インクジェット記録ヘッドおよびこれを備えたインクジェット記録装置
【課題】信頼性が高く、形成する画像の高画質化に寄与するインクジェット記録ヘッドを提供する。
【解決手段】インクジェット記録ヘッドは、インク供給口（不図示）が形成されたシリコン基板１を有している。また、シリコン基板１の表面に設けられ、並べて配置された複数の圧力室８および各圧力室８と外部空間とを連通している吐出口７が形成された流路形成部材３を有している。また、シリコン基板１の表面に設けられ、流路形成部材３の一部を保持している密着層４と、各吐出口７に対向して配置され、インクを吐出口７から吐出させる吐出エネルギー発生素子２と、を有している。各圧力室８は、シリコン基板１の表面をそれぞれ囲むように流路形成部材３に形成された流路６ａまたは流路６ｂによって、インク供給口に連通されている。密着層４は、流路形成部材３を保持している部分から、シリコン基板１の表面の、流路６ａの中の領域にわたって配置されている。
【解決手段】インクジェット記録ヘッドは、インク供給口（不図示）が形成されたシリコン基板１を有している。また、シリコン基板１の表面に設けられ、並べて配置された複数の圧力室８および各圧力室８と外部空間とを連通している吐出口７が形成された流路形成部材３を有している。また、シリコン基板１の表面に設けられ、流路形成部材３の一部を保持している密着層４と、各吐出口７に対向して配置され、インクを吐出口７から吐出させる吐出エネルギー発生素子２と、を有している。各圧力室８は、シリコン基板１の表面をそれぞれ囲むように流路形成部材３に形成された流路６ａまたは流路６ｂによって、インク供給口に連通されている。密着層４は、流路形成部材３を保持している部分から、シリコン基板１の表面の、流路６ａの中の領域にわたって配置されている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インクジェット記録ヘッドおよびこれを備えたインクジェット記録装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
インクジェット記録ヘッドは、一般的に、インクを吐出させる吐出エネルギーを発生させる素子を備えている。吐出エネルギー発生素子としては、たとえば、ヒータ等の電気熱変換素子や、圧電材料を用いて形成された圧電素子などが用いられる。吐出エネルギー発生素子は、たとえば、インクジェット記録ヘッドに半導体製造技術を用いて設けられた電気回路等によって駆動させられる。
【０００３】
図６は従来のインクジェット記録ヘッドの流路およびその近傍を示す図である。図６（ａ）はそのインクジェット記録ヘッドの、流路におけるインクの流れ方向に直交する断面図、図６（ｂ）は図６（ａ）のＥ−Ｅ´線に沿った断面図である。
【０００４】
このインクジェット記録ヘッドは、インク供給口（不図示）が形成されたシリコン基板１０１と、シリコン基板１０１の上に設けられた流路形成部材１０３と、を有している。流路形成部材１０３によって、実質的に等間隔に配列された複数の圧力室１０８と、インク供給口と各圧力室１０８とを連通している流路１０６と、各圧力室１０８と外部空間とを連通している吐出口１０７と、が形成されている。
【０００５】
また、各圧力室１０８には、吐出口１０７と対向する位置に、インクを吐出口１０７から吐出させる吐出エネルギー発生素子１０２が設けられている。このインクジェット記録ヘッドでは、吐出エネルギー発生素子１０２としてヒータを用いている。各流路１０６の、インク供給口側の端部には、流路１０６内へのゴミの混入を防ぐなどの目的により２本の柱状部材１０９が配置されている。このインクジェット記録ヘッドでは、各流路１０６や各圧力室１０８などは一括して同様の形状に形成されるため、各吐出口１０７は実質的に同様のインク吐出特性を有する。
【０００６】
このインクジェット記録ヘッドでは、まず、インクがインク供給口から流路１０６に供給されると、インクは流路１０６を通って吐出口１０７の近傍まで送られる。そして、吐出エネルギー発生素子１０２に近接しているインクが、吐出エネルギー発生素子１０２に瞬間的に加熱されて沸騰することで発生する発泡圧によって、吐出口１０７に近接しているインクが吐出口１０７から吐出される。
【０００７】
流路１０６および圧力室１０８は、シリコン基板１０１の表面と流路形成部材１０３とによって囲まれている。流路形成部材１０３は、インクが流れることよって加わる応力や、インクの溶媒成分が浸み込むことによる流路形成部材１０３の膨潤などが原因となって、シリコン基板１０１から剥離することがある。流路形成部材１０３がシリコン基板１０１から剥離すると、流路形成部材１０３のシリコン基板１０１から剥離した部分が、インクが流れることの妨げとなり、インク吐出特性が変化することにより、画像形成に悪影響を生じさせることがある。
【０００８】
流路形成部材１０３がシリコン基板１０１から剥離することを防止するため、流路形成部材１０３よりもシリコン基板１０１への密着性が高い熱可塑性樹脂で形成された密着層１０４がシリコン基板１０１と流路形成部材１０３との間に配置されている。したがって、シリコン基板１０１から剥離しにくい密着層１０４が、流路形成部材１０３の一部を保持しているため、流路形成部材１０３がシリコン基板１０１から剥離することが抑制される。
【０００９】
また、密着層１０４は、熱可塑性樹脂で形成されているため、吐出エネルギー発生素子１０２の近傍に配置されていると、吐出エネルギー発生素子１０２が発する熱により損傷を受けてシリコン基板１０１から剥離することがある。そのため、このインクジェット記録ヘッドでは、吐出エネルギー発生素子１０２が発する熱を密着層１０４に伝わりにくくすべく、密着層１０４が流路形成部材１０３の内側に収まるように配置されている。
【００１０】
特許文献１には、密着層を形成する材料として、ポリエーテルアミド樹脂が有効であることが記載されている。また、特許文献２には、流路形成部材の、シリコン基板から剥離しやすい部分に密着層をより広く配置させることにより、流路形成部材がシリコン基板から剥離することが効果的に抑制されるインクジェット記録ヘッドが記載されている。
【００１１】
また、インクジェット記録ヘッドは、これが搭載されたインクジェット記録装置の、形成する画像の高画質化、画像形成の高速化および小型化に寄与するように構成されていることが望ましい。
【００１２】
インクジェット記録装置の画像形成の高速化およびインクジェット記録装置の小型化を図るためには、インクジェット記録ヘッドの吐出口を高密度に配列することが考えられる。一般的なインクジェット記録ヘッドでは、吐出口の配列密度はおよそ６００ｄｐｉ程度である。したがって、インクジェット記録ヘッドは、吐出口をさらに高密度に配置させることにより、インクジェット記録装置の画像形成の高速化およびインクジェット記録装置の小型化に寄与することができる。
【００１３】
また、特許文献３には、吐出口をさらに高密度に配置させる手法によらずに、実質的に吐出口の配列密度の向上が図られたインクジェット記録ヘッドが記載されている。このインクジェット記録ヘッドでは、実質的に等間隔に配列された複数の吐出口が、インクを供給するインク供給口を挟んで、２列に配置されている。また、このインクジェット記録ヘッドでは、配列された吐出口の間隔の半分の距離だけ、２列の吐出口の列を、吐出口の配列方向に互いにずらして配置されている。これにより、吐出口の配列密度は、吐出口の列が１列のみの場合と比較して実質的に２倍になっている。したがって、１列における吐出口の配列密度が６００ｄｐｉでも、このように構成することで、実質的に、吐出口の配列密度を２倍の１２００ｄｐｉに向上させることができる。
【００１４】
なお、インクジェット記録ヘッドの吐出口の配列密度を変更せずに、吐出口が配置される面の面積を拡大して、配置させる吐出口の数を増加させることによりインクジェット記録装置の画像形成の高速化を図ることもできる。
【００１５】
また、インクジェット記録装置の形成する画像の高画質化は、形成する画像に応じて、大きいインク滴と小さいインク滴とを使い分けることができるように構成することによって実現できる。そのためには、インクジェット記録ヘッドは、同一の列の吐出口が互いに異なる複数のインク吐出特性を発揮できるように構成されている必要がある。
【特許文献１】特開平１１−３４８２９０号公報
【特許文献２】特開２００２−２４８７７１号公報
【特許文献３】特開２００３−３１１９６４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
インクジェット記録装置の画像形成の高速化およびインクジェット記録装置の小型化を図るために、インクジェット記録ヘッドの吐出口を高密度に配列するには、それと同時に流路および圧力室も高密度に配列する必要がある。一方、インクを良好に吐出させるためには、流路および圧力室の配列方向の幅の大きさを確保しなければならないため、流路形成部材の、互いに隣り合う圧力室および流路を隔てている部分を薄く形成する必要がある。
【００１７】
具体的には、同等の形状のインクジェット記録ヘッドにおいて、吐出口の配列密度を６００ｄｐｉから１２００ｄｐｉにすると、流路形成部材の、互いに隣り合う圧力室および流路を隔てている部分の厚さを３分の２以下にする必要があることがわかっている。
【００１８】
そのため、流路形成部材がシリコン基板から剥離することを防止する密着層を設置することができる面積が大幅に小さくなるので、流路形成部材がシリコン基板から剥離しやすくなる。したがって、インクジェット記録ヘッドの信頼性や、インクジェット記録装置が形成する画質の低下につながる。
【００１９】
また、インクジェット記録ヘッドの吐出口を高密度に配列するには、流路形成部材等の微細加工などの高度な技術が必要であるため、技術開発や新たな設備の導入などに多額の投資が必要である。したがって、インクジェット記録ヘッドの製造コストが増大する。
【００２０】
また、インクジェット記録ヘッドの吐出口を高密度に配列するには、圧力室を狭く形成する必要があるため、圧力室に配置する吐出エネルギー発生素子を小型化する必要がある。このことにより、インクジェット記録ヘッドは十分な吐出性能を確保できない場合がある。
【００２１】
また、上述のように、インクジェット記録ヘッドの吐出口を実際に高密度に配列させなくても、インク供給口を挟んで２列に配列された吐出口の列を、吐出口の配列方向に互いにずらして配置させることにより、配列密度を実質的に向上させることもできる。しかし、吐出口の配列密度をさらに向上させるためには、それぞれの吐出口の列において配列密度を向上させる必要がある。
【００２２】
また、インクジェット記録装置の画像形成の高速化を図るために、インクジェット記録ヘッドの、吐出口が配置される面の面積を拡大して、配置させる吐出口の数を増加させるには、より大きいシリコン基板を用いる必要がある。そのため、インクジェット記録ヘッドが大型化し、かえってインクジェット記録装置の画像形成の高速化の妨げになることが考えられる。
【００２３】
また、インクジェット記録装置が形成する画質を向上させるために、同一の列の吐出口が互いに異なる複数のインク吐出特性を発揮できるようにするには、それに合わせて流路の断面積などを変更することが必要になる。しかし、インクジェット記録ヘッドの製造工程において、通常、同一の列の各流路は一定のパターンで形成されるため実質的に同一の断面積を有する。
【００２４】
上述の問題点に鑑み、本発明は、信頼性が高く、形成する画像の高画質化に寄与するインクジェット記録ヘッドおよびこれを用いた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】
【００２５】
上記目的を達成するため、本発明のインクジェット記録ヘッドは、インク供給口が形成された基板と、前記基板の表面に設けられ、並べて配置された複数の圧力室および該各圧力室と外部空間とを連通している吐出口が形成された流路形成部材と、前記基板の表面に設けられ、前記流路形成部材の一部を保持している密着層と、前記各吐出口に対向して配置され、インクを前記吐出口から吐出させる吐出エネルギー発生素子と、を有するインクジェット記録ヘッドにおいて、前記各圧力室は、前記基板の表面をそれぞれ囲むように前記流路形成部材に形成された第１の流路または第２の流路によって、前記インク供給口に連通されており、前記密着層は、前記流路形成部材の前記一部から、前記基板の表面の、前記第１の流路の中の領域にわたって配置されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２６】
本発明によれば、信頼性が高く、形成する画像の高画質化に寄与するインクジェット記録ヘッドおよびこれを用いたインクジェット記録装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
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。
（第１の実施形態）
図１は、本発明の第１の実施形態に係るインクジェット記録ヘッドの、吐出エネルギー発生素子の付近の一部を断面で示す斜視図である。
【００２８】
本実施形態に係るインクジェット記録ヘッドは、インク供給口５が形成されたシリコン基板１と、シリコン基板１の上に設けられた流路形成部材３と、を有している。流路形成部材３によって、実質的に等間隔に配列された複数の圧力室８と、インク供給口５と各圧力室８とを連通している流路６と、各圧力室８と外部空間とを連通している吐出口７と、が形成されている。
【００２９】
また、各圧力室８には、吐出口７と対向する位置に、インクを吐出口７から吐出させる吐出エネルギー発生素子２が設けられている。このインクジェット記録ヘッドでは、吐出エネルギー発生素子２としてヒータを用いている。
【００３０】
このインクジェット記録ヘッドでは、まず、インクがインク供給口５から流路６に供給されると、インクは流路６を通って吐出口７の近傍まで送られる。そして、吐出エネルギー発生素子２に近接しているインクが、吐出エネルギー発生素子２に瞬間的に加熱されて沸騰することで発生する発泡圧によって、吐出口７に近接しているインクが吐出口７から吐出される。このように、このインクジェット記録ヘッドでは、吐出口７に対向して配置された被記録媒体に対して画像が形成される。
【００３１】
このインクジェット記録ヘッドは、プリンタ、複写機、通信システムを有するファクシミリ、プリンタ部を有するワードプロセッサ装置、さらには各種処理装置と複合的に組み合わせられた産業記録装置などに搭載することができる。また、このインクジェット記録ヘッドは、紙、糸、繊維、皮革、金属、プラスチック、ガラス、木材、セラミックスなどの種々の被記録媒体への記録に対応することができる。なお、「記録」とは、文字や図形などの何らかの意味を有する画像を形成することだけでなく、抽象的な模様などの意味を有さない画像を形成することも含むものとする。
【００３２】
図２は本実施形態に係るインクジェット記録ヘッドの流路およびその近傍を示す図である。図２（ａ）はそのインクジェット記録ヘッドの図１のＡ−Ａ´線に沿った断面図、図２（ｂ）は図２（ａ）のＢ−Ｂ´線に沿った断面図である。このインクジェット記録ヘッドの各流路６の、インク供給口５側の端部には、流路６内へのゴミの混入を防ぐなどの目的により２本の柱状部材９が配置されている。
【００３３】
このインクジェット記録ヘッドでは、流路形成部材３がシリコン基板１から剥離することを防止するため、流路形成部材３よりもシリコン基板１への密着性が高い熱可塑性樹脂で形成された密着層４がシリコン基板１と流路形成部材３との間に配置されている。これにより、シリコン基板１から剥離しにくい密着層４が、流路形成部材３の一部を保持しているため、流路形成部材３がシリコン基板１から剥離することが抑制される。
【００３４】
流路６は、第１の流路６ａと第２の流路６ｂとに分類される。密着層４は、流路形成部材３を保持している部分から、シリコン基板１の表面の、流路６ａの中の領域にわたって形成されている。一方、シリコン基板１の表面の、流路６ｂの中の領域には密着層４が形成されていない。また、説明の便宜上、流路６ａからインクが送られる圧力室８および吐出口７を、それぞれ圧力室８ａおよび吐出口７ａとし、流路６ｂからインクが送られる圧力室８および吐出口７を、それぞれ圧力室８ｂおよび吐出口７ｂとする。
【００３５】
図６に示した従来のインクジェット記録ヘッドでは、密着層１０４が流路形成部材１０３を保持している部分のみに配置されている。一方、本実施形態に係るインクジェット記録ヘッドでは、密着層４が、流路形成部材３を保持している部分から、シリコン基板１の表面の、流路６ａの中の領域にわたって形成されている。
【００３６】
したがって、本実施形態に係るインクジェット記録ヘッドでは、流路壁部材３が、密着層４に、流路壁部材３の内側から流路６ａへ向けてより広く保持されている。これにより、本実施形態に係るインクジェット記録ヘッドでは、従来のインクジェット記録ヘッドよりも、流路形成部材がシリコン基板から剥離することが抑制される。そのため、このインクジェット記録ヘッドでは、吐出口をさらに高密度に配置させた場合にも画像形成への悪影響が生じることを抑制することができる。
【００３７】
なお、本実施形態に係るインクジェット記録ヘッドでは、圧力室８ａ，８ｂには密着層４が配置されていないため、吐出エネルギー発生素子２が発する熱の影響を密着層４が受けて、密着層４がシリコン基板１から剥離することも抑制される。
【００３８】
また、流路６ａ，６ｂは、流路６ａ，６ｂの配列方向の幅、インクの流れ方向の長さ、およびシリコン基板１の表面からシリコン基板１の表面に対向する内面までの高さが実質的に等しくなるようにパターニングされている。しかし、流路６ａには密着層４が配置されているため、流路６ａと流路６ｂとでは、流路６ａの方が、密着層４の厚さの分だけ高さが低くなるため、その分、インクの流れ方向に直交する断面の面積が小さい。そのため、流路６ａでは、流路６ｂよりもインクが流れる際の抵抗が大きくなるので、吐出口７ａと吐出口７ｂとでは互いに異なったインク吐出特性を有する。
【００３９】
さらに、吐出口７ａにおけるインク吐出特性は、密着層４の厚さを変更することによって、画像形成に適するように調整することができる。
【００４０】
このように本実施形態に係るインクジェット記録ヘッドは、同一の列の吐出口が、画像形成に適した互いに異なる２種類のインク吐出特性を発揮することができるように調整可能であるため、インクジェット記録装置の形成する画像の高画質化に寄与する。
【００４１】
次に図３を参照して本実施形態に係るインクジェット記録ヘッドの製造方法について説明する。図３は本実施形態に係るインクジェット記録ヘッドの製造過程における図１のＣ−Ｃ´線に沿った断面図である。
【００４２】
図３（Ａ）に示すように、シリコン基板１の表面には複数の吐出エネルギー発生素子２が実質的に等間隔に２列に配列されている。また、吐出エネルギー発生素子２の２つの列の間の、シリコン基板１の表面の中央領域には犠牲層１０が設けられている。また、シリコン基板１、吐出エネルギー発生素子２および犠牲層１０の表面全体を覆うように保護膜１１が形成されている。
【００４３】
犠牲層１０は後に除去するため、犠牲層１０を形成する材料としては、たとえば、強アルカリ溶液によって容易に溶出することができる多結晶シリコンが用いられる。また、強アルカリ溶液への溶解速度が速いアルミニウム，アルミニウムシリコン系合金，アルミニウム銅系合金，アルミニウム銅シリコン系合金などの金属材料や合金材料も適している。
【００４４】
なお、図３（Ａ）〜図３（Ｆ）の各図において、吐出エネルギー発生素子２に接続された配線や、吐出エネルギー発生素子２を駆動するための半導体素子は不図示である。また、シリコン基板１の基板面の結晶方位は＜１００＞である。
【００４５】
まず、図３（Ｂ）に示すように、シリコン基板１の表面および裏面に熱可塑性樹脂をスピンコート等によりそれぞれ塗布し、硬化させた後にパターニングすることによって、密着層４および熱可塑性樹脂層１２を形成する。
【００４６】
パターニングは、たとえば、ポジ型レジスト（不図示）をスピンコート等によって塗布、露光、現像した後に、ドライエッチングし、残ったポジ型レジストを除去することにより行うことができる。熱可塑性樹脂層１２をパターニングする際、必要に応じてシリコン基板１の表面側を保護材で覆って保護する。
【００４７】
次に、図３（Ｃ）に示すように、流路６および圧力室８になる部分に、型材１３を配置する。型材１３は後に除去するため、除去しやすい材料で形成する。型材１３を形成する材料としては、たとえば、強アルカリ溶液によって容易に溶出させることができるポジ型レジストを用いる。本実施形態に係るインクジェット記録ヘッドでは、型材１３は、ポジ型レジストとして東京応化工業株式会社製のＯＤＵＲ（商品名）を用いて形成し、エッチングによりパターニングしている。
【００４８】
次に、図３（Ｄ）に示すように、シリコン基板１の表面側に、被覆感光性樹脂をスピンコート等により塗布して流路形成部材３を形成する。さらに、形成した流路形成部材３上にドライフィルムをラミネート処理することにより撥水層１４を形成する。流路形成部材３には、遠紫外線（ＤｅｅｐＵＶ）等の紫外線などによる露光および現像を行うことによりインク吐出口７をパターニングする。
【００４９】
次に、図３（Ｅ）に示すように、シリコン基板１の裏面以外の部分全体を被覆するように保護材１５を形成する。保護材１５は、たとえば、耐アルカリ性を有する樹脂をスピンコートによって塗布して、塗布した樹脂を硬化させることにより形成する。
【００５０】
次に、図３（Ｆ）に示すように、インク供給口５を形成するために、シリコン基板１を、ＴＭＡＨ（水酸化四メチルアンモニウム）溶液などの強アルカリ溶液によってウェットエッチングする。このとき、熱可塑性樹脂層１２および保護材１５は耐アルカリ性を有しているため、撥水層１４などを劣化させることなく、シリコン基板１の裏面の熱可塑性樹脂層１２が配置されていない領域のみからエッチングが進む。また、シリコン基板１の基板面の結晶方位は＜１００＞であるため、シリコン基板１には厚さ方向へ選択的に異方性エッチングが進む。
【００５１】
シリコン基板１の裏面から異方性エッチングが進むと、やがてシリコン基板１を貫通し、犠牲層１０に到達する。その後、引き続き、犠牲層１０を強アルカリ水溶液により等方性エッチングして除去する。
【００５２】
その後、保護膜１１の犠牲層１０の周囲に配置された部分、保護材１５および熱可塑性樹脂層１２を除去し、流路６および圧力室８を形成するために型材１３をインク供給口５および吐出口７から強アルカリ溶液で溶出して除去する。型材１３は、遠紫外線を全面照射しておくことにより容易に溶出させることができ、さらに、シリコン基板１を強アルカリ水溶液に超音波浸漬すると、より迅速かつ良好に溶出させることができる。
【００５３】
その後、ダイシングソーを用いて個々のインクジェット記録ヘッドごとに分離し、駆動のために必要な電気的接合やインクを供給するチップタンク部材（不図示）の接続等を行い、インクジェット記録ヘッドが完成する。
（第２の実施形態）
図４は本発明の第２の実施形態に係るインクジェット記録ヘッドの流路およびその近傍を示す図である。図４（ａ）はそのインクジェット記録ヘッドの、流路におけるインクの流れ方向に直交する断面図、図４（ｂ）は図４（ａ）のＤ−Ｄ´線に沿った断面図である。なお、本実施形態に係るインクジェット記録ヘッドは、以下に示す構成以外は、第１の実施形態に係るインクジェット記録ヘッドと同様に構成されている。
【００５４】
このインクジェット記録ヘッドには、流路形成部材３ａによって、流路６ｃ，６ｄ、圧力室８ｃ，８ｄおよび吐出口７ｃ，７ｄが形成されている。流路６ｃおよび流路６ｄは、交互に配列されており、圧力室８ｄは、インク供給口から見て圧力室８ｃより奥に配置されている。また、流路６ｄには、圧力室８ｄよりも流路６ｃ，６ｄの配列方向の幅が狭いネック部６ｅが形成されており、圧力室８ｃは、ネック部６ｅの、流路６ｃ，６ｄの配列方向の両側に流路形成部材３ａを介して配置されている。これにより、圧力室８ｃ，８ｄは千鳥状に配置されている。このように圧力室を千鳥状に配列することによって、圧力室を直線的に配列するよりも、吐出口の配列密度を実質的に向上させることができる。
【００５５】
さらに、このインクジェット記録ヘッドでは、吐出口の配列密度を実質的に向上させる際に、圧力室８ｃ，８ｄを狭くする必要がなく、吐出エネルギー発生素子２ａを小型化する必要がないため十分な吐出性能を確保できる。また、流路形成部材３ａの厚さを薄くする必要もないため、流路形成部材等の微細加工などの必要がなく、技術開発や新たな設備の導入のための投資の必要がない。
【００５６】
したがって、このインクジェット記録ヘッドでは、十分な吐出性能を確保しつつ、コストの増大を伴わずに、インクジェット記録装置の画像形成の高速化およびインクジェット記録装置の小型化に寄与することができる。
【００５７】
また、密着層４ａは、流路形成部材３ａの一部を保持しており、流路形成部材３ａを保持している部分から、シリコン基板１ａの表面の、流路６ｃの中の領域にわたって形成されている。一方、シリコン基板１ａの表面の、流路６ｄの中の領域には密着層４ａが形成されていない。
【００５８】
したがって、このインクジェット記録ヘッドでは、吐出口７ｃにおけるインク吐出特性を、密着層４ａの厚さを変更することによって、画像形成に適するように調整することができる。よって、第１の実施形態に係るインクジェット記録ヘッドと同様に、同一の列の吐出口が、画像形成に適した互いに異なる２種類のインク吐出特性を発揮することができるように調整可能である。したがって、このインクジェット記録ヘッドはインクジェット記録装置の形成する画像の高画質化に寄与する。
【００５９】
一方、このインクジェット記録ヘッドでは、流路６ｃは流路６ｄよりインクの流れ方向の長さが長いため、密着層４ａを流路６ｃに配置させない場合を仮定すると、流路６ｄの方が、流路６ｃよりもインクが流れる際の抵抗が大きい。しかし、このインクジェット記録ヘッドでは、吐出口７ｃ，７ｄが同等のインク吐出特性を有することが望ましい場合には、密着層４ａの厚さを変更することにより、流路６ｃのインクが流れる際の抵抗を、流路６ｄと同等になるように調整することができる。
（第３の実施形態）
次に、図５を参照して、本発明の第３の実施形態に係るインクジェット記録装置を説明する。図５は、本発明が適用可能なインクジェット記録装置を示す斜視図である。
【００６０】
本実施形態のインクジェット記録装置は、被記録媒体Ｐを搬送する送りローラ２４，２５を有している。インクジェット記録装置内に挿入された被記録媒体Ｐは、送りローラ２４，２５によってインクジェット記録ヘッドユニット２０の記録可能領域へ搬送される。
【００６１】
インクジェット記録ヘッドユニット２０は、２つのガイド軸２２，２３によって、それらの延在方向（主走査方向）に沿って移動可能にガイドされており、記録領域を往復走査する。本実施形態では、インクジェット記録ヘッドユニット２０の走査方向が主走査方向であり、被記録媒体Ｐの搬送方向が副走査方向となる。インクジェット記録ヘッドユニット２０には、図１に示した第１の実施形態に係るインクジェット記録ヘッド２６と、インク供給口５（図１参照）にインクを供給するインクタンク２１とが搭載されている。インクジェット記録ヘッドユニット２０には、例えば、ブラックインク用のインクタンク２１Ｂ、シアンインク用のインクタンク２１Ｃ、マゼンタインク用のインクタンク２１Ｍ、イエローインク用のインクタンク２１Ｙの４つのインクタンクが搭載される。これらの各色用のインクタンクは、インクジェット記録ヘッドユニット２０に対して全て独立に交換可能な構成となっている。インクジェット記録ヘッドユニット（搭載部材）２０には４つのインクジェット記録ヘッド２６が搭載される。各々のインクジェット記録ヘッド２６は各色用のインクタンクとそれぞれ接続され、インクジェット記録ヘッド２６のインク供給口５にそれぞれの色のインクが供給される。
【００６２】
また、インクジェット記録ヘッドユニット２０が移動可能な領域の図示右端の下部には、回復系ユニット２７が配備されている。回復系ユニット２７は、非記録動作時にインクジェット記録ヘッド２６の吐出口７の部分を回復処理する。
【図面の簡単な説明】
【００６３】
【図１】本発明の第１の実施形態に係るインクジェット記録ヘッドの、吐出エネルギー発生素子の付近の一部を断面で示す斜視図である。
【図２】図１に示したインクジェット記録ヘッドの流路およびその近傍を示す図である。
【図３】図１に示したインクジェット記録ヘッドの製造過程における図１のＣ−Ｃ´線に沿った断面図である。
【図４】本発明の第２の実施形態に係るインクジェット記録ヘッドの流路およびその近傍を示す図である。
【図５】本発明が適用可能なインクジェット記録装置を示す斜視図である。
【図６】従来のインクジェット記録ヘッドの流路およびその近傍を示す図である。
【符号の説明】
【００６４】
１，１ａ シリコン基板
２，２ａ 吐出エネルギー発生素子
３，３ａ 流路形成部材
４，４ａ 密着層
５ インク供給口
６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄ 流路
６ｅ ネック部
７ａ，７ｂ，７ｃ，７ｄ 吐出口
８ａ，８ｂ，８ｃ，８ｄ 圧力室
９，９ａ 柱状部材
１０ 犠牲層
１１ 保護膜
１２ 熱可塑性樹脂層
１３ 型材
１４ 撥水層
１５ 保護材
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インクジェット記録ヘッドおよびこれを備えたインクジェット記録装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
インクジェット記録ヘッドは、一般的に、インクを吐出させる吐出エネルギーを発生させる素子を備えている。吐出エネルギー発生素子としては、たとえば、ヒータ等の電気熱変換素子や、圧電材料を用いて形成された圧電素子などが用いられる。吐出エネルギー発生素子は、たとえば、インクジェット記録ヘッドに半導体製造技術を用いて設けられた電気回路等によって駆動させられる。
【０００３】
図６は従来のインクジェット記録ヘッドの流路およびその近傍を示す図である。図６（ａ）はそのインクジェット記録ヘッドの、流路におけるインクの流れ方向に直交する断面図、図６（ｂ）は図６（ａ）のＥ−Ｅ´線に沿った断面図である。
【０００４】
このインクジェット記録ヘッドは、インク供給口（不図示）が形成されたシリコン基板１０１と、シリコン基板１０１の上に設けられた流路形成部材１０３と、を有している。流路形成部材１０３によって、実質的に等間隔に配列された複数の圧力室１０８と、インク供給口と各圧力室１０８とを連通している流路１０６と、各圧力室１０８と外部空間とを連通している吐出口１０７と、が形成されている。
【０００５】
また、各圧力室１０８には、吐出口１０７と対向する位置に、インクを吐出口１０７から吐出させる吐出エネルギー発生素子１０２が設けられている。このインクジェット記録ヘッドでは、吐出エネルギー発生素子１０２としてヒータを用いている。各流路１０６の、インク供給口側の端部には、流路１０６内へのゴミの混入を防ぐなどの目的により２本の柱状部材１０９が配置されている。このインクジェット記録ヘッドでは、各流路１０６や各圧力室１０８などは一括して同様の形状に形成されるため、各吐出口１０７は実質的に同様のインク吐出特性を有する。
【０００６】
このインクジェット記録ヘッドでは、まず、インクがインク供給口から流路１０６に供給されると、インクは流路１０６を通って吐出口１０７の近傍まで送られる。そして、吐出エネルギー発生素子１０２に近接しているインクが、吐出エネルギー発生素子１０２に瞬間的に加熱されて沸騰することで発生する発泡圧によって、吐出口１０７に近接しているインクが吐出口１０７から吐出される。
【０００７】
流路１０６および圧力室１０８は、シリコン基板１０１の表面と流路形成部材１０３とによって囲まれている。流路形成部材１０３は、インクが流れることよって加わる応力や、インクの溶媒成分が浸み込むことによる流路形成部材１０３の膨潤などが原因となって、シリコン基板１０１から剥離することがある。流路形成部材１０３がシリコン基板１０１から剥離すると、流路形成部材１０３のシリコン基板１０１から剥離した部分が、インクが流れることの妨げとなり、インク吐出特性が変化することにより、画像形成に悪影響を生じさせることがある。
【０００８】
流路形成部材１０３がシリコン基板１０１から剥離することを防止するため、流路形成部材１０３よりもシリコン基板１０１への密着性が高い熱可塑性樹脂で形成された密着層１０４がシリコン基板１０１と流路形成部材１０３との間に配置されている。したがって、シリコン基板１０１から剥離しにくい密着層１０４が、流路形成部材１０３の一部を保持しているため、流路形成部材１０３がシリコン基板１０１から剥離することが抑制される。
【０００９】
また、密着層１０４は、熱可塑性樹脂で形成されているため、吐出エネルギー発生素子１０２の近傍に配置されていると、吐出エネルギー発生素子１０２が発する熱により損傷を受けてシリコン基板１０１から剥離することがある。そのため、このインクジェット記録ヘッドでは、吐出エネルギー発生素子１０２が発する熱を密着層１０４に伝わりにくくすべく、密着層１０４が流路形成部材１０３の内側に収まるように配置されている。
【００１０】
特許文献１には、密着層を形成する材料として、ポリエーテルアミド樹脂が有効であることが記載されている。また、特許文献２には、流路形成部材の、シリコン基板から剥離しやすい部分に密着層をより広く配置させることにより、流路形成部材がシリコン基板から剥離することが効果的に抑制されるインクジェット記録ヘッドが記載されている。
【００１１】
また、インクジェット記録ヘッドは、これが搭載されたインクジェット記録装置の、形成する画像の高画質化、画像形成の高速化および小型化に寄与するように構成されていることが望ましい。
【００１２】
インクジェット記録装置の画像形成の高速化およびインクジェット記録装置の小型化を図るためには、インクジェット記録ヘッドの吐出口を高密度に配列することが考えられる。一般的なインクジェット記録ヘッドでは、吐出口の配列密度はおよそ６００ｄｐｉ程度である。したがって、インクジェット記録ヘッドは、吐出口をさらに高密度に配置させることにより、インクジェット記録装置の画像形成の高速化およびインクジェット記録装置の小型化に寄与することができる。
【００１３】
また、特許文献３には、吐出口をさらに高密度に配置させる手法によらずに、実質的に吐出口の配列密度の向上が図られたインクジェット記録ヘッドが記載されている。このインクジェット記録ヘッドでは、実質的に等間隔に配列された複数の吐出口が、インクを供給するインク供給口を挟んで、２列に配置されている。また、このインクジェット記録ヘッドでは、配列された吐出口の間隔の半分の距離だけ、２列の吐出口の列を、吐出口の配列方向に互いにずらして配置されている。これにより、吐出口の配列密度は、吐出口の列が１列のみの場合と比較して実質的に２倍になっている。したがって、１列における吐出口の配列密度が６００ｄｐｉでも、このように構成することで、実質的に、吐出口の配列密度を２倍の１２００ｄｐｉに向上させることができる。
【００１４】
なお、インクジェット記録ヘッドの吐出口の配列密度を変更せずに、吐出口が配置される面の面積を拡大して、配置させる吐出口の数を増加させることによりインクジェット記録装置の画像形成の高速化を図ることもできる。
【００１５】
また、インクジェット記録装置の形成する画像の高画質化は、形成する画像に応じて、大きいインク滴と小さいインク滴とを使い分けることができるように構成することによって実現できる。そのためには、インクジェット記録ヘッドは、同一の列の吐出口が互いに異なる複数のインク吐出特性を発揮できるように構成されている必要がある。
【特許文献１】特開平１１−３４８２９０号公報
【特許文献２】特開２００２−２４８７７１号公報
【特許文献３】特開２００３−３１１９６４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
インクジェット記録装置の画像形成の高速化およびインクジェット記録装置の小型化を図るために、インクジェット記録ヘッドの吐出口を高密度に配列するには、それと同時に流路および圧力室も高密度に配列する必要がある。一方、インクを良好に吐出させるためには、流路および圧力室の配列方向の幅の大きさを確保しなければならないため、流路形成部材の、互いに隣り合う圧力室および流路を隔てている部分を薄く形成する必要がある。
【００１７】
具体的には、同等の形状のインクジェット記録ヘッドにおいて、吐出口の配列密度を６００ｄｐｉから１２００ｄｐｉにすると、流路形成部材の、互いに隣り合う圧力室および流路を隔てている部分の厚さを３分の２以下にする必要があることがわかっている。
【００１８】
そのため、流路形成部材がシリコン基板から剥離することを防止する密着層を設置することができる面積が大幅に小さくなるので、流路形成部材がシリコン基板から剥離しやすくなる。したがって、インクジェット記録ヘッドの信頼性や、インクジェット記録装置が形成する画質の低下につながる。
【００１９】
また、インクジェット記録ヘッドの吐出口を高密度に配列するには、流路形成部材等の微細加工などの高度な技術が必要であるため、技術開発や新たな設備の導入などに多額の投資が必要である。したがって、インクジェット記録ヘッドの製造コストが増大する。
【００２０】
また、インクジェット記録ヘッドの吐出口を高密度に配列するには、圧力室を狭く形成する必要があるため、圧力室に配置する吐出エネルギー発生素子を小型化する必要がある。このことにより、インクジェット記録ヘッドは十分な吐出性能を確保できない場合がある。
【００２１】
また、上述のように、インクジェット記録ヘッドの吐出口を実際に高密度に配列させなくても、インク供給口を挟んで２列に配列された吐出口の列を、吐出口の配列方向に互いにずらして配置させることにより、配列密度を実質的に向上させることもできる。しかし、吐出口の配列密度をさらに向上させるためには、それぞれの吐出口の列において配列密度を向上させる必要がある。
【００２２】
また、インクジェット記録装置の画像形成の高速化を図るために、インクジェット記録ヘッドの、吐出口が配置される面の面積を拡大して、配置させる吐出口の数を増加させるには、より大きいシリコン基板を用いる必要がある。そのため、インクジェット記録ヘッドが大型化し、かえってインクジェット記録装置の画像形成の高速化の妨げになることが考えられる。
【００２３】
また、インクジェット記録装置が形成する画質を向上させるために、同一の列の吐出口が互いに異なる複数のインク吐出特性を発揮できるようにするには、それに合わせて流路の断面積などを変更することが必要になる。しかし、インクジェット記録ヘッドの製造工程において、通常、同一の列の各流路は一定のパターンで形成されるため実質的に同一の断面積を有する。
【００２４】
上述の問題点に鑑み、本発明は、信頼性が高く、形成する画像の高画質化に寄与するインクジェット記録ヘッドおよびこれを用いた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】
【００２５】
上記目的を達成するため、本発明のインクジェット記録ヘッドは、インク供給口が形成された基板と、前記基板の表面に設けられ、並べて配置された複数の圧力室および該各圧力室と外部空間とを連通している吐出口が形成された流路形成部材と、前記基板の表面に設けられ、前記流路形成部材の一部を保持している密着層と、前記各吐出口に対向して配置され、インクを前記吐出口から吐出させる吐出エネルギー発生素子と、を有するインクジェット記録ヘッドにおいて、前記各圧力室は、前記基板の表面をそれぞれ囲むように前記流路形成部材に形成された第１の流路または第２の流路によって、前記インク供給口に連通されており、前記密着層は、前記流路形成部材の前記一部から、前記基板の表面の、前記第１の流路の中の領域にわたって配置されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２６】
本発明によれば、信頼性が高く、形成する画像の高画質化に寄与するインクジェット記録ヘッドおよびこれを用いたインクジェット記録装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
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。
（第１の実施形態）
図１は、本発明の第１の実施形態に係るインクジェット記録ヘッドの、吐出エネルギー発生素子の付近の一部を断面で示す斜視図である。
【００２８】
本実施形態に係るインクジェット記録ヘッドは、インク供給口５が形成されたシリコン基板１と、シリコン基板１の上に設けられた流路形成部材３と、を有している。流路形成部材３によって、実質的に等間隔に配列された複数の圧力室８と、インク供給口５と各圧力室８とを連通している流路６と、各圧力室８と外部空間とを連通している吐出口７と、が形成されている。
【００２９】
また、各圧力室８には、吐出口７と対向する位置に、インクを吐出口７から吐出させる吐出エネルギー発生素子２が設けられている。このインクジェット記録ヘッドでは、吐出エネルギー発生素子２としてヒータを用いている。
【００３０】
このインクジェット記録ヘッドでは、まず、インクがインク供給口５から流路６に供給されると、インクは流路６を通って吐出口７の近傍まで送られる。そして、吐出エネルギー発生素子２に近接しているインクが、吐出エネルギー発生素子２に瞬間的に加熱されて沸騰することで発生する発泡圧によって、吐出口７に近接しているインクが吐出口７から吐出される。このように、このインクジェット記録ヘッドでは、吐出口７に対向して配置された被記録媒体に対して画像が形成される。
【００３１】
このインクジェット記録ヘッドは、プリンタ、複写機、通信システムを有するファクシミリ、プリンタ部を有するワードプロセッサ装置、さらには各種処理装置と複合的に組み合わせられた産業記録装置などに搭載することができる。また、このインクジェット記録ヘッドは、紙、糸、繊維、皮革、金属、プラスチック、ガラス、木材、セラミックスなどの種々の被記録媒体への記録に対応することができる。なお、「記録」とは、文字や図形などの何らかの意味を有する画像を形成することだけでなく、抽象的な模様などの意味を有さない画像を形成することも含むものとする。
【００３２】
図２は本実施形態に係るインクジェット記録ヘッドの流路およびその近傍を示す図である。図２（ａ）はそのインクジェット記録ヘッドの図１のＡ−Ａ´線に沿った断面図、図２（ｂ）は図２（ａ）のＢ−Ｂ´線に沿った断面図である。このインクジェット記録ヘッドの各流路６の、インク供給口５側の端部には、流路６内へのゴミの混入を防ぐなどの目的により２本の柱状部材９が配置されている。
【００３３】
このインクジェット記録ヘッドでは、流路形成部材３がシリコン基板１から剥離することを防止するため、流路形成部材３よりもシリコン基板１への密着性が高い熱可塑性樹脂で形成された密着層４がシリコン基板１と流路形成部材３との間に配置されている。これにより、シリコン基板１から剥離しにくい密着層４が、流路形成部材３の一部を保持しているため、流路形成部材３がシリコン基板１から剥離することが抑制される。
【００３４】
流路６は、第１の流路６ａと第２の流路６ｂとに分類される。密着層４は、流路形成部材３を保持している部分から、シリコン基板１の表面の、流路６ａの中の領域にわたって形成されている。一方、シリコン基板１の表面の、流路６ｂの中の領域には密着層４が形成されていない。また、説明の便宜上、流路６ａからインクが送られる圧力室８および吐出口７を、それぞれ圧力室８ａおよび吐出口７ａとし、流路６ｂからインクが送られる圧力室８および吐出口７を、それぞれ圧力室８ｂおよび吐出口７ｂとする。
【００３５】
図６に示した従来のインクジェット記録ヘッドでは、密着層１０４が流路形成部材１０３を保持している部分のみに配置されている。一方、本実施形態に係るインクジェット記録ヘッドでは、密着層４が、流路形成部材３を保持している部分から、シリコン基板１の表面の、流路６ａの中の領域にわたって形成されている。
【００３６】
したがって、本実施形態に係るインクジェット記録ヘッドでは、流路壁部材３が、密着層４に、流路壁部材３の内側から流路６ａへ向けてより広く保持されている。これにより、本実施形態に係るインクジェット記録ヘッドでは、従来のインクジェット記録ヘッドよりも、流路形成部材がシリコン基板から剥離することが抑制される。そのため、このインクジェット記録ヘッドでは、吐出口をさらに高密度に配置させた場合にも画像形成への悪影響が生じることを抑制することができる。
【００３７】
なお、本実施形態に係るインクジェット記録ヘッドでは、圧力室８ａ，８ｂには密着層４が配置されていないため、吐出エネルギー発生素子２が発する熱の影響を密着層４が受けて、密着層４がシリコン基板１から剥離することも抑制される。
【００３８】
また、流路６ａ，６ｂは、流路６ａ，６ｂの配列方向の幅、インクの流れ方向の長さ、およびシリコン基板１の表面からシリコン基板１の表面に対向する内面までの高さが実質的に等しくなるようにパターニングされている。しかし、流路６ａには密着層４が配置されているため、流路６ａと流路６ｂとでは、流路６ａの方が、密着層４の厚さの分だけ高さが低くなるため、その分、インクの流れ方向に直交する断面の面積が小さい。そのため、流路６ａでは、流路６ｂよりもインクが流れる際の抵抗が大きくなるので、吐出口７ａと吐出口７ｂとでは互いに異なったインク吐出特性を有する。
【００３９】
さらに、吐出口７ａにおけるインク吐出特性は、密着層４の厚さを変更することによって、画像形成に適するように調整することができる。
【００４０】
このように本実施形態に係るインクジェット記録ヘッドは、同一の列の吐出口が、画像形成に適した互いに異なる２種類のインク吐出特性を発揮することができるように調整可能であるため、インクジェット記録装置の形成する画像の高画質化に寄与する。
【００４１】
次に図３を参照して本実施形態に係るインクジェット記録ヘッドの製造方法について説明する。図３は本実施形態に係るインクジェット記録ヘッドの製造過程における図１のＣ−Ｃ´線に沿った断面図である。
【００４２】
図３（Ａ）に示すように、シリコン基板１の表面には複数の吐出エネルギー発生素子２が実質的に等間隔に２列に配列されている。また、吐出エネルギー発生素子２の２つの列の間の、シリコン基板１の表面の中央領域には犠牲層１０が設けられている。また、シリコン基板１、吐出エネルギー発生素子２および犠牲層１０の表面全体を覆うように保護膜１１が形成されている。
【００４３】
犠牲層１０は後に除去するため、犠牲層１０を形成する材料としては、たとえば、強アルカリ溶液によって容易に溶出することができる多結晶シリコンが用いられる。また、強アルカリ溶液への溶解速度が速いアルミニウム，アルミニウムシリコン系合金，アルミニウム銅系合金，アルミニウム銅シリコン系合金などの金属材料や合金材料も適している。
【００４４】
なお、図３（Ａ）〜図３（Ｆ）の各図において、吐出エネルギー発生素子２に接続された配線や、吐出エネルギー発生素子２を駆動するための半導体素子は不図示である。また、シリコン基板１の基板面の結晶方位は＜１００＞である。
【００４５】
まず、図３（Ｂ）に示すように、シリコン基板１の表面および裏面に熱可塑性樹脂をスピンコート等によりそれぞれ塗布し、硬化させた後にパターニングすることによって、密着層４および熱可塑性樹脂層１２を形成する。
【００４６】
パターニングは、たとえば、ポジ型レジスト（不図示）をスピンコート等によって塗布、露光、現像した後に、ドライエッチングし、残ったポジ型レジストを除去することにより行うことができる。熱可塑性樹脂層１２をパターニングする際、必要に応じてシリコン基板１の表面側を保護材で覆って保護する。
【００４７】
次に、図３（Ｃ）に示すように、流路６および圧力室８になる部分に、型材１３を配置する。型材１３は後に除去するため、除去しやすい材料で形成する。型材１３を形成する材料としては、たとえば、強アルカリ溶液によって容易に溶出させることができるポジ型レジストを用いる。本実施形態に係るインクジェット記録ヘッドでは、型材１３は、ポジ型レジストとして東京応化工業株式会社製のＯＤＵＲ（商品名）を用いて形成し、エッチングによりパターニングしている。
【００４８】
次に、図３（Ｄ）に示すように、シリコン基板１の表面側に、被覆感光性樹脂をスピンコート等により塗布して流路形成部材３を形成する。さらに、形成した流路形成部材３上にドライフィルムをラミネート処理することにより撥水層１４を形成する。流路形成部材３には、遠紫外線（ＤｅｅｐＵＶ）等の紫外線などによる露光および現像を行うことによりインク吐出口７をパターニングする。
【００４９】
次に、図３（Ｅ）に示すように、シリコン基板１の裏面以外の部分全体を被覆するように保護材１５を形成する。保護材１５は、たとえば、耐アルカリ性を有する樹脂をスピンコートによって塗布して、塗布した樹脂を硬化させることにより形成する。
【００５０】
次に、図３（Ｆ）に示すように、インク供給口５を形成するために、シリコン基板１を、ＴＭＡＨ（水酸化四メチルアンモニウム）溶液などの強アルカリ溶液によってウェットエッチングする。このとき、熱可塑性樹脂層１２および保護材１５は耐アルカリ性を有しているため、撥水層１４などを劣化させることなく、シリコン基板１の裏面の熱可塑性樹脂層１２が配置されていない領域のみからエッチングが進む。また、シリコン基板１の基板面の結晶方位は＜１００＞であるため、シリコン基板１には厚さ方向へ選択的に異方性エッチングが進む。
【００５１】
シリコン基板１の裏面から異方性エッチングが進むと、やがてシリコン基板１を貫通し、犠牲層１０に到達する。その後、引き続き、犠牲層１０を強アルカリ水溶液により等方性エッチングして除去する。
【００５２】
その後、保護膜１１の犠牲層１０の周囲に配置された部分、保護材１５および熱可塑性樹脂層１２を除去し、流路６および圧力室８を形成するために型材１３をインク供給口５および吐出口７から強アルカリ溶液で溶出して除去する。型材１３は、遠紫外線を全面照射しておくことにより容易に溶出させることができ、さらに、シリコン基板１を強アルカリ水溶液に超音波浸漬すると、より迅速かつ良好に溶出させることができる。
【００５３】
その後、ダイシングソーを用いて個々のインクジェット記録ヘッドごとに分離し、駆動のために必要な電気的接合やインクを供給するチップタンク部材（不図示）の接続等を行い、インクジェット記録ヘッドが完成する。
（第２の実施形態）
図４は本発明の第２の実施形態に係るインクジェット記録ヘッドの流路およびその近傍を示す図である。図４（ａ）はそのインクジェット記録ヘッドの、流路におけるインクの流れ方向に直交する断面図、図４（ｂ）は図４（ａ）のＤ−Ｄ´線に沿った断面図である。なお、本実施形態に係るインクジェット記録ヘッドは、以下に示す構成以外は、第１の実施形態に係るインクジェット記録ヘッドと同様に構成されている。
【００５４】
このインクジェット記録ヘッドには、流路形成部材３ａによって、流路６ｃ，６ｄ、圧力室８ｃ，８ｄおよび吐出口７ｃ，７ｄが形成されている。流路６ｃおよび流路６ｄは、交互に配列されており、圧力室８ｄは、インク供給口から見て圧力室８ｃより奥に配置されている。また、流路６ｄには、圧力室８ｄよりも流路６ｃ，６ｄの配列方向の幅が狭いネック部６ｅが形成されており、圧力室８ｃは、ネック部６ｅの、流路６ｃ，６ｄの配列方向の両側に流路形成部材３ａを介して配置されている。これにより、圧力室８ｃ，８ｄは千鳥状に配置されている。このように圧力室を千鳥状に配列することによって、圧力室を直線的に配列するよりも、吐出口の配列密度を実質的に向上させることができる。
【００５５】
さらに、このインクジェット記録ヘッドでは、吐出口の配列密度を実質的に向上させる際に、圧力室８ｃ，８ｄを狭くする必要がなく、吐出エネルギー発生素子２ａを小型化する必要がないため十分な吐出性能を確保できる。また、流路形成部材３ａの厚さを薄くする必要もないため、流路形成部材等の微細加工などの必要がなく、技術開発や新たな設備の導入のための投資の必要がない。
【００５６】
したがって、このインクジェット記録ヘッドでは、十分な吐出性能を確保しつつ、コストの増大を伴わずに、インクジェット記録装置の画像形成の高速化およびインクジェット記録装置の小型化に寄与することができる。
【００５７】
また、密着層４ａは、流路形成部材３ａの一部を保持しており、流路形成部材３ａを保持している部分から、シリコン基板１ａの表面の、流路６ｃの中の領域にわたって形成されている。一方、シリコン基板１ａの表面の、流路６ｄの中の領域には密着層４ａが形成されていない。
【００５８】
したがって、このインクジェット記録ヘッドでは、吐出口７ｃにおけるインク吐出特性を、密着層４ａの厚さを変更することによって、画像形成に適するように調整することができる。よって、第１の実施形態に係るインクジェット記録ヘッドと同様に、同一の列の吐出口が、画像形成に適した互いに異なる２種類のインク吐出特性を発揮することができるように調整可能である。したがって、このインクジェット記録ヘッドはインクジェット記録装置の形成する画像の高画質化に寄与する。
【００５９】
一方、このインクジェット記録ヘッドでは、流路６ｃは流路６ｄよりインクの流れ方向の長さが長いため、密着層４ａを流路６ｃに配置させない場合を仮定すると、流路６ｄの方が、流路６ｃよりもインクが流れる際の抵抗が大きい。しかし、このインクジェット記録ヘッドでは、吐出口７ｃ，７ｄが同等のインク吐出特性を有することが望ましい場合には、密着層４ａの厚さを変更することにより、流路６ｃのインクが流れる際の抵抗を、流路６ｄと同等になるように調整することができる。
（第３の実施形態）
次に、図５を参照して、本発明の第３の実施形態に係るインクジェット記録装置を説明する。図５は、本発明が適用可能なインクジェット記録装置を示す斜視図である。
【００６０】
本実施形態のインクジェット記録装置は、被記録媒体Ｐを搬送する送りローラ２４，２５を有している。インクジェット記録装置内に挿入された被記録媒体Ｐは、送りローラ２４，２５によってインクジェット記録ヘッドユニット２０の記録可能領域へ搬送される。
【００６１】
インクジェット記録ヘッドユニット２０は、２つのガイド軸２２，２３によって、それらの延在方向（主走査方向）に沿って移動可能にガイドされており、記録領域を往復走査する。本実施形態では、インクジェット記録ヘッドユニット２０の走査方向が主走査方向であり、被記録媒体Ｐの搬送方向が副走査方向となる。インクジェット記録ヘッドユニット２０には、図１に示した第１の実施形態に係るインクジェット記録ヘッド２６と、インク供給口５（図１参照）にインクを供給するインクタンク２１とが搭載されている。インクジェット記録ヘッドユニット２０には、例えば、ブラックインク用のインクタンク２１Ｂ、シアンインク用のインクタンク２１Ｃ、マゼンタインク用のインクタンク２１Ｍ、イエローインク用のインクタンク２１Ｙの４つのインクタンクが搭載される。これらの各色用のインクタンクは、インクジェット記録ヘッドユニット２０に対して全て独立に交換可能な構成となっている。インクジェット記録ヘッドユニット（搭載部材）２０には４つのインクジェット記録ヘッド２６が搭載される。各々のインクジェット記録ヘッド２６は各色用のインクタンクとそれぞれ接続され、インクジェット記録ヘッド２６のインク供給口５にそれぞれの色のインクが供給される。
【００６２】
また、インクジェット記録ヘッドユニット２０が移動可能な領域の図示右端の下部には、回復系ユニット２７が配備されている。回復系ユニット２７は、非記録動作時にインクジェット記録ヘッド２６の吐出口７の部分を回復処理する。
【図面の簡単な説明】
【００６３】
【図１】本発明の第１の実施形態に係るインクジェット記録ヘッドの、吐出エネルギー発生素子の付近の一部を断面で示す斜視図である。
【図２】図１に示したインクジェット記録ヘッドの流路およびその近傍を示す図である。
【図３】図１に示したインクジェット記録ヘッドの製造過程における図１のＣ−Ｃ´線に沿った断面図である。
【図４】本発明の第２の実施形態に係るインクジェット記録ヘッドの流路およびその近傍を示す図である。
【図５】本発明が適用可能なインクジェット記録装置を示す斜視図である。
【図６】従来のインクジェット記録ヘッドの流路およびその近傍を示す図である。
【符号の説明】
【００６４】
１，１ａ シリコン基板
２，２ａ 吐出エネルギー発生素子
３，３ａ 流路形成部材
４，４ａ 密着層
５ インク供給口
６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄ 流路
６ｅ ネック部
７ａ，７ｂ，７ｃ，７ｄ 吐出口
８ａ，８ｂ，８ｃ，８ｄ 圧力室
９，９ａ 柱状部材
１０ 犠牲層
１１ 保護膜
１２ 熱可塑性樹脂層
１３ 型材
１４ 撥水層
１５ 保護材
【特許請求の範囲】
【請求項１】
インク供給口が形成された基板と、
前記基板の表面に設けられ、並べて配置された複数の圧力室および該各圧力室と外部空間とを連通している吐出口が形成された流路形成部材と、
前記基板の表面に設けられ、前記流路形成部材の一部を保持している密着層と、
前記各吐出口に対向して配置され、インクを前記吐出口から吐出させる吐出エネルギー発生素子と、
を有するインクジェット記録ヘッドにおいて、
前記各圧力室は、前記基板の表面をそれぞれ囲むように前記流路形成部材に形成された第１の流路または第２の流路によって、前記インク供給口に連通されており、
前記密着層は、前記流路形成部材の前記一部から、前記基板の表面の、前記第１の流路の中の領域にわたって配置されていることを特徴とするインクジェット記録ヘッド。
【請求項２】
前記第１の流路と前記第２の流路とが交互に配列されており、前記各第２の流路には、前記第１の流路と前記第２の流路とが配列された配列方向の幅が前記圧力室より狭いネック部が形成されており、前記インク供給口に前記第１の流路によって連通されている前記圧力室が、前記各ネック部の前記配列方向に前記流路形成部材によって隔てられて配置されている、請求項１に記載のインクジェット記録ヘッド。
【請求項３】
請求項１または２に記載のインクジェット記録ヘッドを搭載するための搭載部材を具備するインクジェット記録装置。
【請求項１】
インク供給口が形成された基板と、
前記基板の表面に設けられ、並べて配置された複数の圧力室および該各圧力室と外部空間とを連通している吐出口が形成された流路形成部材と、
前記基板の表面に設けられ、前記流路形成部材の一部を保持している密着層と、
前記各吐出口に対向して配置され、インクを前記吐出口から吐出させる吐出エネルギー発生素子と、
を有するインクジェット記録ヘッドにおいて、
前記各圧力室は、前記基板の表面をそれぞれ囲むように前記流路形成部材に形成された第１の流路または第２の流路によって、前記インク供給口に連通されており、
前記密着層は、前記流路形成部材の前記一部から、前記基板の表面の、前記第１の流路の中の領域にわたって配置されていることを特徴とするインクジェット記録ヘッド。
【請求項２】
前記第１の流路と前記第２の流路とが交互に配列されており、前記各第２の流路には、前記第１の流路と前記第２の流路とが配列された配列方向の幅が前記圧力室より狭いネック部が形成されており、前記インク供給口に前記第１の流路によって連通されている前記圧力室が、前記各ネック部の前記配列方向に前記流路形成部材によって隔てられて配置されている、請求項１に記載のインクジェット記録ヘッド。
【請求項３】
請求項１または２に記載のインクジェット記録ヘッドを搭載するための搭載部材を具備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２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２００９−２９２０５２（Ｐ２００９−２９２０５２Ａ）
【公開日】平成２１年１２月１７日（２００９．１２．１７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−１４８１３２（Ｐ２００８−１４８１３２）
【出願日】平成２０年６月５日（２００８．６．５）
【出願人】（０００００１００７）キヤノン株式会社 (59,756)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年１２月１７日（２００９．１２．１７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年６月５日（２００８．６．５）
【出願人】（０００００１００７）キヤノン株式会社 (59,756)
【Ｆターム（参考）】
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