(57)【要約】【課題】接着剤がインクに触れる接液部を有する記録ヘッド構成であっても、高耐久性を得られる記録ヘッドの提供。【解決手段】本発明はインク供給部４０１とエレメント４０２によって形成される液体流路を接着剤によって接合する記録ヘッド１０５において、インクに触れる接液部周辺には第１の接着剤８０１を塗布し、該第１の接着剤８０１の外周部近傍に第２の接着剤８０２を塗布し、第２の接着剤８０２に対して第１の接着剤８０１の方が高耐水性の特性を有するインクジェット記録ヘッドを提供する。【選択図】図８
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
インク吐出用の複数のノズルと、該ノズルに連通する共通液室を基板上に複数形成したインクジェット記録ヘッドにおいて、
前記インクジェット記録ヘッドは、
前記基板上に固定される第１の部材と、
前記第１の部材の上面に当接して、前記第１の部材とともに第１の液室および前記ノズルを形成する第２の部材と、
前記第２の部材の上面に接着剤を介して当接し、前記第２の部材とともに、前記第１の液室と液体連通する第２の液室を形成する第３の部材と、
を備え、
前記第２の部材と前記第３の部材との間の接着面は、前記液体が流通する流路内壁近傍に位置する第１接着部と、前記第１接着部の外周側近傍に位置する第２接着部と、を有し、
前記第１接着部には第１の接着剤が塗布され、前記第２接着部には第２の接着剤が塗布され、
前記第１の接着剤は前記第２の接着剤よりも高い耐インク性を有す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の接着剤は、エポキシ系接着剤であ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。
【請求項３】
前記第２の接着剤は、シリコン系接着剤であ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。
【請求項４】
インク吐出用の複数のノズルと、該ノズルに連通する共通液室を基板上に複数形成したインクジェット記録ヘッドを備えるインクジェット記録装置において、
前記インクジェット記録ヘッドは、
前記基板上に固定される第１の部材と、
前記第１の部材の上面に当接して、前記第１の部材とともに第１の液室および前記ノズルを形成する第２の部材と、
前記第２の部材の上面に接着剤を介して当接し、前記第２の部材とともに、前記第１の液室に液体連通する第２の液室を形成する第３の部材と、
を備え、
前記第２の部材と前記第３の部材との間の接着面は、前記液体が流通する流路内壁近傍に位置する第１接着部と、前記第１接着部の外周側近傍に位置する第２接着部と、を有し、
前記第１接着部には第１の接着剤が塗布され、前記第２接着部には第２の接着剤が塗布され、
前記第１の接着剤は前記第２の接着剤よりも高い耐インク性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５】
インク吐出用の複数のノズルと、該ノズルに連通する共通液室を基板上に複数形成した記録ヘッドの製造方法において、
前記基板上に第１の部材を固定する工程と、
前記第１の部材の上面に第２の部材を当接して、前記第１の部材とともに第１の液室および前記ノズルを形成する工程と、
前記第２の部材の上面に第３の部材を、接着剤を介して当接し、前記第２の部材とともに、前記第１の液室と液体連通する第２の液室を形成する工程と、
を備え、
前記第２の部材と前記第３の部材との間の接着面は、前記液体が流通する流路内壁近傍に位置する第１接着部と、前記第１接着部の外周側近傍に位置する第２接着部と、を有し、
前記第１接着部には第１の接着剤が塗布され、前記第２接着部には第２の接着剤が塗布され、
前記第１の接着剤は前記第２の接着剤よりも高い耐インク性を有することを特徴とするインクジェット記録ヘッドの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数種類のインクを記録媒体に吐出して画像を形成するインクジェット記録ヘッド、インクジェット記録装置およびインクジェット記録ヘッドの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
インクジェット記録装置は、記録ヘッドに設けられた複数の吐出口からそれぞれ微細なインク滴を吐出し、そのインク滴を記録媒体上に付着させて記録を行う。このため、インクジェット記録装置は、ランニングコストが低く、記録時の静粛性に優れ、さらには複数色のインクを用いることによって比較的容易にカラーでの記録を行えるというメリットがある。また、インク滴を吐出するための圧力発生素子としてヒータなどの気泡発生素子を用いた、いわゆるバブルジェット（登録商標）方式は、気泡発生素子を高密度に配列することが比較的容易なため、高解像度の記録を行うのに有利な方式となっている。
【０００３】
インクジェット記録ヘッドは、例えば流路部材に設けられた液体圧力室内の液体を加圧し、該液体加圧室から液滴を噴出させて記録媒体に記録するものである。このような流路部材は、貫通孔または溝を各々有する複数のプレートが積層され、内部に液体流路が形成されている。インクジェットプリンタに搭載されているインクジェット記録ヘッドでは、インク室、圧力室、噴出孔等のインク流路（液体流路）を構成するために、一般に、複数のプレートを積層し、これらのプレート同士を接着剤で接着している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−２０３４８３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、このような接着の場合、液体流路へはみ出した接着剤がインクに曝されてしまうおそれがある。これにより液体と接着剤の組み合わせによっては析出物や異物の発生、および接着剤の急速な劣化などの問題が発生することがある。析出物や異物が発生すると、それらが液体流路を通って液体を吐出するためのノズル部へ流れ込み、液体の流れを阻害し画像不良発生の原因となる。同様に接着剤の劣化が進むと液体流路内に接着剤の硬化片が流れ込む可能性があり、これもまた流路の流れを阻害する要因となる。
【０００６】
また、接着剤が液体に触れることで接着剤成分が液体中に溶出し、流路下流にあるエネルギー発生装置などの電気回路を破損させる可能性もある。
【０００７】
そのため、従来技術によると、相対するプレート間の貫通孔または溝の周囲に空隙を形成するための凸部を設け、液体流路への接着剤のはみ出しを抑制するように構成したものが開示されている。（特許文献１参照）
【０００８】
しかしながら、特許文献１に記載の記録ヘッドのように、相対するいずれか一方または両方のプレートに凸部が形成された構造であっても、接着剤が液体流路に流れ込むのを完全に防ぐことはできていない。
【０００９】
本発明は、このような従来の技術に存在する課題に鑑みてなされたものであり、インクに触れる接液部周辺には第１の接着剤を塗布し、その第１の接着剤の外周部に第２の接着剤を塗布し、第２の接着剤よりも第１の接着剤の方が耐インク性の高い特性を有することで、接着剤がインクに触れる接液部を有する記録ヘッド構成であっても、高耐久性を得られる記録ヘッド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】
【００１０】
上記目的を達成するために本発明は以下の構成を有する。インク吐出用の複数のノズルと、該ノズルに連通する共通液室を複数形成したインクジェット記録ヘッドにおいて、前記インクジェット記録ヘッドは、前記基板上に固定される第１の部材と、前記第１の部材の上面に当接して、前記第１の部材とともに第１の液室および前記ノズルを形成する第２の部材と、前記第２の部材の上面に接着剤を介して当接し、前記第２の部材とともに、前記第１の液室と液体連通する第２の液室を形成する第３の部材と、を備え、前記第２の部材と前記第３の部材との間の接着面は、前記液体が流通する流路内壁近傍に位置する第１接着部と、前記第１接着部の外周側近傍に位置する第２接着部と、を有し、前記第１接着部には第１の接着剤が塗布され、前記第２接着部には第２の接着剤が塗布され、前記第１の接着剤は前記第２の接着剤よりも高い耐インク性を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本件は上記の課題を鑑みて成されたものであり、本発明は記録ヘッドにおいて、インクに触れる接液部周辺には第１の接着剤を塗布し、その第１の接着剤の外周部に第２の接着剤を塗布し、第２の接着剤よりも第１の接着剤の方が高耐水性を有する事を特徴としている。
【００１２】
本件の発明を実施することにより、接着剤がインク及び液体に曝される構成であっても、高耐久性を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明に係る記録装置の構成の概要を示す図である。
【図２】本発明に係るインクジェット記録ヘッド１０５の分解図である。
【図３】本発明に係るインクジェット記録ヘッド１０５の正面図である。
【図４】図３の記録ヘッド１０５を切断線ＩＶ−ＩＶによって切断した断面図である。
【図５】エレメント４０２の正面図である。
【図６】図５のＶＩ部を拡大した拡大図である。
【図７】図５のＶＩＩ部を拡大した拡大図である。
【図８】本発明第２の実施形態のインクジェット記録ヘッドに接着剤を塗布した様子を示す断面図である。
【図９】本発明第３の実施形態のインクジェット記録ヘッドに接着剤を塗布した様子を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下に、添付図面を参照して、本発明の好適な実施の形態を例示的に詳しく説明する。ただし、以下の実施形態に記載されている構成要素はあくまで例示であり、本発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。
【００１５】
また、「記録媒体」（シートとも称する）とは、一般的な記録装置で用いられる紙のみならず、広く、布、プラスチック・フィルム、金属板、ガラス、セラミックス、木材、皮革等、インクを受容可能なものも表すものをいう。
【００１６】
さらに、本発明において「インク」とは、記録媒体上に付与されることによって、画像、模様、パターン等の形成もしくは記録媒体の加工、またはインクの処理（例えば記録媒体に付与されるインク中の色剤の凝固または不溶化）に供され得る液体をいう。本願発明のインクに含まれる溶媒は、水などの水系溶媒のほか、有機系溶媒を含んでもよい。
【００１７】
また、「耐インク性」とは、インクに接した際に、析出物や異物の発生、および接着剤の急速な劣化などの問題が発生しない性質をいう。当該問題は、インクの内容物により発生するため、例えば、インクが水性の場合、耐水性も耐インク性に含まれる。
【００１８】
＜インクジェット記録装置＞
始めに、本発明に係るインクジェット記録ヘッドを搭載するインクジェット記録装置の構成について説明する。
【００１９】
図１は、本発明に係る記録装置の構成の概要を示す図である。図１では、所定の用紙やロール状の用紙の搬送方向（Ａ１、Ａ２）に沿って、記録装置１００の中央を切った断面を示している。本記録装置１００は、搬送手段１０２、記録媒体幅規制手段１０３および記録媒体供給手段１０４に大別される。記録媒体１０１は、記録媒体供給手段１０４より給送され、記録媒体幅規制手段１０３を経て搬送手段１０２に給送される。記録媒体幅規制手段１０３は、記録媒体１０１が搬送方向（Ａ１、Ａ２）と直交する方向に進むのを規制すると同時に、記録媒体の幅方向の長さを検出する。
【００２０】
記録媒体１０１は、搬送ローラ１０６およびピンチローラ１０７によって挟持され、記録媒体１０１を矢印Ａ１方向および、逆のＡ２方向に搬送される。搬送される記録媒体１０１は、プラテン１１２によって受けられ、プラテン１１２の上面に設けられた吸引口から吸引ファン１０８によって吸着され搬送される。プラテン１１２の上部には、インク滴を吐出して記録媒体１０１に画像を記録するための記録ヘッドを含むエンジンユニット１２０が配置される。
【００２１】
本記録装置１００では、エンジンユニット１２０に内包される記録ヘッドとしてイエロー(Ｙ)、マゼンダ(Ｍ)、シアン(Ｃ)、およびブラック(Ｋ)のインクを吐出する記録ヘッド１０５Ｙ、１０５Ｍ、１０５Ｃ、１０５Ｋを備える。これら記録ヘッド各々には、搬送方向と交差する方向に延在するノズル列を形成するように、インクを吐出可能な複数のノズルが形成される。ノズルの各々は、電気熱変換素子（ヒータ）やピエゾ素子などの吐出エネルギー発生素子を用いてインクを吐出する構成される。電気熱変換素子を用いた場合には、その発熱によってインクを発泡させ、その発泡エネルギーを利用して、ノズル先端の吐出口からインクを吐出できる。
【００２２】
以下、上記で説明したようなインクジェット記録装置に搭載される、本発明に係るインクジェット記録ヘッド１０５の実施形態について説明する。
【００２３】
図２は、本発明に掛かるインクジェット記録ヘッド１０５の一実施形態の分解図である。記録ヘッド１０５は、インクを供給するインク供給部４０１と、後述するインクの吐出制御を行う基板５０１及びセラミック材から成るベースプレート５０２、インクを吐出するノズル部を形成するシリコンチップ５０３とを有するエレメント４０２とを含む。当該記録ヘッド１０５には、インク吐出用のノズルに連通する共通液室が同一基板上に複数形成されている。
【００２４】
インク供給部４０１は、ベース部材４０５とともに、エレメント４０２を挟み込み固定することで一体化している。インク供給部４０１とエレメント４０２を一体化した後、フェイスプレート４０６を取り付け、記録ヘッド１０５が構成される。インク供給部４０１とエレメント４０２は組み付け状態で流路が連通するが、当接しただけでは圧力が逃げてしまうため、シリコンチップ５０３の周囲に接着剤を塗布することで封止を行い、圧力のリークを防ぐことができる。また、他の実施形態において、インク供給部４０１は、ベース部材４０５を用いずにエレメント４０２に固定化され、一体化してもよい。
【００２５】
図３は、本発明に係るインクジェット記録ヘッド１０５の正面図である。インク供給部４０１はインク供給口４０３とエアー抜き口４０４とを備えており、これらをポンプユニット（図示せず）と接続することでインクタンクからインクの供給が可能となる。
【００２６】
図４は、図３の記録ヘッド１０５の正面図を切断線ＩＶ-ＩＶによって切断した断面図である。便宜上、ベースプレート５０２が底面となるよう、仮想的に時計回りに９０度回転させたものとして説明を行う。
【００２７】
本発明の記録ヘッド１０５は、ベースプレート５０２上に、基板５０１とシリコンチップ５０３とを形成し、さらに、接着剤Ｄを用いてインク供給部４０１を基板５０１およびシリコンチップ５０３と接着して、形成される。ノズル７０１が形成されたノズル面には、フェイスプレート４０６を取り付けてもよく、フェイスプレート４０６の取り付けを補助する為、フェイスガイド７０４を取り付けてもよい。
【００２８】
インクは、インク供給部４０１の上流から流れてきてシリコンチップ５０３内部に流れ込み、ノズル７０１から吐出される。シリコンチップ５０３はヒーターボード７０２と天板７０３とからなり、いずれもシリコンによって形成されている。ヒーターボード７０２と天板７０３との接合により、ノズルと第１の液室が形成される。天板７０３は、図４で示されるように、Ｖ字型の溝及び台形状に掘り込まれた形状をしており、異方性エッチング等の当分野でよく知られた方法により形成することができる。
【００２９】
インク供給部４０１とシリコンチップ５０３が当接する部分には、するように接着剤Ｄが塗布され、一体化される。当該一体化により第２の液室が形成され、第１の液室と液体連通する。そのため、当該接着剤Ｄは、インク供給部４０１上流から第２の液室を通って流れてくるインクがシリコンチップ５０３に流れ込む流路の一部を担っており、接合部におけるリークを防ぐ効果がある。
【００３０】
図５はエレメント４０２の正面図である。前述したように、エレメント４０２は吐出制御を行う制御基板５０１とシリコンチップ５０３、及びベースプレート５０２を有する。吐出制御を行う制御基板５０１とシリコンチップ５０３は、導線（図示せず）で電気的に接続されている。記録ヘッド１０５を構成する際、インクはシリコンチップ５０３内に流れ込む構成となっており、制御基板５０１は液体が接触しない。シリコンチップ５０３内には電気熱変換素子が組込まれており、制御基板５０１から電気信号が送られてくると電気熱変換素子が発熱し、インクを始めとする液体が発泡、それによりインク滴の吐出が可能になる。
【００３１】
＜第１の実施形態＞
図６は、図５のＶＩ部を拡大した拡大図である。エレメント４０２に設けられた天板７０３の桟で形成される窓枠内にインクが流れ込み、方向Ｅにインクが吐出される。
【００３２】
エレメント４０２は、ヒーターボード７０２の上部に天板７０３が接着によって取り付けられたのち、インク供給部４０１とエレメント４０２とを接合するために、天板７０３上に接着剤が塗布される。本実施形態では、天板７０３の桟で形成される窓枠の近傍に第１の接着剤８０１を塗布し、その第１の接着剤８０１の外周近傍に第２の接着剤８０２を塗布した後、インク供給部４０１とエレメント４０２を接合する。
【００３３】
本発明において、第１の接着剤８０１の方が第２の接着剤８０２に対して高い耐インク性を有する。本発明の接着剤はそれぞれ、第１の接着剤８０１はインクとの接液性の良い特性を有する接着剤であり、第２の接着剤８０２の接液性は第１の接着剤８０１よりは劣るが、第１の接着剤８０１よりも硬化後の伸び率が高く、接着強度の高い接着剤であればよい。本実施例において、たとえば第１の接着剤８０１はエポキシ樹脂を主成分とするエポキシ系接着剤であり、第２の接着剤８０２にはシリコンを主成分とするシリコン系接着剤またはシリル基末端ポリマーを用いることができるが、この限りではない。
【００３４】
また、図７は図５のＶＩＩ部を拡大した拡大図である。図７に記載のように、天板７０３の端部においても、図６と同様、天板７０３の桟で形成された窓枠の近傍に第１の接着剤８０１を塗布し、第１の接着剤８０１の外周近傍に第２の接着剤８０２を塗布した後、インク供給部４０１およびエレメント４０２を接合する。
【００３５】
第１の接着剤８０１および第２の接着剤８０２は、図６および図７のように、第１の接着剤８０１が天板７０３に接し、かつ２種類の接着剤が隣り合うように配置されていれば、どちらを先に塗布してもよい。
【００３６】
本発明のとおり、天板７０３を備えるシリコンチップ５０３の窓枠近傍に第１の接着剤８０１を塗布し、その外周近傍に第２の接着剤８０２を塗布し、第１の接着剤８０１が第２の接着剤８０２よりも高い耐インク性を有することで、接着剤８０１がインク流路を流れるインクに触れても接液による劣化を抑止できる。そして、第１の接着剤８０１の接着面における剥離が進行しても、その外周部に塗布している第２の接着剤８０２によって接着力を保てる構成になっているため、記録ヘッド１０５の高寿命化が可能になる効果がある。
【００３７】
＜第２の実施形態＞
図８は、本発明第２の実施形態のインクジェット記録ヘッドに接着剤を塗布した様子を示す断面図である。
【００３８】
図８のように、制御基板５０１とシリコンチップ５０３、およびベースプレート５０２を有するエレメント４０２に第１の接着剤８０１を塗布し、インク供給部４０１と接合した後に、第２の接着剤８０２を塗布してもよい。また、記録ヘッド１０５の長手方向に溝１００１を設け、インク供給部４０１と天板７０３によって形成された凹形状部に接着剤８０２を塗布してもよい。ここで記載した第２の実施形態のように接着剤を塗布しても第１実施例と同様の効果を得ることができる。
【００３９】
＜第３の実施形態＞
また、本発明の第３の実施形態として、エレメント４０２に第１の接着剤８０１を塗布し、図９のように接着剤塗布空間１１０１を設けたインク供給部４０１と接合した後、前記接着剤塗布空間１１０１に第２の接着剤８０２を注入しても同様の効果を得ることができる。
【符号の説明】
【００４０】
１００  記録装置
１０１  記録媒体
１０２  搬送手段
１０３  記録媒体幅規制手段
１０４  記録媒体供給手段
１０５  記録ヘッド
１２０  エンジンユニット
４０１  インク供給部
４０２  エレメント
４０３  インク供給口
４０４  エアー抜き口
４０５  ベース部材
４０６  フェイスプレート
５０１  制御基板
５０２  ベースプレート
５０３  シリコンチップ
７０１  ノズル
７０２  ヒーターボード
７０３  天板
７０４  フェイスガイド
８０１  第１の接着剤
８０２  第２の接着剤
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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