(57)【要約】  【課題】高速で、安定してインク液滴を吐出・飛翔させることができるインク吐出ヘッド、並びにそれを用いたインクジェット記録装置を提供すること。  【解決手段】帯電した微粒子を含むインクに静電力を作用させて記録媒体上にインク粒子を飛翔させることにより画像記録を行う静電式のインク吐出ヘッドであって、絶縁性基板上に、前記静電力を作用させるための複数個の個別電極が形成され、前記個別電極内には前記絶縁性基板を突き抜ける貫通孔を有し、前記貫通孔の略中心部にインクガイドが配置され、前記インクガイド外周部にインクを供給するインク供給路が形成され、また、前記インク供給路の外側にインクを回収するインク回収路が形成され、インクが前記インク供給路により前記インクガイドの先端部近傍まで供給され、前記インク回収路から回収されるように構成されたことを特徴とするインク吐出ヘッド、およびこれを用いるインクジェット記録装置。【選択図】図１
2005096345.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
帯電した微粒子を含むインクに静電力を作用させて記録媒体上にインク粒子を飛翔させることにより画像記録を行う静電式のインク吐出ヘッドであって、
絶縁性基板上に、前記静電力を作用させるための複数個の個別電極が形成され、
前記個別電極内には前記絶縁性基板を突き抜ける貫通孔を有し、
前記貫通孔の略中心部にインクガイドが配置され、
前記インクガイド外周部にインクを供給するインク供給路が形成され、
また、前記インク供給路の外側にインクを回収するインク回収路が形成され、
インクが前記インク供給路により前記インクガイドの先端部近傍まで供給され、前記インク回収路から回収されるように構成された
ことを特徴とするインク吐出ヘッド。
【請求項２】
前記インクガイドの先端部の角度を６０°以下に形成した
ことを特徴とする請求項１に記載のインク吐出ヘッド。
【請求項３】
前記インクガイドの先端部を、曲率半径４μｍ以下に形成した
ことを特徴とする請求項１または２に記載のインク吐出ヘッド。
【請求項４】
前記インクガイドの外周部に、シールド電極を設けた
ことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のインク吐出ヘッド。
【請求項５】
前記絶縁性基板の上面に、シールド電極を設けた
ことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載のインク吐出ヘッド。
【請求項６】
前記インクガイドの先端近傍に、金属膜を形成した
ことを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載のインク吐出ヘッド。
【請求項７】
隣接する前記貫通孔の間に、立体障壁を設けた
ことを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載のインク吐出ヘッド。
【請求項８】
前記貫通孔，インクガイド並びにインク供給路およびインク回収路を有する複数の個別電極が、２次元アレイ状に配列されている
ことを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載のインク吐出ヘッド。
【請求項９】
帯電した微粒子を含むインクに静電力を作用させて記録媒体上にインク粒子を飛翔させることにより画像記録を行う静電式のインク吐出ヘッドの作製方法であって、
第１の絶縁性基板の一方の側に、インク供給路とインク回収路を形成するに足る溝を形成し、
前記第１の絶縁性基板の一方の側からの材料除去により、インクガイドおよび前記インク供給路とインク回収路を貫通させるに足る貫通孔を形成することにより、静電力を作用させるための複数個の個別電極を形成し、
第２の絶縁性基板に、前記貫通孔の内壁との組み合わせにより前記インク回収路を形成するとともに、前記インクガイドの外壁との組み合わせにより前記インク供給路を形成するインク通路形成部材を形成し、
これらの２つの部材を接着する
ことを特徴とするインク吐出ヘッドの作製方法。
【請求項１０】
請求項１〜８のいずれか１項に記載のインク吐出ヘッドを用いるインクジェット記録装置であって、さらに
前記記録媒体と前記インク吐出ヘッドとを相対的に移動させる手段と、
前記インク吐出ヘッドと前記インク供給路，インク回収路との間でインクを供給・循環する手段と
を設けたことを特徴とするインクジェット記録装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はインク吐出ヘッドおよびこれを用いるインクジェット記録装置に関し、より具体的には、先端の尖ったインクガイドから静電力によりインクを吐出するタイプのインク吐出ヘッドおよびこれを用いるインクジェット記録装置ヘッドに関する。
【背景技術】
【０００２】
静電式インクジェット記録方式は、帯電した微粒子成分を含むインクを用い、画像データに応じて、インクジェットヘッドの吐出電極に所定の電圧を印加することにより、静電力を利用してインクの吐出を制御し、画像データに対応した画像を記録媒体上に記録する方式である。この静電式インクジェット記録方式を採用する記録装置として、例えば、特許文献１に開示されているようなインクジェット記録装置が知られている。
【０００３】
図６は、上記特許文献１に開示されているインクジェット記録装置のインクジェットヘッドの概略構成の一例を模式的に示す図である。同図に示すインクジェットヘッド１０１は、インクジェットヘッドを構成する１つの吐出手段である個別電極周辺を概念的に示すものである。
以下、図６に基づいて、背景技術を詳細に説明する。
【０００４】
図６に示すインクジェットヘッド１０１は、インク溜１０２ａを有するヘッドブロック１０２と、このヘッドブロック１０２のインク吐出側に設けられるとともにインク溜１０２ａに対応して基板貫通孔１０５ａが穿設された絶縁性基板１０５と、帯電性のインクＱに電圧を印加するために前記基板貫通孔１０５ａを囲むように設けられた制御電極１０６と、この制御電極１０６に常に一定のバイアス電圧を供給するバイアス電圧源１０７と、前記制御電極１０６に記録すべき画像に対応する信号電圧を供給する信号電圧源１０８と、前記インク溜１０２ａおよび基板貫通孔１０５ａ内に配置される突起状インクガイド１１０とを備えている。
【０００５】
前記ヘッドブロック１０２の両側には、インクを循環させるためのインク供給流路１０２ｂおよびインク回収流路１０２ｃが形成されており、これらインク供給流路１０２ｂおよびインク回収流路１０２ｃにはインク供給管１０３ａおよびインク回収管１０３ｂがそれぞれ連結され、これらのインク供給管１０３ａおよびインク回収管１０３ｂには、インク環流機構１０４が接続されている。
【０００６】
前記突起状インクガイド１１０は、前記ヘッドブロック１０２の底部に位置するヘッド基板１１５に所定の方法により保持されている。さらに、この突起状インクガイド１１０は、同一の厚さを有して両側に傾斜する傾斜部１１２を有する将棋の駒の形状をしており、前記傾斜部１１２の交差する頂点部分から中心線に沿って所定幅だけ切り欠かれてインク案内溝１１３が形成されており、このインク案内溝１１３を毛細管現象により伝い上がったインクＱは、突起状インクガイド１１０の先端部（インク滴飛翔位置）１１４からインク滴Ｒとして対向電極１１７側へ飛翔する。対向電極１１７は、接地電源１１８により所定の電圧レベルを与えられるとともに、この対向電極１１７はプラテンとして記録媒体Ｐを保持する。
【０００７】
このインクジェットヘッド１０１は、各記録ドットに対応した個数の個別電極を備えており、また、図においてインクＱは、１０８Ωｃｍ程度以上の抵抗率を有する絶縁性の溶媒中に、帯電制御剤やバインダ等とともにプラスの帯電性を有する色材成分をコロイド状に分散させて浮遊させたものである。このインクＱは、図示されていないポンプを含むインク環流機構１０４およびインク供給管１０３ａから、ヘッドブロック１０２に形成されたインク供給流路１０２ｂを通して、ヘッド基板１１５と絶縁性基板１０５との間のインク溜１０２ａに向けて供給され、同じくヘッドブロック１０２に形成されたインク回収流路１０２ｃおよびインク回収管３ｂを通して、インク環流機構１０４に回収される。
【０００８】
前記絶縁性基板１０５は、基板貫通孔１０５ａを有する絶縁性の基板であり、これと、この絶縁性基板１０５の記録媒体Ｐ側で前記基板貫通孔１０５ａの周囲に形成されている制御電極１０６とから制御電極基板が構成されている。一方、ヘッド基板１１５上には、前記突起状インクガイド１１０が前記基板貫通孔１０５ａの略中心に位置するように配置されている。
【０００９】
このように構成されるインクジェットヘッド１０１においては、記録時には、インク環流機構１０４によって、制御電極１０６に印加される電圧と同極性に帯電した微粒子成分を含むインクが、所定方向（図示例では反時計回り方向）に循環されるとともに、インク流路内のインクＱの一部は、毛細管現象などによって絶縁性基板１０５の基板貫通孔１０５ａを通って突起状インクガイド１１０の先端部分（インク滴飛翔位置）１１０ａに供給される。
【００１０】
ここで、制御電極１０６には、バイアス電圧源１０７によって常時所定の高電圧、例えばＤＣ１．５ｋＶの電圧が印加されている。この状態では、突起状インクガイド１１０の先端部分１１０ａ近傍の電界強度が低く、先端部分１１０ａに供給されたインクＱは先端部分１１０ａからは飛び出さないが、インク供給流路１０２ｂ内のインクＱの一部、特に帯電した微粒子成分は、さらに、絶縁性基板１０５の基板貫通孔１０５ａを通って、絶縁性基板１０５の上側の表面よりも情報まで上昇し、突起状インクガイド１１０の先端部分１１０ａに凝集する。
【００１１】
一方、バイアス電圧源１０７によって高電圧（ＤＣ１．５ｋＶ）にバイアスされている制御電極１０６に、信号電圧源１０８からパルス電圧、例えば、ＤＣ５００Ｖ（ＯＮ時；０Ｖ：ＯＦＦ時）が印加されると、制御電極１０６には両高電圧が重畳され、例えば２ｋＶが印加されることになる。その結果、インクＱ、特にインクＱ中の帯電微粒子成分は、さらに突起状インクガイド１１０に沿って上昇し、その先端部分１１０ａに凝集する。こうして、突起状インクガイド１１０の先端部分１１０ａに凝集した帯電微粒子成分を含むインクＱは、静電力によってその先端部分１１０ａから飛び出し、接地されている対向電極１１７に引っ張られて記録媒体Ｐ上に付着し、帯電微粒子成分によってドットが形成される。
【００１２】
こうして、インクジェットヘッド１０１と対向電極１１７上に支持された記録媒体Ｐとを相対的に移動させながら帯電微粒子成分のドットによって記録を行うことにより、記録媒体Ｐに、画像データに対応する画像が記録される。
【００１３】
なお、特許文献２には、同じく静電的引力を用いてインク滴を飛翔させる方式において、先端部までインク粒子が流れる機構を有するとともに、ライン上に先端を尖らせた吐出ポイントを有するラインヘッドで、隣接する吐出電極間の影響をなくすために複数の吐出電極近傍に共通補助電極を設けたインクジェットヘッドが開示されている。
【００１４】
また、特許文献３には、同じく静電力を用いてインク滴を飛翔させる方式において、ノズルは制御基板に窄設された吐出孔と、この吐出孔の外周を囲むように制御基板の上面に貼り付けられた制御電極とを有し、インク粒子が上記吐出孔に向けて供給される構造のインクジェットヘッドが開示されている。
【００１５】
さらに、特許文献４には、高い記録周波数を有し、かつ安定した記録が可能な画像形成装置を得るために、インク供給路の内面に電極と突起板とを配置して、インク粒子をインクガイドの先端近傍まで効率的に供給するようにしたインクジェットヘッドが開示されている。
【００１６】
【特許文献１】特開平１０−２３０６０８号公報
【特許文献２】特開平１１−１０５２９３号公報
【特許文献３】特開平９−３０９２０８号公報
【特許文献４】特開平１０−７６６６４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１７】
しかし、上述の各従来儀重においては、それぞれ、下記のような問題点がある。
すなわち、特許文献１に開示された構成では、インク粒子が高速にヘッド先端に供給されないために、高速描画ができないという欠点がある。
また、特許文献２に開示された構成では、２次元のアレイ化が困難であり、高密度にノズルを形成する必要のあるラインヘッドでは、ノズル間の干渉が生じ、インク滴の径を制御できないために、高品質な画像形成が困難となる欠点がある。
【００１８】
また、特許文献３に開示された構成では、吐出孔は目詰まりを生じない穴径とする必要があるので、微小な液滴を飛翔させるのが困難であり、かつ飛翔させるには高電圧が必要となるという問題がある。
また、特許文献４に開示された構成では、２次元ヘッドを簡単に形成するのが困難であるという問題がある。
【００１９】
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、前記従来技術における問題点を解消した、高速で、安定してインク液滴を吐出・飛翔させることができるインク吐出ヘッドを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２０】
上記目的を達成するために、本発明に係るインク吐出ヘッドは、帯電した微粒子を含むインクに静電力を作用させて記録媒体上にインク粒子を飛翔させることにより画像記録を行う静電式のインク吐出ヘッドであって、絶縁性基板上に、前記静電力を作用させるための複数個の個別電極が形成され、前記個別電極内には前記絶縁性基板を突き抜ける貫通孔を有し、前記貫通孔の略中心部にインクガイドが配置され、前記インクガイド外周部にインクを供給するインク供給路が形成され、また、前記インク供給路の外側にインクを回収するインク回収路が形成され、インクが前記インク供給路により前記インクガイドの先端部近傍まで供給され、前記インク回収路から回収されるように構成されたことを特徴とする。
【００２１】
ここで、本発明に係るインク吐出ヘッドにおいては、前記インクガイドの先端部の角度を６０°以下に形成することが好ましい。また、前記インクガイドの先端部を好ましくは曲率半径４μｍ以下、より好ましくは２μｍ以下とするのが良い。
また、前記インクガイド外周部には、シールド電極を設けることが好ましい。前記絶縁性基板の上面に、シールド電極を設けることも好ましい。さらに、前記インクガイドの先端近傍に、金属膜を形成することが好ましい。
さらにまた、隣接する前記貫通孔の間に、立体障壁を設けることも好ましい。
また、本発明に係るインク吐出ヘッドにおいては、前記貫通孔，インクガイド並びにインク供給路およびインク回収路を有する複数の個別電極が、２次元アレイ状に配列されていることが好ましい。
【００２２】
また、本発明に係るインク吐出ヘッドの作製方法は、帯電した微粒子を含むインクに静電力を作用させて記録媒体上にインク粒子を飛翔させることにより画像記録を行う静電式のインク吐出ヘッドの作製方法であって、第１の絶縁性基板の一方の側に、インク供給路とインク回収路を形成するに足る溝を形成し、前記第１の絶縁性基板の一方の側からの材料除去により、インクガイドおよび前記インク供給路とインク回収路を貫通させるに足る貫通孔を形成することにより、静電力を作用させるための複数個の個別電極を形成し、第２の絶縁性基板に、前記貫通孔の内壁との組み合わせにより前記インク回収路を形成するとともに、前記インクガイドの外壁との組み合わせにより前記インク供給路を形成するインク通路形成部材を形成し、これらの２つの部材を接着することを特徴とする。
【００２３】
また、本発明に係るインクジェット記録装置は、上述の各インク吐出ヘッドのいずれか１つを用いるインクジェット記録装置であって、さらに前記記録媒体と前記インク吐出ヘッドとを相対的に移動させる手段と、前記インク供給路とインク回収路との間でインクを供給・循環する手段とを設けたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００２４】
本発明に係るインク吐出ヘッドによれば、駆動パルス電圧として数１００Ｖの電圧を制御すればよいために、より低耐圧の安価なＩＣを使用することが可能となり、インクジェット記録装置の小型化・安定化に大きく寄与し、低コスト化を図ることができる。なお、インクガイドの製造方法としては、ＩＣ製造のフォトリソグラフィーおよびドライエッチング技術が適用でき、信頼性の高い高精度のインクガイドおよびインク流路の形成が可能なために、低コストで作製できるという効果がある。
【００２５】
また、本発明に係るインク吐出ヘッドの作製方法によれば、上述のような特徴を有するインク吐出ヘッドを、簡単に精度よく作製できるという効果が得られる。
さらに、本発明に係るインクジェット記録装置によれば、インクガイド先端部近傍までインク粒子が供給されるので、高速描画が可能となり、飛翔するインク液滴の径も安定するという効果が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
以下に、添付の図面に示す好適実施形態に基づいて、本発明のインクジェット記録装置を詳細に説明する。
【００２７】
図１は、本発明の第１の実施形態に係る複数の吐出孔を持つインクジェットヘッドを用いたインクジェット記録装置の要部概略構成を示す断面図である。また、図２は、図１に対応する上面図、図３は、本実施形態に係るインクジェットヘッドの１つの吐出孔（個別電極）を取り出して示す断面図である。
以下の説明では、主に図１，図２を用いて基本的な構造を説明した後、図３を用いて、構造の詳細を補足することにする。
【００２８】
図１に示すように、本実施形態に係るインクジェット記録装置は、インク還流ユニット２と、インクジェットヘッド３と、電源ユニット６から構成されている。
インク還流ユニット２は、インク供給部２０と、図示されていないインクポンプを含むインク還流機構２２と、インク供給流路２４と、インク回収流路２６とから構成されており、インクジェットヘッド３に接続されて、インク供給流路２４を介して、インクジェットヘッド３にその下方からインクを供給するとともに、使用後のインクをインクジェットヘッド３の側方から、インク回収流路２６を介して回収するように構成されている。
【００２９】
インクジェットヘッド３は、絶縁性基板３２と、インクガイド基板３４と、これらを保持する筐体の一部を兼ねるヘッド基板３６とから構成されている。絶縁性基板３２は、後述するインクガイド基板３４上に形成された凸状インクガイド３５からのインクの吐出制御を行う制御電極３３，各インクガイド間相互の干渉を防止するためのシールド電極３７等が形成される部分である。
【００３０】
すなわち、絶縁性基板３２の上面側には制御電極３３が、下面側にはシールド電極３７が形成されており、また、絶縁性基板３２には、上述の凸状インクガイド３５を挿通するとともに、凸状インクガイド３５にインクを供給するためのインク供給流路３８並びにインクを回収するためのインク回収流路３９となる貫通孔４０が形成されている。なお、以下、この貫通孔４０を、その主たる機能に基づいてインク回収孔と呼ぶことにする。
【００３１】
ここで、上述の制御電極３３（３３ａは引き回し配線）は、図２に示すように、インク回収孔４０の周囲に形成されている。そして、このインク回収孔４０の内部には、さらに、凸状インクガイド３５との間に、この間隙を２分する形で、インク供給流路と３８とインク回収流路３９とを分離するための内側流路構造体４１が配置されている。つまり、インク回収孔４０内に、内側流路構造体４１が配置され、その外側（インク回収孔４０内壁との間）がインク回収流路３９、内側がインク供給流路と３８ということになる。
【００３２】
インクジェットヘッド３の基部は、下方のインク供給部２０からのインク供給系と穴により連通しており、インク供給経路を形成している。また、絶縁性基板３２とインクガイド基板３４との間では、凸状インクガイド３５がライン状に配置されており、側方へのインク回収経路を形成している。なお、ここで、絶縁性基板３２は、Ａl２Ｏ３あるいはＺrＯ２などのセラミックスあるいはポリイミドなどの樹脂で形成されている。
【００３３】
上述の凸状インクガイド３５は、図３（ｂ）に示すように、その先端が吐出孔に位置するように設けられている、Ｓiよりなる突起部３５ａと，ＳiＯ２よりなる基部３５ｂとからなり、その外側は、前述の内側流路構造体４１により形成されるインク供給流路３８となっている。凸状インクガイド３５に対して、このように内側流路構造体４１を配置することにより、インク供給流路３８とインク回収流路３９が形成され、凸状インクガイド３５先端部近傍までインクが供給される。
【００３４】
また、凸状インクガイド３５は、前記制御性電極３３と突起部３５ａの中心位置が等しくなるように、同じ列間隔ピッチで配置され、ヘッド基板３６に所定の方法で保持されている。また、前述のように、駆動時の電圧印加でインク粒子の供給が影響を受けないように、絶縁性基板３２の下部と上部にシールド電極３７が形成されている。上記シールド電極３７は、他のチャンネルのインクガイド先端部に電界の干渉が生じないように機能するものであり、この意味では、絶縁性基板３２の上部にシールド電極が形成されているのが好ましい。
【００３５】
本実施形態に係るインクジェット記録装置（インクジェットヘッド３）に用いられるインクＱは、プラス帯電性の色成分を帯電制御剤やバインダーなどとともに、１０８Ωｃｍ以上の抵抗率を持つ絶縁性溶媒中にコロイド状に分散させ浮遊させたものである。
このインクＱは、前述の通り、ポンプおよびインク流路を含むインク還流機構２２から、インク供給流路２４を通して凸状インクガイド３５に向けて供給され、同じくインク回収流路２６を経てインク還流機構２２に回収される。
【００３６】
また、上述のインクジェットヘッド３には、吐出バイアス電圧源６２と、吐出信号電圧源６４とから構成されている電源ユニット６が接続されており、図示されていない制御装置による制御の下、後述するように、記録時におけるインクジェットヘッド３の制御が行われる。なお、上述のインクジェットヘッド３の凸状インクガイド３５に対向して、記録媒体Ｐが配置され、この記録媒体Ｐの背面側には記録媒体Ｐを案内する対向電極４４が配置されている。
【００３７】
以下、本実施形態に係るインクジェット記録装置の要部であるインクジェットヘッド３の凸状インクガイド３５について、図３を用いてより詳細に説明する。なお、図３（ａ）は、インクジェットヘッド３の１つの吐出孔（個別電極）を示す断面図、同（ｂ）は、その一部をさらに拡大して示す断面図である。
【００３８】
本実施形態に係る凸状のインクガイド３５は、前述の通り、Ｓiよりなる突起部３５ａと，ＳiＯ２よりなる基部３５ｂとからなっている。ここで、突起部３５ａは、Ｓiの異方エッチングにより、先端角が６０°以下（曲率半径が２μｍ以下）の形状を有しており、その先端部がインクの飛翔位置となる。なお、電界密度を先端部により集中させるために、先端部近傍に金属が蒸着されているのが好ましい（図３（ｂ）中の４２参照）。
【００３９】
本実施形態に係る凸状のインクガイド３５においては、上記制御電極３３の内径と、制御電極３３と凸状インクガイド３５先端との間の距離（高さ方向）の比を、好ましくは１：０.５〜１:２、より好ましくは１:０.７〜１:１.７とするのがよい。なお、制御電極３３等の配線は、配線間の電気絶縁性を高めるために絶縁膜で被覆されていることが望ましい。
【００４０】
以下、図２に基づいて、制御電極３の具体的構成について説明する。図２は、制御電極３３を記録媒体Ｐ側から見た図で、複数個の個別電極３３が主走査方向にアレイ状に配列され、各個別電極の周囲に貫通孔４０が形成されている。本実施形態では、制御電極３３の内径は、貫通孔４０より一回り大きく設定されている。
【００４１】
本実施形態に係るインクジェット記録装置における画像記録時には、図１に示すインク還流機構２からインク供給流路２４を通って供給されたインクＱは、貫通孔（インク回収孔）４０から凸状インクガイド３５先端のインク飛翔位置に供給されるとともに、その一部は、インク回収流路２６を通って、インク還流機構２に回収される。
【００４２】
凸状インクガイド３５先端部には、前述のように、金属薄膜４２が蒸着されている。このとき、制御電極３３にはバイアス電圧源６２から、常時バイアスとして、例えば９００Ｖの電圧が与えられ、これに信号電圧源６４から画像信号に応じた信号電圧として２００Ｖ程度のパルス電圧が制御電圧として重畳される。
【００４３】
また、記録媒体Ｐの背面に設けられた対向電極４４は、図１に示すように接地電圧０Ｖに設定される。制御電圧がＯＮ状態（２５０Ｖ印加時）となり、バイアスＤＣ９００Ｖに２５０Ｖのパルス電圧が重畳された合計１１５０Ｖの電圧が加わると、凸状インクガイド３５先端のインク飛翔位置からインク滴が飛び出し、対向電極４４に引っ張られて記録媒体Ｐに向けて飛翔し、画像を形成する。
【００４４】
上述の実施形態に示したインクジェット記録装置によれば、インクガイド先端部近傍までインク粒子が供給されるので、高速描画が可能となり、飛翔するインク液滴の径も安定するという効果が得られる。具体的には、各個別電極の間における相互作用がなくなるので、インク飛翔位置が凸状インクガイド３５の先端部中央に決まり、インク滴が飛翔するときに、主走査方向に逃げることがなくなり、高画質の描画が可能となる。
【００４５】
次に、上述のような機能を有するインク吐出ヘッドの作製方法を説明する。
図４（ａ）〜（ｇ）に、その要部である凸状インクガイド３５の作製方法を示す。
まず、ＳiＯ２基板５１の上面部とＳi基板５２とを、表面活性化接合法により接合する（図４（ａ））。ＳiとＳiＯ２を貼り合わせた基板５０のＳiＯ２側（図中では、下面）にレジストのパターニングを行い、ドライエッチングのマスクとする。そして、ＳiＯ２側からドライエッチングすることにより、インク供給流路３８となる開口溝５３を形成する（図４（ｂ））。
【００４６】
次いで、Ｓi基板５２上（図中、上面）にレジストを形成し、凸状インクガイド３５を形成する場所に（１１０）と（１１０）方向を辺とする正方形パターンを、通常のリソグラフィ法により形成する。このレジストをマスクとして、サンドブラスト法などのドライエッチングにより、開口溝５３が露出するまでエッチングする（図４（ｃ））。引続き、３４ｗｔ％のＫＯＨ水溶液を７０℃程度に加熱した液に上記基板を浸し、Ｓiの異方性エッチングを行う。
【００４７】
エッチングマスクのパターンが離脱するまでエッチングを行う（図４（ｄ））ことにより、底辺をＳiＯ２基板５１上にした、先端角約６０°以下（曲率半径４μｍ以下）の尖った先端部を持つＳiの構造を作製できる。
また、一方、ＳiＯ２基板にドライエッチングにより円錐状の構造物５４を形成（図４（ｅ））したあと、逆側（図中では、下面）からドライエッチングにより穴５５を形成する（図４（ｆ））。
【００４８】
図４（ｄ）で得た凸状インクガイド３５の先端部と、（図４（ｆ）で得た流路の穴５５の中心部とを位置合わせし、接着させることにより、凸状インクガイド３５へインクＱを供給するインク供給流路３８とインクを回収するインク回収流路３９を形成したインクジェットヘッド３の吐出孔（個別電極）を作製することができる。
この後、電極等を形成することで、インク吐出ヘッドが作製できる。
【００４９】
図５に、本発明の第２の実施形態に係るインク吐出ヘッドを用いたインクジェット記録装置の要部概略構成を示す断面図を示す。
本実施形態に係るインクジェット記録装置も、第１の実施形態に係るインクジェット記録装置と同様に、インク還流ユニット２と、インクジェットヘッド３と、電源ユニット６から構成されている。
【００５０】
本実施形態に係るインクジェット記録装置の特徴とするところは、図５に示すように、各個別電極の周囲、すなわち、隣接する貫通孔４０の間に、供給されたインクが他の貫通孔（インク回収孔）４０に回り込むのを防止するための立体障壁４５が設けられ、インクが他チャンネルに流れる流体干渉の防止を図っているものである。なお、この立体障壁４５の材質については、切液部に通常使われる材質であれば特に限定はなく、また、この立体障壁４５には、インクの這い上がりを防止する、撥インク処理が行われていることが好ましい。
【００５１】
本実施形態によれば、流体干渉が好適に防止されるので、インクの流れがよりスムーズ・均一になり、得られる画像の仕上がりのみならず、インクジェット記録装置自体の管理が容易になるという利点も得られるという利点がある。
【００５２】
なお、上記各実施形態はいずれも本発明の一例を示したものであり、本発明は上記実施形態に限定されず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内において、種々の変更や改良を行ってもよいことはいうまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】本発明の第一の実施形態に係るインクジェット記録装置の要部を示す断面図である。
【図２】図１に示す装置の上部平面図である。
【図３】（ａ）は凸状インクガイドの詳細を示す断面図、（ｂ）はその一部拡大図である。
【図４】（ａ）〜（ｇ）は、本発明の凸状インクガイドとインク供給／回収系の作製方法を示す説明図である。
【図５】本発明の第二の実施形態に係るインクジェット記録装置の要部を示す断面図である。
【図６】従来技術の一例を説明する図である。
【符号の説明】
【００５４】
２  インク還流機構
２０  インク供給部
２２  インク還流機構
２４  インク供給流路
２６  インク回収流路
３  インクジェットヘッド
３２  絶縁性基板
３３  制御電極
３４  インクガイド基板
３５  凸状インクガイド
３５ａ  突起部
３５ｂ  基部
３６  ヘッド基板
３７  シールド電極
３８  インク供給流路
３９  インク回収流路
４０  貫通孔（インク回収孔）
４１  内側流路構造体
４２  蒸着金属膜
４４  対向電極
４５  立体障壁
５１  ＳiＯ２基板
６  電源ユニット
６２  吐出バイアス電圧源
６４  吐出信号電圧源
５１  ＳiＯ２基板
５２  Ｓi基板
５３  開口溝
Ｐ  記録媒体
Ｑ  インク
【図１】
2005096345.tif 000003
【図２】
2005096345.tif 000004
【図３】
2005096345.tif 000005
【図４】
2005096345.tif 000006
【図５】
2005096345.tif 000007
【図６】
2005096345.tif 000008