(57)【要約】【課題】小型化を図ることが可能なインクジェット記録ヘッドを提供する。【解決手段】第１のプレートＨ１２００に形成されたインク供給口（液体供給流路）Ｈ１２０１は、記録素子基板（不図示）の第１のプレートＨ１２００に接する面に対して垂直な垂直壁Ｈ１２０２と、その面に対して傾いた傾斜壁Ｈ１２０３とを有している。１つの列に配列されている複数の記録素子基板の各々のインク供給口（不図示）にインクを供給するインク供給口Ｈ１２０１では、傾斜壁Ｈ１２０３は垂直壁Ｈ１２０２に対して記録素子基板の配列方向に沿う第１の方向に延びている。１つの列に隣接する列に配列されている複数の記録素子基板の各々のインク供給口（不図示）にインクを供給するインク供給口Ｈ１２０１では、傾斜壁Ｈ１２０３は垂直壁Ｈ１２０２に対して第１の方向とは反対の方向である第２の方向に延びている。【選択図】図１１Ａ
2008273093.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体を吐出する複数の吐出口と該吐出口から前記液体を吐出させる吐出エネルギーを発生する複数の記録素子とが複数列に配置され、前記記録素子に前記液体を供給する液体供給口が形成された記録素子基板と、
複数の前記記録素子基板が前記吐出口及び前記記録素子の配列方向に沿って一方の面上に複数列に配置され、前記記録素子の各々の前記液体供給口に前記液体を供給する複数の液体供給流路が形成された支持板と、
前記支持板の前記一方の面とは反対側の面上に配置され、前記液体供給流路に異物が侵入することを防止するフィルター部材と、
を有するインクジェット記録ヘッドにおいて、
前記液体供給流路は、前記記録素子基板の前記支持板に接する面に対して垂直な垂直壁と、前記記録素子基板の前記面に対面し、かつ前記面との間に鋭角を形成するように傾いた傾斜壁とを有しており、
１つの列に配列されている複数の前記記録素子基板の各々の前記液体供給口に前記液体を供給する前記液体供給流路では、前記傾斜壁は前記垂直壁に対して前記記録素子基板の配列方向に沿う第１の方向に延びており、
前記１つの列に隣接する列に配列されている複数の前記記録素子基板の各々の前記液体供給口に前記液体を供給する前記液体供給流路では、前記傾斜壁は前記垂直壁に対して前記第１の方向とは反対の方向である第２の方向に延び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】
前記フィルター部材を収容し、かつ前記液体が供給される液室を前記支持板との間に形成する液体供給部材をさらに有し、
前記液室には、前記傾斜壁が前記垂直壁に対して前記第１の方向に延びている前記液体供給口に対する前記液室内の前記液体の流れ方向を前記第１の方向に規制し、前記傾斜壁が前記垂直壁に対して前記第２の方向に延びている前記液体供給口に対する前記液室内の前記液体の流れ方向を前記第２の方向に規制する隔壁が設けられている、請求項１に記載のインクジェット記録ヘッド。
【請求項３】
前記吐出口及び前記記録素子が、前記インクジェット記録ヘッドの記録領域に配される記録媒体の搬送方向に対して交差する方向の前記記録媒体の全幅にわたって配列されたフルラインタイプのインクジェット記録ヘッドである、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】
前記記録素子基板の数と同じかそれよりも少ない数の前記フィルター部材が設けられている、請求項１から３のいずれか１項に記載のインクジェット記録ヘッド。
【請求項５】
請求項１から４のいずれか１項に記載のインクジェット記録ヘッドを用いて記録を行うインクジェット記録装置。
【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インクジェット記録装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のインクジェット方式による記録装置においては、給紙部から給紙した被記録媒体であるシート材に対し、画像形成部においてシート材の搬送方向と交叉する方向に、インクを吐出する記録ヘッドが移動走査させられるように構成されている。これにより、シート材上にインクを吐出させて画像を形成する。画像形成されたシート材は、その後、記録装置の排出部へ排出される。このようなインクジェット方式の記録装置においては、例えばＡ４サイズ一枚のシート材に画像を形成するにあたり記録ヘッドを数回往復移動させるので、その記録速度は一般に毎分２枚〜数枚程度であった。しかしながら、近年、記録速度の高速化が求められている。その要求を満たすために、インクを吐出するためのノズルをシート材の搬送方向に交差する方向の記録媒体の全幅にわたって配列することで記録速度を毎分数十枚程度まで向上させた、いわゆるフルラインタイプのインクジェット記録ヘッドが提案されている。そして、そのようなフルラインタイプのインクジェット記録ヘッド１本から複数本備えた記録装置も提案されている。
【０００３】
例えば４〜１３インチ等の長尺のフルラインタイプのインクジェット記録ヘッドを実現する手段として、一定のノズル数を持つ記録素子基板を支持板上に複数配列して記録媒体全幅にわたるインク吐出を行うことを可能にする形態の記録ヘッドが提案されている。あるいは、記録素子基板そのものを記録媒体の全幅にわたって長尺化した形態の記録ヘッド等も提案されている。
【０００４】
上述したフルラインタイプのインクジェット記録ヘッドおよびそのインクジェット記録ヘッドを備えた記録装置は、特許文献１に開示されている。
【特許文献１】特開２００７−０１５２５７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、このようなフルラインタイプの記録ヘッドは、従来のインクジェット記録装置に用いられている往復走査型の記録ヘッドよりも一般にサイズが大きくなる。また、記録装置を構成する上で、例えばインク１色につき１つのインクジェット記録ヘッドを使い、全体で複数本のインクジェット記録ヘッドを備える場合もある。そのため、フルラインタイプの記録ヘッドを用いる記録装置は大型化してしまう。その一方で、ユーザーの使用環境におけるスペース効率等の観点から、記録装置には小型化が求められている。
【０００６】
そこで本発明は、小型化を図ることが可能なインクジェット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】
【０００７】
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、液体を吐出する複数の吐出口と該吐出口から前記液体を吐出させる吐出エネルギーを発生する複数の記録素子とが複数列に配置され、前記記録素子に前記液体を供給する液体供給口が形成された記録素子基板と、複数の前記記録素子基板が前記吐出口及び前記記録素子の配列方向に沿って一方の面上に複数列に配置され、前記記録素子の各々の前記液体供給口に前記液体を供給する複数の液体供給流路が形成された支持板と、前記支持板の前記一方の面とは反対側の面上に配置され、前記液体供給流路に異物が侵入することを防止するフィルター部材と、を有するインクジェット記録ヘッドにおいて、前記液体供給流路は、前記記録素子基板の前記支持板に接する面に対して垂直な垂直壁と、前記記録素子基板の前記面に対面し、かつ前記面との間に鋭角を形成するように傾いた傾斜壁とを有しており、１つの列に配列されている複数の前記記録素子基板の各々の前記液体供給口に前記液体を供給する前記液体供給流路では、前記傾斜壁は前記垂直壁に対して前記記録素子基板の配列方向に沿う第１の方向に延びており、前記１つの列に隣接する列に配列されている複数の前記記録素子基板の各々の前記液体供給口に前記液体を供給する前記液体供給流路では、前記傾斜壁は前記垂直壁に対して前記第１の方向とは反対の方向である第２の方向に延びていることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、小型化を図ることが可能なインクジェット記録ヘッド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】
【０００９】
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。
【００１０】
（第１の実施形態）
図１は、本発明の第１の実施形態であるインクジェット記録装置を正面から見た全体概略構成図である。図２及び図３は、図１に示したインクジェット記録装置における記録ヘッドユニット、キャップ部およびクリーニング機構の概略構成を示す斜視図である。
【００１１】
図１を参照すると、インクジェット記録装置内にある給紙カセット１に収容された被記録媒体のシート材である記録紙Ｐは、最上紙からピックアップローラ２ａにより繰り出され、分離パッド３ａの働きによって１枚ずつ分離給送される。給紙カセット１から給紙された記録紙Ｐは、搬送ローラ対４によって、回転停止しているレジストローラ対５へ搬送される。また、インクジェット記録装置Ｓの側方には手差しトレイ６が備えられており、ピックアップローラ２ｂにより繰り出され、分離パッド３ｂによって１枚ずつ分離給送され、レジストローラ対５へ搬送される。
【００１２】
レジストローラ対５へ搬送された記録紙Ｐは、ベルト搬送部７へ向かって所定のタイミングで送り出され、搬送ベルト８に吸着ローラ９の直前で静電吸着される。搬送ベルト８は下流側搬送ローラである駆動ローラ１０、上流側搬送ローラである搬送ローラ１１及び圧力ローラ１２によって巻架されている。駆動ローラ１０には図示しない駆動源より駆動力が伝達され、これにより搬送ベルト８が回転される。このとき、搬送ベルト８の表面は帯電器１３によって電位が与えられている。搬送ベルト８に載置された記録紙Ｐが、接地された吸着ローラ９に達すると、記録紙Ｐと搬送ベルト８とがより密着した状態に静電吸着力によって維持されるため、記録紙Ｐは搬送ベルト８に密着して搬送ベルト８とともに移動する。
【００１３】
搬送ローラ１１の記録紙搬送方向における下流側には、画像情報に基づいて画像を形成するための記録ヘッドユニット１４が設けられている。記録ヘッドユニット１４内には、インクの吐出により画像形成を行う複数の記録ヘッド１５が配置されている。記録ヘッド１５は、黒インク用の記録ヘッド１５Ｋ、シアンインク用の記録ヘッド１５Ｃ、マゼンタインク用の記録ヘッド１５Ｍ、イエローインク用の記録ヘッド１５Ｙを含んでいる。これらの記録ヘッド１５Ｋ，１５Ｃ，１５Ｍ，１５Ｙは、記録紙Ｐの搬送方向上流側からこの順に互いに所定の間隔をおいて配置され、ヘッドホルダ１６に取り付けられている。
【００１４】
記録ヘッド１５は、ヒータ等の電気熱エネルギー変換体を有してインクに熱を与えることが可能となっている。この熱によってインクを膜沸騰させ、この膜沸騰による気泡の成長または収縮によって生じる圧力変化によって記録ヘッド１５の記録素子基板Ｈ１１００上に配列されたノズルＨ１１０５（共に図４参照）からインクを吐出し、記録紙Ｐ上に画像を形成する。記録紙Ｐは、ベルト搬送部７を通過する際、記録ヘッドユニット１４内に配置された各色用の記録ヘッド１５Ｋ，１５Ｃ，１５Ｍ，１５Ｙにより画像が記録される。記録ヘッド１５の各々は、記録紙Ｐの搬送方向と直交する方向に複数の記録素子基板Ｈ１１００を配置することで、全幅に複数のノズルＨ１１０５が配列されたフルラインタイプのインクジェット記録ヘッドとして構成されている。また、インクの吐出の方式としては、ピエゾ素子を用いてインク液室の容積変化によりインクの吐出を行う方式等もあり、記録ヘッド１５はそのような他のインク吐出方式のものであってもよい。
【００１５】
各々の記録ヘッド１５が固定されているヘッドホルダ１６は、モータ１７とヘッド上下ガイド１８とにより上下に移動される。また、記録ヘッドユニット１４内のヘッド上下ガイド１８の近傍に設けられたセンサ１９により、ヘッドホルダ１６の上下動の移動距離が規定される。
【００１６】
また、各々の記録ヘッド１５は、画像形成のためのインク吐出を行っていないときは、インクの乾燥によるノズルＨ１１０５でのインクの凝固や記録素子基板Ｈ１１００へのゴミやホコリ等の付着を防止するために、キャップ２０により保護されている。キャップ２０は、黒インク用のキャップ２０Ｋ，シアンインク用のキャップ２０Ｃ，マゼンタインク用のキャップ２０Ｍ，イエローインク用のキャップ２０Ｙを含んでいる。画像形成が行われていないとき、各キャップ２０Ｋ，２０Ｃ，２０Ｍ，２０Ｙは、図２に示すように、各色用の記録ヘッド１５Ｋ，１５Ｃ，１５Ｍ，１５Ｙの記録素子基板Ｈ１１００をそれぞれ保護するキャッピング位置に配置されている。
【００１７】
画像形成を行う場合には、モータ１７、ヘッド上下ガイド１８、センサ１９によってヘッドホルダ１６を所定量移動させる。それとともに、図３に示すように、不図示の駆動源によりキャップ２０Ｋ，２０Ｃ，２０Ｍ，２０Ｙを各々の記録ヘッド１５Ｋ，１５Ｃ，１５Ｍ，１５Ｙから記録紙Ｐへのインクの吐出を妨げない退避位置に移動させる。そして、再びヘッドホルダ１６をモータ１７、ヘッド上下ガイド１８、センサ１９によって各記録ヘッド１５の記録素子基板Ｈ１１００と搬送ベルト８上の記録紙Ｐとの距離（紙間）が規定の値になるまで移動させる。そして、各記録ヘッド１５から記録紙Ｐに向けて各色のインクを吐出させる。搬送ベルト８に密着して搬送ベルト８とともに記録紙Ｐが記録ヘッドユニット１４の下を移動するのと同期して、記録ヘッド１５によるインクの吐出が記録ヘッド１５に設けられたノズルＨ１１０５から行われ、記録紙Ｐ上に画像が形成される。
【００１８】
記録ヘッドユニット１４に対向する領域（画像形成領域）において画像が形成された後の記録紙Ｐは、分離ガイド２１により搬送ベルトから分離され、排紙反転ローラ２２と拍車２３とのニップ部に導かれる。一方、インクの吐出が終わった記録ヘッド１５およびヘッドホルダ１６、キャップ２０は、記録ヘッド１５の記録素子基板Ｈ１１００をキャップ２０により保護する初期の位置へと戻される。
【００１９】
記録ヘッド１５は、クリーニング機構３５によって、記録ヘッド１５の記録素子基板Ｈ１１００が搭載されている面に残るインク滴等の除去が行われる。クリーニング機構３５は、記録ヘッド１５の記録素子基板Ｈ１１００の搭載面に残るインク滴等を吸収する多孔質吸収体からなる吸収体３６を有している。クリーニング機構３５は、さらに、記録ヘッド１５の記録素子基板Ｈ１１００の搭載面に残るインク滴等を除去するための記録ヘッド１５の全幅をワイプできる幅を持った弾性体からなる全面ワイパー３７を有している。クリーニング機構３５は、さらに、記録ヘッド１５の記録素子基板Ｈ１１００の配列領域部をワイプできる幅を持ったノズルワイパー３８を有している。クリーニング機構３５は、さらに、吸収体３６と全面ワイパー３７およびノズルワイパー３８とを一体的に支持する支持部材３９を有している。支持部材３９が、不図示の駆動源からの駆動によって、記録ヘッド１５の長手方向に延びるレール（不図示）の上を記録ヘッド１５に当接しながら移動することで、クリーニング機構３５による記録ヘッド１５のクリーニングが行われる。
【００２０】
画像形成後の記録紙Ｐは、排紙反転ローラ２２と拍車２３とに挟持搬送されるが、その後の搬送経路は、記録紙Ｐの片面にのみ画像を形成する片面記録モードか、記録紙の表裏両面に画像を形成する両面記録モードかによって異なる。片面記録モードの場合は、記録紙Ｐはそのまま排紙部２４に排出され、両面記録モードの場合は、記録紙Ｐは再給紙部２５に送られて再び機内に戻されて裏面に画像が形成された後、排紙部２４に送られて記録装置の外に排出される。
【００２１】
片面記録モードの場合、画像形成後の記録紙Ｐは、排紙反転ローラ２２と拍車２３とのニップ部から排紙パス２６を通り、排紙ローラ２７とそれと対向した拍車２８とにより挟持搬送され、排紙トレイ２９上に排出される。
【００２２】
一方、両面記録モードの場合、排紙ローラ２７及び拍車２８と、それらよりも搬送方向下流側に設けたセンサ３０とにより、搬送方向の切り換えタイミングが制御される。すなわち、記録紙Ｐの後端が排紙ローラ２７と拍車２８とのニップを抜ける直前に排紙ローラ２７及び拍車２８を反転させることで、記録紙Ｐは排紙パス２６を通り、排紙反転ローラ２２と拍車３１とによりスイッチバックパス３２に導かれる。スイッチバックパス３２上を搬送された記録紙Ｐは、再給紙パス３３へと送られる。記録紙Ｐは、再給紙ローラ３４ａ，３４ｂにより再びレジストローラ対５に送られ、表面と同様にして裏面に画像形成が行われる。裏面の画像形成がなされた記録紙Ｐは、片面記録モード時と同様に排紙パス２６に導かれ、排紙ローラ２７とそれと対向した拍車２８とにより挟持搬送され、排紙トレイ２９上に排出される。
【００２３】
次に、図４〜図７を参照して、記録ヘッドの構成について説明する。図４（ａ）は記録ヘッドの外観斜視図であり、図４（ｂ）は図（ａ）のＡ−Ａ断面図である。図５は記録ヘッドの分解斜視図であり、図６は記録ヘッドの記録素子ユニットの分解斜視図である。図７（ａ）は記録ヘッドの記録素子基板の斜視図であり、図７（ｂ）は図７（ａ）のＢ−Ｂ断面図である。図８（ａ）は記録素子基板と電気配線基板の配線接続部の斜視図であり、図８（ｂ）は図８（ａ）のＣ−Ｃ断面図である。
【００２４】
図４に示す記録ヘッド１５は、電気信号に応じて膜沸騰をインクに対して生じさせる熱エネルギーを発生させる熱エネルギーを生成する電気熱変換体を用いて、吐出口からインクを飛翔させて被記録媒体に記録を行うバブルジェット方式の記録ヘッドである。図４に示す記録ヘッド１５は、特にサイドシュータ型と呼ばれるタイプの記録ヘッドである。なお、上述したとおり、記録ヘッド１５の吐出口からインクを吐出するためのエネルギーを発生するエネルギー発生素子としては、ピエゾ素子などの電気機械変換体を用いたものがある。エネルギー発生素子としては、その他にも、レーザーなどの電磁波を照射して発熱させ、この発熱による作用でインク滴を吐出させるもの、あるいは、発熱抵抗体を有する電気熱変換素子によって液体を加熱させるもの等がある。エネルギー発生素子としては、これらのいかなる構成のものを用いることができる。
【００２５】
図５の分解斜視図に示すように、記録ヘッド１５は、記録素子ユニットＨ１００１とインク供給ユニットＨ１００２とを有している。さらに、記録素子ユニットＨ１００１は、図６の分解斜視図に示すように、記録素子基板Ｈ１１００、第１のプレートＨ１２００、電気配線基板Ｈ１３００、第２のプレートＨ１４００、フィルター部材Ｈ１６００を有している。フィルター部材Ｈ１６００は、第１のプレートＨ１２００の記録素子基板Ｈ１１００が配置される面とは反対側の面上に配置されている。
【００２６】
再び図５を参照すると、インク供給ユニットＨ１００２のインク供給部材（液体供給部材）Ｈ１５００には、インク供給液室Ｈ１５０１が形成されている。インク供給液室Ｈ１５０１は、第１のプレートＨ１２００に設けられたフィルター部材Ｈ１６００を収容する。また、インク供給部材Ｈ１５００はインク入口部材Ｈ１５０２、インク出口部材Ｈ１５０３を備えている。
【００２７】
図７に示すように、記録素子基板Ｈ１１００は、例えば、厚さ０．５〜１ｍｍのＳｉ基板Ｈ１１０８を有している。Ｓｉ基板Ｈ１１０８には、インク流路として長溝状の貫通口からなるインク供給口（液体供給口）Ｈ１１０１が複数形成されている。インク供給口Ｈ１１０１の両側には電気熱変換素子Ｈ１１０２がそれぞれ１列ずつ千鳥状に配列されている。電気熱変換素子Ｈ１１０２及びＡｌ等の電気配線は成膜技術によって形成されている。電気熱変換素子Ｈ１１０２は、ノズル（吐出口）Ｈ１１０５から液体であるインクを吐出させる吐出エネルギーを発生する記録素子である。また、Ｓｉ基板Ｈ１１０８には、電気配線に電気信号の入出力や電力供給するための電極Ｈ１１０３が設けられている。
【００２８】
インク供給口Ｈ１１０１は、Ｓｉ基板Ｈ１１０８の結晶方位を利用した異方性エッチングによって形成される。ウエハー面に＜１００＞、厚さ方向に＜１１１＞の結晶方位を持つＳｉ基板Ｈ１１０８の場合、アルカリ系（ＫＯＨ、ＴＭＡＨ、ヒトラジン等）のエッチング液を用いた異方性エッチングにより、約５４．７度の角度でＳｉ基板Ｈ１１０８のエッチングが進行する。この方法を用いて、所望の深さのエッチングを行う。
【００２９】
また、Ｓｉ基板Ｈ１１０８上にはノズルプレートＨ１１１０が設けられている。ノズルプレートＨ１１１０には、電気熱変換素子Ｈ１１０２に対応したインク流路Ｈ１１０４、ノズル（吐出口）Ｈ１１０５、発泡室Ｈ１１０７がフォトリソグラフィー技術によって形成されている。このように、記録素子基板Ｈ１１００には、複数のノズルＨ１１０５及び複数の電気熱変換素子Ｈ１１０２が複数列に配置されている。ノズルＨ１１０５は、電気熱変換素子Ｈ１１０２に対向する位置に設けられており、インク供給口Ｈ１１０１から供給されたインクを電気熱変換素子Ｈ１１０２により気泡を発生させてインクを吐出させる。
【００３０】
支持板である第１のプレートＨ１２００は、例えば、厚さ０．５〜１０ｍｍのアルミナ（Ａｌ2Ｏ3）で構成されている。なお、第１のプレートＨ１２００の素材は、アルミナに限られることなく、記録素子基板Ｈ１１００の材料の線膨張率と同等の線膨張率を有し、かつ、記録素子基板Ｈ１１００材料の熱伝導率と同等もしくは同等以上の熱伝導率を有する材料で作られてもよい。第１のプレートＨ１２００の素材は、例えば、シリコン（Ｓｉ）、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）、ジルコニア、窒化珪素（Ｓｉ3Ｎ4）、炭化珪素（ＳｉＣ）、モリブデン（Ｍｏ）、タングステン（Ｗ）のうちのいずれであってもよい。第１のプレートＨ１２００には、記録素子基板Ｈ１１００にインクを供給するためのインク供給口Ｈ１２０１が形成されている。記録素子基板Ｈ１１００のインク供給口Ｈ１１０１が第１のプレートＨ１２００のインク供給口（液体供給流路）Ｈ１２０１に対応し、かつ、記録素子基板Ｈ１１００は第１のプレートＨ１２００に対して位置精度良く接着固定される。その接着剤は、例えば、粘度が低く、接触面に形成される接着層が薄く、かつ、硬化後、比較的高い硬度を有し、かつ、耐インク性のあるものが望ましい。例えば、エポキシ樹脂を主成分とした熱硬化接着剤、もしくは紫外線硬化併用型の熱硬化接着剤を用いることができ、接着層の厚みは５０μｍ以下であることが望ましい。
【００３１】
図４に示すように、複数の記録素子基板Ｈ１１００が第１のプレートＨ１２００上に千鳥状に２列に配置され、同一色による幅広の記録を可能としている。図４に示す構成では、ノズル群の長さが１．５インチ程度の６つの記録素子基板Ｈ１１００ａ，Ｈ１１００ｂ，Ｈ１１００ｃ，Ｈ１１００ｄ，Ｈ１１００ｅ，Ｈ１１００ｆが千鳥状に配置され、Ａ４幅の記録を可能にしている。
【００３２】
また、各記録素子基板Ｈ１１００の吐出口群の端部には、記録方向において、千鳥状に隣接する他の記録素子基板Ｈ１１００のノズル群の端部と重複するノズルオーバーラップ部Ｎが設けられている。これにより、各記録素子基板Ｈ１１００のノズル群は記録方向において隙間がなくなるため、記録画像にそのような隙間に起因する筋が形成されることを防止している。本実施形態では、例えば、記録素子基板Ｈ１１００ａのノズル群Ｈ１１０６ａに重複領域Ｈ１１０９ａが設けられ、記録素子基板Ｈ１１００ｂのノズル群Ｈ１１０６ｂに重複領域Ｈ１１０９ｂが設けられている。なお、本実施形態のように６個の記録素子基板Ｈ１１００を用いた場合には、５つのノズルオーバーラップ部Ｎが存在することになる。
【００３３】
図６及び図８を参照すると、電気配線基板Ｈ１３００は、記録素子基板Ｈ１１００に対してインクを吐出するための電気信号を印加する配線を備えたものである。電気配線基板Ｈ１３００は、記録素子基板Ｈ１１００を組み込むための開口部を有しており、裏面には第２のプレートＨ１４００が接着固定される。また、電気配線基板Ｈ１３００は、記録素子基板Ｈ１１００の電極Ｈ１１０３に対応する電極端子Ｈ１３０２と、配線基板端部に位置し記録装置本体からの電気信号を受け取るための外部信号入力端子Ｈ１３０１とを有している。電気配線基板Ｈ１３００と記録素子基板Ｈ１１００とは電気的に接続されている。その接続方法には、例えば、記録素子基板Ｈ１１００の電極Ｈ１１０３と電気配線基板Ｈ１３００の電極端子Ｈ１３０２とを金ワイヤーＨ１３０３を用いたワイヤーボンディング技術を用いることができる。電気配線基板Ｈ１３００の素材としては、例えば、配線が二層構造のフレキシブル配線基板が使用され、表層はポリイミドフィルムで覆われている。
【００３４】
第２のプレートＨ１４００は、例えば、厚さ０．１〜１ｍｍ程度のステンレス鋼板で形成されている。なお、第２のプレートＨ１４００の素材は、ステンレス鋼に限られることなく、耐インク性を有し、良好な平面性を有する材料で作られてもよい。第２のプレートＨ１４００は、第１のプレートＨ１２００に接着固定された記録素子基板Ｈ１１００および該記録素子基板Ｈ１１００を取り込む開口部Ｈ１４０２を有しており、第１のプレートＨ１２００に接着固定される。
【００３５】
さらに、図８に示すように、記録素子基板Ｈ１１００と電気配線基板Ｈ１３００の電気実装部は第１の封止剤Ｈ１３０４により封止される。第１の封止剤Ｈ１３０４による封止部は記録素子基板Ｈ１１００および電気配線基板Ｈ１３００よりも０．０５〜０．３ｍｍ程度突出する。また、記録素子基板Ｈ１１００と電気配線基板Ｈ１３００との間に生じる溝部は第２の封止剤Ｈ１３０５で封止され、電気接続部分をインクによる腐食や外的衝撃から保護している。
【００３６】
第１のプレートＨ１２００の裏面側のインク供給口Ｈ１２０１には、インク中に混入された異物がインク供給口（液体供給流路）Ｈ１２０１に侵入することを防止するフィルター部材Ｈ１６００が接着固定される（図４（ｂ）及び図６を参照）。
【００３７】
次に、主に図９〜図１３を参照して、記録ヘッドの回復動作およびそれにまつわる記録ヘッドの構造について説明する。図９はインク供給の経路を示す概念図である。図１０Ａは記録ヘッドを示す斜視図、図１０Ｂは図１０ＡのＤ−Ｄ線に沿った断面図、図１０Ｃは図１０ＢにおけるＥ部の拡大断面図である。図１０Ｂ及び図１０Ｃは、記録ヘッド内部のインクの流れの様子を示している。図１１Ａ，１１Ｂ及び図１２は記録ヘッドのフィルターの配置を示す概略図である。図１３は本発明の記録ヘッドを用いた他の形態のインクジェット記録装置を示す概略図である。
【００３８】
インクジェット記録ヘッドを用いた画像形成装置においては、一般に、インクを強制的にヘッド内に流し、ノズルＨ１１０５からインクを排出させる回復動作が行われる。このような回復動作は、記録ヘッド１５を記録装置Ｓに取り付けた時に、記録ヘッド１５内にインクを充填する場合に行われる。また、ノズルＨ１１０５内に凝固したインクやノズルＨ１１０５内やインク供給口Ｈ１２０１内などに溜まった気泡によって、ノズルＨ１１０５の目詰まり等が生じることに起因して発生する画像不良等を解消するためにも行われる。
【００３９】
図９は、本実施形態におけるインク供給経路を示す概念図である。回復動作の実行指令が記録装置Ｓ内にある不図示のコントローラから送られると、サブポンプ４５によりインクが記録ヘッド１５の記録素子基板Ｈ１１００のノズルＨ１１０５から強制的に押し流される。記録ヘッド１５から押し出されたインクは、キャップ２０に溜まり、そこから廃インクポンプ４６により廃インクタンク４３へ回収される。ノズルＨ１１０５からのインクの強制的排出が終わると、記録ヘッド１５の記録素子基板Ｈ１１００の搭載面のクリーニングのためのワイピング動作が行われ、これにより記録ヘッド１５は良好なインク吐出を行うことができる状態になる。なお、回復方法としては、ここに述べたように記録ヘッド１５の内圧を上げてノズルＨ１１０５からインクを強制的に排出させる回復方法とは異なる、他のいずれの回復方法を用いることができる。例えば、記録ヘッド１５の記録素子基板Ｈ１１００の搭載面をキャップ２０で覆い、ポンプ等によりノズルＨ１１０５からインクを強制的に吸引する回復方法等を用いてもよい。
【００４０】
回復動作が行われるときの記録ヘッド１５内部のインクの流れは、図１０Ｂ及び図１０Ｃに示すようになる。インク供給口Ｈ１２０１（図６等参照）は、ノズル群Ｈ１１０６（図４（ａ）参照）の長手方向に沿って、片側が垂直壁Ｈ１２０２、反対側が傾斜壁Ｈ１２０３となるような構造になっている。垂直壁Ｈ１２０２は、記録素子基板Ｈ１１００の第１のプレートＨ１２００に接する面に対して垂直である。傾斜壁Ｈ１２０３は、記録素子基板Ｈ１１００の第１のプレートＨ１２００に接する面に対面し、かつその面との間に鋭角を形成するように傾いている。インク供給口Ｈ１２０１は、垂直壁Ｈ１２０２側の上部においてフィルター部材Ｈ１６００と通じるような形状になっている。このような構成により、インクは、おおよそ図１０Ｂ及び図１０Ｃに示す矢印のように流れ、フィルター部材Ｈ１６００を通過して傾斜壁Ｈ１２０３側に押し流されるような流れになる。すなわち、インク供給口Ｈ１２０１は、回復動作が行われたときに、フィルター部材Ｈ１６００と記録素子基板Ｈ１１００との間のインク液室内にある気泡を、ノズルＨ１１０５から効果的に押し流して除去しやすい形状になっている。フィルター部材Ｈ１６００と記録素子基板Ｈ１１００との間のインク液室内は、フィルター部材Ｈ１６００と記録素子基板Ｈ１１００のノズルＨ１１０５によって囲まれた空間である。そのため、インク吐出時に生じる気泡やインクに含まれる気体の溶出などにより生じる気泡が、この空間に溜まりやすい。そこで、大量に溜まった気泡によりインク供給口Ｈ１２０１を通るインクの流れが遮断され、ノズルＨ１１０５からのインクの吐出ができなくなるようなことを防ぐ必要がある。このような理由により、インク供給口Ｈ１２０１は、回復動作によりフィルター部材Ｈ１６００と記録素子基板Ｈ１１００との間のインク液室内にある気泡をノズルＨ１１０５から効果的に押し流して除去しやすい形状にすることが求められている。
【００４１】
図１１Ａに示すように、インク供給口Ｈ１２０１の垂直壁Ｈ１２０２と傾斜壁Ｈ１２０３との配置関係は、記録素子基板Ｈ１１００の配列方向に沿って、列ごとに向きを反転させた状態になっている。すなわち、インク供給口Ｈ１２０１の垂直壁Ｈ１２０２と傾斜壁Ｈ１２０３とは、第１のプレートＨ１２００上に千鳥状に配列された記録素子基板Ｈ１１００の配列ごとに、向きが反対になるように構成されている。換言すると、ある１つの列に配列されている複数の記録素子基板Ｈ１１００の各々のインク供給口Ｈ１１０１にインクを供給するインク供給口Ｈ１２０１では、傾斜壁Ｈ１２０３は垂直壁Ｈ１２０２に対して記録素子基板の配列方向に沿う第１の方向に延びている。これに対し、その１つの列に隣接する列に配列されている複数の記録素子基板Ｈ１１００の各々のインク供給口Ｈ１１０１にインクを供給するインク供給口Ｈ１２０１では、垂直壁Ｈ１２０２に対する傾斜壁Ｈ１２０３の配置が異なる。すなわち、傾斜壁Ｈ１２０３は垂直壁Ｈ１２０２に対して記録素子基板の配列方向に沿う第１の方向とは反対の方向である第２の方向に延びている。
【００４２】
図１１Ｂに示す構成では、インク供給口Ｈ１２０１の垂直壁Ｈ１２０２と傾斜壁Ｈ１２０３との配置方向を一定方向のみとしており、フィルター部材Ｈ１６００が千鳥状に配列されている。これに対し、図１１Ａに示すインク供給口Ｈ１２０１は、ノズル群Ｈ１１０６の長手方向に沿って、片側が垂直壁Ｈ１２０２となり反対側が傾斜壁Ｈ１２０３となるような構造となっている。さらに、図１１Ａに示すインク供給口Ｈ１２０１は、垂直壁Ｈ１２０２側の上部においてフィルター部材Ｈ１６００と連通している。したがって、図１１Ａに示す構成によれば、図１１Ｂに示すように隣り合う列のフィルター部材Ｈ１６００を千鳥状に配列するのではなく、フィルター部材Ｈ１６００をマトリクス状に配置することができる。
【００４３】
図１２（ａ）は図１１Ａに示したフィルター部材の配置構成に対応したインク供給部材を示す図であり、図１２（ｂ）は図１１Ｂに示したフィルター部材の配置構成に対応したインク供給部材を示す図である。すべてのフィルター部材Ｈ１６００を覆うことが要求されるインク供給部材Ｈ１５００の、インク供給液室Ｈ１５０１の長手方向の長さＬ１，Ｌ２（インク入口Ｈ１５０４とインク出口Ｈ１５０５との間の距離でもある）を比較する。図１２に示すように、図１２（ａ）に示す構成における長さＬ１の方が、図１２（ｂ）に示す構成における長さＬ２よりも短い。
【００４４】
したがって、インク供給口Ｈ１２０１の垂直壁Ｈ１２０２と傾斜壁Ｈ１２０３とを図１１Ａに示すように構成することで、図１２（ａ）に示すようにインク供給部材Ｈ１５００を小型化することができる。その結果、記録ヘッド１５の小型化が可能となり、ひいてはキャップ２０やクリーニング機構３５なども小型化することができるため、記録装置Ｓを全体的に小型化することが可能になる。
【００４５】
なお、本実施形態においては、記録素子基板Ｈ１１００上にノズル群Ｈ１１０６が４列配置され、それに対応してインク供給口Ｈ１２０１が４列ずつ分割された構造を例に挙げて説明した。しかし、記録素子基板Ｈ１１００上に配列されるノズル群Ｈ１１０６の数やそれに対応するインク供給口Ｈ１２０１の分割数はこれに限られるものではない。また、本実施形態においては、第１のプレートＨ１２００上に千鳥状に２列で記録素子基板Ｈ１１００を配置した構成になっているが、第１のプレートＨ１２００上に配列される記録素子基板Ｈ１１００の列数や配置構成は、これに限られるものではない。
【００４６】
さらに、本実施形態の記録ヘッド１５は、記録ヘッド１５の記録領域に配される記録媒体の搬送方向に対して交差する方向の記録媒体の全幅にわたってノズル及び電気熱変換素子が配列されたフルラインタイプのインクジェット記録ヘッドである。そして、本実施形態のインクジェット記録装置は、記録ヘッド１５が固定され、記録媒体が記録ヘッド１５の下方を通過することで画像形成を行う構成を有している。記録ヘッド１５および記録装置の構成はこれに限られず、例えば図１３に示すように、記録ヘッドが記録媒体上を複数回往復運動して画像を形成する、いわゆるシリアルスキャンタイプのインクジェット記録装置であっても良い。
【００４７】
（第２の実施形態）
次に、本発明の第２の実施形態を図１４及び図１５を用いて説明する。図１４は本発明の第２の実施形態に係る記録ヘッドの分解斜視図、図１５は図１４に示した記録ヘッドのフィルターの配置を示す斜視図である。これらの図面において、第１の実施形態の記録ヘッドと同一あるいは相当する構成については、第１の実施形態の説明において用いた符号と同一の符号を付している。
【００４８】
第１の実施形態における記録ヘッド１５では、記録素子基板Ｈ１１００の数に応じた数のインク供給口Ｈ１２０１群が設けられ、さらにそれらのインク供給口Ｈ１２０１群ごとにフィルター部材Ｈ１６００が接着固定されていた。
【００４９】
これに対し、本実施形態においては、図１４及び図１５に示すように、各列の互いに隣接するインク供給口Ｈ１２０１群同士が２つで１組となっており、これら各組に対して１つのフィルター部材Ｈ１６００が接着固定されている。このように、各列の互いに隣接するインク供給口Ｈ１２０１群に用いられるフィルター部材Ｈ１６００を共通化することにより、フィルター部材Ｈ１６００の部品点数、および組立て工数を減少させることが可能になっている。
【００５０】
（第３の実施形態）
次に、本発明の第３の実施形態を図１６及び図１７を用いて説明する。図１６は本発明の第３の実施形態に係る記録ヘッドの分解斜視図、図１７は図１６に示した記録ヘッドのフィルターの配置を示す平面図である。これらの図面において、第１及び第２の実施形態の記録ヘッドと同一あるいは相当する構成については、第１及び第２の実施形態の説明において用いた符号と同一の符号を付している。
【００５１】
第１及び第２の実施形態に係る記録ヘッド１５のインクユニットＨ１００２は、インク供給液室Ｈ１５０１の記録ヘッド１５の長手方向両端部にインク入口部材Ｈ１５０２およびインク出口部材Ｈ１５０３を設けた構成を有していた。
【００５２】
これに対し、本実施形態においては、図１６に示すように、第１のプレートＨ１２００上に千鳥状に配列された記録素子基板Ｈ１１００の配列方向に沿ってインク供給液室Ｈ１５０１を分割する隔壁Ｈ１５０６が、インク供給液室Ｈ１５０１内に設けられている。さらに、インク入口部材Ｈ１５０２とインク出口部材Ｈ１５０３とが２つとも記録ヘッド１５の長手方向の片側に配置されている。この構成では、記録ヘッド１５内部（インク供給液室Ｈ１５０１内部）のインクの流れは、図１７に矢印で示すようになる。すなわち、隔壁Ｈ１５０６は、インク供給液室Ｈ１５０１内のインクの流れを、第１のプレートＨ１２００に形成されたインク供給口Ｈ１２０１の垂直壁Ｈ１２０２に対して傾斜壁Ｈ１２０３が延びている方向に規制する。
【００５３】
本実施形態の構成によれば、インク入口部材Ｈ１５０２およびインク出口部材Ｈ１５０３を記録ヘッド１５の長手方向の同じ側に集約することができる。そのため、これらの部材Ｈ１５０２，Ｈ１５０３に接続されるインク管路を、例えば記録装置内の後ろ側に集約することなどが可能になり、記録装置の一層の簡素化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】本発明の第１の実施形態であるインクジェット記録装置を正面から見た全体概略構成図である。
【図２】図１に示したインクジェット記録装置における記録ヘッドユニット、キャップ部およびクリーニング機構の概略構成を示す斜視図である。
【図３】図１に示したインクジェット記録装置における記録ヘッドユニット、キャップ部およびクリーニング機構の概略構成を示す斜視図である。
【図４】図４（ａ）は記録ヘッドの外観斜視図であり、図４（ｂ）は図（ａ）のＡ−Ａ断面図である。
【図５】記録ヘッドの分解斜視図である。
【図６】記録ヘッドの記録素子ユニットの分解斜視図である。
【図７】図７（ａ）は記録ヘッドの記録素子基板の斜視図であり、図７（ｂ）は図７（ａ）のＢ−Ｂ断面図である。
【図８】図８（ａ）は記録素子基板と電気配線基板の配線接続部の斜視図であり、図８（ｂ）は図８（ａ）のＣ−Ｃ断面図である。
【図９】インク供給の経路を示す概念図である。
【図１０Ａ】記録ヘッドを示す斜視図である。
【図１０Ｂ】図１０ＡのＤ−Ｄ線に沿った断面図である。
【図１０Ｃ】図１０ＢにおけるＥ部の拡大断面図である。
【図１１Ａ】記録ヘッドのフィルターの配置を示す概略図である。
【図１１Ｂ】記録ヘッドのフィルターの配置を示す概略図である。
【図１２】記録ヘッドのフィルターの配置を示す概略図である。
【図１３】本発明の記録ヘッドを用いた他の形態のインクジェット記録装置を示す概略図である。
【図１４】本発明の第２の実施形態に係る記録ヘッドの分解斜視図である。
【図１５】図１４に示した記録ヘッドのフィルターの配置を示す斜視図である。
【図１６】本発明の第３の実施形態に係る記録ヘッドの分解斜視図である。
【図１７】図１６に示した記録ヘッドのフィルターの配置を示す平面図である。
【符号の説明】
【００５５】
Ｈ１１００    記録素子基板
Ｈ１１０１    インク供給口（液体供給口）
Ｈ１１０２    電機熱変換素子（記録素子）
Ｈ１１０５    ノズル（吐出口）
Ｈ１２００    第１のプレート（支持板）
Ｈ１２０１    インク供給口（液体供給流路）
Ｈ１２０２    垂直壁
Ｈ１２０３    傾斜壁
Ｈ１５００    インク供給部材（液体供給部材）
Ｈ１６００    フィルター部材
【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１０Ａ】
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【図１０Ｂ】
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【図１０Ｃ】
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【図１１Ａ】
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【図１１Ｂ】
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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８】
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【図９】
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