(57)【要約】【課題】  本発明は、簡易な構成で、複数ある個別のノズルやインク流路内のインク液を均一な温度に保つことが可能で、かつインク流路内の液温を高応答性で均一に制御可能であり、さらにフィルタ機能部においてゴミ等の不純物の濾過能力を落とすことなく、フィルタ機能部の流体抵抗を小さくできる。【解決手段】  本発明のインクジェットヘッドはインク液を液滴として噴射するための複数のノズルと、ノズルに各々に対応しているインク液が保持されている複数の個別液室と、個別液室を構成する隔壁と、個別液室内のインク液に圧力を発生させるための圧力発生手段とを有する。更に、本発明のインクジェットヘッドにおいて、隔壁の基材は通電して発熱する電気／熱変換材料で形成されて、この隔壁に通電して隔壁からの発熱で個別液室内のインク液を加温する。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
インク液を液滴として噴射するための複数のノズルと、該ノズルに各々に対応しているインク液が保持されている複数の個別液室と、該個別液室を構成する隔壁と、前記個別液室内のインク液に圧力を発生させるための圧力発生手段とを有するインクジェットヘッドにおいて、
前記隔壁の基材は通電して発熱する電気／熱変換材料で形成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】
隣接する前記個別液室間の前記隔壁に通電して発熱させる請求項１記載のインクジェットヘッド。
【請求項３】
隣接する前記個別液室間の前記隔壁の厚さが前記隔壁の高さより小さい請求項１又は２に記載のインクジェットヘッド。
【請求項４】
複数の前記個別液室が多数配列しており、両端に少なくとも１つ以上の記録に使用されないダミー液室及びノズルが形成されている請求項１〜３のいずれかに記載のインクジェットヘッド。
【請求項５】
インク液に接する前記隔壁の面に電気絶縁膜を形成する請求項１〜４のいずれかに記載のインクジェットヘッド。
【請求項６】
前記隔壁に、交互に電圧極性を反転させて通電する請求項１〜５のいずれかに記載のインクジェットヘッド。
【請求項７】
前記隔壁と前記隔壁は樹脂を介して接合される請求項１〜６のいずれかに記載のインクジェットヘッド。
【請求項８】
インク液を液滴として噴射するための複数のノズルと、該ノズルに各々に対応しているインク液が保持されている複数の個別液室と、該個別液室内のインク液に圧力を発生させるための圧力発生手段と、複数の前記個別液室に連通する共通液室と、外部のインクタンクから前記共通液室へ液体を供給するための接続口とを有するインクジェットヘッドにおいて、
前記共通液室の壁面の少なくとも一面に複数のインク液供給孔が形成されているメンブレンと、
該メンブレンに接触するインク液を昇温させるために前記メンブレンに配設されている昇温手段と
を有することを特徴とするインクジェットヘッド。
【請求項９】
前記メンブレンは前記共通液室内の液体圧力変動に応じて変位する請求項１記載のインクジェットヘッド。
【請求項１０】
前記共通液室あるいは前記接続口でのインク液温度をモニタするための温度検出手段を備え、前記昇温手段は前記温度検出手段でモニタしたインク液温度に基づいて温度制御される請求項８又は９に記載のインクジェットヘッド。
【請求項１１】
前記昇温手段は、複数の前記ノズルからの単位時間あたりの噴射量に基づいて温度制御される請求項１又は２に記載のインクジェットヘッド。
【請求項１２】
インク液を液滴として噴射するための複数のノズルと、該ノズルに各々に対応しているインク液が保持されている複数の個別液室と、該個別液室内のインク液を加熱して気泡を発生させる気泡発生手段と、複数の前記個別液室に連通する共通液室と、外部のインクタンクから前記共通液室へ液体を供給するための接続口とを有するインクジェットヘッドにおいて、
前記共通液室の壁面の少なくとも一面に複数のインク液供給孔が形成されているメンブレンと、
該メンブレンに接触するインク液を昇温させるために前記気泡発生手段と同一の基板上に形成される昇温手段と
を有することを特徴とするインクジェットヘッド。
【請求項１３】
前記昇温手段を駆動するためのドライバ回路が、前記気泡発生手段と同一の基板上に形成される請求項１２記載のインクジェットヘッド。
【請求項１４】
前記メンブレンは、シリコン基板上に形成され、少なくとも１層の窒化シリコン膜を含んで構成される請求項８、９又は１２のいずれかに記載のインクジェットヘッド。
【請求項１５】
請求項１〜１４のいずれかに記載のインクジェットヘッドと、該インクジェットヘッドに供給するインク液を貯留するインク液容器とを有することを特徴とするヘッドカートリッジ。
【請求項１６】
請求項１〜１４のいずれかに記載のインクジェットヘッドあるいは請求項１５のヘッドカートリッジと、前記インクジェットヘッドから噴射されたインク液を付着させる被記録媒体を相対的に移動させる移動手段とを備え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】
本発明はインクジェットヘッド、ヘッドカートリッジ及びインクジェット記録装置に関し、詳細にはインクジェット記録分野において記録用のインクを噴射するのに使用されるインクジェットヘッドに関する。
【背景技術】
【０００２】
現在の画像形成装置として様々な記録方式が開発されている。中でもインクジェット記録方式は、記録媒体に対して非接触であること、高密度記録が可能であること、カラー化が容易であること、装置の小型化が可能であること、印刷のように版などを必要とせずオンデマンドで形成可能であることから広く普及されている。
【０００３】
このインクジェット記録装置において、従来から普通紙などの記録媒体上でのにじみ防止対策の一つとして、加熱して個体からインク液に変化させて噴射するいわゆるホットメルトインクタイプのインクジェット記録装置が知られているが、相変換させないまでも記録媒体への定着が速い比較的粘度の高いインクを使用するインクジェット記録装置は多く市販されてきている。
【０００４】
また、インクジェット技術は、紙媒体への画像形成だけでなく、前述した利点から機能性インク液の付与方法として製造プロセス分野へも応用され、例えば液晶ディスプレイのカラーフィルタの作製などには実際に利用されている。今後、インクジェット技術の噴射液滴の微小化を進めることにより、ＦＰＤ用の大面積基板やＭＥＭＳなどの立体物など、従来の塗布方法では対応困難な媒体への機能性インク液の付与、またフレキシブル基板への電子回路のオンデマンド描画などへの応用も進むことが予想される。ところで、現在市販されている汎用のインクジェット記録装置に用いられるような粘度が２０ｍＰａ・ｓ以下のインクだけでなく、常温でそれ以上の粘度を有する機能性インク液を噴射させる場合もある。
【０００５】
一方、インクジェットノズルの高密度あるいはインク滴の微小体積化は継続して進められている。その結果ノズルを含むインク流路径は小さくなるためインクの流路抵抗はインク流路径の４乗に反比例して大きくなると、噴射させるのにより大きな力が必要とされ、また高周波駆動時にはインクの供給が追いつかなくなる場合もある。特に、粘度の高いインクではその傾向がより顕著になる。
【０００６】
また、高粘度のインクは温度によって粘度が大きく変化する場合が多いが、噴射特性は粘度に大きく依存するため、インクジェットヘッド内の温度ムラが大きいと噴射バラツキが非常に大きくなる。更に、噴射させるのにより大きなエネルギーが必要になり、より高出力なエネルギー発生／制御手段が必要となる。また、液温によって噴射特性が大きく変化するため、流路内、特にヘッド内の均一な液温制御が必要になる。更に、高周波駆動時やマルチチャンネル駆動時にインクの供給が追いつかず、ノズルでのメニスカスの位置が変化して噴射特性が大きく変化する。
【０００７】
そこで、インク供給系統にインクを加熱するためのヒータを装備したインクジェット記録装置が多く提案されている。その一つとして、例えば特許文献１では、インクタンクからインクジェットヘッドへのインク供給路、またインクジェットヘッドの共通液室内にヒータを配置して、インクをインクジェットヘッド内でインク噴射量／インク流量に応じて加熱して、低い粘度でインクを噴射させる方法が提案されている。また、ヘッドのインク流路を効果的に昇温させる構成、例えば特許文献２などでは、インク流路部材に熱伝導性の高い金属などを用い、更には流路部材の支持部材に熱伝導率の小さい樹脂部材を用いて、別途形成されているヒータによってインク及び流路部材を効率的に加熱する方法が提案されている。更に、噴射手段として発熱素子を用いている、例えば特許文献３では、ノズル間での噴射量のバラツキによる温度バラツキ対策として、非噴射時においてもおいても噴射しない程度に発熱素子を駆動してインク流路の均一に保持する方法が提案されている。
【０００８】
また、インク中のごみによってノズルやインク流路の詰まりを抑制するため、インク供給路中に液中のごみを濾過するために、フィルタを備えたインクジェットプリンタは多いが、流路径の小径化に伴って濾過すべきごみの大きさも小さくなるため、孔径の小さいフィルタを備えることは必須になる。そこで、特許文献４では、フィルタ部での流体抵抗の低減、加えて効果的なインクの昇温を目的として、インクカートリッジに備えられたフィルタ自体を昇温させる構成が提案されている。
【特許文献１】特開２００３−１３６７５８号公報
【特許文献２】特開平５−２２０９５２号公報
【特許文献３】特開２００１−１１３８４５号公報
【特許文献４】特開平８−１５６２８０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかし、何らかの画像形成をする場合、複数配列している個別のノズルやインク流路ごとにインクの噴射量は異なる。上記特許文献１のようにインクジェット記録装置の共通流路にのみヒータを配置している場合、あるいは上記特許文献３のように発熱素子を非噴射時に駆動してインク流路を加温する場合、インクジェットヘッド全体を均一に加熱しないと噴射量の多いノズルやインク流路と少ないインク流路で温度差が生じる。特に温度に対する粘性変化の大きいインク液を噴射する場合では、ノズル毎の噴射バラツキが大きくなってしまう。また、記録画像によって、ノズル毎また噴射ヘッド全体での記録デューティー（単位時間あたりの噴射量）が大きく変化する。そのため、インク流路内の液温を一定以上に保つには上記特許文献１のようにインク流路全体にヒータを配設するのが好ましいが、インク流路内のインク液積に対して、昇温部材の液接触面積の割合が大きくないと、インク流路内での液温ムラが大きくなる。また、昇温に時間がかかるため、噴射量を多くして高速記録が困難になったり、立ち上げ時のウォームアップ時間が長くなる問題がある。
【００１０】
また、上記特許文献２のようにヒータと高熱伝導部材を用いる場合、熱伝導部材と熱発生部材が別になるためヘッド構造が複雑になる。また熱伝導率が高すぎるために、逆に外部環境の温度の影響を受けやすく、ヘッド全体を一定温度範囲内に保持するのが難しくなる。
【００１１】
更に、圧力発生素子が組み込まれている基板にヒータを組み込んで加温する場合、インク流路内のインク全体を一定温度以上に加温するためには、基板全体を比較的高温に加熱する必要があり、圧力発生素子またそれを駆動するための制御回路が動作不良を起こす可能性があり、また基板からインク以外の部材への伝熱が大きくなるため、効果的に加熱できない。
【００１２】
また、上記特許文献４のようにフィルタを加熱する方法では、表面積の大きいフィルタを通過する際に効果的に比較的均一に液温を上げることができる。しかし、インクカートリッジに備えられているため、噴射ヘッド全体の噴射量か少ない場合、フィルタからインクジェットヘッドまでのインク流路で液温が低下してしまい、別のヒータを備える必要がある。
【００１３】
本発明はこれらの問題点を解決するためのものであり、簡易な構成で、複数ある個別のノズルやインク流路内のインク液を均一な温度に保つことが可能で、かつインク流路内の液温を高応答性で均一に制御可能であり、さらにフィルタ機能部においてゴミ等の不純物の濾過能力を落とすことなく、フィルタ機能部の流体抵抗を小さくできるインクジェットヘッド、ヘッドカートリッジ及びインクジェット記録装置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】
【００１４】
前記問題点を解決するために、本発明のインクジェットヘッドはインク液を液滴として噴射するための複数のノズルと、ノズルに各々に対応しているインク液が保持されている複数の個別液室と、個別液室を構成する隔壁と、個別液室内のインク液に圧力を発生させるための圧力発生手段とを有する。更に、本発明のインクジェットヘッドは、隔壁の基材は通電して発熱する電気／熱変換材料で形成されて、この隔壁に通電して隔壁からの発熱で個別液室内のインク液を加温する。よって、簡単な構成で、複数の液室内のインク液を均一に加熱することが可能になり、その結果噴射バラツキの小さいインクジェットヘッドを提供できる。
【００１５】
また、隣接する個別液室間の隔壁に通電して発熱させることにより、液室内のインク液全体を均一かつ効率よくを加熱できると共に、インクジェットヘッドを小型化しても電流路長/電気抵抗を大きくすることが可能になり、安定した汎用電源によりヒータを制御できるため、温度制御性を向上できる。
【００１６】
更に、隣接する個別液室間の隔壁の厚さが隔壁の高さより小さいことにより、発熱部材である隔壁の全表面積に対する接液面積の割合を大きくすることができるため、ノズルプレートや基板への伝熱またそれらから外部への放熱を抑制でき、また液室内のインク液をより効率よくを加熱でき、その結果インクジェットヘッド内での噴射バラツキがより少なく、消費電力も小さいインクジェットヘッドを提供できる。
【００１７】
また、複数の個別液室が多数配列しており、両端に少なくとも１つ以上の記録に使用されないダミー液室及びノズルが形成されていることにより、記録に使用する液室間のインク液の温度差を小さくすることが可能となり、より噴射バラツキの小さいインクジェットヘッドを提供できる。
【００１８】
更に、インク液に接する隔壁の面に電気絶縁膜を形成することにより、導電性の高いインク液を噴射させる場合でも、隔壁加熱のための直流電圧を印可時の電流リークを抑制でき、その結果隔壁全体に一定の電流を通電でき、より均一な加熱が可能となる。
【００１９】
また、隔壁に交互に電圧極性を反転させて通電することにより、電気化学反応による隔壁腐食を抑制でき、またインク液内の内容物の析出を抑制することができる。
【００２０】
更に、隔壁と隔壁は樹脂を介して接合されることにより、熱膨張率の大きく異なる部材を接合した場合でもヤング率の小さい樹脂接着層が応力緩和層として機能し、インクジェットヘッドの歪みや破損を防止できる。
【００２１】
また、本発明のインクジェットヘッドは、インク液を液滴として噴射するための複数のノズルと、ノズルに各々に対応しているインク液が保持されている複数の個別液室と、個別液室内のインク液に圧力を発生させるための圧力発生手段と、複数の個別液室に連通する共通液室と、外部のインクタンクから共通液室へ液体を供給するための接続口とを有する。更に、本発明のインクジェットヘッドは、共通液室の壁面の少なくとも一面に複数のインク液供給孔が形成されているメンブレンと、メンブレンに接触するインク液を昇温させるためにメンブレンに配設されている昇温手段とを有することに特徴がある。よって、インクジェットヘッド内の液体温度を高い応答性で均一に加熱することが可能になり、により高粘度のインク液を用いて高周波数駆動あるいはマルチチャンネル駆動する場合においても、それに伴う噴射特性の変化を小さくすることが可能となる。また、フィルタとしても機能させることが可能なため、インクジェットヘッド内でゴミ詰まりの発生を抑制することが可能となる。
【００２２】
更に、メンブレンは共通液室内の液体圧力変動に応じて変位することにより、共通液室の液体を効果的に温度制御するために共通液室の容積を小さくしても複数のノズル間の噴射圧力によるクロストークを抑制することが可能になり、より一層安定な噴射特性が得られる。
【００２３】
また、共通液室あるいは接続口でのインク液温度をモニタするための温度検出手段を備え、昇温手段は温度検出手段でモニタしたインク液温度に基づいて温度制御される。よって、駆動チャンネル数、駆動周波数の変化に対応して、液体温度を所望の温度に調整することができる。
【００２４】
更に、昇温手段は複数のノズルからの単位時間あたりの噴射量に基づいて温度制御されることにより、より簡易なヘッド構成で駆動チャンネル数、駆動周波数の変化に対応して、液体温度を所望の温度に調整することができる。
【００２５】
また、本発明のインクジェットヘッドは、インク液を液滴として噴射するための複数のノズルと、ノズルに各々に対応しているインク液が保持されている複数の個別液室と、個別液室内のインク液を加熱して気泡を発生させる気泡発生手段と、複数の個別液室に連通する共通液室と、外部のインクタンクから共通液室へ液体を供給するための接続口とを有する。更に、本発明のインクジェットヘッドは、共通液室の壁面の少なくとも一面に複数のインク液供給孔が形成されているメンブレンと、メンブレンに接触するインク液を昇温させるために気泡発生手段と同一の基板上に形成される昇温手段とを有することに特徴がある。よって、簡単な構成で、複数の液室内のインク液を均一に加熱することが可能になり、その結果噴射バラツキの小さくなり、気泡発生手段と昇温手段を同一のプロセスで形成可能になり、ヘッドコストをより抑えることができる。
【００２６】
更に、昇温手段を駆動するためのドライバ回路が気泡発生手段と同一の基板上に形成されることにより、気泡発生手段を駆動するドライバ回路の形成プロセスで、同時に前記昇温手段を駆動するドライバ回路を形成可能になり、ヘッドコストをより抑えることができる。
【００２７】
また、メンブレンはシリコン基板上に形成され、少なくとも１層の窒化シリコン膜を含んで構成されることにより、メンブレンの残留応力を弱い引っ張り応力に調整することが可能になり、メンブレンの大きな撓み、また破損を抑制することができる。
【００２８】
更に、別の発明としてのヘッドカートリッジは、上記記載のインクジェットヘッドと、インクジェットヘッドに供給するインク液を貯留するインク液容器とを有することに特徴がある。よって、ユーザの誤使用による不適合液体の液体容器装着を防止できる。
【００２９】
また、別の発明としてのインクジェット記録装置は、上記記載のインクジェットヘッドあるいは上記記載のヘッドカートリッジと、インクジェットヘッドから噴射されたインク液を付着させる被記録媒体を相対的に移動させる移動手段とを備えたことに特徴がある。よって、インクタンクからインクジェットヘッドのノズルまでの液温保持が容易になり、噴射バラツキの小さいインクジェット記録装置を提供できる。また、高粘度の液体を用いる場合でも安定した画像記録が可能になり、インクジェットヘッドの共通液室内の液体を速く昇温できるため、ウォームアップ時間が短くなり、記録全体に要する時間も短縮することができる。
【発明の効果】
【００３０】
本発明のインクジェットヘッドによれば、複数の液室内のインク液を均一に加熱することが可能になり、噴射バラツキの小さく、かつヘッド構成がシンプルであり、インクジェットヘッドの製造コストを抑えることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３１】
図１は本発明の第１の実施の形態例に係るインクジェットヘッドの構成を示す図である。なお、同図の（ａ）は平面図、同図の（ｂ）は同図の（ａ）のＡ−Ａ’線断面図、同図の（ｃ）は同図の（ａ）のＢ−Ｂ’線断面図である。図２は本実施の形態例のインクジェットヘッドの分解平面図である。
【００３２】
はじめに、図２に示すように、本実施の形態例のインクジェットヘッド１は、ノズルプレート１０、隔壁部材２０及び基板３０を含んで構成されている。また、図１及び図２に示すように、ノズルプレート１０には、噴射するインク液に対する撥液膜１１と、インク液を液滴として噴射するためのノズル１２が形成されている。このノズルプレート１０は、厚さが３０μｍのポリイミドフィルムを基材とし、レーザ加工などにより複数のノズル１２が形成されている。また、図１の（ｂ），（ｃ）に示すように、ノズル１２にはインク液を保持している個別液室２１がそれぞれ連結している。更に、複数の個別液室２１は共通液室２３、そして供給口２４に連結し、図示していないタンクから噴射するインク液が供給されるようになっている。図１に示すように、幅が５０μｍ、長さが５００μｍの各個別液室２１は、幅２０μｍの隔壁２２ｂによって分割され、複数配列している個別液室２１の外周には、取り囲むように、１ｍｍ幅の隔壁２２ａが形成されている。隔壁２２ａ，２２ｂを構成する隔壁部材２０は、厚さが５０μｍ（液室高さ及び隔壁高さ）のステンレス箔（ＳＵＳ３１６）からなり、ウェットエッチングやレーザ加工、あるいはエレクトロフォーミング（電鋳）などの方法で所望の隔壁形状を形成している。また、図２の（ｃ）に示すように、個別液室２１の底面となる基板３０には、各々のノズル１２及び個別液室２１に対応した圧力発生手段３１が形成され、画像情報に基づいて図示していない制御手段により任意のタイミングで圧力を出力できるようになっている。
【００３３】
また、図１の（ａ）及び図２の（ｂ）に示すように、インクジェットヘッド１における外壁部の隔壁２２ａの端部には電源４０が接続されている。隔壁２２ａ及び隣接して連なる個別液室２１間の隔壁２２ｂは単一の部材から一本の電流路を成し、隔壁全体に一定の等しい電流を通電できるようになっている。図示されてない温度センサによって隔壁２２ａ，２２ｂの温度をモニタし、図３の（ａ）のように通電時間を制御したり、図３の（ｂ）のように電圧（又は電流）振幅を制御したり、図３の（ｃ）に示すように通電回数を制御するなどして温度を調整する。隔壁表面で電気化学反応が発生したり、インク液内の内容物が析出したりするなど、噴射するインク液に一定方向の電界を印加し続けるのが好ましくない場合には、図３の（ｄ）のように電圧極性を交互に変化させる。ステンレスは一般に配線材料に用いられるアルミや銅などに比べ数十倍抵抗率が高く（５０〜１００E-６Ωｃｍ）、通電するだけで容易にジュール熱を発生する。
【００３４】
よって、第１の実施の形態例の構成では、ステンレス隔壁２２ｂを蛇行させて間に個別液室２１を形成し、隣接する個別液室２１間の細い隔壁も電流路としているため、小さいインクジェットヘッドであっても抵抗を大きくすることが可能になっている。その結果比較的大きな電圧の汎用電源も用いて安定して通電ができるようになるため、温度制御が容易になる。また、個別液室２１を構成する壁面の二面を占める隔壁全体が発熱するため、個別液室２１内のインク液体積に対するヒータ接触面積が大きくなり、効果的かつ均一に個別液室２１内のインク液を加熱する。特に、高密度に個別液室２１を配列し、例えば上記本実施の形態例では隔壁厚さ２０μｍ、隔壁高さ５０μｍのように、隔壁厚さを隔壁高さに比べ短くする場合、隔壁２２の表面積全体に対して、個別液室２１内のインク液以外に接触する面積の割合を小さくできる。その結果、隔壁２２からノズルプレート１０や基板３０への伝熱、またそれらから外部への放熱が抑制されるため、ヘッド内で複数の個別液室２１間のインク液温度ムラが小さくなる。基板３０への伝熱においても、インクジェットヘッド全体を隔壁が網羅しているため、噴射ヘッド全体が均一に昇温できる。また、本来インクジェットヘッドとして必要な隔壁をそのままヒータとして機能させることができるため、ヘッド面積を小さくすることが可能となる。
【００３５】
ところで、複数配列している個別液室２１の少なくとも最外部には、図１の（ａ），（ｂ）に示すようにダミー液室２５が形成されている。インクジェットヘッド１の強度の面で隔壁２２ａの幅は広くすることが好ましいため、内部の個別液室２１間の隔壁より発熱量が小さくなる。その結果、最外部の液室２４内のインク液温度は内部より低くなり、均一な噴射が困難となる。そこで、実際の記録には用いないダミー液室２５を形成して、ヘッド内のインク液のリフレッシュ時のみダミーノズル１３からダミー液室２５内部のインク液を排出するようにしている。
【００３６】
なお、図１、図２では隔壁２２ａ及び２２ｂの両方に通電したが、図４に示すようにインクジェットヘッドの内部に配置している隔壁２２ｂにのみ通電して加熱することも可能である。また、上記第１の実施の形態例では隔壁２２ａ，２２ｂの基材として耐食性の比較的よいＳＵＳ３１６を用いているが、噴射するインク液に対して良好な耐食性を有するものであれば、マルテンサイト系、オーステナイト系、フェライト系また２相系、析出硬化系いずれのステンレス鋼でもよい。インクジェットヘッドの作製プロセス上耐熱性が必要であれば、インコネル、インコロイ、ハロステイ等の高耐熱材料を用いてもよい。また、ステンレス鋼だけでなくチタンやニッケルなどの比較的抵抗の大きい金属、あるいはドーピングによって抵抗率を調整したシリコンなどの半導体基板なども加工して用いることも可能である。
【００３７】
また、噴射するインク液また隔壁部材の組み合わせにより腐食の恐れがある場合、また噴射するインク液の導電率が高い場合においても、図５に示すように、隔壁の表面全体あるいは接液面に保護膜２６となる酸化皮膜を形成したり、別途無機又は有機の耐食膜、絶縁膜を形成することで対応できる。
【００３８】
更に、図１及び図２に示すノズルプレート１０の部材としてポリイミドフィルムを用いているが、例えばニッケル等の金属プレートを用いても構わない。また、圧力発生手段としては、現在汎用インクジェットプリンタで用いられているような電気機械変換素子である圧電素子、また膜沸騰により気泡を発生させるバブル素子、あるいは図６に示すように、微小な空隙３２を介して対向する可動板３３と個別電極３４の間に電界を印加し、静電力で可動板３３を変形させる静電アクチュエータ素子など、圧力発生形式にかかわらず適用することが可能である。
【００３９】
ただし、ノズルプレート１０や基板３０に金属部材やシリコンウェハなど導電性部材を用いる場合、電気熱変換部材である隔壁部材２０を接合する場合には、少なくとも図７の（ａ），(ｂ)，（ｃ）のように絶縁部材２７を介在する必要がある。図７の(ａ)のように隔壁部材表面に絶縁部材２７を形成してもよく、あるいは図７の（ｂ）のようにノズルプレート１０や基板３０側に形成してよく、また図７の（ｃ）のようにノズルプレート１０や基板３０の間の絶縁性接着剤を絶縁部材２７として機能させてもよい。特に、図３の（ｃ）に示したような細かいパルス電圧のＯＮ／ＯＦＦによって温度制御するような場合には、接合部にはカップリング容量が小さくなるような部材（材料、厚さ）を介在させることが好ましい。
【００４０】
また、隔壁部材２０と、ノズルプレート１０や基板３０の熱膨張率が大きく異なる組み合わせでは、熱応力により噴射ヘッドが歪んだり、最悪の場合破損する恐れがある。その場合には図８に示すようにヤング率の小さいエポキシ樹脂などの接着剤を用いて接合し、熱応力緩衝材２８として機能させる方法も好適である。
【００４１】
次に、本発明の第２の実施の形態例に係るインクジェットヘッドについて当該インクジェットヘッドの構成を示す図９を用いて説明する。なお、同図の（ａ）は平面図、同図の（ｂ）は同図の（ａ）のＥ−Ｅ’線断面図、同図の（ｃ）は同図の（ａ）のＦ−Ｆ’線断面図である。第１の実施の形態例では、抵抗値を大きくするため隔壁２２ａ、２２ｂの両方に通電したが、第２の実施の形態例のようにノズル１２の配列幅の大きい長尺のインクジェットヘッド２においては、複数の個別液室２１列の外周隔壁２２ａを通電により発熱させて、伝熱により隣接する個別液室２１間の隔壁２２ｂを昇温させる構成にすることもできる。図９に示す第２の実施の形態例では、隔壁２２ｂへの伝熱は主にノズル１２側の隔壁２２ａとの接続部から行っている。複数のノズル１２又は個別液室２１の配列方向において、隔壁２２ａの単位長さあたりの発熱量はほぼ等しく、複数の隔壁２２ｂに均一に伝熱することができる。
【００４２】
なお、図１０のようにインクジェットヘッドの複数のノズル１２また個別液室２１の配列と直交する方向にも電流が流れるようにしても構わない。また、隔壁２２ｂへより一層伝熱しやすくする場合、図１１に示すように個別液室２１へのインク液供給口２９を個別液室２１に対して形成し、ノズル１２側のインク液供給口２９側両方の隔壁２２ａとの接続部から伝熱させることもできる。更に、図１２に示すように、複数のノズル１２及び個別液室２１列を有しているインクジェットヘッドでも問題ない。また、図９〜図１２に示すインクジェットヘッドの各例では、ノズル１２がノズルプレート１０の表面に形成されている、いわゆるフェイスシュータータイプのインクジェットヘッドについて説明したが、図１３に示すようにノズルがインクジェットヘッドの側面単部に形成されているエッジシュータータイプのインクジェットヘッドにおいても適用できる。
【００４３】
図１４は本発明の第３の実施形態に係るインクジェットヘッドの概略構成を示す分解斜視図である。図１５は平面図である。両図において、図１及び図２と同じ参照符号は同じ構成要素を示す。両図に示す第３の実施の形態例のインクジェットヘッド３は、ノズルプレート１０、隔壁部材２０及び基板３０を含んで構成されている。そして、ノズルプレート１０には、微小液滴を噴射するための複数のノズル１２が配列され、ノズル１２は隔壁部材２０によって分割される各々個別液室２１に連結している。個別液室２１には圧力発生手段である発熱素子３５が配設されていて、流体抵抗３６を介して共通液室２３に接続している。発熱素子３５が形成されているシリコンの基板３０には、発熱素子３５を任意のタイミングで駆動するためのドライバ３７、また共通液室２３の壁面の一つであるメンブレン３８も形成されている。このメンブレン３８上には、外部のインクタンクと接続するための接続口３９から共通液室２３へインク液を供給し、かつインク液内の不純物やゴミを濾過するための微小孔４１が多数形成されている。同様にメンブレン３８上全体を網羅するように、インクジェットヘッド３に供給されるインク液を昇温させるためのヒータ４２も形成されていて、複数の微小孔４１の間を通すように配設されている。
【００４４】
図１６は図１５のＰ−Ｐ’線断面図である。同図において、シリコンの基板３０上に、フィールド酸化膜４３及びＢＰＳＧ膜からなる層間絶縁膜４４、また窒化シリコンからなる層間絶縁膜４５が積層されている。層間絶縁膜４５の表面に、発熱素子３５及びヒータ４２となる窒化タンタルの抵抗層４６が部分的に形成され、また抵抗層４６の表面には、抵抗層４６に通電するためのアルミ合金からなる配線層４７が形成されている。この配線層４７、抵抗層４６及び層間絶縁膜４５の表面には窒化シリコンからなる保護膜４８、また保護膜４８の表面の抵抗層４６に対応する部分及びその周囲には、抵抗層４６の発熱に伴う化学的及び物理的な衝撃から保護膜４８を守るための耐キャビテーション膜４９が形成されている。
【００４５】
図１４及び図１５における発熱素子３５は、抵抗層４６の表面の配線層４７が形成されていない領域である熱作用部５０に相当している。また、メンブレン３８は、抵抗層４６をそれぞれ窒化シリコンからなる層間絶縁膜４５及び保護膜４８を挟む部材から構成されていて、ヒータ４２と並列して多数の微小孔４１が形成されている。配線層４７は、発熱素子３５である熱作用部５０への通電を制御するためのドライバ３７に接続している。ドライバ３７は、一般的なＭＯＳプロセスを用いてＰ型シリコンの基板３０上に形成されていて、ＣＭＯＳロジックを構成しているＰＭＯＳトランジスタ５１及びＮＭＯＳトランジスタ５２、また発熱素子３５を駆動するＮＭＯＳトランジスタ５３などから構成されている。また、Ｎ型ウェル領域５４あるいはＰ型ウェル領域５５の表層には、部分的にＰ型あるいはＮ型の不純物を導入してなるソース領域５６及びドレイン領域５７、またゲート絶縁膜５８を介して堆積されたゲート配線５９などが形成されていて、ＰＭＯＳトランジスタ５１あるいはＮＭＯＳトランジスタ５２及び５３を構成している。また、ＰＭＯＳトランジスタ５１とＮＭＯＳトランジスタ５２との間や、ＮＭＯＳトランジスタ５２とＮＭＯＳトランジスタ５３との間などの各素子は、フィールド酸化により形成された酸化膜分離領域６０によって分離されている。更に、各トランジスタには、層間絶縁膜４３を通してアルミ合金からなる電極６１が形成されていて、各トランジスタ間を配線したり、層間絶縁膜４３に形成されたコンタクトホールを通して配線層４７と接続している。
【００４６】
このような構成を有する第３の実施の形態例のインクジェットヘッド３では、ヒータ４２を駆動するためのドライバ回路も発熱素子３５と同様にシリコンの基板３０内のドライバ３７内に同時に形成されていて、ＯＮ／ＯＦＦ制御またＰＩＤ制御など周知の制御方法によって任意に通電を制御し、ヒータ４２を発熱させるようになっている。
【００４７】
図１７〜図２７は本発明のインクジェットヘッドの作製工程の概略を工程断面図である。なお、ドライバ形成工程は省略するものとする。
はじめに、図１７に示すように、結晶方位（１００）であるシリコン基板７０上に、前述したドライバ回路７１を形成する。そして、図１８に示すように、ドライバ回路７１を形成したシリコン基板７０上に、プラズマＣＶＤにより層間絶縁膜７２となる窒化シリコン膜を０．５〜２μｍ程度成膜する。次に、図１９に示すように、スパッタリングにより、抵抗層７３となる窒化タンタル膜を０．１〜０．５μｍ程度成膜し、周知のフォトリソグラフィプロセスでパターニングする。そして、図２０に示すように、配線層７４であるアルミ合金膜をスパッタリングで０．２〜１μｍ程度成膜した後、同様に周知のフォトリソグラフィプロセスでパターニングする。次に、図２１に示すように、再び保護膜７５となる窒化シリコン膜を、プラズマＣＶＤにより０．５〜２μｍ程度成膜する。そして、図２２に示すように、ＩＣＰドライエッチングにより、窒化シリコン膜からなる層間絶縁膜７２及び保護膜７５を部分的にエッチングして、微小孔７６となる最小開口幅が０．３〜３０μｍ程度の微小溝を形成する。次に、図２３に示すように、裏面からＩＣＰドライエッチングによりシリコン基板７０をエッチングし、接続口７７を形成する。そして、図２４に示すように、弗化水素水溶液により、フィールド酸化膜７８及びＢＰＳＧからなる層間絶縁膜７９を除去し、微小孔７６を貫通させる。次に、図２５に示すように、保護膜７５の表面に、耐キャビテーション膜８０となる金属タンタル膜を０．１〜１μｍ程度成膜する。続いて、図２６に示すように、隔壁部材８１となるネガ型の感光性エポキシ樹脂を、シリコン基板７０上に滴下し、スピンコートによって約４０〜６０μｍの厚さで塗布する。プリベークを行った後に、フォトリソグラフィプロセスで露光、除去し、個別液室８２、流体抵抗８３、共通液室８４を形成する。最後に、図２７に示すように、ノズルプレート８５となる厚さが２５μｍのステンレス箔（ＳＵＳ３１６）にレーザ加工により１０〜３０μｍ程度のノズル８６を形成し、ノズル面表面にごく薄く図示されていない撥水層を形成し、隔壁部材８１上に接合する。
【００４８】
なお、図２４の作製工程でメンブレンのフィールド酸化膜７８及び層間絶縁膜７９を除去するようにしたが、以下に説明する図２８〜図３０に示す作製工程により、フィールド酸化膜７８及び層間絶縁膜７９を残すようにすることも可能である。
【００４９】
図２８〜図３０は本発明のインクジェットヘッドの別の作製工程の概略を工程断面図である。なお、ドライバ形成工程は省略するものとし、本作製工程において図１７〜図２１に示す作製工程と同じであるの省略する。また、図２８〜図３０において、図１７〜図２１と同じ参照符号は同じ構成要素を示す。
【００５０】
図２１において保護膜７５となる窒化シリコン膜を、プラズマＣＶＤにより０．５〜２μｍ程度成膜した後、図２８に示すように、保護膜７５の表面に、耐キャビテーション膜８０となる金属タンタル膜を０．１〜１μｍ程度成膜する。次に、図２９に示すように、ドライエッチングにより、層間絶縁膜７２及び保護膜７５、またフィールド酸化膜７８及び層間絶縁膜７９を部分的にエッチングして、微小孔７６となる最小開口幅が０．５μｍ以上の微小溝を形成する。そして、図３０に示すように、裏面からＩＣＰドライエッチングによりシリコン基板７０をエッチングし、接続口７７及びメンブレン８７を形成し、微小孔７６を貫通させる。
【００５１】
なお、以上説明した図１７〜図２７に示す作製工程と、図２８〜図３０に示す作製工程では、シリコン基板７０の裏面エッチングをＩＣＰドライエッチングで実施しているが、ＴＭＡＨ（テトラメチルアンモニウムハイドライド）を用いた異方性ウェットエッチングによっても形成可能である。
【００５２】
以上説明した本発明のインクジェットヘッドの構成及び作製工程では、圧力発生手段である発熱素子を形成する一連の成膜工程で、ヒータを含むメンブレンを形成しているので、インクジェットヘッドに液温調整機能及びフィルタ機能を付加させてもヘッド製造コストの上昇を低く抑えることが可能になっている。また、前述のように、発熱素子同様にヒータを駆動するためのドライバも同時に形成できればよりコストを抑えることができる。
【００５３】
ところで、シリコン基板上にメンブレンを形成する場合は、メンブレンは少なくとも１層以上の常温で引っ張り応力を有する膜から構成されることが好ましい。例えば成膜方法や成膜条件に係らずシリコン基板上の酸化シリコン膜は通常圧縮性を示すが、別の構成として層間絶縁膜及び保護膜もプラズマＣＶＤの酸化シリコン膜であるインクジェットヘッドを作製した。その結果メンブレンが波打ってノズルプレートに接触したり、あるいはメンブレンがプロセス中に破損する不具合も多く発生した。
【００５４】
そこで、本実施例の構成のように、引っ張り応力を有していて成膜条件により応力値を制御可能なプラズマＣＶＤによる窒化シリコン膜を層間絶縁膜及び保護膜として成膜し、メンブレン全体の応力を調整した。その結果メンブレンが波打って共通液室の容積がヘッド内でばらつくような不具合は発生せず、またメンブレン割れも抑制することができた。
【００５５】
以上のように作製したインクジェットヘッドを用いて、共通液室及び接続口の液温を、図示していない温度センサをモニタしながらフィードバック制御してメンブレン上のヒータに通電し、共通液室内のインク液粘度が４ｍＰａ・ｓ程度になるようにを加熱した。なお、室温では１５ｍＰａ・ｓ程度の粘度を示すインクを使用した。その結果、共通液室に連結する複数のノズルからの噴射周波数を１ｋＨｚから１０ｋＨｚまで変化させ、つまりインクジェットヘッド内のインク流量を変化させ、いずれのノズルでも液滴速度及び液滴体積を仕様範囲±１５％以内に収めることができた。また、ノズルでのゴミ詰まり等の不良も確認されなかった。
【００５６】
また、予め駆動周波数、駆動ノズル数（＝インク液流量）ごとに、ヒータ出力に対する共通液室内のインク液温度を測定したルックアップテーブルを作成し、それに基づいてヒータの出力を制御するようにした。その結果、前者同様いずれのノズルでも液滴速度及び液滴体積を仕様範囲（±１５％以内）に収めることができた。また、ノズルでのゴミ詰まり等の不良も確認されなかった。しかし、ヒータに通電せず同様の評価を行った場合、ノズルでのゴミ詰まりは確認されなかったが、駆動周波数が高くなるにつれ、液滴体積及び液滴速度が変化し、仕様範囲を逸脱した。
【００５７】
図３１は本発明の第４の実施形態に係るインクジェットヘッドの概略構成を示す分解斜視図である。図３２は概略断面図である。両図において、図１４及び図１６と同じ参照符号は同じ構成要素を示す。図３１に示す第４の実施の形態例のインクジェットヘッド４は、ノズルプレート１０を基板３０のエッジに配置するエッジシュータータイプのインクジェットヘッドである。図３１及び図３２に示す第４の実施の形態例に係るインクジェットヘッド４において、発熱素子３５が形成されたシリコンの基板３０とは別の基板９０により隔壁部材２３を挟むようにして、個別液室２１、流体抵抗３６、共通液室２３を形成している。第３の実施の形態例におけるヒータ４２及び微小孔４１が形成されたメンブレン３８は、接続口３９とともに基板９０に形成されている。基板９０はシリコン基板から形成されていて、メンブレン３８は基板表面の熱酸化膜９１、ヒータ４２となる窒化タンタルからなる抵抗層９２、ＬＰＣＶＤによる窒化シリコン膜９３、９４の積層により構成されている。
【００５８】
図３３は第４の実施の形態例のインクジェットヘッドにおける基板部分の作製工程を示す工程断面図である。同図において、図３２と同じ参照符号は同じ構成要素を示す。
はじめに、図３３の（ａ）に示すように、結晶方位（１００）のシリコン基板９５上に、０．５〜２μｍの熱酸化膜９１を形成する。また、ＬＰＣＶＤにより窒化シリコン膜９３を０．３〜１μｍ成膜する。次に、図３３の（ｂ）に示すように、スパッタリングにより、抵抗層９２となる窒化タンタル膜を０．１〜１μｍ程度成膜し、周知のフォトリソグラフィプロセスでパターニングする。そして、図３３の（ｃ）に示すように、再びＬＰＣＶＤにより窒化シリコン膜９４を０．３〜１μｍ成膜し、微小孔４１となる部分の窒化シリコン膜９３，９４及び熱酸化膜９１をドライエッチングにより除去する。次に、図３３の（ｄ）に示すように、ＴＭＡＨによる異方性ウェットエッチングで結晶方位（１００）のシリコン基板９５をエッチングして、接続口３９を形成する。
【００５９】
このような作製工程により作製された第４の実施の形態例のインクジェットヘッド４においても、前述した第３の実施の形態例と同様に、共通液室２３及び接続口３９の液温をメンブレン３８上のヒータ４２で温度制御しながら、共通液室２３に連結する複数のノズル１２からの噴射周波数を１ｋＨｚから１０ｋＨｚまで変化させた。その結果、いずれのノズルでも液滴速度及び液滴体積を仕様範囲（±１５％以内）に収めることができ、またノズルでのゴミ詰まり等の不良も確認されなかった。しかし、ヒータ４２に通電せず同様の評価を行った場合、駆動周波数が高くなるにつれ、液滴体積や液滴速度が変化して仕様範囲を逸脱し、第３の実施の形態例と同様の現象が確認された。
【００６０】
一方、図３４に示す第５の実施の形態例としてのインクジェットヘッド５は共通液室に微少孔を備えたメンブレンを備えることで、本来の目的とは異なる効果も確認された。すなわち、第５の実施の形態例のインクジェットヘッド５は、図１６示す第３の実施の形態例のインクジェットヘッド３において、プラズマＣＶＤによる窒化シリコン膜からなる層間絶縁膜４５及び保護膜４８の成膜条件を変化させて、メンブレン３８の残留する引っ張り応力０〜０．３ＧＰａの範囲で変化させたメンブレン３８を備えて作製したインクジェットヘッドである。このように作製したインクジェットヘッド５を用いて、複数のノズルからインクを噴射させて、その間図３４に示すように噴射させないノズル１２におけるインクのメニスカス９６の変位をレーザドップラー振動変位測定機９７により測定した。その結果残留応力が０．３ＧＰａ程度のインクジェットヘッドに比べ、残留応力がほぼ０ＧＰａであるインクジェットヘッド５のメニスカス９６の振動変位が小さくなることが確認された。これは複数のノズル間での、噴射時に発生するインク液圧力によるクロストークを低減できたことを意味している。そこで透明インクを用いて、駆動中のメンブレン３８の変位をインク供給口である接続口３９側からレーザドップラー振動変位測定機により測定した。その結果メンブレン３８の変位が大きいほどメニスカス９６の振動変位を小さくなることが判り、メンブレン３８を共通液室２３内の圧力に応じて変位可能にすることで複数のノズル間のクロストークを低減できることが確認された。クロストークという面では、共通液室２３の容積は大きくすることが好ましいが、共通液室２３内のインク液を効果的に加熱また温度制御するために共通液室２３の容積を小さくすることが望ましい。そこでメンブレン３８を噴射時の共通液室２３内の圧力変動により変位可能な構成（メンブレン剛性）にすることで、この相反する問題を解決することができる。
【００６１】
なお、以上説明した第３〜第５の実施の形態例のインクジェットヘッドは、ノズルからインク液を噴射させるための圧力発生手段として発熱素子を採用しているが、例えばよく知られているピエゾ素子などの電気機械変換素子、あるいは熱を加えることで大きく変形する形状記憶合金素子、あるいは微少なギャップを介して対向する二つの固定電極及び可動板電極間に電界を印加し、可動板電極を変形させる静電アクチュエータ素子などいずれの圧力発生手段においても適用可能である。
【００６２】
また、上述したように、ヒータ４２はノズル１２の配列方向に配設されているが、メンブレン３８上に配設されていれば形状はこれに拘るものでなく、例えば図３５に示すよう方向に配設しても構わないし、図３６に示すように網目状に排泄しても構わない。図３７に示すように複数に分割して制御するようにしても構わない。また、メンブレン３８は共通液室２３内で１つのみで構成されているが、図３８に示すように複数のメンブレン３８から構成するようにしても構わない。更に、メンブレン３８は複数膜から構成されているが、発熱材料であり、かつ噴射させるインク液に耐食性を有する材料であれば、図３９に示すように保護膜９８を単層から構成しても構わない。例えば複数の薬液やインクなどに対して耐食性を有していて、かつ比較的高抵抗で通電により発熱可能なＳＵＳ３１６箔を用いて形成することも可能である。また、メンブレン３８を構成する部材自体が発熱するのではなく、平面図である図４０及び図４０のＱ−Ｑ’線断面図の図４１にそれぞれ示すインクジェットヘッドのように、熱伝導率の高い材料から構成されたメンブレン７の周囲に別途のヒータ９９を配設してメンブレン３８を昇温させる構成でも適用できる。
【００６３】
次に、別の発明として、上述したインクジェットヘッドを搭載可能なインクジェット記録装置のインク液供給経路の概略について図４２を用いて説明する。
【００６４】
図４２に示すインクジェット記録装置１００は、主に、インクジェットヘッド１０１と、インク受け部１０２と、インクタンク１０３と、サブインクタンク１０４と、インクカートリッジ１０５と、供給ポンプ１０６と、回収・補給ポンプ１０７とを含んで構成されるインク供給・回収システムを有している。そして、インクジェットヘッド１０１は、インク供給口１０８においてインク供給路１０９及び供給弁１１０を介してサブインクタンク１０４と接続している。また、インク受け部１０２は、途中にフィルタ１１１、回収弁１１２及び回収・補給ポンプ１０７を介して、インクタンク１０３に接続している。サブインクタンク１０４は供給ポンプ１０６に接続し、インクカートリッジ１０５はフィルタ１１３、補給弁１１４及び回収・補給ポンプ１０７を介してインクタンク１０３に接続している。また、インクタンク１０３には残量インクセンサ１１５と大気開放弁１１６が備えられている。この大気開放弁１１６は、通常常に開いていて、輸送時にのみ液漏れが発生しないように閉じるようにしている。また、サブインクタンク１０４、インク供給路１０９には、それぞれヒータ１１７、１１８が備えられていて、前述した電気熱変換材料からなる隔壁２２のヒータとともに噴射インク液の温度を調整できるようになっている。
【００６５】
ここで、主なインク供給・回収モードとしては、印字モード、回復モード、補給モードがある。印字モードとは、画像形成時にインクジェットヘッド１０１にインク液を供給するモードで、供給ポンプ１０６は動作させず、供給弁１１０を開く。インクジェットヘッド１０１へのインクの供給は、サブインクタンク１０４、インク供給路１０９（供給弁１１０）、インク供給口１０８の順での経路で、毛細管力で行われる。サブインクタンク１０４において一定レベル以上に昇温した後、環境温度、また画像濃度／プリント枚数（インク供給量）を反映させ、隔壁２２又はインク供給路１０９のヒータで温度を調整する。インクジェットヘッド１０１への供給路からインクジェットヘッド内の個別液室の隔壁まで一定温度に保持することが可能になので、ノズル毎の噴射量に関係なく個別液室内の液温度を均一にすることができる。回復モードは、まずインクジェットヘッド１０１へのインクの初期充填、非吐出ノズル中のインクの増粘やゴミ詰まり、また共通液室内に停留した気泡等、インク吐出不良の原因となるものの排除を目的として実行される。供給弁１１０を開いた状態で供給ポンプ１０６を動作させ、インクタンク１０３、サブインクタンク１０４、インク供給路１０９（供給弁１１０）、インク供給口１０８の順での経路を経てインクジェットヘッド１０１にインクを強制供給する。インクジェットヘッド１０１の液室内全体のインク圧力が高まることで、ノズルから強制的にインクがインク受け部１０２へ排出される。排出されたインクは、再利用するために補給弁１１４を閉じた状態で回収・補給ポンプ１０７を動作させ、フィルタ１１１、回収弁１１２を経てインクタンク１０３へ戻される。補給モードとは、インクタンク１０３にインクカートリッジ１０５からインクを補給するモードで、インク残量検出センサ１１５でインクタンク１０３内のインクが規定以下と判断された場合、供給弁１１０、回収弁１１２を閉じて、補給弁１１４を開いた状態で回収・補給ポンプ１０７を駆動して、インクカートリッジ１０５からインクタンク１０３にインクを補給する。インク残量検出センサ１１５で規定量まで満たされたと判断されると、回収・補給ポンプ１０７を停止させる。
【００６６】
図４３は別の発明の一実施の形態例に係るインクジェット記録装置の概略構成を示す概略斜視図である。同図に示す本実施の形態例のインクジェット記録装置は、平行に延びる２本のガイド軸１２０と、それに沿って移動可能なキャリッジ１２１を有していて、キャリッジ１２１は図示していないキャリッジ駆動パルスモータ及び駆動力を伝達するベルトなどの駆動力伝達機構によって、ガイド軸１２０に沿って往復走査する。キャリッジ１２１には図示されてないコネクタを通してインクジェットヘッド１２４を交換して装着できるようになっていて、噴射させるインク液の種類によって使い分けることができるようになっている。キャリッジ１２１の移動可能な領域の左端には、インクジェットヘッド１２４のノズル面と対向するように維持・回復系ユニット１２５が備えられ、非噴射時においてはノズル面をキャッピングして乾燥を抑制し、噴射口面が汚れた場合はワイパーによってワイピングする。なお、図４２に示したインク受け部１０２も具備することができる。記録媒体１２２は、送りローラ１２６によって、キャリッジ１２１に搭載されたインクジェットヘッド１２４の往復走査に連動ながらキャリッジ１２１の下部に搬送される。記録媒体１２２は、キャリッジ１２１の移動領域下部の支持部材１２３によって支持されていて、支持部材１２３の上下により記録媒体１２２とインクジェットヘッド１２４の距離を調整できるようになっている。記録媒体１２２の送りとキャリッジ１２１の走査・インク液噴射を交互に繰り返しながら記録媒体１２２上の必要部分に記録がなされた後、記録媒体１２２は装置前方へ排出される。
【００６７】
図４４は別の発明のインクジェット記録装置における制御部の概略を示すブロック図である。同図に示すインクジェット記録装置における制御部は、主にＣＰＵ１３１、ＲＯＭ１３２、ＥＥＰＲＯＭ１３３、ＲＡＭ１３４、画像メモリ１３５、外部機器用インターフェイス１３６、インクジェットヘッド１３７の画像記録を制御するためのヘッド制御部１３８、図４３の送りローラ１２６やキャリッジ１２１を駆動するためのモータ１３９を制御するモータ制御部１４０、インクジェットヘッド１３７へのインク供給やノズル面のワイピング・キャッピングなどを実行するためのインク供給・維持回復装置１４１を制御するインク供給・維持回復制御部１４２、インクジェット記録装置各部の温度をモニタして備えられたヒータ１４３を制御するためのヒータ制御部１４４を含んで構成され、これらの構成部は内部バス１４５を介して互いに接続されている。ＣＰＵ１３１は、ＲＯＭ１３２内に記憶される制御プログラムに基づいて内部バス１４５に接続した各部を制御し、ヘッド制御部１３８、モータ制御部１４０、インク供給・維持回復制御部１４２、ヒータ制御部１４４による各動作を実行したり、またプリンタ内の処理で発生したデータ等を、外部機器用インターフェイス１３６を通してパソコン（ＰＣ）、デジタルカメラ等の外部機器１４６に出力する。ＥＥＰＲＯＭ１３３は書き換え可能な不揮発性メモリであり、例えばユーザ固有の機器設定、使用履歴に関する情報などが格納され、プリンタの電源がＯＦＦになった後も保持される。ＲＡＭ１３４は書き換え可能な揮発性メモリであり、インク液噴射装置動作時に発生する各種中間処理データを一時的に保存する。画像メモリ１３５は、安価なＤＲＡＭにより構成され、ＰＣなどの外部機器１４６から外部機器用インターフェイス１３６を介して送られた印刷データや、例えば機能ヘッドとしてスキャナヘッドを装着した場合に読み取られた画像データなどが一時的に保存される。
【００６８】
以上説明したように、図４２に示す一実施の形態例のインクジェット記録装置１００では、インクジェットヘッド１０１と、インクジェットヘッド１０１に供給するインク液を貯留するインクタンク１０３、サブインクタンク１０４あるいはインクカートリッジ１０５などを別筐体に設けたが、別の形態として図４５に示すように、インクジェットヘッド１０１と、インクタンク、サブインクタンクあるいはインクカートリッジの少なくともいずれか一つを含むヘッドカートリッジ１５０を一体化して形成することも可能である。
【００６９】
なお、本発明は上記実施の形態例に限定されるものではなく、特許請求の範囲内の記載であれば多種の変形や置換可能であることは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００７０】
【図１】本発明の第１の実施の形態例に係るインクジェットヘッドの構成を示す図である。
【図２】第１の実施の形態例のインクジェットヘッドの分解平面図である。
【図３】本実施の形態例のインクジェットヘッドにおける外壁部の隔壁への通電制御を示すタイムチャートである。
【図４】第１の実施の形態例のインクジェットヘッドの内部の隔壁にのみ通電する配線を示す平面図である。
【図５】第１の実施の形態例のインクジェットヘッドの内部の隔壁に保護膜を形成した様子を示す部分断面図である。
【図６】他の圧力発生形式の場合における隔壁への通電の様子を示す部分断面図である。
【図７】隔壁部材表面に絶縁部材を設けた例を示す部分断面図である。
【図８】隔壁部材表面に熱応力緩衝材を設けた例を示す部分断面図である。
【図９】本発明の第２の実施の形態例に係るインクジェットヘッドの構成を示す図である。
【図１０】第２の実施の形態例のインクジェットヘッドの内部の隔壁への別の通電配線を示す図である。
【図１１】第２の実施の形態例のインクジェットヘッドの内部の隔壁への別の通電配線を示す図である。
【図１２】第２の実施の形態例のインクジェットヘッドの内部の隔壁への別の通電配線を示す図である。
【図１３】第２の実施の形態例のインクジェットヘッドの内部の隔壁への別の通電配線を示す図である。
【図１４】本発明の第３の実施の形態例に係るインクジェットヘッドの構成を示す分解斜視図である。
【図１５】第３の実施の形態例のインクジェットヘッドの平面図である。
【図１６】図１５のＰ−Ｐ’線断面図である。
【図１７】第３の実施の形態例のインクジェットヘッドの作製工程の概略を工程断面図である。
【図１８】第３の実施の形態例のインクジェットヘッドの作製工程の概略を工程断面図である。
【図１９】第３の実施の形態例のインクジェットヘッドの作製工程の概略を工程断面図である。
【図２０】第３の実施の形態例のインクジェットヘッドの作製工程の概略を工程断面図である。
【図２１】第３の実施の形態例のインクジェットヘッドの作製工程の概略を工程断面図である。
【図２２】第３の実施の形態例のインクジェットヘッドの作製工程の概略を工程断面図である。
【図２３】第３の実施の形態例のインクジェットヘッドの作製工程の概略を工程断面図である。
【図２４】第３の実施の形態例のインクジェットヘッドの作製工程の概略を工程断面図である。
【図２５】第３の実施の形態例のインクジェットヘッドの作製工程の概略を工程断面図である。
【図２６】第３の実施の形態例のインクジェットヘッドの作製工程の概略を工程断面図である。
【図２７】第３の実施の形態例のインクジェットヘッドの作製工程の概略を工程断面図である。
【図２８】第３の実施の形態例のインクジェットヘッドの別の作製工程の概略を工程断面図である。
【図２９】第３の実施の形態例のインクジェットヘッドの別の作製工程の概略を工程断面図である。
【図３０】第３の実施の形態例のインクジェットヘッドの別の作製工程の概略を工程断面図である。
【図３１】本発明の第４の実施の形態例に係るインクジェットヘッドの構成を示す分解斜視図である。
【図３２】本発明の第４の実施の形態例に係るインクジェットヘッドの構成を示す概略断面図である。
【図３３】第４の実施の形態例のインクジェットヘッドにおける基板部分の作製工程を示す工程断面図である。
【図３４】本発明の第５の実施の形態例に係るインクジェットヘッドの構成を示す概略断面図である。
【図３５】ヒータへの配線を示す平面図である。
【図３６】ヒータへの別の配線を示す平面図である。
【図３７】ヒータへの別の配線を示す平面図である。
【図３８】複数のメンブレンにおけるヒータへの別の配線を示す平面図である。
【図３９】単層の保護膜の構成を示す概略断面図である。
【図４０】メンブレンの周囲に別途のヒータを配設した様子を示す平面図である。
【図４１】図４０のＱ−Ｑ’線断面図である。
【図４２】別の発明の一実施の形態例に係るインクジェット記録装置のインク液供給経路の概略構成を示す図である。
【図４３】別の発明の一実施の形態例に係るインクジェット記録装置の概略構成を示す概略斜視図である。
【図４４】別の発明のインクジェット記録装置における制御部の概略を示すブロック図である。
【図４５】一体化ヘッドカートリッジを示す斜視図である。
【符号の説明】
【００７１】
１〜５；インクジェットヘッド、１０；ノズルプレート、
１１；撥液膜、１２；ノズル、１３；ダミーノズル、２０；隔壁部材、
２１；個別液室、２２ａ，２２ｂ；隔壁、２３；共通液室、
２４；供給口、２５；ダミー液室、３０；基板、
３１；圧力発生手段、４０；電源。
【図１】
2005254666.tif 000003
【図２】
2005254666.tif 000004
【図３】
2005254666.tif 000005
【図４】
2005254666.tif 000006
【図５】
2005254666.tif 000007
【図６】
2005254666.tif 000008
【図７】
2005254666.tif 000009
【図８】
2005254666.tif 000010
【図９】
2005254666.tif 000011
【図１０】
2005254666.tif 000012
【図１１】
2005254666.tif 000013
【図１２】
2005254666.tif 000014
【図１３】
2005254666.tif 000015
【図１４】
2005254666.tif 000016
【図１５】
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【図１６】
2005254666.tif 000018
【図１７】
2005254666.tif 000019
【図１８】
2005254666.tif 000020
【図１９】
2005254666.tif 000021
【図２０】
2005254666.tif 000022
【図２１】
2005254666.tif 000023
【図２２】
2005254666.tif 000024
【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
2005254666.tif 000028
【図２７】
2005254666.tif 000029
【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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【図３９】
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【図４０】
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【図４１】
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【図４２】
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【図４３】
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【図４４】
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【図４５】
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【手続補正書】
【提出日】平成16年4月1日(2004.4.1)
【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】
インク液を液滴として噴射するための複数のノズルと、該ノズルに各々に対応しているインク液が保持されている複数の個別液室と、該個別液室を構成する隔壁と、前記個別液室内のインク液に圧力を発生させるための圧力発生手段とを有するインクジェットヘッドにおいて、
前記隔壁の基材は通電して発熱する電気／熱変換材料で形成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】
隣接する前記個別液室間の前記隔壁に通電して発熱させる請求項１記載のインクジェットヘッド。
【請求項３】
隣接する前記個別液室間の前記隔壁の厚さが前記隔壁の高さより小さい請求項１又は２に記載のインクジェットヘッド。
【請求項４】
複数の前記個別液室が多数配列しており、両端に少なくとも１つ以上の記録に使用されないダミー液室及びノズルが形成されている請求項１〜３のいずれかに記載のインクジェットヘッド。
【請求項５】
インク液に接する前記隔壁の面に電気絶縁膜を形成する請求項１〜４のいずれかに記載のインクジェットヘッド。
【請求項６】
前記隔壁に、交互に電圧極性を反転させて通電する請求項１〜５のいずれかに記載のインクジェットヘッド。
【請求項７】
前記隔壁と前記隔壁は樹脂を介して接合される請求項１〜６のいずれかに記載のインクジェットヘッド。
【請求項８】
インク液を液滴として噴射するための複数のノズルと、該ノズルに各々に対応しているインク液が保持されている複数の個別液室と、該個別液室内のインク液に圧力を発生させるための圧力発生手段と、複数の前記個別液室に連通する共通液室と、外部のインクタンクから前記共通液室へ液体を供給するための接続口とを有するインクジェットヘッドにおいて、
前記共通液室の壁面の少なくとも一面に複数のインク液供給孔が形成されているメンブレンと、
該メンブレンに接触するインク液を昇温させるために前記メンブレンに配設されている昇温手段と
を有することを特徴とするインクジェットヘッド。
【請求項９】
前記メンブレンは前記共通液室内の液体圧力変動に応じて変位する請求項８記載のインクジェットヘッド。
【請求項１０】
前記共通液室あるいは前記接続口でのインク液温度をモニタするための温度検出手段を備え、前記昇温手段は前記温度検出手段でモニタしたインク液温度に基づいて温度制御される請求項８又は９に記載のインクジェットヘッド。
【請求項１１】
前記昇温手段は、複数の前記ノズルからの単位時間あたりの噴射量に基づいて温度制御される請求項８又は９に記載のインクジェットヘッド。
【請求項１２】
インク液を液滴として噴射するための複数のノズルと、該ノズルに各々に対応しているインク液が保持されている複数の個別液室と、該個別液室内のインク液を加熱して気泡を発生させる気泡発生手段と、複数の前記個別液室に連通する共通液室と、外部のインクタンクから前記共通液室へ液体を供給するための接続口とを有するインクジェットヘッドにおいて、
前記共通液室の壁面の少なくとも一面に複数のインク液供給孔が形成されているメンブレンと、
該メンブレンに接触するインク液を昇温させるために前記気泡発生手段と同一の基板上に形成される昇温手段と
を有することを特徴とするインクジェットヘッド。
【請求項１３】
前記昇温手段を駆動するためのドライバ回路が、前記気泡発生手段と同一の基板上に形成される請求項１２記載のインクジェットヘッド。
【請求項１４】
前記メンブレンは、シリコン基板上に形成され、少なくとも１層の窒化シリコン膜を含んで構成される請求項８、９又は１２のいずれかに記載のインクジェットヘッド。
【請求項１５】
請求項１〜１４のいずれかに記載のインクジェットヘッドと、該インクジェットヘッドに供給するインク液を貯留するインク液容器とを有することを特徴とするヘッドカートリッジ。
【請求項１６】
請求項１〜１４のいずれかに記載のインクジェットヘッドあるいは請求項１５のヘッドカートリッジと、前記インクジェットヘッドから噴射されたインク液を付着させる被記録媒体を相対的に移動させる移動手段とを備えたことを特徴とするインクジェット記録装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【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、ヘッドカートリッジ及びインクジェット記録装置に関し、詳細にはインクジェット記録分野において記録用のインクを噴射するのに使用されるインクジェットヘッドに関する。
【背景技術】
【０００２】
現在の画像形成装置として様々な記録方式が開発されている。中でもインクジェット記録方式は、記録媒体に対して非接触であること、高密度記録が可能であること、カラー化が容易であること、装置の小型化が可能であること、印刷のように版などを必要とせずオンデマンドで形成可能であることから広く普及されている。
【０００３】
このインクジェット記録装置において、従来から普通紙などの記録媒体上でのにじみ防止対策の一つとして、加熱して個体からインク液に変化させて噴射するいわゆるホットメルトインクタイプのインクジェット記録装置が知られているが、相変換させないまでも記録媒体への定着が速い比較的粘度の高いインクを使用するインクジェット記録装置は多く市販されてきている。
【０００４】
また、インクジェット技術は、紙媒体への画像形成だけでなく、前述した利点から機能性インク液の付与方法として製造プロセス分野へも応用され、例えば液晶ディスプレイのカラーフィルタの作製などには実際に利用されている。今後、インクジェット技術の噴射液滴の微小化を進めることにより、ＦＰＤ用の大面積基板やＭＥＭＳなどの立体物など、従来の塗布方法では対応困難な媒体への機能性インク液の付与、またフレキシブル基板への電子回路のオンデマンド描画などへの応用も進むことが予想される。その場合、現在市販されている汎用のインクジェット記録装置に用いられるような粘度が２０ｍＰａ・ｓ以下のインクだけでなく、常温でそれ以上の粘度を有する機能性インク液を噴射させる場合もある。
【０００５】
一方、インクジェットノズルの高密度あるいはインク滴の微小体積化は継続して進められている。その結果ノズルを含むインク流路径は小さくなるためインクの流路抵抗はインク流路径の４乗に反比例して大きくなると、噴射させるのにより大きな力が必要とされ、また高周波駆動時やマルチチャンネル駆動時にインクの供給が追いつかず、ノズルでのメニスカスの位置が変化して噴射特性が大きく変化する。特に、粘度の高いインクではその傾向がより顕著になる。
【０００６】
また、高粘度のインクは温度によって粘度が大きく変化する場合が多いが、噴射特性は粘度に大きく依存するため、インクジェットヘッド内の温度ムラが大きいと噴射バラツキが非常に大きくなる。液温によって噴射特性が大きく変化するため、流路内、特にヘッド内の均一な液温制御が必要になる。
【０００７】
そこで、インク供給系統にインクを加熱するためのヒータを装備したインクジェット記録装置が多く提案されている。その一つとして、例えば特許文献１では、インクタンクからインクジェットヘッドへのインク供給路、またインクジェットヘッドの共通液室内にヒータを配置して、インクをインクジェットヘッド内でインク噴射量／インク流量に応じて加熱して、低い粘度でインクを噴射させる方法が提案されている。また、ヘッドのインク流路を効果的に昇温させる構成、例えば特許文献２などでは、インク流路部材に熱伝導性の高い金属などを用い、更には流路部材の支持部材に熱伝導率の小さい樹脂部材を用いて、別途形成されているヒータによってインク及び流路部材を効率的に加熱する方法が提案されている。更に、噴射手段として発熱素子を用いている、例えば特許文献３では、ノズル間での噴射量のバラツキによる温度バラツキ対策として、非噴射時においてもおいても噴射しない程度に発熱素子を駆動してインク流路の均一に保持する方法が提案されている。
【０００８】
また、インク中のごみによってノズルやインク流路の詰まりを抑制するため、インク供給路中に液中のごみを濾過するために、フィルタを備えたインクジェットプリンタは多いが、流路径の小径化に伴って濾過すべきごみの大きさも小さくなるため、孔径の小さいフィルタを備えることは必須になる。そこで、特許文献４では、フィルタ部での流体抵抗の低減、加えて効果的なインクの昇温を目的として、インクカートリッジに備えられたフィルタ自体を昇温させる構成が提案されている。
【特許文献１】特開２００３−１３６７５８号公報
【特許文献２】特開平５−２２０９５２号公報
【特許文献３】特開２００１−１１３８４５号公報
【特許文献４】特開平８−１５６２８０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかし、何らかの画像形成をする場合、複数配列している個別のノズルのインク流路ごとにインクの噴射量は異なる。上記特許文献１のようにインクジェット記録装置の共通流路にのみヒータを配置している場合、あるいは上記特許文献３のように発熱素子を非噴射時に駆動してインク流路を加温する場合、インクジェットヘッド全体を均一に加熱しないと、噴射量の多いノズルのインク流路と少ないノズルのインク流路に温度差が生じる。特に温度に対する粘性変化の大きいインク液を噴射する場合では、ノズル毎の噴射バラツキが大きくなってしまう。また、記録画像によって、ノズル毎また噴射ヘッド全体での記録デューティー（単位時間あたりの噴射量）が大きく変化する。そのため、インク流路内の液温を一定以上に保つには上記特許文献１のようにインク流路全体にヒータを配設するのが好ましいが、インク流路内のインク液積に対して、昇温部材の液接触面積の割合が大きくないと、インク流路内での液温ムラが大きくなる。また、昇温に時間がかかるため、噴射量を多くして高速記録が困難になったり、立ち上げ時のウォームアップ時間が長くなる問題がある。
【００１０】
また、上記特許文献２のようにヒータと高熱伝導部材を用いる場合、熱伝導部材と熱発生部材が別になるためヘッド構造が複雑になる。また熱伝導率が高すぎるために、逆に外部環境の温度の影響を受けやすく、ヘッド全体を一定温度範囲内に保持するのが難しくなる。
【００１１】
更に、圧力発生素子が組み込まれている基板にヒータを組み込んで加温する場合、インク流路内のインク全体を一定温度以上に加温するためには、基板全体を比較的高温に加熱する必要があり、圧力発生素子またそれを駆動するための制御回路が動作不良を起こす可能性があり、また基板からインク以外の部材への伝熱が大きくなるため、効果的に加熱できない。
【００１２】
また、上記特許文献４のようにフィルタを加熱する方法では、表面積の大きいフィルタを通過する際に効果的に比較的均一に液温を上げることができる。しかし、インクカートリッジに備えられているため、噴射ヘッド全体の噴射量か少ない場合、フィルタからインクジェットヘッドまでのインク流路で液温が低下してしまう。
【００１３】
本発明はこれらの問題点を解決するためのものであり、簡易な構成で、複数ある個別のノズルやインク流路内のインク液を均一な温度に保つことが可能で、かつインク流路内の液温を高応答性で均一に制御可能であり、さらにフィルタ機能部においてゴミ等の不純物の濾過能力を落とすことなく、フィルタ機能部の流体抵抗を小さくできるインクジェットヘッド、ヘッドカートリッジ及びインクジェット記録装置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】
【００１４】
前記問題点を解決するために、本発明のインクジェットヘッドはインク液を液滴として噴射するための複数のノズルと、ノズルに各々に対応しているインク液が保持されている複数の個別液室と、個別液室を構成する隔壁と、個別液室内のインク液に圧力を発生させるための圧力発生手段とを有する。更に、本発明のインクジェットヘッドは、隔壁の基材は通電して発熱する電気／熱変換材料で形成されて、この隔壁に通電して隔壁からの発熱で個別液室内のインク液を加温する。よって、簡単な構成で、複数の液室内のインク液を均一に加熱することが可能になり、その結果噴射バラツキの小さいインクジェットヘッドを提供できる。
【００１５】
また、隣接する個別液室間の隔壁に通電して発熱させることにより、液室内のインク液全体を均一かつ効率よくを加熱できると共に、インクジェットヘッドを小型化しても電流路長/電気抵抗を大きくすることが可能になり、安定した汎用電源によりヒータを制御できるため、温度制御性を向上できる。
【００１６】
更に、隣接する個別液室間の隔壁の厚さが隔壁の高さより小さいことにより、発熱部材である隔壁の全表面積に対する接液面積の割合を大きくすることができるため、ノズルプレートや基板への伝熱またそれらから外部への放熱を抑制でき、また液室内のインク液をより効率よくを加熱でき、その結果インクジェットヘッド内での噴射バラツキがより少なく、消費電力も小さいインクジェットヘッドを提供できる。
【００１７】
また、複数の個別液室が多数配列しており、両端に少なくとも１つ以上の記録に使用されないダミー液室及びノズルが形成されていることにより、記録に使用する液室間のインク液の温度差を小さくすることが可能となり、より噴射バラツキの小さいインクジェットヘッドを提供できる。
【００１８】
更に、インク液に接する隔壁の面に電気絶縁膜を形成することにより、導電性の高いインク液を噴射させる場合でも、隔壁加熱のための直流電圧を印可時の電流リークを抑制でき、その結果隔壁全体に一定の電流を通電でき、より均一な加熱が可能となる。
【００１９】
また、隔壁に交互に電圧極性を反転させて通電することにより、電気化学反応による隔壁腐食を抑制でき、またインク液内の内容物の析出を抑制することができる。
【００２０】
更に、隔壁と隔壁は樹脂を介して接合されることにより、熱膨張率の大きく異なる部材を接合した場合でもヤング率の小さい樹脂接着層が応力緩和層として機能し、インクジェットヘッドの歪みや破損を防止できる。
【００２１】
また、本発明のインクジェットヘッドは、インク液を液滴として噴射するための複数のノズルと、ノズルに各々に対応しているインク液が保持されている複数の個別液室と、個別液室内のインク液に圧力を発生させるための圧力発生手段と、複数の個別液室に連通する共通液室と、外部のインクタンクから共通液室へ液体を供給するための接続口とを有する。更に、本発明のインクジェットヘッドは、共通液室の壁面の少なくとも一面に複数のインク液供給孔が形成されているメンブレンと、メンブレンに接触するインク液を昇温させるためにメンブレンに配設されている昇温手段とを有することに特徴がある。よって、インクジェットヘッド内の液体温度を高い応答性で均一に加熱することが可能になり、高粘度のインク液を用いて高周波数駆動あるいはマルチチャンネル駆動する場合においても、それに伴う噴射特性の変化を小さくすることが可能となる。また、フィルタとしても機能させることが可能なため、インクジェットヘッド内でゴミ詰まりの発生を抑制することが可能となる。
【００２２】
更に、メンブレンは共通液室内の液体圧力変動に応じて変位することにより、共通液室の液体を効果的に温度制御するために共通液室の容積を小さくしても複数のノズル間の噴射圧力によるクロストークを抑制することが可能になり、より一層安定な噴射特性が得られる。
【００２３】
また、共通液室あるいは接続口でのインク液温度をモニタするための温度検出手段を備え、昇温手段は温度検出手段でモニタしたインク液温度に基づいて温度制御される。よって、駆動チャンネル数、駆動周波数の変化に対応して、液体温度を所望の温度に調整することができる。
【００２４】
更に、昇温手段は複数のノズルからの単位時間あたりの噴射量に基づいて温度制御されることにより、より簡易なヘッド構成で駆動チャンネル数、駆動周波数の変化に対応して、液体温度を所望の温度に調整することができる。
【００２５】
また、本発明のインクジェットヘッドは、インク液を液滴として噴射するための複数のノズルと、ノズルに各々に対応しているインク液が保持されている複数の個別液室と、個別液室内のインク液を加熱して気泡を発生させる気泡発生手段と、複数の個別液室に連通する共通液室と、外部のインクタンクから共通液室へ液体を供給するための接続口とを有する。更に、本発明のインクジェットヘッドは、共通液室の壁面の少なくとも一面に複数のインク液供給孔が形成されているメンブレンと、メンブレンに接触するインク液を昇温させるために気泡発生手段と同一の基板上に形成される昇温手段とを有することに特徴がある。よって、簡単な構成で、複数の液室内のインク液を均一に加熱することが可能になり、その結果噴射バラツキの小さくなり、気泡発生手段と昇温手段を同一のプロセスで形成可能になり、ヘッドコストをより抑えることができる。
【００２６】
更に、昇温手段を駆動するためのドライバ回路が気泡発生手段と同一の基板上に形成されることにより、気泡発生手段を駆動するドライバ回路の形成プロセスで、同時に昇温手段を駆動するドライバ回路を形成可能になり、ヘッドコストをより抑えることができる。
【００２７】
また、メンブレンはシリコン基板上に形成され、少なくとも１層の窒化シリコン膜を含んで構成されることにより、メンブレンの残留応力を弱い引っ張り応力に調整することが可能になり、メンブレンの大きな撓み、また破損を抑制することができる。
【００２８】
更に、別の発明としてのヘッドカートリッジは、上記記載のインクジェットヘッドと、インクジェットヘッドに供給するインク液を貯留するインク液容器とを有することに特徴がある。よって、ユーザの誤使用による不適合液体の液体容器装着を防止できる。
【００２９】
また、別の発明としてのインクジェット記録装置は、上記記載のインクジェットヘッドあるいは上記記載のヘッドカートリッジと、インクジェットヘッドから噴射されたインク液を付着させる被記録媒体を相対的に移動させる移動手段とを備えたことに特徴がある。よって、インクタンクからインクジェットヘッドのノズルまでの液温保持が容易になり、噴射バラツキの小さいインクジェット記録装置を提供できる。また、高粘度の液体を用いる場合でも安定した画像記録が可能になり、インクジェットヘッドの共通液室内の液体を速く昇温できるため、ウォームアップ時間が短くなり、記録全体に要する時間も短縮することができる。
【発明の効果】
【００３０】
本発明のインクジェットヘッドによれば、複数の液室内のインク液を均一に加熱することが可能になり、噴射バラツキが小さく、かつヘッド構成がシンプルであり、インクジェットヘッドの製造コストを抑えることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３１】
図１は本発明の第１の実施の形態例に係るインクジェットヘッドの構成を示す図である。なお、同図の（ａ）は平面図、同図の（ｂ）は同図の（ａ）のＡ−Ａ’線断面図、同図の（ｃ）は同図の（ａ）のＢ−Ｂ’線断面図である。図２は本実施の形態例のインクジェットヘッドの分解平面図である。
【００３２】
はじめに、図２に示すように、本実施の形態例のインクジェットヘッド１は、ノズルプレート１０、隔壁部材２０及び基板３０を含んで構成されている。また、図１及び図２に示すように、ノズルプレート１０には、噴射するインク液に対する撥液膜１１と、インク液を液滴として噴射するためのノズル１２が形成されている。このノズルプレート１０は、厚さが３０μｍのポリイミドフィルムを基材とし、レーザ加工などにより複数のノズル１２が形成されている。また、図１の（ｂ），（ｃ）に示すように、ノズル１２にはインク液を保持している個別液室２１がそれぞれ連結している。更に、複数の個別液室２１は共通液室２３、そして供給口２４に連結し、図示していないタンクから噴射するインク液が供給されるようになっている。図１に示すように、幅が５０μｍ、長さが５００μｍの各個別液室２１は、幅２０μｍの隔壁２２ｂによって分割され、複数配列している個別液室２１の外周には、取り囲むように、１ｍｍ幅の隔壁２２ａが形成されている。隔壁２２ａ，２２ｂを構成する隔壁部材２０は、厚さが５０μｍ（液室高さ及び隔壁高さ）のステンレス箔（ＳＵＳ３１６）からなり、ウェットエッチングやレーザ加工、あるいはエレクトロフォーミング（電鋳）などの方法で所望の隔壁形状を形成している。また、図２の（ｃ）に示すように、個別液室２１の底面となる基板３０には、各々のノズル１２及び個別液室２１に対応した圧力発生手段３１が形成され、画像情報に基づいて図示していない制御手段により任意のタイミングで圧力を出力できるようになっている。
【００３３】
また、図１の（ａ）及び図２の（ｂ）に示すように、インクジェットヘッド１における外壁部の隔壁２２ａの端部には電源４０が接続されている。隔壁２２ａ及び隣接して連なる個別液室２１間の隔壁２２ｂは単一の部材から一本の電流路を成し、隔壁全体に一定の等しい電流を通電できるようになっている。図示されてない温度センサによって隔壁２２ａ，２２ｂの温度をモニタし、図３の（ａ）のように通電時間を制御したり、図３の（ｂ）のように電圧（又は電流）振幅を制御したり、図３の（ｃ）に示すように通電回数を制御するなどして温度を調整する。隔壁表面で電気化学反応が発生したり、インク液内の内容物が析出したりするなど、噴射するインク液に一定方向の電界を印加し続けるのが好ましくない場合には、図３の（ｄ）のように電圧極性を交互に変化させる。ステンレスは一般に配線材料に用いられるアルミや銅などに比べ数十倍抵抗率が高く（５０〜１００E-６Ωｃｍ）、通電するだけで容易にジュール熱を発生する。
【００３４】
よって、第１の実施の形態例の構成では、ステンレス隔壁２２ｂを蛇行させて間に個別液室２１を形成し、隣接する個別液室２１間の細い隔壁も電流路としているため、小さいインクジェットヘッドであっても抵抗を大きくすることが可能になっている。その結果比較的大きな電圧の汎用電源も用いて安定して通電ができるようになるため、温度制御が容易になる。また、個別液室２１を構成する壁面の二面を占める隔壁全体が発熱するため、個別液室２１内のインク液体積に対するヒータ接触面積が大きくなり、効果的かつ均一に個別液室２１内のインク液を加熱する。特に、高密度に個別液室２１を配列し、例えば上記本実施の形態例では隔壁厚さ２０μｍ、隔壁高さ５０μｍのように、隔壁厚さを隔壁高さに比べ短くする場合、隔壁２２の表面積全体に対して、個別液室２１内のインク液以外に接触する面積の割合を小さくできる。その結果、隔壁２２からノズルプレート１０や基板３０への伝熱、またそれらから外部への放熱が抑制されるため、ヘッド内で複数の個別液室２１間のインク液温度ムラが小さくなる。基板３０への伝熱においても、インクジェットヘッド全体を隔壁が網羅しているため、噴射ヘッド全体が均一に昇温できる。また、本来インクジェットヘッドとして必要な隔壁をそのままヒータとして機能させることができるため、ヘッド面積を小さくすることが可能となる。
【００３５】
ところで、複数配列している個別液室２１の少なくとも最外部には、図１の（ａ），（ｂ）に示すようにダミー液室２５が形成されている。インクジェットヘッド１の強度の面で隔壁２２ａの幅は広くすることが好ましいため、内部の個別液室２１間の隔壁より発熱量が小さくなる。その結果、最外部の液室２４内のインク液温度は内部より低くなり、均一な噴射が困難となる。そこで、実際の記録には用いないダミー液室２５を形成して、ヘッド内のインク液のリフレッシュ時のみダミーノズル１３からダミー液室２５内部のインク液を排出するようにしている。
【００３６】
なお、図１、図２では隔壁２２ａ及び２２ｂの両方に通電したが、図４に示すようにインクジェットヘッドの内部に配置している隔壁２２ｂにのみ通電して加熱することも可能である。また、上記第１の実施の形態例では隔壁２２ａ，２２ｂの基材として耐食性の比較的よいＳＵＳ３１６を用いているが、噴射するインク液に対して良好な耐食性を有するものであれば、マルテンサイト系、オーステナイト系、フェライト系また２相系、析出硬化系いずれのステンレス鋼でもよい。インクジェットヘッドの作製プロセス上耐熱性が必要であれば、インコネル、インコロイ、ハロステイ等の高耐熱材料を用いてもよい。また、ステンレス鋼だけでなくチタンやニッケルなどの比較的抵抗の大きい金属、あるいはドーピングによって抵抗率を調整したシリコンなどの半導体基板なども加工して用いることも可能である。
【００３７】
また、噴射するインク液また隔壁部材の組み合わせにより腐食の恐れがある場合、また噴射するインク液の導電率が高い場合においても、図５に示すように、隔壁の表面全体あるいは接液面に保護膜２６となる酸化皮膜を形成したり、別途無機又は有機の耐食膜、絶縁膜を形成することで対応できる。
【００３８】
更に、図１及び図２に示すノズルプレート１０の部材としてポリイミドフィルムを用いているが、例えばニッケル等の金属プレートを用いても構わない。また、圧力発生手段としては、現在汎用インクジェットプリンタで用いられているような電気機械変換素子である圧電素子、また膜沸騰により気泡を発生させるバブル素子、あるいは図６に示すように、微小な空隙３２を介して対向する可動板３３と個別電極３４の間に電界を印加し、静電力で可動板３３を変形させる静電アクチュエータ素子など、圧力発生形式にかかわらず適用することが可能である。
【００３９】
ただし、ノズルプレート１０や基板３０に金属部材やシリコンウェハなど導電性部材を用いる場合、電気熱変換部材である隔壁部材２０を接合する場合には、少なくとも図７の（ａ），(ｂ)，（ｃ）のように絶縁部材２７を介在する必要がある。図７の(ａ)のように隔壁部材表面に絶縁部材２７を形成してもよく、あるいは図７の（ｂ）のようにノズルプレート１０や基板３０側に形成してよく、また図７の（ｃ）のようにノズルプレート１０や基板３０の間の絶縁性接着剤を絶縁部材２７として機能させてもよい。特に、図３の（ｃ）に示したような細かいパルス電圧のＯＮ／ＯＦＦによって温度制御するような場合には、接合部にはカップリング容量が小さくなるような部材（材料、厚さ）を介在させることが好ましい。
【００４０】
また、隔壁部材２０と、ノズルプレート１０や基板３０の熱膨張率が大きく異なる組み合わせでは、熱応力により噴射ヘッドが歪んだり、最悪の場合破損する恐れがある。その場合には図８に示すようにヤング率の小さいエポキシ樹脂などの接着剤を用いて接合し、熱応力緩衝材２８として機能させる方法も好適である。
【００４１】
次に、本発明の第２の実施の形態例に係るインクジェットヘッドについて当該インクジェットヘッドの構成を示す図９を用いて説明する。なお、同図の（ａ）は平面図、同図の（ｂ）は同図の（ａ）のＥ−Ｅ’線断面図、同図の（ｃ）は同図の（ａ）のＦ−Ｆ’線断面図である。第１の実施の形態例では、抵抗値を大きくするため隔壁２２ａ、２２ｂの両方に通電したが、第２の実施の形態例のようにノズル１２の配列幅の大きい長尺のインクジェットヘッド２においては、複数の個別液室２１列の外周隔壁２２ａを通電により発熱させて、伝熱により隣接する個別液室２１間の隔壁２２ｂを昇温させる構成にすることもできる。図９に示す第２の実施の形態例では、隔壁２２ｂへの伝熱は主にノズル１２側の隔壁２２ａとの接続部から行っている。複数のノズル１２又は個別液室２１の配列方向において、隔壁２２ａの単位長さあたりの発熱量はほぼ等しく、複数の隔壁２２ｂに均一に伝熱することができる。
【００４２】
なお、図１０のようにインクジェットヘッドの複数のノズル１２また個別液室２１の配列と直交する方向にも電流が流れるようにしても構わない。また、隔壁２２ｂへより一層伝熱しやすくする場合、図１１に示すように個別液室２１へのインク液供給口２９を個別液室２１に対して形成し、ノズル１２側のインク液供給口２９側両方の隔壁２２ａとの接続部から伝熱させることもできる。更に、図１２に示すように、複数のノズル１２及び個別液室２１列を有しているインクジェットヘッドでも問題ない。また、図９〜図１２に示すインクジェットヘッドの各例では、ノズル１２がノズルプレート１０の表面に形成されている、いわゆるフェイスシュータータイプのインクジェットヘッドについて説明したが、図１３に示すようにノズルがインクジェットヘッドの側面単部に形成されているエッジシュータータイプのインクジェットヘッドにおいても適用できる。
【００４３】
図１４は本発明の第３の実施形態に係るインクジェットヘッドの概略構成を示す分解斜視図である。図１５は平面図である。両図において、図１及び図２と同じ参照符号は同じ構成要素を示す。両図に示す第３の実施の形態例のインクジェットヘッド３は、ノズルプレート１０、隔壁部材２０及び基板３０を含んで構成されている。そして、ノズルプレート１０には、微小液滴を噴射するための複数のノズル１２が配列され、ノズル１２は隔壁部材２０によって分割される各々個別液室２１に連結している。個別液室２１には圧力発生手段である発熱素子３５が配設されていて、流体抵抗３６を介して共通液室２３に接続している。発熱素子３５が形成されているシリコンの基板３０には、発熱素子３５を任意のタイミングで駆動するためのドライバ３７、また共通液室２３の壁面の一つであるメンブレン３８も形成されている。このメンブレン３８上には、外部のインクタンクと接続するための接続口３９から共通液室２３へインク液を供給し、かつインク液内の不純物やゴミを濾過するための微小孔４１が多数形成されている。同様にメンブレン３８上全体を網羅するように、インクジェットヘッド３に供給されるインク液を昇温させるためのヒータ４２も形成されていて、複数の微小孔４１の間を通すように配設されている。
【００４４】
図１６は図１５のＰ−Ｐ’線断面図である。同図において、シリコンの基板３０上に、フィールド酸化膜４３及びＢＰＳＧ膜からなる層間絶縁膜４４、また窒化シリコンからなる層間絶縁膜４５が積層されている。層間絶縁膜４５の表面に、発熱素子３５及びヒータ４２となる窒化タンタルの抵抗層４６が部分的に形成され、また抵抗層４６の表面には、抵抗層４６に通電するためのアルミ合金からなる配線層４７が形成されている。この配線層４７、抵抗層４６及び層間絶縁膜４５の表面には窒化シリコンからなる保護膜４８、また保護膜４８の表面の抵抗層４６に対応する部分及びその周囲には、抵抗層４６の発熱に伴う化学的及び物理的な衝撃から保護膜４８を守るための耐キャビテーション膜４９が形成されている。
【００４５】
図１４及び図１５における発熱素子３５は、抵抗層４６の表面の配線層４７が形成されていない領域である熱作用部５０に相当している。また、メンブレン３８は、抵抗層４６をそれぞれ窒化シリコンからなる層間絶縁膜４５及び保護膜４８を挟む部材から構成されていて、ヒータ４２と並列して多数の微小孔４１が形成されている。配線層４７は、発熱素子３５である熱作用部５０への通電を制御するためのドライバ３７に接続している。ドライバ３７は、一般的なＭＯＳプロセスを用いてＰ型シリコンの基板３０上に形成されていて、ＣＭＯＳロジックを構成しているＰＭＯＳトランジスタ５１及びＮＭＯＳトランジスタ５２、また発熱素子３５を駆動するＮＭＯＳトランジスタ５３などから構成されている。また、Ｎ型ウェル領域５４あるいはＰ型ウェル領域５５の表層には、部分的にＰ型あるいはＮ型の不純物を導入してなるソース領域５６及びドレイン領域５７、またゲート絶縁膜５８を介して堆積されたゲート配線５９などが形成されていて、ＰＭＯＳトランジスタ５１あるいはＮＭＯＳトランジスタ５２及び５３を構成している。また、ＰＭＯＳトランジスタ５１とＮＭＯＳトランジスタ５２との間や、ＮＭＯＳトランジスタ５２とＮＭＯＳトランジスタ５３との間などの各素子は、フィールド酸化により形成された酸化膜分離領域６０によって分離されている。更に、各トランジスタには、層間絶縁膜４３を通してアルミ合金からなる電極６１が形成されていて、各トランジスタ間を配線したり、層間絶縁膜４３に形成されたコンタクトホールを通して配線層４７と接続している。
【００４６】
このような構成を有する第３の実施の形態例のインクジェットヘッド３では、ヒータ４２を駆動するためのドライバ回路も発熱素子３５と同様にシリコンの基板３０内のドライバ３７内に同時に形成されていて、ＯＮ／ＯＦＦ制御またＰＩＤ制御など周知の制御方法によって任意に通電を制御し、ヒータ４２を発熱させるようになっている。
【００４７】
図１７〜図２７は本発明のインクジェットヘッドの作製工程の概略を示す工程断面図である。なお、ドライバ形成工程は省略するものとする。
はじめに、図１７に示すように、結晶方位（１００）であるシリコン基板７０上に、前述したドライバ回路７１を形成する。そして、図１８に示すように、ドライバ回路７１を形成したシリコン基板７０上に、プラズマＣＶＤにより層間絶縁膜７２となる窒化シリコン膜を０．５〜２μｍ程度成膜する。次に、図１９に示すように、スパッタリングにより、抵抗層７３となる窒化タンタル膜を０．１〜０．５μｍ程度成膜し、周知のフォトリソグラフィプロセスでパターニングする。そして、図２０に示すように、配線層７４であるアルミ合金膜をスパッタリングで０．２〜１μｍ程度成膜した後、同様に周知のフォトリソグラフィプロセスでパターニングする。次に、図２１に示すように、再び保護膜７５となる窒化シリコン膜を、プラズマＣＶＤにより０．５〜２μｍ程度成膜する。そして、図２２に示すように、ＩＣＰドライエッチングにより、窒化シリコン膜からなる層間絶縁膜７２及び保護膜７５を部分的にエッチングして、微小孔７６となる最小開口幅が０．３〜３０μｍ程度の微小溝を形成する。次に、図２３に示すように、裏面からＩＣＰドライエッチングによりシリコン基板７０をエッチングし、接続口７７を形成する。そして、図２４に示すように、弗化水素水溶液により、フィールド酸化膜７８及びＢＰＳＧからなる層間絶縁膜７９を除去し、微小孔７６を貫通させる。次に、図２５に示すように、保護膜７５の表面に、耐キャビテーション膜８０となる金属タンタル膜を０．１〜１μｍ程度成膜する。続いて、図２６に示すように、隔壁部材８１となるネガ型の感光性エポキシ樹脂を、シリコン基板７０上に滴下し、スピンコートによって約４０〜６０μｍの厚さで塗布する。プリベークを行った後に、フォトリソグラフィプロセスで露光、除去し、個別液室８２、流体抵抗８３、共通液室８４を形成する。最後に、図２７に示すように、ノズルプレート８５となる厚さが２５μｍのステンレス箔（ＳＵＳ３１６）にレーザ加工により１０〜３０μｍ程度のノズル８６を形成し、ノズル面表面にごく薄く図示されていない撥水層を形成し、隔壁部材８１上に接合する。
【００４８】
なお、図２４の作製工程でメンブレンのフィールド酸化膜７８及び層間絶縁膜７９を除去するようにしたが、以下に説明する図２８〜図３０に示す作製工程により、フィールド酸化膜７８及び層間絶縁膜７９を残すようにすることも可能である。
【００４９】
図２８〜図３０は本発明のインクジェットヘッドの別の作製工程の概略を示す工程断面図である。なお、ドライバ形成工程は省略するものとし、本作製工程において図１７〜図２１に示す作製工程と同じであるの省略する。また、図２８〜図３０において、図１７〜図２１と同じ参照符号は同じ構成要素を示す。
【００５０】
図２１において保護膜７５となる窒化シリコン膜を、プラズマＣＶＤにより０．５〜２μｍ程度成膜した後、図２８に示すように、保護膜７５の表面に、耐キャビテーション膜８０となる金属タンタル膜を０．１〜１μｍ程度成膜する。次に、図２９に示すように、ドライエッチングにより、層間絶縁膜７２及び保護膜７５、またフィールド酸化膜７８及び層間絶縁膜７９を部分的にエッチングして、微小孔７６となる最小開口幅が０．５μｍ以上の微小溝を形成する。そして、図３０に示すように、裏面からＩＣＰドライエッチングによりシリコン基板７０をエッチングし、接続口７７及びメンブレン８７を形成し、微小孔７６を貫通させる。
【００５１】
なお、以上説明した図１７〜図２７に示す作製工程と、図２８〜図３０に示す作製工程では、シリコン基板７０の裏面エッチングをＩＣＰドライエッチングで実施しているが、ＴＭＡＨ（テトラメチルアンモニウムハイドライド）を用いた異方性ウェットエッチングによっても形成可能である。
【００５２】
以上説明した本発明のインクジェットヘッドの構成及び作製工程では、圧力発生手段である発熱素子を形成する一連の成膜工程で、ヒータを含むメンブレンを形成しているので、インクジェットヘッドに液温調整機能及びフィルタ機能を付加させてもヘッド製造コストの上昇を低く抑えることが可能になっている。また、前述のように、発熱素子同様にヒータを駆動するためのドライバも同時に形成できればよりコストを抑えることができる。
【００５３】
ところで、シリコン基板上にメンブレンを形成する場合は、メンブレンは少なくとも１層以上の常温で引っ張り応力を有する膜から構成されることが好ましい。例えば成膜方法や成膜条件に係らずシリコン基板上の酸化シリコン膜は通常圧縮性を示すが、別の構成として層間絶縁膜及び保護膜もプラズマＣＶＤの酸化シリコン膜であるインクジェットヘッドを作製した。その結果メンブレンが波打ってノズルプレートに接触したり、あるいはメンブレンがプロセス中に破損する不具合も多く発生した。
【００５４】
そこで、本実施例の構成のように、引っ張り応力を有していて成膜条件により応力値を制御可能なプラズマＣＶＤによる窒化シリコン膜を層間絶縁膜及び保護膜として成膜し、メンブレン全体の応力を調整した。その結果メンブレンが波打って共通液室の容積がヘッド内でばらつくような不具合は発生せず、またメンブレン割れも抑制することができた。
【００５５】
以上のように作製したインクジェットヘッドを用いて、共通液室及び接続口の液温を、図示していない温度センサをモニタしながらフィードバック制御してメンブレン上のヒータに通電し、共通液室内のインク液粘度が４ｍＰａ・ｓ程度になるようにを加熱した。なお、室温では１５ｍＰａ・ｓ程度の粘度を示すインクを使用した。その結果、共通液室に連結する複数のノズルからの噴射周波数を１ｋＨｚから１０ｋＨｚまで変化させ、つまりインクジェットヘッド内のインク流量を変化させ、いずれのノズルでも液滴速度及び液滴体積を仕様範囲±１５％以内に収めることができた。また、ノズルでのゴミ詰まり等の不良も確認されなかった。
【００５６】
また、予め駆動周波数、駆動ノズル数（＝インク液流量）ごとに、ヒータ出力に対する共通液室内のインク液温度を測定したルックアップテーブルを作成し、それに基づいてヒータの出力を制御するようにした。その結果、前者同様いずれのノズルでも液滴速度及び液滴体積を仕様範囲（±１５％以内）に収めることができた。また、ノズルでのゴミ詰まり等の不良も確認されなかった。しかし、ヒータに通電せず同様の評価を行った場合、ノズルでのゴミ詰まりは確認されなかったが、駆動周波数が高くなるにつれ、液滴体積及び液滴速度が変化し、仕様範囲を逸脱した。
【００５７】
図３１は本発明の第４の実施形態に係るインクジェットヘッドの概略構成を示す分解斜視図である。図３２は概略断面図である。両図において、図１４及び図１６と同じ参照符号は同じ構成要素を示す。図３１に示す第４の実施の形態例のインクジェットヘッド４は、ノズルプレート１０を基板３０のエッジに配置するエッジシュータータイプのインクジェットヘッドである。図３１及び図３２に示す第４の実施の形態例に係るインクジェットヘッド４において、発熱素子３５が形成されたシリコンの基板３０とは別の基板９０により隔壁部材２３を挟むようにして、個別液室２１、流体抵抗３６、共通液室２３を形成している。第３の実施の形態例におけるヒータ４２及び微小孔４１が形成されたメンブレン３８は、接続口３９とともに基板９０に形成されている。基板９０はシリコン基板から形成されていて、メンブレン３８は基板表面の熱酸化膜９１、ヒータ４２となる窒化タンタルからなる抵抗層９２、ＬＰＣＶＤによる窒化シリコン膜９３、９４の積層により構成されている。
【００５８】
図３３は第４の実施の形態例のインクジェットヘッドにおける基板部分の作製工程を示す工程断面図である。同図において、図３２と同じ参照符号は同じ構成要素を示す。
はじめに、図３３の（ａ）に示すように、結晶方位（１００）のシリコン基板９５上に、０．５〜２μｍの熱酸化膜９１を形成する。また、ＬＰＣＶＤにより窒化シリコン膜９３を０．３〜１μｍ成膜する。次に、図３３の（ｂ）に示すように、スパッタリングにより、抵抗層９２となる窒化タンタル膜を０．１〜１μｍ程度成膜し、周知のフォトリソグラフィプロセスでパターニングする。そして、図３３の（ｃ）に示すように、再びＬＰＣＶＤにより窒化シリコン膜９４を０．３〜１μｍ成膜し、微小孔４１となる部分の窒化シリコン膜９３，９４及び熱酸化膜９１をドライエッチングにより除去する。次に、図３３の（ｄ）に示すように、ＴＭＡＨによる異方性ウェットエッチングで結晶方位（１００）のシリコン基板９５をエッチングして、接続口３９を形成する。
【００５９】
このような作製工程により作製された第４の実施の形態例のインクジェットヘッド４においても、前述した第３の実施の形態例と同様に、共通液室２３及び接続口３９の液温をメンブレン３８上のヒータ４２で温度制御しながら、共通液室２３に連結する複数のノズル１２からの噴射周波数を１ｋＨｚから１０ｋＨｚまで変化させた。その結果、いずれのノズルでも液滴速度及び液滴体積を仕様範囲（±１５％以内）に収めることができ、またノズルでのゴミ詰まり等の不良も確認されなかった。しかし、ヒータ４２に通電せず同様の評価を行った場合、駆動周波数が高くなるにつれ、液滴体積や液滴速度が変化して仕様範囲を逸脱し、第３の実施の形態例と同様の現象が確認された。
【００６０】
一方、図３４に示す第５の実施の形態例としてのインクジェットヘッド５は共通液室に微少孔を備えたメンブレンを備えることで、本来の目的とは異なる効果も確認された。すなわち、第５の実施の形態例のインクジェットヘッド５は、図１６示す第３の実施の形態例のインクジェットヘッド３において、プラズマＣＶＤによる窒化シリコン膜からなる層間絶縁膜４５及び保護膜４８の成膜条件を変化させて、メンブレン３８の残留する引っ張り応力０〜０．３ＧＰａの範囲で変化させたメンブレン３８を備えて作製したインクジェットヘッドである。このように作製したインクジェットヘッド５を用いて、複数のノズルからインクを噴射させて、その間図３４に示すように噴射させないノズル１２におけるインクのメニスカス９６の変位をレーザドップラー振動変位測定機９７により測定した。その結果残留応力が０．３ＧＰａ程度のインクジェットヘッドに比べ、残留応力がほぼ０ＧＰａであるインクジェットヘッド５のメニスカス９６の振動変位が小さくなることが確認された。これは複数のノズル間での、噴射時に発生するインク液圧力によるクロストークを低減できたことを意味している。そこで透明インクを用いて、駆動中のメンブレン３８の変位をインク供給口である接続口３９側からレーザドップラー振動変位測定機により測定した。その結果メンブレン３８の変位が大きいほどメニスカス９６の振動変位を小さくなることが判り、メンブレン３８を共通液室２３内の圧力に応じて変位可能にすることで複数のノズル間のクロストークを低減できることが確認された。クロストークという面では、共通液室２３の容積は大きくすることが好ましいが、共通液室２３内のインク液を効果的に加熱また温度制御するために共通液室２３の容積を小さくすることが望ましい。そこでメンブレン３８を噴射時の共通液室２３内の圧力変動により変位可能な構成（メンブレン剛性）にすることで、この相反する問題を解決することができる。
【００６１】
なお、以上説明した第３〜第５の実施の形態例のインクジェットヘッドは、ノズルからインク液を噴射させるための圧力発生手段として発熱素子を採用しているが、例えばよく知られているピエゾ素子などの電気機械変換素子、あるいは熱を加えることで大きく変形する形状記憶合金素子、あるいは微少なギャップを介して対向する二つの固定電極及び可動板電極間に電界を印加し、可動板電極を変形させる静電アクチュエータ素子などいずれの圧力発生手段においても適用可能である。
【００６２】
また、上述したように、ヒータ４２はノズル１２の配列方向に配設されているが、メンブレン３８上に配設されていれば形状はこれに拘るものでなく、例えば図３５に示すよう方向に配設しても構わないし、図３６に示すように網目状に排泄しても構わない。図３７に示すように複数に分割して制御するようにしても構わない。また、メンブレン３８は共通液室２３内で１つのみで構成されているが、図３８に示すように複数のメンブレン３８から構成するようにしても構わない。更に、メンブレン３８は複数膜から構成されているが、発熱材料であり、かつ噴射させるインク液に耐食性を有する材料であれば、図３９に示すようにメンブレン３８を単層から構成しても構わない。例えば複数の薬液やインクなどに対して耐食性を有していて、かつ比較的高抵抗で通電により発熱可能なＳＵＳ３１６箔を用いて形成することも可能である。また、メンブレン３８を構成する部材自体が発熱するのではなく、平面図である図４０及び図４０のＱ−Ｑ’線断面図の図４１にそれぞれ示すインクジェットヘッドのように、熱伝導率の高い材料から構成されたメンブレン７の周囲に別途のヒータ９９を配設してメンブレン３８を昇温させる構成でも適用できる。
【００６３】
次に、別の発明として、上述したインクジェットヘッドを搭載可能なインクジェット記録装置のインク液供給経路の概略について図４２を用いて説明する。
【００６４】
図４２に示すインクジェット記録装置１００は、主に、インクジェットヘッド１０１と、インク受け部１０２と、インクタンク１０３と、サブインクタンク１０４と、インクカートリッジ１０５と、供給ポンプ１０６と、回収・補給ポンプ１０７とを含んで構成されるインク供給・回収システムを有している。そして、インクジェットヘッド１０１は、インク供給口１０８においてインク供給路１０９及び供給弁１１０を介してサブインクタンク１０４と接続している。また、インク受け部１０２は、途中にフィルタ１１１、回収弁１１２及び回収・補給ポンプ１０７を介して、インクタンク１０３に接続している。サブインクタンク１０４は供給ポンプ１０６に接続し、インクカートリッジ１０５はフィルタ１１３、補給弁１１４及び回収・補給ポンプ１０７を介してインクタンク１０３に接続している。また、インクタンク１０３には残量インクセンサ１１５と大気開放弁１１６が備えられている。この大気開放弁１１６は、通常常に開いていて、輸送時にのみ液漏れが発生しないように閉じるようにしている。また、サブインクタンク１０４、インク供給路１０９には、それぞれヒータ１１７、１１８が備えられていて、前述した電気熱変換材料からなる隔壁２２のヒータとともに噴射インク液の温度を調整できるようになっている。
【００６５】
ここで、主なインク供給・回収モードとしては、印字モード、回復モード、補給モードがある。印字モードとは、画像形成時にインクジェットヘッド１０１にインク液を供給するモードで、供給ポンプ１０６は動作させず、供給弁１１０を開く。インクジェットヘッド１０１へのインクの供給は、サブインクタンク１０４、インク供給路１０９（供給弁１１０）、インク供給口１０８の順での経路で、毛細管力で行われる。サブインクタンク１０４において一定レベル以上に昇温した後、環境温度、また画像濃度／プリント枚数（インク供給量）を反映させ、隔壁２２又はインク供給路１０９のヒータで温度を調整する。インクジェットヘッド１０１への供給路からインクジェットヘッド内の個別液室の隔壁まで一定温度に保持することが可能になので、ノズル毎の噴射量に関係なく個別液室内の液温度を均一にすることができる。回復モードは、まずインクジェットヘッド１０１へのインクの初期充填、非吐出ノズル中のインクの増粘やゴミ詰まり、また共通液室内に停留した気泡等、インク吐出不良の原因となるものの排除を目的として実行される。供給弁１１０を開いた状態で供給ポンプ１０６を動作させ、インクタンク１０３、サブインクタンク１０４、インク供給路１０９（供給弁１１０）、インク供給口１０８の順での経路を経てインクジェットヘッド１０１にインクを強制供給する。インクジェットヘッド１０１の液室内全体のインク圧力が高まることで、ノズルから強制的にインクがインク受け部１０２へ排出される。排出されたインクは、再利用するために補給弁１１４を閉じた状態で回収・補給ポンプ１０７を動作させ、フィルタ１１１、回収弁１１２を経てインクタンク１０３へ戻される。補給モードとは、インクタンク１０３にインクカートリッジ１０５からインクを補給するモードで、インク残量検出センサ１１５でインクタンク１０３内のインクが規定以下と判断された場合、供給弁１１０、回収弁１１２を閉じて、補給弁１１４を開いた状態で回収・補給ポンプ１０７を駆動して、インクカートリッジ１０５からインクタンク１０３にインクを補給する。インク残量検出センサ１１５で規定量まで満たされたと判断されると、回収・補給ポンプ１０７を停止させる。
【００６６】
図４３は別の発明の一実施の形態例に係るインクジェット記録装置の概略構成を示す概略斜視図である。同図に示す本実施の形態例のインクジェット記録装置は、平行に延びる２本のガイド軸１２０と、それに沿って移動可能なキャリッジ１２１を有していて、キャリッジ１２１は図示していないキャリッジ駆動パルスモータ及び駆動力を伝達するベルトなどの駆動力伝達機構によって、ガイド軸１２０に沿って往復走査する。キャリッジ１２１には図示されてないコネクタを通してインクジェットヘッド１２４を交換して装着できるようになっていて、噴射させるインク液の種類によって使い分けることができるようになっている。キャリッジ１２１の移動可能な領域の左端には、インクジェットヘッド１２４のノズル面と対向するように維持・回復系ユニット１２５が備えられ、非噴射時においてはノズル面をキャッピングして乾燥を抑制し、噴射口面が汚れた場合はワイパーによってワイピングする。なお、図４２に示したインク受け部１０２も具備することができる。記録媒体１２２は、送りローラ１２６によって、キャリッジ１２１に搭載されたインクジェットヘッド１２４の往復走査に連動ながらキャリッジ１２１の下部に搬送される。記録媒体１２２は、キャリッジ１２１の移動領域下部の支持部材１２３によって支持されていて、支持部材１２３の上下により記録媒体１２２とインクジェットヘッド１２４の距離を調整できるようになっている。記録媒体１２２の送りとキャリッジ１２１の走査・インク液噴射を交互に繰り返しながら記録媒体１２２上の必要部分に記録がなされた後、記録媒体１２２は装置前方へ排出される。
【００６７】
図４４は別の発明のインクジェット記録装置における制御部の概略を示すブロック図である。同図に示すインクジェット記録装置における制御部は、主にＣＰＵ１３１、ＲＯＭ１３２、ＥＥＰＲＯＭ１３３、ＲＡＭ１３４、画像メモリ１３５、外部機器用インターフェイス１３６、インクジェットヘッド１３７の画像記録を制御するためのヘッド制御部１３８、図４３の送りローラ１２６やキャリッジ１２１を駆動するためのモータ１３９を制御するモータ制御部１４０、インクジェットヘッド１３７へのインク供給やノズル面のワイピング・キャッピングなどを実行するためのインク供給・維持回復装置１４１を制御するインク供給・維持回復制御部１４２、インクジェット記録装置各部の温度をモニタして備えられたヒータ１４３を制御するためのヒータ制御部１４４を含んで構成され、これらの構成部は内部バス１４５を介して互いに接続されている。ＣＰＵ１３１は、ＲＯＭ１３２内に記憶される制御プログラムに基づいて内部バス１４５に接続した各部を制御し、ヘッド制御部１３８、モータ制御部１４０、インク供給・維持回復制御部１４２、ヒータ制御部１４４による各動作を実行したり、またプリンタ内の処理で発生したデータ等を、外部機器用インターフェイス１３６を通してパソコン（ＰＣ）、デジタルカメラ等の外部機器１４６に出力する。ＥＥＰＲＯＭ１３３は書き換え可能な不揮発性メモリであり、例えばユーザ固有の機器設定、使用履歴に関する情報などが格納され、プリンタの電源がＯＦＦになった後も保持される。ＲＡＭ１３４は書き換え可能な揮発性メモリであり、インク液噴射装置動作時に発生する各種中間処理データを一時的に保存する。画像メモリ１３５は、安価なＤＲＡＭにより構成され、ＰＣなどの外部機器１４６から外部機器用インターフェイス１３６を介して送られた印刷データや、例えば機能ヘッドとしてスキャナヘッドを装着した場合に読み取られた画像データなどが一時的に保存される。
【００６８】
以上説明したように、図４２に示す一実施の形態例のインクジェット記録装置１００では、インクジェットヘッド１０１と、インクジェットヘッド１０１に供給するインク液を貯留するインクタンク１０３、サブインクタンク１０４あるいはインクカートリッジ１０５などを別筐体に設けたが、別の形態として図４５に示すように、インクジェットヘッド１０１と、インクタンク、サブインクタンクあるいはインクカートリッジの少なくともいずれか一つを含むヘッドカートリッジ１５０を一体化して形成することも可能である。
【００６９】
なお、本発明は上記実施の形態例に限定されるものではなく、特許請求の範囲内の記載であれば多種の変形や置換可能であることは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００７０】
【図１】本発明の第１の実施の形態例に係るインクジェットヘッドの構成を示す図である。
【図２】第１の実施の形態例のインクジェットヘッドの分解平面図である。
【図３】本実施の形態例のインクジェットヘッドにおける外壁部の隔壁への通電制御を示すタイムチャートである。
【図４】第１の実施の形態例のインクジェットヘッドの内部の隔壁にのみ通電する配線を示す平面図である。
【図５】第１の実施の形態例のインクジェットヘッドの内部の隔壁に保護膜を形成した様子を示す部分断面図である。
【図６】他の圧力発生形式の場合における隔壁への通電の様子を示す部分断面図である。
【図７】隔壁部材表面に絶縁部材を設けた例を示す部分断面図である。
【図８】隔壁部材表面に熱応力緩衝材を設けた例を示す部分断面図である。
【図９】本発明の第２の実施の形態例に係るインクジェットヘッドの構成を示す図である。
【図１０】第２の実施の形態例のインクジェットヘッドの内部の隔壁への別の通電配線を示す図である。
【図１１】第２の実施の形態例のインクジェットヘッドの内部の隔壁への別の通電配線を示す図である。
【図１２】第２の実施の形態例のインクジェットヘッドの内部の隔壁への別の通電配線を示す図である。
【図１３】第２の実施の形態例のインクジェットヘッドの内部の隔壁への別の通電配線を示す図である。
【図１４】本発明の第３の実施の形態例に係るインクジェットヘッドの構成を示す分解斜視図である。
【図１５】第３の実施の形態例のインクジェットヘッドの平面図である。
【図１６】図１５のＰ−Ｐ’線断面図である。
【図１７】第３の実施の形態例のインクジェットヘッドの作製工程の概略を示す工程断面図である。
【図１８】第３の実施の形態例のインクジェットヘッドの作製工程の概略を示す工程断面図である。
【図１９】第３の実施の形態例のインクジェットヘッドの作製工程の概略を示す工程断面図である。
【図２０】第３の実施の形態例のインクジェットヘッドの作製工程の概略を示す工程断面図である。
【図２１】第３の実施の形態例のインクジェットヘッドの作製工程の概略を示す工程断面図である。
【図２２】第３の実施の形態例のインクジェットヘッドの作製工程の概略を示す工程断面図である。
【図２３】第３の実施の形態例のインクジェットヘッドの作製工程の概略を示す工程断面図である。
【図２４】第３の実施の形態例のインクジェットヘッドの作製工程の概略を示す工程断面図である。
【図２５】第３の実施の形態例のインクジェットヘッドの作製工程の概略を示す工程断面図である。
【図２６】第３の実施の形態例のインクジェットヘッドの作製工程の概略を示す工程断面図である。
【図２７】第３の実施の形態例のインクジェットヘッドの作製工程の概略を示す工程断面図である。
【図２８】第３の実施の形態例のインクジェットヘッドの別の作製工程の概略を示す工程断面図である。
【図２９】第３の実施の形態例のインクジェットヘッドの別の作製工程の概略を示す工程断面図である。
【図３０】第３の実施の形態例のインクジェットヘッドの別の作製工程の概略を示す工程断面図である。
【図３１】本発明の第４の実施の形態例に係るインクジェットヘッドの構成を示す分解斜視図である。
【図３２】本発明の第４の実施の形態例に係るインクジェットヘッドの構成を示す概略断面図である。
【図３３】第４の実施の形態例のインクジェットヘッドにおける基板部分の作製工程を示す工程断面図である。
【図３４】本発明の第５の実施の形態例に係るインクジェットヘッドの構成を示す概略断面図である。
【図３５】ヒータへの配線を示す平面図である。
【図３６】ヒータへの別の配線を示す平面図である。
【図３７】ヒータへの別の配線を示す平面図である。
【図３８】複数のメンブレンにおけるヒータへの別の配線を示す平面図である。
【図３９】単層の保護膜の構成を示す概略断面図である。
【図４０】メンブレンの周囲に別途のヒータを配設した様子を示す平面図である。
【図４１】図４０のＱ−Ｑ’線断面図である。
【図４２】別の発明の一実施の形態例に係るインクジェット記録装置のインク液供給経路の概略構成を示す図である。
【図４３】別の発明の一実施の形態例に係るインクジェット記録装置の概略構成を示す概略斜視図である。
【図４４】別の発明のインクジェット記録装置における制御部の概略を示すブロック図である。
【図４５】一体化ヘッドカートリッジを示す斜視図である。
【符号の説明】
【００７１】
１〜５；インクジェットヘッド、１０；ノズルプレート、
１１；撥液膜、１２；ノズル、１３；ダミーノズル、２０；隔壁部材、
２１；個別液室、２２ａ，２２ｂ；隔壁、２３；共通液室、
２４；供給口、２５；ダミー液室、３０；基板、
３１；圧力発生手段、４０；電源。
【手続補正３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１】
2005254666.tif 000048
【手続補正４】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図２】
2005254666.tif 000049
【手続補正５】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図４】
2005254666.tif 000050
【手続補正６】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図５】
2005254666.tif 000051
【手続補正７】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図６】
2005254666.tif 000052
【手続補正８】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図７】
2005254666.tif 000053
【手続補正９】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図８】
2005254666.tif 000054
【手続補正１０】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図９】
2005254666.tif 000055
【手続補正１１】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１０】
2005254666.tif 000056
【手続補正１２】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１１】
2005254666.tif 000057
【手続補正１３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１２】
2005254666.tif 000058
【手続補正１４】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１３】
2005254666.tif 000059
【手続補正１５】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１５】
2005254666.tif 000060
【手続補正１６】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１６】
2005254666.tif 000061
【手続補正１７】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１７】
2005254666.tif 000062
【手続補正１８】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１８】
2005254666.tif 000063
【手続補正１９】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１９】
2005254666.tif 000064
【手続補正２０】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図２０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図２０】
2005254666.tif 000065
【手続補正２１】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図２１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図２１】
2005254666.tif 000066
【手続補正２２】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図２２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図２２】
2005254666.tif 000067
【手続補正２３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図２３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図２３】
2005254666.tif 000068
【手続補正２４】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図２４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図２４】
2005254666.tif 000069
【手続補正２５】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図２５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図２５】
2005254666.tif 000070
【手続補正２６】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図２６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図２６】
2005254666.tif 000071
【手続補正２７】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図２７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図２７】
2005254666.tif 000072
【手続補正２８】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図２８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図２８】
2005254666.tif 000073
【手続補正２９】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図２９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図２９】
2005254666.tif 000074
【手続補正３０】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図３０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図３０】
2005254666.tif 000075
【手続補正３１】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図３２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図３２】
2005254666.tif 000076
【手続補正３２】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図３３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図３３】
2005254666.tif 000077
【手続補正３３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図３４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図３４】
2005254666.tif 000078
【手続補正３４】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図３５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図３５】
2005254666.tif 000079
【手続補正３５】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図３６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図３６】
2005254666.tif 000080
【手続補正３６】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図３７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図３７】
2005254666.tif 000081
【手続補正３７】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図３８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図３８】
2005254666.tif 000082
【手続補正３８】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図３９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図３９】
2005254666.tif 000083
【手続補正３９】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図４０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図４０】
2005254666.tif 000084
【手続補正４０】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図４１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図４１】
2005254666.tif 000085
【手続補正４１】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図４２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図４２】
2005254666.tif 000086