を参照して本発明の液体吐出ヘッドに係る実施形態の基本的構成を説明する。

図７（ａ）は、本発明を適用可能な液体吐出ヘッドとしてのインクジェット記録ヘッド（以下、記録ヘッド）の一例を示す模式的斜視図であり、図７（ｂ）は、図７（ａ）のインクジェット記録ヘッドの構成を示す分解斜視図である。

記録ヘッドＨ１０００は、図７（ｂ）に示すように、記録素子ユニットＨ１４００と、記録素子ユニットＨ１４００にインクを供給するための液体供給ユニットとしてのインク供給ユニットＨ１５００と、を備える。

以下、記録素子ユニットを構成する記録素子基板Ｈ１１００、支持基板Ｈ１２００、配線部材Ｈ１３００について、詳細に説明する。

液体吐出基板としての記録素子基板Ｈ１１００の構成について、図８を参照して説明する。

図８は、記録素子基板Ｈ１１００の構成を説明するための部分破断斜視図である。記録素子基板Ｈ１１００は、厚さ０．５ｍｍ〜１ｍｍのシリコン基板Ｈ１１１０と、インク流路を形成する流路壁Ｈ１１０６や吐出口Ｈ１１０７を形成するための流路形成部材Ｈ１１２０で構成される。

シリコン基板Ｈ１１１０には、インクを供給するための貫通口であるインク供給口Ｈ１１０２が異方性エッチング等を用いて形成されており、インク供給口Ｈ１１０２を挟んでその両側に、このインク供給口に沿って記録素子Ｈ１１０３が設けられている。記録素子としては例えば、発熱抵抗素子やピエゾ素子などが挙げられるが、ここでは一例としてヒーターなどの発熱抵抗素子を用いたものについて説明する。

また、シリコン基板Ｈ１１１０には、記録素子Ｈ１１０３に電力を供給するアルミニウムなどで構成される電気配線（不図示）がインク供給口Ｈ１１０２から所定の距離を離して並設されている。これら記録素子Ｈ１１０３と電気配線は、既存の成膜技術（例えば、フォトリソグラフィー技術）を利用して形成することができる。

さらにシリコン基板Ｈ１１１０には、電気配線に電力を供給したり、記録素子Ｈ１１０３を駆動するための電気信号を供給したりするための複数の接続端子Ｈ１１０５で構成される電極部Ｈ１１０４が、記録素子の列の両端に位置する側の辺に沿って設けられている。接続端子Ｈ１１０５は例えばＡｕなどからなるバンプで形成されている。

上述のシリコン基板Ｈ１１１０の面上には、流路形成部材Ｈ１１２０がフォトリソグラフィー技術によって形成されている。流路形成部材Ｈ１１２０は、記録素子Ｈ１１０３に対応してインク流路が形成されており、各インク流路を区切るインク流路壁Ｈ１１０６とその上方を覆う天井部とを有し、天井部には吐出口Ｈ１１０７が開口されている。吐出口Ｈ１１０７は、記録素子Ｈ１１０３のそれぞれに対向して設けられており、複数の吐出口Ｈ１１０７が配列することにより、吐出口列Ｈ１１０８を形成している。

上記のように構成された記録素子基板Ｈ１１００において、各記録素子Ｈ１１０３の発熱によって発生した気泡の圧力によって、インク供給口Ｈ１１０２から供給されたインクは、各記録素子Ｈ１１０３に対向する吐出口Ｈ１１０７から吐出される。

支持基板Ｈ１２００は、記録素子基板Ｈ１１００および配線部材Ｈ１３００を保持して固定するための部材であり、例えば、厚さ０．５ｍｍ〜１０ｍｍのアルミナ（Ａｌ_２Ｏ_３）材料で形成されている。なお、支持基板Ｈ１２００の材料はアルミナに限られることなく、低線膨張率で剛性が高いものであればよい。支持基板Ｈ１２００の材料としては例えば、シリコン（Ｓｉ）、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）、ジルコニア（ＺｒＯ_２）、窒化珪素（Ｓｉ_３Ｎ_４）、炭化珪素（ＳｉＣ）、モリブデン（Ｍｏ）、タングステン（Ｗ）などが挙げられる。図７（ｂ）に示すように支持基板Ｈ１２００には、インク供給ユニットＨ１５００から供給されるインクを記録素子基板Ｈ１１００に供給するためのインク供給穴Ｈ１２１０が設けられている。

図７（ａ）に示すように、複数の記録素子基板Ｈ１１００が、支持基板Ｈ１２００の主面にあらかじめ定められた位置精度で配置され、固定されている。ここで複数の記録素子基板Ｈ１１００は、隣接する記録素子基板Ｈ１１００間で吐出口列の方向に沿って吐出口が連続して配置されるように、支持基板Ｈ１２００上に千鳥状に配置されている。このように隣接する記録素子基板Ｈ１１００のつなぎ目の吐出口を重複させて、記録素子基板を配置することによって、記録素子基板の位置ずれ等による画像上の影響を補正可能とし、記録幅が長尺なフルラインタイプの記録ヘッドを実現している。

配線部材Ｈ１３００は、記録素子基板Ｈ１１００に設けられた記録素子Ｈ１１０３を駆動するために、記録ヘッドＨ１０００の外部（記録装置）から記録素子基板Ｈ１１００に電気的な信号や電力を伝達するため、記録素子基板Ｈ１１００と電気的に接続されている。具体的には、記録素子基板Ｈ１１００の表面端部に形成された接続端子Ｈ１１０５と配線部材Ｈ１３００の開口部から延出した接続端子とが互いにワイヤ−ボンデイング等の電気接続手段により接続されている。なお、この電気接続部は、インクによる腐食及び外力による損傷を防止するため封止材により封止されている。配線部材Ｈ１３００としては、フレキシブル配線基板などの可撓性を有するプリント配線基板が用いられており、記録素子基板Ｈ１１００と記録装置との電気的接続が容易に行えるよう折り曲げられて、インク供給ユニットＨ１５００に固定されている。

次に、本発明の特徴部分である液体供給ユニットとしてのインク供給ユニットＨ１５００の構成について、図１から図８を参照して詳細に説明する。

（実施形態１）
図１（ａ）は、インク供給ユニットＨ１５００の構成を示す分解斜視図であり、図１（ｂ）は、図７（ａ）に示す記録ヘッドＨ１０００のＩｂ−Ｉｂ断面図である。

図１（ａ）および図１（ｂ）に示すように、インク供給ユニットＨ１５００は機能部として、液室としてのインク室Ｈ１５１１と、フィルタ室Ｈ１６００と、接続部Ｈ１７００（図７（ａ）参照）と、インク流路Ｈ１８００とを備えている。

インク室Ｈ１５１１は、記録素子ユニットＨ１４００と接合され、記録素子基板Ｈ１１００に供給するインクを貯留するための機能部であり、液体供給部材としてのインク供給部材Ｈ１５１０に形成されている。

接続部Ｈ１７００は、インク室に記録装置などの外部からインクを供給するために外部と接続される接続口Ｈ１７１０（図１（ｂ）、図７（ａ）参照）を備えている。さらに接続部Ｈ１７００は、記録装置に設けられたインク接続チューブと勘合させる接続ゴムＨ１７２１Ａ、Ｈ１７２１Ｂを収容するための接続室Ｈ１７２０Ａ、Ｈ１７２０Ｂを備えている。

フィルタ室Ｈ１６００Ａ、Ｈ１６００Ｂには、接続部Ｈ１７００からインク室Ｈ１５１１へ流れるインクを濾過して外部からインク室Ｈ１５１１へのゴミを捕捉するためのフィルタＨ１６１０Ａ、Ｈ１６１０Ｂが、熱溶着や接着などの方法で直接、固定されている。

インク流路Ｈ１８００Ａ、Ｈ１８００Ｂの一端は、対応するフィルタ室Ｈ１６００Ａ、Ｈ１６００Ｂと、それぞれ第１開口Ｈ１８１０Ａ、Ｈ１８１０Ｂを介して接続されている。また、インク流路Ｈ１８００Ａ、Ｈ１８００Ｂの他端は、対応する接続室Ｈ１７２０Ａ、Ｈ１７２０Ｂと、それぞれ第２開口Ｈ１８２０Ａ、Ｈ１８２０Ｂを介して接続されている。言い換えれば、インク流路Ｈ１８００は、第２開口Ｈ１８２０で接続部Ｈ１７００と連通している。

本実施形態においてインク供給部材Ｈ１５１０は、構造体のベ−ス部材で樹脂材料を用いて射出成型等により、インク室Ｈ１５１１、フィルタ室Ｈ１６００の一部となる凹部、接続部Ｈ１７００の一部、インク流路Ｈ１８００の一部を構成する溝が形成されている。すなわち、インク供給部材Ｈ１５１０は、インク室Ｈ１５１１、フィルタ室Ｈ１６００の一部となる凹部、接続部Ｈ１７００の一部、インク流路Ｈ１８００の一部を構成する溝が単一部材で、一体的に成形されている。

図１（ｂ）に示すようにインク供給ユニットＨ１５００は、フィルタ室の一部となる凹部を内側にしてインク供給部材Ｈ１５１０と平板状部材Ｈ１５２０とが接合され、それらの間にフィルタ室Ｈ１６００と接続部Ｈ１７００とインク流路Ｈ１８００とが形成される。さらに、インク供給部材Ｈ１５１０と平板状部材Ｈ１５２０との間には、フィルタ室とインク流路とが接続する第１開口Ｈ１８１０Ａ、Ｈ１８１０Ｂと、接続部とインク流路とが連通する第２開口Ｈ１８２０Ａ（不図示）、Ｈ１８２０Ｂとが形成されている。すなわち、インク供給部材Ｈ１５１０と平板状部材Ｈ１５２０とが接合されることにより、一対のフィルタ室Ｈ１６００と接続部Ｈ１７００とインク流路Ｈ１８００が流体的に接続されたインク連通路Ｈ１９００（不図示）が形成されている。

インク供給部材Ｈ１５１０と平板状部材Ｈ１５２０との接合方法としては、接着、溶着等が用いられる。

このような構成とすることにより、インク供給部材Ｈ１５１０と平板状部材Ｈ１５２０とを接合するだけで、上述の機能部であるフィルタ室Ｈ１６００と、接続部Ｈ１７００と、インク流路Ｈ１８００の形成を同時に行うことができる。よって、接合部の箇所を少なくすることができ、接合部の継ぎ目や段差にける気泡の滞留や流抵抗の増加を抑制可能なインク連通路Ｈ１９００を形成することができる。

また、フィルタ室Ｈ１６００と、接続部Ｈ１７００と、インク流路Ｈ１８００とを同一平面上に配置して、インク供給部材Ｈ１５１０と平板状部材Ｈ１５２０とを同一平面上で接合することにより、インク流路Ｈ１８００の流れ方向に沿って接合面が形成される。すなわち、インク供給部材Ｈ１５１０と平板状部材Ｈ１５２０との接合部が同一平面上に形成されている。よってインク流路Ｈ１８００における流抵抗を小さくすることができ、気泡などが滞留しにくく、気泡の除去が容易なインク連通路Ｈ１９００とすることができる。

さらに、吐出口の配列方向に沿って長尺な記録幅の長い記録ヘッドにおいては、記録ヘッド内に配置されるインク流路が長くなる場合がある。インク流路が長くなるとインク流路中の気泡の除去が困難となる。このような長尺の記録ヘッドの場合においても、本発明の構成は有効であり、効果は大きい。

本実施形態の記録ヘッドＨ１０００は図１、図７に示すように長尺であり、フィルタ室Ｈ１６００Ｂ、インク流路Ｈ１８００Ｂ、接続部Ｈ１７００Ｂを含むインク連通路Ｈ１９００Ｂが、記録ヘッドの長手方向に沿った一端部から他端部まで配されている。すなわち、接続部Ｈ１７００Ｂが記録ヘッドの一端部に、フィルタ室Ｈ１６００Ｂが記録ヘッドの他端部に設けられており、インク流路Ｈ１８００Ｂが記録ヘッドの長手方向に沿って配される構成となっている。また、インク流路Ｈ１８００Ｂは直線状を有している。

このような構成であっても、インク連通路Ｈ１９００に形成される接合部の箇所が少ないため、接合部の継ぎ目や段差にける気泡の滞留や流抵抗の増加を抑制することができる。また、インク流路が直線状の形状をしているため、インク流路における流抵抗が小さい。よって、長尺の記録ヘッドにおいてもインク供給性能の高い記録ヘッドを提供することができる。

なお、記録ヘッドＨ１０００は、フィルタ室Ｈ１６００Ｂ、インク流路Ｈ１８００Ｂ、接続部Ｈ１７００Ｂを含むインク連通路Ｈ１９００Ｂを、外部から記録ヘッドのインク室Ｈ１５１１にインクを供給するための流入連通路として用いている。また、フィルタ室Ｈ１６００Ａ、インク流路Ｈ１８００Ａ、接続部Ｈ１７００Ａを含むインク連通路Ｈ１９００Ａを、インク室Ｈ１５１１から外部へインクを排出するための流出連通路として用いている。すなわち、インク連通路Ｈ１９００Ａ、Ｈ１９００Ｂを用いて、記録ヘッド内でインクを循環させることが可能な構成としている。なお、記録ヘッド内でインクを循環させない場合には、複数設けられたインク連通路Ｈ１９００を流入連通路としてのみ用いても良い。この場合には、記録ヘッドに対するインクの供給量を多くすることができ、高速記録など、記録時に大量にインクが消費される場合に適用すると効果的である。

ここで、本実施形態では、図９（ａ）、（ｂ）で示すように記録ヘッドＨ１０００が記録装置に配置される状態のとき、フィルタ室Ｈ１６００およびインク流路Ｈ１８００が重力方向の上方に配される構成となっている。このような構成とすることで、記録ヘッド内でインクを循環させて気泡を除去する回復動作を行う場合に、インク連通路Ｈ１９００内の気泡を排出することができる。

また、流入連通路として用いられるインク連通路Ｈ１９００Ｂに配置されるフィルタＨ１６１０Ｂの面積を、流出連通路として用いられるインク連通路Ｈ１９００Ａに配置されるフィルタＨ１６１０Ａの面積よりも大きくしている。このような構成とすることでインクの流入で発生するフィルタＨ１６１０Ｂの圧力損失が小さくなり、インク流出で発生するフィルタＨ１６１０Ａの圧力損失が大きくなるため、インク室Ｈ１５１１内の気泡を容易に除去することが可能となる。

さらに、記録ヘッドＨ１０００は、吐出口の配列方向、すなわち記録ヘッドの長手方向に沿って見た場合に、フィルタ室Ｈ１６００をインク室Ｈ１５１１が配置された領域の内側に配置する構成としている。このような構成とすることで、フィルタ室Ｈ１６００を配置するための幅の分、記録ヘッドの長手方向に沿った大きさを小さくことができる。

また、記録ヘッドＨ１０００には、フィルタ室Ｈ１６００とインク室Ｈ１５１１とを直線状に接続する接続流路Ｈ１５１３が設けられている。このように接続流路Ｈ１５１３が直線的に構成されることで、接続流路Ｈ１５１３における流抵抗を小さくすることができ、インク供給の信頼性が高い記録ヘッドとすることができる。

また、図２（ａ）、（ｂ）に示すように、平板状部材Ｈ１５２０にフィルタ室Ｈ１６００の一部となる凹部Ｈ１５２２Ａ、Ｈ１５２２Ｂ、インク流路Ｈ１８００の一部を構成する溝Ｈ１５２１Ａ、Ｈ１５２１Ｂが形成されていても良い。さらに、平板状部材Ｈ１５２０には接続部Ｈ１７００の一部となる凹部（不図示）が形成されていても良い。

また、図３に示すようにインク連通路Ｈ１９００Ａが、インク連通路Ｈ１９００Ａに設けられた第１開口Ｈ１８１０Ａから第２開口Ｈ１８２０Ａに向かって、記録ヘッドと記録装置に搭載時の重力方向の上方に傾斜した構成としている。すなわちインク連通路Ｈ１９００Ａはインクの流れ方向に向かって、記録ヘッドと記録装置に搭載時の重力方向の上方に傾斜した構成としている。このような構成とすることにより、記録ヘッドの内部でインクを循環させて気泡を除去する場合に、流出連通路として用いられるインク連通路Ｈ１９００Ａ内の気泡が接続部Ｈ１７００Ａに向かって集まるため、気泡の除去を容易に行うことが可能となる。

また、図４に示すように平板状部材Ｈ１５２０を複数に分割して平板状部材Ｈ１５２０Ａ、Ｈ１５２０Ｂで、それぞれ対応するインク連通路Ｈ１９００Ａ、Ｈ１９００Ｂを形成しても良い。

また、本実施形態では記録装置からインクを供給する接続部の構造として接続ゴムＨ１７２１を用いた構成を示したが、記録装置と自由に着脱でき、インク供給が行える構成であればどのような接続部の構成を用いても構わない。

さらにこれまでの説明においては１種類のインクを吐出させる形態の記録ヘッドの構成を示してきたが、図５に示すように２種類のインクを吐出させる記録ヘッドにおいても本発明の構成が適用できる。その場合には、インクの種類に対応するそれぞれのインク室Ｈ１５１１−１、Ｈ１５１１−２（図５（ｃ））およびインク連通路Ｈ１９００を設ければ良い。図示していないがさらに多色のインクを吐出させる記録ヘッドにおいても本発明の構成が適用できる。

以上より本発明によればインク連通路中の接合部の箇所を少なくすることができ、接合部の継ぎ目や段差にける気泡の滞留や流抵抗の増加を抑制可能なインク供給の信頼性の高い記録ヘッドと提供することができる。

特に高速記録を行う場合においては、インク流路中やフィルタ室中の気泡の滞留はインク連通路の流抵抗を著しく増加させるため、記録への影響が大きく問題となる場合が多い。したがって、本発明のような構成にすることによってこのような記録への影響を低減することができる。

（実施形態２）
本発明の実施形態２について、図６を用いて説明する。

図６は、本発明の実施形態２に関わる記録ヘッドの説明図であり、実施形態１の場合と同様に図７のＩｂ−Ｉｂ断面に対応した図である。

実施形態１と同様に構成できる部分については対応箇所に同一符号を付してその説明を省略する。

本実施形態では、インク供給部材Ｈ１５１０と接合される平板状部材をフィルム状部材としたものである。

図６に示すように、インク供給部材Ｈ１５１０には、機能部となるフィルタ室Ｈ１６００の大部分、接続部Ｈ１７００の大部分、インク流路Ｈ１８００の大部分を形成する溝Ｈ１５１５が形成されている。このインク供給部材と、溝や凹部が形成されていないフィルム状部材（平板状部材Ｈ１５２０）とをフィルタ室の一部となる凹部を内側にして接合するのみで、フィルタ室Ｈ１６００、接続部Ｈ１７００、インク流路Ｈ１８００などの機能部を形成することができる。

フィルム状部材（平板状部材Ｈ１５２０）とインク供給部材Ｈ１５１０との接合方法としては接着、溶着等が用いられる。すなわちフィルム状部材（平板状部材Ｈ１５２０）はインク供給部材Ｈ１５１０と接合できる部材であればどのようなものでも構わない。

本実施形態においては、インク供給部材Ｈ１５１０が温度変化により伸縮したとしても、平板状部材Ｈ１５２０は、インク供給部材Ｈ１５１０の伸縮に応じて変形可能な伸縮性を備えるフィルム状部材である。よって、インク供給部材Ｈ１５１０と平板状部材Ｈ１５２０の部材同士の線膨張差による応力を緩和できるため、インク供給部材Ｈ１５１０と平板状部材Ｈ１５２０との接合部の信頼性をより高めることができる。

またフィルム状部材としては、インク供給部材Ｈ１５１０と接合される側の面に接着剤が塗布された接着層を備える接着フィルム等を用いてもよい。

以上の説明したように実施形態２によれば、実施形態１よりもさらに簡単な構成で容易に記録ヘッドに様々な機能部を形成することができる。

（記録装置の構成）
次に、本発明のインクジェット記録ヘッドが適用されるインクジェット記録装置（以下、記録装置）の構成について説明する。

図９（ａ）は本発明の記録ヘッドで記録行うイメ−ジ図であり、図９（ｂ）は、本発明の記録ヘッドを用いた記録装置の概略図である。

図９（ｂ）に示す記録装置Ｍ４０００では、記録装置本体に記録ヘッドＨ１０００が固定されており、記録媒体４７を矢印４５の方向に搬送することで記録を行う方式が用いられる。

記録装置Ｍ４０００は、例えば、ブラックインク用の記録ヘッドＨ１０００Ｂｋ、シアンインク用の記録ヘッドＨ１０００Ｃ、マゼンタインク用の記録ヘッドＨ１０００Ｍ、イエローインク用の記録ヘッドＨ１０００Ｙ（図９（ａ））を備えている。これらの記録ヘッドＨ１０００Ｂｋ〜Ｈ１０００Ｙは、記録装置Ｍ４０００に載置されているヘッドホルダ４２によって固定されている。

４６は普通紙などの記録媒体４７が収納され装置本体に着脱自在に装着される給紙カセット、４８は最上面の記録媒体４７を１枚だけ送り出して給送するピックアップローラである。４９はピックアップローラ４８より送り出された記録媒体４７を搬送路５０へ搬送する搬送ローラであり、５１は搬送路５０の出口側に配設された搬送ローラである。

記録装置の動作について簡単に説明する。

記録開始の操作が行われると、指定されたサイズの記録媒体４７がピックアップローラ４８によって給紙カセット４６から送り出される。送り出された記録媒体４７は、搬送ローラ４９および５１によって、搬送ベルト４４に乗せられる。

記録媒体４７の先端部が記録ヘッドＨ１０００Ｂｋ〜Ｈ１０００Ｙの各々の下部に到着するのに連動して、各記録ヘッドの発熱抵抗素子などの記録素子が記録データに応じて駆動される。

記録素子が駆動されることにより、画像情報に応じたインク液滴が吐出口から飛翔して記録媒体４７の表面に着弾し、記録が行われる。

以上のように、それぞれシアン、マゼンタ、イエロー、ブラックのインクに対応した記録ヘッドにそれぞれの記録ヘッドに応じた記録信号を与えることによりカラー画像が形成される。

続いて、実施形態１および実施形態２で説明したような記録ヘッドＨ１０００におけるインク供給動作について図１０を用いて説明する。

図１０は、記録装置に設けられるインク供給機構を示す概略部である。インクを収容したインクタンクＭ１００に２本のチューブＭ１１０が配設されている。このうち一方のチューブＭ１１０はポンプＭ１３０を介して、他方のチューブＭ１１０は開閉バルブＭ１２０を介して、記録ヘッドの一端部に設けられた接続部Ｈ１７００に接続されて、記録ヘッドのインク室Ｈ１５１１（不図示）内に通じている。

記録時にインクタンクＭ１００から開閉バルブＭ１２０の方のチューブＭ１１０を介して記録ヘッドＨ１０００にインクを供給する場合には、開閉バルブＭ１２０を開放し、インクの毛管力等によってインクの供給が行なわれる。

なお、本発明のインクジェット記録ヘッドは、図９で説明したようなフルラインタイプの記録装置だけでなく、いわゆるシリアル方式の記録装置であっても長尺な記録ヘッドを用いる場合には適用可能である。

また本発明は、一般的な記録装置のほか、複写機、通信システムを有するファクシミリ、プリント部を有するワードプロセッサ等の装置、あるいは、これらの装置を複合した多機能記録装置等に適用することができる。特に、高速かつ高画質な記録を行う記録装置に好適に適用される。

実施形態１における記録ヘッドの説明図である。実施形態１における記録ヘッドの別形態の説明図である。実施形態１における記録ヘッドの別形態の説明図である。実施形態１における記録ヘッドの別形態の説明図である。実施形態１における記録ヘッドの別形態の説明図である。実施形態２における記録ヘッドの説明図である。本発明における記録ヘッドの構成を示す図である。本発明の記録ヘッドに設けられる記録素子基板を示す図である。本発明の記録ヘッドを搭載した記録装置を示す図である。本発明の記録ヘッドにおけるインク供給動作の説明図である。従来の記録ヘッドを示す図である。

符号の説明

Ｈ１０００記録ヘッド
Ｈ１１００記録素子基板
Ｈ１１０６吐出口
Ｈ１５１０インク供給部材
Ｈ１５１１インク室
Ｈ１５２０平板状部材
Ｈ１６００フィルタ室
Ｈ１６１０フィルタ
Ｈ１８００インク流路

Claims

液体を吐出するための吐出口が設けられた液体吐出基板と、該液体吐出基板に供給される液体を貯留するための液室と、該液室へ流れる液体を濾過するフィルタが設けられたフィルタ室と、を備える液体吐出ヘッドであって、
前記液室と、前記フィルタ室の一部となる凹部と、が一体的に成形された液体供給部材と、
を備え、
前記液体供給部材と平板状部材とが前記凹部を内側にして接合されることにより、前記液体供給部材と前記平板状部材との間に、前記フィルタ室と該フィルタ室に液体を供給するための流路とが形成されていることを特徴とする液体吐出ヘッド。
外部から前記液室に液体を供給するために外部と接続される接続部を備えており、
前記接続部が前記吐出口の配列方向に沿った前記液体吐出ヘッドの一端部に設けられており、
前記一端部に設けられた前記接続部と前記流路によりつながれた前記フィルタ室が、前記配列方向に沿った前記液体吐出ヘッドの他端部に設けられていることを特徴とする請求項１に記載の液体吐出ヘッド。
前記液体供給部材と前記平板状部材との接合部が同一平面上に配置されていることを特徴とする請求項１または２に記載の液体吐出ヘッド。
前記流路は直線状であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の液体吐出ヘッド。
前記吐出口の配列方向に沿った方向に関して、前記フィルタ室は前記液室が配置された領域の内側に配置されていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の液体吐出ヘッド。
前記液体供給部材は、前記フィルタ室と前記液室とを直線状につなぐ接続流路を備えていることを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の液体吐出ヘッド。
１つの前記液室には、１種類の液体を貯留することができ、
前記１つの前記液室に対して、前記フィルタ室と前記流路とを含む複数の連通路が設けられていることを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載の液体吐出ヘッド。
前記複数の連通路は、外部から前記液室へ液体を流すための流入連通路として用いられることを特徴とする請求項７に記載の液体吐出ヘッド。
前記複数の連通路のうち、１つの前記連通路は外部から対応する前記液室へ液体を流すための流入連通路として用いられ、他の１つの前記連通路は該対応する前記液室から外部へ液体を流すための流出連通路として用いられることを特徴とする請求項７に記載の液体吐出ヘッド。
前記液体吐出ヘッドが記録装置に搭載された状態において、前記フィルタ室および前記流路は、重力方向に関して前記液体吐出ヘッドにおける上方に設けられていることを特徴とする請求項９に記載の液体吐出ヘッド。
前記流入連通路に設けられている前記フィルタの面積は、前記流出連通路に設けられている前記フィルタの面積よりも大きいことを特徴とする請求項９または１０に記載の液体吐出ヘッド。
前記平板状部材は、前記流路の一部を構成する溝および前記フィルタ室の一部を構成する凹部のうち少なくとも一方が形成されていることを特徴とする請求項１乃至１１のいずれかに記載の液体吐出ヘッド。
前記平板状部材は、伸縮性を備えるフィルム状部材であることを特徴とする請求項１乃至１２のいずれかに記載の液体吐出ヘッド。
前記フィルム状部材は、前記液体供給部材と接合される側の面に接着層を備える接着フィルムであることを特徴とする請求項１３に記載の液体吐出ヘッド。
前記液体吐出基板は、複数の前記吐出口が配列されており、
前記吐出口の配列方向に沿って前記吐出口が連続するように、複数の前記液体吐出基板が、千鳥状に配置されていることを特徴とする請求項１乃至１４のいずれかに記載の液体吐出ヘッド。
請求項１乃至１５のいずれかに記載の液体吐出ヘッドと、前記液室に液体を供給するための手段とを備え、
前記液体吐出ヘッドを用いて記録媒体に記録を行う記録装置。