(57)【要約】【課題】  インクをスムーズに供給することにより、インクの吐出スピードを上げて、高速記録を実現することができるインクジェット記録ヘッド、インクジェット記録ヘッドを用いる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を提供すること。【解決手段】  フィルター２１５によってインク貯留室を第１および第２のインク貯留室２３５，２３０に仕切り、第１のインク貯留室２３５内に貯留したインクを吐出エレメント１５０内の共通液室に供給し、ジョイント２４０から第２のインク貯留室２３０内に導入したインクはフィルター２１５を通して第１のインク貯留室２３５に供給する。インク貯留室部材２１１とインク貯留室蓋部材２１２とを接合することにより、フィルター２１５によって仕切られた第１および第２のインク貯留室２３５，２３０を形成する。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
インク導入部からインク貯留室を通して共通液室内にインクが供給され、前記共通液室内に供給されたインクを吐出口から吐出可能なインクジェット記録ヘッドであって、
前記インク貯留室を第１および第２のインク貯留室に仕切るためのフィルターを備え、
前記第１のインク貯留室は内部に貯留したインクを前記共通液室に供給し、
前記第２のインク貯留室は、前記インク導入部から導入した前記フィルターを通して前記第１のインク貯留室に供給する
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および第２のインク貯留室は、水平方向に並ぶように前記フィルターによって仕切られ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１のインク貯留室を形成するための第１の貯留室部材と、前記第２のインク貯留室を形成するための第２の貯留室部材と、を備え、
前記第１および第２の貯留室部材との接合により、前記フィルターによって仕切られた前記第１および第２のインク貯留室を形成する
ことを特徴とする請求項１または２に記載のインクジェット記録ヘッド。
【請求項４】
前記第１の貯留室部材に、前記共通液室と前記吐出口を形成することを特徴とする請求項３に記載のインクジェット記録ヘッド。
【請求項５】
前記第１および第２の貯留室部材の接合面は同一平面内に位置することを特徴とする請求項３または４に記載のインクジェット記録ヘッド。
【請求項６】
前記第１および第２の貯留室部材は接着剤によって接着されることを特徴とする請求項３から５のいずれかに記載のインクジェット記録ヘッド。
【請求項７】
前記第２のインク貯留室内のインクを外部に排出可能なインク導出部を備えることを特徴とする請求項１から６のいずれかに記載のインクジェット記録ヘッド。
【請求項８】
前記第１の貯留室部材に前記共通液室と前記吐出口を形成し、
前記第２の貯留室部材に前記インク導入部および前記インク導出部を形成する
ことを特徴とする請求項７に記載のインクジェット記録ヘッド。
【請求項９】
請求項１から８のいずれかに記載のインクジェット記録ヘッドと、被記録媒体と、を相対移動させるための移動手段と、
前記インクジェット記録ヘッドにおける前記吐出口からインクを吐出させるための制御手段と、
を備えることを特徴とするインクジェット記録装置。
【請求項１０】
インク導入部から、第２のインク貯留室、フィルター、および第１のインク貯留室を通して共通液室に供給したインクを吐出口から吐出可能なインクジェット記録ヘッドの製造方法であって、
前記第１のインク貯留室を形成するための第１の貯留室部材と、前記第２のインク貯留室を形成するための第２の貯留室部材と、を接合することにより、前記フィルターによって仕切られた前記第１および第２のインク貯留室を形成する
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、吐出口からインクを吐出可能なインクジェット記録ヘッド、インクジェット記録ヘッドを用いるインクジェット記録ヘッド、およびインクジェット記録ヘッドの製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
インクを吐出可能なインクジェット記録ヘッドを用い、その記録ヘッドから吐出するインク滴を紙などの被記録部材に付着させ記録を行うインクジェット記録方式は、記録時の発生騒音が極めて小さく、かつ高速記録が可能であり、普通紙にも記録を行うことができる。そのようインクジェット記録ヘッドの中でも、特に、インクを吐出するためのエネルギー発生体として発熱素子を用いたものは、そのエネルギー発生体の高集積化が容易なことから最近注目されている。
【０００３】
図１２は、このような発熱素子を用いた記録ヘッドの従来例を説明するための記録ヘッド周辺部分の正面図、図１３は、その記録ヘッド周辺部分を背面側から視た分解斜視図である。図１４は図１２のＸＩＶ−ＸＩＶ線に沿う拡大断面図、図１５は図１４中の矢印ＸＶで示す四角部分の拡大図、図１６は図１５中の矢印ＸＶＩで示す四角部分の拡大図である。
【０００４】
インクジェット記録ヘッドの先端（図１２および図１３中の下端）には、図１５および図１６のような吐出エレメント１１５０が備えられている。吐出エレメント１１５０を構成するＳｉ（シリコン単結晶）基板１１６０と天板１１６５との間には、インクを矢印ｇ方向に吐出可能な複数の吐出口１１５１（図１６参照）が図１２中の左右方向に沿って列状に形成されている。それぞれの吐出口１１５１は、それらに対応する液流路１１５２によって共通液室１１５３に連通され、それぞれの液流路１１５２には、エネルギー発生素子としての電気熱変換体（ヒータ）１１５４が設けられている。
【０００５】
このような吐出エレメント１１５０は、放熱用のセラミックプレート１１１０に位置決めされて接着され、それらに対して電気配線基板１１２０が取り付けられる。電気配線基板１１２０は、電気配線１１９０によって吐出エレメント１１５０に電気的に接続される。
【０００６】
図１２および図１３におけるインク貯留ケース１２００の下側部分には、図１５のように、吐出エレメント１１５０の供給口１１５５に連通するインク貯留室１２１４が形成されている。ジョイントケース１３００は、図１３のように、外部の不図示のインク供給装置に接続されるジョイント１２１９を含み、そのジョイント１２１９には、入側フィルター１２１５と出側フィルター１２１６が備わり、さらにジョイントカバー１２１８が溶着されている。ジョイント１２１９とインク貯留室１２１４は、パイプ１３０１，１３０２によって連通される。これらのインク貯留ケース１２００とジョイントケース１３００とを結合するによって、図１２のようなインク流路部材１２１０が構成される。
そのインク流路部材１２１０と、セラミックプレート１１１０に位置決めされた吐出エレメント１１５０と、を結合することによって、インクジェット記録ヘッドが構成される。
【０００７】
このように構成された記録ヘッドにおいて、インクは次のように流れる。
【０００８】
外部のインク供給装置から供給されるインクは、図１２および図１３中の矢印ａ方向から入側ジョイント１２４０内に導入され、そして入側フィルター１２１５により濾過されながら図１７中の矢印ｂ，ｃ方向に流れ、さらに図１８中の矢印ｄ方向からパイプ１３０１を通ってインク貯留室１２１４へ流入する。図１７は、ジョイントケース１３００におけるジョイントカバー１２１８の取り付け部分の拡大平面図、図１８は、図１７のＸＶＩＩＩ−ＸＶＩＩＩ線に沿う断面図である。記録ヘッドからの吐出されるインクは、図１５および図１６中の矢印ｅ方向に沿って、インク貯留室１２１４から共通液室１１５３内に供給され、さらに矢印ｆ方向に沿って液流路１１５２内に導入される。
【０００９】
インク貯留室１２１４から共通液室１１５３に供給されなかったインクは、そのインク貯留室１２１４内を図１３中の矢印ｈ方向に流れてからパイプ１３０２を通り、そして図１８中の矢印ｉ方向から出側フィルター１２１６を通過する。それから図１７中の矢印ｊ、ｋ方向に流れ、そして出側ジョイント１２４５を通って図１８中の矢印ｌ方向に排出されて、外部のインク供給装置に戻される。外部のインク供給装置に戻されたインクは、再度、記録ヘッドに供給される。このようなインクの流れにより、インク貯留室１２１４内の気泡が記録ヘッドの外部に押し流され、記録ヘッドは常に最適なインク吐出を行うことが可能となる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかし、上述したような従来の記録ヘッドには、次のような不具合が生じるおそれがあった。
【００１１】
（１）インクジェット記録ヘッドにおけるインクの吐出スピードは、記録装置の性能に直接かかわってくる。インクの吐出スピードを向上させるためには、インクを共通液室１１５３および液流路１１５２内にスムーズに供給させる必要がある。図１６中の矢印ｅ，ｆ方向の流れはインクの供給に直接影響し、また入側フィルター１２１５の面積は大きくする必要がある。
【００１２】
しかしながら、入側フィルター１２１５を大きくした場合には、それに伴ってジョイントケース１３００のジョイント部分が大きくなってしまい、記録ヘッドそのものの大型化を招いてしまう。また、ジョイントケース１３００から共通液室１１５３に流れ込むまでのインク流れが屈曲して、インクの流れに大きな流抵抗が生じてしまう。そのため、インクを吐出させる駆動周波数が高い場合に、インクの供給が遅れてインクを吐出できなくなるおそれがある。
【００１３】
（２）インク流路の形成する接合部分が多く、それらの部分の検査が必要となるために組立て作業効率が悪い。その接合部分としては、例えば、ジョイントケース１３００とフィルター１２１５，１２１６との熱溶着部分や、インク貯留室ケース１２００とジョイントケース１３００とを連通するパイプ１３０１，１３０２の接合部分が含まれる。
【００１４】
本発明の目的は、インクをスムーズに供給することにより、インクの吐出スピードを上げて、高速記録を実現することができるインクジェット記録ヘッド、インクジェット記録ヘッドを用いる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を提供することにある。
【００１５】
また、本発明の他の目的は、組み立ての作業性がよいインクジェット記録ヘッド、インクジェット記録ヘッドを用いる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を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
本発明のインクジェット記録ヘッドは、インク導入部からインク貯留室を通して共通液室内にインクが供給され、前記共通液室内に供給されたインクを吐出口から吐出可能なインクジェット記録ヘッドであって、前記インク貯留室を第１および第２のインク貯留室に仕切るためのフィルターを備え、前記第１のインク貯留室は内部に貯留したインクを前記共通液室に供給し、前記第２のインク貯留室は、前記インク導入部から導入した前記フィルターを通して前記第１のインク貯留室に供給することを特徴とする。
【００１７】
本発明のインクジェット記録装置は、上記のインクジェット記録ヘッドと、被記録媒体と、を相対移動させるための移動手段と、前記インクジェット記録ヘッドにおける前記吐出口からインクを吐出させるための制御手段と、を備えることを特徴とする。
【００１８】
本発明のインクジェット記録ヘッドの製造方法は、インク導入部から、第２のインク貯留室、フィルター、および第１のインク貯留室を通して共通液室に供給したインクを吐出口から吐出可能なインクジェット記録ヘッドの製造方法であって、前記第１のインク貯留室を形成するための第１の貯留室部材と、前記第２のインク貯留室を形成するための第２の貯留室部材と、を接合することにより、前記フィルターによって仕切られた前記第１および第２のインク貯留室を形成することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、フィルターによってインク貯留室を第１および第２のインク貯留室に仕切り、第１のインク貯留室内に貯留したインクを共通液室に供給し、インク導入部から第２のインク貯留室内に導入したインクをフィルターを通して第１のインク貯留室に供給することにより、大面積のフィルターを備えることが可能となり、インクの流抵抗を小さくして、インクをスムーズに供給することができる。この結果、インクジェット記録ヘッドの吐出口からのインクの吐出スピードを上げて、高速記録を実現することができる。
【００２０】
また、第１および第２の貯留室部材を接合することにより、フィルターによって仕切られた第１および第２のインク貯留室を形成することにより、インクジェット記録ヘッドの組み立ての作業性を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００２２】
図１０は、本発明に係るインクジェット記録ヘッドを適用可能な記録装置の一例として、フルカラーの画像の記録が可能なインクジェット記録装置１０００の概略構成図である。
【００２３】
本例の記録装置１０００は、インクジェット記録ヘッド１００、給紙装置５０、排紙装置６０，画像形成部４５，搬送装置７０、インクタンク１、およびインク供給装置９０を備えている。被記録媒体としてのシ−ト５１は、給紙装置５０により搬送装置７０に給紙され、そして搬送装置７０により搬送されて画像形成部４５の位置を通過する。その画像形成部４５は、制御ユニット１０３等からの指示に基づいて記録ヘッド１００からインクを吐出することによって、シ−ト５１上に文字や絵などを含む画像を記録する。画像が記録されたシート５１は、引き続き搬送装置７０により搬送されて、排紙装置６０上に積載されていく。
【００２４】
図１１は、このような記録装置１０００の制御系の要部のブロック構成図である。
【００２５】
記録装置１０００には、インターフェースやセントロニクス等によって、ホストコンピュータ等の外部機器（ホスト装置）１０１にされ、汎用インターフェースを介して外部機器１０１から転送される記録情報に基づいて画像を記録する。その記録情報は、所定のプリンタ言語に基づく文字コードデータ，図形描画命令、イメージデータ等の画像情報、用紙や排紙口の切替等の装置制御情報などを含む。記録装置１０００には、操作パネル１０２、制御ユニット１０３、および排紙オプション装置６０などが備えられている。操作パネル１０２はユーザとのインターフェースであり、記録装置１０００の操作のための各種のスイッチ（ボタン）、およびＬＥＤ（液晶表示器）やＬＥＤ（発光ダイオード）表示器よりなる表示装置等によって構成される。ユーザは操作パネル１０２を操作することにより、記録装置１０００に対して所定の動作を指示することができる。なお、ユーザにより設定された各種情報等は、ＮＶＲＡＭ等の不揮発メモリに記憶されて管理される。
【００２６】
制御ユニット１０３は、ビデオコントローラ１０６、エンジンコントローラ１０７、オプションコントローラ１０８により構成されている。
【００２７】
制御ユニット１０３は、記録データに基づいて記録ヘッド１００を制御することにより、後述するように、その記録ヘッド１００からインクを吐出させて、シート５１上に画像を記録する。記録装置１０００に備わる複数の記録ヘッド１００から異なる色のインクを吐出することにより、多色のカラー画像を記録することができる。多色のインクを収容する複数のインクタンク１（図１０参照）は、それらが収容するインクの特性に関連し、使用頻度が高い色のインクの消費が早い。そのため、それら複数のインクタンク１は、インクがなくなったものだけが交換できるように、互いに独立した構成となっている。また制御ユニット１０３は、後述するようにインク供給装置９０を制御して、記録ヘッド１００内のインクを所定の周期をもって循環させる機能をもつ。
【００２８】
ビデオコントローラ１０６は、汎用のインターフェースにより外部機器１０１に接続され、外部機器１０１から転送される記録データ（各種ＰＤＬデータ等）を受信する。そして、その記録データに基づいて、ドットデ−タ等からなるぺージ情報を生成し、ビデオインターフェース１０９を介してエンジンコントローラ１０７にイメージデータ（２値または多値）を送信する。さらに、統括インターフェース１１０を介してオプションコントローラ１０８に排紙指定のコマンド等を送信する。エンジンコントローラ１０７は、ビデオコントローラ１０６から転送されるイメージデータに基づいて、周知の画像形成プロセスにより記録ヘッド１００を用いて画像を記録し、またオプションコントロ−ラ１０８に対して排紙のタイミングを指示する。
【００２９】
オプションコントローラ１０８は、図示しないＣＰＵ（中央演算装置）、ＲＯＭ（リードオンリーメモリ）、ＲＡＭ（ランダムアクセスメモリ）等を備えており、ビデオコントローラ１０６から転送される排紙情報指定、およびエンジンコントローラ１０７からの排紙情報指定等に基づいて、排紙オプション装置等のオプション装置を一台以上統括して制御する。すなわち、オプションコントローラ１０８は総括コントローラであり、オプション装置用のインターフェ−ス１１１を介して、各種オプション装置に備わるオプションコントロ−ラユニッ卜と通信して、それらの各種オプション装置を統括的に制御する。排紙オプション装置６０は、オプションコントローラ１０８から送信される制御情報に基づいて排紙動作を行う。
【００３０】
図１は、後述するインク流路蓋部材２１２を外したときの記録ヘッド１００の内部の正面図、図２は図１のＩＩ−ＩＩ線に沿う拡大断面図、図３は図４中の矢印ＩＩＩで示す四角部分の拡大図、図４は図３中の矢印ＩＶで示す四角部分の拡大図、図５は図４中の矢印Ｖで示す四角部分の拡大図である。図６は、記録ヘッド１００をインク流路蓋部材２１２側から視た斜視図、図７は図６のＶＩＩ円部の拡大図、図８は記録ヘッド１００の一部の分解斜視図、図９は図８のＩＸ円部の拡大図である。
【００３１】
記録ヘッド１００には、インクの吐出機能をもつ吐出エレメント１５０（図４および図５参照）が備えられている。その吐出エレメント１５０は、インクを吐出するための複数の吐出口１５１（図５および図７参照）と、それらの吐出口１５ｌに供給されるインクを貯えための共通液室１５３（図５参照）と、それぞれの吐出口１５１に共通液室１５３内のインクを導くための複数の液流路１５２（図５参照）と、それぞれの液流路１５２に設けられてインクの吐出エネルギーを発生するためのエネルギー発生素子１５４（図５参照）と、を含む。インクは、図３および図４中の供給口１５５から共通液室１５３内に供給される。エネルギー発生素子１５４はＳｉ（シリコン単結晶）基板１６０に設けられ、また、その基板１６０には、光感光性の樹脂を製膜技術と露光装置により製膜した吐出口壁１６１（図９参照）が形成されている。この基板１６０に対して、Ｓｉ（シリコン単結晶）部材に異方性エッチング処理を施した天板１６５を結合することにより、インクの吐出部が構成される。図８は、天板１６５と基板１６０の分解斜視図である。
【００３２】
吐出エレメント１５０は、図２および図３のように、アルミナ（Ａｒ２０−３）等の線膨張係数の低い材質で作られたセラミックプレート１１０に位置決めされる。そのセラミックプレート１１０は、吐出エレメント１５０内のエネルギー発生素子１５４（図５参照）から生じて、インク吐出に利用されなかった熱エネルギーを放熱させる役目を担う。吐出エレメント１５０は、セラミックプレ−ト１１０に対し、高精度に位置決め固定される。吐出エレメント１５０とセラミックプレ−ト１１０は、例えば、熱硬化性のボンディング剤により固定される。このボンディング剤は、吐出エレメント１５０からインク吐出に利用されない熱エネルギーをセラミックプレ−ト１１０に伝熱させることができるものであり、例えばＡｇ（銀）混入接着剤を使用することができる。その場合、吐出エレメント１５０とセラミックプレート１１０の接着面に付与したＡｇ（銀）混入接着剤を硬化させるために、それらを温度炉へ投入し焼結させる。これによって、吐出エレメント１５０とセラミックプレート１１０との固定を完成させることができる。
【００３３】
吐出エレメントに１５０のエネルギー発生素子１５４（図５参照）には、電気配線基板１２０（図４参照）から電気エネルギーが供給される。電気配線基板１２０には複数の配線パターンが形成され、またデータの書込みが可能な記憶素子が搭載されている。電気配線基板１２０は、吐出エレメント１５０とセラミックプレート１１０との結合体に貼り付けられ、電気配線１９０（図４参照）によって吐出エレメント１５０と電気的に接続される。
【００３４】
吐出エレメント１５０にインクを供給するためのインク通路は、図２のように、インク通路部材２１ｌとインク通路蓋部材２１２によって形成される。図１は、貯留室蓋部材２１２を外した貯留室部材２１１の正面図であり、図１中の斜線部分は貯留室蓋部材２１２との接合面である。本例の場合、この接合面は同一平面内に位置する。部材２１１，２１２の材質は、高温、高圧の環境下において、記録ヘッド１００に使用されるインク中に浸漬させたときに、析出物によって吐出エレメント１５０内のエネルギー発生素子１５４に何ら悪影響を及ぼすことのない材質であればよい。図１における入側フィルター２１５および出側フィルター２１６は、インク中からゴミやチリを除去するために備えられている。本例における入側フィルター２１５は、金属の繊維を四方８μｍの間隔で織込んだのであり、このフィルター２１５によって四方８μｍまでのゴミがトラップされる。本例の場合、平面四角形の入側フィルター２１５と平面円形の出側フィルター２１６は、図１のように貯留室部材２１１の定位置に熱溶着により取り付けられる。
【００３５】
入側フィルター２１５は、共通液室１５３に供給されるインクが通過するフィルターであり、記録ヘッド１００のインク吐出速度を向上させる際に、インクの流れを阻害しない面積に設定することが必要である。すなわち、入側フィルター２１５の面積は大きいことが望ましい。インクを記録ヘッド１００内に供給する際に、記録ヘッド１００内の空気は出側フィルター２１６を通して排出される。そのため出側フィルター２１６は、そのフィルター全面に圧力が掛かるように、その面積は小さく設定されている。
【００３６】
入側フィルター２１５が取り付くことにより、貯留室部材２１１には、その厚み方向において第１，第２の２つのインク貯留室２３５，２３０が形成される。すなわち、入側フィルター２１５よりも図１中紙面の表側（図２中の左側）に第１のインク貯留室２３５が形成され、その入側フィルター２１５よりも図１中紙面の裏側（図２中の右側）に第２のインク貯留室２３０が形成される。本例の場合、第１のインク貯留室２３５側に開口する第２のインク貯留室２３０の開口部は平面台形であり、その開口部には、図１のように、それと同形状の平面台形の入側フィルター２１５が取り付けられる。第２のインク貯留室２３０に対する第１のインク貯留室２３５の開口部は、最大、第１のインク貯留室２３５の面積分の大きさに設定することができ、それに合わせて、入側フィルター２１５の面積を大きく設定することができる。つまり、入側フィルター２１５の面積は、第１のインク貯留室２３５内であれば可能な限り大きく設定することができる。
【００３７】
これらのフィルター２１５，２１６を取り付けた貯留室部材２１１に、貯留室蓋部材２１２を接合することによって、インク貯留室ケース２１０が完成する。本例の場合、貯留室蓋部材２１２は、貯留室部材２１１における図１中斜線の接合面に対して、接着剤による接着される。すなわち、貯留室部材２１１の接合面に形成された所定の溝に、３軸駆動型のロボットに搭載した圧力式流体塗布装置を使用して、熱可塑性の接着剤を塗布してから、貯留室蓋部材２１２を接着する。その接着剤の種類、および塗布方法は、この限りではない。
【００３８】
貯留室ケース２１０は、吐出エレメント１５０とセラミックプレ−ト１１０との結合体、および電気配線基板１２０に対して、取り付けられる。
【００３９】
吐出エレメント１５０の天板１６５には、図４のようにインク供給口１５５が形成されている。貯留室ケース２１０の貯留室部材２１１において、インク供給口１５５と連通する部分の周囲には、図４のように接着封止用の接着剤の塗布溝２１１−Ａ，２１１−Ｂが形成されている。本例において、それらの塗布溝２１１−Ａ，２１１−Ｂは断面三角形状であるが断面半円形状等、種々の断面形状であってもより。また、貯留室部材２１１に接合するインク供給口１５５の周囲に、これらの塗布溝２１１−Ａ，２１１−Ｂと同様の溝を設けてもよい。また、吐出エレメント１５０に接着封止用の接着剤を塗布してから、それを貯留室ケース２１０の貯留室部材２１１に接合させた場合、その接着剤は溝２１１−Ａ，２１１−Ｂ内に入り、インク供給口１５５の方向への流れが阻止される。溝２１１−Ａ，２１１−Ｂは、その内部に空気が溜まらないように形成することが必要である。
【００４０】
接着剤としては、例えば、１液性加熱硬化型接着剤４４０２（東レダウコーニング社製）を使用することができる。この場合、その接着封止用の接着剤を吐出エレメント１５０に塗布したときに、その接着剤が横流れしないことが確認できた。接着剤の候補としては、高粘度（ＳＥ４４０２は３３Ｐａ・ｓ）かつ、高チクソトロピー性のものが好ましい。作業性を考慮した場合、このような１液加熱硬化型接着剤を使用することにより、接着剤の硬化による接着剤塗布装置のメンテナンスや交換の手間を減らすことができる。
【００４１】
貯留室ケース２１０と吐出エレメント１５０とを位置合わせしてから接合し、そして、それらを互いの接合方向に押圧することにより、接着剤は溝２１１−Ａ，２１１−Ｂ内に入り込む。これにより、インク供給口１５５やインク吐出口１５１の方向への接着剤のはみ出しを防ぐことができる。本例においては、吐出エレメント１５０と貯留室ケース２１０とを位置合わせした状態で仮固定し、それらを１２０℃〜１５０℃に設定された炉内に入れて接着剤を加熱硬化させる。その加熱温度は、使用部品の耐熱温度に応じて設定する。本例の記録ヘッドの場合、貯留室ケース２１０の耐熱温度が最も低く、その機械性能が１５０℃までは安定的に維持できるため、加熱温度を１２０℃に設定した。このような加熱を約２時間行うことで接着剤が硬化し、インク流路が形成されて記録ヘッドが完成する。
【００４２】
このような構成の記録ヘッドは、その構成部品の組付け方向を図２中の右方向または左方向の一方に設定することができる。つまり、記録ヘッドを一方向から組立てることができ、組立て方向を変えることなく記録ヘッドの組立てが可能である。
【００４３】
記録ヘッド内におけるインク流れは、以下のように形成される。
【００４４】
外部のインク供給装置から供給されるインクは、記録ヘッド１００のインク導入部であるジョイント２４０に導入されて図１および図２中の矢印Ａ方向に流れ、そして第２のインク貯留室２３０内に導入される。第２のインク貯留室２３０内のインクは、図１および図２中の矢印Ｂのように入側フィルター２１５を通って第１のインク貯留室２３５に流れ込んでから、図３中の矢印Ｃ方向に沿って共通液室１５５内に供給され、さらに図５中の矢印Ｄ方向に沿って液流路１５２内に導入される。その液流路１５２内のインクは、記録データに基づいてエネルギー発生素子１５４が吐出エネルギーを発生することにより、吐出口１５１から矢印Ｅ方向に吐出される。その吐出されたインクがシート５１上に付与されることにより、画像が記録される。
【００４５】
エネルギー発生素子１５４としては、電気熱変換体（ヒーター）やピエゾ素子などを用いることができる。電気熱変換体を用いた場合には、その発熱により液流路１５２内のインクを発泡させ、その発泡エネルギーを利用して吐出口１５１からインクを吐出させることができる。
【００４６】
ジョイント２４０から共通液室１５５に至る間のインク流路には、前述した従来例の記録ヘッドと比較して屈曲部分の数が少ないため、よりスムーズにインクを供給することができる。また、インク流路の大部分が上方から下方に向かい、横方向に向かう部分が少ないため、インクの流動抵抗も小さい。また、第１のインク貯留室２３５は、共通液室１５５内に直接的にインクを供給することになる。また、第１，第２のインク貯留室２３５，２３０の間に入側フィルター２１５を備えて、そのフィルター２１５を大きく設定しているため、インクの流動抵抗を小さくしてよりスムーズにインクを供給することができる。これらの結果、吐出口１５１からインクを吐出するときの吐出駆動周波数を高く設定して、記録速度の高速化を図ることができる。
【００４７】
第１のインク貯留室２３５内から共通液室１５５に供給されないインクは、図１中の矢印Ｆ方向から、出側フィルター２１６に至るインク流路２１１Ａ内に入り、そのインク流路２１１Ａ内を図１中の矢印Ｇ方向に流れる。そのインクは出側フィルター２１６を通り、そして記録ヘッド１００のインク導出部であるジョイント２４５から図１中の矢印Ｈ方向に排出される。
【００４８】
すなわち貯留室部材２１１には、図１中紙面の裏側に位置する流路２１１Ｂによってインク流路２１１Ａに連通する導出口２１１Ｃと、ジョイント２４５の内部のインク流路２４５Ａに連通する導入口２１１Ｅと、これらの導出口２１１Ｃと導入口２１１Ｅとの間に位置する溝２１１Ｄと、が形成されており、この貯留室部材２１１と貯留室蓋部材２１２とが接合することにより、溝２１１Ｄは、導出口２１１Ｃと導入口２１１Ｅとを液密的に連通するインク流路を形成する。したがって、出側フィルター２１６を通過したインクは、インク流路２１１Ｂ，導出口２１１Ｃ，溝２１１Ｄ，および導入口２１１Ｅを通ってから、ジョイント２４５のインク流路２４５Ａを通って矢印Ｈ方向に排出される。
【００４９】
このような構成の記録ヘッド１００を用いて、図１１中の外部機器１０１より受けた文字やイメージ等を含む情報を記録するときには、制御ユニット１０３による記録情報の受信および演算処理の後、記録ヘッド１００内の電気配線基板１２０を介して、エネルギー発生素子１５４を備えたシリコン基板１６０に発熱指令を出して、エネルギー発生素子１５４を発熱させる。そして、そのエネルギー発生素子１５４上のインクを発泡させ、対応するインク吐出口１５１からインクを吐出させる。そのインクをシート５１に付与することにより、文字やイメージ等を含む画像を記録することができる。
【００５０】
ところで、このような記録動作を連続的に実施した場合などにおいては、インクの吐出に必要な発熱エネルギーがインクに蓄積され、記録ヘッド１００内のインク温度が上昇して、そのインク内に溶存する気体が気泡となって発現するおそれがある。エネルギー発生素子１５４上のインクに泡が存在したまま、インクを吐出させた場合には、エネルギー発生素子１５４の発熱によるインクの発泡が不完全になり、吐出口からインクが吐出せずに、良好な画像が記録できなくなるおそれがある。そのためインク供給装置９０は、記録ヘッド１００の内部と外部との間においてインクを周期的に循環させることによって、記録ヘッド１００内の気泡を除去する。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】本発明の一実施形態の記録ヘッドにおけるインク貯留室部材の正面図である。
【図２】図１のＩＩ−ＩＩ線に沿う拡大断面図である。
【図３】図２の矢印ＩＩＩによって示す四角部分の拡大図である。
【図４】図３の矢印ＩＶによって示す四角部分の拡大図である。
【図５】図４の矢印Ｖによって示す四角部分の拡大図である。
【図６】図１の記録ヘッドの斜視図である。
【図７】図６のＶＩＩ円部の拡大図である。
【図８】図１の記録ヘッドにおける電気配線基板と天板の分解斜視図である。
【図９】図８のＩＸ円部の拡大図である。
【図１０】図１の記録ヘッドを適用可能の記録装置の概略構成図である。
【図１１】図１０の記録装置の制御系のブロック構成図である。
【図１２】従来の記録ヘッドの正面図である。
【図１３】図１２の記録ヘッドの分解斜視図である。
【図１４】図１２のＸＩＶ−ＸＩＶ線に沿う拡大断面図である。
【図１５】図１４の矢印ＸＶによって示す四角部分の拡大図である。
【図１６】図１５の矢印ＸＶＩによって示す四角部分の拡大図である。
【図１７】図１２の記録ヘッドにおけるジョイント部分の内部構造を説明するための平面図である。
【図１８】図１７のＸＶＩＩＩ−ＸＶＩＩＩ線に沿う断面図である。
【符号の説明】
【００５２】
１００    記録ヘッド
１５０    吐出エレメント
１５１    吐出口
１５２    液流路
１５３    共通液室
１５４    エネルギー発生素子
１５５    インク供給口
２１０    インク貯留ケース
２１１    インク貯留部材
２１２    インク貯留蓋部材
２１５    入側フィルター
２１６    出側フィルター
２３０    第２のインク貯留室
２３５    第１のインク貯留室
２４０，２４５    ジョイント
【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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