(57)【要約】【課題】インク供給孔部分をインク耐性のある膜で容易且つ確実に保護できる液滴吐出ヘッドを提供する。【解決手段】シリコン基板１に振動板材料及び圧電素子材料を成膜していくことでアクチュエータを作成していく。まず、シリコン酸化膜５を成膜し、さらにポリシリコン膜６を成膜する（（ａ））。さらにシリコン窒化膜１３を成膜し、その後個別インク供給孔２４となる部分のポリシリコン６及びシリコン窒化膜１３を除去する。高温酸化膜７を成膜し、これらの積層膜を振動板層とする（（ｂ））。その後、圧電素子の下電極８、圧電材層９、上電極１０を成膜する（（ｃ））。吐出室１４の形成前に個別インク供給孔２４となる部分の振動板積層膜をパターニングし、インク耐性の高いシリコン酸化膜５及び７で保護しておくことで、インク耐性の低い振動板材料をインクから保護することができる。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
液滴を吐出する複数のノズル孔を有するノズル板と、
隔壁により仕切られ、前記ノズル孔に連通する吐出室と、
前記吐出室が形成された隔壁基板と、
前記吐出室の少なくとも一方の隔壁として構成される振動板と、
前記振動板の一面に設けられ、電気的エネルギーを機械的エネルギーに変換して前記振動板に付与する電気機械変換素子と、
を備えた液滴吐出ヘッドにおいて、
前記振動板が積層膜からなり、該振動板に穿設された液供給孔としての貫通孔の側面が、前記振動板を形成する何れかの膜で覆われていることを特徴とする液滴吐出ヘッド。
【請求項２】
請求項１に記載の液滴吐出ヘッドにおいて、
前記貫通孔の側面を覆っている膜は、シリコン酸化膜又はシリコン窒化膜の何れかであることを特徴とする液滴吐出ヘッド。
【請求項３】
請求項１に記載の液滴吐出ヘッドにおいて、
前記貫通孔の側面を覆っている膜は、金属又金属酸化物であることを特徴とする液滴吐出ヘッド。
【請求項４】
請求項３に記載の液滴吐出ヘッドにおいて、
前記金属酸化物が、ＴｉＮ、Ｐｔ、ＰＺＴ、ＬＮＯ、ＳＲＯ、Ａｌ３Ｏ２のうちの何れか１つであることを特徴とする液滴吐出ヘッド。
【請求項５】
請求項１に記載の液滴吐出ヘッドにおいて、
前記貫通孔の側面を覆っている膜は、樹脂であることを特徴とする液滴吐出ヘッド。
【請求項６】
請求項５に記載の液滴吐出ヘッドにおいて、
前記樹脂が、感光性樹脂又は電着ポリイミド樹脂であることを特徴とする液滴吐出ヘッド。
【請求項７】
インク滴を吐出する液滴吐出ヘッドと、該液滴吐出ヘッドにインクを供給するインクタンクとを一体化したインクカートリッジにおいて、
前記液滴吐出ヘッドが、請求項１〜６のうちの何れか１つに記載の液滴吐出ヘッドであることを特徴とするインクカートリッジ。
【請求項８】
液滴吐出ヘッドから液滴を吐出させて画像を形成する画像形成装置において、
前記液滴吐出ヘッドが、請求項１〜６のうちの何れか１つに記載の液滴吐出ヘッドであることを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インク等の液体を吐出して画像形成を行うのに用いられる液滴吐出ヘッド、該液滴吐出ヘッドを備えたインクカートリッジ、画像形成装置に関する。
本発明は、インクジェット記録装置、インクジェット技術を利用した三次元造型技術等に応用することができる。
【背景技術】
【０００２】
インクジェット記録装置は、記録時の騒音が極めて小さいこと、高速印字が可能であること、インクの自由度が高く安価な普通紙を使用できることなど多くの利点を有する。この中でも記録が必要な時にのみインク液滴を吐出する、いわゆるインク・オン・デマンド方式が、記録に不要なインク液滴の回収を必要としないため、現在主流となってきている。
プリンタ、ファクシミリ、複写装置等の画像記録装置あるいは画像形成装置として用いるインクジェット記録装置において使用する液滴吐出ヘッドであるインクジェットヘッドとしては、インク滴を吐出するノズルと、このノズルが連通する吐出室（加圧液室、圧力室、インク流路等とも称される。）と、吐出室内のインクを加圧する圧力を発生する圧力発生手段とを備えており、圧力発生手段で発生した圧力で吐出室内インクを加圧することによってノズルからインク滴を吐出させる構成となっている。
【０００３】
このような液滴吐出ヘッドとしては、圧力発生手段として圧電素子などの電気機械変換素子を用いて吐出室の壁面を形成している振動板を変形変位させることでインク滴を吐出させるピエゾ型のもの、吐出内に配設した発熱抵抗体などの電気熱変換素子を用いてインクの膜沸騰でバブルを発生させてインク滴を吐出させるバブル型（サーマル型）のものなどがある。
ピエゾ型のものにはｄ３３方向の変形を利用した縦振動型、ｄ３１方向の変形を利用した横振動（ベンドモード）型、更には剪断変形を利用したシェアモード型等がある。
その中で近年、半導体プロセスやマイクロマシニング技術の進歩により、パターニング加工技術が確立されていて、かつ、コストの安いＳｉ基板に加圧室及びピエゾ素子を直接形成するアクチュエータ構成が考案されている。
【０００４】
特許文献１に記載の液体噴射装置では、直接接合や陽極接合等により２枚の基板を接合した後、インク供給孔を形成し、その後に接合界面のインク耐性を確保する為に接液保護膜を形成している。
インクジェットヘッドの高密度化に伴い、インク供給孔の構造は微細になり、供給孔のアスペクトも大きくなってきている。供給孔形成後に緻密な保護膜を斑なく形成することは難しく信頼性を低下させる要因となっている。
特許文献２に記載された液体噴射装置では、液室を含むインクと接する部分に気相成長法により炭化シリコン膜を形成している。
圧電素子を形成したシリコン基板に貫通孔形成済みのガラス基板を貼り付け、その後ノズルプレートを貼り付けることで製造される。シリコン基板にＲＩＥエッチングにより貫通孔を形成し基板接合界面にＳｉＣを形成している。
しかしながら、積層した基板に設けられた貫通孔内壁に保護膜を均一に形成することは困難であり接合界面の信頼性を低下させる要因となっている。
特許文献３に記載の液体噴射装置では、振動板上に耐腐食性膜を形成することによる振動板の撓みを防止する構成が開示されている。ノズル板表面部よりインク供給する構成であり、振動板への貫通孔の形成はなされていない。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
何れの方式であっても、液滴的吐出ヘッドにおいてはインクと接する部材の耐インク性が求められるため、先に述べた各種ヘッドにおいてはインクと接する全ての部材の耐インク性を確保することが重要である。
しかしながら、近年のマイクロマシニング技術によるヘッドの小型化及びコストの安いＳｉ（シリコン）基板に加圧室及びピエゾ素子を直接形成するアクチュエータ構成においては、インク接液部分全てに耐インク性のある部材を用いることが困難になりつつある。
また、非常に複雑な構造の流路に後から保護膜を形成することも困難であることが多い。特にヘッドを小型化するためにインク供給を基板裏面から行う構成とした場合に避けられないインク供給のための貫通孔周りへ確実な保護膜を形成することは非常に困難である。
【０００６】
本発明は、上記のような現状に鑑みてなされたもので、インク供給孔部分をインク耐性のある膜で容易且つ確実に保護できる液滴吐出ヘッドの提供を、その主な目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、液滴を吐出する複数のノズル孔を有するノズル板と、隔壁により仕切られ、前記ノズル孔に連通する吐出室と、前記吐出室が形成された隔壁基板と、前記吐出室の少なくとも一方の隔壁として構成される振動板と、前記振動板の一面に設けられ、電気的エネルギーを機械的エネルギーに変換して前記振動板に付与する電気機械変換素子と、を備えた液滴吐出ヘッドにおいて、前記振動板が積層膜からなり、該振動板に穿設された液供給孔としての貫通孔の側面が、前記振動板を形成する何れかの膜で覆われていることを特徴とする。
【０００８】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の液滴吐出ヘッドにおいて、前記貫通孔の側面を覆っている膜は、シリコン酸化膜又はシリコン窒化膜の何れかであることを特徴とする。
請求項３に記載の発明は、請求項１に記載の液滴吐出ヘッドにおいて、前記貫通孔の側面を覆っている膜は、金属又金属酸化物であることを特徴とする。
請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の液滴吐出ヘッドにおいて、前記金属酸化物が、ＴｉＮ、Ｐｔ、ＰＺＴ、ＬＮＯ、ＳＲＯ、Ａｌ３Ｏ２のうちの何れか１つであることを特徴とする。
請求項５に記載の発明は、請求項１に記載の液滴吐出ヘッドにおいて、前記貫通孔の側面を覆っている膜は、樹脂であることを特徴とする。
【０００９】
請求項６に記載の発明は、請求項５に記載の液滴吐出ヘッドにおいて、前記樹脂が、感光性樹脂又は電着ポリイミド樹脂であることを特徴とする。
請求項７に記載の発明は、インク滴を吐出する液滴吐出ヘッドと、該液滴吐出ヘッドにインクを供給するインクタンクとを一体化したインクカートリッジにおいて、前記液滴吐出ヘッドが、請求項１〜６のうちの何れか１つに記載の液滴吐出ヘッドであることを特徴とする。
請求項８に記載の発明は、液滴吐出ヘッドから液滴を吐出させて画像を形成する画像形成装置において、前記液滴吐出ヘッドが、請求項１〜６のうちの何れか１つに記載の液滴吐出ヘッドであることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、圧力発生手段（アクチュエータ）を作り込む前段階でインク耐性の高い膜で微細な穴の側面を保護する構造であるため、通常では形成し難い保護膜を簡便な工法で形成することができ、低コストで非常に高い信頼性を実現することが可能となる。
インク耐性の高いアルミナや白金などインク耐性の高い膜で微細な穴の側面を保護する構造の場合、通常では形成し難い保護膜をスパッタやCVDなどの簡便な工法で形成することができ、低コストで非常に高い信頼性を実現することが可能となる。
また、インク液室等を作りこむ前の基板段差が少ない前段階でインク耐性の高い樹脂膜をスピンコート法やディッピング法等、簡単な工法で成膜することができ、微細なインク供給孔の側面を確実に保護することができる。このため低コストに非常に高い信頼性を実現することが可能となる。
インクカートリッジでは、本発明に係るいずれかの液滴吐出ヘッドとこの液滴吐出ヘッドにインクを供給するインクタンクとを一体化したので、製造不良が減少し、低コスト化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る液滴吐出ヘッドの分解斜視図である。
【図２】液滴吐出ヘッドの断面を示す図で、（ａ）は図１のＸ−Ｘ’線での概要断面図、（ｂ）は図１のＹ−Ｙ’線での概要断面図である。
【図３】図２（ａ）方向から見た液滴吐出ヘッドの作製工程を示す図である。
【図４】図２（ｂ）方向から見た液滴吐出ヘッドの作製工程を示す図である。
【図５】第２の実施形態における液滴吐出ヘッドの断面を示す図で、図２（ｂ）に相当する図である。
【図６】第２の実施形態における液滴吐出ヘッドの作製工程を示す図である。
【図７】第３の実施形態における液滴吐出ヘッドの断面を示す図で、図２（ｂ）に相当する図である。
【図８】第３の実施形態における液滴吐出ヘッドの作製工程を示す図である。
【図９】第４の実施形態におけるインクカートリッジの斜視図である。
【図１０】第５の実施形態を示す図で、インクジェット記録装置の斜視図である。
【図１１】同インクジェット記録装置の概要構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の実施形態に図を参照して説明する。
まず、図１乃至図４に基づいて第１の実施形態を説明する。図１は、本実施形態における液滴吐出ヘッドの分解斜視図で、一部断面図で示してある。この液滴吐出ヘッドは、本発明のアクチュエータ（振動板）を用いた液滴吐出ヘッドであり、インク液滴を基板の面部に設けたノズル孔から吐出させるサイドシュータ方式の例である。
図２は図１における基板１の断面図を示すものであり、図２（ａ）は図１に示したＸ−Ｘ’線での断面図で、便宜上２つの吐出室１４のみ示してある。
図２（ｂ）は図１に示したＹ−Ｙ’線での断面図である。本実施形態に係る液滴吐出ヘッドとしてのインクジェットヘッド９５は、図１に示す通りインクを吐出するノズル孔２０を複数有するノズル基板２と、吐出室、振動板、圧電素子を形成した液室基板１と圧電素子保護空間を配した保護基板３の３枚の基板を重ねた積層構造となっている。
液室基板１と保護基板３は、隔壁基板を構成している。
【００１３】
第１の基板としての液室基板１はシリコン基板上にパイロ酸化、ＬＰＣＶＤ法等により薄膜を形成することで振動板層を形成し、その上に下電極となるＴｉ膜及び白金膜８、電気機械変換素子としての圧電材（ＰＺＴ）９、上電極となる白金膜１０の多層構成からなるアクチュエータ（隔壁の１つを構成する振動板）がシリコンをエッチングすることにより形成された吐出室１４に対向する領域に形成されている。
第２の基板としてのノズル基板２は、ニッケル高速電鋳法を用いて厚さ３０ミクロンに形成したニッケル基板であり、液室基板１の面部に対して吐出室１４と連通するようにそれぞれノズル孔２０を有している。
第３の基板としての保護基板３は、圧電素子９の保護及び変位を妨げない為の空間２２及び液室隔壁の剛性を高める為に隔壁４を支える柱２３を形成した構成を有している。
【００１４】
上記のように構成された液滴吐出ヘッド９５の動作を説明する。
共通液室２４から個別インク供給孔１８を経由して各吐出室１４内にインクが供給される。吐出室１４がインクにより満たされた状態で圧電素子９の上電極１０及び下電極８間に電圧を印加し、これにより横振動モードで変形する圧電素子が縮み、圧電素子と密着している振動板全体が吐出室１４側に凸形状に変形する（図２（ａ）の左側）。
吐出室１４の体積が減少し吐出室１４内の圧力が急激に上昇し、ノズル孔２０よりインク液滴２１を記録紙４０に向けて吐出する。
パルス電圧を連続的に印加して繰り返すことによりインクを連続的に吐出することができる。
【００１５】
次に作製方法、構成など実施例をあげて詳細に説明する。
本実施例を、図２、図３及び図４を用いて説明する。本実施例においてはシリコン基板１に振動板材料及び圧電素子材料を成膜していくことでアクチュエータを作成していく。
まず、厚み４００μｍの＜１００＞シリコン基板の表面にパイロ（Ｗｅｔ）酸化法によりシリコン酸化膜５を０．６μｍ成膜し、更にＬＰＣＶＤ法によりポリシリコン膜６を０．６μｍ成膜する（図３（ａ）、図４（ａ））。
更に、ＬＰＣＶＤ法によりシリコン窒化膜１３を０．３μｍ成膜し、その後リソエッチ法を用いて個別インク供給孔２４となる部分のポリシリコン６及びシリコン窒化膜１３を除去する。その後、ＬＰＣＶＤ法により高温酸化膜（ＨＴＯ膜）７を０．６μｍ成膜し、これらの積層膜を振動板層（＝振動板）とする（図３（ｂ）、図４（ｂ））。
【００１６】
その後、圧電素子の下電極８となるＴｉ及びＰｔ層をスパッタ法によりそれぞれ０．０５μｍ、０．２μｍ成膜し、更にスパッタ法により圧電材層９を２μｍ成膜、さらに、上電極１０を０．１μｍ成膜する（図３（ｃ）、図４（ｃ））。その後、リソエッチ法により前記上電極１０及び圧電材層９をパターニングし、更にリソエッチ法により下電極８のパターニングを行う（図３（ｄ）、図４（ｄ））。
さらにリソエッチ法により個別インク供給孔２４となる部分シリコン酸化膜５及び７を除去しておく。その後、アクチュエータ上下電極８及び１０と配線層を絶縁分離する為の層間絶縁膜１１及び配線膜を含めたデバイスを保護する為のパッシベーション膜１２を成膜・パターニングし（図３（ｅ）、図４（ｅ））、更にシリコン基板１の反対面にＩＣＰドライエッチングにより吐出室１４、流体抵抗部１５及び個別インク供給孔２４となる凹部を形成することでアクチュエータを形成した第１の基板である液室基板１が完成する（図３（ｆ）、図４（ｆ））。
【００１７】
ここで、液室形成前に個別インク供給孔２４となる部分の振動板積層膜をパターニングし、インク耐性の高いシリコン酸化膜５及び７で保護しておくことで、インク耐性の低い振動板材料をインクから保護することができる。
その後、スルファミン酸浴で高速電鋳法により別途、製作したノズル基板２を液室基板１の吐出室１４側に接着し、最後に、シリコン基板にリソエッチ法で凹部２２を形成し作成した保護基板３を液室基板１の圧電素子面に接着し（図３（ｇ）、図４（ｇ））、さらに図示していないが圧電素子の上電極１０及び下電極８の配線部を駆動回路に接続することで本実施例の液滴吐出ヘッドが完成する（図３（ｈ）、図４（ｈ））。
【００１８】
保護基板３は＜１１０＞シリコン基板をＴＭＡＨ、ＫＯＨなどのアルカリエッチング液を用いたウェットエッチングにより加工したものでも良いし、ガラス基板にブラスト加工で溝を形成した基板でも構わない。
樹脂モールドやメタルインジェクションモールドなどの成型部品でも構わない。
ドライバー回路をアクチュエータ基板（液室基板）１上に一体形成する際に、パイロ酸化法で形成した酸化膜をＬＯＣＯＳ酸化法で形成し、酸化膜の形成領域を選択することで、駆動回路を同一基板上に形成することもできる。
積層振動板の材料として本実施例に挙げた膜は半導体工場で一般的に使用されているものを例として挙げたが、例えばシリコン窒化膜１３は引張り応力を有する膜として挙げたものでこれに限ったわけではない。
本実施例においては、振動板に穿設した個別インク供給孔２４の側面をインク耐性の高いシリコン酸化膜で保護している。
ＣＶＤ法により成膜して形成する振動板には膜剛性や応力を組み合わせて振動板を設計する為にインク耐性の低い材料を使用することもありえるが、高密度化したヘッドの微細なインク供給孔部分に液室形成後や共通液室基板を接合した後に保護膜を均一に形成することは非常に困難であり、信頼性を確保する事が難しい。アクチュエータを作りこむ前段階でインク耐性の高い膜で微細な穴の側面を保護することで高い信頼性を実現することが可能となる。
【００１９】
上記のように、本発明の液滴吐出ヘッドでは、振動板に穿設した個別インク供給孔の側面をインク耐性の高いシリコン酸化膜等で保護している。積層膜を成膜することで振動板を形成する液滴吐出ヘッドにおいては、振動板を作り込むために各種膜の剛性や応力を組み合わせて所望の振動板を作り込んでいく。その時インク耐性の低い材料も存在するためにインクに接する部分には保護膜を形成する必要が生じる。しかしながら高密度化したヘッドの微細なインク供給孔部分に液室形成後や共通液室基板を接合した後に保護膜を均一に形成することは非常に困難であり、信頼性を確保することが非常に難しい。
本発明の構成ではアクチュエータを作り込む前段階でインク耐性の高い膜で微細な穴の側面を保護する構造であるため通常では形成し難い保護膜を簡便な工法で形成することができ、低コストで非常に高い信頼性を実現することが可能となる。
【００２０】
図５及び図６に基づいて第２の実施形態を説明する。なお、上記実施形態と同一部分は同一符号で示し、特に必要がない限り既にした構成上及び機能上の説明は省略して要部のみ説明する（以下の他の実施形態において同じ）。図５は上記実施形態の図２（ｂ）に相当し、図６は図４に相当している。
第１の実施形態と同様に、シリコン基板１に振動板材料及び圧電素子材料を成膜していくことでアクチュエータを作成していく。
シリコン基板の表面にシリコン酸化膜５及びポリシリコン膜６をそれぞれ０．６μｍ成膜する（図６（ａ））。更に、シリコン窒化膜１３を０．３μｍ成膜し、その後リソエッチ法を用いて個別インク供給孔２４となる部分のポリシリコン６及びシリコン窒化膜１３を除去する。
その後、スパッタ法によりアルミナ膜（Ａｌ２Ｏ３）１６を０．１μｍ成膜し、これらの積層膜を振動板層とする（図６（ｂ））。
その後、第１の実施形態と同様に下電極８、圧電材層９、上電極１０をそれぞれ成膜し（図６（ｃ））、リソエッチ法により上電極１０及び圧電材層９をパターニングする。更にリソエッチ法により下電極８、個別インク供給孔２４となる部分シリコン酸化膜５及びアルミナ膜（Ａｌ２Ｏ３）１６を除去しておく（図６（ｄ））。その後、層間絶縁膜としてアルミナ膜１７及びパッシベーション膜１２を成膜・パターニングし（図６（ｅ））、第１の実施形態と同様に吐出室１４、流体抵抗部１５及び個別インク供給孔２４となる凹部を形成することでアクチュエータを形成した第１の基板（液室基板）１が完成する（図６（ｆ））。
その後ノズル基板２、保護基板３をそれぞれ貼り合わせることで本実施形態の液滴吐出ヘッドが完成する（図６（ｇ））。
【００２１】
本実施形態では振動板材料に金属酸化物であるアルミナ膜１６を適用した。アルミナ膜は線膨張係数がシリコン基板より大きく、成膜条件により内部残留応力を引張り状態とすることができるので、積層振動板の撓みを調整でき、且つ、プロセス途中で個別インク供給孔部の他の材料をアルミナ膜１６で覆うことで、インク耐性の高い保護膜を形成できる。
微細な個別インク供給孔をヘッド完成後に保護することは非常に困難であるため、作り込み過程で保護しておくことで信頼性を高めることができる。
また、アルミナ膜は他の振動板材料から圧電素子へ拡散してくる水素成分をブロックすることができ、水素還元による圧電素子の特性劣化を防止することができるため層間絶縁膜としてのアルミナ膜１７と合せて圧電素子をアルミナ膜で上下から挟み込むことで高い信頼性のアクチュエータを作りこむことができる。
【００２２】
図７及び図８に基づいて第３の実施形態を説明する。
第２の実施形態と同様に、シリコン基板１にシリコン酸化膜５、ポリシリコン６、シリコン窒化膜１３、アルミナ膜１６を順に成膜し、個別インク供給孔となる部分のポリシリコン６、シリコン窒化膜１３、アルミナ膜１６をリソエッチ法により除去しておく（図８（ａ））。
その後、第１の実施形態と同様に下電極８、圧電材層９、上電極１０をそれぞれ成膜し、リソエッチ法により上電極１０及び圧電材層９、更に下電極８をパターニングする（図８（ｂ））。その後、パッシベーション膜としてアルミナ幕１７を成膜・パターニングし（図８（ｃ））、さらにポリイミド樹脂１９をスピンコート法で塗布して適正な温度でベークを行う（図８（ｄ））。
その後リソエッチ法により個別インク供給孔部のポリイミド樹脂１９、シリコン酸化膜５をエッチング除去する（図８（ｅ））。その後第１の実施形態と同様に吐出室１４、流体抵抗部１５及び個別インク供給孔２４となる凹部をＩＣＰドライエッチングにより形成することでアクチュエータを形成した第１の基板（液室基板）１が完成する（図８（ｆ））。
さらにノズル基板２、保護基板３をそれぞれ貼り合わせることで本実施形態の液滴吐出ヘッドが完成する（図８（ｇ））。
【００２３】
ポリイミド樹脂は耐薬品性が高く且つ膜剛性が低いので振動板面に厚く成膜しても液滴吐出ヘッドの振動板動作に悪影響を及ぼさない。厚くつけることでピンホールによる不良を低減でき、且つ個別インク供給孔のインク耐性も十分に確保できるので信頼性の高いヘッドを作り込むことが可能である。
ポリイミドは感光性を持つものを使用しても良いし、フィルムタイプのものを貼り付けても良い。またスプレー塗布や電着工法を用いて成膜しても同様の効果を得ることができる。
【００２４】
次に、本発明に係るインクカートリッジ（第４の実施形態）について図９を参照して説明する。
このインクカートリッジは、ノズル２０等を有する上記各実施形態のいずれかのインクジェットヘッド６１と、このインクジェットヘッド６１に対してインクを供給するインクタンク６２とを一体化したものである。
このようにインクタンク一体型のヘッドの場合、ヘッドの低コスト化、信頼性向上は、ただちにインクカートリッジ全体の低コスト化、信頼性向上につながるので、上述したように低コスト化、高信頼性化、製造不良低減することで、インクカートリッジの歩留まり、信頼性が向上し、ヘッド一体型インクカートリッジの低コスト化を図れる。
【００２５】
次に、本発明に係るインクジェットヘッドを搭載したインクジェット記録装置（第５の実施形態）の一例について図１０及び図１１を参照して説明する。なお、図１０は同記録装置の斜視説明図、図１１は同記録装置の機構部の側面説明図である。
このインクジェット記録装置は、記録装置本体８１の内部に主走査方向に移動可能なキャリッジ、キャリッジに搭載した本発明を実施したインクジェットヘッドからなる記録ヘッド、記録ヘッドへインクを供給するインクカートリッジ等で構成される印字機構部８２等を収納し、装置本体８１の下方部には前方側から多数枚の用紙８３を積載可能な給紙カセット（或いは給紙トレイでもよい。）８４を抜き差し自在に装着することができようになっている。
また、用紙８３を手差しで給紙するための手差しトレイ８５を開倒することができ、給紙カセット８４或いは手差しトレイ８５から給送される用紙８３を取り込み、印字機構部８２によって所要の画像を記録した後、後面側に装着された排紙トレイ８６に排紙する。
【００２６】
印字機構部８２は、図示しない左右の側板に横架したガイド部材である主ガイドロッド９１と従ガイドロッド９２とでキャリッジ９３を主走査方向に摺動自在に保持し、このキャリッジ９３にはイエロー（Ｙ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、ブラック（Ｂｋ）の各色のインク滴を吐出する本発明に係るインクジェットヘッドからなるヘッド９４を複数のインク吐出口（ノズル）を主走査方向と交差する方向に配列し、インク滴吐出方向を下方に向けて装着している。
キャリッジ９３にはヘッド９４に各色のインクを供給するための各インクカートリッジ９５を交換可能に装着している。
インクカートリッジ９５は上方に大気と連通する大気口、下方にはインクジェットヘッドへインクを供給する供給口を、内部にはインクが充填された多孔質体を有しており、多孔質体の毛管力によりインクジェットヘッドへ供給されるインクをわずかな負圧に維持している。
【００２７】
記録ヘッドとしてここでは各色のヘッド９４を用いているが、各色のインク滴を吐出するノズルを有する１個のヘッドでもよい。
ここで、キャリッジ９３は後方側（用紙搬送方向下流側）を主ガイドロッド９１に摺動自在に嵌装し、前方側（用紙搬送方向上流側）を従ガイドロッド９２に摺動自在に載置している。そして、このキャリッジ９３を主走査方向に移動走査するため、主走査モータ９７で回転駆動される駆動プーリ９８と従動プーリ９９との間にタイミングベルト１００を張装し、このタイミングベルト１００をキャリッジ９３に固定しており、主走査モータ９７の正逆回転によりキャリッジ９３が往復駆動される。
一方、給紙カセット８４にセットした用紙８３をヘッド９４の下方側に搬送するために、給紙カセット８４から用紙８３を分離給装する給紙ローラ１０１及びフリクションパッド１０２と、用紙８３を案内するガイド部材１０３と、給紙された用紙８３を反転させて搬送する搬送ローラ１０４と、この搬送ローラ１０４の周面に押し付けられる搬送コロ１０５及び搬送ローラ１０４からの用紙８３の送り出し角度を規定する先端コロ１０６とを設けている。
【００２８】
搬送ローラ１０４は副走査モータ１０７によってギヤ列を介して回転駆動される。
キャリッジ９３の主走査方向の移動範囲に対応して搬送ローラ１０４から送り出された用紙８３を記録ヘッド９４の下方側で案内する用紙ガイド部材である印写受け部材１０９を設けている。この印写受け部材１０９の用紙搬送方向下流側には、用紙８３を排紙方向へ送り出すために回転駆動される搬送コロ１１１、拍車１１２を設け、さらに用紙８３を排紙トレイ８６に送り出す排紙ローラ１１３及び拍車１１４と、排紙経路を形成するガイド部材１１５，１１６とを配設している。
記録時には、キャリッジ９３を移動させながら画像信号に応じて記録ヘッド９４を駆動することにより、停止している用紙８３にインクを吐出して１行分を記録し、用紙８３を所定量搬送後次の行の記録を行う。
記録終了信号または、用紙８３の後端が記録領域に到達した信号を受けることにより、記録動作を終了させ用紙８３を排紙する。
【００２９】
キャリッジ９３の移動方向右端側の記録領域を外れた位置には、ヘッド９４の吐出不良を回復するための回復装置１１７を配置している。回復装置１１７はキャップ手段と吸引手段とクリーニング手段を有している。キャリッジ９３は印字待機中にはこの回復装置１１７側に移動されてキャッピング手段でヘッド９４をキャッピングされ、吐出口部を湿潤状態に保つことによりインク乾燥による吐出不良を防止する。
記録途中などに記録と関係しないインクを吐出することにより、全ての吐出口のインク粘度を一定にし、安定した吐出性能を維持する。吐出不良が発生した場合等には、キャッピング手段でヘッド９４の吐出口（ノズル）を密封し、チューブを通して吸引手段で吐出口からインクとともに気泡等を吸い出し、吐出口面に付着したインクやゴミ等はクリーニング手段により除去され吐出不良が回復される。
吸引されたインクは、本体下部に設置された廃インク溜（不図示）に排出され、廃インク溜内部のインク吸収体に吸収保持される。
【００３０】
このように、このインクジェット記録装置においては本発明を実施したインクジェットヘッドを搭載しているので、振動板駆動不良によるインク滴吐出不良がなく、安定したインク滴吐出特性が得られて、画像品質が向上する。
上記実施例中に記載した膜厚等の数値や材料はこれに限ったものではない。
【符号の説明】
【００３１】
１  隔壁基板の一要素としての液室基板
２  ノズル板
９  電気機械変換素子としての圧電材
１４  吐出室
２０  ノズル孔
２１  液滴
９５  液滴吐出ヘッドとしてのヘッド
【先行技術文献】
【特許文献】
【００３２】
【特許文献１】特開２００２−１６０３６１号公報
【特許文献２】特開２００７−１７５９０２号公報
【特許文献３】特開２００２−１１３８６６号公報
【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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