インクジェットヘッド及びインクジェット記録装置
【課題】製造コストを上げることなく微細な構造を有するフィルタを部品の製造工程において構成し、ノズル径を微細化した場合でも異物による目詰まりの発生を防止することができ、且つ、クラック等の発生を防ぐ十分な強度を有するインクジェットヘッド及びインクジェット記録装置を提供することを目的とする。
【解決手段】インクを吐出するノズルが複数形成されたノズル板と、前記ノズル板に接合し、前記ノズルに通じる個別液室と、個別流路を介して前記個別液室と連結する液供給室と、が前記ノズルごとに形成された流路基板と、前記流路基板の前記ノズル板とは反対側に積層され、前記個別液室に対応する位置に下部電極、圧電体及び上部電極を含む圧電素子が形成された振動板と、を有するインクジェットヘッドであって、前記ノズルごとに形成された液供給室が、一の液供給室と他の液供給室とが隔壁により区画されると共に、前記各液供給室がそれぞれ複数のインク供給口を有するインクジェットヘッドにより解決する。
【解決手段】インクを吐出するノズルが複数形成されたノズル板と、前記ノズル板に接合し、前記ノズルに通じる個別液室と、個別流路を介して前記個別液室と連結する液供給室と、が前記ノズルごとに形成された流路基板と、前記流路基板の前記ノズル板とは反対側に積層され、前記個別液室に対応する位置に下部電極、圧電体及び上部電極を含む圧電素子が形成された振動板と、を有するインクジェットヘッドであって、前記ノズルごとに形成された液供給室が、一の液供給室と他の液供給室とが隔壁により区画されると共に、前記各液供給室がそれぞれ複数のインク供給口を有するインクジェットヘッドにより解決する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
ノズルからインクを吐出するインクジェットヘッドに関し、特に、インク中の異物や、製造工程において付着する異物等を原因とするノズルの目詰まりを防止するインクジェットヘッド及びインクジェット記録装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、画像形成機器に対する高画質化の要求に伴って、インクジェットプリンタやレーザープリンタ等の高解像度化に関する技術開発が進められている。
【０００３】
特にインクジェットプリンタを高解像度化する場合には、インクジェットヘッドのノズルの高密度化及び液滴の微細化が必須であり、インクを吐出するノズル径のさらなる微細化、高集積化が行われている。
【０００４】
従来からインクジェットヘッドは、インク中に含まれる異物やインク成分に起因する凝集物等によってノズルの目詰まりが発生することがある。上記した様にノズル径の微細化を進める場合、許容できる異物の大きさも小さくなるため、単純にノズルの微細化を行うとノズルの目詰まりが増加してしまう、という問題が生じる。
【０００５】
ノズルの目詰まりの原因となる異物は、インクに起因するもの以外では、インクジェットヘッドの製造工程においてインク流路に付着するものがある。インクジェットヘッドの製造工程では、各部品は洗浄された上で高度に管理されたクリーン環境下（クリーンブース、クリーンルーム等）で組み立てられるが、異物の付着を完全に防止できる訳ではない。
【０００６】
インクに含まれる異物や凝集物は、インク成分の改良やフィルタを設けることで改善できるが、製造工程においてノズル付近に付着した異物を原因とする目詰まりを防止することは困難である。
【０００７】
そこで、ノズルに可能な限り近い位置に、異物を除去するフィルタを部品の製造段階で形成し、後の製造工程で付着する異物による目詰まりの発生を防止することが考えられる。
【０００８】
しかしながら、インクジェットヘッドの製造工程における部品の段階で上記フィルタを形成することは、製造コストの上昇を招く場合が多い。
【０００９】
例えば、近年の数ピコリットルの液滴を吐出するインクジェットヘッドのノズル径は１０〜２０μｍであり、異物を除去するフィルタの開口径も１０μｍ以下の精密加工が必要になる。また、部品にフィルタを形成する場合には薄い単層のフィルタとすることが必要であり、開口径１０μｍ程度の微細加工をしなければならない。
【００１０】
この様にフィルタを微細に加工する方法としては、フォトリソグラフィを用いたエッチング法や電鋳法等が知られているが、いずれにしても製造コストの上昇を避けることができない。
【００１１】
また、ノズルの微細化及び高密度化に伴い、ノズルに通じる液室に圧力をかけるアクチュエータ等を微細化する技術開発も進められている。具体的には、半導体プロセス技術を用いたＭＥＭＳ（Ｍｉｃｒｏ Ｅｌｅｃｔｒｏ Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ Ｓｙｓｔｅｍｓ）技術のインクジェットヘッドへの展開が挙げられる。ＭＥＭＳ技術を用いれば、シリコンウェハ上に振動板、液室、流路、アクチュエータ、電極等を作り込むことができ、ノズル、液室等の微細化が可能となる。
【００１２】
しかしながら、ＭＥＭＳ技術で振動板、フィルタ等の構造体として利用できる材料は、Ｓｉ３Ｎ４，ＳｉＯ２，ｐ−Ｓｉ等のＣＶＤで形成できる材料等に限定される。金属や合金材料は成膜手法がスパッタリング法や蒸着法等になるため、構造体とする緻密な膜を形成することが困難である。
【００１３】
あるいは、ドライフィルムレジスト等の感光性樹脂材料を構造体として用いることも可能であるが、フィルタとしての剛性を確保するために厚くする必要があり、その結果として解像度が低下してしまう。また、この様な樹脂材料上に電極等を形成することは、耐湿性、表面性等の観点から困難であり、利用できる状況は限られている。
【００１４】
従って、ＭＥＭＳ技術を用いて微細なフィルタを構成する材料としては、上記した窒化シリコン等の無機材料となるが、これらの材料は硬く、内部応力を持つためクラックの発生等によって変形、破損するリスクを内包している。
【００１５】
以上の問題を解決するために、例えば特許文献１には、液滴を噴射するノズルを含む液体流路を有する流路ユニットと、前記液体流路内の液体に噴射のためのエネルギーを付与するエネルギー付与手段と、互いに積層された複数枚のプレートからなり、前記液体流路に供給される液体中の異物を除去するフィルタを含む積層体とを備えた液滴噴射装置に関する技術が開示されている。
【００１６】
上記した特許文献１に係る液滴噴射装置によれば、上記複数枚のプレートの各々に液体流路に貫通する複数の貫通孔が形成され、各プレートの貫通孔が部分的に重なる様に積層されていることで、小さい異物も除去された液体を供給でき、ノズルの目詰まりを防止することができる。また、複数枚のプレートを積層して形成するため、製造コストの上昇を抑えてフィルタを構成することができる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１７】
しかしながら、特許文献１に係る液滴噴射装置では、プレートを積層させる際の微小なずれによってフィルタとなる貫通孔の大きさにばらつきが生じ、異物を有効に除去できない場合がある。また、エネルギー付与手段である圧電アクチュエータが駆動する負荷によって、多数の貫通孔が形成されたプレートが変形、破損する可能性がある。さらに、複数のプレートでフィルタを構成するために部品点数が増え、製造コストの上昇は避けられないと考えられる。
【００１８】
そこで、本願発明では、製造コストを上げることなく微細な構造を有するフィルタを部品の製造工程において構成し、ノズル径を微細化した場合でも異物による目詰まりの発生を防止することができ、且つ、クラック等の発生を防ぐ十分な強度を有するインクジェットヘッド及びインクジェット記録装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
本発明に係るインクジェットヘッドは、上記課題に鑑み、インクを吐出するノズルが複数形成されたノズル板と、前記ノズル板に接合し、前記ノズルに通じる個別液室と、前記個別液室と個別流路を介して連結する液供給室と、が前記ノズルごとに形成された流路基板と、前記流路基板の前記ノズル板とは反対側に積層され、前記個別液室に対応する位置に下部電極、圧電体及び上部電極を含む圧電素子が形成された振動板と、を有するインクジェットヘッドであって、前記ノズルごとに形成された液供給室は、一の液供給室と他の液供給室とが隔壁により区画されると共に、前記各液供給室がそれぞれ複数のインク供給口を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００２０】
本発明の実施例によれば、ノズルに通じる液供給室と共通液室との間にフィルタとなる複数のインク供給口を部品の製造段階で形成することで、製造過程において異物がインク流路に入り込む余地を無くし、且つ、インク中に含まれる異物をフィルタリングすることが可能になる。したがって、異物等によるノズルの目詰まりを防止し、吐出不良が生じることが無く、高品質な画像形成に供することが可能になる。
【００２１】
また、各液供給室を隔壁で区画することで、振動板のインク供給口が形成された部分の変形又は破損の発生がなく、十分な強度を得ることが可能になる。したがって、長期に渡って使用可能で、画像品質を維持することができるインクジェットヘッドを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】実施例１に係るインクジェットヘッドの上面概略図
【図２】図１に示した実施例１に係るインクジェットヘッドの断面図
【図３】図１に示した実施例１に係る保持基板を接合したインクジェットヘッドの断面図
【図４】図１に示した実施例１に係るインクジェットヘッドの断面図
【図５】比較例に係るインクジェットヘッドの上面概略図
【図６】実施例１に係るインクジェットヘッドの製造方法の例を説明する図
【図７】実施例２に係るインクジェットヘッドの上面概略図
【図８】実施例３に係るインクジェット記録装置の構成概略図
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、本発明の好適な実施の形態（以下「実施形態」という）について、図面を用いて詳細に説明する。
［実施例１］
図１から図４に本発明の実施例１に係るインクジェットヘッド１００の構造を示す。
【００２４】
図１は、実施例１に係るインクジェットヘッド１００を部分拡大した上面概略図であり、図２から図４は図１に示した部分の断面図である。
＜インクジェットヘッド構造の概略＞
図２に示した様に、ノズル６８に通じるインク流路が形成された流路基板６５には、ノズル６８に通じる個別液室５５と、個別流路５４を介して個別液室５５と連結するインク供給室５３が形成されている。
【００２５】
流路基板６５の一方の面はノズル６８が形成されたノズル板６７と接合し、他方の面には振動板６４が積層されている。
【００２６】
振動板６４には個別液室５５に対応する位置に下部電極５８、圧電体５７、上部電極５６からなる圧電素子７７が形成されており、圧電素子７７を駆動することにより、個別液室５５内のインク圧力を変動させ、ノズル６８からインクを吐出させる。
【００２７】
個別液室５５には、ノズル６８から吐出された量と同量のインクがインク供給室５３から供給され、ノズル６８から繰り返しインクの吐出を行うことができる。
＜ノズル板＞
ノズル板６７にはインクを吐出するノズル６８が複数形成されている。図１に示した様に、個別液室５５、個別流路５４及びインク供給室５３はノズル６８ごとに形成されており、ノズル６８はノズル板６７にアレイ状又はマトリクス上に配置されている。
【００２８】
ノズル６８は任意の位置に設けることができるが、個別液室５５の端部で、インク供給側と反対側に配設することで圧力に対して高い吐出効率を得ることができる。
【００２９】
画像形成機器に用いるインクジェットヘッドの場合のノズル６８の配置は、所望の画像解像度、画像形成速度等から最適な配置・密度に設計する必要がある。
【００３０】
ノズル板６７の材質は加工性、生産性、物性（剛性や耐薬品性など）から適切なものを用いることができる。例えば、ＳＵＳ，Ｎｉ合金等の金属や合金、ポリイミド、ドライフィルムレジスト等の樹脂材料、Ｓｉ、ガラス等の無機材料等が挙げられる。
【００３１】
また、材質はノズルの加工方法に合わせて適宜選定する必要がある。プレス加工でノズル形成する場合は、金属・合金を用いる必要があり、電鋳（めっき）で形成する場合はＮｉ等の電鋳可能な金属又は合金、レーザー加工には樹脂材料、フォトリソグラフィを用いる場合は感光性樹脂（ドライフィルムレジスト等）やＳｉが適している。
【００３２】
ノズル６８の径は、吐出性能や吐出するインクの物性に適した径に設計できるが、φ１０μｍからφ４０μｍ程度が一般的である。形状は任意だが、真円形状にすることが液滴の直進性が良好なため好ましい。断面構造は、ストレート状、テーパー状、ラウンド状（Ｒを付けた形状）等の任意の形状を所望の吐出性能に基づいて選択することができる。
【００３３】
ノズル板６７と流路基板６５とは、任意の方法により接合されるが、接着剤を用いた接合方法を用いるのが一般的である。
＜流路基板＞
流路基板６５には、Ｓｉ又はＳｉを主成分とするウェハを用いる。Ｓｉウェハを用いることで、フォトリソグラフィとエッチング等のＭＥＭＳ工法を用いた微細加工が可能となる。エッチング方法はアルカリ液による異方性エッチングや、ボッシュプロセスを用いたＩＣＰドライエッチング等の任意の手法を用いることができる。
【００３４】
異方性エッチングを用いた場合、Ｓｉウェハの（１１１）結晶面に加工面が制約されるため、液室、流路の設計自由度が大きく低下する。一方、ドライエッチング法は上記の結晶面に対する制約が無く、設計自由度が高まるため好ましい。
【００３５】
流路基板６５には、個別液室５５、個別流路５４、インク供給室５３が形成されている。また、これらはノズル６８に通じると共に、ノズル６８ごとにそれぞれ１つずつ形成される。
【００３６】
個別液室５５は、ノズル６８から吐出されるインクを保持すると共に、後述する圧電素子７７の駆動により内部圧力が変化し、ノズル６８からインク液滴を吐出させる機能を有する。個別液室５５の形状は吐出効率の高い形状とすることが好ましいが、所望の吐出性能に合わせて適切な構造・形状にすることができる。
【００３７】
個別流路５４は、個別液室５５にインクを供給する機能を有する。また、幅や高さを個別液室５５より小さくすることで流体抵抗を高める機能を持つ。これにより、個別液室５５の圧力変化や、ノズル６８からの吐出量に応じたインク供給量の調整や、個別液室内の圧力振動の緩和等を行うことができる。
【００３８】
インク供給室５３は、後述するインク供給口５９からインクが供給され、個別流路５４を介して個別液室５５に通じるように形成されている。インク供給室５３及びインク供給口５９の構成、インク供給口５９のフィルタ機能等については後述する。
＜振動板＞
図２に示した様に、流路基板６５のノズル板６７の反対側には、振動板６４が積層され、少なくとも個別液室５５、個別流路５４及びインク供給室５３のインク流路形成部の片面を被覆して形成される。
【００３９】
振動板６４は流路基板６５のノズル板６７とは反対側を封止し、個別液室５５に対応する部分が圧電素子７７により変位することで、個別液室５５の体積変化を発生させる機能を有する。
【００４０】
また、個別液室５５、個別流路５４及びインク供給室５３をエッチングで形成する場合には、振動板６４に流路基板６５の材料とはエッチングレートが異なる材料を用いることで、エッチングストップ層とすることも可能である。
【００４１】
振動板６４は任意の材料を用いて構成することが可能であるが、本実施例ではＭＥＭＳ製造工程による微細化が可能なことから、半導体製造工程で用いられる半導体、絶縁体を用いることが好ましい。
【００４２】
これらの材料としては、Ｓｉ，多結晶Ｓｉ，アモルファスＳｉ，ＳｉＯ２，Ｓｉ３Ｎ４を使用することができる。これらの材料を用いた場合、半導体製造工程で一般的に用いられる成膜装置（ＣＶＤ，拡散炉など）を用いることができるため、安定した既存の製造技術を用いて微細加工を確実に行えるというメリットがある。
【００４３】
また、これらの材料の積層構造とし、内部応力を低減するような構成にすることもできる。上記した材料をＣＶＤで成膜した場合、圧縮応力となるＳｉＯ２と引っ張り応力となるＳｉ３Ｎ４を複数積層することで振動板６４全体として中立の構成とすることができる。積層数は必要とする膜厚に応じて適宜形成することができるが、３層〜１０層の範囲が好ましい。層数が少ないと膜厚のばらつきによる残留応力が発生し、多いと生産性が低下する要因となってしまう。
【００４４】
振動板６４の厚さは吐出性能、振動板６４の材料物性や生産性から適切な膜厚に形成することが可能であるが、１μｍから１０μｍの範囲とすることが好ましい。
【００４５】
振動板６４を薄くすることで、振動板６４の剛性が低下するため圧電素子７７の駆動により変位し易くなるが、個別液室５５内のインク圧力の影響を受け易くなると共に、圧電素子７７を駆動しても圧力が上がりにくくなるため、吐出性能が低下してしまう。
【００４６】
振動板６４を厚くすると、上記した圧力の影響は低減されるが、振動板６４の剛性が高くなるため、振動変位を確保するために圧電素子７７の駆動電圧や性能を上げる必要が生じる。したがって、振動板６４の厚さは圧電素子７７の性能や駆動条件によって最適な厚さに形成することが必要である。
【００４７】
また、振動板６４の厚さや材料によって振動板６４の剛性が変わると、インク流体を含む個別液室５５のヘルムホルツ周期が変化する。インクの吐出周期はヘルムホルツ周期より長くする必要があるため、高速（短い周期）で吐出する場合は、ヘルムホルツ周期を含めて最適な振動板６４の厚さ、材料を選定する必要がある。剛性の高い振動板とすることでヘルムホルツ周期を短くすることが可能であるが、前述の吐出性能への影響が生じるため、所望の特性に合わせて最適化する必要がある。
＜圧電素子＞
図１から図４に示した様に、振動板６４の個別液室５５に対応する位置には下部電極５８、圧電体５７及び上部電極５６からなる圧電素子が形成される。圧電素子７７は上部電極５６と下部電極５８の間に電圧を印加することで変形する電気機械変換素子である。
【００４８】
圧電体５７は任意の材料を用いることができるが、チタン酸ジルコン酸鉛、チタン酸バリウム、またはこれらの派生材料（金属元素を置換した材料）等が圧電体として一般的に用いられる。本実施例に係るインクジェットヘッド１００は、温度安定性、科学的安定性から、チタン酸ジルコン酸鉛を用いている。
【００４９】
圧電素子７７の厚さは圧電体５７の物性（圧電定数）や所望の変位量から適切な厚さに形成できるが、０．５μｍから１０μｍの範囲が好ましい。薄すぎると電圧印加時に高電界が印加されるため耐圧不良等が発生しやすくなり、厚すぎると変位させるための印加電圧を高くする必要があり駆動回路等の負荷が高くなってしまう。また、圧電体５７の厚さは前述した振動板６４の厚さと同様にヘルムホルツ周期に影響するため、吐出性能に合わせて最適化する必要がある。
【００５０】
下部電極５８及び上部電極５６の材料としては任意の導電材料を用いることができるが、圧電体５７の焼結温度である７００度程度の耐熱性のある材料とする必要がある。すなわち、高温で圧電体５７を構成する物質と化学反応しない材料とする必要がある。
【００５１】
この様な材料としては、例えば耐熱性の高い金属、合金、導電性化合物等が挙げられる。金属としては、Ａｕ，Ｐｔ，Ｉｒ，Ｐｄの貴金属やこれらを主成分とする合金・酸化物が挙げられ、導電性化合物としては導電性酸化物がある。
【００５２】
電極の膜厚は任意に形成することができるが、５０ｎｍから１０００ｎｍの範囲が好ましい。また、これらの電極材料を積層構造とすることで残留応力の低減や密着性向上を図ることができる。
【００５３】
下部電極５８は、少なくとも個別液室５５に対応する位置に形成されている必要があるが、個別液室５５ごとに形成する必要はなく、図１に示した様に複数の個別液室５５を覆うように形成しても良い。圧電体５７及び上部電極５６は、個別液室５５ごとに形成される必要があり、インクを吐出させる箇所の上部電極５６に電圧を印加することで、任意のノズル６８からインクを吐出させることができる。
【００５４】
圧電体５７の形成領域は、図１及び図４等に示す様に、個別液室５５の壁面より内側に形成する必要がある。この様な構成により、振動板６４の変位量を増大させることが可能となる。
＜絶縁膜と配線電極＞
圧電素子７７の端部を製造工程におけるダメージや、空気中の水分等から保護するために絶縁膜６３を圧電体５７の端部を含む領域に被覆しても良い。絶縁膜６３により、圧電素子の耐環境性、信頼性を高めることができる。
【００５５】
絶縁膜６３として被覆する材料、膜厚、成膜方法は任意の方法を用いることができるが、材料としては無機材料、例えば金属酸化物、金属窒化物等の絶縁材料を用いることが好ましい。また、膜厚は保護機能を確保できる範囲で振動変位を阻害しない様に薄い方が好ましく、１００ｎｍ以下であれば好適である。
【００５６】
圧電素子７７を構成する上部電極５６及び下部電極５８に駆動用電気信号を印加するために、各電極から信号入力部までの配線を形成する。図１の上面概略図及び図２の断面図に示した通り、上部電極５６から個別配線電極５１を、下部電極５８からは共通電極配線５２を引き出し、図示しない駆動回路に接続する。
【００５７】
これらの配線電極を上部電極５６及び下部電極５８から引き出すために層間絶縁膜の機能を有する絶縁膜６２を形成する。個別電極配線５１と上部電極５６とは、絶縁膜６２と絶縁膜６３に貫通して形成されるコンタクトホールを介して接続する。共通電極配線５２と下部電極５８とは任意の箇所で接続するように構成できるが、本実施例においては個別流路５４に対応する位置に形成している。
【００５８】
本実施例の様に、共通電極配線５２と下部電極５８とが個別流路５４に対応する位置で接続する場合は、下部電極５８を個別流路５４上まで延伸すると共に、絶縁膜６２，６３に共通電極コンタクトホールを形成する。
【００５９】
共通電極コンタクトホールは、複数の箇所に設けることで、接続信頼性を高めると共に、図１に示した様に個別液室５５を並列して配設した場合において下部電極抵抗値による電圧降下を低減して吐出性能の均一性を向上することができる。
【００６０】
絶縁膜６２の材料は任意の絶縁材料を用いることができるが、半導体で用いられる一般的な絶縁材料を用いるのが、生産性を確保すると同時に既存技術を流用することで、微細な構造の形成が可能となるため好ましい。
【００６１】
また、無機絶縁体材料、樹脂等を用いることもできるが、前述した既存技術を流用できるため、半導体製造工程で利用されている無機絶縁材料を用いることが好ましい。例えば、無機絶縁体材料としてはＣＶＤで成膜できるＳｉＯ２やＳｉ３Ｎ４、樹脂としてはポリパラキシレン、ポリイミド等が挙げられる。
【００６２】
絶縁膜６２の膜厚は下部電極５８と上部電極５６に印加される電圧に対して十分な絶縁性と耐圧性を有することが必要であり、上記したＳｉＯ２を用いた場合には、０．２μｍ以上あることが好ましい。
【００６３】
個別電極配線５１及び共通電極配線５２には、上部電極５６及び下部電極５８とコンタクト抵抗が十分に低く、抵抗値の低い導電材料を用いる必要がある。材料は金属、合金、導電性化合物から選択できるが、抵抗値の観点から金属又は合金材料を用いることが好ましい。
【００６４】
これらの材料の例としては、Ａｕ，Ａｇ，Ｃｕ，Ａｌ，Ｗ，Ｔａ等が挙げられ、これらに任意の元素を添加した合金としても良い。膜厚は抵抗値に基づいて決定する。
【００６５】
個別電極配線５１及び共通電極配線５２にＡｌ又はＡｌ合金等の腐食されやすい材料を用いた場合には、配線保護（パシベーション）層として絶縁膜６１を形成する。絶縁膜６１は個別電極配線５１及び共通電極配線５２の駆動回路接続部を除く領域を被覆する必要がある。
【００６６】
絶縁膜６１の材料としては、配線保護できる絶縁体材料であれば任意の材料を用いることができ、例えば酸化物、窒化物、炭化物等の無機材料や樹脂を用いることができる。配線の腐食防止の観点からは、透気、透湿性から無機材料とすることが好ましく、例えば、ＳｉＯ２，Ｓｉ３Ｎ４，Ｓｉｃ，Ａｌ２Ｏ３，ＸｒＯ２，ＴｉＯ２，Ｔａ２Ｏ５などの材料が挙げられるが、一般的なパシベーション材料として、Ｓｉ３Ｎ４が好ましい。
【００６７】
絶縁膜６１，６２，６３は、それぞれ上記した領域以外にも形成することができる。特に、振動板６４の個別流路５４及びインク供給室５３に対応する部分に絶縁膜を形成することで、振動板６４の強度を高めることができる。
【００６８】
この様に絶縁膜を形成し、個別流路５４及びインク供給室に対応する部分の振動板６４を補強することで、吐出性能を安定化することが可能となる。また、絶縁膜６１，６２は、圧電素子７７の周辺部は除去することが好ましい。圧電素子７７及びその周辺の振動板６４が変形する部位の絶縁膜を除去することで振動変位を増大させ、吐出効率を高めることができる。
＜保持基板、共通液室及び振動室＞
本実施例に係るインクジェットヘッド１００は、インク供給経路である共通液室７０を有する保持基板６９を流路基板６５の振動板６４側に接合して構成する。本実施例に係るインクジェットヘッド１００において保持基板６９を接合した状態の断面図を図３に示す。
【００６９】
保持基板６９は不図示のインクタンクに接続し、保持基板６９内に形成された共通液室７０を介して流路基板６５のインク供給室５３にインクを供給する。
【００７０】
また、振動板６４上の圧電素子７７に対応する領域には振動室７１が形成されている。振動室７１は圧電素子７７が変位する領域を確保するために必要であり、個別電極配線５１及び共通電極配線５２を駆動回路に接続する部分に開口部を持つことが必要である。
【００７１】
振動室７１は、個別液室５５ごとに形成しても良く、複数の個別液室５５を包含するように形成しても良い。流路板６５の強度を高め、隣接する個別液室５５の相互干渉を低減できるため、個別液室５５ごとに振動室７１を形成することが好ましい。
【００７２】
保持基板６９は、共通液室７０及び振動室７１といった開口部以外の振動板６４上の絶縁膜と接する部分で接合される。
【００７３】
接合方法は任意の方法を用いることができるが、接着剤を用いて接合することが好ましい。特にインク供給口５９周辺の流路基板６５と保持基板６９の接合部はインク流路に接するためインクを封止できる接合方法を採用することが必要であり、接合界面の表面粗さを補完できる接着剤を用いて接合するのが好適である。
＜インク供給室とインク供給口＞
次に、インク供給室５３とインク供給口５９について説明する。
【００７４】
本実施例に係るインクジェットヘッド１００では、図１に示した様にインク供給口５９がインク供給室５３ごとに複数形成されている。本実施例では、１個のインク供給室５３に対して５個のインク供給口５９が形成されている。
【００７５】
インク供給口５９は、インク中に含まれる異物等が個別液室５５内に入り込み、ノズル６８に目詰まりが生じるのを防止するフィルタの機能を有している。
【００７６】
インク供給口５９が形成される振動板６４は後述する流路基板６５の加工工程の前段階で形成されるため、ノズル板６７を接合した後の段階で個別液室５５が外部と通じる経路はノズル６８又はインク供給口５９の２箇所のみとなる。そのため、インク供給口５９の開口径をノズル６８の径より小さくすることで、製造工程の早い段階で個別液室５５にノズル径よりも大きい異物がインク流路に入ることを防止することができる。
【００７７】
インク供給口５９の形状は任意の形状にすることができるが、ノズル６８の形状と同じ円形とすることが好ましく、その開口径はノズル６８の径よりも小さくする必要がある。インク供給口５９の径がノズル６８の径よりも大きいと、ノズル径よりも大きい異物が個別液室５５に混入し、ノズル６８の目詰まり発生を有効に防止できないためである。
【００７８】
また、インク供給口５９の径がノズル６８の径より小さい場合には、インク供給口５９における流体抵抗値が高くなることから、インク吐出量に相当するインク供給量を確保するために、インク供給口５９をインク供給室５３それぞれに複数形成することが好ましい。
【００７９】
インク供給口５９における流体抵抗値は個別流路５４の流体抵抗値よりも低くすることが好ましく、さらに１／２以下にすれば好適である。このため、インク供給口５９をインク供給室５３のそれぞれに複数形成することが必要であり、必要な個数は上記した流体抵抗値に基づいて設計することができる。
【００８０】
本実施例に係るフィルタ機能を有するインク供給口５９は、振動板６４に形成され、部材を追加せずに形成できるため、製造コストを上げることなく作成できる。
【００８１】
また、図１に示した様に、インク供給室５３はそれぞれ他のインク供給室とは隔壁７４で区画されている。この様に構成することで、インク供給口５９が形成された薄膜の振動板６４をインク供給室５３の隔壁７４で補強することができ、特に振動板６４のインク供給口５９が形成された部分の強度を確保することができる。
【００８２】
本実施例に係る振動板６４に用いられるＳｉ，ＳｉＯ２，Ｓｉ３Ｎ４等の材料は硬く脆性があり、残留応力があることから、流路基板６５のインク供給口５９が形成された部分が広く開放された構造の場合にはクラックが発生しやすくなってしまう。
【００８３】
しかし、本実施例に係るインクジェットヘッド１００では、振動板６４のインク供給口５９に対応する部分にインク供給室５３を区画する隔壁を有しているため、上記したクラックの発生を防止することができる。
【００８４】
さらに、インク供給室５３を隔壁７４により個別に区画することで、隔壁７４を設けない場合に比べて、流路基板６５におけるインク供給室５３、個別流路５４及び個別液室５５の上面から見た場合の開口面積の差を小さくすることができる。
【００８５】
エッチングによって流路基板６５を形成する場合には、開口面積によってエッチングレートが異なるため、インク供給室５３、個別流路５４及び個別液室５５の開口面積の差が大きいと、寸法精度が悪化することが懸念される。
【００８６】
例えば、開口面積の大きいインク供給室５３のエッチングレートが高い場合に、開口面積の小さい個別流路５４をエッチングする時に、インク供給室５３がオーバーエッチングされてしまう。その結果、インク供給口５９が形成された部分までオーバーエッチングすることになり、フィルタとして機能すべきインク供給口５９の開口径がばらつき、フィルタとして機能しなくなってしまう可能性がある。また、インク流路における隔壁部がエッチングされるため、流体抵抗部を形成している個別流路５４の寸法精度も悪化することが考えられる。
【００８７】
本実施例に係るインクジェットヘッド１００では、インク供給室５３を隔壁７４で区画し、インク供給室５３、個別流路５４及び個別液室５５それぞれの開口面積の差を小さくすることでオーバーエッチングの発生を防止し、高精度な加工を実現している。
【００８８】
また、振動板６４のインク供給口５９が形成された部分に、上記した絶縁膜を積層させる様に構成しても良い。本実施例では、振動板６４のインク供給口５９が形成された部分に絶縁膜を積層させている。
【００８９】
絶縁膜は圧電体保護、層間絶縁、配線保護といった機能を発揮するために必要な膜であり、いずれも強度の高い緻密な膜である。高強度かつ緻密な膜を振動板６４のインク供給口５９が形成された部分に積層させることで、振動板６４のインク供給口５９の周辺部の強度をさらに高めることができる。
【００９０】
強度を高めることにより、インク供給口５９を形成する間隔を狭くすることができ、インク供給室５３に通じる複数のインク供給口５９における流体抵抗値を下げることが可能になる。このため、インク供給室５３の面積を減らしてヘッドをさらに小型化することも可能になる。絶縁膜をインク供給口５９周辺に積層させるのは、追加層及び追加工程無しで実現できるため、生産性を損なわずに上記した効果を得ることができる。
＜製造方法＞
図６に、本実施例に係るインクジェットヘッド１００の製造方法の例を説明する図を示す。
【００９１】
図６（ａ）は、流路基板６５上に振動板６４及び圧電素子７７を形成する工程である。
【００９２】
まず、Ｓｉウェハの流路基板６５に振動板６４を成膜する。材料は前述の通りＳｉ，ＳｉＯ２，Ｓｉ３Ｎ４等の半導体製造工程で成膜することができる一般的な材料を用いることができる。成膜方法は膜質を考慮するとＬＰ−ＣＶＤ法を用いることが好ましいが、プラズマＣＶＤ法や熱酸化膜等を組み合わせることも可能である。
【００９３】
続いて、成膜した振動板６４上に下部電極５８を形成する。下部電極５８はスパッタ法等の一般的な電極材料の成膜方法で成膜され、フォトリソグラフィとエッチングでパターニングされる。下部電極５８上の圧電体５７は、スパッタリング法や、有機金属溶液を塗布乾燥させて焼成するゾル−ゲル法を用いることが可能である。ただし、圧電体５７の膜厚を１０００ｎｍ以上形成する場合には、スパッタリング法では成膜レートが低く生産性が低下するため、生産性の高いゾル−ゲル法が好ましい。
【００９４】
圧電体５７を成膜した後には、圧電体５７を結晶化させるための焼成を行う。一般的な圧電体であるチタン酸ジルコン酸鉛の場合、焼結温度は７００度程度である。
【００９５】
圧電体５７のパターニング前に、上部電極５６の成膜とパターニングを行うことで、圧電体５７の膜厚を１μｍ以上とした場合に上部電極５６のエッチング残が圧電体５７の端部に残り、上部下部電極間のリークやショートの発生を低減できる。
【００９６】
上部電極５６のパターニングは下部電極５８のパターニングと同一の手法を用いることができる。上部電極５６のパターニング後に圧電体５７のパターニングをフォトリソグラフィとドライエッチングにより行う。以上説明した方法により、個別化された圧電素子７７を振動板６４に形成することができる。
【００９７】
次に、図６（ｂ）に絶縁膜６２，６３を形成する工程を示す。
【００９８】
絶縁膜６３は圧電体５７の端部保護膜であり、絶縁膜６２は層間絶縁膜である。絶縁膜６３は個別電極コンタクトホール７５と共通電極コンタクトホール７６をドライエッチングで開口し、絶縁膜６２はコンタクトホール部と圧電素子７７の不要な部分を除去する。
【００９９】
インク供給口５９を形成する部分にも絶縁膜６２，６３を形成することで、振動板６４のインク供給口５９が形成される部分を補強する効果が得られる。
【０１００】
図６（ｃ）には、個別電極配線５１及び共通電極配線５２をパターニングし、配線上に配線保護膜として絶縁膜６１を形成する工程を示す。
【０１０１】
絶縁膜６１の除去される領域は各配線５１，５２が不図示の駆動回路と接続する接続部と、圧電素子７７及び圧電素子周辺の振動板が変形する部分である。
【０１０２】
各配線５１，５２と絶縁膜６１のパターニングは任意の手法を用いることができるが、フォトリソグラフィと任意のエッチング方法を用いるのが一般的である。絶縁膜６２，６３と同様に、インク供給口５９を形成する領域にも絶縁膜６１を形成することで、振動板６４のインク供給口５９周辺部の強度を確保することができる。
【０１０３】
図６（ｄ）に示す工程では、インク供給口５９に相当する部分の絶縁膜と振動板６４を除去する。インク供給口５９のパターニングはフォトリソグラフィとドライエッチングにより行う。後述する図６（ｆ）に示す工程でインク供給室５３を加工する際に、インク供給口５９が貫通する様に事前に加工しておくことで、フィルタ機能を有する微細な径のインク供給口５９を部品の製造工程において形成し、その後の工程において形成される個別液室５５等への異物の混入を防ぐことができる。
【０１０４】
続いて、図６（ｅ）に示す工程では、保持基板６９を流路基板６５上に接合し、流路基板６５を研磨する。流路基板６５の研磨後の厚さは個別液室５５、個別流路５４を含む流路の設計に依存するが、２００μｍ以下が好ましく、１００μｍ以下がさらに好ましい。
【０１０５】
Ｓｉウェハである流路基板６５を１００μｍ以下まで研磨すると、一方の面に振動板６４等が積層されているため反りが発生しやすく、強度が低下してクラックが入る危険性が高くなる。この様な場合でも、保持基板６９を流路基板６５に接合させておくことで流路基板６５の強度を確保し、反りの発生を低減する効果を得ることができる。
【０１０６】
保持基板６９の接合は、接着剤を塗布して加圧（必要に応じて加熱）することで行うのが、生産性、インク封止性等から好適である。
【０１０７】
図６（ｆ）に示した工程では、流路基板６５に個別液室５５等を形成し、ノズル板６７との接合を行う。
【０１０８】
流路基板６５の個別液室５５等はフォトリソグラフィとＳｉエッチングで行う。Ｓｉエッチングはボッシュプロセスを用いたＩＣＰ−ＲＩＥエッチング法を用いることがパターンの自由度、精度の観点から好ましい。
【０１０９】
インク供給室５３は、個別液室５５等と開口面積の差が小さいため、個別液室５５及び個別流路５４とエッチングレートが近い値となり、インク供給口５９部分のオーバーエッチングを可能な限り低減することができる。そのため、エッチングによりインク供給口５９が開口された後でも、保持基板６９の共通液室７０やインク供給口５９等がエッチングのプラズマに晒される時間を最小限に抑えることができる。
【０１１０】
さらに、オーバーエッチング量を低減することで、前記した様に個別流路５４や個別液室５５の寸法精度を高めることができる。
【０１１１】
図には示さなかったが、この後の工程でインク供給口５９にインクタンク等のインク供給系部材や、個別電極配線５１と共通電極配線５２の駆動回路接続部に駆動回路からの信号線を接合する工程がある。従来はこれらの工程において異物が個別液室５５等のインク流路に混入することがあったが、製造工程において部品の段階でフィルタ機能を有するインク供給口５９を形成することで、後の工程における異物の付着を防止することができ、製造工程の歩留まりが低下するのを防止することができる。
［実施例２］
図７に、実施例２に係るインクジェットヘッド１０２を部分拡大した上面概略図を示す。
【０１１２】
実施例２に係るインクジェットヘッド１０２は、インク供給室５３を区画する隔壁の一部にインク流路７３が形成されている点で実施例１と異なっている。
【０１１３】
インクジェットヘッド１０２は、インク供給室５３を区画する隔壁７４を設けることで、インク供給口５９周辺部の振動板６４の強度を確保している。本実施例においては、隔壁７４によって振動板６４の強度を維持しつつ、インク供給室５３と隣接する他のインク供給室との間の隔壁７４の一つにインク流路７３が設けられている。
【０１１４】
インク供給室５３の隔壁７４に設けるインク流路７３は、振動板６４の強度を損なわない範囲で設けることができる。図７に示した様に、インク供給室５３の幅Ｌ１に対してインク流路７３の幅Ｌ２を１／２以下とし、隔壁７４一つにつき１箇所とすることが好ましい。
【０１１５】
この様な構成により、インク供給口５９の一部がインク中に含まれる異物等によって詰まった場合でも、隣接するインク供給室５３からインクの供給を受けることが可能になり、インク中に含まれる異物等に対する耐性を向上させることができる。
［実施例３］
図８に、実施例３に係るインクジェット記録装置１０の構成概略図を示す。
【０１１６】
インクジェット記録装置１０は、給紙トレイ４から給紙される用紙３を取り込み、搬送機構５で用紙３を搬送しつつ、画像形成部２によって画像を記録した後、排紙トレイ６に用紙３を排出する。
【０１１７】
また、インクジェット記録装置１０は、着脱可能に設けられた両面ユニット７を備えている。両面印刷を行うときには、一方の面（表面）の印刷終了後に、搬送機構５によって用紙３を逆方向に搬送しながら両面ユニット７内に取り込み、反転させて他方の面（裏面）を印刷面として搬送し、裏面印刷終了後に排紙トレイ６に用紙３を排出する。
【０１１８】
ここで、画像形成部２は、ガイドシャフト１１，１２にキャリッジ１３を摺動可能に保持し、図示しない主走査モータでキャリッジ１３を用紙３の搬送方向と直交する方向に移動（主走査）させる。
【０１１９】
キャリッジ１３は、液滴を吐出する複数の吐出口であるノズル孔を配列されたインクジェットヘッド１４を搭載し、インクジェットヘッド１４に液体を供給するインクカートリッジ１５を着脱自在に搭載している。
【０１２０】
なお、インクカートリッジ１５に代えてヘッドタンクを搭載し、メインタンクからインクをヘッドタンクに補充供給する構成とすることもできる。
【０１２１】
インクジェットヘッド１４としては、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色のインク滴を吐出する液滴吐出ヘッドとしているが、各色のインク滴を吐出する複数のノズル列を有する１又は複数のヘッドを用いる構成とすることもできる。なお、色の数及び配列の順序はこれに限るものではない。
【０１２２】
インクジェットヘッド１４は、実施例１又は２のいずれかに記載のインクジェットヘッドと同様の構成であり、ノズルの目詰まりが起こりにくく、強度が高いため長期に渡って画像形成に供することができる。
【０１２３】
給紙トレイ４の用紙３は、給紙コロ２１と図示しない分離パッドとによって１枚ずつ分離され装置本体１内に給紙され、搬送機構５に送り込まれる。
【０１２４】
搬送機構５は、給紙された用紙３をガイド面２３ａに沿って上方にガイドし、また両面ユニット７から送り込まれる用紙３をガイド面２３ｂに沿ってガイドする搬送ガイド部２３を有している。また、用紙３を搬送する搬送ローラ２４と、この搬送ローラ２４に対して用紙３を押し付ける加圧コロ２５と、ガイド部材２６，２７と、搬送ローラ２４から送り出す用紙３を押圧する押し付けコロ２８とを有している。
【０１２５】
さらに、搬送機構５は、インクジェットヘッド１４で用紙３の平面性を維持したまま搬送するために、駆動ローラ３１と従動ローラ３２との間に掛け渡した搬送ベルト３３と、この搬送ベルト３３を帯電させるための帯電ローラ３４と、この帯電ローラ３４に対向するガイドローラ３５とを有している。また、図示しないが、搬送ベルト３３を画像形成部２に対向する部分で案内するガイド部材と、搬送ベルト３３に付着したインクを除去するためのクリーニング手段である多孔質体などからなるクリーニングローラ等を有している。
【０１２６】
搬送ベルト３３は無端状ベルトであり、駆動ローラ３１と従動ローラ３２との間に掛け渡されて、矢印方向（用紙搬送方向）に周回するように構成している。
【０１２７】
この搬送ベルト３３は、単層構成又は２層構成あるいは３層以上の構成とすることができる。例えば、抵抗制御を行っていない純粋な厚さ４０μｍ程度の樹脂材、例えばＥＴＦＥピュア材で形成した用紙吸着面となる表層と、この表層と同材質でカーボンによる抵抗制御を行った裏面（中抵抗層、アース層）とで構成する。
【０１２８】
帯電ローラ３４は、搬送ベルト３３の表層に接触し、搬送ベルト３３に従動して回転するように配置されている。帯電ローラ３４には図示しない高圧回路（高圧電源）から高電圧が所定のパターンで印加される。
【０１２９】
搬送機構５の下流側には、画像が記録された用紙３を排紙トレイ６に送り出すための排紙ローラ３８を備えている。
【０１３０】
搬送ベルト３３は矢印方向に周回し、高電位の印加電圧が印加される帯電ローラ３４と接触することで正に帯電される。この場合、帯電ローラ３４は所定の時間間隔で極性を切り替えることによって、所定の帯電ピッチで搬送ベルト３３を帯電させる。
【０１３１】
高電位に帯電した搬送ベルト３３上に用紙３が給紙されると、用紙３内部が分極状態になり、搬送ベルト３３上の電荷と逆極性の電荷が用紙３のベルト３３と接触している面に誘電される。ベルト３３上の電荷と搬送される用紙３上に誘電された電荷同士が互いに静電的に引っ張り合い、用紙３は搬送ベルト３３に静電的に吸着される。吸着された用紙３は、反りや凹凸が矯正され、平滑な面が形成される。搬送ベルト３３に吸着された用紙３は、画像形成部２まで搬送される。
【０１３２】
用紙３が画像形成部２を通過する間に、キャリッジ１３を片方向又は双方向に移動走査しながら画像信号に応じてインクジェットヘッド１４を駆動し、ノズルからインク滴を吐出させて、停止している用紙３にインク滴を付着させてドットを形成することにより、１行分を記録した後、用紙３を所定量搬送して次の行の記録を行う。
【０１３３】
記録終了信号又は用紙３の後端が記録領域に到達した信号を受けることにより、記録動作を終了する。
【０１３４】
以上の過程を経て画像が記録された用紙３は排紙ローラ３８によって排紙トレイ６に排紙される。
【０１３５】
インクジェット記録装置１０は、実施例１又は２のいずれかに記載したインクジェットヘッドを備えており、異物等を原因とするノズル目詰まりの発生を低減し、強度に優れた構造を有している。この様なインクジェットヘッドを有することにより、インクジェット記録装置１０は長期に渡って安定して高解像度の画像を形成することができる。
［比較例］
図５に、比較例に係るインクジェットヘッド１０１を部分拡大した上面概略図を示す。
【０１３６】
インクジェットヘッド１０１は、個別液室５５及び個別流路５４はノズルごとに形成されているが、インク供給室５３は隔壁によって区画されることなく、複数の個別流路５４に通じるように構成されている。
【０１３７】
この様な構成では、流路基板６５におけるインク供給室５３の開口面積が大きく、振動板６４のインク供給口５９が形成された部分の強度が不足し、クラック等が発生する可能性が高くなる。
【０１３８】
また、インク供給室５３の開口面積が個別液室５５及び個別流路５４と大きく異なっており、流路基板６５をエッチングする際のエッチングレートが各部で異なるため、部分的にオーバーエッチング時間が長くなることで流路基板６５個別液室５５等の寸法精度が悪化することになる。
【０１３９】
本比較例に係るインクジェットヘッド１０１は、インク供給室５３を隔壁により区画しない構造であり、振動板６４のインク供給口５９が形成された部分の強度を確保できず、流路基板６５のエッチングによる加工精度を担保することができない。
＜まとめ＞
以上説明した様に、本発明の実施例によれば、製造工程における部品の段階でインク供給口５９を形成することにより、後の工程でインク流路内に異物が付着することを防止し、ノズル６８を微細化した場合でも目詰まりの発生を有効に防止することができる。また、インク供給口５９はフィルタ機能を有しており、インク中に含まれる凝集物等の異物をフィルタリングし、インク流路中への異物の混入を防止することができる。さらに本発明の実施例によれば、この様なフィルタ機能を有するインク供給口５９を製造コストを上昇させることなく形成することができる。
【０１４０】
インク供給室５３を他のインク供給室と隔壁７４でそれぞれ区画することで、振動板６４のインク供給口５９が形成される部分の強度を隔壁７４により補うことができる。また、個別液室５５、個別流路５４及びインク供給室５３の開口面積の差を小さくすることができ、流路基板６５の製造工程においてオーバーエッチングを低減し、高精度な加工を可能にする。
【０１４１】
本発明の実施例によれば、上記した様に異物への耐性が高く、強度に優れた構造を有しているため、長期に渡って安定して画像形成に供することができる。また、当該インクジェットヘッドを有するインクジェット記録装置は、高解像度の画像形成を長期に渡って安定して行うことが可能となる。
【０１４２】
なお、上記実施形態に挙げた構成等に、その他の要素との組み合わせなど、ここで示した構成に本発明が限定されるものではない。これらの点に関しては、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で変更することが可能であり、その応用形態に応じて適切に定めることができる。
【符号の説明】
【０１４３】
１０ インクジェット記録装置
５３ インク供給室（液供給室）
５４ 個別流路
５５ 個別液室
５６ 上部電極
５７ 圧電体
５８ 下部電極
５９ インク供給口
６１ 絶縁膜（積層膜）
６２ 絶縁膜（積層膜）
６３ 絶縁膜（積層膜）
６４ 振動板
６５ 流路基板
６７ ノズル板
６８ ノズル
６９ 保持基板
７３ インク流路
７４ 隔壁
７７ 圧電素子
１００ インクジェットヘッド
【先行技術文献】
【特許文献】
【０１４４】
【特許文献１】特開２００８-１８６６２号公報
【技術分野】
【０００１】
ノズルからインクを吐出するインクジェットヘッドに関し、特に、インク中の異物や、製造工程において付着する異物等を原因とするノズルの目詰まりを防止するインクジェットヘッド及びインクジェット記録装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、画像形成機器に対する高画質化の要求に伴って、インクジェットプリンタやレーザープリンタ等の高解像度化に関する技術開発が進められている。
【０００３】
特にインクジェットプリンタを高解像度化する場合には、インクジェットヘッドのノズルの高密度化及び液滴の微細化が必須であり、インクを吐出するノズル径のさらなる微細化、高集積化が行われている。
【０００４】
従来からインクジェットヘッドは、インク中に含まれる異物やインク成分に起因する凝集物等によってノズルの目詰まりが発生することがある。上記した様にノズル径の微細化を進める場合、許容できる異物の大きさも小さくなるため、単純にノズルの微細化を行うとノズルの目詰まりが増加してしまう、という問題が生じる。
【０００５】
ノズルの目詰まりの原因となる異物は、インクに起因するもの以外では、インクジェットヘッドの製造工程においてインク流路に付着するものがある。インクジェットヘッドの製造工程では、各部品は洗浄された上で高度に管理されたクリーン環境下（クリーンブース、クリーンルーム等）で組み立てられるが、異物の付着を完全に防止できる訳ではない。
【０００６】
インクに含まれる異物や凝集物は、インク成分の改良やフィルタを設けることで改善できるが、製造工程においてノズル付近に付着した異物を原因とする目詰まりを防止することは困難である。
【０００７】
そこで、ノズルに可能な限り近い位置に、異物を除去するフィルタを部品の製造段階で形成し、後の製造工程で付着する異物による目詰まりの発生を防止することが考えられる。
【０００８】
しかしながら、インクジェットヘッドの製造工程における部品の段階で上記フィルタを形成することは、製造コストの上昇を招く場合が多い。
【０００９】
例えば、近年の数ピコリットルの液滴を吐出するインクジェットヘッドのノズル径は１０〜２０μｍであり、異物を除去するフィルタの開口径も１０μｍ以下の精密加工が必要になる。また、部品にフィルタを形成する場合には薄い単層のフィルタとすることが必要であり、開口径１０μｍ程度の微細加工をしなければならない。
【００１０】
この様にフィルタを微細に加工する方法としては、フォトリソグラフィを用いたエッチング法や電鋳法等が知られているが、いずれにしても製造コストの上昇を避けることができない。
【００１１】
また、ノズルの微細化及び高密度化に伴い、ノズルに通じる液室に圧力をかけるアクチュエータ等を微細化する技術開発も進められている。具体的には、半導体プロセス技術を用いたＭＥＭＳ（Ｍｉｃｒｏ Ｅｌｅｃｔｒｏ Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ Ｓｙｓｔｅｍｓ）技術のインクジェットヘッドへの展開が挙げられる。ＭＥＭＳ技術を用いれば、シリコンウェハ上に振動板、液室、流路、アクチュエータ、電極等を作り込むことができ、ノズル、液室等の微細化が可能となる。
【００１２】
しかしながら、ＭＥＭＳ技術で振動板、フィルタ等の構造体として利用できる材料は、Ｓｉ３Ｎ４，ＳｉＯ２，ｐ−Ｓｉ等のＣＶＤで形成できる材料等に限定される。金属や合金材料は成膜手法がスパッタリング法や蒸着法等になるため、構造体とする緻密な膜を形成することが困難である。
【００１３】
あるいは、ドライフィルムレジスト等の感光性樹脂材料を構造体として用いることも可能であるが、フィルタとしての剛性を確保するために厚くする必要があり、その結果として解像度が低下してしまう。また、この様な樹脂材料上に電極等を形成することは、耐湿性、表面性等の観点から困難であり、利用できる状況は限られている。
【００１４】
従って、ＭＥＭＳ技術を用いて微細なフィルタを構成する材料としては、上記した窒化シリコン等の無機材料となるが、これらの材料は硬く、内部応力を持つためクラックの発生等によって変形、破損するリスクを内包している。
【００１５】
以上の問題を解決するために、例えば特許文献１には、液滴を噴射するノズルを含む液体流路を有する流路ユニットと、前記液体流路内の液体に噴射のためのエネルギーを付与するエネルギー付与手段と、互いに積層された複数枚のプレートからなり、前記液体流路に供給される液体中の異物を除去するフィルタを含む積層体とを備えた液滴噴射装置に関する技術が開示されている。
【００１６】
上記した特許文献１に係る液滴噴射装置によれば、上記複数枚のプレートの各々に液体流路に貫通する複数の貫通孔が形成され、各プレートの貫通孔が部分的に重なる様に積層されていることで、小さい異物も除去された液体を供給でき、ノズルの目詰まりを防止することができる。また、複数枚のプレートを積層して形成するため、製造コストの上昇を抑えてフィルタを構成することができる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１７】
しかしながら、特許文献１に係る液滴噴射装置では、プレートを積層させる際の微小なずれによってフィルタとなる貫通孔の大きさにばらつきが生じ、異物を有効に除去できない場合がある。また、エネルギー付与手段である圧電アクチュエータが駆動する負荷によって、多数の貫通孔が形成されたプレートが変形、破損する可能性がある。さらに、複数のプレートでフィルタを構成するために部品点数が増え、製造コストの上昇は避けられないと考えられる。
【００１８】
そこで、本願発明では、製造コストを上げることなく微細な構造を有するフィルタを部品の製造工程において構成し、ノズル径を微細化した場合でも異物による目詰まりの発生を防止することができ、且つ、クラック等の発生を防ぐ十分な強度を有するインクジェットヘッド及びインクジェット記録装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
本発明に係るインクジェットヘッドは、上記課題に鑑み、インクを吐出するノズルが複数形成されたノズル板と、前記ノズル板に接合し、前記ノズルに通じる個別液室と、前記個別液室と個別流路を介して連結する液供給室と、が前記ノズルごとに形成された流路基板と、前記流路基板の前記ノズル板とは反対側に積層され、前記個別液室に対応する位置に下部電極、圧電体及び上部電極を含む圧電素子が形成された振動板と、を有するインクジェットヘッドであって、前記ノズルごとに形成された液供給室は、一の液供給室と他の液供給室とが隔壁により区画されると共に、前記各液供給室がそれぞれ複数のインク供給口を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００２０】
本発明の実施例によれば、ノズルに通じる液供給室と共通液室との間にフィルタとなる複数のインク供給口を部品の製造段階で形成することで、製造過程において異物がインク流路に入り込む余地を無くし、且つ、インク中に含まれる異物をフィルタリングすることが可能になる。したがって、異物等によるノズルの目詰まりを防止し、吐出不良が生じることが無く、高品質な画像形成に供することが可能になる。
【００２１】
また、各液供給室を隔壁で区画することで、振動板のインク供給口が形成された部分の変形又は破損の発生がなく、十分な強度を得ることが可能になる。したがって、長期に渡って使用可能で、画像品質を維持することができるインクジェットヘッドを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】実施例１に係るインクジェットヘッドの上面概略図
【図２】図１に示した実施例１に係るインクジェットヘッドの断面図
【図３】図１に示した実施例１に係る保持基板を接合したインクジェットヘッドの断面図
【図４】図１に示した実施例１に係るインクジェットヘッドの断面図
【図５】比較例に係るインクジェットヘッドの上面概略図
【図６】実施例１に係るインクジェットヘッドの製造方法の例を説明する図
【図７】実施例２に係るインクジェットヘッドの上面概略図
【図８】実施例３に係るインクジェット記録装置の構成概略図
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、本発明の好適な実施の形態（以下「実施形態」という）について、図面を用いて詳細に説明する。
［実施例１］
図１から図４に本発明の実施例１に係るインクジェットヘッド１００の構造を示す。
【００２４】
図１は、実施例１に係るインクジェットヘッド１００を部分拡大した上面概略図であり、図２から図４は図１に示した部分の断面図である。
＜インクジェットヘッド構造の概略＞
図２に示した様に、ノズル６８に通じるインク流路が形成された流路基板６５には、ノズル６８に通じる個別液室５５と、個別流路５４を介して個別液室５５と連結するインク供給室５３が形成されている。
【００２５】
流路基板６５の一方の面はノズル６８が形成されたノズル板６７と接合し、他方の面には振動板６４が積層されている。
【００２６】
振動板６４には個別液室５５に対応する位置に下部電極５８、圧電体５７、上部電極５６からなる圧電素子７７が形成されており、圧電素子７７を駆動することにより、個別液室５５内のインク圧力を変動させ、ノズル６８からインクを吐出させる。
【００２７】
個別液室５５には、ノズル６８から吐出された量と同量のインクがインク供給室５３から供給され、ノズル６８から繰り返しインクの吐出を行うことができる。
＜ノズル板＞
ノズル板６７にはインクを吐出するノズル６８が複数形成されている。図１に示した様に、個別液室５５、個別流路５４及びインク供給室５３はノズル６８ごとに形成されており、ノズル６８はノズル板６７にアレイ状又はマトリクス上に配置されている。
【００２８】
ノズル６８は任意の位置に設けることができるが、個別液室５５の端部で、インク供給側と反対側に配設することで圧力に対して高い吐出効率を得ることができる。
【００２９】
画像形成機器に用いるインクジェットヘッドの場合のノズル６８の配置は、所望の画像解像度、画像形成速度等から最適な配置・密度に設計する必要がある。
【００３０】
ノズル板６７の材質は加工性、生産性、物性（剛性や耐薬品性など）から適切なものを用いることができる。例えば、ＳＵＳ，Ｎｉ合金等の金属や合金、ポリイミド、ドライフィルムレジスト等の樹脂材料、Ｓｉ、ガラス等の無機材料等が挙げられる。
【００３１】
また、材質はノズルの加工方法に合わせて適宜選定する必要がある。プレス加工でノズル形成する場合は、金属・合金を用いる必要があり、電鋳（めっき）で形成する場合はＮｉ等の電鋳可能な金属又は合金、レーザー加工には樹脂材料、フォトリソグラフィを用いる場合は感光性樹脂（ドライフィルムレジスト等）やＳｉが適している。
【００３２】
ノズル６８の径は、吐出性能や吐出するインクの物性に適した径に設計できるが、φ１０μｍからφ４０μｍ程度が一般的である。形状は任意だが、真円形状にすることが液滴の直進性が良好なため好ましい。断面構造は、ストレート状、テーパー状、ラウンド状（Ｒを付けた形状）等の任意の形状を所望の吐出性能に基づいて選択することができる。
【００３３】
ノズル板６７と流路基板６５とは、任意の方法により接合されるが、接着剤を用いた接合方法を用いるのが一般的である。
＜流路基板＞
流路基板６５には、Ｓｉ又はＳｉを主成分とするウェハを用いる。Ｓｉウェハを用いることで、フォトリソグラフィとエッチング等のＭＥＭＳ工法を用いた微細加工が可能となる。エッチング方法はアルカリ液による異方性エッチングや、ボッシュプロセスを用いたＩＣＰドライエッチング等の任意の手法を用いることができる。
【００３４】
異方性エッチングを用いた場合、Ｓｉウェハの（１１１）結晶面に加工面が制約されるため、液室、流路の設計自由度が大きく低下する。一方、ドライエッチング法は上記の結晶面に対する制約が無く、設計自由度が高まるため好ましい。
【００３５】
流路基板６５には、個別液室５５、個別流路５４、インク供給室５３が形成されている。また、これらはノズル６８に通じると共に、ノズル６８ごとにそれぞれ１つずつ形成される。
【００３６】
個別液室５５は、ノズル６８から吐出されるインクを保持すると共に、後述する圧電素子７７の駆動により内部圧力が変化し、ノズル６８からインク液滴を吐出させる機能を有する。個別液室５５の形状は吐出効率の高い形状とすることが好ましいが、所望の吐出性能に合わせて適切な構造・形状にすることができる。
【００３７】
個別流路５４は、個別液室５５にインクを供給する機能を有する。また、幅や高さを個別液室５５より小さくすることで流体抵抗を高める機能を持つ。これにより、個別液室５５の圧力変化や、ノズル６８からの吐出量に応じたインク供給量の調整や、個別液室内の圧力振動の緩和等を行うことができる。
【００３８】
インク供給室５３は、後述するインク供給口５９からインクが供給され、個別流路５４を介して個別液室５５に通じるように形成されている。インク供給室５３及びインク供給口５９の構成、インク供給口５９のフィルタ機能等については後述する。
＜振動板＞
図２に示した様に、流路基板６５のノズル板６７の反対側には、振動板６４が積層され、少なくとも個別液室５５、個別流路５４及びインク供給室５３のインク流路形成部の片面を被覆して形成される。
【００３９】
振動板６４は流路基板６５のノズル板６７とは反対側を封止し、個別液室５５に対応する部分が圧電素子７７により変位することで、個別液室５５の体積変化を発生させる機能を有する。
【００４０】
また、個別液室５５、個別流路５４及びインク供給室５３をエッチングで形成する場合には、振動板６４に流路基板６５の材料とはエッチングレートが異なる材料を用いることで、エッチングストップ層とすることも可能である。
【００４１】
振動板６４は任意の材料を用いて構成することが可能であるが、本実施例ではＭＥＭＳ製造工程による微細化が可能なことから、半導体製造工程で用いられる半導体、絶縁体を用いることが好ましい。
【００４２】
これらの材料としては、Ｓｉ，多結晶Ｓｉ，アモルファスＳｉ，ＳｉＯ２，Ｓｉ３Ｎ４を使用することができる。これらの材料を用いた場合、半導体製造工程で一般的に用いられる成膜装置（ＣＶＤ，拡散炉など）を用いることができるため、安定した既存の製造技術を用いて微細加工を確実に行えるというメリットがある。
【００４３】
また、これらの材料の積層構造とし、内部応力を低減するような構成にすることもできる。上記した材料をＣＶＤで成膜した場合、圧縮応力となるＳｉＯ２と引っ張り応力となるＳｉ３Ｎ４を複数積層することで振動板６４全体として中立の構成とすることができる。積層数は必要とする膜厚に応じて適宜形成することができるが、３層〜１０層の範囲が好ましい。層数が少ないと膜厚のばらつきによる残留応力が発生し、多いと生産性が低下する要因となってしまう。
【００４４】
振動板６４の厚さは吐出性能、振動板６４の材料物性や生産性から適切な膜厚に形成することが可能であるが、１μｍから１０μｍの範囲とすることが好ましい。
【００４５】
振動板６４を薄くすることで、振動板６４の剛性が低下するため圧電素子７７の駆動により変位し易くなるが、個別液室５５内のインク圧力の影響を受け易くなると共に、圧電素子７７を駆動しても圧力が上がりにくくなるため、吐出性能が低下してしまう。
【００４６】
振動板６４を厚くすると、上記した圧力の影響は低減されるが、振動板６４の剛性が高くなるため、振動変位を確保するために圧電素子７７の駆動電圧や性能を上げる必要が生じる。したがって、振動板６４の厚さは圧電素子７７の性能や駆動条件によって最適な厚さに形成することが必要である。
【００４７】
また、振動板６４の厚さや材料によって振動板６４の剛性が変わると、インク流体を含む個別液室５５のヘルムホルツ周期が変化する。インクの吐出周期はヘルムホルツ周期より長くする必要があるため、高速（短い周期）で吐出する場合は、ヘルムホルツ周期を含めて最適な振動板６４の厚さ、材料を選定する必要がある。剛性の高い振動板とすることでヘルムホルツ周期を短くすることが可能であるが、前述の吐出性能への影響が生じるため、所望の特性に合わせて最適化する必要がある。
＜圧電素子＞
図１から図４に示した様に、振動板６４の個別液室５５に対応する位置には下部電極５８、圧電体５７及び上部電極５６からなる圧電素子が形成される。圧電素子７７は上部電極５６と下部電極５８の間に電圧を印加することで変形する電気機械変換素子である。
【００４８】
圧電体５７は任意の材料を用いることができるが、チタン酸ジルコン酸鉛、チタン酸バリウム、またはこれらの派生材料（金属元素を置換した材料）等が圧電体として一般的に用いられる。本実施例に係るインクジェットヘッド１００は、温度安定性、科学的安定性から、チタン酸ジルコン酸鉛を用いている。
【００４９】
圧電素子７７の厚さは圧電体５７の物性（圧電定数）や所望の変位量から適切な厚さに形成できるが、０．５μｍから１０μｍの範囲が好ましい。薄すぎると電圧印加時に高電界が印加されるため耐圧不良等が発生しやすくなり、厚すぎると変位させるための印加電圧を高くする必要があり駆動回路等の負荷が高くなってしまう。また、圧電体５７の厚さは前述した振動板６４の厚さと同様にヘルムホルツ周期に影響するため、吐出性能に合わせて最適化する必要がある。
【００５０】
下部電極５８及び上部電極５６の材料としては任意の導電材料を用いることができるが、圧電体５７の焼結温度である７００度程度の耐熱性のある材料とする必要がある。すなわち、高温で圧電体５７を構成する物質と化学反応しない材料とする必要がある。
【００５１】
この様な材料としては、例えば耐熱性の高い金属、合金、導電性化合物等が挙げられる。金属としては、Ａｕ，Ｐｔ，Ｉｒ，Ｐｄの貴金属やこれらを主成分とする合金・酸化物が挙げられ、導電性化合物としては導電性酸化物がある。
【００５２】
電極の膜厚は任意に形成することができるが、５０ｎｍから１０００ｎｍの範囲が好ましい。また、これらの電極材料を積層構造とすることで残留応力の低減や密着性向上を図ることができる。
【００５３】
下部電極５８は、少なくとも個別液室５５に対応する位置に形成されている必要があるが、個別液室５５ごとに形成する必要はなく、図１に示した様に複数の個別液室５５を覆うように形成しても良い。圧電体５７及び上部電極５６は、個別液室５５ごとに形成される必要があり、インクを吐出させる箇所の上部電極５６に電圧を印加することで、任意のノズル６８からインクを吐出させることができる。
【００５４】
圧電体５７の形成領域は、図１及び図４等に示す様に、個別液室５５の壁面より内側に形成する必要がある。この様な構成により、振動板６４の変位量を増大させることが可能となる。
＜絶縁膜と配線電極＞
圧電素子７７の端部を製造工程におけるダメージや、空気中の水分等から保護するために絶縁膜６３を圧電体５７の端部を含む領域に被覆しても良い。絶縁膜６３により、圧電素子の耐環境性、信頼性を高めることができる。
【００５５】
絶縁膜６３として被覆する材料、膜厚、成膜方法は任意の方法を用いることができるが、材料としては無機材料、例えば金属酸化物、金属窒化物等の絶縁材料を用いることが好ましい。また、膜厚は保護機能を確保できる範囲で振動変位を阻害しない様に薄い方が好ましく、１００ｎｍ以下であれば好適である。
【００５６】
圧電素子７７を構成する上部電極５６及び下部電極５８に駆動用電気信号を印加するために、各電極から信号入力部までの配線を形成する。図１の上面概略図及び図２の断面図に示した通り、上部電極５６から個別配線電極５１を、下部電極５８からは共通電極配線５２を引き出し、図示しない駆動回路に接続する。
【００５７】
これらの配線電極を上部電極５６及び下部電極５８から引き出すために層間絶縁膜の機能を有する絶縁膜６２を形成する。個別電極配線５１と上部電極５６とは、絶縁膜６２と絶縁膜６３に貫通して形成されるコンタクトホールを介して接続する。共通電極配線５２と下部電極５８とは任意の箇所で接続するように構成できるが、本実施例においては個別流路５４に対応する位置に形成している。
【００５８】
本実施例の様に、共通電極配線５２と下部電極５８とが個別流路５４に対応する位置で接続する場合は、下部電極５８を個別流路５４上まで延伸すると共に、絶縁膜６２，６３に共通電極コンタクトホールを形成する。
【００５９】
共通電極コンタクトホールは、複数の箇所に設けることで、接続信頼性を高めると共に、図１に示した様に個別液室５５を並列して配設した場合において下部電極抵抗値による電圧降下を低減して吐出性能の均一性を向上することができる。
【００６０】
絶縁膜６２の材料は任意の絶縁材料を用いることができるが、半導体で用いられる一般的な絶縁材料を用いるのが、生産性を確保すると同時に既存技術を流用することで、微細な構造の形成が可能となるため好ましい。
【００６１】
また、無機絶縁体材料、樹脂等を用いることもできるが、前述した既存技術を流用できるため、半導体製造工程で利用されている無機絶縁材料を用いることが好ましい。例えば、無機絶縁体材料としてはＣＶＤで成膜できるＳｉＯ２やＳｉ３Ｎ４、樹脂としてはポリパラキシレン、ポリイミド等が挙げられる。
【００６２】
絶縁膜６２の膜厚は下部電極５８と上部電極５６に印加される電圧に対して十分な絶縁性と耐圧性を有することが必要であり、上記したＳｉＯ２を用いた場合には、０．２μｍ以上あることが好ましい。
【００６３】
個別電極配線５１及び共通電極配線５２には、上部電極５６及び下部電極５８とコンタクト抵抗が十分に低く、抵抗値の低い導電材料を用いる必要がある。材料は金属、合金、導電性化合物から選択できるが、抵抗値の観点から金属又は合金材料を用いることが好ましい。
【００６４】
これらの材料の例としては、Ａｕ，Ａｇ，Ｃｕ，Ａｌ，Ｗ，Ｔａ等が挙げられ、これらに任意の元素を添加した合金としても良い。膜厚は抵抗値に基づいて決定する。
【００６５】
個別電極配線５１及び共通電極配線５２にＡｌ又はＡｌ合金等の腐食されやすい材料を用いた場合には、配線保護（パシベーション）層として絶縁膜６１を形成する。絶縁膜６１は個別電極配線５１及び共通電極配線５２の駆動回路接続部を除く領域を被覆する必要がある。
【００６６】
絶縁膜６１の材料としては、配線保護できる絶縁体材料であれば任意の材料を用いることができ、例えば酸化物、窒化物、炭化物等の無機材料や樹脂を用いることができる。配線の腐食防止の観点からは、透気、透湿性から無機材料とすることが好ましく、例えば、ＳｉＯ２，Ｓｉ３Ｎ４，Ｓｉｃ，Ａｌ２Ｏ３，ＸｒＯ２，ＴｉＯ２，Ｔａ２Ｏ５などの材料が挙げられるが、一般的なパシベーション材料として、Ｓｉ３Ｎ４が好ましい。
【００６７】
絶縁膜６１，６２，６３は、それぞれ上記した領域以外にも形成することができる。特に、振動板６４の個別流路５４及びインク供給室５３に対応する部分に絶縁膜を形成することで、振動板６４の強度を高めることができる。
【００６８】
この様に絶縁膜を形成し、個別流路５４及びインク供給室に対応する部分の振動板６４を補強することで、吐出性能を安定化することが可能となる。また、絶縁膜６１，６２は、圧電素子７７の周辺部は除去することが好ましい。圧電素子７７及びその周辺の振動板６４が変形する部位の絶縁膜を除去することで振動変位を増大させ、吐出効率を高めることができる。
＜保持基板、共通液室及び振動室＞
本実施例に係るインクジェットヘッド１００は、インク供給経路である共通液室７０を有する保持基板６９を流路基板６５の振動板６４側に接合して構成する。本実施例に係るインクジェットヘッド１００において保持基板６９を接合した状態の断面図を図３に示す。
【００６９】
保持基板６９は不図示のインクタンクに接続し、保持基板６９内に形成された共通液室７０を介して流路基板６５のインク供給室５３にインクを供給する。
【００７０】
また、振動板６４上の圧電素子７７に対応する領域には振動室７１が形成されている。振動室７１は圧電素子７７が変位する領域を確保するために必要であり、個別電極配線５１及び共通電極配線５２を駆動回路に接続する部分に開口部を持つことが必要である。
【００７１】
振動室７１は、個別液室５５ごとに形成しても良く、複数の個別液室５５を包含するように形成しても良い。流路板６５の強度を高め、隣接する個別液室５５の相互干渉を低減できるため、個別液室５５ごとに振動室７１を形成することが好ましい。
【００７２】
保持基板６９は、共通液室７０及び振動室７１といった開口部以外の振動板６４上の絶縁膜と接する部分で接合される。
【００７３】
接合方法は任意の方法を用いることができるが、接着剤を用いて接合することが好ましい。特にインク供給口５９周辺の流路基板６５と保持基板６９の接合部はインク流路に接するためインクを封止できる接合方法を採用することが必要であり、接合界面の表面粗さを補完できる接着剤を用いて接合するのが好適である。
＜インク供給室とインク供給口＞
次に、インク供給室５３とインク供給口５９について説明する。
【００７４】
本実施例に係るインクジェットヘッド１００では、図１に示した様にインク供給口５９がインク供給室５３ごとに複数形成されている。本実施例では、１個のインク供給室５３に対して５個のインク供給口５９が形成されている。
【００７５】
インク供給口５９は、インク中に含まれる異物等が個別液室５５内に入り込み、ノズル６８に目詰まりが生じるのを防止するフィルタの機能を有している。
【００７６】
インク供給口５９が形成される振動板６４は後述する流路基板６５の加工工程の前段階で形成されるため、ノズル板６７を接合した後の段階で個別液室５５が外部と通じる経路はノズル６８又はインク供給口５９の２箇所のみとなる。そのため、インク供給口５９の開口径をノズル６８の径より小さくすることで、製造工程の早い段階で個別液室５５にノズル径よりも大きい異物がインク流路に入ることを防止することができる。
【００７７】
インク供給口５９の形状は任意の形状にすることができるが、ノズル６８の形状と同じ円形とすることが好ましく、その開口径はノズル６８の径よりも小さくする必要がある。インク供給口５９の径がノズル６８の径よりも大きいと、ノズル径よりも大きい異物が個別液室５５に混入し、ノズル６８の目詰まり発生を有効に防止できないためである。
【００７８】
また、インク供給口５９の径がノズル６８の径より小さい場合には、インク供給口５９における流体抵抗値が高くなることから、インク吐出量に相当するインク供給量を確保するために、インク供給口５９をインク供給室５３それぞれに複数形成することが好ましい。
【００７９】
インク供給口５９における流体抵抗値は個別流路５４の流体抵抗値よりも低くすることが好ましく、さらに１／２以下にすれば好適である。このため、インク供給口５９をインク供給室５３のそれぞれに複数形成することが必要であり、必要な個数は上記した流体抵抗値に基づいて設計することができる。
【００８０】
本実施例に係るフィルタ機能を有するインク供給口５９は、振動板６４に形成され、部材を追加せずに形成できるため、製造コストを上げることなく作成できる。
【００８１】
また、図１に示した様に、インク供給室５３はそれぞれ他のインク供給室とは隔壁７４で区画されている。この様に構成することで、インク供給口５９が形成された薄膜の振動板６４をインク供給室５３の隔壁７４で補強することができ、特に振動板６４のインク供給口５９が形成された部分の強度を確保することができる。
【００８２】
本実施例に係る振動板６４に用いられるＳｉ，ＳｉＯ２，Ｓｉ３Ｎ４等の材料は硬く脆性があり、残留応力があることから、流路基板６５のインク供給口５９が形成された部分が広く開放された構造の場合にはクラックが発生しやすくなってしまう。
【００８３】
しかし、本実施例に係るインクジェットヘッド１００では、振動板６４のインク供給口５９に対応する部分にインク供給室５３を区画する隔壁を有しているため、上記したクラックの発生を防止することができる。
【００８４】
さらに、インク供給室５３を隔壁７４により個別に区画することで、隔壁７４を設けない場合に比べて、流路基板６５におけるインク供給室５３、個別流路５４及び個別液室５５の上面から見た場合の開口面積の差を小さくすることができる。
【００８５】
エッチングによって流路基板６５を形成する場合には、開口面積によってエッチングレートが異なるため、インク供給室５３、個別流路５４及び個別液室５５の開口面積の差が大きいと、寸法精度が悪化することが懸念される。
【００８６】
例えば、開口面積の大きいインク供給室５３のエッチングレートが高い場合に、開口面積の小さい個別流路５４をエッチングする時に、インク供給室５３がオーバーエッチングされてしまう。その結果、インク供給口５９が形成された部分までオーバーエッチングすることになり、フィルタとして機能すべきインク供給口５９の開口径がばらつき、フィルタとして機能しなくなってしまう可能性がある。また、インク流路における隔壁部がエッチングされるため、流体抵抗部を形成している個別流路５４の寸法精度も悪化することが考えられる。
【００８７】
本実施例に係るインクジェットヘッド１００では、インク供給室５３を隔壁７４で区画し、インク供給室５３、個別流路５４及び個別液室５５それぞれの開口面積の差を小さくすることでオーバーエッチングの発生を防止し、高精度な加工を実現している。
【００８８】
また、振動板６４のインク供給口５９が形成された部分に、上記した絶縁膜を積層させる様に構成しても良い。本実施例では、振動板６４のインク供給口５９が形成された部分に絶縁膜を積層させている。
【００８９】
絶縁膜は圧電体保護、層間絶縁、配線保護といった機能を発揮するために必要な膜であり、いずれも強度の高い緻密な膜である。高強度かつ緻密な膜を振動板６４のインク供給口５９が形成された部分に積層させることで、振動板６４のインク供給口５９の周辺部の強度をさらに高めることができる。
【００９０】
強度を高めることにより、インク供給口５９を形成する間隔を狭くすることができ、インク供給室５３に通じる複数のインク供給口５９における流体抵抗値を下げることが可能になる。このため、インク供給室５３の面積を減らしてヘッドをさらに小型化することも可能になる。絶縁膜をインク供給口５９周辺に積層させるのは、追加層及び追加工程無しで実現できるため、生産性を損なわずに上記した効果を得ることができる。
＜製造方法＞
図６に、本実施例に係るインクジェットヘッド１００の製造方法の例を説明する図を示す。
【００９１】
図６（ａ）は、流路基板６５上に振動板６４及び圧電素子７７を形成する工程である。
【００９２】
まず、Ｓｉウェハの流路基板６５に振動板６４を成膜する。材料は前述の通りＳｉ，ＳｉＯ２，Ｓｉ３Ｎ４等の半導体製造工程で成膜することができる一般的な材料を用いることができる。成膜方法は膜質を考慮するとＬＰ−ＣＶＤ法を用いることが好ましいが、プラズマＣＶＤ法や熱酸化膜等を組み合わせることも可能である。
【００９３】
続いて、成膜した振動板６４上に下部電極５８を形成する。下部電極５８はスパッタ法等の一般的な電極材料の成膜方法で成膜され、フォトリソグラフィとエッチングでパターニングされる。下部電極５８上の圧電体５７は、スパッタリング法や、有機金属溶液を塗布乾燥させて焼成するゾル−ゲル法を用いることが可能である。ただし、圧電体５７の膜厚を１０００ｎｍ以上形成する場合には、スパッタリング法では成膜レートが低く生産性が低下するため、生産性の高いゾル−ゲル法が好ましい。
【００９４】
圧電体５７を成膜した後には、圧電体５７を結晶化させるための焼成を行う。一般的な圧電体であるチタン酸ジルコン酸鉛の場合、焼結温度は７００度程度である。
【００９５】
圧電体５７のパターニング前に、上部電極５６の成膜とパターニングを行うことで、圧電体５７の膜厚を１μｍ以上とした場合に上部電極５６のエッチング残が圧電体５７の端部に残り、上部下部電極間のリークやショートの発生を低減できる。
【００９６】
上部電極５６のパターニングは下部電極５８のパターニングと同一の手法を用いることができる。上部電極５６のパターニング後に圧電体５７のパターニングをフォトリソグラフィとドライエッチングにより行う。以上説明した方法により、個別化された圧電素子７７を振動板６４に形成することができる。
【００９７】
次に、図６（ｂ）に絶縁膜６２，６３を形成する工程を示す。
【００９８】
絶縁膜６３は圧電体５７の端部保護膜であり、絶縁膜６２は層間絶縁膜である。絶縁膜６３は個別電極コンタクトホール７５と共通電極コンタクトホール７６をドライエッチングで開口し、絶縁膜６２はコンタクトホール部と圧電素子７７の不要な部分を除去する。
【００９９】
インク供給口５９を形成する部分にも絶縁膜６２，６３を形成することで、振動板６４のインク供給口５９が形成される部分を補強する効果が得られる。
【０１００】
図６（ｃ）には、個別電極配線５１及び共通電極配線５２をパターニングし、配線上に配線保護膜として絶縁膜６１を形成する工程を示す。
【０１０１】
絶縁膜６１の除去される領域は各配線５１，５２が不図示の駆動回路と接続する接続部と、圧電素子７７及び圧電素子周辺の振動板が変形する部分である。
【０１０２】
各配線５１，５２と絶縁膜６１のパターニングは任意の手法を用いることができるが、フォトリソグラフィと任意のエッチング方法を用いるのが一般的である。絶縁膜６２，６３と同様に、インク供給口５９を形成する領域にも絶縁膜６１を形成することで、振動板６４のインク供給口５９周辺部の強度を確保することができる。
【０１０３】
図６（ｄ）に示す工程では、インク供給口５９に相当する部分の絶縁膜と振動板６４を除去する。インク供給口５９のパターニングはフォトリソグラフィとドライエッチングにより行う。後述する図６（ｆ）に示す工程でインク供給室５３を加工する際に、インク供給口５９が貫通する様に事前に加工しておくことで、フィルタ機能を有する微細な径のインク供給口５９を部品の製造工程において形成し、その後の工程において形成される個別液室５５等への異物の混入を防ぐことができる。
【０１０４】
続いて、図６（ｅ）に示す工程では、保持基板６９を流路基板６５上に接合し、流路基板６５を研磨する。流路基板６５の研磨後の厚さは個別液室５５、個別流路５４を含む流路の設計に依存するが、２００μｍ以下が好ましく、１００μｍ以下がさらに好ましい。
【０１０５】
Ｓｉウェハである流路基板６５を１００μｍ以下まで研磨すると、一方の面に振動板６４等が積層されているため反りが発生しやすく、強度が低下してクラックが入る危険性が高くなる。この様な場合でも、保持基板６９を流路基板６５に接合させておくことで流路基板６５の強度を確保し、反りの発生を低減する効果を得ることができる。
【０１０６】
保持基板６９の接合は、接着剤を塗布して加圧（必要に応じて加熱）することで行うのが、生産性、インク封止性等から好適である。
【０１０７】
図６（ｆ）に示した工程では、流路基板６５に個別液室５５等を形成し、ノズル板６７との接合を行う。
【０１０８】
流路基板６５の個別液室５５等はフォトリソグラフィとＳｉエッチングで行う。Ｓｉエッチングはボッシュプロセスを用いたＩＣＰ−ＲＩＥエッチング法を用いることがパターンの自由度、精度の観点から好ましい。
【０１０９】
インク供給室５３は、個別液室５５等と開口面積の差が小さいため、個別液室５５及び個別流路５４とエッチングレートが近い値となり、インク供給口５９部分のオーバーエッチングを可能な限り低減することができる。そのため、エッチングによりインク供給口５９が開口された後でも、保持基板６９の共通液室７０やインク供給口５９等がエッチングのプラズマに晒される時間を最小限に抑えることができる。
【０１１０】
さらに、オーバーエッチング量を低減することで、前記した様に個別流路５４や個別液室５５の寸法精度を高めることができる。
【０１１１】
図には示さなかったが、この後の工程でインク供給口５９にインクタンク等のインク供給系部材や、個別電極配線５１と共通電極配線５２の駆動回路接続部に駆動回路からの信号線を接合する工程がある。従来はこれらの工程において異物が個別液室５５等のインク流路に混入することがあったが、製造工程において部品の段階でフィルタ機能を有するインク供給口５９を形成することで、後の工程における異物の付着を防止することができ、製造工程の歩留まりが低下するのを防止することができる。
［実施例２］
図７に、実施例２に係るインクジェットヘッド１０２を部分拡大した上面概略図を示す。
【０１１２】
実施例２に係るインクジェットヘッド１０２は、インク供給室５３を区画する隔壁の一部にインク流路７３が形成されている点で実施例１と異なっている。
【０１１３】
インクジェットヘッド１０２は、インク供給室５３を区画する隔壁７４を設けることで、インク供給口５９周辺部の振動板６４の強度を確保している。本実施例においては、隔壁７４によって振動板６４の強度を維持しつつ、インク供給室５３と隣接する他のインク供給室との間の隔壁７４の一つにインク流路７３が設けられている。
【０１１４】
インク供給室５３の隔壁７４に設けるインク流路７３は、振動板６４の強度を損なわない範囲で設けることができる。図７に示した様に、インク供給室５３の幅Ｌ１に対してインク流路７３の幅Ｌ２を１／２以下とし、隔壁７４一つにつき１箇所とすることが好ましい。
【０１１５】
この様な構成により、インク供給口５９の一部がインク中に含まれる異物等によって詰まった場合でも、隣接するインク供給室５３からインクの供給を受けることが可能になり、インク中に含まれる異物等に対する耐性を向上させることができる。
［実施例３］
図８に、実施例３に係るインクジェット記録装置１０の構成概略図を示す。
【０１１６】
インクジェット記録装置１０は、給紙トレイ４から給紙される用紙３を取り込み、搬送機構５で用紙３を搬送しつつ、画像形成部２によって画像を記録した後、排紙トレイ６に用紙３を排出する。
【０１１７】
また、インクジェット記録装置１０は、着脱可能に設けられた両面ユニット７を備えている。両面印刷を行うときには、一方の面（表面）の印刷終了後に、搬送機構５によって用紙３を逆方向に搬送しながら両面ユニット７内に取り込み、反転させて他方の面（裏面）を印刷面として搬送し、裏面印刷終了後に排紙トレイ６に用紙３を排出する。
【０１１８】
ここで、画像形成部２は、ガイドシャフト１１，１２にキャリッジ１３を摺動可能に保持し、図示しない主走査モータでキャリッジ１３を用紙３の搬送方向と直交する方向に移動（主走査）させる。
【０１１９】
キャリッジ１３は、液滴を吐出する複数の吐出口であるノズル孔を配列されたインクジェットヘッド１４を搭載し、インクジェットヘッド１４に液体を供給するインクカートリッジ１５を着脱自在に搭載している。
【０１２０】
なお、インクカートリッジ１５に代えてヘッドタンクを搭載し、メインタンクからインクをヘッドタンクに補充供給する構成とすることもできる。
【０１２１】
インクジェットヘッド１４としては、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色のインク滴を吐出する液滴吐出ヘッドとしているが、各色のインク滴を吐出する複数のノズル列を有する１又は複数のヘッドを用いる構成とすることもできる。なお、色の数及び配列の順序はこれに限るものではない。
【０１２２】
インクジェットヘッド１４は、実施例１又は２のいずれかに記載のインクジェットヘッドと同様の構成であり、ノズルの目詰まりが起こりにくく、強度が高いため長期に渡って画像形成に供することができる。
【０１２３】
給紙トレイ４の用紙３は、給紙コロ２１と図示しない分離パッドとによって１枚ずつ分離され装置本体１内に給紙され、搬送機構５に送り込まれる。
【０１２４】
搬送機構５は、給紙された用紙３をガイド面２３ａに沿って上方にガイドし、また両面ユニット７から送り込まれる用紙３をガイド面２３ｂに沿ってガイドする搬送ガイド部２３を有している。また、用紙３を搬送する搬送ローラ２４と、この搬送ローラ２４に対して用紙３を押し付ける加圧コロ２５と、ガイド部材２６，２７と、搬送ローラ２４から送り出す用紙３を押圧する押し付けコロ２８とを有している。
【０１２５】
さらに、搬送機構５は、インクジェットヘッド１４で用紙３の平面性を維持したまま搬送するために、駆動ローラ３１と従動ローラ３２との間に掛け渡した搬送ベルト３３と、この搬送ベルト３３を帯電させるための帯電ローラ３４と、この帯電ローラ３４に対向するガイドローラ３５とを有している。また、図示しないが、搬送ベルト３３を画像形成部２に対向する部分で案内するガイド部材と、搬送ベルト３３に付着したインクを除去するためのクリーニング手段である多孔質体などからなるクリーニングローラ等を有している。
【０１２６】
搬送ベルト３３は無端状ベルトであり、駆動ローラ３１と従動ローラ３２との間に掛け渡されて、矢印方向（用紙搬送方向）に周回するように構成している。
【０１２７】
この搬送ベルト３３は、単層構成又は２層構成あるいは３層以上の構成とすることができる。例えば、抵抗制御を行っていない純粋な厚さ４０μｍ程度の樹脂材、例えばＥＴＦＥピュア材で形成した用紙吸着面となる表層と、この表層と同材質でカーボンによる抵抗制御を行った裏面（中抵抗層、アース層）とで構成する。
【０１２８】
帯電ローラ３４は、搬送ベルト３３の表層に接触し、搬送ベルト３３に従動して回転するように配置されている。帯電ローラ３４には図示しない高圧回路（高圧電源）から高電圧が所定のパターンで印加される。
【０１２９】
搬送機構５の下流側には、画像が記録された用紙３を排紙トレイ６に送り出すための排紙ローラ３８を備えている。
【０１３０】
搬送ベルト３３は矢印方向に周回し、高電位の印加電圧が印加される帯電ローラ３４と接触することで正に帯電される。この場合、帯電ローラ３４は所定の時間間隔で極性を切り替えることによって、所定の帯電ピッチで搬送ベルト３３を帯電させる。
【０１３１】
高電位に帯電した搬送ベルト３３上に用紙３が給紙されると、用紙３内部が分極状態になり、搬送ベルト３３上の電荷と逆極性の電荷が用紙３のベルト３３と接触している面に誘電される。ベルト３３上の電荷と搬送される用紙３上に誘電された電荷同士が互いに静電的に引っ張り合い、用紙３は搬送ベルト３３に静電的に吸着される。吸着された用紙３は、反りや凹凸が矯正され、平滑な面が形成される。搬送ベルト３３に吸着された用紙３は、画像形成部２まで搬送される。
【０１３２】
用紙３が画像形成部２を通過する間に、キャリッジ１３を片方向又は双方向に移動走査しながら画像信号に応じてインクジェットヘッド１４を駆動し、ノズルからインク滴を吐出させて、停止している用紙３にインク滴を付着させてドットを形成することにより、１行分を記録した後、用紙３を所定量搬送して次の行の記録を行う。
【０１３３】
記録終了信号又は用紙３の後端が記録領域に到達した信号を受けることにより、記録動作を終了する。
【０１３４】
以上の過程を経て画像が記録された用紙３は排紙ローラ３８によって排紙トレイ６に排紙される。
【０１３５】
インクジェット記録装置１０は、実施例１又は２のいずれかに記載したインクジェットヘッドを備えており、異物等を原因とするノズル目詰まりの発生を低減し、強度に優れた構造を有している。この様なインクジェットヘッドを有することにより、インクジェット記録装置１０は長期に渡って安定して高解像度の画像を形成することができる。
［比較例］
図５に、比較例に係るインクジェットヘッド１０１を部分拡大した上面概略図を示す。
【０１３６】
インクジェットヘッド１０１は、個別液室５５及び個別流路５４はノズルごとに形成されているが、インク供給室５３は隔壁によって区画されることなく、複数の個別流路５４に通じるように構成されている。
【０１３７】
この様な構成では、流路基板６５におけるインク供給室５３の開口面積が大きく、振動板６４のインク供給口５９が形成された部分の強度が不足し、クラック等が発生する可能性が高くなる。
【０１３８】
また、インク供給室５３の開口面積が個別液室５５及び個別流路５４と大きく異なっており、流路基板６５をエッチングする際のエッチングレートが各部で異なるため、部分的にオーバーエッチング時間が長くなることで流路基板６５個別液室５５等の寸法精度が悪化することになる。
【０１３９】
本比較例に係るインクジェットヘッド１０１は、インク供給室５３を隔壁により区画しない構造であり、振動板６４のインク供給口５９が形成された部分の強度を確保できず、流路基板６５のエッチングによる加工精度を担保することができない。
＜まとめ＞
以上説明した様に、本発明の実施例によれば、製造工程における部品の段階でインク供給口５９を形成することにより、後の工程でインク流路内に異物が付着することを防止し、ノズル６８を微細化した場合でも目詰まりの発生を有効に防止することができる。また、インク供給口５９はフィルタ機能を有しており、インク中に含まれる凝集物等の異物をフィルタリングし、インク流路中への異物の混入を防止することができる。さらに本発明の実施例によれば、この様なフィルタ機能を有するインク供給口５９を製造コストを上昇させることなく形成することができる。
【０１４０】
インク供給室５３を他のインク供給室と隔壁７４でそれぞれ区画することで、振動板６４のインク供給口５９が形成される部分の強度を隔壁７４により補うことができる。また、個別液室５５、個別流路５４及びインク供給室５３の開口面積の差を小さくすることができ、流路基板６５の製造工程においてオーバーエッチングを低減し、高精度な加工を可能にする。
【０１４１】
本発明の実施例によれば、上記した様に異物への耐性が高く、強度に優れた構造を有しているため、長期に渡って安定して画像形成に供することができる。また、当該インクジェットヘッドを有するインクジェット記録装置は、高解像度の画像形成を長期に渡って安定して行うことが可能となる。
【０１４２】
なお、上記実施形態に挙げた構成等に、その他の要素との組み合わせなど、ここで示した構成に本発明が限定されるものではない。これらの点に関しては、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で変更することが可能であり、その応用形態に応じて適切に定めることができる。
【符号の説明】
【０１４３】
１０ インクジェット記録装置
５３ インク供給室（液供給室）
５４ 個別流路
５５ 個別液室
５６ 上部電極
５７ 圧電体
５８ 下部電極
５９ インク供給口
６１ 絶縁膜（積層膜）
６２ 絶縁膜（積層膜）
６３ 絶縁膜（積層膜）
６４ 振動板
６５ 流路基板
６７ ノズル板
６８ ノズル
６９ 保持基板
７３ インク流路
７４ 隔壁
７７ 圧電素子
１００ インクジェットヘッド
【先行技術文献】
【特許文献】
【０１４４】
【特許文献１】特開２００８-１８６６２号公報
【特許請求の範囲】
【請求項１】
インクを吐出するノズルが複数形成されたノズル板と、
前記ノズル板に接合し、前記ノズルに通じる個別液室と、個別流路を介して前記個別液室と連結する液供給室と、が前記ノズルごとに形成された流路基板と、
前記流路基板の前記ノズル板とは反対側に積層され、前記個別液室に対応する位置に下部電極、圧電体及び上部電極を含む圧電素子が形成された振動板と、
を有するインクジェットヘッドであって、
前記ノズルごとに形成された液供給室は、一の液供給室と他の液供給室とが隔壁により区画されると共に、前記各液供給室がそれぞれ複数のインク供給口を有する
ことを特徴とするインクジェットヘッド。
【請求項２】
前記インク供給口の開口面積は、前記ノズルの開口面積より小さい
ことを特徴とする請求項１に記載のインクジェットヘッド。
【請求項３】
前記振動板の前記個別流路及び前記液供給室に対応する部分に、絶縁体からなる積層膜を形成したことを特徴とする請求項１又は２に記載のインクジェットヘッド。
【請求項４】
前記振動板及び前記積層膜は、酸化シリコン及び窒化シリコンの少なくとも一方を含む
ことを特徴とする請求項３に記載のインクジェットヘッド。
【請求項５】
前記液供給室と隣接する他の液供給室との間の前記隔壁の一つに、インク流路を設けた
ことを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載のインクジェットヘッド。
【請求項６】
前記流路基板の振動板側に、前記液供給室にインクを供給する共通液室が形成された保持基板が接合され、
前記共通液室は、前記流路基板の複数の前記個別液室と前記インク供給口を介して連通している
ことを特徴とするインクジェットヘッド。
【請求項７】
請求項１から６のいずれか一項に記載のインクジェットヘッドを有する
ことを特徴とするインクジェット記録装置。
【請求項１】
インクを吐出するノズルが複数形成されたノズル板と、
前記ノズル板に接合し、前記ノズルに通じる個別液室と、個別流路を介して前記個別液室と連結する液供給室と、が前記ノズルごとに形成された流路基板と、
前記流路基板の前記ノズル板とは反対側に積層され、前記個別液室に対応する位置に下部電極、圧電体及び上部電極を含む圧電素子が形成された振動板と、
を有するインクジェットヘッドであって、
前記ノズルごとに形成された液供給室は、一の液供給室と他の液供給室とが隔壁により区画されると共に、前記各液供給室がそれぞれ複数のインク供給口を有する
ことを特徴とするインクジェットヘッド。
【請求項２】
前記インク供給口の開口面積は、前記ノズルの開口面積より小さい
ことを特徴とする請求項１に記載のインクジェットヘッド。
【請求項３】
前記振動板の前記個別流路及び前記液供給室に対応する部分に、絶縁体からなる積層膜を形成したことを特徴とする請求項１又は２に記載のインクジェットヘッド。
【請求項４】
前記振動板及び前記積層膜は、酸化シリコン及び窒化シリコンの少なくとも一方を含む
ことを特徴とする請求項３に記載のインクジェットヘッド。
【請求項５】
前記液供給室と隣接する他の液供給室との間の前記隔壁の一つに、インク流路を設けた
ことを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載のインクジェットヘッド。
【請求項６】
前記流路基板の振動板側に、前記液供給室にインクを供給する共通液室が形成された保持基板が接合され、
前記共通液室は、前記流路基板の複数の前記個別液室と前記インク供給口を介して連通している
ことを特徴とするインクジェットヘッド。
【請求項７】
請求項１から６のいずれか一項に記載のインクジェットヘッドを有する
ことを特徴とするインクジェット記録装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１３−９９３（Ｐ２０１３−９９３Ａ）
【公開日】平成２５年１月７日（２０１３．１．７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１３４８２８（Ｐ２０１１−１３４８２８）
【出願日】平成２３年６月１７日（２０１１．６．１７）
【出願人】（０００００６７４７）株式会社リコー (37,907)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年１月７日（２０１３．１．７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年６月１７日（２０１１．６．１７）
【出願人】（０００００６７４７）株式会社リコー (37,907)
【Ｆターム（参考）】
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