(57)【要約】【課題】外力に対して脆弱な吐出口面を保護可能な保護テープを有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１０１は、上層にフォトリソグラフィ技術を用いて配線及び発熱素子６が形成されたシリコン基板５と、シリコン基板５上にて発熱素子６に対応する流路の側壁、吐出口３を開口する流路の天井部（オリフィスプレート７）を形成する樹脂４と、オリフィスプレート７の吐出口３の列または群が形成されている面とに貼って吐出口を保護する保護テープ１０２とを備える。保護テープ１０２は、厚さ２５μｍのポリエチレンテレフタレートを用いたテープ基材１の一面に、高粘度液体２を塗布したものである。高粘度液体２は保護テープ１０２の吐出口面と対向する面に少なくとも塗布されている。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
記録液を吐出する吐出口が形成された吐出口面がテープを用いて保護されているインクジェット記録ヘッドにおいて、前記テープの少なくとも前記吐出口面に対向する面は非粘着性を有しており、該非粘着性面と前記吐出口面との間に保護液が保持されているインクジェット記録ヘッド。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はインクジェット記録ヘッドのインク吐出口を保護、封止する手段に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、コンピュータの普及に伴って、インクジェットプリンタは安価で高精細な印刷手段として広く普及するに至っている。
【０００３】
プリンタ本体に対して着脱交換可能であってプリントのためにインク滴を吐出する手段であるインクジェット記録ヘッドのインク吐出口は、インクジェット記録ヘッドの使用時はインクが吐出するために開放されていなければならない。しかし、インクジェット記録ヘッドの製造後、袋詰めされて物流し、開封して使用されるまでは、インク吐出口は保護、封止されていなければならない。
【０００４】
そのために、従来は特開平３−１７６１５６号公報、特開平３−２３４６５９号公報、あるいは特開平３−２４８８４９号公報に示されているように、粘着性のフィルムで、インク吐出口を保護、封止している。インク吐出口が開放されているままであればインク中の水分が蒸発し、最終的にはインクの増粘固着によってインク吐出口が目詰まりを起こし、インクの吐出が不可能となるからである。また、インク吐出口が開放されたままでは空気中を浮遊するゴミがインク吐出口に入って目詰まりを引き起こし、インク吐出が不可能となるのを、前述した粘着性フィルムにより保護している。また、物流中の振動によってインクがインク吐出口から飛散するのを防止している。
【０００５】
【特許文献１】
特開平３−１７６１５６号公報
【特許文献２】
特開平３−２３４６５９号公報
【特許文献３】
特開平３−２４８８４９号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
近年はより高精細な画像への要求が高まっており、インクジェット記録ヘッドはより吐出量を小さくし解像度を上げることが必要になっている。
【０００７】
そのため、近年のインクジェット記録ヘッドは、ヒーターやピエゾ素子等の吐出エネルギー発生素子を上層に形成した基板上に樹脂膜を形成し、その樹脂内に流路を任意数の吐出エネルギー発生素子に対応するように形成した後、各々の流路を樹脂表面に連通させてインクの吐出口を形成した構造をとる場合が多い。このヘッド構造は、インク吐出量に影響するヒーターと吐出口の距離を樹脂の膜厚によって決定できるため、微小量を吐出する高精細記録用ヘッドの製造に適しているからである。
【０００８】
このようなインクジェット記録ヘッドは、特に吐出口周辺は内部にインク流路やヒーターなどがあるため中空構造となり、その結果、吐出口を形成している樹脂部が外力に対して脆弱になっている。
【０００９】
したがって、このような近年のインクジェット記録ヘッドの吐出口が形成された面（以下、「吐出口面」という）に従来のインクジェット記録ヘッドと同様の保護テープを貼ると、テープを剥す際にその引き剥がし力によって吐出口周辺にクラックが入ったり、甚だしい場合には図１４に示すように、保護テープの粘着剤１２によって、吐出口面を形成する樹脂プレート（オリフィスプレート７）が剥がれたりしてしまうことがあった。
【００１０】
そこで最近は吐出口面に保護テープを貼らずにインクジェット記録ヘッドの物流を行うこともあるが、その場合、振動によって吐出口からインクが飛び出したり、その結果として吐出口内に空気が侵入したりする。
【００１１】
同一ヘッドにおいて複数の色を吐出する吐出口（ノズル）を持つ場合、吐出口から飛び出したインクが混色して元の吐出口内に引き込まれて液室内まで混色してしまうことがある。また、吐出口面をインクで汚れたまま放置すると、吐出口面の撥水性が失われて実際の記録を行う際に正規の吐出方向に対して曲がったりする。
【００１２】
以上説明したように、吐出口面に保護テープを貼らない状態での物流は様々な不具合があり、外力に対して脆弱なインクジェット記録ヘッドのインク吐出口面を保護する手段が必要になっている。
【００１３】
本発明の目的は、上述した従来技術の問題点に鑑み、外力に対して脆弱な吐出口面を保護可能な保護テープを有するインクジェット記録ヘッドを提供することにある。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために本発明は、記録液を吐出する吐出口群が形成された吐出口面がテープを用いて保護されているインクジェット記録ヘッドにおいて、前記テープの少なくとも前記吐出口面に対向する面は、非粘着性を有しており、該非粘着性面と前記吐出口面との間に保護液が保持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である。
【００１５】
上述した構成のインクジェット記録ヘッドに備わるテープの機能は、吐出口面に密着して吐出口内外を遮断することで、吐出口からの記録液の蒸発、飛散、および吐出口へのゴミの付着を防止することである。
【００１６】
従来のテープについていた粘着剤は前記機能を果たすためのものであるが、本発明は粘着性のない面を有するテープを用いて、粘着剤の代わりにテープの非粘着性面と吐出口面との間に保持可能なほど粘度が高い保護液体を用いた。このようなテープによれば、高粘度の保護液によって前記機能を果たすと同時に、引き剥がす際には吐出口面に力を加えることがないので吐出口面を損傷することがない。
【００１７】
なお、上記のインクジェット記録ヘッドにおいて、前記テープは保護液を保持する面が親水性であることが好ましい。
【００１８】
また、前記保護液は不揮発性であることが好ましい。
【００１９】
上記のインクジェット記録ヘッドは、同一平面上に、それぞれ異なる色の記録液を吐出する複数の吐出口群を備えており、前記テープの、前記複数の吐出口群の各々に対向する部分が親水性であり、該親水性の部分以外の部分が撥水性であり、前記吐出口面と前記基材の親水性の面との間に保護液が保持されているものであってもよい。
【００２０】
本発明のインクジェット記録ヘッドの保管方法としては、吐出口群が形成された吐出口面に前記テープを貼った上から可撓性部材を介して前記吐出口面を押さえる方法を適用することができる。
【００２１】
また、上記のインクジェット記録ヘッドのテープは、前記テープの前記吐出口面に対向する部分に保護液が塗布され、基材の他の部分には粘着剤が塗布されたものであってもよい。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
【００２３】
（第１の実施の形態）
本発明の第１の実施の形態を図１〜図５に基づいて説明する。
【００２４】
図１は本発明の第１の実施の形態によるインクジェット記録ヘッドの吐出口周辺部およびこの吐出口の保護テープを示す模式的断面図であり、図３中のＡ−Ａ’線断面に相当する。図２は図１に示したインクジェット記録ヘッドの斜視図である。図３は図２の吐出口側からノズル部分を透視した平面図であり、この図では樹脂を透明で示している。
【００２５】
これらの図に示すように、本実施形態のインクジェット記録ヘッド１０１は、上層にフォトリソグラフィ技術を用いて配線及び発熱素子６が形成されたシリコン基板５と、シリコン基板５上にて発熱素子６に対応する流路の側壁、吐出口３を開口する流路の天井部（オリフィスプレート７）を形成する樹脂４と、オリフィスプレート７の吐出口３の列または群が形成されている吐出口面に貼って吐出口を保護する保護テープ１０２とを備える。なお、本実施形態では、記録液であるインクを吐出するエネルギー発生手段として発熱素子６を例にとったが、本発明はこれに限られるものではない。
【００２６】
また、図１に示すようにシリコン基板５の背面から表面に向けて異方性エッチングによる共通液室８が貫通しており、図示しないインク供給部材から共通液室８を介して、吐出口に繋がる流路内にインクが供給される。
【００２７】
保護テープ１０２は、厚さ２５μｍのポリエチレンテレフタレートを用いたテープ基材１の一面に、高粘度液体２を塗布したものである。図５にテープ基材１に高粘度液体２が塗布されている状態を示す。本実施形態では、テープ基材１の表面にプラズマ処理を行って親水性を向上させてから、高粘度の液体２としてグリセリンをおよそ１０μｍの厚さに塗布している。
【００２８】
図４は図５に示した保護テープ１０２をインクジェット記録ヘッド１０１の吐出口面に貼って可撓性部材１０で押さえている状態を示す。保護テープ１０２は粘着剤を使用していないので、インクジェット記録ヘッド１０１の物流中の振動および姿勢変化に耐えるためには何らかの押さえ手段が必要なためである。
【００２９】
図４の状態では、吐出口周辺部は、高粘度の液体２としてのグリセリンの薄い層によってテープ基材１と密着しており、またグリセリンは吐出口３の中にも一部入り込んでいるため、物流中のインクの飛散や蒸発を防ぐことができる。
【００３０】
また、インクジェット記録ヘッド１０１の使用前に、吐出口面を押さえていた可撓性部材１０を取り除き、テープ基材１を吐出口面から剥しても、引き剥がし力はほとんど０であるため、最も脆弱な部分であるオリフィスプレート７が損傷することはなかった。
【００３１】
本実施形態では、高粘度液体２としてグリセリンを用いたが、高粘度液体２はグリセリンに限定する必要はなく、吐出口面とテープ基材１との間に保持可能な程度に高い粘度を有する液体であれば、使用するインクとの相性によってＴＥＧ（ｔｒｉｅｔｈｙｌｅｎｅ  ｇｌｙｃｏｌ）、ＤＥＧ（ｄｉｅｔｈｙｌｅｎｅ  ｇｌｙｃｏｌ）、ＰＥＧ（ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ  ｇｌｙｃｏｌ）などを用いても良い。また、吐出口を長期に亘って保護するためには高粘度液体２としてグリセリンのように不揮発性の液体を用いることが好ましい。
【００３２】
また、インク中への拡散や吐出口面への影響を考慮して、粘度や表面張力等の物性を調整したり別な溶剤を添加したりしても良い。
【００３３】
保護テープ１０２のテープ基材１についても、ガス透過性が少なく耐インク性のあるものであればポリエチレンテレフタレート以外の材料を用いても良い。テープ基材における親水処理の方法はプラズマ処理以外にもＵＶオゾン、コロナ放電、レーザー照射などがあり、いずれも有効である。
【００３４】
（第２の実施の形態）
次に、本発明の第２の実施の形態を図６〜図１０に基づいて説明するが、第１の実施の形態と異なる点を主に述べる。
【００３５】
図６は本発明の第２の実施の形態によるインクジェット記録ヘッドの吐出口周辺部およびこの吐出口の保護テープを示す模式的断面図であり、図８中のＢ−Ｂ’線断面に相当する。図７は図６に示したインクジェット記録ヘッドの斜視図である。図８は図７の吐出口面側から、流路を形成する樹脂部分を透視して見た平面図であり、この図では樹脂を透明で示している。
【００３６】
これらの図に示すように、本実施形態のインクジェット記録ヘッドでは、シリコン基板５上の樹脂４にイエロー、マゼンタ、シアンの３色のインクにそれぞれ対応する吐出口群が並列に配列されており、色ごとに各吐出口３に連通する複数の流路も形成されている。そして、シリコン基板５には、色ごとに設けられた複数の流路に共通する液室（イエローインク共通液室８ａ，マゼンタインク共通液室８ｂ，シアンインク共通液室８ｃ）が形成されている。
【００３７】
このような構成では、インクジェット記録ヘッドの物流中に吐出口面を介してインクの混色が起こらないようにすることが重要である。
【００３８】
そこで本実施形態では、図１０に示すようにテープ基材１の、各色のノズル群の間に対応する部分には撥水処理を施し、各色のノズル群に対向して当接する部分には親水処理を行った後に高粘度液体２を塗布した。具体的にはテープ基材１の表面にＣＴ−Ｘポリマー（旭硝子製）を塗布した後に親水処理を行う部分だけにレーザーを照射して親水処理を行った。これによって、撥水処理部分には高粘度液体２がない状態になる。
【００３９】
また、インクジェット記録ヘッド１０３の吐出口面には撥水処理を施してあり、吐出口面に保護テープ１０４を貼った後も、撥水処理されている吐出口面と保護テープ１０４の撥水処理部分の間の隙間にはインクが入りにくい。そのため、図９に示すように可撓性部材１０で保護テープ１０４を吐出口面に向けて押さえた後にも、撥水部分１１に液体が存在しない状態を作ることができる。これによって、吐出口３に連通する流路の中のインクが高粘度液体２の中へ拡散してきたとしても、撥水部分１１があるために隣の異なる色の吐出口までは到達することがなく、吐出口面を介した混色を防止することができる。
【００４０】
保護テープ１０４を剥した後に、樹脂４の、吐出口３を開口する流路の天井部分（オリフィスプレート）の損傷がないのは第１の実施の形態と同様である。
【００４１】
（第３の実施の形態）
次に、本発明の第３の実施の形態を図１１〜図１３に基づいて説明するが、第１、第２の実施の形態と異なる点を主に述べる。
【００４２】
図１１は本発明の第３の実施の形態によるインクジェット記録ヘッドの吐出口周辺部およびこの吐出口の保護テープを示す模式的断面図であり、図１３中のＣ−Ｃ’線断面に相当する。図１２は図１１に示した保護テープの斜視図である。図１３は図１１に示したインクジェット記録ヘッドの斜視図である。
【００４３】
図１１に示すように、本実施形態のインクジェット記録ヘッド１０３のシリコン基板５が、共通液室８にインクを供給するインク供給部材１３上に接着されている。
【００４４】
図１２に示す保護テープ１０５は、テープ基材１の、インクジェット記録ヘッド１０３の吐出口面に当接する部分以外に粘着剤１２が塗布されている。なお、粘着剤１２が塗布されている以外は第２の実施の形態に述べたとおりである。
【００４５】
このような保護テープ１０５を図１１に示すように両端で曲げて粘着剤部分を吐出口面以外の部分に貼り付ける。これによって、吐出口面を可撓性部材で押さえることなく保護テープ１０５を保持することができるため、よりローコストな物流形態とすることができる。
【００４６】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明は、吐出口が形成された吐出口面に保護テープを貼る形態で、保護テープを粘着剤によって吐出口面に貼る場合にその保護テープの引き剥がし力に耐えないインクジェット記録ヘッドであっても、この粘着剤付き保護テープに代えて、粘着性のないテープ基材に高粘度液体を塗布した保護テープを用いることによって、吐出口面に損傷を与えることなく、吐出口からの記録液の蒸発、飛散、および吐出口へのゴミの付着を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態によるインクジェット記録ヘッドの吐出口周辺部とこの吐出口の保護テープを示す模式的断面図である。
【図２】図１に示したインクジェット記録ヘッドを示す斜視図である。
【図３】図２の吐出口面側から、流路を形成する樹脂部分を透視して見た平面図である。
【図４】本発明の第１の実施の形態で、保護テープを可撓性部材で押さえている状態を示す図である
【図５】本発明の第１の実施の形態における保護テープを示す斜視図である。
【図６】本発明の第２の実施の形態によるインクジェット記録ヘッドの吐出口周辺部およびこの吐出口の保護テープを示す模式的断面図である。
【図７】図６に示したインクジェット記録ヘッドの斜視図である。
【図８】図７の吐出口面側から、流路を形成する樹脂部分を透視して見た平面図である。
【図９】本発明の第２の実施の形態で、保護テープを可撓性部材で押さえている状態を表す図である。
【図１０】本発明の第２の実施の形態における保護テープを示す斜視図である。
【図１１】本発明の第３の実施の形態によるインクジェット記録ヘッドの吐出口周辺部およびこの吐出口の保護テープを示す模式的断面図である。
【図１２】図１１に示した保護テープの斜視図である。
【図１３】図１１に示したインクジェット記録ヘッドの斜視図である。
【図１４】従来の保護テープによってインクジェットヘッドのオリフィスプレートが破壊される様子を表す図である。
【符号の説明】
１    テープ基材
２    液体
３    吐出口
４    樹脂
５    シリコン基板
６    発熱素子
７    オリフィスプレート
８    共通液室
８ａ    イエローインク共通液室
８ｂ    マゼンタインク共通液室
８ｃ    シアンインク共通液室
１０    可撓性部材
１２    粘着剤
１３    インク供給部材
１０１、１０３    インクジェット記録ヘッド
１０２、１０４、１０５    保護テープ
【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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