(57)【要約】      （修正有）【課題】圧力室からインクを排出させるインク排出用流路内へのインク導入が容易に行えるインクジェットヘッド、インクジェット記録装置及びインクジェットヘッドの製造方法を提供する。【解決手段】インクが充填され、圧力発生手段により容積変動を生じてインクを吐出する少なくとも１つの圧力室２３と、透孔であるノズル２２が形成され、流路形成部材２に接合されることにより、ノズル２２を圧力室２３に連通させるとともに、圧力室２３に連通したインク排出用流路２６ａを流路形成部材２とともに構成しているノズルプレート２１とを備え、インク排出用流路２６ａは、圧力室２３から排出されるインクが接触する内面の少なくとも一部が親水化されている。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
インクが充填され、圧力発生手段により容積変動を生じて前記インクを吐出する少なくとも１つの圧力室と、
透孔であるノズルが形成され、流路形成部材に接合されることにより、前記ノズルを前記圧力室に連通させるとともに、前記圧力室に連通したインク排出用流路を前記流路形成部材とともに構成しているノズルプレートとを備え、
前記インク排出用流路は、前記圧力室から排出されるインクが接触する内面の少なくとも一部が親水化されていることを特徴とするインクジェットヘッド。
【請求項２】
前記流路形成部材は、前記圧力室が形成されたヘッドチップであって、
前記インク排出用流路は、前記ノズルプレートの前記ヘッドチップ側の平面に刻設された流路形成溝が、該ヘッドチップにより閉蓋されて構成されており、
前記流路形成溝内が親水化されていることを特徴とする請求項１記載のインクジェットヘッド。
【請求項３】
前記ノズルの前記圧力室側の開口端と、前記インク排出用流路の前記ノズルプレート側の内面部とは、同一平面上にあることを特徴とする請求項１又は２記載のインクジェットヘッド。
【請求項４】
前記ノズルプレートは、シリコン材料により形成され、
前記親水化は、前記流路形成溝内への熱酸化膜の成膜によりなされていることを特徴とする請求項１、２又は３記載のインクジェットヘッド。
【請求項５】
前記ノズルプレートは、シリコン材料により形成され、
前記親水化は、前記流路形成溝内への酸素プラズマ処理によりなされていることを特徴とする請求項１、２又は３記載のインクジェットヘッド。
【請求項６】
前記ノズルプレートは、シリコン材料により形成され、
前記親水化は、前記流路形成溝内に熱酸化膜が成膜され、この熱酸化膜への酸素プラズマ処理によりなされていることを特徴とする請求項１、２又は３記載のインクジェットヘッド。
【請求項７】
前記ノズルプレートは、有機物材料により形成され、
前記親水化は、前記流路形成溝内への酸素プラズマ処理によりなされていることを特徴とする請求項１、２又は３記載のインクジェットヘッド。
【請求項８】
前記有機物材料は、ポリイミド樹脂材料であることを特徴とする請求項７記載のインクジェットヘッド。
【請求項９】
請求項１〜８の何れかに記載のインクジェットヘッドと、
前記インクジェットヘッドに移送されるインクが貯蔵されるインクタンクと、
前記インクタンク内のインクを前記インクジェットヘッドに移送するインク移送部とを備えたことを特徴とするインクジェット記録装置。
【請求項１０】
請求項１〜８の何れかに記載のインクジェットヘッドと、
前記インクジェットヘッドに移送されるインクが貯蔵されるインクタンクと、
前記インクタンク内のインクを前記インクジェットヘッドに移送するとともに、前記インクジェットヘッドに移送されたインクを回収するインク移送部とを備え、
前記インク排出用流路を経て前記圧力室から排出されたインクは、前記インクジェットヘッドから回収されたインクに合流されることを特徴とするインクジェット記録装置。
【請求項１１】
ノズルプレートに、透孔であるノズル及びこのノズル近傍に始端部を有する流路形成溝を形成し、
前記流路形成溝内に親水化処理を行い、
前記ノズルプレートを流路形成部材に接合させることにより、圧力発生手段によって容積変動を生ずる圧力室に前記ノズルを連通させるとともに、前記流路形成溝を前記流路形成部材により閉蓋してインク排出用流路を構成して前記圧力室に連通させる
ことを特徴とするインクジェットヘッドの製造方法。
【請求項１２】
前記ノズルプレートと前記流路形成部材とを接合させた後に、前記圧力室を介して前記インク排出用流路内の親水化処理を行うことを特徴とする請求項１１記載のインクジェットヘッドの製造方法。
【請求項１３】
前記流路形成部材として、前記圧力室が形成されたヘッドチップを用いることを特徴とする請求項１１又は１２記載のインクジェットヘッドの製造方法。
【請求項１４】
前記ノズルの前記圧力室側の開口端と、前記流路形成溝の底面部とを、同一平面上に形成することを特徴とする請求項１１、１２又は１３記載のインクジェットヘッドの製造方法。
【請求項１５】
前記ノズルプレートをシリコン材料により形成し、前記親水化処理として、前記流路形成溝内に熱酸化膜を成膜することを特徴とする請求項１１〜１４の何れかに記載のインクジェットヘッドの製造方法。
【請求項１６】
前記ノズルプレートをシリコン材料により形成し、前記親水化処理として、前記流路形成溝内に酸素プラズマ処理を行うことを特徴とする請求項１１〜１４の何れかに記載のインクジェットヘッドの製造方法。
【請求項１７】
前記ノズルプレートをシリコン材料により形成し、前記親水化処理として、前記流路形成溝内に熱酸化膜を成膜し、この熱酸化膜に酸素プラズマ処理を行うことを特徴とする請求項１１〜１４の何れかに記載のインクジェットヘッドの製造方法。
【請求項１８】
前記ノズルプレートを有機物材料により形成し、
前記親水化処理として、前記流路形成溝内に酸素プラズマ処理を行うことを特徴とする請求項１１〜１４の何れかに記載のインクジェットヘッドの製造方法。
【請求項１９】
前記有機物材料として、ポリイミド樹脂材料を用いることを特徴とする請求項１８記載のインクジェットヘッドの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はインクジェットヘッド、インクジェット記録装置及びインクジェットヘッドの製造方法に関し、詳しくは、圧力室からインクを排出させるインク排出用流路内へのインク導入が容易に行えるインクジェットヘッド、インクジェット記録装置及びこのようなインクジェットヘッドを容易に製造することができるインクジェットヘッドの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的なプリンタ（インクジェット記録装置）において用いられるインクジェットヘッドとして、シアーモード（エッジ（エンド）シュータ、サイドシュータ）型、ベンドモード型など各種のインクジェットヘッドが提案されている。
【０００３】
これら各種のインクジェットヘッドにおいては、圧力室（インクチャネル）に注入されたインクを圧力室から排出するためのインク排出用流路を備えたインクジェットヘッドが提案されている（特許文献１、２）。インク排出用流路を設ける目的は、圧力室内の気泡の除去、インクの沈降防止、インク初期導入時のインク廃棄量の低減、デキャップの防止などである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１２−０１１６７８号公報
【特許文献２】特開２０１６−０１０８６２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、上述したインクジェットヘッドにおいては、インク排出用流路は狭く複雑な流路形状なので、インク導入が容易ではない問題がある。特に、初期インク導入において当該問題が顕著である。インク排出用流路へのインク導入が確実に行われないと、インク排出用流路を経るインク排出が十分に行われず、圧力室内の気泡の除去等のインク排出用流路を設ける目的が達成できない虞がある。
【０００６】
そこで、本発明は、圧力室からインクを排出させるインク排出用流路内へのインク導入が容易に行えるインクジェットヘッド、インクジェット記録装置及びこのようなインクジェットヘッドを容易に製造することができるインクジェットヘッドの製造方法を提供することを課題とする。
【０００７】
本発明の他の課題は、以下の記載により明らかとなる。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題は、以下の各発明によって解決される。
【０００９】
１．
インクが充填され、圧力発生手段により容積変動を生じて前記インクを吐出する少なくとも１つの圧力室と、
透孔であるノズルが形成され、流路形成部材に接合されることにより、前記ノズルを前記圧力室に連通させるとともに、前記圧力室に連通したインク排出用流路を前記流路形成部材とともに構成しているノズルプレートとを備え、
前記インク排出用流路は、前記圧力室から排出されるインクが接触する内面の少なくとも一部が親水化されていることを特徴とするインクジェットヘッド。
２．
前記流路形成部材は、前記圧力室が形成されたヘッドチップであって、
前記インク排出用流路は、前記ノズルプレートの前記ヘッドチップ側の平面に刻設された流路形成溝が、該ヘッドチップにより閉蓋されて構成されており、
前記流路形成溝内が親水化されていることを特徴とする前記１記載のインクジェットヘッド。
３．
前記ノズルの前記圧力室側の開口端と、前記インク排出用流路の前記ノズルプレート側の内面部とは、同一平面上にあることを特徴とする前記１又は２記載のインクジェットヘッド。
４．
前記ノズルプレートは、シリコン材料により形成され、
前記親水化は、前記流路形成溝内への熱酸化膜の成膜によりなされていることを特徴とする前記１、２又は３記載のインクジェットヘッド。
５．
前記ノズルプレートは、シリコン材料により形成され、
前記親水化は、前記流路形成溝内への酸素プラズマ処理によりなされていることを特徴とする前記１、２又は３記載のインクジェットヘッド。
６．
前記ノズルプレートは、シリコン材料により形成され、
前記親水化は、前記流路形成溝内に熱酸化膜が成膜され、この熱酸化膜への酸素プラズマ処理によりなされていることを特徴とする前記１、２又は３記載のインクジェットヘッド。
７．
前記ノズルプレートは、有機物材料により形成され、
前記親水化は、前記流路形成溝内への酸素プラズマ処理によりなされていることを特徴とする前記１、２又は３記載のインクジェットヘッド。
８．
前記有機物材料は、ポリイミド樹脂材料であることを特徴とする前記７記載のインクジェットヘッド。
９．
前記１〜８の何れかに記載のインクジェットヘッドと、
前記インクジェットヘッドに移送されるインクが貯蔵されるインクタンクと、
前記インクタンク内のインクを前記インクジェットヘッドに移送するインク移送部とを備えたことを特徴とするインクジェット記録装置。
１０．
前記１〜８の何れかに記載のインクジェットヘッドと、
前記インクジェットヘッドに移送されるインクが貯蔵されるインクタンクと、
前記インクタンク内のインクを前記インクジェットヘッドに移送するとともに、前記インクジェットヘッドに移送されたインクを回収するインク移送部とを備え、
前記インク排出用流路を経て前記圧力室から排出されたインクは、前記インクジェットヘッドから回収されたインクに合流されることを特徴とするインクジェット記録装置。
１１．
ノズルプレートに、透孔であるノズル及びこのノズル近傍に始端部を有する流路形成溝を形成し、
前記流路形成溝内に親水化処理を行い、
前記ノズルプレートを流路形成部材に接合させることにより、圧力発生手段によって容積変動を生ずる圧力室に前記ノズルを連通させるとともに、前記流路形成溝を前記流路形成部材により閉蓋してインク排出用流路を構成して前記圧力室に連通させる
ことを特徴とするインクジェットヘッドの製造方法。
１２．
前記ノズルプレートと前記流路形成部材とを接合させた後に、前記圧力室を介して前記インク排出用流路内の親水化処理を行うことを特徴とする前記１１記載のインクジェットヘッドの製造方法。
１３．
前記流路形成部材として、前記圧力室が形成されたヘッドチップを用いることを特徴とする前記１１又は１２記載のインクジェットヘッドの製造方法。
１４．
前記ノズルの前記圧力室側の開口端と、前記流路形成溝の底面部とを、同一平面上に形成することを特徴とする前記１１、１２又は１３記載のインクジェットヘッドの製造方法。
１５．
前記ノズルプレートをシリコン材料により形成し、前記親水化処理として、前記流路形成溝内に熱酸化膜を成膜することを特徴とする前記１１〜１４の何れかに記載のインクジェットヘッドの製造方法。
１６．
前記ノズルプレートをシリコン材料により形成し、前記親水化処理として、前記流路形成溝内に酸素プラズマ処理を行うことを特徴とする前記１１〜１４の何れかに記載のインクジェットヘッドの製造方法。
１７．
前記ノズルプレートをシリコン材料により形成し、前記親水化処理として、前記流路形成溝内に熱酸化膜を成膜し、この熱酸化膜に酸素プラズマ処理を行うことを特徴とする前記１１〜１４の何れかに記載のインクジェットヘッドの製造方法。
１８．
前記ノズルプレートを有機物材料により形成し、
前記親水化処理として、前記流路形成溝内に酸素プラズマ処理を行うことを特徴とする前記１１〜１４の何れかに記載のインクジェットヘッドの製造方法。
１９．
前記有機物材料として、ポリイミド樹脂材料を用いることを特徴とする前記１８記載のインクジェットヘッドの製造方法。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、圧力室からインクを排出させるインク排出用流路内へのインク導入が容易に行えるインクジェットヘッド、インクジェット記録装置及びこのようなインクジェットヘッドを容易に製造することができるインクジェットヘッドの製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明に係るインクジェットヘッドが用いられるインクジェット記録装置の一例を示す要部概略構成図
【図２】本発明に係るインクジェットヘッドにおけるインクの流路を示す流路図
【図３】図１に示すインクジェットヘッドのヘッドチップの斜視図
【図４】図１に示すインクジェットヘッドのヘッドチップの分解斜視図
【図５】図１に示すインクジェットヘッドのノズルプレートの構造を示す要部拡大平面図
【図６】図１に示すインクジェットヘッドのノズルプレートの構造を示す要部拡大縦断面図
【図７】インク回収管を一部切欠した状態を示す流量調整部材の一例を示す斜視図
【図８】本発明に係るインクジェットヘッドのさらに他の例を示す縦断面図
【図９】本発明に係るインクジェットヘッドのさらに他の例を示す横断面図
【図１０】本発明に係るインクジェットヘッドの製造方法を説明するフロー図
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の実施の形態について図面を用いて詳細に説明する。
【００１３】
〔インクジェット記録装置〕
図１は、本発明に係るインクジェット記録装置の一例を示す要部概略構成図であり、インクジェットヘッドを一部断面で示している。
【００１４】
インクジェット記録装置１００は、図示しない搬送手段によって一定方向（副走査方向）に搬送される記録媒体上に、インクジェットヘッド１からインクを吐出して画像を記録する。いわゆるワンパス方式のインクジェット記録装置においては、インクジェットヘッド１は固定して配置され、記録媒体が搬送される過程で、ノズル２２から記録媒体に向けてインクを吐出する。また、いわゆるスキャン方式のインクジェット記録装置においては、インクジェットヘッド１は、図示しないキャリッジに搭載され、該キャリッジが副走査方向に直交する主走査方向に沿って移動する過程で、ノズル２２から記録媒体に向けてインクを吐出する。
【００１５】
図１では、１つのインクジェットヘッド１のみを示しているが、一般にインクジェット記録装置１００には、例えばイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）等の各色インク用の複数のインクジェットヘッド１が搭載される。本実施形態に示すインクジェット記録装置１００においては、インクを貯蔵するインクタンク１０１とインクジェットヘッド１の共通インク室４１とが、インク移送管１０２及びインク返送管１０３によって連通されている。
【００１６】
インク移送管１０２の途中には、インクジェット記録装置１００の制御部１０４によって駆動制御される移送ポンプ１０５が設けられている。この移送ポンプ１０５が駆動することにより、インクタンク１０１内のインクが、インク移送管１０２を介してインクジェットヘッド１に移送される。また、移送ポンプ１０５が駆動することにより、インクジェットヘッド１内のインクが、インク返送管１０３を介してインクタンク１０１に戻される。このインクジェット記録装置１００において、インク移送管１０２、制御部１０４及び移送ポンプ１０５は、インクタンク１０１内のインクをインクジェットヘッド１に移送するインク移送部を構成している。
【００１７】
インクタンク１０１は、格別限定されないが、タンクの底面に到達しない仕切り板１０１ａによって、インク移送室１０１ｂとインク返送室１０１ｃとに仕切ることが好ましい。この場合、インク移送室１０１ｂ内にインク移送管１０２の一端部を配置し、また、インク返送室１０１ｃ内にインク返送管１０３の一端部を配置する。仕切り板１０１ａは、インク返送室１０１ｃに返送されてきたインクに含まれる気泡が再度インク移送管１０２に流入しないように、インクを十分に脱気するために設けられる。気泡自体は浮力が高いので、気泡が仕切り板１０１ａの下側を通過してインク移送室１０１ｂに流入することが制限される。このような態様は、インクを循環使用する場合に好ましい態様である。
【００１８】
〔インクジェットヘッド〕
次に、図１に示した本発明に係るインクジェットヘッド１の具体的構成について説明する。
【００１９】
本発明は、例えばシアーモード（エッジ（エンド）シュータ、サイドシュータ）型、ベンドモード型、いわゆるＭＥＭＳ型など各種のインクジェットヘッドに適用することができ、すなわち、本発明に係るインクジェットヘッドは、これら各種のインクジェットヘッドとして構成することができ、以下に述べる実施形態における方式のインクジェットヘッドに限定されない。
【００２０】
本実施形態に示すインクジェットヘッド１は、シアーモードヘッドとして構成したものである。このインクジェットヘッド１は、インク吐出面１Ｓが鉛直方向下側に向くように設置されて使用される。なお、本明細書において、「上」及び「下」は、「鉛直方向上側」及び「鉛直方向下側」を意味し、図１に示す使用状態の側面図における上側及び下側に対応する。ただし、本発明のインクジェットヘッドの使用状態は、インク吐出面１Ｓを鉛直方向下側に向ける状態に限定されず、傾けて使用してもよい。
【００２１】
インクジェットヘッド１は、図１に示すように、共通インク室４１を構成するインクマニホールド４と、このインクマニホールド４に接着された配線基板３と、配線基板３の下面に接着されたヘッドチップ２と、ヘッドチップ２の下面に接着されたノズルプレート２１とを有して構成されている。
【００２２】
配線基板３は、例えばガラス基板である。この配線基板３には、図示しない電源回路にＦＰＣ基板を介して接続される図示しない配線パターンが形成されている。インクマニホールド４は、合成樹脂等によって、下面に開口部４ａを有する横長の箱型に形成されている。このインクマニホールド４は、開口部４ａを、下面に接着された配線基板３によって塞がれている。インクマニホールド４の内部空間は、インクタンク１０１から供給されるインクが貯留される共通インク室４１となる。
【００２３】
ヘッドチップ２には、複数の圧力室（インクチャネル）２３及び複数の擬似圧力室（ダミーチャネル）２５が形成されている。圧力室２３は、注入孔３１ａを介して共通インク室４１に連通しており、この注入孔３１ａからインクが注入されて充填される。圧力室２３は、図示しない電源回路からＦＰＣ基板及び配線基板３の配線パターンを介して電圧を供給されると容積変動を生ずる。擬似圧力室２５は、少なくとも圧力室２３を挟んで両隣に位置し、隣接する圧力室２３の容積変動に伴って容積変動を生ずる。この実施形態においては、圧力室２３と擬似圧力室２５とが１つずつ交互に配列されることにより、擬似圧力室２５が圧力室２３を挟んで両隣に位置する状態になっている。
【００２４】
ノズルプレート２１は、平板状に形成され、各圧力室２３に対応された複数のノズル２２が穿設されている。このノズルプレート２１の上面部の少なくとも一部は、後述するように、親水化がなされている。
【００２５】
図２は、このインクジェットヘッドにおけるインクの流路を示す流路図である。
【００２６】
共通インク室４１には、図１及び図２に示すように、この共通インク室４１内にインクを供給する流路となるインク供給管５ａが連設されている。このインク供給管５ａは、圧力室２３から遠い側（上側）において、共通インク室４１に連通されている。このインク供給管５ａの上端側には、接続部７ａが設けられている。この接続部７ａは、インクジェット記録装置１００側の接続部１０６ａに着脱可能に接続される。インクジェット記録装置１００側の接続部１０６ａは、インク移送管１０２に連通している。これにより、インクジェットヘッド１は、インクジェット記録装置１００からのインクの移送が可能となる。
【００２７】
また、共通インク室４１には、この共通インク室４１内からインクを回収する流路となるインク回収管５ｂが連設されている。このインク回収管５ｂは、圧力室２３から遠い側（上側）において、共通インク室４１に連通されている。このインク回収管５ｂの上端側には、接続部７ｂが設けられている。この接続部７ｂは、インクジェット記録装置１００側の接続部１０６ｂに着脱可能に接続される。インクジェット記録装置１００側の接続部１０６ｂは、インク返送管１０３に連通している。これにより、インクジェットヘッド１は、インクジェット記録装置１００へのインクの返送が可能となる。
【００２８】
このインクジェットヘッド１において、インク供給管５ａから、インク回収管５ｂの途中の後述するバッファ空間部６に至る流路が、主流路Ｆ１となる。
【００２９】
インク供給管５ａとインク回収管５ｂとは、共通インク室４１の長手方向の両端部に離して配置することが好ましい。本実施形態におけるインク供給管５ａは、インクマニホールド４の上面における図１中の左側の端部に配置され、また、インク回収管５ｂは、インクマニホールド４の上面における図１中の右側の端部に配置されている。これにより、インク供給管５ａから共通インク室４１に供給されたインクを、インク回収管５ｂに向けて、共通インク室４１内の全体に亘って流すことができる。従って、共通インク室４１内にインクが滞留する部位が形成されにくく、インク中の気泡をより効率良く排除することができる。
【００３０】
インクマニホールド４内には、共通インク室４１に隣接して、インク排出室４１２が設けられている。このインク排出室４１２は、共通インク室４１に対しては、隔壁４５によって分離されている。この隔壁４５は、インクマニホールド４に一体的に形成することができる。
【００３１】
図３は、図１に示すインクジェットヘッドのヘッドチップの斜視図である。
【００３２】
図４は、図１に示すインクジェットヘッドのヘッドチップの分解斜視図である。
【００３３】
前述したように、ヘッドチップ２には、図３及び図４に示すように、複数の圧力室２３及び複数の擬似圧力室２５が形成されている。圧力室２３は、圧力発生手段となる一対の圧電素子（駆動壁）２４，２４により構成されている。圧電素子２４，２４は、図示しない電源回路からＦＰＣ基板及び配線基板３の配線パターンを介して電圧を印加されることによって、せん断変形する。圧力室２３の両側の圧電素子２４、２４がせん断変形することにより、圧力室２３の容積は膨張又は収縮する。これにより、圧力室２３内のインクに圧力が付与され、このインクが圧力室２３から吐出される。
【００３４】
圧電素子２４，２４は、一つの圧力室２３あたり２枚（一対）が設けられており、各圧力室２３それぞれの両壁部をなしている。一の圧力室２３を構成する圧電素子２４と、隣接する圧力室２３を構成する圧電素子２４との間には空隙があり、この空隙が擬似圧力室２５である。したがって、各圧力室２３は独立して駆動（膨張又は収縮）することができる。
【００３５】
なお、このインクジェットヘッド１は、擬似圧力室２５を設けずに、隣接する圧力室２３，２３が１枚の駆動壁２４を共用するように構成してもよい。この場合には、各圧力室２３が独立して駆動（膨張又は収縮）することはできないので、いわゆる３サイクル駆動を行う。
【００３６】
ヘッドチップ２に形成される圧力室２３は、その数は特に問わない。本実施形態に示すヘッドチップ２は、複数の圧力室２３が、ヘッドチップ２の長手方向である図３及び図４中Ｘ方向に沿う複数列に配列されている。また、圧力室２３内のインクに吐出圧力を付与するための具体的な手段は問わず、公知の種々の手段を採用することができる。
【００３７】
ヘッドチップ２の下面には、各圧力室２３に対応された複数のノズル２２が穿設されたノズルプレート２１が接着されている。ノズル２２は、圧力室２３を外部（下方）に連通させる透孔である。各圧力室２３内のインクは、圧電素子２４の作用によって吐出圧力を付与され、ノズル２２を通って外部（下方）の記録媒体に向けて吐出される。すなわち、ノズル２２は、各圧力室２３内から外部（下方）に吐出されるインクの流路となる。ノズルプレート２１の下面部がインク吐出面１Ｓとなる。ノズルプレート２１の上面部の少なくとも一部には、ヘッドチップ２の下面に接着される前に、親水化処理が施されている。
【００３８】
ノズルプレート２１は、シリコン材料、ポリイミド樹脂材料又はその他の有機物材料、ステンレス、ニッケル又はその他の金属材料により形成することが好ましい。価格の点（安価であること）では、ステンレス、ポリイミド樹脂材料が優れており、加工の容易性では、ステンレス、ポリイミド樹脂材料が優れており、加工精度では、シリコン材料が優れており、化学的安定性では、ポリイミド樹脂材料が優れている。シリコン材料は硬質材料であるが、圧力室２３の付近を薄く作成すれば、圧電素子２４、２４の駆動による隣接する圧力室２３へのクロストークを防止することができる。
【００３９】
図５は、図１に示すインクジェットヘッドのノズルプレートの構造を示す要部拡大平面図である。
【００４０】
図６は、図１に示すインクジェットヘッドのノズルプレートの構造を示す要部拡大縦断面図である。
【００４１】
圧力室２３には、図３〜図６に示すように、２本のインク排出用流路２６ａ、２６ａが連通されている。インク排出用流路２６ａ、２６ａは、圧力室２３の長手方向の両端部において圧力室２３に連通している。圧力室２３の両端部近傍は、気泡が残留することが多い箇所であるため、インク排出用流路を圧力室の長手方向の両端部に設けることは好ましい。なお、インク排出用流路２６ａ、２６ａは、圧力室２３の長手方向の両端部ではない箇所において圧力室２３に連通するようにしてもよい。また、図示された態様に限定されず、インク排出用流路の本数は増減しても良い。
【００４２】
本実施形態において、インク排出用流路２６ａ、２６ａは、ノズルプレート２１の上面にノズル２２近傍に始端部を有して形成された流路形成溝２８が、流路形成部材となるヘッドチップ２の下面によって閉蓋されることにより構成されている。ヘッドチップ２を流路形成部材として用いることにより、インク排出用流路２６ａ、２６ａを構成するための別の部材を設ける必要がない。ただし、流路形成部材としては、ヘッドチップ２とは別に、このヘッドチップ２とノズルプレート２１との間に介在されるプレートを用いてもよい。
【００４３】
このように、インク排出用流路２６ａ、２６ａを、ノズルプレート２１上面に形成した流路形成溝２８及びヘッドチップ２の下面により構成し、圧力室２３の下側に設けることにより、圧力室２３の深さ方向の全体に渡る流路を形成することができ、圧力室２３の端部近傍に残留する気泡を良好に除去することができる。この場合、ノズルプレート２１のみの加工によってインク排出用流路２６ａ、２６ａを形成できるので、作製が容易である。
【００４４】
そして、ノズルプレート２１の上面には、共通流路４２１が形成されている。この共通流路４２１は、ノズルプレート２１の上面に形成された溝がヘッドチップ２の下面によって閉蓋されることにより構成されている。各圧力室２３に連通した各インク排出用流路２６ａ、２６ａは、共通流路４２１に連通することにより合流している。この共通流路４２１は、圧力室２３の配列方向（Ｘ方向）に複数設けられている。なお、共通流路４２１は、ノズルプレート２１の上面に形成することに限定されず、ヘッドチップ２の下面や、ヘッドチップ２の側面に設けてもよい。
【００４５】
共通流路４２１の端部は、ヘッドチップ２に形成された排出チャネル４２４に連通されている。この排出チャネル４２４は、ヘッドチップ２の長手方向一端側に形成され、インク排出室４１２の下方に位置している。このようにして、注入孔３１ａからインク排出用流路２６ａ、２６ａまでの空間は、排出チャネル４２４に連通されている。
【００４６】
注入孔３１ａから圧力室２３に注入されたインクの一部は、インク排出用流路２６ａ、２６ａを経て、共通流路４２１に至る。そして、共通流路４２１に至ったインクは、排出チャネル４２４を経て、配線基板３に形成された排出孔３１ｂを通って、インク排出室４１２に至る。
【００４７】
そして、図６に示すように、ノズル２２の圧力室２３側の開口端２２ａと、インク排出用流路２６ａ、２６ａのノズルプレート２１側の内面部（流路形成溝２８の底面部）とは、同一平面上に形成することが好ましい。さらに、共通流路４２１の底面部も、インク排出用流路２６ａ、２６ａのノズルプレート２１側の内面部（流路形成溝２８の底面部）と同一平面上に形成することが好ましい。これらが同一平面上となることにより、圧力室２３からインク排出用流路２６ａ、２６ａ内に至る流路及び共通流路４２１に至る流路に段差がなくなるので、流路抵抗が増大せず、圧力室２３からインク排出用流路２６ａ、２６ａ内及び共通流路４２１内に至る流路へのインク導入が容易となる。なお、圧力室２３からインク排出用流路２６ａ、２６ａ内及び共通流路４２１内に至る流路において流路開口が拡がってゆくようにすることは、流路抵抗を減少させることになる。
【００４８】
ノズルプレート２１の上面の圧力室２３に対応する領域（圧力室２３の底面となる領域）を、流路形成溝２８と同一の深さまで彫り込んで凹部２３ａとすることにより、ノズル２２の開口端２２ａと、流路形成溝２８の底面部とが、同一平面上となる。また、共通流路４２１の底面部を、流路形成溝２８と同一の深さまで彫り込むことにより、流路形成溝２８の底面部と共通流路４２１の底面部とが、同一平面上となる。このように同一の深さの凹部２３ａ、流路形成溝２８及び共通流路４２１を作成することは、１つの工程で行うことができるので、ノズルプレート２１の作成を煩雑化することはない。
【００４９】
なお、このインクジェットヘッド１においては、各圧力室２３内からインク排出用流路２６ａ、２６ａ及び共通流路４２１を経てインク排出室４１２に至る流路が形成されているので、これらの流路抵抗の総和を考慮して、この条件においてノズル２２からのメニスカスブレイクが生じないように、移送ポンプ１０５が与える圧力等の条件が決定される。各インク排出用流路２６ａ、２６ａの流路抵抗の合計は、ノズル２２からのメニスカスブレイクが生じないように、移送ポンプ１０５が与える圧力等の条件を勘案して規定される。各インク排出用流路２６ａ、２６ａは、その流路抵抗の合計が既定値から外れない限りにおいて、適宜に開口面積及び長さを設定することができる。
【００５０】
そして、各インク排出用流路２６ａ、２６ａは、圧力室２３から排出されるインクが接触する内面の少なくとも一部が親水化されている。この実施形態においては、流路形成溝２８内が親水化されている。なお、共通流路４２１内も同様に親水化することが好ましい。各インク排出用流路２６ａ、２６ａは、内面の少なくとも一部が親水化されていることにより、インク導入、特に、初期インク導入が容易となっている。
【００５１】
親水化の具体例としては、プラズマ処理や、熱酸化膜による成膜をすることが挙げられる。プラズマ処理としては、酸素プラズマ処理が好ましい。
【００５２】
ノズルプレート２１をポリイミド樹脂材料などの有機物材料から形成する場合には、流路形成溝２８内に、プラズマ処理（例えば、酸素プラズマ処理）を行うことにより良好に
行うことができる。また、ノズルプレート２１をシリコン材料から形成する場合には、流路形成溝２８内に熱酸化膜（酸化シリコン膜（ＳｉＯ２膜））や五酸化タンタル膜（Ｔａ２Ｏ５膜）を成膜することによって親水化することができる。共通流路４２１内も同様である。酸化膜の成膜により、平滑性が良くなることなどにより、濡れ性が向上し、また、インク耐性も向上する。ノズルプレート２１をシリコン材料から作成した場合にも、プラズマ処理（例えば、酸素プラズマ処理）により親水化できる。さらに、熱酸化膜や五酸化タンタル膜に、プラズマ処理（例えば、酸素プラズマ処理）を行ってもよい。親水化を行う親水化処理については後に詳述する。
【００５３】
そして、図１及び図２に示すように、インク排出室４１２には、このインク排出室４１２内からインクを排出する流路をなすインク排出管５ｃが連設されている。このインク排出管５ｃの上端側は、インク回収管５ｂに合流している。インク回収管５ｂとインク排出管５ｃとは、合流箱６１に接続されることによって合流している。
【００５４】
合流箱６１は、合成樹脂材料や金属材料から一体的に構成されており、内部にバッファ空間部６が形成されている。合流箱６１の外面には、バッファ空間部６に至る第１乃至第３の開口部４８ａ，４８ｂ，４８ｃが形成されている。第１の開口部４８ａからバッファ空間部６を経て第３の開口部４８ｃに至る流路は、インク回収管５ｂの中途部に介在されている。実装状態としては、インク回収管５ｂを中途部において上流側及び下流側に分け、上流側を第１の開口部４８ａに接続させ、下流側を第３の開口部４８ｃに接続させることになる。そして、第２の開口部４８ｂには、インク排出管５ｃを接続させる。
【００５５】
このように、本実施形態に示すインクジェットヘッド１は、インク回収管５１ｂ及びインク排出管５１ｃが合流箱６１によって合流されているため、インクジェット記録装置１００側の配管等との接続部位は、インク供給管５１ａ（接続部７ａ）及びインク回収管５１ｂ（接続部７ｂ）の２箇所のみで済む。従って、インクジェット記録装置１００側の配管等との接続部位の数は、一般的なインクジェットヘッドに対して増加せず、接続作業が煩雑化することはない。
【００５６】
また、本実施形態に示すインクジェットヘッド１は、インク供給管５１ａ（接続部７ａ）及びインク回収管５１ｂ（接続部７ｂ）の２箇所のみで、インクジェット記録装置１００側の接続部１０６ａ、１０６ｂと接続される構造であるため、循環機構を備えた既設のインクジェット記録装置のインクジェットヘッドとの互換性を備えている。すなわち、一般に、インクマニホールド４内のインクを循環させる循環機構を有するインクジェット記録装置は、各インクジェットヘッドに対して、インクの供給部及び回収部の２箇所で配管接続する構造となっている。そのため、本実施形態のインクジェットヘッド１によれば、既設装置を設計変更する必要なく、接続部７ａ、７ｂの２箇所のみの接続によって交換及び設置が可能である。
【００５７】
このインクジェットヘッド１において、インク排出用流路２６ａ、２６ａから、共通流路４２１、排出チャネル４２４、排出孔３１ｂ、インク排出室４１２及びインク排出管５ｃを経て、バッファ空間部６に至る流路が、排出流路４２３となる。この排出流路４２３は、圧力室２３に連通し、この圧力室２３内のインクを排出させ、バッファ空間部６においてインク回収管５ｂに合流させる流路である。そして、各注入孔３１ａを経て、排出流路４２３（インク排出用流路２６ａ、２６ａからバッファ空間部６への入口）までが、副流路Ｆ２となる（図２参照）。
【００５８】
ところで、排出流路４２３は各圧力室２３に対応したインク排出用流路２６ａ、２６ａの全てを通過する流路として構成されているため、圧力室２３の高密度化に伴い、排出流路４２３全体の流路抵抗は大きくなっている。従って、インク排出管５ｃをインク回収管５ｂに合流させても、インク供給管５ａからインク回収管５ｂを経る主流路Ｆ１の流量が多く、各注入孔３１ａから排出流路４２３に至る副流路Ｆ２の流量が少ないために、これらが円滑に合流しないことが考えられる。このインクジェットヘッド１においては、主流路Ｆ１と副流路Ｆ２との合流（インク排出管５ｃとインク回収管５ｂとの合流）を、バッファ空間部６において行い、また、後述する流量調整部材９や吸引ポンプを使用することにより、これら主流路Ｆ１及び副流路Ｆ２の流量が異なっても、円滑に合流させることができる。
【００５９】
上述のようなインクジェットヘッド１及びこれを備えたインクジェット記録装置１００によれば、インク供給管５ａからインクを供給するだけで、共通インク室４１内の残留気泡を主流路Ｆ１を経てインク回収管５ｂから排出させるのみならず、ノズル２２から引き込まれた圧力室２３近傍の気泡をも、副流路Ｆ２を経てインク排出管５ｃから迅速に排出させることができる。よって、インクマニホールド４内の全体（共通インク室４１内及び圧力室２３の近傍）の残留気泡除去を効率的に行うことができる。また、沈降し易い粒子や顔料等が含まれているインクを使用する場合でも、画像記録中の各個別連通路４２２及び共通流路４２１における粒子や顔料等の沈降を効果的に抑制して、インクの濃度偏差を抑制することができる。
【００６０】
〔圧力損失調整手段〕
このインクジェットヘッド１には、主流路Ｆ１の流路抵抗と副流路Ｆ２の流路抵抗との相対関係を調整する圧力損失調整手段を設けることが好ましい。
【００６１】
この圧力損失調整手段は、主流路Ｆ１と副流路Ｆ２との流路抵抗の差に相当する圧力損失ΔＰを、主流路Ｆ１に付与する。または、圧力損失調整手段は、副流路Ｆ２の流路抵抗を減らして、主流路Ｆ１の流路抵抗に相当するものにする。
【００６２】
副流路Ｆ２の流路抵抗は、全ての注入孔３１ａ、全ての個別連通路４２２及び共通流路４２１を含む排出流路４２３全体における流路径、流路長、屈曲部の数、流速などによって決まる流路抵抗である。これら個別連通路４２２及び共通流路４２１は、流路径が極めて細いうえに流路長が長いので、大きな流路抵抗を生じさせている。
【００６３】
このインクジェットヘッド１においては、圧力損失調整手段により、主流路Ｆ１の流路抵抗と、副流路Ｆ２の流路抵抗とを均衡させることにより、インク供給管５ａ内のインク圧力Ｐ０によって、容易に主流路Ｆ１及び副流路Ｆ２の両方に均等にインクを流すことができる。
【００６４】
圧力損失調整手段の一例を図７に示す。図７は、圧力損失調整手段の一例が設けられたインク回収管５ｂを一部破断した状態を示す斜視図である。
【００６５】
圧力損失調整手段としては、例えば、図７に示すように、インク回収管５ｂの流路断面積を部分的に狭める流量調整部材９を用いることができる。この流量調整部材９は、インク回収管５ｂ内に保持され、インク回収管５ｂの内径を部分的に狭くする部材である。本実施形態の流量調整部材９は、インク回収管５ｂの内壁に沿う円筒部９５と、この円筒部９５の一端部を閉蓋する円盤部９６とを有して一体的に構成されている。円盤部９６の中央部には、流路孔９４が形成されている。この流量調整部材９が配置された部位におけるインク回収管５ｂの流路は、この流路孔９４のみとなる。従って、流量調整部材９は、この流路孔９４によってインク回収管５ｂの流路断面積を部分的に狭め、インク回収管５ｂ内を流れるインクの圧力を損失させる。
【００６６】
流量調整部材９の材質は特に限定されないが、インクの非浸透性、インク回収管５ｂへの挿入し易さ及びインクに対する耐腐食性に優れるステンレス等の金属、セラミックス、合成樹脂が挙げられる。
【００６７】
なお、流量調整部材９の流路孔９４内の流路長を短くすることにより、流路孔９４内に気泡が入ったときの流路抵抗の変動を抑え、流速のばらつきを抑えることができる。図７に示した流量調整部材９の流路孔９４内の流路長は、例えば０．５ｍｍ程度である。流路孔９４内の流路長を０．５ｍｍ程度にすることにより、気泡による流路抵抗の変動を抑えることができる。
【００６８】
この流量調整部材９によって付与される圧力損失ΔＰは、主流路Ｆ１と副流路Ｆ２との流路抵抗の差に相当する圧力損失ΔＰであり、流路孔９４の内径によって調整される。この圧力損失ΔＰにより、主流路Ｆ１の流路抵抗と、副流路Ｆ２の流路抵抗とが均衡される。すなわち、インク供給管５ａ内のインク圧力Ｐ０は、主流路Ｆ１のバッファ空間部６の直前において圧力Ｐ１に減圧され、副流路Ｆ２のバッファ空間部６の直前における圧力Ｐ２にほぼ等しいものとなる。また、インク供給管５ａ内のインク圧力Ｐ０は、移送ポンプ１０５が与える圧力にほぼ等しい。副流路Ｆ２の圧力Ｐ２は、ノズル２２からのメニスカスブレイクが生じないように、メニスカスブレイクが生じる圧力Ｐｘより小さく設定される。
【００６９】
なお、インク圧力Ｐ０は、インク供給管５ａにＴ字分岐を設け、分岐させた先においてマノメータにより測定することができる。圧力Ｐ１は、インク回収管５ｂ（流量調整部材９より下流、バッファ空間部６より上流）にＴ字分岐を設け、分岐させた先においてマノメータにより測定することができる。圧力Ｐ２は、インク排出管５ｃ（バッファ空間部６より上流）にＴ字分岐を設け、分岐させた先においてマノメータにより測定することができる。
【００７０】
流量調整部材９の流路孔９４の具体的な内径は、個別連通路４２２及び共通流路４２１などの圧力損失要素による圧力損失を考慮して、インク回収管５ｂの圧力損失が所望の圧力損失となるように適宜調整される。流量調整部材９の流路孔９４の内径を調整すれば、主流路Ｆ１及び副流路Ｆ２の両方に均等にインクを流すことができる。これにより、共通インク室４１内（主流路Ｆ１）と、各圧力室２３内、個別連通路４２２及び共通流路４２１内（副流路Ｆ２）とに、迅速にインクを貯留させることができるため、インク導入、特に、初期導入の際に好ましい。
【００７１】
インク排出管５ｃには、図１及び図２に示すように、逆止弁８を設けてもよい。この逆止弁８は、インク排出室４１２からバッファ空間部６に向けたインクの流出を許容し、その逆方向のインクの流れを阻止するように機能する。例えば、インク中に含まれる夾雑物によって各個別連通路４２２及び共通流路４２１が目詰まりし、副流路Ｆ２の圧力Ｐ２が下がると、共通インク室４１内の主流路Ｆ１の圧力Ｐ１との間に圧力差が生じる。この場合に、インク回収管５ｂから回収されたインクが、バッファ空間部６を経てインク排出管５ｃに逆流する虞がある。インク排出管５ｃに逆止弁８を設けることにより、インクの逆流によって各個別連通路４２２及び共通流路４２１に気泡や夾雑物が戻ることを防止することができる。
【００７２】
なお、この逆止弁８も圧力損失要素の一つであるため、逆止弁のクラッキング圧力（開弁圧）は低いほうがよく、ノズル２２からのメニスカスブレイクが生じる圧力Ｐｘ（例えば５ｋＰａ程度）よりも低いことが必要である。また、ノズル２２からのメニスカスブレイクを確実に防止するには、移送ポンプ１０５による加圧をせずに、インク返送管１０３に（インク回収管５ｂと排出流路４２３とのバッファ空間部６よりも下流側に）吸引ポンプを設け、この吸引ポンプが生じさせる負圧のみによりインクを循環させるようにしてもよい。
【００７３】
なお、以上説明した実施形態のインクジェット記録装置１００においては、インクジェットヘッド１とインクタンク１０１との間でインクを循環させているが、本発明はこれに限定されない。図示しないが、インク回収管５ｂ及びインク排出管５ｃから流出したインクを、インクタンク１０１に戻さずに、廃インクタンクに排出させるように構成してもよい。
【００７４】
〔インクジェットヘッドの他の実施形態〕
この実施形態は、本発明のインクジェットヘッドを、シアーモード型ではないインクジェットヘッドとして構成した例である。図８は、本発明に係るインクジェットヘッドのさらに他の例を示す縦断面図であり、図９は、本発明に係るインクジェットヘッドのさらに他の例を示す横断面図である。図１と同一符号の部位は同一構成の部位であるため、これらの説明は上記説明を援用し、ここでは省略する。
【００７５】
本発明のインクジェットヘッド１は、図８及び図９に示すように、基板３上に圧電素子２４を配置した構成とすることもできる。このインクジェットヘッド１においては、基板３上に圧電素子２４が配置されており、この基板３の下面側にインクチャネルとなる圧力室２３が構成されている。圧電素子２４は、圧力室２３の上面（天井面）の一部をなしており、駆動することにより、圧力室２３の容積を変動させる。圧力室２３の下面（底面）は、ノズルプレート２１によって閉蓋されている。ノズルプレート２１には、各圧力室２３に対応された複数の吐出ノズル２２が形成されている。吐出ノズル２２は、圧力室２３に対して連通し、圧力室２３を外部（下方）に連通させている。ノズルプレート２１の下面部がインク吐出面１Ｓとなる。各圧力室２３内のインクは、圧電素子２４の作用によって吐出圧力を付与され、吐出ノズル２２を通って外部の記録媒体に向けて（下方）に吐出される。
【００７６】
各圧力室２３は、注入孔３１ａを介して共通インク室４１に連通している。共通インク室４１内のインクは、注入孔３１ａを介して、各圧力室２３に注入される。
【００７７】
各圧力室２３内のノズル２２の近傍は、第１のインク排出用流路２６ａを介して、第１の個別連通路４２２ａに連通されている。これら第１の個別連通路４２２ａは、マニホールド４内に穿設された共通流路４２１に連通し合流している。第１のインク排出用流路２６ａは、前述の実施形態と同様に、ノズルプレート２１の上面に形成された溝がヘッドチップ２の下面によって閉蓋されて構成されている。また、第１のインク排出用流路２６ａは、前述の実施形態と同様に、圧力室２３から排出されるインクが接触する内面の少なくとも一部が親水化されている。第１のインク排出用流路２６ａは、内面の少なくとも一部が親水化されていることにより、インク導入が容易となっている。
【００７８】
また、各圧力室２３内のノズル２２から離れた側の端部近傍（注入孔３１ａからノズル２２までの間の空間）は、注入孔３１ａから圧力室２３への流入路に隣接した第２のインク排出用流路２６ｂを介して、第２の個別連通路４２２ｂに連通されている。これら第２の個別連通路４２２ｂは、共通流路４２１に連通し合流している。
【００７９】
共通流路４２１に至ったインクは、前述したように、インク排出室４１２に至り、インク排出管５ｃを経て、インク回収管５ｂに合流する。
【００８０】
〔インクジェットヘッドの製造方法〕
図１０は、本発明に係るインクジェットヘッドの製造方法を説明するフロー図である。
【００８１】
以下に、前述した本発明に係るインクジェットヘッド１の製造方法の要部について説明する。このインクジェットヘッド１の製造方法においては、図１０に示すように、ノズルプレート２１に、透孔であるノズル２２及びこのノズル２２近傍に始端部を有する流路形成溝２８を形成する（ｓｔ１）。ノズルプレート２１の材料は、前述したように、シリコン材料、ポリイミド樹脂材料又はその他の有機物材料、ステンレス、ニッケル又はその他の金属材料などである。ノズル２２及び流路形成溝２８の形成は、ドライエッチング、ウェットエッチングや、その他種々の公知の加工方法によって行うことができる。
【００８２】
なお、前述したように、ノズル２２の圧力室２３側の開口端２２ａと、流路形成溝２８の底面部とを、同一平面上として形成することが好ましい。共通流路４２１も同様に、流路形成溝２８の底面部と同一平面上として形成することが好ましい。これらが同一平面上に形成されていることにより、インク導入が容易となる。
【００８３】
次に、流路形成溝２８内への親水化処理を行う（ｓｔ２）。共通流路４２１内も同様に、親水化処理を行うことが好ましい。この親水化処理としては、ノズルプレート２１をポリイミド樹脂材料などの有機物材料により形成した場合には、プラズマ処理を行うことが好ましい。プラズマ処理としては、酸素プラズマ処理が好ましい。この酸素プラズマ処理により、処理面に水酸基（ＯＨ基）が残存し、親水性が発揮され、数日以上保持される。
【００８４】
プラズマ処理としては、例えば次の処理を具体例として挙げることができる。
（処理条件）
装置：平行平板型反応装置
原料ガス：酸素
ガス流量：５０ｓｃｃｍ
圧力：１０Ｐａ
放電方法：高周波（１３．５６ＭＨｚ、出力２００Ｗ）
処理時間：５分間
【００８５】
このプラズマ処理により、流路形成溝２８内が活性化される。その結果、処理後の水の接触角が約５°となり、流路形成溝２８内の濡れ性及び気泡排出性が大きく向上する。他に有効なプラズマ処理としては、マイクロ波を用いた方法等が挙げられ、採用するガスも酸素に限らず、窒素や他のガスまたは酸素と不活性ガスの混合ガス等が挙げられる。
【００８６】
また、ノズルプレート２１をシリコン材料により形成した場合においても、親水化処理として、酸素プラズマ処理を行うことが好ましい。ポリイミド樹脂材料に比較すると効果が低いが、処理面を活性化し濡れ性を向上させることができる。酸素プラズマ処理のようなプラズマ処理により、処理面がエッチングされて活性が高い面が現れるので、親水性が発揮される。
【００８７】
ノズルプレート２１をシリコン材料により形成した場合においては、親水化処理としては、ＣＶＤやスパッタリングにより、酸化シリコン膜（ＳｉＯ２膜）や五酸化タンタル膜（Ｔａ２Ｏ５膜）を成膜することも好ましい。流路形成溝２８内に熱酸化膜（酸化シリコン膜（ＳｉＯ２膜））や五酸化タンタル膜（Ｔａ２Ｏ５膜）を成膜した後、さらに、この熱酸化膜に酸素プラズマ処理を行うことも好ましい。
【００８８】
ノズルプレート２１をシリコン材料により形成した場合において、プラズマ処理を行わずに、流路形成溝２８内に熱酸化膜（酸化シリコン膜（ＳｉＯ２膜））や五酸化タンタル膜（Ｔａ２Ｏ５膜）を成膜するのみでも親水性を発揮させることができる。酸化シリコン膜を成膜した場合、水との接触角が５０°程度の親水性を１ヶ月程度に亘って維持することができる。
【００８９】
このインクジェットヘッド１の製造方法においては、インク排出用流路２６ａの開口断面が狭く複雑な流路形状を有していても、ノズルプレート２１を流路形成部材に接合する前に、未だインク排出用流路２６ａが閉鎖された流路として構成されず片側が開放された溝である状態に対して親水化処理を行うので、インク排出用流路２６ａ内に良好に親水化処理を施すことができ、信頼性の高い親水化を実現することができる。排出用流路２６ａが閉鎖された流路として構成された後に行う親水化処理によっては、排出用流路２６ａ内の全てに処理を施すことが困難であり、また、排出用流路２６ａ内の全てに処理がなされたかを確認することも困難であるので、信頼性の高い親水化ができない。
【００９０】
そして、ノズルプレート２１を流路形成部材に接合させることにより、圧力室２３にノズル２２を連通させ、流路形成溝２８を流路形成部材により閉蓋してインク排出用流路２６ａを構成する（ｓｔ３）。流路形成部材としては、ヘッドチップ２を用いることが好ましい。ヘッドチップ２を流路形成部材として用いることにより、インク排出用流路２６ａを構成するための別部品を用いる必要がない。ここで、ヘッドチップ２には、予め圧力室２３が構成されており、配線基板３が取付けられている。
【００９１】
なお、このようにノズルプレート２１とヘッドチップ２とを接合した後において、圧力室２３を介してさらにプラズマ処理を行うことにより、インク排出用流路２６ａ内及び共通流路４２１内の親水化を行うことができる。この親水化処理より、ノズルプレート２１とヘッドチップ２とを接合させる接着材が固化して流路内に露出している場合には、この接着材の表面も親水化することができる。ノズルプレート２１とヘッドチップ２とを接合した後のプラズマ処理は、省略することも可能である。
【００９２】
次に、マニホールド４等、インクジェットヘッド１を構成する他の部材の組立てを行って、インクジェットヘッド１が完成される（ｓｔ４）。
【００９３】
このインクジェットヘッド１の製造方法においては、インク排出用流路２６ａの開口断面が狭く複雑な流路形状を有していても、均等に親水化処理を施すことができる。このインクジェットヘッド１の製造方法においては、親水化処理により、インク導入、特に、初期インク導入を容易とすることができる。
【００９４】
以上の説明において、インクジェットヘッドについて説明された構成は、インクジェットヘッドの製造方法に構成に適宜援用することができる。また、インクジェットヘッドの製造方法について説明された構成は、インクジェットヘッドの構成に適宜援用することができる。
【符号の説明】
【００９５】
１：インクジェットヘッド
２：ヘッドチップ
２１：ノズルプレート
２２：ノズル
２２ａ：開口端
２３：圧力室
２３ａ：凹部
２４：圧電素子
２５：擬似圧力室
２６ａ：インク排出用流路
２６ｂ：第２のインク排出用流路
２７：閉蓋部材
２８：流路形成溝
３：配線基板
３１ａ：注入孔
３１ｂ：排出孔
４：インクマニホールド
４１：共通インク室
４１２：インク排出室
４２１：共通流路
４２２：個別連通路
４２３：排出流路
４２４：排出チャネル
４５：隔壁
５ａ：インク供給管
５ｂ：インク回収管
５ｃ：インク排出管
６：バッファ空間部
６１：合流箱
８：逆止弁
９：流量調整部材
Ｆ１：主流路
Ｆ２：副流路
１００：インクジェット記録装置
１０１：インクタンク
１０２：インク移送管
１０３：インク返送管
１０４：制御部
１０５：移送ポンプ
【図１】
2018043447.tif 000003
【図２】
2018043447.tif 000004
【図３】
2018043447.tif 000005
【図４】
2018043447.tif 000006
【図５】
2018043447.tif 000007
【図６】
2018043447.tif 000008
【図７】
2018043447.tif 000009
【図８】
2018043447.tif 000010
【図９】
2018043447.tif 000011
【図１０】
2018043447.tif 000012
【手続補正書】
【提出日】平成29年2月6日(2017.2.6)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
インクが充填され、圧力発生手段により容積変動を生じて前記インクを吐出する少なくとも１つの圧力室と、
透孔であるノズルが形成され、流路形成部材に接合されることにより、前記ノズルを前記圧力室に連通させるとともに、前記圧力室に連通したインク排出用流路を前記流路形成部材とともに構成しているノズルプレートとを備え、
前記インク排出用流路は、前記圧力室から排出されるインクが接触する内面の少なくとも一部が親水化されていることを特徴とするインクジェットヘッド。
【請求項２】
前記流路形成部材は、前記圧力室が形成されたヘッドチップであって、
前記インク排出用流路は、前記ノズルプレートの前記ヘッドチップ側の平面に刻設された流路形成溝が、該ヘッドチップにより閉蓋されて構成されており、
前記流路形成溝内が親水化されていることを特徴とする請求項１記載のインクジェットヘッド。
【請求項３】
前記ノズルプレートは、シリコン材料により形成され、
前記親水化は、前記流路形成溝内への熱酸化膜の成膜によりなされていることを特徴とする請求項２記載のインクジェットヘッド。
【請求項４】
前記ノズルプレートは、シリコン材料により形成され、
前記親水化は、前記流路形成溝内への酸素プラズマ処理によりなされていることを特徴とする請求項２記載のインクジェットヘッド。
【請求項５】
前記ノズルプレートは、シリコン材料により形成され、
前記親水化は、前記流路形成溝内に熱酸化膜が成膜され、この熱酸化膜への酸素プラズマ処理によりなされていることを特徴とする請求項２記載のインクジェットヘッド。
【請求項６】
前記ノズルプレートは、有機物材料により形成され、
前記親水化は、前記流路形成溝内への酸素プラズマ処理によりなされていることを特徴とする請求項２記載のインクジェットヘッド。
【請求項７】
前記有機物材料は、ポリイミド樹脂材料であることを特徴とする請求項６記載のインクジェットヘッド。
【請求項８】
前記ノズルの前記圧力室側の開口端と、前記インク排出用流路の前記ノズルプレート側の内面部とは、同一平面上にあることを特徴とする請求項１〜７の何れかに記載のインクジェットヘッド。
【請求項９】
請求項１〜８の何れかに記載のインクジェットヘッドと、
前記インクジェットヘッドに移送されるインクが貯蔵されるインクタンクと、
前記インクタンク内のインクを前記インクジェットヘッドに移送するインク移送部とを備えたことを特徴とするインクジェット記録装置。
【請求項１０】
請求項１〜８の何れかに記載のインクジェットヘッドと、
前記インクジェットヘッドに移送されるインクが貯蔵されるインクタンクと、
前記インクタンク内のインクを前記インクジェットヘッドに移送するとともに、前記インクジェットヘッドに移送されたインクを回収するインク移送部とを備え、
前記インク排出用流路を経て前記圧力室から排出されたインクは、前記インクジェット
ヘッドから回収されたインクに合流されることを特徴とするインクジェット記録装置。
【請求項１１】
ノズルプレートに、透孔であるノズル及びこのノズル近傍に始端部を有する流路形成溝を形成し、
前記流路形成溝内に親水化処理を行い、
前記ノズルプレートを流路形成部材に接合させることにより、圧力発生手段によって容積変動を生ずる圧力室に前記ノズルを連通させるとともに、前記流路形成溝を前記流路形成部材により閉蓋してインク排出用流路を構成して前記圧力室に連通させることを特徴とするインクジェットヘッドの製造方法。
【請求項１２】
前記ノズルプレートと前記流路形成部材とを接合させた後に、前記圧力室を介して前記インク排出用流路内の親水化処理を行うことを特徴とする請求項１１記載のインクジェットヘッドの製造方法。
【請求項１３】
前記流路形成部材として、前記圧力室が形成されたヘッドチップを用いることを特徴とする請求項１１又は１２記載のインクジェットヘッドの製造方法。
【請求項１４】
前記ノズルの前記圧力室側の開口端と、前記流路形成溝の底面部とを、同一平面上に形成することを特徴とする請求項１１、１２又は１３記載のインクジェットヘッドの製造方法。
【請求項１５】
前記ノズルプレートをシリコン材料により形成し、前記親水化処理として、前記流路形成溝内に熱酸化膜を成膜することを特徴とする請求項１１〜１４の何れかに記載のインクジェットヘッドの製造方法。
【請求項１６】
前記ノズルプレートをシリコン材料により形成し、前記親水化処理として、前記流路形成溝内に酸素プラズマ処理を行うことを特徴とする請求項１１〜１４の何れかに記載のインクジェットヘッドの製造方法。
【請求項１７】
前記ノズルプレートをシリコン材料により形成し、前記親水化処理として、前記流路形成溝内に熱酸化膜を成膜し、この熱酸化膜に酸素プラズマ処理を行うことを特徴とする請求項１１〜１４の何れかに記載のインクジェットヘッドの製造方法。
【請求項１８】
前記ノズルプレートを有機物材料により形成し、
前記親水化処理として、前記流路形成溝内に酸素プラズマ処理を行うことを特徴とする請求項１１〜１４の何れかに記載のインクジェットヘッドの製造方法。
【請求項１９】
前記有機物材料として、ポリイミド樹脂材料を用いることを特徴とする請求項１８記載のインクジェットヘッドの製造方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００９】
１．
インクが充填され、圧力発生手段により容積変動を生じて前記インクを吐出する少なくとも１つの圧力室と、
透孔であるノズルが形成され、流路形成部材に接合されることにより、前記ノズルを前記圧力室に連通させるとともに、前記圧力室に連通したインク排出用流路を前記流路形成部材とともに構成しているノズルプレートとを備え、
前記インク排出用流路は、前記圧力室から排出されるインクが接触する内面の少なくとも一部が親水化されていることを特徴とするインクジェットヘッド。
２．
前記流路形成部材は、前記圧力室が形成されたヘッドチップであって、
前記インク排出用流路は、前記ノズルプレートの前記ヘッドチップ側の平面に刻設された流路形成溝が、該ヘッドチップにより閉蓋されて構成されており、
前記流路形成溝内が親水化されていることを特徴とする前記１記載のインクジェットヘッド。
３．
前記ノズルプレートは、シリコン材料により形成され、
前記親水化は、前記流路形成溝内への熱酸化膜の成膜によりなされていることを特徴とする前記２記載のインクジェットヘッド。
４．
前記ノズルプレートは、シリコン材料により形成され、
前記親水化は、前記流路形成溝内への酸素プラズマ処理によりなされていることを特徴とする前記２記載のインクジェットヘッド。
５．
前記ノズルプレートは、シリコン材料により形成され、
前記親水化は、前記流路形成溝内に熱酸化膜が成膜され、この熱酸化膜への酸素プラズマ処理によりなされていることを特徴とする前記２記載のインクジェットヘッド。
６．
前記ノズルプレートは、有機物材料により形成され、
前記親水化は、前記流路形成溝内への酸素プラズマ処理によりなされていることを特徴とする前記２記載のインクジェットヘッド。
７．
前記有機物材料は、ポリイミド樹脂材料であることを特徴とする前記６記載のインクジェットヘッド。
８．
前記ノズルの前記圧力室側の開口端と、前記インク排出用流路の前記ノズルプレート側の内面部とは、同一平面上にあることを特徴とする前記１〜７の何れかに記載のインクジェットヘッド。
９．
前記１〜８の何れかに記載のインクジェットヘッドと、
前記インクジェットヘッドに移送されるインクが貯蔵されるインクタンクと、
前記インクタンク内のインクを前記インクジェットヘッドに移送するインク移送部とを備えたことを特徴とするインクジェット記録装置。
１０．
前記１〜８の何れかに記載のインクジェットヘッドと、
前記インクジェットヘッドに移送されるインクが貯蔵されるインクタンクと、
前記インクタンク内のインクを前記インクジェットヘッドに移送するとともに、前記インクジェットヘッドに移送されたインクを回収するインク移送部とを備え、
前記インク排出用流路を経て前記圧力室から排出されたインクは、前記インクジェット
ヘッドから回収されたインクに合流されることを特徴とするインクジェット記録装置。
１１．
ノズルプレートに、透孔であるノズル及びこのノズル近傍に始端部を有する流路形成溝を形成し、
前記流路形成溝内に親水化処理を行い、
前記ノズルプレートを流路形成部材に接合させることにより、圧力発生手段によって容積変動を生ずる圧力室に前記ノズルを連通させるとともに、前記流路形成溝を前記流路形成部材により閉蓋してインク排出用流路を構成して前記圧力室に連通させることを特徴とするインクジェットヘッドの製造方法。
１２．
前記ノズルプレートと前記流路形成部材とを接合させた後に、前記圧力室を介して前記インク排出用流路内の親水化処理を行うことを特徴とする前記１１記載のインクジェットヘッドの製造方法。
１３．
前記流路形成部材として、前記圧力室が形成されたヘッドチップを用いることを特徴とする前記１１又は１２記載のインクジェットヘッドの製造方法。
１４．
前記ノズルの前記圧力室側の開口端と、前記流路形成溝の底面部とを、同一平面上に形成することを特徴とする前記１１、１２又は１３記載のインクジェットヘッドの製造方法。
１５．
前記ノズルプレートをシリコン材料により形成し、前記親水化処理として、前記流路形成溝内に熱酸化膜を成膜することを特徴とする前記１１〜１４の何れかに記載のインクジェットヘッドの製造方法。
１６．
前記ノズルプレートをシリコン材料により形成し、前記親水化処理として、前記流路形成溝内に酸素プラズマ処理を行うことを特徴とする前記１１〜１４の何れかに記載のインクジェットヘッドの製造方法。
１７．
前記ノズルプレートをシリコン材料により形成し、前記親水化処理として、前記流路形成溝内に熱酸化膜を成膜し、この熱酸化膜に酸素プラズマ処理を行うことを特徴とする前記１１〜１４の何れかに記載のインクジェットヘッドの製造方法。
１８．
前記ノズルプレートを有機物材料により形成し、
前記親水化処理として、前記流路形成溝内に酸素プラズマ処理を行うことを特徴とする前記１１〜１４の何れかに記載のインクジェットヘッドの製造方法。
１９．
前記有機物材料として、ポリイミド樹脂材料を用いることを特徴とする前記１８記載のインクジェットヘッドの製造方法。